JP3006020B2 - カラーフィルタ - Google Patents
カラーフィルタInfo
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- JP3006020B2 JP3006020B2 JP7355890A JP7355890A JP3006020B2 JP 3006020 B2 JP3006020 B2 JP 3006020B2 JP 7355890 A JP7355890 A JP 7355890A JP 7355890 A JP7355890 A JP 7355890A JP 3006020 B2 JP3006020 B2 JP 3006020B2
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- JP
- Japan
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- light
- layer
- color filter
- resist
- ultraviolet
- 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.)
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- Optical Filters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液晶、LED等の表示装置、固体撮像素子等
の撮像素子等に用いられるカラーフィルタに関する。
の撮像素子等に用いられるカラーフィルタに関する。
［従来の技術］ カラー液晶表示装置等において、表示品質の低下を防
ぐ為、対向して設けられたガラス基板の一方の内面に色
層が形成されている。
ぐ為、対向して設けられたガラス基板の一方の内面に色
層が形成されている。
従来のこの種カラーフィルタの一例は本件出願人に係
る特開昭63−282702（特願昭62−117891）に開示され
る。この公報に開示のフィルタの形成方法は以下のよう
に行われる。
る特開昭63−282702（特願昭62−117891）に開示され
る。この公報に開示のフィルタの形成方法は以下のよう
に行われる。
先ず、透明基板等の基板の一方の面に蒸着法、スパッ
タリング法等により、金属膜等を全面的に形成する。つ
いでその上面にホトレジストをスピナー或いはロールコ
ーターにて均一に塗布し、乾燥させた後、マスク露光法
により露光、現像し、所定パターンのブラック色硬化後
ホトレジスト層を形成する。
タリング法等により、金属膜等を全面的に形成する。つ
いでその上面にホトレジストをスピナー或いはロールコ
ーターにて均一に塗布し、乾燥させた後、マスク露光法
により露光、現像し、所定パターンのブラック色硬化後
ホトレジスト層を形成する。
次に、この硬化後ホトレジスト層をマスクとして露出
する部分の金属膜等の被腐食性（ここで被腐食性とはエ
ッチング処理により除去できる性質をいう）遮光膜をエ
ッチング除去し、格子状パターンの遮光層を形成する。
次に、ホトレジスト層を熱処理して硬化後ホトレジスト
層に十分な対薬品性を付与する。
する部分の金属膜等の被腐食性（ここで被腐食性とはエ
ッチング処理により除去できる性質をいう）遮光膜をエ
ッチング除去し、格子状パターンの遮光層を形成する。
次に、ホトレジスト層を熱処理して硬化後ホトレジスト
層に十分な対薬品性を付与する。
次に、遮光層及び硬化後ホトレジスト層からなるマト
リックス間の内の所定部を赤色顔料インクを用い、オフ
セット印刷、グラビア印刷等により色層を形成する。同
様にして、緑色顔料インク及び青色顔料インクを用いて
順次所定部に印刷し、グリーン及びブルーの色層を形成
する。
リックス間の内の所定部を赤色顔料インクを用い、オフ
セット印刷、グラビア印刷等により色層を形成する。同
様にして、緑色顔料インク及び青色顔料インクを用いて
順次所定部に印刷し、グリーン及びブルーの色層を形成
する。
［発明が解決しようとする課題］ 上述の如き従来のカラーフィルタの形成法によれば、
マトリックスの形成の際に、片面側からの露光によりホ
トレジストの硬化を行うこととなる。しかしレジスト自
体のブラック色により、レジストと被腐食性遮光層（金
属層が無い場合は基板）との界面まで十分な光が達せ
ず、レジストの硬化不良という現象が生じた。これは結
