JP2016109713A - Photomask, method for manufacturing color filter substrate using the same, and the color filter substrate - Google Patents

Photomask, method for manufacturing color filter substrate using the same, and the color filter substrate Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a photo mask for manufacturing a color filter substrate that comprises at least a black matrix, a plurality of colors of colored pixels, an overcoat layer, and a photo-spacer on a transparent substrate B in this order, the photo-spacer including a first photo-spacer and a second photo-spacer with different height; a method for manufacturing the color filter substrate that reduces manufacturing processes of the overcoat layer and the photo-spacer; and the color filter substrate that does not produce the waste of overcoat material when the color filter substrate is cut off.SOLUTION: A photomask comprises on a transparent substrate 19: a light shielding part 14 having an opening at a portion corresponding to an overcoat layer 17; an opening 11 corresponding to a first photo-spacer 15; a half-tone film A formed part 12 corresponding to a second photo-spacer 16; and a half-tone film B formed part 13 having smaller transmittance than the half-tone film A at a portion excluding the light-shielding layer 120, opening 11, and half-tone film A formed part 12.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、カラー液晶表示装置やカラー撮像管素子等に用いる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 used for a color liquid crystal display device, a color image pickup tube element, and the like, and a manufacturing method thereof.

液晶ディスプレイは、2枚の基板の間に液晶を挟み、この液晶に画素ごとに電圧を印加して光の透過と非透過(遮断)とを制御して、この透過部分と遮断部分とで画面表示を行うディスプレイである。そして、2枚の基板のうち一方の基板に画素ごとに透明着色膜を設けて、その透過光を着色することにより、カラー表示を可能としている。この透明着色画素を設けた基板は一般にカラーフィルタ基板と呼ばれる。図7は、従来のカラーフィルタ基板の例を断面で示した説明図である。このカラーフィルタ基板200は、図7に示すような構造を有している。すなわち、カラーフィルタ基板200は、透明基板110と、この透明基板の表面を多数の画素領域に区画する遮光膜120(BM、ブラックマトリックス)と、画素領域に設けられた透明着色画素130とを備えて構成されている。透明着色画素130は画素領域ごとに異なる色彩を有しており、代表的には、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)の3色の透明着色画素(RBG画素)が利用される(図7(a))。   In a liquid crystal display, a liquid crystal is sandwiched between two substrates and a voltage is applied to the liquid crystal for each pixel to control light transmission and non-transmission (blocking). It is a display that performs display. A transparent colored film is provided for each pixel on one of the two substrates, and the transmitted light is colored to enable color display. The substrate provided with the transparent colored pixels is generally called a color filter substrate. FIG. 7 is an explanatory view showing an example of a conventional color filter substrate in cross section. The color filter substrate 200 has a structure as shown in FIG. That is, the color filter substrate 200 includes a transparent substrate 110, a light-shielding film 120 (BM, black matrix) that partitions the surface of the transparent substrate into a large number of pixel areas, and transparent colored pixels 130 provided in the pixel areas. Configured. The transparent colored pixel 130 has a different color for each pixel region, and typically, the transparent colored pixels (RBG pixels) of three colors of red (R), green (G), and blue (B) are used. (FIG. 7A).

さらに、図7(b)で示すように、着色画素130上にオーバーコート層(保護層)140を設け、隣接画素間の段差、もしくはBMと着色画素との段差を平坦化している。さらに、オーバーコート層140上にフォトスペーサを設け、カラーフィルタ基板としている。このフォトスペーサは、カラーフィルタ基板200と、一方の基板とで液晶を挟むのに、この基板間を支えるもので、高さの高い第1のフォトスペーサ151と、高さの低い第2のフォトスペーサ152とからなる。基板間に圧力が加わった場合、高いフォトスペーサ151だけでは破壊される恐れがあり、これを補うために高さの低いフォトスペーサ152が設けられている。   Further, as shown in FIG. 7B, an overcoat layer (protective layer) 140 is provided on the colored pixel 130 to flatten the step between adjacent pixels or the step between the BM and the colored pixel. Further, a photo spacer is provided on the overcoat layer 140 to form a color filter substrate. The photo spacers support the space between the color filter substrate 200 and one of the substrates in order to sandwich the liquid crystal, and the first photo spacer 151 having a high height and the second photo spacer having a low height. Spacer 152. When pressure is applied between the substrates, the high photo spacer 151 alone may be broken, and a low photo spacer 152 is provided to compensate for this.

