JP2007121999A - Color filter for liquid crystal display, and method of manufacturing same - Google Patents

Color filter for liquid crystal display, and method of manufacturing same Download PDF

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辰則 厚見
Masaki Shibata
巨樹 柴田
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兼吾 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a color filter for liquid crystal display, which improves resolution upon exposure-transfer by correcting mask deflection, and will not cause color unevenness. <P>SOLUTION: The color filter is produced such that, a mask 6 held at the lower surface of a mask stage is brought close to a substrate 2 held on a substrate stage and the light for exposure irradiates the mask 6 from an irradiation means, thereby forming a black matrix 20, color filter pixels (R, G, B) or the like on the substrate 2 by exposing and transferring the pattern of the mask 6 to the substrate 2. On the top surface of the substrate for producing the color filter, a mask support 22 is formed on the upper portion of the black matrix 20 formed in advance. When the mask 6 and the substrate 2 approach each other, by having the mask support 22 abuts against the mask 6, the deflection of the mask 6 is corrected. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、近接露光で製造する液晶表示装置(LCD)用カラーフィルタ及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display (LCD) manufactured by proximity exposure and a manufacturing method thereof.

LCD用カラーフィルタは、透明な基板上に格子状のブラックマトリックスを形成し、その格子間の隙間を埋めるようにR(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタ画素を形成することで製造される。ブラックマトリックスを形成する際には、ブラックマトリックス形成用の感光剤を基板の表面に塗布し、ブラックマトリックス用のマスクを介しての露光、現像の工程を行なう。次いで、ブラックマトリックスを形成した基板上に、第1色目、例えば赤色の感光性着色剤を塗布し、第1色目用のマスクを介した露光、現像の工程を行なうことで、R(赤)のカラーフィルタ画素を形成する。次いで、第2色目(例えば緑色)、第3色目(例えば青色)も、第1色目と同様の工程を行なうことで、G(緑)、B(青)のカラーフィルタ画素を形成する。   An LCD color filter forms a grid-like black matrix on a transparent substrate, and forms R (red), G (green), and B (blue) color filter pixels so as to fill the gaps between the grids. It is manufactured by. In forming the black matrix, a black matrix forming photosensitive agent is applied to the surface of the substrate, and exposure and development processes are performed through a black matrix mask. Next, a first color, for example, a red photosensitive colorant is applied to the substrate on which the black matrix is formed, and exposure and development processes are performed through a mask for the first color, thereby allowing R (red). Color filter pixels are formed. Next, for the second color (for example, green) and the third color (for example, blue), G (green) and B (blue) color filter pixels are formed by performing the same process as the first color.

上述したLCD用カラーフィルタ製造の露光工程では、一般に、近接露光装置が使用されている。近接露光装置は、基板を基板ステージ上に保持するとともに、該基板をマスクステージのマスク保持枠の下面に保持されているマスク(ブラックマトリックス用マスク、第1色目用マスク、第2色目用マスク、第3色目用マスク)に接近させて両者のギャップ幅GBを例えば数10μm〜数100μmにし、マスクの基板から離間する側から照射装置によって露光用の光をマスクに向けて照射することにより、ブラックマトリックス用のマスクのパターンを基板に露光転写、第1〜第3色目用のマスクのパターンを基板に露光転写する装置である。   In the above-described exposure process for manufacturing an LCD color filter, a proximity exposure apparatus is generally used. The proximity exposure apparatus holds a substrate on a substrate stage and a mask (a black matrix mask, a first color mask, a second color mask, and the like) held on the lower surface of a mask holding frame of the mask stage. By bringing the gap width GB of both into a few tens of μm to several hundreds of μm, for example, by approaching the third color mask) and irradiating the exposure light toward the mask with an irradiation device from the side away from the substrate of the mask. This is an apparatus for exposing and transferring a mask pattern for a matrix to a substrate and exposing and transferring a mask pattern for first to third colors to the substrate.

ところで、近接露光装置にはマスクを基板と同じ大きさにして一括で露光する方式がある。このような方式では、大型基板上にマスクのパターンを露光転写する場合に、サイズが大型化したマスクが自重によって撓んでしまい、基板とのギャップ幅が均一にならない。このため、露光転写の際に解像度が悪化して色むらが発生しやすく、LCD用カラーフィルタの品質が低下するおそれがある。   By the way, the proximity exposure apparatus has a method in which the mask is made the same size as the substrate and is exposed in a lump. In such a system, when a mask pattern is exposed and transferred onto a large substrate, the mask with an increased size is bent by its own weight, and the gap width with the substrate is not uniform. For this reason, the resolution is deteriorated during exposure transfer and color unevenness is likely to occur, which may reduce the quality of the color filter for LCD.

