JP5007572B2 - 位相差制御部材とそのアライメント調整方法、およびカラーフィルタの製造方法 - Google Patents
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Description
この問題を解消するため、トリアセチルセルロース(TAC)フィルムを1軸延伸や2軸延伸処理した位相差フィルムや、液晶分子を特定方向に配向させて固定した位相差層などを液晶表示装置に組み合わせて出・入射光を制御する発明が各種提案されている。
したがってインセルタイプの位相差層をカラーフィルタの着色層の上に積層することにより、視野角の補償機能に加え、着色層を物理的に保護する透明保護層としての機能を併せもった位相差制御部材が得られるため別途の保護層が不要となり、部品点数の削減や生産コストの低減に加え、液晶パネル全体の薄型化が可能となる。
後者の場合、配向膜を用いずに正のCプレートが得られるため、製版工程数や位相差制御部材全体の厚さを更に低減できるという利点がある。
微小な十字形状などに形成されるアライメントマークは、位相差制御部材を構成する光透過性の基材のうち、有効表示領域が予定形成された区画領域の外部に複数個設けられ、各種製版工程やその後の切断または貼り合わせ工程などにおいて、複数個のアライメントマークのうちのいずれか一以上を適宜選択して各種装置やパネルとの位置合わせに用いられる。
(一)基材上面に着色層をフォトリソグラフィー法やインクジェット法により微細にパターン形成する場合の、基材と当該フォトマスク、または基材とインクジェットコーターとの位置合わせ;
(二)塗布された液晶性インキをフォトリソグラフィー法でパターニング露光する場合の、基材とフォトマスクとの位置合わせ;
(三)位相差層形成後に、液晶セルのセル厚さ(以下、セルギャップという。)を一定に保持するための柱状体やシール、または駆動液晶分子の配向方向を規制するための突起などをフォトリソグラフィー法や転写法などにより微細にパターン形成する場合の、基材と当該フォトマスク、または転写装置との位置合わせ;
(四)位相差層形成後に、駆動液晶分子やその配向膜などを位相差層の上に直接または間接に塗工する場合の、基材と塗工装置との位置合わせ;
(五)位相差層形成後に、当該基材を所定のカットラインで切断する場合の、基材と切断装置との位置合わせ;
(六)位相差層を形成した基材と、液晶駆動回路を画素ごとにパターン配置した液晶駆動基板とを貼り合わせる場合の、基材と液晶駆動基板との位置合わせ;
などを一例として挙げることができる。
インキ中の垂直配向助剤は、液晶性インキが下地に塗工されて液晶塗布膜となった後、下地とインキとの界面(液晶塗布膜の下面側)に移動し、親水基を下地側に向けて下地表面に吸着したり、または下地表面の活性官能基と反応して下地表面に結合したりする。垂直配向助剤は一般に疎水基としてアルキル基を有しており、上記のように下地との界面に移動した垂直配向助剤は、疎水基を、下地界面とは反対方向(液晶塗布膜の上面側)に向ける。この疎水基と液晶分子の相互作用により、液晶分子には垂直配向が誘起されることが知られている。
具体的には、例えばガラス基板であれば、UV−オゾン処理することで親水性を向上することができる。
一方、位相差層の下地層となりうる着色層などの樹脂皮膜については、ガラス素地よりも一般に親水性が低いが、界面活性剤を用いた超音波洗浄処理やUV−オゾン処理などによってその濡れ性を向上することできる。
しかしながら、ガラス基板と着色層とに共通してUV−オゾン処理を施すことを試みたとしても、ガラス基板に必要なUV−オゾン処理量と、樹脂皮膜に必要なUV−オゾン処理量はまったく相違し、また発生した水酸基の活性はそれぞれ異なるスピードで刻々と低下してしまう。これに対し、着色層などの下地層は有効表示領域にのみ塗工形成されて、その外部に設けられるAMおよびその周囲では素ガラスなどの基材素地面が下地として露出していることが通常であることから、両者に共通の表面処理を施してから液晶性インキを塗布したとしても、AM近傍と、有効表示領域内とで良好なホメオトロピック配向をともに得ることはできない。
なお、ガラス基板の親水化に必要な量のUV−オゾン処理を樹脂皮膜に施した場合、樹脂皮膜にとっては過剰処理となる場合がある。たとえば着色層に過剰なUV−オゾン処理を施した場合、紫外線により高分子鎖が切断されて不純物が発生したり、顔料成分の溶出が発生したりして、むしろ濡れ性が悪化する虞がある。
このように、基材自体の特性と着色層などの下地層の特性とは異なるため、同時に良好な表面状態を実現することは非常に困難である。
またAMおよびその近傍で垂直配向不良を生じたままであっても、活性放射線を全面露光することで液晶分子の配向状態を固定化することは可能であるが、この場合、光散乱の生じる正のCプレートによってAMが常に覆われた状態となるため、以後の工程である上記ケース(三)〜(六)においてもアライメント調整を行うことが不可能となる虞がある。
(1)光透過性の基材と、
前記基材に設けられた、当該基材を位置合わせするための一つまたは複数のアライメントマークと、
前記基材に区画形成または予定形成された有効表示領域に少なくとも塗工形成された、光透過性かつ光学等方性の下地層と、
重合性液晶分子を含有する液晶性インキを前記下地層の上に直接塗布し、前記重合性液晶分子をホメオトロピック配向させた状態で固定化してなる位相差層と、
を備えるとともに、
前記下地層が、更に前記アライメントマークの少なくとも一つを覆うよう塗工形成されることによって、アライメントマークとこれを被覆する下地層とからなる保護マークが構成されており、
前記下地層が、光透過性の複数色の着色領域を配列してなる着色層であり、
前記保護マークを構成するアライメントマークおよびその周囲が、少なくとも1色の前記着色領域によって覆われることにより構成される保護マークを備えるか、または
前記下地層が、正のCプレート以外の位相差制御機能層であり、
前記保護マークおよびその周囲が、前記正のCプレート以外の位相差制御機能層によって覆われることにより構成される保護マークを備えており、
前記保護マークが前記有効表示領域の外側に設けられるとともに、前記下地層が、前記有効表示領域の内側と、前記保護マークを構成するアライメントマークおよびその周囲と、にパターン形成されていることを特徴とする位相差制御部材;
(2)有効表示領域の内側に形成された下地層と、保護マークおよびその周囲を覆う下地層とには、共通の表面処理が施されていることを特徴とする上記(1)に記載の位相差制御部材;
を要旨とする。
(3)上記(1)または(2)に記載の位相差制御部材を位置合わせするアライメント調整方法であって、
前記保護マークを被覆する着色領域に対して透過率のもっとも高い波長の光を少なくとも含む照明光を照射するアライナー機構により、前記保護マークを光学的にパターン認識して行うことを特徴とするアライメント調整方法;
