專利名稱：濾色器和液晶顯示器的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濾色器的制造方法，尤其涉及利用噴墨打印方法的濾色器的制造方法。本發(fā)明制作的濾色器可用于彩色液晶顯示器等領(lǐng)域。
本發(fā)明也涉及一種液晶顯示器的制造方法。
隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)，特別是近年來便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)的發(fā)展，對(duì)液晶顯示器，特別是彩色液晶顯示器的需求不斷增長(zhǎng)。然而為進(jìn)一步普及彩色液晶顯示器，必需大幅度降低其成本。從成本的角度來看，降低濾色器成本的要求尤為重要。
作為以低成本制造濾色器的方法，已提出在玻璃基底上形成遮光黑色矩陣，用噴墨打印機(jī)向黑色矩陣之間的空間施加油墨，從而將對(duì)應(yīng)于空間的基底部分著色。這種方法中，為了成功地將油墨填充對(duì)應(yīng)于各象素的黑色矩陣間的空間區(qū)域，對(duì)難于用油墨潤(rùn)濕并容易排斥油墨的材料進(jìn)行了研究。
例如，日本專利申請(qǐng)公開7-35917提出了一種方法，其中，一種與油墨的接觸角至少為20°的黑色矩陣的材料被用來形成黑色矩陣，將油墨朝向黑色矩陣間的空間區(qū)域噴射。在日本專利申請(qǐng)公開7-35915中，提出使用與水的接觸角至少為40°的材料作為用于黑色矩陣的材料。在日本專利申請(qǐng)公開6-347637中，提出調(diào)整基底表面、油墨和黑色矩陣表面的臨界表面張力使得基底表面＞油墨＞黑色矩陣表面，并預(yù)置其臨界表面張力為黑色矩陣表面低于35dyn/cm，基底表面不低于35dyn/cm，油墨與基底表面和黑色矩陣表面兩者相差至少5dyn/cm。在所有這些例子中，提出在用于黑色矩陣的材料中包含氟化合物或硅化合物以給與材料高抗水性。
另外，日本專利申請(qǐng)公開4-121702中提出了一種用于形成具有與基底對(duì)置的親溶劑性的堤和在堤之間填充油墨。然而，未給出對(duì)材料的詳細(xì)描述。
當(dāng)抗水性的氟化合物或硅化合物混入于象這些實(shí)例中的黑色矩陣的材料時(shí)，用于黑色矩陣的材料防水劑在后焙燒時(shí)被蒸發(fā)(而后焙燒是形成黑色矩陣圖形的最后一個(gè)工序)，從而薄薄地附著在對(duì)應(yīng)于黑色矩陣間的空間的玻璃基底的表面上。另一方面，甚至在不添加防水劑時(shí)，包含在用于黑色矩陣的材料中的低分子有機(jī)物被蒸發(fā)，同樣附著于玻璃表面。每一種情形下，玻璃表面都呈現(xiàn)出抗水性，這帶來了一個(gè)問題。即當(dāng)時(shí)與黑色矩陣間的空間對(duì)應(yīng)的用作象素的玻璃基底部分施加油墨時(shí)，油墨無法附著于其上。
鑒于上述情況完成了本發(fā)明，其目的是提供一種制造濾色器的方法，使用該方法，在用噴墨打印機(jī)等對(duì)黑色矩陣間的空間區(qū)域施加彩色油墨以對(duì)其均勻著色時(shí)不會(huì)發(fā)生油墨收縮，從而制造出沒有缺陷和不均勻性以及具有高對(duì)比度的濾色器，本發(fā)明的目的還在于提供一種制造配備有這種濾色器的液晶顯示器的方法。
用下面描述的本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)上述目的。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種制造濾色器的方法，包括以下步驟用樹脂在透明基底上形成黑色矩陣圖形；進(jìn)行表面改良處理以增加與黑色矩陣圖形的空間對(duì)應(yīng)的區(qū)域的基底表面的表面能；對(duì)與黑色矩陣圖形的空間對(duì)應(yīng)的基底部分施加油墨。
根據(jù)本發(fā)明，還提供一種制造液晶顯示器的方法，包括以下步驟；通過用樹脂在透明基底上形成黑色矩陣圖形；進(jìn)行表面改良處理以增加與黑色矩陣圖形的空間對(duì)應(yīng)區(qū)域的基底表面的表面能以及對(duì)與黑色矩陣圖形的空間對(duì)應(yīng)的基底部分施加油墨來形成濾色器襯底；與濾色器襯底相對(duì)地配置具有象素電極的對(duì)置基底；以及在濾色器襯底和對(duì)置基底之間的空間內(nèi)封住液晶組分。


圖1A、1B、1C、1D、1E、1F和1G示出了制造按照本發(fā)明的濾色器的步驟。
圖2為示出液晶顯示器結(jié)構(gòu)的截面圖。
在制造濾色器時(shí)，當(dāng)對(duì)應(yīng)于黑色矩陣之間的空間的基底部分用紅、綠和藍(lán)油墨著色時(shí)，為防止相鄰象素區(qū)域處的油墨在超過黑色矩陣處彼此混合，需要用難于潤(rùn)濕，即具有低于油墨的表面能的材料來形成黑色矩陣。另一方面，為使油墨完全散布于為黑色矩陣所分割的各象素區(qū)域以使濾色器獲得優(yōu)良對(duì)比度，需要象素區(qū)域表面易于為油墨所潤(rùn)濕，即，象素區(qū)域的表面能高于油墨的表面能。因此，黑色矩陣和被黑色矩陣分割的象素區(qū)域?qū)τ湍臐?rùn)濕性應(yīng)有一定的差別。潤(rùn)濕性可以用表面能或與水的接觸角來表示。
根據(jù)本發(fā)明，即使當(dāng)形成黑色矩陣時(shí)因例如在后焙燒的高溫下加熱黑色矩陣的步驟而使黑色矩陣與由黑色矩陣分割的空間區(qū)域之間的表面能差別較小時(shí)，也可以通過表面改良處理來增加黑色矩陣間的空間區(qū)域的表面能(與減小與水的接觸角)而使空間區(qū)域與黑色矩陣間表面能的差別變大。因此，本發(fā)明容許對(duì)黑色矩陣間的空間區(qū)域施加彩色油墨來對(duì)空間區(qū)域均勻著色而不引起任何油墨收縮，從而制造出沒有缺陷和不均勻性以及具有高對(duì)比度的濾色器。
作為形成本發(fā)明的黑色矩陣的材料，可使用黑色光敏樹脂成分或黑色非光敏樹脂成分。為增強(qiáng)抗水性，最好使用具有其側(cè)鏈易于為后序步驟所分解的基如甲基的樹脂。這種材料是一種用于黑色矩陣的材料，為形成黑色矩陣通常需進(jìn)行熱處理，該材料是這樣的一種抗水性的惰性物質(zhì)(例如，光聚作用引發(fā)劑或單體組分)、一種用于增強(qiáng)與基底的粘結(jié)而加的硅烷偶合劑、一種作為溶劑的有機(jī)溶劑等在熱處理期間從黑色矩陣的材料上蒸發(fā)出來，使黑色矩陣間的空間區(qū)域的抗水性增強(qiáng)，從而破壞了黑色矩陣與油墨的潤(rùn)濕性。然而，這種材料適宜于用在本發(fā)明中。
黑色光敏樹脂成分包括黑色顏料或染料和光敏材料，也可以含有非光敏樹脂。樹脂成分在施加于基底時(shí)分散到由低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑和高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑構(gòu)成的混合溶劑中。
