JPH08146211A - カラーフィルターの製造方法 - Google Patents

カラーフィルターの製造方法

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JPH08146211A
JPH08146211A JP28496494A JP28496494A JPH08146211A JP H08146211 A JPH08146211 A JP H08146211A JP 28496494 A JP28496494 A JP 28496494A JP 28496494 A JP28496494 A JP 28496494A JP H08146211 A JPH08146211 A JP H08146211A
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JP
Japan
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transparent
black matrix
conductive film
color filter
photoresist
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JP28496494A
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English (en)
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Akio Haneda
昭夫 羽田
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Toppan Inc
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】カラー液晶表示装置等に内装されるカラーフィ
ルターの製造方法に係わり、特に、表面性の良い平滑な
ブラックマトリックス層を得ることにより、突起の無い
平滑性のあるカラーフィルターの製造方法に関する。 【構成】透明基板上に透明導電膜を成膜し、該透明導電
膜上に透明フォトレジストを塗布した後、ブラックマト
リックス部に相当する部位の透明フォトレジストを除去
し該部位の透明導電膜を露出後、該部位の透明導電膜上
に電着法を用い黒色顔料を含有した高分子樹脂を電着析
出し透明フォトレジストの段差を埋めることで、透明フ
ォトレジストと高分子樹脂の表面にて表面平滑なブラッ
クマトリックス層を形成し、しかるのち該ブラックマト
リックス層上にRGB画素層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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶表示装置等
に内装されるカラーフィルターの製造方法に係わり、特
に、表面性の良い平滑な遮光パターン(以下、ブラック
マトリックスと記す)層を得ることにより、突起の無い
平滑性のあるカラーフィルターの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、カラーフィルターの製造方法とし
て以下の例に示すような、製造方法が知られている。ま
ず、図2(a)に示すように、透明基板1上に黒色顔料
を分散したネガ型のフォトレジスト2を塗布する。
【0003】次いで、図2(b)に示すように、ブラッ
クマトリックス部を光透過部としたマスク3を用い、パ
ターン露光を行い、フォトレジスト2の光硬化を行う。
次いで、現像を行うことで未露光未硬化のフォトレジス
ト2を除去後、残ったフォトレジスト2に定着、ベーキ
ングを行い、図2(c)に示すようにブラックマトリッ
クス層4を得る。
【0004】次いで、図2(d)に示すように、透明基
板1およびブラックマトリックス層4上に、公知の方
法、例えば、染色法、顔料分散法、または印刷法にてR
(赤)、G(緑)、B(青)のRGB画素層5を形成す
る。ここで、RGB画素層とは、R(赤)、G(緑)、
B(青)よりなるカラーフィルター画素の層を示してい
る。
【0005】上記工程中、ブラックマトリックス層4
は、図2に示すようにRGB画素層5の周囲に格子状ま
たはストライプ状に形成され、RGB画素5の輪郭がこ
のブラックマトリックス層4ではっきりと区切られるこ
とでカラー液晶表示のコントラストを向上させている。
なお、カラーフィルターを製造する上で、ブラックマト
