JP2000298209A - Manufacture of color filter - Google Patents

Manufacture of color filter

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JP2000298209A
JP2000298209A JP11107524A JP10752499A JP2000298209A JP 2000298209 A JP2000298209 A JP 2000298209A JP 11107524 A JP11107524 A JP 11107524A JP 10752499 A JP10752499 A JP 10752499A JP 2000298209 A JP2000298209 A JP 2000298209A
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JP
Japan
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photomask
exposure
color filter
ink
manufacturing
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11107524A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaji Sofue
正司 祖父江
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance efficiency of manufacturing by reducing frequencies of exchanging photomasks in an exposure process of a photosensitive resin layer in a method for manufacturing color filters. SOLUTION: Plural times for exposure operations are carried out in an exposure process. A defective part 24 within an exposure region 21, formed with shielding light by dust 14 on a photomask 11 in the first exposure operation, is exposed in the second exposure operation by shifting the photomask 11 in this exposure operation, so as to prevent defects in a color filter from being generated and to make exchange of the photomask 11 due to the attachment of the dust 14 unnecessary.

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、露光工程を経て製
造される液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法に関
する。
The present invention relates to a method for manufacturing a color filter for a liquid crystal display device manufactured through an exposure process.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に液晶表示装置は、パーソナルコン
ピュータ、ワードプロセッサ、パチンコ遊技台、自動車
ナビゲーションシステム、小型テレビ等に搭載され、近
年需要が増大している。しかしながら、液晶表示装置は
価格が高く、そのコストダウンに対する要求は年々強ま
っている。
2. Description of the Related Art Generally, a liquid crystal display device is mounted on a personal computer, a word processor, a pachinko game console, an automobile navigation system, a small television, and the like, and the demand has been increasing in recent years. However, liquid crystal display devices are expensive and demands for cost reduction are increasing year by year.

【0003】液晶表示装置を構成するカラーフィルタ
は、透明基板上に赤(R)、緑(G)、青(B)などの
各着色画素を配列して構成され、さらにこれらの各画素
の周囲には表示コントラストを高めるために、光遮蔽す
るためのブラックマトリクスが設けられている。
A color filter constituting a liquid crystal display device is configured by arranging colored pixels such as red (R), green (G), and blue (B) on a transparent substrate. Is provided with a black matrix for shielding light in order to increase display contrast.

【0004】カラーフィルタの着色画素を形成する方法
としては、染色法、顔料分散法、電着法、インクジェッ
ト法等が提案されているが、現在その主流は顔料分散法
に依っている。
As a method of forming colored pixels of a color filter, a dyeing method, a pigment dispersion method, an electrodeposition method, an ink jet method, and the like have been proposed, but the mainstream currently depends on the pigment dispersion method.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】露光工程を用いる顔料
分散法においては、フォトマスク上にゴミが付着し、該
ゴミの形状が露光工程で基板に転写されてしまう場合、
カラーフィルタは白抜けなどの画素欠陥を生じる場合が
ある。また、露光工程を用いるインクジェット法におい
ては、フォトマスク上のゴミの付着は混色、白抜けなど
の画素欠陥を生じる場合がある。
In the pigment dispersion method using an exposure step, when dust adheres to a photomask and the shape of the dust is transferred to a substrate in the exposure step,
The color filter may cause pixel defects such as white spots. In addition, in an inkjet method using an exposure step, adhesion of dust on a photomask may cause pixel defects such as color mixing and white spots.

【0006】露光工程を用いる顔料分散法もインクジェ
ット法も、上記のような欠陥が生じた場合、ゴミの付着
したフォトマスクをゴミが付着していないフォトマスク
に直ちに交換するか、或いは白抜け欠陥箇所を修正する
必要があった。
In both the pigment dispersion method using the exposure step and the ink-jet method, when the above-described defect occurs, the photomask with the dust is replaced immediately with a photomask with no dust, or the white defect is removed. The parts needed to be corrected.

【0007】しかしながら、フォトマスク交換を行うた
めには、製造ラインを一旦停止させる必要があり、稼働
率を低下させる問題があった。また、フォトマスク交換
を行っても、フォトマスク交換を行うまでに製造された
カラーフィルタは不良品となるため、歩留まりが低下す
る。
[0007] However, in order to replace the photomask, it is necessary to temporarily stop the production line, which causes a problem of lowering the operation rate. Further, even if the photomask is replaced, the color filter manufactured until the photomask is replaced becomes a defective product, so that the yield is reduced.