を要旨とする。
(4) 有効表示領域の内側を通過する透過光を分光する分光機能と、前記透過光に位相差を与える複屈折機能とを有するカラーフィルタの製造方法であって、
(i)光透過性の基材に予定形成された前記有効表示領域の外側にアライメントマークを形成する工程と;
(ii)前記基材に直接または間接に、感光性の着色材料を塗工して前記アライメントマークを被覆する塗工工程と;
(iii)前記アライメントマークおよびその周囲ならびに前記有効表示領域内の所定位置にそれぞれ対応してマスクパターンが形成された遮光性のフォトマスクと、前記基材とを、前記アライメントマークをアライナー機構で認識することにより互いに位置合わせするアライメント工程と;
(iv)前記フォトマスクを介したパターン露光およびエッチング除去により、前記マスクパターンに対応して前記着色材料を固定化して着色層を形成するフォトリソグラフィー工程と;
(v)重合性液晶分子を含有する液晶性インキを前記着色層の上に直接に塗布し、前記重合性液晶分子をホメオトロピック配向させた状態で固定化して位相差層を作製する工程と;
を含むカラーフィルタの製造方法;
(5)上記工程(ii)乃至工程(iv)を、N(ただしNは2以上の整数である)色の着色材料にそれぞれ替えながら前記N回繰り返した後に、上記工程(v)を行う上記(4)に記載のカラーフィルタの製造方法において、
前記N回繰り返しておこなう工程(iii)と工程(iv)との間に、
(vi)前記マスクパターンより認識されるアライメントマークおよびその周囲を、遮光部材により遮蔽する遮蔽工程;
を、前記N回のうち1回以上N−1回以下おこなうことにより、当該塗工工程(ii)で塗工された着色材料については、前記アライメントマークおよびその周囲に対して露光しないことを特徴とするカラーフィルタの製造方法;
(6)有効表示領域の内側を通過する透過光を分光する分光機能と、前記透過光に位相差を与える複屈折機能とを有するカラーフィルタの製造方法であって、
(i)光透過性の基材に予定形成された前記有効表示領域の外側にアライメントマークを形成する工程と;
(ii)インクジェットコーターと前記基材とを、アライナー機構によって前記アライメントマークを認識することで位置合わせするアライメント工程と;
(iii)前記基材上であって、前記アライメントマークおよびその周囲ならびに前記有効表示領域内の所定位置に、それぞれ前記インクジェットコーターにより着色材料を塗布する塗布工程と;
(iv)塗布された着色材料を固定化して着色層を形成する工程と;
(v)重合性液晶分子を含有する液晶性インキを前記着色層の上に直接に塗布し、前記重合性液晶分子をホメオトロピック配向させた状態で固定化して位相差層を作製する工程と;
を含むカラーフィルタの製造方法;
(7)上記工程(iii)において、有効表示領域内にN(ただしNは2以上の整数である)色の着色材料を塗布するとともに、前記アライメントマークおよびその周囲に対して、前記N色のうちの少なくとも1色の着色材料を塗布することにより、
上記工程(iv)にて当該アライメントマークおよびその周囲を光透過性の着色層で被覆することを特徴とする上記(6)に記載のカラーフィルタの製造方法;
(8)前記N色の着色材料のうち、前記アライナー機構からアライメントマークに向けて照射される照明光の透過率が最も低い色の着色材料を、前記アライメントマークおよびその周囲において固定化しないことを特徴とする上記(5)または(7)に記載のカラーフィルタの製造方法;
(9)垂直配向助剤を液晶性インキに添加するとともに、
前記アライメントマークおよびその周囲と、前記有効表示領域内とに形成された前記着色層の表面に、ともに親水化処理を行った後に、前記液晶性インキを塗布することを特徴とする上記(4)から(8)のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法;
(10)重合性液晶分子をホメオトロピック配向させた状態で固定化して位相差層を作製する前記工程において、
前記有効表示領域に対応してマスクパターンが形成された遮光性の位相差層用フォトマスクと、前記基材とを、前記アライメントマークを用いて位置合わせした後、前記位相差層用フォトマスクを介してパターン露光することにより、前記有効表示領域において前記固定化を行うことを特徴とする上記(4)から(9)のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法;
を要旨とする。
(11)上記工程(ii)乃至工程(iv)をN回繰り返す上記(5)に記載のカラーフィルタの製造方法において、
前記N色のうち最後の1色の着色材料のみを、前記アライメントマークおよびその周囲において固定化することを特徴とするカラーフィルタの製造方法;
(12)前記位相差層を基材の全面に対して固定形成した後、当該位相差層の上に直接または間接に、多数の柱状体をパターニングして立設することを特徴とする上記(4)から(10)のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法;
についても上記本発明の目的を達成することができる。
またアライメントマーク(保護マーク)の周囲とは、アライメントマークの一部または全部をアライナー機構の視野内に収めた場合に、当該アライメントマークとともに観察される近接領域を意味するものである。
また本発明の位相差制御部材は正のCプレートの機能を有する位相差層をインセルタイプで備えることから、これを液晶駆動基板と組み合わせることで液晶表示装置の視野角を拡大し、また装置全体の厚さを低減するとともに位相差層の良好な耐久性や光透過性を得ることができる。
図1は本発明の第一の実施形態にかかる位相差制御部材の一部を模式的に示す平面図であり、図2(a)はそのII−II断面図(立面図)である。また図2(b)は、従来の位相差制御部材の立面図である。
保護マーク30は単層の下地層に覆われていれば足りるが、基材2の厚さ方向に複数枚の下地層が積層して保護マーク30を覆っていてもよい。また当該下地層は、保護マーク30の被覆領域に対して、さらに基材面内方向に微細にパターニングして塗工されても、単一材料によってベタ塗工されていてもよい。以下に詳述する本発明の各実施形態においては、単層または積層の下地層6は保護マーク30の被覆領域に対して基材面内方向にはベタ塗工されている場合を例示する。
なお、後述のように本発明においては下地層6を必須とするものではなく、すなわち所定の親水化処理を施した基材2に液晶性インキを直接塗布して位相差層4を作製することもできる。
図2(a)に示す本実施形態のように着色層60を下地層6として兼用することにより、図2(b)に示す従来の位相差制御部材101と同じ積層数および同じ積層厚さとしながらも、アライナー機構の照明光の照射域(各図に両側矢印にて示す)内において液晶分子40のホメオトロピック配向性を良好にし、もってアライナー機構によるAM3(保護マーク30)の光学的な認識を良好にしている。
