專利名稱：彩色圖像顯示裝置的著色層的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在彩色液晶顯示器等平板顯示器(FPD)、有機(jī)EL(場致發(fā)光)顯示裝置等彩色圖像顯示器中，在透明基板上形成著色層的方法，所述著色層是指如濾色器那樣使透射光著色、或者如有機(jī)EL層那樣通過外加電壓而本身產(chǎn)生著色光。
背景技術(shù)：
例如，彩色液晶顯示器的濾色部，在現(xiàn)有技術(shù)中，使用具有感光性的紅、綠及藍(lán)三種顏色的彩色抗蝕劑，通過將在玻璃基板上的抗蝕劑涂敷→預(yù)烘干→曝光→顯影的各個(gè)工序重復(fù)進(jìn)行三次而制作。但是，這種方法，工序復(fù)雜，而且必須將一系列的單位工序重復(fù)三次，合格率也差，成為液晶顯示器成本高的主要原因之一。因此，近年來，嘗試?yán)萌找姘l(fā)展的印刷技術(shù)，如噴墨方式、連續(xù)噴射方式等，以規(guī)定的圖形將著色材料直接涂敷到玻璃基板上的方法。
另外，例如日本特開2002-75640號公報(bào)所揭示的那樣，有機(jī)EL顯示裝置的有機(jī)EL層是利用印刷方式(連續(xù)噴射方式)通過如下方式而在玻璃基板上形成。即，在玻璃基板表面上，利用透明電極材料、例如ITO(銦錫氧化物)以規(guī)定的圖形形成多個(gè)帶狀電極，再以分別包圍該帶狀電極的方式，利用電絕緣材料、例如鉻(Cr)及干膜等在玻璃基板上形成突出的電絕緣性的隔斷壁，然后，使具有噴射紅、綠、藍(lán)三種顏色的有機(jī)EL材料的三個(gè)噴嘴的噴嘴頭沿著由隔斷壁形成的帶狀溝槽直線移動，同時(shí)從各個(gè)噴嘴分別向相互相鄰的各個(gè)溝槽內(nèi)噴射各種顏色的有機(jī)EL材料，使有機(jī)EL材料流入并涂敷到溝槽內(nèi)，通過以每次3列溝槽的間距向與噴嘴的移動方向垂直的方向輸送玻璃基板的同時(shí)，重復(fù)進(jìn)行上述動作，從而可以形成紅、綠、藍(lán)三種顏色的有機(jī)EL材料按順序涂敷在多個(gè)溝槽內(nèi)的帶狀排列的有機(jī)EL層。
在玻璃基板上利用噴墨方式、連續(xù)噴射方式等印刷方式形成彩色液晶顯示器的濾色部、有機(jī)EL顯示裝置的有機(jī)EL層的方法中，特別是在連續(xù)噴射方式中，如圖8的平面圖所示，存在著在基板1的表面上的與形成像素的圖像顯示面相當(dāng)?shù)挠行^(qū)域2之外的非有效區(qū)域3上也涂敷了著色材料4的問題。這種問題通過正確地控制從噴嘴噴射著色材料的開始位置和結(jié)束位置，放慢噴嘴的移動速度，可以解決該問題，但是在這種情況下，會產(chǎn)生控制變得非常難，并且生產(chǎn)能力降低，而且很難獲得具有所需的膜厚的著色層的問題，反而是不實(shí)用的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的是提供一種彩色圖像顯示裝置的著色層的形成方法，在制造彩色液晶顯示器等平板顯示器、有機(jī)EL顯示裝置等彩色圖像顯示裝置時(shí)，能夠容易地僅在透明基板上的有效區(qū)域內(nèi)形成濾色部及有機(jī)EL層等的著色層。
