JP2003035816A - カラーフィルターとその製造方法 - Google Patents
カラーフィルターとその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カラーフィルターの明るさを改善するため
に、散乱反射板を用いた液晶パネルが使用されていた。
しかし、散乱反射板を用いるとパネル構造が複雑にな
り、薄型化の障害やパネル製造コストの上昇に繋がると
いう問題を生じていた。そのため散乱反射板を用いない
で、カラーフィルター自体に散乱性能を持たせる方法が
望まれていた。 【解決手段】 本発明のカラーフィルターは、基板上に
形成されるカラーフィルターに散乱性能を持たせるため
に、カラーフィルター６，７，８と基板１との間に、な
だらかな凹凸曲面を有する絶縁膜２を備える。更に絶縁
膜２とカラーフィルターの間には導電膜４を備える。
に、散乱反射板を用いた液晶パネルが使用されていた。
しかし、散乱反射板を用いるとパネル構造が複雑にな
り、薄型化の障害やパネル製造コストの上昇に繋がると
いう問題を生じていた。そのため散乱反射板を用いない
で、カラーフィルター自体に散乱性能を持たせる方法が
望まれていた。 【解決手段】 本発明のカラーフィルターは、基板上に
形成されるカラーフィルターに散乱性能を持たせるため
に、カラーフィルター６，７，８と基板１との間に、な
だらかな凹凸曲面を有する絶縁膜２を備える。更に絶縁
膜２とカラーフィルターの間には導電膜４を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子や液
晶表示素子等を多色化するために用いられるカラーフィ
ルターとその製造方法に関するものである。
晶表示素子等を多色化するために用いられるカラーフィ
ルターとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般にカラーフィルターを内在した反射
型カラー液晶表示装置は、カラーフィルターの明るさを
改善するために散乱反射板を用いてフィルターを透過し
た光を可視光領域で全方位に強く散乱させ、視角方向の
光を平均化し、急激な輝度変化を無くす方法によって、
バックライトを必要とせず周囲の光だけでカラー表示が
できるようになっている。しかし、散乱反射板を用いる
とパネル構造が複雑になり、薄型化の障害やパネル製造
コストの上昇に繋がるという問題を生じていた。そのた
め散乱反射板を用いないで、カラーフィルター自体に散
乱性能を持たせる方法が望まれていた。
型カラー液晶表示装置は、カラーフィルターの明るさを
改善するために散乱反射板を用いてフィルターを透過し
た光を可視光領域で全方位に強く散乱させ、視角方向の
光を平均化し、急激な輝度変化を無くす方法によって、
バックライトを必要とせず周囲の光だけでカラー表示が
できるようになっている。しかし、散乱反射板を用いる
とパネル構造が複雑になり、薄型化の障害やパネル製造
コストの上昇に繋がるという問題を生じていた。そのた
め散乱反射板を用いないで、カラーフィルター自体に散
乱性能を持たせる方法が望まれていた。
【０００３】図１５にそのような工夫を施した、従来の
カラーフィルターの断面図を示す（特開平６−２９４９
０６参照）。ガラス基板１０上に遮光層としてクロム薄
膜１１がパターニングされており、そのクロム薄膜１１
の間に赤色顔料粒子１６が分散含有された赤色カラーモ
ザイク１３、緑色顔料粒子１７が分散含有された緑色カ
ラーモザイク１４、青色顔料粒子１８が分散含有された
青色カラーモザイク１５が形成されている。それらカラ
ーモザイク１３，１４，１５上には、アクリル系樹脂か
らなるオーバーコート層１９とＩＴＯ電極１２が積層さ
れている。
カラーフィルターの断面図を示す（特開平６−２９４９
０６参照）。ガラス基板１０上に遮光層としてクロム薄
膜１１がパターニングされており、そのクロム薄膜１１
の間に赤色顔料粒子１６が分散含有された赤色カラーモ
ザイク１３、緑色顔料粒子１７が分散含有された緑色カ
ラーモザイク１４、青色顔料粒子１８が分散含有された
青色カラーモザイク１５が形成されている。それらカラ
ーモザイク１３，１４，１５上には、アクリル系樹脂か
らなるオーバーコート層１９とＩＴＯ電極１２が積層さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】散乱強度は、一般に透
過光の波長と散乱体の大きさで決まり、カラーフィルタ