果として、現像時にレジストの剥離を引起こし、収率の
低下の大きな原因となった。
マトリックスの形成の際に、片面側からの露光によりホ
トレジストの硬化を行うこととなる。しかしレジスト自
体のブラック色により、レジストと被腐食性遮光層（金
属層が無い場合は基板）との界面まで十分な光が達せ
ず、レジストの硬化不良という現象が生じた。これは結
果として、現像時にレジストの剥離を引起こし、収率の
低下の大きな原因となった。
上記現象は、ブラック色が露光光を吸収する為、レジ
スト層の途中で露光光が吸収され、下まで届きにくい為
に生じるものである。
スト層の途中で露光光が吸収され、下まで届きにくい為
に生じるものである。
本発明はかかる観点に基づいてなされたものであり、
マトリックスのブラック色硬化後ホトレジスト層の形成
を確実なものとすることにより、高い収率で製造可能な
カラーフィルタを提供することを目的とする。
マトリックスのブラック色硬化後ホトレジスト層の形成
を確実なものとすることにより、高い収率で製造可能な
カラーフィルタを提供することを目的とする。
［課題を解決する為の手段］ 上記目的を達成する為、本発明に係る第１のカラーフ
ィルタにあっては、基板上にパターン形成されたレッ
ド、グリーン及びブルーの色層と、色層の少なくとも間
にパターン形成された黒色着色剤として機能する紫外線
透過可視光不透過性成分を含有する硬化後ホトレジスト
層よりなる遮光層と、を具備してなることを特徴とす
る。
ィルタにあっては、基板上にパターン形成されたレッ
ド、グリーン及びブルーの色層と、色層の少なくとも間
にパターン形成された黒色着色剤として機能する紫外線
透過可視光不透過性成分を含有する硬化後ホトレジスト
層よりなる遮光層と、を具備してなることを特徴とす
る。
本発明に係る第２のカラーフィルタにあっては、基板
上にパターン形成されたレッド、グリーン及びブルーの
色層と、色層の少なくとも間にパターン形成された金属
遮光層及び黒色着色剤として機能する紫外線透過可視光
不透過性成分を含有する硬化後ホトレジスト層よりなる
遮光層と、を具備してなることを特徴とする。
上にパターン形成されたレッド、グリーン及びブルーの
色層と、色層の少なくとも間にパターン形成された金属
遮光層及び黒色着色剤として機能する紫外線透過可視光
不透過性成分を含有する硬化後ホトレジスト層よりなる
遮光層と、を具備してなることを特徴とする。
望ましい態様において、上記紫外線透過可視光不透過
性成分がMn2O4、Nd2O4から選択される顔料からなる。
性成分がMn2O4、Nd2O4から選択される顔料からなる。
［作用］ ホトレジスト中の紫外線透過可視光不透過性成分は、
レジストと基板（或いは遮光層）との界面まで紫外線を
十分に透過させる。従って、レジストが上記界面まで確
実に硬化する。
レジストと基板（或いは遮光層）との界面まで紫外線を
十分に透過させる。従って、レジストが上記界面まで確
実に硬化する。
［実施例］ 第１図は本発明に係るカラーフィルタの第１実施例の
断面を模式的に示すものであって、透明基板１と、その
一方の面に格子状に形成された不透明金属層からなる遮
光層２と、この遮光層２の上面に残置された硬化後ホト
レジスト層３（層２及び３によりマトリックスが形成さ
れる）と、遮光層２の格子間を少なくとも埋め込むよう
にして形成されたレッドＲ、グリーンＧ及びブルーＢの
カラーフィルタ層と、これらカラーフィルタ層及び遮光
層２全体を覆うようにして形成されたオーバーコート層
４とからなっている。
断面を模式的に示すものであって、透明基板１と、その
一方の面に格子状に形成された不透明金属層からなる遮
光層２と、この遮光層２の上面に残置された硬化後ホト
レジスト層３（層２及び３によりマトリックスが形成さ
れる）と、遮光層２の格子間を少なくとも埋め込むよう
にして形成されたレッドＲ、グリーンＧ及びブルーＢの
カラーフィルタ層と、これらカラーフィルタ層及び遮光
層２全体を覆うようにして形成されたオーバーコート層
４とからなっている。
透明基板１は例えばガラスからなる。遮光層２は例え
ばCr、Al、Cu等からなる。
ばCr、Al、Cu等からなる。
硬化後ホトレジスト層３は黒色着色剤を含有させたホ
トレジスト（例えばOFPR:商品名、東京応化製）からな
り、紫外線透過可視光不透過性成分を含有する。上記紫
外線透過可視光不透過性成分は望ましくはMn2O4、Nd2O4