碳黑或黑色有機(jī)顏料可用作黑色顏料。
光敏材料可以UV抗蝕劑、DEEP-UV抗蝕劑，紫外線固化型樹脂等等中選用。
UV抗蝕劑的例子包括負(fù)型抗蝕劑，如環(huán)化聚異戊二烯-芳香雙偶氮化物型抗蝕劑和酚醛樹脂-芳族疊氮化合物型抗蝕劑，以及正型抗蝕劑，如線型酚醛清漆樹脂-重氮萘酚醌型抗蝕劑。
DEEP-UV抗蝕劑的例子包括正型抗蝕劑，如聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(苯乙烯砜)、聚(六氟代丁基丙烯酸酯)、聚(甲基異丙烯酮)和溴化聚(1-三甲基-甲硅烷基-丙炔)等輻射-可分解聚合物抗蝕劑和如O-硝基苯基膽汁酸鹽等的阻溶型正型抗蝕劑；以及負(fù)型抗蝕劑，如聚(乙烯酚-3，3’-雙疊氮化物二苯砜)和聚(縮水甘油丙烯酸酯)。
紫外線固化型樹脂的例子包括聚酯丙烯酸鹽、聚環(huán)氧丙烯酸鹽和聚尿烷丙烯酸鹽，聚尿烷丙烯酸鹽含有重量比為2-10％的一種或多種光聚作用引發(fā)劑，該引發(fā)劑選自二苯甲酮及其取代基衍生物，安息香及其取代基衍生物，乙酰苯及其取代基衍生物和由芐基形成的血氧型化合物等等。
黑色矩陣中可包含抗水劑以增強(qiáng)其抗水性。
在使用這種黑色光敏樹脂組分的情況下，就可以根據(jù)例如圖1A-1G所示的一系列步驟來制造濾光器了。順便說說，圖1A-1G分別對(duì)應(yīng)下面的步驟(a)-(g)。
(a)對(duì)透明基底1施加黑色光敏樹脂成分2。作為涂敷方法，可使用如旋涂，壓涂(die coating)和浸涂等各種方法。鍍膜的厚度是足以獲得必需的遮光能力的厚度，例如約1μm。作為透明基底，例如經(jīng)常使用玻璃。但也可使用塑料薄膜或薄片。如需要的話，可事先在透明基底上形成用于增強(qiáng)粘性的薄膜，以便增強(qiáng)透明基底對(duì)于黑色矩陣和彩色油墨的粘性。
(b)對(duì)涂層2用例如熱板進(jìn)行預(yù)固化，然后用曝光系統(tǒng)和具有預(yù)定圖形的掩模3對(duì)其曝光，該曝光系統(tǒng)發(fā)射對(duì)應(yīng)于光敏樹脂成分感光性的波長(zhǎng)的光。
(c)當(dāng)光敏樹脂成為負(fù)型時(shí)，涂層2的在曝光系統(tǒng)中被掩模屏蔽的部分通過顯影在顯影液中被溶解掉而曝露出基底表面，曝光部分保留成為黑色矩陣圖形2。漂洗這種顯影的鍍膜以洗掉顯影液。
(d)對(duì)剩下的涂層進(jìn)行加熱和干燥處理(后焙燒)以完全固化該涂層，從而形成黑色矩陣。本發(fā)明中，完全固化指的是使黑色矩陣中的溶劑成分幾乎完全蒸發(fā)，黑色矩陣?yán)喂痰卣掣接诨妆砻娴囊环N處理。
(e)對(duì)與黑色矩陣間的空間區(qū)域4對(duì)應(yīng)的玻璃基底表面進(jìn)行表面狀態(tài)改良處理，表面狀態(tài)改良處理最好在正要涂敷油墨前進(jìn)行。
(f)將預(yù)定顏色例如R(紅)、G(綠)和B(藍(lán))的油墨與施加到黑色矩陣間的空間區(qū)域。施加油墨的方法可以是通常使用的印刷法，例如膠印、照相凹版印刷或絲網(wǎng)印刷。然而特別推薦使用噴墨打印機(jī)的噴墨印刷，這是因?yàn)樵摲椒ㄓ∷r(shí)不使用印刷平板，可通過控制墨滴的直徑完成高精度圖形化。易于為黑色矩陣所排斥和易于潤(rùn)濕位于黑色矩陣間的象素區(qū)域的油墨可適合選作此處所用的油墨。油墨的表面能(表面張力)通常為30—70dyn/cm。這種油墨可以是基于染料的油墨或基于顏料的油墨。由于油墨的溶劑主要由水構(gòu)成，可以含有親水性有機(jī)溶劑等。
最好使用熱固型油墨作為油墨，因?yàn)槌訜嵫b置外，無需提供特定的裝置。
一種在與黑色矩陣完全固化時(shí)的相同溫度條件下可凝固的材料最好作為包含在油墨中的熱固性成分。可從丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂和烯硫羥(enethiol)等中選擇適當(dāng)?shù)牟牧?。此外，根?jù)所需的工藝溫度也可使用將芳香胺或酸酐等引入上述樹脂中而獲得的材料。
(g)通過加熱使油墨完全固化。
在上面的步驟(d)中，通常在約150-250℃下加熱。因此，抗水劑組分或其它有機(jī)組分從黑色矩陣所用的材料上蒸發(fā)，粘附到象素區(qū)的玻璃表面。因此，黑色矩陣間的空間區(qū)域處的玻璃表面變成非常難以用油墨潤(rùn)濕的狀態(tài)，以致不能在其上充分地使油墨分散開。然而，當(dāng)用步驟(e)的表面狀態(tài)改良處理，除去粘附于玻璃表面的抗水劑成分后，即可得到易于潤(rùn)濕的表面。
另一方面，含有黑色顏料或染料的非光敏樹脂成分和非光敏樹脂也可用作形成黑色矩陣的材料。當(dāng)將其施加于基底時(shí)將黑色非光敏樹脂成分散布于合適溶劑中。
所用的非光敏樹脂的例子包括聚酰亞胺、丙烯酸單體和尿烷丙烯酸鹽。
這種情形下的濾色器的制造步驟中，可用與使用光敏樹脂成分時(shí)同樣的方式，在基底上形成約1μm厚的黑色非光敏樹脂成分涂膜來制作黑色矩陣，此后用光刻膠作為掩模，刻蝕黑色矩陣的材料，也可通過使用光刻膠的剝離法(1ift-off)制作圖形。然后，可根據(jù)上述的步驟(d)和其后步驟來制作濾色器。
與本發(fā)明有關(guān)的表面狀態(tài)改良處理指的是可增加對(duì)應(yīng)于黑色矩陣間的空間區(qū)域的玻璃基底的表面能(通常由Zisman Plot法來確定)的所有方法，尤其是指可增加對(duì)應(yīng)于黑色矩陣間的空間區(qū)域的玻璃基底的表面能的特定方法，使得黑色矩陣和與空間區(qū)域?qū)?yīng)的玻璃基底間與水的接觸角的差別達(dá)到至少15°，最好達(dá)到至少40°。
這種方法的實(shí)例包括對(duì)基底表面的清洗處理，UV-臭氧處理，電暈放電處理和刻蝕處理。
清洗處理最好是堿清洗處理，其實(shí)例可包括使用如Sun Wash TL-30(商品名，Lion公司生產(chǎn))，CM-10L(商品名，NEOS有限公司生產(chǎn))或DK B-Clear CW-5524(商品名，Dai-ichi kogyo Seiyaku Co.，Ltd生產(chǎn))的市場(chǎng)上可獲得的清洗劑或如乙二胺等堿性表面活性劑來清洗。
UV-臭氧處理是通過使用UV產(chǎn)生臭氧的裝置進(jìn)行的處理，通過這種處理，基底表面的抗水劑成分和有機(jī)組分由UV和/或臭氧的作用而除去。由于黑色矩陣表面的抗水性也因這種處理而有某種程度的減弱，可在UV-臭氧處理后進(jìn)行熱處理來恢復(fù)黑色矩陣表面的抗水性。接著，可再進(jìn)行堿清洗除去因該熱處理再次附著的抗水劑成分和有機(jī)組分。每種情況下，該熱處理和其后的堿清洗處理都可有選擇地進(jìn)行以使黑色矩陣表面和對(duì)應(yīng)于由黑色矩陣分割的空間區(qū)域的玻璃基底表面間的表面能差別盡可能地大，從而使它們的表面達(dá)到根據(jù)所用的油墨的表面能的最優(yōu)表面分布。
