JPH08234014A - Production of color filter and color filter substrate used for the same - Google Patents

Production of color filter and color filter substrate used for the same

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JPH08234014A
JPH08234014A JP4151595A JP4151595A JPH08234014A JP H08234014 A JPH08234014 A JP H08234014A JP 4151595 A JP4151595 A JP 4151595A JP 4151595 A JP4151595 A JP 4151595A JP H08234014 A JPH08234014 A JP H08234014A
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JP
Japan
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color filter
alignment mark
substrate
alignment
pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP4151595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhide Nakajima
泰秀 中島
Masaru Sasaki
賢 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP4151595A priority Critical patent/JPH08234014A/en
Publication of JPH08234014A publication Critical patent/JPH08234014A/en
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Abstract

PURPOSE: To enhance production efficiency by speeding up the alignment of a photomask substrate and a color filter substrate. CONSTITUTION: The photomask substrate 20 formed with first alignment marks of a wedge type and the color filter substrate 10 formed with second alignment marks of a wedge type are used at the time of producing the color filters by successively aligning patterns of respective colored pixels of red, green and blue on the color filter substrate 10. The alignment of the photomask substrate 20 and the color filter substrate 10 is executed by these first and second alignment marks. The position relations of the alignment marks on the respective substrates 10, 20 is rapidly recognized only by detection on one line and the time required for the alignment is shortened. The alignment marks of the wedge type are reversed in case the directions or front and rear of the substrates 10, 20 are mistaken and, therefore, the easy discovery of the mistakes in setting is possible.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ用の
カラーフィルタの製造方法に係わるものであり、詳しく
はカラーフィルタにおける遮光層のパターンと赤
(R)、緑(G)、青(B)の各着色画素のパターンと
を順次形成するカラーフィルタの製造方法及びそれに用
いるカラーフィルタ基板に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a color filter for a liquid crystal display, and more specifically, a pattern of a light shielding layer in the color filter and red (R), green (G) and blue (B). The present invention relates to a method of manufacturing a color filter for sequentially forming a pattern of each of the colored pixels and a color filter substrate used therefor.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶ディスプレイに使用されている一般
的なカラーフィルタの構造は図1の断面図に示すようで
あり、このカラーフィルタは、ガラス、プラスチック等
の基板1の上にクロム等の薄膜で遮光層2のパターンを
形成した後、R,G,Bからなる3色の微細な着色画素
3のパターンを順次繰り返し形成し、さらにその上に保
護膜4を設けるとともに、透明電極5としてITO膜を
成膜することにより作製されている。そして、このカラ
ーフィルタにおける3色の着色画素3を形成する方法と
しては、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法、転写法
等があるが、いずれの方法においても遮光層2の形成さ
れた基板1上に各着色画素3を順次形成する工程でパタ
ーン同士の位置合わせが必要である。
2. Description of the Related Art The structure of a general color filter used in a liquid crystal display is as shown in the sectional view of FIG. 1. This color filter is a thin film of chromium or the like on a substrate 1 of glass, plastic or the like. After the pattern of the light-shielding layer 2 is formed by, the pattern of the fine colored pixels 3 of three colors of R, G, B is sequentially and repeatedly formed, and the protective film 4 is further provided thereon, and the transparent electrode 5 is made of ITO. It is manufactured by forming a film. Then, as a method of forming the three colored pixels 3 in this color filter, there are a dyeing method, a pigment dispersion method, a printing method, an electrodeposition method, a transfer method and the like. In any method, the light shielding layer 2 is formed. It is necessary to align the patterns with each other in the process of sequentially forming each colored pixel 3 on the formed substrate 1.

【0003】この位置合わせを行う方法の一つとして、
例えば特開平4−333018号公報に記載のものがあ
る。この方法では、フォトマスク基板の適当な2箇所に
「井」形のマスクマークを書き込むとともに、カラーフ
ィルタ基板上には各マスクマークに対応した位置に「+
++」形の基板マークを書き込んでおき、X及びY方向
の位置合わせを2箇所のマークについて行うことにより
各着色画素のパターンに対する位置合わせを行うように
している。
As one of the methods for performing this alignment,
For example, there is one described in JP-A-4-333018. In this method, "well" -shaped mask marks are written in two appropriate places on the photomask substrate, and "+" marks are placed on the color filter substrate at positions corresponding to each mask mark.
The substrate mark of "++" shape is written and the alignment in the X and Y directions is performed with respect to the two marks so that the alignment of each colored pixel with the pattern is performed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた位
置合わせ方法では、3色兼用のフォトマスク基板に設け
られたマスクマークの中心点に対して、カラーフィルタ
基板に設けられた基板マークの対応した3点をそれぞれ
一致させて位置合わせがなされるので、色別の取り違え
の心配がなく、各色の着色画素に対する位置合わせが確
実に行えるという利点はあるものの、位置合わせのため
にX及びY方向の2ライン上をセンサで検出する必要が
あり、このため検出時間がかかって位置合わせを迅速に
できないという問題点がある。また、通常の場合、この
種の基板マークは遮光層のパターンを形成する時に同時
に形成されているが、着色感光性材料等の着色材を塗布
又は転写等した時にこの基板マーク上にも着色材が塗布
又は転写等され、基板マークの検出しにくいという問題
点もあった。
In the alignment method described in the prior art, the substrate mark provided on the color filter substrate is set to the center point of the mask mark provided on the photomask substrate also used for three colors. Since the corresponding three points are aligned with each other for alignment, there is an advantage that there is no fear of misunderstanding of each color and the alignment of the colored pixels of each color can be surely performed, but for alignment, X and Y are used. Since it is necessary to detect on the two lines in the direction by the sensor, there is a problem that the detection time is long and the alignment cannot be performed quickly. In addition, usually, this kind of substrate mark is formed at the same time when the pattern of the light shielding layer is formed, but when a coloring material such as a colored photosensitive material is applied or transferred, the coloring material is also formed on the substrate mark. There is also a problem in that it is difficult to detect the substrate mark due to coating or transfer.