から選択される顔料からなるが、他の適当な成分とする
こともできる。
トレジスト（例えばOFPR:商品名、東京応化製）からな
り、紫外線透過可視光不透過性成分を含有する。上記紫
外線透過可視光不透過性成分は望ましくはMn2O4、Nd2O4
から選択される顔料からなるが、他の適当な成分とする
こともできる。
カラーフィルタ層Ｒ、Ｇ、Ｂは、顔料インク、或いは
アクリル樹脂等を主成分とする顔料レジストから形成さ
れる。
アクリル樹脂等を主成分とする顔料レジストから形成さ
れる。
次に、第２図乃至第４図に沿って第１図図示カラーフ
ィルタの製造方法について説明する。
ィルタの製造方法について説明する。
先ず第２図に示すように、透明基板１の一方の面に蒸
着法、スパッタリング法等により、例えば厚み500〜200
0μｍの均一な不透明金属膜2aを全面的に形成する。つ
いでその上面に上記成分を含有するホトレジストをスピ
ナー或いはロールコータにて均一に塗布し、乾燥させた
後、マスク露光法により露光、現像し、所定パターンの
ブラック色硬化後ホトレジスト層３を形成する。
着法、スパッタリング法等により、例えば厚み500〜200
0μｍの均一な不透明金属膜2aを全面的に形成する。つ
いでその上面に上記成分を含有するホトレジストをスピ
ナー或いはロールコータにて均一に塗布し、乾燥させた
後、マスク露光法により露光、現像し、所定パターンの
ブラック色硬化後ホトレジスト層３を形成する。
上記ホトレジストの露光の際に、Mn2O4、Nd2O4等から
なる紫外線透過可視光不透過性成分が、レジスト中にお
ける紫外線の通過を補助する。従って、レジストと金属
膜2aとの界面まで光が十分通り、レジストが下面まで全
体に亘って十分硬化する。これにより現像時にレジスト
が金属膜から剥離するようなことがなくなる。
なる紫外線透過可視光不透過性成分が、レジスト中にお
ける紫外線の通過を補助する。従って、レジストと金属
膜2aとの界面まで光が十分通り、レジストが下面まで全
体に亘って十分硬化する。これにより現像時にレジスト
が金属膜から剥離するようなことがなくなる。
次に、この硬化後ホトレジスト層３をマスクとして露
出する部分の金属膜2aをエッチング除去し、第３図に示
す如く、格子状パターンの遮光層２を形成する。次に、
硬化後ホトレジスト層３を200℃以上の温度にて熱処理
して硬化後ホトレジスト層３に十分な対薬品性を付与す
る。
出する部分の金属膜2aをエッチング除去し、第３図に示
す如く、格子状パターンの遮光層２を形成する。次に、
硬化後ホトレジスト層３を200℃以上の温度にて熱処理
して硬化後ホトレジスト層３に十分な対薬品性を付与す
る。
次に、遮光層２間の内の所定部を赤色顔料インクを用
い、オフセット印刷、スクリーン印刷等によりカラーフ
ィルタ層Ｒを形成する。同様にして、緑色顔料インク及
び青色顔料インクを用いて順次所定部に印刷しカラーフ
ィルタ部Ｇ及びＢを形成する（第４図参照）。
い、オフセット印刷、スクリーン印刷等によりカラーフ
ィルタ層Ｒを形成する。同様にして、緑色顔料インク及
び青色顔料インクを用いて順次所定部に印刷しカラーフ
ィルタ部Ｇ及びＢを形成する（第４図参照）。
また顔料インクの代わりに顔料レジストを使用する場
合は、各色顔料レジストについて、次の手順で処理を行
う。即ち、基板全体に顔料レジストを、スピナー、ロー
ルコータ等で塗布する。次に230℃以下の温度で溶剤を
除き、該着色レジストの乾燥被膜を形成する。次にこの
被膜を所定のマスクを介して部分露光し、現像し、遮光
層２間の内の所定部にカラーフィルタ層を形成する。こ
れを赤、緑、青色の顔料レジストについて個々に順次行
う。
合は、各色顔料レジストについて、次の手順で処理を行
う。即ち、基板全体に顔料レジストを、スピナー、ロー
ルコータ等で塗布する。次に230℃以下の温度で溶剤を
除き、該着色レジストの乾燥被膜を形成する。次にこの
被膜を所定のマスクを介して部分露光し、現像し、遮光
層２間の内の所定部にカラーフィルタ層を形成する。こ
れを赤、緑、青色の顔料レジストについて個々に順次行
う。
最後に第１図に示すように、例えばアクリル樹脂、ウ
レタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の透明材
料を用いてオーバーコート層４を全体にコーティング
し、表面凹凸の平坦化を行って、カラーフィルタが作成