ただし本発明においては、後述するように、有効表示領域10を囲うように設けられるシール8(図8、9を参照)を避けるため、有効表示領域10内にのみ位相差層4を固定形成してもよい。この場合、位相差層4のパターニング用の遮光性のフォトマスクと、基材2とを、アライナー機構によって相対的な面内位置を合わせた後に、上記フォトマスクを介して紫外線などの活性放射線を露光することで、位相差層4をパターン製版することができる。かかるフォトマスクには、有効表示領域10を含む所望の領域に対応して光学的に開口した光透過性の開口部を設けておくことで、活性放射線の露光およびその後のエッチングにより、液晶塗布膜41を固定化した位相差層4を有効表示領域10にパターン形成することができる。
本発明において、有効表示領域10に対応して開口部が設けられているとは、上記のポジ型とネガ型のマスクパターンの両者を意味するものである。
なお、保護マーク30およびその周囲に塗工された液晶塗布膜41をエッチング除去する場合については、フォトマスクの開口(覗き窓)を通じて保護マーク30を視認することで当該フォトマスクと基材2とを位置合わせした状態から、ポジ型のフォトリソグラフィー法による場合は保護マーク30およびその周囲に対してそのまま活性放射線を露光すればよい。一方、ネガ型のフォトリソグラフィー法による場合は覗き窓を遮光板で遮蔽してから露光すればよい。
いずれの場合も、遮光性(吸光性または光反射性)のAM3のエッジに隣接する透過領域31において液晶分子を良好にホメオトロピック配向させることができるため、液晶性インキのパターニング工程を含む、位相差制御部材1の以後の製造および取扱工程において、アライナー機構による保護マーク30の光学的な認識が良好に行われ、基材2のアライメント調整が可能になる。
なお、位相差制御部材1に用意される有効表示領域10は、本実施形態のようにBM5などの遮光材料によって明示的にパターン形成される場合と、位相差制御部材1の面央などに当該有効表示領域の予定域を包絡する広さの光透過領域が存在しているだけの場合とがある。いずれの場合も、本発明の位相差制御部材1が用いられる表示装置や光学機器の仕様に基づいて求められる有効表示領域をまず基材2上に仮想的に予定形成し、これと干渉しない位置にAM3を配置することとなる。
すなわち本発明において、基材2に有効表示領域が区画形成された状態とは、BM5または後述する額縁状のシール8などによって開口部が囲み形成された状態や、着色層60などの下地層6や位相差層4が基材2の面央などにパターン形成された状態をいう。一方、基材2に有効表示領域が予定形成された状態とは、AM3が設けられた基材2にBM5やシール8が未形成である状態や、BM5やシール8が形成されることなく、基材2に下地層6や位相差層4が、AM3の少なくとも一つを避けてベタ塗工された状態をいう。
有効表示領域10と、その外側に設けられたAM3およびその周囲とをともに覆う着色層60のパターニング方法について以下説明する。例として、基材2上にフォトリソグラフィー法で着色層60を形成する方法(図3〜6を参照)と、これをインクジェット法により形成する方法(図7を参照)とを挙げる。なお、フォトリソグラフィー法による場合については、ネガ型の着色フォトレジスト材料を用いる場合を例にとり以下説明するが、フォトマスクのマスクパターンを反転しておこなうポジ型の着色フォトレジスト材料を用いる場合については、上記説明および本発明の内容に照らし当業者であれば容易に想到できよう。また本実施形態の位相差制御部材1は、RGBの三色の着色領域61,62,63(図1を参照)を備えるカラーフィルタであるが、上記のようにこれが三色以外の場合についても当業者であれば容易に適用可能であろう。
なお、本発明で用いることのできるアライメントマークの形状は、以下に説明する十字状および矩形枠状の組み合わせに限られるものではない。
図3〜6は、下地層6としての着色層60をフォトリソグラフィー法によりパターン形成する方法を模式的に示す平面図であり、図3(a)はAM3(3a,3b,3c,3d)およびBM5が形成された基材2の全面に紫外線硬化型(ネガ型)の一色目の着色材料64aを塗布してAM3およびその周囲の透過領域31ならびに有効表示領域10を被覆した状態を示す部分模式図であり、図の上下方向および右方向に伸びる基材2やBM5、着色材料64aなどは図示を省略している。また基材2上の図示しない領域にも他のAM3が設けられて、以下の説明における基材2とフォトマスク11との位置合わせを複数個のAM3を用いてより高精度に行ってもよい。
開口部12のスリットの幅寸法は、BM5で区画形成された画素幅に対応しており、長さ寸法は有効表示領域10の長さ方向に対応している。
またこの状態で、AM3dおよびその周囲の透過領域31は覗き窓13から露出している。
この場合、図6(b)に示す抜け領域65が保護マーク30の近傍に形成されることは、後に下地層6の上に液晶性インキを塗布した場合に液晶分子40(図2を参照)の垂直配向性を乱す要因となる。したがってAM3dと、着色材料の位置合わせマーク(AM3a〜3c)とを共用する場合については、
(1)マスク側AM14の線幅を極力細くし、活性放射線の回り込みによって基材2上にマスク側AM14の影が残らないようにする、または液晶分子の配向不良が問題とならない程度に抜け領域65を細くする;
(2)着色層60の製版工程で用いるマスク側AM14と、その後の製版または取扱工程で用いるアライメントマーク(AM3と位置合わせされるアライメントマーク)とを異なる寸法とし、抜け領域65で液晶分子の配向不良が生じて照明光の光散乱が生じたとしてもアライメント調整ができるようにする;
などの方策を採るとよい。
ただし本発明においては、着色材料64a〜64cのマスク露光用のAM3a〜3cと、保護マーク30となすAM3dとを隔離して配置し、すなわちAM3dを覗き窓13の外部に設けることも可能である。この場合、AM3dおよびその周囲はいずれかの色の着色領域で被覆する必要があることから、(a)着色材料64a〜64cのいずれかをマスク露光して着色領域を得る際にAM3dおよびその周囲についても露光を行い、他の色の着色材料をマスク露光する場合には、AM3dおよびその周囲を、遮光板15(図4,5を参照)とは異なる他の遮光板で遮光するか、または(b)着色材料64a〜64cのいずれかをAM3dおよびその周囲を覆うように固定化する場合は、AM3dに対応する位置に開口部が設けられたフォトマスクを用い、他の色の着色材料をマスク露光する場合は、AM3dに対応する位置が遮光された他のフォトマスクを用いるとよい。
上述のようにRGBの三色カラーフィルタを作製する場合は、M=1が選択され、CMYの三色カラーフィルタを作製する場合はM=1または2が選択される。