【0008】また、ゴミの付着したフォトマスクは洗浄
により再生可能な場合が多いが、頻繁に洗浄を行った場
合、フォトマスクパターンを欠落させる可能性があり、
パターン欠陥を生じたフォトマスクは使用できなくなる
という問題点があった。また、パターンに静電破壊を生
じたフォトマスクは、従来の露光工程では使用できなく
なるという問題点もあった。従って、フォトマスク洗浄
はフォトマスクの耐久性から鑑みて、その回数をできる
だけ減らすことが好ましい。
[0008] Photomasks with dust are often reproducible by cleaning. However, frequent cleaning may cause the photomask pattern to be lost.
There has been a problem that a photomask having a pattern defect cannot be used. Further, there is also a problem that a photomask in which a pattern has an electrostatic breakdown cannot be used in a conventional exposure process. Therefore, it is preferable to reduce the number of times of photomask cleaning as much as possible in view of the durability of the photomask.

【0009】従来の製造方法では、フォトマスク交換及
びフォトマスク洗浄は避けられず、その回数を減らすこ
とは困難であった。フォトマスク交換を減らすことがで
きれば、フォトマスク洗浄回数を減らすことにつなが
る。従って、フォトマスク交換回数を減らすことがカラ
ーフィルタの製造において非常に重要な要素となってい
た。
In the conventional manufacturing method, photomask replacement and photomask cleaning are inevitable, and it has been difficult to reduce the number of times. If the number of photomask replacements can be reduced, the number of photomask cleanings can be reduced. Therefore, reducing the number of photomask replacements has been a very important factor in the manufacture of color filters.

【0010】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決することにあり、即ち、フォトマスク交換回数を減ら
して効率よくカラーフィルタを製造する方法を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, that is, to provide a method for efficiently manufacturing a color filter by reducing the number of photomask replacements.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
の製造方法は、基板上に形成された感光性樹脂層をフォ
トマスクを用いてパターン露光する露光工程において、
該工程を通じて予め設定された未露光領域を露光しない
ように、1回毎にフォトマスクの基板に対する相対位置
をずらせながら複数回露光操作を行うことを特徴とす
る。
According to the present invention, there is provided a color filter manufacturing method, comprising: exposing a photosensitive resin layer formed on a substrate to a pattern using a photomask;
The exposure operation is performed a plurality of times while shifting the relative position of the photomask with respect to the substrate each time so as not to expose a preset unexposed area through the process.

【0012】本発明においては、フォトマスクをずらせ
ながら複数回露光を繰り返すことにより、フォトマスク
上に付着したゴミやフォトマスクのパターン欠陥によっ
て露光されなかった領域も他の回の露光操作によって露
光されるようになるため、予め設定された露光領域を全
て良好に露光することが可能になり、多少のゴミが付着
したり欠陥の発生したフォトマスクであっても、カラー
フィルタの不良品を発生することなく、フォトマスクを
交換する必要がなくなる。
In the present invention, by exposing a plurality of times while shifting the photomask, a region not exposed due to dust adhering to the photomask or a pattern defect of the photomask is exposed by another exposure operation. As a result, it is possible to satisfactorily expose all of the preset exposure areas, and even if the photomask has some dust attached or has a defect, a defective color filter is generated. Without having to replace the photomask.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1にゴミの付着したフォトマス
クを用いて露光を行った際の露光後の様子を模式的に示
す。図中、11はフォトマスク、12はフォトマスクの
遮光部、13はフォトマスクの光透過部、14はフォト
マスク上に付着したゴミ、21はカラーフィルタ基板、
22は遮光部12により遮光された未露光部、23は光
透過部13により光照射された露光部、24はゴミ14
により遮光された欠陥部である。尚、本発明は、光透過
部13に付着したゴミ14以外にも、例えばフォトマス
クのパターン欠陥等、光透過部13内に不要な遮光領域
が生じた場合に好ましく適用される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 schematically shows a state after exposure when exposure is performed using a photomask to which dust is attached. In the figure, 11 is a photomask, 12 is a light shielding portion of the photomask, 13 is a light transmitting portion of the photomask, 14 is dust attached on the photomask, 21 is a color filter substrate,
Reference numeral 22 denotes an unexposed portion which is shielded from light by the light shielding portion 12, 23 denotes an exposed portion irradiated with light by the light transmitting portion 13, and 24 denotes dust 14
This is a defective portion that is shielded from light. The present invention is preferably applied when an unnecessary light-shielding region is generated in the light transmitting portion 13 other than the dust 14 attached to the light transmitting portion 13, for example, a pattern defect of a photomask.