ーに含有される顔料粒子の大きさがフィルター透過光の
波長の大きさに比べて十分小さい場合には、顔料粒子に
よるフィルター透過光の散乱強度は非常に小さい。この
ため従来の顔料粒子によるカラーフィルターでは、フィ
ルター透過光を全方位に強く散乱させるものが得られな
かった。一方、顔料粒子の大きさがフィルター透過光の
波長と同程度以上である場合には、より強い散乱が得ら
れるが、顔料粒子が大きくなると散乱強度が強くなりす
ぎてパネルを直進する光の透過光強度が小さくなり、カ
ラーフィルターとしての役目を果たさない。
過光の波長と散乱体の大きさで決まり、カラーフィルタ
ーに含有される顔料粒子の大きさがフィルター透過光の
波長の大きさに比べて十分小さい場合には、顔料粒子に
よるフィルター透過光の散乱強度は非常に小さい。この
ため従来の顔料粒子によるカラーフィルターでは、フィ
ルター透過光を全方位に強く散乱させるものが得られな
かった。一方、顔料粒子の大きさがフィルター透過光の
波長と同程度以上である場合には、より強い散乱が得ら
れるが、顔料粒子が大きくなると散乱強度が強くなりす
ぎてパネルを直進する光の透過光強度が小さくなり、カ
ラーフィルターとしての役目を果たさない。
【０００５】本発明はこのような従来のカラーフィルタ
ーの課題を解決するもので、フィルター透過光を全方位
に強く散乱させ、明るく、高彩度なカラー表示ができる
カラーフィルターとその製造方法を提供することを目的
とするものである。
ーの課題を解決するもので、フィルター透過光を全方位
に強く散乱させ、明るく、高彩度なカラー表示ができる
カラーフィルターとその製造方法を提供することを目的
とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
ーは、基板上に形成されるカラーフィルターに散乱性能
を持たせるために、カラーフィルターと基板との間にな
だらかな凹凸曲面を有する絶縁膜を備えていることを特
徴とする。或いは絶縁膜とカラーフィルターの間に導電
膜を備えていることが望ましい。
ーは、基板上に形成されるカラーフィルターに散乱性能
を持たせるために、カラーフィルターと基板との間にな
だらかな凹凸曲面を有する絶縁膜を備えていることを特
徴とする。或いは絶縁膜とカラーフィルターの間に導電
膜を備えていることが望ましい。
【０００７】また本発明のカラーフィルターの製造方法
は、基板上に絶縁膜を設置し、絶縁膜に多数の貫通孔を
形成する工程と、貫通孔の角部周辺にＲ曲面を備えるよ
う加工する工程と、Ｒ曲面を備えた貫通孔を埋める絶縁
膜を塗布する工程と、貫通孔を埋めた絶縁膜をなだらか
な凹凸曲面にする工程とを有し、基板上の絶縁膜になだ
らかな凹凸曲面を形成させたものである。この凹凸曲面
のなだらかさ或いは粗さを制御した上にポジ型のレジス
ト膜を形成して露光、現像、電着を繰り返すことにより
カラーフィルターを製作するという手段を採用した。
は、基板上に絶縁膜を設置し、絶縁膜に多数の貫通孔を
形成する工程と、貫通孔の角部周辺にＲ曲面を備えるよ
う加工する工程と、Ｒ曲面を備えた貫通孔を埋める絶縁
膜を塗布する工程と、貫通孔を埋めた絶縁膜をなだらか
な凹凸曲面にする工程とを有し、基板上の絶縁膜になだ
らかな凹凸曲面を形成させたものである。この凹凸曲面
のなだらかさ或いは粗さを制御した上にポジ型のレジス
ト膜を形成して露光、現像、電着を繰り返すことにより
カラーフィルターを製作するという手段を採用した。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１〜図１４は本発明のカラーフ
ィルターの製造工程を示す断面図である。図２に於いて
基板１の上面に、絶縁膜として、アクリル系又はエポキ
シ系の感光性樹脂による膜厚２〜３μ程度のポジ型のレ
ジスト膜２を全面均一に塗布し、電子ビームによって５
〜２０μ程度の多数の微細孔３ａが穿設されたフォトマ
スク３を用いて上方から露光し、現像することによっ
て、図３に示すように、基板１上面のレジスト膜２に多
数の貫通孔２ａが形成される。
ィルターの製造工程を示す断面図である。図２に於いて
基板１の上面に、絶縁膜として、アクリル系又はエポキ
シ系の感光性樹脂による膜厚２〜３μ程度のポジ型のレ
ジスト膜２を全面均一に塗布し、電子ビームによって５
〜２０μ程度の多数の微細孔３ａが穿設されたフォトマ
スク３を用いて上方から露光し、現像することによっ
