JPS6177804A - カラ−フィルタの製造方法 - Google Patents
カラ−フィルタの製造方法Info
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- JPS6177804A JPS6177804A JP59201319A JP20131984A JPS6177804A JP S6177804 A JPS6177804 A JP S6177804A JP 59201319 A JP59201319 A JP 59201319A JP 20131984 A JP20131984 A JP 20131984A JP S6177804 A JPS6177804 A JP S6177804A
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- Japan
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- polyimide resin
- layer
- photoresist
- patterning
- soln
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
- G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
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の
カラー表示に用いられるカラーフィルタの製造方法に関
するものである。
カラー表示に用いられるカラーフィルタの製造方法に関
するものである。
（従来の技術）
フラットパネルディスプレイの一つとして、液晶ディス
プレイが注目されている。液晶ディスプレイは、液晶分
子が外部電界によって配列方向を変えることを利用した
ものであって、一般に、平行に配置されかつ互いに対向
する一方側に共通電極、他方側に画素電極を有する一対
の基板と。
プレイが注目されている。液晶ディスプレイは、液晶分
子が外部電界によって配列方向を変えることを利用した
ものであって、一般に、平行に配置されかつ互いに対向
する一方側に共通電極、他方側に画素電極を有する一対
の基板と。
これら基板間に封入された液晶とによって構成されてい
る。こうした液晶ディスプレイでは、カラ−フィルタを
付加するだけでカラー表示を比較的簡単に実現すること
ができる。カラー表示の場合。
る。こうした液晶ディスプレイでは、カラ−フィルタを
付加するだけでカラー表示を比較的簡単に実現すること
ができる。カラー表示の場合。
カラーフィルタは視差による色ずれを防ぐため。
できるだけ薄くし、しかも液晶層に隣接させるようにす
るのが良い（以上、日経エレクトロニクス、１９８４年
１月２日号、 Ｐ１０３〜ＰＩＬ２参照）、。
るのが良い（以上、日経エレクトロニクス、１９８４年
１月２日号、 Ｐ１０３〜ＰＩＬ２参照）、。
ところで、液晶ディスプレイによるカラー表示の画像特
性は、カラーフィルタ自体の特性によるところが大きい
。この点、耐熱性および耐光性（特に、紫外線に対する
耐性）などの耐性に優れたポリイミド系の樹脂をカラー
フィルタの材料として用いることは有効である。
性は、カラーフィルタ自体の特性によるところが大きい
。この点、耐熱性および耐光性（特に、紫外線に対する
耐性）などの耐性に優れたポリイミド系の樹脂をカラー
フィルタの材料として用いることは有効である。
ポリイミドを用いた従来の技術としては、■ポリイミド
膜をパターンニングした後で各画素パターンを着色する
方法（特開昭５９−２９２２５号）、あるいは、■各画
素パターン形成用の印刷インキのビヒクルとしてポリイ
ミドを用いる方法（特開昭５８−４６３２５号）などが
知られている。
膜をパターンニングした後で各画素パターンを着色する
方法（特開昭５９−２９２２５号）、あるいは、■各画
素パターン形成用の印刷インキのビヒクルとしてポリイ
ミドを用いる方法（特開昭５８−４６３２５号）などが
知られている。
（発明が解決しようとする問題点）
従来の技術■では、パターンニングした後でポリイミド
樹脂を充分な色に着色することは困難であると考えられ
る。というのは、パターンニングしたポリイミド４！１
脂は少なくともセミキュア（半硬化）の状態にｊＦ）る
ので、その中へ色素を拡散することは困難であるからで
ある。
樹脂を充分な色に着色することは困難であると考えられ
る。というのは、パターンニングしたポリイミド４！１
脂は少なくともセミキュア（半硬化）の状態にｊＦ）る
ので、その中へ色素を拡散することは困難であるからで
ある。
また、従来の技術■では、パターンニングが印刷による
ため、画素パターンの表面精度あるいは寸法精度などの
精度的な面で限界があり、表示容量の大きなものには適
用することが困難である。
ため、画素パターンの表面精度あるいは寸法精度などの
精度的な面で限界があり、表示容量の大きなものには適
用することが困難である。
