JPH0713682B2 - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はカラー液晶TVなどに用いるカラーフィルタの
製造方法に関するもので、とりわけ、ブラックストライ
プ付きのカラーフィルタの製造方法に関するものであ
る。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］ 従来、赤、緑、青の３原色のカラーフィルタを設けた液
晶表示素子が知られており、そこでのカラーフィルタと
して、表示コントラストの向上や色純度の向上のため、
あるいは、アモルファスシリコンTFT（薄膜トランジス
タ）を形成する場合は光照射によるTFTの特性劣化を防
ぐ目的で、いわゆるブラックストライプを設けることが
おこなわれている。

従来のブラックストライプの形成方法として、ブラック
ストライプを形成する工程をカラーフィルタを形成する
工程と別におこなっていた。したがって、そのぶん工程
が多くなり、ブラックストライプとカラーフィルタの位
置合せ等の細かい作業が増えていた。ブラックストライ
プとカラーフィルタの位置合せの工程を省略するための
先行技術として、たとえば特開昭54−17627号公報が公
知である。これには、透明基板上に最初に金属遮光膜層
のパターンを形成してそののちに透明基板上にネガ型の
感光性樹脂層を全面に塗布し、金属遮光膜層のパターン
をマスクにして透明基板の裏側から露光・現像して金属
遮光膜層以外の部分に感光性樹脂層を残し、防染膜を用
い、染色・脱色をくりかえして行ない、各色の染色部を
得る技術が開示されている。この先行技術によると、金
属遮光膜層のパターンをマスクにするためブラックスト
ライプとカラーフィルタの位置合せは必要ないが、カラ
ーフィルタ用とは別にブラックストライプを形成するた
めの高価なフォトマスクも必要で、これらのことはカラ
ーフィルタの価格に反映して高価になっていた。

［問題点を解決するための手段］ この発明は上記先行技術における問題点を解決するため
のもので、透明基板の上に遮光性薄膜を形成し、これを
エッチングしてレリーフ画像を形成し、この上に感光性
樹脂を塗布して基板の裏面より露光して、染色部を形成
し、レリーフ画像のパターンと染色部の色とを変えて上
記染色部の形成工程を繰り返して複数の染色部をパター
ン形成して、各染色部間に残った遮光性薄膜によりブラ
ックストライプを形成したカラーフィルタを製造するも
のである。

［実施例］ 第１図において、ガラスなどの透明な基板１上にクロム
Crなどの遮光性薄膜２をスパッタなどの方法により0.1
μｍ程度の厚さに形成する。次にその上にポジ型フォト
レジスト層３をスピンコートなどにより１μｍ程度の厚
さに形成する。そしてフォトマスク４を用いて第２図示
ように上から露光する。レジスト３を現像して、露出し
た遮光性膜２の部分をエッチングしてレリーフ画像を形
成する（第３図）。ついでその上に染色可能な感光性樹
脂膜５を塗布により形成する。ここに用いる感光性樹脂
としては重クロム酸アンモニウム添加ゼラチン水溶液な
どを用いうる。この基板１に対して裏面より露光させる
（第４図）。この場合、遮光性薄膜２はマスクの作用を
していることになる。現像して残った感光性樹脂を染色
して、たとえば赤色染色部Ｒを形成する（第５図）。

以後上記第２図から第５図について述べたプロセスと同
様なプロセスを繰り返して他の色の染色部、たとえば緑
色染色部Ｇをパターン形成する。すなわちこの基板１の
上に再び上記フォトレジスト３と同じものを塗布し、上
記フォトマスク４をずらして露光する（第６図）。レジ
スト３をエッチング後、遮光性薄膜２をエッチングして
レリーフ画像を形成する（第７図）。再び感光性樹脂５
を塗布して裏面より露光する（第８図）。現像して残っ
た部分を緑色に染色して緑色染色部Ｇを形成する（第９
図）。再び同様な工程を組返して他の染色部をパターン
形成する。すなわち、フォトレジスト３を塗布してフォ
トマスク４をずらして露光し（第10図）、レジスト３を
現像して遮光性薄膜２をエッチングして、その上から感
光性樹脂を塗布し、裏面から露光し、この感光性樹脂を
現像後染色して青色染色部Ｂを形成する（第11図）。そ
して最後に、残ったフォトレジスト３を剥離して、表面
にポリイミド、ポリアミドなどの透明保護膜６を形成し
てカラーフィルタを完成する（第12図）。染色部Ｒ、
Ｇ、Ｂ間には残った遮光性薄膜２によりブラックストラ
イプ７が形成されている。