【0014】従来の製造方法であれば、図1の露光操作
のみでパターン露光を完了していたため、欠陥部24に
よって当該カラーフィルタ基板21は不良品として処理
されていた。
In the case of the conventional manufacturing method, since the pattern exposure was completed only by the exposure operation of FIG. 1, the color filter substrate 21 was treated as a defective product by the defective portion 24.

【0015】しかしながら、本発明においては、図1の
露光操作に続いて、フォトマスク11の位置をずらせて
再び同様の露光操作を行う。その様子を図2に模式的に
示す。
However, in the present invention, following the exposure operation shown in FIG. 1, the same exposure operation is performed again with the position of the photomask 11 shifted. This is schematically shown in FIG.

【0016】図2においては、図1の露光操作時よりも
フォトマスク11をtだけ移動させ、基板21との相対
位置をずらせている。その結果、図1の露光操作におい
て遮光されていた欠陥部24が露光される。また、2回
目の露光においては、ゴミ14によって新たな領域25
が遮光されるが、当該領域は1回目の露光操作において
既に露光されているため、2回目の露光操作で遮光され
たとしても欠陥にはならない。
In FIG. 2, the photomask 11 is moved by t compared to the exposure operation shown in FIG. As a result, the defective portion 24 that was shielded in the exposure operation of FIG. 1 is exposed. In the second exposure, dust 14 causes a new area 25 to be exposed.
Is shielded, but since the area has already been exposed in the first exposure operation, no defect occurs even if the area is shielded in the second exposure operation.

【0017】本発明において露光操作の回数は、2回以
上であれば特に限定されない。また、ゴミ14等によっ
て遮光された領域24が他の回の露光操作で十分に露光
されるように、各露光時の光強度や時間を設定する必要
がある。例えば、露光操作回数を2回とする場合には、
1回の露光で十分な光量が照射される必要がある。3回
以上であれば、その内の1回で遮光されたとしても残り
の操作で十分な光量が照射されればよい。露光操作回数
が多いほど、全体での露光時間を短く設定することがで
き、フォトマスクを微小距離ずつずらせながら露光を行
うステップ露光を行ってもよい。
In the present invention, the number of exposure operations is not particularly limited as long as it is two or more. In addition, it is necessary to set the light intensity and time for each exposure so that the region 24 that is shielded from light by the dust 14 or the like is sufficiently exposed by another exposure operation. For example, if the number of exposure operations is two,
It is necessary to irradiate a sufficient amount of light in one exposure. If it is three or more times, it is sufficient that a sufficient amount of light is irradiated by the remaining operations even if the light is shielded by one of them. As the number of exposure operations increases, the overall exposure time can be set shorter, and step exposure may be performed in which exposure is performed while shifting the photomask by a small distance.

【0018】また、本発明においては、予め設定された
未露光領域(本来、図1の露光操作において遮光部12
で遮光される領域)がフォトマスクをずらせることによ
って露光しないようにする必要がある。図2において
は、tだけフォトマスクが紙面右側にずれているため、
そのままでは未露光部22の紙面左側の領域が露光され
てしまう。フォトマスクに付着するゴミは非常に微小で
あり、よって本発明においてフォトマスクをずらせる量
は1〜3000μm程度であり、図2に示すように、露
光部23がカラーフィルタ基板の外周に位置する場合に
は実質的にフォトマスクのずれによる露光領域のずれを
無視することができる。しかしながら、カラーフィルタ
の基板の外周に遮光部22が位置する場合には、フォト
マスク11がカラーフィルタ基板21の端部からずれた
分、遮光領域22が露光されてしまう。よってこのよう
な場合には、フォトマスクをずらせる分だけ該フォトマ
スクを大きく形成するなど対応する必要がある。
Further, in the present invention, a preset unexposed area (which is originally a light shielding section 12 in the exposure operation of FIG. 1) is used.
It is necessary to prevent the light-shielded area from being exposed by shifting the photomask. In FIG. 2, since the photomask is shifted to the right on the paper by t,
If left untouched, the area on the left side of the unexposed portion 22 on the paper will be exposed. The dust adhering to the photomask is very small, and thus the amount of the photomask displaced is about 1 to 3000 μm in the present invention. As shown in FIG. 2, the exposed portion 23 is located on the outer periphery of the color filter substrate. In such a case, the shift of the exposure region due to the shift of the photomask can be substantially ignored. However, when the light shielding portion 22 is located on the outer periphery of the color filter substrate, the light shielding region 22 is exposed to the extent that the photomask 11 is shifted from the end of the color filter substrate 21. Therefore, in such a case, it is necessary to take measures such as forming the photomask larger by an amount corresponding to the shift of the photomask.

