(57)【要約】【課題】  インクジェット法により液晶ディスプレイのカラーフィルタを製作するために必要なバンク構造の製造方法を提供する。【解決手段】  カラーフィルタ基材１００上へ、ブラックマトリクス層１０２を形成し、ブラックマトリクス層１０２上にフォトレジスト層１０４ａを形成する。マスクによりフォトレジスト層１０４ａをパターニングしてバンク構造１０４ｂにして、ブラックマトリクス層１０２をパターニングする。インクジェット法により、ブラックマトリクス層１０２およびバンク構造１０４ｂのパターニング方式により形成される格子内をインク滴１０６で直接に着色してカラーフィルタを形成する。【選択図】  図１Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット法により液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するときに適用するバンク構造の製造方法であって、
カラーフィルタ基材上へ、ブラックマトリクス層を形成し、該ブラックマトリクス層上にフォトレジスト層を形成するステップと、
マスクにより前記フォトレジスト層をパターニングしてバンク構造にするステップと、
パターニングされた前記ブラックマトリクス層上で、前記フォトレジスト層および前記ブラックマトリクス層をパターニングした後にインクジェット法に必要な格子構造を形成するステップと
を含むことを特徴とするバンク構造の製造方法。
【請求項２】
前記フォトレジスト層は、従来の露光および現像のステップによりパターニングされることを特徴とする請求項１記載のバンク構造の製造方法。
【請求項３】
前記ブラックマトリクス層は、エッチング方式によりパターニングされることを特徴とする請求項１記載のバンク構造の製造方法。
【請求項４】
液晶ディスプレイへ適用するカラーフィルタの製造方法であって、
カラーフィルタ基材上へ、ブラックマトリクス層を形成し、該ブラックマトリクス層上にフォトレジスト層を形成するステップと、
マスクにより前記フォトレジスト層をパターニングしてバンク構造にするステップと、
前記ブラックマトリクス層をパターニングするステップと、
インクジェット法により、前記ブラックマトリクス層および前記バンク構造のパターニングにより構成される格子構造をカラーインク滴で直接に着色するステップとを含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
前記カラーインク滴を焼成方式により硬化するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項６】
前記フォトレジスト層は、従来の露光および現像のステップによりパターニングされることを特徴とする請求項４記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項７】
前記ブラックマトリクス層は、エッチング方式によりパターニングされることを特徴とする請求項４記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイのカラーフィルタのバンク構造の製造方法に関し、特にインクジェット法によりカラーフィルタを製作する場合に必要なバンク構造の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタ（Color Filter）は、例えば画像センサである電荷結合素子（Charge Coupled Device：ＣＣＤ）やラインセンサ（Line Sensor）や、または薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）などといった多方面に応用されている。これら製品の必要性が高まるにつれ、カラーフィルタのニーズも高まっている。そのため、カラーフィルタの製造コストを下げることは、解決しなければならない緊急課題であった。
【０００３】
ＴＦＴ液晶ディスプレイに必要なカラーフィルタの製造コストの低減が、特に注目を集めている。従来、カラーフィルタの製造コストはインクジェット製造工程を採用することにより大幅に低減された。インクジェット製造工程は、インク滴を吹き付けることにより、フィルタ基板上のブラックマトリクス（Black Matrix）からなる格子構造（Lattice Structure）内を直接に着色する製造方法である。型式ごとにフィルタは異なるカラーインクジェット型式を備え、一般に赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の三色を一つの基本ユニット（pixel）とする。ただし、インク中にはキャリア（或いは水または有機溶剤）が含まれるために、サブピクセル（sub-pixel）を吹き付けて印刷する際に、インク滴が溢れ出すことが度々あり、その他のサブピクセルと混色してしまう問題が発生することがある。そのため、通常は、フォトリソグラフィ製造工程によりバンクを形成し、インク滴を納める高くて深い空間を形成することにより、インク滴を微細なサブピクセル内へ限定させ、サブピクセルの色をはっきりさせる効果を得ている。また、バンクは、一般にフォトレジスト液を基板上に塗布して、露光現像により形成される。そのため、その製造工程には、通常マスクを使用する必要があり、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイのサイズが大きくなるほど、インクジェット製造工程に必要なマスクのサイズが大きくなり、カラーフィルタ全体に占めるマスクのコストの割合も高まった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ＬＣＤカラーフィルタの製造工程における高価なマスクの費用を低減するカラーフィルタのバンク構造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】
【０００５】
