JPH11202116A - Manufacture of color filter and color filter - Google Patents

Manufacture of color filter and color filter

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Publication number
JPH11202116A
JPH11202116A JP355298A JP355298A JPH11202116A JP H11202116 A JPH11202116 A JP H11202116A JP 355298 A JP355298 A JP 355298A JP 355298 A JP355298 A JP 355298A JP H11202116 A JPH11202116 A JP H11202116A
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JP
Japan
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protective film
color filter
layer
light
master
Prior art date
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Pending
Application number
JP355298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisao Nishikawa
尚男 西川
Hiroshi Kiguchi
浩史 木口
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Priority to TW087102417A priority patent/TW442693B/en
Priority to PCT/JP1998/000718 priority patent/WO1998037444A1/en
Priority to US09/171,527 priority patent/US6322936B1/en
Publication of JPH11202116A publication Critical patent/JPH11202116A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the manufacture of the color filter where at least the top surface of a protection film corresponding to a filter element is flatly formed. SOLUTION: On a colored layer 15b, a protection film precursor 17a is mounted (G). The top surface corresponding to at least a light transmission area (filter element) is a flat original disk 19 and the top surface of the protection film precursor 17a is made flat to form a protection film precursor layer 17b (H). The protection film 17c is formed by curing the protection film precursor layer 17b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタの
保護膜に係わる。具体的には、表面を平滑化した保護膜
の改良に係わる。また、上記保護膜とスペーサを一体成
形し、スペーサの配置個所を容易に調整することのでき
るカラーフィルタの製造方法に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protective film for a color filter. Specifically, the present invention relates to improvement of a protective film having a smooth surface. In addition, the present invention relates to a method for manufacturing a color filter in which the protective film and the spacer are integrally formed, and an arrangement position of the spacer can be easily adjusted.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10は、カラーフィルタ10を組み込
んだTFT(Thin Film Transistor)カラー液晶パネル
の断面図である。カラー液晶パネルはカラーフィルタ1
0と対向するガラス基板4aを備え、その間に液晶組成
物2aを封入することにより形成される。このカラーフ
ィルタ10は、ガラス基板4b上に赤色(R)、緑色
(G)及び青色(B)の着色層6を液晶パネルの各原色
の表示要素に対応して設けたもので、液晶パネルでカラ
ーを表示させるための必須のフィルタである。また、各
着色層6の間にはコントラストの向上、色材の混合防止
等のためにブラックマトリクス9が形成される。さら
に、各着色層6上には保護層7及び共通電極8が順次形
成されている。一方、ガラス基板4aの内側には透明な
画素電極3とTFT(図示せず)がマトリクス上に形成
されている。両ガラス基板4a、4bの面内には配向膜
1a、1bが形成されており、これをラビング処理する
ことにより液晶分子を一定方向に配列させることができ
る。配向膜1a、1bで囲まれる領域(セルギャップ)
には、セルギャップの隙間を一定に保つためにスペーサ
2bが封入されている。スペーサ2bとして、球状のシ
リカ、ポリスチレン等が使用されている。この液晶パネ
ルにバックライト光を照射し、液晶組成物2aをバック
ライト光の透過率を変化させる光シャッターとして機能
させることによりカラー表示を行うことができる。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a sectional view of a TFT (Thin Film Transistor) color liquid crystal panel in which a color filter 10 is incorporated. Color LCD panel is color filter 1
It is formed by providing a glass substrate 4a opposed to a liquid crystal composition 0 and sealing a liquid crystal composition 2a therebetween. This color filter 10 is provided with red (R), green (G) and blue (B) coloring layers 6 on a glass substrate 4b corresponding to the display elements of each primary color of the liquid crystal panel. This is an indispensable filter for displaying colors. Further, a black matrix 9 is formed between the colored layers 6 in order to improve contrast, prevent mixing of coloring materials, and the like. Further, a protective layer 7 and a common electrode 8 are sequentially formed on each colored layer 6. On the other hand, a transparent pixel electrode 3 and a TFT (not shown) are formed on a matrix inside the glass substrate 4a. Alignment films 1a and 1b are formed in the planes of the two glass substrates 4a and 4b, and by subjecting them to rubbing treatment, liquid crystal molecules can be arranged in a certain direction. Region surrounded by alignment films 1a and 1b (cell gap)
Is filled with a spacer 2b to keep the cell gap constant. Spherical silica, polystyrene, or the like is used as the spacer 2b. By irradiating the liquid crystal panel with backlight, and causing the liquid crystal composition 2a to function as an optical shutter for changing the transmittance of the backlight, color display can be performed.

【0003】従来、着色層6を保護する目的で、また、
着色層6の形成によって生じた段差を平坦にする目的
で、着色層6上に保護膜をスピンコート、ロールコート
法等の方法で塗布し、固化させて形成していた。
Conventionally, for the purpose of protecting the colored layer 6,
For the purpose of flattening steps caused by the formation of the colored layer 6, a protective film is applied on the colored layer 6 by a method such as spin coating or roll coating, and then solidified.

【0004】また、セルギャップにスペーサを散布する
場合、フロンやアルコール等の低沸点有機溶媒中に超音
波等でスペーサを分散させておき、このスペーサ分散液
をセルギャップに噴霧した後、乾燥させて有機溶媒を蒸
発させる湿式法や、スペーサとガスの混合層を窒素ガス
等で噴射して分散させる乾式法等が用いられていた。
When a spacer is sprayed on the cell gap, the spacer is dispersed in a low boiling organic solvent such as chlorofluorocarbon or alcohol by ultrasonic waves or the like, and this spacer dispersion is sprayed on the cell gap and then dried. A wet method of evaporating an organic solvent by a dry method, and a dry method of spraying and dispersing a mixed layer of a spacer and a gas with nitrogen gas or the like have been used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、保護膜
を上記の方法で形成すると、保護膜の表面を完全に平坦
化することは困難であるため、表面に凹凸が形成される
場合がある。かかる状態で保護膜上に透明電極をスパッ
タ法、蒸着法等の方法で形成すると、透明電極に段差が
形成されるため、透明電極に印加される電圧が不均一に
なり、断線等が生じる原因となることがあった。
However, if the protective film is formed by the above-described method, it is difficult to completely flatten the surface of the protective film, so that irregularities may be formed on the surface. If a transparent electrode is formed on the protective film in this state by a method such as a sputtering method or a vapor deposition method, a step is formed in the transparent electrode, and the voltage applied to the transparent electrode becomes non-uniform, which may cause disconnection or the like. Was sometimes

【0006】また、セルギャップにスペーサを封入する
場合、上記従来技術ではセルギャップ間に均一にスペー
サを分散させることができても、フィルタエレメント上
にスペーサが配置される場合がある。この場合、フィル
タエレメント上に配置されたスペーサが光を散乱させ、
液晶パネルの表示のコントラストを低下させる原因とな
っていた。特に、プロジェクタ等を用いて液晶パネルの
表示を拡大する場合には、微少な欠陥でも問題となる。
また、セルギャップにスペーサを分散させるときに不純
物が混入する場合があり、液晶の比抵抗を変化させる原
因にもなっていた。このため、歩留りが低下し、コスト
が上がる結果となっていた。
In the case where the spacer is sealed in the cell gap, the spacer may be arranged on the filter element even if the spacer can be uniformly dispersed between the cell gaps in the above-mentioned conventional technology. In this case, the spacer arranged on the filter element scatters light,
This causes a reduction in the contrast of the display of the liquid crystal panel. In particular, when the display of the liquid crystal panel is enlarged using a projector or the like, even a minute defect causes a problem.
In addition, impurities may be mixed when dispersing the spacers in the cell gap, which may cause a change in the specific resistance of the liquid crystal. For this reason, the yield has been reduced and the cost has been increased.