本發(fā)明所述的一種彩色圖像顯示裝置的著色層的形成方法，將多種顏色的著色材料分別按照規(guī)定的圖形覆蓋在透明基板上而形成著色層，其特征在于，包括利用遮光性材料在透明基板表面的與圖像顯示面相當(dāng)?shù)挠行^(qū)域上形成規(guī)定圖形形狀的微細(xì)隔斷壁，同時(shí)在透明基板表面的上述有效區(qū)域之外的非有效區(qū)域上覆蓋遮光性材料的工序；使噴射著色材料的噴嘴相對于上述透明基板進(jìn)行相對掃描，向由上述微細(xì)隔斷壁隔斷成的微細(xì)凹部內(nèi)，以著色材料彼此不混合的方式分別涂敷分別含有著色劑和感光性樹脂的多種顏色的著色材料的工序；從上述透明基板的背面?zhèn)冗M(jìn)行曝光，使涂敷在上述微細(xì)凹部內(nèi)的多種顏色的著色材料分別固化的工序；對上述透明基板的表面?zhèn)冗M(jìn)行顯影，使涂敷在上述非有效區(qū)域上的未固化的著色材料溶解而除去的工序。
本發(fā)明所述的彩色圖像顯示裝置的著色層的形成方法，其特征在于，上述著色層是彩色液晶顯示器的濾色部。
本發(fā)明所述的彩色圖像顯示裝置的著色層的形成方法，其特征在于，利用連續(xù)噴射方式涂敷上述著色材料。
本發(fā)明所述的彩色圖像顯示裝置的著色層的形成方法，其特征在于，利用噴墨方式涂敷上述著色材料。
根據(jù)上述的發(fā)明的彩色圖像顯示裝置的著色層的形成方法，在將含有著色劑和感光性樹脂的著色材料涂敷到透明基板上之后，從透明基板的背面?zhèn)冗M(jìn)行曝光時(shí)，涂敷到透明基板上的有效區(qū)域的微細(xì)凹部內(nèi)的著色材料，通過透明基板被曝光而光固化，另一方面，被涂敷到透明基板上的非有效區(qū)域上的著色材料，由于被覆蓋在非有效區(qū)域上的遮光材料遮光而不能被曝光，所以沒能固化，因此，當(dāng)透明基板的表面被顯影了時(shí)，只有涂敷在非有效區(qū)域上的未固化的著色材料溶解而被除去。從而，根據(jù)本發(fā)明所述的方法，在制造彩色液晶顯示器等平板顯示器及有機(jī)EL顯示裝置等的彩色圖像顯示裝置時(shí)，可以很容易地只在透明基板上的有效區(qū)域內(nèi)形成濾色部及有機(jī)EL層等。
在本發(fā)明所述的方法中，只在透明基板上的有效區(qū)域內(nèi)容易地形成液晶顯示器的濾色部。
在本發(fā)明所述的方法中，通過連續(xù)噴射方式，僅在透明基板上的有效區(qū)域內(nèi)容易地形成液晶顯示器的濾色部及有機(jī)EL顯示裝置的有機(jī)EL層等著色層。
在本發(fā)明所述的方法中，通過噴墨方式，僅在透明基板上的有效區(qū)域內(nèi)容易地形成液晶顯示器的濾色部及有機(jī)EL顯示裝置的有機(jī)EL層等著色層。
圖2A同上，是從箭頭a方向觀察

圖1的A部分時(shí)的局部放大剖視圖，圖2B是從箭頭b方向觀察圖1的B部分時(shí)的局部放大剖視圖。
圖3同上，是表示利用連續(xù)噴射方式在玻璃基板表面上涂敷著色材料的狀態(tài)的局部放大平面圖。
圖4同上，所示的是在玻璃基板表面上涂敷著色材料的狀態(tài)，圖4A是從箭頭a方向觀察圖1的A部分時(shí)的局部放大剖視圖，圖4B是從箭頭b方向觀察圖1的B部分時(shí)的局部放大剖視圖。
圖5同上，表示從玻璃基板背面進(jìn)行曝光時(shí)的狀態(tài)，圖5A是從箭頭a方向觀察圖1的A部分時(shí)的局部放大剖視圖，圖5B是從箭頭b方向觀察圖1的B部分時(shí)的局部放大剖視圖。
