JPH0687084B2 - カラーフイルタの製造方法 - Google Patents

カラーフイルタの製造方法

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JPH0687084B2
JPH0687084B2 JP29998790A JP29998790A JPH0687084B2 JP H0687084 B2 JPH0687084 B2 JP H0687084B2 JP 29998790 A JP29998790 A JP 29998790A JP 29998790 A JP29998790 A JP 29998790A JP H0687084 B2 JPH0687084 B2 JP H0687084B2
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哲也 福永
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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    • G03F7/40Treatment after imagewise removal, e.g. baking
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この発明は、カラーフィルタの製造方法に係り、更に詳
しくは、コンピュータのディスプレイ、ビデオモニタや
テレビなどのカラー液晶表示素子やイメージスキャナな
どに用いられるカラーフィルタの製造方法に関する。
B.従来の技術 カラー液晶表示装置には複数色の着色画素をその表示画
素に対応する位置、大きさで順次繰り返して形成するマ
イクロドット・カラーフィルタが使用されているのが一
般的であり、このカラーフィルタの形成法については種
々の技術が既に提案されている。ゼラチン、グリュー、
カゼインなどの天然蛋白質あるいは合成高分子を染色し
て成る染色カラーフィルタは小型のポケットテレビに実
用化されているが、工程数も多く、特に水分に対する保
存安定性、耐光性、耐熱性に問題があり、大画面となる
と染色および固着特性を均一に制御することが難しく、
色ムラや膜厚の管理に問題がある。更にアクティブ・マ
トリクス液晶ディスプレイにおいて階調表示することを
考えると、カラーフィルタ上に形成されるITO(Indium
Tin Oxide)電極の低抵抗化がクロストーク等の問題か
ら要求されるが、この低抵抗ITOを得るためには加熱し
ながらスパッタ等を行なわなければならないため、染色
カラーフィルタの耐熱性の問題から充分な低抵抗ITOを
得ることができないという問題もある。ドライオフセッ
ト印刷や凹版オフセット印刷技術を利用した印刷法カラ
ーフィルタはインキが高粘度であるために充分なフィル
タリングが難しく、ゴミや異物更にインキのバインダー
やビヒクル中のゲル化部分による欠陥が発生しやすいこ
と、および位置精度、線幅精度が充分でないために開口
率を小さくせざるを得ず、更に表面平滑性にも問題があ
るために使用される用途は限定され、大画面・高精細・
階調表示可能なカラー液晶表示素子に使用することは難
しい。顔料や染料をアクリル樹脂やポリイミド樹脂中に
分散し、これをフォトリソグラフィー技術によりパター
ニングしてカラーフィルタを形成する分散法カラーフィ
ルタは材料コストが高いという問題点がある。予め透明
電極を所定のパターンで形成しておき、溶媒中に溶解ま
たは分散した染料や顔料を含む高分子をイオン化させた
槽中において電圧を印加してカラーフィルタを形成する
電着法カラーフィルタは表示用の透明電極以外にカラー
フィルタ形成用の透明電極が必要であり、この透明電極
は色別に絶縁されていなければならないためにエッチン
グ工程が必要であり、電気的なショートがあると線欠陥
になってしまうことによる歩留りの低下およびその電極
の引き回わしから生じるストライプ配列以外には適用し
にくいなどの問題点がある。
特開昭61−203403号公報、特開昭61−272720号公報およ
び特開昭61−279803号公報には、透明電極を形成したガ
ラス基板上にポジ型感光性組成物を塗工し、カラーフィ
ルタを形成すべき所定の部分を露光、現像処理して電極
表面を露出し、電着法により露出した電極表面上にカラ
ーフィルタを形成する方法が開示されている。また特開
昭63−210901号公報には透明電極を形成したガラス基板
上にポジ型感光性組成物を塗工し、カラーフィルタを形
成すべき所定の部分を露光、現像処理して電極表面を露
出し、電着法により露出した電極表面上にカラーフィル
タを形成後、全体を露光してポジ型感光性樹脂組成物を
除去し、露出した透明導電層をエッチングして除去する