図8は、従来のカラーフィルタ基板のフォトスペーサの製造方法の例を断面で示した説明図である。従来のカラーフィルタ基板(CF基板)200の製造では、まず、RGB画素130と、ブラックマトリックス120とを形成し、図7(a)に示すカラーフィルタを製造する。その上に、図7(b)に示す、オーバーコート層(保護層)140と、高さの高い第1フォトスペーサ(以下メインPS)151と、高さの低い第2フォトスペーサ(以下サブPS)152とを形成する。この形成方法は、2工程に分割し、1工程目にてオーバーコート膜(OC膜)を塗布し、焼成して保護層140を形成する。保護層140のカラーフィルタ基板端部は、除去して形成している。その後図8に示すように、2工程目にて、メインPS151とサブPS152とを形成している。この2工程目では、フォトレジスト170を全面に塗布し、フォトマスク100を介して、紫外線を露光し、現像する。このときに利用するフォトマスク100は、形成速度差を付与するためにサブPS部にハーフトーン(以下HT)膜190を積層させ、UV光透過率を下げた減光部を有したフォトマスク100とし、これを用い、メイン・サブPSを形成する(特許文献1)。   FIG. 8 is an explanatory view showing in cross section an example of a conventional method for producing a photo spacer of a color filter substrate. In manufacturing the conventional color filter substrate (CF substrate) 200, first, the RGB pixels 130 and the black matrix 120 are formed, and the color filter shown in FIG. 7A is manufactured. 7B, an overcoat layer (protective layer) 140, a high first photo spacer (hereinafter referred to as main PS) 151, and a low second photo spacer (hereinafter referred to as sub PS). 152). This forming method is divided into two steps, an overcoat film (OC film) is applied in the first step, and baked to form the protective layer 140. The end portion of the color filter substrate of the protective layer 140 is removed and formed. Thereafter, as shown in FIG. 8, the main PS 151 and the sub-PS 152 are formed in the second step. In the second step, a photoresist 170 is applied on the entire surface, exposed to ultraviolet rays through the photomask 100, and developed. The photomask 100 used at this time is a photomask 100 having a light-attenuating portion in which a halftone (hereinafter referred to as HT) film 190 is laminated on the sub-PS portion to give a difference in forming speed, and the UV light transmittance is lowered. And using this, the main and sub-PS are formed (Patent Document 1).

ここで、保護層には、熱硬化型・光硬化型いずれか一方のOC膜が用いられる。熱硬化型の場合は、OC膜を塗布しそのまま焼成することにより保護層を形成する。光硬化型の場合は、OC膜を塗布し全面を露光・現像し焼成することにより保護膜を形成する。   Here, either a thermosetting type or a photosetting type OC film is used for the protective layer. In the case of the thermosetting type, an OC film is applied and baked as it is to form a protective layer. In the case of the photo-curing type, an OC film is applied, and the entire surface is exposed, developed and baked to form a protective film.

また、HT膜には金属薄膜(例えばCr)が用いられる(特許文献2)。露光光には波
長365nmのi線が用いられる。
Moreover, a metal thin film (for example, Cr) is used for the HT film (Patent Document 2). For exposure light, i-line having a wavelength of 365 nm is used.

特開2009−151071号公報JP 2009-151071 A 特開2011−13382号公報JP 2011-13382 A

現在液晶パネルの著しい価格低下に伴い、CF基板にもコストダウンが要望されている。そのためCF基板製造工程の短縮・工程削減などCF基板の生産性を向上させることが求められている。従来のCF基板製造工程において、画素色毎に工程を分割しCFパターンを形成しているが、オーバーコートOCとフォトスペーサPSに関しては、同じ透明材料であるにも関わらずOC膜形成工程とメイン/サブPS形成工程の2工程に分割しCF製造を行っていた。   At the same time, the price of liquid crystal panels is drastically reduced, and there is a demand for cost reduction of CF substrates. Therefore, it is required to improve the productivity of the CF substrate by shortening the CF substrate manufacturing process and reducing the process. In the conventional CF substrate manufacturing process, the CF pattern is formed by dividing the process for each pixel color. However, the overcoat OC and the photo spacer PS are the same as the OC film forming process and the main film, although they are the same transparent material. / CF production was divided into two sub-PS forming steps.

