JPH02157802A - カラーフィルターの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、液晶表示装置用カラーフィルターを製造する
方法に係わり、特に色パターンの位置合わせ、所謂色合
わせに関する。

（従来の技術） 従来使用されている液晶表示装置用カラーフィルター（
以下、カラーフィルターという）は、ガラス板等の透明
基板上にコントラスト比を向上させるための遮光膜がフ
ォトリソグラフィー法によって、ブラックマトリクス状
に設けられており、さらにその上に青、緑および赤の各
色パターンが形成されている。カラーフィルターの性能
は、前記３色のパターンの正確な位置合わせに大きく依
存するので、以前から精度の高い位置合わせ方法が検討
されてきた。なお、各色パターン間の位置合わせは、単
に「色合わせ」とも呼ばれる。

一般に、多色印刷では、同一の基板に２色以上を正しく
刷り重ね、完全な印刷効果を得るために、各印刷版にそ
れぞれ見当合わせの目印（以下、見当標という）を付け
ておく。この見当標は、一般に十文字形であり、その位
置合わせ精度は２００μｍ程度のもので、通常「トンボ
」と呼ばれているものである。従来のカラーフィルター
の製造方法においても、上記の「トンボ」をブラックマ
トリクス状の遮光膜と同時にフォトリソグラフィイー法
によって形成し、これを見当標として色合わせを行なっ
ていた。フォトリソグラフィイー法による「トンボ」の
精度は２μｍ程度と高く、特に問題ないものであった。

しかしながら、パネル化技術の発達により、ブラックマ
トリクスを用いなくても、十分なコントラスト比が得ら
れるようになった。そこで、生産コスト減少のために、
ブラックマトリクスを用いず、色パターンのみのカラー
フィルターの開発が望まれている。°しかじ、従来はブ
ラックマトリクスと同時に形成した見当標によって色合
わせを行なっていたので、ブラックマトリクスを使用し
ないカラーフィルターの色合わせには、フォトリソグラ
フィー法による精度の高い見当標を用いることができな
いという問題が生じた。そこで、新たな見当標および色
合わせ手段の開発が望まれていた。（発明が解決しよう
とする課題） 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ブラ
ックマトリクスを使用しないカラーフィルターの色合わ
せ手段を具備するカラーフィルターの製造方法を提供す
ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の目的は、印刷法を用いてカラーフィルターを製
造する方法において、基板のフィルター領域に各色パタ
ーンを印刷すると同時に、所定のモニター領域にも色合
わせのための見当標を印刷することと、該見当標として
、横軸方向については色間距離（Ｐ）よりやや幅が狭い
矩形パターンを用い、縦軸方向については、鋭角先端部
を有するマークを用いることとを特徴とするカラーフィ
ルターの製造方法によって達成することができる。

なお、色間距離（Ｐ）とは、相互に隣接する色パターン
間の距離であり、各色パターンの中心線間の距離をいう
（第１Ｃ図（ａ）参照）。

（作用） 本発明では、各色パターンの印刷と同時にモニター領域
に印刷される二種類の見当標、即ち横軸方向の色合わせ
に用いる見当標（以下、横軸見当標という）と、縦軸方
向の色合わせに用いる見当標（以下、縦軸見当標という
）とを用いてカラーフィルターの色合わせが行なわれる
。

横軸見当標および縦軸見当標は、それぞれ中心線間の距
離が色間距離（Ｐ）の２倍および３倍となるように設定
されている。その結果、一色目のパターンが印刷された
とき、一色目の見当標は二色口のパターンが印刷される
べき位置を規定する。

これを基準として二色口のパターンが印刷されたとき、
形成された二色口の見当標は一色目の見当標が規定した
位置に二色口のパターンが印刷されたことを確認する見
当標と、三色口のパターンが印刷されるべき位置を規定
する見当標とを提供する。そして、三色口のパターンが
印刷されたとき、一色目または二色口の見当標が規定し
た位置に三色口が印刷されたことを確認する三色口の見
当標が形成される。この方法により、カラーフィルター
の色合わせを行なうことができる。

また、本発明では、特に縦軸見当標として鋭角先端部を
有する形を用いている。印刷の場合、矩形状のインクパ
ターンを考えた場合、印刷方向の前後すなわち、上端エ
ッヂおよび下端エッヂの直線部は明瞭に印刷できず、色
パターンが正確に印刷されたかどうかの確認が困難にな
る。そこで、本発明では、印刷の場合でも比較的明瞭に
印刷できる鋭角先端部を縦軸見当標として用いることに
した。その結果、色合わせ精度が飛躍的に向上した。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

