JP2011048237A - Method of manufacturing color filter and color filter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a color filter by which a dummy laminate photospacer is arranged at an optional position outside of the display screen area using a small-sized mask exposure system and the color filter manufactured by the same. <P>SOLUTION: In the method of manufacturing the color filter provided with a laminate photospacer including a color pixel of at least ≥3 layers and a color pattern of at least one or more layers on a glass substrate, the color pixel and the laminate spacer are formed using a small-sized mask continuous exposure system. When the laminate photospacer is formed, a shading pattern formed by using an inkjet method or a printing method is arranged on a part having no use for the laminate photospacer on a resist for forming the laminate photospacer to be masked and after that, the whole surface of the substrate is exposed and next, the shading pattern and the unexposed resist for forming the laminate photospacer on the part of the shading pattern part are removed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、大型基板に対して小型マスク露光方式を用いたカラーフィルタの製造方法と、それによって作製されたカラーフィルタに関する。   The present invention relates to a color filter manufacturing method using a small mask exposure method for a large substrate, and a color filter manufactured thereby.

カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、カラー液晶表示装置に不可欠な部材で、液晶表示装置の画質を向上させたり、各画素にそれぞれ赤(R)、緑(G)、青(B)の原色の色彩を与えたりする役割を有している。このカラーフィルタの製造工程は、一般に、感光性樹脂に顔料や染料などの着色剤を分散混入した着色感光性樹脂や透明な感光性樹脂を、ガラス基板上に、スピンコート法あるいはスピンレスコート法で均一厚さに塗布し、余剰の溶剤を乾燥除去したあと、フォトリソグラフ法によりこのレジスト膜に対して所望形状のフォトマスクを介して、プロキシミティ露光(近接露光)などで超高圧水銀灯を使用して活性エネルギー線を照射し、硬化(ネガ型)またはアルカリ溶解度を高め(ポジ型)、アルカリ溶液などで溶解する部分を除去することにより現像してポストベークを施す操作を、必要数だけ繰り返すことにより行われる。   The color filter used in the color liquid crystal display device is an indispensable member for the color liquid crystal display device, and improves the image quality of the liquid crystal display device, and each pixel has red (R), green (G), and blue (B). It has the role of giving the primary color. The manufacturing process of this color filter generally includes a colored photosensitive resin or a transparent photosensitive resin in which a coloring agent such as a pigment or a dye is dispersed and mixed in a photosensitive resin, and a spin coating method or a spinless coating method on a glass substrate. After applying to a uniform thickness and drying and removing excess solvent, an ultra-high pressure mercury lamp is used for proximity exposure (proximity exposure) through a photomask of the desired shape for this resist film by photolithography. Then, irradiate with active energy rays, cure (negative type) or increase alkali solubility (positive type), remove the part that dissolves with alkaline solution, etc., and develop and post bake as many times as necessary Is done.

従来、前記感光性樹脂領域を露光する露光装置としては、矩形のガラス基板の表面全体に光を照射可能な照明光学系を有し、ガラス基板との間にマスクパターンが露光される、または露光された領域を遮蔽するマスクを配置して、一括露光するものが知られていた。前記したプロキシミティ露光方式は、一般に、光源として超高圧水銀灯を使用し、フライアイレンズで照度ムラを一様にした照明光を、コリメーターレンズにより平行光に変換する。マスクと基板は、数十μmから数百μmの間隙を持って配置されている。マスクの上から平行光を照射し、マスクのパターンを基板上に転写する。このように、プロキシミティ露光方式では、投影光学系を使用する必要が無く、装置構成としては非常にシンプルであるために、装置価格が安い、また、1ショットでマスクと同じ基板面積が露光できるので、基板の寸法に対応したマスクを用いればタクトが短い利点を有している。   Conventionally, the exposure apparatus that exposes the photosensitive resin region has an illumination optical system capable of irradiating light on the entire surface of a rectangular glass substrate, and a mask pattern is exposed between the glass substrate and exposure. It has been known to perform a batch exposure by arranging a mask for shielding the formed area. The proximity exposure system generally uses an ultra-high pressure mercury lamp as a light source, and converts illumination light with uniform illuminance unevenness by a fly-eye lens into parallel light by a collimator lens. The mask and the substrate are arranged with a gap of several tens to several hundreds of μm. Parallel light is irradiated from above the mask to transfer the mask pattern onto the substrate. As described above, in the proximity exposure method, it is not necessary to use a projection optical system, and the apparatus configuration is very simple. Therefore, the apparatus price is low, and the same substrate area as the mask can be exposed in one shot. Therefore, if a mask corresponding to the dimensions of the substrate is used, there is an advantage that the tact is short.