また、カラーフィルタ基板製造では、多数のカラーフィルタ基板を面付けして製造し、その後個別に切り離す。この場合、CFパネル断裁の際にOCカスが発生し、品質不良になることが問題とされている。   In the manufacture of a color filter substrate, a number of color filter substrates are manufactured by imposing them, and then separated individually. In this case, there is a problem that OC residue is generated at the time of cutting the CF panel, resulting in poor quality.

本発明は、以上のような事情の下になされ、オーバーコート層とフォトスペーサとの製造工程を減少し、さらにカラーフィルタ基板を切断する際にオーバーコート材のカスが発生しないカラーフィルタ基板、その製造方法、およびそのためのフォトマスクを提供することを課題とする。   The present invention has been made under the circumstances as described above, reduces the manufacturing process of the overcoat layer and the photo spacer, and further eliminates the waste of the overcoat material when the color filter substrate is cut. It is an object to provide a manufacturing method and a photomask therefor.

本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、請求項1の発明は、
透明基板B上に、少なくとも、ブラックマトリクスと、複数色の着色画素と、オーバーコート層と、フォトスペーサと、をこの順で具備し、フォトスペーサは第1のフォトスペーサと高さの異なる第2のフォトスペーサとからなるカラーフィルタ基板を製造するためのフォトマスクであって、
透明基板A上に、
オーバーコート層に対応した部位を開口した遮光部と、
第1のフォトスペーサに対応した開口部と、
第2のフォトスペーサに対応したハーフトーン膜A形成部と、
遮光層と開口部とハーフトーン膜A形成部とを除く部位に、ハーフトーン膜Aよりも透過率の少ないハーフトーン膜B形成部と、
を具備したことを特徴とするフォトマスクとしたものである。
The present invention has been made in view of such problems, and the invention of claim 1
On the transparent substrate B, at least a black matrix, colored pixels of a plurality of colors, an overcoat layer, and a photo spacer are provided in this order, and the photo spacer has a second height different from that of the first photo spacer. A photomask for producing a color filter substrate comprising a photospacer of
On the transparent substrate A,
A light shielding part having an opening corresponding to the overcoat layer;
An opening corresponding to the first photospacer;
A halftone film A forming portion corresponding to the second photospacer;
In a portion excluding the light shielding layer, the opening, and the halftone film A forming portion, a halftone film B forming portion having a lower transmittance than the halftone film A,
A photomask characterized by comprising:

本発明の請求項2の発明は、
透明基板B上に、少なくとも、ブラックマトリクスと、複数色の着色画素と、オーバーコート層と、フォトスペーサと、をこの順で具備し、フォトスペーサは第1のフォトスペーサと高さの異なる第2のフォトスペーサとからなるカラーフィルタ基板の製造方法において、
透明基板B上に、少なくとも、ブラックマトリクスと、複数色の着色画素と、を形成する工程と、
形成された透明基板B上にフォトレジストを塗布、形成する工程と、
請求項1に記載のフォトマスクを介し、フォトレジストを露光・現像する工程と、
を含むことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法としたものである。
The invention of claim 2 of the present invention
On the transparent substrate B, at least a black matrix, colored pixels of a plurality of colors, an overcoat layer, and a photo spacer are provided in this order, and the photo spacer has a second height different from that of the first photo spacer. In the manufacturing method of the color filter substrate comprising the photo spacer of
Forming at least a black matrix and a plurality of colored pixels on the transparent substrate B;
Applying and forming a photoresist on the formed transparent substrate B;
Exposing and developing a photoresist via the photomask according to claim 1;
The color filter substrate manufacturing method is characterized by including:

本発明の請求項3の発明は、
請求項2に記載のカラーフィルタ基板の製造方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタ基板としたものである。
The invention of claim 3 of the present invention
A color filter substrate manufactured by the method for manufacturing a color filter substrate according to claim 2.