上述の目的を達成するために、本発明は、液晶ディスプレイに適用するカラーフィルタの製造方法を提供する。このカラーフィルタの製造方法は次のステップを含む。カラーフィルタ基材上へ、ブラックマトリクス層を形成し、ブラックマトリクス層上にフォトレジスト層を形成する。マスクによりフォトレジスト層をパターニングしてバンク構造を形成してから、ブラックマトリクス層をパターニングする。インクジェット法により、ブラックマトリクス層およびバンク構造がパターニングされた後に構成される格子内をカラーインク滴で直接に着色して、カラーフィルタを形成する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のバンク構造の製造方法を応用することにより、ＬＣＤカラーフィルタの製造工程において高価なマスクの費用を低減することができる。また、バンク構造の製造工程も減らすことができるため、必要となる製造工程時間を従来に比べて短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
インクジェット法（Ink Jet Printing）によりカラーフィルタ（Color Filter）を製造する工程において、カラーフィルタ全体でマスクが占めるコストの割合を下げるため、本実施形態では、パターニングされたフォトレジスト層を直接にバンク構造として使用し、マスクを一つ減らす。
【０００８】
いわゆるバンク構造は、ブラックマトリクス層上に形成され、ブラックマトリクス層と同じようにパターニングされた一層の膜を有する。バンク構造およびブラックマトリクス層をパターニングした後に形成される格子構造は、インクジェット法によりインク滴で着色される位置である。本実施形態は、低コストであるバンク構造の製造方法を提供し、従来のバンク構造の製造方法を代替するものである。以下、実施形態により本発明の実施方式を説明する。
【０００９】
図１Ａから図１Ｃは、本発明の好適な一実施形態のバンク構造を製造するステップを示す図である。図１Ａに示すように、カラーフィルタ基材１００上に、先ず、光線の透過を遮る機能を有するブラックマトリクス層１０２を形成する。そして、ブラックマトリクス層１０２をパターニングするために、ブラックマトリクス層１０２上にフォトレジスト層１０４を形成する。図１Ｂに示すように、パターニングされたマスク（図示せず）によりフォトレジスト層１０４ａに対して従来の露光および現象のステップを行いパターニングする。パターニングされたフォトレジスト層１０４ａ（バンク構造１０４ｂ）は、ブラックマトリクス層１０２のエッチング用遮光マスクとすることができるだけでなく、インクジェット法に必要なバンク構造とすることもできる。図１Ｃは、エッチング方式によりパターニングされたブラックマトリクス層１０２およびバンク構造１０４ｂを示す。
【００１０】
ＬＣＤカラーフィルタの製造工程の生産量を考慮する場合には、１ショット（one shot）方式が採用されるため、マスクのサイズはカラーフィルタ基材のサイズに相当する。そのため、マスクのコストは増大した。例えば、第四世代のカラーフィルタは、サイズが６８０×８８０ｍｍ２の基板に対して、８００×９２０ｍｍ２のマスクを使用しなければならず、その市販価格は約２００万台湾ドルである。そのため、本実施形態が提供する方法は、ＬＣＤカラーフィルタの製造工程にかかるマスクの費用を低減することができる。
【００１１】
図２Ａから図２Ｃは、本発明の好適な一実施形態のインクジェット法の着色ステップを示す。図２Ａに示すように、インクジェット法によりバンク構造１０４ｂおよびブラックマトリクス層１０２のパターニング方式により形成される必要な格子構造内をインク滴１０６で着色する。インク滴１０６は赤色、緑色または青色、或いは必要に応じてその他の色でもよい。図２Ｂは、インク滴が格子内に付着する状態を示す。インク滴を格子内へスピーディーに付着させるため、真空吸引、焼成、或いは紫外線照射などの方式により硬化速度を上げてもよい。図２Ｃは、硬化後のインク滴１０８の状態を示す。
【００１２】
上述した本発明の好適な一実施形態から分かるように、このバンク構造の製造方法は、ＬＣＤカラーフィルタの製造工程にかかる高価なマスク費用を低減することができる。また、マスク構造の製造ステップ数が減るため、製造に必要な工程時間も従来のものと比べて短くなる。
【００１３】
本発明では好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではなく、当該技術を熟知するものなら誰でも、本発明の主旨と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って本発明の保護の範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の好適な一実施形態のバンク構造の製造ステップを示す断面図である。
【図１Ｂ】本発明の好適な一実施形態のバンク構造の製造ステップを示す断面図である。
【図１Ｃ】本発明の好適な一実施形態のバンク構造の製造ステップを示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の好適な一実施形態のインクジェット法の着色ステップを示す断面図である。
【図２Ｂ】本発明の好適な一実施形態のインクジェット法の着色ステップを示す断面図である。
【図２Ｃ】本発明の好適な一実施形態のインクジェット法の着色ステップを示す断面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１００：カラーフィルタ基材
１０２：ブラックマトリクス層
１０４ｂ：バンク構造
１０６：インク滴
１０８：硬化されたインク滴
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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