JPH06331815A - カラーフィルタ - Google Patents

カラーフィルタ

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JPH06331815A
JPH06331815A JP12244393A JP12244393A JPH06331815A JP H06331815 A JPH06331815 A JP H06331815A JP 12244393 A JP12244393 A JP 12244393A JP 12244393 A JP12244393 A JP 12244393A JP H06331815 A JPH06331815 A JP H06331815A
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JP
Japan
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pattern
black matrix
layer pattern
color
filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP12244393A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisao Hoshi
久夫 星
Akio Haneda
昭夫 羽田
Shigeo Yonekura
茂穂 米倉
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ブラックマトリクスパターンとフィルタ色パタ
ーンとのオーバーラップ部分に盛り上がった突起部が形
成されないようにすることにある。 【構成】ガラス基板11上に形成されたブラックマトリク
スパターン12は、ほぼ同一形状パターンの上層パターン
部15と下層パターン部14との重ね合わせにより構成さ
れ、該ブラックマトリクスパターン12の端縁部に沿っ
て、前記パターン画線幅w1 の下層パターン部14とそれ
より幅小のパターン画線幅w2 の上層パターン部15との
それぞれ端縁部の互いのずれ重ねにより形成された所定
幅の段差部16を設け、該段差部16上にB,G,R 各フィルタ
色パターン13の端縁部がオーバーラップしているカラー
フィルタ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス基板上に、ブラ
ックマトリクスパターンと、Blue,Green,R
ed各着色パターンから構成されるフィルタ色パターン
と、適宜透明導電膜等とを備えた液晶表示装置等のカラ
ーフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の液晶表示装置等のカラーフィルタ
は、図3(a)に示すように、ガラス基板1上に、規則
的な平行線状、格子状等の遮光性(若しくは光吸収性)
のブラックマトリクスパターン2を設け、該ブラックマ
トリクスパターン2の間に、Blue,Green,R
ed各着色パターンから構成されるフィルタ色パターン
3が設けられ、該ブラックマトリクスパターン2とフィ
ルタ色パターン3の上側には、透明保護膜や透明導電膜
(図示せず)が積層されている。
【0003】上記カラーフィルタにおいては、ブラック
マトリクスパターン2とフィルタ色パターン3との隣接
部分に空隙が形成されないように、ブラックマトリクス
パターン2とフィルタ色パターン3は互いに密接するよ
うに配置する必要があり、そのためフィルタ色パターン
3は、ブラックマトリクスパターン2上にオーバーラッ
プするように設けられている。
【0004】ガラス基板1上に、上記ブラックマトリク
スパターン2と、フィルタ色パターン3をパターン形成
する場合は、着色顔料をフォトレジストに分散した顔料
分散フォトレジストを用いてフォトファブリケーション
(フォトリソグラフ法)方式により、あるいは印刷イン
キを用いて凹版オフセット印刷方式等により形成され
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記カラーフィルタの
パターン形成において光学的濃度を得るためには、顔料
分散フォトレジストや印刷インキの膜厚を大きくする必
要があり、図3(b)に示すように、ブラックマトリク
スパターン2とフィルタ色パターン3とのオーバーラッ
プ部分に盛り上がった突起部4が形成され易く、液晶表
示装置(LCD)用のカラーフィルタ配向膜形成時、及
び後にカラー表示パネルとして組み付けるために重ね合
わせられる対向電極板との離間距離が不均一になる等の
悪影響が生じるものであった。
【0006】本発明は、ブラックマトリクスパターンと
フィルタ色パターンとのオーバーラップ部分に盛り上が
った突起部が形成されないようにすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス基板上
に、ブラックマトリクスパターンと、Blue,Gre
en,Red各着色パターンから構成されるフィルタ色
パターンと、適宜透明導電膜等とを備えたカラーフィル
タにおいて、ブラックマトリクスパターンは、ほぼ同一
形状パターンの下層パターン部と上層パターン部との重
ね合わせにより構成され、該ブラックマトリクスパター
ンの端縁部に沿って、下層パターン部のパターン画線幅
より幅小の上層パターン部の重ね合わせにより形成され
た所定幅の段差部を備え、該段差部上にフィルタ色パタ
ーンの端縁部がオーバーラップしていることを特徴とす
るカラーフィルタである。
【0008】
【実施例】本発明のカラーフィルタの一実施例を、図1
の側断面図に従って以下に詳細に説明すれば、ガラス基
板11上に、規則的な平行線状、格子状等の遮光性(若
しくは光吸収性)のブラックマトリクスパターン12を
設け、該ブラックマトリクスパターン2の間に、Blu
e,Green,Red各着色パターンから構成される
フィルタ色パターン13が設けられ、該ブラックマトリ
クスパターン12とフィルタ色パターン13の上側に
は、透明保護膜や透明導電膜(図示せず)が積層されて
いる。
【0009】上記カラーフィルタにおいて、ブラックマ
トリクスパターン12は、図1に示すように、パターン
画線幅w1 の下層パターン部14の上側にパターン画線
幅w 1 より幅小のパターン画線幅w2 (w1 >w2 )の
上層パターン部15を重ね合わて構成される。
【0010】図2は、図1の部分拡大側断面図であり、
パターン画線幅w1 の下層パターン部14の端縁部と、
パターン画線幅w2 の上層パターン部15の端縁部は、
互いに所定幅をもってずれ重ね状態で位置決め整合され
ており、このずれ重ねによる重ね合わせによって、ブラ
ックマトリクスパターン12(パターン画線幅w=
1 )の端縁部に沿って段差部16が形成されている。
【0011】図2に示すブラックマトリクスパターン1
2のパターン両側のそれぞれ段差部16,16の高低差
は、上層パターン部15の膜厚に相当し、各段差部1
6,16の各幅a,bはa=bが適当である。
【0012】図2に示すように、ブラックマトリクスパ
ターン12とフィルタ色パターン13との隣接部分に、
ガラス基板11面が露呈するような空隙が形成されない
ように、パターン画線幅wのブラックマトリクスパター
ン12の端縁部の上側に、所定オーバーラップ幅dをも
ってフィルタ色パターン13端縁部がオーバーラップす
るようにフィルタ色パターン13が設けられている。