本発明のカラーフィルタ基板、その製造方法、およびそのためのフォトマスクは、以上のような構成であって、オーバーコート、2種のフォトスペーサを同時に形成できるので、工程を減少することができる。また、オーバーコートの端部を、同時に削除して形成するので、さらにカラーフィルタ基板を切断する際にオーバーコート材のカスが発生しないという効果を有するカラーフィルタ基板、その製造方法、およびそのためのフォトマスクとすることができる。   The color filter substrate, the manufacturing method thereof, and the photomask therefor according to the present invention are configured as described above, and the overcoat and the two types of photo spacers can be formed simultaneously, so that the number of steps can be reduced. In addition, since the end portion of the overcoat is removed at the same time, the color filter substrate having an effect that no waste of the overcoat material is generated when the color filter substrate is further cut, a manufacturing method thereof, and a photo for the same It can be a mask.

図1は本発明のフォトマスクの実施形態の例を断面で示した説明図で、図1(a)は、本例のフォトマスク、図1(b)は、本例のフォトマスクを用いて製造するカラーフィルタ基板の例の説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing an example of an embodiment of a photomask of the present invention in cross section. FIG. 1A is a photomask of this example, and FIG. 1B is a photomask of this example. It is explanatory drawing of the example of the color filter board | substrate to manufacture. 本発明のカラーフィルタ基板の製造方法の実施形態例を断面で示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the embodiment of the manufacturing method of the color filter substrate of this invention in the cross section. フォトスペーサの設計値の一例を断面で示した部分説明図である。It is the partial explanatory view which showed an example of the design value of the photo spacer in the cross section. 使用するフォトレジストにより形成されるサブPSと、OCの膜厚と、フォトレジストを用いたハーフトーンマスクの透過率との関係を模式的に示す特性図である。It is a characteristic view which shows typically the relationship between the sub PS formed with the photoresist to be used, the film thickness of OC, and the transmittance | permeability of the halftone mask using a photoresist. 本発明のフォトマスクの製造方法の例を断面で示した部分説明図である。It is partial explanatory drawing which showed the example of the manufacturing method of the photomask of this invention in the cross section. 本発明のフォトマスクの製造方法の例を断面で示したその他の部分説明図である。It is the other partial explanatory drawing which showed the example of the manufacturing method of the photomask of this invention in the cross section. 従来のカラーフィルタ基板の例を断面で示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the example of the conventional color filter board | substrate in the cross section. 従来のカラーフィルタ基板のフォトスペーサの製造方法の例を断面で示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the example of the manufacturing method of the photo spacer of the conventional color filter substrate in the cross section.

以下、本発明のカラーフィルタ基板、その製造方法、およびそのためのフォトマスクについて詳細に説明する。   Hereinafter, the color filter substrate of the present invention, the manufacturing method thereof, and the photomask therefor will be described in detail.

図1は本発明のフォトマスクの実施形態の例を断面で示した説明図で、図1(a)は、本例のフォトマスク、図1(b)は、本例のフォトマスクを用いて製造するカラーフィルタ基板の例の説明図である。   FIG. 1 is an explanatory view showing an example of an embodiment of a photomask of the present invention in cross section. FIG. 1A is a photomask of this example, and FIG. 1B is a photomask of this example. It is explanatory drawing of the example of the color filter board | substrate to manufacture.

図1に示すように、本例のフォトマスク10はカラーフィルタ基板20を製造するためのもので、そのカラーフィルタ基板20は、透明基板B110上に、少なくとも、ブラックマトリクス120と、複数色の着色画素130と、オーバーコート層17と、フォトスペーサと、をこの順で具備し、フォトスペーサは第1のフォトスペーサ15と高さの異なる第2のフォトスペーサ16とからなる。
そして本フォトマスク10は、透明基板A19上に、
オーバーコート層17に対応した部位を開口した遮光部14と、
第1のフォトスペーサ15に対応した開口部11と、
第2のフォトスペーサ16に対応したハーフトーン膜A形成部12と、
遮光層と開口部とハーフトーン膜A形成部とを除く部位に、ハーフトーン膜A12よりも透過率の少ないハーフトーン膜B形成部13と、
を具備する。
As shown in FIG. 1, the photomask 10 of this example is for manufacturing a color filter substrate 20, and the color filter substrate 20 is colored at least with a black matrix 120 and a plurality of colors on a transparent substrate B <b> 110. The pixel 130, the overcoat layer 17, and the photo spacer are provided in this order, and the photo spacer includes the first photo spacer 15 and the second photo spacer 16 having a different height.
And this photomask 10 is on the transparent substrate A19.
A light shielding portion 14 having an opening corresponding to the overcoat layer 17, and
An opening 11 corresponding to the first photospacer 15;
A halftone film A forming portion 12 corresponding to the second photospacer 16;
A halftone film B forming portion 13 having a transmittance lower than that of the halftone film A12 at a portion excluding the light shielding layer, the opening, and the halftone film A forming portion;
It comprises.