【0019】図3は一般的なカラーフィルタの画素の配
列を示した図であり、画素31R、31G、31Bはそ
れぞれ、紙面縦方向に一直線上に並んで形成されてい
る。各画素の周辺部にはブラックマトリクス34が形成
されている。
FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of pixels of a general color filter. The pixels 31R, 31G, and 31B are formed in a straight line in the longitudinal direction of the paper. A black matrix 34 is formed at the periphery of each pixel.

【0020】図4に図3のカラーフィルタをインクジェ
ット法で製造する場合の露光工程に用いるフォトマスク
形状を示す。図中、41は光透過部、42〜44は遮光
部である。当該フォトマスクは、図3の画素31R、3
1G、31Bの各画素列に対応した遮光部42、43、
44が形成されている。1回目の露光操作後に、図3の
同一色画素が連続した方向32に平行にフォトマスクを
ずらせてから2回目の露光を行う。または、1回目の露
光操作後に、図3の画素の並び方向36に平行にフォト
マスクをずらせてから2回目の露光を行う。但し、36
方向にフォトマスクをずらせる場合、そのずらし量は、
異色画素ピッチPの整数倍とする。
FIG. 4 shows the shape of a photomask used in the exposure step when the color filter of FIG. 3 is manufactured by the ink jet method. In the figure, 41 is a light transmitting portion, and 42 to 44 are light shielding portions. The photomask includes the pixels 31R, 3R in FIG.
1G, 31B corresponding to each pixel column,
44 are formed. After the first exposure operation, the photomask is shifted parallel to the direction 32 in which the same color pixels in FIG. 3 are continuous, and then the second exposure is performed. Alternatively, after the first exposure operation, the second exposure is performed after shifting the photomask in parallel to the pixel arrangement direction 36 in FIG. However, 36
When shifting the photomask in the direction, the shift amount is
It is assumed to be an integral multiple of the different color pixel pitch P.

【0021】図5に図3のカラーフィルタを顔料分散法
で製造する場合の露光工程に用いるフォトマスク形状を
示す。図中、51は遮光部、52は光透過部である。当
該フォトマスクには、カラーフィルタの1色の画素列に
対応する位置に光透過部52が形成されている。1回目
の露光操作後に、フォトマスクを図3の同一色画素が連
続した方向32に平行にフォトマスクをずらせてから2
回目の露光を行う。または、1回目の露光操作後に、図
3の画素の並び方向36に平行にフォトマスクをずらせ
てから2回目の露光を行う。但し、36方向にフォトマ
スクをずらせる場合、そのずらし量は、異色画素ピッチ
Pの3倍を単位としてその整数倍とする。
FIG. 5 shows the shape of a photomask used in the exposure step when the color filter of FIG. 3 is manufactured by the pigment dispersion method. In the figure, 51 is a light-shielding portion, and 52 is a light transmitting portion. In the photomask, a light transmitting portion 52 is formed at a position corresponding to a pixel column of one color of the color filter. After the first exposure operation, the photomask is shifted in parallel to the direction 32 in which the same color pixels in FIG.
A second exposure is performed. Alternatively, after the first exposure operation, the second exposure is performed after shifting the photomask in parallel to the pixel arrangement direction 36 in FIG. However, when the photomask is shifted in the 36 directions, the shift amount is an integral multiple of three times the pixel pitch P of the different color as a unit.

【0022】尚、フォトマスクの光透過部と遮光部と
は、露光対象である感光性樹脂層がネガ型かポジ型かで
逆になる。従って、図4、図5のフォトマスクも感光性
樹脂層のタイプによって、光透過部と遮光部の形状が逆
になる。
The light transmitting portion and the light shielding portion of the photomask are reversed depending on whether the photosensitive resin layer to be exposed is a negative type or a positive type. Therefore, in the photomasks of FIGS. 4 and 5, the shapes of the light transmitting portion and the light shielding portion are reversed depending on the type of the photosensitive resin layer.