リックス層4の縁と、RGB画素層5の縁を接して製造
することは困難であるため、図2(d)に示すようにブ
ラックマトリックス層4とRGB画素層5を一部重なり
をもって形成することでRGB画素層5の輪郭をブラッ
クマトリックス層4ではっきりと区切る方法が普通とな
っている。
【0006】一般的にこのブラックマトリックス層は、
透明基板上に、例えば、金属クロムを蒸着したり、着色
した感光性樹脂を塗布して作られるが、低反射率かつ安
価であることが要求されるため、黒色顔料を分散したフ
ォトレジスト2を用いた方式で作ることが賞用されてい
る。
【0007】しかし、この黒色顔料を分散したフォトレ
ジスト2を用いた方式では、ブラックマトリックス層4
の十分な遮光性を得るために、ブラックマトリックス層
4の膜厚が1μm 程度もしくはそれ以上必要となる。そ
のため図3 に示すように、ブラックマトリックス層4 の
上に、RGB 画素層5を一部重なりを持って形成した場
合、ブラックマトリックス層4の厚みのために、ブラッ
クマトリックス層4とRGB画素層5の重なり部で、R
GB画素層5が1μm 前後の突起6となりうる。そのた
めパネル化の際、この突起6のためRGB画素のセルギ
ャップのバラツキが大きくなり、カラー液晶表示の品位
を大幅に劣化させるという欠点を有している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に鑑み、カラー液晶表示装置等に内装されるカラ
ーフィルターの製造方法において、表面平滑なブラック
マトリックス層を形成し、画素層形成の際の突起発生を
防止し、上記したような欠点の生じない製造方法を提供
しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、カ
ラー液晶表示装置等に内装されるカラーフィルターの製
造方法において、透明基板上に透明導電膜を膜付けする
工程、および該透明導電膜上に透明フォトレジストを塗
布する工程を有し、透明フォトレジストを塗布後にブラ
ックマトリックス部に相当する部位の透明フォトレジス
トを除去し該部位の透明導電膜を露出させ、電着法にて
該部位の透明導電膜上に黒色顔料含有の高分子樹脂を電
着析出し透明フォトレジストの段差を埋めることで、透
明フォトレジストと高分子樹脂の表面にて表面平滑なブ
ラックマトリックス層を形成し、しかるのち該ブラック
マトリックス層上に赤(R)緑(G)青(B)画素層を
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
を提供することで上記の課題を解決したものである。
【0010】また、本課題を解決する手段として、酸化
インジウムと酸化スズからなる透明導電膜を、例えば、
スパッター法や真空蒸着法にて透明基板上に成膜するこ
と、および、透明フォトレジストを除去する手段として
フォトリソグラフィ法を用いることも有効といえる。
【0011】次いで、RGB画素層形成の手段としては
以下の方法があげられる。すなわち、透明基板上に、例
えばゼラチン等の染色用の層を形成後、フォトリソグラ
フィ法等でRGB画素層領域以外の染色用の層を除去
し、残った領域を各々赤(R)、緑(G)、青(B)の
染料で染める染色法。また、例えば透明基板上に粒径0.
01〜1 μm の各々赤(R)、緑(G)、青(B)の顔料
を含有する感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法
等でRGB画素層領域以外の感光性樹脂を除去し、残っ
た領域をRGB画素層とする顔料分散法。または、各々
赤(R)、緑(G)、青(B)の顔料を含有するインキ
を、スクリーン印刷方式、または凹版オフセット方式等
にて透明基板上に印刷する印刷法もあげられる。
【0012】以下に、本発明の具体例を、図1を用い説
明を行う。まず、透明基板1上に酸化インジウムと酸化
スズからなる透明導電膜7を公知の方法、例えば、スパ
ッタ法にて0.03〜0.15μm の膜厚で膜付けする。次い
で、透明導電膜7上にアクリル系樹脂または、フェノー
ルノボラック系エポキシ樹脂等の、例えばネガ型の透明
フォトレジスト8を1.0 〜2.0 μm の厚みにて塗布し、
図1(a)を得る。
【0013】次いで、図1(b)に示すように、ブラッ
クマトリックスパターン部を遮光部とし、その他の部位
を光透過部としたパターンマスク3を用い、例えば紫外
線を用い透明フォトレジスト8にパターン露光後、現像
を行い未露光未硬化の部位、すなわちブラックマトリッ