つぎに、本発明のフォトマスクを利用し、本発明のカラーフィルタ基板を製造する例を示す。   Next, an example of manufacturing the color filter substrate of the present invention using the photomask of the present invention will be described.

図2は、本発明のカラーフィルタ基板の製造方法の実施形態例を断面で示した説明図である。
(1)まず図2(a)に示すように、透明基板B上110に、少なくとも、ブラックマトリクス120と、複数色の着色画素130と、を形成する。
(2)つぎに、形成された透明基板B110上にフォトレジスト17を塗布、形成する(図2(b))。
(3)つぎに、上記実施形態例で記載のフォトマスク10を介し、フォトレジスト17を露光・現像する(図2(c))。
(4)つぎに、不要なレジストを除去し、カラーフィルタ基板を得る(図2(d))。
FIG. 2 is an explanatory view showing, in section, an embodiment of the method for manufacturing a color filter substrate of the present invention.
(1) First, as shown in FIG. 2A, at least a black matrix 120 and a plurality of colored pixels 130 are formed on the transparent substrate B 110.
(2) Next, a photoresist 17 is applied and formed on the formed transparent substrate B110 (FIG. 2B).
(3) Next, the photoresist 17 is exposed and developed through the photomask 10 described in the above embodiment (FIG. 2C).
(4) Next, unnecessary resist is removed to obtain a color filter substrate (FIG. 2D).

本発明のフォトマスクは、以上のように、
透明基板A19上に、
オーバーコート層17に対応した部位を開口した遮光部14と、
第1のフォトスペーサ15に対応した開口部11と、
第2のフォトスペーサ16に対応したハーフトーン膜A形成部12と、
遮光層と開口部とハーフトーン膜A形成部とを除く部位に、ハーフトーン膜A12よりも透過率の少ないハーフトーン膜B形成部13と、を具備した構成としている。この構成から、オーバーコート、2種のフォトスペーサに対応した部分はそれぞれ異なる透過率となるため、フォトレジストに露光した際にはそれぞれ露光量が変わり、それを同時に露光し、現像することで同時に各部が形成できる。このため、カラーフィルタ基板の製造工程を減少することができる。また、オーバーコートの端部を、遮光層により、同時に削除して形成するので、さらにカラーフィルタ基板を切断する際にオーバーコート材のカスが発生しないという効果を有するカラーフィルタ基板、その製造方法、およびそのためのフォトマスクとすることができる。
The photomask of the present invention is as described above.
On the transparent substrate A19,
A light shielding portion 14 having an opening corresponding to the overcoat layer 17, and
An opening 11 corresponding to the first photospacer 15;
A halftone film A forming portion 12 corresponding to the second photospacer 16;
A portion other than the light shielding layer, the opening, and the halftone film A forming portion is provided with a halftone film B forming portion 13 having a lower transmittance than the halftone film A12. Because of this configuration, the portions corresponding to the overcoat and the two types of photo spacers have different transmittances. Therefore, when the photoresist is exposed to light, the amount of exposure changes, and it is simultaneously exposed and developed. Each part can be formed. For this reason, the manufacturing process of a color filter substrate can be reduced. In addition, since the end portion of the overcoat is simultaneously formed by removing the light shielding layer, the color filter substrate having an effect that no waste of the overcoat material is generated when the color filter substrate is further cut, a manufacturing method thereof, And a photomask therefor.