しかしながら、液晶パネルを構成しているカラーフィルタ基板およびTFT(Thin
Film Transistor)基板の大型化に伴い、最近では第6世代(1500mm×1800mm)、第8世代(2160mm×2400mm)、あるいは第10世代(2850mm×3050mm)と呼ばれる様にガラス基板は年々大型化し、画素形成のためのフォトマスクも大型化を余儀なくされ、前記した一括露光装置では、照明光学系およびマスクが大きくなりコストが高くなるだけでなく、エネルギー効率が悪く、材料技術的にも対応が困難となっている。その中でも、カラーフィルタの製造コストの低減のために、フォトマスクのコストを低減させることが課題とされていた。
However, the color filter substrate and TFT (Thin
With the increase in size of the film transistor substrate, the glass substrate has recently become larger year by year as called the 6th generation (1500 mm × 1800 mm), 8th generation (2160 mm × 2400 mm), or 10th generation (2850 mm × 3050 mm), The photomask for pixel formation is also forced to increase in size. In the above-described batch exposure apparatus, not only the illumination optical system and the mask become large and cost increases, but also energy efficiency is low and it is difficult to cope with the material technology. It has become. Among them, reducing the cost of the photomask has been an issue in order to reduce the manufacturing cost of the color filter.

そこで、フォトマスクの製造コストを低減するための方式として、例えば特許文献1には、光源にレーザを用い、画像データに基づいて光を変調しながら相対走査することで2次元画像の形成を行うマスクレス露光方式が開示されている。この方式は、高価なフォトマスクを使用せずに画素を形成できるため、大幅なコストダウンが期待できる。しかし、マスクレス露光方式では、露光に使用される空間変調素子とレーザに適した感光性樹脂組成物の開発が難しく、例えば特許文献1に記載の方法では、酸素遮断膜を設け、露光時の感度を向上させる必要がある等、コストダウン要求の厳しい大型基板のカラーフィルタに適用するには課題が多いのが実情である。   Thus, as a method for reducing the manufacturing cost of a photomask, for example, in Patent Document 1, a laser is used as a light source, and a two-dimensional image is formed by performing relative scanning while modulating light based on image data. A maskless exposure method is disclosed. In this method, since a pixel can be formed without using an expensive photomask, significant cost reduction can be expected. However, in the maskless exposure method, it is difficult to develop a photosensitive resin composition suitable for a spatial modulation element and a laser used for exposure. For example, in the method described in Patent Document 1, an oxygen barrier film is provided, In reality, there are many problems in applying to color filters on large substrates where cost reduction is severe, such as the need to improve sensitivity.

また、特許文献2および特許文献3には、小型マスクパターンを介した露光光を、一定方向に搬送された被露光基板上でスキャンニングさせ、複数の露光領域がフォトマスクの
下側を順次通過するのに同期してシャッターで露光光の照射及び遮断を切り替えることにより、ストライプパターンあるいはドットパターンを焼き付ける露光方法(以下、小型マスク露光方式と称する)の技術が開示されている。
In Patent Document 2 and Patent Document 3, exposure light passing through a small mask pattern is scanned on an exposed substrate transported in a fixed direction, and a plurality of exposure regions sequentially pass under the photomask. A technique of an exposure method (hereinafter referred to as a small mask exposure method) in which a stripe pattern or a dot pattern is printed by switching irradiation and blocking of exposure light with a shutter in synchronization with this is disclosed.