そこで、サイズが大型化したマスクの撓みを補正する技術として、例えば、マスクホルダを、マスクの対向する両側二辺だけを保持するように対向して配置した二つのホルダ部材と、これらのホルダ部材に保持されるマスクの両側二辺の縁部を上方から押圧してマスクの撓みを補正するマスク押え部とで構成し、マスクホルダを動作することでマスクの撓みを矯正するものが知られている(例えば、特許文献1)。
特開2001−109160号公報
Therefore, as a technique for correcting the deflection of a mask whose size has been increased, for example, two holder members arranged so as to hold only two sides on both sides of the mask facing each other, and these holder members It is known that a mask holding part that corrects the bending of the mask by pressing the edges on both sides of the mask held by the mask from above and corrects the bending of the mask by operating the mask holder is known. (For example, Patent Document 1).
JP 2001-109160 A

しかし、特許文献1のようにマスクホルダを動作させると、マスクの撓みを矯正する作業に時間がかかり、LCD用カラーフィルタの生産効率が低下するおそれがある。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、マスクの撓みを矯正することで、露光転写の際の解像度が向上し、色むらも発生しない液晶表示装置用カラーフィルタを製造することができるとともに、マスクの撓みを矯正する作業を無くすことで生産効率の低下を防止することができる液晶表示装置用カラーフィルタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
However, when the mask holder is operated as in Patent Document 1, it takes time to correct the bending of the mask, which may reduce the production efficiency of the color filter for LCD.
The present invention has been made in order to eliminate such inconveniences, and by correcting the deflection of the mask, the resolution at the time of exposure transfer is improved, and a color filter for a liquid crystal display device that does not cause color unevenness is manufactured. An object of the present invention is to provide a color filter for a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same, which can prevent the decrease in production efficiency by eliminating the work of correcting the deflection of the mask.

前記課題を解決するため、本発明に係る請求項1記載の液晶表示装置用カラーフィルタは、マスクステージの下面に保持されているマスクを、基板ステージ上で保持されている基板に近接させていき、照射手段から露光用の光を前記マスクに照射し、前記マスクのパターンを前記基板に露光転写することで前記基板上にブラックマトリックス、カラーフィルタ画素等を形成して製造される液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、前記基板上に形成した前記ブラックマトリックの上部にマスク支持部材が形成されており、このマスク支持部材は、前記マスク及び前記基板が近接する際に、前記マスクの下面に当接して前記マスクの撓みを矯正することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタである。
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、前記基板上に形成される前記マスク支持部材が、前記ブラックマトリックス、前記カラーフィルタ画素と同様に、前記マスクのパターンを前記基板に露光転写することで形成される柱状のフォトスペーサである。
In order to solve the above-mentioned problems, in the color filter for a liquid crystal display device according to claim 1 of the present invention, the mask held on the lower surface of the mask stage is brought close to the substrate held on the substrate stage. The liquid crystal display device is manufactured by irradiating the mask with exposure light from an irradiating unit and exposing and transferring the mask pattern onto the substrate to form a black matrix, color filter pixels, etc. on the substrate. In the color filter, a mask support member is formed on the black matrix formed on the substrate, and the mask support member is in contact with the lower surface of the mask when the mask and the substrate are close to each other. A color filter for a liquid crystal display device that corrects the deflection of the mask.
According to a second aspect of the present invention, in the color filter for a liquid crystal display device according to the first aspect, the mask support member formed on the substrate has the mask similar to the black matrix and the color filter pixel. Columnar photo spacers formed by exposing and transferring the pattern to the substrate.

また、請求項3記載の発明は、マスクステージの下面に保持されているマスクを、基板ステージ上で保持されている基板に近接させていき、照射手段から露光用の光を前記マスクに照射し、前記マスクのパターンを前記基板に露光転写することで前記基板上にブラックマトリックス、カラーフィルタ画素等を形成して製造される液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、前記マスクの下面にマスク支持部材が形成されており、このマスク支持部材は、前記マスク及び前記基板が近接する際に、前記基板の上面に形成した前記ブラックマトリックと当接して前記マスクの撓みを矯正することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタである。
また、請求項4記載の発明は、請求項1から3の何れか1項に記載の液晶表示用カラーフィルタにおいて、前記マスク支持部材の高さ及び前記ブラックマトリックスの高さの加算値は、前記マスク及び前記基板が近接する際のギャップ幅と同一の値に設定されている。
According to a third aspect of the present invention, the mask held on the lower surface of the mask stage is brought close to the substrate held on the substrate stage, and exposure light is irradiated to the mask from the irradiation means. In a color filter for a liquid crystal display device manufactured by forming a black matrix, color filter pixels, etc. on the substrate by exposing and transferring the mask pattern onto the substrate, a mask support member is formed on the lower surface of the mask And the mask support member abuts on the black matrix formed on the upper surface of the substrate to correct the deflection of the mask when the mask and the substrate are close to each other. Color filter.
According to a fourth aspect of the present invention, in the color filter for liquid crystal display according to any one of the first to third aspects, the added value of the height of the mask support member and the height of the black matrix is It is set to the same value as the gap width when the mask and the substrate are close to each other.