具体的には、アライナー機構の照明光としては、液晶性インキが感光しないよう可視光のうちエネルギーの高い紫色光や青色光の短波長成分をフィルタリングして除去した黄色光(イエローライト)を用いることが一般的であるため、その補色である青色の着色材料についてはAM3およびその周囲で固定化することを避け、イエローライトに波長成分として含まれる赤色や緑色の着色材料を固定化することが好ましい。換言すると、照明光の透過率が最も低い色の着色材料については、AM3(保護マーク30)およびその周囲において固定化しないことが好ましい。
図7各図は、AM3およびその周囲の透過領域31に、下地層6としての着色層60をインクジェット法によりパターン形成する方法の一つを例示的に示す模式図であり、同図(a)はAM3およびBM5が形成された基材2、同図(b)は一色目の着色材料64aを有効表示領域10にのみ塗布した状態、同図(c)は二色目の着色材料64bをやはり有効表示領域10にのみ塗布した状態をそれぞれ示す。また同図(d)は、三色目の着色材料64cを、AM3およびその周囲の透過領域31と、有効表示領域10とにともに塗布し、さらにかかる基材2を焼成して着色材料64a〜64cを固定化して着色領域61〜63を形成した状態を示す。これにより、AM3およびその周囲の透過領域31と、有効表示領域10内とを覆うように、下地層6としての着色層60を形成し、AM3を保護マーク30とすることができる。なお、図7各図では、同図(a)に矢印にて示すように、BM5で区画される画素の幅方向は図の左右方向に相当し、ストライプ状の着色層60は図の上下方向に伸びて形成されている。
またインクジェットノズルと基材2とのアライメント調整を複数回行う場合は、最後の塗布工程においてAM3およびその周囲に着色材料を塗布することにより、それ以前のアライメント調整作業をより容易に行うことができる。また塗布する着色材料についても、アライナー機構の照明光と同色系のものを選択するとよく、換言すると、照明光の透過率が最も低い色の着色材料についてはAM3(保護マーク30)およびその周囲の透過領域31に塗布せず、照明光に含まれる光の波長のいずれかを良好に透過する色の着色材料を塗布することが好ましい。
図8は、本発明の第二の実施の形態にかかる位相差制御部材1を模式的に示す平面図であり、図9はそのIX−IX断面図である。ただし図8では位相差層4は図示を省略している。
本実施形態の位相差制御部材1は、上記第一の実施形態にかかる位相差制御部材1に対して、
(1)画素ごとにパターニングして設けられた、セルギャップを一定に保持するための柱状体7;
(2)有効表示領域10の周囲を囲んで設けられた、駆動液晶分子を封止するための額縁状のシール8;
をさらに備えることを特徴とする。
基材2は、ガラス基板などのガラス材の他、種々の材質からなる板状体を適宜選択できる。特に位相差制御部材1を液晶ディスプレイ用に用いる場合には、基材2は無アルカリガラス製のガラス基板とすることが好ましい。ガラス基板のほか、基材2には、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロースなどからなるプラスチック基板や、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリプロプレン、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトンなどの樹脂フィルムを用いてもよい。
また、基材2が位相差層4の下地層となる場合、すなわち基材2の表面に液晶性インキを直接塗布する場合、基材2の有効表示領域10内と、AM3およびその周囲とには、液晶性インキに含まれる液晶分子のホメオトロピック配向性を向上する垂直配向処理を施すとよい。かかる処理は、液晶性インキの塗布工程の直前に行うことが好ましい。
垂直配向処理としては、基材2にガラス基板を用いる場合は上記のようにUV−オゾン処理を、プラスチック基板や樹脂フィルムを用いる場合はUV−オゾン処理のほか、超音波洗浄処理を行うとよい。
かかる濡れ性の改善処理は、予め表面自由エネルギーが判明している適切な溶媒を下地層6の表面に接触させ、その際の接触角から見積もることができる。
BM5の形成方法としては、(1)スパッタリング法や真空蒸着法等によりクロム等の金属薄膜を基材2上に形成し、この薄膜をパターニングする方法、(2)カーボン微粒子や金属酸化物等の遮光性粒子を含有させたポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂層を基材2上に形成し、この樹脂層をパターニングする方法、等を例示することができる。
AM3は、基材2を位置合わせする際の基準となる見当マークであり、上記位置合わせケース(一)〜(六)などに例示される様々な場合にアライナー機構によって光学的に認識される。AM3は、アライナー機構の照明光に対して、AM3形成位置とその周囲近傍とで明確に対比しうるコントラスト比の光透過率または反射率を有している。
AM3は、基材2の位置と向きを精度よく調整できるよう、それぞれ十字状や鉤型など、ラインが交叉したコーナー部を含む形状にするとよい。またAM3は、位置調整精度を向上するため、有効表示領域10を挟んで対向する位置に複数個設けられるとよい。
ただしAM3の形状や位置、および複数個のAM3の形成順序は、基材2の位置合わせのケースに応じて適宜設定しうるものである。
ただし、AM3の形成およびその後の製版工程を簡易かつ精度よく行うため、遮光性のアライメントマークの場合はBM5とともに、すなわちBM5のマスクパターンにおいてAM3の該当箇所についても開口させて、BM5と同一の遮光性材料により同時に形成するとよい。
また光透過性のマークとする場合は、後述する着色層60のうちの一色をAM3の予定位置に塗工して形成することができる。また着色層60がCMY方式の場合については、選択された任意の二色を積層してAM3としてもよい。
BM5によって多数の画素が開口形成された基材2上には、次いで色パターンを形成することができる。図8,9に示すようにRGBの三色カラーフィルタを得る場合は、赤色パターン形成領域に赤色の着色領域61、緑色パターン形成領域に緑色の着色領域62、青色パターン形成領域に青色の着色領域63を、同時または任意の順番で形成し、着色層60を作製する。各色の着色領域の塗工形成方法については上記第一の実施形態について詳述したとおり、フォトリソグラフィー法によってもインクジェット法によってもよい。
(a)基材2上に染色用の材料である水溶性高分子材料を塗布し、これをフォトリソグラフィー法により所望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸漬して着色されたパターンを得る染色法;
(b)熱硬化型の樹脂に顔料を分散させ、印刷(または熱転写)を繰り返すことにより各色を塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより着色層60を形成する印刷法(熱転写法);
