JP3021907B2 - カラーフィルターパターンの形成方法 - Google Patents
カラーフィルターパターンの形成方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は顔料分散によるカラーフ
ィルターの製造工程におけるカラーフィルターパターン
形成方法に関するものである。
ィルターの製造工程におけるカラーフィルターパターン
形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来からカラーフィルターの製造方法と
して、染色法、印刷法、顔料分散法が知られている。こ
の製造方法のなかで耐熱性、耐光性等の機能に優れ染色
法に比べ工程が簡単なため広く用いられている顔料分散
法によるカラーフィルターの製造工程は、例えば、アク
リル系樹脂に顔料を分散したカラーレジスト材をガラス
基板上にスピンナコーティング法等により塗布し、加熱
乾燥してカラーレジスト層を形成し、その上にカラーレ
ジスト層の光硬化性を促進するための酸素遮断膜とし
て、ポリビニールアルコール（以下、ＰＶＡと記す）溶
液をスピンナコーティングにより塗布し、加熱乾燥して
ＰＶＡ層を形成する。次にマスクパターンの露光、焼付
をし炭酸ソーダ水溶液等により現像を行ない、ＰＶＡ層
や未露光部分のカラーレジスト層を取り除きベークを行
なってカラーフィルターパターンを形成していたもので
ある。このカラーフィルターパターン形成をレッド（以
下Ｒと記す）、グリーン（以下Ｇと記す）、ブルー（以
下Ｂと記す）の顔料を分散した、各顔料ごとのカラーレ
ジスト材を用いてＲ、Ｇ、Ｂのパターン形成を繰り返す
ことにより、カラーフィルターが構成されていることは
広く知られている。
して、染色法、印刷法、顔料分散法が知られている。こ
の製造方法のなかで耐熱性、耐光性等の機能に優れ染色
法に比べ工程が簡単なため広く用いられている顔料分散
法によるカラーフィルターの製造工程は、例えば、アク
リル系樹脂に顔料を分散したカラーレジスト材をガラス
基板上にスピンナコーティング法等により塗布し、加熱
乾燥してカラーレジスト層を形成し、その上にカラーレ
ジスト層の光硬化性を促進するための酸素遮断膜とし
て、ポリビニールアルコール（以下、ＰＶＡと記す）溶
液をスピンナコーティングにより塗布し、加熱乾燥して
ＰＶＡ層を形成する。次にマスクパターンの露光、焼付
をし炭酸ソーダ水溶液等により現像を行ない、ＰＶＡ層
や未露光部分のカラーレジスト層を取り除きベークを行
なってカラーフィルターパターンを形成していたもので
ある。このカラーフィルターパターン形成をレッド（以
下Ｒと記す）、グリーン（以下Ｇと記す）、ブルー（以
下Ｂと記す）の顔料を分散した、各顔料ごとのカラーレ
ジスト材を用いてＲ、Ｇ、Ｂのパターン形成を繰り返す
ことにより、カラーフィルターが構成されていることは
広く知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アクリ
ル系樹脂に顔料を分散したカラーレジスト材のスピンナ
コーティング法による塗布の欠点として、膜厚が厚くな
る部分が発生する。例えば、図３に示すように、ガラス
基板(10)上の周辺には、カラーレジスト溶液が、スピン
ナコーティングの際、遠心力により集まり、この余分な
カラーレジスト溶液を取り除くことができずに、加熱乾
燥によってガラス基板周辺が山状に成膜された不要なカ
ラーレジスト層(11)となる。この状態で酸素遮断膜とし
てのＰＶＡ溶液を前記のスピンナコーティング法により
塗布すると、カラーレジスト層(11)同様に基板周辺部は
更に厚膜となって成膜される。この状態でマスクパター
ン(15)の露光(A) 、焼付、現像をすると、周辺部の厚い
不要なカラーレジスト層(11b,11b) は現像されずに残っ
てしまうことがある。このため現像時間を延ばしたり、