て、図３に示すように、基板１上面のレジスト膜２に多
数の貫通孔２ａが形成される。
【０００９】次に基板１を焼成することによって、図４
に示すようにレジスト膜２の貫通孔２ａの開口部周辺を
Ｒ曲面２ｂに熱変形して加工する。更に図５に示すよう
に膜厚１〜２μ程度のポジ型のレジスト膜２を全面均一
に、貫通孔を埋めるように塗布し、レジスト膜２の上面
を凹凸の起伏に富む面状態に保持させながら基板１を焼
成することによって、図６に示すようにレジスト膜２の
上面をなだらかな凹凸曲面２ｃに熱変形させる。
に示すようにレジスト膜２の貫通孔２ａの開口部周辺を
Ｒ曲面２ｂに熱変形して加工する。更に図５に示すよう
に膜厚１〜２μ程度のポジ型のレジスト膜２を全面均一
に、貫通孔を埋めるように塗布し、レジスト膜２の上面
を凹凸の起伏に富む面状態に保持させながら基板１を焼
成することによって、図６に示すようにレジスト膜２の
上面をなだらかな凹凸曲面２ｃに熱変形させる。
【００１０】そして図７に示すように、前記凹凸曲面２
ｃの上にスパッタリング等の方法により、全面或いは所
望の形状に膜厚０．５〜１μ程度のクロムＣｒ、アルミ
ニウムＡｌ等の導電膜４を形成し、更に全面に膜厚１〜
２μ程度のポジ型のレジスト膜２を塗布する。そして図
８に示すように、フォトマスク５を用いて前記レジスト
膜２を所望の形状に露光し、現像することによって、図
９に示すように、レジスト膜２を剥離して、導電膜４の
一部を露出させる。その後、図１０に示すように、導電
膜４の露出した部分に電着により赤色着色層６を形成す
る。
ｃの上にスパッタリング等の方法により、全面或いは所
望の形状に膜厚０．５〜１μ程度のクロムＣｒ、アルミ
ニウムＡｌ等の導電膜４を形成し、更に全面に膜厚１〜
２μ程度のポジ型のレジスト膜２を塗布する。そして図
８に示すように、フォトマスク５を用いて前記レジスト
膜２を所望の形状に露光し、現像することによって、図
９に示すように、レジスト膜２を剥離して、導電膜４の
一部を露出させる。その後、図１０に示すように、導電
膜４の露出した部分に電着により赤色着色層６を形成す
る。
【００１１】次に図８から図１０の工程をカラーフィル
ターの色毎に行う。図１１に示すように、フォトマスク
５の位置を変えて露光し、現像することによって、レジ
スト膜２を剥離して導電膜４の一部を露出させ、導電膜
４の露出した部分に、図１２に示すように、電着により
緑色着色層７を形成する。更に図１３に示すようにフォ
トマスク５の位置を変えて露光し、現像することによっ
て、レジスト膜２を剥離して導電膜４の一部を露出さ
せ、導電膜４の露出した部分に、図１４に示すように電
着により青色着色層８を形成した後、着色層６、７、８
を加熱硬化させる。最後に図１４に示すレジスト膜２を
剥離し、各着色層６，７，８の間の隙間に電着により黒
色着色層９を形成して、図１に示すようなカラーフィル
ターを完成する。
ターの色毎に行う。図１１に示すように、フォトマスク
５の位置を変えて露光し、現像することによって、レジ
スト膜２を剥離して導電膜４の一部を露出させ、導電膜
４の露出した部分に、図１２に示すように、電着により
緑色着色層７を形成する。更に図１３に示すようにフォ
トマスク５の位置を変えて露光し、現像することによっ
て、レジスト膜２を剥離して導電膜４の一部を露出さ
せ、導電膜４の露出した部分に、図１４に示すように電
着により青色着色層８を形成した後、着色層６、７、８
を加熱硬化させる。最後に図１４に示すレジスト膜２を
剥離し、各着色層６，７，８の間の隙間に電着により黒
色着色層９を形成して、図１に示すようなカラーフィル
ターを完成する。
【００１２】尚、必要に応じて、着色層６，７，８，９
の表面にポリアミド、ポリイミド等の透明保護膜を形成
しても良い。
の表面にポリアミド、ポリイミド等の透明保護膜を形成
しても良い。
【００１３】上記実施例では絶縁膜として１種類のレジ
スト膜２を使用しているが、多数の貫通孔２ａを形成す
るためのレジスト膜２と、なだらかな凹凸曲面２ｃを形
成するためのレジスト膜２とは、異なる材料を使用して
も良い。また、レジスト膜の粘度を適宜替えることによ
り、凹凸曲面２ｃの膜厚管理、或いはなだらかさや粗さ
の制御をするのが容易になる。
スト膜２を使用しているが、多数の貫通孔２ａを形成す
るためのレジスト膜２と、なだらかな凹凸曲面２ｃを形
成するためのレジスト膜２とは、異なる材料を使用して
も良い。また、レジスト膜の粘度を適宜替えることによ
