JP3065154B2 - カラーフィルター及びその製造方法並びにそのカラーフィルターを備えた表示装置及びピックアップ装置 - Google Patents

カラーフィルター及びその製造方法並びにそのカラーフィルターを備えた表示装置及びピックアップ装置

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JP3065154B2
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40Treatment after imagewise removal, e.g. baking
    • GPHYSICS
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    • G03F7/0005Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルターの製造
方法に関し、少なくとも1つのカラーパターンがパター
ン化樹脂層に形成され、その後でこの層が固定化され
る。また、本発明は前記方法により製造されたカラーフ
ィルターに関し、そして、このようなカラーフィルター
を備えた表示装置及びピックアップ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記のタイプの方法は特開昭58−20
7010号公報に記載されている。この中に記載されて
いる方法では、光硬化樹脂溶液(例えば、ゼラチンジク
ロメイト(qelatin dichromate))は、ガラス基板上に供
され、その後この溶液はパターンを介して露光され硬化
部分を形成する。この硬化部分はストライプ状あるいは
モザイク状である。非硬化部分が適当な溶媒により除去
された後、パターン化された硬化部分が、赤、青、緑、
黄、青緑あるいは赤紫の染料の1つに着色される。その
後、着色された部分はタンニン酸及び酒石酸カリウムア
ンチモン中で連続的に固定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】カラーフィルターが数
種の色を有する場合は、この一連の処理を言及していな
い中間の洗浄段階を含めて数回繰り返さなければいけな
い。前記方法の別の欠点は前記酒石酸カリウムアンチモ
ンのような有毒な化学物質を使用することである。更
に、使用される化学物質は固定化する性質が急速に悪化
するために貯蔵寿命が限定される。
【0004】本発明は特に、より簡便なカラーフィルタ
ーの製造方法を提供することを目的とする。また、有毒
な化学物質を使用することのない方法を提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の方
法は、オゾン雰囲気中で紫外線により固定化を行うこと
を特徴とする。
【0006】使用される放射線(波長、強度)及び露光
期間は固定される層厚に依存し、こうして樹脂層の良好
な固定化を図ることができる。固定化及び洗浄の操作は
部分的に一致するので、本方法は既知の方法よりかなり
少ない段階で済む。更に、ここにおいて、完全にカラー
フィルターは乾燥−化学的工程により製造され、タンニ
ン酸及び酒石酸カリウムアンチモンの使用はもはや必要
とされず、これは論理的に有利である。
【0007】種々のカラーパターンを製造する場合は、
複数のカラーパターンが種々のパターン化樹脂層に形成
され、各カラーパターンはカラーパターンが形成された
後固定される。
【0008】固定化は好ましくは1〜20分間なされる。
紫外線は好ましくは150 〜300nm の間の波長及び基板か
ら1〜5cm離れたところで5〜20mW/cm2 の間の強度を
有する。
【0009】例えば、カラーフィルターが、液晶表示装
置のような電子−光学表示装置に使用される場合、例え
ば、ガラスあるいは石英が基板として使用される。また
反射液晶表示装置またはCCD、BBDあるいは他のセ
ンサのようなピックアップ装置の場合には、この基板
に、例えばケイ素あるいは別の半導体材料を選択するこ
とが可能である。また、カラーフィルターはカメラチュ
ーブのカラー感受部分に供され得る。
【0010】ここで、本発明のこれらのそして他の見方
を幾つかの具体例を参照しつつより詳細に記述する。
【0011】
【実施例】液晶表示装置のカラーフィルターはガラス板
から出発して製造される。複数のフィルターはこの板上
に同時に作製され得る。また、出発物質は例えば石英で
ある。ガラス板は発煙硝酸中で洗浄された後、この具体
例では最初にクロムの薄層を蒸着させることにより黒の
マトリクスを最初に形成し、そしてフォトリソグラフィ
工程により所望のパターンを形成する。
【0012】黒のマトリクスを備えたガラス板は、続い
てオゾン雰囲気中で2分間処理することにより洗浄さ
れ、同時に紫外線を照射される。本実施例においては、
150 〜300nm の間の波長の実質的に平行なビームの光源
(185 と254nm に主な電子遷移を有する低圧水銀灯)が
使用された。強度は、254nm の波長で、ガラス板上2.5c
mの距離の箇所で10mW/cm2 であった。更に一般的に
は、全露光期間はガラス板と光源との間の距離のみなら
ず使用された強度とUV源のスペクトル組成とオゾン割
合に依存する。
【0013】続いて、ガラス板は、必要であれば少し加
熱された後、例えば蒸留水中で洗浄される。
【0014】続いて、その積層体は着色できるアクリレ
ートラッカー、例えばメチルグリコール中の共重合体の
10%溶液あるいはゼラチン(ジ)クロメイト(qelatin
(di)chromate) または他の適当な着色できる樹脂層で被
覆される。前記層は例えばスピンコートにより形成さ
れ、またスピンコートの速度は形成されるべき色の所望
の色密度に依存する。続いてこのようにして形成された
層はフォトリゾグラフィ的にパターン化される。
【0015】続いてパターン化樹脂層は適当な染料を添
加することにより最初のカラーパターンを形成する。一
般に、既知の染料(酸性染料、直接染料、反応性染料)
がこの目的のために使用され得る。前記最初のパターン
に対して、例えば日本化薬社製の赤色染料R−24Pあ
るいはチバガイギ社製の「赤色GRL」が選択される。
【0016】続いてこのようにして得られた赤のカラー
パターンを有するガラス板はオゾン雰囲気中で7〜8分
間の処理に再び付される。この処理で、カラーパターン
の固定化及び次のカラーパターンを形成するための基板
の洗浄が達成される。架橋結合が紫外線の影響下で樹脂
層中に起こり、同時にオゾンの存在により酸素イオンあ
るいは酸素原子が取り込まれるという説明ができる。上
記の最初の洗浄処理のように、この処理の期間は使用さ
れた波長、エネルギー密度、距離等に応じておよそ1〜
20分の間で再び変えることができる。
【0017】続いて、この積層体は着色できるアクリレ
ートラッカーで再び被覆され、前記のようにパターン化
される。その後、パターン化樹脂層は例えば緑の第2の
カラーパターンを形成される。例えば、日本化薬社製の
G−1Pあるいはチバガイギ社製の「緑色3GS」が緑
色染料として使用される。
【0018】このようにして得られたガラス板は緑のカ
ラーパターンを形成後、前記のように固定化及び洗浄処
理に再び付される。その後、この積層体は着色できるア
クリレートラッカーで再び被覆される。例えば青の第3
のカラーパターンを形成されたパターン化樹脂層が再び
得られる。例えば日本化薬社製のB−5Pあるいはチバ
ガイギ社製の「青色8G」が青色染料として使用され
る。
【0019】また、青のパターンが同時に固定化及び洗
浄された後、このようにして得られたカラーパターンを
形成された樹脂層はトップコートで被覆されるが、液晶
表示装置の場合、このトップコートは赤−緑−青のカラ
ーパターンを機械的に(スペーサーの影響に抗して)の
みならず化学的に(液晶材料の影響に抗して)保護す
る。
【0020】本発明はもちろん記載例に限定されずCC
DあるいはBBDのような感光性センサが組み込まれる
例えばケイ素基板のような他の基板も選択でき、一方、
例えばカメラチューブのカラーフィルターも考えられ
る。他の組成の色を選ぶこともでき、それは例えば青
緑、黄、赤紫であるが黒のマスクは必要であれば省かれ
る。
【0021】
【発明の効果】上記のように、固定化は洗浄処理の間に
実行されるので、即ち特開昭58−207010号公報
中に記載された方法と完全に相違しているので、有毒な
酒石酸カリウムアンチモンを使用せずに済む。また、タ
ンニン酸ももはや使用しないのでこれらの化学物質の貯
蔵の必要はない。工程がより短くなったことに加えて、
本発明の方法はこのように論理的な利点もある。後者の
点は、全く重要である、というのは前記化学物質は貯蔵
寿命が限定されており、定期的に使用性能をテストしな
ければいけないからである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 590000248 Groenewoudseweg 1, 5621 BA Eindhoven, T he Netherlands (56)参考文献 特開 昭63−298242(JP,A) 特開 昭62−201402(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 5/20 101

