JP3147863B2 - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents
カラーフィルタの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遮光性が高い樹脂
ブラックマトリクスを有しながら、しかもカラーフィル
タ層の平坦性が高いカラーフィルタを製造する方法に関
する。
ブラックマトリクスを有しながら、しかもカラーフィル
タ層の平坦性が高いカラーフィルタを製造する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、液晶表示素子用カラーフィルタ
は、ガラス基板上に近接して形成されたＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）三原色の画素を一表示単位とする多数
の画素から構成されている。そして、各画素間には、表
示コントラストを高めるために一定の幅を持つ遮光領域
であるブラックマトリクスが設けられている。
は、ガラス基板上に近接して形成されたＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）三原色の画素を一表示単位とする多数
の画素から構成されている。そして、各画素間には、表
示コントラストを高めるために一定の幅を持つ遮光領域
であるブラックマトリクスが設けられている。
【０００３】従来のカラーフィルタに用いられているブ
ラックマトリクスの多くは、予めフォトリソグラフィ法
で微細なパターンが形成されたＣｒ、Ｎｉ、Ａｌ等の金
属薄膜からなっている。この金属薄膜の形成方法として
は、スパッタ法や真空蒸着法などの真空薄膜形成法が広
く用いられている。この金属薄膜に微細なパターンを形
成するには、通常フォトリソグラフィ法によりフォトレ
ジストのパターンを形成した後、このフォトレジストを
エッチングマスクとして金属薄膜のエッチングを行う。
この工程により、フォトレジストの微細パターンと一致
する金属薄膜の微細パターンを形成することが出来る。
ラックマトリクスの多くは、予めフォトリソグラフィ法
で微細なパターンが形成されたＣｒ、Ｎｉ、Ａｌ等の金
属薄膜からなっている。この金属薄膜の形成方法として
は、スパッタ法や真空蒸着法などの真空薄膜形成法が広
く用いられている。この金属薄膜に微細なパターンを形
成するには、通常フォトリソグラフィ法によりフォトレ
ジストのパターンを形成した後、このフォトレジストを
エッチングマスクとして金属薄膜のエッチングを行う。
この工程により、フォトレジストの微細パターンと一致
する金属薄膜の微細パターンを形成することが出来る。
【０００４】カラーフィルタの画素を形成する方法とし
ては、フォトリソグラフィ法を用いて形成した可染色膜
を染色する方法、感光性の顔料分散組成物を用いる方
法、非感光性の顔料分散性組成物をエッチングする方
法、パターニングした電極を利用した電着法などの他
に、低コストの製造方法として印刷法やインクジェット
法で着色部分を形成する方法も知られている。
ては、フォトリソグラフィ法を用いて形成した可染色膜
を染色する方法、感光性の顔料分散組成物を用いる方
法、非感光性の顔料分散性組成物をエッチングする方
法、パターニングした電極を利用した電着法などの他
に、低コストの製造方法として印刷法やインクジェット
法で着色部分を形成する方法も知られている。
【０００５】近年になって、金属薄膜に代わって対環境
性、低コストを目的として、遮光剤を含有する樹脂をパ
ターニング化してブラックマトリクスを形成し、この上
に画素を形成してカラーフィルタを製造する方法が提案
されている（例えば特開平２−２３９２０４号公報）。
一般に、遮光剤を含有する樹脂をパターニングして得ら
れるブラックマトリクスは樹脂ブラックマトリクスと呼
ばれている。以下、樹脂ブラックマトリクスを「ＢＭ」
と略称する。
性、低コストを目的として、遮光剤を含有する樹脂をパ
