JP2000028815A - Production of color filter - Google Patents

Production of color filter

Info

Publication number
JP2000028815A
JP2000028815A JP19781498A JP19781498A JP2000028815A JP 2000028815 A JP2000028815 A JP 2000028815A JP 19781498 A JP19781498 A JP 19781498A JP 19781498 A JP19781498 A JP 19781498A JP 2000028815 A JP2000028815 A JP 2000028815A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
color filter
black matrix
color
forming
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP19781498A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3147863B2 (en
Inventor
Yuji Yamamoto
勇司 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP19781498A priority Critical patent/JP3147863B2/en
Publication of JP2000028815A publication Critical patent/JP2000028815A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3147863B2 publication Critical patent/JP3147863B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Optical Filters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain color filters having high flatness of color filter layers while having resin black matrices which are high in light shieldability. SOLUTION: After a first BM(black matrix) layer 104 is formed, the color filter layer 107 is formed. The second BM layer 110 is then formed in the position superposed on the first BM layer 104. The color filters are obtd. by forming the black matrices(BMs) of at least two layers, forming the color filter layer after the formation of the first black matrix layer, then forming the second black matrix layer in the position superposed on the first black matrix layer and, therefore, the adequate hue corresponding to image signals and sufficient color densities are obtd. at the time of combining the color filter with an optical shutter function of liquid crystals. The excellent display contrast with the sufficiently high light shieldability of the black matrices may be obtd. and the flatness of the color filter layer is improved. The pattern collapse at the time of forming the black matrices may be prevented as well.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、遮光性が高い樹脂
ブラックマトリクスを有しながら、しかもカラーフィル
タ層の平坦性が高いカラーフィルタを製造する方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color filter having a resin black matrix having a high light-shielding property and a high flatness of a color filter layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、液晶表示素子用カラーフィルタ
は、ガラス基板上に近接して形成されたR(赤)、G
(緑)、B(青)三原色の画素を一表示単位とする多数
の画素から構成されている。そして、各画素間には、表
示コントラストを高めるために一定の幅を持つ遮光領域
であるブラックマトリクスが設けられている。
2. Description of the Related Art Generally, a color filter for a liquid crystal display element is composed of R (red), G (color) formed close to a glass substrate.
It is composed of a large number of pixels each of which has three primary color pixels (green) and B (blue). Further, a black matrix, which is a light-shielding region having a certain width, is provided between each pixel in order to increase display contrast.

【0003】従来のカラーフィルタに用いられているブ
ラックマトリクスの多くは、予めフォトリソグラフィ法
で微細なパターンが形成されたCr、Ni、Al等の金
属薄膜からなっている。この金属薄膜の形成方法として
は、スパッタ法や真空蒸着法などの真空薄膜形成法が広
く用いられている。この金属薄膜に微細なパターンを形
成するには、通常フォトリソグラフィ法によりフォトレ
ジストのパターンを形成した後、このフォトレジストを
エッチングマスクとして金属薄膜のエッチングを行う。
この工程により、フォトレジストの微細パターンと一致
する金属薄膜の微細パターンを形成することが出来る。
Many of the black matrices used in conventional color filters are made of a metal thin film of Cr, Ni, Al or the like on which a fine pattern is formed in advance by a photolithography method. As a method for forming the metal thin film, a vacuum thin film forming method such as a sputtering method or a vacuum evaporation method is widely used. In order to form a fine pattern on the metal thin film, a photoresist pattern is usually formed by a photolithography method, and then the metal thin film is etched using the photoresist as an etching mask.
By this step, a fine pattern of the metal thin film that matches the fine pattern of the photoresist can be formed.

【0004】カラーフィルタの画素を形成する方法とし
ては、フォトリソグラフィ法を用いて形成した可染色膜
を染色する方法、感光性の顔料分散組成物を用いる方
法、非感光性の顔料分散性組成物をエッチングする方
法、パターニングした電極を利用した電着法などの他
に、低コストの製造方法として印刷法やインクジェット
法で着色部分を形成する方法も知られている。
As a method of forming pixels of a color filter, a method of dyeing a dyeable film formed by photolithography, a method of using a photosensitive pigment dispersion composition, a method of non-photosensitive pigment dispersion composition In addition to an etching method, an electrodeposition method using a patterned electrode, a method of forming a colored portion by a printing method or an inkjet method is also known as a low-cost manufacturing method.

【0005】近年になって、金属薄膜に代わって対環境
性、低コストを目的として、遮光剤を含有する樹脂をパ
ターニング化してブラックマトリクスを形成し、この上
に画素を形成してカラーフィルタを製造する方法が提案
されている(例えば特開平2−239204号公報)。
一般に、遮光剤を含有する樹脂をパターニングして得ら
れるブラックマトリクスは樹脂ブラックマトリクスと呼
ばれている。以下、樹脂ブラックマトリクスを「BM」
と略称する。
In recent years, instead of a metal thin film, a resin containing a light-shielding agent is patterned to form a black matrix, and pixels are formed thereon to form a color filter for the purpose of environmental friendliness and low cost. A manufacturing method has been proposed (for example, JP-A-2-239204).
Generally, a black matrix obtained by patterning a resin containing a light-blocking agent is called a resin black matrix. Hereinafter, the resin black matrix is referred to as “BM”.
Abbreviated.

