JP5446242B2 - Manufacturing method of color filter - Google Patents

Manufacturing method of color filter

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JP5446242B2 JP2008322129A JP2008322129A JP5446242B2 JP 5446242 B2 JP5446242 B2 JP 5446242B2 JP 2008322129 A JP2008322129 A JP 2008322129A JP 2008322129 A JP2008322129 A JP 2008322129A JP 5446242 B2 JP5446242 B2 JP 5446242B2
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Description

本発明は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法に関するものであり、特に、ブラックマトリックスの幅が狭くなっても剥がれることのない、また、傾斜状態を保った処理を行う現像装置を用いても、ブラックマトリックスが剥がれることのないカラーフィルタの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a color filter used in a liquid crystal display device, and in particular, uses a developing device that does not peel off even when the width of a black matrix becomes narrow and that performs processing while maintaining an inclined state. However, the present invention relates to a method for manufacturing a color filter in which the black matrix does not peel off.

液晶表示装置などの表示装置において、カラー表示、反射率の低減、コントラストの改善、分光特性制御などの目的にカラーフィルタを用いることは有用な手段となっている。この表示装置に用いられるカラーフィルタは、多くの場合、画素として形成され用いられる。表示装置に用いられるカラーフィルタの画素を形成する方法として、これまで実用されてきた方法には、印刷法、フォトリソグラフィ法などが挙げられる。   In a display device such as a liquid crystal display device, it is a useful means to use a color filter for purposes such as color display, reflectance reduction, contrast improvement, and spectral characteristic control. In many cases, the color filter used in this display device is formed and used as a pixel. As a method for forming a pixel of a color filter used in a display device, a printing method, a photolithography method, and the like can be given as methods that have been practically used.

図1は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの画素の一例を拡大して示す平面図である。また、図2は、図1に示すカラーフィルタの画素のA−A線における断面図である。図1、及び図2に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、ガラス基板(1)上にブラックマトリックス(2)、着色画素(3)、及び透明導電膜(4)が順次に形成されたものである。   FIG. 1 is an enlarged plan view illustrating an example of a pixel of a color filter used in a liquid crystal display device. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the pixel of the color filter shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the color filter used in the liquid crystal display device has a black matrix (2), a colored pixel (3), and a transparent conductive film (4) sequentially on a glass substrate (1). It is formed.

上記液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板(1)上にブラックマトリックスを形成し、次に、ブラックマトリックス(2)が形成されたガラス基板上のブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素(3)を形成し、更に透明導電膜(4)を形成するといった方法が広く用いられている。   As a method for producing a color filter used in the liquid crystal display device, first, a black matrix is formed on a glass substrate (1), and then a black matrix pattern on the glass substrate on which the black matrix (2) is formed. A method of forming a colored pixel (3) in alignment with the transparent conductive film (4) and further forming a transparent conductive film (4) is widely used.

ブラックマトリックス(2)は遮光性を有し、カラーフィルタの着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。このブラックマトリックス(2)の形成は、例えば、ガラス基板(1)上に、黒色フォトレジストの塗布膜を設け、この塗布膜へのフォトマスクを介した露光、現像によってブラックマトリックスを形成するといったフォトリソグラフィ法がとられている。   The black matrix (2) has a light shielding property, determines the positions of the colored pixels of the color filter, has a uniform size, and shields undesirable light when used in a display device. The image has a function of making the image uniform and uniform with no unevenness. The black matrix (2) is formed by, for example, providing a black photoresist coating film on the glass substrate (1), and forming a black matrix by exposing and developing the coating film through a photomask. Lithography is used.

また、着色画素(3)は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものであり、ブラックマトリックスが形成されたガラス基板(1)上に、顔料などの色素を分散させたネガ型の着色フォトレジストの塗布膜を設け、この塗布膜へのフォトマスクを介した露光、現像によって着色画素を形成するといったフォトリソグラフィ法がとられている。また、透明導電膜(4)の形成は、着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。   The colored pixel (3) has, for example, a red, green, and blue filter function, and is a negative type in which a pigment such as a pigment is dispersed on a glass substrate (1) on which a black matrix is formed. A photolithographic method is employed in which a colored photoresist coating film is provided, and colored pixels are formed by exposing and developing the coated film through a photomask. The transparent conductive film (4) is formed by forming a transparent conductive film on a glass substrate on which colored pixels are formed by sputtering using, for example, ITO (Indium Tin Oxide).

図2は、図1に示すカラーフィルタを製造する際の、ガラス基板(1)上にブラックマトリックス(2)を形成した段階を表した平面図である。図2に示すように、ガラス基板(1)上に形成したブラックマトリックス(2)の幅(W)は、画素の大きさ((a)×(b))が、100×300μm程度の場合、12μm程度(*)のものである。   FIG. 2 is a plan view showing a stage where the black matrix (2) is formed on the glass substrate (1) when the color filter shown in FIG. 1 is manufactured. As shown in FIG. 2, the width (W) of the black matrix (2) formed on the glass substrate (1) has a pixel size ((a) × (b)) of about 100 × 300 μm. It is about 12 μm (*).

この12μm程度(*)の幅は、例えば、画素の微細化に伴い狭いものとなり、50×150μm程度の大きさに微細化した画素では、5μm程度(**)といった狭い幅のブ
ラックマトリックスとなる。
この際、ブラックマトリックスの幅が狭くなると、幅が狭くなるに従って、ガラス基板(1)からブラックマトリックス(2)が剥がれ易くなるといった問題がある。
For example, the width of about 12 μm (*) becomes narrow as the pixel is miniaturized, and a pixel that is miniaturized to a size of about 50 × 150 μm becomes a black matrix having a narrow width of about 5 μm (**). .
At this time, when the width of the black matrix is narrowed, there is a problem that the black matrix (2) is easily peeled off from the glass substrate (1) as the width is narrowed.

図3は、図2に示すブラックマトリックス(2)の、現像後のB−B線での断面を拡大して示す断面図である。図3(a)は、ブラックマトリックス(2−1)が、前記12μm程度(*)の幅(W1)を有する場合の断面図、図3(b)は、ブラックマトリックス(2−2)が、前記5μm程度(**)の幅(W2)を有する場合の断面図である。   FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the black matrix (2) shown in FIG. 2 taken along line BB after development. 3A is a cross-sectional view when the black matrix (2-1) has a width (W1) of about 12 μm (*), and FIG. 3B shows the black matrix (2-2). It is sectional drawing in the case of having the width (W2) of about 5 μm (**).

