JP2003287614A - Method for manufacturing color filter - Google Patents

Method for manufacturing color filter

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JP2003287614A
JP2003287614A JP2002088353A JP2002088353A JP2003287614A JP 2003287614 A JP2003287614 A JP 2003287614A JP 2002088353 A JP2002088353 A JP 2002088353A JP 2002088353 A JP2002088353 A JP 2002088353A JP 2003287614 A JP2003287614 A JP 2003287614A
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Japan
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color filter
resin
spacer
resin film
substrate
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JP2002088353A
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Japanese (ja)
Inventor
Gentaro Obayashi
元太郎 大林
Masahiro Yoshioka
正裕 吉岡
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a color filter with spacers attached thereon being in no danger of conduction to a counter substrate and easy-touse at a low cost, with high accuracy and with low defective fraction, which is difficult to be realized with a conventional method for manufacturing a color filter. <P>SOLUTION: In the method for manufacturing the color filter having a resin film pattern on a substrate, the method for manufacturing the color filter is characterized by having a step to apply a resin solution on the substrate and form the resin film (1), a step to make a laser beam irradiate the desired region of the resin film with a laser beam irradiating device (2) and a step to remove a part of the resin film, which is not irradiated by the beam, with a developer (3). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、基板上に樹脂膜パ
ターンを有するカラーフィルターの製造方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a color filter having a resin film pattern on a substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、カラーフィルターは、ガラス、
高分子フィルムなどの基板上に樹脂膜パターンを有す
る。樹脂膜パターンとしては、遮光材を含んだ樹脂から
なるブラックマトリクス、着色剤を含んだ樹脂からなる
画素、オーバーコート、スペーサーなどが挙げられる。
2. Description of the Related Art Generally, color filters are made of glass,
It has a resin film pattern on a substrate such as a polymer film. Examples of the resin film pattern include a black matrix made of a resin containing a light shielding material, a pixel made of a resin containing a colorant, an overcoat, and a spacer.

【0003】樹脂膜パターンの形成方法としては、フォ
トリソ法がある。フォトリソ法は大きく2つに分けられ
る。1つは、光重合開始剤を含有した感光性樹脂を用い
て、塗布、露光、現像を行う方法である。もう一つは、
非感光性樹脂膜上に、感光性樹脂膜を塗布し、その後、
露光、現像、さらに、必要に応じてエッチングを行う方
法である。これらのフォトリソ法は、工程数が多く歩留
まり低下の問題がある。また、通常、露光時にフォトマ
スクを使用するため、フォトマスクのコストが問題とな
る。とくに、基板サイズが大型化すると高い精度で大型
のフォトマスクを作成する必要があり、フォトマスクの
コストは非常に高くなる。
As a method of forming a resin film pattern, there is a photolithography method. The photolithography method is roughly divided into two. One is a method of applying, exposing, and developing using a photosensitive resin containing a photopolymerization initiator. the other one is,
Apply the photosensitive resin film on the non-photosensitive resin film, and then
This is a method of performing exposure, development, and, if necessary, etching. These photolithography methods have many steps and have a problem of yield reduction. Moreover, since a photomask is usually used during exposure, the cost of the photomask becomes a problem. In particular, as the substrate size increases, it is necessary to create a large photomask with high accuracy, and the cost of the photomask becomes very high.

【0004】他の樹脂膜パターン形成方法としては、印
刷法、インクジェット法、レーザーアブレーション法な
どがある。
Other methods for forming a resin film pattern include a printing method, an ink jet method and a laser ablation method.

【0005】印刷法は、フォトマスクが不要であるが、
印刷の位置合わせやにじみの問題があり、高精度パター
ンを形成することができない。
The printing method does not require a photomask,
There is a problem of printing alignment and bleeding, and it is not possible to form a high precision pattern.

【0006】インクジェット法もフォトマスクが不要で
あるが、パターンを形成するためにはあまりに多くのド
ットを加工する必要があり、精度、タクト、歩留まりの
点で問題がある。
The ink jet method also does not require a photomask, but too many dots need to be processed to form a pattern, which is problematic in terms of accuracy, tact, and yield.

【0007】レーザーアブレーション法は、樹脂膜にレ
ーザー光を照射し、照射領域の樹脂膜を蒸散させてパタ
ーンを形成する方法である。レーザーアブレーション法
では、レーザー光で樹脂膜を蒸散させた際の樹脂膜の変
成物が周囲に残留したり、蒸散させた縁にバリができる
ことがあり、カラーフィルターを液晶表示装置に使用し
た場合に不良の原因となりやすい。
The laser ablation method is a method in which a resin film is irradiated with laser light to evaporate the resin film in the irradiation region to form a pattern. In the laser ablation method, when a resin film is evaporated by laser light, a modified product of the resin film may remain in the surroundings, or burrs may be formed on the evaporated edge. It is easy to cause defects.

【0008】一方、従来使用されている液晶表示装置
は、液晶層の厚み(セルギャップ)を保持するために、
一般に2枚の液晶表示装置用基板間にプラスチックビー
ズ、ガラスビーズ、ガラス繊維などを挟んでスペーサー
として使用している。プラスチックビーズなどのスペー
サーは気流に乗せて散布されるため、スペーサーの散布
位置をコントロールすることは難しく、液晶表示装置の
表示領域(遮光部を除く画面内の光透過部)にもスペー
サーが存在する。このスペーサーによる光散乱で、液晶
表示装置の表示品位が低下するという問題がある。
On the other hand, in the conventional liquid crystal display device, in order to maintain the thickness (cell gap) of the liquid crystal layer,
Generally, plastic beads, glass beads, glass fibers, etc. are sandwiched between two substrates for liquid crystal display devices to be used as spacers. Since spacers such as plastic beads are sprayed on the airflow, it is difficult to control the spraying position of the spacers, and there are spacers in the display area of the liquid crystal display device (the light transmissive part in the screen except the light shielding part). . There is a problem that the display quality of the liquid crystal display device is deteriorated by the light scattering by the spacer.

【0009】また、プラスチックビーズなどのスペーサ
ーを気流に乗せて散布する際に、気流や静電気の影響で
スペーサーが均一に散布されず、スペーサーが凝集する
ことがある。スペーサーが凝集すると、凝集部分の表示
品質が悪化し、また、セルギャップの正確な保持の面で
も問題となる。
Further, when a spacer such as plastic beads is placed on an air stream and is sprayed, the spacer may not be uniformly sprayed due to the influence of the air stream or static electricity, and the spacer may be aggregated. When the spacers aggregate, the display quality of the aggregated portion deteriorates, and there is a problem in that the cell gap is accurately retained.

【0010】この問題に対して、カラーフィルター上に
形成した突起をスペーサーとして用いるスペーサー付き
カラーフィルターが提案されている。突起を形成する方
法としては、2色あるいは3色の着色層を積層する方法
や、カラーフィルター形成後に別途突起形成工程により
突起を形成する方法がある。前者の方法は、カラーフィ
ルターの画素形成と同時にスペーサーを形成することが
できるため、スペーサー形成のための工程の増加がなく
コスト的に優位であるが、スペーサー上に液晶駆動用電
極である透明導電膜が形成されてしまうという欠点があ
る。このようなスペーサーが、対抗基板に突き当てられ
てセルギャップを確保する際、スペーサー上の透明導電
層と対向基板との短絡を避けるため、対向基板上に絶縁
層を配置するなどの配慮が必要となる。
To solve this problem, a color filter with a spacer has been proposed which uses a protrusion formed on the color filter as a spacer. As a method of forming the protrusion, there are a method of laminating colored layers of two colors or three colors, and a method of forming the protrusion by a separate protrusion forming step after forming the color filter. The former method is advantageous in terms of cost because the spacer can be formed at the same time as the pixel of the color filter is formed, so that the number of steps for forming the spacer is not increased, but the transparent conductive film which is a liquid crystal driving electrode is formed on the spacer. There is a drawback that a film is formed. When such a spacer abuts against the counter substrate and secures the cell gap, consideration must be given to disposing an insulating layer on the counter substrate in order to avoid a short circuit between the transparent conductive layer on the spacer and the counter substrate. Becomes

【0011】一方、後者の方法は、カラーフィルター形
成後にスペーサーを形成するため、工程が増加し、コス
ト的に問題である。
On the other hand, in the latter method, since the spacer is formed after the color filter is formed, the number of steps is increased and there is a cost problem.

【0012】したがって、使い勝手の良いスペーサー付
きカラーフィルターを低コストで製造するためには、低
コスト、短タクトで精度高く、かつ、不良率の低い樹脂
膜パターン形成技術が必要である。
Therefore, in order to manufacture a color filter with a spacer which is easy to use at a low cost, a resin film pattern forming technique with a low cost, a short tact, a high accuracy, and a low defective rate is required.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述の通り、従来の方
法では、低コスト、短タクトで精度高く、かつ、不良率
の低い樹脂膜パターンを得ることは困難であった。
As described above, it has been difficult to obtain a resin film pattern having a low cost, a short tact, a high accuracy, and a low defect rate by the conventional method.

【0014】本発明はかかる従来技術の欠点を改良し、
低コスト、短タクト、高精度、低不良率を満足する樹脂
膜パターンの形成方法、とくに、スペーサー付きカラー
フィルターのスペーサー形成方法を提供することを課題
とするものである。
The present invention overcomes the drawbacks of the prior art,
An object of the present invention is to provide a method for forming a resin film pattern that satisfies low cost, short tact, high accuracy, and a low defective rate, and particularly to provide a spacer forming method for a color filter with a spacer.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明者等は種々の検討を行った結果、本発明のカラ
ーフィルター製造方法に到達したものである。
As a result of various studies conducted by the present inventors in order to solve the above-mentioned problems, they arrived at the color filter manufacturing method of the present invention.