以上のフォトマスク、およびカラーフィルタ基板について、その具体的な実施例について述べる。   Specific examples of the above photomask and color filter substrate will be described.

本発明のフォトマスクのハーフトーン膜形成部、遮光部などのフォトマスク上に形成される積層膜の材質や透過率については、つぎのような特性値が例示できる。   The following characteristic values can be exemplified for the material and transmittance of the laminated film formed on the photomask such as the halftone film forming portion and the light shielding portion of the photomask of the present invention.

メインPS部) 膜付け無し 透過率98%以上
サブPS部) HT膜:酸化Cr 透過率20〜40%
OC 部) HT膜:酸化Cr 透過率5〜10%
パネル外周部)遮光膜:Cr 透過率0%
このような特性値を有する材料を用いてフォトマスクを設計する手法を例示する。
Main PS part) Without filming Transmittance 98% or more Sub PS part) HT film: Cr oxide Transmittance 20-40%
OC part) HT film: Cr oxide transmission 5-10%
Panel outer periphery) Light-shielding film: Cr transmittance 0%
A method for designing a photomask using a material having such a characteristic value is illustrated.

まず、メインPS、サブPSの仕様を表1、図3に示すように、それぞれ次のように例示する。表1は、本例の設計値、図3は、本例のそれぞれの設計値を断面で示した部分説明図である。
メインPS Aμm
サブPS 0.8Aμm
メインPS/サブPS膜厚差 0.2Aμm
OC膜厚 0.4Aμm
フォトレジスト膜厚は、この設計値から1.4Aμmと選定される。
フォトレジストとしては、ネガ型フォトレジストを用いる。
First, as shown in Table 1 and FIG. 3, the specifications of the main PS and the sub PS are exemplified as follows. Table 1 is a design value of this example, and FIG. 3 is a partial explanatory view showing each design value of this example in cross section.
Main PS Aμm
Sub PS 0.8Aμm
Main PS / Sub PS film thickness difference 0.2Aμm
OC film thickness 0.4Aμm
The photoresist film thickness is selected to be 1.4 Aμm from this design value.
A negative photoresist is used as the photoresist.

つぎに、透過率を決める。図4は使用するフォトレジストにより形成されるサブPSと、OCの膜厚と、フォトレジストを用いたハーフトーンマスクの透過率との関係を模式的に示す特性図である。この図に、上記のサブPSと、OCとの膜厚の設計値(0.8Aμm、0.4Aμm)を太線で明示した。このときのハーフトーン膜の透過率(HT透過率)を特性図より、
サブPS部) HT膜 透過率20%
OC 部) HT膜 透過率6%
として選定できる。
Next, the transmittance is determined. FIG. 4 is a characteristic diagram schematically showing the relationship among the sub-PS formed by the photoresist used, the thickness of the OC, and the transmittance of the halftone mask using the photoresist. In this figure, the design values (0.8 Aμm, 0.4 Aμm) of the film thickness of the sub-PS and OC are clearly indicated by bold lines. From the characteristic diagram, the transmittance (HT transmittance) of the halftone film at this time is
Sub PS part) HT membrane 20% transmittance
OC part) HT membrane transmittance 6%
Can be selected.

なお使用するネガ型フォトレジストとしては、ポリエステルアミド酸/エポキシ樹脂/エポキシ硬化剤/カップリング剤/界面活性剤/重合開始剤および溶媒からなるものが例示できる。   Examples of the negative photoresist to be used include those composed of polyester amide acid / epoxy resin / epoxy curing agent / coupling agent / surfactant / polymerization initiator and solvent.

