JPS61194403A - カラ−フイルタの製造方法 - Google Patents
カラ−フイルタの製造方法Info
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- JPS61194403A JPS61194403A JP60034997A JP3499785A JPS61194403A JP S61194403 A JPS61194403 A JP S61194403A JP 60034997 A JP60034997 A JP 60034997A JP 3499785 A JP3499785 A JP 3499785A JP S61194403 A JPS61194403 A JP S61194403A
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- JP
- Japan
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- color
- pattern
- substrate
- colored pattern
- patterns
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、液晶ディスプレイあるいは撮像素子などに
用いられるカラーフィルタの製造方法に関し、特に、複
数色ある色パターンのうち、一色のものをいわゆる実露
光法によってパターンニングする技術に関するものであ
る。
用いられるカラーフィルタの製造方法に関し、特に、複
数色ある色パターンのうち、一色のものをいわゆる実露
光法によってパターンニングする技術に関するものであ
る。
（従来の技術）
この種のカラーフィルタは、ガラス板等の光透過性の基
板の表面に、たとえば赤、緑、青のように複数色の色パ
ターンを有する。各色パターンは基板−にに所定の位置
関係を保って配置されるべきであり、各色パターン相互
の位置合わせの良否はカラーフィルタ自体の良否を決め
る重要なファクターの一つである。
板の表面に、たとえば赤、緑、青のように複数色の色パ
ターンを有する。各色パターンは基板−にに所定の位置
関係を保って配置されるべきであり、各色パターン相互
の位置合わせの良否はカラーフィルタ自体の良否を決め
る重要なファクターの一つである。
こうした位置合わせの点で有利な技術として、実露光法
が知られている。実露光法は、複数色ある色パターンの
うち、一色を除く他の色の色パターンを形成した後、そ
れらの他の色の各色パターンをマスクとして前記基板の
裏面側から全面露光することによって前記一色の色パタ
ーンについてのパターンニングを行なう方法である。こ
の方法によれば、前記一色の色パターンを自己整合的に
パターンニングすることができる（以上については、た
とえば特開昭５８−４１０７号公報参照）。
が知られている。実露光法は、複数色ある色パターンの
うち、一色を除く他の色の色パターンを形成した後、そ
れらの他の色の各色パターンをマスクとして前記基板の
裏面側から全面露光することによって前記一色の色パタ
ーンについてのパターンニングを行なう方法である。こ
の方法によれば、前記一色の色パターンを自己整合的に
パターンニングすることができる（以上については、た
とえば特開昭５８−４１０７号公報参照）。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで、従来のカラーフィルタにおいては、第３図に
断面構造を示すように、基板］−」−に複数色ある色パ
ターンＢＱ、Ｒ，Ｇ、Ｂの各色のパターン間には、各々
保護膜２１，２２．２３が介在されている。そのため、
実露光法によって形成する色パターンＢについては、隣
り合う既存の色パターンＧおよびＲとの間、特に、保護
膜２１，２２．２３が重なり合った部分３のところに光
学的な隙間が生じてしまう。
断面構造を示すように、基板］−」−に複数色ある色パ
ターンＢＱ、Ｒ，Ｇ、Ｂの各色のパターン間には、各々
保護膜２１，２２．２３が介在されている。そのため、
実露光法によって形成する色パターンＢについては、隣
り合う既存の色パターンＧおよびＲとの間、特に、保護
膜２１，２２．２３が重なり合った部分３のところに光
学的な隙間が生じてしまう。
そうした隙間はいわゆる白ヌケとなり、カラー画像の鮮
鋭度を低下する一因となる。この白ヌケを防止する手段
として、たとえば、中間の保護膜２１．２２．２３をで
きるだけ薄くする方法、あるいは、基板１−の裏面側に
拡散板を挿入し、散乱光による露光によって色パターン
Ｂを太らせる方法などを用いることが考えられる。
鋭度を低下する一因となる。この白ヌケを防止する手段
として、たとえば、中間の保護膜２１．２２．２３をで
きるだけ薄くする方法、あるいは、基板１−の裏面側に
拡散板を挿入し、散乱光による露光によって色パターン
Ｂを太らせる方法などを用いることが考えられる。
しかし、本発明者の検討によると、それらの防止手段も
完全な対策とはいえず、特に、後者のように色パターン
の形成条件を変える方法では、色パターンＢのシャープ
