JPH02176702A - カラーフィルタの製造方法 - 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］ 本発明は大型液晶表示素子に組込まれるカラフィルタの
製造方法に関する。

［従来の技術］ 近時、液晶表示素子（ＬＣＤ）の高細密化が進められる
と共に、そのカラー表示化が進められ、またその表示画
面の大型化が進められている。しかして液晶表示素子は
、従来のセグメント表示からドツトマトリックス表示に
発展し、最近では表示画素サイズの微小化と、微小配列
ピッチによる数多くの画素の２次元（平面）配列化によ
る表示画面構成により、カラーＴＶ画像の表示に供せら
れるまでに至っている。

然し乍ら、カラーＴＶ画像表示用の液晶表示素子として
は、表示画像品質等の点から未だに２．５〜４インチ程
度の画面サイズのものしか実用に供されていないのが実
情である。そしてその表示画面サイズを如何にして大き
くするかと云う点で大きな課題が残されている。

ところでカラー表示型の液晶表示素子を実現する場合、
その表示画素にそれぞれ対応する色フィルタ、例えばＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色を示す画素サイズ
に対応した個々の色フィル夕が用いられる。この色フィ
ルタは所定のガラス基板（フィルタ基板）上に、液晶表
示素子の画素サイズに対応したＲ、Ｇ、Ｂの各色フィル
タを画素対応にそれぞれ印刷形成して製作される。これ
らの色フィルタは、例えば画素の配列ピッチに対応して
ストライブ状に設けられる。しかしてカラー表示型の液
晶表示素子は、基本的には、例えば上述した如くガラス
基板（フィルタ基板）上に色フィルタを印刷形成したカ
ラーフィルタ上に所定の透明電極を配設形成し、この透
明電極と対をなしてマトリックス状に画素を形成する透
明電極を配設したガラス基板とを所定の間隙を隔てて対
向配置し、これらの間に液晶物質を充填して実現される
。

しかして上記各透明電極間に選択的に所定の液晶駆動電
圧を印加すると、この液晶駆動電圧が印加された透明電
極により特定される領域（画素）に位置する液晶物質が
配向する。そしてこの液晶物質の配向により変化する光
（例えば透過光）が上記領域（画素）に対応して設けら
れた色フィルタを選択的に介して視認されることにより
、カラー表示が行なわれる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしこのような液晶表示素子において、前述した如く
フィルタ基板上に画素に対応した色フィルタを印刷形成
したカラーフィルタを実現するに際しては種々の問題が
ある。即ち、色フィルタを印刷形成する為の印刷原版を
フィルタ基板の大きさに合せて１対１に形成しても、例
えば上記印刷原版とフィルタ基板の熱膨脹率の差に起因
する位置ずれが問題となる。またその大きさが大きくな
るに従って印刷原版とフィルタ基板との平行性を確保し
て印刷することが困難となる。

この為、液晶表示素子の画面が大型化するに従って該液
晶表示素子の画面を構成する複数の画素のそれぞれに対
応する色フィルタを高精度に印刷形成することが非常に
困難となる。特に液晶表示素子用カラーフィルタのフィ
ルタ基板としては一般にガラス基板が用いられるので、
色フィルタの印刷形成時に該ガラス基板の平面性を確保
することが困難であり、しかもその全面に亙って画素対
応の色フィルタを位置精度良く印刷形成することが非常
に困難であると云う不具合があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたちので、そ
の目的とするところは、表示画面の太きさに拘ることな
く、所定のフィルタ基板上に液晶表示素子の画素に対応
した色フィルタを画素ずれを招くことなしに高精度に印
刷形成して、色ずれのない大型液晶表示素子を実現する
ことのできるカラーフィルタの製造方法を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、複数の画素
をマトリックス状に配列形成してなる大画面の上記各画
素にそれぞれ対応する色フィルタを所定のフィルタ基板
上に上記画素のサイズに対応して印刷形成するに際して
、 マトリックス状に配列される画素のライン方向に送り制
御されて前記所定のフィルタ基板上に１乃至数ラインの
色フィルタを印刷形成する印刷ユニットを用い、この印
刷ユニットにて上記ライン方向への色フィルタの印刷が
終了する都度、この印刷ユニットを上記ラインと直交す
る方向に所定のピッチで精度良く送り制御して上述した
１乃至数ラインの色フィルタの印刷形成を繰返すことで
、大画面を構成する液晶表示素子の各画素にそれぞれ対
応する色フィルタを高精度に順次印刷形成するようにし
たことを特徴とするものである。

