JPH0327015A - カラー液晶用基板の製造方法 - 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 本発明はカラー液晶用基板の製造方法に関するものであ
る。

従来の技術 カラー液晶表示装置は既に実用化されており、薄型軽量
，低電圧駆動，低消費電力などの特徴があり、これらの
表示装置は、カラーフィルターの位置する構造により二
つに大別される。ひとつは、液晶パネルの外側にカラー
フィルターを設けたもの、もうひとつは液晶パネルの内
側に設けたもの（内在型と呼ぶ）がある。更に内在型で
あっても、液晶パネルを構成するカラーフィルター側基
板の構造により、以下の２種類があり、透明基板上にカ
ラーフィルターを形成した後、例えば酸化インジウムと
酸化錫からなる透明電極（以下、インジウム・チン・オ
キサイド、略してＩＴＯと２己す）をパターンニングす
るタイプ（以下ＩＴＯｏｎＣＦタイプと記す）と、透明
基板上に透明電極をパターンニングした後、カラーフィ
ルターを形成するタイプ（以下ＣＦｏｎｌＴＯと記す）
がある。しかしながら、前述のような液晶の特徴をより
有効に活用するためには、前述のＩＴＯｏｎＣＦタイプ
が有効であり、例えば、特開昭６３−４４６２８号公報
などが知られている。

発明が解決しようとする課題 第３図ａ．ｂ，ｃは従来のＩＴＯｏｎＣＦタイプのカラ
ー液晶用基板の製造方法の説明図である。

第３図ａに示すように透明基板ｌ上に位置決めマーク２
とカラーフィルター３が形成される。カラーフィルター
３は例えば印刷法，電着法，染色法，着色法などにより
、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）各色フィルターを一画
素ごとに形成し、これらが分離独立するよう縦横方向共
に１０〜３０μの幅で黒色（ＢＬ）のフィルターを基盤
目状に形成する。

位置決めマーク２は、後工程でカラーフィルター３に対
し透明電極４を特定位置にはパターンニングするための
位置決めに用い、その形成方法もカラーフィルターの形
成手段により異なる。例えば、印刷法の場合、黒色を印
刷形或するとき同時に印刷される。

このようにして、透明基盤１上にカラーフィルター３と
位置決めマーク２が形成された基板上へは、カラーフィ
ルターの凹凸を平滑にするための平滑層的役割と後工程
となる透明電極の成膜工程，透明電極のエッチング工程
，更にはレジストの剥離工程などにおいて発声するカラ
ーフィルターの退色やしわ，透明電極のクラックなどを
防止するための保護層的役割を持たせるため、第３図ｂ
のように透明基板１上全面に有機透明薄膜５が形成され
る。有機透明薄膜５の形成方法としては、スピンコータ
ー或いはロールコーターなどにより図のように全面に塗
布形成する方法と、各種の印刷手法によりカラーフィル
タ一部分だけを被うように形成する方法が提案されてい
るが、後昔の場合は後述のように液晶パネルを作成する
場合において均一なギャップを得難く好ましくない。

次に、゛有機透明薄膜５が形成された基板上には透明電
極が成膜され、第３図Ｃのようにカラーフィルターに対
し特定位置となるよう複数の透明電極４にパターンニン
グされる。このパターンニングについて詳述する。第４
図ａは所望の透明電極パターンを得るためのレジストパ
ターンを得るための露光機の概略の構或を示す断面図、
同図ｂはフォトマスク６と透明電極が成膜された基板そ
れぞれの位置決めマークの位置関係を示す斜視図である
。前述の透明電極が成膜された透明基板１は、例えばポ
ジ型のレジストを塗布し乾燥の後、所望のパターンが形
成されたフォトマスク６を重ね、フォトマスク６の位置
決めマーク７と前記透明基板１の位置決めマーク２とを
顕微鏡８を用いて位置合わせし露光機９で露光する。そ
の後、適当な現像液により現像することで、レジストパ
ターンを形成し、さらに透明電極をエッチングした後レ
ジストを剥離することにより所定の複数の透明電極４が
形成され、カラー液晶用基板が製造できる。

しかし、前述のような従来の製造方法によれば、透明電
極４のパターンニング工程においてフォトマスクと基板
の位置合わせに以下のような不具合が発生する。透明基
板１上に形成された位置決めマーク２とフォトマスクの
位置決めマーク７を位置合わせする際、前記透明基板１
上に被覆形成された有機透明薄膜５により位置決めマー
ク２が覆われ、顕微鏡８に入射されるべき前記透明基板
■上の位置決めマーク２からの反射光と透明基板１から
の反射光との明暗比が低下するからである。これにより
位置決めマーク２が非常に見えにくくなり、複数の透明
電極４がカラーフィルターに対して正確に位置合わせさ
れず上下左右、或いは回転方向へ位置ずれし、カラー液
晶用基板を製造する際の歩留りが低下するという問題点
を有していた。