される。
レタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の透明材
料を用いてオーバーコート層４を全体にコーティング
し、表面凹凸の平坦化を行って、カラーフィルタが作成
される。
第５図及び第６図は、本発明に係るカラーフィルタの
第２実施例の形成方法を模式的に示す断面図である。
第２実施例の形成方法を模式的に示す断面図である。
この実施例では、金属膜は形成せず、ホトレジストを
基板１に直接塗布する。より具体的には、先ず第５図に
示すように、透明基板１の一方の面に上記成分を含有す
るホトレジストをスピナー或いはロールコータにて全面
に亘って均一に塗布する。そして、これを乾燥させた
後、マスク露光法により露光、現像し、所定パターンの
ブラック色硬化後ホトレジスト層13（マトリックス）を
形成する。次に、硬化後ホトレジスト層13を200℃以上
の温度にて熱処理して硬化後ホトレジスト層13に十分な
対薬品性を付与する。
基板１に直接塗布する。より具体的には、先ず第５図に
示すように、透明基板１の一方の面に上記成分を含有す
るホトレジストをスピナー或いはロールコータにて全面
に亘って均一に塗布する。そして、これを乾燥させた
後、マスク露光法により露光、現像し、所定パターンの
ブラック色硬化後ホトレジスト層13（マトリックス）を
形成する。次に、硬化後ホトレジスト層13を200℃以上
の温度にて熱処理して硬化後ホトレジスト層13に十分な
対薬品性を付与する。
上記ホトレジストの露光の際に、Mn2O4、Nd2O4等から
なる紫外線透過可視光不透過性成分が、レジスト中にお
ける紫外線の通過を補助する。従って、レジストと基板
１との界面まで光が十分通り、レジストが下面まで全体
に亘って十分硬化する。これにより現像時にレジストが
基板から剥離するようなことがなくなる。
なる紫外線透過可視光不透過性成分が、レジスト中にお
ける紫外線の通過を補助する。従って、レジストと基板
１との界面まで光が十分通り、レジストが下面まで全体
に亘って十分硬化する。これにより現像時にレジストが
基板から剥離するようなことがなくなる。
次に、第６図に示すように、第１実施例と同態様で、
各色顔料インク或いは顔料レジストにより、硬化後ホト
レジスト層13間の内の各所定部にカラーフィルタ部Ｒ、
Ｇ及びＢを形成する。そして最後に上述のようにオーバ
ーコート層を全面にコーティングするとカラーフィルタ
が完成する。
各色顔料インク或いは顔料レジストにより、硬化後ホト
レジスト層13間の内の各所定部にカラーフィルタ部Ｒ、
Ｇ及びＢを形成する。そして最後に上述のようにオーバ
ーコート層を全面にコーティングするとカラーフィルタ
が完成する。
［発明の効果］ 本発明によれば、マトリックスを形成する為のホトレ
ジストに紫外線透過可視光不透過性成分を含有させたこ
とにより、紫外線がレジストと基板（或いは遮光層）と
の界面まで十分に透過するようになる。従って、レジス
トが上記界面まで確実に硬化するようになり、レジスト
層の剥離やピンホールの発生が低下し、収率が向上する
こととなる。
ジストに紫外線透過可視光不透過性成分を含有させたこ
とにより、紫外線がレジストと基板（或いは遮光層）と
の界面まで十分に透過するようになる。従って、レジス
トが上記界面まで確実に硬化するようになり、レジスト
層の剥離やピンホールの発生が低下し、収率が向上する
こととなる。
更に、可視光不透過性能についても、露光光の界面ま
での透過という条件に依存する必要性がなくなり、可視
光下透過性能を十分向上させることが可能となった。ま
た露光光の減衰度合いが減少した為、露光時間並びに露
光量を減少させることが可能となり、未露光部のダメー
ジを最小にすることができ、レジスト残を減少させるこ
とが可能となった。
での透過という条件に依存する必要性がなくなり、可視
光下透過性能を十分向上させることが可能となった。ま
た露光光の減衰度合いが減少した為、露光時間並びに露
光量を減少させることが可能となり、未露光部のダメー
ジを最小にすることができ、レジスト残を減少させるこ
とが可能となった。
第１図は、本発明に係るカラーフィルタの第１実施例を
模式的に示す断面図、第２図乃至第４図は、第１図図示
実施例の製造例を工程順に示す断面図、第５図及び第６
図は、本発明に係るカラーフィルタの第２実施例の形成