電暈放電處理是用電暈放電裝置除去基底表面上的抗水劑成分和有機(jī)組分的處理。在這種情形下，可順序進(jìn)行與上述方式相同的熱處理和其后的堿清洗處理。
刻蝕處理是除去與玻璃表面粘附的抗水性成分使表面易于為油墨潤(rùn)濕所進(jìn)行的處理。
對(duì)為除去透明基底表面粘附的抗水劑成分以使基底表面易于為油墨所潤(rùn)濕進(jìn)行的刻蝕量沒有特別的限制，但是刻蝕量最好為0.05-0.15μm、如果刻蝕量小于0.05μm，常常使刻蝕變得不充分，使得因象素區(qū)域表面不被充分潤(rùn)濕造成著色時(shí)的顏色不均勻。另一方面，刻蝕厚度超過0.15μm雖可使表面均勻潤(rùn)濕，但刻蝕時(shí)間長(zhǎng)，使批量生產(chǎn)時(shí)生產(chǎn)成本提高。
作為刻蝕透明基底的方法，從成本角度看最好用酸或堿的濕刻法，而從重現(xiàn)性等方面考慮時(shí)，最好用反應(yīng)離子刻蝕或反向?yàn)R射(reversesputtering)等干刻法。
圖2示出了其中裝有本發(fā)明的濾色器的TFT彩色液晶顯示器的截面圖，需指出的是，其結(jié)構(gòu)并不限于該實(shí)施例。
彩色液晶顯示器通常通過彼此面對(duì)面地對(duì)接濾色器襯底1和基底14并將液晶成分12封在它們之間的空間內(nèi)而形成。TFT(未示出)和透明象素電極13以矩陣的形式在液晶顯示器的一個(gè)基底14內(nèi)部形成。將濾色器9設(shè)置于另一基底1內(nèi)與象素13相對(duì)的位置上，以配置R、G、和B的彩色材料。透明對(duì)置電極(公共電極)10形成于濾色器9的上面。黑色矩陣通常形成在濾色器襯底一側(cè)。在兩個(gè)基底表面限定的中間區(qū)域內(nèi)還形成對(duì)準(zhǔn)膜11。對(duì)這些膜進(jìn)行研磨處理可將液晶分子對(duì)準(zhǔn)于一固定方向。極化板15粘接于兩個(gè)玻璃基底的外側(cè)表面。在這些玻璃基底間的空間(約2—5μm)填入液晶成分12。通常用熒光燈和散射板(都未示出)來產(chǎn)生背光16。液晶成分起到光柵的作用，用于改變背光16射出光線的透光度，從而制成顯示器。需指出的是，參考數(shù)字2、4和6分別表示黑色矩陣、著色部分和保護(hù)膜。
現(xiàn)在，通過下面的實(shí)例詳細(xì)描述本發(fā)明。
實(shí)例1對(duì)玻璃基底使用2％的氫氧化鈉的水溶液進(jìn)行堿超聲清洗，然后進(jìn)行UV-臭氧處理之后，用旋涂機(jī)對(duì)玻璃基底施加膜厚1μm的包括碳黑的光刻膠材料(對(duì)黑色矩陣用負(fù)型光刻膠油墨，V-259 BK739P，商品名，Nippon Steel Chemical Co.，Ltd生產(chǎn))。在熱板上于80℃加熱該基板180秒以預(yù)固化光刻膠。
用DEEP-UV曝光系統(tǒng)和具有預(yù)定圖形的掩模對(duì)這樣形成的光刻膠膜進(jìn)行接觸曝光，然后用旋轉(zhuǎn)顯影機(jī)(spin developer)并使用包括無機(jī)堿的水溶液的顯影液對(duì)其顯影。用純水漂洗以這種方式顯影的光刻膠膜以完全除去顯影液，在潔凈爐中于200℃加熱30分鐘以完全固化光刻膠，從而獲得預(yù)定圖形的黑色矩陣。
該狀態(tài)下測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸角為75°，因此表面為難潤(rùn)濕的狀態(tài)。另一方面，黑色矩陣間的空間處玻璃表面與水的接觸角為68°，因此其抗水性高，和黑色矩陣表面無太大區(qū)別。
通過超聲波清洗機(jī)用含有3％堿表面活性劑(超聲波化合清洗劑，用于清洗精細(xì)玻璃和鏡頭，Siliron HS，商品名，Henkel Hakusui公司)的清洗液對(duì)該基底進(jìn)行10分鐘的清洗處理。在該狀態(tài)下測(cè)量黑色矩陣與水的接觸角。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸角為70°，無多大改變，表面仍為難潤(rùn)濕狀態(tài)。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為30°，因此它的抗水性顯著減小，兩表面間的表面能差別變大。
用噴墨裝置將分別含有紅色、綠色和藍(lán)色染料的水基油墨分別施加于黑色矩陣附圖形的空間區(qū)域來對(duì)與空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分著色。這些油墨都是這樣制備的在樹脂(主要由丙烯酸-硅酮接合聚合物(acrylic—silicone graft polymer)構(gòu)成的自交聯(lián)熱固型樹脂)中散布染料(可選自例如，蒽醌染料，偶氮染料，三苯甲烷染料和聚甲炔染料)，在溶劑(例如，異丙醇，乙二醇或N-甲基-2-吡咯烷酮)中溶解該分散體。在溶液加入表面張力調(diào)整劑(Acetylenol EH，商品名，Kawaken FineChemicals Co.，Ltd生產(chǎn))。該油墨的表面能為32dyn/cm。
油墨均勻覆蓋了黑色矩陣間空間區(qū)域處的基底表面，未觀察到相鄰象素區(qū)域和堤區(qū)域之間的滲露、流出和顏色混合。然后對(duì)這種著色基底進(jìn)行熱處理來固化油墨，在其上形成保護(hù)膜。接著，在上述(保護(hù))膜上形成透明導(dǎo)電膜。該狀態(tài)下的保護(hù)膜粘性能優(yōu)良，因而未出現(xiàn)麻煩。這樣制成的濾色器被用來制造圖2所示的液晶顯示器。結(jié)果得到了無任何缺陷、色彩性能優(yōu)良的液晶顯示器。
實(shí)例2對(duì)玻璃基底使用2％的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行堿超聲清洗處理，然后進(jìn)行UV-臭氧處理之后，用旋涂機(jī)對(duì)玻璃基底施加膜厚1μm的包括碳黑的光刻膠材料(用于黑色矩陣的負(fù)型光刻膠油墨，Color Mosaic CK-S171，商品名，F(xiàn)uji Hunt K.K.生產(chǎn))。在熱板上于100℃下加熱該基板180秒以預(yù)固化光刻膠。
用i-射線曝光系統(tǒng)和具有預(yù)定圖形的掩模對(duì)這樣形成的光刻膠膜進(jìn)行接觸曝光，然后將其浸入包含無機(jī)堿水溶液的顯影液中顯影。然后，將圖形調(diào)整為最終形式，同時(shí)在高壓下噴純水進(jìn)行漂洗處理。在潔凈爐中對(duì)這樣處理的基底于200℃加熱30分鐘以完全固化光刻膠，從而獲得預(yù)定圖形的黑色矩陣。