現像液濃度を上げるなどして現像を行なうと、カラーレ
ジスト層の焼付けられたパターン部分(11a) が侵され鮮
明なパターンが得られない。従って従来は現像時間を抑
えなければならず、不要なカラーレジスト層(11b,11b)
（基板周辺の山状のレジスト層）が残ってしまった。そ
こで本発明は不要なカラーレジスト層(11b,11b) が現像
によって取り除かれ、さらに、鮮明なカラーフィルター
パターンが得られるパターン形成方法を提供することを
目的とするものである。
ル系樹脂に顔料を分散したカラーレジスト材のスピンナ
コーティング法による塗布の欠点として、膜厚が厚くな
る部分が発生する。例えば、図３に示すように、ガラス
基板(10)上の周辺には、カラーレジスト溶液が、スピン
ナコーティングの際、遠心力により集まり、この余分な
カラーレジスト溶液を取り除くことができずに、加熱乾
燥によってガラス基板周辺が山状に成膜された不要なカ
ラーレジスト層(11)となる。この状態で酸素遮断膜とし
てのＰＶＡ溶液を前記のスピンナコーティング法により
塗布すると、カラーレジスト層(11)同様に基板周辺部は
更に厚膜となって成膜される。この状態でマスクパター
ン(15)の露光(A) 、焼付、現像をすると、周辺部の厚い
不要なカラーレジスト層(11b,11b) は現像されずに残っ
てしまうことがある。このため現像時間を延ばしたり、
現像液濃度を上げるなどして現像を行なうと、カラーレ
ジスト層の焼付けられたパターン部分(11a) が侵され鮮
明なパターンが得られない。従って従来は現像時間を抑
えなければならず、不要なカラーレジスト層(11b,11b)
（基板周辺の山状のレジスト層）が残ってしまった。そ
こで本発明は不要なカラーレジスト層(11b,11b) が現像
によって取り除かれ、さらに、鮮明なカラーフィルター
パターンが得られるパターン形成方法を提供することを
目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は前記の課題に鑑
みなされたもので、ガラス基板(10)上にカラーレジスト
溶液を塗布し、加熱乾燥によりカラーレジスト層(11)を
形成した後、酸素遮断膜としてポリビニールアルコール
溶液を塗布し、加熱乾燥によりポリビニールアルコール
層(12)を形成してマスクパターン(15)の露光(A) 、焼
付、現像によるカラーフィルターパターン形成工程にお
いて、前記酸素遮断膜としてのポリビニールアルコール
溶液に、光重合剤を加え光硬化性を有する遮断膜とした
ことを特徴としたカラーフィルターパターンの形成方法
である。また、前記光重合剤として、重クロム酸アンモ
ニウムを１重量％〜１．５重量％を添加混合したことを
特徴とした酸素遮断膜を用いたカラーフィルターパター
ンの形成方法である。
みなされたもので、ガラス基板(10)上にカラーレジスト
溶液を塗布し、加熱乾燥によりカラーレジスト層(11)を
形成した後、酸素遮断膜としてポリビニールアルコール
溶液を塗布し、加熱乾燥によりポリビニールアルコール
層(12)を形成してマスクパターン(15)の露光(A) 、焼
付、現像によるカラーフィルターパターン形成工程にお
いて、前記酸素遮断膜としてのポリビニールアルコール
溶液に、光重合剤を加え光硬化性を有する遮断膜とした
ことを特徴としたカラーフィルターパターンの形成方法
である。また、前記光重合剤として、重クロム酸アンモ
ニウムを１重量％〜１．５重量％を添加混合したことを
特徴とした酸素遮断膜を用いたカラーフィルターパター
ンの形成方法である。
【０００５】本発明を図に基づき詳細に説明する。図３
はガラス基板上にスピンナコーティング法により塗布、
加熱乾燥によりカラーレジスト層とＰＶＡ層を形成した
状態を示す断面説明図である。ガラス基板(10)上に所定
の顔料（Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれか）を分散したカラーレジ
