TWI277783B - Manufacturing method of color filter - Google Patents

Description

1277783 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於彩色液晶顯示器、有機EL(電場發光 絲貝不裝置、或FED(場發射顯示器）裝置等 片的製造方法。 乎厅使用形色遽光 【先前技術】 、、例如彩色液晶顯示器的彩色濾、光片，習知有利用 ^進行製造，諸如：將具感光性之染色基材㈣於透明美 】上’並隔著光罩對染色基材施行曝光、顯影，再將二 成既定圖案的染色基材施行染色而形成著色層的7 法；或預先將分散有著色顏料的感光性光 明 板上，再隔著光罩對感光性光阻施行曝光 '顯影 Τ定圖案著色層的顏料分散法；或利用印刷技術，例如t 本專利公開昭63-235901號公報所揭示利用噴

^將印刷油墨直接在透明基板上塗佈成既定圖案 件者色層的印刷法等方法。 X 【發明内容】 (發明所欲解決之問題） 利用染色法、顏料分散法進行彩色濾光片製造的方法， 於利用旋塗等在透明基板上將具感光性之染色基材 性光阻施行塗佈的步驟中，並無法避免材料損失’且L須 2紅、綠及監各色者色圖案的形成，依每色重複

步驟、洗淨步驟。依此的爷，从V 扪冶，材料使用效專差且步驟將趨 於複雜’因而導致液晶顯示器成本提高的肇因之〜另 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95105215 6 1277783 將存在有 一方面，就印刷法而言 案的問題。 頗難形成高精細著色圖 本發明係有鑑於如上述實情而所完成 =種可提升_使用效率及步驟簡略化，1可來成供 者色圖案的彩色濾光片之製造方法。 細 (解決問題之手段） 功===1項發明係在表面上形成具黑⑽ [i^(llght-bl〇ck^ :板上，卫佈色劑而製造彩色濾光片的方法 =有下述㈣：對上述透明基板_邊使噴嘴進行料在於 、朝跟其#描方向正交的方向，將透明基板i噴嘴依 =既定 7距進行間歇移動’並從喷嘴連續噴出具感光性色 β在透明基板上於±料光性堤間施 =上述透明基板背側’使對應於侧光片有二： t透部使所形成的光罩對位並重疊’再隔著該光罩從透 日、土板背側施行曝光’而使在彩色遽光片有效部所對應部 分塗佈的色劑硬化之步驟；以及對上述透明基板表面側施 仃顯影，而使在彩色濾光片非有效部所對應部分處所塗佈 的未硬化色劑、及在上述遮光性堤上所塗佈的未硬化色劑 溶解而去除之步驟。 申睛專利範圍第2項發明係如申請專利範圍第丨項之製 4方法中，上述遮光性堤至少表面係對色劑具有撥液性。 (發明效果） 申請專利範圍第1項發明的彩色濾光片之製造方法 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95105215 7 1277783 中，因為僅將色劑從嘴 連續喷出’便可減少材;m性堤的透明基板上 將不需要曝光、顯影、、先淨 ㈣成色劑圖案時， 光性堤fl泠佑$ π 冼/尹之頬的步驟。況且，因為對遮 尤『生徒間塗佈色劑，因 、 以，從喑喈π ώ h ± 肘j呵‘細地施行色劑塗佈。所 中，在彩色濾光片非有效部之針;/= 基板上的色劑