一方、請求項5記載の発明は、マスクステージの下面に保持されているマスクを、基板ステージ上で保持されている基板に近接させていき、照射手段から露光用の光を前記マスクに照射し、前記マスクのパターンを前記基板に露光転写することで前記基板上にブラックマトリックス、カラーフィルタ画素等を形成して液晶表示装置用カラーフィルタを製造する方法において、前記マスクの下面及び前記基板の上面の一方から突出するマスク支持部材を形成する工程と、前記マスク及び前記基板を近接させたときに、前記マスク支持部材が前記マスク及び前記基板の間に位置して前記マスクの撓みを矯正する工程とを備えていることを特徴とする液晶表示装置用カラーの製造方法である。   On the other hand, in the invention described in claim 5, the mask held on the lower surface of the mask stage is brought close to the substrate held on the substrate stage, and the exposure light is irradiated to the mask from the irradiation means. In the method of manufacturing a color filter for a liquid crystal display device by forming a black matrix, color filter pixels, etc. on the substrate by exposing and transferring the pattern of the mask to the substrate, the lower surface of the mask and the upper surface of the substrate Forming a mask support member projecting from one of the masks, and correcting the deflection of the mask when the mask support member is positioned between the mask and the substrate when the mask and the substrate are brought close to each other A method for producing a color for a liquid crystal display device.

また、請求項6記載の発明は、請求項5記載の液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法において、前記マスク支持部材を前記基板の上面に形成する工程を行なう場合には、前記基板上に形成した前記ブラックマトリックの上部に、前記マスクのパターンを前記基板に露光転写することで柱状のフォトスペーサを形成するようにした。   According to a sixth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a color filter for a liquid crystal display device according to the fifth aspect, the step of forming the mask support member on the upper surface of the substrate is performed on the substrate. A columnar photo spacer is formed on the black matrix by exposing and transferring the mask pattern onto the substrate.

本発明に係る液晶表示装置用カラーフィルタによると、製造途中においてマスク及び基板が近接する際には、基板の上面及びマスクの下面の一方に形成したマスク支持部材に、基板の上面及びマスクの下面の他方が当接してマスクの撓みが矯正されるので、露光転写の際の解像度が向上し、色むらの無い高品質の液晶表示装置用カラーフィルタを製造することができる。
また、本発明に係る液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法によると、マスクの撓みを矯正する作業が不要となるので、生産効率の低下を防止することができる。
According to the color filter for a liquid crystal display device according to the present invention, when the mask and the substrate are close to each other during the manufacturing, the upper surface of the substrate and the lower surface of the mask are formed on the mask support member formed on one of the upper surface of the substrate and the lower surface of the mask. Since the other of the two abuts and the deflection of the mask is corrected, the resolution at the time of exposure transfer is improved, and a high-quality color filter for a liquid crystal display device without color unevenness can be manufactured.
In addition, according to the method for manufacturing a color filter for a liquid crystal display device according to the present invention, the work of correcting the deflection of the mask becomes unnecessary, so that a reduction in production efficiency can be prevented.

以下、本発明に係る液晶表示装置(LCD)用カラーフィルタの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態で使用する近接露光装置を示す図である。
この近接露光装置は、透明な基板2を基板ステージ4上に載置し、マスク6をマスクステージ8で保持して基板2に近接して対向配置し、照射装置10から露光用の光を前記マスク6に照射することで、マスク6に形成したパターンをワーク2に露光転写する装置である。
Hereinafter, a method of manufacturing a color filter for a liquid crystal display device (LCD) according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view showing a proximity exposure apparatus used in the present embodiment.
In this proximity exposure apparatus, a transparent substrate 2 is placed on a substrate stage 4, a mask 6 is held by a mask stage 8, and is placed close to and opposed to the substrate 2. This is an apparatus for exposing and transferring the pattern formed on the mask 6 onto the workpiece 2 by irradiating the mask 6.

図1の符号12は、基板ステージ4をY軸方向に移動させるY軸送り台であり、このY軸送り台12上に、基板ステージ4をX軸方向に移動させるX軸送り台14が設置されている。また、X軸送り台14上に、基板ステージ4がZ軸方向に移動可能に(マスクに近接、離間する方向)設置されている。そして、基板ステージ4上のワーク2は、ワークチャック等で真空吸引されて保持されている。   Reference numeral 12 in FIG. 1 denotes a Y-axis feed base that moves the substrate stage 4 in the Y-axis direction, and an X-axis feed base 14 that moves the substrate stage 4 in the X-axis direction is installed on the Y-axis feed base 12. Has been. Further, the substrate stage 4 is installed on the X-axis feed base 14 so as to be movable in the Z-axis direction (in the direction approaching or separating from the mask). The workpiece 2 on the substrate stage 4 is held by being vacuumed by a workpiece chuck or the like.