上記実施例で遮光性膜エッチング後にフォトレジスト３
の付いたまま感光性樹脂５を塗布しているが、感光性樹
脂の塗布前にフォトレジストを剥離しておいてもよい。

また一色染色ごとにレジストを剥離してよいのはもちろ
んであるが、ポジタイプのフォトレジストを使用すれ
ば、染色後も剥離しないで、前のレジストの上から再度
フォトレジストを塗布してパターニングができるので、
最終染色後にまとめてレジストを剥離することができ
る。

さらに各染色後にタンニン酸および酒石酸アンチモニウ
ムカリウム水溶液等により、防染処理を施せば染色部の
上にフォトレジストを新たに塗布しないでも、最初の染
色部の形成の際に塗布したフォトレジストにより２色
目、３色目のパターニングも可能である。

なお他の実施例として染色可能な感光性樹脂の代りに、
あらかじめ染料や顔料を添加して着色した感光性樹脂を
用いてもよく、この場合は染色工程が省略出来るのでよ
り効果的である。

［発明の効果］ この発明によるカラーフィルタの製造方法によれば、複
数の色の染色部を形成後各染色部間に残った遮光性薄膜
によりブラックストライプを構成する。したがってカラ
ーフィルタの製造と同時にブラックストライプが形成で
きるので、ブラックストライプとカラーフィルタの位置
合せがなく工程が簡単になる。またブラックストライプ
用の高価なフォトマスクも不要になり、カラーフィルタ
の価格を低減することができる。

しかもパターニング精度は、ほぼフォトレジストの解像
度（約数μｍ）で決るので、固体撮像素子用などの10μ
ｍ前後のパターンも精度よく形成できる。

さらに染色可能な感光性樹脂の代りに、着色された感光
性樹脂を用いれば染色工程が省略出来るので工程をさら
に簡単にできる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示し、第１図〜12図は製造工
程を追って示す断面図である。 １……基板、２……遮光性薄膜、５……感光性樹脂、７
……ブラックストライプ、Ｒ……赤色染色部、Ｇ……緑
色染色部、Ｂ……青色染色部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明な基板の上に遮光性薄膜を形成し、 上記遮光性薄膜をエッチングして第１の染色部用のレリ
   ーフ画像を形成し、 次いで該レリーフ画像を形成した基板の上に染色可能な
   感光性樹脂を塗布し、 上記基板の裏面より露光した後、上記感光性樹脂の非露
   光部分を取除いて残された露光部分を染色して第１の染
   色部を形成し、 そののち同様にして前のパターンとは異なるパターン
   の、別の染色部用のレリーフ画像を形成し感光性樹脂を
   塗布し、前の染色部とは異なる色の別の染色部を形成す
   る一連の工程を繰り返して複数の色の染色部をパターン
   形成し、 上記各染色部間に残った遮光性薄膜によりブラックスト
   ライプを形成する 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】透明な基板の上に遮光性薄膜を形成し、 上記遮光性薄膜をエッチングして第１の染色部用のレリ
   ーフ画像を形成し、 次いで該レリーフ画像を形成した基板の上に着色された
   感光性樹脂を塗布し、 上記基板の裏面より露光した後、上記感光性樹脂の非露
   光部分を取除いて残された部分で第１の染色部を形成
   し、 そののち同様にして前のパターンとは異なるパターン
   の、別の染色部用のレリーフ画像を形成し前の染色部と
   は異なる色に着色された感光性樹脂を塗布し、前の染色
   部とは異なる色の別の染色部を形成する一連の工程を繰
   り返して複数の色の染色部をパターン形成し、 上記各染色部間に残った遮光性薄膜によりブラックスト
   ライプを形成する ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。