【0005】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、フォトマ
スク基板とカラーフィルタ基板との位置合わせを速くし
て製造効率を上げることのできるカラーフィルタの製造
方法を提供し、合わせてその製造方法に使用するカラー
フィルタ基板を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to speed up the alignment between the photomask substrate and the color filter substrate to improve the manufacturing efficiency. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a color filter that can be used, and also to provide a color filter substrate used in the manufacturing method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、遮光層
のパターンを形成したカラーフィルタ基板上に赤、緑、
青の各着色画素のパターンを順次位置合わせして形成す
ることによりカラーフィルタを製造する方法において、
くさび型の第1のアライメントマークを形成したフォト
マスク基板と、くさび型の第2のアライメントマークを
形成したカラーフィルタ基板とを用い、前記第1のアラ
イメントマークと前記第2のアライメントマークにより
フォトマスク基板とカラーフィルタ基板の位置合わせを
行うことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a method of manufacturing a color filter according to the present invention comprises a color filter substrate on which a pattern of a light-shielding layer is formed.
In a method of manufacturing a color filter by sequentially aligning and forming patterns of blue colored pixels,
Using a photomask substrate having a wedge-shaped first alignment mark and a color filter substrate having a wedge-shaped second alignment mark, the photomask is formed by the first alignment mark and the second alignment mark. It is characterized in that the substrate and the color filter substrate are aligned with each other.

【0007】そして、前記カラーフィルタ基板における
前記第2のアライメントマークを遮光層のパターンの形
成時と同時に形成し、当該第2のアライメントマークを
形成しない領域に前記各着色画素のパターンを形成する
ことが好ましい。
Then, the second alignment mark on the color filter substrate is formed at the same time when the pattern of the light shielding layer is formed, and the pattern of each colored pixel is formed in a region where the second alignment mark is not formed. Is preferred.

【0008】また、上記の製造方法に用いるカラーフィ
ルタ基板は、赤、緑、青の各着色画素のパターンを形成
する時に用いる位置合わせ用の第2のアライメントマー
クが付されたカラーフィルタ基板であって、該第2のア
ライメントマークが、フォトマスク基板に形成したくさ
び型の第1のアライメントマークに対応して形成された
くさび型のアライメントマークであることを特徴とす
る。
Further, the color filter substrate used in the above manufacturing method is a color filter substrate provided with a second alignment mark for alignment used when forming a pattern of each colored pixel of red, green and blue. The second alignment mark is a wedge-shaped alignment mark formed corresponding to the wedge-shaped first alignment mark formed on the photomask substrate.

【0009】そして、前記第2のアライメントマークが
遮光層のパターンの形成時と同時に形成され、各着色画
素のパターンが形成されるパターン部分の脇に形成され
たものであることが好ましい。
It is preferable that the second alignment mark is formed at the same time as the formation of the pattern of the light shielding layer, and is formed beside the pattern portion where the pattern of each colored pixel is formed.

【0010】[0010]

【作用】上述の構成からなるカラーフィルタの製造方法
では、フォトマスク基板とカラーフィルタ基板の位置合
わせにくさび型のアライメントマークを使用したので、
1ライン上での検出により各アライメントマークの位置
関係を認識することができる。また、フォトマスク基板
とカラーフィルタ基板の向きや表裏を間違えた場合、く
さび型のアライメントマークが逆向きになるので、両者
のセッティング間違いを防止できる。そして、カラーフ
ィルタ基板における第2のアライメントマークを形成し
ない領域に各着色画素のパターンを形成することによ
り、着色材がアライメントマークにかからないので検出
が容易となる。
In the method of manufacturing the color filter having the above-mentioned structure, since the wedge-shaped alignment mark is used for the alignment between the photomask substrate and the color filter substrate,
The positional relationship of each alignment mark can be recognized by the detection on one line. In addition, when the photomask substrate and the color filter substrate are misaligned in direction or front and back, the wedge-shaped alignment marks are reversed, so that setting mistakes between the two can be prevented. Then, by forming the pattern of each colored pixel in the region where the second alignment mark is not formed on the color filter substrate, the coloring material does not come into contact with the alignment mark, which facilitates detection.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】図2はくさび型のアライメントマークを形
成したカラーフィルタ基板を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a color filter substrate on which wedge-shaped alignment marks are formed.

