JPH0253003A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents
カラーフィルタの製造方法Info
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Landscapes
- Optical Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、カラーテレビ、カラーカメラ及びカラー表示
デバイス、カラー撮像デバイス等に使用されるカラーフ
ィルタの製造方法に関するものである。
デバイス、カラー撮像デバイス等に使用されるカラーフ
ィルタの製造方法に関するものである。
従来の技術
一般に、カラーテレビ、カラーカメラ等に使用されるカ
ラーフィルタは、赤、緑、青等の三色よりなる画素がス
トライプ状またはマトリックス状に定められたピッチで
配列されており、特にコントラストを高めるために三色
の画素の間に、黒色の細いストライブまたは、グリッド
（直交格子）を用いている。
ラーフィルタは、赤、緑、青等の三色よりなる画素がス
トライプ状またはマトリックス状に定められたピッチで
配列されており、特にコントラストを高めるために三色
の画素の間に、黒色の細いストライブまたは、グリッド
（直交格子）を用いている。
従来、用いられているカラーフィルタの製法としては、
ガラス基板上に光硬化性樹脂を塗布し乾燥させた試料を
転写したいパターンを描画したマスクを用いて露光し、
所要のパターン部（画素）を光硬化させて硬化樹脂部を
得、後に染料によって着色するか、この染色工程に付帯
する不良回避もしくはコスト低減の為、予め染料または
顔料を前記光硬化性樹脂に添加した材料を用いている。
ガラス基板上に光硬化性樹脂を塗布し乾燥させた試料を
転写したいパターンを描画したマスクを用いて露光し、
所要のパターン部（画素）を光硬化させて硬化樹脂部を
得、後に染料によって着色するか、この染色工程に付帯
する不良回避もしくはコスト低減の為、予め染料または
顔料を前記光硬化性樹脂に添加した材料を用いている。
黒、赤、緑、青等の各色のパターニング製膜は前記工程
を複数回くりかえしてカラーフィルタを形成している（
特開昭５７−１６４０７号公報）。
を複数回くりかえしてカラーフィルタを形成している（
特開昭５７−１６４０７号公報）。
発明が解決しようとする課題
しかしながら従来の方法では、各色の画素部の大きさが
数μｍから数百μｍで、画素ピッチが十数μｍから数百
μｍと微細であるので、露光工程時、画素および遮光線
幅を設計寸法どおりに過不足なしに露光する必要があり
、とくに回折による光の回り込みによる線幅の太りを防
止する為に、露光強度は大きくできなかった。この時、
−色ごとに前記工程を繰り返すので、最初に露光・現像
して形成された遮光線または画素は、後の画素形成時に
再び現像されるので、露光強度の弱いレジスト下部はエ
ツチングされ、白ヌケと称される非着色部を生じ色純度
を低下させたり、さらにレジストが剥離して画素を欠落
させることがあった。
数μｍから数百μｍで、画素ピッチが十数μｍから数百
μｍと微細であるので、露光工程時、画素および遮光線
幅を設計寸法どおりに過不足なしに露光する必要があり
、とくに回折による光の回り込みによる線幅の太りを防
止する為に、露光強度は大きくできなかった。この時、
−色ごとに前記工程を繰り返すので、最初に露光・現像
して形成された遮光線または画素は、後の画素形成時に
再び現像されるので、露光強度の弱いレジスト下部はエ
ツチングされ、白ヌケと称される非着色部を生じ色純度
を低下させたり、さらにレジストが剥離して画素を欠落
させることがあった。
特に、予め染料または顔料を分散させたレジストではこ
の影響が大きかった。一方露光オーバでは、黒色遮光部
と画素が重なり、突起を生じて平坦性を失い、この結果
この上に製膜される透明電極膜を断線させたり、液晶デ
バイスに使用される場合、対向する電極を短絡し表示上
の欠陥を生ぜせしめていた。
の影響が大きかった。一方露光オーバでは、黒色遮光部
と画素が重なり、突起を生じて平坦性を失い、この結果
この上に製膜される透明電極膜を断線させたり、液晶デ
バイスに使用される場合、対向する電極を短絡し表示上
の欠陥を生ぜせしめていた。
これを解決するため、遮光部を遮光性材料例えばＣｒ等
を真空蒸着して重なり部の突起がないように、厚さ５０
０〜１００ＯＡの薄膜を形成する試みがあるが、約２μ
ｍの膜厚の画素部との段差が大きく、この上に透明導電
性薄膜をつけた場合、段差部の影響で抵抗が増加したり
、この透明導電性薄膜が破断し電圧が印加されないこと
があった。
を真空蒸着して重なり部の突起がないように、厚さ５０
０〜１００ＯＡの薄膜を形成する試みがあるが、約２μ
ｍの膜厚の画素部との段差が大きく、この上に透明導電
性薄膜をつけた場合、段差部の影響で抵抗が増加したり
、この透明導電性薄膜が破断し電圧が印加されないこと
があった。
