JP2946645B2 - カラーフィルターの形成法 - Google Patents
カラーフィルターの形成法Info
- Publication number
- JP2946645B2 JP2946645B2 JP14582290A JP14582290A JP2946645B2 JP 2946645 B2 JP2946645 B2 JP 2946645B2 JP 14582290 A JP14582290 A JP 14582290A JP 14582290 A JP14582290 A JP 14582290A JP 2946645 B2 JP2946645 B2 JP 2946645B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- color
- forming
- color filter
- pixel
- pixels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は2層式STN(スーパーツイストネマチック)
方式、フィルム補償型STN方式などノーマリーダークの
方式を有する液晶表示素子のカラー化の際に用いられる
カラーフィルターの形成方法に関する。
方式、フィルム補償型STN方式などノーマリーダークの
方式を有する液晶表示素子のカラー化の際に用いられる
カラーフィルターの形成方法に関する。
液晶表示素子の著しい進歩により近年パーソナルコン
ピューターの端末表示としてカラー液晶表示素子を用い
る事がさかんに行なわれている。この液晶表示素子の方
式には大きく分けて2つの方式がある。1つは画素1個
ごとにTFT(薄膜トランジスター)やダイオードなどの
能動素子を形成したアクティブマトリックス方式であり
もう1つは液晶素子の急峻なしきい値特性を利用した単
純マトリクス方式である。
ピューターの端末表示としてカラー液晶表示素子を用い
る事がさかんに行なわれている。この液晶表示素子の方
式には大きく分けて2つの方式がある。1つは画素1個
ごとにTFT(薄膜トランジスター)やダイオードなどの
能動素子を形成したアクティブマトリックス方式であり
もう1つは液晶素子の急峻なしきい値特性を利用した単
純マトリクス方式である。
この単純マトリクス方式については現在実用化されて
いる2層式STN方式やフィルム補償型STN方式の他、強誘
電性液晶を用いる方式などが考えられているが、いずれ
の場合も急峻なしきい値特性を表示エリア全面で均一に
保ち良好な画素を得る為に、高い平坦性を有する基板が
必要となる。この単純マトリクス方式でカラー表示を得
る為には同様に高い平坦性を有するカラーフィルターの
形成法が不可欠になっている。
いる2層式STN方式やフィルム補償型STN方式の他、強誘
電性液晶を用いる方式などが考えられているが、いずれ
の場合も急峻なしきい値特性を表示エリア全面で均一に
保ち良好な画素を得る為に、高い平坦性を有する基板が
必要となる。この単純マトリクス方式でカラー表示を得
る為には同様に高い平坦性を有するカラーフィルターの
形成法が不可欠になっている。
このカラーフィルターの形成技術には、印刷法、染色
法、電着法などが考えられて来たが近年ネガ型レジスト
材料中に顔料を分散して調整されたカラーレジストをフ
ォト法によりパターン形成するカラーレジスト方式が実
用段階を抑えつつある。このカラーレジスト方式は印刷
法に較べ位置精度や平坦性に優れ、染色法に較べ耐熱性
や耐光性に優れ、電着法に較べパターンの自由度、コス
ト面で優れており、従来問題視されていた色相や液の安
定性などの点も解決され実用段階を迎えるようとなっ
た。
法、電着法などが考えられて来たが近年ネガ型レジスト
材料中に顔料を分散して調整されたカラーレジストをフ
ォト法によりパターン形成するカラーレジスト方式が実
用段階を抑えつつある。このカラーレジスト方式は印刷
法に較べ位置精度や平坦性に優れ、染色法に較べ耐熱性
や耐光性に優れ、電着法に較べパターンの自由度、コス
ト面で優れており、従来問題視されていた色相や液の安
定性などの点も解決され実用段階を迎えるようとなっ
た。
しかし、このカラーレジスト方式を用いてカラーフィ
ルターを形成する際に、従来のカラーフィルター形成技
術を用いても充分高平坦で安価なカラーフィルターを作
る事は出来ない。ここでいう従来のカラーフィルターの
形成技術とは、1つは各画素間の隙間部に複数の色相の