スト溶液をスピンナコーティング法により塗布、加熱乾
燥してカラーレジスト層(11)を形成する。前記カラーレ
ジスト層上に酸素遮断膜を形成するためＰＶＡ溶液をス
ピンナコーティング法により塗布し、加熱乾燥してＰＶ
Ａ層(12)を形成する。
はガラス基板上にスピンナコーティング法により塗布、
加熱乾燥によりカラーレジスト層とＰＶＡ層を形成した
状態を示す断面説明図である。ガラス基板(10)上に所定
の顔料（Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれか）を分散したカラーレジ
スト溶液をスピンナコーティング法により塗布、加熱乾
燥してカラーレジスト層(11)を形成する。前記カラーレ
ジスト層上に酸素遮断膜を形成するためＰＶＡ溶液をス
ピンナコーティング法により塗布し、加熱乾燥してＰＶ
Ａ層(12)を形成する。
【０００６】その際、前記ＰＶＡ溶液中に重クロム酸ア
ンモニウムを１重量％〜１．５重量％加えることにより
酸素遮断膜であるＰＶＡ層(12)の感度が最大となり光硬
化性を有することとなる。尚、本発明におけるＰＶＡの
光重合剤としては、前記重クロム酸アンモニウムにかぎ
らず有機感光剤、例えば、ジアゾ化合物、ジアジド化合
物等も使用することができる。又、ＰＶＡに感光基を導
入した、例えば、スチルバゾリューム変性ＰＶＡも有効
である。前記のＰＶＡ溶液と重クロム酸アンモニウムの
化合物は光硬化性をもつのでマスクパターンより露光、
焼付を行なうと、図１に示すように、カラーレジスト層
(11)、及びＰＶＡ層(12)にパターン(11a,12a) が焼付ら
れる。次に、炭酸ソーダ等により現像をすると、図２ａ
に示すように、まずＰＶＡ層(12)の未露光部(12)が現像
により取り除かれ、次にカラーレジスト層(11)の未露光
部(11,11b)及びＰＶＡ層(12)の光硬化したパターン部(1
2a) が現像によって取り除かれる。
ンモニウムを１重量％〜１．５重量％加えることにより
酸素遮断膜であるＰＶＡ層(12)の感度が最大となり光硬
化性を有することとなる。尚、本発明におけるＰＶＡの
光重合剤としては、前記重クロム酸アンモニウムにかぎ
らず有機感光剤、例えば、ジアゾ化合物、ジアジド化合
物等も使用することができる。又、ＰＶＡに感光基を導
入した、例えば、スチルバゾリューム変性ＰＶＡも有効
である。前記のＰＶＡ溶液と重クロム酸アンモニウムの
化合物は光硬化性をもつのでマスクパターンより露光、
焼付を行なうと、図１に示すように、カラーレジスト層
(11)、及びＰＶＡ層(12)にパターン(11a,12a) が焼付ら
れる。次に、炭酸ソーダ等により現像をすると、図２ａ
に示すように、まずＰＶＡ層(12)の未露光部(12)が現像
により取り除かれ、次にカラーレジスト層(11)の未露光
部(11,11b)及びＰＶＡ層(12)の光硬化したパターン部(1
2a) が現像によって取り除かれる。
【０００７】前述したように、現像を開始してから前記
ＰＶＡ層(12)の光硬化したパターン部(12a) が現像によ
り取り除かれるまで適度な時間がかかるため、ガラス基
板周辺にできた不要なレジスト(11b,11b) を現像によっ
て完全に取り除くことができるとともに、カラーレジス
ト層(11)のパターン(11a) は現像液に侵されずに鮮明に
形成することができる。
ＰＶＡ層(12)の光硬化したパターン部(12a) が現像によ
り取り除かれるまで適度な時間がかかるため、ガラス基
板周辺にできた不要なレジスト(11b,11b) を現像によっ
て完全に取り除くことができるとともに、カラーレジス
ト層(11)のパターン(11a) は現像液に侵されずに鮮明に
形成することができる。
【０００８】
【作用】本発明はガラス基板(10)上にカラーレジスト溶
液を塗布し加熱乾燥によりカラーレジスト層(11)を形成
した後、酸素遮断膜を形成するためＰＶＡ溶液を塗布し
