JP2008292627A - 積層フォトスペーサー付きカラーフィルタの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】積層フォトスペーサー付きカラーフィルタの製造方法にて、1)フォトレジストの塗布終了から減圧乾燥開始までの間でガラス基板40を待機させ、パターン41上のフォトレジストの乗り上げ部分の膜厚bをフォトレジストの粘性流動により低減させる際に、2)待機させる時間を調節して乗り上げ部分の膜厚の低減量を調整し、所望の高さの積層フォトスペーサーを設ける。待機においてガラス基板を温度制御して膜厚の低減量の精度を向上させる。
【選択図】図5
Description
図8、及び図9に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、ガラス基板(40)上にブラックマトリックス(41)、着色画素(42)、及び透明導電膜(43)が順次に形成されたものである。
図8、及び図9はカラーフィルタを模式的に示したもので、着色画素(42)は12個表されているが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角17インチの画面に数百μm程度の着色画素が多数個配列されている。
ブラックマトリックス(41)は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、着色画素(42)は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものであり、透明導電膜(43)は、透明な電極として設けられたものである。
或いは、ガラス基板(40)上に、ブラックマトリックス形成用の黒色フォトレジストを用いてフォトリソグラフィ法によってブラックマトリックス(41)を形成するといった方法がとられている。
蔵することにより、フルカラー表示が実現し、その応用範囲が飛躍的に広がり、液晶カラーTV、ノート型PCなど液晶表示装置を用いた多くの商品が創出された。
このスペーサーは透明な粒子であることから、画素内に液晶と一諸にスペーサーが入っていると、黒色表示時にスペーサーを介して光がもれてしまい、また、液晶材料が封入されている基板間にスペーサーが存在することによって、スペーサー近傍の液晶分子の配列が乱され、この部分で光もれを生じ、コントラストが低下し表示品質に悪影響を及ぼす、などの問題を有していた。
図7は、このような液晶表示装置用カラーフィルタの部分断面図である。図7に示すように、液晶表示装置用カラーフィルタ(7)は、ガラス基板(40)上にブラックマトリックス(41)、着色画素(42)、及び透明導電膜(43)が順次に形成され、ブラックマトリックス(41)上方の透明導電膜(43)上にスペーサー機能を有する突起部としてのフォトスペーサー(44)が形成されている。このような液晶表示装置用カラーフィルタ(7)を用いた液晶表示装置には、フォトスペーサー(44)が画素内を避けた位置に形成されているので、上記コントラストの改善がみられる。
この一例として示す積層フォトスペーサー(Ps)は、ブラックマトリックス(41)上の第一色目の赤色着色画素(42R)の延長パターン(P1)と、第二色目の緑色着色画素(42G)の延長パターン(P2)と、第三色目の青色着色画素(図示せず)の上部パターン(P3)を積層した構成である。積層フォトスペーサー(Ps)の高さは、第一色目の赤色着色画素(42R)の上面から積層フォトスペーサーの上部パターン(P3)の上面までの高さ(H)である。
洗浄処理が施されたガラス基板(図示せず)は、図2中、左方から白太矢印で示すように、基板搬入ユニット(11)に搬入され、続いて、塗布装置(12)によるフォトレジストの塗布、減圧乾燥装置(13)による予備乾燥処理が行われ、基板搬出ユニット(14)からプリベーク装置(図示せず)へと搬送される。
塗布装置(12)と減圧乾燥装置(13)のサイクルタイムを一定にすることによって、すなわち、塗布時間を一定にし、塗布終了から減圧乾燥開始までの時間を一定にし、減圧乾燥時間を一定にし、また、与えられたサイクルタイムの持時間内で塗布及び減圧乾燥各処理を完了することによって、塗布装置(12)と減圧乾燥装置(13)における品質を
安定させ、処理能力の確保を計っている。
高さ調整が必要な際の、第一の手法としては、例えば、ブラックマトリックス(41)にて調整する手法が挙げられる。これは延長パターン(P1〜P2)或いは上部パターン(P3)の膜厚を調整する際に、予め、ブラックマトリックス(41)の膜厚を調整しておく手法である。しかし、この手法にも限界がある。
また、実際の製造においては、例えば、フォトレジストのロット間にて粘性にバラツキが生じていると、延長パターン(P1〜P2)或いは上部パターン(P3)の膜厚に変動がみられることがある。この際は、上記同様、好ましい手法ではないが、フォトレジストの粘性を調整することもある。
つまり、着色画素の膜厚と延長パターンの膜厚の一定な関係を、調整幅を有する関係のものとし、積層フォトスペーサー付きカラーフィルタの設計の制約を緩和し、また、所望する高さの積層フォトスペーサー付きカラーフィルタを容易に製造することのできる積層フ