圖6同上，表示對玻璃基板的表面進(jìn)行顯影的狀態(tài)，圖6A是從箭頭a方向觀察圖1的A部分時(shí)的局部放大剖視圖，圖6B是從箭頭b方向觀察圖1的B部分時(shí)的局部放大剖視圖。
圖7表示本發(fā)明的另外的實(shí)施形式，是對于利用噴墨方式在玻璃基板上形成濾色部的例子進(jìn)行說明用的局部放大平面圖。
圖8針對利用連續(xù)噴射方式形成彩色圖像顯示裝置的著色層時(shí)的現(xiàn)有技術(shù)中的問題進(jìn)行說明用的示意性平面圖。
具體實(shí)施例方式
通過參考附圖，對本發(fā)明的最佳實(shí)施形式進(jìn)行說明。
圖1至圖6所示的是本發(fā)明的實(shí)施形式的一個(gè)例子，是用來說明彩色圖像顯示裝置的著色層的形成方法中的各個(gè)工序的圖。該實(shí)施形式表示利用連續(xù)噴射方式在玻璃基板上形成彩色液晶顯示器的濾色部的例子。
圖1及圖2所示的是在透明的玻璃基板上形成規(guī)定圖形形狀的微細(xì)隔斷壁的狀態(tài)，圖1是立體圖，圖2A是從箭頭a方向觀察圖1的A部分時(shí)的局部放大剖視圖，圖2B是從箭頭b方向觀察圖1的B部分時(shí)的局部放大剖視圖。在該例中，在一塊玻璃基板10上設(shè)置4個(gè)與形成像素的圖像顯示面相當(dāng)?shù)挠行^(qū)域12。
如圖2A所示，在有效區(qū)域12上，利用遮光性材料以規(guī)定的圖形形成多條微細(xì)的遮光隔斷壁16，而且在相鄰的遮光隔斷壁16之間呈帶狀形成著長槽18。另一方面，在有效區(qū)域12之外的非有效區(qū)域14上，整個(gè)涂敷遮光性材料而覆蓋形成遮光層20。作為遮光性材料而使用了例如配合了黑色的顏料或碳黑等的感光性樹脂材料的、帶狀的遮光隔斷壁16，例如利用光刻技術(shù)、印刷技術(shù)等而形成在玻璃基板10的表面上。
其次，利用連續(xù)噴射方式在玻璃基板10的表面上涂敷多種顏色、例如紅、綠、藍(lán)三種顏色的著色材料(油墨)。對于連續(xù)噴射方式涂敷裝置的結(jié)構(gòu)，省略其詳細(xì)說明，但如圖3的局部放大平面圖所示，使用具有如下機(jī)構(gòu)的涂敷裝置，該機(jī)構(gòu)具備具有噴射紅、綠、藍(lán)三種顏色的著色材料的三個(gè)噴嘴22、24、26的噴嘴頭28，使該噴嘴頭28向沿著形成在玻璃基板10上的長槽18的方向(圖1中用箭頭表示的掃描方向S)進(jìn)行直線移動，同時(shí)可以分別從各個(gè)噴嘴22、24、26連續(xù)地噴射著色材料，能夠?qū)⑤d置并固定玻璃基板10的工作臺(圖中未示出)或者噴嘴頭28按每次3列長槽18的間距向與掃描方向垂直的方向輸送。設(shè)置在噴嘴頭28上的3個(gè)噴嘴22、24、26，以與相鄰的長槽18彼此的間隔相同的間隔配置。著色材料包含有有機(jī)顏料、無機(jī)顏料、染料等各種顏色的著色劑和負(fù)型的感光性樹脂。另外，為了避免混色，也可以構(gòu)成為在一個(gè)噴嘴頭上設(shè)置單獨(dú)一個(gè)噴嘴，對于紅、綠、藍(lán)各種顏色分別配備噴嘴頭的結(jié)構(gòu)，通過向與掃描方向垂直的方向按每次3列長槽18的間距分別輸送各個(gè)噴嘴頭，從而進(jìn)行各種顏色的著色材料的涂敷，另外，也可以是對于紅、綠、藍(lán)各種顏色分別單獨(dú)配備具有按與2列長槽18相當(dāng)?shù)拈g隔配置的多個(gè)、例如3個(gè)噴嘴的噴嘴頭的結(jié)構(gòu)，分別按每次9列長槽18的間距沿垂直于掃描方向的方向輸送各噴嘴頭，從而進(jìn)行各種顏色的著色材料的涂敷。