【0007】そこで、本発明はこのような問題点に鑑
み、着色層の光透過領域(フィルタエレメント)に対応
する保護膜の表面を平坦に形成することのできるカラー
フィルタの製造方法及びその製造方法で得られるカラー
フィルタを提供することを第1の目的とする。
In view of the above problems, the present invention provides a method of manufacturing a color filter capable of forming a flat surface of a protective film corresponding to a light transmitting region (filter element) of a colored layer, and a method of manufacturing the same. It is a first object to provide a color filter obtained by:

【0008】さらには、カラーフィルタの液晶を封入す
るセルの間隔を一定に保つための支持部材と保護膜とを
一体成形することにより、上記支持部材の配置個所を容
易に調整することのできるカラーフィルタの製造方法及
びその製造方法で得られるカラーフィルタを提供するこ
とを第2の目的とする。
Further, by integrally forming a support member and a protective film for keeping the distance between cells for enclosing liquid crystal of the color filter constant, a color where the arrangement of the support member can be easily adjusted. A second object is to provide a method of manufacturing a filter and a color filter obtained by the method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するべ
く、本発明のカラーフィルタの製造方法は、基板上に着
色層を形成する工程を備えるカラーフィルタの製造方法
において、着色層上に保護膜前駆体を載せる第1の工程
と、少なくとも着色層の光透過領域(フィルタエレメン
ト)に対応する表面が平坦な原盤で保護膜前駆体の表面
を平坦にし、保護膜前駆体層を形成する第2の工程と、
保護膜前駆体層を硬化して保護膜を形成する第3の工程
と、を備える。この方法により、保護膜の表面を平坦に
形成することができる。
In order to achieve this object, a method of manufacturing a color filter according to the present invention is directed to a method of manufacturing a color filter including a step of forming a colored layer on a substrate. A first step of mounting a precursor, and a second step of forming a protective film precursor layer by flattening the surface of the protective film precursor with an original master having at least a surface corresponding to a light transmitting region (filter element) of the colored layer. Process and
A third step of curing the protective film precursor layer to form a protective film. With this method, the surface of the protective film can be formed flat.

【0010】また、第2の工程では、原盤の表面の所定
位置に凹部が設けられている原盤で保護膜前駆体層を形
成し、第3の工程でカラーフィルタの液晶を封入するセ
ルの間隔(セルギャップ)を一定に保つための支持部材
(スペーサ)と保護膜とを一体成形することが好まし
い。この方法により、スペーサの配置個所を容易に調整
することができる。
In the second step, a protective film precursor layer is formed on the master having a concave portion at a predetermined position on the surface of the master, and in the third step, the space between cells for enclosing the liquid crystal of the color filter is formed. It is preferable that a support member (spacer) for keeping the (cell gap) constant and the protective film be integrally formed. According to this method, the location of the spacer can be easily adjusted.

【0011】また、着色層は光透過領域以外の領域に形
成される遮光性層(ブラックマトリクス)を備えるもの
であって、上述の所定位置は遮光性層上の任意の位置
(例えば、格子状に配列されたブラックマトリクスの交
差点)に対応する位置であることが好ましい。この方法
により、フィルタエレメント上にスペーサが形成されな
いようにすることができるため、歩留りが向上し、且
つ、製造工程を簡略化することができる。
The colored layer includes a light-shielding layer (black matrix) formed in a region other than the light-transmitting region, and the above-mentioned predetermined position is an arbitrary position on the light-shielding layer (for example, a grid-like shape). (Intersection points of black matrices arranged in a matrix). By this method, it is possible to prevent the spacer from being formed on the filter element, so that the yield can be improved and the manufacturing process can be simplified.

【0012】さらに、凹部は円柱状の形状であることが
好ましい。スペーサを円柱状の形状とすることで液晶の
配向の乱れを抑制することができ、液晶パネルの表示の
コントラストを高めることができる。また、保護膜前駆
体層は、エネルギーの付与により硬化可能な材質から構
成されることが好ましい。特に、このエネルギーは、光
と熱の何れか一方、又は、両者であることが好ましい。
保護膜前駆体は、紫外線硬化型樹脂を含む材質であるこ
とが好ましい。
Further, it is preferable that the recess has a columnar shape. By making the spacers have a columnar shape, disturbance of alignment of liquid crystal can be suppressed, and display contrast of a liquid crystal panel can be increased. The protective film precursor layer is preferably made of a material that can be cured by applying energy. In particular, this energy is preferably one or both of light and heat.
The protective film precursor is preferably made of a material containing an ultraviolet curable resin.

【0013】本発明に係わるカラーフィルタは、基板
と、この基板上に形成された着色層と、を備えるカラー
フィルタにおいて、着色層上に少なくとも着色層の光透
過領域に対応する表面が平坦な原盤で形成された保護膜
を備える。
A color filter according to the present invention is a color filter comprising a substrate and a colored layer formed on the substrate, wherein a master having a flat surface corresponding to at least a light transmitting region of the colored layer on the colored layer. And a protective film formed by:

【0014】特に、本発明に係わるカラーフィルタは、
原盤の表面の所定位置に凹部が形成され、この原盤で一
体的に形成されたカラーフィルタの液晶を封入するセル
の間隔を一定に保つための支持部材及び保護膜を備える
ことが好ましい。
In particular, the color filter according to the present invention comprises:
It is preferable that a concave portion is formed at a predetermined position on the surface of the master, and a support member and a protective film for keeping a constant interval between cells for enclosing liquid crystal of a color filter formed integrally with the master are provided.

【0015】また、着色層は光透過領域以外の領域に形
成される遮光性層を備えるものであって、上述の所定位
置は遮光性層上の任意の位置に対応する位置であること
が好ましい。凹部は円柱状の形状であることが好まし
い。
The colored layer includes a light-shielding layer formed in a region other than the light-transmitting region, and the above-mentioned predetermined position is preferably a position corresponding to an arbitrary position on the light-shielding layer. . Preferably, the recess has a columnar shape.

【0016】さらに、保護膜は、エネルギーの付与によ
り硬化可能な材質から構成されることが好ましく、この
エネルギーは、光と熱の何れか一方、又は、両者である
ことが好ましい。
Further, the protective film is preferably made of a material which can be cured by applying energy, and the energy is preferably one or both of light and heat.

【0017】また、保護膜は、紫外線硬化型樹脂を含む
材質であることが好ましい。
Preferably, the protective film is made of a material containing an ultraviolet curable resin.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】(発明の実施の形態1)本実施の
形態は、顔料分散法により着色層を形成した後、この着
色層上に保護膜を形成する際に、少なくとも所定の領域
において平坦な表面を備える原盤で保護膜を形成するこ
とにより、着色層の光透過領域に対応する保護膜の表面
を平坦化するカラーフィルタの製造方法に係わるもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Embodiment 1) In this embodiment, after a colored layer is formed by a pigment dispersion method, when a protective film is formed on the colored layer, at least a predetermined region is formed. The present invention relates to a method for manufacturing a color filter for forming a protective film on a master having a flat surface, thereby flattening the surface of the protective film corresponding to the light transmitting region of the colored layer.

【0019】但し、本実施の形態では、顔料分散法によ
るカラーフィルタの製造法を例に説明するが、染色法、
電着法、印刷法等の何れの方法にも適用することができ
る。
In this embodiment, a method of manufacturing a color filter by a pigment dispersion method will be described as an example.
The present invention can be applied to any method such as an electrodeposition method and a printing method.