この小型マスク露光方式では、従来の着色感光性樹脂や透明感光性樹脂が塗布された被露光基板を用いて、YAGレーザーのような点滅光源を用い、スキャン露光中にマスク上方に設けられたシャッター(ブラインドシャッター)を被露光基板の搬送と同期させながら開閉することにより、露光領域と非露光領域とを分割している。この小型マスク露光方式では、マスクの大きさを従来の露光方式に比べて大幅に縮小することが可能であるが、マスク上に描画されたパターンを繰り返し焼き付けるため、基本的には同じパターンを繰り返し形成することになる。   In this small mask exposure system, a conventional substrate to be exposed coated with colored photosensitive resin or transparent photosensitive resin is used, a blinking light source such as a YAG laser, and a shutter provided above the mask during scanning exposure. The exposure area and the non-exposure area are divided by opening and closing the (blind shutter) in synchronization with the conveyance of the substrate to be exposed. With this small mask exposure method, the size of the mask can be greatly reduced compared to the conventional exposure method, but basically the same pattern is repeated because the pattern drawn on the mask is repeatedly printed. Will form.

一般的に、カラーフィルタに配置されるフォトスペーサ(PS:Photo Spacer)は、表示画面領域外の、例えば、ブラックマトリックス(BMと称する)額縁上や、パネル間ガラス上にも配置される。これらは、パネルの貼り合わせ工程にて、パネル周辺のフォトスペーサが潰れすぎないようにする役割を持っている。パネル外側の張り合わせギャップを保持し、パネル外周辺部のセルギャップを安定化させる役割を持っているこれらのフォトスペーサはダミーPSと呼ばれる。ダミーPSの配置パターンは、表示画素エリアのように等ピッチで配列されていないケースが多く、例えば、額縁外周のガラス上ダミーPSは、パネル製造工程で必要なアライメントマーク類と干渉しないように配置されている。しかし、前述の通り、小型マスク露光方式では、繰り返しピッチでパターンが配置されていることが前提条件となっているため、ダミーPSを形成できるエリアに制限が生じてしまい、パネル製造工程で不具合となる懸念がある。   In general, photo spacers (PS: Photo Spacer) arranged in a color filter are arranged outside a display screen region, for example, on a black matrix (referred to as BM) frame or on an inter-panel glass. These have a role of preventing the photo spacer around the panel from being crushed in the panel bonding process. These photo spacers that hold the bonding gap on the outside of the panel and stabilize the cell gap on the outer periphery of the panel are called dummy PSs. The arrangement pattern of the dummy PS is often not arranged at an equal pitch as in the display pixel area. For example, the dummy PS on the glass on the outer periphery of the frame is arranged so as not to interfere with alignment marks required in the panel manufacturing process. Has been. However, as described above, in the small mask exposure method, since it is a precondition that the pattern is arranged at a repetitive pitch, the area in which the dummy PS can be formed is limited, which causes a problem in the panel manufacturing process. There are concerns.

特開2007−11231号公報JP 2007-11231 A 特開2007−281317号公報JP 2007-281317 A 特開2007−121344号公報JP 2007-121344 A

本発明は、上記した問題点を解決するために為されたもので、小型マスク露光方式を用いて、表示画面領域外の任意の位置にダミー積層フォトスペーサを配置できるカラーフィルタの製造方法と、それによって作製されたカラーフィルタを提供することを課題としている。   The present invention was made to solve the above-described problems, and a method for manufacturing a color filter in which a dummy laminated photo spacer can be arranged at an arbitrary position outside the display screen area using a small mask exposure method, and An object is to provide a color filter manufactured thereby.