【0006】このBMを用いてカラーフィルタを製造す
る従来の方法の一例を図(4)a〜dに示す。図4
(a)において、先ずガラス基板301上に遮光剤を含
むBM用フォトレジストを塗布してBM用レジスト層3
03を形成し、BM用フォトマスク302を通して紫外
線UVを照射し、現像して図4(b)に示すように、B
M層304を形成する。次に図4(c)に示すように、
このBM上にカラーフィルタ用の着色フォトレジストを
塗布してカラーレジスト層306を形成し、カラーフィ
ルタ層用マスク305を通して紫外線UVを照射し現像
する操作を、R、G、Bの各色について繰り返し、図3
(d)に示すように、画素としてのカラーフィルタ層3
07を有するカラーフィルタを製造する。
An example of a conventional method for manufacturing a color filter using the BM is shown in FIGS. FIG.
6A, a BM photoresist including a light-shielding agent is applied on a glass substrate 301 to form a BM resist layer 3.
03 is formed, and is irradiated with ultraviolet rays UV through the BM photomask 302, and is developed, as shown in FIG.
An M layer 304 is formed. Next, as shown in FIG.
An operation of applying a color photoresist for a color filter on the BM to form a color resist layer 306 and irradiating and developing ultraviolet UV through the color filter layer mask 305 for R, G, and B colors is repeated, FIG.
As shown in (d), the color filter layer 3 as a pixel
07 is manufactured.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】一般にカラーフィルタ
においては、透過する光の均一性が極めて重要であり、
このためにカラーフィルタ層307は、できるだけ平坦
に形成されることが望まれている。一方、各画素の表示
コントラストを高めるためには、BMに高い遮光性が求
められ、例えばBMとして必要な光学濃度値(OD値)
は3以上とされている。BMに高いOD値を与える方法
としては、BM中の遮光剤の含有率を高くする方法と、
BM層の膜厚を厚くする方法とが考えられる。
Generally, in a color filter, uniformity of transmitted light is extremely important.
For this reason, it is desired that the color filter layer 307 be formed as flat as possible. On the other hand, in order to increase the display contrast of each pixel, a high light-shielding property is required for the BM. For example, an optical density value (OD value) required for the BM
Is 3 or more. As a method of giving a high OD value to the BM, a method of increasing the content of the light-blocking agent in the BM,
A possible method is to increase the thickness of the BM layer.

【0008】このうち、遮光剤の含有率を高くする方法
は、基板301との密着性を極端に低下させる。これ
は、基板との密着性に関与しない遮光剤成分が増すこと
により、樹脂と基板との接着面積が減少するためと考え
られる。基板301とBM層304との密着性が低下し
た場合、BMのパターンニング時や後工程、特に高い温
度で熱処理を必要とする工程等において剥離が起こると
いう問題がある。この為、一般には止むを得ずBM層3
04の膜厚を厚くする方法が採られている。ところが、
BMに必要とされる光学濃度値3以上の遮光特性を得る
ためには、図5に示すように、膜厚を1μm〜1.5μ
m程度とする必要があり、これは金属薄膜(1000Å
〜2000Å)を用いる場合に比べ、10倍近く厚くな
る。
[0008] Among them, the method of increasing the content of the light-shielding agent extremely lowers the adhesion to the substrate 301. It is considered that this is because an increase in the amount of the light-shielding agent component that does not contribute to the adhesion to the substrate reduces the adhesive area between the resin and the substrate. When the adhesion between the substrate 301 and the BM layer 304 is reduced, there is a problem that peeling occurs during patterning of the BM or in a post-process, particularly in a process requiring heat treatment at a high temperature. For this reason, the BM layer 3 is generally unavoidable.
The method of increasing the thickness of the film 04 is adopted. However,
As shown in FIG. 5, in order to obtain a light-shielding characteristic with an optical density value of 3 or more required for the BM, as shown in FIG.
m, which is a metal thin film (1000Å
Å2000 °), which is nearly ten times thicker.

【0009】しかしBMとして必要な光学濃度値を得る
ためにBM層304の膜厚を1μm〜1.5μm程度と
厚くすると、図3(c)に示すように、BM層304を
形成した後に成膜されるカラーフィルタ層307の膜厚
も1μm〜1.5μm程度であることから、その重なり
部分の合計膜厚が他の部分よりも大幅に厚くなり、全体
としてカラーフィルタ層307の平坦度が大きく損なわ
れるという問題が起こる。
However, if the thickness of the BM layer 304 is increased to about 1 μm to 1.5 μm in order to obtain an optical density required for the BM, as shown in FIG. Since the film thickness of the color filter layer 307 to be formed is also about 1 μm to 1.5 μm, the total film thickness of the overlapping portion is much larger than other portions, and the flatness of the color filter layer 307 as a whole is reduced. The problem of significant damage occurs.