ォトスペーサー付きカラーフィルタの製造方法を提供する。
1)前記着色画素の形成に用いるフォトレジストの塗布終了から減圧乾燥開始までの間でガラス基板を待機させ、予めガラス基板上に設けられたパターン上の該フォトレジストの乗り上げ部分の膜厚を、該フォトレジストの粘性流動により低減させる際に、
2)上記待機させる時間を調節することにより、乗り上げ部分の膜厚の低減量を調整し、所望する高さの積層フォトスペーサーを設けることを特徴とする積層フォトスペーサー付きカラーフィルタの製造方法である。
図4は、本発明による積層フォトスペーサー付きカラーフィルタの製造方法で用いられる塗布装置〜減圧乾燥装置の配置の一例を示す平面図である。図4に示す、この塗布装置〜減圧乾燥装置の配置は、塗布装置(12)と減圧乾燥装置(13)との間に待機エリア(ステージ・バッファ)(15)が設けられている。
この待機エリア(ステージ・バッファ)(15)は、着色画素の形成に用いるフォトレジストの塗布終了から減圧乾燥開始までの間でガラス基板を待機させ、予めガラス基板上に設けられたパターン上のフォトレジストの乗り上げ部分の膜厚を、フォトレジストの粘性流動により低減させるためのものである。
尚、前記図3に示す、乗り上げ部分(b)の膜厚(h1)は、塗布終了直後の膜厚(h2)と収斂した膜厚(h3)との間にある(h2>h1>h3)。
上記待機時間は、乗り上げ部分(b)の膜厚として所望する膜厚が得られるように、サイクルタイムの持時間内で調節した待機時間であり、この調節した待機時間を一定に保ものである。
図6に示すように、積層フォトスペーサー(Ps−2)は、延長パターン(P1)と延長パターン(P2)と上部パターン(P3)で構成されている。しかし、この積層フォトスペーサー(Ps−2)においては、延長パターン(P2)と上部パターン(P3)の2層が積層フォトスペーサーの高さ調整に寄与するので、調整幅は狭くなるものの、事前に、フォトレジストの乗り上げ部分(b)の膜厚(h2)が十分に厚くなるようにフォトレジストの粘性を調整しておくことにより、2層分の効果は十分に得られる。
11・・・基板搬入ユニット
12・・・塗布装置
13・・・減圧乾燥装置
14・・・基板搬出ユニット
15・・・待機エリア(ステージ・バッファ)
40・・・ガラス基板
41・・・ブラックマトリックス
42・・・着色画素
43・・・透明導電膜
44・・・フォトスペーサー
42R・・・赤色着色画素
42G・・・緑色着色画素
42B・・・青色着色画素
60・・・フォトレジストの塗膜
P1・・・赤色着色画素の延長パターン
P2・・・緑色着色画素の延長パターン
P3・・・青色着色画素の上部パターン
Ps、Ps−2・・・積層フォトスペーサー
a・・・着色画素を形成する部分
b・・・乗り上げる部分(延長パターン部)
Claims (2)
- ガラス基板上に少なくとも着色画素及び該着色画素の形成と同時に形成される着色画素の延長パターン又は上部パターンが順次に形成され、該延長パターン又は上部パターンで構成される積層フォトスペーサーが設けられた積層フォトスペーサー付きカラーフィルタの製造方法において、
1)前記着色画素の形成に用いるフォトレジストの塗布終了から減圧乾燥開始までの間でガラス基板を待機させ、予めガラス基板上に設けられたパターン上の該フォトレジストの乗り上げ部分の膜厚を、該フォトレジストの粘性流動により低減させる際に、
2)上記待機させる時間を調節することにより、乗り上げ部分の膜厚の低減量を調整し、所望する高さの積層フォトスペーサーを設けることを特徴とする積層フォトスペーサー付きカラーフィルタの製造方法。 - 前記待機において、ガラス基板を温度制御することにより、乗り上げ部分の膜厚の低減量の精度を向上させることを特徴とする請求項1記載の積層フォトスペーサー付きカラーフィルタの製造方法。
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JP2007136316A JP2008292627A (ja) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | 積層フォトスペーサー付きカラーフィルタの製造方法 |
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JP2006284668A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタの製造方法及び製造装置 |
JP2006323057A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Toppan Printing Co Ltd | 液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法及び製造装置 |
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2007
- 2007-05-23 JP JP2007136316A patent/JP2008292627A/ja active Pending
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