JPH05224014A - カラーフィルターの製造方法 - Google Patents

カラーフィルターの製造方法

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JPH05224014A
JPH05224014A JP5598992A JP5598992A JPH05224014A JP H05224014 A JPH05224014 A JP H05224014A JP 5598992 A JP5598992 A JP 5598992A JP 5598992 A JP5598992 A JP 5598992A JP H05224014 A JPH05224014 A JP H05224014A
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JP
Japan
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color filter
substrate
glass substrate
hydrofluoric acid
residue
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JP5598992A
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Inventor
Takashi Enomoto
隆 榎本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォトリソ工程におけるガラス基板表面に残
った着色樹脂の残渣を完全に除去し、生産効率を向上さ
せたカラーフィルターの製造方法を提供する。 【構成】 透明な感光性樹脂中に少なくとも着色材料を
分散してなる着色樹脂をガラス基板上に塗布し、加熱し
て仮硬化した後、フォトリソ工程における露光、現像を
行い、次に再度加熱し本硬化してカラーフィルターを製
造する方法において、前記本硬化した後にガラス基板を
フッ化水素酸を含有する溶液に浸漬し、現像工程でガラ
ス基板表面に残った残渣を除去するカラーフィルターの
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルターの製造
方法に関し、特に液晶表示素子等のカラーディスプレイ
用のカラーフィルターの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】カラーフィルターには、いくつかの種類
が挙げられるが、その中でも比較的耐熱性に優れ、製造
工程の簡単な、感光性樹脂に着色材料を混合した着色樹
脂膜を用いる方式がよく知られている。
【0003】従来、上記カラーフィルターを基板上に形
成するには、一般に、フォトリソ工程によりパターニン
グするが、このパターニングは通常塗布工程としてスピ
ンナー法、印刷法、ロールコーター法等の手段を用いて
着色樹脂を基板上に塗布し、その後ホットプレート、オ
ーブン等を用いて仮硬化(プリベーク)させ、次いでフ
ォトマスクを通して露光し、現像液に浸漬させて現像し
た後、前記仮硬化よりも高い温度で再度加熱して本硬化
(ポストベーク)させ、カラーフィルターのパターンを
形成している。
【0004】液晶表示素子の基板を製造するには、前記
の方法で形成したカラーフィルター上に主として平坦化
を目的とする透明な絶縁膜を成膜した後、透明電極、さ
らには金属電極等を成膜し、パターニングしてストライ
プ状の電極群を有するカラーフィルター付基板を得る。
【0005】又、前記透明な絶縁膜としては、SiO
2 ,TaOx 等の無機膜の他、透明樹脂膜、さらには感
光性透明樹脂膜等が用いられ、またパターニングが行わ
れる場合もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、フォトリソ工程において、基板上に塗布した
着色樹脂を露光し、現像液にて現像する場合に、未露光
部の化学的な溶解速度が遅く、特に基板との界面近くで
は、光硬化部の着色樹脂と基板との密着性を向上させる
ために、着色樹脂中にカップリッグ剤が含有されている
こともあり、光硬化部の表面に粗れが生じるまで現像液
中での浸漬時間を長くしても、未露光部の着色樹脂を完
全に除去することができず、基板との界面に残渣として
残ってしまう欠点があった。
【0007】この残渣は、溶剤等を用いた洗浄である程