【0013】このカラーフィルタ基板10は、上面から
見て長方形(350mm×300mm)で厚みは0.7
mmであり、材質はガラスである。この基板10上の中
央に遮光層とR,G,Bの各着色画素とで構成されたパ
ターン部分11を上下に設けて2面付けとしてある。パ
ターン部分11は、はじめに遮光層のパターン形成工程
を経て、青の着色画素パターンの形成工程、緑の着色画
素パターンの形成工程、赤の着色画素パターンの形成工
程で形成されていく。各着色画素のパターンは100μ
m間隔である。
The color filter substrate 10 has a rectangular shape (350 mm × 300 mm) as viewed from above and has a thickness of 0.7.
mm, and the material is glass. At the center of the substrate 10, a pattern portion 11 composed of a light-shielding layer and R, G, and B colored pixels is provided on the upper and lower sides to form two surfaces. The pattern portion 11 is first formed through a pattern forming step of the light shielding layer, a step of forming a blue colored pixel pattern, a step of forming a green colored pixel pattern, and a step of forming a red colored pixel pattern. The pattern of each colored pixel is 100μ
m intervals.

【0014】カラーフィルタ基板10上の周囲であって
前記パターン部分11の両脇にはアライメントマーク領
域12(概ね12mm×4mm)が設けられており、こ
の領域12(右側だけ図示している)に遮光層と同じ材
料でくさび型のアライメントマークが3つずつ形成され
ている。このアライメントマークの斜め線及び横線の線
幅はそれぞれ50μmである。また斜め線は横線と45
度の角度になっており、斜め線の長さは2.1mmで横
線の長さは1.5mmである。このアライメントマーク
が、図2に示す位置関係でアライメントマーク領域12
の中に約3.75mmの間隔を置いて配置されている。
そして、これらのアライメントマークの近傍には、各ア
ライメントマークが何色の着色画素パターンの位置合わ
せに利用されるマークかを示すため、青、緑、赤それぞ
れの色を示す記号として「b」,「g」,「r」等の記
号を設けてある。遮光層はブラックマトリクスと呼ば
れ、主にクロムにより形成され、前記アライメントマー
クもクロムにて同時に形成される。このクロム層の厚み
は0.05μmから0.2μmである。
An alignment mark region 12 (generally 12 mm × 4 mm) is provided on both sides of the pattern portion 11 on the periphery of the color filter substrate 10, and this region 12 (only the right side is shown) is provided. Three wedge-shaped alignment marks are formed of the same material as the light-shielding layer. The line widths of the diagonal line and the horizontal line of the alignment mark are 50 μm, respectively. The diagonal lines are horizontal and 45
The length of the diagonal line is 2.1 mm and the length of the horizontal line is 1.5 mm. This alignment mark has the alignment mark area 12 in the positional relationship shown in FIG.
Are spaced apart by about 3.75 mm.
Then, in the vicinity of these alignment marks, in order to show how many colors each alignment mark is used for aligning colored pixel patterns, in order to indicate the colors of blue, green and red, “b”, Symbols such as "g" and "r" are provided. The light-shielding layer is called a black matrix, and is mainly formed of chrome, and the alignment mark is also formed of chrome at the same time. The chromium layer has a thickness of 0.05 μm to 0.2 μm.

【0015】本実施例においては、アライメントマーク
領域12をパターン部分11の両脇に設けてあるが、カ
ラーフィルタのR,G,Bの各着色画素と遮光層との位
置合わせ(アライメント、見当合わせとも言う)を細か
く実施したければ、カラーフィルタ基板10の周囲に数
多く設けるとよい。また、本実施例では、カラーフィル
タのパターン部分11を2面付けとしているが、図3
(a)に示すようなカラーフィルタ基板10の中央にカ
ラーフィルタのパターン部分11を持つ1面付け、さら
に図3(b)に示すような4隅寄りにパターン部分11
を持つ4面付け等がある。ここで、いずれの面付けにお
いても図示の如くパターン部分11の両脇にアライメン
トマーク領域12を設けても或いは周囲に多く設けても
よい。なお、カラーフィルタ基板10には320mm×
300mm、400mm×300mm等があり、厚みも
1.1mmのものがある。
In this embodiment, the alignment mark areas 12 are provided on both sides of the pattern portion 11, but the R, G, and B colored pixels of the color filter are aligned with the light shielding layer (alignment, registration). It is preferable to provide a large number around the color filter substrate 10. Further, in this embodiment, the pattern portion 11 of the color filter is provided on two sides, but FIG.
One surface having a color filter pattern portion 11 in the center of the color filter substrate 10 as shown in FIG. 3A, and the pattern portion 11 near four corners as shown in FIG. 3B.
There are 4 imposition etc. Here, in any imposition, as shown in the drawing, the alignment mark regions 12 may be provided on both sides of the pattern portion 11 or may be provided in a large number around. The color filter substrate 10 has a size of 320 mm ×
There are 300 mm, 400 mm × 300 mm, etc., and the thickness is 1.1 mm.