まず初めに、本発明に用いる見当標について説明する。

横軸見当標は第１Ａ図の （ａ）図を参照しながら、縦軸見当標は第１Ａ図の（ｂ
）図を参照しながら説明する。

横軸見当標 横軸方向の色合わせは、横軸見当標の隙間を見て確認す
る。したがって、正確な色合わせを行なうには、見当標
を印刷したとき、見当標間の隙間が明瞭に現われること
が必要である。よって、本発明に用いる横軸見当標には
矩形パターンを用いるのが好ましい。また、矩形パター
ンは、横軸見当欄間の隙間を目で確認できる程度の大き
さであることが必要であり、矩形の横の長さは色間距離
（Ｐ）の約０，８乃至０，９倍、縦の長さは約３乃至５
倍が好ましい。

第１Ａ図（ａ）によると、横軸見当標は３個設けられて
いる。横軸見当標１および２の中心線間の距離は、色間
距離の２倍に設定されている。また、横軸見当標２およ
び３の中心線間の距離は、色間距離の３倍に設定されて
いる。

縦軸見当様 縦軸方向の色合わせは、縦軸見当様の鋭角先端部２１が
揃っているかどうかを見て確認する。

第３図に拡大して示すように、横軸見当標の部分２３を
用いて縦軸方向の色合わせを行なうこともできるが、印
刷の場合、インクパターンの上端エッヂ直線部２２およ
び２３は明瞭に印刷し難く、それ故に色合わせ精度が低
下してしまう。それとは反対に、鋭角先端部２１は比較
的明瞭に印刷できる。したがって、鋭角先端部を有する
マークを縦軸見当様として用いるのが好ましい。

また、第１Ａ図（ｂ）によると横軸見当標と同様に、縦
軸見当様は３個設けられている。縦軸見当様９および１
０の中心線間の距離は、色間距離の２倍に設定されてい
る。また、縦軸見当様１０および１１の中心線間の距離
は、色間距離の３倍に設定されている。

以下、本発明の色合わせ手段を説明する。

第２図に示すように、ガラス等の透明基板２４にカラー
フィルター２５が印刷形成される。それと同時に、上記
した見当標２６が形成される。見当標２６は、色ごとに
順に形成されることは前述の通りである。この見当標２
６は、図示した通り二箇所に設けられる。こうすること
により、縦および横軸方向のずれのほかに、回転方向の
ずれを、二個の見当標２６および２６′を観察すること
で知ることができる。

第１図は、本発明の色合わせ方法の各印刷工程を表わし
た概略図である。ここで、第１Ａ図は第１色目の色合わ
せ（以下、第１印刷工程という）を、第１Ｂ図は第２色
目の色合わせ（以下、第２印刷工程という）を、第１Ｃ
図は第３色目の色合わせ（以下、第３印刷工程という）
を表わしている。また、各図における（ａ）は横軸見当
標、（ｂ）は縦軸見当様である。なお、本発明で用いる
版は、いずれの型の版でも良いが、凹版または平版が好
ましい。また、印刷方法は凹版オフセット印刷または平
版オフセット印刷が好ましい。

以下、各印刷工程に従って、本発明の色合わせ方法を説
明する。

第１印刷工程 第１Ａ図は、第１色目の印刷で形成された見当標を表わ
した図である。

これによると、３個の横軸見当標（ａ）および３個の縦
軸見当様（ｂ）が基板上に刷られている。

図示した通り、横軸見当標１および２並びに縦軸見当様
９および１０の中心線間の距離は、所望の色間距離の２
倍に設定されている。また、横軸見当標２および３並び
に縦軸見当様１０および１１の中心線間の距離は、所望
の色間距離の３倍に設定されている。これらの見当標は
、一色目のパターンが刷られるとき同時に刷られる。

本工程において印刷された一色目の横軸見当源１および
２並びに縦軸見当様９および１０によって、第２印刷工
程において印刷される二色口のパターンの位置が規定さ
れている。すなわち、第２印刷工程で印刷される二色口
の見当標は、スペース１７およびスペース１８に合わせ
て形成される。