ターニング化してブラックマトリクスを形成し、この上
に画素を形成してカラーフィルタを製造する方法が提案
されている（例えば特開平２−２３９２０４号公報）。
一般に、遮光剤を含有する樹脂をパターニングして得ら
れるブラックマトリクスは樹脂ブラックマトリクスと呼
ばれている。以下、樹脂ブラックマトリクスを「ＢＭ」
と略称する。
【０００６】このＢＭを用いてカラーフィルタを製造す
る従来の方法の一例を図（４）ａ〜ｄに示す。図４
（ａ）において、先ずガラス基板３０１上に遮光剤を含
むＢＭ用フォトレジストを塗布してＢＭ用レジスト層３
０３を形成し、ＢＭ用フォトマスク３０２を通して紫外
線ＵＶを照射し、現像して図４（ｂ）に示すように、Ｂ
Ｍ層３０４を形成する。次に図４（ｃ）に示すように、
このＢＭ上にカラーフィルタ用の着色フォトレジストを
塗布してカラーレジスト層３０６を形成し、カラーフィ
ルタ層用マスク３０５を通して紫外線ＵＶを照射し現像
する操作を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色について繰り返し、図３
（ｄ）に示すように、画素としてのカラーフィルタ層３
０７を有するカラーフィルタを製造する。
る従来の方法の一例を図（４）ａ〜ｄに示す。図４
（ａ）において、先ずガラス基板３０１上に遮光剤を含
むＢＭ用フォトレジストを塗布してＢＭ用レジスト層３
０３を形成し、ＢＭ用フォトマスク３０２を通して紫外
線ＵＶを照射し、現像して図４（ｂ）に示すように、Ｂ
Ｍ層３０４を形成する。次に図４（ｃ）に示すように、
このＢＭ上にカラーフィルタ用の着色フォトレジストを
塗布してカラーレジスト層３０６を形成し、カラーフィ
ルタ層用マスク３０５を通して紫外線ＵＶを照射し現像
する操作を、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色について繰り返し、図３
（ｄ）に示すように、画素としてのカラーフィルタ層３
０７を有するカラーフィルタを製造する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般にカラーフィルタ
においては、透過する光の均一性が極めて重要であり、
このためにカラーフィルタ層３０７は、できるだけ平坦
に形成されることが望まれている。一方、各画素の表示
コントラストを高めるためには、ＢＭに高い遮光性が求
められ、例えばＢＭとして必要な光学濃度値（ＯＤ値）
は３以上とされている。ＢＭに高いＯＤ値を与える方法
としては、ＢＭ中の遮光剤の含有率を高くする方法と、
ＢＭ層の膜厚を厚くする方法とが考えられる。
においては、透過する光の均一性が極めて重要であり、
このためにカラーフィルタ層３０７は、できるだけ平坦
に形成されることが望まれている。一方、各画素の表示
コントラストを高めるためには、ＢＭに高い遮光性が求
められ、例えばＢＭとして必要な光学濃度値（ＯＤ値）
は３以上とされている。ＢＭに高いＯＤ値を与える方法
としては、ＢＭ中の遮光剤の含有率を高くする方法と、
ＢＭ層の膜厚を厚くする方法とが考えられる。
【０００８】このうち、遮光剤の含有率を高くする方法
は、基板３０１との密着性を極端に低下させる。これ
は、基板との密着性に関与しない遮光剤成分が増すこと
により、樹脂と基板との接着面積が減少するためと考え
られる。基板３０１とＢＭ層３０４との密着性が低下し
た場合、ＢＭのパターンニング時や後工程、特に高い温
度で熱処理を必要とする工程等において剥離が起こると
いう問題がある。この為、一般には止むを得ずＢＭ層３
０４の膜厚を厚くする方法が採られている。ところが、
ＢＭに必要とされる光学濃度値３以上の遮光特性を得る
ためには、図５に示すように、膜厚を１μｍ〜１．５μ
ｍ程度とする必要があり、これは金属薄膜（１０００Å
〜２０００Å）を用いる場合に比べ、１０倍近く厚くな
る。
は、基板３０１との密着性を極端に低下させる。これ
は、基板との密着性に関与しない遮光剤成分が増すこと
により、樹脂と基板との接着面積が減少するためと考え