【0016】次に上記カラーフィルタ基板10に着色画
素パターンを形成する工程にて使用するパターン転写用
のフォトマスク基板について説明する。図4はこのフォ
トマスク基板を説明するための平面図である。
Next, a pattern transfer photomask substrate used in the step of forming a colored pixel pattern on the color filter substrate 10 will be described. FIG. 4 is a plan view for explaining this photomask substrate.

【0017】図4に示されるようにフォトマスク基板2
0にはパターン部分21が上下2段に設けられており、
その両脇にアライメントマーク領域22(右側のみ図示
している)が設けられている。そして、アライメントマ
ーク領域22には、図2のカラーフィルタ基板10上に
形成されているくさび型のアライメントマークに順番に
対応するように図4に示す位置関係でくさび型のアライ
メントマークが形成されている。つまり、アライメント
マーク領域22の上部に第1色用として青色用のくさび
型マークを配置し、中央に第2色用として緑色用のくさ
び型マークを配置し、下部に第3色用として赤色用のく
さび型マークを配置してある。このアライメントマーク
の大きさはカラーフィルタ基板の上に設けたくさび型ア
ライメントマークと同じ形状で同じ大きさとする。さら
に、各アライメントマークの近傍にはそれぞれの色を示
す記号として「B」,「G」,「R」等の記号を設けて
ある。これらの記号は位置合わせを行った時にカラーフ
ィルタ基板10の記号と並んで確認できるように形成し
てもよいし、重なるようにしても構わない。なお、アラ
イメントの許容量は±30μm程度であるが、実際には
それ以下が好ましく、このためには線幅はさらに細くす
る必要がある。
As shown in FIG. 4, the photomask substrate 2
0 is provided with pattern portions 21 in two upper and lower stages,
Alignment mark areas 22 (only the right side is shown) are provided on both sides thereof. Then, in the alignment mark region 22, wedge-shaped alignment marks are formed in the positional relationship shown in FIG. 4 so as to correspond in order to the wedge-shaped alignment marks formed on the color filter substrate 10 of FIG. There is. That is, a wedge-shaped mark for blue for the first color is arranged above the alignment mark region 22, a wedge-shaped mark for green for the second color is arranged at the center, and a red wedge for the third color is arranged at the bottom. A wedge-shaped mark is placed. The alignment mark has the same shape and size as the wedge-shaped alignment mark provided on the color filter substrate. Further, symbols such as "B", "G", "R", etc. are provided in the vicinity of each alignment mark as symbols indicating the respective colors. These symbols may be formed so that they can be seen side by side with the symbols of the color filter substrate 10 when they are aligned, or they may be overlapped. Note that the allowable amount of alignment is about ± 30 μm, but in reality it is preferably less than that, and for this purpose, the line width needs to be made even thinner.

【0018】このように、フォトマスク基板20におけ
るR,G,Bの各着色画素用のくさび型マークとそれぞ
れの色に対応したカラーフィルタ基板10のくさび型マ
ークとが、それぞれアライメントマーク領域の下部と中
央部と上部とで重ね合わさるように一列に形成されてい
る。さらに、アライメントマークが斜め線と横線とから
なるくさび型マークであるため、カラーフィルタ基板1
0の表裏や前後を間違えた場合にその誤りを容易にチェ
ックできることから、自動位置合わせ後の目視検査がし
やすくなる。さらに、R,G,Bの各着色画素用のくさ
び型マークの近傍にはそれぞれの色に対応した記号を設
けることにより目視確認の効率がアップする。なお、ア
ライメントマークの近傍には、それぞれの色に対応した
前記記号に代わる他の記号を利用してもよい。もちろ
ん、この時の記号は目視確認のときに容易に認識できる
ものであればよいのである。
As described above, the wedge-shaped marks for the R, G, and B colored pixels on the photomask substrate 20 and the wedge-shaped marks on the color filter substrate 10 corresponding to the respective colors are located below the alignment mark area. And the central part and the upper part are overlapped with each other. Furthermore, since the alignment mark is a wedge-shaped mark composed of diagonal lines and horizontal lines, the color filter substrate 1
When the front and back of 0 and the front and back are mistaken, the error can be easily checked, which facilitates visual inspection after automatic alignment. Further, by providing a symbol corresponding to each color in the vicinity of the wedge-shaped mark for each R, G, B colored pixel, the efficiency of visual confirmation is improved. It should be noted that other symbols corresponding to the respective colors may be used in the vicinity of the alignment mark instead of the symbols. Of course, the symbol at this time may be one that can be easily recognized at the time of visual confirmation.

【0019】次に、図5の工程図により本発明のカラー
フィルタの製造方法について説明する。カラーフィルタ
の製造方法には前記したように染色法、顔料分散法、印
刷法、電着法、転写法等があり、本発明の製造方法はこ
れらの製造方法すべてに利用できるが、ここでは顔料分
散法による製造工程によってモザイク型のカラーフィル
タパターンを形成する場合を例にとって説明する。
Next, the manufacturing method of the color filter of the present invention will be described with reference to the process chart of FIG. As described above, the color filter manufacturing method includes a dyeing method, a pigment dispersion method, a printing method, an electrodeposition method, a transfer method and the like, and the manufacturing method of the present invention can be applied to all of these manufacturing methods. A case where a mosaic type color filter pattern is formed by a manufacturing process using a dispersion method will be described as an example.

