[发明专利]滤色器，显示装置及构成的设备，滤色器制造方法和设备

说明书

本发明涉及一种通过在基片上对许多滤色单元着色制造并用在基片上形成预定图案的遮光区隔开的滤色器，一种使用滤色器的显示装置，一种由显示装置和喷墨头组成的设备，以及一种用于制造滤色器的方法和设备。

随着个人计算机特别是便携式个计算机的最新进展，对液晶显示器特别是彩色液晶显示器的需求趋向上升，但是，为要进一步普及使用液晶显示器，必须实现降低成本，特别是要降低占总成本很大比例的滤色器的成本。为满足上述要求同时满足滤色器的特性，已经试用了种种不同的方法。但是能够满足所有要求的方法还没有建立起来，现将流行的几个方法叙述如下：

第一种方法是最普及的着色方法。在此着色方法中，一种作为可着色材料的水溶性有机聚合物材料被涂复在玻璃基片上，用光刻工艺使涂层构成所需形状的图案。将所得图案浸在染色液中就得到一个带色的图案，这一工艺重复三次便形成R、G及B滤色器层。

第二种方法是当前替代此着色法的一种颜料扩散法，在这一方法中，在基片上形成一个扩散颜料的光敏树脂层并作成一个单色的图案。这一工艺重复三次便得到R、G和B滤色器层。

第三种方法是电积法，此法中，一个透明的电极在基片的上形成图案，将所得结构物浸入含有颜料、树脂、电解质等等的电积涂复液中以电积法着上第一种颜色。这一工艺重复三次便形成R、G和B滤色器层。最后对这些滤色层烘焙。

第四种方法是一种把颜料扩散在热固性树脂中印刷的方法，进行三次印刷操作分别形成R、G和B涂层并对树脂热固，以此构成着色层。在上述各方法中，一般都在着色层上面再形成一层保护层。

这些方法的共同点是，为要得到三种颜色即R、G和B的着色层，必须三次重复同一工艺，这就导致成本的增加，而且，由于工序数目增加，产量会下降、在电积法中能够形成的图案形状受到限制，因为这个原因，如用现有的技术。这一方法就不能应用到TFT(薄膜晶体管)上。在印刷法中，因为分辨率差和不均匀性的关系，不可能形成间距良好的图案。

为了消除这些缺陷，在日本公布的专利申请Nos.59-75205，63-235901，1-217320以及4-123005中公开了用喷墨系统制造滤色器的方法。

在上面的用常规喷墨系统的制造方法中，一个喷墨头在基片上扫描以对若干滤色单元着色。但是，这些方法都有一个问题，就是滤色单元的位置与喷墨头的着色点的位置有轻微的偏移，因为在这些方法中，没有考虑由于基片的温度变化和温度分布而引起的滤色单元之间间隔的变化和滤色单元的结构的变化。

本发明对上述情况作了考虑，其目的是提供一种在维持喷墨头的位置与滤色单元的位置严格对准的情形一对滤色单元着色而制造的滤色器，一种使用此种滤色器的显示器，一种用于制造滤色器的方法和设备。

根据本发明，通过提供一种用于制造滤色器的滤色器制造方法便达到上述目的，此制造方法是在基片上分别以一种预定的颜色对大量的滤色单元进行着色，包括：

检测滤色单元在基片上的位置的检测步骤；

根据检测步骤检测到的滤色单元的位置信息，校正滤色单元和用于喷射染色材料的喷嘴的相对位置使得滤色单元与喷嘴对准的校正步骤：以及

在经校正步骤校正相对位置后的一个位置上，通过把着色材料从喷嘴喷射到滤色单元上对滤色单元着色的着色步骤。

此外，本发明提供一种滤色器制造设备，用于通过在基片上分别以一种预定的颜色对大量的滤色单元着色来制造滤色器，它包括：

一个用于喷射染色材料以对滤色单元着色的喷嘴；

用于彼此相对地移动喷嘴或基片的移动机构；

一个与喷嘴构成整体的第一位置检测传感器，在其上预先设定好滤色单元与喷嘴的相对位置；以及

用于根据第一位置检测传感器检测的滤色单元的位置信息控制移动机构使得滤色单元与喷嘴对准的控制机构，并在滤色单元与喷嘴对准的状态下控制喷嘴喷射染色材料对滤色单元着色。

本发明还提供一种喷墨头，用于通过喷射染色材料在基片上分别以一种预定的颜色对大量滤色单元着色，包括：

一个用于喷射染色材料的喷嘴；以及

用于检测喷嘴与滤色单元的相对位置的检测机构。

本发明还提供一种通过在基片上分别以一种预定的颜色对大量滤色单元进行着色而制造的滤色器，此滤色器的制造方法包括：

一个检测基片上滤色单元的位置的检测步骤；

根据检测步骤检测到的滤色单元的位置信息，校正滤色单元与用于喷射染色材料的喷嘴的相对位置使得滤色单元与喷嘴对准的校正步骤；以及