図3(a)に示すように、黒色フォトレジストの塗布膜へのフォトマスクを介した露光において、露光光(L)は、塗布膜の上部(d)から下部(e)に向かって次第に減衰するので、例えば、ネガ型の黒色フォトレジストの場合、下部(e)においては、光重合による硬化の度合いが少なくなり、現像において塗布膜の側部は現像され、傾斜(θ1)を有する側面になる。現像後に、形成されたブラックマトリックス(2−1)は、その側面に傾斜(θ1)を有する逆台形状を呈したものとなる。   As shown in FIG. 3A, in the exposure through the photomask to the black photoresist coating film, the exposure light (L) is gradually attenuated from the upper part (d) to the lower part (e) of the coating film. Therefore, for example, in the case of a negative black photoresist, the degree of curing due to photopolymerization is reduced in the lower part (e), and the side part of the coating film is developed in the development, and the side surface having the inclination (θ1) is developed. Become. After the development, the formed black matrix (2-1) has an inverted trapezoidal shape having an inclination (θ1) on its side surface.

図3(b)に幅(W2)で示すように、ブラックマトリックス(2−2)の幅が狭くなると、元々図3(a)に示すブラックマトリックス(2−1)の幅(W1)より狭いこと(W1>W2)に加え、現像後にはブラックマトリックス(2−2)がガラス基板(1)と密着している幅(c2)は狭くなり(c1>W2、c2)、ブラックマトリックス(2−2)はガラス基板(1)から剥がれ易くなる。   As shown by the width (W2) in FIG. 3B, when the width of the black matrix (2-2) becomes narrower, it is originally narrower than the width (W1) of the black matrix (2-1) shown in FIG. In addition to (W1> W2), after development, the width (c2) where the black matrix (2-2) is in close contact with the glass substrate (1) becomes narrow (c1> W2, c2), and the black matrix (2- 2) becomes easy to peel off from the glass substrate (1).

尚、現像後にはブラックマトリックスにポストベーク処理が施されるので、この際の熱フローにより逆台形状は、半円形状の方向への変形をする。しかし、この剥がれ易くなる傾向は残存している。   Since the black matrix is post-baked after development, the inverted trapezoidal shape is deformed in the semicircular direction by the heat flow at this time. However, this tendency to peel off remains.

このような、ブラックマトリックスの幅が狭くなることによって、剥がれ易くなるといった問題への対応策としては、例えば、ガラス基板上へ黒色フォトレジストを塗布する前に、ガラス基板に行われるUV洗浄処理を弱める方法が挙げられる。確かに、この方法によりガラス基板への密着は強化されたものとなる。しかし、この方法が過度になると、異物や塗布特性の悪化が懸念されるので、この方法による密着の強化には限界がある。   As a countermeasure against such a problem that the black matrix is easily reduced due to the narrow width of the black matrix, for example, before applying a black photoresist on the glass substrate, a UV cleaning process performed on the glass substrate is performed. There is a way to weaken. Certainly, the adhesion to the glass substrate is reinforced by this method. However, if this method is excessive, there is a concern about the deterioration of foreign matter and coating characteristics, and there is a limit to the enhancement of adhesion by this method.

また、他の対応策としては、例えば、ガラス基板上へ黒色フォトレジストを塗布した後に行われるプリベーク処理を強める方法が挙げられる。確かに、この方法によりガラス基板への密着は強化されたものとなる。しかし、この方法が過度になると、残渣や色残りといった不良が発生するので、この方法による密着の強化には限界がある。   As another countermeasure, for example, there is a method of strengthening a pre-bake process performed after applying a black photoresist onto a glass substrate. Certainly, the adhesion to the glass substrate is reinforced by this method. However, if this method becomes excessive, defects such as residue and color residue occur, and there is a limit to the enhancement of adhesion by this method.

一方、液晶表示装置に用いるカラーフィルタの製造装置の面では、これまで、現像装置としては、ガラス基板を枚葉で水平搬送してウエット処理を行う現像装置が広く用いられてきた。
しかし、ガラス基板のサイズが大型化するにつれ、スプレイノズルの揺動とガラス基板の揺動によって良好な液置換効率、すなわち、ガラス基板上の液をガラス基板外へ払い落とす際に十分な効率を得ることは次第に困難なものとなってきた。
On the other hand, in terms of manufacturing apparatuses for color filters used in liquid crystal display devices, development devices that perform wet processing by horizontally transporting a glass substrate in a single sheet have been widely used.
However, as the size of the glass substrate increases, it is possible to obtain good liquid replacement efficiency by swinging the spray nozzle and the glass substrate, that is, sufficient efficiency when the liquid on the glass substrate is swept out of the glass substrate. It has become increasingly difficult to obtain.

このため、第5世代(ガラス基板のサイズ、例えば、1100×1300mm)以上の大型のガラス基板でのカラーフィルタの製造に用いる現像装置としては、ガラス基板を搬送方向と直角の幅方向に傾斜搬送して、傾斜状態を保ったままでウエット処理を行う現像装置が用いられるようになった。
ガラス基板を傾斜処理すると、重力による液流がガラス基板上に生じ、基本的にはガラス基板上の液滞留がなくなり、現像液の置換効率、及び純水の置換効率が向上したものとな
る。
For this reason, as a developing device used for manufacturing a color filter on a large glass substrate of the fifth generation (glass substrate size, for example, 1100 × 1300 mm) or more, the glass substrate is inclined and conveyed in the width direction perpendicular to the conveying direction. Thus, a developing device that performs wet processing while maintaining an inclined state has come to be used.
When the glass substrate is inclined, a liquid flow due to gravity is generated on the glass substrate, and basically no liquid stays on the glass substrate, so that the replacement efficiency of the developer and the replacement efficiency of pure water are improved.

図4は、傾斜処理を行う現像装置の一例を示す平面図である。図4に示すように、この現像装置(10)は、現像を行う現像チャンバー(20)と、水洗を行う水洗チャンバー(30)で構成されている。
ガラス基板(図示せず)は、図4中、矢印で示すように、現像装置(10)の左方から搬送され、現像チャンバー(20)にて現像、水洗チャンバー(30)にて水洗が行われ、次工程へと搬送される。
FIG. 4 is a plan view illustrating an example of a developing device that performs an inclination process. As shown in FIG. 4, the developing device (10) includes a developing chamber (20) for performing development and a water washing chamber (30) for performing water washing.
A glass substrate (not shown) is transported from the left side of the developing device (10) as shown by an arrow in FIG. 4, developed in the developing chamber (20), and washed in the washing chamber (30). It is conveyed to the next process.

図5は、現像チャンバー(20)の内部における現像スプレイ(23)とガラス基板(1)の関係を説明する平面図である。また、図6は、図5中、白太矢印で示す方向からの搬送ローラー(24)と現像スプレイ(23)とガラス基板(1)の関係を説明する側面図である。図6中、白太矢印で示す方向からの上面が、図5に相当する。   FIG. 5 is a plan view for explaining the relationship between the development spray (23) and the glass substrate (1) inside the development chamber (20). FIG. 6 is a side view for explaining the relationship among the transport roller (24), the development spray (23), and the glass substrate (1) from the direction indicated by the white thick arrow in FIG. In FIG. 6, the upper surface from the direction indicated by the thick arrow corresponds to FIG.