【0023】以下に、露光工程を有するインクジェット
法によるカラーフィルタの製造方法によりカラーフィル
タを製造する工程を実施形態を挙げて説明する。インク
ジェット法を用いたカラーフィルタの製造方法において
露光工程を必要とする場合とは、主にインク受容層にイ
ンクジェット法によってインクを付与して着色部(着色
画素)を形成する際に、隣接する着色部間でのインクの
混色を防止すべく、着色部間にインク吸収性の低い非着
色部を形成するためのパターン露光においてである。即
ち、本発明にかかる感光性樹脂層がインクジェット法に
おけるインク受容層であり、光照射によってインク吸収
性が変化する。
Hereinafter, a process of manufacturing a color filter by a method of manufacturing a color filter by an inkjet method having an exposure process will be described with reference to embodiments. The case where an exposure step is required in a method of manufacturing a color filter using an ink-jet method is mainly when an ink is applied to an ink-receiving layer by an ink-jet method to form a colored portion (colored pixel). This is in pattern exposure for forming a non-colored portion having low ink absorbency between colored portions in order to prevent color mixing of ink between the portions. That is, the photosensitive resin layer according to the present invention is an ink receiving layer in an ink jet method, and the ink absorbency changes by light irradiation.

【0024】図6はインクジェット法による図3のカラ
ーフィルタの製造方法の一実施形態の工程図である。こ
の工程はインク受容層にネガ型の感光性樹脂を用い、露
光によってインク吸収性を低下或いは消失する場合を示
す。以下に各工程を説明する。
FIG. 6 is a process chart of an embodiment of a method of manufacturing the color filter of FIG. 3 by the ink jet method. This step shows a case where a negative photosensitive resin is used for the ink receiving layer, and the ink absorbency is reduced or eliminated by exposure. The respective steps will be described below.

【0025】工程(a) 基板61上にブラックマトリックス62を形成する(図
6(a))。基板61としては通常ガラス基板が用いら
れるが、必要な透明性と強度を備えた素材であれば、例
えばプラスチック基板なども用いることができる。ま
た、ブラックマトリクス62としては、通常厚さが0.
1〜0.5μmであり、クロム等金属をスパッタ法或い
は蒸着法等により成膜し、所定の形状にパターニングし
て形成することができる。
Step (a) A black matrix 62 is formed on a substrate 61 (FIG. 6A). As the substrate 61, a glass substrate is usually used, but a plastic substrate or the like can also be used as long as the material has necessary transparency and strength. In addition, the black matrix 62 usually has a thickness of 0.1 mm.
It can be formed by depositing a metal such as chromium by sputtering or vapor deposition and patterning it into a predetermined shape.

【0026】工程(b) 基板61上に全面にインク受容層63を形成する(図6
(b))。インク受容層63は感光性樹脂から形成さ
れ、本実施形態においては、未露光時には高いインク吸
収性を有し、露光によって硬化してインク吸収性を消失
或いは低減する。具体的には、例えば、アクリル系樹
脂、エポキシ系樹脂、イミド系樹脂、ヒドロキシプロピ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセ
ルロース、カルボキシルメチルセルロース等のセルロー
ス誘導体が好ましく用いられる。インク受容層63は、
上記樹脂を含有する組成物溶液を、スピンコート、ロー
ルコート、バーコート、スプレーコート、ディップコー
ト等により基板61上に塗布し、必要に応じて、30〜
200℃の範囲で熱処理して形成される。このインク受
容層63の厚みは、パターン形成に用いるインクの種
類、組成、或いは吐出量、使用方法等によるが、0.1
〜50μm程度が適当である。
Step (b) An ink receiving layer 63 is formed on the entire surface of the substrate 61 (FIG. 6).
(B)). The ink receiving layer 63 is formed of a photosensitive resin. In the present embodiment, the ink receiving layer 63 has high ink absorbency when not exposed, and is cured by exposure to lose or reduce the ink absorbency. Specifically, for example, an acrylic resin, an epoxy resin, an imide resin, a cellulose derivative such as hydroxypropylcellulose, hydroxyethylcellulose, methylcellulose, and carboxymethylcellulose are preferably used. The ink receiving layer 63
The composition solution containing the resin is applied on the substrate 61 by spin coating, roll coating, bar coating, spray coating, dip coating, or the like, and if necessary, 30 to
It is formed by heat treatment in the range of 200 ° C. The thickness of the ink receiving layer 63 depends on the type, composition, or ejection amount of the ink used for pattern formation, the method of use, and the like.
About 50 μm is appropriate.