られる。基板３０１とＢＭ層３０４との密着性が低下し
た場合、ＢＭのパターンニング時や後工程、特に高い温
度で熱処理を必要とする工程等において剥離が起こると
いう問題がある。この為、一般には止むを得ずＢＭ層３
０４の膜厚を厚くする方法が採られている。ところが、
ＢＭに必要とされる光学濃度値３以上の遮光特性を得る
ためには、図５に示すように、膜厚を１μｍ〜１．５μ
ｍ程度とする必要があり、これは金属薄膜（１０００Å
〜２０００Å）を用いる場合に比べ、１０倍近く厚くな
る。
【０００９】しかしＢＭとして必要な光学濃度値を得る
ためにＢＭ層３０４の膜厚を１μｍ〜１．５μｍ程度と
厚くすると、図３（ｃ）に示すように、ＢＭ層３０４を
形成した後に成膜されるカラーフィルタ層３０７の膜厚
も１μｍ〜１．５μｍ程度であることから、その重なり
部分の合計膜厚が他の部分よりも大幅に厚くなり、全体
としてカラーフィルタ層３０７の平坦度が大きく損なわ
れるという問題が起こる。
ためにＢＭ層３０４の膜厚を１μｍ〜１．５μｍ程度と
厚くすると、図３（ｃ）に示すように、ＢＭ層３０４を
形成した後に成膜されるカラーフィルタ層３０７の膜厚
も１μｍ〜１．５μｍ程度であることから、その重なり
部分の合計膜厚が他の部分よりも大幅に厚くなり、全体
としてカラーフィルタ層３０７の平坦度が大きく損なわ
れるという問題が起こる。
【００１０】これに加えて、ＢＭ層３０４の膜厚を厚く
すれば当然遮光性が高くなるので、ＢＭ形成の露光時に
光が膜の深部にまで到達し難くなり、図６に示すよう
に、現像時間の許容幅が狭くなり、現像工程においてＢ
Ｍのパターンが溶失するという問題が起こる。これを回
避する方法として、例えば特願平６−３３１８１６号公
報、特願平９−２９７２０９号公報、特願平６−３２４
２０７号公報等が開示されているが、これらは高遮光性
のＢＭ層を溶失することなく形成するには有効であって
も、カラーフィルタ層の平坦性を改善する目的には何等
の効果も得られないものであった。本発明は、上記の課
題を解決するためになされたものであって、従ってその
目的は、高遮光性のＢＭを形成しながら、しかもカラー
フィルタ層の平坦性を確保するカラーフィルタの製造方
法を提供することにある。
すれば当然遮光性が高くなるので、ＢＭ形成の露光時に
光が膜の深部にまで到達し難くなり、図６に示すよう
に、現像時間の許容幅が狭くなり、現像工程においてＢ
Ｍのパターンが溶失するという問題が起こる。これを回
避する方法として、例えば特願平６−３３１８１６号公
報、特願平９−２９７２０９号公報、特願平６−３２４
２０７号公報等が開示されているが、これらは高遮光性
のＢＭ層を溶失することなく形成するには有効であって
も、カラーフィルタ層の平坦性を改善する目的には何等
の効果も得られないものであった。本発明は、上記の課
題を解決するためになされたものであって、従ってその
目的は、高遮光性のＢＭを形成しながら、しかもカラー
フィルタ層の平坦性を確保するカラーフィルタの製造方
法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、樹脂のブラックマトリクスを有するカラ
ーフィルタを製造するに際して、第一の樹脂ブラックマ
トリクス層を形成した後に前記第一の樹脂ブラックマト
リクス層と周辺部が重なるようにフォトレジストのカラ
ーフィルタ層を形成し、次いで前記第一の樹脂ブラック
マトリクス層と重なる位置に前記第一の樹脂ブラックマ
トリクス層と厚さの等しい第二の樹脂ブラックマトリク
ス層を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造
方法を提供する。本発明は前記において、前記第一の樹
脂ブラックマトリクス層はガラス基板の一方の面に形成
され、第二の樹脂ブラックマトリクス層は、フォトレジ
スト層により形成され、このフォトレジスト層を前記ガ
ラス基板の前記一方の面側から、フォトマスクを通して
選択的に露光して形成されることを特徴とするカラーフ