【0016】すなわち、本発明の目的は以下のカラーフ
ィルターの製造方法により達成される。 (1)基板上に樹脂膜パターンを有するカラーフィルタ
ーの製造方法において、(1)樹脂溶液を基板上に塗布
して樹脂膜を形成する工程、(2)レーザー光照射装置
により該樹脂膜の所望領域にレーザー光を照射する工
程、(3)現像液により該樹脂膜の光非照射部を除去す
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。 (2)レーザー光照射装置により樹脂膜の所望領域にレ
ーザー光を照射する工程において、所望領域にレーザー
光を照射する方法が、レーザー光を移動させる方法、あ
るいは、基板を移動させる方法のどちらか一方、あるい
は、両方の組み合わせであることを特徴とする(1)に
記載のカラーフィルターの製造方法。 (3)レーザー光照射装置が、YAGレーザーの第3高
調波を光源とすることを特徴とする(1)または(2)
に記載のカラーフィルターの製造方法。 (4)レーザー光照射装置が、ポリゴンミラーを光学系
に有することを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに
記載のカラーフィルターの製造方法。 (5)レーザー光照射装置が、少なくとも、レーザー光
源、コリメーターレンズ、ポリゴンミラー、fθレンズ
から構成される光学系を有することを特徴とする(1)
〜(4)のいずれかに記載のカラーフィルターの製造方
法。 (6)樹脂膜が、アクリル系感光性樹脂樹脂膜であるこ
とを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のカラ
ーフィルターの製造方法。 (7)樹脂膜パターンがカラーフィルター上に形成され
たスペーサーであることを特徴とする(1)〜(6)の
いずれかに記載のカラーフィルターの製造方法。
That is, the object of the present invention is achieved by the following color filter manufacturing method. (1) In a method of manufacturing a color filter having a resin film pattern on a substrate, (1) a step of applying a resin solution on the substrate to form a resin film, and (2) a desired resin film by a laser irradiation device. A method for producing a color filter, comprising: irradiating a region with a laser beam; and (3) removing a non-irradiated portion of the resin film with a developing solution. (2) In the step of irradiating the desired region of the resin film with the laser beam by the laser beam irradiating device, the method of irradiating the desired region with the laser beam is either a method of moving the laser beam or a method of moving the substrate. One or a combination of both, the method for producing a color filter according to (1). (3) The laser light irradiation device uses the third harmonic of a YAG laser as a light source (1) or (2)
The method for manufacturing a color filter according to. (4) The method for producing a color filter according to any one of (1) to (3), wherein the laser light irradiation device has a polygon mirror in the optical system. (5) The laser light irradiation device has at least an optical system including a laser light source, a collimator lens, a polygon mirror, and an fθ lens (1)
~ The method for producing a color filter according to any one of (4). (6) The method for producing a color filter according to any one of (1) to (5), wherein the resin film is an acrylic photosensitive resin resin film. (7) The method for producing a color filter according to any one of (1) to (6), wherein the resin film pattern is a spacer formed on the color filter.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明のカラーフィルターに用い
られる基板としては、とくに限定されるものではなく、
石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラ
ス、表面をシリカコートしたソーダライムガラスなどの
無機ガラス類、プラスチックのフィルム、または、シー
トなどが用いられる。また、反射型液晶表示装置のカラ
ーフィルターとしては、金属板などの不透明基板を採用
することも可能である。
The substrate used in the color filter of the present invention is not particularly limited,
Quartz glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, inorganic glass such as silica-coated soda lime glass, plastic film, or sheet is used. An opaque substrate such as a metal plate can also be used as the color filter of the reflective liquid crystal display device.

【0018】この基板上に必要に応じてブラックマトリ
クスが設けられる。ブラックマトリクスは画素間の遮光
領域であり、液晶表示装置のコントラスト向上などの役
割を果たすものであるが、微細なパターンからなる金属
薄膜またはこれら金属の部分酸化膜との積層より形成さ
れることが多い。金属としては、Cr、Ni、Alなど
が使用される。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が広く用いられている。また、微細
なパターンについては、金属薄膜上に、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、
このレジストパターン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とにより得られる。
A black matrix is provided on this substrate as needed. The black matrix is a light-shielding region between pixels and plays a role of improving the contrast of the liquid crystal display device, but it may be formed by a metal thin film having a fine pattern or a lamination of these metals with a partial oxide film. Many. Cr, Ni, Al or the like is used as the metal. As a method of forming a metal thin film, a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like is widely used. For fine patterns, after forming a photoresist pattern on the metal thin film by photolithography,
It is obtained by etching the metal thin film using this resist pattern as an etching mask.

【0019】ところが、金属薄膜などにより形成された
ブラックマトリクスは、真空薄膜形成法を用いるため
に、製造コストが高く、カラーフィルターの価格を引き
上げる原因となっている。さらに、ブラックマトリクス
用金属薄膜として一般的に用いられているCrは、重金
属であり環境面から好ましくない。
However, since the black matrix formed of a metal thin film or the like uses the vacuum thin film forming method, the manufacturing cost is high, which causes the price increase of the color filter. Further, Cr, which is generally used as a metal thin film for a black matrix, is a heavy metal and is not preferable from the environmental point of view.

【0020】そのため、ブラックマトリクスとしては、
遮光剤を樹脂中に分散した樹脂ブラックマトリクスを使
用することが好ましい。
Therefore, as the black matrix,
It is preferable to use a resin black matrix in which a light shielding agent is dispersed in a resin.

【0021】樹脂ブラックマトリクスに使用される遮光
剤としては、カーボンブラックや、酸化チタン、酸化窒
化チタン、四酸化鉄などの金属酸化物粉、金属酸窒化
物、金属硫化物粉や、金属粉の他に、赤、青、緑色の顔
料混合物などを用いることができる。この中でも、とく
にカーボンブラックは、遮光性に優れており、好まし
い。
Examples of the light-shielding agent used for the resin black matrix include carbon black, metal oxide powders such as titanium oxide, titanium oxynitride, and iron tetraoxide, metal oxynitrides, metal sulfide powders, and metal powders. Besides, a mixture of red, blue, and green pigments can be used. Among these, carbon black is particularly preferable because it has excellent light-shielding properties.

【0022】遮光剤としてカーボンブラックを使用する
場合、色調を無彩色とするため、カーボンブラックの補
色の顔料を混合することが好ましい。補色用の顔料とし
ては、青色顔料、および、紫色顔料を、それぞれ単独
で、あるいは、両者を混合して使用することができる。
When carbon black is used as the light-shielding agent, it is preferable to mix a pigment having a complementary color of carbon black in order to make the color tone achromatic. As the complementary color pigment, a blue pigment and a purple pigment may be used alone or in combination of both.

【0023】遮光剤として、カーボンブラックとカーボ
ンブラックに対して補色の顔料を用いた場合には、高い
遮光性を得るために、遮光剤中にしめるカーボンブラッ
クの割合を、50重量%以上にするのが好ましく、より
好ましくは60重量%以上、さらに好ましくは70重量
%以上である。
When carbon black and a pigment having a complementary color to carbon black are used as the light-shielding agent, the proportion of carbon black contained in the light-shielding agent should be 50% by weight or more in order to obtain a high light-shielding property. Is preferable, more preferably 60% by weight or more, and further preferably 70% by weight or more.

【0024】一方、樹脂ブラックマトリクスに使用され
る樹脂としては、塗膜の耐熱性、耐光性、耐溶剤性から
みて、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系
樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオレ
フィン系樹脂を使用することが好ましい。
On the other hand, as the resin used for the resin black matrix, epoxy resin, acrylic resin, polyimide resin, urethane resin, polyester resin are considered from the viewpoint of heat resistance, light resistance and solvent resistance of the coating film. It is preferable to use a polyolefin resin.

【0025】樹脂ブラックマトリクスは、樹脂ブラック
マトリクス用黒色ペーストを基板上に塗布、乾燥後、パ
ターニングして形成される。黒色ペーストを塗布する方
法としては、デッィプ法、ロールコーター法、スピナー
法、ダイコーティング法、ワイヤーバーコーティング法
などが好適に用いられ、この後、真空乾燥機、オーブ
ン、ホットプレートなどを用いて、乾燥、加熱(セミキ
ュア)が行われる。セミキュア条件としては、使用する
樹脂、溶剤などにより異なるが、通常、40〜200℃
で1〜60分間加熱することが一般的である。
The resin black matrix is formed by applying a black paste for resin black matrix onto a substrate, drying and then patterning. As a method for applying the black paste, a dip method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method, a wire bar coating method or the like is preferably used, and thereafter, using a vacuum dryer, an oven, a hot plate, or the like, Drying and heating (semi-cure) are performed. The semi-cure conditions vary depending on the resin and solvent used, but are usually 40 to 200 ° C.
It is common to heat for 1 to 60 minutes.

【0026】このようにして得られた黒色ペースト被膜
は、樹脂が非感光性である場合には、その上にフォトレ
ジスト膜を形成した後に、また、樹脂が感光性である場
合には、そのままか、あるいは、酸素遮断膜を形成した
後に、露光、現像を行うことにより、パターニングを行
う。その後、必要に応じて、フォトレジスト膜、あるい
は、酸素遮断膜を除去し、その後、加熱乾燥(本キュ
ア)する。本キュア条件は使用する樹脂などの種類によ
り異なるが、通常、150〜300℃で1〜60分間加
熱することが一般的である。
The black paste coating film thus obtained is used as it is after the photoresist film is formed on it when the resin is non-photosensitive and when the resin is photosensitive. Alternatively, patterning is performed by exposing and developing after forming the oxygen blocking film. Then, if necessary, the photoresist film or the oxygen blocking film is removed, and then the film is heated and dried (main curing). The curing conditions will differ depending on the type of resin used, but it is common to heat at 150 to 300 ° C. for 1 to 60 minutes.