方法が開示されている。また特開昭63−249107号公報に
はフォトエッチングによりブラックマトリクスを形成す
る方法とガラス基板上に形成した透明導電膜上にフォト
エッチングによって窓を有するレジストパターンを形成
し、高分子電着法によりカラーフィルタを形成すること
を組み合わせた形成法が開示されている。
C.発明が解決しようとする課題 電着カラーフィルタ作成法の原理図を第3図を参照して
説明する。まず、ガラス基板1の全面にITOより成る透
明導電膜2をスパッタ法あるいは真空蒸着法を用いて形
成する。次にポジ型感光性組成物3をスピンコート法や
スクリーン印刷法を用いて全面に塗工する。所定のフォ
トマスクを通してカラーフィルタを形成すべき部分を露
光し、現像処理を行なうことによりポジ型感光性組成物
を除去し、透明導電膜を露出させる。ここで得られた基
板を電着槽6に浸漬し、電源8を介して対向電極7と接
続する。電着工程はDC50〜80Vの電圧が印加されて電離
した着色粒子5が露出した透明導電膜上に付着してカラ
ーフィルタが形成される。この電圧印加時に特開昭61−
203403号公報、特開昭61−272720号公報、特開昭61−27
9803号公報、特開昭63−210901号公報及び、特開昭63−
249107号公報に記載された方法ではフィルタが形成され
る近傍のポジ型感光性組成物が電気化学反応によって重
合してしまい、分子量の増大が起こる。この重合反応が
起こる領域はカラーフィルタが形成される輪郭の幅2〜
10μmの領域である。ポジ型感光性組成物は所定の3色
のカラーフィルタを形成した後、残留していればすべて
除去しなければならないが、作成したカラーフィルタに
ダメージを与えずしてこのカラーフィルタ近傍の重合し
たポジレジストを剥離、除去することが難しいという問
題点がある。これは特開昭63−210901号公報に記載され
ている全面露光による方法でも完全に除去することはで
きず、また種々の薬液(例えば、ジエチレングリコー
ル、モノブチルエーテルや酢酸ブチルエステル)を使用
しても、所詮ポジ型感光性組成物を溶解する作用を有す
る薬液が少なからず電着カラーフィルタをも溶解する作
用を同時に有しているためであり、完全に電着カラーフ
ィルタと重合して分子量の増大したポジ型感光性組成物
において選択溶解性を有する薬液は見つからない。発明
者らの実験によれば、ポジ型感光性組成物が電着工程時
に起こる重合の度合い、およびこの重合反応が起こる領
域は電着条件(電圧、時間、温度、PHなど)によって決
定されることが明らかであるが、要求される分光透過特
性を満足するカラーフィルタを形成できる電着条件では
重合したポジ型感光性組成物を完全に除去することがで
きないという問題点もあった。
また、特開昭61−203403号公報、特開昭61−272720号公
報、特開昭61−279803号公報に記載されている方法で電
着カラーフィルタを形成すれば、3色のカラーフィルタ
を形成後、ブラックマトリクスを電着法によってセルフ
・アライメントで形成できることが原理的に容易に予想
できるが、上述のようにポジ型感光性組成物を完全に除
去されず、原理的に残留している部分にはポジ型感光性
組成物の絶縁作用によってブラックマトリクスが形成さ
れないため、フィルタ輪郭部分から光が漏れてしまい、
著しく劣った色純度の表示になってしまうという問題点
もあった。さらに、これらの作成法ではブラックマトリ
クスの開口部がポジ型感光性組成物の露光時の位置合わ
せ精度で決定されてしまうが、3回の露光によって順次
形成されていくために誤差が累積され、通常の1回露光
で形成する場合に比べて、より大きなマージンを必要と
するために開口率をそのマージンの分だけ小さくせざる
を得ないという問題点があった。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、アクティブ・マトリクス、シンプル・マトリクスな
どを問わず、高品質で安価なカラーフィルタの製造方法
を提供することを目的とする。
D.課題を解決するための手段 この発明に係るカラーフィルタの製造方法は、透明電極
を形成したガラス基板上に、絶縁性物質でブラックマト
リクスを形成し、その上にポジ型感光性樹脂を塗工後、
ブラックマトリクスの開口部より広い光透過部分を有す
るフォトマスクを通して露光し、現像処理によって露光
されたポジレジストを除去後、電着法によって1色目の
カラーフィルタを形成し、残りのポジレジストを除去す
ることなく、隣接した2色目のカラーフィルタを形成す
べき位置のポジレジストを同様に露光・現像した後、電
着法により2色目のカラーフィルタを形成し、以下同様
に3色目のカラーフィルタを形成するようにしたもので
ある。
E.作用 この発明においては、絶縁性のブラックマトリクスを予