ィルタの製造方法を提供する。本発明はまた、前記第一
の樹脂ブラックマトリクス層はガラス基板の一方の面に
形成され、第二の樹脂ブラックマトリクス層は、フォト
レジスト層を形成し、このフォトレジスト層を前記ガラ
ス基板の裏側から前記第一の樹脂ブラックマトリクス層
をマスクとして選択的に露光して形成されることを特徴
とするカラーフィルタの製造方法を提供する。前記にお
いて、前記第一及び第二の樹脂ブラックマトリクス層の
光学濃度値（ＯＤ値）を何れも等しい値とするととも
に、この値を１〜２の範囲内とすることが好ましい。
めに本発明は、樹脂のブラックマトリクスを有するカラ
ーフィルタを製造するに際して、第一の樹脂ブラックマ
トリクス層を形成した後に前記第一の樹脂ブラックマト
リクス層と周辺部が重なるようにフォトレジストのカラ
ーフィルタ層を形成し、次いで前記第一の樹脂ブラック
マトリクス層と重なる位置に前記第一の樹脂ブラックマ
トリクス層と厚さの等しい第二の樹脂ブラックマトリク
ス層を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造
方法を提供する。本発明は前記において、前記第一の樹
脂ブラックマトリクス層はガラス基板の一方の面に形成
され、第二の樹脂ブラックマトリクス層は、フォトレジ
スト層により形成され、このフォトレジスト層を前記ガ
ラス基板の前記一方の面側から、フォトマスクを通して
選択的に露光して形成されることを特徴とするカラーフ
ィルタの製造方法を提供する。本発明はまた、前記第一
の樹脂ブラックマトリクス層はガラス基板の一方の面に
形成され、第二の樹脂ブラックマトリクス層は、フォト
レジスト層を形成し、このフォトレジスト層を前記ガラ
ス基板の裏側から前記第一の樹脂ブラックマトリクス層
をマスクとして選択的に露光して形成されることを特徴
とするカラーフィルタの製造方法を提供する。前記にお
いて、前記第一及び第二の樹脂ブラックマトリクス層の
光学濃度値（ＯＤ値）を何れも等しい値とするととも
に、この値を１〜２の範囲内とすることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例により図面を用いて説明する。 （実施例１）図１（ａ）〜（ｆ）は順次に、本発明の実
施例１を示す工程図である。図１（ａ）に示す第１工程
において、純水及び／又は界面活性剤水溶液による洗浄
等の前処理を施したガラス基板１０１上に、スピンコー
タ、スリットコータ又はロールコータ等を用いてネガ型
の第一ＢＭ用フォトレジストを全面均一に塗布し、第一
ＢＭ用レジスト層１０３を形成する。次に所定のパター
ンが形成された第一ＢＭ用のフォトマスク１０２を所定
の位置に配置して、このフォトマスク１０２の上から紫
外線ＵＶを照射する。次に、露光された第一ＢＭ用レジ
スト層１０３を無機又は有機のアルカリ性現像液で現像
し、焼成を行うことによって、図１（ｂ）に示すよう
に、所定のパターンが形成された第一ＢＭ層１０４を得
る。この第一ＢＭ層１０４は、膜厚が約０．５μｍであ
り、光学濃度値（ＯＤ値）が１〜２の範囲内となるよう
に調整されている。
例により図面を用いて説明する。 （実施例１）図１（ａ）〜（ｆ）は順次に、本発明の実
施例１を示す工程図である。図１（ａ）に示す第１工程
において、純水及び／又は界面活性剤水溶液による洗浄
等の前処理を施したガラス基板１０１上に、スピンコー
タ、スリットコータ又はロールコータ等を用いてネガ型
の第一ＢＭ用フォトレジストを全面均一に塗布し、第一
ＢＭ用レジスト層１０３を形成する。次に所定のパター
ンが形成された第一ＢＭ用のフォトマスク１０２を所定
の位置に配置して、このフォトマスク１０２の上から紫
外線ＵＶを照射する。次に、露光された第一ＢＭ用レジ
スト層１０３を無機又は有機のアルカリ性現像液で現像
し、焼成を行うことによって、図１（ｂ）に示すよう
に、所定のパターンが形成された第一ＢＭ層１０４を得
る。この第一ＢＭ層１０４は、膜厚が約０．５μｍであ