図5及び図6に示すように、搬送ローラー(24)は、ガラス基板(1)の搬送方向の幅方向に傾斜して設けられている。図5中、左方から搬送ローラー(24)に搬送されたガラス基板(1)は、搬送されるガラス基板(1)の幅方向の左辺を傾斜上部(山側)(g)とし、右辺を傾斜下部(谷側)(h)として傾斜搬送され、傾斜状態を保ったまま処理が行われる。   As shown in FIG.5 and FIG.6, the conveyance roller (24) inclines in the width direction of the conveyance direction of a glass substrate (1), and is provided. In FIG. 5, the glass substrate (1) transported from the left to the transport roller (24) has the left side in the width direction of the transported glass substrate (1) as the inclined upper part (mountain side) (g), and the right side is tilted. The lower part (valley side) (h) is conveyed while being inclined, and the processing is performed while maintaining the inclined state.

現像スプレイ(23)は、ガラス基板(1)の搬送路の上方に、搬送ローラー(24)の傾斜角度(θ)と同一の傾斜角度で、すなわち、搬送ローラー(24)の軸方向と平行に設けられている。現像スプレイ(23)の幅方向(Y軸方向)には、複数個の現像シャワーノズル(22)が一直線状に設けられ、この一直線状の列が搬送路の方向(X軸方向)に複数列設けられている。
現像シャワーノズル(22)は現像スプレイ(23)の下面に設けられているが、説明上、図5では実線で表している。
現像スプレイ(23)は、傾斜搬送されてくるガラス基板(1)の表面に向け、現像シャワーノズル(22)から現像液を吐出し、現像が行われる。
The development spray (23) is above the conveyance path of the glass substrate (1) at the same inclination angle as the inclination angle (θ) of the conveyance roller (24), that is, parallel to the axial direction of the conveyance roller (24). Is provided. In the width direction (Y-axis direction) of the development spray (23), a plurality of development shower nozzles (22) are provided in a straight line, and the straight line is a plurality of lines in the direction of the conveyance path (X-axis direction). Is provided.
The development shower nozzle (22) is provided on the lower surface of the development spray (23), but is shown by a solid line in FIG.
The developing spray (23) discharges the developing solution from the developing shower nozzle (22) toward the surface of the glass substrate (1) that is inclined and conveyed, and development is performed.

現像を傾斜処理で行うことによって、図6に矢印で示すように、ガラス基板(1)の表面に吐出された現像液は、ガラス基板上に滞留することはなくなり、現像液は傾斜下部(谷側)(h)へ流れ、ガラス基板の表面には常に新しい現像液が供給される。これにより、現像時間は短縮され、また、面内の現像均一性は向上したものとなる。
しかしながら、依然として、ガラス基板(1)上での、現像され易い箇所ではブラックマトリックスの剥がれが発生し易い状況である。
特開平9−189904号公報 特開2000−39511号公報 特開平11−74248号公報
By performing the development by the tilting process, as indicated by an arrow in FIG. 6, the developer discharged on the surface of the glass substrate (1) does not stay on the glass substrate, and the developer is in the lower part of the slope (valley). Side) and (h), and a new developer is always supplied to the surface of the glass substrate. As a result, the development time is shortened and the in-plane development uniformity is improved.
However, it is still in a situation where the black matrix is easily peeled off at a place where it is easily developed on the glass substrate (1).
Japanese Patent Laid-Open No. 9-189904 JP 2000-39511 A JP-A-11-74248

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造において、ガラス基板上に形成するブラックマトリックスの幅が、例えば、5μm程度(**)に狭くなっても、ガラス基板からブラックマトリックスが剥がれることのない、また、現像装置として、ガラス基板を搬送方向と直角の幅方向に傾斜搬送して、傾斜状態を保ったまま現像及び水洗を行う現像装置を用いても、ガラス基板上での、現像され易い箇所でブラックマトリックスの剥がれが発生することのないカラーフィルタの製造方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and in the production of a color filter used in a liquid crystal display device, the width of a black matrix formed on a glass substrate is, for example, about 5 μm (**). The black matrix is not peeled off from the glass substrate even if it becomes narrow, and as a developing device, the glass substrate is inclined and conveyed in the width direction perpendicular to the conveying direction, and development and washing are performed while maintaining the inclined state. It is an object of the present invention to provide a method for producing a color filter in which a black matrix does not peel off at a place where development is easily performed on a glass substrate even when a developing device is used.

本発明は、ガラス基板上にフォトリソグラフィ法にてブラックマトリックスと着色画素を形成する工程の後、着色画素が形成されたガラス基板上に透明導電膜を形成するカラーフィルタの製造方法において、
ガラス基板上にネガ型フォトレジストを用いブラックマトリックスを形成する際の露光時に、ブラックマトリックスの形成に対応した開口部と、前記開口部の両側近傍の外側に補助露光に対応した開口部と、それら開口部以外の部分を遮光部としたフォトマスクを用い、パターン露光時に形成するブラックマトリックスの両側部近傍に対応したフォトレジスト上に、該ブラックマトリックスの両側面の現像を抑制する補助パターン形成のための補助露光を与え、現像が終了する直前の状態において、ブラックマトリックスの両側面の傾斜は、補助パターンの傾斜に比較して緩やかな状態となり、更に、現像が終了した段階において、前記補助パターンがパターンとして残存しないように基板から離脱させることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
The present invention provides a method for producing a color filter in which a transparent conductive film is formed on a glass substrate on which a colored pixel is formed after a step of forming a black matrix and a colored pixel on a glass substrate by a photolithography method.
At the time of exposure when forming a black matrix using a negative photoresist on a glass substrate, an opening corresponding to the formation of the black matrix, an opening corresponding to auxiliary exposure on the outside in the vicinity of both sides of the opening, and those To form an auxiliary pattern that suppresses development on both sides of the black matrix on the photoresist corresponding to the vicinity of both sides of the black matrix that is formed during pattern exposure using a photomask that uses light shielding parts other than the openings In the state immediately before the development is finished, the slopes of the both sides of the black matrix are gentler than the slope of the auxiliary pattern, and when the development is finished, the auxiliary pattern is A color filter characterized by being separated from the substrate so that it does not remain as a pattern. It is a production method.

本発明は、ガラス基板上にフォトレジストを用いブラックマトリックスを形成する際の露光時に、形成するブラックマトリックスの両側部近傍に対応したフォトレジスト上に、該ブラックマトリックスの両側面の現像を抑制するための補助露光を与えるので、ブラックマトリックスの幅が狭くなっても、ガラス基板からブラックマトリックスが剥がれることのない、また、現像装置として、ガラス基板を搬送方向と直角の幅方向に傾斜搬送して、傾斜状態を保ったまま現像を行う現像装置を用いても、ガラス基板上での、現像され易い箇所でブラックマトリックスの剥がれが発生することのないカラーフィルタの製造方法となる。   The present invention suppresses development on both sides of a black matrix on the photoresist corresponding to the vicinity of both sides of the black matrix to be formed during exposure when forming a black matrix using a photoresist on a glass substrate. Therefore, even if the width of the black matrix is narrowed, the black matrix is not peeled off from the glass substrate, and as a developing device, the glass substrate is inclined and conveyed in the width direction perpendicular to the conveying direction, Even if a developing device that performs development while maintaining an inclined state, a method for producing a color filter in which the black matrix does not peel off at a position where development is easily performed on the glass substrate is obtained.