【0010】これに加えて、BM層304の膜厚を厚く
すれば当然遮光性が高くなるので、BM形成の露光時に
光が膜の深部にまで到達し難くなり、図6に示すよう
に、現像時間の許容幅が狭くなり、現像工程においてB
Mのパターンが溶失するという問題が起こる。これを回
避する方法として、例えば特願平6−331816号公
報、特願平9−297209号公報、特願平6−324
207号公報等が開示されているが、これらは高遮光性
のBM層を溶失することなく形成するには有効であって
も、カラーフィルタ層の平坦性を改善する目的には何等
の効果も得られないものであった。本発明は、上記の課
題を解決するためになされたものであって、従ってその
目的は、高遮光性のBMを形成しながら、しかもカラー
フィルタ層の平坦性を確保するカラーフィルタの製造方
法を提供することにある。
In addition, if the thickness of the BM layer 304 is increased, the light-shielding property is naturally increased, so that it is difficult for light to reach the deep portion of the film during the exposure for forming the BM, and as shown in FIG. The allowable range of the developing time is narrowed, and B
There is a problem that the M pattern is lost. As a method for avoiding this, for example, Japanese Patent Application Nos. Hei 6-331816, Hei 9-297209, Hei 6-324.
No. 207 is disclosed, but these are effective for forming a highly light-shielding BM layer without erosion, but have no effect for the purpose of improving the flatness of a color filter layer. Could not be obtained. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a color filter which forms a highly light-shielding BM and ensures the flatness of a color filter layer. To provide.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、樹脂のブラックマトリクス(BM)を有
するカラーフィルタを製造するに際して、このBMを少
なくとも2層から形成し、第一のBM層を形成した後に
カラーフィルタ層を形成し、次いで前記第一のBM層と
重なる位置に第二のBM層を形成するカラーフィルタの
製造方法を提供する。本発明は前記において、ガラス基
板の一方の面に第一のBM層を形成し、この第一のBM
層と周辺部が重なるようにカラーフィルタ層を形成し、
次いでこの上に第二のBM層用のフォトレジスト層を形
成し、このフォトレジスト層の上から、フォトマスクを
通して露光して第二のBM層を形成するカラーフィルタ
の製造方法を提供する。本発明はまた前記において、第
二のBM層用のフォトレジスト層を形成した後、このフ
ォトレジスト層をガラス基板の裏側から露光して第二の
BM層を形成するカラーフィルタの製造方法を提供す
る。前記において、第一及び第二のBM層の光学濃度値
(OD値)は、何れも1〜2の範囲内とすることが好ま
しい。
According to the present invention, there is provided a color filter having a resin black matrix (BM) formed of at least two layers. A method for manufacturing a color filter is provided, in which a color filter layer is formed after forming a BM layer, and then a second BM layer is formed at a position overlapping the first BM layer. In the above, according to the present invention, a first BM layer is formed on one surface of a glass substrate;
Form a color filter layer so that the layer and the peripheral part overlap,
Next, a photoresist layer for a second BM layer is formed thereon, and a method for manufacturing a color filter is provided, in which the photoresist layer is exposed through a photomask to form a second BM layer. The present invention also provides a method for producing a color filter in which, after forming a photoresist layer for a second BM layer, the photoresist layer is exposed from the back side of a glass substrate to form a second BM layer. I do. In the above, it is preferable that the optical density values (OD values) of the first and second BM layers both fall within the range of 1-2.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例により図面を用いて説明する。 (実施例1)図1(a)〜(f)は順次に、本発明の実
施例1を示す工程図である。図1(a)に示す第1工程
において、純水及び/又は界面活性剤水溶液による洗浄
等の前処理を施したガラス基板101上に、スピンコー
タ、スリットコータ又はロールコータ等を用いてネガ型
の第一BM用フォトレジストを全面均一に塗布し、第一
BM用レジスト層103を形成する。次に所定のパター
ンが形成された第一BM用のフォトマスク102を所定
の位置に配置して、このフォトマスク102の上から紫
外線UVを照射する。次に、露光された第一BM用レジ
スト層103を無機又は有機のアルカリ性現像液で現像
し、焼成を行うことによって、図1(b)に示すよう
に、所定のパターンが形成された第一BM層104を得
る。この第一BM層104は、膜厚が約0.5μmであ
り、光学濃度値(OD値)が1〜2の範囲内となるよう
に調整されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. (Embodiment 1) FIGS. 1A to 1F are process diagrams sequentially showing Embodiment 1 of the present invention. In the first step shown in FIG. 1A, a negative type is formed on a glass substrate 101 which has been subjected to a pretreatment such as washing with pure water and / or a surfactant aqueous solution using a spin coater, a slit coater, a roll coater or the like. A first BM photoresist is applied uniformly over the entire surface to form a first BM resist layer 103. Next, a photomask 102 for the first BM on which a predetermined pattern is formed is arranged at a predetermined position, and ultraviolet rays UV are irradiated from above the photomask 102. Next, the exposed first BM resist layer 103 is developed with an inorganic or organic alkaline developing solution and baked to form a first patterned BM having a predetermined pattern as shown in FIG. The BM layer 104 is obtained. The first BM layer 104 has a thickness of about 0.5 μm and is adjusted so that the optical density value (OD value) is in the range of 1-2.