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1つのカラーパターンをパタ
    ーン化樹脂層に形成した後、前記層を固定化するカラー
    フィルターの製造方法において、固定化をオゾン雰囲気
    中で紫外線を用いて行なうことを特徴とするカラーフィ
    ルターの製造方法。
  2. 【請求項2】 複数のカラーパターンを種々のパターン
    化樹脂層中に形成し、且つ各カラーパターンを形成した
    後固定化することを特徴とする請求項1記載のカラーフ
    ィルターの製造方法。
  3. 【請求項3】 固定化を1〜20分間行なうことを特徴と
    する請求項1または2記載のカラーフィルターの製造方
    法。
  4. 【請求項4】 紫外線が150 〜300nm の間の波長を有す
    ることを特徴とする請求項3記載のカラーフィルターの
    製造方法。
  5. 【請求項5】 樹脂層がアクリレートを含むことを特徴
    とする請求項1〜4のうちいずれか1つの項に記載のカ
    ラーフィルターの製造方法。
  6. 【請求項6】 カラーパターンをガラス、石英、半導体
    材料の基板上に形成することを特徴とする請求項1〜5
    のうちいずれか1つの項に記載のカラーフィルターの製
    造方法。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6のうちいずれか1つの項に
    記載のカラーフィルターの製造方法により製造されるこ
    とを特徴とするカラーフィルター。
  8. 【請求項8】 2つの基板の間に電子−光学媒体を備え
    た表示装置において、一方の基板が請求項7記載のカラ
    ーフィルターを備えたことを特徴とする表示装置。
  9. 【請求項9】 請求項7記載のカラーフィルターを備え
    たことを特徴とするピックアップ装置。
JP669292A 1991-01-21 1992-01-17 カラーフィルター及びその製造方法並びにそのカラーフィルターを備えた表示装置及びピックアップ装置 Expired - Lifetime JP3065154B2 (ja)

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NL9100095A NL9100095A (nl) 1991-01-21 1991-01-21 Werkwijze voor het vervaardigen van een kleurenfilter.

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JPH05210007A JPH05210007A (ja) 1993-08-20
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JPH05210007A (ja) 1993-08-20
DE69225816D1 (de) 1998-07-16
DE69225816T2 (de) 1999-01-14
EP0496442B1 (en) 1998-06-10
EP0496442A1 (en) 1992-07-29
US5279913A (en) 1994-01-18
NL9100095A (nl) 1992-08-17

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