また、本発明は、ガラス基板上にフォトレジストを用いブラックマトリックスを形成する際に、形成するブラックマトリックスの両側部近傍に、該ブラックマトリックスの両側面の現像を抑制するための補助パターンを設けるので、ブラックマトリックスの幅が狭くなっても、ガラス基板からブラックマトリックスが剥がれることのない、また、現像装置として、ガラス基板を搬送方向と直角の幅方向に傾斜搬送して、傾斜状態を保ったまま現像を行う現像装置を用いても、ガラス基板上での、現像され易い箇所でブラックマトリックスの剥がれが発生することのないカラーフィルタの製造方法となる。   In the present invention, when forming a black matrix using a photoresist on a glass substrate, an auxiliary pattern for suppressing development on both sides of the black matrix is provided in the vicinity of both sides of the black matrix to be formed. The black matrix does not peel off from the glass substrate even if the width of the black matrix becomes narrow. Also, as a developing device, the glass substrate is inclined and conveyed in the width direction perpendicular to the conveying direction, and the inclined state is maintained. Even when a developing device that performs development is used, a method for producing a color filter in which peeling of the black matrix does not occur at a position where development is easily performed on a glass substrate.

また、本発明は、ガラス基板を傾斜搬送しながら現像を行う現像装置に限らず、一般に、現像装置に固有のガラス基板の面内の現像不均一性に適宜、対応させることが可能である。また、現像不均一性に方向性がある場合、その方向性に対応して補助露光を与える開口部、或いは補助パターンを形成する開口部を設けたフォトマスクを採用することが可能である。   In addition, the present invention is not limited to a developing device that performs development while tilting and conveying a glass substrate, and generally can appropriately cope with in-plane development non-uniformity unique to the developing device. Further, when the development non-uniformity has a direction, it is possible to employ a photomask provided with an opening for providing auxiliary exposure or an opening for forming an auxiliary pattern corresponding to the directionality.

以下に、本発明によるカラーフィルタの製造方法を、その実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図7は、本発明によるカラーフィルタの製造方法において用いるフォトマスクの一例の平面図である。フォトマスク(PM1)上の1画素とその周辺が示されている。また、図9は、図7に示すフォトマスク(PM1)を用いて、ガラス基板(1)上に形成されたブラックマトリックス(2−3)の平面図である。
Below, the manufacturing method of the color filter by this invention is demonstrated in detail based on the embodiment.
FIG. 7 is a plan view of an example of a photomask used in the method for manufacturing a color filter according to the present invention. One pixel on the photomask (PM1) and its periphery are shown. FIG. 9 is a plan view of a black matrix (2-3) formed on the glass substrate (1) using the photomask (PM1) shown in FIG.

図7に示すフォトマスク(PM1)において、符号(K1)は、図9に示すブラックマトリックス(2−3)の形成に対応した開口部である。また、符号(K2)は、補助露光に対応した開口部である。
符号(S)は、斜線で表される部分であり、上記ブラックマトリックス(2−3)の形成に対応した開口部(K1)、及び補助露光に対応した開口部(K2)以外の部分の遮光部である。
In the photomask (PM1) shown in FIG. 7, reference numeral (K1) is an opening corresponding to the formation of the black matrix (2-3) shown in FIG. Reference numeral (K2) denotes an opening corresponding to auxiliary exposure.
Reference numeral (S) denotes a portion represented by oblique lines, and shields light from portions other than the opening (K1) corresponding to the formation of the black matrix (2-3) and the opening (K2) corresponding to auxiliary exposure. Part.

補助露光に対応した開口部(K2)は、ブラックマトリックスの両側面の現像を抑制するために設けられたものである。図7に示すように、補助露光に対応した開口部(K2)は、ブラックマトリックス(2−3)の形成に対応した開口部(K1)の両側部近傍に設けられている。補助露光に対応した開口部(K2)は、ブラックマトリックスを形成する際の、開口部(K1)を経た露光光をフォトレジストに与える露光時に、形成するブラックマトリックスの両側部近傍に対応したフォトレジスト上に与える補助露光の開口部である。
図7に示すフォトマスク(PM1)は、ネガ型の黒色フォトレジストを用いてブラックマトリックスを形成する際のフォトマスクである。
The opening (K2) corresponding to the auxiliary exposure is provided to suppress development on both sides of the black matrix. As shown in FIG. 7, the opening (K2) corresponding to the auxiliary exposure is provided near both sides of the opening (K1) corresponding to the formation of the black matrix (2-3). The opening (K2) corresponding to the auxiliary exposure is a photoresist corresponding to the vicinity of both side portions of the black matrix to be formed at the time of exposing the exposure light having passed through the opening (K1) to the photoresist when forming the black matrix. It is the opening part of the auxiliary exposure given above.
A photomask (PM1) shown in FIG. 7 is a photomask used when a black matrix is formed using a negative black photoresist.

図8は、本発明によるカラーフィルタの製造方法を説明する断面図である。図8(a)は、ガラス基板(1)上に設けられた黒色フォトレジストの塗布膜(5)に、フォトマスク(PM1)を介しての露光が与えられる状態の断面図である。図7に示すように、黒色フォトレジストの塗布膜(5)が設けられたガラス基板(1)の、図8(a)中、上方に、図7に示すフォトマスク(PM1)が配設されている。フォトマスク(PM1)は、図7のC−C線での断面を拡大して表している。   FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a color filter according to the present invention. FIG. 8A is a cross-sectional view of a state in which the black photoresist coating film (5) provided on the glass substrate (1) is exposed through the photomask (PM1). As shown in FIG. 7, the photomask (PM1) shown in FIG. 7 is disposed above the glass substrate (1) provided with the black photoresist coating film (5) in FIG. 8 (a). ing. The photomask (PM1) is shown by enlarging the cross section taken along the line CC in FIG.

露光光(L)は、フォトマスク(PM1)の、図8(a)中、上方より照射され、開口部を経て黒色フォトレジストの塗布膜(5)に露光される。黒色フォトレジストとしては、ネガ型の黒色フォトレジストが用いられている。
符号(5−1a)は、黒色フォトレジストの塗布膜(5)上での、ブラックマトリックス(2−3)が形成される部分であり、右上がり斜線は、開口部(K1)を経て露光が与えられた状態を表している。この部分は、現像後にブラックマトリックス(2−3)となる。
The exposure light (L) is irradiated from above in FIG. 8A of the photomask (PM1), and is exposed to the black photoresist coating film (5) through the opening. As the black photoresist, a negative black photoresist is used.
Reference numeral (5-1a) is a portion on the black photoresist coating film (5) where the black matrix (2-3) is formed, and the diagonal line rising to the right is exposed through the opening (K1). Represents a given state. This portion becomes a black matrix (2-3) after development.