本発明の請求項1に係る発明は、ガラス基板上に、少なくとも3レイヤー以上の着色画素と、少なくとも1レイヤー以上の着色パターンを含む積層フォトスペーサを設けるカラーフィルタの製造方法において、前記着色画素と前記積層スペーサとを小型マスク露光方式を用いて形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。   The invention according to claim 1 of the present invention is the method for producing a color filter in which a laminated photo spacer including a colored pixel of at least three layers and a colored pattern of at least one layer is provided on a glass substrate. A method of manufacturing a color filter, wherein the laminated spacer is formed using a small mask exposure method.

また、本発明の請求項2に係る発明は、前記積層フォトスペーサを形成する際に、積層フォトスペーサ形成用レジスト上の積層フォトスペーサを不要とする部分に、インクジェット法または印刷法を用いて形成された遮光パターンを配置してマスキングし、その後基板を全面露光し、その後、前記遮光パターンと遮光パターン部分の未露光の積層フォトスペーサ形成用レジストを除去することを特徴とする請求項1に記載するカラーフィルタの製造方法である。   In the invention according to claim 2 of the present invention, when the laminated photo spacer is formed, it is formed by using an ink jet method or a printing method on a portion where the laminated photo spacer on the laminated photo spacer forming resist is unnecessary. 2. The light shielding pattern is disposed and masked, and then the entire surface of the substrate is exposed, and then the unexposed layered photo spacer forming resist on the light shielding pattern and the light shielding pattern portion is removed. This is a method for manufacturing a color filter.

次に、本発明の請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載するカラーフィルタの製造方法によって作製された、前記積層フォトスペーサが前記ガラス基板のパネル表示部画素領域内とパネル表示部画素領域外に形成されていることを特徴とするカラーフィルタである。   Next, in the invention according to claim 3 of the present invention, the laminated photo spacer manufactured by the method for manufacturing a color filter according to claim 1 or 2 is arranged in the panel display unit pixel region of the glass substrate and panel display. The color filter is formed outside the partial pixel region.

また、本発明の請求項4に係る発明は、複数種の前記積層フォトスペーサが、任意の位置に配置されていることを特徴とする請求項3に記載するカラーフィルタである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the color filter according to the third aspect, wherein a plurality of types of the laminated photo spacers are arranged at arbitrary positions.

従来の、小型マスク露光方式では、パターン配置領域を細かく区切ってパターニングできないという設計上の制約が大きかったが、本発明のカラーフィルタの製造方法により、任意の位置に小型マスク露光方式でパターンを形成することが可能となる。そのため、本発明のカラーフィルタは、表示画面領域外の任意の位置にダミー積層フォトスペーサを配置でき、パネル貼り合わせ工程にて、安定したセルギャップを得ることが可能となる。つまり、本発明によって、低コストで且つ設計自由度の高い積層フォトスペーサ付カラーフィルタの製造が可能となる。   In the conventional small mask exposure method, the design restriction that the pattern arrangement area could not be finely divided and patterned was large, but the pattern was formed at an arbitrary position by the small mask exposure method by the color filter manufacturing method of the present invention. It becomes possible to do. Therefore, in the color filter of the present invention, the dummy laminated photo spacer can be disposed at an arbitrary position outside the display screen region, and a stable cell gap can be obtained in the panel bonding process. That is, according to the present invention, it is possible to manufacture a color filter with a laminated photo spacer with low cost and high design flexibility.