【0020】まず、ステップ1においてガラス基板を洗
浄する。次いで、ステップ2においてクロムを成膜した
後、ステップ3でクロム薄膜を加工して遮光層パターン
を形成する。この時、併せて遮光層と同じ材料でくさび
型のアライメントマークをアライメントマーク領域12
の下部、中央、上部に形成するように加工する。これに
より図2に示したカラーフィルタ基板10においてパタ
ーン部分11に遮光層のみを形成したものが出来上が
る。つまり、R,G,Bの各着色画素パターンを除いた
基板が出来上がる。
First, in step 1, the glass substrate is washed. Then, after forming a chromium film in step 2, the chromium thin film is processed in step 3 to form a light shielding layer pattern. At this time, a wedge-shaped alignment mark made of the same material as the light-shielding layer is also formed at the same time.
Process to form the bottom, center, and top of the. As a result, the color filter substrate 10 shown in FIG. 2 in which only the light shielding layer is formed on the pattern portion 11 is completed. That is, the substrate is completed without the R, G, and B colored pixel patterns.

【0021】続いて、ステップ4において第1色目であ
る青(B)の着色レジストを塗布する。ここでは、カラ
ーフィルタ基板10上のアライメントマーク領域12に
着色レジストが塗布されないようにダイヘッドコーティ
ング等を行う。このようにするとアライメントマーク上
に着色レジストが塗布されないので以下に示すステップ
6での位置合わせ処理の時にCCDカメラから入力する
画像データの処理がしやすくなる。つまり、着色レジス
トは3色あり、アライメントマークは遮光層と同じ材料
で形成されているため、スライスレベルの設定は3種類
必要であったが、アライメントマーク上に着色レジスト
がないと、透明基板上での検出となって1種類で済むと
いうメリットがある。そして、ステップ5においてカラ
ーフィルタ基板をプリベーク(乾燥)し溶剤のみ蒸発さ
せる。
Subsequently, in step 4, a first color blue (B) colored resist is applied. Here, die head coating or the like is performed so that the colored resist is not applied to the alignment mark region 12 on the color filter substrate 10. In this way, since the colored resist is not applied on the alignment mark, it becomes easy to process the image data input from the CCD camera during the alignment process in step 6 described below. That is, since the colored resist has three colors and the alignment mark is formed of the same material as the light-shielding layer, three types of slice level settings were required. There is a merit that only one type of detection is required. Then, in step 5, the color filter substrate is pre-baked (dried) to evaporate only the solvent.

【0022】ステップ6の位置合わせについて図6を用
いて説明する。前記カラーフィルタ基板10に対して図
4に示すフォトマスク基板20をそれぞれのアライメン
トマークがほぼ重なるようにして上方に50μmの間隔
を空けて重ねる。これらの基板10,20はそれぞれ図
示していない調整可能な保持具により保持されている。
また、アライメントマークを監視できるように約25万
画素のエリアセンサを持つCCDカメラ6と2つの光源
7,7をアライメントマーク領域12,22の上方に設
置してある。まずはじめに、カメラ6はアライメントマ
ーク領域12,22を覆う12mm×12mmの面積
(1画素あたり24μm×24μmの面積)を撮影する
ことで概ねの位置合わせを行う。つまり、3組分のくさ
び型アライメントマークが所定の位置関係になるように
各基板10,20の保持具を調整する。次に、カメラ6
はアライメントマーク領域12,22の下部に配置した
青色用の1組のアライメントマークを撮影する。この時
のカメラ6の入力領域は3.5mm×3.5mmであ
り、1画素あたり7μm×7μmの面積を撮影してい
る。そして、保持具を移動調整して精密な位置合わせを
行う。さらに高解像度、高精度の位置合わせを行う場合
とか線幅やマークの大きさを小さくする場合には、前記
エリアセンサの画素数が多いセンサにするか、前記エリ
アセンサを複数配置したCCDカメラを利用すればよ
い。もちろん画像メモリ等もこれらのデータにしたがっ
て増加する必要がある。
The alignment in step 6 will be described with reference to FIG. The photomask substrate 20 shown in FIG. 4 is superposed on the color filter substrate 10 with an interval of 50 μm therebetween so that the alignment marks substantially overlap each other. These substrates 10 and 20 are held by adjustable holders (not shown).
Further, a CCD camera 6 having an area sensor of about 250,000 pixels and two light sources 7, 7 are installed above the alignment mark areas 12, 22 so that the alignment mark can be monitored. First, the camera 6 performs a general alignment by photographing an area of 12 mm × 12 mm (an area of 24 μm × 24 μm per pixel) covering the alignment mark areas 12 and 22. That is, the holders of the substrates 10 and 20 are adjusted so that the three sets of wedge-shaped alignment marks have a predetermined positional relationship. Next, camera 6
Takes a set of alignment marks for blue arranged below the alignment mark areas 12 and 22. The input area of the camera 6 at this time is 3.5 mm × 3.5 mm, and an area of 7 μm × 7 μm is photographed per pixel. Then, the holder is moved and adjusted for precise positioning. Further, when performing high-resolution and high-accuracy alignment, or when reducing the line width and the size of the mark, a sensor with a large number of pixels in the area sensor is used, or a CCD camera in which a plurality of area sensors are arranged is used. You can use it. Of course, it is necessary to increase the image memory etc. according to these data.