［作　用］ 本発明によれば所定のフィルタ基板上に液晶表示素子の
画面を構成する画素に対応した色フイルタ形成するに際
して、１乃至数ラインの色フィルタを印刷形成する印刷
ユニットを用いて１乃至数ラインを単位とし、上記印刷
ユニットをライン方向にスキャンニングしながら色フィ
ルタを印刷形成し、１乃至数ラインの色フィルタの印刷
が終了する都度、上記印刷ユニットをライン方向とは直
交する方向に所定のピッチづつ移動制御して上述したラ
イン方向への色フィルタの印刷形成を繰返すので、色フ
ィルタの形成領域（画面）の大きさに拘ることなく各色
フイルタ間のピッチを画索ピッチに高精度に合せて印刷
形成することが可能となる。この結果、画面サイズの大
きさに拘ることなく、色フィルタと画素とを高精度に対
応させて色ずれ等の不具合を沼来することのないカラー
フィルタを容易に得ることが可能となる。

［実施例コ 以下、図面を参照して本発明の一実施例に係るカラーフ
ィルタの製造方法につき説明する。

本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、マトリック
ス状に複数の画素が配列形成される、例えば液晶表示素
子の大画面の上記各画素にそれぞれ対応する色フィルタ
を所定のフィルタ基板（ガラス基板）上に上記画素のサ
イズに対応して印刷形成するに際して、上記画素の配列
に対応する１乃至数ラインの色フィルタをライン方向に
印刷可能な印刷ユニットを用い、この印刷ユニットをス
キャンニング制御して第１図に例示するように所定のガ
ラス基板ｌ上に１乃至数ラインづつ色フィルタ２を印刷
形成していくようにしたことを特徴とするものである。

すなわち、従来、グラビア印刷法等により被印刷物であ
るガラス基板１に対応した印刷原版を用いて色フィルタ
を印刷形成していたことに代えて、所謂プロッタ方式に
より所定の印刷ユニットをガラス基板１に対してスキャ
ンニング制御し、これによって１乃至数ラインづつ上記
ガラス基板１上に色フィルタ２を順次印刷形成していく
ようにしたことを特徴とするものである。

この印刷ユニット３のガラス基板１に対するスキャンニ
ング制御は、■表示画面を形成した画素配列のライン方
向Ａに印刷ユニット３をスキャンさせて１乃至数ライン
の色フィルタをライン方向Ａに印刷形成する。■そして
この印刷ユニット３のライン方向Ａへのスキャン（１乃
至数ラインを単位とする色フィルタの印刷形成）が終了
する都度、該印刷ユニット３を上記ライン方向Ａと直交
する方向Ｂに所定の画素ピッチ分だけ高精度な位置制御
の下で移動させる。そしてこの移動位置で上述したライ
ン方向Ａへの印刷ユニット３の移動を繰返し行ない、１
乃至数ラインの色フィルタ２を印刷形成する。このよう
な印刷ユニット３のライン方向Ａへのスキャンと、直角
方向Ｂへの移動制御を繰返すことにより、ガラス基板ｌ
の全域に液晶表示素子の表示画面を構成する複数の画素
にそれぞれ対応した色フィルタ２を順次印刷形成する。

第２図はこのような色フィルタ２の印刷形成を実現する
印刷装置の概略構成図である。被印刷物であるガラス基
板１が載置される基台１１は、その平面性を十分に確保
し得る定盤からなり、印刷ユニット３はこの定盤（基台
１１）に対向して移動自在に、つまり矢印Ａ方向および
矢印Ｂ方向に移動自在に所定のアクチュエータ機構１２
に支持されて設けられる。このアクチュエータ機構１２
は、例えばパルスモータ駆動により高精度に位置制御さ
れて、そこに取付けられた印刷ユニット３を移動するも
ので、これによって前記基台Ｉｌ上に載置されるガラス
基板１に対する印刷ユニット３の全面スキャンが実現さ
れるようになっている。

しかして印刷ユニット３は、例えば第３図に示すように
小径のローラからなる印刷原版３ａと、この印刷原版３
ａに印刷インクを供給するインク供給ユニット３ｂ、こ
のインク供給ユニット３ｂから供給されて上記印刷原版
３ａにその印刷パターンに応じて塗布された印刷インク
が転写される軟質性樹脂からなるブランケット３ｃとか
らなる。そして印刷ユニット３はガラス基板１１に対す
る移動（Ａ方向へのスキャン）に伴って前記印刷原版３
ａおよびブランケット３Ｃを回転させ、前記印刷原版３
ａ上に印刷パターンに応じて形成された印刷インクを上
記ブランケット３ｃを介してガラス基板ｌ上に転写する
ことで、該ガラス基板１に対して色フィルタ２を印刷形
成するものとなっている。

