JPH0727918A - カラーフィルターおよびその製造方法 - Google Patents

カラーフィルターおよびその製造方法

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JPH0727918A
JPH0727918A JP19702193A JP19702193A JPH0727918A JP H0727918 A JPH0727918 A JP H0727918A JP 19702193 A JP19702193 A JP 19702193A JP 19702193 A JP19702193 A JP 19702193A JP H0727918 A JPH0727918 A JP H0727918A
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JP
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pattern
color
colored
color filter
resin
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JP19702193A
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English (en)
Inventor
Tomohisa Honda
知久 本田
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示画像の色むらのないカラーフィルターを
得る。 【構成】 ストライプ状の着色パターンを有するカラー
フィルターにおいて、ストライプ状着色パターン12に
加えて、他の色の着色樹脂をスピンコーティングにより
塗布する際に樹脂の流動を抑制するレリーフパターン1
3を、ストライプ状着色パターンに垂直な方向にかつス
トライプ状着色パターンの末端に形成することにより着
色樹脂膜の膜厚を均一化し、むらのない着色パターンを
得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルターに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】カラー液晶表示装置用カラーフィルター
は、ガラス、プラスチック、薄膜トランジスター等の支
持体の上に、金属クロム薄膜等でブラックマトリックス
を形成し、その上に複数色の着色画素を順次繰り返し形
成し、更にその上に保護膜を設けてなるものである。こ
のカラーフィルターの着色画素の形成法については、現
在主として、顔料を分散させた樹脂をフォトリソグラフ
ィー法でパターニングする顔料分散法が使われている。
【0003】顔料分散法はまず、あらかじめ微細な顔料
を分散させた着色樹脂を支持体上に均一に塗布し、着色
樹脂がネガ型の感光性樹脂の場合は、その後着色画素を
形成したい部分だけ光を透過するようなマスクを用いて
露光し、現像により露光されなかった部分を取り除いて
着色画素を形成する。この工程を複数色(通常、赤、
緑、青の3色)の着色画素について繰り返すことにより
カラーフィルターを形成している。この方法は塗布、露
光、現像の繰り返しで耐光性の優れたカラーフィルター
を形成できるために現在最も広く用いられている。
【0004】また、支持体上に樹脂を塗布するにはスピ
ンコーティング法が最も多く用いられている。この方法
は樹脂を支持体中央に滴下し、その後支持体を支持体の
重心を中心に回転させる事により、遠心力を利用して支
持体全面に広げる方法で、均一な膜厚を得ることができ
る。着色画素の形成は、ガラス基板等の支持体上に着色
感光性樹脂等の塗布膜を形成し、所定のパターンを有す
るフォトマスクによって露光しているが、同一色の複数
の着色画素を直線状に配置し、これを連続したストライ
プ状の着色パターンにより形成することが多く行われて
いる。図5にストライプ状の着色パターンを有するカラ
ーフィルターの拡大図の一例を示す。各色の着色パター
ンのR(赤)52、G(緑)53、B(緑)54がスト
ライプ状に配置されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】これらの着色パターン
を順次支持体上に形成する工程において、第1色目の着
色樹脂膜を支持体上に最初に形成する際には、支持体が
平坦若しくは、厚みの薄いブラックマトリックスが形成
されているのみであるため、スピンコーティングにより
ほぼ支持体全面で均一の膜厚を形成することが出来る。
ところが、第2色目以降の着色樹脂膜を形成する際に
は、図3で示すように既に塗布した着色樹脂膜の露光、
現像により形成された1色目の着色パターン32が1〜
2μmの厚みでストライプ状に形成されている。そのた