【0020】[カラーフィルタの製造工程]以下、図1
乃至図4を参照しながら本実施の形態を説明する。ここ
で、図1乃至図4はカラーフィルタの製造工程断面図で
ある。
[Manufacturing Process of Color Filter] FIG.
This embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 to FIG. 4 are cross-sectional views of the manufacturing process of the color filter.

【0021】ブラックマトリクス形成工程(図1
(A)) カラーフィルタの基礎となる透明基板11上に遮光性を
有する層、例えば、クロムからなる層をスパッタ法等の
方法により所定の厚さ(例えば、0.15μm)形成
し、さらにこの上にレジスト層(図示せず)を形成す
る。次に、このレジスト層を所定のパターンに応じて露
光した後に現像し、レジスト層をパターン化する。そし
て、このパターン化されたレジスト層をマスクとしてク
ロム層をエッチングした後にレジスト層を除去してパタ
ーン化された遮光性を有する層、即ち、ブラックマトリ
クス13を形成する。
Black matrix forming step (FIG. 1)
(A)) A layer having a light-shielding property, for example, a layer made of chromium is formed on a transparent substrate 11 serving as a basis of a color filter by a method such as a sputtering method to a predetermined thickness (for example, 0.15 μm). A resist layer (not shown) is formed thereon. Next, the resist layer is exposed according to a predetermined pattern and then developed to pattern the resist layer. Then, after the chromium layer is etched using the patterned resist layer as a mask, the resist layer is removed to form a patterned light-shielding layer, that is, a black matrix 13.

【0022】尚、ブラックマトリクス13の構造として
は、クロムと酸化クロムを積層した構造とすることで、
光干渉効果により低反射させることも可能である。
The black matrix 13 has a structure in which chromium and chromium oxide are laminated.
Low reflection can also be achieved by the light interference effect.

【0023】また、ブラックマトリクス13の組成とし
て、例えば、ポリイミド系樹脂やアクリル系樹脂に黒色
染料、黒色顔料又はカーボンブラック等を分散させた樹
脂を用いることもできる。
As the composition of the black matrix 13, for example, a resin in which a black dye, a black pigment, carbon black, or the like is dispersed in a polyimide resin or an acrylic resin can be used.

【0024】着色感光性樹脂層(R)塗布工程(図1
(B)) 色材としての顔料をポリイミド等の樹脂に分散させるこ
とで赤色(R)に着色された感光性樹脂を、ブラックマ
トリクス13が形成された基板11上に塗布して着色感
光性樹脂層15aを形成する。塗布方法としては、スピ
ンコート法、ロールコート法、ディップコート法等の方
法を用いることができる。着色感光性樹脂層15aの厚
さは、必要とされる色特性に応じて決定され、1μm乃
至2μm程度である。
Step of coating colored photosensitive resin layer (R) (FIG. 1)
(B)) A photosensitive resin colored red (R) by dispersing a pigment as a coloring material in a resin such as polyimide is coated on the substrate 11 on which the black matrix 13 is formed, and the colored photosensitive resin is formed. The layer 15a is formed. As a coating method, a method such as a spin coating method, a roll coating method, and a dip coating method can be used. The thickness of the colored photosensitive resin layer 15a is determined according to required color characteristics, and is about 1 μm to 2 μm.

【0025】露光工程(図1(C)) 図1(C)に示すように、マスクAを介して着色感光性
樹脂層15aの所定の領域のみ露光する。マスクAは、
製造しようとするカラーフィルタのRの着色パターンに
対応した領域においてのみ、光が透過するようにパター
ン形成されたものである。
Exposure Step (FIG. 1C) As shown in FIG. 1C, only a predetermined area of the colored photosensitive resin layer 15a is exposed through a mask A. Mask A is
The pattern is formed such that light is transmitted only in a region corresponding to the R color pattern of the color filter to be manufactured.

【0026】現像工程(図2(D)) 露光工程において露光領域以外の領域を現像液により溶
解除去し、着色層(R)を形成する。現像液としては、
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、リン酸三ナ
トリウムとケイ酸ナトリウムの混合溶液等のアルカリ水
溶液を用いることができる。
Developing Step (FIG. 2D) In the exposing step, areas other than the exposed area are dissolved and removed with a developer to form a colored layer (R). As a developer,
An alkaline aqueous solution such as tetramethylammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and a mixed solution of trisodium phosphate and sodium silicate can be used.

【0027】着色層(G、B)形成工程(図2(E)) 着色層G、Bについて、着色層Rの形成と同様に、着色
感光性樹脂層塗布工程、露光工程、現像工程をそれぞれ
繰り返して行うことにより、図2(E)に示すように、
R、G、Bの着色層15bを形成する。
Step of Forming Colored Layers (G, B) (FIG. 2E) For the colored layers G and B, similarly to the formation of the colored layer R, a colored photosensitive resin layer application step, an exposure step, and a development step are respectively performed. By repeating this, as shown in FIG.
The R, G, and B colored layers 15b are formed.

【0028】保護膜前駆体層形成工程(図2(F)乃至
図3(H)) 図2(F)に示すように、着色層15b上に保護膜前駆
体17aを滴下する。保護膜前駆体17aの組成として
は、保護膜化した際にカラーフィルタとして要求される
光透過性や色特性の影響がなく、保護膜としての機能を
満足するものであれは特に制限されるものではなく、種
々の樹脂系、ガラス系やセラミック系の材料が利用でき
る。
Step of Forming Protective Film Precursor Layer (FIGS. 2 (F) to 3 (H)) As shown in FIG. 2 (F), a protective film precursor 17a is dropped on the colored layer 15b. The composition of the protective film precursor 17a is not particularly limited as long as it does not affect the light transmittance and color characteristics required as a color filter when the protective film is formed and satisfies the function as a protective film. Instead, various resin-based, glass-based, and ceramic-based materials can be used.

【0029】さらには、保護膜前駆体17aは、エネル
ギーの付与により硬化可能な材質であることが好まし
い。このような材質からなる保護膜前駆体17aは、保
護膜化した際に堅牢な膜となり、保護膜の信頼性が増
す。
Further, the protective film precursor 17a is preferably a material that can be cured by applying energy. The protective film precursor 17a made of such a material becomes a robust film when formed into a protective film, and the reliability of the protective film increases.

【0030】エネルギーとしては、光、熱の何れか一方
又は両者であることが好ましい。このようにすること
で、汎用の露光装置やベイク炉、ホットプレート等を利
用することができ、省設備コスト化、生産性向上を図る
ことができる。
The energy is preferably one or both of light and heat. In this manner, a general-purpose exposure apparatus, a baking furnace, a hot plate, and the like can be used, so that equipment cost can be reduced and productivity can be improved.

【0031】このような材質として、例えば、紫外線硬
化型のアクリル系樹脂があげられる。紫外線硬化型のア
クリル系樹脂は、市販の様々な樹脂や感光剤を使用して
優れた光学特性を有し、また、短時間で調合することが
できるため好適である。
As such a material, for example, an ultraviolet curable acrylic resin can be used. UV-curable acrylic resins are suitable because they have excellent optical characteristics using various commercially available resins and photosensitive agents, and can be prepared in a short time.

【0032】紫外線硬化型のアクリル系樹脂の基本組成
の具体例としては、プレポリマーまたはオリゴマー、モ
ノマー、光重合開始剤があげられる。
Specific examples of the basic composition of the ultraviolet-curable acrylic resin include a prepolymer or oligomer, a monomer, and a photopolymerization initiator.