【0013】図1(c)に示す第2工程において、前記
の第一BM層104上に、R(赤)、G(緑)、B
(青)の何れか1色の色素を含むカラーフィルタ用のネ
ガ型着色フォトレジストを、スピンコータ、スリットコ
ータ又はロールコータ等を用いて全面均一に塗布し着色
レジスト層106を形成する。次に所定のパターンが形
成された色層用フォトマスク105を所定の位置に配置
し、このフォトマスクの上から紫外線UVを照射し、次
いで無機又は有機のアルカリ性現像液で現像し、焼成す
ることにより1色のカラーフィルタ層を形成する。この
カラーフィルタ層の膜厚は約1μmとされる。この操作
を、他の色のネガ型着色フォトレジストを用いて繰り返
すことによって、図1(d)に示すように、3色のカラ
ーフィルタが平面上に近接して配列されたカラーフィル
タ層107が形成される。この時、R、G、Bの各着色
フォトレジストを塗布する順番に特に制限はない。
In the second step shown in FIG. 1C, R (red), G (green), B
A negative colored photoresist for a color filter containing any one of the colors (blue) is uniformly applied using a spin coater, a slit coater, a roll coater, or the like to form a colored resist layer 106. Next, a photomask 105 for a color layer on which a predetermined pattern is formed is arranged at a predetermined position, ultraviolet rays are irradiated from above the photomask, and then developed with an inorganic or organic alkaline developer and baked. To form a color filter layer of one color. The thickness of this color filter layer is about 1 μm. By repeating this operation using a negative-colored photoresist of another color, as shown in FIG. 1D, a color filter layer 107 in which three color filters are arranged close to each other on a plane is formed. It is formed. At this time, there is no particular limitation on the order of applying the R, G, and B colored photoresists.

【0014】次に図1(e)に示す第3工程において、
スピンコータ、スリットコータ又はロールコータ等を用
いてネガ型の第二BM用フォトレジストを全面均一に塗
布し、第二BM用レジスト層109を形成する。次に所
定のパターンが形成された第二BM用のフォトマスク1
08を所定の位置に配置して、このフォトマスク102
の上から紫外線UVを照射する。露光された第二BM用
レジスト層109を無機又は有機のアルカリ性現像液で
現像し、焼成を行うことによって、図1(f)に示すよ
うに、所定のパターンが形成された第二BM層110を
得る。この第二BM層110は、膜厚が約0.5μmで
あり、光学濃度値(OD値)が1〜2の範囲内となるよ
うに調整される。またこの第二BM層110は、フォト
マスクのパターン及び配置の調整によって、第一BM層
104と、少なくとも中央部で重なり合うように形成さ
れる。以上説明した実施例1の製造方法によって、図3
(a)に1画素分の断面図を示すように、BM111が
上下2層のBM層104及び110によって形成された
カラーフィルタ100を製造することができる。なお、
前記実施例1ではネガ型のフォトレジストを用いた例に
ついて説明したが、ポジ型のものを用いても何ら差し支
えない。
Next, in a third step shown in FIG.
Using a spin coater, a slit coater, a roll coater, or the like, a negative type second BM photoresist is uniformly applied on the entire surface to form a second BM resist layer 109. Next, a photomask 1 for the second BM on which a predetermined pattern is formed
08 at a predetermined position, and the photomask 102
UV light is irradiated from above. The exposed second BM resist layer 109 is developed with an inorganic or organic alkaline developer and baked to form a second BM layer 110 on which a predetermined pattern is formed as shown in FIG. Get. The second BM layer 110 has a thickness of about 0.5 μm and is adjusted so that the optical density value (OD value) is in the range of 1-2. The second BM layer 110 is formed so as to overlap with the first BM layer 104 at least at the center by adjusting the pattern and arrangement of the photomask. According to the manufacturing method of the first embodiment described above, FIG.
As shown in a cross-sectional view of one pixel in (a), the color filter 100 in which the BM 111 is formed by the upper and lower BM layers 104 and 110 can be manufactured. In addition,
In the first embodiment, an example in which a negative type photoresist is used has been described. However, a positive type photoresist may be used.

【0015】前記実施例1によって製造されたカラーフ
ィルタ100は、図3(a)に示すように、R、G、B
3色のカラーフィルタ層107がそれぞれ膜厚約1μm
に形成されているので、液晶の光シャッタ機能と組み合
せるとき、画像信号に対応する光を好適な色相と十分な
色濃度で透過することができる。
As shown in FIG. 3A, the color filter 100 manufactured according to the first embodiment has R, G, B
Each of the three color filter layers 107 has a thickness of about 1 μm.
When combined with the liquid crystal light shutter function, light corresponding to an image signal can be transmitted with a suitable hue and a sufficient color density.