【0027】また、これ以外にも、転写法、印刷法、電
着法、インクジェット法などで、樹脂ブラックマトリク
スを形成してもよい。
Besides this, the resin black matrix may be formed by a transfer method, a printing method, an electrodeposition method, an ink jet method or the like.

【0028】樹脂ブラックマトリクスの膜厚は、好まし
くは0.5〜2.0μm、より好ましくは0.8〜1.
5μmである。膜厚が0.5μmよりも薄い場合には、
遮光性が不十分となり、また、膜厚が2.0μmより厚
い場合には、カラーフィルター表面の平坦性が不良とな
る。
The thickness of the resin black matrix is preferably 0.5 to 2.0 μm, more preferably 0.8 to 1.
It is 5 μm. If the film thickness is less than 0.5 μm,
If the light shielding property is insufficient and the film thickness is thicker than 2.0 μm, the flatness of the color filter surface becomes poor.

【0029】樹脂ブラックマトリクスの遮光性は、OD
値(透過率の逆数の常用対数)で表されるが、液晶表示
装置の表示品位を向上させるためには、好ましくは1.
6以上であり、より好ましくは2.0以上である。ま
た、樹脂ブラックマトリクスの膜厚の好適な範囲を前述
したが、OD値の上限は、これとの関係で定められるも
のである。
The light-shielding property of the resin black matrix is OD
It is represented by a value (common logarithm of reciprocal of transmittance), but in order to improve the display quality of the liquid crystal display device, preferably 1.
It is 6 or more, and more preferably 2.0 or more. Further, the preferable range of the film thickness of the resin black matrix has been described above, but the upper limit of the OD value is determined in relation to this.

【0030】樹脂ブラックマトリクス間には、通常、2
0〜200μm×20〜300μmの開口部が設けられ
るが、この開口部を少なくとも被覆するように3原色の
それぞれの着色層が複数配列される。すなわち、1つの
開口部は、3原色のいずれか1つの着色層により被覆さ
れ、各色の着色層が複数配列される。
Between the resin black matrices, usually 2
An opening of 0 to 200 μm × 20 to 300 μm is provided, and a plurality of colored layers of the three primary colors are arranged so as to cover at least the opening. That is, one opening is covered with any one of the colored layers of the three primary colors, and a plurality of colored layers of each color are arranged.

【0031】また、ブラックマトリクスとして、着色層
を重ねたものを使用しても良い。この場合、ブラックマ
トリクスを形成する工程を省略することができるため、
好ましい。
Further, as the black matrix, a layer in which colored layers are stacked may be used. In this case, since the step of forming the black matrix can be omitted,
preferable.

【0032】本発明のカラーフィルターには、3原色か
らなる着色層を形成する。着色層としては、色素を樹脂
中に分散したものを用いることができる。色素は3原色
を表すために適当なものを組み合わせて使用することが
できる。使用できる色素としては、赤、橙、黄、緑、
青、紫などの顔料や染料が挙げられるが、これらに限定
されない。また、樹脂としては、塗膜の耐熱性、耐光
性、耐溶剤性からみて、エポキシ系樹脂、アクリル系樹
脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル
系樹脂、ポリオレフィン系樹脂を使用することが好まし
い。
On the color filter of the present invention, a colored layer composed of three primary colors is formed. As the colored layer, a layer in which a dye is dispersed in a resin can be used. Dyes can be used in combination as appropriate to represent the three primary colors. The pigments that can be used are red, orange, yellow, green,
Examples include, but are not limited to, blue and purple pigments and dyes. As the resin, it is preferable to use epoxy resin, acrylic resin, polyimide resin, urethane resin, polyester resin, or polyolefin resin in view of heat resistance, light resistance, and solvent resistance of the coating film. .

【0033】着色層を形成する方法としては、樹脂ブラ
ックマトリクスと同様の方法が採用できる。基板上に第
1色目の着色層のパターンを形成した後に、同様の操作
を繰り返し、第2色目、第3色目の着色パターンを形成
する。
As a method for forming the colored layer, the same method as for the resin black matrix can be adopted. After the pattern of the colored layer of the first color is formed on the substrate, the same operation is repeated to form the colored patterns of the second and third colors.

【0034】本発明のカラーフィルターにおいては、着
色層形成後に透明保護膜を形成することができる。透明
保護膜の形成は、カラーフィルターからの不純物しみ出
しの防止、カラーフィルター表面平坦化の観点から有利
である。
In the color filter of the present invention, a transparent protective film can be formed after forming the colored layer. The formation of the transparent protective film is advantageous from the viewpoint of preventing impurities from seeping out from the color filter and flattening the surface of the color filter.

【0035】透明保護膜としては、アクリル樹脂、エポ
キシ変性のアクリル樹脂、エポキシ樹脂、シロキサンポ
リマー、シリコーンポリイミド、ベンゾシクロブテン樹
脂などを使用することができるが、平坦化特性に優れる
という観点から、エポキシ変性のアクリル樹脂や、エポ
キシ樹脂を使用することが好ましく、また、不純物成分
の遮断性に優れるという観点から、シロキサンポリマ
ー、シリコーンポリイミドを使用することが好ましい。
また、平坦化特性と不純物の遮断性を両立させるために
は、シロキサン結合を有するエポキシ変性のアクリル樹
脂、シロキサン結合を有するエポキシ樹脂、シロキサン
結合を有するベンゾシクロブテン樹脂を使用することが
好ましい。
As the transparent protective film, an acrylic resin, an epoxy-modified acrylic resin, an epoxy resin, a siloxane polymer, a silicone polyimide, a benzocyclobutene resin or the like can be used, but from the viewpoint of excellent flattening characteristics, an epoxy resin is used. It is preferable to use a modified acrylic resin or an epoxy resin, and it is preferable to use a siloxane polymer or a silicone polyimide from the viewpoint of excellent blocking of impurity components.
Further, in order to achieve both the flattening property and the impurity blocking property, it is preferable to use an epoxy-modified acrylic resin having a siloxane bond, an epoxy resin having a siloxane bond, or a benzocyclobutene resin having a siloxane bond.

【0036】透明保護膜の厚さは0.02μmから3μ
mであることが好ましい。0.02μmよりも薄い場合
は、不純物成分の遮断性が充分でないだけでなく、平坦
化も充分でない。該透明保護膜が3μmよりも厚い場合
は、不純物成分の遮断性の点では良好であるが、該透明
保護膜が乾燥して生成したパーティクルが生産収率を低
下させたりするので好ましくない。該透明保護膜の厚さ
は、0.03μmから2μmの範囲であることがさらに
好ましく、0.04μmから1.5μmの範囲であるこ
とが最も好ましい。
The thickness of the transparent protective film is 0.02 μm to 3 μm.
It is preferably m. When the thickness is less than 0.02 μm, not only is the blocking property of the impurity component insufficient, but also the planarization is insufficient. When the transparent protective film is thicker than 3 μm, it is preferable in terms of blocking impurity components, but it is not preferable because particles produced by drying the transparent protective film reduce the production yield. The thickness of the transparent protective film is more preferably in the range of 0.03 μm to 2 μm, and most preferably in the range of 0.04 μm to 1.5 μm.

【0037】本発明のカラーフィルターにおいては、3
原色の着色層を形成後、もしくは、透明保護膜の形成後
に必要に応じて透明導電膜を形成することができる。透
明導電膜としてはITOなどの酸化物薄膜が採用され、
通常0.1μm程度のITO膜がスパッタリング法や真
空蒸着法などで作製される。
In the color filter of the present invention, 3
If necessary, a transparent conductive film can be formed after forming the primary color layer or after forming the transparent protective film. As the transparent conductive film, an oxide thin film such as ITO is adopted,
Usually, an ITO film having a thickness of about 0.1 μm is formed by a sputtering method or a vacuum evaporation method.

【0038】本発明のカラーフィルターにおいては、着
色層、透明保護膜、あるいは、透明導電膜上にスペーサ
ーを形成することができる。形成する部位はカラーフィ
ルターの構成にあわせて、前記のどこでも良い。
In the color filter of the present invention, a spacer can be formed on the colored layer, the transparent protective film or the transparent conductive film. The part to be formed may be any of the above according to the structure of the color filter.

【0039】スペーサーの形状、すなわち、スペーサー
を基板と平行な面で切断した場合の横断面の形状は、と
くに限定されないが、円、楕円、角が丸い多角形、十
字、T字、または、L字形が好ましい。また、スペーサ
ーの対向基板への接触部の面積がスペーサー底部の面積
より小さくなるように設計することが好ましい。
The shape of the spacer, that is, the shape of the cross section when the spacer is cut along a plane parallel to the substrate is not particularly limited, but is a circle, an ellipse, a polygon with rounded corners, a cross, a T-shape, or an L-shape. Glyphs are preferred. Further, it is preferable that the area of the contact portion of the spacer with the counter substrate is designed to be smaller than the area of the spacer bottom portion.

【0040】スペーサーの高さは1〜9μmが好まし
い。スペーサーの高さが1μmより低いと、十分なセル
ギャップを確保することができない。一方、9μmを越
えると、液晶表示装置のセルギャップが大きくなりすぎ
て駆動に要する電圧が高くなり好ましくない。なお、ス
ペーサーの高さとは、1個のスペーサーに着目し、カラ
ーフィルターのブラックマトリクス開口部表面と該スペ
ーサーの最上表面との距離を意味する。基板上の表示部
平坦部の高さにムラがある場合には、スペーサーの最上
表面と各ブラックマトリクス開口位置の平坦部表面との
間の距離の内、最大のものを指す。
The height of the spacer is preferably 1 to 9 μm. If the height of the spacer is less than 1 μm, a sufficient cell gap cannot be secured. On the other hand, if it exceeds 9 μm, the cell gap of the liquid crystal display device becomes too large and the voltage required for driving becomes high, which is not preferable. Note that the spacer height means the distance between the surface of the black matrix opening of the color filter and the uppermost surface of the spacer, focusing on one spacer. When the height of the flat portion of the display portion on the substrate is uneven, it means the maximum distance between the uppermost surface of the spacer and the flat portion surface of each black matrix opening position.