尚、この色フィルタの印刷形成は、例えば（赤）、Ｇ（
緑）、Ｂ（青）の印刷インクを選択的に用い、赤色フィ
ルタ、緑色フィルタ、青色フィルタを所定のガラス基板
（フィルタ基板）上に順次印刷して行なわれる。具体的
には赤色フィルタ２Ｒを１乃至数ラインづつ順次ガラス
基板ｌの全域に亙って印刷形成したのち、印刷インクを
異ならせて、且つその印刷位置を所定のピッチだけずら
して緑色フィルタ２Ｇを１乃至数ラインづつ順次ガラス
基板１の全域に亙って印刷形成する。その後、同様にし
て青色フィルタ２Ｂを１乃至数ラインづつ順次ガラス基
板ｌの全域に亙って印刷形成する。

このように印刷インクの色を異ならせて３回に亙って色
フィルタの形成処理を繰返し行なうことにより、所定の
ガラス基板１上に赤・緑・青の各色フィルタ２Ｒ，２Ｇ
、　２Ｂが画素配列に対応した所定のピッチでストライ
ブ状に交互に印刷形成される。

しかる後、ガラス基板１上に印刷形成された色フィルタ
２に上記印刷インキの粘性等に起因する凹凸（中央部と
エツジ部との層厚ににして２〜４−程度の違い）を除去
するべく、その印刷面をプレス処理して平坦化（平滑化
）し、色フィルタをなす印刷インクを乾燥固化する。

かくしてこのようなカラーフィルタの製造方法によれば
、液晶表示素子の画素に対応した色フィルタを高精度な
位置制御の下で１乃至数ラインづつ印刷形成していくの
で、液晶表示素子の画素配列が大画面をなすような場合
であっても、上記各画素に対応する複数の色フィルタ２
　　（２Ｒ，２Ｇ、　２Ｂ）を所定のピッチで高精度に
印刷形成することが可能となる。つまり表示画面の大き
さに拘ることなしに、その全領域に亙って画素にそれぞ
れ対応した色フィルタを高精度に印刷形成することが可
能となる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。例えば各色フィルタをライン単位でライン状に印刷形
成することも可能であり、また格子状（ドツト状）に印
刷形成していくことも可能である。

また印刷ユニットとしては上述したブランケット型のも
ののみならず、例えば多色ペン型（ノズル型）のもので
あっても良い。更には複数の印刷ユニットを並列的に用
いるようにして、その印刷速度の向上を図ることも可能
である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、所定のフィルタ基
板上に、表示画面の画素に対応する色フィルタを高精度
な位置制御の下での印刷ユニットのスキャンニングによ
り１乃至数ラインづつ印刷形成していくので、その画面
サイズに拘ることなしに所定のフィルタ基板上の全域に
亙って高精度に色フィルタを印刷形成することができる
ので、色フィルタと画素との位置ずれ（所謂画素ずれ）
に起因する色ずれ等の問題を招来することのないカラー
フィルタを容易に製作することができる等の実用上多大
なる効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例に係るカラーフィルタの製造方法
につき示すもので、第１図は色フィルタの印刷形成野概
念を模式的に示す図、第２図は実施例に用いられる印刷
装置の概略構成図、第３図は実施例装置における印刷ユ
ニットの構成例を示す図である。 ■・・・ガラス基板（フィルタ基板）、２．２Ｒ，２Ｇ
。 ２Ｂ・・・色フィルタ、３・・・印刷ユニット、３ａ・
・・印刷原版、３ｂ・・・インク供給ユニット、３ｂ・
・・ブランケット、１１・・・基台、Ｉ２・・・アクチ
ュエータ機構。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の画素をマトリックス状に配列形成してなる大画面
   の上記各画素にそれぞれ対応する色フィルタを所定のフ
   ィルタ基板上に上記画素のサイズに対応して印刷形成す
   るに際し、 マトリックス状に配列される画素のライン方向に送り制
   御されて前記所定のフィルタ基板上に１乃至数ラインの
   色フィルタを印刷形成する印刷ユニットを、上記ライン
   方向への色フィルタの印刷が終了する都度、上記ライン
   と直交する方向に送り制御して前記各画素にそれぞれ対
   応する色フィルタを順次印刷形成することを特徴とする
   カラーフィルタの製造方法。