本発明はかかる点に鑑み、欠陥のない安定なパターンを
有するカラーフィルタを容易に製造する方法を提供する
ことを目的とする。
有するカラーフィルタを容易に製造する方法を提供する
ことを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、上記課題を解決するため、透明な基材の上に
黒、赤、緑、青色のうち一色の色素材料を分散させた光
硬化性フォトレジストを塗布、乾燥し、フォトマスクを
用いて露光し、現像、硬化させたのち、再度マスクなし
で全面に露光して、遮光パターンまたは、画素パターン
を形成し、残りの色についても前記工程を繰り返して全
画素部を形成するものである。
黒、赤、緑、青色のうち一色の色素材料を分散させた光
硬化性フォトレジストを塗布、乾燥し、フォトマスクを
用いて露光し、現像、硬化させたのち、再度マスクなし
で全面に露光して、遮光パターンまたは、画素パターン
を形成し、残りの色についても前記工程を繰り返して全
画素部を形成するものである。
作用
本発明は上記方法により露光、現像、熱硬化させて形成
された光硬化性着色フォトレジストよりなる画素部をさ
らに露光して、このフォトレジスト下部の光硬化未了部
を硬化させて、現像における耐エツチング性および基材
に対する接着性を増し、欠陥のない良好なカラーフィル
タを製造する。
された光硬化性着色フォトレジストよりなる画素部をさ
らに露光して、このフォトレジスト下部の光硬化未了部
を硬化させて、現像における耐エツチング性および基材
に対する接着性を増し、欠陥のない良好なカラーフィル
タを製造する。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。第１図は本発明の製造方法の工程図であり、第２図は
本発明によるカラーフィルタの断面構造図である。
。第１図は本発明の製造方法の工程図であり、第２図は
本発明によるカラーフィルタの断面構造図である。
第１図において、塗布工程でガラス等の透明な材料より
なる基材１に黒、赤、緑、青色のうち一色の顔料（例え
ば、黒色）を分散させた光硬化性のフォトレジスト２を
塗布しくレジスト塗布工程Ａ）、プリペーク工程Ｂで溶
剤を蒸発させ乾燥したものを、露光工程Ｃで所望のパタ
ーンが描画されたマスク３を介して、高圧水銀ランプよ
り出射され光学系により均一露光パワーで平行化された
紫外光線で照射しマスクのパターンをフォトレジスト２
に焼きつける。ついで、現像工程りで、非照射部のレジ
ストをエツチングして剥離させ、続いて硬化工程Ｅで残
っている光照射部のレジストを熱的に硬化させ、最後に
第２の露光工程Ｆで前記の残っているレジストをさらに
露光して第一の画素を形成する。
なる基材１に黒、赤、緑、青色のうち一色の顔料（例え
ば、黒色）を分散させた光硬化性のフォトレジスト２を
塗布しくレジスト塗布工程Ａ）、プリペーク工程Ｂで溶
剤を蒸発させ乾燥したものを、露光工程Ｃで所望のパタ
ーンが描画されたマスク３を介して、高圧水銀ランプよ
り出射され光学系により均一露光パワーで平行化された
紫外光線で照射しマスクのパターンをフォトレジスト２
に焼きつける。ついで、現像工程りで、非照射部のレジ
ストをエツチングして剥離させ、続いて硬化工程Ｅで残
っている光照射部のレジストを熱的に硬化させ、最後に
第２の露光工程Ｆで前記の残っているレジストをさらに
露光して第一の画素を形成する。
尚、この第２の露光は現像後、熱硬化の前に行なっでも
よい。第２の露光の際には、透明な基材１の非塗布面よ
りマスクなしで全面にわたって露光し、残りの色につい
ても、顔料を分散させた光硬化性フォトレジストを前記
の工程を繰り返して第２、第３の画素を形成して、第２
図に示すように基材１の上に黒色遮光部４、赤色画素５
、緑色画素６、青色画素７を備えたカラーフィルタ８を
製造する。
よい。第２の露光の際には、透明な基材１の非塗布面よ
りマスクなしで全面にわたって露光し、残りの色につい
ても、顔料を分散させた光硬化性フォトレジストを前記
の工程を繰り返して第２、第３の画素を形成して、第２
図に示すように基材１の上に黒色遮光部４、赤色画素５
、緑色画素６、青色画素７を備えたカラーフィルタ８を
製造する。
次に、本実施例における作用を説明する。
光硬化型フォトレジスト、特に色素材料を分散させたも
のは感光波長域においても、光吸収のために光の減衰が
激しく、光の照射される膜表面から深さＸのフォトレジ
ストに達する露光紫外線強度■、は、露光エネルギーを
１１ 表面反射率をＲ。
のは感光波長域においても、光吸収のために光の減衰が
激しく、光の照射される膜表面から深さＸのフォトレジ
ストに達する露光紫外線強度■、は、露光エネルギーを
１１ 表面反射率をＲ。
フォトレジストの吸収係数をＫとした時、下記の（１）
式で表わされ、膜表面（ｘ＝Ｏ）の露光強度に対して基
材１に接触する膜下面（ｘ ＝ ｃｌ ただしｄは膜
厚）では弱くなり、その結果光硬化強度が弱い。
式で表わされ、膜表面（ｘ＝Ｏ）の露光強度に対して基