め、支持体に滴下された着色樹脂は、遠心力だけでなく
第1色目のストライプ状パターン32の抵抗も受けなが
ら広がるため、場所によって流動性に差が生じ、部分的
に膜厚が薄い部分と厚い部分が出来てしまう。顔料分散
法では、あらかじめ着色するための顔料が混入されてい
るため、支持体上に樹脂膜を形成する段階での膜厚均一
性が画像の均一性にそのまま反映されることから、結果
として図4の様な色むら42を生じてしまうのである。
【0006】また、このような現象は、染料により着色
した樹脂をスピンコーティング法により塗布して着色パ
ターンを形成する方法においても、2色目以降の着色パ
ターン形成時に発生し、さらにあらかじめ感光性樹脂を
塗布して、露光、現像して被染色樹脂パターンを形成
し、これを染色することによって着色画素を形成する、
いわゆる染色法によって形成されるカラーフィルターに
おいても、2色目以降の被染色樹脂パターンの厚みに不
均一な部分が生じるために、染色した後に色むらとして
認められるものである。本発明は、染料や顔料等の着色
材により着色した着色樹脂等を塗布し、フォトリソグラ
フィーによって着色画素を形成したカラーフィルター、
および染色法により形成したカラーフィルターにおい
て、後の工程での着色パターンの形成の際に、既に形成
された着色パターンによって生じる着色パターンの色む
らを防止することを課題とするものであり、表示品質の
優れたカラーフィルターを得ることを課題とするもので
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために検討の結果、完成に至ったもので、支持
体上に複数色の着色パターンを有し、少なくとも1色目
の着色パターン12がストライプ状に形成されるカラー
フィルターの製造方法において、前記ストライプ状着色
パターン12の長手方向(ストライプと平行な方向)に
垂直な方向にレリーフパターン13を形成することによ
り、2色目以降の着色樹脂または被染色層形成材料が塗
布される際に1色目のストライプ状着色パターン12か
ら受ける抵抗の支持体方向による差を緩和させることを
特徴とするカラーフィルターの製造方法である。また、
支持体上に少なくとも1色目の着色パターン12をスト
ライプ状に形成するカラーフィルターの製造方法におい
て、支持体上に着色樹脂または被染色層形成材料をスピ
ンコーティング法により塗布する際の支持体の回転中心
から所定の距離を有して前記ストライプ状着色パターン
12にほぼ垂直にレリーフパターン13を形成した後、
2色目の着色樹脂または被染色層形成材料を塗布するこ
とを特徴とするカラーフィルターの製造方法である。ま
た、支持体上に複数色の着色パターンを有し、少なくと
も1色の着色パターン12が、ストライプ状に形成され
たカラーフィルターにおいて、前記着色パターン12が
形成された領域の一端の少なくとも一部に前記着色パタ
ーン12にほぼ垂直にレリーフパターン13を有するカ
ラーフィルターである。
【0008】図1、および図2に本発明で形成されるレ
リーフパターン形状の例を示す。図1では、支持体の回
転中心から所定の距離を有する第1色目のストライプ状
着色パターン12の末端全部分に、ストライプ状着色パ
ターン12に垂直なレリーフパターン13が支持体上の
それぞれの面で形成されている。図2では、支持体の回
転中心から所定の距離を有する第1色目のストライプ状
着色パターン22末端の一部分に、ストライプ状着色パ
ターン22に垂直なレリーフパターン23が形成されて
いる。また、これらの図は支持体上に2面付けでカラー
フィルターを形成した場合を示しているが、他の多面付
けの場合でも第1色目にストライプ状の着色パターンを
形成することによって2色目以降の着色樹脂膜の形成の
際に、着色樹脂の、1色目のストライプ状着色パターン
の長手方向への流動性と、ストライプ状着色パターンの
長手方向と交わる方向の流動性に差を生じ、部分的な膜
厚の不均一を生じる場合には有効である。着色樹脂の流
動を妨げるレリーフパターン63は、図6で示すように
基本的にブラックマトリックス65上に形成することが
できる。図6において、支持体上にブラックマトリック
ス65が形成されており、ブラックマトリックス65に
は長方形で囲まれた開口部64が形成されている。開口
部64は、第2色目と第3色目の着色パターンに対応す
るものであり、ストライプ状の第1色目の着色パターン
に対応する開口部はストライプ状着色パターン62と重
なっており、図示していない。また、レリーフパターン
は、着色パターンと同一の厚みのもので良いので、第1
色目の着色パターンを形成するフォトマスクに、レリー
フパターンを形成すべき部分のパターンを描いて、第1
色目の着色パターンと同じ材料で同時に形成することが
できる。さらに、以上のような着色樹脂によって着色パ