度除去できるが、完全に除去することは非常に困難であ
り、基板表面にごく薄く残ってしまう。そして、この残
渣は、その後の工程で別の色の形成あるいは、透明電極
や金属電極を成膜し、パターニングする際に、それらの
膜と基板との密着性を悪くし、膜ハガレ等の原因にな
る。特に、液晶表示素子の液晶パネルと駆動用ドライバ
ーとを接続する実装部においては、基板上の実装電極に
物理的に大きな力が加わり易く、実装電極の基板からの
剥離が発生し、致命的欠陥となっていた。
【0008】本発明は、この様な従来技術の欠点を改善
し、フォトリソ工程におけるガラス基板表面に残った着
色樹脂の残渣を完全に除去し、生産効率を向上させたカ
ラーフィルターの製造方法を提供することを目的とする
ものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、透明な
感光性樹脂中に少なくとも着色材料を分散してなる着色
樹脂をガラス基板上に塗布し、加熱して仮硬化した後、
フォトリソ工程における露光、現像を行い、次いで再度
加熱し本硬化してカラーフィルターを製造する方法にお
いて、前記本硬化した後にガラス基板をフッ化水素酸を
含有する溶液に浸漬し、現像工程でガラス基板表面に残
った残渣を除去することを特徴とするカラーフィルター
の製造方法である。
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。本発明
は、透明な感光性樹脂中に少なくとも着色材料を分散し
てなる着色樹脂をガラス基板上に塗布し、加熱して仮硬
化した後フォトリソ工程における露光、現像工程を行な
い再度加熱して本硬化し、カラーフィルターを形成する
方法において、前記本硬化工程後にフッ化水素酸を含有
する溶液に浸漬し、現像工程で残った残渣とガラス基板
表面をエッチング除去するものである。
【0011】本発明の方法により製造されたカラーフィ
ルターは、前記ガラス基板面の残渣が完全に除去されて
いるために、その後の工程で成膜、パターニングされた
透明電極や金属電極等と基板との密着力が高くなり、前
記液晶パネルと駆動用ドライバーを接続する実装部等に
おいても、実装電極の基板からの剥離は発生せず、カラ
ーフィルター付基板を歩留まり良く製造することが可能
になる。
【0012】図1は本発明のカラーフィルターの製造方
法の一例を示す工程図である。同図1において、本発明
のカラーフィルターの製造方法は、先ずガラス基板1上
にカラーフィルター材料塗布膜2をスピンナー方法にて
塗布し、仮硬化する(図1(a)参照)。次に、露光機
にてフォトマスク3を用いてUV光4を露光する(図1
(b)参照)。露光した後、現像・リンス・乾燥工程を
行なう(図1(c)参照)。次いで、ホットプレート8
により再度加熱し本硬化してカラーフィルターを製造す
る(図1(d)参照)。前記本硬化した後にガラス基板
をフッ化水素酸を含有する溶液7に浸漬し、現像工程で
ガラス基板表面に残った残渣5を除去する。
【0013】本発明において、カラーフィルターは赤,
緑,青の3色または赤,緑,青,白の4色からなり、3
色または4色のすべてを形成した後にフッ化水素酸を含
有する溶液に浸漬して、現像工程でガラス基板表面に残
った残渣5を除去する。
【0014】また、着色樹脂は、感光性樹脂中に少なく
とも着色材料を分散してなるものが用いられるが、感光
性樹脂はポリアミドを主体とした成分からなるものが好
ましい。着色材料には、特に制限する必要はなく広範囲
のもが用いられるが、例えば等が挙がられる。
【0015】ガラス基板上に着色樹脂を塗布する方法と
しては、例えばスピンナー法、印刷法、ロールコーター
法等が用いられるが、特にスピンナー方法により塗布す
るのが好ましい。
【0016】本発明において、現像工程でガラス基板表
面に残った残渣を除去す工程には、フッ化水素酸を含有
する溶液として、30〜50%のフッ化水素酸を1〜2
0vol%含有する濃度からなる溶液が用いられ、例え
ばフッ化水素酸(48%)1:水10の割合の水溶液に
90秒浸漬することにより、残渣をエッチング除去す
る。
【0017】残渣除去の効果の確認に関しては、簡易的
には表面をこすることにより効果の有無がわかる。しか
し、もう少し細かく見る為には、基板表面の接触角を測
定し、表面エネルギー(アンカリングエネルギー)の状
態で確認する手段を用いる。接触角測定の内、最も簡易
的な手法に絞り、例えば、H2 Oにて、その差を見る
と、素ガラス上の接触角が4.2度(洗浄直後のガラス