つぎに、本発明のフォトマスクの製造方法について例示する。本フォトマスクは、従来のフォトリソ技術を利用したフォトマスクの製造方法で、製造できる。図5、図6は、本発明のフォトマスクの製造方法の例を断面で示した説明図である。
(1)まず、透明基板の全面に酸化クロム膜31とクロム膜32を順次形成する(図5(a)に示す)。この膜形成はスパッタ方式で形成するのがよく、酸化クロム膜の形成には、アルゴンガスと酸素ガスを混合した雰囲気中でスパッタして形成することで、クロムを共通のターゲットとすることができるので、それぞれの材料をターゲットとする必要がないので作業が効率が上がる。そして、酸化クロム膜はオーバーコート層17の形成に必要な透過率を満足する膜厚となる様に形成する。酸化クロム膜は、半透明膜である。
(2)つぎに、遮光部14に対応した部位にレジストが残る様に、レジストパターン41を形成する(図5(b)に示す)。
(3)クロム膜をエッチングする(図5(c)に示す)。
(4)つぎに、第1のフォトスペーサ15の開口部11と、第2のフォトスペーサ16のハーフトーン膜A形成部12と、に対応した部位が開口したレジストパターンを形成する(図5(d)に示す)。
(6)つぎに、レジストパターン42を全て剥離してから、開口部11に対応した部位が開口したレジストパターン43を形成する(図5(f)に示す)。
(7)つぎに酸化クロムをエッチングして、開口部11の酸化クロム膜を全て除去する(図6(g)に示す)。
(8)レジストパターン43を剥離する(図6(h)に示す)。
Next, a method for producing a photomask of the present invention will be illustrated. This photomask can be manufactured by a photomask manufacturing method using a conventional photolithography technique. 5 and 6 are explanatory views showing, in section, an example of the photomask manufacturing method of the present invention.
(1) First, a chromium oxide film 31 and a chromium film 32 are sequentially formed on the entire surface of the transparent substrate (shown in FIG. 5A). This film is preferably formed by sputtering, and chromium film can be formed by sputtering in an atmosphere in which argon gas and oxygen gas are mixed, so that chromium can be used as a common target. Therefore, it is not necessary to target each material, so the work efficiency increases. The chromium oxide film is formed so as to have a film thickness that satisfies the transmittance required for forming the overcoat layer 17. The chromium oxide film is a translucent film.
(2) Next, a resist pattern 41 is formed so that the resist remains in a portion corresponding to the light shielding portion 14 (shown in FIG. 5B).
(3) The chromium film is etched (shown in FIG. 5C).
(4) Next, a resist pattern having openings corresponding to the opening 11 of the first photospacer 15 and the halftone film A forming portion 12 of the second photospacer 16 is formed (FIG. 5 ( d)).
(6) Next, after all the resist pattern 42 is peeled off, a resist pattern 43 having an opening corresponding to the opening 11 is formed (shown in FIG. 5F).
(7) Next, the chromium oxide is etched to remove all the chromium oxide film in the opening 11 (shown in FIG. 6G).
(8) The resist pattern 43 is removed (shown in FIG. 6H).

以上のようにして、本発明のフォトマスクを製造することができる。なおこの例では、実施の形態例で示したフォトマスク(図6(i)に示す)とは次のように対応する。
オーバーコート層17に対応した部位を開口した遮光部14には、クロム膜と基板に形成した厚さの酸化クロム膜、
第1のフォトスペーサ15に対応した開口部11には、透明基板の開口部、
第2のフォトスペーサ16に対応したハーフトーン膜A形成部12には、ハーフトーン膜A形成部12に必要な透過率を満足する膜厚の酸化クロム膜、
遮光層と開口部とハーフトーン膜A形成部とを除く部位13には、形成した膜厚の酸化クロム膜、がそれぞれ対応する。そして、それぞれの部位が設計に対応した透過率となるように、各膜の厚さを調整して製造する。なお、本実施例では透過率を調整するための膜として酸化クロム膜を用いたが、別の材料を用いてもよい。例えば、モリブデンシリサイドを用いることができる。
As described above, the photomask of the present invention can be manufactured. In this example, the photomask (shown in FIG. 6I) shown in the embodiment corresponds as follows.
The light-shielding portion 14 having an opening corresponding to the overcoat layer 17 includes a chromium film and a chromium oxide film having a thickness formed on the substrate,
The opening 11 corresponding to the first photo spacer 15 has an opening of a transparent substrate,
The halftone film A forming portion 12 corresponding to the second photo spacer 16 includes a chromium oxide film having a film thickness that satisfies the transmittance required for the halftone film A forming portion 12.
The portions 13 excluding the light shielding layer, the opening, and the halftone film A forming portion correspond to the formed chromium oxide film. And it manufactures by adjusting the thickness of each film | membrane so that each site | part may become the transmittance | permeability corresponding to design. In this embodiment, the chromium oxide film is used as the film for adjusting the transmittance, but another material may be used. For example, molybdenum silicide can be used.