本発明は上記問題点を解決するために、液晶用基板を製
造する際の歩留り向上を図ったカラー液晶用基板の製造
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、上記目的を達成するため、透明基板上にカラ
ーフィルターと位置決めマークを形成する工程と、前記
位置決めマーク部分を除き前記透明基板上に有機透明薄
膜を形成する工程と、前記工程が施された前記透明基板
上に透明電極膜を形成する工程と、この透明基板上にレ
ジストを塗布し乾燥する工程と、所定のパターンが形成
されたフォトマスクの位置決めマークと前記位置決めマ
ークとが合うようにフォトマスクと透明基板とを重ねて
露光する工程と、この透明基板を現像しレジストパター
ンを形成する工程と、さらに透明電極膜をエッチングし
た後レジストを剥離することにより所定の透明電極を形
成する工程とを有したものである。

作用 この方法により、透明基板上の位置決めマークとフォト
マスクの位置決めマークとを位置合わせする際、前記透
明基板上の位置決めマーク部分には有機透明薄膜が形成
されていないので、透明基板上の位置決めマークと透明
基板からの反射光の明暗比が大きく露光機の顕微鏡に入
射され、よって、位置決めマークが見え易くなる。これ
により一定のパターンの透明電極の形成が正確に行え、
実質的にカラー液晶用基板製造の際の歩留り向上が図れ
る。

実施例 以下本発明の一実施例について図面を参照にしながら説
明する。ここで本発明の実施例と従来例の同一箇所は同
じ番号を付す。

（実施例１） 第１図ａ．ｂ．ｃは本発明の第１の実施例におけるカラ
ー液晶用基板の製造方法を示す説明図である。以下、順
をおって説明する。

第１図ａに示すように透明基板であるガラス基板１上に
まず位置決めマーク２と黒色のカラーフィルターを同じ
インクを使用して印刷法により形成し、その後、赤・緑
・青適当な順番に各色を印刷しカラーフィルター３を形
成する。

次に、第１図ｂに示すように位置決めマーク部分２ａを
除いてガラス基板１上全面に有機透明薄膜５を形成する
。その作成方法としては、感光性樹脂として紫外線硬化
型のアクリル系樹脂をガラス基板１上全面にロールコー
ターにて塗布し乾燥した後、例えば第４図ａのような露
光機９を用いて位置決めマーク部分２ａに光が当らない
ように遮光したフォトマスク６を重ね合わせて露光し、
硬化させる。その後、未露光部分、即ち位置決めマーク
部分２ａの硬化していないアクリル系樹脂をエチルアル
コールにて溶解し、洗浄して有機透明薄膜５を形或する
。この有機透明薄ｌＩＩ５は必要に応じて更に紫外線照
射および加熱硬化処理を施こしてもよい。

次に、図中には示していないが前記有機透明薄膜５を形
成したガラス基板１上に、スパッタリング法にて酸化イ
ンジウムと酸化錫から成る透明電極膜を戒膜する。

次に第１図Ｃに示すように複数の透明電極４を形成する
。この方法としては前述の基板上にボジ型レジストを１
〜２μスピンコーターにて塗布し、乾燥の後、第４図の
ような露光機９にてガラス基板ｌ上の位置決めマーク２
とフォトマスク６側の位置決めマーク７と位置合わせし
露光する。

その後、適当な現像液により現像することでレジストパ
ターンを形成し、さらに透明電極をエッチングした後、
レジストの剥離工程を経て所定の複数の透明電極４が形
成され、カラー液晶用基板を製造する。

以上のように、本実施例によれば、カラー液晶用基板の
製造において、ガラス基板１の位置決めマーク部分２ａ
を除き有機透明薄膜５を設けることにより、透明電極４
をパターンニングする際、露光工程において位置決めマ
ーク２を見え易くすることができ、よって正確にカラー
フィルター３に対し特定位置にフォトマスク６を位置合
わせでき所定の透明電極４を正確に形成できるため、カ
ラー液晶用基板の歩留りを向上できる。また、位置決め
マーク部分２ａを除きガラス基板１全面に平滑な有機透
明薄膜５が形成されているので、本発明による基板を使
用してカラー液晶表示パネルを製造する場合、ギャップ
が均一なパネルが製造できる効果も得られる。

（実施例２） 第２図は本発明の第２の実施例により製造されたカラー
液晶用基板の正面図である。同図は電着法でカラーフィ
ルターを形成する場合の例を示している。ガラス基板ｌ
上に電着のための酸化インジウムと酸化錫からなる透明
電極パターン１０と位置決めマーク２が同時に形成され
る。センターギャップ１１は液晶パネルの表示特性、特
にコントラストを高くするため、駆動デューティをある
程度低くするために、前記透明電極パターンｌＯを基板
中央で分割するように設けられ、その幅は１０〜３０μ
である。また、電着時に於いて前記透明電極１０の長手
方向の抵抗値の増加によるカラーフィルターの濃度ムラ
を低減するためにも効果がある。

このガラス基板１は前記透明電極パターン１０の長手方
向に同じ色の縦ストライブのカラーフィルターが赤・緑
・青色の順に形成される。但し、センターギャップ１１
部分は電着されない。