また、符号(5−1b)は、塗布膜(5)上での、形成するブラックマトリックスの両側部近傍に補助露光を与える部分であり、右上がり斜線は、開口部(K2)を経て露光が与えられた状態を表している。
この補助露光は、パターンを形成するためのものではなく、露光後の現像時に、形成されるブラックマトリックス(2−3)の両側面の現像を抑制するための補助露光である。
Reference numeral (5-1b) is a portion for giving auxiliary exposure in the vicinity of both side portions of the black matrix to be formed on the coating film (5). The upward slanted line is exposed through the opening (K2). Represents a given state.
This auxiliary exposure is not for forming a pattern, but is auxiliary exposure for suppressing development on both sides of the formed black matrix (2-3) during development after exposure.

図8(b)は、露光後に現像が施され、現像が終了する直前の状態の断面図である。図8(b)に示すように、上記ブラックマトリックスが形成される部分(5−1a)及び補助露光の部分(5−1b)以外の部分の塗布膜(5)は、現像液(M)により殆ど溶解、除去されている。
符号(6)で示す、ブラックマトリックスが形成される部分(5−1a)と、補助露光の部分(5−1b)との間は、この間(6)以外の他の部分、例えば、図8(b)中、符号(j)で示す補助露光の部分(5−1b)の右方側部に比較し、現像液の置換効率が悪い。
FIG. 8B is a cross-sectional view of a state immediately before the development is completed after the development. As shown in FIG. 8 (b), the coating film (5) other than the portion (5-1a) where the black matrix is formed and the auxiliary exposure portion (5-1b) is formed with a developer (M). Almost dissolved and removed.
Between the portion (5-1a) where the black matrix is formed and the auxiliary exposure portion (5-1b) indicated by reference numeral (6), other portions other than (6), for example, FIG. In b), the replacement efficiency of the developer is poor as compared with the right side portion of the auxiliary exposure portion (5-1b) indicated by the symbol (j).

このため、ブラックマトリックスが形成される部分(5−1a)の両側面が現像される度合いは、前記図3(a)に示すブラックマトリックス(2−1)の両側面に比較し抑制されたものとなる。
その結果、図8(b)に示すように、ブラックマトリックスが形成される部分(5−1a)の両側面の傾斜は、前記ブラックマトリックス(2−1)の両側面の傾斜(θ1)に比較し緩やかなものとなる。
For this reason, the degree to which both side surfaces of the portion (5-1a) where the black matrix is formed is suppressed compared to the both side surfaces of the black matrix (2-1) shown in FIG. It becomes.
As a result, as shown in FIG. 8B, the slopes of both sides of the portion (5-1a) where the black matrix is formed are compared with the slopes (θ1) of both sides of the black matrix (2-1). And it will be moderate.

図8(c)は、現像が終了した段階の断面図である。図8(c)は、図9におけるD−D線での断面を拡大したものに相当する。図8(b)に示す状態から更に現像を施すことにより、補助露光の部分(5−1b)は、その下部が溶解されガラス基板(1)上から離脱し、ブラックマトリックス(2−3)を形成する現像は終了する。   FIG. 8C is a cross-sectional view at the stage where development is completed. FIG. 8C corresponds to an enlarged cross section taken along line DD in FIG. By further developing from the state shown in FIG. 8B, the lower portion of the auxiliary exposure portion (5-1b) is dissolved and detached from the glass substrate (1), and the black matrix (2-3) is removed. The development to be formed ends.

図8(c)に示すように、ガラス基板(1)上に形成されたブラックマトリックス(2−3)の両側面は、傾斜(θ1)より緩やかな傾斜(θ2)となっている(θ1>θ2)。
また、その両側面で現像の抑制に寄与した補助露光の部分(5−1b)は、パターンとして残存せず、離脱している。
As shown in FIG. 8C, both side surfaces of the black matrix (2-3) formed on the glass substrate (1) have an inclination (θ2) that is gentler than the inclination (θ1) (θ1>). θ2).
Also, the auxiliary exposure portions (5-1b) that contributed to the suppression of development on both side surfaces do not remain as a pattern but are separated.

図10に示すように、この現像の終点は、現像液の置換効率が悪い、ブラックマトリックスが形成される部分(5−1a)と、補助露光の部分(5−1b)との間(6)での、ガラス基板(1)上の塗布膜(5)が溶解された時点となるが、この時点で、補助露光の部分(5−1b)の下部(k)は、その両側からの現像によって溶解されガラス基板(1)上から離脱するように、補助露光の部分(5−1b)の幅(W4)を予め設定しておく。   As shown in FIG. 10, the end point of this development is between the portion (5-1a) where the black matrix is formed and the auxiliary exposure portion (5-1b) where the replacement efficiency of the developer is poor (6). In this case, the coating film (5) on the glass substrate (1) is dissolved. At this point, the lower part (k) of the auxiliary exposure part (5-1b) is developed by development from both sides. The width (W4) of the auxiliary exposure portion (5-1b) is set in advance so as to be melted and detached from the glass substrate (1).

従って、ブラックマトリックスが形成される部分(5−1a)の幅(W3、W3=W2)が、例えば、前記5μm程度(**)の狭いものでも、その両側面の現像は抑制され、ブラックマトリックスが形成される部分(5−1a)がガラス基板(1)に密着している部分(c3)は、前記図3(b)に示す密着している部分(c2)より大きなものとなる(c3>c2)。   Therefore, even when the width (W3, W3 = W2) of the portion (5-1a) where the black matrix is formed is narrow, for example, about 5 μm (**), the development on both sides thereof is suppressed, and the black matrix The part (5-1a) where the part (5-1a) is formed is in close contact with the glass substrate (1) and is larger than the part (c2) in close contact shown in FIG. 3 (b) (c3). > C2).

具体的には、例えば、ブラックマトリックスが形成される部分(5−1a)の幅(W3):5μm、塗布膜(5)の膜厚(t1):1.5μm、ブラックマトリックスが形成される部分(5−1a)と、補助露光の部分(5−1b)との間の距離(WB):3μm、の際に、補助露光の部分(5−1b)の幅(W4)を3μmとすることによって、上記現像の終点で、補助露光の部分(5−1b)を良好に離脱させることができる。   Specifically, for example, the width (W3) of the portion (5-1a) where the black matrix is formed: 5 μm, the thickness (t1) of the coating film (5): 1.5 μm, the portion where the black matrix is formed When the distance (WB) between (5-1a) and the auxiliary exposure portion (5-1b) is 3 μm, the width (W4) of the auxiliary exposure portion (5-1b) is 3 μm. Thus, the auxiliary exposure portion (5-1b) can be satisfactorily separated at the end point of the development.