10・・・フォトマスク
11・・・開口部
12・・・ハーフトーン膜A形成部
13・・・ハーフトーン膜B形成部
14・・・遮光部
15・・・第1のフォトスペーサ
16・・・第2のフォトスペーサ
17・・・オーバーコート層
18・・・着色画素
19・・・透明基板
20・・・カラーフィルタ基板
31・・・酸化クロム膜
32・・・クロム膜
41、42、43・・・レジストパターン
110・・・透明基板
120・・・遮光膜
130・・・透明着色画素
140・・・オーバーコート層
151・・・第1のフォトスペーサ
152・・・第2のフォトスペーサ
190・・・ハーフトーン膜
200・・・カラーフィルタ基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Photomask 11 ... Opening part 12 ... Halftone film A formation part 13 ... Halftone film B formation part 14 ... Light-shielding part 15 ... 1st photo spacer 16 ... Second photo spacer 17 ... overcoat layer 18 ... colored pixel 19 ... transparent substrate 20 ... color filter substrate 31 ... chromium oxide film 32 ... chrome films 41, 42, 43 ... Resist pattern 110 ... Transparent substrate 120 ... Light shielding film 130 ... Transparent colored pixel 140 ... Overcoat layer 151 ... First photo spacer 152 ... Second photo spacer 190 ... Halftone film 200 ... Color filter substrate

Claims (3)

透明基板B上に、少なくとも、ブラックマトリクスと、複数色の着色画素と、オーバーコート層と、フォトスペーサと、をこの順で具備し、フォトスペーサは第1のフォトスペーサと高さの異なる第2のフォトスペーサとからなるカラーフィルタ基板を製造するためのフォトマスクであって、
透明基板A上に、
オーバーコート層に対応した部位を開口した遮光部と、
第1のフォトスペーサに対応した開口部と、
第2のフォトスペーサに対応したハーフトーン膜A形成部と、
遮光層と開口部とハーフトーン膜A形成部とを除く部位に、ハーフトーン膜Aよりも透過率の少ないハーフトーン膜B形成部と、
を具備したことを特徴とするフォトマスク。
On the transparent substrate B, at least a black matrix, colored pixels of a plurality of colors, an overcoat layer, and a photo spacer are provided in this order, and the photo spacer has a second height different from that of the first photo spacer. A photomask for producing a color filter substrate comprising a photospacer of
On the transparent substrate A,
A light shielding part having an opening corresponding to the overcoat layer;
An opening corresponding to the first photospacer;
A halftone film A forming portion corresponding to the second photospacer;
In a portion excluding the light shielding layer, the opening, and the halftone film A forming portion, a halftone film B forming portion having a lower transmittance than the halftone film A,
A photomask comprising:
透明基板B上に、少なくとも、ブラックマトリクスと、複数色の着色画素と、オーバーコート層と、フォトスペーサと、をこの順で具備し、フォトスペーサは第1のフォトスペーサと高さの異なる第2のフォトスペーサとからなるカラーフィルタ基板の製造方法において、
透明基板B上に、少なくとも、ブラックマトリクスと、複数色の着色画素と、を形成する工程と、
形成された透明基板B上にフォトレジストを塗布、形成する工程と、
請求項1に記載のフォトマスクを介し、フォトレジストを露光・現像する工程と、
を含むことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。
On the transparent substrate B, at least a black matrix, colored pixels of a plurality of colors, an overcoat layer, and a photo spacer are provided in this order, and the photo spacer has a second height different from that of the first photo spacer. In the manufacturing method of the color filter substrate comprising the photo spacer of
Forming at least a black matrix and a plurality of colored pixels on the transparent substrate B;
Applying and forming a photoresist on the formed transparent substrate B;
Exposing and developing a photoresist via the photomask according to claim 1;
A method for producing a color filter substrate, comprising:
請求項2に記載のカラーフィルタ基板の製造方法により製造されたことを特徴とするカラーフィルタ基板。   A color filter substrate manufactured by the method for manufacturing a color filter substrate according to claim 2.
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