小型マスク露光方式を斜視で見た概略説明図。Schematic explanatory drawing which looked at the small mask exposure system in perspective. 従来のカラーフィルタ設計でのダミー積層PS配置エリアの平面説明図。Plane explanatory drawing of the dummy lamination PS arrangement area in the conventional color filter design. 本発明の一実施形態に係るダミー積層PS製造のBM基板の部分平面説明図。The partial top explanatory view of the BM substrate of dummy lamination PS manufacture concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るダミー積層PS製造のレジスト塗布の部分平面説明図。Explanatory drawing of the partial plane of the resist application of dummy lamination PS manufacture concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るダミー積層PS製造のマスキングの部分平面説明図。Explanatory drawing of the partial plane of masking of dummy lamination PS manufacture concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るダミー積層PS製造の露光の部分平面説明図。Explanatory drawing of the partial plane of exposure of dummy lamination PS manufacture concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るフォトマスクの配置の平面説明図。Plane explanatory drawing of arrangement of a photomask concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るダミー積層PS製造の現像の部分平面説明図。Explanatory drawing of the partial plane of development of dummy lamination PS manufacture concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る完成したダミー積層PS配置エリアの部分平面説明図。FIG. 6 is a partial plan explanatory view of a completed dummy laminated PS arrangement area according to an embodiment of the present invention.

本発明のカラーフィルタの製造方法によるカラーフィルタを、一実施形態に基づいて以下に説明する。   A color filter according to the method for producing a color filter of the present invention will be described below based on an embodiment.

従来の、小型マスク露光方式では、パターン配置領域を細かく区切ってパターニングできないという設計上の制約が大きかったため、図2に示すように、ガラス基板に面付けされた画素表示領域1の間のダミー積層PS配置部2のダミー積層PS3は一定のピッチで配置されている。   In the conventional small mask exposure method, since there is a great design restriction that the pattern placement area cannot be finely divided and patterning is performed, as shown in FIG. 2, a dummy stack between pixel display areas 1 facing a glass substrate is used. The dummy laminated PS3 of the PS placement unit 2 is placed at a constant pitch.

本発明のカラーフィルタの製造方法は、少なくとも、ガラス基板上に予めブラックマト
リックス(BM)パターンが形成してあるBM基板4上に、着色感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂層を塗布する塗布工程と、ダミーPSを形成したくない部分に遮光性材料を適用して遮光するマスキング工程と、この基板上の感光性樹脂層全面を小型マスク露光方式でパターン露光し硬化させる露光工程と、感光性樹脂層の未露光(未硬化)部分を除去し露光後の感光性樹脂層を現像する現像工程と、現像後の感光性樹脂層を熱硬化させる焼成工程とから成り、この工程をこの順序で複数回繰り返すことで、少なくとも3レイヤー以上の着色画素と少なくとも1レイヤー以上の着色パターンを含む積層フォトスペーサが形成される。フィルタセグメントは、赤、緑、青、黄、オレンジおよびシアンからなる群から選ぶことができる。これを液晶用とする場合は、必要に応じてITO等の透明導電層をスパッタリングにて膜付け処理し、さらにフォトスペーサおよびダミーPSを形成し、配向膜層を順次積層してカラーフィルタ基板とする。例えば薄膜トランジスタのような電極を形成した対向基板と対置させ液晶層を介して、液晶表示装置を構成する。
The method for producing a color filter of the present invention is such that a photosensitive resin layer made of a colored photosensitive resin composition is applied on at least a BM substrate 4 on which a black matrix (BM) pattern is previously formed on a glass substrate. A masking process in which a light shielding material is applied to a portion where the dummy PS is not desired to be shielded, an exposure process in which the entire surface of the photosensitive resin layer on the substrate is subjected to pattern exposure by a small mask exposure method, and a photosensitive process. The developing step comprises removing the unexposed (uncured) portion of the photosensitive resin layer and developing the exposed photosensitive resin layer, and the firing step thermally curing the developed photosensitive resin layer. By repeating a plurality of times, a laminated photo spacer including at least three layers of colored pixels and at least one layer of colored patterns is formed. The filter segment can be selected from the group consisting of red, green, blue, yellow, orange and cyan. When this is used for a liquid crystal, a transparent conductive layer such as ITO is formed by sputtering as necessary, further a photo spacer and a dummy PS are formed, and an alignment film layer is sequentially laminated to form a color filter substrate. To do. For example, a liquid crystal display device is configured through a liquid crystal layer so as to face a counter substrate on which electrodes such as thin film transistors are formed.