該狀態(tài)下測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角，發(fā)現(xiàn)為55°。另一方面，黑色矩陣間的空間處玻璃表面與水的接觸角為50°。因此，兩個(gè)表面的接觸角幾乎沒有差別。在一些部位，黑色矩陣表面的接觸角小于玻璃表面的接觸角。
通過超聲波清洗機(jī)用含有3％堿性表面活性劑(超聲波清洗劑，用于清洗精細(xì)玻璃和鏡頭，Siliron HS，商品名，Henkel Hakusui公司)的清洗液對(duì)該基底進(jìn)行10分鐘的清洗處理。在該狀態(tài)下測(cè)量黑色矩陣與水的接觸角，發(fā)現(xiàn)為52°。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為36°，因此其抗水性減小，兩表面間的表面能差別變大。
用噴墨裝置將分別含有紅色、綠色和藍(lán)色染料的水基油墨分別施加于黑色矩陣圖形的空間區(qū)域來對(duì)與空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分著色。這些油墨都是這樣制備的在樹脂(自交聯(lián)丙烯酸-丙烯酸酯乳膠)中散布染料(可選自例如，蒽醌染料，偶氮染料，三苯甲烷染料和聚甲炔染料)，在溶劑(例如，異丙醇，乙二醇或N-甲基-2-吡咯烷酮)中溶解分散體，在溶液中加入表面張力調(diào)整劑(Acetylenol EH)。該油墨的表面能為48dyn/cm。
油墨均勻覆蓋了黑色矩陣間空間區(qū)域處的基底表面，未觀察到相鄰象素區(qū)域和堤區(qū)域之間的滲露、流出和顏色混合。然后對(duì)這種著色基底進(jìn)行熱處理來固化油墨，在其上形成保護(hù)膜，接著，在上述(保護(hù))膜上形成透明導(dǎo)電膜。在該狀態(tài)下的保護(hù)膜粘結(jié)性能優(yōu)良，因而未出現(xiàn)麻煩。這樣制成的濾色器被用來制造圖2所示的液晶顯示器、結(jié)果得到了無任何缺陷、色彩性能優(yōu)良的液晶顯示器。
實(shí)例3用和實(shí)施例1同樣的材料和工藝在玻璃基底上形成黑色矩陣。
黑色矩陣表面和黑色矩陣間的空間區(qū)域的玻璃表面與水的接觸角分別為75°和68°。
用UV-臭氧清洗機(jī)(干洗機(jī)ST-3100，商品名，由Takizawa SangyoK.K.制造)對(duì)該基底進(jìn)行UV-臭氧處理3分鐘。該狀態(tài)下測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角為45°。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為20°，因此兩表面間的表面能差別變大。
用噴墨裝置將分別含有紅色、綠色和藍(lán)色染料的水基油墨分別施加于黑色矩陣圖形的空間區(qū)域來對(duì)與空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分著色。這些油墨都是這樣制備的在樹脂(主要由丙烯酸-硅酮接合聚合物構(gòu)成的自交聯(lián)熱固型樹脂)中散布染料(可選自例如，蒽醌染料，偶氮染料，三苯甲烷染料和聚甲炔染料)，并在溶劑(例如，異丙醇，乙二醇或N-甲基-2-吡咯烷酮)中溶解該分散體。該油墨的表面能為58dyn/cm。
該實(shí)例與實(shí)例1一樣，油墨均勻覆蓋了黑色矩陣間空間區(qū)域處的基底表面，未觀察到相鄰象素區(qū)域和堤區(qū)域之間的滲露、流出和顏色混合。然后對(duì)這種著色基底進(jìn)行熱處理來固化油墨，在其上形成保護(hù)膜。接著，在上述(保護(hù))膜上形成透明導(dǎo)電膜。該狀態(tài)下的保護(hù)膜粘結(jié)性能優(yōu)良，因而未出現(xiàn)麻煩。這樣制成的濾色器被用來制造圖2所示的液晶顯示器。結(jié)果得到了無任何缺陷、色彩性能優(yōu)良的液晶顯示器。
實(shí)例4用實(shí)例1中所用的同樣材料和方法在玻璃基底上形成黑色矩陣。
用UV-臭氧清洗機(jī)(干洗機(jī)ST-3100，商品名，由Takizawa SangyoK.K.制造)對(duì)該基底進(jìn)行UV-臭氧處理5分鐘，然后在220℃下熱處理10分鐘。該狀態(tài)下測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角為53°。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為11°，因此兩表面間的表面能差別變大。
用噴墨裝置朝黑色矩陣圖形的空間區(qū)域分別施加實(shí)例3中所用的油墨，對(duì)與空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分著色。
本實(shí)例與實(shí)例1一樣，油墨均勻覆蓋了黑色矩陣間空間區(qū)域處的基底表面，未觀察到相鄰象素區(qū)域和堤區(qū)域之間的滲露，流出和顏色混合，然后對(duì)這種著色基底進(jìn)行熱處理來固化油墨，在其上形成保護(hù)膜。接著，在上述(保護(hù))膜上形成透明導(dǎo)電膜。該狀態(tài)下的保護(hù)膜粘結(jié)性能優(yōu)良，因而未出現(xiàn)麻煩。這樣制成的濾色器被用來制造圖2所示的液晶顯示器。結(jié)果得到了無任何缺陷、色彩性能優(yōu)良的液晶顯示器。
實(shí)例5用實(shí)例2中所用的同樣材料和方法來在玻璃基底上形成黑色矩陣。
用UV-臭氧清洗機(jī)(干洗機(jī)ST-3100，商品名，由Takizawa SangyoK.K.制造)對(duì)該基底進(jìn)行UV-臭氧處理5分鐘，然后在220℃下熱處理10分鐘。再用含有3％堿性表面活性劑的清洗溶液對(duì)這樣處理的基底再進(jìn)行超聲清洗10分鐘。
該狀態(tài)下測(cè)量黑色矩陣與水的接觸角為55°。另一方面，黑色矩陣間的b247W處玻璃表面與水的接觸角為5°，因此兩表面間的表面能差別顯著增大。
用噴墨裝置朝向黑色矩陣圖形的空間區(qū)域分別施加實(shí)例3所用的具有表面能58dyn/cm的紅色、綠色和藍(lán)色的染料基油墨來對(duì)與表面區(qū)域處對(duì)應(yīng)的基底表面部分著色。
該實(shí)例與實(shí)例1一樣，油墨均勻覆蓋了黑色矩陣間空間區(qū)域處的基底表面，未觀察到相鄰象素區(qū)域和堤區(qū)域之間的滲露、流出和顏色混合。然后對(duì)這種著色基底進(jìn)行熱處理來固化油墨，在其上形成保護(hù)膜。接著，在上述(保護(hù))膜上形成透明導(dǎo)電膜。該狀態(tài)下的保護(hù)膜粘結(jié)性能優(yōu)良，因而未出現(xiàn)麻煩。這樣制成的濾色器被用來制造圖2所示的液晶顯示器。結(jié)果得到了無任何缺陷、色彩性能優(yōu)良的液晶顯示器。