第２印刷工程 第１Ｂ図は、第１印刷工程において印刷された一色目の
見当標が規定した位置に二色口のパターンが印刷された
後の状態を表わした図である。

本工程において形成された二色口の見当標は、以下の２
つの機能を有している。

（１）第１印刷工程で形成された見当標で規定された位
置に、二色口のパターンが正確に印刷されたか否かを確
認する機能 （ａ）横軸方向の確認 横軸方向の確認°は、第１印刷工程で形成された横軸見
当標１および２と、第２印刷工程で形成された横軸見当
標４を用いて行なう。確認は、横軸見当標１と横軸見当
標４間の隙間と、横軸見当標４と横軸見当標２間の隙間
とが等間隔になっているかどうかを見て行なう。人間の
目は隙間に対する評価はかなり厳しいので、精度良く横
軸方向の色合わせが行なえる。

（ｂ）縦軸方向の確認 縦軸方向の確認は、第１印刷工程で形成された縦軸見当
標９および１０と、第２印刷工程で形成された縦軸見当
標１２および１３を用いて行なう。

確認は、縦軸見当標９．１０．１２および１３の鋭角先
端部２１が揃っているかどうかを見て行なう。

（２）三色口のパターンが印刷されるべき位置を規定す
る機能 第１印刷工程において形成された横軸見当標３と、第２
印刷工程において形成された横軸見当標５（並びに縦軸
見当標１１および１３）とにより、三色口のパターンが
印刷されるべき位置が規定されている。すなわち、第３
印刷工程において印刷される三色口の見当標は、第１Ａ
図のスペース１９およびスペース２０に合わせて形成さ
れる。

第３印刷工程 第１Ｃ図は、第２印刷工程において印刷された二色口の
見当標が規定した位置に三色口のパターンが印刷された
後の状態を表わした図である。

本工程において形成された見当標によって、第２印刷工
程において規定された位置に三色口のパターンが正確に
印刷されたか否かを確認する。

（ａ）横軸方向の確認 横軸方向の確認は、第１印刷工程で形成された横軸見当
標３および第２印刷工程で形成された横軸見当標５と、
第３印刷工程で形成された横軸見当標７を用いて行なう
。確認は、横軸見当標５と横軸見当標７間の隙間と、横
軸見当標７と横軸見当様３間の隙間とが等間隔になって
いるかどうかを見て行なう。

（ｂ）縦軸方向の確認 縦軸方向の確認は、第１印刷工程で形成された縦軸見当
標および第２印刷工程で形成された縦軸見当標と、第３
印刷工程で形成された縦軸見当標１５および１６を用い
て行なう。確認は、すでに形成されている縦軸見当標の
鋭角先端部と第３印刷工程で形成された縦軸見当標の鋭
角先端部が揃っているかどうかを見て行なう。

以上、本発明の色合わせ方法によって、青、緑および赤
の各色パターンの位置合わせを５μｍ程度の精度で確実
に行なうことができる。例えば、本発明を用いて色間距
離５０乃至３００μｍで色パターンを印刷したところ、
誤差は色間距離に対して０乃至２％程度であった。

（発明の効果） 本発明によれば、印刷法を用いたカラーフィルターの製
造において、色のパターンの位置合わせを正確に行なう
ことができる。その結果、ガラス等の基板上に直接色パ
ターンを形成する液晶表示装置用カラーフィルター等製
造が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は、一色目の見当標を示した図。 第１Ｂ図は、一色目および二色口の見当標を示した図。 第１Ｃ図は、一色目、二色口および三色口の見当標を示
した図。 第２図は、本発明の製造方法により得られたカラーフィ
ルターの一例を示す平面図。 第゛３図は、本発明に用いる見当標を示す部分拡大図。 １〜８・・・横軸見当標、９〜１６・・・縦軸見当標、
２１・・・鋭角先端部、２２．２３・・・インクパター
ンエッヂ直線部、Ｘ・・・印刷方向 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）印刷法を用いてカラーフィルターを製造する方法
   において、基板のフィルター領域に各色パターンを印刷
   すると同時に、所定のモニター領域にも色合わせのため
   の見当標を印刷することと、該見当標として、横軸方向
   については色間距離（Ｐ）よりやや幅が狭い矩形パター
   ンを用い、縦軸方向については、鋭角先端部を有するマ
   ークを用いることとを特徴とするカラーフィルターの製
   造方法。
2. （２）一色目の横軸見当標および縦軸見当標が、それぞ
   れ３個ずつ設けられ、かつ各見当標の中心線間の距離が
   色間距離（Ｐ）の２倍および３倍であることを特徴とす
   る請求項１記載のカラーフィルターの製造方法。
3. （３）前記印刷法が、凹版オフセット印刷または平版オ
   フセット印刷であることを特徴とする請求項１記載のカ
   ラーフィルターの製造方法。