この点、パネルをアクティブマトリクス化する対応策も
考えられるが１画素パターン自体の精度が悪いのである
から、画質向上にも限界がある。
考えられるが１画素パターン自体の精度が悪いのである
から、画質向上にも限界がある。
この発明の目的は、ポリイミドの優れた特性を生かしつ
つ、充分な色の濃さをもち、しかも大容量化にも対応す
ることができるカラーフィルタの製造技術を提供するこ
とにある。
つ、充分な色の濃さをもち、しかも大容量化にも対応す
ることができるカラーフィルタの製造技術を提供するこ
とにある。
（問題点を解決するための手段）
この発明では、ポリイミド系樹脂溶液に予め着色材を混
入して成る溶液を、基板上に塗布し、それにより形成し
た着色ポリイミド樹脂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ようにしている。
入して成る溶液を、基板上に塗布し、それにより形成し
た着色ポリイミド樹脂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ようにしている。
前記塗布に用いる溶液は、ポリイミド前駆体と、ポリイ
ミド前駆体を溶かす溶剤およびその他の溶剤と、着色の
ための染料およびその他の添加剤とから成る。溶液の中
に含有させるため、染料としては各種のものを用いるこ
とができる。アントラキノン系、アゾ系、フタロシアニ
ン系、メチン系、オキサジン系さらにはこれら各染料の
含金属錯塩系を用いることができ、その中でもフタロシ
アニン系および前記の合金Ｒ錯塩系のものが好適である
。その理由は、添加した場合の溶解性および発色性が良
く、さらに耐熱、耐光性に優れていることにある。
ミド前駆体を溶かす溶剤およびその他の溶剤と、着色の
ための染料およびその他の添加剤とから成る。溶液の中
に含有させるため、染料としては各種のものを用いるこ
とができる。アントラキノン系、アゾ系、フタロシアニ
ン系、メチン系、オキサジン系さらにはこれら各染料の
含金属錯塩系を用いることができ、その中でもフタロシ
アニン系および前記の合金Ｒ錯塩系のものが好適である
。その理由は、添加した場合の溶解性および発色性が良
く、さらに耐熱、耐光性に優れていることにある。
（作用）
予め着色したポリイミド系樹脂溶液を塗布することによ
って、パターンニングのための層を形成しているので、
パターンニングの上で有利な薄い膜厚を安定して得るこ
とができ、他方、広い範囲の着色材を選択可能なことか
ら、薄い膜厚である゛にもかかわらず充分な色の濃さを
もたせることができる。
って、パターンニングのための層を形成しているので、
パターンニングの上で有利な薄い膜厚を安定して得るこ
とができ、他方、広い範囲の着色材を選択可能なことか
ら、薄い膜厚である゛にもかかわらず充分な色の濃さを
もたせることができる。
しかもまた、パターンニングをフォトリソグラフィ技術
によって行なっているので、工程途中において、フォト
レジストが着色ポリイミド樹脂層の保護膜として機能し
、染料の逃げ出しを有効に防止し前記色の濃さを失なう
ことなく、さらにはパターンニングを高精度に行なうこ
とができる。
によって行なっているので、工程途中において、フォト
レジストが着色ポリイミド樹脂層の保護膜として機能し
、染料の逃げ出しを有効に防止し前記色の濃さを失なう
ことなく、さらにはパターンニングを高精度に行なうこ
とができる。
なお、ポリイミドのエツチング加工性が良好であること
も、高精度のパターンを得ることを補助している。
も、高精度のパターンを得ることを補助している。
（実施例）
図示の実施例はポジタイプのフォトレジストを用いた製
法例である。
法例である。
匿１璽茎元ユニｌ
第１図において、符号１は透明なガラス板から成る基板
であって、この基板１は液晶ディスプレイにおける一方
の基板そのものでもある。図には示さないが、基板１の
上方にも同様の基板が配置され、両法板間に液晶が封入
されることになる。
であって、この基板１は液晶ディスプレイにおける一方
の基板そのものでもある。図には示さないが、基板１の
上方にも同様の基板が配置され、両法板間に液晶が封入
されることになる。
ここでは、視差による色ずれを少なくするため、液晶層
に隣接した部分にカラーフィルタを形成する。基板１の
上面がその部分であり、まず、基板１の上面にパターン
ニングのための層２を形成する。
に隣接した部分にカラーフィルタを形成する。基板１の
上面がその部分であり、まず、基板１の上面にパターン
ニングのための層２を形成する。
層２は回転塗布法によってたとえば１μｍ程度の厚さに
形成するが、塗布液として、着色したポリイミド系樹脂
溶液を用いる。着色したポリイミド系樹脂溶液は、ポリ
イミド前駆体と、ポリイミド前駆体を溶かす溶剤および
その他の溶剤、たとえばＮ−メチル−２−ピロリドンと
、着色のための染料、たとえばフタロシアニン系の染料
およびその他の添加剤とから成り、全体としである程度
の粘性をもっている。染料の含有量は充分な色の濃さを