り、光学濃度値（ＯＤ値）が１〜２の範囲内となるよう
に調整されている。
【００１３】図１（ｃ）に示す第２工程において、前記
の第一ＢＭ層１０４上に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の何れか１色の色素を含むカラーフィルタ用のネ
ガ型着色フォトレジストを、スピンコータ、スリットコ
ータ又はロールコータ等を用いて全面均一に塗布し着色
レジスト層１０６を形成する。次に所定のパターンが形
成された色層用フォトマスク１０５を所定の位置に配置
し、このフォトマスクの上から紫外線ＵＶを照射し、次
いで無機又は有機のアルカリ性現像液で現像し、焼成す
ることにより１色のカラーフィルタ層を形成する。この
カラーフィルタ層の膜厚は約１μｍとされる。この操作
を、他の色のネガ型着色フォトレジストを用いて繰り返
すことによって、図１（ｄ）に示すように、３色のカラ
ーフィルタが平面上に近接して配列されたカラーフィル
タ層１０７が形成される。この時、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色
フォトレジストを塗布する順番に特に制限はない。
の第一ＢＭ層１０４上に、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の何れか１色の色素を含むカラーフィルタ用のネ
ガ型着色フォトレジストを、スピンコータ、スリットコ
ータ又はロールコータ等を用いて全面均一に塗布し着色
レジスト層１０６を形成する。次に所定のパターンが形
成された色層用フォトマスク１０５を所定の位置に配置
し、このフォトマスクの上から紫外線ＵＶを照射し、次
いで無機又は有機のアルカリ性現像液で現像し、焼成す
ることにより１色のカラーフィルタ層を形成する。この
カラーフィルタ層の膜厚は約１μｍとされる。この操作
を、他の色のネガ型着色フォトレジストを用いて繰り返
すことによって、図１（ｄ）に示すように、３色のカラ
ーフィルタが平面上に近接して配列されたカラーフィル
タ層１０７が形成される。この時、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色
フォトレジストを塗布する順番に特に制限はない。
【００１４】次に図１（ｅ）に示す第３工程において、
スピンコータ、スリットコータ又はロールコータ等を用
いてネガ型の第二ＢＭ用フォトレジストを全面均一に塗
布し、第二ＢＭ用レジスト層１０９を形成する。次に所
定のパターンが形成された第二ＢＭ用のフォトマスク１
０８を所定の位置に配置して、このフォトマスク１０２
の上から紫外線ＵＶを照射する。露光された第二ＢＭ用
レジスト層１０９を無機又は有機のアルカリ性現像液で
現像し、焼成を行うことによって、図１（ｆ）に示すよ
うに、所定のパターンが形成された第二ＢＭ層１１０を
得る。この第二ＢＭ層１１０は、膜厚が約０．５μｍで
あり、光学濃度値（ＯＤ値）が１〜２の範囲内となるよ
うに調整される。またこの第二ＢＭ層１１０は、フォト
マスクのパターン及び配置の調整によって、第一ＢＭ層
１０４と、少なくとも中央部で重なり合うように形成さ
れる。以上説明した実施例１の製造方法によって、図３
（ａ）に１画素分の断面図を示すように、ＢＭ１１１が
上下２層のＢＭ層１０４及び１１０によって形成された
カラーフィルタ１００を製造することができる。なお、
前記実施例１ではネガ型のフォトレジストを用いた例に
ついて説明したが、ポジ型のものを用いても何ら差し支
えない。
スピンコータ、スリットコータ又はロールコータ等を用
いてネガ型の第二ＢＭ用フォトレジストを全面均一に塗
布し、第二ＢＭ用レジスト層１０９を形成する。次に所
定のパターンが形成された第二ＢＭ用のフォトマスク１
０８を所定の位置に配置して、このフォトマスク１０２
の上から紫外線ＵＶを照射する。露光された第二ＢＭ用
レジスト層１０９を無機又は有機のアルカリ性現像液で
現像し、焼成を行うことによって、図１（ｆ）に示すよ
