JP5857455B2 - カラーフィルタ基板の製造方法 - Google Patents
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(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態であるカラーフィルタ基板の製造方法により製造されたカラーフィルタ基板を示す平面図、図2は図1のY−Y矢視断面図である。
<遮光材料>
遮光材としては、カーボンブラック、酸化チタン、酸窒化チタンなどの金属酸化物や顔料、その他既知の遮光材料を用いることができる。また、遮光層の色調を調整するために、以下に示す補色の着色顔料を必要に応じて混合してもよい。
<着色顔料>
赤色有色画素層もしくは赤色画素を形成するための赤色着色組成物には、例えばC.I.Pigment Red 7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、97、122、123、146、149、168、177、178、179、180、184、185、187、192、200、202、208、210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、246、254、255、264、272、279等の赤色顔料を用いることができる。赤色着色組成物には、黄色顔料、橙色顔料を添加併用することができる。
7等の緑色顔料を用いることができる。緑色着色組成物には赤色着色組成物と同様の黄色顔料を添加併用することができる。
透明樹脂は、可視光領域の400〜700nmの波長領域において透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および感光性樹脂が含まれる。透明樹脂には、必要に応じて、その前駆体である、放射線照射により硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーを単独で、または2種以上混合して用いることができる。
−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジ
ルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。
まず、透光性基板上1に、黒色の感光性樹脂組成物を塗布、乾燥した後に、フォトマスクを用いて所定のパターンに露光し、現像およびポストベークを行うことで、ブラックマトリックス2を形成する。ブラックマトリックス2の膜厚は、含有するカーボンブラック量から必要な光学濃度を見積もり所望の膜厚に設定することが望ましく、一般には、およそ1〜2μm程度である。ブラックマトリックス2の形成方法としては、スピンコート法やスリットコート法、スピンレス法などの塗布法を用いて塗布した後に、上記定法のフォトリソグラフィー法を用いてパターニングするか、インクジェット法、印刷法などを用いて直接にパターン形成をすることも可能である。
図6は、本発明の第2の実施形態であるカラーフィルタ基板の製造方法により製造されたカラーフィルタ基板Cを示す断面図である。なお、以下の説明において、上記第1の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略化する。
透光性基板1上にブラックマトリクス2及び有色画素層3を形成する方法については、第1の実施形態のそれと同一であるので説明を簡略化する。次に、ブラックマトリクス2及び有色画素層3が形成された基板上に、熱フロー性を有する感光性ネガ型レジストを塗布し、減圧乾燥及びプリベーク処理を行うことで、図7に示すように、ブラックマトリクス2及び有色画素層3の上面に感光性レジスト材料層9を形成する。さらに、図3に示すような直描露光機により、図7に示すように、感光性レジスト材料層9の所定の露光領域E1、E3、E4に対して選択的にレーザー光24を照射して、感光性レジスト材料層9の露光処理を行う。
図9は、本発明の第3の実施形態であるカラーフィルタ基板の製造方法により製造されたカラーフィルタ基板を示す平面図、図10は図9のX−X矢視断面図である。
透光性基板1上にブラックマトリクス2、有色画素層3及び透明導電層4を形成する方法については、第1の実施形態のそれと同一であるので説明を簡略化する。次に、透明導電層4が形成された基板上に、熱フロー性を有する感光性ネガ型レジストを塗布し、減圧乾燥及びプリベーク処理を行うことで、図11に示すように、透明導電層4の上面に感光性レジスト材料層9を形成する。さらに、図3に示すような直描露光機により、図11に示すように、感光性レジスト材料層9の所定の露光領域E1、E5に対して選択的にレーザー光24を照射して、感光性レジスト材料層9の露光処理を行う。
従って、本実施形態のカラーフィルタ基板の製造方法によっても、1回の露光処理においてフォトスペーサ5及びこのフォトスペーサ5より膜厚の薄い配向制御突起13を同時に形成することが可能となり、工程簡略化に大きく貢献することができる。また、フォトマスク等を用いることなく直接描画工程により製造することができるので、コスト削減にも大きく貢献することができる。
図13は、本発明の第4の実施形態であるカラーフィルタ基板の製造方法により製造されたカラーフィルタ基板を示す断面図である。
透光性基板1上にブラックマトリクス2、有色画素層3及び透明導電層4を形成する方法については、第1の実施形態のそれと同一であるので説明を簡略化する。次に、透明導電層4が形成された基板上に、熱フロー性を有する感光性ネガ型レジストを塗布し、減圧乾燥及びプリベーク処理を行うことで、図14に示すように、透明導電層4の上面に感光性レジスト材料層9を形成する。さらに、図3に示すような直描露光機により、図14に示すように、感光性レジスト材料層9の所定の露光領域E1、E6に対して選択的にレーザー光24を照射して、感光性レジスト材料層9の露光処理を行う。
を同時に形成することが可能となり、工程簡略化に大きく貢献することができる。また、フォトマスク等を用いることなく直接描画工程により製造することができるので、コスト削減にも大きく貢献することができる。
2 ブラックマトリクス
3、3R、3G、3B 有色画素層
4 透明導電層
5 フォトスペーサ
6 透明絶縁保護膜
7 TFT基板
8 異物
9 感光性レジスト材料層
11 オーバーコート層
12、14 サブフォトスペーサ
13 配向制御用突起
C カラーフィルタ基板
E1、E2、E3、E4、E5、E6 露光領域
Claims (7)
- 少なくとも透光性基板上に有色画素層、ブラックマトリクス、フォトスペーサ及び構造部材が形成されたカラーフィルタ基板の製造方法であって、
前記透光性基板上に前記有色画素層及び前記ブラックマトリクスを形成する工程と、
前記有色画素層及び前記ブラックマトリクスが形成された前記透光性基板の上面に感光性レジスト材料層を形成する工程と、
前記感光性レジスト材料層の上方からレーザー光を所定の露光領域に照射することでこの感光性レジスト材料層を露光する工程と、前記露光における未露光部を現像により除去する現像工程と、
現像が終了した前記感光性レジスト材料層を加熱・焼成することでこの感光性レジスト材料からなる前記フォトスペーサ及び前記構造部材を形成する工程とを備え、
前記露光工程において、前記フォトスペーサ及び前記構造部材に対応する前記露光領域を細分化し、これらフォトスペーサ及び構造部材が前記加熱工程後において所定の膜厚となるように、前記細分化された露光領域の個々についてレーザー光の照射を選択的に行うことを特徴とするカラーフィルタ基板の製造方法。 - 前記感光性レジスト材料層を構成する感光性レジスト材料は、ネガ型感光性レジストであって、熱フロー性を有するものであることを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
- 前記露光工程において、前記フォトスペーサ及び前記構造部材に対応する前記露光領域を格子状に細分化することを特徴とする請求項1または2に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
- 前記構造部材は、前記ブラックマトリクスの上方に形成された絶縁保護層を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
- 前記構造部材は、前記有色画素層及び前記ブラックマトリクスの上面に形成されたオーバーコート層を含み、このオーバーコート層の上部に前記フォトスペーサ及び前記構造部材であるサブフォトスペーサが形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
- 前記構造部材は、前記有色画素層の上方に形成された配向制御用突起を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
- 前記構造部材は、前記フォトスペーサと同線幅寸法のサブフォトスペーサを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のカラーフィルタ基板の製造方法。
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