實(shí)例6對(duì)玻璃基底進(jìn)行UV-臭氧處理，然后用2％的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行堿清洗處理之后，用旋涂機(jī)將包括碳黑的光刻膠材料(負(fù)型光刻膠油墨，用于黑色矩陣，CFPR BK-729S，商品名，Tokyo-Ohka Kogyo KK生產(chǎn))施加于基底，得到厚1μm的薄膜。
然后在熱板上于90℃熱處理該基底180秒來預(yù)固化光刻膠。
黑色矩陣表面和黑色矩陣間的空間區(qū)域處的玻璃表面與水的接觸角分別為80°和68°。
用電暈放電裝置(高頻功率源HFSS-103，商品名，Kasuga DenkiK.K.制造)對(duì)基底進(jìn)行電暈放電處理(電流4A；一個(gè)電極與基底間距離10mm)3分鐘。該狀態(tài)下測(cè)量黑色矩陣與水的接觸角為60°。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為15°，因此兩表面間的表面能顯著不同。
用噴墨裝置對(duì)黑色矩陣圖形的空間區(qū)域分別施加實(shí)例2所用的具有表面能48dyn/cm的紅色、綠色和藍(lán)色的染料基油墨來對(duì)與表面區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分著色。
與實(shí)例1類似，油墨完全均勻地散布于與黑色矩陣間空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分上，未觀察到相鄰象素區(qū)域和提區(qū)域間的滲露，流出，顏色混合等有害結(jié)果。
然后對(duì)這樣著色的基底進(jìn)行熱處理來固化油墨，此外施加保護(hù)膜來形成透明導(dǎo)電薄膜。保護(hù)膜粘結(jié)性優(yōu)良，未出現(xiàn)麻煩。
這樣制得的濾色器被用來制造圖2所示的液晶顯示器。結(jié)果得到了無任何缺陷、色彩性能優(yōu)良的液晶顯示器。
實(shí)例7用實(shí)例1中所用的同樣材料和方法在玻璃基底上形成黑色矩陣。
用電暈放電裝置(高頻功率源HFSS-103，商品名，Kasuga DenkiK.K.制造)對(duì)基底進(jìn)行電暈放電處理(電流4A；一個(gè)電極與基底間距離10mm)5分鐘，然后在220℃下進(jìn)行10分鐘的熱處理。該狀態(tài)下測(cè)量黑色矩陣與水的接觸角為72°。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為8°，因此兩表面間的表面能顯著不同。
用噴墨裝置朝向黑色矩陣圖形的空間區(qū)域分別施加實(shí)例2所用的具有表面能48dyn/cm的紅色、綠色和藍(lán)色的染料基油墨來對(duì)與表面區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分著色。
該實(shí)例與實(shí)例1一樣，油墨均勻覆蓋了黑色矩陣間空間區(qū)域處的基底表面，未觀察到相鄰象素區(qū)域和堤區(qū)域之間的滲露、流出和顏色混合。然后對(duì)這種著色基底進(jìn)行熱處理來固化油墨，在其上形成保護(hù)膜。接著，在上述(保護(hù))膜上形成透明導(dǎo)電膜。該狀態(tài)下的保護(hù)膜粘結(jié)性能優(yōu)良，因而未出現(xiàn)麻煩。這樣制成的濾色器被用來制造圖2所示的液晶顯示器。結(jié)果得到了無任何缺陷、色彩性能優(yōu)良的液晶顯示器。
實(shí)例8用實(shí)例1中所用的同樣材料和方法在玻璃基底上形成黑色矩陣。
用實(shí)例7中所用的同一電暈放電裝置對(duì)基底進(jìn)行電暈放電處理(電流4A；一個(gè)電極與基底間距離10mm)5分鐘，隨后在220℃下熱處理10分鐘。用含有3％堿性表面活性劑(用于清洗精細(xì)玻璃和鏡頭的超聲波-化合清洗劑，Siliron HS，商品名，Henkel Hakusui公司生產(chǎn))的清洗液對(duì)該基底進(jìn)行超聲清洗處理10分鐘。
該狀態(tài)下測(cè)量黑色矩陣與水的接觸角為46°。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為6°，因此兩表面間的表面能顯著不同。
用噴墨裝置朝向黑色矩陣圖形的空間區(qū)域分別施加實(shí)例3所用的具有表面能58dyn/cm的紅色、綠色和藍(lán)色的染料基油墨來對(duì)與表面區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分著色。
該實(shí)例與實(shí)例1一樣，油墨均勻覆蓋了黑色矩陣間空間區(qū)域處的基底表面，未觀察到相鄰象素區(qū)域和堤區(qū)域之間的滲露、流出和顏色混合。然后對(duì)這種著色基底進(jìn)行熱處理來固化油墨，在其上形成保護(hù)膜。接著，在上述(保護(hù))膜上形成透明導(dǎo)電膜。該狀態(tài)下的保護(hù)膜粘結(jié)性能優(yōu)良，因而未出現(xiàn)麻煩。這樣制成的濾色器被用來制造圖2所示的液晶顯示器。結(jié)果得到了無任何缺陷、色彩性能優(yōu)良的液晶顯示器。
實(shí)例9除了將重量比為1％的氟化合物抗水劑(Flolard FC430，商品名，Sumitomo 3M Limited)加入到光刻膠材料(用于黑色矩陣的負(fù)型光刻膠油墨，V-257 BK739P，商品名，Nippon Steel Chemical Co.，Ltd生產(chǎn))所得到的材料作為用于黑色矩陣的材料外，重復(fù)與實(shí)例1中表面狀態(tài)改良處理之前完全相同的過程，從而在玻璃基底上形成黑色矩陣。
該狀態(tài)下測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角，結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸角為88°，因而該表面成為難以潤(rùn)濕的狀態(tài)。然而，玻璃表面與水的接觸角顯示為78°，也象黑色矩陣表面一樣成為難以潤(rùn)濕的狀態(tài)。
接著用實(shí)例7中同樣的方式通過電暈放電處理進(jìn)行表面狀態(tài)改良處理，接著在220℃下熱處理10分鐘。結(jié)果黑色矩陣與水的接觸角為70°，而玻璃表面與水的接觸角為41°，因此兩個(gè)表面間的表面能顯著不同。
用噴墨裝置朝向黑色矩陣圖形的空間區(qū)域分別施加實(shí)例1中所用的包含具有表面能32dyn/cm的紅色、綠色和藍(lán)色染料的水基油墨來對(duì)與表面區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分著色。
該實(shí)例與實(shí)例1一樣，油墨均勻覆蓋了黑色矩陣間空間區(qū)域處的基底表面，未觀察到相鄰象素區(qū)域和堤區(qū)域之間的滲露、流出和顏色混合。然后對(duì)這種著色基底進(jìn)行熱處理來固化油墨，在其上形成保護(hù)膜。接著，在上述(保護(hù))膜上形成透明導(dǎo)電膜。該狀態(tài)下的保護(hù)膜粘結(jié)性能優(yōu)良，因而未出現(xiàn)麻煩。這樣制成的濾色器被用來制造圖2所示的液晶顯示器。結(jié)果得到了無任何缺陷、色彩性能優(yōu)良的液晶顯示器。