【0016】そして、各カラーフィルタ層107の周辺
部はBM111によって囲まれ、このBM111は、そ
れぞれ膜厚が約0.5μm、光学濃度値(OD値)が1
〜2の範囲内に調整された上下2層のBM層104及び
110によって形成されているので、合計膜厚は約1μ
m、光学濃度値(OD値)は2〜4の範囲内となってい
て十分に遮光性が高く、得られたカラーフィルタの表示
コントラストを向上している。
The peripheral portion of each color filter layer 107 is surrounded by a BM 111. Each BM 111 has a thickness of about 0.5 μm and an optical density value (OD value) of 1.
, The total film thickness is about 1 μm.
m, the optical density value (OD value) is in the range of 2 to 4 and the light shielding property is sufficiently high, and the display contrast of the obtained color filter is improved.

【0017】また、図3(c)に示す従来の製造方法で
製造されたカラーフィルタにあっては、カラーフィルタ
層307の中央部と周辺部との段差t3 が、BM層30
4の膜厚に依存して1μm以上となり、カラーフィルタ
層307の平坦度が著しく損なわれるのに対して、図3
(a)に示す実施例1のカラーフィルタ100において
は、第一BM層104の膜厚が約0.5μmとされてい
るので、カラーフィルタ層107における段差t1 が約
0.5μmで済み、カラーフィルタ層107の平坦度が
著しく改善されている。従って平坦性の歪みを補正する
為に従来行われていたオーバーコートなど追加の成膜作
業も不要となるか又は簡略化できる。
In the color filter manufactured by the conventional manufacturing method shown in FIG. 3C, the step t3 between the center and the periphery of the color filter layer 307 is different from that of the BM layer 30.
4 is 1 μm or more depending on the film thickness of No. 4 and the flatness of the color filter layer 307 is significantly impaired.
In the color filter 100 according to the first embodiment shown in FIG. 5A, the thickness of the first BM layer 104 is about 0.5 μm, so that the step t1 in the color filter layer 107 is only about 0.5 μm. The flatness of the filter layer 107 is significantly improved. Therefore, an additional film forming operation such as an overcoat which has been conventionally performed to correct the distortion of the flatness becomes unnecessary or can be simplified.

【0018】更に実施例1に示す本発明の製造方法にお
いては、第一及び第二BM層104,110の光学濃度
値(OD値)がそれぞれ1〜2の範囲内とされているの
で、それぞれのBM層を成形する際の露光現像におい
て、図6に示すように、従来の方法に比べて現像時間の
許容幅が遥かに大きく、現像時の溶失等によるパターン
崩れが発生しないという利点がある。
Further, in the manufacturing method of the present invention shown in the first embodiment, since the optical density values (OD values) of the first and second BM layers 104 and 110 are within the range of 1 to 2, respectively. As shown in FIG. 6, in the exposure and development when forming the BM layer, there is an advantage that the allowable range of the development time is much larger than that of the conventional method, and that pattern collapse due to loss or the like during development does not occur. is there.

【0019】(実施例2)次に、本発明の他の実施例に
ついて説明する。図2(a)〜(f)は順次に、本発明
の実施例2を示す工程図である。図2(a)に示す第1
工程において、実施例1と同様に処理したガラス基板2
01上に、実施例1と同様にしてネガ型の第一BM用フ
ォトレジストを全面均一に塗布し、第一BM用レジスト
層203を形成し、次に所定のパターンが形成された第
一BM用のフォトマスク202を所定の位置に配置し
て、このフォトマスク202の上から紫外線UVを照射
する。次に、露光された第一BM用レジスト層203を
現像し焼成して、図2(b)に示すように所定のパター
ンが形成された第一BM層204を得る。この第一BM
層204は、膜厚が約0.5μmであり、光学濃度値
(OD値)が1〜2の範囲内となるように調整されてい
る。
(Embodiment 2) Next, another embodiment of the present invention will be described. 2A to 2F are process diagrams sequentially showing Example 2 of the present invention. The first shown in FIG.
In the process, a glass substrate 2 treated in the same manner as in Example 1
, A negative type first BM photoresist is uniformly applied on the entire surface in the same manner as in Example 1 to form a first BM resist layer 203, and then a first BM on which a predetermined pattern is formed A photomask 202 is disposed at a predetermined position, and ultraviolet rays UV are irradiated from above the photomask 202. Next, the exposed first BM resist layer 203 is developed and baked to obtain a first BM layer 204 on which a predetermined pattern is formed as shown in FIG. This first BM
The layer 204 has a thickness of about 0.5 μm and is adjusted so that the optical density value (OD value) is in the range of 1 to 2.