クスパターン部位の透明フォトレジストの除去を行い、
ブラックマトリックスパターン部位の透明導電膜7が透
明フォトレジスト8より露出した図1(c)を得る。
【0014】なお、上記の例ではネガ型の透明フォトレ
ジストを使用しているが、ポジ型の透明フォトレジスト
を使用してもよく、この場合、パターンマスク3のブラ
ックマトリックスパターン部は光透過部とし、その他の
部位は遮光部とする。
【0015】次いで、透明基板1を、例えば、黒色顔料
を含有した高分子樹脂の電着水溶液に浸漬し、透明導電
膜7を電極にして、直流電流を用いた電着法にて透明フ
ォトレジスト8から露出した部位の透明導電膜7上に黒
色顔料を含有した高分子樹脂9を電着析出させる。ここ
で、図1(d)に示すように、透明フォトレジスト8の
塗布膜厚と同じ1.0 〜2.0 μm の厚みにて黒色顔料を含
有した高分子樹脂9を透明導電膜7上に電着析出させる
ことで、透明フォトレジスト8の段差が埋まり、透明フ
ォトレジスト8と黒色顔料を含有した高分子樹脂9の表
面にて表面平滑なブラックマトリックス層4を得られ
る。これが本発明の特徴である。
【0016】なお、上記の電着法としてアニオン電着ま
たはカチオン電着の二種類があげられる。アニオン電着
法の場合、透明導電膜7を正電極側に接続し、電着水溶
液として例えば、有機アミンで中和されたカルボキシル
官能基をもつポリエステル樹脂または、ポリアミド酸、
メタクリル酸およびアクリル酸と各種アクリレートとの
共重合樹脂よりなるアニオン型水溶性樹脂を用いること
が考えられる。
【0017】また、カチオン電着法の場合、透明導電膜
7を負電極側に接続し、電着水溶液として、酸で中和さ
れた塩基性官能基をもつポリマー、例えばアミン変成エ
ポキシ樹脂よりなるカチオン型水溶性樹脂を用いること
が考えられる。
【0018】なお、上記の説明では透明フォトレジスト
の塗布膜厚を1.0 〜2.0 μm としているが、遮光に必要
とする黒色顔料を含有した高分子樹脂の析出膜厚は黒色
顔料の含有量、樹脂の種類等により異なるため、透明フ
ォトレジストの塗布膜厚および高分子樹脂の析出膜厚
は、製造条件により適宜設定することが望ましいといえ
る。また、電着処理の際の印加電圧および加電時間も、
水溶液濃度、析出膜厚等の条件により異なるため、製造
条件により適宜設定することが望ましい。
【0019】次いで、電着処理の終了したブラックマト
リックス層4上に公知の方式、例えば、染色法、顔料分
散法、または印刷法等にて赤(R)緑(G)青(B)画
素層5を形成し図1(e)に示すようなカラーフィルタ
ー10を得る。
【0020】
【作用】本発明により得られるカラーフィルターは、ブ
ラックマトリックス層が表面平滑となっている。この平
滑なブラックマトリックス層の上に、RGB画素層の形
成が可能なため、従来の製造方法で発生していた、ブラ
ックマトリックス層とRGB画素層の重なり部でのブラ
ックマトリックス層の厚みによる、RGB画素層の突起
を防止出来る。
【0021】
【実施例】本発明の実施例を以下に示す。 <実施例>前述した(課題を解決するための手段)の項
で示した図1の工程に従い、厚さ1.1mm の透明ガラス基
板上に酸化インジウムと酸化スズからなる透明導電膜を
スパッタ法を用い、膜厚0.05μm にて成膜した。次い
で、透明導電膜上にアクリルエポキシ樹脂よりなるネガ
型の透明フォトレジスト(日本化薬(株)製商品名「R
OC−3(a)」)を、スピンコート法を用い膜厚1.5
μm にて塗布し、図1(a)を得た。
【0022】次いで、図1(b)に示すように、ブラッ
クマトリックスパターン部が遮光部となったパターンマ
スクを用い、紫外線光を照射することで透明フォトレジ
ストにパターン露光を行った。次いで、アルカリ性現像
液を用い未露光未硬化部の透明フォトレジストの除去を
行い、図1(c)を得た。
【0023】次いで、ピグメントレッド、フタロシアニ
ングリーン、およびフタロシアニンブルー顔料を混合し
たものを黒色顔料として含有した電着用高分子樹脂とし
て、東亞合成化学工業(株)社製商品名「フォトイマー
ジュED TH−1」を用い、この電着水溶液中に透明
ガラス基板を浸漬した。次いで、透明導電膜を電極とし
電圧100Vの直流電流にて、電着時間20秒間の電着処理を
行うことで、透明フォトレジストより露出したブラック
マトリックスパターン部位の透明導電膜上に膜厚1.5 μ
m の黒色の電着被膜を析出させた。この電着被膜の表面
と透明フォトレジストにて図1(d)に示す表面平滑な
ブラックマトリックス層を得た。