うに、所定のパターンが形成された第二ＢＭ層１１０を
得る。この第二ＢＭ層１１０は、膜厚が約０．５μｍで
あり、光学濃度値（ＯＤ値）が１〜２の範囲内となるよ
うに調整される。またこの第二ＢＭ層１１０は、フォト
マスクのパターン及び配置の調整によって、第一ＢＭ層
１０４と、少なくとも中央部で重なり合うように形成さ
れる。以上説明した実施例１の製造方法によって、図３
（ａ）に１画素分の断面図を示すように、ＢＭ１１１が
上下２層のＢＭ層１０４及び１１０によって形成された
カラーフィルタ１００を製造することができる。なお、
前記実施例１ではネガ型のフォトレジストを用いた例に
ついて説明したが、ポジ型のものを用いても何ら差し支
えない。
【００１５】前記実施例１によって製造されたカラーフ
ィルタ１００は、図３（ａ）に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ
３色のカラーフィルタ層１０７がそれぞれ膜厚約１μｍ
に形成されているので、液晶の光シャッタ機能と組み合
せるとき、画像信号に対応する光を好適な色相と十分な
色濃度で透過することができる。
ィルタ１００は、図３（ａ）に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ
３色のカラーフィルタ層１０７がそれぞれ膜厚約１μｍ
に形成されているので、液晶の光シャッタ機能と組み合
せるとき、画像信号に対応する光を好適な色相と十分な
色濃度で透過することができる。
【００１６】そして、各カラーフィルタ層１０７の周辺
部はＢＭ１１１によって囲まれ、このＢＭ１１１は、そ
れぞれ膜厚が約０．５μｍ、光学濃度値（ＯＤ値）が１
〜２の範囲内に調整された上下２層のＢＭ層１０４及び
１１０によって形成されているので、合計膜厚は約１μ
ｍ、光学濃度値（ＯＤ値）は２〜４の範囲内となってい
て十分に遮光性が高く、得られたカラーフィルタの表示
コントラストを向上している。
部はＢＭ１１１によって囲まれ、このＢＭ１１１は、そ
れぞれ膜厚が約０．５μｍ、光学濃度値（ＯＤ値）が１
〜２の範囲内に調整された上下２層のＢＭ層１０４及び
１１０によって形成されているので、合計膜厚は約１μ
ｍ、光学濃度値（ＯＤ値）は２〜４の範囲内となってい
て十分に遮光性が高く、得られたカラーフィルタの表示
コントラストを向上している。
【００１７】また、図３（ｃ）に示す従来の製造方法で
製造されたカラーフィルタにあっては、カラーフィルタ
層３０７の中央部と周辺部との段差ｔ3 が、ＢＭ層３０
４の膜厚に依存して１μｍ以上となり、カラーフィルタ
層３０７の平坦度が著しく損なわれるのに対して、図３
（ａ）に示す実施例１のカラーフィルタ１００において
は、第一ＢＭ層１０４の膜厚が約０．５μｍとされてい
るので、カラーフィルタ層１０７における段差ｔ1 が約
０．５μｍで済み、カラーフィルタ層１０７の平坦度が
著しく改善されている。従って平坦性の歪みを補正する
為に従来行われていたオーバーコートなど追加の成膜作
業も不要となるか又は簡略化できる。
製造されたカラーフィルタにあっては、カラーフィルタ
層３０７の中央部と周辺部との段差ｔ3 が、ＢＭ層３０
４の膜厚に依存して１μｍ以上となり、カラーフィルタ
層３０７の平坦度が著しく損なわれるのに対して、図３
（ａ）に示す実施例１のカラーフィルタ１００において
は、第一ＢＭ層１０４の膜厚が約０．５μｍとされてい
るので、カラーフィルタ層１０７における段差ｔ1 が約
０．５μｍで済み、カラーフィルタ層１０７の平坦度が
著しく改善されている。従って平坦性の歪みを補正する
為に従来行われていたオーバーコートなど追加の成膜作
業も不要となるか又は簡略化できる。
【００１８】更に実施例１に示す本発明の製造方法にお
いては、第一及び第二ＢＭ層１０４，１１０の光学濃度
値（ＯＤ値）がそれぞれ１〜２の範囲内とされているの
で、それぞれのＢＭ層を成形する際の露光現像におい
て、図６に示すように、従来の方法に比べて現像時間の