【0023】カラーフィルタ基板10とフォトマスク基
板20の位置合わせをした後、ステップ7において第1
色目の着色画素パターンをカラーフィルタ基板10のパ
ターン部分11に露光する。続いてステップ8において
これらを現像することで露光されていない不要な領域の
パターンを除去する。そして、ステップ9においてポス
トベークすることで露光されたパターンを固める。
After the color filter substrate 10 and the photomask substrate 20 are aligned with each other, the first step is performed in step 7.
The colored pixel pattern of color is exposed on the pattern portion 11 of the color filter substrate 10. Subsequently, in step 8, these are developed to remove the pattern of unnecessary areas which are not exposed. Then, in step 9, post-baking hardens the exposed pattern.

【0024】さらに第2色目として緑(G)、第3色目
として赤(R)の着色レジストを使用して上記のステッ
プ4からステップ9までを繰り返して行う。ここでは、
アライメントマーク領域12,22の中央に配置したア
ライメントマークを利用して第2色目の形成工程での位
置合わせを行い、下部に配置したアライメントマークを
利用して第3色目の形成工程での位置合わせを行う。
Further, the above steps 4 to 9 are repeated by using a colored resist of green (G) as the second color and red (R) as the third color. here,
The alignment mark arranged in the center of the alignment mark regions 12 and 22 is used for alignment in the second color forming step, and the alignment mark arranged below is used for alignment in the third color forming step. I do.

【0025】なお、上記で使用したフォトマスク基板2
0は図4に示したものであって、1枚で3色分を兼用す
る時に使用するものである。1色ごとに異なるフォトマ
スク基板を用いる場合には図7に例示するように1色分
のアライメントマークを持ったフォトマスク基板20を
使用すればよい。
The photomask substrate 2 used above
0 is the one shown in FIG. 4, and is used when one sheet also serves three colors. When a different photomask substrate is used for each color, the photomask substrate 20 having an alignment mark for one color may be used as illustrated in FIG.

【0026】ここで、ステップ6で行う位置合わせにつ
いて詳しく説明するが、はじめに図8〜図11を用いて
説明し、次に図12を用いて説明する。
Here, the alignment performed in step 6 will be described in detail, first with reference to FIGS. 8 to 11, and then with reference to FIG.

【0027】図8〜図11にはカラーフィルタにおける
着色画素パターンの基本配置図が示してあるが、これら
から分かるように、図8〜図10のパターンではR,
G,B兼用のパターンとして縦方向に2画素分ずつ大き
めに形成したフォトマスク基板を用いることにより1枚
のフォトマスク基板を兼用することができる。これは、
第1色目(青)を形成した後、フォトマスク基板を1画
素ずらして第2色目(緑)を形成し、さらにフォトマス
ク基板をもう1画素ずらして第3色目(赤)を形成すれ
ばよいからである。また、図11のパターンでは緑用の
パターンは兼用ができないので別途準備する必要がある
が、この場合には図7のようにアライメントマークを設
けておけばよく、赤,青用のパターンは縦方向に1画素
分ずつ大きめに形成したフォトマスク基板を兼用すれば
よい。このように形成することで露光マスクの数を減ら
すことができる。
8 to 11 show the basic layouts of the colored pixel patterns in the color filter. As can be seen from these, the patterns of FIGS.
A single photomask substrate can be used by using a photomask substrate having a larger size for each two pixels in the vertical direction as the G / B combined pattern. this is,
After forming the first color (blue), the photomask substrate may be shifted by one pixel to form the second color (green), and the photomask substrate may be further shifted by another pixel to form the third color (red). Because. In addition, the pattern of FIG. 11 cannot be used also as a pattern for green, so it is necessary to prepare separately. In this case, alignment marks may be provided as shown in FIG. 7, and patterns for red and blue are vertically arranged. The photomask substrate formed to have a larger size for each pixel may be used as the photomask substrate. By forming in this way, the number of exposure masks can be reduced.

【0028】図12(a)は、図2のカラーフィルタ基
板10と図4のフォトマスク基板20を図6のように重
ねた後、CCDカメラ6からアライメントマーク領域1
2,22の全体を見た状態を示している。図示のように
各アライメントマークが見えることにより両基板10,
20が概ね整合していることが確認できる。もちろん、
1枚のフォトマスク基板20で3色分を兼用できるよう
に図中にその位置関係を示す如くフォトマスク基板20
側のアライメントマークは1画素分ずつずらしてある。
このずらして配置されたアライメントマークを各色毎に
ステップ6において位置合わせをすれば、各色が所定の
位置に形成される。
FIG. 12A shows the alignment mark area 1 from the CCD camera 6 after the color filter substrate 10 of FIG. 2 and the photomask substrate 20 of FIG. 4 are overlapped as shown in FIG.
2 and 22 show a state in which the whole is viewed. When the alignment marks are visible as shown in the figure, both substrates 10,
It can be confirmed that 20 is almost matched. of course,
The photomask substrate 20 is shown as its positional relationship in the figure so that one photomask substrate 20 can also be used for three colors.
The alignment marks on the side are shifted by one pixel.
By aligning the offset alignment marks for each color in step 6, each color is formed at a predetermined position.