出すことからすれば、できるだけ多くするのが好ましい
が、余りにも多くすると、後の工程においてフォトレジ
スト中あるいは剥離剤中に逃げ出すという不都合を生じ
る。したがって、逃げ出しを生じない範囲で、できるだ
け多くするのが良い。
形成するが、塗布液として、着色したポリイミド系樹脂
溶液を用いる。着色したポリイミド系樹脂溶液は、ポリ
イミド前駆体と、ポリイミド前駆体を溶かす溶剤および
その他の溶剤、たとえばＮ−メチル−２−ピロリドンと
、着色のための染料、たとえばフタロシアニン系の染料
およびその他の添加剤とから成り、全体としである程度
の粘性をもっている。染料の含有量は充分な色の濃さを
出すことからすれば、できるだけ多くするのが好ましい
が、余りにも多くすると、後の工程においてフォトレジ
スト中あるいは剥離剤中に逃げ出すという不都合を生じ
る。したがって、逃げ出しを生じない範囲で、できるだ
け多くするのが良い。
塗布後、層２．つまり着色ポリイミド樹脂層を熱処理す
ることによって、セミキュア（半硬化）の状態にする。
ることによって、セミキュア（半硬化）の状態にする。
熱処理条件として、たとえば１５０℃、窒素ガス中あろ
い空気中、３０分の乾燥を挙げることができる。この場
合、セミキュアの状態とは、完全に硬化するに至る手前
の状態を意味し、別にいうと、硬化はしているが、現像
液に溶は出すような状態をいう。
い空気中、３０分の乾燥を挙げることができる。この場
合、セミキュアの状態とは、完全に硬化するに至る手前
の状態を意味し、別にいうと、硬化はしているが、現像
液に溶は出すような状態をいう。
第２図に示す工程
セミキュア状態になった着色ポリイミド槓脂層２の上面
に、ポジタイプのフォトレジスト３を塗布する。そして
、常法によってプリベーク（たとえば、１００℃、ご１
０分）した後、所定のフォトマスク４を用いて露光処理
を行なう、フォトマスク４は、各画素に対応する部分４
１が光を遮蔽し。
に、ポジタイプのフォトレジスト３を塗布する。そして
、常法によってプリベーク（たとえば、１００℃、ご１
０分）した後、所定のフォトマスク４を用いて露光処理
を行なう、フォトマスク４は、各画素に対応する部分４
１が光を遮蔽し。
その他の部分４２が光を透過する０部分４２に対応する
個所のフォトレジスト部分３２は分解し、次の現像処理
によって溶解可能となる。
個所のフォトレジスト部分３２は分解し、次の現像処理
によって溶解可能となる。
第３図に示す工程
アルカリ水溶液から成る現像液によって現像処理を行な
う。すると、フォトレジスト３の露光部分３２が現像液
中に溶は出し、基板１には未露光部分３１のみが選択的
に残存することになる。したがって、露光部分３２に対
応する層２の部分２２が露出する二とになり、残存した
フォトレジスト部分３１をマスクとして着色ポリイミド
樹脂層２も選択的に除去されることになる。というのは
、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸がアルカリに
可溶だからである。しかし、フォトレジストによって保
護されている層２の部分２１は、溶解されることなり、
シかもマスク３１の保護機能により部分２１からの染料
の逃げ出しも有効に防止される。部分２１はカラーフィ
ルタの画素パターンの一つである。
う。すると、フォトレジスト３の露光部分３２が現像液
中に溶は出し、基板１には未露光部分３１のみが選択的
に残存することになる。したがって、露光部分３２に対
応する層２の部分２２が露出する二とになり、残存した
フォトレジスト部分３１をマスクとして着色ポリイミド
樹脂層２も選択的に除去されることになる。というのは
、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸がアルカリに
可溶だからである。しかし、フォトレジストによって保
護されている層２の部分２１は、溶解されることなり、
シかもマスク３１の保護機能により部分２１からの染料
の逃げ出しも有効に防止される。部分２１はカラーフィ
ルタの画素パターンの一つである。
第４図に示す工程
次に、残存するフォトレジスト部分３１を剥離剤によっ
て除去した後、再び熱処理を行なう。この熱処理は残存
するパターン２１の硬化度を高めるためのものであり、
含有する染料が分解しない範囲でてきるだけ高い温度、
たとえば１８０〜２００℃で行なう。
て除去した後、再び熱処理を行なう。この熱処理は残存
するパターン２１の硬化度を高めるためのものであり、
含有する染料が分解しない範囲でてきるだけ高い温度、
たとえば１８０〜２００℃で行なう。
以上の各工程を経て３原色、すなわち赤（Ｒ）、緑（Ｇ
）、青（Ｂ）のうちの−色についてのパターンニングを
終える。そして、パターン２１の上に、透明な保護膜５
を形成し、他の色についての同様のパターンニングを繰
り返す。保護膜５はパターン２１の保護のためのもので
、特に他の色についてのパターンユング時にパターン２
１が溶剤によって侵されることを防止する。保護膜５と