はじめに、ガラス基板上に、一般的なフォトリソグラフィー法を用いて、黒色顔料分散レジストにてブラックマトリクス(BM)パターン、表示部画素領域周辺の帯状遮光領域(BM額縁)5、及び周辺ダミーパターンとアライメントマークを形成して、図3に示すように、BM基板4を作製する。   First, on a glass substrate, using a general photolithography method, a black matrix (BM) pattern, a band-shaped light-shielding region (BM frame) 5 around the display unit pixel region, and a peripheral dummy pattern using a black pigment dispersion resist An alignment mark is formed, and the BM substrate 4 is produced as shown in FIG.

カラーフィルタの透明基板には、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板等、公知の透明基板材料を使用できる。中でもガラス基板は、透明性、強度、耐熱性、耐候性において優れている。   A known transparent substrate material such as a glass substrate, a quartz substrate, or a plastic substrate can be used for the transparent substrate of the color filter. Among them, the glass substrate is excellent in transparency, strength, heat resistance, and weather resistance.

次に、図4に示すように、BM形成済みのBM基板4に、赤色レジスト6を塗布し、乾燥を行う。感光性樹脂着色組成物の塗布工程では、スリットダイコーター、スピンコーター等、公知の塗工装置を用いて均一に塗工する。その後、溶剤成分を除去するため必要に応じて、減圧乾燥処理やプリベーク処理を施す。   Next, as shown in FIG. 4, a red resist 6 is applied to the BM substrate 4 on which the BM has been formed and dried. In the coating process of the photosensitive resin coloring composition, the coating is uniformly performed using a known coating apparatus such as a slit die coater or a spin coater. Then, in order to remove a solvent component, a vacuum drying process and a prebaking process are performed as needed.

次に、図5に示すように、ダミー積層PSを形成したくない部分を遮光パターン7でマスキングして遮光する。遮光材料にはPVA(ポリビニルアルコール)樹脂等の、水溶性のある樹脂に、カーボンブラック等の遮光性のある材料を混合したものを使用する。下地に塗布してあるレジストにダメージを与えないため、水性材料が望ましい。   Next, as shown in FIG. 5, a portion where the dummy laminate PS is not desired to be formed is masked with a light shielding pattern 7 to shield the light. As the light shielding material, a water-soluble resin such as PVA (polyvinyl alcohol) resin mixed with a light shielding material such as carbon black is used. An aqueous material is desirable because it does not damage the resist applied to the base.

この遮光パターン7のマスキング方式としては、インクジェット方式や印刷法等により、所望する部分にのみ選択的に遮光性材料を適用することでマスキングする。なお、ここで使用するインクジェット装置は、カラーフィルタの着色画素作製に使用されているようなミクロンレベルの高精度のものは必要なく、サブミリレベルのもので十分である。また、スキャン直交方向の吐出ピッチも可変である必要がない為、装置費用は比較的低く抑えることができる。   As a masking method for the light shielding pattern 7, masking is performed by selectively applying a light shielding material only to a desired portion by an ink jet method or a printing method. Note that the inkjet device used here does not need a micron-level high-precision device used for producing colored pixels of a color filter, and a sub-millimeter level device is sufficient. Further, since the discharge pitch in the scan orthogonal direction does not need to be variable, the apparatus cost can be kept relatively low.

次に、図1に示すような小型マスク連続露光装置を用いて、図6に示すように、基板全面に露光を行う。この全面露光基板8では、遮光パターン7下の赤色レジスト6層には光が届かないため、ダミー積層PS配置部2と画素表示領域1の赤色レジストのみが露光される。   Next, using the small mask continuous exposure apparatus as shown in FIG. 1, the entire surface of the substrate is exposed as shown in FIG. In this whole surface exposure substrate 8, since the light does not reach the red resist 6 layer under the light shielding pattern 7, only the red resist in the dummy laminated PS arrangement portion 2 and the pixel display region 1 is exposed.