これにより、ブラックマトリックス(2−3)の幅が、例えば、5μm程度(**)に狭いものでも、ガラス基板(1)に密着している部分が大きくなるので(c2→c3)、ブラックマトリックス(2−3)がガラス基板(1)から剥がれることがなくなる。   Thereby, even if the width of the black matrix (2-3) is as narrow as, for example, about 5 μm (**), the portion that is in close contact with the glass substrate (1) becomes large (c2 → c3). (2-3) will not peel off from the glass substrate (1).

図11は、請求項2に係わるカラーフィルタの製造方法において用いるフォトマスクの一例の平面図である。フォトマスク(PM2)上の1画素とその周辺が示されている。また、図13は、図11に示すフォトマスク(PM2)を用いて、ガラス基板(1)上に形成されたブラックマトリックス(2−4)の平面図である。   FIG. 11 is a plan view of an example of a photomask used in the color filter manufacturing method according to claim 2. One pixel on the photomask (PM2) and its periphery are shown. FIG. 13 is a plan view of a black matrix (2-4) formed on the glass substrate (1) using the photomask (PM2) shown in FIG.

図11に示すフォトマスク(PM2)において、符号(K1)は、図13に示すブラックマトリックス(2−4)の形成に対応した開口部である。また、符号(K3)は、補助パターン(7)の形成に対応した開口部である。
符号(S)は、斜線で表される部分であり、上記ブラックマトリックス(2−4)の形成に対応した開口部(K1)、及び補助パターン(7)の形成に対応した開口部(K3)以外の部分の遮光部である。
In the photomask (PM2) shown in FIG. 11, reference numeral (K1) denotes an opening corresponding to the formation of the black matrix (2-4) shown in FIG. Reference numeral (K3) denotes an opening corresponding to the formation of the auxiliary pattern (7).
Reference numeral (S) is a hatched portion, and an opening (K1) corresponding to the formation of the black matrix (2-4) and an opening (K3) corresponding to the formation of the auxiliary pattern (7). It is the light-shielding part of parts other than.

補助パターン(7)の形成に対応した開口部(K3)は、ブラックマトリックスの両側面の現像を抑制する補助パターン(7)を形成するために設けられたものである。図11に示すように、補助パターン(7)の形成に対応した開口部(K3)は、ブラックマトリックス(2−4)の形成に対応した開口部(K1)の両側部近傍に設けられている。補助パターン(7)の形成に対応した開口部(K3)は、ブラックマトリックスを形成する際の、開口部(K1)を経た露光光をフォトレジストに与える露光時に、形成するブラックマトリックスの両側部近傍に対応したフォトレジスト上に与える開口部である。   The opening (K3) corresponding to the formation of the auxiliary pattern (7) is provided for forming the auxiliary pattern (7) that suppresses the development on both sides of the black matrix. As shown in FIG. 11, the opening (K3) corresponding to the formation of the auxiliary pattern (7) is provided in the vicinity of both sides of the opening (K1) corresponding to the formation of the black matrix (2-4). . The opening (K3) corresponding to the formation of the auxiliary pattern (7) is in the vicinity of both sides of the black matrix to be formed at the time of exposing the exposure light that has passed through the opening (K1) to the photoresist when forming the black matrix. Is an opening provided on the photoresist corresponding to.

図12は、請求項2に係わるカラーフィルタの製造方法を説明する断面図である。図12(a)は、ガラス基板(1)上に設けられた黒色フォトレジストの塗布膜(5)に、フォトマスク(PM2)を介しての露光が与えられる状態の断面図である。図12(a)に示すように、黒色フォトレジストの塗布膜(5)が設けられたガラス基板(1)の、図12(a)中、上方に、図11に示すフォトマスク(PM2)が配設されている。フォトマスク(PM2)は、図11のE−E線での断面を拡大して表している。   FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining a color filter manufacturing method according to claim 2. FIG. 12A is a cross-sectional view of a state in which exposure through the photomask (PM2) is given to the black photoresist coating film (5) provided on the glass substrate (1). As shown in FIG. 12 (a), the photomask (PM2) shown in FIG. 11 is located above the glass substrate (1) provided with the black photoresist coating film (5) in FIG. 12 (a). It is arranged. The photomask (PM2) is shown by enlarging a cross section taken along line EE in FIG.

露光光(L)は、フォトマスク(PM2)の、図12(a)中、上方より照射され、開口部を経て黒色フォトレジストの塗布膜(5)に露光される。黒色フォトレジストとしては、ネガ型の黒色フォトレジストが用いられている。
符号(5−2a)は、黒色フォトレジストの塗布膜(5)上での、ブラックマトリックス(2−4)が形成される部分であり、右上がり斜線は、開口部(K1)を経て露光が与えられた状態を表している。この部分は、現像後にブラックマトリックス(2−4)となる。
The exposure light (L) is irradiated from above in FIG. 12A of the photomask (PM2), and is exposed to the black photoresist coating film (5) through the opening. As the black photoresist, a negative black photoresist is used.
Reference numeral (5-2a) is a portion on the black photoresist coating film (5) where the black matrix (2-4) is formed. The diagonal line rising to the right is exposed through the opening (K1). Represents a given state. This portion becomes a black matrix (2-4) after development.

また、符号(5−2b)は、塗布膜(5)上での、形成するブラックマトリックスの両側部近傍に補助パターン(7)が形成される部分であり、右上がり斜線は、開口部(K3)を経て露光が与えられた状態を表している。
この補助パターンは、露光後の現像時に、形成されるブラックマトリックス(2−4)の両側面の現像を抑制するための補助パターンである。
Reference numeral (5-2b) is a portion where the auxiliary pattern (7) is formed in the vicinity of both sides of the black matrix to be formed on the coating film (5). ) Represents a state where exposure is given.
This auxiliary pattern is an auxiliary pattern for suppressing development on both sides of the black matrix (2-4) formed during development after exposure.

図12(b)は、露光後に現像が施され、現像が終了した段階の断面図である。図12(b)は、図13におけるF−F線での断面を拡大したものに相当する。図12(b)に示すように、現像により、ブラックマトリックスが形成される部分(5−2a)はブラックマトリックス(2−4)となり、補助パターン(7)が形成される部分(5−2b)は補助パターン(7)となり、また、ブラックマトリックス(2−4)及び補助パターン(7)以外の部分の塗布膜(5)は、現像液(M)により溶解、除去されている。
符号(6)で示す、ブラックマトリックス(2−4)と、補助パターン(7)との間は、この間(6)以外の他の部分、例えば、図12(b)中、符号(j)で示す補助パターン(7)の右方側部に比較し、現像液の置換効率が悪い。
FIG. 12B is a cross-sectional view at a stage where development is performed after exposure and development is completed. FIG. 12B corresponds to an enlarged cross section taken along line FF in FIG. As shown in FIG. 12B, the portion (5-2a) where the black matrix is formed by development becomes the black matrix (2-4) by the development, and the portion (5-2b) where the auxiliary pattern (7) is formed. Becomes the auxiliary pattern (7), and the coating film (5) other than the black matrix (2-4) and the auxiliary pattern (7) is dissolved and removed by the developer (M).
Between the black matrix (2-4) and the auxiliary pattern (7) indicated by reference numeral (6), other parts other than (6) are used, for example, reference numeral (j) in FIG. Compared to the right side of the auxiliary pattern (7) shown, the replacement efficiency of the developer is poor.