【0020】図2(c)に示す第2工程において、前記
の第一BM層204上に、実施例1と同様にR、G、B
の何れか1色の色素を含むネガ型着色フォトレジストを
全面均一に塗布し着色レジスト層206を形成する。次
に所定のパターンが形成された色層用フォトマスク20
5を所定の位置に配置し、このフォトマスクの上から紫
外線UVを照射し、現像し、焼成して1色のカラーフィ
ルタ層を形成する。このカラーフィルタ層の膜厚は約1
μmとされる。この操作を、他の色のネガ型着色フォト
レジストを用いて繰り返すことによって、図2(d)に
示すように、3色のカラーフィルタが平面上に近接して
配列されたカラーフィルタ層207が形成される。この
時、R、G、Bの各着色フォトレジストを塗布する順番
に特に制限はない。
In the second step shown in FIG. 2C, R, G, and B are formed on the first BM layer 204 in the same manner as in the first embodiment.
Is uniformly applied over the entire surface to form a colored resist layer 206. Next, a color layer photomask 20 on which a predetermined pattern is formed
5 is arranged at a predetermined position, and is irradiated with ultraviolet rays UV from above the photomask, developed, and baked to form a color filter layer of one color. The thickness of this color filter layer is about 1
μm. By repeating this operation using a negative-colored photoresist of another color, as shown in FIG. 2D, a color filter layer 207 in which three color filters are arranged close to each other on a plane is formed. It is formed. At this time, there is no particular limitation on the order of applying the R, G, and B colored photoresists.

【0021】次に図2(e)に示す第3工程において、
スピンコータ、スリットコータ又はロールコータ等を用
いてポジ型の第二BM用フォトレジストを全面均一に塗
布し、第二BM用レジスト層209を形成する。次に実
施例2においては、この第二BM用レジスト層209
を、ガラス基板201の裏側から露光し、無機又は有機
のアルカリ性現像液で現像し、焼成して、図2(f)に
示すように、第二のBM層210を形成する。第二BM
用レジスト層209の露光に際しては、第一BM層20
4がフォトマスクの機能を果たすので、セルフアライメ
ントにより別途のフォトマスクを用いることなく、第一
BM層204のパターンと重なり合う第二BM層210
が形成される。形成された第二BM層210は、膜厚が
約0.5μmであり、光学濃度値(OD値)が1〜2の
範囲内となるように調整されている。なお、本実施例2
で第一BM層204の形成に用いたネガ型フォトレジス
トは、ポジ型であっても何ら差し支えない。
Next, in a third step shown in FIG.
Using a spin coater, a slit coater, a roll coater, or the like, a positive type second BM photoresist is uniformly applied over the entire surface to form a second BM resist layer 209. Next, in Example 2, the second BM resist layer 209 was used.
Is exposed from the back side of the glass substrate 201, developed with an inorganic or organic alkaline developer, and baked to form a second BM layer 210 as shown in FIG. 2nd BM
Exposure of the first resist layer 209
4 performs the function of a photomask, so that the second BM layer 210 overlapping the pattern of the first BM layer 204 can be formed without using a separate photomask by self-alignment.
Is formed. The formed second BM layer 210 has a thickness of about 0.5 μm and is adjusted so that the optical density value (OD value) is in the range of 1-2. Example 2
The negative type photoresist used for forming the first BM layer 204 may be of a positive type.

【0022】前記実施例2によって製造されたカラーフ
ィルタ200は、図3(b)に示すように、R、G、B
3色のカラーフィルタ層207がそれぞれ膜厚約1μm
に形成されているので液晶の光シャッタ機能と組み合せ
るとき、画像信号に対応する好適な色相と十分な色濃度
が得られ、BM211は、それぞれ膜厚が約0.5μm
とされた第一及び第二BM層204,210によって形
成されているので、合計膜厚が約1μm、光学濃度値
(OD値)が2〜4の範囲内とされ、十分に遮光性が高
く、優れた表示コントラストが得られる。
As shown in FIG. 3B, the color filter 200 manufactured according to the second embodiment has R, G, B
Each of the three color filter layers 207 has a thickness of about 1 μm.
When combined with the optical shutter function of the liquid crystal, a suitable hue corresponding to the image signal and a sufficient color density are obtained, and the BM 211 has a thickness of about 0.5 μm.
The first and second BM layers 204 and 210 have a total film thickness of about 1 μm, an optical density value (OD value) in the range of 2 to 4, and a sufficiently high light-shielding property. And excellent display contrast can be obtained.

【0023】更に、図3(b)に示すように、カラーフ
ィルタ層207の平坦度に影響を与える段差t2 が第一
BM層204の膜厚にのみ依存しているので、カラーフ
ィルタ層207の平坦度が高く、平坦性を補正するオー
バーコート等が不要又は簡略化され、しかも第一及び第
二BM層204,210の光学濃度値(OD値)がそれ
ぞれ1〜2の範囲内とされているので、それぞれのBM
層を成形する際の露光現像においてパターン崩れが発生
しなくなる。
Further, as shown in FIG. 3B, the step t2 which affects the flatness of the color filter layer 207 depends only on the thickness of the first BM layer 204. The flatness is high, overcoating or the like for correcting flatness is unnecessary or simplified, and the optical density values (OD values) of the first and second BM layers 204 and 210 are each within the range of 1-2. Because each BM
Pattern collapse does not occur during exposure and development when forming the layer.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明のカラーフィルタの製造方法は、
ブラックマトリクス(BM)を少なくとも2層から形成
し、第一のブラックマトリクス層を形成した後にカラー
フィルタ層を形成し、次いで前記第一のブラックマトリ
クス層と重なる位置に第二のブラックマトリクス層を形
成するものであるので、液晶の光シャッタ機能と組み合
せるとき、画像信号に対応する好適な色相と十分な色濃
度が得られ、ブラックマトリクスの遮光性が十分に高く
優れた表示コントラストが得られ、カラーフィルタ層の
平坦性が改善され、ブラックマトリクス形成時のパター
ン崩れも防止することができる。
The method for manufacturing a color filter according to the present invention comprises:
A black matrix (BM) is formed from at least two layers, a color filter layer is formed after forming a first black matrix layer, and then a second black matrix layer is formed at a position overlapping the first black matrix layer. When combined with the optical shutter function of the liquid crystal, a suitable hue and a sufficient color density corresponding to the image signal are obtained, and the light shielding property of the black matrix is sufficiently high and excellent display contrast is obtained. The flatness of the color filter layer is improved, and the pattern collapse during the formation of the black matrix can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(f)の順に、本発明の一実施例を示
す工程図
FIG. 1 is a process chart showing one embodiment of the present invention in the order of (a) to (f).

