[发明专利]制造滤色器的方法及设备，滤色器，液晶显示装置，具有液晶显示装置的设备

说明书

本发明涉及一种用于制造滤色器的方法及设备，借助于在透明玻璃基片上制成大量滤色器元件制造滤色器。还涉及滤色器、液晶显示装置以及具有液晶显示装置的设备。

随着个人计算机的发展，尤其是小型个人计算机的发展，对液晶显示装置的要求越来越多，尤其是彩色液晶显示装置。然而，为了进一步普及液晶显示装置的应用，必须减少成本。特别需要减少在成本中占较大比例的滤色器的成本。在满足上述要求的同时，又要满足滤色器所需的特性，为此曾尝试过不少方法，然而，仍然没有找到可以满足所有要求的方法。这些方法将在下面说明。第一种方法是染色法，这是最流行的方法。在染色法中，在玻璃基片上涂上水溶性聚合物材料作为染色材料，并且光刻工艺成形。获得的图形浸在染池中，从而得到染色的图形。这一过程被重复三次，从而得到R(红)，G(绿)和B(兰)滤色层。

第二种方法是颜料弥散法，当前此方法正在取代染色法。在这种方法中，在基片上形成弥散有颜料的光敏树脂层，并制成单色图形。这种过程被重复三次，从而获得R、G和B滤色层。

第三种方法是电淀积法。在此方法中，在基片上形成透明电极，得到的结构被浸在含有颜料树脂、电解液的电淀积涂液中，并通过电淀积用第一种颜色着色。这一过程被重复三次，从而形成R、G和B滤色器层。最后，对这些层进行煅烧。

第四种方法是一种在热固树脂中弥散颜料的方法，进行三次染色操作，从而分别形成R、G和B层，并对树脂热固，从而形成染色层。在上述每种方法中，一般在染色层上都形成有保护层。

这些方法的共同点是必须对同一工艺重复三次，以便获及三种颜色R、G和B的染色层。这便导致了成本的增加。此外，工艺的增加也引起了产量的降低。在电淀积法中，可以形成的图形的形状受到限制。因此，利用现有技术，这方法不能应用于TFT，在印染法中，由于清晰度和均匀性较差，不能形成具有微小间距的图形。

为了消除这些缺点，在日本专利公开文件59-75205，63-235901，以及1-217320中披露了一种利用印色喷射系统制造滤色器的方法。    

在上述的常规的基于色墨喷射系统的制造方法中，因为墨点是只在基片上喷射一次而形成的，因而，在这过程中，墨点的浓度有减少的趋势，容易发生颜色的不均匀。即使增加喷墨量，一次喷射操作又会引起墨点的渗开。因此，不能解决浓度不均的问题，并且由于墨点的渗开而不能制成高清晰度的滤色器图形。

为了解决这一问题，试图重复地喷射同一直径的墨点而不只喷射一次，从而使墨点浓度均匀，如日本专利公开文件4-261503所述。然而，曾经被喷上墨点的部分相对于色墨是可湿的，因此，如果再喷射同一直径的墨点，第二个墨点就会渗开。因为这种情况下墨点也会渗开，因而也不能制成高清晰度的滤色的图形。可利用高粘度色墨抑制墨点渗开。然而，如果在喷墨系统中使用高粘度的色墨，排墨的稳定性就变差。

此外，在日本专利公开文件5-60916中公开了一种方法，通过使用印刷方法进行两次印刷操作来使浓度均匀。用这种方法，如上所述，因为较差的清晰度和较低的均匀度而不能制成间距微小的图形。

考虑列上述问题作出了本发明，其第一个目的是提供一种可以减少滤色器成本的滤色器制造方法及设备。

本发明的第二个目的是，提供一种可以使滤色器的颜色均匀的滤色器的制造方法及设备。

本发明的第三个目的是，提供一种可以制造高清晰度的滤色器的滤色器制造方法及设备。

本发明的第四个目的是，提供一种浓度均匀的高清晰度的成本低的滤色器和使用该滤色器的液晶显示装置，并提供一种具有这种液晶显示装置的设备。

为了解决上述问题并实现上述目的，按照本发明的第一个方面，本发明的滤色器的制造方法以下列工艺为特征。

提供一种滤色器的制造方法，借助于在透明基片上形成并排列大量有色的滤色器元件来制造滤色器，包括：第一排出步骤，在所述基片上的每一滤色器元件形成区域排出第一排出量的有色的墨滴，从而形成每个滤色器元件，以及第二排出步骤，在所述基片上滴有第一排出量的墨滴处排出小于第一排出量的第二排出量的墨滴。

按照本发明的第二个方面，本发明的滤色器制造方法以下列步骤为特征。

提供一种滤色器的制造方法，借助于在透明基片上形成并排列大量有色的滤色器元件来制造滤色器，包括：第一排出步骤，在所述基片上每个滤色器元件形成区域排出第一有色墨滴，从而形成各个滤色器元件，以及第二排出步骤，排出含有染色物质的第二墨滴，所述染色物质的成分和所述已经排到基片上的第一墨滴的成分不同。