り、凹凸曲面２ｃの膜厚管理、或いはなだらかさや粗さ
の制御をするのが容易になる。
【００１４】以上の方法により、レジスト膜２のなだら
かな凹凸曲面２ｃが形成された基板１上に、所望の配列
形状の着色層６、７、８を有するカラーフィルターを製
造することができる。この凹凸曲面２ｃのなだらかさ或
いは粗さを制御することによって、カラーフィルターに
光拡散作用をする散乱反射板としての機能を持たすこと
ができる。このカラーフィルターをＳＴＮ液晶表示素子
の基板と組み合わせて反射型液晶表示パネルを製作した
ところ好適な散乱反射特性を備え、実用上十分に明る
く、色彩の良好なカラー表示を実現できた。
かな凹凸曲面２ｃが形成された基板１上に、所望の配列
形状の着色層６、７、８を有するカラーフィルターを製
造することができる。この凹凸曲面２ｃのなだらかさ或
いは粗さを制御することによって、カラーフィルターに
光拡散作用をする散乱反射板としての機能を持たすこと
ができる。このカラーフィルターをＳＴＮ液晶表示素子
の基板と組み合わせて反射型液晶表示パネルを製作した
ところ好適な散乱反射特性を備え、実用上十分に明る
く、色彩の良好なカラー表示を実現できた。
【００１５】
【発明の効果】本発明により製造したカラーフィルター
は、カラーフィルター透過光を凹凸曲面で反射させ可視
光領域で全方位に強く散乱させることができるもので、
従来技術のようにパネル透過光の散乱体として顔料粒子
を均一に分散含有させる複雑な制御を必要とせず、凹凸
曲面のなだらかさ或いは粗さの簡単な制御で散乱反射板
としての機能を提供できる生産性に優れたものである。
また、液晶パネルに本発明のカラーフィルターを採用す
ることにより、液晶パネル透過光を散乱させるための散
乱反射板を用いなくて済むので、液晶パネルの薄型化と
コストダウンを実現できる。
は、カラーフィルター透過光を凹凸曲面で反射させ可視
光領域で全方位に強く散乱させることができるもので、
従来技術のようにパネル透過光の散乱体として顔料粒子
を均一に分散含有させる複雑な制御を必要とせず、凹凸
曲面のなだらかさ或いは粗さの簡単な制御で散乱反射板
としての機能を提供できる生産性に優れたものである。
また、液晶パネルに本発明のカラーフィルターを採用す
ることにより、液晶パネル透過光を散乱させるための散
乱反射板を用いなくて済むので、液晶パネルの薄型化と
コストダウンを実現できる。
【図１】本発明のカラーフィルター示す断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルターの製造工程を示す断
面図である。
面図である。
【図３】本発明のカラーフィルターの製造工程を示す断
面図である。
面図である。
【図４】本発明のカラーフィルターの製造工程を示す断
面図。
面図。
【図５】本発明のカラーフィルターの製造工程を示す断
面図。
面図。
【図６】本発明のカラーフィルターの製造工程を示す断
面図。
面図。
【図７】本発明のカラーフィルターの製造工程を示す断
面図。
面図。
【図８】本発明のカラーフィルターの製造工程を示す断
面図。
面図。
【図９】本発明のカラーフィルターの製造工程を示す断
面図。
面図。
【図１０】本発明のカラーフィルターの製造工程を示す
断面図。
断面図。
【図１１】本発明のカラーフィルターの製造工程を示す
断面図。
断面図。
【図１２】本発明のカラーフィルターの製造工程を示す
断面図。
断面図。
【図１３】本発明のカラーフィルターの製造工程を示す
断面図。
断面図。
【図１４】本発明のカラーフィルターの製造工程を示す
断面図。
断面図。
【図１５】従来のカラーフィルターの断面図。
１ 基板
２ レジスト膜
２ａ 貫通孔
２ｂ Ｒ曲面
２ｃ 凹凸曲面
３ フォトマスク
３ａ 微細孔
４ 導電膜
５ フォトマスク
６ 赤色着色層
７ 緑色着色層
８ 青色着色層
９ 黒色着色層
１０ ガラス基板
１１ クロム薄膜１１
１２ ＩＴＯ電極
１３ 赤色カラーモザイク
１４ 緑色カラーモザイク
１５ 青色カラーモザイク
１６ 赤色顔料粒子
１７ 緑色顔料粒子
１８ 青色顔料粒子
１９ オーバーコート層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H042 BA04 BA12 BA15 BA20
2H048 BA02 BA11 BA62 BB01 BB02
BB10 BB37 BB42 BB46
2H091 FA02X FA02Y FA02Z FA31X