しては、たとえばエポキシ系熱硬化性樹脂による薄膜を
用いることができる。
）、青（Ｂ）のうちの−色についてのパターンニングを
終える。そして、パターン２１の上に、透明な保護膜５
を形成し、他の色についての同様のパターンニングを繰
り返す。保護膜５はパターン２１の保護のためのもので
、特に他の色についてのパターンユング時にパターン２
１が溶剤によって侵されることを防止する。保護膜５と
しては、たとえばエポキシ系熱硬化性樹脂による薄膜を
用いることができる。
ところで、３原色についてのパターンニングを終えると
、３段重ねになるが、その断面構造を第５図に示す。パ
ターン２１はＲ，Ｇ、Ｂの順序で形成されており、Ｒと
Ｇ、ＧとＢとの中間に保護膜５があり、Ｂの上にも別の
保護膜６が形成されている。最上層の保護膜６もパター
ン２１の保護のため、特に接着剤中の溶剤に対する保護
のためのものであり、特に耐性を高めるために前記中間
の保護膜５よりは厚く形成されている。最上層の保護膜
６としては、保護膜５と同系統の材料のほかゼラチン系
のものを用いることができる。
、３段重ねになるが、その断面構造を第５図に示す。パ
ターン２１はＲ，Ｇ、Ｂの順序で形成されており、Ｒと
Ｇ、ＧとＢとの中間に保護膜５があり、Ｂの上にも別の
保護膜６が形成されている。最上層の保護膜６もパター
ン２１の保護のため、特に接着剤中の溶剤に対する保護
のためのものであり、特に耐性を高めるために前記中間
の保護膜５よりは厚く形成されている。最上層の保護膜
６としては、保護膜５と同系統の材料のほかゼラチン系
のものを用いることができる。
なお、上述した実施例ではポジタイプのフォトレジスト
を用いてパターンニングを行なっているが、ネガタイプ
のフォトレジストを用いるようにすることもできる。そ
の場合、フォトレジストを除去する前に熱処理を行なう
ことは勿論である。
を用いてパターンニングを行なっているが、ネガタイプ
のフォトレジストを用いるようにすることもできる。そ
の場合、フォトレジストを除去する前に熱処理を行なう
ことは勿論である。
また、着色ポリイミド樹脂層のパターンニングをフォト
レジストの現像と同時に行なうことは、工程短縮の上で
好ましいことではあるが、現像とは別のウェットあるい
はドライエツチングによって行なうようにすることもで
きる。その場合、エツチング前に着色ポリイミド樹脂層
を完全に硬化させてパターンニングを行なう。
レジストの現像と同時に行なうことは、工程短縮の上で
好ましいことではあるが、現像とは別のウェットあるい
はドライエツチングによって行なうようにすることもで
きる。その場合、エツチング前に着色ポリイミド樹脂層
を完全に硬化させてパターンニングを行なう。
（効果）
（１）耐性に優れたポリイミドをフィルタ材料として用
いるに際し、ポリイミドを予め着色してからパターンニ
ングするようにしているので１着色材の選択範囲が広く
なり、充分に色の濃いカラーフィルタを得ることができ
る。
いるに際し、ポリイミドを予め着色してからパターンニ
ングするようにしているので１着色材の選択範囲が広く
なり、充分に色の濃いカラーフィルタを得ることができ
る。
（２）着色材を含有したポリイミド樹脂層をパターン形
成層としているので、染色法などにおけるような着色工
程が不要であり、工程が簡略化し品質が安定化する。
成層としているので、染色法などにおけるような着色工
程が不要であり、工程が簡略化し品質が安定化する。
（３）パターンニングをフォトリソグラフィ技術によっ
て行なっているので、フォトレジストを着色材の逃げ出
し防止用に利用することができ、したがって前記色の濃
さを失なうことなく、さらにはパターンニングを高精度
に行なうことができる。
て行なっているので、フォトレジストを着色材の逃げ出
し防止用に利用することができ、したがって前記色の濃
さを失なうことなく、さらにはパターンニングを高精度
に行なうことができる。
（４）前記（２）の場合と同じ理由により、着色を広い
面積にわたって均一に行なうことができるので、小型の
みならず大型のカラーフィルタをも容易に製造すること
ができる。
面積にわたって均一に行なうことができるので、小型の
みならず大型のカラーフィルタをも容易に製造すること
ができる。
第１図〜第４図はこの発明の一実施例を工程順に示した
プロセス図、第５図は完成したカラーフィルタを示す断
面図である。 １・・・基板、２・・・着色ポリイミド樹脂層、３・・
・・フォトレジスト、４・・・フォトマスク、５．６・
・・保護膜。
プロセス図、第５図は完成したカラーフィルタを示す断
面図である。 １・・・基板、２・・・着色ポリイミド樹脂層、３・・
・・フォトレジスト、４・・・フォトマスク、５．６・
・・保護膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ポリイミド系樹脂溶液に予め着色材を混入して成る
溶液を、基板上に塗布し、それにより形成した着色ポリ
イミド樹脂層をフォトリソグラフィ技術によってパター