材１に接触する膜下面（ｘ ＝ ｃｌ ただしｄは膜
厚）では弱くなり、その結果光硬化強度が弱い。
Ｌ＝ （１−Ｒ）ＩＸｅｘｌ）（−Ｋｄ）＝（１）従っ
て、現像時、膜下面はどエツチングされやすく、第２、
第３の画素の形成のために前記工程を繰）返した場合、
再度現像されることとなり、既に形成された画素、特に
第１の画素は、膜下面が更にエツチングされることにな
り、画素下部が細り白抜けと称される画素欠陥を生じた
り、最悪の場合には接着性が弱められて基材から剥離す
ることとなる。この時、現像後、さらにバターニングの
ために実施した第１の露光強度より大なる露光紫外線で
照射すれば、膜下面まで十分光があたり、かつ未露光部
は現像によって取れているので必要な箇所のみ再露光さ
れて光硬化されることとなり、以降くりかえされる現像
工程においても、耐エツチング性が増しているので剥離
、もしくは白抜けを生じることはない。特に、基材の方
から光照射すれば、膜下面の露光エネルギーが大きくな
ることから、より小さいエネルギーで効果を発揮する。
て、現像時、膜下面はどエツチングされやすく、第２、
第３の画素の形成のために前記工程を繰）返した場合、
再度現像されることとなり、既に形成された画素、特に
第１の画素は、膜下面が更にエツチングされることにな
り、画素下部が細り白抜けと称される画素欠陥を生じた
り、最悪の場合には接着性が弱められて基材から剥離す
ることとなる。この時、現像後、さらにバターニングの
ために実施した第１の露光強度より大なる露光紫外線で
照射すれば、膜下面まで十分光があたり、かつ未露光部
は現像によって取れているので必要な箇所のみ再露光さ
れて光硬化されることとなり、以降くりかえされる現像
工程においても、耐エツチング性が増しているので剥離
、もしくは白抜けを生じることはない。特に、基材の方
から光照射すれば、膜下面の露光エネルギーが大きくな
ることから、より小さいエネルギーで効果を発揮する。
以上は、画素形成のための各工程に第２の露光により膜
下面の強度を光硬化によって強めることを示したのであ
るが、第２、第３の画素を形成して最後に一律に基材面
より再露光しても基材とフォトレジストの接着性が高め
られるので、以降例えば、カラーフィルタにＩＴＯを製
膜したり、液晶パネルとして組み立てる場合、操作ミス
等で損傷をうけることは少なく、かつ光硬化が完了して
いるので熱をうけて膜厚減少等の変形をうけることはな
い。
下面の強度を光硬化によって強めることを示したのであ
るが、第２、第３の画素を形成して最後に一律に基材面
より再露光しても基材とフォトレジストの接着性が高め
られるので、以降例えば、カラーフィルタにＩＴＯを製
膜したり、液晶パネルとして組み立てる場合、操作ミス
等で損傷をうけることは少なく、かつ光硬化が完了して
いるので熱をうけて膜厚減少等の変形をうけることはな
い。
また、透明のフォトレジスト（例えば、光開始剤として
、重クロム酸）を使用して露光後、染料によって着色す
る、いわゆる染色法によるカラーフィルタに対しても、
光開始剤の吸収があるので前記の問題があり、本発明が
有効な手段であることは同様である。
、重クロム酸）を使用して露光後、染料によって着色す
る、いわゆる染色法によるカラーフィルタに対しても、
光開始剤の吸収があるので前記の問題があり、本発明が
有効な手段であることは同様である。
発明の効果
本発明は、露光・現像後パターニングした後、さらに露
光してフォトレジスト下部の光硬化を完成させるので、
耐エツチング性、接着性が強化されるので、安定な画素
パターンが形成でき光洩れ等の欠陥のない良好なカラー
フィルタを製造でき
光してフォトレジスト下部の光硬化を完成させるので、
耐エツチング性、接着性が強化されるので、安定な画素
パターンが形成でき光洩れ等の欠陥のない良好なカラー
フィルタを製造でき
第１図は本発明の一実施例のカラーフィルタの製造方法
の工程図、第２図は同製造方法によるカラーフィルタの
断面構造図である。 １・・・基材、２・・・フォトレジスト、３・・・マス
ク、８・・・カラーフィルタ。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はが１名嘉 図 第 図 ５六色画素
の工程図、第２図は同製造方法によるカラーフィルタの
断面構造図である。 １・・・基材、２・・・フォトレジスト、３・・・マス
ク、８・・・カラーフィルタ。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はが１名嘉 図 第 図 ５六色画素
Claims (4)
- （１）透明な基材の上に黒、赤、緑、青色のうち一色の
色素材料を分散させた光硬化性フォトレジストを塗布、
乾燥し、フォトマスクを用いて露光し、現像、硬化させ
たのち、再度マスクなしで全面に露光して、遮光パター
ンまたは、画素パターンを形成し、残りの色についても
前記工程を繰り返して全画素部を形成することを特徴と