比較例1重復(fù)實(shí)例1中表面狀態(tài)改良處理前的過程，在玻璃基底上形成黑色矩陣。該狀態(tài)下黑色矩陣表面和黑色矩陣間空間區(qū)域處的玻璃表面與水的接觸角與表面狀態(tài)改良處理前的實(shí)例1中的相同，分別是75°和68°，因而兩表面的表面能差別很小。
通過噴墨裝置并用實(shí)例2中所用的染料基油墨嘗試對(duì)與黑色矩陣間的空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面著色。然而，在對(duì)應(yīng)于空間區(qū)域的玻璃表面處油墨被排斥，因而油墨無法充分潤(rùn)濕玻璃表面，也不能散布于象素區(qū)域上。
比較例2除了將重量比為1％的氟化合物抗水劑(Flolard FC430，商品名，Sumitomo 3M Limited)加入到光刻膠材料(用于黑色矩陣的負(fù)型光刻膠油墨，V-259 BK739P，商品名，Nippon Steel Chemical Co.，Ltd生產(chǎn))所得到的材料作為用于黑色矩陣的材料外，重復(fù)與實(shí)例1中表面狀態(tài)改良處理之前完全相同的過程，從而在玻璃基底上形成黑色矩陣。
該狀態(tài)下測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角，結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸角為88°，因而表面成為難以潤(rùn)濕的狀態(tài)。然而，玻璃表面與水的接觸角顯示為78°，也和黑色矩陣表面一樣成為難以潤(rùn)濕的狀態(tài)。
通過噴墨裝置嘗試將實(shí)例1所用的紅色、綠色和藍(lán)色的同一染料基油墨施加于黑色矩陣間的空間區(qū)域。然而，油墨在整個(gè)表面散布，以致無法使油墨只填充于象素區(qū)域中。
比較例3除了將重量比為0.5％的氟化合物抗水劑(Flolard FC430，商品名，Sumitomo 3M Limited)加入到光刻膠材料(用于黑色矩陣的負(fù)型光刻膠油墨，V-259 BK739P，商品名，Nippon Steel Chemical Co.，Ltd生產(chǎn))，所得到的材料作為用于黑色矩陣的材料外，重復(fù)與實(shí)例1中表面狀態(tài)改良處理之前完全相同的過程，從而在玻璃基底上形成黑色矩陣。
該狀態(tài)下測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸角為88°，因而表面成為難以潤(rùn)濕的狀態(tài)。玻璃表面與水的接觸角為74°。
通過噴墨裝置，用實(shí)例3所用的紅色、綠色和藍(lán)色的同一染料基油墨對(duì)黑色矩陣間的空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面進(jìn)行著色。結(jié)果觀察到在對(duì)應(yīng)于空間區(qū)域的玻璃表面處油墨被部分排斥。
實(shí)例10對(duì)玻璃基底進(jìn)行堿清洗處理，然后進(jìn)行UV-臭氧處理后，用旋涂機(jī)對(duì)玻璃基底施加膜厚1μm的包括黑色材料的光刻膠材料(用于黑色矩陣的負(fù)型光刻膠油墨，BK739P，商品名，Nippon Steel Chemical Co.，Ltd生產(chǎn))。
然后，在熱板上于80℃加熱該基板180秒以預(yù)固化光刻膠，用具有預(yù)定圖形的掩膜和DEEP-UV曝光系統(tǒng)對(duì)這樣形成的光刻膠膜進(jìn)行接觸曝光。然后用旋轉(zhuǎn)顯影機(jī)(spin developer)，使用包括無機(jī)堿的水溶液的顯影液對(duì)這樣曝光過的光刻膠膜顯影，從而形成黑色矩陣圖形。然后，用純水漂洗這樣顯影的光刻膠膜以完全除去顯影液，在潔凈爐中于200℃加熱30分鐘以完全固化光刻膠。
上述步驟后，測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸角為75°，因此表面為難潤(rùn)濕狀態(tài)。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為68°，因此兩表面與水之間的接觸角幾乎沒有差別。
作為后續(xù)步驟，用保持于50℃的2％的NaOH水溶液，對(duì)玻璃基底表面進(jìn)行刻蝕處理10分鐘。借助該刻蝕處理將玻璃基底從表面起刻蝕約0.1μm。
刻蝕后測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸角為70°，表面保持于難潤(rùn)濕狀態(tài)。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為10°，因而兩表面與水的接觸角的差別變大。
用噴墨裝置將分別含有紅色、綠色和藍(lán)色染料的水基油墨分別施加于黑色矩陣圖形的空間區(qū)域來對(duì)與空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分著色。所用的這些油墨都是這樣制備的在樹脂中散布染料和在溶劑中溶解該分散體。油墨具有表面能32dyn/cm。油墨完全均勻覆蓋了黑色矩陣間空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分，未觀察到相鄰象素區(qū)域和堤區(qū)域間的滲露、流出和顏色混合。
對(duì)這種著色基底進(jìn)行熱處理來固化油墨，施加保護(hù)膜來形成透明導(dǎo)電膜，該膜粘結(jié)性能優(yōu)良，因而未出現(xiàn)麻煩。
這樣制成的濾色器被用來制造圖2所示的液晶顯示器。結(jié)果得到了無任何缺陷、色彩性能優(yōu)良的液晶顯示器。
實(shí)例11對(duì)玻璃基底進(jìn)行堿清洗處理，然后進(jìn)行UV-臭氧處理后，將重量比為1％的氟化合物抗水劑(Flolard FC430，商品名，Sumitomo 3MLimited)與包括黑色材料的光刻膠材料(用于黑色矩陣的負(fù)型光刻膠油墨，BK739P，商品名，Nippon Steel Chemical Co.，Ltd生產(chǎn))混合獲得的材料用旋涂機(jī)施加于玻璃基底得到1μm厚的薄膜。
然后，在熱板上于80℃下加熱該基板180秒以預(yù)固化光刻膠。用具有預(yù)定圖形的掩模和DEEP—UV曝光系統(tǒng)對(duì)這樣形成的光刻膠膜進(jìn)行接觸曝光。然后用旋轉(zhuǎn)顯影機(jī)并使用包括無機(jī)堿的水溶液的顯影液對(duì)這種曝光過的光刻膠膜顯影，從而形成黑色矩陣圖形。然后，用純水漂洗這樣顯影的光刻膠膜以完全除去顯影液，在潔凈爐中于200℃加熱30分鐘完全固化光刻膜。