め透明導電膜上に形成し、電着法により所定のカラーフ
ィルタが形成される近傍のマスクとしてこのブラックマ
トリクスを用いるようにする。
F.実施例 第1図はこの発明の一実施例によるカラーフィルタの製
造工程を示す図である。第2図は第1図の部分拡大を示
す図である。
次に、第1図及び第2図を参照してこの発明の実施例を
詳述する。
始めに、ガラス基板10(第1図(a)参照)上の全面に
第1図(b)に示すように透明導電膜11を形成し、光透
過率の低い絶縁性の材料(例えば、黒色顔料を分散した
ネガ型感光性組成物12をスピンコートし(第1図(c)
参照)、所定のフォトマスクを通して露光し、現像する
ことにより第1図(d)に示されるようなブラックマト
リクス13を形成する。次に、第1図(e)に示すように
ブラックマトリクス13の上にポジ型感光性組成物14を塗
工し、形成されているブラックマトリクスの開口部より
広い光透過部分を有するフォトマスク15を通して露光し
(第1図(f)参照)、現像してポジ型感光性組成物14
を除去して透明導電膜11を露出させる(第1図(g)参
照)。このブラックマトリクス13の開口部とフォトマス
ク15の光透過域との大きさの関係は、電着時にその近傍
のポジ型感光性組成物が重合してしまう領域が電着カラ
ーフィルタ形成部分20から2〜10μmであったので、第
2図に拡大して示すようにその間隔だけ広げる。第1図
(g)の工程後に、第1図(h)に示すように1色目の
赤のカラーフィルタ16を形成する。次に、2色目のカラ
ーフィルタを形成するために第1図(f)の工程と同様
にフォトマスク15を通して露光し(第1図(i)参
照)、現像してポジ型感光性組成物14を除去して透明導
電膜11を露出させ(第1図(j)参照)、第1図(k)
の工程で示すように2色目の緑のカラーフィルタ17を形
成する。最後に、第1図(l)の工程で前述の第1図
(f)の工程と同様にフォトマスク15を通して露光し、
現像してポジ型感光性組成物14を除去して透明導電膜11
を露出させ(第1図(m)参照)、第1図(n)の工程
で示すように3色目の青のカラーフィルタ18を形成す
る。
以上のような製造工程を行なうことにより、赤、緑、青
の3原色カラーフィルタ16、17、18を形成することがで
きる(第1図(o)参照)。
なお、ブラックマトリクス13上に残存するポジ型感光性
組成物14は重合していないので最後に全面露光後、現像
処理を行なうことによって容易に除去することができ
る。また、ポジ型感光性組成物14を除去する際に使用す
るフォトマスクの光透過域を1画素より広く設計すれ
ば、3回の露光過程で露光領域が重なるので、3回目の
現像処理工程を終了した時には既にポジ型感光性組成物
14は基板上に残留しておらず、剥離・除去工程を必要と
しない。
G.発明の効果 この発明のカラーフィルタの製造方法においては、絶縁
性のブラックマトリクスを予め透明導電膜上に形成し、
電着カラーフィルタが形成される近傍のマスクとしてこ
のブラックマトリクスを利用するので光漏れの生じない
高コントラスト表示が可能で、更に位置精度にも優れた
カラーフィルタを任意の色配列で形成することが可能と
なる効果がある。
また、カラーフィルタの歩留りを大きく左右するフォト
レジスト塗工がブラックマトリクスを含めて2回だけで
済むため、歩留りを大幅に改善でき、コストダウンが可
能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(o)は、この発明の一実施例によるカ
ラーフィルタの製造工程図、第2図は、第1図のブラッ
クマトリクスの開口部とフォトマスクの光透過部との関
係を示す図、第3図は、電着カラーフィルタ形成の原理
図である。 10……ガラス基板、11……透明導電膜、12……ネガ型感
光性組成物、13……ブラックマトリクス、14……ポジ型
感光性組成物、15……ホトマスク、16……赤色フィル
タ、17……緑フィルタ、18……青色フィルタ、20……電
着カラーフィルタが形成される部分。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラス基板上にカラーフィルタを製造する
    ための方法において、 (a)前記ガラス基板上に透明導電膜を形成する工程
    と、 (b)前記透明導電膜上に絶縁性の遮光層のパターンを
    形成する工程と、 (c)前記パターンにホトレジスト層を形成する工程
    と、 (d)前記ホトレジスト層の前記パターンの開口部より
    広い領域を露光し、除去する工程と、 (e)前記パターンの開口部に第1のカラーフィルタを
    電着法により形成する工程とからなることを特徴とする
    カラーフィルタの製造方法。
  2. 【請求項2】前記第1のカラーフィルタの形成後、残り