【0033】プレポリマーまたはオリゴマーとしては、
例えば、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレー
ト類、ポリエステルアクリレート類、ポリエーテルアク
リレート類、スピロアセタール系アクリレート類等のア
クリレート類、エポキシメタクリレート類、ウレタンメ
タクリレート類、ポリエステルメタクリレート類、ポリ
エーテルメタクリレート類等のメタクリレート類等が利
用できる。
As the prepolymer or oligomer,
For example, acrylates such as epoxy acrylates, urethane acrylates, polyester acrylates, polyether acrylates, and spiroacetal acrylates; methacrylates such as epoxy methacrylates, urethane methacrylates, polyester methacrylates, and polyether methacrylates; Is available.

【0034】モノマーとしては、例えば、2−エチルヘ
キシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキ
シエチルメタクリレート、N−ビニル−2−ピロリド
ン、カルビトールアクリレート、テトラヒドロフルフリ
ルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロ
ペンテニルアクリレート、1,3−ブタンジオールアク
リレート等の単官能性モノマー、1,6−ヘキサンジオ
ールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタ
クリレート、ネオペンチルグリコールアクリレート、ポ
リエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリ
トールジアクリレート等の二官能性モノマー、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロ
パントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリア
クリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト等の多官能性モノマーが挙げられる。
As the monomer, for example, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, carbitol acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, isovol Monofunctional monomers such as nyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, 1,3-butanediol acrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol acrylate, polyethylene glycol diacrylate, Bifunctional monomers such as pentaerythritol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate DOO, pentaerythritol triacrylate, and polyfunctional monomers such as dipentaerythritol hexaacrylate.

【0035】光重合開始剤としては、例えば、2,2−
ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン等のアセトフ
ェノン類、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、p−イ
ソプロピル−α−ヒドロキシイソブチルフェノン等のブ
チルフェノン類、p−tert−ブチルジクロロアセト
フェノン、p−tert−ブチルトリクロロアセトフェ
ノン、α、α−ジクロル−4−フェノキシアセトフェノ
ン等のハロゲン化アセトフェノン類、ベンゾフェノン、
N,N−テトラエチル−4,4−ジアミノベンゾフェノ
ン等のベンゾフェノン類、ベンジル、ベンジルジメチル
ケタール等のベンジル類、ベンゾイン、ベンゾインアル
キルエーテル等のベンゾイン類、1−フェニル−1,2
−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オ
キシム等のオキシム類、2−メチルチオキサントン、2
−クロロチオキサントン等のキサントン類、ベンゾイン
エーテル、イソブチルベンゾインエーテル等のベンゾイ
ンエーテル類、ミヒラーケトン類のラジカル発生化合物
が利用できる。
As the photopolymerization initiator, for example, 2,2-
Acetophenones such as dimethoxy-2-phenylacetophenone, α-hydroxyisobutylphenone, butylphenones such as p-isopropyl-α-hydroxyisobutylphenone, p-tert-butyldichloroacetophenone, p-tert-butyltrichloroacetophenone, α, halogenated acetophenones such as α-dichloro-4-phenoxyacetophenone, benzophenone,
Benzophenones such as N, N-tetraethyl-4,4-diaminobenzophenone; benzyls such as benzyl and benzyldimethylketal; benzoins such as benzoin and benzoin alkyl ether; 1-phenyl-1,2
Oximes such as -propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 2-methylthioxanthone,
-Radical generating compounds such as xanthones such as chlorothioxanthone, benzoin ethers such as benzoin ether and isobutyl benzoin ether, and Michler's ketones can be used.

【0036】尚、必要に応じて、酸素による硬化阻害を
防止する目的でアミン類等の化合物を添加したり、塗布
を容易にする目的で溶剤成分を添加したりしてもよい。
その溶剤成分としては、特にその種類に限定されるもの
ではなく種々の有機溶剤を適用可能である。例えば、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プ
ロピレングリコールモノプロピルエーテル、メトキシメ
チルプロピオネート、メトキシエチルプロピオネート、
エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、エチ
ルラクテート、エチルピルビネート、メチルアミルケト
ン、シクロヘキサノン、キシレン、トルエン、ブチルア
セテート等のうち一種または複数種類の混合溶液を利用
できる。
If necessary, a compound such as an amine may be added to prevent curing inhibition by oxygen, or a solvent component may be added to facilitate coating.
The solvent component is not particularly limited to the type, and various organic solvents can be applied. For example, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether, methoxymethyl propionate, methoxyethyl propionate,
One or more mixed solutions of ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, methyl amyl ketone, cyclohexanone, xylene, toluene, butyl acetate and the like can be used.

【0037】そして、少なくともフィルタエレメントに
対応する表面が平坦な原盤19を、図3(G)に示すよ
うに、着色層上に滴下された保護膜前駆体17aに密着
させて押し拡げ、図3(H)に示すように、所定の領域
に保護膜前駆体層17bを形成する。この場合、原盤1
9の表面の平坦度は高精度であることが望ましい。具体
的には、原盤19の凹凸は、±0.1μm以内であるこ
とが望ましい。
Then, as shown in FIG. 3 (G), the master 19 having a flat surface corresponding to at least the filter element is brought into close contact with the protective film precursor 17a dropped on the coloring layer and spread. As shown in (H), a protective film precursor layer 17b is formed in a predetermined region. In this case, Master 1
It is desirable that the flatness of the surface of No. 9 be high precision. Specifically, the irregularities of the master 19 are desirably within ± 0.1 μm.

【0038】尚、この工程において、保護膜前駆体をス
ピンコート法、ロールコート法等の方法により、予め着
色層15b上に、或いは原盤19上に塗り拡げてから、
原盤19を密着させてもよい。
In this step, the protective film precursor is previously spread on the colored layer 15b or the master 19 by a method such as spin coating or roll coating.
The master 19 may be closely attached.

【0039】保護膜前駆体層硬化工程(図3(I)) 保護膜前駆体層17bを所定の領域に形成した後、保護
膜前駆体層17bの組成に応じた硬化処理をすることに
より保護膜前駆体層17bを硬化させて保護膜17cを
得る。本実施の形態では、紫外線硬化型のアクリル系樹
脂を用いるので紫外線を所定の条件により照射すること
により、保護膜前駆体層17bを硬化させる。
Step of Hardening Precursor Film Precursor Layer (FIG. 3 (I)) After the protective film precursor layer 17b is formed in a predetermined area, protection is performed by performing a curing process according to the composition of the protective film precursor layer 17b. The protective layer 17c is obtained by curing the film precursor layer 17b. In the present embodiment, since an ultraviolet-curable acrylic resin is used, the protective film precursor layer 17b is cured by irradiating ultraviolet rays under predetermined conditions.

【0040】原盤剥離工程(図4(J)) 保護膜17cを形成した後、図4(F)に示したよう
に、原盤19を基板11から剥離する。
Master Disc Peeling Step (FIG. 4 (J)) After forming the protective film 17c, the master disc 19 is peeled from the substrate 11 as shown in FIG. 4 (F).

【0041】透明電極形成工程(図4(K)) 次いで、スパッタ法、蒸着法等の公知の手法を用いて透
明電極21aを保護膜17cの全面にわたって形成す
る。透明電極21aの組成としては、ITO(Indium T
in Oxide) 、酸化インジウムと酸化亜鉛の複合酸化物
等、光透過性導電性を兼ね備えた材料を用いることがで
きる。
Transparent Electrode Forming Step (FIG. 4K) Next, a transparent electrode 21a is formed over the entire surface of the protective film 17c by using a known method such as a sputtering method or a vapor deposition method. As a composition of the transparent electrode 21a, ITO (Indium T
In Oxide), a material having both light-transmitting and conductive properties, such as a composite oxide of indium oxide and zinc oxide, can be used.