カラーレジストを重ねて形成する事により遮光層を形成
する方法であるが、この方法では重なった部分と重なり
のない部分の段差が大きく、安価ではあるが高平坦な平
面は得られない。第1図にこの重ね方式のカラーフィル
ターの断面図を示す。ここで透明基板101の上に第1形
成画素102を設けた後、第2形成画素103を重なり部105
を設けながら形成し、さらに第3形成画素104を重なり
部106、107を設けながら形成する事により、重なり部が
画素部の厚みとほぼ同程度の厚さで突出する。この方式
ではカラーフィルター上に設けられる平坦化膜を厚膜化
したり研磨したりしなければ高平坦な平面は得られずコ
ストアップの要因となってしまう。
ルターを形成する際に、従来のカラーフィルター形成技
術を用いても充分高平坦で安価なカラーフィルターを作
る事は出来ない。ここでいう従来のカラーフィルターの
形成技術とは、1つは各画素間の隙間部に複数の色相の
カラーレジストを重ねて形成する事により遮光層を形成
する方法であるが、この方法では重なった部分と重なり
のない部分の段差が大きく、安価ではあるが高平坦な平
面は得られない。第1図にこの重ね方式のカラーフィル
ターの断面図を示す。ここで透明基板101の上に第1形
成画素102を設けた後、第2形成画素103を重なり部105
を設けながら形成し、さらに第3形成画素104を重なり
部106、107を設けながら形成する事により、重なり部が
画素部の厚みとほぼ同程度の厚さで突出する。この方式
ではカラーフィルター上に設けられる平坦化膜を厚膜化
したり研磨したりしなければ高平坦な平面は得られずコ
ストアップの要因となってしまう。
従来のカラーフィルターの形成技術の他の一つは各画
素の隙間部に遮光用のブラックマスクをあらかじめ形成
しその上に各色相の画素を形成する方式であるが、この
場合ブラックマスクをカラーレジストのようなもので形
成しては第1図に示した重なり部の突出が避けられない
為、第2図に示す様な薄膜の遮光層201を形成する必要
がある。この方式では遮光層201をメタルの蒸着やスパ
ッターにより形成しフォト法でパターン化しなければな
らずコストアップになり、さらに遮光層上の各画素の隙
間部202による段差が発生してしまい、平坦化膜の負荷
を大きくする原因となる。
素の隙間部に遮光用のブラックマスクをあらかじめ形成
しその上に各色相の画素を形成する方式であるが、この
場合ブラックマスクをカラーレジストのようなもので形
成しては第1図に示した重なり部の突出が避けられない
為、第2図に示す様な薄膜の遮光層201を形成する必要
がある。この方式では遮光層201をメタルの蒸着やスパ
ッターにより形成しフォト法でパターン化しなければな
らずコストアップになり、さらに遮光層上の各画素の隙
間部202による段差が発生してしまい、平坦化膜の負荷
を大きくする原因となる。
従来のカラーフィルターの形成技術の他の1つに最終
形成色を裏側より露光する裏面露光方式がある。この方
式は第3図(A)に示す既に形成された画素102、103を
有する透明基板101上に、第3図(B)304に示す最終形
成色304を塗膜し、透明基板の裏側より301のように露光
し、第3図(C)の104の画素部と102と103の画素間隙
埋め込み部302を同時に形成する方式である。この方式
では安価で高平坦なカラーフィルターを形成する事が出
来るが、第4図に示す通り最終形成色の前に形成された
画素が順テーパーを示すとその色の画素との継ぎ目にく
さび状の段差が生じ他の方式と同様、平坦化膜への負荷
を大きくする原因となる。
形成色を裏側より露光する裏面露光方式がある。この方
式は第3図(A)に示す既に形成された画素102、103を
有する透明基板101上に、第3図(B)304に示す最終形
成色304を塗膜し、透明基板の裏側より301のように露光
し、第3図(C)の104の画素部と102と103の画素間隙
埋め込み部302を同時に形成する方式である。この方式
では安価で高平坦なカラーフィルターを形成する事が出
来るが、第4図に示す通り最終形成色の前に形成された
画素が順テーパーを示すとその色の画素との継ぎ目にく
さび状の段差が生じ他の方式と同様、平坦化膜への負荷
を大きくする原因となる。
本発明では、前記裏面露光方式におけるくさび状の段
差の発生を回避し、安価で高平坦なカラーフィルターを
提供する事を目的とする。
差の発生を回避し、安価で高平坦なカラーフィルターを