使用如上所述的連續(xù)噴射方式涂敷裝置，如圖3所示，使噴嘴頭28沿著長槽18進(jìn)行直線移動的同時(shí)，從各個(gè)噴嘴22、24、26以著色材料彼此不混合的方式向相互鄰接的各個(gè)長槽18內(nèi)分別噴射各種顏色的著色材料30，使著色材料30流入并涂敷到長槽18內(nèi)。在將玻璃基板10以每次3列長槽18的間距相對地沿垂直于噴嘴22、24、26的掃描方向的方向進(jìn)行輸送的同時(shí)，重復(fù)該動作。由此，在多條長槽18內(nèi)依次涂敷紅、綠、藍(lán)三種顏色的著色材料。圖4A是從箭頭a方向觀察圖1的A部分時(shí)的局部放大剖視圖，如該圖所示，在玻璃基板10的表面10上形成通過遮光隔斷壁16而形成的各個(gè)長槽18內(nèi)依次涂敷紅色的著色材料30R、綠色的著色材料30G、藍(lán)色的著色材料30B的帶狀排列的著色層。另一方面，圖4B是從箭頭b方向觀察圖1的B部分時(shí)的局部放大剖視圖，如該圖所示，在玻璃基板10的非有效區(qū)域14上，在遮光層20的表面上也被呈帶狀涂敷了著色材料30。
當(dāng)著色材料的涂敷工序結(jié)束后，如圖5A所示，向玻璃基板10背面照射如紫外線等的光U，透過玻璃基板10對涂敷在長槽18內(nèi)的著色材料30R、30G、30B進(jìn)行曝光。由此，著色材料30R、30G、30B由于含有負(fù)型的感光性樹脂而被光固化。另一方面，如圖5B所示，玻璃基板10的非有效區(qū)域14也被照射光U，但由于非有效區(qū)域14中，在玻璃基板10上覆蓋有遮光層20，所以被遮光層20遮光，非有效區(qū)域14上的著色材料30未被曝光而不固化。
接著，曝光后對玻璃基板10的表面進(jìn)行顯影，如圖6A所示，在玻璃基板10的有效區(qū)域12，由于著色材料30R、30G、30B固化了，所以不發(fā)生任何變化。另一方面，如圖6B所示，玻璃基板10的非有效區(qū)域14上，未固化的著色材料30溶解而被除去。借助如上所述的工序，僅在玻璃基板10的有效區(qū)域12上形成著涂敷了著色材料30R、30G、30B的帶狀的濾色部。
另外，在上述實(shí)施形式中，是在設(shè)置有4個(gè)有效區(qū)域12的玻璃基板10上涂敷著色材料，但是，對于只有一個(gè)有效區(qū)域而其周圍是非有效區(qū)域的玻璃基板，本發(fā)明的方法也同樣適用，可以獲得和上述同樣的作用效果。
還有，在上述實(shí)施形式中，對于利用連續(xù)噴射方式在玻璃基板上形成彩色液晶顯示器的濾色部的方法進(jìn)行了說明，但是，針對利用噴墨方式在玻璃基板上形成濾色部等狀況，也可以應(yīng)用本發(fā)明。