【0042】パターニング工程(図4(L)) 液晶パネルの駆動方式として金属層と絶縁層とを交互に
積層したMIM(metal insulate metal)を採用する場
合は、透明電極21aをパターニングする。
Patterning Step (FIG. 4 (L)) When a metal insulate metal (MIM) in which metal layers and insulating layers are alternately laminated is adopted as a driving method of the liquid crystal panel, the transparent electrode 21a is patterned.

【0043】尚、液晶パネルの駆動にTFT(Thin Fil
m Transistor)等を用いる場合は、この工程は不要であ
る。
Note that a TFT (Thin Fil) is used to drive the liquid crystal panel.
This step is not necessary when m Transistor) or the like is used.

【0044】本実施の形態によれば、保護膜の表面を高
精度に平坦化することができるため、保護膜上に形成さ
れた共通電極に印加される電圧を均一化することができ
る。従って、液晶パネルが単純マトリクス駆動方式によ
る場合、クロストークの発生を抑制することができる。
According to the present embodiment, since the surface of the protective film can be flattened with high accuracy, the voltage applied to the common electrode formed on the protective film can be made uniform. Therefore, when the liquid crystal panel adopts the simple matrix driving method, it is possible to suppress the occurrence of crosstalk.

【0045】さらに、本実施の形態によれば、保護膜上
に形成された共通電極(ITO膜)の面抵抗のばらつき
を抑えることができるため、液晶パネルの表示ムラを防
止できる。
Further, according to the present embodiment, since the variation in the sheet resistance of the common electrode (ITO film) formed on the protective film can be suppressed, display unevenness of the liquid crystal panel can be prevented.

【0046】(発明の実施の形態2)本実施の形態は、
表面上の所定の位置に凹部を備える原盤でカラーフィル
タの保護膜とスペーサを一体成形するとともに、スペー
サを好適な位置に配置するものである。
(Second Embodiment of the Invention)
The protective film of the color filter and the spacer are integrally formed on a master having a concave portion at a predetermined position on the surface, and the spacer is arranged at a suitable position.

【0047】[カラーフィルタの製造工程]以下、図5
及び図6を参照して本実施の形態を説明する。ここで、
図5及び図6はカラーフィルタの製造工程の断面図であ
る。但し、基板上にブラックマトリクス及び着色層を形
成するまでの工程は実施の形態1と同じであるため、説
明は省略する。
[Manufacturing Process of Color Filter] FIG.
This embodiment will be described with reference to FIG. here,
5 and 6 are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing a color filter. However, the steps up to the formation of the black matrix and the colored layer on the substrate are the same as those of the first embodiment, and thus the description is omitted.

【0048】保護膜前駆体層形成工程(図5(A)及び
(B)) 図5(A)に示すように、着色層16b上に保護膜前駆
体18aを滴下する。保護膜前駆体18aの組成として
は、後述する工程で硬化(保護膜化)させた場合に、カ
ラーフィルタとして要求される光透過性や色特性への影
響がなく、保護膜としての機能を満足することが必要で
ある。また、スペーサとして要求される適度な強度及び
弾力性等の特性を兼ね備えることで、TFTアレイ等の
素子に対する損傷を防止することができる。さらには、
熱膨張率の差による体積変化を考慮し、配向膜や着色層
の損傷等による液晶パネルの信頼性を低下させないため
に熱膨張率を考慮することが好ましい。このような特性
を有する保護膜前駆体18aの組成として、例えば、上
述した実施の形態1に示したものを利用することができ
る。
Step of Forming Protective Film Precursor Layer (FIGS. 5A and 5B) As shown in FIG. 5A, a protective film precursor 18a is dropped on the colored layer 16b. The composition of the protective film precursor 18a does not affect the light transmittance and color characteristics required for a color filter when cured (protective film) in a step described later, and satisfies the function as a protective film. It is necessary to. In addition, by having appropriate strength and elasticity characteristics required for the spacer, damage to elements such as a TFT array can be prevented. Furthermore,
It is preferable to take into account the volume change due to the difference in the coefficient of thermal expansion and the coefficient of thermal expansion in order not to lower the reliability of the liquid crystal panel due to damage to the alignment film or the colored layer. As the composition of the protective film precursor 18a having such characteristics, for example, the composition shown in the first embodiment can be used.

【0049】次いで、図5(B)に示すように、平坦な
表面の所定の位置に凹部20bを備える原盤20(原盤
の製造工程については、後述する。)を、着色層16b
上に滴下された保護膜前駆体18aに密着させて押し拡
げ、保護膜前駆体層18bを形成する。原盤20に形成
されている凹部20bの深さはスペーサの高さに相当
し、製造しようとする液晶パネルに応じて加工される。
例えば、TFTを駆動素子として用いたVGA仕様の液
晶パネルでは、2μm乃至6μm程度の深さである。ま
た、凹部20bは、図7に示すように、格子状のブラッ
クマトリクスが交差する位置に配置することが好まし
い。かかる構成により、格子状のブラックマトリクスが
交差する位置に容易にスペーサを凸設することができ
る。従って、フィルタエレメント上にスペーサが配置さ
れることはなく、カラーフィルタの製造上の歩留りを向
上させることができる。また、スペーサをブラックマト
リクス上に凸設することでスペーサによる液晶の配向ム
ラや液晶パネルの偏光特性への影響等を低減することが
でき、液晶パネルの画質を好ましい状態に保持すること
ができる。
Next, as shown in FIG. 5B, a master 20 having a recess 20b at a predetermined position on a flat surface (the manufacturing process of the master will be described later) is applied to the coloring layer 16b.
The protective film precursor layer 18b is formed by closely contacting and spreading the protective film precursor 18a dropped thereon. The depth of the recess 20b formed in the master 20 corresponds to the height of the spacer, and is processed according to the liquid crystal panel to be manufactured.
For example, in a VGA liquid crystal panel using a TFT as a driving element, the depth is about 2 μm to 6 μm. In addition, as shown in FIG. 7, it is preferable that the concave portion 20b is disposed at a position where the lattice-shaped black matrix intersects. According to such a configuration, the spacer can be easily provided at a position where the lattice-shaped black matrix intersects. Therefore, no spacer is arranged on the filter element, and the production yield of the color filter can be improved. Further, by providing the spacers on the black matrix, it is possible to reduce unevenness in alignment of liquid crystal due to the spacers, influence on the polarization characteristics of the liquid crystal panel, and the like, and to maintain a favorable image quality of the liquid crystal panel.

【0050】また、凹部20bの形状は、円柱状、角柱
状等の形状が適用できるが、特に、円柱状が好ましい。
スペーサを円柱状に形成することにより、液晶の配向の
乱れを抑制することができる。
The shape of the concave portion 20b can be a columnar shape, a prismatic shape, or the like, but a cylindrical shape is particularly preferable.
By forming the spacer in a columnar shape, disturbance of the alignment of the liquid crystal can be suppressed.