このため、ブラックマトリックス(2−4)の両側面が現像される度合いは、前記図3(a)に示すブラックマトリックス(2−1)の両側面に比較し抑制されたものとなる。その結果、図12(b)に示すように、ブラックマトリックス(2−4)の両側面の傾斜は、前記ブラックマトリックス(2−1)の両側面の傾斜(θ1)に比較し緩やかな傾斜(θ3)となる(θ1>θ3)。
また、その両側面で現像の抑制に寄与した補助パターン(7)は、パターンとして残存している。
For this reason, the degree to which both side surfaces of the black matrix (2-4) are developed is suppressed as compared with the both side surfaces of the black matrix (2-1) shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 12 (b), the slopes on both sides of the black matrix (2-4) are gentler than the slopes (θ1) on both sides of the black matrix (2-1) ( θ3) (θ1> θ3).
Also, the auxiliary pattern (7) that contributes to the suppression of development on both sides remains as a pattern.

これにより、ブラックマトリックス(2−4)の幅が、例えば、5μm程度(**)に狭いものでも、ガラス基板(1)に密着している部分が大きくなるので(c2→c4)、ブラックマトリックス(2−4)がガラス基板(1)から剥がれることがなくなる。   Thereby, even if the width of the black matrix (2-4) is as narrow as about 5 μm (**), for example, the portion that is in close contact with the glass substrate (1) becomes large (c2 → c4). (2-4) will not peel off from the glass substrate (1).

上述のように、本発明によるカラーフィルタの製造方法によれば、ガラス基板上に形成するブラックマトリックスの幅が、例えば、5μm程度(**)に狭くなっても、ガラス基板からブラックマトリックスが剥がれることはない。
また、ガラス基板を傾斜搬送しながら現像を行う現像装置を用いた際に、ガラス基板上での現像され易い箇所のブラックマトリックスの剥がれを防止することが可能となる。
As described above, according to the color filter manufacturing method of the present invention, the black matrix is peeled off from the glass substrate even when the width of the black matrix formed on the glass substrate is reduced to, for example, about 5 μm (**). There is nothing.
In addition, when a developing device that performs development while transporting the glass substrate in an inclined manner is used, it is possible to prevent the black matrix from being peeled off on the glass substrate where it is easily developed.

例えば、ガラス基板の大型化により、傾斜下部(谷側)(h)では、傾斜上部(山側)(g)から流れてくる現像液によって現像液の液膜が厚くなる。これにより、新しい現像液をガラス基板に、特に傾斜下部(谷側)(h)に効率よく供給することができなくなり、現像液の置換効率が悪化し、傾斜下部(谷側)(h)での現像が不足するといった傾向がある。
また、ガラス基板の長さ方向(搬送方向)の先端部(図14に示す符号(q))から末端部(図14に示す符号(r))にいくほど先端部からの現像液で液膜が厚くなる。このため、末端部(r)にいくほど新しい現像液が効率よく供給することができなくなり、現像が不足するといった傾向がある。そして傾斜下部(谷側)(h)の末端部(r)においては現像の不足は極大となる(図14中、×印〜×××印)。
For example, due to the increase in the size of the glass substrate, the liquid film of the developer becomes thicker at the inclined lower part (valley side) (h) due to the developer flowing from the inclined upper part (peak side) (g). As a result, it becomes impossible to efficiently supply a new developer to the glass substrate, particularly to the inclined lower part (valley side) (h), and the replacement efficiency of the developer deteriorates, and the inclined lower part (valley side) (h) There is a tendency that the development of this is insufficient.
Further, the liquid film with the developer from the front end portion becomes closer to the end portion (reference number (r) shown in FIG. 14) from the front end portion (reference number (q) shown in FIG. 14) in the length direction (conveyance direction) of the glass substrate Becomes thicker. For this reason, as it goes to the end (r), a new developer cannot be supplied efficiently, and the development tends to be insufficient. Then, the shortage of development is maximized at the end (r) of the inclined lower part (valley side) (h) (in FIG. 14, x mark to xxx mark).

この際、この末端部(r)における現像の不足を正常に保つと、他の部分は現像の過剰、つまり、現像され易い箇所となる。こような場合、本発明によるカラーフィルタの製造方法を上記現像され易い箇所に適用することによって、ブラックマトリックスの剥がれを防止することが可能となる。   At this time, if the shortage of development at the terminal portion (r) is kept normal, the other portions become excessively developed, that is, portions that are easily developed. In such a case, it is possible to prevent the black matrix from peeling off by applying the method for producing a color filter according to the present invention to the portion that is easily developed.

本発明によるカラーフィルタの製造方法は、ガラス基板を傾斜搬送しながら現像を行う現像装置に限らず、一般に、現像装置に固有のガラス基板の面内の現像不均一性に適宜、対応させることが可能である。
また、現像不均一性に方向性がある場合、例えば、搬送方向(X)と直角な方向(Y)にて、現像され易い傾向にある場合には、図15に示すように、直角な方向(Y)にのみ、補助露光を与える開口部、或いは補助パターンを形成する開口部(K22)を設けたフォトマスク(PM11)を採用することが可能である。
The method for producing a color filter according to the present invention is not limited to a developing device that performs development while conveying a glass substrate in an inclined manner. Is possible.
Further, when the development non-uniformity is directional, for example, when it tends to be developed easily in the direction (Y) perpendicular to the transport direction (X), as shown in FIG. Only in (Y), it is possible to adopt a photomask (PM11) provided with an opening for providing auxiliary exposure or an opening (K22) for forming an auxiliary pattern.