するカラーフィルタの製造方法。 - （２）再度露光する際に、露光光強度をフォトマスクを
用いて露光する光強度よりも大にすることを特徴とする
請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。 - （３）再度露光する際に、試料の非塗布面より露光する
ことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの製造
方法。 - （４）透明な基材の上に黒、赤、緑、青色のうち一色の
色素材料を分散させた光硬化性フォトレジストを塗布、
乾燥し、フォトマスクを用いて露光し、現像、硬化させ
、遮光パターンまたは、画素パターンを形成し、残りの
色についても前記工程を繰り返して全画素部を形成した
後、マスクなしで前記試料全面に露光することを特徴と
するカラーフィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63205158A JPH0253003A (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | カラーフィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63205158A JPH0253003A (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | カラーフィルタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0253003A true JPH0253003A (ja) | 1990-02-22 |
Family
ID=16502383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63205158A Pending JPH0253003A (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | カラーフィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0253003A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5418094A (en) * | 1991-12-17 | 1995-05-23 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method for forming a light shielding pattern |
| US20150132686A1 (en) * | 2013-11-11 | 2015-05-14 | Ye Xin Technology Consulting Co., Ltd. | Method for manufacturing color filter |
-
1988
- 1988-08-18 JP JP63205158A patent/JPH0253003A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5418094A (en) * | 1991-12-17 | 1995-05-23 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method for forming a light shielding pattern |
| US5516606A (en) * | 1991-12-17 | 1996-05-14 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Method for forming a light shielding pattern |
| US20150132686A1 (en) * | 2013-11-11 | 2015-05-14 | Ye Xin Technology Consulting Co., Ltd. | Method for manufacturing color filter |
| CN104635287A (zh) * | 2013-11-11 | 2015-05-20 | 业鑫科技顾问股份有限公司 | 彩色滤光基板的制造方法 |
| US9122150B2 (en) * | 2013-11-11 | 2015-09-01 | Ye Xin Technology Consulting Co., Ltd. | Method for manufacturing color filter |
| TWI506307B (zh) * | 2013-11-11 | 2015-11-01 | Ye Xin Technology Consulting Co Ltd | 彩色濾光基板的製造方法 |
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