提供する事を目的とする。
本発明の、カラーフィルターの形成方法は、カラーレ
ジストを用い少なくとも2色以上の色相の画素を形成す
るカラーフィルターの、最後に塗膜される色相のカラー
レジストを基板の裏面より露光し形成するカラーフィル
ターの形成方法において、 前記最後に塗膜される色相よりも前に形成される色相
の画素のうち少なくとも1色の画素のパターンエッヂを
逆テーパーを有するように形成することを特徴とする。
ジストを用い少なくとも2色以上の色相の画素を形成す
るカラーフィルターの、最後に塗膜される色相のカラー
レジストを基板の裏面より露光し形成するカラーフィル
ターの形成方法において、 前記最後に塗膜される色相よりも前に形成される色相
の画素のうち少なくとも1色の画素のパターンエッヂを
逆テーパーを有するように形成することを特徴とする。
(1)本発明の実施に際し、カラーレジストの材料は富
士ハントエレクトロニクステクノロジー株式会社製のも
のを用いた。このカラーレジストは商品名をカラーモザ
イクと言い、青色のものをCBV、赤色のものをCRY、緑色
のものをCGY、黒色のものをCKと称する。このカラーレ
ジスト中に含まれるネガ型レジスト材料はアクリル系感
光樹脂であり空気中の酸素による阻害効果がある為、酸
素遮断膜(富士ハントエレクトロニクステクノロジー株
式会社製 商品名CP)を被膜した後に露光させる事が好
ましく、その際、CBV、CRY、CGYはそれぞれ10〜30mg/cm
2の高い感度を示す。また露光用光源には超高圧水銀灯
を使用し、透明基板にはソーダガラスを用いた。
士ハントエレクトロニクステクノロジー株式会社製のも
のを用いた。このカラーレジストは商品名をカラーモザ
イクと言い、青色のものをCBV、赤色のものをCRY、緑色
のものをCGY、黒色のものをCKと称する。このカラーレ
ジスト中に含まれるネガ型レジスト材料はアクリル系感
光樹脂であり空気中の酸素による阻害効果がある為、酸
素遮断膜(富士ハントエレクトロニクステクノロジー株
式会社製 商品名CP)を被膜した後に露光させる事が好
ましく、その際、CBV、CRY、CGYはそれぞれ10〜30mg/cm
2の高い感度を示す。また露光用光源には超高圧水銀灯
を使用し、透明基板にはソーダガラスを用いた。
第1の実施例においては、透明ガラス基板上にまず、
赤色のカラーフィルター画素を、次に緑色のカラーフィ
ルター画素を各々表面より露光して形成し、最後に青色
のカラーレジスト膜を裏面露光により形成する方式につ
いて述べる。
赤色のカラーフィルター画素を、次に緑色のカラーフィ
ルター画素を各々表面より露光して形成し、最後に青色
のカラーレジスト膜を裏面露光により形成する方式につ
いて述べる。
CRYをスピンコーターで塗膜し、70℃2分周プレベー
クし酸素遮断CPを塗膜・乾燥した後フォトマスクを介し
て超高圧水銀灯の紫外光を10〜30mj/cm2照射し、アルカ
リ系現像液(富士ハントエレクトロニクステクノロジー
株式会社製 商品名 CD)を用い現像し、乾燥した後、
加熱焼成する事なしに、高圧水銀灯を用いた高照度の紫
外線照射装置を用い1000mj/cm2以上の照射を全面に行な
い硬化をさせる。次にCGYをCRYと同様なプロセスによ
り、CRY画素の横に10〜30μmの間隔をもって形成し
た。カラーフィルターはストライプパターンであり、33
0μmピッチで赤と緑の線巾は90μmとした。このプロ
セスにより第5図(A)に示す通りCRYは、基板にほぼ
垂直なパターンエッヂを有し、CGYは逆テーパーのパタ
ーンエッヂを有する様に形成出来た。なおCRY、CGYの露
光の際にフォトマスクと基板とのプロキシミティ量は出
来るだけ小さい方が逆テーパーになり易く順テーパーに
なりにくい傾向があり、プロキシティ150μm以下とし
た。このように形成した赤と緑の画素の上にCBVをスピ
ンコートで塗膜し、第3図(B)のように裏側より露光
する事により、第5図(B)のような高い平坦性を有す
るカラーフィルターを形成出来た。このCBVの裏面露光
に際しては第6図604に示すUVカットフィルターを用い3
80nm以下のUV光をカットする事により、赤及び緑の画素
上の青色カラーレジストが感光しないようにした。CBV
の裏面露光の露光量はCPを被膜したもので20〜100mj/cm
2、CPを被膜しないもので150〜300mj/cm2であった。