基板表面)であるのに対し、従来の方法では、カラーフ
ィルター材料を用い、塗布・露光・現像後のカラーフィ
ルターの残っていないはずの部分で、接触角が46度も
ある。これは、カラーフィルター材料もしくは現像液の
成分が数10〜数100Åの単位で残っていることを示
す。
【0018】本発明においては、該残渣の成分が特定で
きない為、仮にカラーフィルター材料の残渣成分と記述
する。なお、残渣成分は図1(e)に示す様に、フッ化
水素酸水溶液で処理することにより除去され、接触角が
ほぼ素ガラスと同等になることで確認した。
【0019】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。
【0020】実施例1 図1に示す方法により、カラーフィルターを製造した。
まず、1のガラス基板上に、金属Crをスパッタリング
方法により、約800Åの膜厚に成膜した後、フォトリ
ソを通し必要なパターンを形成した。次に、ネガ型感光
性ポリアミドを主体とし、顔料を含有するカラーフィル
ター材料を用いて厚さ1.6μmにスピンナー方法にて
塗布した(図1(a)参照)。
【0021】次に、ホットプレートにて80℃、10分
間仮硬化した後、フォトマスクを用いてUV光を100
〜600mJ照射した(図1(b)参照)。該カラーフ
ィルター材料はUV照射によって光硬化される。この
後、現像液にて、光硬化されていない部分を取り除き、
リンス、洗浄、乾燥工程へと移動した。
【0022】次に、該基板をホットプレートにて200
℃、10分間加熱し、ポストベークを行った。上記工程
をR(赤),G(緑),B(青)の各色毎に実施し(図
1(a)〜(d)参照)、ディスプレイ用のカラーフィ
ルター基板を形成した。この様にして形成したカラーフ
ィルターパターンのない周辺部分のH2 Oによる接触角
は約46度であった。
【0023】そこで、最後に、図1(e)に示す様に、
フッ化水素酸(48%)1に対し水10の割合の水溶液
中に90秒間浸漬(室温)することにより残渣を除去し
た。浸漬時間は短かいと残渣除去が不十分であり、長す
ぎるとカラーフィルター表面にダメージを与える可能性
があるため、カラーフィルターの硬化条件、フッ化水素
酸の濃度等を考慮して最適な時間を選ぶ必要がある。
【0024】また、残渣が厚い場合は、カラーフィルタ
ー表面を保護コーティングし、ガラス基板の裏面を保護
コーティングをすることで、長時間のフッ化水素酸溶液
処理に対しても、カラーフィルター表面およびガラス基
板裏面を良好に保つことが可能である。保護コーティン
グ材としては、OFPR−800(東京応化社製)を約
1.0μmの厚さにスピンコートした。
【0025】水洗・乾燥後に該基板の周辺部分のH2
による接触角を測定した所、5.8度となった。この基
板上に、ITO膜、補助電極の金属膜を各々スパッタで
形成、フォトリソ工程によりパターニングした後、絶縁
層を形成し、さらに配向膜を形成し、この上をラビング
し、対向基板と貼合せた。このパネルに強誘電性液晶を
注入し、封口後、実装部にTAB ICを接続したこと
ろ、十分な接着強度が得られ、かつ信頼性と表示品位が
非常に良好な結果が得られた。
【0026】実施例2 まず、1のガラス基板上に、金属Crをスパッタリング
方法により、約800Åの膜厚に成膜した後、フォトリ
ソを通し必要なパターンを形成した。次に、ネガ型感光
性ポリアミドを主体とし、顔料を含有するカラーフィル
ター材料を用いて厚さ1.6μmにスピンナー方法にて
塗布した(図1(a)参照)。
【0027】次に、ホットプレートにて80℃、10分
間仮硬化した後、フォトマスクを用いてUV光を100
〜600mJ照射した(図1(b)参照)。該カラーフ
ィルター材料はUV照射によって光硬化される。この
後、現像液にて、光硬化されていない部分を取り除き、
リンス、洗浄、乾燥工程へと移動した。
【0028】次に、該基板をクリーンオーブンにて25
0℃、60分間加熱し、ポストベークを行った。上記工
程をR(赤),G(緑),B(青)の各色毎に実施し
(図1(a)〜(d)参照)、カラーフィルターを形成
した。この様にして形成したカラーフィルターのパター
ンのない周辺部分のH2 Oによる接触角を測定した所約
46度であった。
【0029】次に、フッ化水素酸(48%)1、フッ化
アンモニウム水溶液(40%)7、水10の割合の溶液
に120秒間浸漬(室温)して残渣を除去し、接触角を
測定したところ、6.1度であった。最後にカラーフィ