マスクステージ8は、略長方形状の枠体からなるマスクフレーム16と、このマスクフレーム16の中央部開口にすき間を介して挿入されてX,Y,θ方向(X,Y平面内)に移動可能に支持されたマスク保持枠18とを備えており、マス+クフレーム16は装置ベース(図示せず)から突設された支柱19によって基板ステージ4の上方の定位置に保持されている。
マスク保持枠18の中央部開口の下面には、内方に張り出すフランジが開口の全周に沿って設けられており、このフランジの下面に、露光すべきパターンが描かれているマスク6がワークチャック等で真空吸引されて保持されている。
The mask stage 8 is inserted in a mask frame 16 having a substantially rectangular frame and a central opening of the mask frame 16 through a gap, and is movable in the X, Y, and θ directions (in the X and Y planes). The mask + frame 16 is held in a fixed position above the substrate stage 4 by a support column 19 protruding from an apparatus base (not shown).
An inwardly extending flange is provided along the entire circumference of the opening on the lower surface of the central opening of the mask holding frame 18, and a mask 6 on which a pattern to be exposed is drawn on the lower surface of the flange. It is held by vacuum suction with a work chuck or the like.

次に、上記構成の近接露光装置を使用したLCD用カラーフィルタの第1実施形態の製造手順について図2から図4を参照して説明する。
先ず、透明な基板2上にブラックマトリックス形成用の感光性樹脂を塗布し、この基板2を基板ステージ4上に載置する。次いで、ブラックマトリックス用パターンが描かれているマスク6をマスクステージ8で保持する。そして、照射装置10から露光用の光を、ブラックマトリックス用のマスク6に照射することで、図2に示すように、基板2上に格子状のブラックマトリックス20を形成する。そして、ブラックマトリックス20が形成された後に、現像工程を行なう。
次に、ブラックマトリックス20を形成した基板2上にフォトスペーサ形成用の感光性樹脂を塗布し、この基板2を基板ステージ4上に載置する。なお、フォトスペーサ形成用の感光性樹脂としては、解離性、疎水性に優れたテフロン(登録商標)が好ましい。
Next, a manufacturing procedure of the first embodiment of the color filter for LCD using the proximity exposure apparatus having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
First, a photosensitive resin for forming a black matrix is applied on a transparent substrate 2, and this substrate 2 is placed on a substrate stage 4. Next, the mask 6 on which the black matrix pattern is drawn is held by the mask stage 8. Then, by irradiating exposure light from the irradiation device 10 to the mask 6 for black matrix, a lattice-like black matrix 20 is formed on the substrate 2 as shown in FIG. Then, after the black matrix 20 is formed, a development process is performed.
Next, a photosensitive resin for forming a photo spacer is applied on the substrate 2 on which the black matrix 20 is formed, and the substrate 2 is placed on the substrate stage 4. In addition, as the photosensitive resin for forming the photo spacer, Teflon (registered trademark) excellent in dissociation and hydrophobicity is preferable.

次に、図示しないが、フォトスペーサ用パターンが描かれているマスク6をマスクステージ8で保持する。そして、照射装置10から露光用の光を、フォトスペーサ用のマスクに照射することで、図3に示すように、ブラックマトリックス20の上部に、柱状のフォトスペーサ22を形成する。フォトスペーサ22は、基板2の表面の略全域に複数形成されているとともに、ブラックマトリックス20の高さとフォトスペーサ22の高さを合わせた高さがHとされて突出している。そして、この高さHは、近接露光装置が露光転写する際の基板2とマスク6とのギャップ幅GBに一致している。なお、フォトスペーサ22は、LCD用カラーフィルタに対向して配置したトランジスタ側基板に当接することで、LCD用カラーフィルタ及びトランジスタ側基板の間に所定の隙間を設けるための部材である。   Next, although not shown, the mask 6 on which the photospacer pattern is drawn is held by the mask stage 8. Then, by exposing the exposure light from the irradiation device 10 to the photo spacer mask, as shown in FIG. 3, columnar photo spacers 22 are formed on the black matrix 20. A plurality of photo spacers 22 are formed over substantially the entire surface of the substrate 2, and the height of the black matrix 20 and the height of the photo spacer 22 is set to H and protrudes. The height H corresponds to the gap width GB between the substrate 2 and the mask 6 when the proximity exposure apparatus performs exposure transfer. The photo spacer 22 is a member for providing a predetermined gap between the LCD color filter and the transistor side substrate by contacting the transistor side substrate disposed opposite to the LCD color filter.

次に、ブラックマトリックス20及びフォトスペーサ22を形成した基板2上に、第1色目の赤色の感光性着色剤を塗布し、基板ステージ4上に載置する。次いで、第1色目用パターンが描かれているマスク6をマスクステージ8で保持する。そして、マスクステージ8を下方移動させることでマスク6を基板2上に近接させていき、図4に示すように、マスク6が基板2に形成した複数のフォトスペーサ22上に載置される。そして、照射装置10から露光用の光を、第1色目用のマスク6に照射することで、ブラックマトリックス20の間の所定位置にR(赤)のカラーフィルタ画素を形成する。そして、R(赤)のカラーフィルタ画素が形成された後に、現像工程を行なう。   Next, a red photosensitive colorant of the first color is applied on the substrate 2 on which the black matrix 20 and the photo spacer 22 are formed, and placed on the substrate stage 4. Next, the mask 6 on which the first color pattern is drawn is held by the mask stage 8. Then, the mask 6 is moved closer to the substrate 2 by moving the mask stage 8 downward, and the mask 6 is placed on a plurality of photo spacers 22 formed on the substrate 2 as shown in FIG. Then, R (red) color filter pixels are formed at predetermined positions between the black matrixes 20 by irradiating light for exposure from the irradiation device 10 to the mask 6 for the first color. Then, after the R (red) color filter pixels are formed, a development process is performed.