【0013】オーバーラップ幅dは、d=a=bが適当
であるが、これに限定されるものではなく、0<d≦a
の範囲であればよい。
【0014】ガラス基板11上に、下層パターン部14
と、上層パターン部15とにより構成されるブラックマ
トリクスパターン12と、フィルタ色パターン13をパ
ターン形成する場合は、着色顔料をフォトレジストに分
散した顔料分散フォトレジストを用いてフォトファブリ
ケーション(フォトリソグラフ法)方式により、あるい
は印刷インキを用いて凹版オフセット印刷方式等により
形成される。
【0015】ガラス基板11上に、黒色顔料(暗色系の
光吸収性顔料)分散フォトレジストを全面均一に塗布し
た後、パターン露光(写真原版を用いたブラックマトリ
クスパターン露光、ビーム露光によるブラックマトリク
スパターン露光)と、現像処理とによって、ブラックマ
トリクスパターン12となるパターン画線幅w1 の下層
パターン部14をパターン形成して、該下層パターン部
14を加熱焼成処理する。
【0016】続いて、該下層パターン部14上よりガラ
ス基板11に、黒色顔料(暗色系の光吸収性顔料)分散
フォトレジストを全面均一に塗布した後、前記下層パタ
ーン部14とほぼ同一形状パターンであって、且つ前記
下層パターン部14のパターン画線幅w1 よりも、適宜
値(例えばw1 /20〜w1 /3)だけ幅小(細幅)の
パターン画線幅w2 によるパターン露光た後に現像処理
することによって、パターン画線幅w1 より幅小(細
幅)のパターン画線幅w2 の上層パターン部15をパタ
ーン形成することにより、ブラックマトリクスパターン
12の端縁部に沿って、段差部16(例えば両側各w1
/40〜w1 /6の幅の段差部)を形成する。
【0017】なお、ブラックマトリクスパターン12の
段差部16にオーバーラップするフィルタ色パターン1
3の形成は、Blue,Green,Redの各顔料分
散フォトレジストを用いて、写真原版を用いたB,G,
R各着色フィルタマトリクスパターン露光、ビーム露光
によるB,G,R各着色フィルタマトリクスパターン露
光、現像処理、エッチング処理等のフォトファブリケー
ション(フォトリソグラフ法)方式により、あるいは印
刷インキを用いて凹版オフセット印刷方式等の公知の方
式により形成される。
【0018】ブラックマトリクスパターン12の端縁部
に沿って形成された段差部16上には、Blue,Gr
een,Red各着色パターンから構成されるフィルタ
色パターン13が形成され、その上に、適宜必要に応じ
て、透明樹脂を用いた透明保護層、ITO膜による透明
導電膜等を備えるものである。
【0019】<実施例1>透明なガラス基板上に、黒色
に着色されたアクリル系等の感光性フォトレジスト(例
えば、フォトブラック、CK−2000、光学濃度;1
〜2;フジハント社製)を、スピンコーターにて膜厚
0.5μm〜1.0μm(例えば、膜厚;1μm、光学
濃度;0.8以上が適当)に均一に塗布して乾燥させ、
遮光性の感光性フォトレジスト層(後に下層パターン部
となる)を形成した。
【0020】次に、遮光性の感光性フォトレジスト層上
より、ブラックマトリクスパターン相当形状の写真原版
を用いて紫外線(若しくは電子線)にてパターン露光処
理、又は紫外線ビーム露光によるパターン露光処理を行
い、露光部分をブラックマトリクスパターン相当形状に
硬化させて、未硬化部分を水酸化ナトリウム等のアルカ
リ溶液にて溶解除去して現像処理を行って、遮光性の感
光性フォトレジスト層をパターン化して、遮光性の下層
パターン部を形成した。
【0021】続いて、該遮光性の下層パターン部上よ
り、黒色に着色された上記同様のアクリル系等の感光性
フォトレジスト(例えばフォトブラック、CK−200
0、光学濃度;1〜2;フジハント社製)を、スピンコ
ーターにて膜厚0.5μm〜1.0μm(例えば、膜
厚;1μm、光学濃度;0.8以上が適当)に均一に塗
布して乾燥させ、遮光性の感光性フォトレジスト層(後
に上層パターン部となる)を形成した。
【0022】続いて、該下層パターン部上に塗布された
遮光性の感光性フォトレジスト層上より、前記下層パタ
ーン部のブラックマトリクスパターン相当形状パターン
の画線よりも幅の狭い(細い)画線パターンの写真原版
を用いて紫外線(若しくは電子線)にて画線幅の狭い
(細い)パターン露光処理、又は紫外線ビーム露光によ
り下層パターン部より画線幅の狭い(細い)パターン露
光処理を行い、露光部分をブラックマトリクスパターン
相当形状に硬化させて、未硬化部分を水酸化ナトリウム
等のアルカリ溶液にて溶解除去して現像処理を行って、
遮光性の感光性フォトレジスト層をパターン化して、遮
光性の上層パターン部を形成し、下層パターン部と、該
下層パターン部上に整合して積層され且つ該下層パター
ン部よりもパターンの画線幅の狭い(細い)上層パター
ン部とによるブラックマトリクスパターンを形成した。
【0023】このようにしてガラス基板上に整合して積
層形成されたそれぞれ下層パターン部と、該下層パター
ン部よりもパターンの画線幅の狭い(細い)上層パター
ン部との総厚は1〜2μmであり、その総光学濃度は
1.6〜2以上となる。
【0024】その後、ガラス基板上に形成されたブラッ
クマトリクスパターンを、必要に応じて、例えば110
℃〜150℃、1分〜10分間加熱して、遮光性の下層
パターン部及び上層パターン部を焼成処理して耐薬品処
理した。
【0025】
【作用】本発明のカラーフィルタは、ガラス基板11上
のブラックマトリクスパターン12は、下層パターン部
14と、該下層パターン部14上に整合して積層され且
つ該下層パターン部14よりもパターンの画線幅の狭い
(細い)上層パターン部15とにより構成され、その両
パターン部14,15の互いの重なり合ったパターン端
縁部に沿って所定幅の段差部16が設けられているの
で、そのブラックマトリクスパターン12上側にオーバ
ーラップして形成されたフィルタ色パターン13の端縁
部は段差部16を埋設するようにして平坦に形成され
る。
【0026】
【発明の効果】本発明のカラーフィルタは、パターン形
成において光学的濃度を得るために顔料分散フォトレジ
ストや印刷インキの膜厚を大きくした場合でおっても、
ブラックマトリクスパターンとフィルタ色パターンとの
オーバーラップ部分に盛り上がった突起部が形成され難
く、液晶表示装置(LCD)用のカラーフィルタ配向膜
形成時、及び後にカラー表示パネルとして組み付けるた
めに重ね合わせられる対向電極板との離間距離の均一性
を保持でき、良好な品質が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラーフィルタの一実施例における側
断面図である。
【図2】本発明のカラーフィルタの一実施例における部
分拡大側断面図である。
【図3】(a)は従来のカラーフィルタにおけるブラッ
クマトリクスパターンの側断面図、(b)は従来のカラ
ーフィルタにおけるブラックマトリクスパターン端縁部
にオーバーラップして形成されたフィルタ色パターンに
発生する突起部を示す側断面図である。
【符号の説明】
1…ガラス基板 2…ブラックマトリクスパターン 3
…フィルタ色パターン 4…突起部 11…ガラス基板 12…ブラックマトリクスパターン 13…フィルタ色パターン 14…下層パターン部 1
5…上層パターン層 16…段差部 a,b…段差幅 d…オーバーラップ幅 h…突起部の
高さ w…ブラックマトリクスパターン画線幅 w1 …下層パ
ターン幅 w2 …上層パターン幅