【0027】工程(c) インク受容層63をフォトマスク64を用いてパターン
露光し、露光部を硬化して非着色部65とし、未露光部
66は後工程で着色する(図6(c))。フォトマスク
64と基板61との距離は10〜200μmに設定され
る。
Step (c) The ink receiving layer 63 is subjected to pattern exposure using a photomask 64, and the exposed part is cured to form a non-colored part 65, and the unexposed part 66 is colored in a later step (FIG. 6 (c)). ). The distance between the photomask 64 and the substrate 61 is set to 10 to 200 μm.

【0028】本発明においては、当該工程において、複
数回の露光操作を行い、各操作毎にフォトマスク64の
位置を1〜3000μmの範囲で図3の32或いは36
の方向に相対的にずらせる。露光量は、2回露光を行う
場合で、例えば各露光操作において積算露光量が20〜
300mJ/cm2内で適切な値に設定する。
In the present invention, in this step, a plurality of exposure operations are performed, and the position of the photomask 64 is set within the range of 1 to 3000 μm in each of the operations 32 or 36 in FIG.
Relative to the direction of. The exposure amount is a case where exposure is performed twice. For example, the integrated exposure amount in each exposure operation is 20 to
Set to an appropriate value within 300 mJ / cm 2 .

【0029】露光後に必要に応じて20〜300℃の範
囲で熱処理を施す。
After the exposure, if necessary, a heat treatment is performed at a temperature in the range of 20 to 300 ° C.

【0030】工程(d) インクジェット記録装置(不図示)を用い、未露光部6
6に予め設定された着色パターンに沿ってR、G、Bの
各色のインク67を付与する(図6(d))。この時、
隣接する未露光部間に位置する非着色部65がインクを
はじき、隣接する異なる未露光部間でのインクの混色を
防止することができる。インク67としては、染料系、
顔料系のいずれでも用いることができる。
Step (d) Using an ink jet recording apparatus (not shown), the unexposed portion 6
The ink 67 of each color of R, G, and B is applied along a coloring pattern set in advance in FIG. 6 (FIG. 6D). At this time,
The non-colored portion 65 located between the adjacent unexposed portions repels the ink, thereby preventing color mixing of the ink between adjacent different unexposed portions. As the ink 67, a dye-based ink,
Any of the pigment systems can be used.

【0031】また、インクジェット法としては、エネル
ギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェッ
トタイプ、或いは圧電素子を用いたピエゾジェットタイ
プ等が使用可能である。
As the ink jet method, a bubble jet type using an electrothermal converter as an energy generating element, a piezo jet type using a piezoelectric element, or the like can be used.

【0032】工程(e) 未露光部66にインク67を十分浸透させた後、必要に
応じて乾燥、熱処理(30〜300℃)を施し、着色部
68を形成する(図6(e))。
Step (e) After sufficiently penetrating the ink 67 into the unexposed areas 66, drying and heat treatment (30 to 300 ° C.) are performed as necessary to form colored sections 68 (FIG. 6E). .

【0033】工程(f) 必要に応じて保護層69を形成する(図6(f))。保
護層69は、光硬化型、熱硬化型、或いは光・熱併用硬
化型の樹脂組成物層、或いは蒸着、スパッタ等によって
形成された無機膜等を用いることができる。いずれの場
合もカラーフィルタとしての透明性を有し、その後のI
TO膜形成工程や配向膜形成工程等、液晶素子の製造工
程に耐えるものであれば使用することができる。
Step (f) If necessary, a protective layer 69 is formed (FIG. 6 (f)). As the protective layer 69, a resin composition layer of a photo-curing type, a thermosetting type, or a combination of light and heat, or an inorganic film formed by vapor deposition, sputtering, or the like can be used. In each case, it has transparency as a color filter.
Any material that can withstand a liquid crystal element manufacturing process such as a TO film forming process and an alignment film forming process can be used.

【0034】[0034]

【実施例】(実施例1)図3に示したカラーフィルタを
図6の工程に沿って作製した。以下にその工程を説明す
る。
EXAMPLE (Example 1) The color filter shown in FIG. 3 was manufactured according to the process shown in FIG. The steps will be described below.

【0035】厚さ1.1mmのガラス基板上に、厚さ
0.15μmのクロム・クロム酸化膜を成膜し、パター
ニングしてブラックマトリクスを形成した。その上に、
全面に、アクリル系樹脂からなる感光性樹脂組成物をス
ピンコート法により塗布し、50℃で10分間プリベー
クして厚さ1.0μmのインク受容層を形成した。
A chromium-chromium oxide film having a thickness of 0.15 μm was formed on a glass substrate having a thickness of 1.1 mm, and was patterned to form a black matrix. in addition,
A photosensitive resin composition comprising an acrylic resin was applied to the entire surface by spin coating, and prebaked at 50 ° C. for 10 minutes to form an ink receiving layer having a thickness of 1.0 μm.