液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの画素の一例を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows an example of the pixel of the color filter used for a liquid crystal display device. 図1に示すカラーフィルタの画素のA−A線における断面図である。It is sectional drawing in the AA of the pixel of the color filter shown in FIG. 図2に示すブラックマトリックスの現像後のB−B線での断面を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the cross section in the BB line after image development of the black matrix shown in FIG. 傾斜処理を行う現像装置の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the developing device which performs an inclination process. 現像チャンバーの内部における現像スプレイとガラス基板の関係を説明する平面図である。It is a top view explaining the relationship between the development spray in the inside of a development chamber, and a glass substrate. 図5中、白太矢印で示す方向からの搬送ローラーと現像スプレイとガラス基板の関係を説明する側面図である。In FIG. 5, it is a side view explaining the relationship between the conveyance roller, the developing spray, and the glass substrate from the direction shown by the white thick arrow. 本発明によるカラーフィルタの製造方法において用いるフォトマスクの一例の平面図である。It is a top view of an example of the photomask used in the manufacturing method of the color filter by this invention. (a)は、黒色フォトレジストの塗布膜にフォトマスクを介しての露光が与えられる状態の断面図である。 (b)は、露光後に現像が施され、現像が終了する直前の状態の断面図である。(c)は、現像が終了した段階の断面図である。(A) is sectional drawing of the state in which exposure through a photomask is given to the coating film of a black photoresist. (B) is sectional drawing of the state just before development is performed after exposure and development is complete | finished. (C) is a cross-sectional view of the stage where development has been completed. 図7に示すフォトマスクを用いて、ガラス基板上に形成されたブラックマトリックスの平面図である。It is a top view of the black matrix formed on the glass substrate using the photomask shown in FIG. 現像の終点の時点での状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state at the time of the end point of development. 請求項2に係わるカラーフィルタの製造方法において用いるフォトマスクの一例の平面図である。It is a top view of an example of the photomask used in the manufacturing method of the color filter concerning Claim 2. (a)は、塗布膜にフォトマスクを介しての露光が与えられる状態の断面図である。(b)は、露光後に現像が施され、現像が終了した段階の断面図である。(A) is sectional drawing of the state in which exposure through a photomask is given to a coating film. FIG. 6B is a cross-sectional view of a stage where development is performed after exposure and development is completed. 図11に示すフォトマスクを用いて、ガラス基板上に形成されたブラックマトリックスの平面図である。It is a top view of the black matrix formed on the glass substrate using the photomask shown in FIG. ガラス基板上での、現像液の置換効率の説明図である。It is explanatory drawing of the replacement efficiency of the developing solution on a glass substrate. 現像不均一性に方向性がある場合のフォトマスクの平面図である。It is a top view of a photomask when development nonuniformity has directionality.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・透明基板
2、2−1、2−2、2−3、2−4・・・ブラックマトリクス
3・・・着色画素
4・・・透明導電膜
5・・・黒色フォトレジストの塗布膜
5−1a、5−2a・・・塗布膜上での、ブラックマトリックスが形成される部分
5−1b・・・塗布膜上での、ブラックマトリックスの両側部近傍に補助露光を与える部分
5−2b・・・塗布膜上での、ブラックマトリックスの両側部近傍に補助パターンが形成される部分
6・・・ブラックマトリックスが形成される部分と、補助露光の部分との間
7・・・補助パターン
10・・・現像装置
20・・・現像チャンバー
22・・・現像シャワーノズル
23・・・現像スプレイ
24・・・搬送ローラー
30・・・水洗チャンバー
K1・・・ブラックマトリックスの形成に対応した開口部
K2・・・補助露光に対応した開口部
K3・・・補助パターンの形成に対応した開口部
L・・・露光光
M・・・現像液
PM1、PM2、PM11・・・フォトマスク
S・・・遮光部
W、W1、W2、W3、W5・・・ブラックマトリックスの幅
W4・・・補助露光の部分の幅
W6・・・補助パターンの幅
θ・・・搬送ローラーの傾斜角度
θ1、θ2、θ3・・・ブラックマトリックスの側面の傾斜
c1、c2、c3、c4・・・密着の幅
d・・・塗布膜の上部
e・・・塗布膜の下部
g・・・傾斜上部(山側)
h・・・傾斜下部(谷側)
j・・・補助露光の部分の右方側部
q・・・ガラス基板の搬送方向の先端部
r・・・ガラス基板の搬送方向の末端部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate 2, 2-1, 2-2, 2-3, 2-4 ... Black matrix 3 ... Colored pixel 4 ... Transparent conductive film 5 ... Application of black photoresist Films 5-1a, 5-2a... Part on the coating film where the black matrix is formed 5-1b... Part that gives auxiliary exposure in the vicinity of both sides of the black matrix on the coating film 5- 2b: On the coating film, a portion where an auxiliary pattern is formed in the vicinity of both sides of the black matrix 6: Between a portion where the black matrix is formed and an auxiliary exposure portion 7: Auxiliary pattern DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Developing apparatus 20 ... Developing chamber 22 ... Developing shower nozzle 23 ... Developing spray 24 ... Conveying roller 30 ... Washing chamber K1 ... Opening corresponding to formation of black matrix 2. Opening K3 corresponding to auxiliary exposure ... Opening L corresponding to formation of auxiliary pattern ... Exposure light M ... Developer PM1, PM2, PM11 ... Photomask S ... Shielding portions W, W1, W2, W3, W5... Black matrix width W4... Auxiliary exposure portion width W6... Auxiliary pattern width .theta. ... Inclination c1, c2, c3, c4 on the side surface of the black matrix ... Adhesion width d ... Upper part of coating film e ... Lower part of coating film g ... Upper part of slope (mountain side)
h: Lower slope (valley side)
j: right side portion q of auxiliary exposure portion q: tip end portion r of glass substrate transport direction r end portion of glass substrate transport direction

Claims (1)

ガラス基板上にフォトリソグラフィ法にてブラックマトリックスと着色画素を形成する工程の後、着色画素が形成されたガラス基板上に透明導電膜を形成するカラーフィルタの製造方法において、
ガラス基板上にネガ型フォトレジストを用いブラックマトリックスを形成する際の露光時に、ブラックマトリックスの形成に対応した開口部と、前記開口部の両側近傍の外側に補助露光に対応した開口部と、それら開口部以外の部分を遮光部としたフォトマスクを用い、パターン露光時に形成するブラックマトリックスの両側部近傍に対応したフォトレジスト上に、該ブラックマトリックスの両側面の現像を抑制する補助パターン形成のための補助露光を与え、現像が終了する直前の状態において、ブラックマトリックスの両側面の傾斜は、補助パターンの傾斜に比較して緩やかな状態となり、更に、現像が終了した段階において、前記補助パターンがパターンとして残存しないように基板から離脱させることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
In the method of manufacturing a color filter, after forming a black matrix and colored pixels on a glass substrate by a photolithography method, a transparent conductive film is formed on the glass substrate on which the colored pixels are formed.
At the time of exposure when forming a black matrix using a negative photoresist on a glass substrate, an opening corresponding to the formation of the black matrix, an opening corresponding to auxiliary exposure on the outside in the vicinity of both sides of the opening, and those To form an auxiliary pattern that suppresses development on both sides of the black matrix on the photoresist corresponding to the vicinity of both sides of the black matrix that is formed during pattern exposure using a photomask that uses light shielding parts other than the openings In the state immediately before the development is finished, the slopes of the both sides of the black matrix are gentler than the slope of the auxiliary pattern, and when the development is finished, the auxiliary pattern is A color filter characterized by being separated from the substrate so that it does not remain as a pattern. Production method.
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