【0041】スペーサーによって保たれる2枚の液晶表
示装置用基板間の間隔の画面内均一性を高める点から、
画面内、および、画面外の非表示領域にスペーサーを形
成することが好ましいが、場合によっては、画面内、ま
たは、画面外のどちらか一方の非表示領域に形成しても
よい。
From the viewpoint of improving the uniformity of the space between the two liquid crystal display device substrates held by the spacer in the screen,
It is preferable to form the spacer in the non-display area inside the screen and outside the screen, but in some cases, the spacer may be formed in either the non-display area inside the screen or outside the screen.

【0042】スペーサーの1個当たりの面積や配置場所
は、液晶表示装置の構造に大きく影響される。固定され
たスペーサーを有するカラーフィルターにおいて1画素
中の非表示領域の面積の制約から、画面内の1個当たり
のスペーサー面積は、10μm2〜1000μm2である
ことが好ましい。さらに好ましくは、10μm2〜25
0μm2である。ここでいうスペーサー面積とは、カラ
ーフィルター上の形成されたスペーサー最頂部の面積で
あって、液晶表示装置を作製した際に、対向基板に接触
する部分の面積、もしくは、対向基板上に形成されたス
ペーサーに接触する部分の面積を指す。1個当たりのス
ペーサー面積が10μm2より小さい場合には、精密な
パターンの形成や積層が困難になる他、液晶表示装置作
製時の圧力印加でスペーサーが破壊されることがある。
一方、1個当たりのスペーサー面積が1000μm2
り大きい場合には、スペーサーの周辺において、ラビン
グによる十分な配向処理が困難になる。また、画面内の
スペーサーは、スペーサー部の形状にもよるが画面内の
非表示領域に完全に配置することが困難となる。一方、
画面外のスペーサーは表示領域に現れることはない。し
たがって、画面内、および、画面外にスペーサーを有す
る液晶表示装置の場合、画面外のスペーサーの1個当た
りの面積は、スペーサー形成を容易にするため、画面内
のスペーサーの1個当たりの面積と等しいか、もしく
は、大きいことが好ましい。画面外であって、かつ、額
縁と呼ばれる画面を取り囲む遮光部分にもスペーサーは
設けることができる。 また、スペーサーはカラーフィ
ルター上に形成されるが、カラーフィルター対向基板上
のスペーサー突き当て位置にスペーサーを形成して、カ
ラーフィルター上のスペーサーと対向基板上のスペーサ
ーを突き合わせて使用することも可能である。
The area and the location of each spacer are greatly influenced by the structure of the liquid crystal display device. Constraints of the area of the non-display region 1 in the pixel in a color filter having a fixed spacer, the spacer area per one of the screen is preferably 10μm 2 ~1000μm 2. More preferably, 10 μm 2 to 25
It is 0 μm 2 . The spacer area as referred to herein is the area of the top of the spacer formed on the color filter, and is the area of the portion that comes into contact with the counter substrate when the liquid crystal display device is manufactured, or is formed on the counter substrate. The area of the part that contacts the spacer. When the area of each spacer is smaller than 10 μm 2, it becomes difficult to form a precise pattern and stack, and the spacer may be destroyed by the pressure applied during the production of the liquid crystal display device.
On the other hand, when the area of each spacer is larger than 1000 μm 2, it becomes difficult to perform sufficient alignment treatment by rubbing around the spacer. Further, it is difficult to completely dispose the spacer in the screen in the non-display area in the screen, depending on the shape of the spacer portion. on the other hand,
Off-screen spacers never appear in the display area. Therefore, in the case of a liquid crystal display device having a spacer inside and outside the screen, the area per spacer outside the screen is equal to the area per spacer inside the screen in order to facilitate spacer formation. It is preferably equal to or greater than. The spacer can be provided outside the screen and also in a light-shielding portion called a frame that surrounds the screen. Although the spacer is formed on the color filter, it is also possible to form a spacer at the spacer abutting position on the color filter counter substrate and use the spacer on the color filter and the spacer on the counter substrate by abutting. is there.

【0043】スペーサー材料としては、感光性の樹脂で
あればとくに限定されない。感光性の樹脂としては、光
分解型樹脂、光架橋型樹脂、光重合型樹脂などのタイプ
があるが、本発明においては、光照射部が硬化して現像
液に不溶となるネガ型の感光性樹脂を使用することが好
ましいため、光架橋型樹脂あるいは光重合型樹脂を使用
することが好ましい。特に、エチレン不飽和結合を有す
るモノマー、オリゴマー又はポリマーと紫外線によりラ
ジカルを発生する開始剤とを含む感光性組成物、感光性
ポリアミック酸組成物等が好適に用いられる。具体的に
は、アクリル系の感光性樹脂を使用することが好まし
い。
The spacer material is not particularly limited as long as it is a photosensitive resin. As the photosensitive resin, there are types such as photodecomposition type resin, photocrosslinking type resin, and photopolymerization type resin, but in the present invention, a negative type photosensitive resin in which a light irradiation part is cured and becomes insoluble in a developing solution. Since it is preferable to use a photosensitive resin, it is preferable to use a photocrosslinking resin or a photopolymerization resin. In particular, a photosensitive composition containing a monomer, an oligomer or a polymer having an ethylenically unsaturated bond and an initiator that generates radicals by ultraviolet rays, a photosensitive polyamic acid composition and the like are preferably used. Specifically, it is preferable to use an acrylic photosensitive resin.

【0044】アクリル系感光性樹脂は、少なくとも、ア
クリル樹脂、光重合性モノマー、光重合開始剤から構成
されるものである。アクリル樹脂としては、アクリル
酸、メタクリル酸、メチルアクリレートやメチルメタク
リレートなどのアルキルアクリレート、アルキルメタク
リレート、または、環状のアクリレート、メタクリレー
ト、あるいは、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロ
キシエチルメタクリレートなどの官能基を有するアクリ
レート、メタクリレートなどの中から、複数のものを選
択して共重合させた樹脂のことである。なお、アクリル
樹脂は、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニト
リル、イタコン酸エステル、フマル酸エステルなどの他
のモノマーを含んだ共重合体であっても良い。分子量は
1000〜200000程度のものを使用することが好
ましい。光重合性モノマーとしては、2官能、3官能、
多官能モノマーを使用することができる。2官能モノマ
ーとしては、1,6−ヘキサンジオールジアクリレー
ト、エチレングリコールジアクリレート、ネオペンチル
グリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジ
アクリレートなどがあり、3官能モノマーとしては、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリス
リトールトリアクリレートなどがあり、多官能モノマー
としては、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレー
ト、ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサアクリ
レートなどがある。また、光重合開始剤としては、ベン
ゾフェノン、チオキサントン、イミダゾール、トリアジ
ン系の化合物が単独もしくは混合で用いることができる
が、本発明のカラーフィルター製造方法においては、短
タクトを達成するために、感度の高い光重合開始剤を使
用することが好ましく、α−アミノアルキルフェノン系
の光重合開始剤を使用することが好ましい。
The acrylic photosensitive resin is composed of at least an acrylic resin, a photopolymerizable monomer and a photopolymerization initiator. Examples of the acrylic resin include acrylic acid, methacrylic acid, alkyl acrylates such as methyl acrylate and methyl methacrylate, alkyl methacrylates, or cyclic acrylates and methacrylates, or acrylates and methacrylates having a functional group such as hydroxyethyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate. It is a resin obtained by copolymerizing a plurality of resins selected from the above. The acrylic resin may be a copolymer containing other monomers such as styrene, α-methylstyrene, acrylonitrile, itaconic acid ester, and fumaric acid ester. It is preferable to use one having a molecular weight of about 1,000 to 200,000. As the photopolymerizable monomer, bifunctional, trifunctional,
Polyfunctional monomers can be used. Examples of the bifunctional monomer include 1,6-hexanediol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, and triethylene glycol diacrylate, and examples of the trifunctional monomer include trimethylolpropane triacrylate and pentaerythritol triacrylate. Acrylate and the like, and polyfunctional monomers include ditrimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol penta, and hexaacrylate. Further, as the photopolymerization initiator, benzophenone, thioxanthone, imidazole, triazine compounds can be used alone or in a mixture, in the color filter manufacturing method of the present invention, in order to achieve a short tact, sensitivity of It is preferable to use a high photopolymerization initiator, and it is preferable to use an α-aminoalkylphenone photopolymerization initiator.