上述步驟后，測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸角為80°，因此表面為難潤(rùn)濕狀態(tài)。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為71 °，因此兩表面與水之間的接觸角幾乎沒有差別。
作為后續(xù)步驟，用保持于40℃的10％氟化氫水溶液對(duì)玻璃基底表面進(jìn)行刻蝕處理3分鐘。借助該刻蝕處理將玻璃基底從表面起刻蝕約0.15μm。
刻蝕后測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接觸角為75°，表面保持于難潤(rùn)濕狀態(tài)。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為13°，因而兩表面與水的接觸角的差別變大。
用噴墨裝置將分別含有紅色、綠色和藍(lán)色染料的水基油墨分別施加于黑色矩陣圖形的空間區(qū)域來對(duì)與空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分著色。所用的這些油墨都是這樣制備的在樹脂中散布染料并在溶劑中溶解該分散體。油墨具有表面能32dyn/cm。油墨完全均勻覆蓋了黑色矩陣間的空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分，未觀察到相鄰象素區(qū)域和堤區(qū)域間的滲露、流出和顏色混合，對(duì)這種著色基底進(jìn)行熱處理來固化油墨，施加保護(hù)膜以形成透明導(dǎo)電膜。該保護(hù)膜粘結(jié)性能優(yōu)良，因而未出現(xiàn)麻煩。
這樣制成的濾色器被用來制造圖2所示的液晶顯示器。結(jié)果得到了無任何缺陷，色彩性能優(yōu)良的液晶顯示器。
實(shí)例12對(duì)玻璃基底進(jìn)行堿清洗處理，然后進(jìn)行UV-臭氧處理后，用旋涂機(jī)對(duì)玻璃基底施加膜厚1μm的包括黑色材料的光刻膠材料(用于黑色矩陣的負(fù)型光刻膠油墨，Color Mosaic CK-S171，商品名，F(xiàn)uji Hunt K.K.生產(chǎn))。
然后，在熱板上于100℃下加熱該基板180秒以預(yù)固化光刻膠。
用具有預(yù)定圖形的掩模和i-射線曝光系統(tǒng)對(duì)這樣形成的光刻膠膜進(jìn)行接觸曝光，然后將其浸入包含無機(jī)堿水溶液的顯影液中顯影，從而形成黑色矩陣圖形。然后，將圖形調(diào)整為最終形式，同時(shí)在高壓下噴純水進(jìn)行漂洗處理。在潔凈爐中對(duì)這樣處理的基底于200℃加熱30分鐘完全固化光刻胺。
上述步驟后，測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角為55°。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為50°。因此，兩表面接觸角幾乎沒有差別。在一些部位，黑色矩陣表面的接觸角小于玻璃表面的接觸角。
作為后續(xù)步驟，通過反應(yīng)離子刻蝕裝置對(duì)玻璃基底表面進(jìn)行刻蝕處理?？涛g條件如下功率輸入500WCF420SCCM處理時(shí)間5分鐘。在該條件下的刻蝕深度約為0.12μm。
刻蝕后測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角為52°。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為8°，因此兩表面與水的接觸角差別變大。
用噴墨裝置將分別含有紅色、綠色和藍(lán)色染料的水基油墨分別施加于黑色矩陣圖形的空間區(qū)域來對(duì)與空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分著色。所用的這些油墨都是這樣制備的在樹脂中散布染料并在溶劑中溶解該分散體。油墨的表面能為58dyn/cm。油墨完全均勻覆蓋了黑色矩陣間的空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分，未觀察到相鄰象素區(qū)域和堤區(qū)域間的滲露、流出和顏色混合。
對(duì)這種著色基底進(jìn)行熱處理來固化油墨，施加保護(hù)膜以形成透明導(dǎo)電膜。該保護(hù)膜粘結(jié)性能優(yōu)良，因而未出現(xiàn)麻煩。
這樣制成的濾色器被用來制造圖2所示的液晶顯示器。結(jié)果得到了無任何缺陷、色彩性能優(yōu)良的液晶顯示器。
實(shí)例13對(duì)玻璃基底進(jìn)行堿清洗處理，然后進(jìn)行UV-臭氧處理后，用旋涂機(jī)對(duì)玻璃基底施加膜厚1μm的包括黑色材料的光刻膠材料(用于黑色矩陣的負(fù)型光刻膠油墨，Color Mosaic CK-S171，商品名，F(xiàn)uji Hunt K.K.生產(chǎn))。
然后，在熱板上于100℃下加熱該基板180秒以預(yù)固化光刻膠。
用具有預(yù)定圖形的掩模和i-射線曝光系統(tǒng)對(duì)這樣形成的光刻膠膜進(jìn)行接觸曝光，然后將其浸入包含無機(jī)堿水溶液的顯影液中顯影，從而形成黑色矩陣圖形。然后，將圖形調(diào)整為最終形式，同時(shí)在高壓下噴純水進(jìn)行漂洗處理。在潔凈爐中對(duì)這樣處理的基底于200℃加熱30分鐘來完全固化光刻膠。
上述步驟后，測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角為55°。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為50°。因此兩表面接觸角幾乎沒有差別，在一些部位，黑色矩陣表面的接觸角小于玻璃表面的接觸角。
作為后續(xù)步驟，用反向?yàn)R射對(duì)玻璃基底表面進(jìn)行刻蝕處理。反向?yàn)R射條件如下功率輸入800WAr30SCCM處理時(shí)間7.5分鐘。該條件下的刻蝕深度約為0.09μm。
刻蝕后測(cè)量黑色矩陣表面與水的接觸角為49°。另一方面，玻璃表面與水的接觸角為10°，因此兩表面與水的接觸角差別變大。
用噴墨裝置將分別含有紅色、綠色和藍(lán)色染料的水基油墨分別施加于黑色矩陣圖形的空間區(qū)域來對(duì)與空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分著色。所用的油墨與實(shí)例12中所用的相同，其表面能為58dyn/cm。油墨完全均勻覆蓋了黑色矩陣間的空間區(qū)域?qū)?yīng)的基底表面部分，未觀察到相鄰象素區(qū)域和堤區(qū)域間的滲露、流出和顏色混合。
