JP2007183567A - カラーフィルタ基板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラックマトリックス層、カラーパターン層および電極層を含み、製造業者または製品モデルを識別するための識別標識を有する、カラーフィルタ基板を提供する。
【解決手段】本発明のカラーフィルタ基板はブラックマトリックス層を基板上に配置し、その上に複数のサブピクセル領域を画定する。ブラックマトリックス層は少なくとも１つの識別標識を有する。カラーパターン層を各サブピクセル領域内に配置し、電極層をカラーパターン層およびブラックマトリックス層の上に配置する。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明はカラーフィルタ基板に関する。より特定的には、本発明は識別標識を有するカラーフィルタ基板に関する。

ディスプレイ装置の需要が増加するにつれ、製造業者はディスプレイ装置の開発に専念してきた。陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイが、その優れた表示品質および完成された技術のため、ディスプレイ装置市場の優勢な位置を占めている。しかしながら、最近では、高消費電力および高放射線が有害となるという環境保護概念の台頭に加え、フラットパネルデザインの限界により、ＣＲＴディスプレイは、軽い、薄い、短い、小さい、美しい、省電力のディスプレイ製品という市場動向の要件を満たすことができない。それゆえ、高画質、高スペース利用効率、低消費電力、および放射線が出ない等の利点を有する薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）が市場において主流となっている。

薄膜トランジスタ液晶ディスプレイモジュール（ＴＦＴ−ＬＣＤモジュール）は、主に、液晶ディスプレイパネル（ＬＣＤパネル）およびバックライトモジュールを備える。ここで、ＬＣＤパネルは、通常、薄膜トランジスタアレイ基板、カラーフィルタ基板、およびそれら２つの基板の間に配置された液晶層を備え、バックライトモジュールは、液晶ディスプレイモジュールが表示を行なえるように、液晶ディスプレイパネル用の平面光源を提供することに適している。

カラーフィルタ基板については、異なる工場で作製されたカラーフィルタ基板を区別するために、識別標識が、通常、レーザにより基板上に形成され、その基板上の空いた領域に配置される。さらに、通常、複数のカラーフィルタブロックを単一の基板上に形成することにより、カラーフィルタ基板と薄膜トランジスタアレイ基板とを反対側に置いた後、複数の液晶ディスプレイパネルを切断処理により形成することができる。なお、最初に形成した識別標識は切断されたカラーフィルタ基板上には存在しないため、薄膜トランジスタアレイ基板は、通常、その上に識別標識をレーザにより形成し、カラーフィルタ基板の供給元を示すことをさらに必要とすることに留意されたい。しかしながら、識別標識は、レーザにより各カラーブロック上にも形成することができる。いずれの方法を用いるかに関わらず、費用および労働時間が増加する。その上、作業員は、さらに、識別標識をコンピュータに入力し、対応するカラーフィルタ基板の製造業者を確認する必要があるため、カラーフィルタ基板を識別するための時間がさらに増加する。

従って、本発明は、製造業者または製品モデルを識別するための識別標識を有するカラーフィルタ基板を提供することを目的とする。

さらに、本発明の他の局面は、識別標識を有するカラーフィルタ基板を製造するカラーフィルタ基板の製造方法を提供することである。

上記および他の局面に従って、本発明は、ブラックマトリックス層、カラーパターン層および電極層を含むカラーフィルタ基板を提供する。ここで、ブラックマトリックス層は基板上に配置され、その上に複数のサブピクセル領域を画定する。ブラックマトリックス層は少なくとも１つの識別標識を有する。カラーパターン層は各サブピクセル領域上に配置され、電極層はカラーパターン層およびブラックマトリックス層の上に配置される。

本発明の実施形態によれば、識別標識はサブピクセル領域の周辺部に配置されてもよい。

上記および他の局面に従って、本発明は、カラーフィルタ基板の製造方法を提供する。このカラーフィルタ基板の製造方法は以下の処理を含む：まず、少なくとも１つの識別標識を有するブラックマトリックス層を基板上に形成し、複数のサブピクセル領域を画定する；カラーパターン層を各サブピクセル領域上に形成する；次いで、電極層を基板上に形成し、ブラックマトリックス層およびカラーパターン層を覆う。

本発明の実施形態によれば、ブラックマトリックス層の形成方法は、まず、ブラックマトリックス材料層を基板上に形成し、次いで、ブラックマトリックス材料層に対してパターニング処理を行ない、ブラックマトリックス層を形成することを含む。

