JPH05257007A - カラーフィルタとその製造方法 - Google Patents

カラーフィルタとその製造方法

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JPH05257007A
JPH05257007A JP5198692A JP5198692A JPH05257007A JP H05257007 A JPH05257007 A JP H05257007A JP 5198692 A JP5198692 A JP 5198692A JP 5198692 A JP5198692 A JP 5198692A JP H05257007 A JPH05257007 A JP H05257007A
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Hiroichi Tanaka
博一 田中
Hiroshi Nishijima
啓 西嶋
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示パネル等のカラーフィルタとその製
造方法に関し、性能の品位向上を目的とする。 【構成】 透明基板12または透明基板12に被着した無機
質透明絶縁層16の表面には多数の貫通孔があけられたブ
ラックマスクパターン14と該貫通孔のそれぞれより延在
する凹所13とが形成され、凹所13および該貫通孔には着
色樹脂の画素4R,4G.4Bが充填される。画素4R,4G.4Bの充
填にはスクリーン印刷法を適用し、そのポストベーキン
グ処理 (加熱) は、全画素4R,4G.4Bの表面を押圧具の平
滑面で押圧しながら実施する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカラー液晶表示パネル等
のカラーフィルタとその製造方法、特に、液晶表示装置
の表示品質を向上させる構成に関する。
【0002】
【従来の技術】薄型,軽量,低消費電力等の特徴を有す
ることによって、OA機器,パソコン,携帯用テレビ等
に需要が拡大しつつある液晶表示パネルは、大形化,大
容量化に伴ってカラー表示が一般化されるようになり、
将来的には、壁掛けテレビジョン等の新規製品に対する
適応性が見込まれ、一層の需要拡大が期待されている。
【0003】かかるカラー液晶表示パネルでは、透明基
板に赤(R),緑(G),青(B)3色の画素からなるカラ
ーフィルタを形成し、それら3色の画素を選択的に駆動
して混色し、任意のカラー表示を行わせるようになる。
【0004】画素のカラー化には、ゼラチン等を染料で
染める染色法,顔料を樹脂に分散させた顔料分散法があ
り、カラー画素の形成方法としては、電気泳動を利用し
た電着法,転写印刷法,フォトリソグラフィック法等が
あるが、パターン精度,厚さを均一化するにはフォトリ
ソグラフィック法が最適とされている。
【0005】図8は従来のカラーフィルタを示す模式断
面図であり、カラー液晶表示装置に使用するカラーフィ
ルタ1は、透明基板(ガラス基板)2の表面に、ブラッ
クマスクパターン3と、それぞれ多数の赤色画素4R,緑
色画素4G,青色画素4B を形成してなる。
【0006】一般に、金属クロムにてなるブラックマス
ク3は、厚さ1000Å程度のクロム蒸着膜からフォトリソ
グラフィ技術によって形成し、色別に順次形成される画
素4R,4G,4B の厚さおよび、画素4R,4G,4B の段差
および間隙を埋めて平坦化するトップコート層5の厚さ
は1〜2μm 程度であり、液晶表示装置においてトップ
コート層5の上には多数の透明電極を形成する。
【0007】かかるカラーフィルタの製造方法は、透明
基板2の表面にクロム蒸着膜を被着したのち、該蒸着膜
より、多数の画素形成用貫通孔のあいたブラックマスク
3を形成する。
【0008】次いで、ブラックマスク3を覆う第1の着
色顔料入り感光性樹脂層を、一般にスピンコート法によ
り塗布し、その樹脂層を約 100℃に加熱してプリベーキ
ング処理し、所定のマスクを使用して該樹脂層を露光,
現像してから、約 200℃に加熱してポストベーキング処
理する。その結果、ガラス基板2には第1の画素例えば
画素4R が形成される。
【0009】しかるのち、ガラス基板2に第2の画素と
第3の画素、例えば画素4G と4Bを、順次、画素4R
と同様に形成する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した如き従来
のカラーフィルタにおいて、画素4R,4G,4B のパター
ン形成に際し、スピンコート法による樹脂膜16等の厚さ
には、約2%の誤差(平均厚さが2μm のとき400 Å程
度のばらつき) が生じ、また、混ぜた顔料の種類と量に
よって樹脂液の粘度が変化し、色調設定に係わる画素4
R,4G,4B の厚さを揃えることが困難であり、そのこと
によって表示むらが発生すると共に、トップコート層5
を厚くする必要から光透過率が低下するという問題点が
あった。
【0011】また、研磨加工によって画素4R,4G,4B
の厚さを揃える方法が提案されているが、画素4G,4B
に比べ画素4R は研磨され難い。そのため、研磨加工し