【0036】上記インク受容層に対して、フォトマスク
を用いてパターン露光した。露光回数は2回とし、それ
ぞれの積算露光量を50mJ/cm2として、2回目の
露光操作においては、フォトマスクを150μm図3の
32の方向へずらせた。露光後、基板を110℃で1分
間熱処理した。また、フォトマスクとしては、カラーフ
ィルタ製品の製造ラインにおいてゴミが付着したために
新しいフォトマスクと交換されたものを使用した。
The above-mentioned ink receiving layer was subjected to pattern exposure using a photomask. The number of exposures was two, and the integrated exposure amount was 50 mJ / cm 2. In the second exposure operation, the photomask was shifted by 150 μm in the direction of 32 in FIG. After the exposure, the substrate was heat-treated at 110 ° C. for 1 minute. Further, as the photomask, a photomask which was replaced with a new photomask because dust adhered on a production line of a color filter product was used.

【0037】インク受容層の未露光部に所定の着色パタ
ーンに従ってR、G、Bの各インクをインクジェット記
録装置を用いて付与した。インクがインク受容層に十分
浸透したことを確認した後、230℃で30分間熱処理
して着色した未露光部を硬化させ、着色部を形成した。
Each of the R, G, and B inks was applied to the unexposed portions of the ink receiving layer according to a predetermined coloring pattern using an ink jet recording apparatus. After confirming that the ink had sufficiently penetrated the ink receiving layer, the colored unexposed portion was cured by heat treatment at 230 ° C. for 30 minutes to form a colored portion.

【0038】上記着色部上に熱硬化型アクリル系樹脂か
らなる厚さ1.0μmの保護層と、厚さ0.1μmのI
TO層を形成した。該ITO層は液晶素子を構成した際
の電極となる部材である。
A protective layer made of a thermosetting acrylic resin and having a thickness of 1.0 μm, and an I layer having a thickness of 0.1 μm were formed on the colored portion.
A TO layer was formed. The ITO layer is a member that becomes an electrode when forming a liquid crystal element.

【0039】得られたカラーフィルタを光学顕微鏡で観
察したところ、カラーフィルタ欠陥や混色のない良好な
カラーフィルタであることが確認された。
When the obtained color filter was observed with an optical microscope, it was confirmed that the color filter was a good color filter free from color filter defects and color mixture.

【0040】(比較例1)実施例1において、露光工程
を積算露光量が65mJ/cm2の1回とする以外は、
実施例1と同様にしてITO層付きのカラーフィルタを
作製した。
Comparative Example 1 In Example 1, except that the exposure step was performed once with an integrated exposure amount of 65 mJ / cm 2 .
A color filter with an ITO layer was produced in the same manner as in Example 1.

【0041】得られたカラーフィルタを光学顕微鏡で観
察したところ、フォトマスク上のゴミによる混色が確認
された。
When the obtained color filter was observed with an optical microscope, color mixing due to dust on the photomask was confirmed.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ゴミの付着したフォトマスク、或いはパターン欠陥によ
り光透過部に不要な遮光領域を有するフォトマスクであ
っても、所望の露光パターンを露光することができるた
め、カラーフィルタの不良品が大幅に減少し、歩留まり
が向上する。同時に、フォトマスクの交換回数を大幅に
削減することができるため、フォトマスク交換のための
製造ライン停止回数も低減され、ラインの稼働率を向上
することができる。また、フォトマスクの洗浄回数も低
減できるため、フォトマスクの洗浄時における劣化を低
減できると共に、洗浄コストを削減することができる。
よって、本発明によれば、歩留まり及び製造効率が大幅
に向上し、製造コストが削減されるため、優れたカラー
フィルタをより安価に提供することが可能となり、液晶
表示装置における価格の低減を図ることが可能となる。
As described above, according to the present invention,
Even with a photomask to which dust is attached or a photomask having an unnecessary light-shielding region in a light transmitting portion due to a pattern defect, a desired exposure pattern can be exposed, so that defective color filters are greatly reduced. , And the yield is improved. At the same time, the number of photomask replacements can be greatly reduced, so that the number of production line stoppages for photomask replacement can be reduced, and the line availability can be improved. Further, since the number of times the photomask is washed can be reduced, deterioration of the photomask at the time of washing can be reduced, and the cleaning cost can be reduced.
Therefore, according to the present invention, the yield and the manufacturing efficiency are significantly improved, and the manufacturing cost is reduced. Therefore, it is possible to provide an excellent color filter at a lower cost, and to reduce the price of the liquid crystal display device. It becomes possible.

