JPH03146904A - ラインカラーフィルターアレイの製法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はラインカラーフィルターアレイの製法に関する
。さらに詳しくは、ＬＣＤ（液晶ディスプ　レイ）、Ｅ
ＣＤ（エレクトロ・クロミック・デイスプレィ）、ＥＬ
Ｄ（エレクトロ・ルミネッセンス・デイスプレィ）　、
ＣＲＴ　（陰極線管）デイスプレィ、蛍光表示管、ＬＥ
Ｄ（発光ダイオード・デイスプレィ）などの画像表示素
子、撮像管、固体撮像素子（ＣＯＤ：チャージ・カップ
ルド・デバイス）などの画像入力素子などに用いられる
ラインカラーフィルターアレイの製法に関する。

（従来の技術） 白黒表示が可能な画像表示素子の各画素に、光の三原色
すなわち赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルターを
重ねることによりカラー画像表示が実現されている。ま
た光の強弱を感知可能な素子をマトリクス状に配置した
画像入力素子において、マトリクスの各素子に赤（Ｒ）
、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルターを重ねることにより
カラー画像入力が実現されている。これら、光の三原色
すなわち赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の微細なフィル
ターが各画素に対応するように、モザイク状あるいはス
トライプ状に配置されたものをカラーフィルターアレイ
と称し、各種のカラー画像表示素子、カラー画像入力素
子に広く用いられている。

従来、カラーフィルターアレイは印刷法、染色法、電気
泳動着色法、等により作製されてきた。

印刷法は、基材上に顔料を分散したインク（光の三原色
すなわち赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））を、例えばオ
フセット印刷などを用いて直接印刷する方法である。

染色法は、基材上に塗布した感光性アクリル樹脂やゼラ
チンを、フォトリングラフを用いて所定の形状に加工し
、染料を用いて染色・固着、これを各色（すなわち光の
三原色、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））ごとに繰り返
す方法である。

電気泳動着色法は、あらかじめ所定の形状にフォトリソ
グラフによりパターニングされた透明電極を基材上に設
け、電気泳動性の染料を用いた電着法により赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）、青（Ｂ）に着色し分ける方法である。

（発明が解決しようとする課題） 前述したように、カラーフィルターアレイは微細なフィ
ルターであり、各画素のうちのたとえ一個の画素に欠点
が生じてもその商品品位は著しく損なわれる。従来の印
刷法には微細加工性に問題があり、高品位のカラーフィ
ルターアレイを歩留まりよく得ることは困難である。染
色法、電気泳動着色法では、高品位のカラーフィルター
を作製可能であるが、フォトリソグラフを用いるために
量産性に劣り、大面積のものを容易に得ることができな
いという欠点がある。本発明者はかかる状況に鑑み、鋭
意研究を重ねた結果、次なる発明に到達した。

（課題を解決するための手段） の光を透明基板側から入射し、該フォトレジストを露光
することを特徴とするラインカラーフィルターアレイの
製法である。

本発明における透明フォトレジストは好ましくはネガ型
フォトレジストであるが特に限定するものではなく、エ
ポキシ系、アクリレート系、ポリブタジェン等を用いる
ことができる。

本発明におけるカラーフィルターのパターンのマスクの
開口部に入射せしめるＲＧＢ相当の光とは特に厳密に規
定するものではないが、それぞれの波長はＲが３００−
３５０ナノメーター、Ｇが２５０−３００ナノメータ、
Ｂが２００−２５０ナノメータが好ましい。また、入射
レーザー光は直線偏光レーザーを用い電場ベクトルは露
光の際には入射面と直交する方向が好ましい。

本発明のラインカラーフィルターアレイは、フィルタ一
部以外のマスク部においては、着色、染色を施すか、ま
たは反射膜を形成する等をした方が好ましい。また全体
に保護膜を形成してもよい。

本発明によれば、透明フォトレジストの硬化による屈折
率変化を利用し、多層膜干渉フィルターを形成するため
、カラーフィルターパターン形状をコントロールするこ
とが可能であり、光の直進性を利用するためカラーフィ
ルターパターンエツジ形状をシャープにすることができ
る。また透明フォトレジスト内に露光によって形成され
る多層膜の暦数、屈折率をコントロールすることにより
任意の透過波長半値幅、透過率を簡単に得る事ができる
。

透明フォトレジストに入射したレーザー光は反５− 対膜で反射され、その２光束は定在波を生じる。

定在波の腹は入射光波長の半波長ごとに存在し、フォト
レジストを硬化させる。しかし、定在波の節の部分にお
いてはフォトレジストにエネルギーを与えない。従って
、屈折率の異なる層が、厚み方向に分布する事となり、
その光学的厚み分布は、入射光の波長・光量及び照射時
間で任意にコントロール可能である。

透明フォトレジスト表面、あるいは透明基板と透明フォ
トレジストの接合面において透明フォトレジストはその
性格上微細な凹凸を有し光は散乱されやすくなる。この
作用により、本発明によるラインカラーフィルターアレ
イを、斜め方向からの視認性に劣る表示素子、例えばＬ
ＣＤ　（液晶デイスプレィ）等に用いた場合、その視認
性を大幅に改善できる。

本発明のラインカラーフィルターアレイは、その構成か
ら明らかなように、大面積化、量産化に優れ、また光干
渉を用いるため透過光半値幅、透過率の自由度が高いた
め鮮やかな色合いを容易に−〇− 実現できる、耐環境性能すぐれる透叫フォトレジストを
使用することが可能であるなどの優れた特性を有する。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれらになんら限定されるものではない。

（実施例） 以下に、実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において透明基板として、通常のガラス基板を用
い、その上に透明フォトレジスト膜を形成る（ｂ）。

次に、（Ｃ）図の光学構成を有する露光装置にて、光の
三原色すなわち赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）相当の波
長を有する直線状の光を透明フォトレジスト面に照射し
、露光を行なう（ｄ）、（ｅ）に（Ｃ）の露光装置によ
って生じる光断面を示す。

本実施例においては、光源に白色レーザーをそて制作さ
れたラインカラーフィルターを示す（ｆ）。

以上の過程を経て幅７０μｍ１長さ２００　＋ａｍの透
過光半値幅１００ナノメーター、透過率８５％の赤（Ｒ
）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のラインパターンにより構成さ
れる横２００１１ｍ１縦２００　ａｍのラインカラーフ
ィルターアレイを得た。

得られたカラーフィルターを液晶表示素子に使用した結
果、良好なカラー画像を得た。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明におけるラインカラーフィル
ターアレイは、目詰まりなどによる画素の欠落の無い優
れた品位を有し、良好鮮明なカラー画像表示を可能なら
しめ、かつ大面積化が容易で、量産性に優れるなど、優
れた特性を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に示し、ラインカラーフィルターアレイ
作成の工程の概略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に透明フォトレジスト膜を形成し、該
   膜側に鏡面膜を配置し、ストライプ状断面を有するＲＧ
   Ｂ相当の光を透明基板側から入射し、該フォトレジスト
   膜を露光することを特徴とするラインカラーフィルター
   アレイの製法。