加熱乾燥してＰＶＡ層(12)を形成した後、マスクパター
ン(15)の露光(A) 、焼付、現像によるカラーフィルター
パターン形成工程において、前記酸素遮断膜を形成する
ためのＰＶＡ溶液に重クロム酸アンモニウムを混合する
ことにより光硬化性を有するＰＶＡ層(12)を形成し、マ
スクパターン(15)の露光(A) によりカラーレジスト層(1
1)及びＰＶＡ層(12)にもパターン(11a,12a) を形成し、
現像を行うと、図２(a) に示すように、ＰＶＡ層(12)の
未露光部、次にカラーレジスト層(11)の未露光部(11,11
b)と、ＰＶＡ層(12)の光硬化したパターン部(12a) と現
像が進行して、前記ＰＶＡ層(12)の光硬化したパターン
部分(12a) の現像の進行が遅れる。このため、カラーレ
ジスト層(11)のパターン部分(11a) に現像液が到達する
前に不要なレジスト層(11b,11b) （基板周辺の山状のレ
ジスト層）が取り除かれるので、カラーレジストパター
ンは現像液に侵されることがなくなる。
液を塗布し加熱乾燥によりカラーレジスト層(11)を形成
した後、酸素遮断膜を形成するためＰＶＡ溶液を塗布し
加熱乾燥してＰＶＡ層(12)を形成した後、マスクパター
ン(15)の露光(A) 、焼付、現像によるカラーフィルター
パターン形成工程において、前記酸素遮断膜を形成する
ためのＰＶＡ溶液に重クロム酸アンモニウムを混合する
ことにより光硬化性を有するＰＶＡ層(12)を形成し、マ
スクパターン(15)の露光(A) によりカラーレジスト層(1
1)及びＰＶＡ層(12)にもパターン(11a,12a) を形成し、
現像を行うと、図２(a) に示すように、ＰＶＡ層(12)の
未露光部、次にカラーレジスト層(11)の未露光部(11,11
b)と、ＰＶＡ層(12)の光硬化したパターン部(12a) と現
像が進行して、前記ＰＶＡ層(12)の光硬化したパターン
部分(12a) の現像の進行が遅れる。このため、カラーレ
ジスト層(11)のパターン部分(11a) に現像液が到達する
前に不要なレジスト層(11b,11b) （基板周辺の山状のレ
ジスト層）が取り除かれるので、カラーレジストパター
ンは現像液に侵されることがなくなる。
【０００９】
【実施例】本発明の実施例を詳細に述べると、クロム蒸
着層等を形成したガラス基板(10)上に感剤を加えたアク
リル系樹脂に所望の色の顔料を分散したカラーレジスト
溶液をスピンナコーティング（２００ｒｐｍ〜１５００
ｒｐｍ）法により塗布し、加熱乾燥（８０℃〜９０℃、
２分間〜３分間程度）により、厚さ１．０μｍ〜１．８
μｍのカラーレジスト層(11)を形成する。次に酸素遮断
膜を形成するためＰＶＡ溶液（水又は、ＩＰＡ濃度２０
％以下の水との混合液にＰＶＡの固形分量で５重量％〜
１０重量％を加えて、粘度１０ｃＰ〜５０ｃＰ程度に調
製したもの）に重クロム酸アンモニウムを１．０重量％
〜１．５重量％を混合して、カラーレジスト溶液と同様
にスピンナコーティング法により塗布し、加熱乾燥（８
０℃〜９０℃、２分間〜３分間程度）により厚さ０．８
μｍ〜２．０μｍのＰＶＡ層(12)を得た。この時、ガラ
ス基板(10)周辺の部分ではカラーレジスト層(11b,11b)
の厚さは５μｍ〜１０μｍになっていた。
着層等を形成したガラス基板(10)上に感剤を加えたアク
リル系樹脂に所望の色の顔料を分散したカラーレジスト
溶液をスピンナコーティング（２００ｒｐｍ〜１５００
ｒｐｍ）法により塗布し、加熱乾燥（８０℃〜９０℃、
２分間〜３分間程度）により、厚さ１．０μｍ〜１．８
μｍのカラーレジスト層(11)を形成する。次に酸素遮断
膜を形成するためＰＶＡ溶液（水又は、ＩＰＡ濃度２０
％以下の水との混合液にＰＶＡの固形分量で５重量％〜
１０重量％を加えて、粘度１０ｃＰ〜５０ｃＰ程度に調
製したもの）に重クロム酸アンモニウムを１．０重量％