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

【図1】本発明のカラーフィルタの製造方法の露光工程
における1回目の露光操作を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a first exposure operation in an exposure step of a color filter manufacturing method of the present invention.

【図2】本発明のカラーフィルタの製造方法の露光工程
における2回目の露光操作を示す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a second exposure operation in an exposure step of the color filter manufacturing method of the present invention.

【図3】本発明の製造方法で製造されるカラーフィルタ
の一例の平面模式図である。
FIG. 3 is a schematic plan view of an example of a color filter manufactured by the manufacturing method of the present invention.

【図4】図3のカラーフィルタをインクジェット法で製
造する際に用いるフォトマスクを示す平面模式図であ
る。
FIG. 4 is a schematic plan view showing a photomask used when the color filter of FIG. 3 is manufactured by an inkjet method.

【図5】図3のカラーフィルタを顔料分散法で製造する
際に用いるフォトマスクを示す平面模式図である。
5 is a schematic plan view showing a photomask used when the color filter of FIG. 3 is manufactured by a pigment dispersion method.

【図6】インクジェット法によるカラーフィルタの製造
工程の一実施形態を示す工程図である。
FIG. 6 is a process chart showing one embodiment of a process for manufacturing a color filter by an inkjet method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 フォトマスク 12 遮光部 13 光透過部 14 ゴミ 21 カラーフィルタ基板 22 未露光部 23 露光部 24 欠陥部 25 未露光領域 31R、31G、31B 着色画素 32、36 フォトマスク移動方向 34 ブラックマトリクス 41 光透過部 42〜44 遮光部 51 遮光部 52 光透過部 61 基板 62 ブラックマトリクス 63 インク受容層 64 フォトマスク 65 非着色部 66 未露光部 67 インク 68 着色部 69 保護層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Photomask 12 Shielding part 13 Light transmission part 14 Dust 21 Color filter substrate 22 Unexposed part 23 Exposure part 24 Defect part 25 Unexposed area 31R, 31G, 31B Colored pixel 32, 36 Photomask moving direction 34 Black matrix 41 Light transmission Parts 42 to 44 Light-shielding part 51 Light-shielding part 52 Light-transmitting part 61 Substrate 62 Black matrix 63 Ink-receiving layer 64 Photomask 65 Non-colored part 66 Unexposed part 67 Ink 68 Colored part 69 Protective layer

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の着色画素を有するカラーフィルタ
の製造方法であって、基板上に形成された感光性樹脂層
をフォトマスクを用いてパターン露光する露光工程にお
いて、該工程を通じて予め設定された未露光領域を露光
しないように、1回毎にフォトマスクの基板に対する相
対位置をずらせながら複数回露光操作を行うことを特徴
とするカラーフィルタの製造方法。
1. A method for manufacturing a color filter having a plurality of colored pixels, the method comprising: exposing a photosensitive resin layer formed on a substrate to a pattern by using a photomask in a pattern exposure process; A method for manufacturing a color filter, comprising performing an exposure operation a plurality of times while shifting a relative position of a photomask to a substrate each time so as not to expose an unexposed area.
【請求項2】 上記フォトマスクをずらせる方向が、カ
ラーフィルタの、同一色画素の連続する方向と平行或い
は直交する方向である請求項1記載のカラーフィルタの
製造方法。
2. The method of manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the direction in which the photomask is shifted is a direction parallel or orthogonal to a direction in which the same color pixels continue in the color filter.
【請求項3】 各露光操作における露光時間が同じであ
る請求項1または2記載のカラーフィルタの製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein the exposure time in each exposure operation is the same.
【請求項4】 上記感光性樹脂層が、光照射によってイ
ンク吸収性が変化するインク受容層であり、パターン露
光することによってインク吸収性の低い非着色部とイン
ク吸収性の高い被着色部を形成し、該被着色部にインク
ジェット法によってインクを付与して着色画素を形成す
る請求項1〜3のいずれかに記載のカラーフィルタの製
造方法。
4. The photosensitive resin layer is an ink receiving layer whose ink absorbency changes by light irradiation, and by pattern exposure, a non-colored portion having low ink absorbency and a colored portion having high ink absorbency. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein a colored pixel is formed by forming and applying ink to the colored portion by an inkjet method.
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