(c)基材2上に予め透明導電膜を形成し、顔料、樹脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して所定の色を電着して各色の着色パターン層を形成し、樹脂を熱硬化させる電着法;
を用いることもできる。これらの方法による場合も、AM3およびその周囲の透過領域31を覆って着色層60を形成し、当該AM3を保護マーク30とすることにより、位相差層4の作製工程時のアライメント調整に供することができる。
位相差層4は、これを透過する光を複屈折させる機能を有する層であり、その面内にx−y軸を、厚み方向にz軸をとってxyz直交三次元空間を想定した場合のx,y,z軸方向の光の屈折率をそれぞれnx,ny,nzとして、nx=ny<nzの関係を満たす、いわゆる正のCプレート(+Cプレート)である。
位相差層4を構成する重合性液晶分子には、その液晶分子の構造中に不飽和二重結合を重合性官能基として有するものが好ましく、分子構造の両末端に不飽和二重結合を有するもの(不飽和二重結合を2以上有するもの)がより好ましい。
位相差層4を得るために用いられる重合性液晶分子としては、架橋重合性を有するネマチック液晶分子(架橋性ネマチック液晶分子)などをあげることができる。架橋性ネマチック液晶分子としては例えば、1分子中に(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、オキタセン基、イソシアネート基等の重合性基を少なくとも1個有するモノマー、オリゴマー、ポリマー等が挙げられる。また、このような架橋性液晶分子として、より具体的には、下記化1に示す一般式(1)で表される化合物のうちの1種の化合物(化合物(I))、下記化2に示す一般式(2)で表される化合物のうちの1種の化合物(化合物(II))もしくは2種以上の混合物、化3、化4に示す化合物(化合物(III))のうちの1種の化合物或いは2種以上の混合物、またはこれらを組み合わせた混合物を用いることができる。
液晶性インキには、必要に応じて、液晶分子の垂直配向性を向上する界面活性剤などの垂直配向助剤や、重合性液晶分子が光重合性の架橋性液晶分子である場合に、活性放射線の照射により不飽和二重結合を開環させて架橋重合反応を生じさせる公知の光重合開始剤や、同じく光重合反応を促進する増感剤などの各種添加剤を添加してもよい。
垂直配向助剤に用いる界面活性剤は、重合性液晶分子をホメオトロピック配向させることができるものであればよいが、位相差層の形成の際に液晶分子を液晶相への転移温度まで加熱する必要があることから、液晶相への転移温度でも分解されない程度に耐熱性を有するものがよい。また、液晶性インキの溶媒との親和性をふまえて、ノニオン系、カチオン系、アニオン系等より適宜選択しうる。
上記のように位相差層4の下地表面処理が施され、また液晶性インキが調整されると、次いで基材2にこれを塗布して液晶塗布膜41(図2を参照)を作成する。
しかし位相差層4については、特にこれを有効表示領域10内にベタ製版する場合、液晶性インキの塗布工程を行うのは一度のみであるため、製版工程数やインキの無駄の問題は僅かであり、むしろ装置が簡易であって均一な塗布厚が容易に実現される観点からスピンコート法やダイコート法により液晶性インキを基材上にベタ塗工することが好適といえる。
一方、スピンコート法やダイコート法でインキ材料を基材2にベタ塗工する場合、これらの塗布装置と基材2との位置合わせはピンアライメント調整で足りるという利点もある。
基材2の表面に液晶性インキを塗布して作製された液晶塗布膜41に含まれる重合性液晶分子には垂直配向性が付与される。液晶分子に対する配向性の付与は、液晶塗布膜41を加熱して、内部の液晶分子が液晶相となる温度(液晶相温度)以上、等方相(液体相)となる等方相転移温度未満になるよう温度制御することで行われる。このとき液晶塗布膜41の加熱手段は特に限定されず、伝熱または輻射による加熱を適宜組み合わせて加熱するとよい。なお、重合性液晶分子を配向させる方法は、上記方法による他、液晶塗布膜41を一旦等方相温度まで加熱した後の冷却過程で自発的に液晶分子に配向を誘起させる方法や、液晶塗布膜41に対して所定方向から電場や磁場を負荷する方法によっても実現可能である。
ただし本実施形態の位相差制御部材1の場合、着色層60の場合と同様に、後述するシール8と基材2との間に位相差層4が成膜されないよう、有効表示領域10の外周にはシール8の形成領域を確保するために少なくとも額縁状に位相差層4の非形成領域を設けるとよい。なお、液晶性インキを塗布する下地層6として着色層60を用いる本実施形態においては、AM3の少なくとも一つについてはその周囲近傍を着色層60で被覆しているが、保護マーク30を覆う着色層60の上に位相差層4を固定形成する必要はないため、液晶塗布膜41の露光に際しては、有効表示領域10内のみに位相差層4を形成すべく活性放射線をパターニング照射するとよい。
なお、有効表示領域10内でさらに画素ごとに位相差層4を微細にパターニングしてもよい。
位相差層4を塗工形成した位相差制御部材1には、必要に応じて位相差層4上に、セルギャップを規定するとともに位相差制御部材1に負荷される押し込み荷重に耐える構造部材としての柱状体7や、液晶の配向方向を規制するための突起(図示せず)などをパターン設置することができる。柱状体7や突起は、着色層60や位相差層4自体のパターン露光と同様にフォトリソグラフィー法を用いてパターニングするほか、印刷法や転写法を用いて有効表示領域10内の所定位置に立設することができる。柱状体7や突起は高い位置精度で設計位置に正しくパターン配置されることが好ましく、これらはAM3を用いたアライナー機構による光学的なアライメント調整によって基材2を位置合わせした状態で製版される。
図10は、位相差層4の上に柱状体7を立設する方法を示す模式図であり、同図(a)は基材2の全面に位相差層4が形成され、さらに光透過性かつ光学等方性のフォトレジスト材料(図示せず)が全面に塗布された基材2、同図(b)は柱状体製版用のフォトマスク18、同図(c)は両者を位置合わせした状態をそれぞれ示す。基材2に設けられたAM3は着色層60で被覆された保護マーク30であり、またフォトマスク18には、柱状体の形成パターンに対応して設けられた開口17、覗き窓19およびマスク側AM20が設けられており、位置合わせ時にアライナー機構により保護マーク30が視認可能である。
本実施形態の位相差制御部材1は、後述する図11,12に図示するように、液晶駆動回路を画素ごとにパターン配置した液晶駆動基板と貼り合わせて液晶表示装置を構成するカラーフィルタとして用いられる。液晶駆動基板と基材2(カラーフィルタ基板)との間に挟まれて液晶セルを構成する駆動液晶分子は、基材2の面直方向に外力が付与された時や、外部圧力の変動時にも基板同士の間から漏れ出すことのないよう、有効表示領域10を取り囲む額縁状のシール8によって減圧状態で封止されることが一般的である(例えば特開2006−227231号公報等を参照)。