〜１．５重量％を混合して、カラーレジスト溶液と同様
にスピンナコーティング法により塗布し、加熱乾燥（８
０℃〜９０℃、２分間〜３分間程度）により厚さ０．８
μｍ〜２．０μｍのＰＶＡ層(12)を得た。この時、ガラ
ス基板(10)周辺の部分ではカラーレジスト層(11b,11b)
の厚さは５μｍ〜１０μｍになっていた。
【００１０】次にマスクパターン(15)の露光(A) 、焼付
することによりＰＶＡ層(12)とカラーレジスト層(11)に
パターン(11a,12a) が焼付られ硬化する。現像液は、炭
酸ナトリューム（ＮａＣｏ3 ）と炭酸水素ナトリューム
（ＮａＨＣｏ3 ) の０．１％水溶液で１分間現像を行な
った結果、ＰＶＡ層(12)の未露光部分、カラーレジスト
層(11)の未露光部分及びＰＶＡ層のパターン部分(12a)
と順次現像液により取り除かれ、しかも鮮明なカラーフ
ィルターパターン(11a) を得ることができた。
することによりＰＶＡ層(12)とカラーレジスト層(11)に
パターン(11a,12a) が焼付られ硬化する。現像液は、炭
酸ナトリューム（ＮａＣｏ3 ）と炭酸水素ナトリューム
（ＮａＨＣｏ3 ) の０．１％水溶液で１分間現像を行な
った結果、ＰＶＡ層(12)の未露光部分、カラーレジスト
層(11)の未露光部分及びＰＶＡ層のパターン部分(12a)
と順次現像液により取り除かれ、しかも鮮明なカラーフ
ィルターパターン(11a) を得ることができた。
【００１１】
【発明の効果】本発明は、鮮明なカラーフィルターパタ
ーンを形成するために、カラーレジスト層(11)上に、酸
素遮断膜を形成するため、ＰＶＡ溶液に重クロム酸アン
モニウムを混合し光硬化性を有するＰＶＡ層(12)とし、
マスクパターン(15)を露光(A)、焼付するとＰＶＡ層(1
2)にも光硬化したパターン部(12a) が形成され、現像を
すると、まずＰＶＡ層(12)の未露光部、カラーレジスト
層(11)の未露光部、ＰＶＡ層(12)のパターン部分(12a)
と現像が進行して、前記ＰＶＡ層(12)の光硬化したパタ
ーン部(12a) の現像が遅れ、カラーレジスト層(11)のパ
ターン部(11a) に現像液が到達する前に、不要なカラー
レジスト層(11b,11b) が取り除かれる。しかも、パター
ン部(11a) が現像液に侵されないため鮮明なカラーフィ
ルターパターン(11a) を形成することができる。
ーンを形成するために、カラーレジスト層(11)上に、酸
素遮断膜を形成するため、ＰＶＡ溶液に重クロム酸アン
モニウムを混合し光硬化性を有するＰＶＡ層(12)とし、
マスクパターン(15)を露光(A)、焼付するとＰＶＡ層(1
2)にも光硬化したパターン部(12a) が形成され、現像を
すると、まずＰＶＡ層(12)の未露光部、カラーレジスト
層(11)の未露光部、ＰＶＡ層(12)のパターン部分(12a)
と現像が進行して、前記ＰＶＡ層(12)の光硬化したパタ
ーン部(12a) の現像が遅れ、カラーレジスト層(11)のパ
ターン部(11a) に現像液が到達する前に、不要なカラー
レジスト層(11b,11b) が取り除かれる。しかも、パター
ン部(11a) が現像液に侵されないため鮮明なカラーフィ
ルターパターン(11a) を形成することができる。
【図１】本発明の一実施例によるカラーレジスト層とＰ
ＶＡ層に対しマスクパターンの露光、焼付によるパター
ン形成の断面説明図である。
ＶＡ層に対しマスクパターンの露光、焼付によるパター
ン形成の断面説明図である。
【図２】(a) 現像によりＰＶＡ層の未露光部分が取り除
かれた状態を示した断面説明図である。 (b) 現像によりＰＶＡ層とカラーレジスト層の未露光部
分とＰＶＡ層のパターン部分が取り除かれた状態を示す
断面説明図である。
かれた状態を示した断面説明図である。 (b) 現像によりＰＶＡ層とカラーレジスト層の未露光部
分とＰＶＡ層のパターン部分が取り除かれた状態を示す
断面説明図である。