次に、R(赤)のカラーフィルタ画素を形成した基板2上に、第2色目の緑色の感光性着色剤を塗布し、基板ステージ4上に載置する。次いで、第2色目用パターンが描かれているマスク6をマスクステージ8で保持する。そして、マスクステージ8を下方移動させることでマスク6を基板2上に近接させていき、図4に示すように、マスク6が基板2に形成した複数のフォトスペーサ22上に載置される。そして、照射装置10から露光用の光を、第2色目用のマスク6に照射することで、ブラックマトリックス20の間の所定位置にG(緑)のカラーフィルタ画素を形成する。そして、G(緑)のカラーフィルタ画素が形成された後に、現像工程を行なう。   Next, a green photosensitive colorant of the second color is applied on the substrate 2 on which R (red) color filter pixels are formed, and placed on the substrate stage 4. Next, the mask 6 on which the second color pattern is drawn is held by the mask stage 8. Then, the mask 6 is moved closer to the substrate 2 by moving the mask stage 8 downward, and the mask 6 is placed on a plurality of photo spacers 22 formed on the substrate 2 as shown in FIG. Then, the light for exposure is irradiated from the irradiation device 10 to the mask 6 for the second color, thereby forming G (green) color filter pixels at predetermined positions between the black matrices 20. Then, after the G (green) color filter pixels are formed, a development process is performed.

次に、G(緑)のカラーフィルタ画素を形成した基板2上に、第3色目の青色の感光性着色剤を塗布し、基板ステージ4上に載置する。次いで、第3色目用パターンが描かれているマスク6をマスクステージ8で保持する。そして、マスクステージ8を下方移動させることでマスク6を基板2上に近接させていき、図4に示すように、マスク6が基板2に形成した複数のフォトスペーサ22上に載置される。そして、照射装置10から露光用の光を、第3色目用のマスク6に照射することで、ブラックマトリックス20の間の所定位置にB(青)のカラーフィルタ画素を形成する。そして、B(青)のカラーフィルタ画素が形成された後に、現像工程を行なう。
さらに、図示しないが、基板2上に形成したR(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタ画素上に透明なオーバーコート層を形成する。
Next, a blue photosensitive colorant of the third color is applied on the substrate 2 on which the G (green) color filter pixels are formed, and placed on the substrate stage 4. Next, the mask 6 on which the third color pattern is drawn is held by the mask stage 8. Then, the mask 6 is moved closer to the substrate 2 by moving the mask stage 8 downward, and the mask 6 is placed on a plurality of photo spacers 22 formed on the substrate 2 as shown in FIG. Then, the exposure light is emitted from the irradiation device 10 to the mask 6 for the third color, whereby B (blue) color filter pixels are formed at predetermined positions between the black matrices 20. Then, after the B (blue) color filter pixels are formed, a development process is performed.
Further, although not shown, a transparent overcoat layer is formed on the R (red), G (green), and B (blue) color filter pixels formed on the substrate 2.

したがって、本実施形態では、LCD用カラーフィルタの製造においてR(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタ画素を形成するときに、基板2の表面の略全域において同一の高さHで突出している複数のフォトスペーサ22上にマスク6が載置されることから、マスク6の撓みを無くすことができる。そして、フォトスペーサ22の高さHは、近接露光する際に互いが近接する基板2とマスク6とのギャップ幅GBに一致しているので、フォトスペーサ22上にマスク6を載置するだけで最適なギャップ幅に設定される。したがって、本実施形態は、露光転写の際の解像度が向上し、色むらの無い高品質のLCD用カラーフィルタを製造することができる。   Therefore, in the present embodiment, when R (red), G (green), and B (blue) color filter pixels are formed in the manufacture of a color filter for LCD, the same height is provided over substantially the entire surface of the substrate 2. Since the mask 6 is placed on the plurality of photo spacers 22 protruding at H, the mask 6 can be prevented from bending. The height H of the photo spacer 22 coincides with the gap width GB between the substrate 2 and the mask 6 that are close to each other in the proximity exposure, so that the mask 6 is simply placed on the photo spacer 22. The optimal gap width is set. Therefore, according to the present embodiment, the resolution at the time of exposure transfer is improved, and a high quality LCD color filter without color unevenness can be manufactured.