なお、BM5を黒色金属材料の薄膜で構成する場合は、その厚さ方向の変形は無視しうることから、BM5の上にシール8が立設されることは問題ないといえる。
シール8を形成するにあたっては、基材2上に位相差層4や柱状体7が製版された後に、ペースト状の当該樹脂材料を、セルギャップ厚さよりも分厚く、かつ有効表示領域10を額縁状に囲むように(シール8の予定形成領域に)塗工し、基材2と対向して設けられた液晶駆動基板をこれに押し当てた状態で熱硬化または光硬化させる(後述の、貼り合わせ工程を参照)。
基材2に上記各層が積層された製版工程に引き続き、位相差制御部材1の取扱工程のひとつとして、AM3を基準位置として基材2と切断装置とを位置合わせした状態で、有効表示領域10を内包する所定のカットラインに沿って位相差制御部材1が切り出される。
かかる切断工程で用いられるAM3は、上述の位相差層4の製版工程で用いられた保護マーク30または柱状体7の製版工程で用いられたAM3を流用してもよく、アライナー機構による光学的な認識が可能である限り他のアライメントマークを用いてもよい。
当該切断工程では、基材2に設けられたAM3は、下記貼り合わせ工程におけるアライメント調整に用いられるものを除いて、基材2から切断除去されることが通常である。
切断工程を経て切り出された位相差制御部材1には、さらに取扱工程のひとつとして、駆動液晶分子を配向させるための配向膜が被覆形成された上で、液晶駆動基板(図11,12を参照)と対向させた状態でこれと接合する、貼り合わせ工程が施される。位相差制御部材1と駆動液晶基板とは、それぞれに設けられたアライメントマーク同士を整合させて位置合わせした状態で貼り合わされる。
なお、本発明の位相差制御部材1を、基材2に複数枚同時に形成する、いわゆる多面付けによって作製する場合、上記切断工程の前に複数枚の液晶駆動基板との貼り合わせを行い、しかる後に基材2を複数枚に切断してもよい。したがってかかる多面付けの場合、保護マーク30を含むAM3は、いずれも基材2より切断されて除去される場合がある。
なお、駆動液晶分子の駆動モードがいわゆるIPSモードやTNモードなど、駆動電圧の無負荷時に駆動液晶分子を水平配向させる場合については、位相差制御部材1のうち駆動液晶分子が滴下される最上面(上記に例示の場合は位相差層4の表面)には、ラビング処理などを施した水平配向膜を塗工形成するとよい。
本発明の位相差制御部材1を組み込んだ液晶表示装置について説明する。
図11は、本発明の第二の実施形態にかかる位相差制御部材1を備える液晶表示装置51の断面模式図であり、図12はその分解斜視図である。液晶表示装置51としてはいわゆるIPSモードを例示するが、このほかMVAモードやOCBモードなどの他のモードであってもよい。
一方、液晶駆動回路78およびこれにより印加電圧が制御される液晶駆動電極79(図12では図示省略)がインセル側に設けられた液晶駆動基板71が、観察者から遠いバックライト(図示せず)側に配置されている。液晶駆動電極79は、BM5の区画する画素ごとに櫛歯状にパターン形成されている。
AM73のうち、アライナー機構の受光部側からみた吸光性・光反射性の性状はAM3と共通とすることが好ましい。すなわち位相差制御部材1のAM3が吸光性の場合、AM73も吸光性に作製し、液晶表示装置51を挟んでアライナー機構の受光部の反対側に配置された透過光源を用いて、AM3とAM73との一致/不一致を画像処理により判断することができる。また位相差制御部材1のAM3が光反射性の場合、AM73も光反射性に作製し、液晶表示装置51に対してアライナー機構の受光部と同一側に配置された反射光源を用いて、AM3とAM73との一致/不一致を画像処理により判断する。なお、透過光源を用いてAM3とAM73との位置合わせを行う前者の場合、AM3またはAM73の一方または両方を光反射性としてもよい。
<1.下地基板の準備>
適当な洗浄処理をほどこし、清浄としたガラス基板(コーニング社製:1737材)を基材として用意した。
ブラックマトリックス(BM)、および着色層を構成する着色材料には顔料分散型フォトレジストを用いた。着色層は、赤色(R),緑色(G),青色(B)の三色とした。顔料分散型フォトレジストは、着色材料として顔料を用い、分散液組成物(顔料、分散剤、および溶剤を含有する)にビーズを加え、分散機で3時間分散させ、その後ビーズを取り除いた分散液と、クリアレジスト組成物(ポリマー、モノマー、添加剤、光重合開始剤および溶剤を含有する)とを混合したものである。その組成を下記に示す。尚、分散機としては、市販のペイントシェーカー(浅田鉄工社製)を用いた。
・黒顔料(大日精化工業(株)製:TMブラック#9550) ・・14.0重量部
・分散剤(ビックケミー(株)製:Disperbyk111) ・・・1.2重量部
・ポリマー(昭和高分子(株)製:VR60) ・・・2.8重量部
・モノマー(サートマー(株)製:SR399) ・・・3.5重量部
・添加剤(綜研化学(株)製:L−20) ・・・0.7重量部
・開始剤(2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1) ・・・1.6重量部
・開始剤(4,4'−ジエチルアミノベンゾフェノン) ・・・0.3重量部
・開始剤(2,4−ジエチルチオキサントン) ・・・0.1重量部
・溶剤(エチレングリコールモノブチルエーテル) ・・75.8重量部
・赤顔料(C.I.PR254(チバスペシャリティケミカルズ社製:クロモフタールDPP Red BP)) ・・・3.5重量部
・黄顔料(C.I.PY139(BASF社製:パリオトールイエローD1819))
・・・0.6重量部
・分散剤(ゼネカ(株)製:ソルスパース24000) ・・・3.0重量部
・モノマー(サートマー(株)製:SR399) ・・・4.0重量部
・ポリマー1 ・・・5.0重量部
・開始剤(チバガイギー社製:イルガキュア907) ・・・1.4重量部
・開始剤(2,2'−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4',5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール) ・・・0.6重量部
・溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート) ・・80.0重量部
・緑顔料(C.I.PG7(大日精化工業(株)製:セイカファストグリーン5316P)) ・・・3.7重量部
・黄顔料(C.I.PY139(BASF社製:パリオトールイエローD1819))
・・・2.3重量部
・分散剤(ゼネカ(株)製:ソルスパース24000) ・・・3.0重量部
・モノマー(サートマー(株)製:SR399) ・・・4.0重量部