【図2】(a)〜(f)の順に、本発明の他の一実施例
を示す工程図
FIG. 2 is a process chart showing another embodiment of the present invention in the order of (a) to (f).

【図3】(a)は、本発明の一実施例により製造された
カラーフィルタの断面図、(b)は、本発明の他の一実
施例により製造されたカラーフィルタの断面図、(c)
は、従来の製造方法により製造されたカラーフィルタの
断面図
3A is a cross-sectional view of a color filter manufactured according to one embodiment of the present invention, FIG. 3B is a cross-sectional view of a color filter manufactured according to another embodiment of the present invention, and FIG. )
Is a cross-sectional view of a color filter manufactured by a conventional manufacturing method.

【図4】(a)〜(d)の順に、従来のカラーフィルタ
の製造方法の一例を示す工程図
FIG. 4 is a process chart showing an example of a conventional color filter manufacturing method in the order of (a) to (d).

【図5】ブラックマトリクス(BM)の膜厚と光学濃度
値(OD値)との関係を示すグラフ
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a film thickness of a black matrix (BM) and an optical density value (OD value).

【図6】ブラックマトリクス(BM)形成時の光学濃度
値(OD値)と現像時間との関係を示すグラフ
FIG. 6 is a graph showing a relationship between an optical density value (OD value) and a developing time when a black matrix (BM) is formed.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100:カラーフィルタ 101:ガラス基板 102:第一BM用フォトマスク 103:第一BM用レジスト層 104:第一BM(ブラックマトリクス)層 105:色層用フォトマスク 106:着色レジスト層 107:カラーフィルタ層 108:第二BM用フォトマスク 109:第二BM用レジスト層 110:第二BM(ブラックマトリクス)層 200:カラーフィルタ 201:ガラス基板 202:第一BM用フォトマスク 203:第一BM用レジスト層 204:第一BM(ブラックマトリクス)層 205:色層用フォトマスク 206:着色レジスト層 207:カラーフィルタ層 209:第二BM用レジスト層 210:第二BM(ブラックマトリクス)層 100: Color filter 101: Glass substrate 102: First BM photomask 103: First BM resist layer 104: First BM (black matrix) layer 105: Color layer photomask 106: Colored resist layer 107: Color filter Layer 108: Photomask for second BM 109: Resist layer for second BM 110: Second BM (black matrix) layer 200: Color filter 201: Glass substrate 202: Photomask for first BM 203: Resist for first BM Layer 204: First BM (black matrix) layer 205: Photomask for color layer 206: Colored resist layer 207: Color filter layer 209: Resist layer for second BM 210: Second BM (black matrix) layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 樹脂のブラックマトリクスを有するカラ
ーフィルタを製造するに際して、このブラックマトリク
スを少なくとも2層から形成し、第一のブラックマトリ
クス層を形成した後にカラーフィルタ層を形成し、次い
で前記第一のブラックマトリクス層と重なる位置に第二
のブラックマトリクス層を形成することを特徴とするカ
ラーフィルタの製造方法。
When manufacturing a color filter having a resin black matrix, the black matrix is formed from at least two layers, a color filter layer is formed after forming a first black matrix layer, and then the first black matrix layer is formed. Forming a second black matrix layer at a position overlapping the black matrix layer.
【請求項2】 前記において、ガラス基板の一方の面に
第一のブラックマトリクス層を形成し、この第一のブラ
ックマトリクス層と周辺部が重なるようにカラーフィル
タ層を形成し、次いでこの上に第二のブラックマトリク
ス層用のフォトレジスト層を形成し、このフォトレジス
ト層の上から、フォトマスクを通して露光して第二のブ
ラックマトリクス層を形成することを特徴とする請求項
1に記載のカラーフィルタの製造方法。
2. In the above, a first black matrix layer is formed on one surface of a glass substrate, and a color filter layer is formed so that the first black matrix layer and a peripheral portion overlap with each other. The color according to claim 1, wherein a photoresist layer for a second black matrix layer is formed, and a second black matrix layer is formed by exposing the photoresist layer through a photomask. Manufacturing method of filter.
【請求項3】 前記において、ガラス基板の一方の面に
第一のブラックマトリクス層を形成し、この第一のブラ
ックマトリクス層と周辺部が重なるようにカラーフィル
タ層を形成し、次いでこの上に第二のブラックマトリク
ス層用のフォトレジスト層を形成し、このフォトレジス
ト層をガラス基板の裏側から露光して第二のブラックマ
トリクス層を形成することを特徴とする請求項1に記載
のカラーフィルタの製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein a first black matrix layer is formed on one surface of the glass substrate, a color filter layer is formed such that the first black matrix layer overlaps a peripheral portion, and then a first black matrix layer is formed on the first black matrix layer. The color filter according to claim 1, wherein a photoresist layer for a second black matrix layer is formed, and the photoresist layer is exposed from the back side of the glass substrate to form a second black matrix layer. Manufacturing method.
【請求項4】 前記第一及び第二のブラックマトリクス
層の光学濃度値(OD値)を、何れも1〜2の範囲内と
することを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記
載のカラーフィルタの製造方法。
4. An optical density value (OD value) of each of the first and second black matrix layers is within a range of 1 to 2. 3. The method for producing a color filter according to item 1.
JP19781498A 1998-07-13 1998-07-13 Manufacturing method of color filter Expired - Fee Related JP3147863B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19781498A JP3147863B2 (en) 1998-07-13 1998-07-13 Manufacturing method of color filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19781498A JP3147863B2 (en) 1998-07-13 1998-07-13 Manufacturing method of color filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000028815A true JP2000028815A (en) 2000-01-28
JP3147863B2 JP3147863B2 (en) 2001-03-19