【0029】第1色目(青)の着色画素パターンを形成
する際には、カラーフィルタ基板10上に形成してある
くさび型のアライメントマークのうち第1色目のアライ
メントマーク(b)に対して、各色兼用のフォトマスク
基板20上に形成してあるくさび型のアライメントマー
ク(B)を所定の位置になるように合わせる。ここで正
常の場合、第2色目(緑)のアライメントマーク(g)
と(G)は1画素分ずれ、第3色目(赤)のアライメン
トマーク(r)と(R)は2画素分ずれることになる。
イメージとして図12(a)のようになる。
When forming the colored pixel pattern of the first color (blue), with respect to the alignment mark (b) of the first color among the wedge-shaped alignment marks formed on the color filter substrate 10, The wedge-shaped alignment mark (B) formed on the photomask substrate 20 for each color is aligned with a predetermined position. If it is normal here, the second color (green) alignment mark (g)
And (G) are displaced by one pixel, and the alignment marks (r) and (R) of the third color (red) are displaced by two pixels.
The image is as shown in FIG.

【0030】図12(b)は位置合わせ動作中のCCD
カメラ6からアライメントマーク領域12,22を見た
図であって、位置ズレを起こしていない正常状態のマー
ク位置である。この時、a1 =b1 であり、L1 =2.
0mm(所定値)である。もっとも、±30μm程度の
許容値を設けてある。
FIG. 12B shows the CCD during the alignment operation.
FIG. 6 is a view of the alignment mark areas 12 and 22 seen from the camera 6, which is a mark position in a normal state in which no positional deviation occurs. At this time, a 1 = b 1 and L 1 = 2.
It is 0 mm (predetermined value). However, an allowable value of about ± 30 μm is set.

【0031】図12(c)は位置ズレの発生している状
態である。この時、a2 =b2 ±cとなり、L2 =L1
(2.0mm)±dとなる。これらのズレ量c,dが±
30μm以上であれば、それぞれ±30μm以下になる
ようにカラーフィルタ基板10の位置を調整する。そし
て、再度CCDカメラ6より画像を入力し、正常状態に
なるまで上記処理を繰り返す。ここで、dは縦方向のズ
レ量を表す。またcは横方向のズレ量に対応する。すな
わち、くさびの角度を45度にしているので、cから横
方向のズレを演算して一義的に求めることができる。他
の角度とした場合にはその角度に応じた演算を行えばよ
い。なお、ここではカラーフィルタ基板の位置を調整し
ているが、フォトマスク基板の位置を調整してもよい。
FIG. 12 (c) shows a state in which a positional deviation has occurred. At this time, a 2 = b 2 ± c and L 2 = L 1
(2.0 mm) ± d. These deviations c and d are ±
If it is 30 μm or more, the position of the color filter substrate 10 is adjusted so as to be ± 30 μm or less. Then, an image is input again from the CCD camera 6 and the above processing is repeated until the normal state is reached. Here, d represents the amount of deviation in the vertical direction. Further, c corresponds to the amount of deviation in the horizontal direction. That is, since the angle of the wedge is 45 degrees, it is possible to uniquely obtain the deviation in the lateral direction from c. If another angle is set, the calculation according to the angle may be performed. Although the position of the color filter substrate is adjusted here, the position of the photomask substrate may be adjusted.

【0032】ここで、カラーフィルタ基板10の搬送方
向や表裏が逆であったり、或いはフォトマスク基板20
のセッティング位置や表裏が逆であったりすると、カラ
ーフィルタ基板10側のアライメントマークとフォトマ
スク基板20側のアライメントマークが逆向きになる。
これによりカラーフィルタ基板10やフォトマスク基板
20の設定が不良であることが確認できるのである。
Here, the conveying direction of the color filter substrate 10 and the front and back are reversed, or the photomask substrate 20 is used.
If the setting position or the front and back are reversed, the alignment mark on the color filter substrate 10 side and the alignment mark on the photomask substrate 20 side are in opposite directions.
This makes it possible to confirm that the settings of the color filter substrate 10 and the photomask substrate 20 are defective.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラーフ
ィルタの製造方法は、フォトマスク基板とカラーフィル
タ基板の位置合わせにくさび型のアライメントマークを
使用したことにより、各基板上のアライメントマークの
位置関係を1ライン上の検出のみで素早く認識できるこ
とから、位置合わせに要する時間を短縮して製造効率を
上げることができる。また、フォトマスク基板とカラー
フィルタ基板の向きや表裏を間違えた場合、くさび型の
アライメントマークが逆になるので、両者のセッティン
グ間違いを簡単に発見でき、その後の無駄な工程を未然
に防止することができる。
As described above, according to the method of manufacturing a color filter of the present invention, since the wedge-shaped alignment mark is used for aligning the photomask substrate and the color filter substrate, the alignment mark on each substrate is Since the positional relationship can be quickly recognized only by detecting on one line, it is possible to shorten the time required for the alignment and improve the manufacturing efficiency. Also, if the orientation of the photomask substrate and the color filter substrate or the front and back are wrong, the wedge-shaped alignment marks will be reversed, so you can easily find the setting mistake of both and prevent the unnecessary process after that. You can