方法を模式的に示す断面図である。 １……透明基板、２……遮光層、2a……不透明金属膜、
３、13……ブラック色硬化後ホトレジスト層、４……オ
ーバーコート層、Ｒ、Ｇ、Ｂ……カラーフィルタ層
模式的に示す断面図、第２図乃至第４図は、第１図図示
実施例の製造例を工程順に示す断面図、第５図及び第６
図は、本発明に係るカラーフィルタの第２実施例の形成
方法を模式的に示す断面図である。 １……透明基板、２……遮光層、2a……不透明金属膜、
３、13……ブラック色硬化後ホトレジスト層、４……オ
ーバーコート層、Ｒ、Ｇ、Ｂ……カラーフィルタ層
Claims (4)
- 【請求項１】基板上にパターン形成されたレッド、グリ
ーン及びブルーの色層と、色層の少なくとも間にパター
ン形成された黒色着色剤として機能する紫外線透過可視
光不透過性成分を含有する硬化後ホストレジスト層より
なる遮光層と、を具備してなることを特徴とするカラー
フィルタ。 - 【請求項２】上記紫外線透過可視光不透過性成分がMn2O
4、Nd2O4から選択される請求項（１）記載のカラーフィ
ルタ。 - 【請求項３】基板上にパターン形成されたレッド、グリ
ーン及びブルーの色層と、色層の少なくとも間にパター
ン形成された金属遮光層及び黒色着色剤として機能する
紫外線透過可視光不透過性成分を含有する硬化後ホトレ
ジスト層よりなる遮光層と、を具備してなることを特徴
とするカラーフィルタ。 - 【請求項４】上記紫外線透過可視光不透過性成分がMn2O
4、Nd2O4から選択される請求項（３）記載のカラーフィ
ルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7355890A JP3006020B2 (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | カラーフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7355890A JP3006020B2 (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | カラーフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03274503A JPH03274503A (ja) | 1991-12-05 |
| JP3006020B2 true JP3006020B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=13521705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7355890A Expired - Lifetime JP3006020B2 (ja) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | カラーフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3006020B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006301101A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Fujifilm Electronic Materials Co Ltd | 遮光・反射防止積層膜及びその形成方法、並びにそれを有する固体撮像素子及びその製造方法 |
| JP2009137140A (ja) * | 2007-12-06 | 2009-06-25 | Alps Electric Co Ltd | 光学素子の製造方法及び光学素子 |
| KR20220044982A (ko) * | 2019-08-07 | 2022-04-12 | 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 | 수지 조성물 |
-
1990
- 1990-03-26 JP JP7355890A patent/JP3006020B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03274503A (ja) | 1991-12-05 |
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