【0024】次いで、顔料分散法を用い、上記のブラッ
クマトリックス層上に赤(R)緑(G)青(B)画素層
を形成し図1(e)に示すカラーフィルターを得た。
【0025】
【発明の効果】以上のように、本発明により得られたカ
ラーフィルターは、ブラックマトリックス層が平滑とな
っている。この平滑なブラックマトリックス層の上にR
GB画素層の形成が可能なため、従来工法で発生してい
た、ブラックマトリックス層とRGB画素層の重なり部
でのブラックマトリックス層の厚みによる、RGB画素
層の突起を防止出来る。そのため、本発明はカラー液晶
表示装置等へのパネル化の際に、RGB画素のセルギャ
ップのバラツキが無くなり、カラー液晶表示の品位を向
上出来るという点で、実用上優れている。
【0026】
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(e)は、本発明によるカラーフィル
ターの製造方法の一実施例を工程順に示す説明図。
【図2】(a)〜(d)は、従来工法によるカラーフィ
ルターの製造方法の一例を工程順に示す説明図。
【図3】従来のカラーフィルターで発生した、ブラック
マトリックス層とRGB画素層の重なりにより出来る突
起を示す説明図。
【符号の説明】
1 透明基板 2 フォトレジスト 3 マスク 4 ブラックマトリックス層 5 RGB画素層 6 突起 7 透明導電膜 8 透明フォトレジスト 9 樹脂 10 カラーフィルター

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透明基板上に透明導電膜を膜付けする工
    程、および該透明導電膜上に透明フォトレジストを塗布
    する工程を有し、透明フォトレジストを塗布後にブラッ
    クマトリックス部に相当する部位の透明フォトレジスト
    を除去し該部位の透明導電膜を露出させ、電着法にて該
    部位の透明導電膜上に黒色顔料含有の高分子樹脂を電着
    析出し透明フォトレジストの段差を埋めることで、透明
    フォトレジストと高分子樹脂の表面にて表面平滑なブラ
    ックマトリックス層を形成し、しかるのち該ブラックマ
    トリックス層上に赤(R)緑(G)青(B)画素層を形
    成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
  2. 【請求項2】透明導電膜が酸化インジウムと酸化スズか
    らなる請求項1記載のカラーフィルターの製造方法。
  3. 【請求項3】透明フォトレジストを除去する手段がフォ
    トリソグラフィ法である請求項1または2記載のカラー
    フィルターの製造方法。
  4. 【請求項4】RGB画素層形成の手段が染色法、顔料分
    散法、または印刷法である請求項1、2または3記載の
    カラーフィルターの製造方法。
JP28496494A 1994-11-18 1994-11-18 カラーフィルターの製造方法 Pending JPH08146211A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100378534C (zh) * 2004-11-04 2008-04-02 Lg.菲利浦Lcd株式会社 液晶显示器件及其制造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100378534C (zh) * 2004-11-04 2008-04-02 Lg.菲利浦Lcd株式会社 液晶显示器件及其制造方法
US8189140B2 (en) 2004-11-04 2012-05-29 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device having common electrode being formed on color filter patterns
US8421963B2 (en) 2004-11-04 2013-04-16 Lg Display Co., Ltd. Liquid crystal display device with a transparent material layer and a light-shielding layer of same height and method for fabricating the same

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