さを著しく低下するという問題を生じることが判った。
完全な対策とはいえず、特に、後者のように色パターン
の形成条件を変える方法では、色パターンＢのシャープ
さを著しく低下するという問題を生じることが判った。
一３＝
（問題点を解決するための手段）
この発明では、前記中間の保護膜２１，２２゜２３をな
くすことによって、色パターン間の白ヌケをなくし、か
つ、実露光法によって得る色パターンのシャープさを保
持するようにしている。
くすことによって、色パターン間の白ヌケをなくし、か
つ、実露光法によって得る色パターンのシャープさを保
持するようにしている。
この発明の構成上の特徴は、次の（Ａ）および（Ｂ）の
各点にある。
各点にある。
（Ａ）前記マスクとして用いる他の色の色パターンのパ
ターンニング手段として、ポリイミド前駆体溶液の中に
着色のための染料を含む溶液を用いて、色パターンを形
成するための層を形成し、その層をフォトリソグラフィ
技術によってパターンニングする方法を用いる。
ターンニング手段として、ポリイミド前駆体溶液の中に
着色のための染料を含む溶液を用いて、色パターンを形
成するための層を形成し、その層をフォトリソグラフィ
技術によってパターンニングする方法を用いる。
（Ｂ）前記他の色の色パターンを各色ごとに順次パター
ンニングするとき、前段の色パターンの耐溶剤性を増し
、前段の色パターン上に保護膜を形成することなく次段
の色パターンのパターンニングを行なう。
ンニングするとき、前段の色パターンの耐溶剤性を増し
、前段の色パターン上に保護膜を形成することなく次段
の色パターンのパターンニングを行なう。
ポリイミド前駆体溶液は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン
など極性の高い溶剤中にポリアミック酸を含む溶液であ
り、これをたとえば２００℃以上の高温でベークすると
脱水閉環して耐熱性および耐光性などの種々の耐性に優
れたポリイミドとなる。しかも、ポリイミド前駆体溶液
は主にジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドあ
るいはＮ−メチル−２−ピロリドンなどを用いて希釈す
ることができ、回転塗布に適した適当な粘性をもたせる
ことができる。
など極性の高い溶剤中にポリアミック酸を含む溶液であ
り、これをたとえば２００℃以上の高温でベークすると
脱水閉環して耐熱性および耐光性などの種々の耐性に優
れたポリイミドとなる。しかも、ポリイミド前駆体溶液
は主にジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドあ
るいはＮ−メチル−２−ピロリドンなどを用いて希釈す
ることができ、回転塗布に適した適当な粘性をもたせる
ことができる。
また、着色のための染料としては、アゾ、アントラキノ
ン、フタロシアニン、カルボニウム、キノンイミン、メ
チン、ベンゾキノンおよびナフトキノンなど種々の系の
染料を用いることができる。
ン、フタロシアニン、カルボニウム、キノンイミン、メ
チン、ベンゾキノンおよびナフトキノンなど種々の系の
染料を用いることができる。
各染料は各色パターンに対して１種あるいは２゜３種の
ものを混合して用いることができるが、色の濃さを出す
ため、逃げ出しを生じない範囲でその混合量をできるだ
け多くするのが好ましい。このように予め着色したポリ
イミド系の樹脂を用いることによって、一般の染色法に
比べて、各色パターンの濃度を高く、かつ均一にするこ
とができるので、実露光におけるマスク性も充分である
。
ものを混合して用いることができるが、色の濃さを出す
ため、逃げ出しを生じない範囲でその混合量をできるだ
け多くするのが好ましい。このように予め着色したポリ
イミド系の樹脂を用いることによって、一般の染色法に
比べて、各色パターンの濃度を高く、かつ均一にするこ
とができるので、実露光におけるマスク性も充分である
。
さらに、パターンの耐溶剤性を増す方法としては、（ａ
）エツチング後のボーストベークの温度を、染料の耐熱
性が許される範囲でできるだけ高く、たとえば２５０〜
３００℃程度に高める方法、あるいは、（ｂ）ポリイミ
ド前駆体溶液の中に、前段の色パターンの表面をはっ水
はつ油化する表面改質剤を添加する方法、あるいはまた
、（ｃ）前記（ａ）および（ｂ）の両方法を併用する方
法、を利用する。使用染料を広範囲に選択できることか
ら、（ｂ）の方法、ついで（ｃ）の方法が（ａ）の方法
よりも好ましい。なお、表面改質剤としては、パーフロ
ロアルキル基のように表面移行性に優れ、かつはっ水は
つ油性をもつ機能性セグメントを有するブロックポリマ
ー、あるいは、そうした機能性セグメントと、ポリイミ
ドに相溶する相溶性セグメントより成るビニルモノマー
のＡ−Ｂ型ブロックポリマー、または、マクロモノマー
と機能性モノマーとの共重合により合成され、優れた界
面移行性をもつ機能性クシ型グラフトポリマーなどを用
いる。
）エツチング後のボーストベークの温度を、染料の耐熱
性が許される範囲でできるだけ高く、たとえば２５０〜