:及，性4上所塗佈的不需要色劑，藉 板月側的曝光及表面侧的甚 月I 因而w4 W的顯衫，便可從透明基板上去除， 口而在透明基板上的非有效部不需要塗佈色劑。 制戶=若rt請專利範圍第1項發明的彩色渡光片之 4、可提升材料使用效率及步驟簡略化，且可形 成南精細者色圖案。 申請專利範圍第2項發明之掣乎方、本, 驟中，將可確實防止因色^ 光^色劑的塗佈步 況發生。 以“過以料而造成混色狀 Φ 【實施方式】 以下，針對本發明較佳實施形態參照圖式進行説明。 圖1至圖10所示係本發明實施形態之一例，彩色遽光 片之製造方法中就各步驟的説明圖。 ’ 在開始進行彩色濾光片之製造前’首先在透明基板，例 如透明玻璃基板上形成既定圖案的遮光性堤 (light-blocking bank)。圖i所示係在玻璃基板上形成 立疋的狀悲概略立體示意圖，圖2所示係將其中一部份放大 的部分立體示意圖。圖1所示係取6面的例子，在丨片玻璃 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95丨〇5215 8 1277783 基^ =設置彩色濾光片有效部的對應6個有效區域A。 功：二t具有彩色濾光片中之黑色矩陣㈦心—⑴ 在 =性材料所形成。該堤12係㈣ 在玻璃基板10表面上塗佈感光性樹脂材料，並 脂膜施行曝光、顯影’經加工成既定圖案(在 Τ例中為條紋狀圖案)而形成。堤12最 =分散型材料(色劑)具有撥液性。形成此特= 伟2具撥液性之感光性樹脂材料形成堤12本身，或者 =感光性樹脂材料（未具撥液性）形成堤12 形=:!=劑塗钸經被覆撥液膜而形純 形成材枓取好使用至少含有矽與氟中之任 :+’例如使用矽樹脂、氟樹脂等。 曰 12形成撥液性’在後述色劑的塗佈步驟中，便 j因色劑溢流過堤12而造成混色狀況發生，將屬較佳狀 的’使用後述製造裝置’在預先形成有遮光性堤12 的玻璃基板1G上形成彩色m μ，使&疋/2 二著色顏料，分別分散於具感光性樹脂基材(負型光： 型材料（色劑）分別塗佈於玻璃 基板10表面上。換句話說，如圖3 使喷嘴14對玻璃基㈣朝箭頭a方向進行掃ς且』# ，方向正交的箭頭b方向，將玻璃二= ^相對的依既定間距進行間歇移動，—邊如圖^斤干 /刀放大立體示意圖，從喷嘴14中連續喷出色㈣，❹ 312XP/發明說明書(補件)/95·〇6/95丨〇52〗$ 9 1277783 玻璃基板l 〇上相鄰堤丨2間 16。圖示例子係噴嘴14固定:跟成:二:内!… b方向位置處，並將玻璃基板 田=又的則頭 4用:向的玻璃基板10間歇饋進間距係例如 田利用早次掃描動作，從】個噴嘴14中噴 14, 處所謂「單次掃描」係指噴嘴Η從玻璃 二的/而私動至另一端’由2次的掃描動作構成喷嘴 :人在返。所以，喷嘴14將每進行i次掃描，便將 = 間歇饋進！個間距。噴嘴14的掃描速度係設 疋=3m/sec左右的高速，且從噴嘴14所嘴出的色劑 16 係例如80/z 1/min〜25〇# 1/min的微少流量。 藉由上述色劑的塗佈步驟，將如圖5所示部=大俯視 圖’在玻璃基板10的有效區域A中，將條紋狀形成紅、 綠及藍的各色色劑16R、16G、16B之塗佈部、與遮光性堤 12。另*一方面，因為使喷嘴14高速進行掃描同時從喷嘴 14連續喷出色劑，因而將如圖6所示，玻璃基板1〇的非 有效區域B中，亦將塗佈附著各色色劑16。圖6所示係 玻璃基板10從圖1中箭頭V方向所觀看到的縱剖圖。在 該塗佈步驟後，便對玻璃基板1〇上所塗佈的色劑丨⑽、 16G、16B施行烘烤處理。 其次，如圖7所示從玻璃基板1 〇背側所觀看到的概略 立體示意圖，在玻璃基板10背側將光罩板2〇對位重最， 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95105215 10 1277783 如=8所示縱剖圖，隔著光罩板2〇從玻璃基板ι〇背側照 射糸外線等光U而施行曝光。在光罩板2〇中，將形成對 應於彩色濾光片有效部（玻璃基板1〇有效區域A)的光穿 透用開口部22，而除光穿透用開口冑22以外的部分，即 對底、方、彩色濾光片非有效部（玻璃基板1 0非有效區域B) -=部分便成為遮光面24。將該光罩板20在玻璃基板1〇 _ θ側利用對位標記（未圖示）等施行對位並重疊後，再施行 曝光。藉此，玻璃基板10有效區域A中所塗佈的色劑16 便將光硬化。另一方面，玻璃基板1〇非有效區域b中所 塗佈的色劑1 6將被光罩板20的遮光面24遮光，因而便 未遭曝光而仍保持著未硬化狀態。 ^接著曝光步驟之後，便對玻璃基板1〇表面側施行顯 衫。藉由顯影，如圖β所示在玻璃基板丨〇非有效區域B 中所塗佈的未硬化色劑16，便如圖9所示將溶解而去除， 而裸露出非有效區域Β中的玻璃面。另外，在色劑的塗佈 •步驟中，即便玻璃基板10有效區域Α的堤12表面，部分 性地附著色劑，但是在曝光步驟中，堤12上的色劑將利 用遮光性堤12而遮光，因而並未被曝光而仍保持著未硬 化狀態。所以，在顯影步驟中，堤12上的色劑將溶解並 去除。