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラス基板上に、ブラックマトリクスパタ
    ーンと、Blue,Green,Red各着色パターン
    から構成されるフィルタ色パターンと、適宜透明導電膜
    等とを備えたカラーフィルタにおいて、ブラックマトリ
    クスパターンは、ほぼ同一形状パターンの下層パターン
    部と上層パターン部との重ね合わせにより構成され、該
    ブラックマトリクスパターンの端縁部に沿って、下層パ
    ターン部のパターン画線幅より幅小の上層パターン部の
    重ね合わせにより形成された所定幅の段差部を備え、該
    段差部上にフィルタ色パターンの端縁部がオーバーラッ
    プしていることを特徴とするカラーフィルタ。
JP12244393A 1993-05-25 1993-05-25 カラーフィルタ Pending JPH06331815A (ja)

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JP12244393A JPH06331815A (ja) 1993-05-25 1993-05-25 カラーフィルタ

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009035066A1 (en) * 2007-09-10 2009-03-19 Fujifilm Corporation Thin resin film and production method thereof, and color filter for liquid crystal display and production method thereof
KR100920339B1 (ko) * 2002-07-31 2009-10-07 삼성전자주식회사 색필터 기판 및 그의 형성 방법
CN112083594A (zh) * 2019-06-13 2020-12-15 夏普株式会社 彩色滤光片基板及其制造方法、以及液晶显示装置

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