ルター保護膜を約1.5μmの厚さで印刷法により形成
し、液晶ディスプレイ用のカラーフィルター基板を形成
した。
【0030】この基板上に、ITO膜、補助電極の金属
膜を各々スパッタで形成し、フォトリソ工程によりパタ
ーニングした後、絶縁層を形成し、さらに配向膜を形成
し、この上をラビングして対向基板と貼合せた。このパ
ネルに強誘電性液晶を注入し、封口後、実装部にTAB
ICを接続したことろ、十分な接着強度が得られ、か
つ信頼性と表示品位が非常に良好な結果が得られた。
【0031】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明は、カラーフ
ィルターを形成する際に、フッ化水素酸を含有する溶液
に浸漬することにより、現像工程でガラス基板表面に残
った残渣をエッチング除去することができ、実装部の密
着性に優れたカラーフィルター基板を提供できる。ま
た、カラーフィルター基板の耐久性・信頼性も向上し
た。特に、ネガ型感光性カラーフィルター材料に対して
は、本発明の実施が必要であり、非常に優れた効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラーフィルターの製造方法の一例を
示す工程図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 カラーフィルター材料塗布膜 3 フォトマスク 4 UV光 5 残渣 6 エッチング槽 7 フッ化水素酸を含有する溶液 8 ホットプレート

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な感光性樹脂中に少なくとも着色材
    料を分散してなる着色樹脂をガラス基板上に塗布し、加
    熱して仮硬化した後、フォトリソ工程における露光、現
    像を行い、次いで再度加熱し本硬化してカラーフィルタ
    ーを製造する方法において、前記本硬化した後にガラス
    基板をフッ化水素酸を含有する溶液に浸漬し、現像工程
    でガラス基板表面に残った残渣を除去することを特徴と
    するカラーフィルターの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記カラーフィルターが赤,緑,青の3
    色または赤,緑,青,白の4色であり、3色または4色
    のすべてを形成した後にフッ化水素酸を含有する溶液に
    浸漬する請求項1記載のカラーフィルターの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記ガラス基板上に着色樹脂をスピンナ
    ー方法により塗布する請求項1記載のカラーフィルター
    の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記感光性樹脂がポリアミドを主体とし
    た成分からなる請求項1記載のカラーフィルターの製造
    方法。
  5. 【請求項5】 前記フッ化水素酸を含有する溶液が、3
    0〜50%のフッ化水素酸を1〜20vol%含有する
    濃度からなる請求項1記載のカラーフィルターの製造方
    法。
JP5598992A 1992-02-07 1992-02-07 カラーフィルターの製造方法 Pending JPH05224014A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6344300B1 (en) 1999-03-03 2002-02-05 Sumitomo Chemical Co., Ltd. Color filter, method of manufacturing color filter and photosensitive coloring composition

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01254415A (ja) * 1988-04-05 1989-10-11 Mazda Motor Corp 車両のサスペンション装置
JPH03118107U (ja) * 1990-03-19 1991-12-05
JPH04173414A (ja) * 1990-11-08 1992-06-22 Nissan Motor Co Ltd 能動型サスペンション

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