另一方面，在玻璃基板10的有效區域A中，將如 圖10所示從跟圖1中箭頭V方向正交之箭頭w方向，所 觀看到玻璃基板1 0的部分放大縱剖圖，在各堤1 2間將保 留著紅、綠及藍各色色劑1 6R、1 6G、i 6B。然後，藉由切 取玻璃基板1 0的有效區域A，便完成6片條紋狀彩色濾 312χρ/發明說明書(補件)/95-06/95105215 11 I2777«3 光片。 另外’在上述實施形態中，堤12雖形成條紋狀，但是 亦可如圖11所示跟圖5同樣表示的部分放大俯視圖，堤 26將形成格子狀，在由格子狀堤26所包圍的各微小凹部 28内，分別塗佈紅、綠及藍各色色劑16R、16G、16B。此 情況下，於色劑的塗佈步驟中，從喷嘴14連續的喷出色 劑，而於玻璃基板1〇上將色劑塗佈成直線狀，因而玻璃 基板10有效區域A的堤26表面上亦將塗佈附著色劑。此 _情況下，在曝光步驟中，堤26表面上所塗佈的色劑將利 用遮光性堤26而遮光，因而便未被曝光而仍保持著未硬 化狀態。所以，在顯影步驟中，堤26表面上所塗佈的色 劑’便將與玻璃基板1 〇非有效區域B中所塗佈的未硬化 色劑一起溶解而去除，因而完全不致造成阻礙。 其次，針對在上述色劑塗佈步驟中所使用色劑塗佈裝置 的具體構成一例，根據圖12與圖13進行説明。圖12所 φ示係色劑塗佈裝置的概略俯視圖，圖13所示係該裝置的 概略如視圖，併入配管系統圖示。 該裝置係具備有：平台3〇、喷嘴單元32、喷嘴掃描機構 34、間歇饋進機構36及對準機構等，該平台⑽係保持著 =面上形成有堤12的玻璃基板1〇 ;該噴嘴單元32係連 績1出紅、綠及藍各色色劑的3根喷嘴14R、14G、14B ; 喷嘴掃描機構34係將該喷嘴單元32對在平台3〇上所保 持的玻璃基板1〇進行掃描；間歇饋進機構％係使平台 30對該噴嘴掃描機構34，朝跟喷嘴單元32掃描方向正交 312XP/__^ (補件)/95·5105215 12 12777-83 的方向依既定間距進行間歇㈣；及 係將玻璃基板Π)對平台3G進行對位·^構=圖不） 喷嘴14R、14G、14B係分別連接於名七、高早凡犯的各 中，僅圖示紅色色劑供應系統38、：系 應一二= ;二 將色劑容器情，、雜喷 噶 14R、14G、14Β 進杆泠 ^ ^ 進仃机路連接的色劑供應 "挿設置於色劑供應管42中 f ， 46、壓力計48及過濾器5〇所構成。 、里口十 ，嘴掃描機構㈣依高速，例如 二2朝左右進行往返移動。間歇饋進機構36係二= 32母次從一端側朝另一端 、 玻璃其拓1Λ mu 1進仃1 \知描，便將保持著 :离=的平台3。間歇饋進既定間距一次。圖式例的 狀，接著I綠色色· 10塗佈成條紋 片J仕相紅色色劑塗佈部上，橫跨 玻璃基板1 〇塗佈成條纹狀异 ^ 念卜、 伸风條、、文狀，取後再將藍色色劑在相鄰綠 上’ &跨整體玻璃基板1 g塗佈成條紋狀， 1歇饋進機構36便在喷嘴單元32每次從—端側朝另一 端側進行掃描！次時’便將保持著玻璃基板iq的平台3〇， 母次依玻璃基板1G上所形成堤12與長溝18的3列份逐 次進行間歇移動。 另外，亦可在噴嘴單元32中於跟其掃描方向正交之方 向上，在每隔（堤12寬度尺寸+長溝18寬度尺寸）的位置 處保持著3根噴嘴14R、14G、]4β，從3根喷嘴UR、14(?、 312XP/發明說明書(補件 V95-G6/95105215 13 12777.83 ⑽中同時連續喷出紅、綠及藍各色色劑，且將平台3〇 依每人依立疋1 2與長溝18 ό勺3列份逐次進行間歇移動，而 將紅、綠及藍各色色劑同時塗佈於玻璃基板ι〇上。依此 的話，喷嘴的配置、數量、喷出形態等、以及平台3〇的 ㈣饋it g距等並不僅限於上述説明。此外，亦可取代使 平台別依既定間距進行間歇移動，改為將平台3〇固定， 而使喷t單το 32朝跟其掃描方向正交的方向依既定間距 進行間歇移動的構造。 再者，上述實施形態中，係在設有6個有效區域a的玻 璃基板10上塗佈色劑，惟並不僅限於此，舉凡對於設有 複數有效區域的玻璃基板均能適用本發明的方法。此:卜， 不僅限於複數有效區域，即便對僅設置單—有效區域，而 在其周圍設置有非有效區域的玻璃基板’本發明的方法仍 同樣適用，並可獲得如同上述的作用及效果。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明實施形態之一例，相關彩色濾光片之制迕 方法中的步驟説明圖’在玻璃基板上形成堤的狀態概： 體示意圖。 圖2為將圖丨所示玻璃基板其中一部分放大的部分立 示意圖。 圖3為相關彩色滤光片之製造方法中的步驟説明圖，將 色劑塗佈於玻璃基板表面狀態的概略立體示意圖。 、 圖4為同樣的，將色劑塗佈於玻璃基板上的^狀態部 大立體示意圖。 312ΧΡ/發明說明書(補件)/95-〇6/95脈15 14 1277783 圖5為同樣的 放大俯視圖。 在玻璃基板表面上塗佈色劑的狀態部分 二為同樣的’在玻璃基板的非有效區域中塗佈及附著 色劑的狀態縱剖圖。 附者 疊在玻璃基板背側將光罩板施行對位並重 。'心γ，彳欠背側觀看玻璃基板的概略立體示咅圖。 狀=，，從玻璃基板背侧隔著光罩板施㈣光的