・ポリマー1 ・・・5.0重量部
・開始剤(チバガイギー社製:イルガキュア907) ・・・1.4重量部
・開始剤(2,2'−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4',5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール) ・・・0.6重量部
・溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート) ・・80.0重量部
・青顔料(C.I.PB15:6(BASF社製:ヘリオゲンブルーL6700F))
・・・4.6重量部
・紫顔料(C.I.PV23(クラリアント社製:フォスタパームRL−NF))
・・・1.4重量部
・顔料誘導体(ゼネカ(株)製:ソルスパース12000) ・・・0.6重量部
・分散剤(ゼネカ(株)製:ソルスパース24000) ・・・2.4重量部
・モノマー(サートマー(株)製:SR399) ・・・4.0重量部
・ポリマー1 ・・・5.0重量部
・開始剤(チバガイギー社製:イルガキュア907) ・・・1.4重量部
・開始剤(2,2'−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4',5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール) ・・・0.6重量部
・溶剤(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート) ・・80.0重量部
調製した上記ブラックマトリックス用フォトレジストを、上記基材の全面にスピンコート法を用いてベタ塗工した。
AMの少なくとも一つおよびその周囲を視認するための覗き窓、および有効表示領域内にストライプ状にパターニングされた開口部を有する色パターン用フォトマスクを作製した。
一方、赤色(R)のネガ型の顔料分散型フォトレジストを、BMを形成した上記基材に対し、同様にスピンコート法で全面塗布し、80℃、5分間の条件でプリベークした後、イエローライトを照明光として照射するアライナー機構を用いて、上記色パターン用フォトマスクと基材とを位置合わせした状態で、紫外線によるアライメント露光(300mJ/cm2)を行った。ただし、マスクと基材との位置合わせ後には、AMと対向する覗き窓は遮光板によって遮蔽し、AMおよび周囲には赤色のフォトレジストを露光固定しなかった。露光の後、0.1%KOH水溶液を用いたスプレー現像を60秒行い、さらに200℃、60分間のポストベークを行うことで、BMの配置パターンに対して所定の位置に、画素中心部の膜厚が2.0μmの赤色(R)の着色領域をストライプ状に形成した。
また今回も、AMと対向する覗き窓については遮光板によって遮蔽した状態でアライメント露光をおこなった。
[インキの調整]
下記化合物(a)〜(d)に示す重合性液晶分子、光重合開始剤、シランカップリング剤、溶媒を混合して下記組成の液晶材料を調整した。
・化合物(a) ・・・8.3 重量部
・化合物(b) ・・・4.7 重量部
・化合物(c) ・・・5.4 重量部
・化合物(d) ・・・5.4 重量部
・光重合開始材(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製:イルガキュア907)
・・・1.3 重量部
・シランカップリング剤(アミン基含有シランカップリング剤(GE東芝シリコーン社製:TSL−8331)) ・・・0.05重量部
・溶媒(クロロベンゼン) ・・・75.0 重量部
次に上記で構成した下地層(着色層)上に、調整した液晶性インキをスピンコート法にてベタ塗布した。
液晶塗布膜の形成された基板を、ホットプレート上にて100℃、5分間加熱して、溶媒を除去するとともに液晶塗布膜中に含まれる液晶分子を液晶相に転移させた。この液晶相への転移の確認は、液晶塗布膜が白濁状態から透明状態となったことを目視にて確認することで行われた。得られた位相差層は、カラーフィルタの有効表示領域全域および保護マークの上方において良好な配向が実現されていた。しかしながら、着色層が固定形成されていないその他の位置においては、液晶分子の配向乱れに起因する白濁が観察された。
次に、窒素雰囲気下で、透明状態の液晶塗布膜に、18.0kWの超高圧水銀ランプを光源とする市販の紫外線照射装置により、500mJ/cm2の露光量となるよう紫外線(365nm)を照射して、液晶塗布膜中の液晶分子を架橋重合反応させて液晶分子をこれに配向性を付与した状態で固定し、液晶塗布膜を正のCプレートの機能を有する位相差層とした。
位相差層を形成した基材は、さらに、ホットプレート上にて200℃、30分間加熱する処理(重合後加熱処理)を施された。
[光漏れの観察]
上記により作製されたカラーフィルタにつき、反射光を用いてそのアライメントマークの周囲を目視により観察したところ、アライメントマークを緑色の着色領域で被覆した保護マークについては、アライメントマーク周辺の液晶分子が均一に配向して散乱光のない透過率の高い均一な膜が形成されており、アライメントマークが良好に視認できた。
[偏光顕微鏡による観察]
作製したカラーフィルタのアライメントマークを、偏光顕微鏡のクロスニコル下で観察したところ、有効表示領域内においては、方位角によらない均一な暗視野が実現されており、良好な垂直配向が実現できていることがわかった。同様に緑色の着色領域で被覆された保護マークの周囲についても、液晶分子の良好な垂直配向が実現されたことが解った。
<1.各層の作製>
実施例1で得られた位相差制御部材について、位相差層の表面上に、次のように柱状体を配設する処理を後処理として施した。
まず、柱状体を構成する柱状体形成用樹脂組成物として紫外線硬化型透明ネガ型レジスト(JSR社製、NN700)を用い、この柱状体形成用樹脂組成物を位相差層上にスピンコート法により全面に塗布し、引き続き減圧乾燥を行い、さらにホットプレートを用いて100℃3分の条件で加熱して溶剤を除去して、塗布膜を形成した。
配置された柱状体について、その配置状態を顕微鏡で確認したところ、柱状体形成予定位置に柱状体が正しく配置されていることが確認された。
すべて色の着色材料のアライメント露光において、AMおよびその周囲を臨む覗き窓を遮光板で遮蔽して着色材料を固定化せず、有効表示領域内にのみ着色層を形成したほか、実施例1と同様にして、基材上にBM、着色層および位相差層を形成して比較用部材1を作製した。
またアライメントマークとその周囲の領域について実施例1と同様に偏光顕微鏡のクロスニコル下で観察したところ、アライメントマーク周辺の散乱光成分によりアライメントマークの輪郭がぼやけ、その読み込みが困難であった。
2,72,102 基材
3,73,103 アライメントマーク
30 保護マーク
31,131 透過領域
4 位相差層