【図３】ガラス基板上にスピンナコーティング法により
塗布、加熱乾燥してカラーレジスト層とＰＶＡ層を形成
した状態を示す断面説明図である。
塗布、加熱乾燥してカラーレジスト層とＰＶＡ層を形成
した状態を示す断面説明図である。
１０ …… ガラス基板 １１ …… カラーレジスト層 １１ａ…… カラーレジスト層のパターン部 １１ｂ…… 厚くなった不要なカラーレジスト層 １２ …… ＰＶＡ層 １２ａ…… ＰＶＡ層のパターン部 １５ …… マスクパターン Ａ …… 露光（光源）
Claims (2)
- 【請求項１】ガラス基板上にカラーレジスト溶液を塗布
し、加熱乾燥によりカラーレジスト層を形成した後、酸
素遮断膜としてのポリビニールアルコール溶液を塗布し
加熱乾燥によりポリビニールアルコール層を形成してマ
スクパターンの露光、焼付、現像によるカラーフィルタ
ーパターン形成工程において、前記酸素遮断膜としての
ポリビニールアルコール溶液に光重合剤を加え、光硬化
性を有する遮断膜としたことを特徴とするカラーフィル
ターパターンの形成方法。 - 【請求項２】前記光重合剤として、重クロム酸アンモニ
ウムを１重量％〜１．５重量％を添加混合したことを特
徴とする請求項１記載のカラーフィルターパターンの形
成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1503592A JP3021907B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | カラーフィルターパターンの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1503592A JP3021907B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | カラーフィルターパターンの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05210008A JPH05210008A (ja) | 1993-08-20 |
| JP3021907B2 true JP3021907B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=11877583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1503592A Expired - Lifetime JP3021907B2 (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | カラーフィルターパターンの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021907B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007073916A (ja) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Sumitomo Chemical Co Ltd | パターン形成方法及びパターン形成システム |
| CN103176365A (zh) * | 2011-12-22 | 2013-06-26 | 深圳富泰宏精密工业有限公司 | 菲林及其制作方法，应用该菲林进行遮蔽的方法 |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP1503592A patent/JP3021907B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05210008A (ja) | 1993-08-20 |
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