クし酸素遮断CPを塗膜・乾燥した後フォトマスクを介し
て超高圧水銀灯の紫外光を10〜30mj/cm2照射し、アルカ
リ系現像液(富士ハントエレクトロニクステクノロジー
株式会社製 商品名 CD)を用い現像し、乾燥した後、
加熱焼成する事なしに、高圧水銀灯を用いた高照度の紫
外線照射装置を用い1000mj/cm2以上の照射を全面に行な
い硬化をさせる。次にCGYをCRYと同様なプロセスによ
り、CRY画素の横に10〜30μmの間隔をもって形成し
た。カラーフィルターはストライプパターンであり、33
0μmピッチで赤と緑の線巾は90μmとした。このプロ
セスにより第5図(A)に示す通りCRYは、基板にほぼ
垂直なパターンエッヂを有し、CGYは逆テーパーのパタ
ーンエッヂを有する様に形成出来た。なおCRY、CGYの露
光の際にフォトマスクと基板とのプロキシミティ量は出
来るだけ小さい方が逆テーパーになり易く順テーパーに
なりにくい傾向があり、プロキシティ150μm以下とし
た。このように形成した赤と緑の画素の上にCBVをスピ
ンコートで塗膜し、第3図(B)のように裏側より露光
する事により、第5図(B)のような高い平坦性を有す
るカラーフィルターを形成出来た。このCBVの裏面露光
に際しては第6図604に示すUVカットフィルターを用い3
80nm以下のUV光をカットする事により、赤及び緑の画素
上の青色カラーレジストが感光しないようにした。CBV
の裏面露光の露光量はCPを被膜したもので20〜100mj/cm
2、CPを被膜しないもので150〜300mj/cm2であった。
(2)第2の実施例においては、上記透明ガラス基板上
にまず青色、緑色の2色のカラーフィルター画素を表側
から露光してストライプパターンを形成し最後に赤色の
カラーレジスト膜を裏側から露光して形成する方式につ
いて述べる。
にまず青色、緑色の2色のカラーフィルター画素を表側
から露光してストライプパターンを形成し最後に赤色の
カラーレジスト膜を裏側から露光して形成する方式につ
いて述べる。
実施例(1)と同様にして形成されたCGY、CBVのカラ
ーフィルターの上にCRYを塗膜しプレベークしたあと、
光源とガラス基板の間に第6図605に示す分光透過率を
有する干渉フィルターを介入させ、CRY上にCPを被膜し
たもので15〜100mj/cm2、CPを被膜しないもので120〜30
0mj/cm2の間で基板裏側より露光してやる事でCBV、CGY
上にCRYの残膜がなく高い平坦性を有するカラーフィル
ターを得る事ができる。
ーフィルターの上にCRYを塗膜しプレベークしたあと、
光源とガラス基板の間に第6図605に示す分光透過率を
有する干渉フィルターを介入させ、CRY上にCPを被膜し
たもので15〜100mj/cm2、CPを被膜しないもので120〜30
0mj/cm2の間で基板裏側より露光してやる事でCBV、CGY
上にCRYの残膜がなく高い平坦性を有するカラーフィル
ターを得る事ができる。
本発明のカラーフィルターを用いさらに第7図701に
示す平坦化膜をポリイミド系樹脂かアクリル系樹脂かエ
ポキシ系樹脂かウレタン系樹脂を用い形成した後、702
の透明導電膜ITOをスパッタ法により形成したものを、
2層式STN用電極基板として使用したところ、コントラ
スト比1:25以上の高い遮光性を有する均一な表示を得
た。
示す平坦化膜をポリイミド系樹脂かアクリル系樹脂かエ
ポキシ系樹脂かウレタン系樹脂を用い形成した後、702
の透明導電膜ITOをスパッタ法により形成したものを、
2層式STN用電極基板として使用したところ、コントラ
スト比1:25以上の高い遮光性を有する均一な表示を得
た。
【図面の簡単な説明】 第1図は従来法である重ね方式により形成されたカラー
フィルターの断面を示す図。第2図は従来法であるメタ
ルブラックマスク方式により形成されたカラーフィルタ
ーの断面を示す図。第3図(A)(B)(C)は本発明
で用いた裏面露光法による形成法を示す図。第4図は従
来の裏面露光法により形成されたカラーフィルターの断
面図。第5図(A)(B)は本発明による高平坦なカラ
ーフィルターの形成法を示す図。第6図は、本発明の裏
面露光の際に使用したフィルター等の分光特性を示すグ
ラフ。第7図は本発明により形成されたカラーフィルタ