た従来のカラー液晶表示パネルは、画素4R,4G,4B の
厚さにばらつきが生じ、そのことによって透過光に色む
らが生じ、製造歩留りが損なわれるという問題点と共
に、研磨加工が非常に難しく、例えば研磨不足だと段差
が残り、過剰研磨では色純度が鈍るため、各基板毎に研
磨時間,研磨強度(回転速度等)の条件を調整する必要
が生じる。
【0012】さらに、フォトリソグラフィ技術による画
素形成は、パターン精度,厚さを均一化する点において
優れる反面、工程が複雑であるという問題点がある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
は、その実施例を示す図1によれば、透明基板12の表面
または透明基板12に被着した無機質の透明絶縁層16の表
面に、ブラックマスクパターン14とブラックマスクパタ
ーン14の貫通孔のそれぞれより延在する凹所13とが形成
され、凹所13および該貫通孔には着色樹脂の画素4R,4G,
4Bが充填されてなる。
【0014】さらに、本発明のカラーフィルタの製造方
法は、その実施例を示す図2および図3によれば、透明
基板12の表面または透明基板12に被着した無機質の透明
絶縁層16の表面に遮光性の金属膜21を被着し、金属膜21
には多数の画素形成用の貫通孔23を形成し、透明基板12
の表面または絶縁層16の表面には、貫通孔23のそれぞれ
より延在する凹所13を形成し、凹所13と貫通孔23とにス
クリーン印刷にて着色樹脂24R,24G,24B を充填し、充填
された着色樹脂24R,24G,24B のポストベーキング処理
は、着色樹脂24R,24G,24B の表面を押圧具の平滑面で押
圧しながら実施する。
【0015】
【作用】前記手段によれば、透明基板12の表面にブラッ
クマスクパターン14と、ブラックマスクパターン14の貫
通孔より延在する凹所13とを形成した構成としたことに
より、画素4R,4G,4Bの形成には、従来のフォトリソグラ
フィック法と同程度の精度で、スクリーン印刷法が適用
可能となり、生産性が向上する。
【0016】なお、透明基板12に凹所13を形成したとき
凹所13面からの析出物が問題となる、例えば透明基板12
にソーダガラスを使用したとき凹所13面から析出するナ
トリウムが画素4R,4G,4Bの光学特性を損なうようにな
る。そこで、かかる透明基板12ではその表面に無機質の
透明絶縁層16を被着し、絶縁層16の表面にブラックマス
クパターン14と凹所13とを形成する構成とし、透明基板
12からの析出物をなくすことができる。
【0017】さらに、組成が異なる画素4R,4G,4Bを形成
せしめるとき、画素4R,4G,4B間で段差が生じるが、画素
4R,4G,4Bのポストベーキングに際し、押圧具の平滑面で
押圧しながら加熱することによって、該段差は著しく低
減し、従ってトップコート層は従来のものの1/2以下
(0.5μm 程度以下) に薄くすることが可能となり、光透
過率が良くなる。
【0018】
【実施例】図1は本発明の実施例によるカラーフィルタ
を示す断面図、図2は図1(イ) に示すカラーフィルタの
主要製造工程の説明図、図3は図1(ロ) に示すカラーフ
ィルタの主要製造工程の説明図、図4はスクリーン印刷
による画素形成方法の説明図、図5は本発明により画素
を平坦化する方法の説明図、図6は本発明により画素を
平坦化する第1の装置の概略説明図、図7は本発明によ
り画素を平坦化する第2の装置の概略説明図である。
【0019】図1(イ) に示すカラーフィルタ11におい
て、透明基板12の表面には、多数の貫通孔があけられた
ブラックマスクパターン14と、ブラックマスクパターン
14の各貫通孔より延在する凹所13とが形成され、該貫通
孔および凹所13には、画素 (ベーキング処理された着色
樹脂) 4R,4G,4Bが充填され、画素4R,4G,4Bおよびブラッ
クマスクパターン14は、厚さ0.5μm 程度のトップコー
ト17で覆われてなる。
【0020】図1(ロ) に示すカラーフィルタ15におい
て、透明基板12の表面には無機質 (例えばSiO2) の透明
絶縁層16が被着され、透明絶縁層16の表面には、多数の
貫通孔があけられたブラックマスクパターン14と、ブラ
ックマスクパターン14の各貫通孔より延在する凹所13と
が形成され、該貫通孔および凹所13には、画素 (ベーキ
ング処理された着色樹脂) 4R,4G,4Bが充填され、画素4
R,4G,4Bおよびブラックマスクパターン14は、厚さ0.5
μm 程度のトップコート17で覆われてなる。
【0021】図1(イ) に示すカラーフィルタ11は、先ず
図2(イ) に示す如く、透明基板12の表面にはクロム膜21
を被着したのち、図2(ロ) に示す如く、ブラックマスク
パターン(14)に対応するレジストマスク22を形成する。
【0022】次いで、レジストマスク22を使用してクロ
ム膜21と透明基板12をドライエッチングし、図2(ハ) に
示す如く、貫通孔23がクロム膜(21)を貫通するブラック
マスクパターン14と、透明基板12の凹所13とを形成す
る。
【0023】次いで、レジストマスク22を除去したの
ち、図2(ニ) に示す如く、第1の着色樹脂例えば赤色樹
脂24R を所定の凹所13と貫通孔23とに充填し、樹脂24R