對(duì)這種著色基底進(jìn)行熱處理來固化油墨，施加保護(hù)膜以形成透明導(dǎo)電膜。該保護(hù)膜粘結(jié)性能優(yōu)良，因而未出現(xiàn)麻煩。即在該實(shí)例中，通過刻蝕玻璃基底表面的象素區(qū)域也能以優(yōu)良的重現(xiàn)性對(duì)這些區(qū)域均勻著色。
這樣制成的濾色器被用來制造圖2所示的液晶顯示器。結(jié)果得到了無任何缺陷、色彩性能優(yōu)良的液晶顯示器。
根據(jù)本發(fā)明，可容易地制造沒有缺陷、不均勻性和顏色混合并具有高對(duì)比度的濾色器，用噴墨等裝置將彩色油墨施加于黑色矩陣間的空間區(qū)域以便對(duì)該空間區(qū)域均勻著色時(shí)不會(huì)引起任何油墨收縮。
雖然根據(jù)目前認(rèn)為是優(yōu)選實(shí)施例的實(shí)例描述了本發(fā)明，但可以理解本發(fā)明并不限于已公開的實(shí)施例。相反，本發(fā)明是打算涵蓋包括于后附權(quán)利要求中的精神和范圍內(nèi)的各種修正和等效配置。以下的權(quán)利要求的范圍應(yīng)被給與最寬的解釋以包含所有這種修正和等效結(jié)構(gòu)及功能。
權(quán)利要求
1.一種制造濾色器的方法，包括以下步驟在透明基底上用樹脂形成黑色矩陣圖形；進(jìn)行表面狀態(tài)改良處理以增加與黑色矩陣圖形空間對(duì)應(yīng)區(qū)域處的基底表面的表面能；以及對(duì)與黑色矩陣空間對(duì)應(yīng)的基底部分施加油墨。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中形成黑色矩陣圖形的步驟是對(duì)黑色光敏樹脂成分進(jìn)行曝光和圖形刻蝕。
3.權(quán)利要求1，所述的方法，其中形成黑色矩陣圖形的步驟為用光刻膠對(duì)黑色非光敏樹脂成分進(jìn)行圖形刻蝕。
4.權(quán)利要求1所述的方法，其中表面狀態(tài)改良處理為一種清洗處理。
5.權(quán)利要求1所述的方法，其中表面狀態(tài)改良處理包括UV-臭氧處理。
6.權(quán)利要求5所述的方法，其中包括UV-臭氧處理的步驟是選自(a)UV-臭氧處理步驟、(b)進(jìn)行UV-臭氧處理后再進(jìn)行熱處理的步驟以及(c)進(jìn)行UV-臭氧處理、熱處理和清洗處理的步驟中的一個(gè)步驟。
7.權(quán)利要求1所述的方法，其中表面狀態(tài)改良處理包括電暈放電處理。
8.權(quán)利要求7所述的方法，其中包括電暈放電處理的步驟是選自(a)電暈放電處理步驟，(b)進(jìn)行電暈放電處理后再進(jìn)行熱處理的步驟以及(c)進(jìn)行電暈放電處理、熱處理和清洗處理的步驟中的一個(gè)步驟。
9.權(quán)利要求1所述的方法，其中表面狀態(tài)改良處理為刻蝕處理。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其中，刻蝕基底表面0.05-0.15μm。
11.權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)行表面狀態(tài)改良處理的方式為使黑色矩陣和對(duì)應(yīng)于黑色矩陣分割空間的基底表面與水的接觸角的差別至少達(dá)到15°。
12.權(quán)利要求1所述的方法，其中進(jìn)行表面狀態(tài)改良處理的方式為使黑色矩陣和對(duì)應(yīng)于被黑色矩陣分割的空間的基底表面與水的接觸角的差別至少達(dá)到40°。
13.權(quán)利要求1所述的方法，其中用噴墨打印系統(tǒng)施加油墨。
14.權(quán)利要求1所述的方法，其中油墨是熱固性的。
15.一種制造液晶顯示器的方法，包括以下步驟通過用樹脂在透明基底上形成黑色矩陣圖形、進(jìn)行表面狀態(tài)改良處理以增加與黑色矩陣圖形的空間對(duì)應(yīng)區(qū)域的基底表面的表面能以及對(duì)與黑色矩陣圖形的空間對(duì)應(yīng)的基底部分施加油墨的步驟來形成濾色器襯底；與濾色器襯底對(duì)置地配置具有象素電極的對(duì)置基底；以及在濾色器襯底和對(duì)置基底之間的空間內(nèi)封住液晶成分。
16.權(quán)利要求15所述的方法，其中形成黑色矩陣圖形的步驟是對(duì)黑色光敏樹脂成分進(jìn)行曝光和圖形刻蝕。
17.權(quán)利要求15所述的方法，其中形成黑色矩陣圖形的步驟為用光刻膠對(duì)黑色非光敏樹脂成分進(jìn)行圖形刻蝕。
18.權(quán)利要求15所述的方法，其中表面狀態(tài)改良處理為清洗處理。
19.權(quán)利要求15所述的方法，其中表面狀態(tài)改良處理包括UV-臭氧處理。
20.權(quán)利要求19所述的方法，其中包括UV-臭氧處理的步驟是選自(a)UV-臭氧處理步驟，(b)進(jìn)行UV-臭氧處理后再進(jìn)行熱處理的步驟以及(c)進(jìn)行UV-臭氧處理、熱處理和清洗處理的步驟中的一個(gè)步驟。
21.權(quán)利要求15所述的方法，其中表面狀態(tài)改良處理包括電暈放電處理。
22.權(quán)利要求21所述的方法，其中包括電暈放電處理的步驟是選自(a)電暈放電處理步驟，(b)進(jìn)行電暈放電處理后再進(jìn)行熱處理的步驟以及(c)進(jìn)行電暈放電處理、熱處理和清洗處理的步驟中的一個(gè)步驟。
23.權(quán)利要求15所述的方法，其中表面狀態(tài)改良處理為刻蝕處理。
24.權(quán)利要求23所述的方法，其中，刻蝕基底表面0.05-0.15μm。
25.權(quán)利要求15所述的方法，其中進(jìn)行表面狀態(tài)改良處理的方式為使黑色矩陣和對(duì)應(yīng)于黑色矩陣分割空間的基底表面與水的接觸角的差別至少達(dá)到115°。
26.權(quán)利要求15所述的方法，其中進(jìn)行表面狀態(tài)改良處理的方式為使黑色矩陣和對(duì)應(yīng)于黑色矩陣分割空間的基底表面與水的接觸角的差別至少達(dá)到40°。
27.權(quán)利要求15所述的方法，其中用噴墨打印系統(tǒng)施加油墨。
28.權(quán)利要求15所述的方法，其中油墨是熱固性的。
全文摘要
公開了一種制造濾色器的方法,包括以下步驟:在透明基底上用樹脂形成黑色矩陣圖形;進(jìn)行表面狀態(tài)改良處理以增加與黑色矩陣圖形的空間對(duì)應(yīng)區(qū)域處的基底表面的表面能;以及向?qū)?yīng)于黑色矩陣圖形空間的基底部分施加油墨。
文檔編號(hào)G02B5/00GK1176393SQ97117328
公開日1998年3月18日 申請(qǐng)日期1997年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月8日
發(fā)明者巖田研逸, 吉村文孝, 鈴木博幸, 小佐野永人, 坂本淳一 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社