また、本実施形態では、マスク6の撓みを矯正する作業が不要となるので、LCD用カラーフィルタの生産効率の低下を防止することができる。
さらに、ブラックマトリックス20を形成した基板2上にフォトスペーサ形成用の感光性樹脂を塗布し、照射装置10の露光用の光を、フォトスペーサ用パターンを描いたマスク6に照射するだけで、基板2上に柱状のフォトスペーサ22が簡単に形成されるので、フォトスペーサ22を効率良く形成することができる。
Further, in the present embodiment, the work for correcting the deflection of the mask 6 is not required, so that it is possible to prevent the production efficiency of the LCD color filter from being lowered.
Furthermore, a photosensitive resin for forming a photo spacer is applied onto the substrate 2 on which the black matrix 20 is formed, and the exposure light of the irradiation device 10 is simply irradiated onto the mask 6 on which the photo spacer pattern is drawn. Since the columnar photospacer 22 is easily formed on 2, the photospacer 22 can be efficiently formed.

次に、本発明に係る第2実施形態のLCD用カラーフィルタの製造手順について図1、図2、図5及び図6を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態では、先ず、第1実施形態の図2で示したように、基板2上に格子状のブラックマトリックス20を形成する。
次に、図5に示すように、第1色(赤色)目パターンP1が描かれているマスク6上に、フォトスペーサ形成用の感光性樹脂を塗布する。そして、このマスク6に対して、露光用の光を照射することで、第1色目パターンP1が描かれている領域以外のマスク6の面にフォトスペーサ22を形成する。
Next, the manufacturing procedure of the color filter for LCD of 2nd Embodiment which concerns on this invention is demonstrated with reference to FIG.1, FIG.2, FIG.5 and FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.
In this embodiment, first, as shown in FIG. 2 of the first embodiment, a grid-like black matrix 20 is formed on the substrate 2.
Next, as shown in FIG. 5, a photo-resin forming photosensitive resin is applied on the mask 6 on which the first color (red) eye pattern P1 is drawn. Then, the photo spacer 22 is formed on the surface of the mask 6 other than the region where the first color pattern P1 is drawn by irradiating the mask 6 with exposure light.

そして、第1色目パターンP1及びフォトスペーサ22を形成したマスク6をマスクステージ8で保持する。そして、マスクステージ8を下方移動させていき、図6に示すように、マスク6の下面に形成したフォトスペーサ22が基板2の上面に形成したブラックマトリックス20に当接するまで、マスク6を基板2に近接させていく。このように、マスク6を基板2に近接させた状態では、ブラックマトリックス20の高さと、フォトスペーサ22の高さを合わせた高さがHとなる。この高さHは、近接露光装置が露光転写する際の基板2とマスク6とのギャップ幅GBに一致する。そして、照射装置10から露光用の光を、第1色目パターンP1及びフォトスペーサ22を形成したマスク6に照射することで、フォトスペーサ22及びブラックマトリックス20の間の所定位置にR(赤)のカラーフィルタ画素を形成する。そして、R(赤)のカラーフィルタ画素が形成された後に、現像工程を行なう。   Then, the mask 6 on which the first color pattern P1 and the photo spacer 22 are formed is held by the mask stage 8. Then, the mask stage 8 is moved downward, and the mask 6 is moved to the substrate 2 until the photo spacer 22 formed on the lower surface of the mask 6 contacts the black matrix 20 formed on the upper surface of the substrate 2 as shown in FIG. Keep it close to. Thus, in a state where the mask 6 is close to the substrate 2, the total height of the black matrix 20 and the photo spacer 22 is H. This height H coincides with the gap width GB between the substrate 2 and the mask 6 when the proximity exposure apparatus performs exposure transfer. The exposure device 10 irradiates exposure light to the mask 6 on which the first color pattern P1 and the photo spacer 22 are formed, so that R (red) is applied to a predetermined position between the photo spacer 22 and the black matrix 20. Color filter pixels are formed. Then, after the R (red) color filter pixels are formed, a development process is performed.

次に、図示しないが、第2色(緑色)目パターンが描かれているマスク6上に、ブラックマトリックス形成用の感光性樹脂を塗布し、このマスク6に対して、露光用の光を照射することで、第2色目パターンが描かれている領域以外のマスク6の面にフォトスペーサを形成する。次いで、第2色目パターン及びフォトスペーサを形成したマスク6をマスクステージ8で保持する。そして、マスクステージ8を下方移動させていき、マスク6の下面に形成したフォトスペーサが基板2の上面に形成したブラックマトリックス20に当接し、これらブラックマトリックス20及びフォトスペーサを合わせた高さが、基板2とマスク6とのギャップ幅GBに一致したときに、照射装置10から露光用の光を、第2色目パターン及びフォトスペーサを形成したマスク6に照射する。これにより、フォトスペーサ及びブラックマトリックス20の間の所定位置にG(緑)のカラーフィルタ画素を形成する。そして、G(緑)のカラーフィルタ画素が形成された後に、現像工程を行なう。
そして、第1色目の赤色の工程、第2色目の緑色の工程と同様に、第3色目の青色の工程も行なっていく。
Next, although not shown, a black matrix forming photosensitive resin is applied to the mask 6 on which the second color (green) eye pattern is drawn, and the mask 6 is irradiated with exposure light. As a result, a photo spacer is formed on the surface of the mask 6 other than the region where the second color pattern is drawn. Next, the mask 6 on which the second color pattern and the photo spacer are formed is held by the mask stage 8. Then, the mask stage 8 is moved downward, the photo spacer formed on the lower surface of the mask 6 contacts the black matrix 20 formed on the upper surface of the substrate 2, and the combined height of the black matrix 20 and the photo spacer is When the gap width GB between the substrate 2 and the mask 6 coincides, exposure light is irradiated from the irradiation device 10 to the mask 6 on which the second color pattern and the photo spacer are formed. Thus, G (green) color filter pixels are formed at predetermined positions between the photo spacer and the black matrix 20. Then, after the G (green) color filter pixels are formed, a development process is performed.
Then, similarly to the first color red step and the second color green step, the third color blue step is also performed.