にプリベーキング処理を施す。
【0024】しかるのち、図2(ホ) に示す如く、第2の
着色樹脂と第3の着色樹脂、例えば緑色樹脂24G と青色
樹脂24B を、それぞれ所定の凹所13と貫通孔23とに充填
してプリベーキング処理してから、樹脂24R,24G,24B に
ポストベーキング処理を施し、画素4R,4G,4B の形成
が終了し、トップコート17を例えばスピンコート法によ
り被着し、図2(ヘ) および図1(イ) に示すカラーフィル
タ11が完成する。
【0025】図1(ロ) に示すカラーフィルタ15は、先ず
図3(イ) に示す如く、透明基板12の表面に酸化シリコン
(SiO2)等の無機質にてなる透明絶縁層16を被着し、絶縁
層16の上にクロム膜21を被着する。
【0026】次いで、図3(ロ) に示す如く、ブラックマ
スクパターン(14)に対応するレジストマスク22を形成し
たのち、図3(ハ) に示す如く、レジストマスク22を使用
してクロム膜21と絶縁層16をドライエッチングし、貫通
孔23がクロム膜(21)を貫通するブラックマスクパターン
14と、絶縁層16の凹所13とを形成する。
【0027】次いで、図3(ニ) に示す如く、第1の着色
樹脂例えば赤色樹脂24R を所定の凹所13と貫通孔23とに
充填し、樹脂24R にプリベーキング処理を施す。しかる
のち、図3(ホ) に示す如く、第2の着色樹脂と第3の着
色樹脂、例えば緑色樹脂24G と青色樹脂24B を、それぞ
れ所定の凹所13と貫通孔23とに充填してプリベーキング
処理してから、樹脂24R,24G,24B にポストベーキング処
理を施し、画素4R,4G,4B の形成が終了し、トップコ
ート17を例えばスピンコート法により被着し、図3(ヘ)
および図1(ロ) に示すカラーフィルタ15が完成する。
【0028】図4において、シルクスクリーン41には着
色樹脂印刷用のスリット42を設け、シルクスクリーン41
の端部に搭載された着色樹脂24R(または24G,24B)の一部
は、スキージ43の移動操作によって、スリット42を透過
して透明基板12の凹所13に印刷される。
【0029】このような印刷による樹脂24R,24G,24B の
充填量 (印刷される量) は、樹脂24R,24G,24B の性質が
違っても一定となり、必要に応じてシルクスクリーン41
のメッシュを変えることにより充填量の調整が可能であ
り、かつ、一般に利用された従来のスピンコート法より
作業が簡易である。
【0030】次に、図5〜7を用いて、着色樹脂24R,24
G,24B の表面の平坦化法について説明する。図5(イ) に
おいて、透明基板12(または絶縁層16)の凹所(13)とブ
ラックマスクパターン14の貫通孔(23)に充填し、ポスト
ベーキング処理する前の樹脂24R,24G,24B の表面は、図
示する如く段差が生じている。
【0031】そこで、樹脂24R,24G,24B の表面の上に下
面が平滑面である押圧具26を重ね、樹脂24R,24G,24B を
約 200℃に加熱しながら、適当な押圧力例えば10Kg/cm2
の押圧力Fを印加すると、図5(ロ) に示す如く、樹脂24
R,24G,24B の一部は横に押し広げられ高さが揃うように
なる。
【0032】図6において、着色樹脂の高さを揃える装
置28は、ロ字形状の枠体29の内底面29a が平坦加工され
ており、底面29a に着色樹脂(24R,24G,24B) 充填済みの
透明基板12(または絶縁層16)と押圧プレート (押圧
具) 26と平板状のスペーサ30とを3段に積み重ね、それ
らを複数本の押圧ねじ31によって底面29a に押圧する構
成であり、図示しない加熱炉に挿入し、透明基板12に充
填された着色樹脂をそのポストベ−キング温度に加熱す
る。
【0033】図7の着色樹脂の平坦化ポストベ−キング
装置32において、上面を平坦加工したステージ33は左右
方向に移動可能であり、透明基板12を加熱するヒーター
36を内蔵したステージ33の移動によって、押圧プレート
26を透明基板12に押圧する加圧ローラ34は、ローラ34の
表面を所定温度例えば 200℃に加熱する複数本のヒータ
ー35を内蔵し、回動自在である。
【0034】そこで、ステージ33の上面に着色樹脂(24
R,24G,24B) 充填済みの透明基板12と押圧プレート26と
を重ねて搭載し、ステージ33をローラ34に向けて移動さ
せると、押圧プレート26は透明基板12に充填した着色樹
脂を、そのポストベ−キング温度に加熱すると共に、該
着色樹脂を均一高さに揃えるようになる。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
クリーン印刷法が適用可能となって生産性が向上すると
共に、透明基板に画素用凹所を形成することによる析出
物が問題となるときには、透明基板に無機質の透明絶縁
層を被着しその絶縁層に画素用凹所を形成し、析出物の
影響が解決されるようになる。
【0036】さらに、スクリーン印刷法を適用した本発
明方法において、画素のポストベーキングに際し、押圧
具を使用して画素間段差を低減させることにより、トッ
プコート層の厚さは従来の1/2以下(0.5μm 程度以下)