本発明の実施形態によれば、ブラックマトリックス層を形成する処理は、識別標識をサブピクセル領域の周辺部に形成することをさらに含んでもよい。

要約すると、本発明は、識別標識をブラックマトリックス層に組み込むことにより、作業員がカラーフィルタ基板の製造業者または製品モデルを目視により識別することを可能にする。また、従来の技術と比較して、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法では、ブラックマトリックス層および識別標識を同時に形成することができるため、さらなる製造処理を必要としない。

本発明の上述および他の目的、特徴および利点を理解するために、好適な実施形態を図面とともに下記において詳細に説明する。

上記の一般的な説明および下記の詳細な説明はともに一例であり、請求項に記載される発明をさらに説明するものであることを理解されたい。

添付の図面は、本発明のさらなる理解をもたらすために含まており、本明細書に組み込まれその一部を構成する。この図面は本発明の実施形態を例示し、その説明とともに、本発明の原理を説明するためのものである。

図１Ａは、本発明の実施形態によるカラーフィルタ基板の上面図であり、図１Ｂは、本発明の実施形態によるカラーフィルタ基板の断面図である。図１Ａおよび図１Ｂを参照して、本実施形態のカラーフィルタ基板１００は、ブラックマトリックス層１２０、カラーパターン層１３０および電極層１４０を含む。ブラックマトリックス層１２０は、基板１１０上に配置され、その上に複数のサブピクセル領域１１０ａを画定する。ブラックマトリックス層１２０は、少なくとも１つの識別標識１２２を有する。さらに、カラーパターン層１３０は、各サブピクセル領域１１０ａ内に配置され、電極層１４０は、カラーパターン層１３０およびブラックマトリックス層１２０上に配置される。

詳細には、基板１１０は、ガラス基板、石英基板、プラスティック基板または他の透明基板であってもよい。さらに、ブラックマトリックス層１２０の材料は、Ｃｒ、他の金属またはブラックマトリックス樹脂を含んでもよい。また、カラーパターン層１３０の材料は、カラーフォトレジストまたは染料を含んでもよく、電極層１４０の材料は、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、アルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）または他の透明導電材料を含んでもよい。

識別標識１２２はまた、製造業者または製品モデルを表す模様、一次元バーコード、数字、文字または記号であってもよいことに留意する必要がある。本実施形態の識別標識１２２は、カラーフィルタプレートの製造業者または製品モデルを表す矩形の模様である。また、他のタイプの識別標識１２２については下記でさらに説明する。

図２Ａ〜図２Ｇは、本発明の実施形態による識別標識の概略図である。図２Ａ〜図２Ｇを参照して、識別標識１２２は、図２Ａに示すように、三角形の模様、図形的な模様、十字型の模様、禁止を示す模様、稲妻の模様、矩形の模様、平行四辺形の模様、ハート型の模様または他の模様等の模様の識別標識である。識別標識１２２はまた、図２Ｂに示すように、異なるタイプの一次元バーコードであってもよい。識別標識１２２はまた、図２Ｃに示すように、アラビア数字または漢数字等の数字であってもよい。識別標識１２２はまた、図２Ｄに示すように、中国語、英語、日本語または他の言語等の文字であってもよい。識別標識１２２はまた、図２Ｅに示すように、疑問符、括弧記号、ローマ字または他の記号等の記号であってもよい。

他の実施形態によれば、識別標識１２２はまた、ブラックマトリックス層１２０の切断角であってもよく、図２Ｆに示すように、その切断角の２辺の比率でも、製造業者または製品モデルを表すことができる。さらに、識別標識１２２の幅は、ブラックマトリックス層の幅よりも狭くてもよい。本実施形態では、識別標識１２２は、（図１Ａに示すように）サブピクセル領域１１０ａの周辺部に配置されるが、しかしながら、識別標識１２２はまた、（図２Ｇに示すように）サブピクセル領域１１０ａの間に配置されてもよい。換言すれば、本発明は、識別標識１２２の位置、数量または形状を限定しない。以下において本実施形態のカラーフィルタ基板１００の製造方法を例示するが、しかしながら、本発明のカラーフィルタ基板１００の製造方法は下記の方法に限定されない。

図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の実施形態によるカラーフィルタ基板の製造方法の概略断面図である。図３Ａを参照して、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法は下記の処理を含んでおり、まず、ブラックマトリックス層１２０を基板１１０上に形成し、（図１Ａに示すように）複数のサブピクセル領域１１０ａを画定するが、ここでは、ブラックマトリックス層１２０が少なくとも１つの識別標識１２２を含む。本実施形態では、ブラックマトリックス層１２０を形成する処理は、識別標識１２２をサブピクセル領域の周辺部に形成することをさらに含む。

さらに詳細には、ブラックマトリックス層１２０を形成する方法は、まず、ブラックマトリックス材料層（図示せず）を基板１１０上に形成し、次いで、ブラックマトリックス材料層に対してパターニング処理を行い、ブラックマトリックス層１２０を形成することを含む。ブラックマトリックス層１２０の形成方法は、ブラックマトリックス層１２０の異なる材料に対しては異なる。例えば、ブラックマトリックス層１２０の材料が金属である場合、ブラックマトリックス材料層はスパッタリングにより形成されてもよく、パターニング処理は、フォトリソグラフィー処理およびエッチング処理を含む。または、ブラックマトリックス層１２０の材料がブラックマトリックス樹脂である場合には、パターニング処理は露光処理および現像処理を含む。

しかしながら、ブラックマトリックス層１２０を形成する処理はまた、図２Ａ〜２Ｅに示すように、識別標識１２２を、模様、一次元バーコード、数字、文字または記号として形成してもよい。あるいは、ブラックマトリックス層１２０の形成処理はまた、図２Ｇに示すように、識別標識１２２をサブピクセル領域の間に形成してもよい。

図３Ｂを参照して、カラーパターン層を、各サブピクセル領域１１０ａ内に形成する。カラーパターン層１３０の材料が耐光性である場合、カラーパターン層１３０を、複数回の露光および現像処理を行なって形成してもよい。カラーパターン層１３０の材料が染料である場合、カラーパターン層１３０を、インクジェット処理によって形成することができる。その後、図１Ｂに示すように、電極層１４０を基板１１０の上側に形成し、ブラックマトリックス層１２０およびカラーパターン層１３０を覆う。電極層１４０の形成方法はスパッタリング処理であってもよい。

ブラックマトリックス層１２０は識別標識１２２を有するため、作業員は、組み合わされたカラーフィルタ基板の製造業者または製品モデルを、光学式検知システムまたは目視により識別することができる。さらに、識別標識１２２はカラーフィルタ基板１００上に形成されるので、薄膜トランジスタアレイ基板上に最初に形成され、カラーフィルタ基板１００の製造業者を識別するために用いられる識別標識を無効にし、使用面積を増加または識別標識の長さを短縮することができる。また、従来の技術と比較すると、識別標識１２２およびブラックマトリックス層１２０が同時に形成されるため、本発明のカラーフィルタ基板１００の製造方法ではさらなる製造処理を必要としない。

本発明の範囲または精神から逸脱することなく、本発明の構成に種々の修正および変更ができることは当業者には明らかである。上記に鑑みて、本発明の修正および変更が請求の範囲およびその等価物に該当する場合、本発明はそれらを包含するものとする。

本発明の実施形態によるカラーフィルタ基板の上面図である。 本発明の実施形態によるカラーフィルタ基板の断面図である。 本発明の実施形態による識別標識の概略図である。 本発明の実施形態による識別標識の概略図である。 本発明の実施形態による識別標識の概略図である。 本発明の実施形態による識別標識の概略図である。 本発明の実施形態による識別標識の概略図である。 本発明の実施形態による識別標識の概略図である。 本発明の実施形態による識別標識の概略図である。 本発明の実施形態によるカラーフィルタ基板の製造方法の概略断面図である。 本発明の実施形態によるカラーフィルタ基板の製造方法の概略断面図である。

符号の説明

１００ カラーフィルタ基板
１１０ａ サブピクセル領域
１２０ ブラックマトリックス層
１２２ 識別標識
１３０ カラーパターン層
１４０ 電極層

Claims (5)

1. 基板上に配置され、その上の複数のサブピクセル領域および少なくとも１つの識別標識を画定するブラックマトリックス層と、
   前記サブピクセル領域の各々に配置されるカラーパターン層と、
   前記カラーパターン層および前記ブラックマトリックス層の上に配置される電極層と、
   を含む、カラーフィルタ基板。
2. 前記識別標識は前記サブピクセル領域の周辺部に配置される、請求項１に記載のカラーフィルタ基板。
3. 基板を設けることと、
   少なくとも１つの識別標識を有するブラックマトリックス層を前記基板上に形成し、複数のサブピクセル領域を画定することと、
   カラーパターン層を前記サブピクセル領域の各々に形成することと、
   電極層を前記基板の上側に形成し、前記ブラックマトリックス層および前記カラーパターン層を覆うことと、
   を包含する、カラーフィルタ基板の製造方法。
4. 前記ブラックマトリックス層を形成する処理は、
   ブラックマトリックス材料層を前記基板上に形成することと、
   前記ブラックマトリックス材料層に対してパターニング処理を行い、前記ブラックマトリックス層を形成することと、
   を包含する、請求項３に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
5. 前記ブラックマトリックス層を形成する処理は、前記識別標識を、前記サブピクセル領域の周辺部に形成することをさらに包含する、請求項３に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。

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