圖9為同樣的， 基板非有效區域中 怨縱剖圖。 對玻璃基板表面側施行顯影，而將玻璃 所塗佈的未硬化色劑溶解並去除的狀 圖10為同樣的，在顯影步驟後，在玻璃基板有效區域 中殘留著色劑狀態的部分放大縱剖圖。 圖11為本發明另一實施形態，在玻璃基板表面上塗佈 色劑的狀態部分放大俯視圖。 圖12為本發明的彩色濾光片之製造方法在實施時，所 使用的色劑塗佈裝置構成一例概略俯視圖。 圖13為圖12所示色劑塗佈裝置的概略前視圖，並將配 “糸統圖併入表示。 【主要元件符號說明】 10 玻璃基板 12 ' 26 遮光性堤 14、14R、14G、14β 喷嘴 16、16R、16G、16Β 色劑 312Χρ/發明說明書(補件)/95-06/95105215 15 12777-83

18 長溝 20 光罩板 22 光罩板之光穿透用開口部 24 遮光面 28 微小凹部 30 平台 32 喷嘴單元 34 喷嘴掃描機構 36 間歇饋進機構 38 色劑供應系統 40B 、 40G 、 40R 色劑容器 42 色劑供應管 44 定壓泵 46 質量流量計 48 壓力計 50 過濾器 A 玻璃基板之有效區域 B 玻璃基板之非有效區域 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95105215 16

Claims (1)

1277783 十、申請專利範圍·· 1· 種彩色濾光片之製造方法，係在表面上形成且里矩 之既定圖案遮光性堤⑴齡心㈣ban]〇的透 二土：土，塗佈色劑而製造彩色濾 '光片的方法；其特徵在 於包含有下述步驟： ^上述透明基板-邊使喷嘴進行掃描，—邊朝跟其掃描 方向正交的方向，將透縣板與喷嘴依相對既定間距進行 間歇移動、，並從喷嘴連續喷出具感光性色劑，而在透明基 板上於上述遮光性堤間施行色劑塗佈之步驟； 在上述透明基板背侧，使對應於彩色濾光片有效部的光 穿透T使所形成的光罩對位並重疊，再隔著該光罩從透明 基板背側施行曝光，而使在彩色濾光片有效 塗佈的色劑硬化之步驟；以及 厅對“刀 對上述透明基板表面側施行顯影，而使在彩色濾光片非 有效部所對應部分處所塗佈的未硬化色劑、及在上述遮光 性堤上所塗佈的未硬化色劑溶解而去除之步驟。 2·如申請專利範圍第1項之彩色濾光片之製造方法，其 中’上述遮光性堤至少表面係對色劑具有撥液性。 312XP/發明說明書(補件)/95-06/95105215 17