ーを実際に使用する際の基板の断面図。 101……ガラス基板 102……第1形成画素 103……第2形成画素 104……第3形成画素(最後に形成された画素) 105〜107……重なり部の突起 201……ブラックマスク 202……画素間隙間 301……裏側からのUV露光 302……最後のカラーレジストにより埋まった画素間隙
間 304……最後に塗布されたカラーレジスト膜 401……画素間の隙間 601……青色画素の分光透過率 602……赤色画素の分光透過率 603……緑色画素の分光透過率 604……UVカットフィルターの分光透過率 605……干渉フィルターの分光透過率 701……平坦化膜 702……透明導電膜
フィルターの断面を示す図。第2図は従来法であるメタ
ルブラックマスク方式により形成されたカラーフィルタ
ーの断面を示す図。第3図(A)(B)(C)は本発明
で用いた裏面露光法による形成法を示す図。第4図は従
来の裏面露光法により形成されたカラーフィルターの断
面図。第5図(A)(B)は本発明による高平坦なカラ
ーフィルターの形成法を示す図。第6図は、本発明の裏
面露光の際に使用したフィルター等の分光特性を示すグ
ラフ。第7図は本発明により形成されたカラーフィルタ
ーを実際に使用する際の基板の断面図。 101……ガラス基板 102……第1形成画素 103……第2形成画素 104……第3形成画素(最後に形成された画素) 105〜107……重なり部の突起 201……ブラックマスク 202……画素間隙間 301……裏側からのUV露光 302……最後のカラーレジストにより埋まった画素間隙
間 304……最後に塗布されたカラーレジスト膜 401……画素間の隙間 601……青色画素の分光透過率 602……赤色画素の分光透過率 603……緑色画素の分光透過率 604……UVカットフィルターの分光透過率 605……干渉フィルターの分光透過率 701……平坦化膜 702……透明導電膜
Claims (1)
- 【請求項1】カラーレジストを用い少なくとも2色以上
の色相の画素を形成するカラーフィルターの、最後に塗
膜される色相のカラーレジストを基板の裏面より露光し
形成するカラーフィルターの形成方法において、 前記最後に塗膜される色相よりも前に形成される色相の
画素のうち少なくとも1色の画素のパターンエッヂを逆
テーパーを有するように形成することを特徴とするカラ
ーフィルターの形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14582290A JP2946645B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | カラーフィルターの形成法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14582290A JP2946645B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | カラーフィルターの形成法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0437804A JPH0437804A (ja) | 1992-02-07 |
JP2946645B2 true JP2946645B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=15393935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14582290A Expired - Fee Related JP2946645B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | カラーフィルターの形成法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2946645B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2824711B2 (ja) * | 1992-03-23 | 1998-11-18 | 富士写真フイルム株式会社 | 遮光パターンの形成方法 |
DE69331824T2 (de) * | 1992-09-17 | 2002-11-28 | Seiko Epson Corp | Farbfilter fuer fluessigkristallanzeigen |
JP2000047189A (ja) | 1998-07-28 | 2000-02-18 | Sharp Corp | 液晶表示素子 |