40 液晶分子
41 液晶塗布膜
5 ブラックマトリクス
6 下地層
60 着色層
61,62,63 着色領域
64 着色材料
65 抜け領域
7 柱状体
8 シール
10 有効表示領域
11,18 フォトマスク
13,19 覗き窓
14,20 マスク側アライメントマーク
15 遮光板
21 駆動液晶分子
22 駆動液晶層
51 液晶表示装置
Claims (10)
- 光透過性の基材と、
前記基材に設けられた、当該基材を位置合わせするための一つまたは複数のアライメントマークと、
前記基材に区画形成または予定形成された有効表示領域に少なくとも塗工形成された、光透過性かつ光学等方性の下地層と、
重合性液晶分子を含有する液晶性インキを前記下地層の上に直接塗布し、前記重合性液晶分子をホメオトロピック配向させた状態で固定化してなる位相差層と、
を備えるとともに、
前記下地層が、更に前記アライメントマークの少なくとも一つを覆うよう塗工形成されることによって、アライメントマークとこれを被覆する下地層とからなる保護マークが構成されており、
前記下地層が、光透過性の複数色の着色領域を配列してなる着色層であり、
前記保護マークを構成するアライメントマークおよびその周囲が、少なくとも1色の前記着色領域によって覆われることにより構成される保護マークを備えるか、または
前記下地層が、正のCプレート以外の位相差制御機能層であり、
前記保護マークおよびその周囲が、前記正のCプレート以外の位相差制御機能層によって覆われることにより構成される保護マークを備えており、
前記保護マークが前記有効表示領域の外側に設けられるとともに、前記下地層が、前記有効表示領域の内側と、前記保護マークを構成するアライメントマークおよびその周囲と、にパターン形成されていることを特徴とする位相差制御部材。 - 有効表示領域の内側に形成された下地層と、保護マークおよびその周囲を覆う下地層とには、共通の表面処理が施されていることを特徴とする請求項1に記載の位相差制御部材。
- 請求項1または2に記載の位相差制御部材を位置合わせするアライメント調整方法であって、
前記保護マークを被覆する着色領域に対して透過率のもっとも高い波長の光を少なくとも含む照明光を照射するアライナー機構により、前記保護マークを光学的にパターン認識して行うことを特徴とするアライメント調整方法。 - 有効表示領域の内側を通過する透過光を分光する分光機能と、前記透過光に位相差を与える複屈折機能とを有するカラーフィルタの製造方法であって、
(i)光透過性の基材に予定形成された前記有効表示領域の外側にアライメントマークを形成する工程と;
(ii)前記基材に直接または間接に、感光性の着色材料を塗工して前記アライメントマークを被覆する塗工工程と;
(iii)前記アライメントマークおよびその周囲ならびに前記有効表示領域内の所定位置にそれぞれ対応してマスクパターンが形成された遮光性のフォトマスクと、前記基材とを、前記アライメントマークをアライナー機構で認識することにより互いに位置合わせするアライメント工程と;
(iv)前記フォトマスクを介したパターン露光およびエッチング除去により、前記マスクパターンに対応して前記着色材料を固定化して着色層を形成するフォトリソグラフィー工程と;
(v)重合性液晶分子を含有する液晶性インキを前記着色層の上に直接に塗布し、前記重合性液晶分子をホメオトロピック配向させた状態で固定化して位相差層を作製する工程と;
を含むカラーフィルタの製造方法。 - 上記工程(ii)乃至工程(iv)を、N(ただしNは2以上の整数である)色の着色材料にそれぞれ替えながら前記N回繰り返した後に、上記工程(v)を行う請求項4に記載のカラーフィルタの製造方法において、
前記N回繰り返しておこなう工程(iii)と工程(iv)との間に、
(vi)前記マスクパターンより認識されるアライメントマークおよびその周囲を、遮光部材により遮蔽する遮蔽工程;
を、前記N回のうち1回以上N−1回以下おこなうことにより、当該塗工工程(ii)で塗工された着色材料については、前記アライメントマークおよびその周囲に対して露光しないことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 有効表示領域の内側を通過する透過光を分光する分光機能と、前記透過光に位相差を与える複屈折機能とを有するカラーフィルタの製造方法であって、
(i)光透過性の基材に予定形成された前記有効表示領域の外側にアライメントマークを形成する工程と;
(ii)インクジェットコーターと前記基材とを、アライナー機構によって前記アライメントマークを認識することで位置合わせするアライメント工程と;
(iii)前記基材上であって、前記アライメントマークおよびその周囲ならびに前記有効表示領域内の所定位置に、それぞれ前記インクジェットコーターにより着色材料を塗布する塗布工程と;
(iv)塗布された着色材料を固定化して着色層を形成する工程と;
(v)重合性液晶分子を含有する液晶性インキを前記着色層の上に直接に塗布し、前記重合性液晶分子をホメオトロピック配向させた状態で固定化して位相差層を作製する工程と;
を含むカラーフィルタの製造方法。 - 上記工程(iii)において、有効表示領域内にN(ただしNは2以上の整数である)色の着色材料を塗布するとともに、前記アライメントマークおよびその周囲に対して、前記N色のうちの少なくとも1色の着色材料を塗布することにより、
上記工程(iv)にて当該アライメントマークおよびその周囲を光透過性の着色層で被覆することを特徴とする請求項6に記載のカラーフィルタの製造方法。 - 前記N色の着色材料のうち、前記アライナー機構からアライメントマークに向けて照射される照明光の透過率が最も低い色の着色材料を、前記アライメントマークおよびその周囲において固定化しないことを特徴とする請求項5または7に記載のカラーフィルタの製造方法。
- 垂直配向助剤を液晶性インキに添加するとともに、
前記アライメントマークおよびその周囲と、前記有効表示領域内とに形成された前記着色層の表面に、ともに親水化処理を行った後に、前記液晶性インキを塗布することを特徴とする請求項4から8のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。 - 重合性液晶分子をホメオトロピック配向させた状態で固定化して位相差層を作製する前記工程において、
前記有効表示領域に対応してマスクパターンが形成された遮光性の位相差層用フォトマスクと、前記基材とを、前記アライメントマークを用いて位置合わせした後、前記位相差層用フォトマスクを介してパターン露光することにより、前記有効表示領域において前記固定化を行うことを特徴とする請求項4から9のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
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