ターンを形成したカラーフィルターのみでなく、被染色
性の透明樹脂を塗布して、所定の着色パターンにパター
ニングした後に染色する染色法によって着色画素を形成
したカラーフィルターにおいても、第1色目用の透明樹
脂を形成する際に同時にレリーフパターンを形成し、第
2色目以降の透明樹脂を均一な膜厚とすることができ、
むらの少ないカラーフィルターを得ることができる。
【0009】
【作用】本発明は、既に支持体上に1色目のストライプ
状の着色パターン12が形成されている状態では、2色
目以降の着色樹脂をスピンコーティングした場合に、遠
心力による着色樹脂の流動が、ストライプ状着色パター
ン12と平行な方向に対しては良いが、ストライプ状着
色パターン12と交わる方向ではストライプ状着色パタ
ーン12が抵抗となって妨げられていることに着目し、
このストライプ状着色パターン12の両末端のうち、支
持体の回転中心に近い側の一端に、着色樹脂の流動を抑
制するストライプの長手方向と垂直な方向のレリーフパ
ターン13を形成することにより、2色目以降に塗布さ
れる着色樹脂の、既に塗布されたストライプ状着色パタ
ーン12の長手方向への流動性と、ストライプ状着色パ
ターン12の長手方向と交わる方向の流動性の差を緩和
して、部分的な膜厚の不均一が生じることを防止するも
のである。
【0010】
【実施例】以下に、実施例により本発明をさらに詳細に
説明する。 実施例1 図1は本発明の実施例を説明する図である。10インチ
のラップトップパソコン用カラーフィルターを基板11
上に2面付けで形成するため、金属クロムからなるブラ
ックマトリクスを形成した300mm×400mmのガ
ラス基板11上に赤色の顔料分散カラーレジストCR−
2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー社
製)を滴下し、スピンコーティング法により基板を65
0rpmに回転させることにより、基板上に均一に2.
0μm膜厚で塗布した。その後、下地のブラックマトリ
ックスパターンに対して位置合わせを行い、1色目の着
色パターン用のストライプとレリーフパターンを形成す
べき部分のパターンが描かれたマスクを用いてプロキシ
ミティーアライナーで紫外線露光した。次いで、基板を
現像することにより未露光部のレジストを取り除き、オ
ーブンにより熱硬化させることにより1色目のパターン
を形成した。得られた着色パターン12のストライプの
幅は100μm、ストライプ間の距離を260μmで、
ストライプに垂直なレリーフパターン13は50μmの
幅で2面とも着色パターン形成領域の基板の回転中心寄
りの一端全部分に形成した。
【0011】同様に、緑色の顔料分散カラーレジストC
G−2070(富士ハントエレクトロニクステクノロジ
ー社製)を滴下し、スピンコーティング法により基板を
750rpmに回転させることにより、基板上に均一に
2.0μm膜厚で塗布した。その後、フォトマスクを用
いてプロキシミティーアライナーで紫外線露光した後
に、現像することにより未露光部のレジストを取り除
き、オーブンにより熱硬化させることにより2色目の着
色パターンを形成した。
【0012】また、青色の顔料分散カラーレジストCB
−2000(富士ハントエレクトロニクステクノロジー
社製)を用いて3色目の着色パターンを形成した。次い
で、3色の着色パターンを形成した基板上に透明保護膜
を形成した後に、ITO膜を成膜して基板上に2面のカ
ラーフィルターを作成した。その後、作成した基板を切
断することにより、着色画素が形成された領域の一端
に、ストライプパターンに垂直にレリーフパターンを有
するカラーフィルターが2枚得られた。得られたカラー
フィルターの各色の着色パターンには、部分的な色むら
は生じなかった。
【0013】実施例2 図2は本発明の第2の実施例を説明する図である。基板
21上に着色樹脂膜をスピンコーティングにより形成す
る際、むらを生じやすい部分は、遠心力による着色樹脂
の流動方向とストライプ状着色パターンの長手方向が重
なり、着色樹脂の流動性が高くなる基板センターライン
上を含む一部分(図3黒矢印部分)であるので、第1色
目の着色パターン22の形成とともに、着色樹脂の流動
性を妨げるレリーフパターン23をそれぞれのストライ
プ状着色パターン形成領域の基板の回転中心寄りの一端
の中心を含む一部分に形成した以外は、実施例1と同様
にして基板上に2面のカラーフィルターを形成した。得
られたカラーフィルターの着色パターンには、部分的な
色むらは生じなかった。
【0014】比較例1 図3は比較例を説明する図である。基板31上にストラ
イプカラーフィルターを2面付けで形成するために、金
属クロムからなるブラックマトリクスを形成した300
mm×400mmのガラス基板上に赤色の顔料分散カラ
ーレジストCR−2000(富士ハントエレクトロニク
ステクノロジー社製)を滴下し、スピンコーティング法
により基板を650rpmに回転させることにより、基
板上に均一に2.0μm膜厚で塗布した。その後、下地
のブラックマトリックスパターンに対して位置合わせを
行い、マスクを用いてプロキシミティーアライナーで紫
外線露光し、次いで、基板を現像することにより未露光
部のレジストを取り除き、オーブンにより熱硬化させる
ことにより1色目の着色パターン32のみを形成し、レ
リーフパターンは形成しなかった。得られた着色パター
ンのストライプの幅は100μm、ストライプ間の距離
を260μmで形成した。以降、実施例1と同様に緑、
青の着色パターンを形成し、その上から保護膜、ITO
膜を成膜して基板上に2面のカラーフィルターを作成し
た。得られたカラーフィルターの着色パターンには、図
4に示すように光を透過させて見ると色むら42が認め
られた。
【0015】
【発明の効果】本発明は、第1色目のストライプ状着色
パターンに加えて、ストライプ状着色パターンに垂直
で、ストライプ状着色パターン末端のうち、支持体に着
色樹脂をスピンコーティングにより塗布する際の回転中
心に近い方の末端全部分、あるいは少なくとも一部分
に、着色用樹脂の流動性の方向による差を緩和するレリ
ーフパターンを設けたので、第2色目以降の着色パター
ンにおいて、膜厚の不均一が生じることがなく、むらの
ない着色パターンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例を説明する図である。
【図2】本発明の他の実施例を説明する図である。
【図3】比較例および着色樹脂の流動性の良い部分を説
明する部分である。
【図4】従来のストライプカラーフィルターにおけるむ
らの出方を説明する図である。
【図5】ストライプ状のカラーフィルターを説明する図
である。
【図6】レリーフパターンが形成される部分を説明する
図である。
【符号の説明】
11、21、31、41、51・・・支持体 12、22、32、62・・・ストライプ状着色パター
ン 13、23、63・・・レリーフパターン 42・・・色むら 52・・・ストライプ状着色パターン(赤) 53・・・ストライプ状着色パターン(緑) 54・・・ストライプ状着色パターン(青) 64・・・ブラックマトリックス開口部 65・・・ブラックマトリックス

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体上に複数色の着色パターンを有
    し、少なくとも1色の着色パターンが、ストライプ状に
    形成されたカラーフィルターにおいて、前記着色パター
    ンが形成された領域の一端の少なくとも一部に前記スト
    ライプ状着色パターンにほぼ垂直にレリーフパターンを
    有するカラーフィルター。
  2. 【請求項2】 支持体上に少なくとも1色目の着色パタ
    ーンをストライプ状に形成するカラーフィルターの製造
    方法において、2色目以降の着色樹脂または被染色層形
    成材料が塗布される際に1色目パターンから受ける抵抗
    の支持体方向による差を緩和するようなレリーフパター
    ンを形成することを特徴とするカラーフィルターの製造
    方法。
  3. 【請求項3】 支持体上に少なくとも1色目の着色パタ
    ーンをストライプ状に形成するカラーフィルターの製造
    方法において、支持体上に着色樹脂または被染色層形成
    材料をスピンコーティングにより塗布する際の支持体の
    回転中心から所定の距離を有して前記ストライプ状着色
    パターンにほぼ垂直にレリーフパターンを形成した後、
    2色目の着色樹脂または被染色層形成材料を塗布するこ
    とを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
JP19702193A 1993-07-14 1993-07-14 カラーフィルターおよびその製造方法 Withdrawn JPH0727918A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012063779A (ja) * 2004-11-17 2012-03-29 Dainippon Printing Co Ltd ブラックマトリックス基板およびカラーフィルタの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012063779A (ja) * 2004-11-17 2012-03-29 Dainippon Printing Co Ltd ブラックマトリックス基板およびカラーフィルタの製造方法

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Effective date: 20001003