【0045】また、本発明で使用される感光性樹脂に
は、エポキシ化合物とエポキシ硬化剤を添加しても良
い。また、アクリル樹脂にエポキシ基が含まれていても
良い。これらの添加により、スペーサー材料としての強
度が向上する。エポキシ化合物としては、ビスフェノー
ルA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化
合物、フェノールノボラックエポキシ化合物、クレゾー
ルノボラックエポキシ化合物、トリスヒドロキシフェニ
ルメタン型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、グ
リシジルエステル系エポキシ化合物、グリシジルアミン
系エポキシ化合物、複素環式エポキシ化合物、フルオレ
ン基含有エポキシ化合物などが使用できる。一方、硬化
剤としては、アルコール、フェノール、アミン、酸無水
物、カルボン酸、活性水素を有する化合物などの通常の
ものが使用できる。また、オニウム塩などのカチオン系
の硬化触媒を使用しても良い。
Further, an epoxy compound and an epoxy curing agent may be added to the photosensitive resin used in the present invention. Further, the acrylic resin may contain an epoxy group. Addition of these improves the strength as a spacer material. As the epoxy compound, a bisphenol A type epoxy compound, a bisphenol F type epoxy compound, a phenol novolac epoxy compound, a cresol novolac epoxy compound, a trishydroxyphenylmethane type epoxy compound, an alicyclic epoxy compound, a glycidyl ester type epoxy compound, a glycidyl amine type Epoxy compounds, heterocyclic epoxy compounds, fluorene group-containing epoxy compounds and the like can be used. On the other hand, as the curing agent, usual ones such as alcohol, phenol, amine, acid anhydride, carboxylic acid, and compound having active hydrogen can be used. Further, a cationic curing catalyst such as an onium salt may be used.

【0046】さらに、本発明で使用される感光性樹脂に
は、スペーサーとしての特性を向上させるため、可塑剤
やフィラーなどが添加されていても良い。
Further, the photosensitive resin used in the present invention may be added with a plasticizer, a filler or the like in order to improve the characteristics as a spacer.

【0047】可塑剤の一例として、リン酸トリブチル、
リン酸トリフェニル等のリン酸エステル類、フタル酸ジ
メチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジオクチル等のフ
タル酸エステル類、トリメリット酸トリメチル、トリメ
リット酸トリエチル等のトリメリット酸エステル類、オ
レイン酸ブチル等の脂肪族一塩基酸エステル、アジピン
酸ジブチル等の脂肪族二塩基酸エステル、ジエチレング
リコールジベンゾエート等の二価アルコールエステル、
アセチルクエン酸トリブチル等のオキシ酸エステル等が
挙げられる。中でも好ましい可塑剤としては、フタル酸
ジオクチル、トリメリット酸トリエチルが挙げられる。
As an example of the plasticizer, tributyl phosphate,
Phosphates such as triphenyl phosphate, phthalates such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dioctyl phthalate, trimellitates such as trimethyl trimellitate and triethyl trimellitate, butyl oleate, etc. Of aliphatic monobasic acid ester, aliphatic dibasic acid ester such as dibutyl adipate, dihydric alcohol ester such as diethylene glycol dibenzoate,
Examples thereof include oxy acid esters such as acetyl tributyl citrate. Among them, preferable examples of the plasticizer include dioctyl phthalate and triethyl trimellitate.

【0048】また、フィラーとは、スペーサーを構成す
る樹脂、及びその溶剤、及び現像液に対して不溶性の性
質を有する無機、及び有機の粒子を指す。無機粒子とし
ては、シリカ、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カル
シウム、タルクなどの体質顔料、および白、黒、赤、
青、緑などの着色顔料、及びアルミナ、ジルコニア、マ
グネシア、ベリリア、ムライト、コージライトなどのセ
ラミックス粉末、及びガラス−セラミックス複合粉末な
どが用いられる。体質顔料の内、バライト、硫酸バリウ
ム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカおよびタル
クは着色がないため、スペーサーを透明にしたいときに
使用することが好ましい。また、スペーサーに遮光性が
要求される際には、カーボンブラック、チタンブラック
(TiNxOy:ただし、0≦x<1.5、0.1<y
<1.8)、酸化マンガン、四酸化鉄、などの金属酸化
物粉、金属硫化物粉、金属粉を用いることができる。こ
の中でも、カーボンブラックは遮光性に優れており、特
に好ましい。スペーサーに遮光性と絶縁性が要求される
際には、酸化アルミニウム、チタンブラック、酸化鉄な
どの絶縁性無機粒子や表面に樹脂を被覆したカーボンブ
ラックを用いてもよい。有機粒子としては有機顔料、高
分子量、あるいは高架橋度に重合された樹脂のビーズな
どが好適に用いられる。フィラーの粒径は平均1次粒子
径が5〜40nmが好ましく、より好ましくは6〜35
nm、さらに好ましくは8〜30nmである。フィラー
の粒径が、5nmより小さいと、スペーサーの強度を高
くするのに、十分でなく、40nmより大きいと凝集し
やすくなるおそれがある。フィラーは感光性樹脂中で、
凝集して2次粒子を形成する場合があり、この粒子径の
平均を平均2次粒子径とすると、平均2次粒子径が小さ
くなるよう微分散させることが好ましく、2次粒子を形
成せず1次粒子で安定性よく分散せしめることがより好
ましい。平均2次粒子径としては、5〜100nmが好
ましく、より好ましくは6〜88nm、さらに好ましく
は8〜75nmである。これより大きければスペーサー
表面に凹凸が生じ、液晶配向の乱れにより表示不良を引
き起し、好ましくない。平均1次粒子径、平均2次粒子
径の求め方としては、例えば透過型もしくは走査型電子
顕微鏡等でフィラーを観察し、JIS−R6002に準
じて平均粒径を求める。また、スペーサーにおけるフィ
ラーと樹脂との重量比は3:7〜9:1であることが好
ましく、より好ましくは4:6〜8:2である。フィラ
ーの重量比が低すぎると、スペーサーの強度が低くくな
り変形しやすくなる。また、フィラーの重量比が高すぎ
ると、フィラーの凝集が起きる場合があり、好ましくな
い。本発明の感光性樹脂において、フィラーを樹脂中に
分散させる方法としては、溶媒中に樹脂とフィラーを混
合した後、三本ロール、サイドグラインダー、ボールミ
ルなどの分散機中で分散させる方法などがあるが、この
方法に特に限定されない。また、フィラーの分散性向
上、あるいは塗布性やレベリング性向上のために種々の
添加剤が加えられていてもよい。
The filler refers to a resin constituting the spacer, its solvent, and inorganic and organic particles having a property of being insoluble in a developing solution. As the inorganic particles, silica, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, extender pigments such as talc, and white, black, red,
Colored pigments such as blue and green, ceramic powders such as alumina, zirconia, magnesia, beryllia, mullite and cordierite, and glass-ceramic composite powders are used. Of the extender pigments, barite, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silica and talc are not colored, and are preferably used when the spacer is desired to be transparent. When the spacer is required to have a light-shielding property, carbon black or titanium black (TiNxOy: where 0 ≦ x <1.5, 0.1 <y
<1.8), metal oxide powders such as manganese oxide and iron tetroxide, metal sulfide powders, and metal powders can be used. Among these, carbon black is particularly preferable because it has excellent light-shielding properties. When the spacer is required to have light-shielding properties and insulating properties, insulating inorganic particles such as aluminum oxide, titanium black, and iron oxide, or carbon black whose surface is coated with resin may be used. As the organic particles, organic pigments, beads of a polymer having a high molecular weight or a high degree of crosslinking, and the like are preferably used. The average particle size of the filler is preferably 5 to 40 nm, more preferably 6 to 35.
nm, and more preferably 8 to 30 nm. If the particle size of the filler is smaller than 5 nm, it is not sufficient to increase the strength of the spacer, and if it is larger than 40 nm, aggregation may be likely to occur. The filler is in the photosensitive resin,
In some cases, the particles may aggregate to form secondary particles, and when the average of the particle diameters is taken as the average secondary particle diameter, it is preferable to finely disperse so that the average secondary particle diameter becomes smaller. It is more preferable to disperse the primary particles with good stability. The average secondary particle diameter is preferably 5 to 100 nm, more preferably 6 to 88 nm, and further preferably 8 to 75 nm. If it is larger than this, unevenness is generated on the spacer surface, and disorder of liquid crystal alignment causes display defects, which is not preferable. The average primary particle diameter and the average secondary particle diameter are determined by, for example, observing the filler with a transmission electron microscope or a scanning electron microscope and determining the average particle diameter according to JIS-R6002. Further, the weight ratio of the filler to the resin in the spacer is preferably 3: 7 to 9: 1, and more preferably 4: 6 to 8: 2. When the weight ratio of the filler is too low, the strength of the spacer becomes low and the spacer is easily deformed. Further, if the weight ratio of the filler is too high, the filler may aggregate, which is not preferable. In the photosensitive resin of the present invention, as a method for dispersing the filler in the resin, there is a method in which the resin and the filler are mixed in a solvent and then dispersed in a disperser such as a triple roll, a side grinder or a ball mill. However, the method is not particularly limited. Further, various additives may be added in order to improve the dispersibility of the filler, or the coating properties and leveling properties.

【0049】また、本発明の感光性樹脂は溶剤に溶解し
た形態で使用することが好ましい。溶剤としては、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキ
サノンなどのケトン類、ジエチルエーテル、イソプロピ
ルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレ
ングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジ
エチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテ
ルなどのエーテル類、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、3
−メトキシ−3−メチルブチルアセテート、エチレング
リコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリ
コールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコ
ールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコ
ールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコ
ールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクト
ンなどのエステル類、N,N−ジメチルホルムアミド、
N,N−ジメチルアセトアミドなどのアミド類、2−ピ
ロリドン、N−メチルピロリドンなどのピロリドン類な
どを使用することができる。
The photosensitive resin of the present invention is preferably used in the form of being dissolved in a solvent. Examples of the solvent include ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, diethyl ether, isopropyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethers such as diethylene glycol diethyl ether, ethyl acetate and n-butyl acetate. Three
-Methoxy-3-methylbutyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether Acetates, esters such as γ-butyrolactone, N, N-dimethylformamide,
Amides such as N, N-dimethylacetamide and pyrrolidones such as 2-pyrrolidone and N-methylpyrrolidone can be used.

