JPH0754362B2 - カラーフィルターの製造方法 - Google Patents

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。しかし、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、基版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目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目のパター
ンが印刷されたとき、形成された二色目の見当標は一色
目の見当標が規定した位置に二色目のパターンが印刷さ
れたことを確認する見当標と、三色目のパターンが印刷
されるべき位置を規定する見当標とを提供する。そし
て、三色目のパターンが印刷されたとき、一色目または
二色目の見当標が規定した位置に三色目が印刷されたこ
とを確認する三色目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を詳しく説明する。

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、横軸見当標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。

縦軸見当標 縦軸方向の色合わせは、縦軸見当標の鋭角先端部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標として
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
見当標は３個設けられている。縦軸見当標９および10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、縦軸見当標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26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）は縦軸見当標である。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
軸見当標（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並びに縦軸見当標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並びに縦軸見当標
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、一色目にパター
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標１および
２並びに縦軸見当標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目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目の
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目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目の見当標は、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、二色目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
は隙間の対する評価はかなり厳しいので、制度良く横軸
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、1
0、12および13の鋭角先端部21が揃っているがどうかを
見て行なう。

（２）三色目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、三色目のパターンが印刷
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目の見当標は、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目の見
当標が規定した位置に三色目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目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と横軸見当標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程度の制度で確実
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、一色目および二色目の見当標を示した図。 第1C図は、一色目、二色目および三色目の見当標を示し
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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項３】前記印刷法が、凹板オフセット印刷または
   平板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。