FA31Y FA31Z FA34X FA34Y
FA34Z FB02 FB11 FB12
FB13 FC10 FC23 GA02 GA07
GA16 LA11 LA13 LA30
2H096 AA28 AA30 CA06 HA30
Claims (7)
- 【請求項１】 基板上に形成されるカラーフィルターで
あって、カラーフィルターと基板との間には、なだらか
な凹凸曲面を有する絶縁膜を備えていることを特徴とす
るカラーフィルター。 - 【請求項２】 前記絶縁膜と前記カラーフィルターとの
間には導電膜を備えていることを特徴とする請求項１に
記載のカラーフィルター。 - 【請求項３】 基板上に絶縁膜を設置し、絶縁膜に多数
の貫通孔を形成する工程と、貫通孔にＲ曲面を備えるよ
う加工する工程と、Ｒ曲面を備えた貫通孔を埋める絶縁
膜を塗布する工程と、貫通孔を埋めた絶縁膜をなだらか
な凹凸曲面にする工程と、カラーフィルターとなる着色
層を形成する工程を有することを特徴とするカラーフィ
ルターの製造方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載の絶縁膜をなだらかな凹
凸曲面にする工程の後、遮光膜を形成することを特徴と
するカラーフィルターの製造方法。 - 【請求項５】 請求項３に記載の絶縁膜をなだらかな凹
凸曲面にする工程の後、導電膜である遮光膜を形成する
工程を行い、カラーフィルターとなる着色層を形成する
工程では、遮光膜上にレジスト膜を設置し、露光及び現
像して、遮光膜の一部を露出させ、遮光膜の露出した部
分に着色層を電着で形成することを特徴とするカラーフ
ィルターの製造方法。 - 【請求項６】 カラーフィルターの色毎に着色層を形成
する工程を複数回行うことを特徴とする請求項３に記載
のカラーフィルターの製造方法。 - 【請求項７】 請求項３に記載の着色層を形成する工程
の後、着色層の上に透明保護膜を形成する工程を有する
カラーフィルターの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001225267A JP2003035816A (ja) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | カラーフィルターとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001225267A JP2003035816A (ja) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | カラーフィルターとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003035816A true JP2003035816A (ja) | 2003-02-07 |
Family
ID=19058281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001225267A Pending JP2003035816A (ja) | 2001-07-26 | 2001-07-26 | カラーフィルターとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003035816A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112433407A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-02 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 彩膜基板的制备方法 |
-
2001
- 2001-07-26 JP JP2001225267A patent/JP2003035816A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112433407A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-02 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 彩膜基板的制备方法 |
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