基板全面露光に用いる露光用のフォトマスクは、例えば、図7に示すように、露光パターン(イ)を有する、被露光基板であるガラス基板と比較して小さいフォトマスク(ロ)6版を等しいピッチで横一列に並べ、このフォトマスク間の空隙を補完する形で、同様に6版のフォトマスクを後方に配置することにより、合計12版配置されている。被露光基板が縦方向(ハ)に搬送されることで、フォトマスクを介した露光光が、被露光基板に照射される。   For example, as shown in FIG. 7, the exposure photomask used for the entire substrate exposure is equivalent to a photomask (b) 6 plate having an exposure pattern (A) and smaller than a glass substrate which is a substrate to be exposed. A total of 12 plates are arranged by arranging six photomasks in the rear in a similar manner so that they are arranged in a row at a pitch and the gap between the photomasks is complemented. By exposing the substrate to be exposed in the vertical direction (c), exposure light through the photomask is irradiated onto the substrate to be exposed.

フォトマスク(ロ)の露光パターン(イ)には,ストライプ状ドットのスリット又はドット状の孔が形成されており、このスリットを介した露光光が被露光基板に照射されることにより、ストライプ状又はドット状の画素パターンが形成される。尚、露光位置の合わせについては、フォトマスクに配されたパターンと被露光基板のBMパターンをCCDカメラにて読み取ることにより、その位置関係を監視しながら、逐次露光位置を調整してスキャン露光を行う仕組みとなっている。   In the exposure pattern (a) of the photomask (b), slits of dot-like dots or dot-like holes are formed, and the exposure light through the slits is irradiated onto the substrate to be exposed. Alternatively, a dot-like pixel pattern is formed. As for the alignment of the exposure position, scan exposure is performed by sequentially adjusting the exposure position while monitoring the positional relationship by reading the pattern arranged on the photomask and the BM pattern of the substrate to be exposed with a CCD camera. It is a mechanism to do.

以上の露光プロセスを経た後に、図8に示すように、アルカリ現像等により、遮光パターン7と赤色レジスト6を同時に溶解現像させて除去する。また、アルカリ現像前に水洗処理等を行い、遮光パターン7のみを予め除去してもよい。その後焼成を行い、赤色画素層のパターニングが完了する。現像は、従来公知の現像方法により、感光性樹脂層の未露光部分を除去する。未露光部分の除去に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。現像処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。また、現像後加熱処理を施して熱硬化させる工程を設ける。加熱方法としてはコンベクションオーブン、ホットプレート、ハロゲンヒータ、IRオーブンによる加熱等が利用できる。   After the above exposure process, as shown in FIG. 8, the light shielding pattern 7 and the red resist 6 are simultaneously dissolved and removed by alkali development or the like and removed. Further, it is also possible to remove only the light-shielding pattern 7 in advance by performing a washing process or the like before alkali development. Thereafter, baking is performed to complete patterning of the red pixel layer. In the development, an unexposed portion of the photosensitive resin layer is removed by a conventionally known development method. In removing the unexposed portion, an aqueous solution such as sodium carbonate or sodium hydroxide is used as an alkali developer, and an organic alkali such as dimethylbenzylamine or triethanolamine can also be used. Moreover, an antifoamer and surfactant can also be added to a developing solution. As a development processing method, a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied. In addition, a step of performing heat treatment after development and performing heat curing is provided. As a heating method, a convection oven, a hot plate, a halogen heater, heating by an IR oven, or the like can be used.

緑色画素層及び青色画素層等の他色のレイヤーについても、前記した赤色画素層と同様の要領でパターニングを行う。その後に、必要に応じて、透明電極膜(ITO)をスパッタリングにて膜付け処理する。   The other color layers such as the green pixel layer and the blue pixel layer are patterned in the same manner as the red pixel layer. Thereafter, if necessary, a transparent electrode film (ITO) is formed by sputtering.