【0051】尚、スペーサはブラックマトリクスの全て
の各格子点に配置する必要はなく、任意の格子点に配置
してもよい。但し、スペーサの配置は、セルギャップを
均一に保持するため、必要な強度が得られるように配置
することが必要である。例えば、スペーサの配置間隔と
して、100μm乃至200μmの範囲が好ましい。
The spacers need not be arranged at all grid points of the black matrix, but may be arranged at arbitrary grid points. However, in order to maintain the cell gap uniformly, it is necessary to arrange the spacers so that a necessary strength is obtained. For example, the spacing between the spacers is preferably in the range of 100 μm to 200 μm.

【0052】また、フィルタエレメントの配置パターン
は図7(A)に示したモザイク配列に限られず、図7
(B)及び図7(C)にそれぞれ示したデルタ配列、ス
トライプ配列でもよい。この場合、スペーサはブラック
マトリクス上の任意の位置に凸設すればよい。但し、図
に示したスペーサの配置パターンは一例であり、これに
限られるものではない。
The arrangement pattern of the filter elements is not limited to the mosaic arrangement shown in FIG.
The delta arrangement and the stripe arrangement shown in FIG. 7B and FIG. 7C may be used. In this case, the spacer may be provided at any position on the black matrix. However, the arrangement pattern of the spacers shown in the figure is an example, and is not limited to this.

【0053】保護膜前駆体層硬化工程(図5(C)) 保護膜前駆体層18bを所定の領域に形成した後、保護
膜前駆体層18bの組成に応じた硬化処理を施す。この
工程により、保護膜前駆体層18bを硬化させ、保護膜
18cを得る。保護膜前駆体層18bとして紫外線硬化
型のアクリル系の樹脂を用いた場合には、所定の条件下
で保護膜前駆体層18bに紫外線を照射することで硬化
させる。
Step of Hardening Precursor Film Precursor Layer (FIG. 5C) After forming the protective film precursor layer 18b in a predetermined region, a curing process is performed according to the composition of the protective film precursor layer 18b. By this step, the protective film precursor layer 18b is cured, and the protective film 18c is obtained. When an ultraviolet-curable acrylic resin is used as the protective film precursor layer 18b, the protective film precursor layer 18b is cured by irradiating it with ultraviolet light under predetermined conditions.

【0054】原盤剥離工程(図6(D)) 保護膜前駆体層18bを硬化した後、原盤20を保護膜
18cから剥離する。着色層16b上にスペーサ18d
が一体成形された保護膜18cを得ることができる。
Master Disc Peeling Step (FIG. 6D) After the protective film precursor layer 18b is cured, the master 20 is peeled from the protective film 18c. Spacer 18d on colored layer 16b
Can be obtained integrally with the protective film 18c.

【0055】透明電極形成工程(図6(E)) 次いで、保護膜18c上に透明電極22を形成する。こ
の工程は、スパッタ法、蒸着法等の公知の手法を用いて
透明電極22を保護膜18cの全面にわたって形成す
る。透明電極22の組成としては、ITO(Indium Tin
Oxide) 、酸化インジウムと酸化亜鉛の複合酸化物
等、光透過性導電性を兼ね備えた材料を用いることがで
きる。
Transparent Electrode Forming Step (FIG. 6E) Next, a transparent electrode 22 is formed on the protective film 18c. In this step, the transparent electrode 22 is formed over the entire surface of the protective film 18c by using a known method such as a sputtering method or an evaporation method. As a composition of the transparent electrode 22, ITO (Indium Tin
Oxide), a material having both light-transmitting and conductive properties, such as a composite oxide of indium oxide and zinc oxide, can be used.

【0056】パターニング工程(図6(F)) 液晶パネルの駆動方式として金属層と絶縁層とを交互に
積層したMIM(metal insulate metal)を採用する
場合には、透明電極22上にレジスト(図示せず)を塗
布し、透明電極22を所望の形状にパターニングする。
即ち、このレジストをマスクとしてスペーサ18d上に
形成された透明電極22をエッチングする。但し、スペ
ーサ18d上に透明電極22が形成されたままでもスペ
ーサとして機能する限り、このスペーサ18d上に形成
された透明電極22をエッチングしなくてもよい。
Patterning Step (FIG. 6F) In the case of employing a metal insulate metal (MIM) in which metal layers and insulating layers are alternately laminated as a driving method of the liquid crystal panel, a resist (FIG. (Not shown), and the transparent electrode 22 is patterned into a desired shape.
That is, the transparent electrode 22 formed on the spacer 18d is etched using the resist as a mask. However, the transparent electrode 22 formed on the spacer 18d need not be etched as long as it functions as a spacer even when the transparent electrode 22 is formed on the spacer 18d.

【0057】尚、液晶パネルの駆動にTFT(Thin Fi
lm Transistor)等を用いる場合には、この工程は不要
である。
Note that a TFT (Thin Fi
This step is unnecessary when using lm Transistor) or the like.

【0058】[原盤の製造工程]次に、図8を参照しな
がら、本実施の形態で使用する原盤20の製造工程を説
明する。
[Manufacturing Process of Master] Next, the manufacturing process of the master 20 used in the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0059】レジスト層形成工程(図8(A)) 材質として石英からなる原盤前駆体20a上にレジスト
を塗布してレジスト層26を形成する。原盤前駆体20
aはエッチング可能な材料であれば、石英に限定される
ものではなく、例えば、ガラス、シリコン単結晶、金
属、セラミック、樹脂等が利用できる。また、レジスト
層26の組成としては、例えば、半導体デバイス製造に
おいて一般的に用いられている、クレゾールノボラック
系樹脂に感光剤としてジアゾナフトキノン誘導体を配合
した市販のポジ型レジストをそのまま利用することがで
きる。ここで、ポジ型レジストとは、露光された領域が
現像液により選択的に除去可能となる物質のことであ
る。レジスト層26の厚さは、後述するエッチング工程
においてエッチングマスクとしての機能を果たすのに必
要な厚さにすればよく、概ね1μm乃至3μmである。
Resist Layer Forming Step (FIG. 8A) A resist is applied on a master precursor 20 a made of quartz as a material to form a resist layer 26. Master precursor 20
a is not limited to quartz as long as it is a material that can be etched, and for example, glass, silicon single crystal, metal, ceramic, resin and the like can be used. As the composition of the resist layer 26, for example, a commercially available positive resist which is generally used in the manufacture of semiconductor devices and is prepared by blending a diazonaphthoquinone derivative as a photosensitive agent with a cresol novolak resin can be used as it is. . Here, the positive resist is a substance whose exposed area can be selectively removed by a developer. The thickness of the resist layer 26 may be a thickness necessary to function as an etching mask in an etching step described later, and is generally 1 μm to 3 μm.

【0060】レジスト層露光工程(図8(B)) レジスト層26上にマスクBを配置し、マスクBを介し
てレジスト層26を所望のパターンに露光する。マスク
Bは図5(B)に示す凹部20b、即ち、前述したスペ
ーサ18dに対応した領域以外の領域にのみ光が透過す
るようパターン形成されている。
Resist Layer Exposure Step (FIG. 8B) A mask B is arranged on the resist layer 26, and the resist layer 26 is exposed to a desired pattern via the mask B. The mask B is patterned so that light is transmitted only to the concave portion 20b shown in FIG. 5B, that is, the region other than the region corresponding to the spacer 18d.

【0061】現像工程(図8(C)) 露光後に現像液で現像すると、図8(C)に示すよう
に、露光工程において露光された領域のレジストのみが
選択的に除去されて原盤前駆体20aが露出し、それ以
外の領域はレジスト層26に覆われたままの状態にな
る。現像液としては、テトラメチルアンモニウムヒドロ
キシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カ
ルシウム、リン酸三ナトリウムとケイ酸ナトリウムの混
合溶液等のアルカリ水溶液を用いることができる。
Developing Step (FIG. 8 (C)) When development is performed with a developing solution after the exposure, as shown in FIG. 8 (C), only the resist in the area exposed in the exposure step is selectively removed, and the master precursor is removed. 20a is exposed, and the other areas remain covered with the resist layer 26. As the developing solution, an alkaline aqueous solution such as tetramethylammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, a mixed solution of trisodium phosphate and sodium silicate can be used.

【0062】エッチング工程(図9(D)) パターン化されたレジスト層26をマスクとして原盤前
駆体20aを所定の深さにエッチングする。エッチング
の方法としては、ウエットエッチング方式又はドライエ
ッチング方式があるが、原盤前駆体20aの材質に合わ
せて、エッチング断面形状、エッチングレート、面内均
一性等の点から最適な方式及び条件を選べばよい。制御
性の観点からドライエッチングの方が優れており、例え
ば、平行平板型リアクティブイオンエッチング(RI
E)方式、誘導結合型(CIP)方式、エレクトロンサ
イクロトロン共鳴(ECR)方式、ヘリコン波励起方
式、マグネトロン方式、プラズマエッチング方式、イオ
ンビームエッチング方式等の方法が利用でき、エッチン
グガス種、ガス流量、ガス圧、バイアス電圧等の条件を
変更することにより、凹部20bを矩形にしたり、テー
パを付けたりと、所望の形状にエッチングすることがで
きる。エッチングの深さは、形成しようとするスペーサ
の深さに相当し、概ね2μm乃至6μm程度である。
Etching Step (FIG. 9D) The master precursor 20a is etched to a predetermined depth using the patterned resist layer 26 as a mask. As an etching method, there is a wet etching method or a dry etching method. If an optimum method and conditions are selected from the viewpoint of an etching cross-sectional shape, an etching rate, in-plane uniformity, etc., according to the material of the master precursor 20a. Good. Dry etching is superior from the viewpoint of controllability. For example, parallel plate reactive ion etching (RI
E) method, inductively coupled (CIP) method, electron cyclotron resonance (ECR) method, helicon wave excitation method, magnetron method, plasma etching method, ion beam etching method and the like can be used. By changing the conditions such as the gas pressure and the bias voltage, the concave portion 20b can be etched into a desired shape such as a rectangular shape or a tapered shape. The etching depth corresponds to the depth of the spacer to be formed, and is about 2 μm to 6 μm.

【0063】レジスト層剥離(図9(E)) 凹部20bの深さが所定の深さに達したところでエッチ
ングをストップし、レジスト層26を剥離する。
Stripping of resist layer (FIG. 9E) When the depth of the recess 20b reaches a predetermined depth, etching is stopped and the resist layer 26 is stripped.

【0064】このように、原盤20の凹部20bの深さ
はエッチング技術により高精度に制御することができ
る。例えば、凹部の深さ3μmに対し、エッチング誤差
は±0.05μmである。従って、スペーサの高さ、即
ち、セルギャップを一定に保持することができるため、
液晶のリタデーション(retardation)を好適な値に保
持することが容易となる。
As described above, the depth of the concave portion 20b of the master 20 can be controlled with high accuracy by the etching technique. For example, the etching error is ± 0.05 μm for the depth of the concave portion of 3 μm. Therefore, since the height of the spacer, that is, the cell gap can be kept constant,
It is easy to maintain retardation of the liquid crystal at a suitable value.

【0065】例えば、STN液晶パネルに上部から自然
光を入射させると、第1の偏光フィルムを通過した光は
直線偏光となり、第2の偏光フィルムを通過した光は液
晶分子の複屈折性により楕円偏光になる。この位相のず
れは液晶分子の長軸の屈折率と短軸の屈折率の差δnと
液晶層の厚み(セルギャップ間隔)dの積であるリタデ
ーションδndに依存する。このリタデーションの値は
液晶パネルの設計上重要事項である。例えば、ノーマリ
ーブラックモードの場合、550nmの光では、リタデ
ーションの値が0.48μm以下になると光の漏れによ
りコントラストが急に悪くなることが知られている。本
実施の形態によれば、スペーサの位置を容易に調整する
ことができるだけでなく、スペーサの高さ(セルギャッ
プ間隔)dを均一に揃えることができるため、リタデー
ションの値を好適な値に保持することができる。従っ
て、液晶の光透過率、コントラスト比、応答速度等の表
示特性を容易に好適化することができる。
For example, when natural light enters the STN liquid crystal panel from above, light passing through the first polarizing film becomes linearly polarized light, and light passing through the second polarizing film becomes elliptically polarized light due to the birefringence of liquid crystal molecules. become. This phase shift depends on the retardation δnd which is the product of the difference δn between the refractive index of the major axis and the minor axis of the liquid crystal molecules and the thickness (cell gap interval) d of the liquid crystal layer. The value of the retardation is important in designing a liquid crystal panel. For example, in the case of the normally black mode, it is known that when the retardation value of the light of 550 nm is 0.48 μm or less, the contrast suddenly deteriorates due to light leakage. According to the present embodiment, not only the position of the spacer can be easily adjusted, but also the height (cell gap interval) d of the spacer can be made uniform, so that the retardation value is kept at a suitable value. can do. Therefore, display characteristics such as the light transmittance, contrast ratio, and response speed of the liquid crystal can be easily optimized.

【0066】また、本実施の形態によれば、保護膜とス
ペーサを一体成形できるため、従来技術のようにスペー
サの分散過程において液晶中に不純物(特に、イオン等
の不純物)が混入するおそれがない。従って、透明電極
と共通電極に挟まれた液晶に電圧を印加し、液晶の配列
を変化させる場合、液晶中に不純物が混入されないた
め、液晶の駆動特性を良好にすることができる。
Further, according to the present embodiment, since the protective film and the spacer can be integrally formed, there is a possibility that impurities (particularly, impurities such as ions) may be mixed into the liquid crystal in the process of dispersing the spacer as in the prior art. Absent. Therefore, when a voltage is applied to the liquid crystal interposed between the transparent electrode and the common electrode to change the arrangement of the liquid crystal, no impurity is mixed into the liquid crystal, so that the driving characteristics of the liquid crystal can be improved.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明によれば、着色層の光透過領域に
対応する保護膜の表面を平坦に形成することのできるカ
ラーフィルタの製造方法及びその方法で得られるカラー
フィルタを提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a color filter capable of forming a flat surface of a protective film corresponding to a light transmitting region of a colored layer, and a color filter obtained by the method. it can.

【0068】また、保護膜と支持部材(スペーサ)を原
盤で一体成形することにより、スペーサの配置箇所を容
易に調整することができる。これにより、フィルタエレ
メント上にスペーサが形成されないようにすることがで
きるため、歩留りが向上し、且つ、製造工程を簡略化す
ることができる。従って、コストを下げることができ
る。
Also, by integrally forming the protective film and the support member (spacer) on the master, the location of the spacer can be easily adjusted. Thereby, since it is possible to prevent the spacer from being formed on the filter element, the yield can be improved and the manufacturing process can be simplified. Therefore, the cost can be reduced.

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

【図1】カラーフィルタの製造工程断面図(実施の形態
1)である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a color filter manufacturing process (first embodiment).

【図2】カラーフィルタの製造工程断面図(実施の形態
1)である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the manufacturing process of the color filter (first embodiment).

【図3】カラーフィルタの製造工程断面図(実施の形態
1)である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a color filter manufacturing process (first embodiment).

【図4】カラーフィルタの製造工程断面図(実施の形態
1)である。
FIG. 4 is a sectional view of the manufacturing process of the color filter (first embodiment).

【図5】カラーフィルタの製造工程断面図(実施の形態
2)である。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a color filter manufacturing process (Embodiment 2).

【図6】カラーフィルタの製造工程断面図(実施の形態
2)である。
FIG. 6 is a sectional view of a color filter manufacturing process (Embodiment 2).

【図7】フィルタエレメントの配列パターンを表した図
である。
FIG. 7 is a diagram showing an arrangement pattern of filter elements.

【図8】表面に凹部を備える原盤の製造工程断面図であ
る。
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a master having a concave portion on the surface.

【図9】表面に凹部を備える原盤の製造工程断面図であ
る。
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing process of a master having a concave portion on the surface.

【図10】従来の液晶パネルの断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a conventional liquid crystal panel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 、12…基板、13,14…ブラックマトリク
ス、15a…着色性感光樹脂、15b…着色層、17
a、18a…保護膜前駆体、17b、18b…保護膜前
駆体層、17c、18c…保護膜、18d…スペーサ、
19、20原盤、20b…凹部、21a、21b、22
…透明電極
11, 12: substrate, 13, 14, black matrix, 15a: colored photosensitive resin, 15b: colored layer, 17
a, 18a: protective film precursor, 17b, 18b: protective film precursor layer, 17c, 18c: protective film, 18d: spacer,
19, 20 masters, 20b ... recesses, 21a, 21b, 22
… Transparent electrode

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成10年1月12日[Submission date] January 12, 1998

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図1】 FIG.

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図2】 FIG. 2

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図3[Correction target item name] Figure 3

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図3】 FIG. 3

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図4[Correction target item name] Fig. 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図4】 FIG. 4

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図5[Correction target item name] Fig. 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図5】 FIG. 5

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図6[Correction target item name] Fig. 6

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図6】 FIG. 6

【手続補正7】[Procedure amendment 7]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図7[Correction target item name] Fig. 7

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図7】 FIG. 7

【手続補正8】[Procedure amendment 8]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図8[Correction target item name] Fig. 8

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図8】 FIG. 8

【手続補正9】[Procedure amendment 9]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図9[Correction target item name] Fig. 9

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図9】 FIG. 9

【手続補正10】[Procedure amendment 10]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図10[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図10】 FIG. 10

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に着色層を形成する工程を備える
カラーフィルタの製造方法において、前記着色層上に保
護膜前駆体を載せる第1の工程と、少なくとも前記着色
層の光透過領域に対応する表面が平坦な原盤で前記保護
膜前駆体の表面を平坦にし、保護膜前駆体層を形成する
第2の工程と、前記保護膜前駆体層を硬化して保護膜を
形成する第3の工程と、を備えるカラーフィルタの製造
方法。
1. A method of manufacturing a color filter comprising a step of forming a colored layer on a substrate, wherein the first step of mounting a protective film precursor on the colored layer corresponds to at least a light transmitting region of the colored layer. A second step of forming a protective film precursor layer by flattening the surface of the protective film precursor using a master having a flat surface, and a third step of curing the protective film precursor layer to form a protective film. And a process for producing a color filter.
【請求項2】 前記第2の工程では、前記原盤の表面の
所定位置に凹部が設けられている原盤で前記保護膜前駆
体層を形成し、前記第3の工程で前記カラーフィルタの
液晶を封入するセルの間隔を一定に保つための支持部材
と前記保護膜とを一体成形する請求項1記載のカラーフ
ィルタの製造方法。
2. In the second step, the protective film precursor layer is formed on a master having a concave portion at a predetermined position on the surface of the master, and the liquid crystal of the color filter is formed in the third step. 2. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein a support member for keeping a space between cells to be sealed and the protective film are integrally formed.
【請求項3】 前記着色層は前記光透過領域以外の領域
に形成される遮光性層を備えるものであって、前記所定
位置は前記遮光性層上の任意の位置に対応する位置であ
る請求項2に記載のカラーフィルタの製造方法。
3. The color layer includes a light-shielding layer formed in a region other than the light-transmitting region, and the predetermined position is a position corresponding to an arbitrary position on the light-shielding layer. Item 3. A method for manufacturing a color filter according to Item 2.
【請求項4】 前記凹部は円柱状の形状である請求項2
又は請求項3のうち何れか1項に記載のカラーフィルタ
の製造方法。
4. The concave portion has a columnar shape.
Alternatively, the method for manufacturing a color filter according to claim 3.
【請求項5】 前記保護膜前駆体層は、エネルギーの付
与により硬化可能な材質から構成される請求項1乃至請
求項4のうち何れか1項に記載のカラーフィルタの製造
方法。
5. The method of manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the protective film precursor layer is made of a material that can be cured by applying energy.
【請求項6】 前記エネルギーは、光と熱の何れか一
方、又は、両者である請求項5に記載のカラーフィルタ
の製造方法。
6. The method according to claim 5, wherein the energy is one or both of light and heat.
【請求項7】 前記保護膜前駆体は、紫外線硬化型樹脂
を含む請求項請求項1乃至請求項6のうち何れか1項に
記載のカラーフィルタの製造方法。
7. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the protective film precursor contains an ultraviolet curable resin.
【請求項8】 基板と、この基板上に形成された着色層
と、を備えるカラーフィルタにおいて、前記着色層上に
少なくとも前記着色層の光透過領域に対応する表面が平
坦な原盤で形成された保護膜を備えるカラーフィルタ。
8. A color filter comprising a substrate and a colored layer formed on the substrate, wherein at least a surface corresponding to a light transmitting region of the colored layer is formed on the colored layer by a flat master. Color filter with protective film.
【請求項9】 前記原盤の表面の所定位置に凹部が形成
され、この原盤で一体的に形成された前記カラーフィル
タの液晶を封入するセルの間隔を一定に保つための支持
部材及び前記保護膜を備える請求項8に記載のカラーフ
ィルタ。
9. A support member and a protective film for forming a concave portion at a predetermined position on the surface of the master, and for maintaining a constant distance between cells for sealing liquid crystal of the color filter formed integrally with the master. The color filter according to claim 8, further comprising:
【請求項10】 前記着色層は前記光透過領域以外の領
域に形成される遮光性層を備えるものであって、前記所
定位置は前記遮光性層上の任意の位置に対応する位置で
ある請求項9に記載のカラーフィルタ。
10. The colored layer includes a light-shielding layer formed in a region other than the light-transmitting region, and the predetermined position is a position corresponding to an arbitrary position on the light-shielding layer. Item 10. A color filter according to item 9.
【請求項11】 前記凹部は円柱状の形状である請求項
9又は請求項10のうち何れか1項に記載のカラーフィ
ルタ。
11. The color filter according to claim 9, wherein the recess has a columnar shape.
【請求項12】 前記保護膜は、エネルギーの付与によ
り硬化可能な材質から構成される請求項8乃至請求項1
1のうち何れか1項に記載のカラーフィルタ。
12. The protective film according to claim 8, wherein the protective film is made of a material that can be cured by applying energy.
2. The color filter according to any one of 1.
【請求項13】 前記エネルギーは、光と熱の何れか一
方、又は、両者である請求項12に記載のカラーフィル
タ。
13. The color filter according to claim 12, wherein the energy is one of light and heat or both.
【請求項14】 前記保護膜は、紫外線硬化型樹脂を含
む請求項請求項8乃至請求項13のうち何れか1項に記
載のカラーフィルタ。
14. The color filter according to claim 8, wherein the protective film includes an ultraviolet curable resin.
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