３００℃程度に高める方法、あるいは、（ｂ）ポリイミ
ド前駆体溶液の中に、前段の色パターンの表面をはっ水
はつ油化する表面改質剤を添加する方法、あるいはまた
、（ｃ）前記（ａ）および（ｂ）の両方法を併用する方
法、を利用する。使用染料を広範囲に選択できることか
ら、（ｂ）の方法、ついで（ｃ）の方法が（ａ）の方法
よりも好ましい。なお、表面改質剤としては、パーフロ
ロアルキル基のように表面移行性に優れ、かつはっ水は
つ油性をもつ機能性セグメントを有するブロックポリマ
ー、あるいは、そうした機能性セグメントと、ポリイミ
ドに相溶する相溶性セグメントより成るビニルモノマー
のＡ−Ｂ型ブロックポリマー、または、マクロモノマー
と機能性モノマーとの共重合により合成され、優れた界
面移行性をもつ機能性クシ型グラフトポリマーなどを用
いる。
（作用）
裏霞光時にマスクとして用いる各色パターンを、予め着
色したポリイミド系の樹脂によって形成し、しかも、そ
れらの各色パターンのうち、前段の色パターンの耐溶剤
性を増すようにしているため、中間の保護膜を完全に省
略することができる。その結果、実露光によって得る色
パターンが既に形成済みのパターン間に正確に、かつ隙
間を作ることなく形成される。
色したポリイミド系の樹脂によって形成し、しかも、そ
れらの各色パターンのうち、前段の色パターンの耐溶剤
性を増すようにしているため、中間の保護膜を完全に省
略することができる。その結果、実露光によって得る色
パターンが既に形成済みのパターン間に正確に、かつ隙
間を作ることなく形成される。
また、中間の保護膜をなくしているため、実露光の光と
して平行光を用いることができ、シャープなパターンを
得ることができる。
して平行光を用いることができ、シャープなパターンを
得ることができる。
（実施例１）
先ず、第１Ａ図に示すように、ガラス板から成る基板１
−の表面に、格子状の黒パターンＢＱ、ついで赤パター
ンＲおよび緑パターンＧを順次フォトリソグラフィ技術
によって形成する。これらの各色パターンは、予め着色
したポリイミド系の樹脂から成り、その膜厚は１μｍ程
度である。これらは、ポリイミド前駆体溶液中に、各色
に対応する染料、および１〜３％程度の表面改質剤を含
む溶液を用いて、色パターンを形成するための層を形成
し、その層をフォトリソグラフィ技術によってパターン
ニングして得る。この場合、硬化前のポリイミド系の樹
脂がアルカリに可溶であるので、フォトレジストとして
ポジタイプのものを用い、そのレジストの現像時に同時
にポリイミド系の樹脂自体をパターンニングする。
−の表面に、格子状の黒パターンＢＱ、ついで赤パター
ンＲおよび緑パターンＧを順次フォトリソグラフィ技術
によって形成する。これらの各色パターンは、予め着色
したポリイミド系の樹脂から成り、その膜厚は１μｍ程
度である。これらは、ポリイミド前駆体溶液中に、各色
に対応する染料、および１〜３％程度の表面改質剤を含
む溶液を用いて、色パターンを形成するための層を形成
し、その層をフォトリソグラフィ技術によってパターン
ニングして得る。この場合、硬化前のポリイミド系の樹
脂がアルカリに可溶であるので、フォトレジストとして
ポジタイプのものを用い、そのレジストの現像時に同時
にポリイミド系の樹脂自体をパターンニングする。
こうした黒、赤および緑の各パターンＢＱ、Ｒ。
Ｇのパターンユング後、基板１の表面全体を、第 、１
８図に示すように、青パターン形成のための層４で被う
。層４は、一般の被染色性の感光性樹脂、たとえば、ゼ
ラチン、グリユー、カゼイン、ＰｖＡ等を回転塗布する
ことによって形成する。
８図に示すように、青パターン形成のための層４で被う
。層４は、一般の被染色性の感光性樹脂、たとえば、ゼ
ラチン、グリユー、カゼイン、ＰｖＡ等を回転塗布する
ことによって形成する。
次に、この層４を基板１の裏面側から全面露光する。露
光装置としては、超高圧水銀灯などの紫外域に充分なエ
ネルギーをもつ光源と、その光源からの光を平行光と化
す光学系を有するものを利用する。黒、赤、緑の各パタ
ーンＢＱ、Ｒ，Ｇはマスクとして機能するが、そのマス
ク性を確実にするため、光学系に可視域カットフィルタ
を挿入する。しかし、従前のような拡散板は不要である
。
光装置としては、超高圧水銀灯などの紫外域に充分なエ
ネルギーをもつ光源と、その光源からの光を平行光と化
す光学系を有するものを利用する。黒、赤、緑の各パタ
ーンＢＱ、Ｒ，Ｇはマスクとして機能するが、そのマス
ク性を確実にするため、光学系に可視域カットフィルタ
を挿入する。しかし、従前のような拡散板は不要である
。
適正な露光を行なうことによって、黒パターンＢＱの上
面に端部を有するパターンを得ることができる。ついで
、そのパターンを公知の手法によって青色に染色して青
パターンＢを得た後、基板１の表面全体をトップコート
５で被覆し保護する。
面に端部を有するパターンを得ることができる。ついで
、そのパターンを公知の手法によって青色に染色して青
パターンＢを得た後、基板１の表面全体をトップコート
５で被覆し保護する。
（実施例２）