JP4733263B2 (ja) * | 2000-12-28 | 2011-07-27 | オプトレックス株式会社 | カラー液晶表示素子 |
US8221964B2 (en) * | 2007-11-20 | 2012-07-17 | Eastman Kodak Company | Integrated color mask |
JP5445364B2 (ja) * | 2010-07-09 | 2014-03-19 | セイコーエプソン株式会社 | 有機el装置、有機el装置の製造方法、ならびに電子機器 |
-
1990
- 1990-06-04 JP JP14582290A patent/JP2946645B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0437804A (ja) | 1992-02-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5093738A (en) | Color filter manufacturing method using negative photoresist material for the filter | |
KR101301561B1 (ko) | 말릴 수 있는 디스플레이를 위한 칼러 필터 | |
US5783338A (en) | Method for manufacturing black matrix of active matrix liquid crystal display | |
JP2004171028A (ja) | Lcd装置 | |
JPH07181316A (ja) | カラーフィルターの製造方法 | |
JP2946645B2 (ja) | カラーフィルターの形成法 | |
JP2006510052A (ja) | ポスト・スペーサを有する液晶ディスプレイ、およびその製造 | |
KR20070069409A (ko) | 액정표시장치 및 그의 제조방법 | |
US7212260B2 (en) | Color filter having colored film and black matrix, display device using the same and method for manufacturing them | |
JP3027860B2 (ja) | カラーフィルター及びその製造方法 | |
KR960035098A (ko) | 액정 디스플레이(lcd)용 칼라필터 및 그 제조방법 | |
KR100242435B1 (ko) | 액정표시장치용 칼라필터 및 그 제조방법 | |
KR960000260B1 (ko) | 액정표시장치 및 그 제조방법 | |
JP2004361933A (ja) | カラーフィルタ基板およびその製造方法、ならびに表示装置 | |
KR20070065072A (ko) | 액정 표시 장치용 컬러 필터 기판 및 그 제조 방법 | |
JPH09189899A (ja) | ブラックマトリクス基板、カラーフィルターおよび液晶パネルならびにそれらの製造方法 | |
JPH06130218A (ja) | カラ−フィルタおよび液晶表示装置 | |
JPS63159807A (ja) | カラ−フイルタの製造方法 | |
US20050053852A1 (en) | Method of fabricating substrate with color filter | |
JPH06100684B2 (ja) | カラーフィルタの製造方法 | |
JPH08248412A (ja) | 液晶表示器用カラーフィルタ基板およびその製造方法ならびに液晶表示器 | |
KR20010004912A (ko) | 액정 표시 장치의 컬러 필터 구조 및 그 제조방법 | |
JPH07181317A (ja) | 液晶表示装置用カラーフィルター基板の製造方法 | |
KR20070050685A (ko) | 컬러 필터 기판의 제조 방법 및 이를 포함하는 액정 표시장치의 제조 방법 | |
JP3371457B2 (ja) | カラーフィルター基板およびその製造方法ならびに表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |