JPH1123825A - カラ−フィルタの製造法 - Google Patents
カラ−フィルタの製造法Info
- Publication number
- JPH1123825A JPH1123825A JP17331497A JP17331497A JPH1123825A JP H1123825 A JPH1123825 A JP H1123825A JP 17331497 A JP17331497 A JP 17331497A JP 17331497 A JP17331497 A JP 17331497A JP H1123825 A JPH1123825 A JP H1123825A
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- JP
- Japan
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- black matrix
- color
- color material
- film
- substrate
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- Pending
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- Optical Filters (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 反射率を押さえ、コントラストの高いカラー
フィルタの製造法を提供する。 【解決手段】 色材フィルムを圧着して色材を形成する
フィルム法において、ブラックマトリクス開口幅と同等
もしくはそれ以下の露光幅で露光、現像して色材をブラ
ックマトリクス間に形成することによって、色材の有効
部分の平坦性が非常に優れたカラーフィルタを製造する
ことができる。
フィルタの製造法を提供する。 【解決手段】 色材フィルムを圧着して色材を形成する
フィルム法において、ブラックマトリクス開口幅と同等
もしくはそれ以下の露光幅で露光、現像して色材をブラ
ックマトリクス間に形成することによって、色材の有効
部分の平坦性が非常に優れたカラーフィルタを製造する
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この本発明は、液晶及びプラ
ズマカラーディスプレイ等に使用するカラーフィルタの
製造法に関する。
ズマカラーディスプレイ等に使用するカラーフィルタの
製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】カラーディスプレイ用カラーフィルタ
は、通常、ガラス等の透明基板上に赤色、緑色及び青色
の色材をマトリクス状に配置し、それぞれの境界をブラ
ックマトリクスで区分した構造である。ブラックマトリ
クスの形成法は、フォト法、エッチング法等種々有り、
色材形成工程より前にブラックマトリクスを形成する先
付けＢＭ法と後で付ける後付けＢＭ法がある。ブラック
マトリクス材料には、従来クロム金属膜が使用されてい
るが反射率低減のため、酸化クロム／クロムの２層クロ
ム膜や黒色顔料等と樹脂を分散した樹脂ブラックマトリ
クスも使用され始めている。カラーフィルタ色材は染色
法、顔料分散法、印刷法、電着法等によって形成されて
いるが、現在は顔料分散法が主流であり、顔料分散感光
液をスピンナやロールコータによって塗布して色材を形
成している。カラーフィルタは、ＬＣＤ等に使用される
ため平坦性が必要になる。ＳＴＮ−ＬＣＤで±０．０５
μｍの平坦性が要求され、ＴＦＴ−ＬＣＤにおいても±
０．１μｍの平坦性が必要とされている。このため、Ｓ
ＴＮ−ＬＣＤでは平坦化を目的とする樹脂層がカラーフ
ィルタ上に形成されている。平坦化を目的とする樹脂層
はブラックマトリクスや色材で生じた段差を平坦にする
目的とそれらの材料を保護する目的から、一般に平坦化
保護膜と言われており、スピンコータやロールコータ等
で形成される。一方、平坦性要求値の低いＴＦＴ−ＬＣ
Ｄでは、コスト面から平坦化保護膜が形成されない場合
が多い。
は、通常、ガラス等の透明基板上に赤色、緑色及び青色
の色材をマトリクス状に配置し、それぞれの境界をブラ
ックマトリクスで区分した構造である。ブラックマトリ
クスの形成法は、フォト法、エッチング法等種々有り、
色材形成工程より前にブラックマトリクスを形成する先
付けＢＭ法と後で付ける後付けＢＭ法がある。ブラック
マトリクス材料には、従来クロム金属膜が使用されてい
るが反射率低減のため、酸化クロム／クロムの２層クロ
ム膜や黒色顔料等と樹脂を分散した樹脂ブラックマトリ
クスも使用され始めている。カラーフィルタ色材は染色
法、顔料分散法、印刷法、電着法等によって形成されて
いるが、現在は顔料分散法が主流であり、顔料分散感光
液をスピンナやロールコータによって塗布して色材を形
成している。カラーフィルタは、ＬＣＤ等に使用される
ため平坦性が必要になる。ＳＴＮ−ＬＣＤで±０．０５
μｍの平坦性が要求され、ＴＦＴ−ＬＣＤにおいても±
０．１μｍの平坦性が必要とされている。このため、Ｓ
ＴＮ−ＬＣＤでは平坦化を目的とする樹脂層がカラーフ
ィルタ上に形成されている。平坦化を目的とする樹脂層
はブラックマトリクスや色材で生じた段差を平坦にする
目的とそれらの材料を保護する目的から、一般に平坦化
保護膜と言われており、スピンコータやロールコータ等
で形成される。一方、平坦性要求値の低いＴＦＴ−ＬＣ
Ｄでは、コスト面から平坦化保護膜が形成されない場合
が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述した顔料分散感光
液をスピンコータ等によって塗布して色材を形成した場
合、カラーフィルタ断面の形状は、図３のように色材が
Ｍ字またはＬ字となり、色材内の平坦性は非常に悪くな
る。色材内段差δは０．３〜０．５μｍである。この上
に平坦化保護膜を形成すれば色材内段差δは０．１〜
０．２μｍ程度となり、ＳＴＮ−ＬＣＤにも使用できる
ようになるが、Ｍ字またはＬ字形状のため完全な平坦に
はならない。一方、色材フィルムを圧着して色材を形成
するフィルム法では、カラーフィルタ断面形状は図４の
ように色材が凹形状となる。この形状はブラックマトリ
クスと色材が重ならない部分、即ち色材の有効部分の平
坦性が非常に優れており±０．０２μｍ程度である。し
かしながら、ブラックマトリクスと色材の重なりによっ
てできる凸部が色材全体の平坦性を著しく損なってい
る。したがって、ブラックマトリクスと色材の重なりに
よってできる凸部を有効に除去もしくは低減できれば、
平坦化保護膜のいらない、色材の平坦性が非常に優れた
カラーフィルタを作製できる。ブラックマトリクスと色
材の重なりによってできる凸部を除去もしくは低減する
方法として、機械的に研磨する方法がある。しかし、こ
れは研磨後の洗浄等工程が煩雑になる。工程が煩雑にな
ればなる程、カラーフィルタ製造工程では異物の混入等
により、歩留まりが低下するという問題がある。また、
ブラックマトリクスと色材が重ならないようにするため
に、ブラックマトリクスを後付けで形成する場合は色材
の位置合わせ精度がカラーフィルタの位置精度を決定す
る。この場合、全体の誤差が３色を形成することによる
３回の位置合わせ誤差を合わせた誤差となり、カラーフ
ィルタの位置精度が悪くなる。本発明は、反射率を押さ
え、コントラストの高いカラーフィルタを容易に作製で
きる方法を提供するものである。
液をスピンコータ等によって塗布して色材を形成した場
合、カラーフィルタ断面の形状は、図３のように色材が
Ｍ字またはＬ字となり、色材内の平坦性は非常に悪くな
る。色材内段差δは０．３〜０．５μｍである。この上
に平坦化保護膜を形成すれば色材内段差δは０．１〜
０．２μｍ程度となり、ＳＴＮ−ＬＣＤにも使用できる
ようになるが、Ｍ字またはＬ字形状のため完全な平坦に
はならない。一方、色材フィルムを圧着して色材を形成
するフィルム法では、カラーフィルタ断面形状は図４の
ように色材が凹形状となる。この形状はブラックマトリ
クスと色材が重ならない部分、即ち色材の有効部分の平
坦性が非常に優れており±０．０２μｍ程度である。し
かしながら、ブラックマトリクスと色材の重なりによっ
てできる凸部が色材全体の平坦性を著しく損なってい
る。したがって、ブラックマトリクスと色材の重なりに
よってできる凸部を有効に除去もしくは低減できれば、
平坦化保護膜のいらない、色材の平坦性が非常に優れた
カラーフィルタを作製できる。ブラックマトリクスと色
材の重なりによってできる凸部を除去もしくは低減する
方法として、機械的に研磨する方法がある。しかし、こ
れは研磨後の洗浄等工程が煩雑になる。工程が煩雑にな
ればなる程、カラーフィルタ製造工程では異物の混入等
により、歩留まりが低下するという問題がある。また、
ブラックマトリクスと色材が重ならないようにするため
に、ブラックマトリクスを後付けで形成する場合は色材
の位置合わせ精度がカラーフィルタの位置精度を決定す
る。この場合、全体の誤差が３色を形成することによる
３回の位置合わせ誤差を合わせた誤差となり、カラーフ
ィルタの位置精度が悪くなる。本発明は、反射率を押さ
え、コントラストの高いカラーフィルタを容易に作製で
きる方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】半発明のカラ−フィルタ
の製造法は、透明基板上にブラックマトリックスを形成
し、ブラックマトリクス開口部に２色以上の色材よりな
る着色層をそれぞれ形成したカラーフィルタの製造法で
あって、ブラックマトリクスが形成された基板上に色材
フィルムを圧着し、ブラックマトリクス開口幅と同等も
しくはそれ以下の露光幅で露光、現像して色材をブラッ
クマトリクス間に形成することを特徴とするものであ
る。
の製造法は、透明基板上にブラックマトリックスを形成
し、ブラックマトリクス開口部に２色以上の色材よりな
る着色層をそれぞれ形成したカラーフィルタの製造法で
あって、ブラックマトリクスが形成された基板上に色材
フィルムを圧着し、ブラックマトリクス開口幅と同等も
しくはそれ以下の露光幅で露光、現像して色材をブラッ
クマトリクス間に形成することを特徴とするものであ
る。
【０００５】すなわち本発明は、色材フィルムを圧着し
て色材を形成するフィルム法において、ブラックマトリ
クス開口幅と同等もしくはそれ以下の露光幅で露光、現
像して色材をブラックマトリクス間に形成することによ
って、色材の有効部分の平坦性が非常に優れたカラーフ
ィルタを提案するものである。
て色材を形成するフィルム法において、ブラックマトリ
クス開口幅と同等もしくはそれ以下の露光幅で露光、現
像して色材をブラックマトリクス間に形成することによ
って、色材の有効部分の平坦性が非常に優れたカラーフ
ィルタを提案するものである。
【０００６】支持体フィルムに色材材料を塗布した色材
フィルムを用い、そのフィルムを基板に圧着して着色層
を形成することも、支持体フィルムに少なくとも一層の
樹脂層と色材層を有する色材フィルムを用い、そのフィ
ルムを基板に圧着して着色層を形成することもできる。
フィルムを用い、そのフィルムを基板に圧着して着色層
を形成することも、支持体フィルムに少なくとも一層の
樹脂層と色材層を有する色材フィルムを用い、そのフィ
ルムを基板に圧着して着色層を形成することもできる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、透明基板上にブラックマトリクスパターンを形成
する。透明基板としては、通常ガラス基板を使用する
が、透明な基板であれば、プラスチック基板等でもよ
い。ブラックマトリクスとは充分な遮光性を有し、好ま
しくは反射率の低いものが良い。このため、材料として
は従来の金属膜でも良いが、酸化金属と金属との積層
膜、樹脂を含んだ樹脂ブラックマトリクス材料でも良
い。ブラックマトリクスの高さは、遮光の目的が達成さ
れれば、べつに限定するものではないが、通常クロム金
属膜で０．１〜０．２５μｍ、樹脂ブラックマトリクス
で０．６〜１．５μｍであり、形成する色材と同程度の
膜厚であることが最も望ましい。次に、第一の色材（例
えば緑色）の顔料分散カラーフィルムをラミネートす
る。ラミネート後の断面形状は、図１に示すように色材
の有効部分の平坦性は共に良好であり、±０．０２μｍ
であった。この形状を容易に形成することができるフィ
ルムとして、支持体フィルムにクッションの役割をする
樹脂層を持ち、その上に色材料が積層されているフィル
ムを使用すると、容易に上記形状を作製できる。次に、
ブラックマトリクス開口幅と同等もしくはそれ以下の露
光幅で露光、現像して第一の色材をブラックマトリクス
間に形成する。このとき、ブラックマトリクスと色材が
なるべく重ならないようにするには、フォトマスクの露
光幅と露光ギャップ（プロキシギャップ）を調整する。
以下、同様の方法によって、第二、第三の色材（例え
ば、青色、赤色）を形成する。このように作製したカラ
ーフィルタの断面形状は、図２に示すように色材の有効
部分の平坦性が優れており、また、色材とブラックマト
リクスとの少しの重なりによってできる凸部は、０〜
０．１μｍと非常に小さい。
まず、透明基板上にブラックマトリクスパターンを形成
する。透明基板としては、通常ガラス基板を使用する
が、透明な基板であれば、プラスチック基板等でもよ
い。ブラックマトリクスとは充分な遮光性を有し、好ま
しくは反射率の低いものが良い。このため、材料として
は従来の金属膜でも良いが、酸化金属と金属との積層
膜、樹脂を含んだ樹脂ブラックマトリクス材料でも良
い。ブラックマトリクスの高さは、遮光の目的が達成さ
れれば、べつに限定するものではないが、通常クロム金
属膜で０．１〜０．２５μｍ、樹脂ブラックマトリクス
で０．６〜１．５μｍであり、形成する色材と同程度の
膜厚であることが最も望ましい。次に、第一の色材（例
えば緑色）の顔料分散カラーフィルムをラミネートす
る。ラミネート後の断面形状は、図１に示すように色材
の有効部分の平坦性は共に良好であり、±０．０２μｍ
であった。この形状を容易に形成することができるフィ
ルムとして、支持体フィルムにクッションの役割をする
樹脂層を持ち、その上に色材料が積層されているフィル
ムを使用すると、容易に上記形状を作製できる。次に、
ブラックマトリクス開口幅と同等もしくはそれ以下の露
光幅で露光、現像して第一の色材をブラックマトリクス
間に形成する。このとき、ブラックマトリクスと色材が
なるべく重ならないようにするには、フォトマスクの露
光幅と露光ギャップ（プロキシギャップ）を調整する。
以下、同様の方法によって、第二、第三の色材（例え
ば、青色、赤色）を形成する。このように作製したカラ
ーフィルタの断面形状は、図２に示すように色材の有効
部分の平坦性が優れており、また、色材とブラックマト
リクスとの少しの重なりによってできる凸部は、０〜
０．１μｍと非常に小さい。
【０００８】
実施例 バリウム硼硅酸ガラス基板（＃７０５９、コーニング社
製）上にカーボンが分散された黒色感光性樹脂塗料を、
スピンナにて７００ｒｐｍ２０秒の条件で全面塗布し、
ホットプレート上で１００℃でプリベークした。次に２
４μｍ幅のマトリクスパターンを有するフォトマスク
（ブラックマトリクス間幅７６μｍ）を通して露光し
た。次にＫ２ＣＯ３現像液で現像し、水洗し、最後にク
リーンオーブン中で２００℃で熱硬化することによっ
て、ブラックマトリクスパターンを形成した。このと
き、ブラックマトリクスの膜厚は０．７μｍであった。
次にこの基板上に赤色の２層カラーフィルムをラミネー
トし、基板冷却後仮支持体とクッション機能を有する膜
を同時に剥離した。次に、ブラックマトリクスと色材が
重ならないように、露光幅７６μｍに設計されたフォト
マスクを通して露光ギャップ６０μｍで露光し、現像す
ることにより第１の色材部に赤色を形成した。このと
き、色材は設計値より両端で１μｍずつ、合わせて２μ
ｍ大きくなった。このため、ブラックマトリクスと色材
の重なり幅は１μｍとなり、重なりによってできる凸部
の高さは０．１μｍ程度であった。以下、２、３色目に
青色、緑色を第２、第３の色材部に同様の方法によって
形成した。このように形成されたブラックマトリクス及
び色材の断面形状は、色材有効部の平坦性が±０．０２
μｍ、ブラックマトリクスと色材の重なりによってでき
る凸部０．１μｍと非常に平坦性に優れていた。
製）上にカーボンが分散された黒色感光性樹脂塗料を、
スピンナにて７００ｒｐｍ２０秒の条件で全面塗布し、
ホットプレート上で１００℃でプリベークした。次に２
４μｍ幅のマトリクスパターンを有するフォトマスク
（ブラックマトリクス間幅７６μｍ）を通して露光し
た。次にＫ２ＣＯ３現像液で現像し、水洗し、最後にク
リーンオーブン中で２００℃で熱硬化することによっ
て、ブラックマトリクスパターンを形成した。このと
き、ブラックマトリクスの膜厚は０．７μｍであった。
次にこの基板上に赤色の２層カラーフィルムをラミネー
トし、基板冷却後仮支持体とクッション機能を有する膜
を同時に剥離した。次に、ブラックマトリクスと色材が
重ならないように、露光幅７６μｍに設計されたフォト
マスクを通して露光ギャップ６０μｍで露光し、現像す
ることにより第１の色材部に赤色を形成した。このと
き、色材は設計値より両端で１μｍずつ、合わせて２μ
ｍ大きくなった。このため、ブラックマトリクスと色材
の重なり幅は１μｍとなり、重なりによってできる凸部
の高さは０．１μｍ程度であった。以下、２、３色目に
青色、緑色を第２、第３の色材部に同様の方法によって
形成した。このように形成されたブラックマトリクス及
び色材の断面形状は、色材有効部の平坦性が±０．０２
μｍ、ブラックマトリクスと色材の重なりによってでき
る凸部０．１μｍと非常に平坦性に優れていた。
【０００９】
【発明の効果】従来技術では樹脂ブラックマトリクスの
ように、膜厚の厚いブラックマトリクスを使用し、顔料
分散液をスピンコーター等で塗布して色材を形成した場
合には色材の形状、平坦性が悪く、この段差を無くすた
めに種々の煩雑な工程を付加しているが、本発明では容
易に色材形状、平坦性の優れたカラーフィルタを作製す
ることができる。この発明によって、膜厚の厚い樹脂ブ
ラックマトリクスを使って平坦性の優れたカラーフィル
タを作製できるため、反射率を押さえ、コントラストの
高いカラーフィルタを容易に作製できることとなった。
ように、膜厚の厚いブラックマトリクスを使用し、顔料
分散液をスピンコーター等で塗布して色材を形成した場
合には色材の形状、平坦性が悪く、この段差を無くすた
めに種々の煩雑な工程を付加しているが、本発明では容
易に色材形状、平坦性の優れたカラーフィルタを作製す
ることができる。この発明によって、膜厚の厚い樹脂ブ
ラックマトリクスを使って平坦性の優れたカラーフィル
タを作製できるため、反射率を押さえ、コントラストの
高いカラーフィルタを容易に作製できることとなった。
【図１】 本発明のカラ−フィルタ（露光・現像前）の
断面図。
断面図。
【図２】 本発明のカラ−フィルタの断面図。
【図３】 従来のカラ−フィルタの断面図。
【図４】 従来のカラ−フィルタの断面図。
１１．基板 １２．ブラックマトリックス １３．色材 ２１．基板 ２２．ブラックマトリックス ２３．色材 ２４．凸部 ３１．基板 ３２．ブラックマトリックス ３３．色材 ４１．基板 ４２．ブラックマトリックス ４３．色材 ４４．凸部
Claims (3)
- 【請求項１】 透明基板上にブラックマトリックスを形
成し、ブラックマトリクス開口部に２色以上の色材より
なる着色層をそれぞれ形成したカラーフィルタの製造法
であって、ブラックマトリクスが形成された基板上に色
材フィルムを圧着し、ブラックマトリクス開口幅と同等
もしくはそれ以下の露光幅で露光、現像して色材をブラ
ックマトリクス間に形成することを特徴とするカラ−フ
ィルタの製造法。 - 【請求項２】 支持体フィルムに色材材料を塗布した色
材フィルムを用い、そのフィルムを基板に圧着して着色
層を形成する請求項１記載のカラーフィルタの製造法。 - 【請求項３】 支持体フィルムに少なくとも一層の樹脂
層と色材層を有する色材フィルムを用い、そのフィルム
を基板に圧着して着色層を形成する請求項１記載のカラ
ーフィルタの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17331497A JPH1123825A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | カラ−フィルタの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17331497A JPH1123825A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | カラ−フィルタの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1123825A true JPH1123825A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=15958154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17331497A Pending JPH1123825A (ja) | 1997-06-30 | 1997-06-30 | カラ−フィルタの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1123825A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6499686B2 (en) | 2000-04-05 | 2002-12-31 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Magnetic tape cartridge |
| JP2008107388A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Fujifilm Corp | カラーフィルタの製造方法及びカラーフィルタ並びに液晶表示装置 |
-
1997
- 1997-06-30 JP JP17331497A patent/JPH1123825A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6499686B2 (en) | 2000-04-05 | 2002-12-31 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Magnetic tape cartridge |
| JP2008107388A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Fujifilm Corp | カラーフィルタの製造方法及びカラーフィルタ並びに液晶表示装置 |
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