本実施形態も、LCD用カラーフィルタの製造においてR(赤)、G(緑)、B(青)のカラーフィルタ画素を形成するときに、マスクステージ8を下方移動させることでマスク6を基板2上に近接させていくと、基板2の上面に形成したブラケックマトリックス20に、マスク6の下面に形成したフォトスペーサ22が当接し、マスク6の撓みを無くすことができる。そして、ブラックマトリックス20の高さと、フォトスペーサ22の高さを合わせた高さHが、近接露光する際に互いが近接する基板2とマスク6とのギャップ幅GBに一致しているので、マスク6を基板2上に近接させていくだけで最適なギャップ幅に設定される。したがって、本実施形態も、露光転写の際の解像度が向上し、色むらの無い高品質のLCD用カラーフィルタを製造することができるとともに、マスク6の撓みを矯正する作業が不要となるので、LCD用カラーフィルタの生産効率の低下を防止することができる。
また、本実施形態のマスク6は、第1色目パターン〜第3色目パターンが描かれている領域以外に形成されているフォトスペーサ22が、パターンの保護部材となるという効果も奏することができる。
Also in this embodiment, when forming R (red), G (green), and B (blue) color filter pixels in the manufacture of LCD color filters, the mask 6 is moved to the substrate 2 by moving the mask stage 8 downward. When approaching upward, the photo spacer 22 formed on the lower surface of the mask 6 comes into contact with the bracket matrix 20 formed on the upper surface of the substrate 2, and the bending of the mask 6 can be eliminated. Then, the height H of the black matrix 20 and the height of the photo spacer 22 is equal to the gap width GB between the substrate 2 and the mask 6 that are close to each other in the proximity exposure. The optimum gap width is set by simply bringing 6 close to the substrate 2. Therefore, this embodiment also improves the resolution at the time of exposure transfer, can produce a high-quality LCD color filter without color unevenness, and eliminates the need to correct the deflection of the mask 6. It is possible to prevent a decrease in production efficiency of the color filter for LCD.
Moreover, the mask 6 of this embodiment can also exhibit the effect that the photo spacers 22 formed outside the region where the first color pattern to the third color pattern are drawn serve as a pattern protection member.

本発明に係る近接露光装置の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the proximity exposure apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る第1又は第2実施形態の液晶表示装置用カラーフィルタの製造工程において基板の上面にブラックマトリックスを形成する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of forming a black matrix on the upper surface of a board | substrate in the manufacturing process of the color filter for liquid crystal display devices of 1st or 2nd embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第1実施形態の液晶表示装置用カラーフィルタの製造工程においてフォトスペーサを形成する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of forming a photo spacer in the manufacturing process of the color filter for liquid crystal display devices of 1st Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第1又は第2実施形態の液晶表示装置用カラーフィルタの製造工程においてカラーフィルタ画素を形成する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of forming a color filter pixel in the manufacturing process of the color filter for liquid crystal display devices of 1st or 2nd embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第2実施形態の液晶表示装置用カラーフィルタの製造工程においてマスクのパターンが描かれている領域以外にフォトスペーサを形成する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of forming a photo spacer other than the area | region where the pattern of the mask is drawn in the manufacturing process of the color filter for liquid crystal display devices of 2nd Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第2実施形態の液晶表示装置用カラーフィルタの製造工程においてマスクを基板に近接させることで、マスクに形成したフォトスペーサを基板に形成したブラックマトリックスに当接させる工程を示す図である。The figure which shows the process of making the photo spacer formed in the mask contact | abut to the black matrix formed in the board | substrate by making a mask adjoin to a board | substrate in the manufacturing process of the color filter for liquid crystal display devices of 2nd Embodiment which concerns on this invention. is there.