次に、フォトスペーサおよびダミー積層PSを形成する。図9に示すように、従来は表示画素部と同じパターンが連続的に形成されるため、余分なパターンが形成されるが、本発明によれば、現行設計と同等の高さを持つダミー積層PS3を必要な部分にのみ形成することができる。   Next, a photo spacer and a dummy laminate PS are formed. As shown in FIG. 9, since the same pattern as the display pixel portion is conventionally formed continuously, an extra pattern is formed. According to the present invention, a dummy stack having a height equivalent to the current design is formed. PS3 can be formed only in necessary portions.

このようにして、小型マスク露光方式では、パターン配置領域を細かく区切ってパターニングできないという設計上の制約が大きかったが、本発明により、任意の位置に小型マスク露光方式でパターンを形成することが可能となり、ダミー積層PSを必要な部分にのみ形成することができる。   Thus, in the small mask exposure method, the design restriction that the pattern placement area cannot be finely divided and patterned is large. However, according to the present invention, a pattern can be formed at any position by the small mask exposure method. Thus, the dummy laminate PS can be formed only in a necessary portion.

a・・・露光パターン b・・・フォトマスク c・・・被露光基板搬送方向
1・・・画素表示部分 2・・・ダミー積層PS配置部 3・・・ダミー積層PS
4・・・BM基板 5・・・BM額縁 6・・・赤色レジスト
7・・・遮光パターン 8・・・全面露光基板
a ... exposure pattern b ... photomask c ... substrate transport direction 1 ... pixel display part 2 ... dummy laminated PS placement part 3 ... dummy laminated PS
4 ... BM substrate 5 ... BM frame 6 ... Red resist
7 ... Light-shielding pattern 8 ... Fully exposed substrate

Claims (4)

ガラス基板上に、少なくとも3レイヤー以上の着色画素と、少なくとも1レイヤー以上の着色パターンを含む積層フォトスペーサを設けるカラーフィルタの製造方法において、前記着色画素と前記積層スペーサとを小型マスク露光方式を用いて形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。   In a manufacturing method of a color filter in which a laminated photo spacer including a colored pixel of at least three layers and a colored pattern of at least one layer is provided on a glass substrate, the colored pixels and the laminated spacer are used in a small mask exposure method. A method for producing a color filter, characterized by comprising: 前記積層フォトスペーサを形成する際に、積層フォトスペーサ形成用レジスト上の積層フォトスペーサを不要とする部分に、インクジェット法または印刷法を用いて形成された遮光パターンを配置してマスキングし、その後基板を全面露光し、その後、前記遮光パターンと遮光パターン部分の未露光の積層フォトスペーサ形成用レジストを除去することを特徴とする請求項1に記載するカラーフィルタの製造方法。   When forming the laminated photo spacer, a masking pattern formed by using an ink jet method or a printing method is arranged and masked on a portion where the laminated photo spacer on the laminated photo spacer forming resist is unnecessary, and then the substrate is formed. 2. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the light-shielding pattern and the unexposed resist for forming a laminated photospacer on the light-shielding pattern portion are removed. 請求項1または2に記載するカラーフィルタの製造方法によって作製された、前記積層フォトスペーサが前記ガラス基板のパネル表示部画素領域内とパネル表示部画素領域外に形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。   The laminated photo spacer produced by the method for producing a color filter according to claim 1 or 2 is formed in a panel display unit pixel region and outside a panel display unit pixel region of the glass substrate. Color filter. 複数種の前記積層フォトスペーサが、任意の位置に配置されていることを特徴とする請求項3に記載するカラーフィルタ。   The color filter according to claim 3, wherein a plurality of types of the laminated photo spacers are arranged at arbitrary positions.
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