【0034】そして、カラーフィルタ基板におけるアラ
イメントマークを形成しない領域に各着色画素のパター
ンを形成することにより、着色材がアライメントマーク
にかからないので検出を容易に行うことができる。
By forming the pattern of each colored pixel in the area where the alignment mark is not formed on the color filter substrate, the coloring material does not cover the alignment mark, so that the detection can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】一般的なカラーフィルタの構造を示す断面図で
ある。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a general color filter.

【図2】アライメントマークを形成したカラーフィルタ
基板を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a color filter substrate having alignment marks formed thereon.

【図3】パターン部分の面付けの他の例を示す説明図で
ある。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing another example of imposition of pattern portions.

【図4】フォトマスク基板を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a photomask substrate.

【図5】カラーフィルタの製造工程を示す工程図であ
る。
FIG. 5 is a process drawing showing a manufacturing process of a color filter.

【図6】カラーフィルタ基板とフォトマスク基板の位置
合わせ方法の具体例を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a specific example of a method of aligning a color filter substrate and a photomask substrate.

【図7】G用のフォトマスク基板を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a G photomask substrate.

【図8】カラーフィルタにおける着色画素のパターン配
置図である。
FIG. 8 is a pattern layout diagram of colored pixels in a color filter.

【図9】同じく別のパターン配置図である。FIG. 9 is another pattern layout diagram of the same.

【図10】同じく別のパターン配置図である。FIG. 10 is another pattern layout diagram of the same.

【図11】同じく別のパターン配置図である。FIG. 11 is another pattern layout diagram of the same.

【図12】カラーフィルタ基板とフォトマスク基板のア
ライメント状態を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing an alignment state of a color filter substrate and a photomask substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 カラーフィルタ基板 11 パターン部分 12 アライメントマーク領域 20 フォトマスク基板 21 パターン部分 22 アライメントマーク領域 10 Color Filter Substrate 11 Pattern Part 12 Alignment Mark Area 20 Photomask Substrate 21 Pattern Part 22 Alignment Mark Area

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 遮光層のパターンを形成したカラーフィ
ルタ基板上に赤、緑、青の各着色画素のパターンを順次
位置合わせして形成することによりカラーフィルタを製
造する方法において、くさび型の第1のアライメントマ
ークを形成したフォトマスク基板と、くさび型の第2の
アライメントマークを形成したカラーフィルタ基板とを
用い、前記第1のアライメントマークと前記第2のアラ
イメントマークによりフォトマスク基板とカラーフィル
タ基板の位置合わせを行うことを特徴とするカラーフィ
ルタの製造方法。
1. A method of manufacturing a color filter by sequentially aligning and forming patterns of colored pixels of red, green, and blue on a color filter substrate on which a pattern of a light-shielding layer is formed. A photomask substrate on which the first alignment mark is formed and a color filter substrate on which the wedge-shaped second alignment mark is formed are used, and the photomask substrate and the color filter are formed by the first alignment mark and the second alignment mark. A method for manufacturing a color filter, which comprises aligning a substrate.
【請求項2】 前記カラーフィルタ基板における前記第
2のアライメントマークを遮光層のパターンの形成時と
同時に形成し、当該第2のアライメントマークを形成し
ない領域に前記各着色画素のパターンを形成することを
特徴とする請求項1記載のカラーフィルタの製造方法。
2. The second alignment mark on the color filter substrate is formed at the same time when the pattern of the light shielding layer is formed, and the pattern of each colored pixel is formed in a region where the second alignment mark is not formed. The method of manufacturing a color filter according to claim 1, wherein
【請求項3】 赤、緑、青の各着色画素のパターンを形
成する時に用いる位置合わせ用の第2のアライメントマ
ークが付されたカラーフィルタ基板であって、該第2の
アライメントマークが、フォトマスク基板に形成したく
さび型の第1のアライメントマークに対応して形成され
たくさび型のアライメントマークであることを特徴とす
るカラーフィルタ基板。
3. A color filter substrate having a second alignment mark for alignment used when forming a pattern of red, green and blue colored pixels, wherein the second alignment mark is a photo film. A color filter substrate, which is a wedge-shaped alignment mark formed corresponding to a wedge-shaped first alignment mark formed on a mask substrate.
【請求項4】 前記第2のアライメントマークが遮光層
のパターンの形成時と同時に形成され、各着色画素のパ
ターンが形成されるパターン部分の脇に形成されたもの
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
基板。
4. The second alignment mark is formed at the same time when the pattern of the light shielding layer is formed, and is formed beside a pattern portion where the pattern of each colored pixel is formed. Item 3. A color filter substrate according to item 3.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009042354A (en) * 2007-08-07 2009-02-26 Dainippon Printing Co Ltd Retardation control member, method of manufacturing the same and method of adjusting alignment

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