符号の説明Explanation of symbols

2 基板
4 基板ステージ
6 マスク
8 マスクステージ
10 照射装置
16 マスクフレーム
18 マスク保持枠
20 ブラックマトリックス
22 フォトスペーサ(マスク支持部材)
R 赤のカラーフィルタ画素(カラーフィルタ画素)
G 緑のカラーフィルタ画素(カラーフィルタ画素)
B 青のカラーフィルタ画素(カラーフィルタ画素)
GB ギャップ幅
2 Substrate 4 Substrate stage 6 Mask 8 Mask stage 10 Irradiation device 16 Mask frame 18 Mask holding frame 20 Black matrix 22 Photo spacer (mask support member)
R Red color filter pixel (color filter pixel)
G Green color filter pixel (color filter pixel)
B Blue color filter pixel (color filter pixel)
GB gap width

Claims (6)

マスクステージの下面に保持されているマスクを、基板ステージ上で保持されている基板に近接させていき、照射手段から露光用の光を前記マスクに照射し、前記マスクのパターンを前記基板に露光転写することで前記基板上にブラックマトリックス、カラーフィルタ画素等を形成して製造される液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、
前記基板上に形成した前記ブラックマトリックの上部にマスク支持部材が形成されており、このマスク支持部材は、前記マスク及び前記基板が近接する際に、前記マスクの下面に当接して前記マスクの撓みを矯正することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
The mask held on the lower surface of the mask stage is brought close to the substrate held on the substrate stage, the exposure light is irradiated to the mask from the irradiation means, and the pattern of the mask is exposed to the substrate In a color filter for a liquid crystal display device manufactured by forming a black matrix, a color filter pixel or the like on the substrate by transferring,
A mask support member is formed on an upper portion of the black matrix formed on the substrate, and the mask support member abuts on the lower surface of the mask when the mask and the substrate come close to each other, and the mask is bent. A color filter for a liquid crystal display device characterized by correcting the above.
前記基板上に形成される前記マスク支持部材は、前記ブラックマトリックス、前記カラーフィルタ画素と同様に、前記マスクのパターンを前記基板に露光転写することで形成される柱状のフォトスペーサであることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置用カラーフィルタ。   The mask support member formed on the substrate is a columnar photo spacer formed by exposing and transferring the pattern of the mask to the substrate, similarly to the black matrix and the color filter pixels. The color filter for a liquid crystal display device according to claim 1. マスクステージの下面に保持されているマスクを、基板ステージ上で保持されている基板に近接させていき、照射手段から露光用の光を前記マスクに照射し、前記マスクのパターンを前記基板に露光転写することで前記基板上にブラックマトリックス、カラーフィルタ画素等を形成して製造される液晶表示装置用カラーフィルタにおいて、
前記マスクの下面にマスク支持部材が形成されており、このマスク支持部材は、前記マスク及び前記基板が近接する際に、前記基板の上面に形成した前記ブラックマトリックと当接して前記マスクの撓みを矯正することを特徴とする液晶表示装置用カラーフィルタ。
The mask held on the lower surface of the mask stage is brought close to the substrate held on the substrate stage, the exposure light is irradiated to the mask from the irradiation means, and the pattern of the mask is exposed to the substrate In a color filter for a liquid crystal display device manufactured by forming a black matrix, a color filter pixel or the like on the substrate by transferring,
A mask support member is formed on the lower surface of the mask, and the mask support member comes into contact with the black matrix formed on the upper surface of the substrate when the mask and the substrate are close to each other, thereby bending the mask. A color filter for a liquid crystal display device characterized by correcting.
前記マスク支持部材の高さ及び前記ブラックマトリックスの高さの加算値は、前記マスク及び前記基板が近接する際のギャップ幅と同一の値に設定されていることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の液晶表示用カラーフィルタ。   4. The added value of the height of the mask support member and the height of the black matrix is set to the same value as the gap width when the mask and the substrate are close to each other. The color filter for liquid crystal display of any one of these. マスクステージの下面に保持されているマスクを、基板ステージ上で保持されている基板に近接させていき、照射手段から露光用の光を前記マスクに照射し、前記マスクのパターンを前記基板に露光転写することで前記基板上にブラックマトリックス、カラーフィルタ画素等を形成して液晶表示装置用カラーフィルタを製造する方法において、
前記マスクの下面及び前記基板の上面の一方から突出するマスク支持部材を形成する工程と、
前記マスク及び前記基板を近接させたときに、前記マスク支持部材が前記マスク及び前記基板の間に位置して前記マスクの撓みを矯正する工程とを備えていることを特徴とする液晶表示装置用カラーの製造方法。
The mask held on the lower surface of the mask stage is brought close to the substrate held on the substrate stage, the exposure light is irradiated to the mask from the irradiation means, and the pattern of the mask is exposed to the substrate In a method for producing a color filter for a liquid crystal display device by forming a black matrix, a color filter pixel or the like on the substrate by transferring,
Forming a mask support member protruding from one of the lower surface of the mask and the upper surface of the substrate;
A step of correcting the deflection of the mask by positioning the mask support member between the mask and the substrate when the mask and the substrate are brought close to each other. Color manufacturing method.
前記マスク支持部材を前記基板の上面に形成する工程を行なう場合には、前記基板上に形成した前記ブラックマトリックの上部に、前記マスクのパターンを前記基板に露光転写することで柱状のフォトスペーサを形成することを特徴とする請求項5記載の液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。   When performing the step of forming the mask support member on the upper surface of the substrate, columnar photo spacers are formed on the black matrix formed on the substrate by exposing and transferring the mask pattern onto the substrate. The method for producing a color filter for a liquid crystal display device according to claim 5, wherein the color filter is formed.
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