【0050】スペーサーを形成する工程は、(1)スペ
ーサー用樹脂溶液を基板上に塗布して樹脂膜を形成する
工程、(2)該樹脂膜の所望領域に光を照射する工程、
(3)現像液により該樹脂膜の光非照射部を除去する工
程、からなる。
The step of forming a spacer includes (1) a step of applying a resin solution for spacers on a substrate to form a resin film, (2) a step of irradiating a desired region of the resin film with light,
(3) A step of removing the non-irradiated portion of the resin film with a developing solution.

【0051】工程(1)の塗布方法については、とくに
限定されないが、デッィプ法、ロールコーター法、スピ
ナー法、ダイコーティング法、ワイヤーバーコーティン
グ法などの通常の塗布方法を使用することができる。
The coating method in the step (1) is not particularly limited, but a usual coating method such as a dip method, a roll coater method, a spinner method, a die coating method or a wire bar coating method can be used.

【0052】工程(2)の該樹脂膜の所望領域に光を照
射する工程については、感光性樹脂が感光する光を照射
する装置を使用することができる。所望領域に光を照射
する方法としては、光を移動させる方法、あるいは、基
板を移動させる方法のどちらか一方、あるいは、両方を
組み合わせて使用することができる。光を移動させる方
法としては、光源の光をガルバノモーターで駆動するミ
ラーで反射させる方法や、光源自体をx−yステージに
固定して移動させる方法を使用することができる。ま
た、基板を移動させる方法としては、基板をx−yステ
ージに固定して移動させる方法などを使用することがで
きる。低コスト、短タクト、高精度、低不良率を満足す
るスペーサー形成方法を提供するためには、光学系にポ
リゴンミラーを有する光照射装置を用いることが好まし
い。ポリゴンミラーを有する光学系は、一般的に光源、
コリメーターレンズ、ポリゴンミラー、fθレンズから
構成されている。光源からの光は、コリメーターレンズ
により平行光束となり、ポリゴンミラー上に集光され
る。集光された光は、高速で回転するポリゴンミラーー
で反射され、fθレンズに到達する。fθレンズは、ポ
リゴンミラーで反射された光を補正して、所望の位置に
光を照射する役割を果たす。このような光学系を有する
光照射装置は、所望位置に光のドットを高速・高精度で
打つことが可能であり、スペーサーのような孤立した樹
脂膜パターンを低コスト、短タクト、高精度、低不良率
を満足するような形で形成することに適した装置であ
る。光源としては、感光性樹脂を感光させる光を照射す
るものであれば、とくに限定はされないが、平行光を得
やすいことや、照射量をコントロールしやすいことか
ら、レーザーを光源とすることが好ましい。レーザーと
しては、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネ
ット結晶)レーザーの第3高調波(355nm)などが
使用できる。ここで、YAGレーザーの第3高調波は、
YAGレーザー光を非線形光学結晶で変換することによ
り得ることができる。非線形光学結晶としては、例え
ば、希土類・カルシウム・オキシボレート系の結晶を使
うことができる。光の照射量については、感光性樹脂が
感光してパターン加工が可能となる量を照射すれば良
い。具体的には、10mJ/cm2〜300mJ/cm2
の範囲で照射することが好ましい。照射量が10mJ/
cm2より小さいと、感光性樹脂の感光度が十分でな
く、パターン加工を行うことができない。また、照射量
が300mJ/cm2より大きいと、照射に時間がかか
るため、タクトが長くなり、スループットが低下すると
いう問題がある。なお、決められたタクト内に所望のス
ペーサー部への照射がすべて終了しない場合には、光照
射装置を複数台使用しても良い。この場合、装置自体を
複数台使用しても良いし、光学系のみを複数個取り付け
た照射装置を使用しても良い。
In the step (2) of irradiating the desired region of the resin film with light, an apparatus for irradiating the photosensitive resin with light can be used. As a method of irradiating light to a desired region, either one of a method of moving light and a method of moving a substrate, or a combination of both can be used. As a method of moving the light, a method of reflecting the light of the light source by a mirror driven by a galvano motor or a method of fixing the light source itself to an xy stage and moving it can be used. As a method of moving the substrate, a method of fixing the substrate on an xy stage and moving it can be used. In order to provide a spacer forming method satisfying low cost, short tact, high accuracy, and low defect rate, it is preferable to use a light irradiation device having a polygon mirror in the optical system. An optical system having a polygon mirror is generally a light source,
It is composed of a collimator lens, a polygon mirror, and an fθ lens. The light from the light source is collimated by the collimator lens and is condensed on the polygon mirror. The condensed light is reflected by the polygon mirror rotating at high speed and reaches the fθ lens. The fθ lens plays a role of correcting the light reflected by the polygon mirror and irradiating the light to a desired position. A light irradiation device having such an optical system can hit a dot of light at a desired position with high speed and high accuracy, and an isolated resin film pattern such as a spacer can be manufactured at low cost, short tact, high accuracy, and It is a device suitable for forming in a form that satisfies a low defect rate. The light source is not particularly limited as long as it irradiates light that sensitizes a photosensitive resin, but it is preferable to use a laser as a light source because it is easy to obtain parallel light and it is easy to control the irradiation amount. . As the laser, the third harmonic (355 nm) of a YAG (yttrium aluminum garnet crystal) laser or the like can be used. Here, the third harmonic of the YAG laser is
It can be obtained by converting YAG laser light with a nonlinear optical crystal. As the nonlinear optical crystal, for example, a rare earth / calcium / oxyborate-based crystal can be used. As for the irradiation amount of light, it is sufficient to irradiate the photosensitive resin so that the photosensitive resin is exposed to light and pattern processing is possible. Specifically, 10 mJ / cm 2 to 300 mJ / cm 2
It is preferable to irradiate in the range. Irradiation dose is 10 mJ /
If it is smaller than cm 2 , the photosensitivity of the photosensitive resin is not sufficient and pattern processing cannot be performed. Further, when the irradiation amount is larger than 300 mJ / cm 2 , there is a problem that the irradiation takes time, the tact becomes long, and the throughput decreases. If irradiation of the desired spacer portion is not completely completed within the determined tact, a plurality of light irradiation devices may be used. In this case, a plurality of devices may be used, or an irradiation device having only a plurality of optical systems may be used.

【0053】工程(3)の現像方法については、とくに
限定されないが、浸漬法、スプレー法、パドル法などを
用いることができる。現像後、適宜純水などによる洗浄
工程を加えても良い。また、高圧リンスやブラシ洗浄を
採用することもできる。現像液としては、水、アルカリ
性溶液、有機溶剤、それらの混合物が使用される。アル
カリ溶液としては、無機あるいは有機のアルカリ化合物
を水に溶解したものが一般的に使用される。現像液に
は、適宜公知の界面活性剤を添加しても良い。
The developing method in the step (3) is not particularly limited, but an immersion method, a spray method, a paddle method or the like can be used. After the development, a washing process using pure water or the like may be added as appropriate. Also, high pressure rinse or brush cleaning can be adopted. As the developing solution, water, an alkaline solution, an organic solvent, or a mixture thereof is used. As the alkaline solution, a solution in which an inorganic or organic alkaline compound is dissolved in water is generally used. A known surfactant may be appropriately added to the developer.

【0054】本発明のカラーフィルターの製造方法にお
いては、フォトマスクを使用することなく、レーザー光
により露光を行う。レーザー光は直進性に優れているた
め、露光、現像により、得られたパターンはパターン頂
部とパターン底部の形状がほぼ同一の形状となる。例え
ば、レーザー光が円形であった場合、得られたパターン
は円柱状となる。一方、通常のフォトマスクを使用した
露光では、マスクによる光の回折により、光がパターン
の横にも漏れるため、得られたパターンはパターン頂部
とパターン底部が異なった形状となる。例えば、フォト
マスクの形状を円形とした場合、得られパターンは円錐
台状となる。スペーサーは頂部も底部も非表示領域に形
成することが重要であり、今後、高開口率化が進行する
と、スペーサーを配置できる非表示領域が狭くなってく
ることから、パターン頂部とパターン底部を同一の形状
にすることができる、本発明のカラーフィルターの製造
方法がより好ましい。
In the method of manufacturing a color filter of the present invention, exposure is performed by laser light without using a photomask. Since the laser light is excellent in straightness, the pattern obtained by exposure and development has a pattern top portion and a pattern bottom portion that have substantially the same shape. For example, if the laser light is circular, the obtained pattern will be cylindrical. On the other hand, in the exposure using a normal photomask, the light leaks to the side of the pattern due to the diffraction of the light by the mask, so that the obtained pattern has a different shape at the top and bottom of the pattern. For example, when the photomask has a circular shape, the obtained pattern has a truncated cone shape. It is important to form both the top and bottom of the spacer in the non-display area. In the future, as the aperture ratio increases, the non-display area where the spacer can be placed becomes narrower. The method for producing a color filter of the present invention, which can be formed into the above shape, is more preferable.

【0055】本発明のカラーフィルターの製造方法を図
1を用いて以下に説明するが、本発明はこれに限定され
るものでない。
The method for producing the color filter of the present invention will be described below with reference to FIG. 1, but the present invention is not limited to this.

【0056】無アルカリガラス1の上に黒色ペーストを
用いて、ブラックマトリクス2を形成する。ブラックマ
トリクス2の開口部を埋めるように青着色層3を形成す
る。同様にして、赤着色層をブラックマトリクス2の開
口部4に、次いで、緑着色層をブラックマトリクス2の
開口部5に形成する。次に、透明保護膜6を形成し、さ
らに透明導電膜7を積層する。その後、透明導電膜上に
アクリル系感光性樹脂層を形成し、レーザー露光、現像
により、スペーサー8を形成する。
The black matrix 2 is formed on the non-alkali glass 1 using a black paste. The blue coloring layer 3 is formed so as to fill the openings of the black matrix 2. Similarly, a red colored layer is formed in the opening 4 of the black matrix 2 and then a green colored layer is formed in the opening 5 of the black matrix 2. Next, the transparent protective film 6 is formed, and the transparent conductive film 7 is further laminated. After that, an acrylic photosensitive resin layer is formed on the transparent conductive film, and the spacer 8 is formed by laser exposure and development.