許容幅が遥かに大きく、現像時の溶失等によるパターン
崩れが発生しないという利点がある。
いては、第一及び第二ＢＭ層１０４，１１０の光学濃度
値（ＯＤ値）がそれぞれ１〜２の範囲内とされているの
で、それぞれのＢＭ層を成形する際の露光現像におい
て、図６に示すように、従来の方法に比べて現像時間の
許容幅が遥かに大きく、現像時の溶失等によるパターン
崩れが発生しないという利点がある。
【００１９】（実施例２）次に、本発明の他の実施例に
ついて説明する。図２（ａ）〜（ｆ）は順次に、本発明
の実施例２を示す工程図である。図２（ａ）に示す第１
工程において、実施例１と同様に処理したガラス基板２
０１上に、実施例１と同様にしてネガ型の第一ＢＭ用フ
ォトレジストを全面均一に塗布し、第一ＢＭ用レジスト
層２０３を形成し、次に所定のパターンが形成された第
一ＢＭ用のフォトマスク２０２を所定の位置に配置し
て、このフォトマスク２０２の上から紫外線ＵＶを照射
する。次に、露光された第一ＢＭ用レジスト層２０３を
現像し焼成して、図２（ｂ）に示すように所定のパター
ンが形成された第一ＢＭ層２０４を得る。この第一ＢＭ
層２０４は、膜厚が約０．５μｍであり、光学濃度値
（ＯＤ値）が１〜２の範囲内となるように調整されてい
る。
ついて説明する。図２（ａ）〜（ｆ）は順次に、本発明
の実施例２を示す工程図である。図２（ａ）に示す第１
工程において、実施例１と同様に処理したガラス基板２
０１上に、実施例１と同様にしてネガ型の第一ＢＭ用フ
ォトレジストを全面均一に塗布し、第一ＢＭ用レジスト
層２０３を形成し、次に所定のパターンが形成された第
一ＢＭ用のフォトマスク２０２を所定の位置に配置し
て、このフォトマスク２０２の上から紫外線ＵＶを照射
する。次に、露光された第一ＢＭ用レジスト層２０３を
現像し焼成して、図２（ｂ）に示すように所定のパター
ンが形成された第一ＢＭ層２０４を得る。この第一ＢＭ
層２０４は、膜厚が約０．５μｍであり、光学濃度値
（ＯＤ値）が１〜２の範囲内となるように調整されてい
る。
【００２０】図２（ｃ）に示す第２工程において、前記
の第一ＢＭ層２０４上に、実施例１と同様にＲ、Ｇ、Ｂ
の何れか１色の色素を含むネガ型着色フォトレジストを
全面均一に塗布し着色レジスト層２０６を形成する。次
に所定のパターンが形成された色層用フォトマスク２０
５を所定の位置に配置し、このフォトマスクの上から紫
外線ＵＶを照射し、現像し、焼成して１色のカラーフィ
ルタ層を形成する。このカラーフィルタ層の膜厚は約１
μｍとされる。この操作を、他の色のネガ型着色フォト
レジストを用いて繰り返すことによって、図２（ｄ）に
示すように、３色のカラーフィルタが平面上に近接して
配列されたカラーフィルタ層２０７が形成される。この
時、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色フォトレジストを塗布する順番
に特に制限はない。
の第一ＢＭ層２０４上に、実施例１と同様にＲ、Ｇ、Ｂ
の何れか１色の色素を含むネガ型着色フォトレジストを
全面均一に塗布し着色レジスト層２０６を形成する。次
に所定のパターンが形成された色層用フォトマスク２０
５を所定の位置に配置し、このフォトマスクの上から紫
外線ＵＶを照射し、現像し、焼成して１色のカラーフィ
ルタ層を形成する。このカラーフィルタ層の膜厚は約１
μｍとされる。この操作を、他の色のネガ型着色フォト
レジストを用いて繰り返すことによって、図２（ｄ）に
示すように、３色のカラーフィルタが平面上に近接して
配列されたカラーフィルタ層２０７が形成される。この
時、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色フォトレジストを塗布する順番
に特に制限はない。
【００２１】次に図２（ｅ）に示す第３工程において、
スピンコータ、スリットコータ又はロールコータ等を用
いてポジ型の第二ＢＭ用フォトレジストを全面均一に塗
布し、第二ＢＭ用レジスト層２０９を形成する。次に実