    の前記ホトレジスト層を除去することなしに、前記
    (d)工程を行い、前記第1のカラーフィルタに隣接し
    た所定の位置に前記電着法により第2のカラーフィルタ
    を形成するようにしたことを特徴とする請求項1記載の
    カラーフィルタの製造方法。
  3. 【請求項3】前記第2のカラーフィルタの形成後、残り
    の前記ホトレジスト層を除去することなしに、前記
    (d)工程を行い、前記第2のカラーフィルタに隣接し
    た所定の位置に前記電着法により第3のカラーフィルタ
    を形成するようにしたことを特徴とする請求項2記載の
    カラーフィルタの製造方法。
  4. 【請求項4】前記透明導電膜はITOであることを特徴と
    する請求項1、2または3記載のカラーフィルタの製造
    方法。
  5. 【請求項5】前記遮光層はブラックマトリクスであるこ
    とを特徴とする請求項1、2または3記載のカラーフィ
    ルタの製造方法。
  6. 【請求項6】前記ホトレジストはポジ型感光性組成物で
    あることを特徴とする請求項1、2または3記載のカラ
    ーフィルタの製造方法。
  7. 【請求項7】前記第1のカラーフィルタは赤色のカラー
    フィルタであることを特徴とする請求項1記載のカラー
    フィルタの製造方法。
  8. 【請求項8】前記第2のカラーフィルタは緑色のカラー
    フィルタであることを特徴とする請求項2記載のカラー
    フィルタの製造方法。
  9. 【請求項9】前記第3のカラーフィルタは青色のカラー
    フィルタであることを特徴とする請求項3記載のカラー
    フィルタの製造方法。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5439582A (en) * 1991-10-02 1995-08-08 Nippon Paint Co., Ltd. Process for producing multicolor display
JP2949391B2 (ja) * 1992-08-04 1999-09-13 日石三菱株式会社 カラーフィルターの製造法
JP2949392B2 (ja) * 1992-09-07 1999-09-13 日石三菱株式会社 カラーフィルターの製造法
JP3088048B2 (ja) * 1992-09-08 2000-09-18 日石三菱株式会社 カラーフィルターの製造法
JP3304579B2 (ja) * 1993-12-28 2002-07-22 大日本印刷株式会社 カラーフィルターの製造法
JPH09302500A (ja) * 1996-05-09 1997-11-25 Ind Technol Res Inst アニオン性電着塗料によるカラーフィルタ製造方法
US8282762B2 (en) 2001-01-11 2012-10-09 Sipix Imaging, Inc. Transmissive or reflective liquid crystal display and process for its manufacture
US6795138B2 (en) * 2001-01-11 2004-09-21 Sipix Imaging, Inc. Transmissive or reflective liquid crystal display and novel process for its manufacture
JP2007147761A (ja) * 2005-11-24 2007-06-14 Sumitomo Chemical Co Ltd カラーフィルタ、および、液晶表示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4088490A (en) * 1976-06-14 1978-05-09 International Business Machines Corporation Single level masking process with two positive photoresist layers
JPS61279803A (ja) * 1985-06-05 1986-12-10 Fuji Photo Film Co Ltd カラ−フイルタ−の製造方法
JPS63210901A (ja) * 1987-02-27 1988-09-01 Nippon Paint Co Ltd カラ−表示装置の製法
JPS63249107A (ja) * 1987-04-06 1988-10-17 Oki Electric Ind Co Ltd カラ−フイルタの製造方法

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