【0057】本発明のカラーフィルターの製造方法は、
基板上にTFTなどの駆動素子や信号配線を配置したア
レイ基板上にカラーフィルターを形成したカラーフィル
ターオンアレイについても有効である。
The method for producing a color filter of the present invention comprises:
It is also effective for a color filter on array in which a color filter is formed on an array substrate in which driving elements such as TFTs and signal wirings are arranged on the substrate.

【0058】本発明のカラーフィルターの製造方法によ
り製造されたカラーフィルターは、パソコン、ワードプ
ロセッサー、エンジニアリング・ワークステーション、
ナビゲーションシステム、液晶テレビなどの液晶表示装
置に好適に使用することができる。
The color filter manufactured by the method for manufacturing a color filter of the present invention can be used in a personal computer, a word processor, an engineering workstation,
It can be suitably used for liquid crystal display devices such as navigation systems and liquid crystal televisions.

【0059】[0059]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されない。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited thereto.

【0060】実施例1 (樹脂ブラックマトリクスの作製)3,3´,4,4´
−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物144.1gを
γ−ブチロラクトン1095g、N−メチル−2−ピロ
リドン209gに混合し、4,4´−ジアミノジフェニ
ルエーテル95.1g、ビス(3−アミノプロピル)テ
トラメチルジシロキサン6.2gを添加して70℃で3
時間反応させた後、無水フタル酸2.96gを添加して
さらに70℃で1時間反応させてポリイミド前駆体(ポ
リアミック酸)溶液1を得た。
Example 1 (Production of Resin Black Matrix) 3,3 ', 4,4'
144.1 g of -biphenyltetracarboxylic dianhydride was mixed with 1095 g of γ-butyrolactone and 209 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and 95.1 g of 4,4'-diaminodiphenyl ether and bis (3-aminopropyl) tetramethyldiphenyl Add 6.2 g of siloxane and add 3 at 70 ° C.
After reacting for a time, 2.96 g of phthalic anhydride was added and further reacted at 70 ° C. for 1 hour to obtain a polyimide precursor (polyamic acid) solution 1.

【0061】下記の組成を有するカーボンブラックミル
ベースをホモジナイザーを用いて、7000rpmで3
0分間分散し、ガラスビーズを濾過して、ブラックペー
ストを調製した。
A carbon black mill base having the following composition was mixed with a homogenizer at 3 rpm at 7,000 rpm.
A black paste was prepared by dispersing for 0 minutes and filtering the glass beads.

【0062】カーボンブラックミルベース カーボンブラック(MA100、三菱化学(株)製):
4.6部 ポリイミド前駆体溶液1:24.0部 N−メチル−2−ピロリドン:61.4部 ガラスビーズ:90.0部 300×350mmのサイズの無アルカリガラス(日本
電気ガラス(株)製、OA−2)基板上にスピナーを用
いて、ブラックペーストを塗布し、オーブン中135℃
で20分間セミキュアした。続いて、ポジ型フォトレジ
スト(シプレー社製“Microposit”SRC100 30cp) をス
ピナーで塗布し、90℃10分間乾燥した。フォトレジ
スト膜厚は1.5μmとした。キャノン(株)製露光機
PLA−501Fを用い、フォトマスクを介して露光し
た。
Carbon Black Mill Base Carbon Black (MA100, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation):
4.6 parts Polyimide precursor solution 1: 24.0 parts N-methyl-2-pyrrolidone: 61.4 parts Glass beads: 90.0 parts Alkali-free glass of 300 × 350 mm size (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd.) , OA-2) Apply the black paste on the substrate using a spinner, and heat in an oven at 135 ° C.
It was semi-cured for 20 minutes. Subsequently, a positive photoresist (“Microposit” SRC100 30cp manufactured by Shipley Co., Ltd.) was applied by a spinner and dried at 90 ° C. for 10 minutes. The photoresist film thickness was 1.5 μm. Exposure was performed through a photomask using an exposure machine PLA-501F manufactured by Canon Inc.

【0063】次に、テトラメチルアンモニウムヒドロキ
シドを2重量%含んだ23℃の水溶液を現像液に用い、
基板を現像液にディップさせ、同時に10cm幅を5秒
で1往復するように基板を揺動させて、ポジ型フォトレ
ジストの現像とポリイミド前駆体のエッチングを同時に
行った。現像時間は60秒とした。その後、メチルセロ
ソルブアセテートでポジ型フォトレジストを剥離し、さ
らに、300℃で30分間キュアした。このようにし
て、膜厚は、0.90μm、開口部が縦方向280μ
m、横方向80μmの格子状ブラックマトリックスを設
けた。なお、画面サイズは9.4インチ、画素数は64
0×480であり、基板内に2面分のパターンを形成し
た。また、ブラックマトリックスのOD値は3.0であ
った。 (着色層の形成)赤、緑、青の顔料として各々PR17
7で示されるジアントラキノン系顔料、PG36で示さ
れるフタロシアニングリーン系顔料、PB15:6で示
されるフタロシアニンブルー系顔料を用意した。ブラッ
クマトリックスに使用したポリイミド前駆体溶液1に上
記顔料を各々混合分散させて、赤、緑、青の3種類の着
色ペーストを得た。樹脂ブラックマトリックス基板上に
青ペーストを塗布し、120℃20分間セミキュアし
た。この後、ポジ型フォトレジスト(シプレー社製 "Mi
croposit" SRC100 30cp )をスピナーで塗布後、90℃
で10分乾燥した。フォトマスクを用いて露光し、テト
ラメチルアンモニウムヒドロキド2重量%水溶液に基板
を浸漬し同時に10cm幅を5秒で1往復するように基
板を揺動させながら、ポジ型フォトレジストの現像およ
びポリイミド前駆体のエッチングを同時に行なった。そ
の後、ポジ型フォトレジストをメチルセロソルブアセテ
ートで剥離し、幅約90μmで縦方向にストライプ状の
青着色層を幅方向にピッチ300μmとした。さらに、
300℃で30分間キュアした。青着色層の膜厚は1.
2μmであった。
Next, an aqueous solution containing 2% by weight of tetramethylammonium hydroxide at 23 ° C. was used as a developer.
The substrate was dipped in a developing solution, and at the same time, the substrate was oscillated so as to reciprocate once in a width of 10 cm for 5 seconds to develop a positive photoresist and etch the polyimide precursor at the same time. The developing time was 60 seconds. After that, the positive photoresist was peeled off with methyl cellosolve acetate and further cured at 300 ° C. for 30 minutes. In this way, the film thickness is 0.90 μm and the opening is 280 μm in the vertical direction.
m, and a grid-like black matrix having a width of 80 μm was provided. The screen size is 9.4 inches and the number of pixels is 64.
It was 0 × 480, and patterns for two surfaces were formed in the substrate. The OD value of the black matrix was 3.0. (Formation of colored layer) PR17 for each of red, green and blue pigments
A dianthraquinone pigment represented by No. 7, a phthalocyanine green pigment represented by PG36, and a phthalocyanine blue pigment represented by PB15: 6 were prepared. The above pigments were mixed and dispersed in the polyimide precursor solution 1 used for the black matrix to obtain three kinds of colored pastes of red, green and blue. A blue paste was applied on a resin black matrix substrate and semi-cured at 120 ° C. for 20 minutes. After this, a positive type photoresist (made by Shipley "Mi
90 ℃ after applying croposit "SRC100 30cp) with a spinner
And dried for 10 minutes. Exposure using a photomask, dipping the substrate in a 2% by weight aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide, and simultaneously swinging the substrate so that it makes one reciprocation of a width of 10 cm for 5 seconds. The body was etched at the same time. Then, the positive photoresist was peeled off with methyl cellosolve acetate, and stripe-shaped blue colored layers having a width of about 90 μm and a length of 300 μm were formed in the width direction. further,
It was cured at 300 ° C. for 30 minutes. The thickness of the blue colored layer is 1.
It was 2 μm.