即，如圖7的玻璃基板的一部分的放大平面圖所示，在雙點(diǎn)劃線C的位置處劃分出來的有效區(qū)域32的玻璃基板上，利用遮光性材料形成遮光隔斷壁36(稱作“黑底”)，形成被遮光隔斷壁36區(qū)隔的多個(gè)微細(xì)凹槽38的同時(shí)，在有效區(qū)域32之外的非有效區(qū)域34的玻璃基板上，利用遮光性材料覆蓋形成遮光層40之后，再使用噴墨式涂敷裝置，在沿箭頭S表示的方向使噴嘴掃描的同時(shí)，向微細(xì)凹槽部38內(nèi)噴射著色材料42(油墨)而形成著色層時(shí)，即使有時(shí)著色材料42被噴出而附著到非有效區(qū)域34上，通過執(zhí)行本發(fā)明的方法，經(jīng)過曝光、顯影工序，也可以很容易除去附著在非有效區(qū)域34上的著色材料42。另外，本發(fā)明，除形成彩色液晶顯示器的濾色部之外，在形成有機(jī)EL顯示裝置的有機(jī)EL層的情況下也是適用的。在這種情況下，將在有機(jī)EL材料中添加了感光性樹脂的材料作為著色材料。
權(quán)利要求
1.一種彩色圖像顯示裝置的著色層的形成方法，將多種顏色的著色材料分別按照規(guī)定的圖形覆蓋在透明基板上而形成著色層，其特征在于，包括利用遮光性材料在透明基板表面的與圖像顯示面相當(dāng)?shù)挠行^(qū)域上形成規(guī)定圖形形狀的微細(xì)隔斷壁，同時(shí)在透明基板表面的上述有效區(qū)域之外的非有效區(qū)域上覆蓋遮光性材料的工序；使噴射著色材料的噴嘴相對于上述透明基板進(jìn)行相對掃描，向由上述微細(xì)隔斷壁隔斷成的微細(xì)凹部內(nèi)，以著色材料彼此不混合的方式分別涂敷分別含有著色劑和感光性樹脂的多種顏色的著色材料的工序；從上述透明基板的背面?zhèn)冗M(jìn)行曝光，使涂敷在上述微細(xì)凹部內(nèi)的多種顏色的著色材料分別固化的工序；對上述透明基板的表面?zhèn)冗M(jìn)行顯影，使涂敷在上述非有效區(qū)域上的未固化的著色材料溶解而除去的工序。
2.如權(quán)利要求1所述的彩色圖像顯示裝置的著色層的形成方法，其特征在于，上述著色層是彩色液晶顯示器的濾色部。
3.如權(quán)利要求1或2所述的彩色圖像顯示裝置的著色層的形成方法，其特征在于，利用連續(xù)噴射方式涂敷上述著色材料。
4.如權(quán)利要求1或2所述的彩色圖像顯示裝置的著色層的形成方法，其特征在于，利用噴墨方式涂敷上述著色材料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在制造彩色液晶顯示器及有機(jī)EL顯示裝置等時(shí)可以很容易地只在透明玻璃基板上的有效區(qū)域內(nèi)形成濾色部或有機(jī)EL層等的著色層的方法。包括利用遮光性材料在透明基板表面的有效區(qū)域上形成規(guī)定圖形形狀的微細(xì)隔斷壁，在非有效區(qū)域上覆蓋遮光性材料的工序；使噴射著色材料的噴嘴相對于透明基板進(jìn)行相對掃描，向由微細(xì)隔斷壁隔斷成的微細(xì)凹部內(nèi)涂敷含有著色劑和感光性樹脂的多種顏色的著色材料的工序；從透明基板的背面?zhèn)冗M(jìn)行曝光，使涂敷在微細(xì)凹部內(nèi)的多種顏色的著色材料固化的工序；對透明基板的表面?zhèn)冗M(jìn)行顯影，使涂敷在非有效區(qū)域上的未固化的著色材料溶解而除去的工序。
文檔編號B05B3/10GK1740828SQ20051009268
公開日2006年3月1日 申請日期2005年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月24日
發(fā)明者鈴木聰, 木瀨一夫 申請人:大日本網(wǎng)目版制造株式會社