にすることが可能となり、光透過率が良くなるという効
果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例によるカラーフィルタを示す
断面図である。
【図2】 図1(イ) に示すカラーフィルタの主要製造工
程の説明図である。
【図3】 図1(ロ) に示すカラーフィルタの主要製造工
程の説明図である。
【図4】 スクリーン印刷による画素形成方法の説明図
である。
【図5】 本発明により画素を平坦化する方法の説明図
である。
【図6】 本発明により画素を平坦化する第1の装置の
概略説明図である。
【図7】 本発明により画素を平坦化する第2の装置の
概略説明図である。
【図8】 従来のカラーフィルタを示す模式断面図であ
る。
【符号の説明】
4R,4G,4Bは画素 12は透明基板 13は透明基板または透明絶縁層に設けた凹所 14はブラックマスクパターン 16は透明絶縁層 23はブラックマスクパターンの貫通孔 24R,24G,24B は着色樹脂 26は画素の表面を揃える押圧具

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明基板(12)の表面には多数の貫通孔(2
    3)のあけられたブラックマスクパターン(14)と該貫通孔
    (23)のそれぞれより延在する凹所(13)とが形成され、該
    凹所(13)および該貫通孔(23)には着色樹脂の画素(4R,4
    G.4B)が充填されてなることを特徴とするカラーフィル
    タ。
  2. 【請求項2】 透明基板(12)に被着した無機質の透明絶
    縁層(16)の表面には多数の貫通孔(23)のあけられたブラ
    ックマスクパターン(14)と該貫通孔(23)のそれぞれより
    延在する凹所(13)とが形成され、該凹所(13)および該貫
    通孔(23)には着色樹脂の画素(4R,4G.4B)が充填されてな
    ることを特徴とするカラーフィルタ。
  3. 【請求項3】 透明基板(12)の表面に遮光性の金属膜(2
    1)を被着し、該金属膜(21)には多数の画素形成用の貫通
    孔(23)を形成し、該透明基板(12)の表面には該貫通孔(2
    3)のそれぞれより延在する凹所(13)を形成し、該凹所(1
    3)と該貫通孔(23)とにスクリーン印刷にて着色樹脂(24
    R,24G,24B) を充填し、充填された該着色樹脂(24R,24G,
    24B) の表面を押圧具(26)の平滑面で押圧しながら該着
    色樹脂(24R,24G,24B) のポストベーキング処理を施すこ
    とを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
  4. 【請求項4】 透明基板(12)の表面に無機質の透明絶縁
    層(16)を被着し、該透明絶縁層(16)の表面に遮光性の金
    属膜(21)を被着し、該金属膜(21)には多数の画素形成用
    の貫通孔(23)を形成し、該透明絶縁層(16)の表面には該
    貫通孔(23)のそれぞれより延在する凹所(13)を形成し、
    該凹所(13)と該貫通孔(23)とにスクリーン印刷にて着色
    樹脂(24R,24G,24B) を充填し、充填された該着色樹脂(2
    4R,24G,24B) の表面を押圧具(26)の平滑面で押圧しなが
    ら該着色樹脂(24R,24G,24B) のポストベーキング処理を
    施すことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998037444A1 (fr) * 1997-02-24 1998-08-27 Seiko Epson Corporation Filtre a couleurs et son procede de fabrication
KR100298391B1 (ko) * 1998-05-22 2001-09-06 구자홍 액정디스플레이장치,그의제조방법및디스플레이용액정재료

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998037444A1 (fr) * 1997-02-24 1998-08-27 Seiko Epson Corporation Filtre a couleurs et son procede de fabrication
US6322936B1 (en) 1997-02-24 2001-11-27 Seiko Epson Corporation Color filter and method of making the same
US6426166B2 (en) 1997-02-24 2002-07-30 Seiko Epson Corporation Color filter and method of making the same
KR100298391B1 (ko) * 1998-05-22 2001-09-06 구자홍 액정디스플레이장치,그의제조방법및디스플레이용액정재료

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