前記実施例１では、青パターンＢのパターン材料として
、被染色性の光硬化型感光性樹脂を用いたが、実施例２
では、パターン材料として、マスクとしての他の色パタ
ーンＢＱ、Ｒ，Ｇと同じく、予め着色したポリイミド系
の樹脂を用いる。
、被染色性の光硬化型感光性樹脂を用いたが、実施例２
では、パターン材料として、マスクとしての他の色パタ
ーンＢＱ、Ｒ，Ｇと同じく、予め着色したポリイミド系
の樹脂を用いる。
着色のための青色染料を含むポリイミド系の樹脂層６を
、第２Ａ図に示すように、回転塗布によって形成した後
、その上にネガタイプのフォトレジスト７を塗布する。
、第２Ａ図に示すように、回転塗布によって形成した後
、その上にネガタイプのフォトレジスト７を塗布する。
そして、基板１の裏面側から全面露光することによって
、既存の色パターンのない所のフォトレジスト部分７ａ
のみを硬化させ、ついで常法によって現像、ボーストベ
ーク処理した後、パターンニングされた部分７ａをマス
クとして層６をエツチングすることによって、青パター
ンＢを得る。この層６をエツチングする際、層６と既に
形成済みの色パターンとの各硬化度合を異ならせること
によって、両者間のエツチングレートに明確な差をつけ
、しかも、エツチング制御性の良いドライ方式によって
エツチングするのが良い。あるいはまた、層６の下層に
エツチングストッパとして、図示しない透明な保護膜を
介在させるようにしても良い。裏露光時、青色の樹脂層
６が紫外域の光を充分に透過するのに対し、他の色パタ
ーンはほとんど透過しないので、カブリあるいは従前の
ような隙間の発生はない。特に、この実施例２では、す
べての色パターンを耐性に優れたポリイミド系の樹脂で
形成しているので、高耐久性のカラーフィルタを得るこ
とができる。
、既存の色パターンのない所のフォトレジスト部分７ａ
のみを硬化させ、ついで常法によって現像、ボーストベ
ーク処理した後、パターンニングされた部分７ａをマス
クとして層６をエツチングすることによって、青パター
ンＢを得る。この層６をエツチングする際、層６と既に
形成済みの色パターンとの各硬化度合を異ならせること
によって、両者間のエツチングレートに明確な差をつけ
、しかも、エツチング制御性の良いドライ方式によって
エツチングするのが良い。あるいはまた、層６の下層に
エツチングストッパとして、図示しない透明な保護膜を
介在させるようにしても良い。裏露光時、青色の樹脂層
６が紫外域の光を充分に透過するのに対し、他の色パタ
ーンはほとんど透過しないので、カブリあるいは従前の
ような隙間の発生はない。特に、この実施例２では、す
べての色パターンを耐性に優れたポリイミド系の樹脂で
形成しているので、高耐久性のカラーフィルタを得るこ
とができる。
なお、黒パターンＢＱについては、クロム等の遮光性の
高い金属材料によって形成することができるし、場合に
よっては省略することができる。
高い金属材料によって形成することができるし、場合に
よっては省略することができる。
また、前記の各実施例では、紫外域で光透過性のある青
パターンＢを実需光によってパターンニングしているが
、パターン形成材料中に紫外線吸収剤を添加する方法を
適用することによって、各色パターンの形成順序を変更
することができる。
パターンＢを実需光によってパターンニングしているが
、パターン形成材料中に紫外線吸収剤を添加する方法を
適用することによって、各色パターンの形成順序を変更
することができる。
（効果）
この発明では、裏露光時にマスクとして用いる他の色パ
ターンを、予め着色したポリイミド系の樹脂によって形
成し、しかもまた、中間の保護膜を完全になくしている
ため、各色パターン間に隙間がなく、かつ平面性に優れ
た高精度なカラーフィルタを得ることができる。特に、
予め着色したポリイミド系の樹脂は充分な色濃度をもつ
ので、前記実需光用のマスクとしての機能を充分に発揮
することができる。
ターンを、予め着色したポリイミド系の樹脂によって形
成し、しかもまた、中間の保護膜を完全になくしている
ため、各色パターン間に隙間がなく、かつ平面性に優れ
た高精度なカラーフィルタを得ることができる。特に、
予め着色したポリイミド系の樹脂は充分な色濃度をもつ
ので、前記実需光用のマスクとしての機能を充分に発揮
することができる。
第１Ａ〜ＩＣ図はこの発明の第１の実施例の製造プロセ
スを示す断面図、第２Ａおよび２Ｂ図はこの発明の第２
の実施例を示す断面図、第３図は従来方法を説明するた
めの断面図である。 １・・・基板、２１，２２．２３・・・保護膜、４・・
・青パターン形成のための層、５・・・トップコート、
６・・・ポリイミド系の樹脂層、７・・・フォトレジス
ト、ＢＱ・・・黒パターン、Ｒ・・・赤パターン、Ｇ・
・・緑パターン、Ｂ・・・青パターン。
スを示す断面図、第２Ａおよび２Ｂ図はこの発明の第２
の実施例を示す断面図、第３図は従来方法を説明するた
めの断面図である。 １・・・基板、２１，２２．２３・・・保護膜、４・・
・青パターン形成のための層、５・・・トップコート、
６・・・ポリイミド系の樹脂層、７・・・フォトレジス
ト、ＢＱ・・・黒パターン、Ｒ・・・赤パターン、Ｇ・