Family

ID=16380796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19781498A Expired - Fee Related JP3147863B2 (en) 1998-07-13 1998-07-13 Manufacturing method of color filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3147863B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007069100A (en) * 2005-09-06 2007-03-22 Toppan Printing Co Ltd Roll coater and manufacturing method of color filter
JP2007171502A (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Fujifilm Corp Filter with black matrix and liquid crystal display device
US7406915B2 (en) * 2004-04-30 2008-08-05 Lg Display Co., Ltd. Method for forming black matrix of liquid crystal display device
US8040473B2 (en) 2005-12-21 2011-10-18 Fujifilm Corporation Multilayer black-matrix-equipped filter and liquid crystal display
JP2015004710A (en) * 2013-06-19 2015-01-08 凸版印刷株式会社 Method for manufacturing substrate for display device, substrate for display device, and display device
JP2015022016A (en) * 2013-07-16 2015-02-02 大日本印刷株式会社 Color filter for organic electroluminescence display device, organic electroluminescence display device and manufacturing method of color filter for organic electroluminescence display device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7406915B2 (en) * 2004-04-30 2008-08-05 Lg Display Co., Ltd. Method for forming black matrix of liquid crystal display device
JP2007069100A (en) * 2005-09-06 2007-03-22 Toppan Printing Co Ltd Roll coater and manufacturing method of color filter
JP2007171502A (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Fujifilm Corp Filter with black matrix and liquid crystal display device
US8040473B2 (en) 2005-12-21 2011-10-18 Fujifilm Corporation Multilayer black-matrix-equipped filter and liquid crystal display
JP2015004710A (en) * 2013-06-19 2015-01-08 凸版印刷株式会社 Method for manufacturing substrate for display device, substrate for display device, and display device
JP2015022016A (en) * 2013-07-16 2015-02-02 大日本印刷株式会社 Color filter for organic electroluminescence display device, organic electroluminescence display device and manufacturing method of color filter for organic electroluminescence display device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3147863B2 (en) 2001-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS629301A (en) Production of color filter
JP2998826B2 (en) Manufacturing method of color filter
US4419425A (en) Method for manufacturing color filter
JP3147863B2 (en) Manufacturing method of color filter
KR100538291B1 (en) Manufacturing Method of Color Filter Board
JP2003131020A (en) Manufacturing method of color filter
JPS59226305A (en) Production of optical filter
JP5162976B2 (en) Photomask for on-chip color filter and on-chip color filter manufacturing method using the same
JPS63159807A (en) Production of color filter
JP3006020B2 (en) Color filter
JPH0954209A (en) Formation of color filter
JP4415426B2 (en) Color filter and manufacturing method thereof
KR100202233B1 (en) Color filter array manufactualing methode
JPH086008A (en) Liquid crystal display device and its production
JPH09236704A (en) Color filter and its manufacture
JPH06331816A (en) Color filter
JPH07128518A (en) Color filter
JPH07181317A (en) Manufacture of color filter board for liquid crystal display device
KR960016636B1 (en) Color filter making method for liquid crystal display elements
JPH06160620A (en) Color filter and formation of light shielding film
JPH0580213A (en) Color filter
JPH08234409A (en) Production of mask for exposing and production of color filter using the same
JPH0713682B2 (en) Color filter manufacturing method
JPH0843619A (en) Production of color filter
JPH07107564B2 (en) Color filter manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20001212

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080112

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090112

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100112

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110112

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees