JPH08114711A - 平坦性が損なわれたカラーフィルターの修正方法、修正されたカラーフィルターおよびそのカラーフィルターを有する多色表示装置 - Google Patents

平坦性が損なわれたカラーフィルターの修正方法、修正されたカラーフィルターおよびそのカラーフィルターを有する多色表示装置

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JPH08114711A
JPH08114711A JP27562094A JP27562094A JPH08114711A JP H08114711 A JPH08114711 A JP H08114711A JP 27562094 A JP27562094 A JP 27562094A JP 27562094 A JP27562094 A JP 27562094A JP H08114711 A JPH08114711 A JP H08114711A
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務 渡辺
Toshiaki Ota
敏秋 太田
Junichi Yasukawa
淳一 安川
Takeshi Tokuda
剛 徳田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 着色層への異物や顔料などの凝集物等の混入
に起因して生じた凹凸によって、平坦性が損なわれたカ
ラーフィルターを、工業的有利に、且つ、平坦性が損な
われていないために全く修正を要しないカラーフィルタ
ーを用いて製造した多色表示装置と比べてその表示品位
に何らの遜色もない多色表示装置を製造することができ
るようなカラーフィルターに修正する方法を提供する。 【構成】 基板の表面に着色層を形成してカラーフィル
ターを製造する方法において、着色層を形成する際に、
異物や顔料などの凝集物等の混入に起因して生じた凹凸
によって平坦性が損なわれた部分の着色層を、例えば、
レーザービームを照射することによって剥離し、少なく
とも剥離した部分の全部に、着色材を含有するネガ型フ
ォトレジスト組成物を塗布し、次いで基板の裏面から露
光後、現像してカラーフィルターを修正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は平坦性が損なわれたカラ
ーフィルターの修正方法、修正されたカラーフィルター
およびそのカラーフィルターを有する多色表示装置に関
する。更に詳しくは、本発明は、カラー液晶表示装置
(LCD)のような多色表示装置に有用なカラーフィル
ターであって、その製造工程においてゴミなどの異物等
の混入によって凹凸が生じ平坦性が損なわれたカラーフ
ィルターの修正方法、その方法で修正されたカラーフィ
ルターおよびそのカラーフィルターを有する多色表示装
置に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】カラ
ーLCDなどに有用なカラーフィルターは、染色法、顔
料分散法、電着法、印刷法などの方法によって、一般的
には、ガラスなどの透明基板上に赤色、緑色および青色
のカラーパターンやブラックマトリックスなどの着色層
を形成することによって製造されている。しかしなが
ら、いずれの方法においても、着色層の形成時、ゴミな
どの異物の混入を回避することが困難であり、また、場
合によっては、着色材として用いる顔料などの凝集物が
混入することもあり、このような異物や凝集物などの混
入によって着色層に凹凸が生じてカラーフィルターの平
坦性が低下することが問題になっている。
【0003】異物や凝集物などの混入を回避する努力も
続けられているが未だ十分に有効な方法は見出されてい
ないのが現状である。さりとて、そのような原因で平坦
性が損なわれたカラーフィルターを欠陥商品として処分
することは経済的でなく、したがって、そのような原因
で平坦性が損なわれたカラーフィルターの有効な修正方
法の開発が強く望まれている。
【0004】特開平4−369604号公報には、ゴミ
などの異物の混入に起因するカラーパターン層の欠陥部
を修正する方法が提案されている。この方法は、先ず、
カラーパターン層の欠陥部を含む表面に剥離性および可
とう性のよい材料からなる保護膜層を形成し、該欠陥部
にレーザービームを照射して欠陥部および相当する保護
膜層を除去し、除去した部分に前記カラーパターン層の
色に対応した熱硬化性または光硬化性の遮光性材料を塗
布し、引き続き前記の保護膜層を機械的に剥離させて前
記の除去部分に遮光性材料を残留させ、最後に遮光性材
料を熱または紫外線により硬化させて当該欠陥部を修正
しようとするものである。この方法は、少なくとも特定
の保護膜層を形成する工程およびその剥離工程を含むた
めに全体の工程が複雑であり、尚一層の改良が望まれて
いる。
【0005】本発明者らは、着色層への異物や凝集物な
どの混入に起因して生じた凹凸によって損なわれたカラ
ーフィルターの平坦性を修正する工業的に有利な方法に
ついて鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、(1)基板の
表面に着色層を形成してカラーフィルターを製造する方
法において、着色素を形成する際に生じた凹凸によって
平坦性が損なわれた部分の着色層を剥離し、(2)少な
くとも剥離した部分の全部に着色材を含有するネガ型フ
ォトレジスト組成物を塗布し、次いで(3)基板の裏面
から露光後、現像することを特徴とする平坦性が損なわ
れたカラーフィルターの修正方法、その方法によって修
正されたカラーフィルターおよびそのカラーフィルター
を有する多色表示装置を提供する。
【0007】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の
工程(1)は、基板の表面に着色層を形成してカラーフ
ィルターを製造する方法において、着色層を形成する際
に生じた凹凸によって平坦性が損なわれた部分の着色層
を剥離する工程である。この工程でカラーフィルター
は、既に公知の染色法、顔料分散法、電着法、印刷法な
どのいずれの方法によって製造してもよい。本発明にお
いては、これらの方法のうち、電着法が、導電層を有す
る基板と対向電極を電着液槽に浸漬させ、電圧を印加し
熱処理するだけで精度よく着色層を形成することがで
き、工程が簡単で、歩留りがよく、安価にカラーフィル
ターを製造することができるので特に好ましい。
【0008】電着法は、例えば、特開昭61−2727
20号公報、特開昭62−160421号公報、同62
−247331号公報、特開平6−130379号公報
などに記載されている方法で容易に行うことができる。
また、特開平6−130379号公報に記載された方法
は、ポジ型フォトレジストを用いて、導電性回路上に細
片状の窓部を開け、電着法によって窓部に赤、緑、青色
などの着色層を形成したあと、残存している窓枠状のポ
ジ型フォトレジスト塗膜を剥離し、次いで、剥離部分に
背面露光法(ブラックマトリックス形成用の感光性材料
を塗布した面の裏面から露光し、現像する方法)によっ
てブラックマトリックスを形成するのであるが、例え
ば、先ず、ポジ型フォトレジスト塗膜を窓枠状に開けブ
ラックマトリックスを形成した後、残存している窓状の
ポジ型フォトレジスト塗膜を剥離し、電着法によって
赤、緑、青色などの着色層を窓状に形成する方法に変更
することもできる。
【0009】本発明においては、上記の方法によって着
色層を形成してカラーフィルターを製造する工程で、ゴ
ミなどの異物や顔料などの凝集物等の混入に起因して生
じた凹凸によって平坦性が損なわれた部分の着色層を剥
離する。平坦性が損なわれた部分の着色層の剥離はいか
なる方法によって行ってもよいが、レーザービームの照
射によって剥離する方法が工業的に有利である。また、
剥離する範囲は、平坦性が損なわれた部分のみが理想的
であるが、多少その周辺部に及んでも差し支えない。
【0010】本発明の工程(2)は、少なくとも剥離し
た部分の全部に、着色材を含有するネガ型フォトレジス
ト組成物を修正用材料として塗布する工程である。ネガ
型フォトレジスト組成物は、未露光部分が現像により溶
出除去できるものであればよく、例えば、アクリル系、
ウレタン系、エポキシ系、合成ゴム系、ポリビニルアル
コール系等の各種の樹脂、あるいは、ゴムまたはゼラチ
ンなどの単独または混合物、ベンゾフェノン系またはア
ントラキノン系などの光重合開始剤、反応性希釈剤、光
増感剤などを用いて調製することができる。また、OM
R−83(東京応化工業社製)などの市販品、または光
硬化型塗料またはインキとして市販されているものから
適宜選択して使用することもできる。
【0011】ネガ型フォトレジスト組成物に混合するこ
とができる着色材は、特に制限されることはないが、好
ましくは顔料である。顔料としては、ベンガラ、アゾ
系、キナクリドン系、ペリレン系などの赤色顔料、フタ
ロシアニン系緑色顔料、フタロシアニン系青色顔料、カ
ーボンブラック、アニリンブラック、黒色酸化鉄などが
例示され、これらの一種または二種以上を用いることが
できる。
【0012】使用する着色材の色は、修正する着色層の
色に対応するものが望ましい。その限りにおいて、修正
部分の大きさには何らの制限もない。しかしながら、本
発明によれば、例えば、おおよそ100μmピッチのカ
ラーフィルター(例えば、画素部巾が約80μmであ
り、マトリックス巾が約20μmであるカラーフィルタ
ー)の場合、修正するために着色層を剥離した部分の径
〔(長径+短径)/2〕が250μm以下、好ましくは
200μm以下のときは、修正する着色層の色にかかわ
らず黒色の着色材を用いても表示品位に何らの影響もな
い。すなわち、カラーフィルターを、例えば、前記公報
に記載の電着法で製造する場合、その製造工程でブラッ
クマトリックス形成のために用いたネガ型感光性材料を
そのまま修正用材料として使用することができるので工
業的に有利である。
【0013】塗布する方法は、どのような方法でもよ
く、例えば、筆を用いて塗布を行ってもよい。また、塗
布する範囲は、工程(1)で剥離した部分の全部である
が、除去されていない着色層を含めて塗布しても一向に
差し支えない。すなわち、次の工程(3)で基板の裏面
から露光する際、着色層がマスクとなり着色層上のネガ
型フォトレジスト組成物は露光されず、その後の現像に
よって溶出、除去することができる。
【0014】本発明の工程(3)は、基板の裏面から除
去されていない着色層をマスクとして露光を行い、次い
で現像して未露光部分を除去する工程である。この工程
で露光は、ネガ型フォトレジスト組成物の種類により種
々の範囲の波長の光が使用できるが、一般には、UV領
域の波長光が好ましく、光源として超高圧水銀灯、メタ
ルハライドランプ等を使用した装置を用いて行うことが
できる。露光条件は、使用する光源およびネガ型フォト
レジスト組成物の種類により異なるが、通常の露光量は
100〜4000mJ/cm2 である。露光された部分
は、架橋反応が進行し不溶性となり硬化する。
【0015】現像は、未露光部分を溶出、除去するため
に行う。この現像は、適当な溶解力を有する薬剤(現像
液)を用いて行う。このような薬剤は、ネガ型フォトレ
ジスト組成物の種類により選択されるが、通常はカ性ソ
ーダ、炭酸ソーダ、4級アンモニウム塩又は有機アミン
等を水に溶かしたアルカリ水溶液、あるいはエステル、
ケトン、アルコール、塩素化炭化水素等の有機溶剤など
から適宜選択される。溶出は浸漬あるいはシャワーなど
により10秒ないし5分程度行えばよい。その後に、
水、有機溶剤などを使用してよく洗浄することが望まし
い。
【0016】修正部分に形成するネガ型フォトレジスト
塗膜の膜厚は、使用するネガ型フォトレジスト組成物の
組成、露光時の露光量などを適宜選択することによって
容易に調整することができる。
【0017】このようにして、着色層への異物や凝集物
などの混入に起因して生じた凹凸によって損なわれたカ
ラーフィルターの平坦性を簡単な工程で工業的有利に修
正することができる。本発明の方法によって修正したカ
ラーフィルターを用い、公知の方法によって多色表示装
置を製造することができる。このようにして製造した多
色表示装置は、全く修正を要しないカラーフィルターを
用いて製造した多色表示装置と比べてその表示品位には
何らの遜色もないものである。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳細に説
明する。この実施例は本発明方法の一例を示すもので本
発明を限定するものではない。
【0019】実施例 前出の特開昭62−247331号公報の実施例1に記
載されている方法と同様にして、赤色、緑色および青色
の着色層をストライプ状(それぞれの着色層の巾は80
μm)に有し、その間隙(20μm)に黒色の着色層
(ブラックマトリックス)を有するカラーフィルターを
作成した。このカラーフィルターの着色層の3ヵ所にレ
ーザービームを照射して着色層を剥離し、それぞれ径2
00、150および100μmの基板および導電層の表
面を露出させた。上記でブラックマトリックスを形成す
るために用いたと同じ光硬化性(ネガ型)材料を、筆を
用いて剥離した部分の全部を覆うようにそれぞれ径1m
m塗布した。その後は、上記のブラックマトリックス形
成時と同じ条件で露光、現像および後処理を行って、カ
ラーフィルターの修正操作を完了した。このように修正
を施したカラーフィルターを用いてカラーLCDを作製
し、その表示品位を、平坦性が損なわれていない無修正
のカラーフィルターを用いて作製したカラーLCDと比
較したところ何らの遜色もなかった。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、着色層への異物や顔料
などの凝集物等の混入に起因して生じた凹凸によって損
なわれたカラーフィルターの平坦性を、簡単な方法で工
業的有利に修正することができ、また、本発明の方法に
よって修正したカラーフィルターを用いて、平坦性が損
なわれていないために全く修正を要しないカラーフィル
ターを用いて製造した多色表示装置と比べてその表示品
位に何らの遜色もない多色表示装置を製造することがで
きる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳田 剛 東京都江東区新木場4丁目12番12号 神東 塗料株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (1)基板の表面に着色層を形成するこ
    とによってカラーフィルターを製造する方法において、
    着色層を形成する際に生じた凹凸によって平坦性が損な
    われた部分の着色層を剥離し、 (2)少なくとも剥離した部分の全部に着色材を含有す
    るネガ型フォトレジスト組成物を塗布し、次いで (3)基板の裏面から露光後、現像することを特徴とす
    る平坦性が損なわれたカラーフィルターの修正方法。
  2. 【請求項2】 カラーフィルターが基板の表面に赤色、
    緑色、青色およびブラックマトリックスの着色層を形成
    してなる請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 少なくとも赤色、緑色および青色の着色
    層を電着法によって形成する請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 平坦性が損なわれた部分の着色層の剥離
    をレーザービームを照射して行う請求項1〜3のいずれ
    かに記載の方法。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の方法に
    よって平坦性が修正されたカラーフィルター。
  6. 【請求項6】 請求項1〜4のいずれかに記載の方法に
    よって平坦性が修正されたカラーフィルターを有する多
    色表示装置。
JP27562094A 1994-10-13 1994-10-13 平坦性が損なわれたカラーフィルターの修正方法、修正されたカラーフィルターおよびそのカラーフィルターを有する多色表示装置 Pending JPH08114711A (ja)

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