・・緑パターン、Ｂ・・・青パターン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、光透過性の基板の表面に、複数色の色パターンを有
するカラーフィルタを製造するに際し、一色を除く他の
色の色パターンを形成した後、それらの他の色の各色パ
ターンをマスクとして前記基板の裏面側から全面露光す
ることによって前記一色の色パターンについてのパター
ンニングを行なう方法であって、次の（Ａ）および（Ｂ
）の各点に特徴を有する、カラーフィルタの製造方法。 （Ａ）前記マスクとして用いる他の色の色パターンのパ
ターンニング手段として、ポリイミド前駆体溶液の中に
着色のための染料を含む溶液を用いて、色パターンを形
成するための層を形成し、その層をフォトリソグラフィ
技術によってパターンニングする方法を用いる。 （Ｂ）前記他の色の色パターンを各色ごとに順次パター
ンニングするとき、前段の色パターンの耐溶剤性を増し
、前段の色パターン上に保護膜を形成することなく次段
の色パターンのパターンニングを行なう。 ２、前記一色の色パターンは青色のパターンであり、前
記他の色の色パターンには、赤および緑の各色パターン
を含む、特許請求の範囲第１項記載のカラーフィルタの
製造方法。 ３、前記一色の色パターンを、被染色性の感光性樹脂に
よって形成する、特許請求の範囲第１項記載のカラーフ
ィルタの製造方法。 ４、前記一色の色パターンを、予め着色したポリイミド
系の樹脂によって形成する、特許請求の範囲第１項記載
のカラーフィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60034997A JPS61194403A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | カラ−フイルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60034997A JPS61194403A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | カラ−フイルタの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61194403A true JPS61194403A (ja) | 1986-08-28 |
Family
ID=12429773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60034997A Pending JPS61194403A (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | カラ−フイルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61194403A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63172202A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-15 | ゴールドスター カンパニー，リミティド | カラー液晶表示素子 |
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| JPS6433504A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-03 | Kyodo Printing Co Ltd | Color filter |
| JPH01102429A (ja) * | 1987-10-15 | 1989-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | カラーフィルタ |
| JPH01195424A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | カラー投影装置 |
| JPH04235504A (ja) * | 1991-01-10 | 1992-08-24 | Matsushita Electron Corp | カラー固体撮像装置の製造方法 |
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| WO1995034021A1 (fr) * | 1994-06-09 | 1995-12-14 | Hitachi, Ltd. | Ecran a cristaux liquides dote d'une a matrice noire en grille |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP60034997A patent/JPS61194403A/ja active Pending
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