ンニングすることを特徴とするカラーフィルタの製造方
法。 ２、前記パターンニングは、次の各工程を順次経て行な
われる、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。 （Ａ）前記着色ポリイミド樹脂層をセミキュアする工程
。 （Ｂ）前記着色ポリイミド樹脂層の上にフォトレジスト
を塗布し、そのフォトレジストを選択的に露光する工程
。 （Ｃ）前記フォトレジストを現像する工程。 （Ｄ）現像によって露出した着色ポリイミド樹脂部分を
選択的に除去する工程。 （Ｅ）残存する着色ポリイミド樹脂をキュアする工程。 ３、前記フォトレジストはポジタイプのものであり、前
記（Ｄ）工程が前記（Ｃ）工程と同時に行なわれる、特
許請求の範囲第２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 |
|---|---|---|---|
| JP59201319A JPS6177804A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | カラ−フィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59201319A JPS6177804A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | カラ−フィルタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6177804A true JPS6177804A (ja) | 1986-04-21 |
| JPH04243B2 JPH04243B2 (ja) | 1992-01-06 |
Family
ID=16439033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59201319A Granted JPS6177804A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | カラ−フィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6177804A (ja) |
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS64950A (en) * | 1987-04-03 | 1989-01-05 | General Electric Co <Ge> | Silicon polyamic acid which enables optical pattern transfer, its production and its use method |
| JP2000147239A (ja) * | 1998-11-16 | 2000-05-26 | Toshiba Corp | 液晶表示装置用カラーフィルタ基板、液晶表示装置、およびそれらの製造方法 |
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| WO2019044277A1 (ja) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | 富士フイルム株式会社 | カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子の製造方法、画像表示装置の製造方法およびカラーフィルタ |
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| JPS51106474U (ja) * | 1975-02-24 | 1976-08-25 |
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-
1984
- 1984-09-25 JP JP59201319A patent/JPS6177804A/ja active Granted
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| WO2019044277A1 (ja) * | 2017-08-30 | 2019-03-07 | 富士フイルム株式会社 | カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子の製造方法、画像表示装置の製造方法およびカラーフィルタ |
| JPWO2019044277A1 (ja) * | 2017-08-30 | 2020-10-01 | 富士フイルム株式会社 | カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子の製造方法、画像表示装置の製造方法およびカラーフィルタ |
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