【0064】基板水洗後、青着色層と同様にして、スト
ライプ状の緑、赤色の着色層を、3色の画素間隔が10
μmとなるように形成した。 (透明保護層の形成)次に透明保護層を積層した。透明
保護層用組成物は以下の手順で合成した。メチルトリメ
トキシシランに酢酸を加えて加水分解し、オルガノシラ
ン縮合物を得た。3,3’,4,4’−ベンゾフェノン
テトラカルボン酸二無水物と3−アミノプロピルトリエ
トキシシランとをN−メチル−2−ピロリドン溶媒中に
て、モル比で1:2の割合で混合し、反応させてイミド
基を有する縮合物を得た。該オルガノシラン混合物と該
イミド基を有する縮合物およびN−メチル−2−ピロリ
ドンとを重量比で5:2:4の割合で混合することによ
り、透明保護層用組成物を得た。この組成物を、ブラッ
クマトリックスと3原色の着着色層が形成された基板上
に塗布、キュアしてポリイミド変性シリコーン重合体か
らなる厚さ1.0μmの透明保護層を得た。 (透明導電膜の形成)透明保護層が形成された基板上
に、スパッタリング法にて膜厚が150nmで表面抵抗
が20Ω/□のITO膜を形成した。(スペーサーの形
成)メタクリル酸30g、メチルメタクリレート30
g、スチレン40g、N,N−アゾビスイソブチロニト
リル2gをプロピレングリコールモノメチルエーテルア
セテート100gに混合し、80℃で4時間反応させた
後、室温まで冷却し、ハイドロキノンモノメチルエーテ
ルを1g添加した。得られたポリマーにグリシジルメタ
クリレート30gとトリエチルベンジルアンモニウムク
ロライド3gを添加して、75℃で3時間反応させるこ
とにより、側鎖に二重結合を有するアクリル樹脂溶液A
を得た。下記組成からなる感光性樹脂の溶液をスピナー
を用いて塗布し、90℃10分間乾燥した。得られた感
光性樹脂の膜厚は5μmであった。
After the substrate was washed with water, stripe-like green and red colored layers were formed in the same manner as the blue colored layer, and the pixel intervals of the three colors were 10.
It was formed to have a thickness of μm. (Formation of transparent protective layer) Next, a transparent protective layer was laminated. The composition for transparent protective layer was synthesized by the following procedure. Acetic acid was added to methyltrimethoxysilane and hydrolyzed to obtain an organosilane condensate. 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride and 3-aminopropyltriethoxysilane were mixed in a N-methyl-2-pyrrolidone solvent at a molar ratio of 1: 2. , To obtain a condensate having an imide group. The composition for a transparent protective layer was obtained by mixing the organosilane mixture, the condensate having the imide group and N-methyl-2-pyrrolidone in a weight ratio of 5: 2: 4. This composition was applied onto a substrate on which a black matrix and colored layers for the three primary colors were formed and cured to obtain a transparent protective layer made of a polyimide-modified silicone polymer and having a thickness of 1.0 μm. (Formation of transparent conductive film) An ITO film having a film thickness of 150 nm and a surface resistance of 20 Ω / □ was formed on the substrate on which the transparent protective layer was formed by a sputtering method. (Formation of spacer) Methacrylic acid 30 g, methyl methacrylate 30
g, 40 g of styrene, and 2 g of N, N-azobisisobutyronitrile were mixed with 100 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, reacted at 80 ° C. for 4 hours, cooled to room temperature, and 1 g of hydroquinone monomethyl ether was added. Glycidyl methacrylate (30 g) and triethylbenzylammonium chloride (3 g) were added to the obtained polymer and reacted at 75 ° C. for 3 hours to give an acrylic resin solution A having a double bond in the side chain.
Got A photosensitive resin solution having the following composition was applied using a spinner and dried at 90 ° C. for 10 minutes. The film thickness of the obtained photosensitive resin was 5 μm.

【0065】 アクリル樹脂溶液A 50重量部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 20重量部 イルガキュア369(α−アミノアルキルフェノン系光重合開始剤、チバ・ス ペシャルティ・ケミカル製) 2重量部 エチルセロソルブアセテート 100重量部 次いで、QスイッチNd−YAGレーザーの第3高調波
(355nm)を光源とし、光源、コリメーターレン
ズ、ポリゴンミラー、fθレンズから構成される光学系
を有する光照射装置により、露光を行った。露光量は、
100mJ/cm 2とした。スペーサーは各画素に1個
形成したため、基板内のスペーサー総個数は、640×
480×2=614400個となったが、露光時間は1
分以内であった。その後、炭酸ソーダ1%水溶液により
現像を行い、水洗後、ポストベークを220℃30分間
行い、樹脂を硬化させることにより、スペーサーを得
た。スペーサーのサイズは、頂部、底部ともに、10μ
m×15μmの同一形状であり、形状に異常はなかっ
た。
[0065]   Acrylic resin solution A 50 parts by weight   Dipentaerythritol hexaacrylate 20 parts by weight   Irgacure 369 (α-aminoalkylphenone photopolymerization initiator, Ciba Su     Made by Pecharty Chemical) 2 parts by weight   Ethyl cellosolve acetate 100 parts by weight Then the third harmonic of the Q-switched Nd-YAG laser
(355nm) as a light source, light source, collimator lens
, A polygon mirror, and an fθ lens
Exposure was performed by a light irradiation device having a. The exposure amount is
100 mJ / cm 2And One spacer for each pixel
Because of the formation, the total number of spacers in the substrate is 640 ×
480 x 2 = 614400, but the exposure time is 1
It was within minutes. Then, with a 1% aqueous solution of sodium carbonate
After development and washing with water, post bake at 220 ° C for 30 minutes
Perform and cure the resin to obtain the spacer
It was Spacer size is 10μ for both top and bottom
It has the same shape of m × 15μm, and there is no abnormality in the shape.
It was

【0066】比較例1 実施例1と同様にしてブラックマトリックス、着色層、
透明保護膜、ITO層を形成した。ITO層上に実施例
1と同様にして、感光性樹脂膜を形成した。その後、ス
ペーサーの形成位置に所定形状の遮光部を設けたフォト
マスクを介して、キャノン(株)製露光機PLA−50
1Fを用い、アライメント露光を行った。その後、実施
例1と同様にして、現像、水洗、ポストベークを行い、
スペーサーを得た。
Comparative Example 1 In the same manner as in Example 1, a black matrix, a coloring layer,
A transparent protective film and an ITO layer were formed. A photosensitive resin film was formed on the ITO layer in the same manner as in Example 1. After that, an exposure machine PLA-50 manufactured by Canon Inc. is used through a photomask provided with a light-shielding portion having a predetermined shape at the position where the spacer is formed.
Alignment exposure was performed using 1F. Then, in the same manner as in Example 1, development, washing with water and post-baking are performed,
A spacer was obtained.

【0067】得られたスペーサーは、実施例1と同様の
ものであったが、フォトマスクを必要とするため、製造
コストが大きかった。
The obtained spacer was the same as that used in Example 1, but a photomask was required, and the manufacturing cost was high.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明のカラーフィルターの製造方法に
より、スペーサー付きカラーフィルターのスペーサーを
低コスト、高精度、低不良率で形成する技術を提供でき
る。
According to the method of manufacturing a color filter of the present invention, it is possible to provide a technique for forming a spacer of a color filter with a spacer at low cost, high accuracy, and low defect rate.

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

【図1】本発明のカラーフィルターの製造方法で製造し
たカラーフィルターの断面図の一例である。
FIG. 1 is an example of a cross-sectional view of a color filter manufactured by a method for manufacturing a color filter of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ガラス基板 2:ブラックマトリックス 3:青着色層 4:赤着色層 5:緑着色層 6:透明保護層 7:透明導電層 8:スペーサー 1: Glass substrate 2: Black matrix 3: Blue colored layer 4: Red coloring layer 5: Green colored layer 6: transparent protective layer 7: Transparent conductive layer 8: Spacer

フロントページの続き Fターム(参考) 2H048 BA02 BA11 BA45 BB02 BB08 BB44 2H088 FA02 HA12 MA17 MA20 2H089 LA09 LA16 MA04X MA05X NA05 NA14 NA17 QA12 TA12 TA13 2H091 FA02Y FA35Y FB04 FB12 FB13 FC10 FD06 GA08 LA12Continued front page    F term (reference) 2H048 BA02 BA11 BA45 BB02 BB08                       BB44                 2H088 FA02 HA12 MA17 MA20                 2H089 LA09 LA16 MA04X MA05X                       NA05 NA14 NA17 QA12 TA12                       TA13                 2H091 FA02Y FA35Y FB04 FB12                       FB13 FC10 FD06 GA08 LA12

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に樹脂膜パターンを有するカラー
フィルターの製造方法において、(1)樹脂溶液を基板
上に塗布して樹脂膜を形成する工程、(2)レーザー光
照射装置により該樹脂膜の所望領域にレーザー光を照射
する工程、(3)現像液により該樹脂膜の光非照射部を
除去する工程、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。
1. A method of manufacturing a color filter having a resin film pattern on a substrate, the method comprising: (1) applying a resin solution onto the substrate to form a resin film; and (2) using the laser light irradiation device to form the resin film. 2. A method for producing a color filter, comprising: a step of irradiating a desired region with a laser beam;
【請求項2】 レーザー光照射装置により樹脂膜の所望
領域にレーザー光を照射する工程において、所望領域に
レーザー光を照射する方法が、レーザー光を移動させる
方法、あるいは、基板を移動させる方法のどちらか一
方、あるいは、両方の組み合わせであることを特徴とす
る請求項1に記載のカラーフィルターの製造方法。
2. In the step of irradiating a desired region of a resin film with a laser beam by a laser beam irradiation device, the method of irradiating the desired region with the laser beam is a method of moving the laser beam or a method of moving the substrate. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein either one or a combination of both is used.
【請求項3】 レーザー光照射装置が、YAGレーザー
の第3高調波を光源とすることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載のカラーフィルターの製造方法。
3. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the laser light irradiation device uses a third harmonic of a YAG laser as a light source.
【請求項4】 レーザー光照射装置が、ポリゴンミラー
を光学系に有することを特徴とする請求項1〜3のいず
れかに記載のカラーフィルターの製造方法。
4. The method of manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the laser light irradiation device has a polygon mirror in an optical system.
【請求項5】 レーザー光照射装置が、少なくとも、レ
ーザー光源、コリメーターレンズ、ポリゴンミラー、f
θレンズから構成される光学系を有することを特徴とす
る請求項1〜4のいずれかに記載のカラーフィルターの
製造方法。
5. The laser light irradiation device comprises at least a laser light source, a collimator lens, a polygon mirror, and f.
The method for producing a color filter according to claim 1, further comprising an optical system including a θ lens.
【請求項6】 樹脂膜が、アクリル系感光性樹脂樹脂膜
であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載
のカラーフィルターの製造方法。
6. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the resin film is an acrylic photosensitive resin resin film.
【請求項7】 樹脂膜パターンがカラーフィルター上に
形成されたスペーサーであることを特徴とする請求項1
〜6のいずれかに記載のカラーフィルターの製造方法。
7. The resin film pattern is a spacer formed on a color filter.
7. The method for producing a color filter according to any one of to 6.
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