このようにして得られた基板は、前述の第１の実施例の
第１図ｂ以降と同様の工程を経てカラー液晶用基板が製
造される。

ここで、本実施例のような電着フィルターの場合、位置
決めマーク２は透明電極と同じ材料であるので、ガラス
基板１上の位置決めマーク２とガラス基板１からの反射
光との明暗比は、印刷フィルターのそれに比べ小さい。

よって従来の方法のように基板全面に有機透明薄膜が形
成されていると位置決めマークがますます見に＜＜、カ
ラーフィルターに対し、即ちこの場合はセンターギャッ
プ１１に対し、透明電極４を正確な位置にパターンニン
グすることは非常に難しい。しかしながら、本実施例の
ように、位置決めマーク部分２ａを除き有機透明薄膜５
を形成することにより、実施例１同様に前記の問題点が
解決される。

なお、第１および第２の実施例ではカラーフィルターの
形成方法としてはそれぞれ印刷法と電着法について述べ
たが、例えば染色法，着色法によって形成してもよい。

また、有機透明薄膜５としての感光性樹脂としてアクリ
ル系の樹脂を使用したが、必ずしもこの材料に限定され
るものではなく他の感光性樹脂、例えばウレタン系，エ
ボキシ系，ポリイミド系であってもよい。

また、有機透明薄ｌＩ５の形成方法として感光性樹脂に
よる方法を述べたが必ずしもこの方法に限定されるもの
ではなく、例えばガラス基板１上の位置決めマーク部分
２ａに溶剤可溶性の物質を印刷などで形成し、その後前
記溶剤に不溶である熱硬化型の有機透明薄膜５を透明基
板上全面に形成し、熱硬化後、前記溶剤により前記物質
と共に位置決めマーク部分２ａの有機透明薄膜を排除す
る所謂リフトオフ法によっても形成することもできる。

また、本実施例のカラー液晶用基板は、複数の透明電極
にパターンニングされており、ＸＹ単純メタル　　　　
　　　　　　　　　　　　ダイオードリングＭｅｔａ！
　）或いはＤＲ（ロｉｏｄｅ−Ｒｉｎｇ　）方式などの
液晶パネルに使用され、カラーフィルターに対し、透明
電極が正確な位置にパターンニングされているので、透
明電極のパターンずれによる実質的な開口率の低下とい
うような問題も発生せず、液晶パネルの表示特性がよい
という効果も有する優れたカラー液晶用基板を提供する
ことができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、透明基板上の位置決めマ
ークとフォトマスクの位置決めマークとを位置合わせす
る際、前記透明基板上の位置決めマーク部分には有機透
明薄膜が形成されていないので、透明基板上の位置決め
マークからの反射光と透明基板からの反射光との明暗比
が大きく露光機の顕微鏡に入射され、よって、位置決め
マークが見え易くなる。このことにより所定のパターン
の透明電極が正確に形成でき、実質的にカラー液晶用基
板製造の際の歩留り向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｃは本発明の第１の実施例におけるカラー液
晶用基板の製造方法の一部を示す平・面図、第１図ｂは
本発明の第１の実施例におけるカラー液晶用基板の製造
方法の一部を示す断面図、第２図は本発明の第２の実施
例におけるカラー液晶用基板の製造方法の一部を示す平
面図、第３図ａ，Ｃは従来のカラー液晶用基板の製造方
法の一部を示す平面図、第３図ｂは従来のカラー液晶用
基板の製造方法の一部を示す断面図、第４図ａは露光機
の概略の構成を示す断面図、第４図ｂは露光機のマスク
合わせ部を示す斜視図である。 １・・・・・・ガラス基板、２，７・・・・・・位置決
めマーク、２ａ・・・・・・位置決めマーク部分、３・
・・・・・カラーフィルター　４・・・・・・透明電極
、５・・・・・・有機透明薄膜、６・・・・・・フォト
マスク、８・・・・・・顕ｒｍｓ、９・・・・・・露光
機、１０・・・・・・透明電極パターン、１１・・・・
・・センターギャップ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上にカラーフィルターと位置決めマーク
   を形成する工程と、前記位置決めマーク部分を除き前記
   透明基板上に有機透明薄膜を形成する工程と、前記工程
   が施された前記透明基板上に透明電極膜を形成する工程
   と、この透明基板上にレジストを塗布し乾燥する工程と
   、所定のパターンが形成されたフォトマスクの位置決め
   マークと前記位置決めマークとが合うようにフォトマス
   クと透明基板とを重ねて露光する工程と、この透明基板
   を現像しレジストパターンを形成する工程と、さらに透
   明電極膜をエッチングした後レジストを剥離することに
   より所定の透明電極を形成する工程とを有したカラー液
   晶用基板の製造方法。
2. （２）有機透明薄膜としてネガ型感光性樹脂を塗布し、
   位置決めマーク上を除いて露光し硬化させ、未露光部を
   洗浄し排除することにより透明基板上に有機透明薄膜を
   形成する請求項１記載のカラー液晶用基板の製造方法。