施例２においては、この第二ＢＭ用レジスト層２０９
を、ガラス基板２０１の裏側から露光し、無機又は有機
のアルカリ性現像液で現像し、焼成して、図２（ｆ）に
示すように、第二のＢＭ層２１０を形成する。第二ＢＭ
用レジスト層２０９の露光に際しては、第一ＢＭ層２０
４がフォトマスクの機能を果たすので、セルフアライメ
ントにより別途のフォトマスクを用いることなく、第一
ＢＭ層２０４のパターンと重なり合う第二ＢＭ層２１０
が形成される。形成された第二ＢＭ層２１０は、膜厚が
約０．５μｍであり、光学濃度値（ＯＤ値）が１〜２の
範囲内となるように調整されている。なお、本実施例２
で第一ＢＭ層２０４の形成に用いたネガ型フォトレジス
トは、ポジ型であっても何ら差し支えない。
スピンコータ、スリットコータ又はロールコータ等を用
いてポジ型の第二ＢＭ用フォトレジストを全面均一に塗
布し、第二ＢＭ用レジスト層２０９を形成する。次に実
施例２においては、この第二ＢＭ用レジスト層２０９
を、ガラス基板２０１の裏側から露光し、無機又は有機
のアルカリ性現像液で現像し、焼成して、図２（ｆ）に
示すように、第二のＢＭ層２１０を形成する。第二ＢＭ
用レジスト層２０９の露光に際しては、第一ＢＭ層２０
４がフォトマスクの機能を果たすので、セルフアライメ
ントにより別途のフォトマスクを用いることなく、第一
ＢＭ層２０４のパターンと重なり合う第二ＢＭ層２１０
が形成される。形成された第二ＢＭ層２１０は、膜厚が
約０．５μｍであり、光学濃度値（ＯＤ値）が１〜２の
範囲内となるように調整されている。なお、本実施例２
で第一ＢＭ層２０４の形成に用いたネガ型フォトレジス
トは、ポジ型であっても何ら差し支えない。
【００２２】前記実施例２によって製造されたカラーフ
ィルタ２００は、図３（ｂ）に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ
３色のカラーフィルタ層２０７がそれぞれ膜厚約１μｍ
に形成されているので液晶の光シャッタ機能と組み合せ
るとき、画像信号に対応する好適な色相と十分な色濃度
が得られ、ＢＭ２１１は、それぞれ膜厚が約０．５μｍ
とされた第一及び第二ＢＭ層２０４，２１０によって形
成されているので、合計膜厚が約１μｍ、光学濃度値
（ＯＤ値）が２〜４の範囲内とされ、十分に遮光性が高
く、優れた表示コントラストが得られる。
ィルタ２００は、図３（ｂ）に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂ
３色のカラーフィルタ層２０７がそれぞれ膜厚約１μｍ
に形成されているので液晶の光シャッタ機能と組み合せ
るとき、画像信号に対応する好適な色相と十分な色濃度
が得られ、ＢＭ２１１は、それぞれ膜厚が約０．５μｍ
とされた第一及び第二ＢＭ層２０４，２１０によって形
成されているので、合計膜厚が約１μｍ、光学濃度値
（ＯＤ値）が２〜４の範囲内とされ、十分に遮光性が高
く、優れた表示コントラストが得られる。
【００２３】更に、図３（ｂ）に示すように、カラーフ
ィルタ層２０７の平坦度に影響を与える段差ｔ2 が第一
ＢＭ層２０４の膜厚にのみ依存しているので、カラーフ
ィルタ層２０７の平坦度が高く、平坦性を補正するオー
バーコート等が不要又は簡略化され、しかも第一及び第
二ＢＭ層２０４，２１０の光学濃度値（ＯＤ値）がそれ
ぞれ１〜２の範囲内とされているので、それぞれのＢＭ
層を成形する際の露光現像においてパターン崩れが発生
しなくなる。
ィルタ層２０７の平坦度に影響を与える段差ｔ2 が第一
ＢＭ層２０４の膜厚にのみ依存しているので、カラーフ
ィルタ層２０７の平坦度が高く、平坦性を補正するオー
バーコート等が不要又は簡略化され、しかも第一及び第
二ＢＭ層２０４，２１０の光学濃度値（ＯＤ値）がそれ
ぞれ１〜２の範囲内とされているので、それぞれのＢＭ
層を成形する際の露光現像においてパターン崩れが発生
しなくなる。
【００２４】
【発明の効果】本発明のカラーフィルタの製造方法は、
ブラックマトリクス（ＢＭ）を少なくとも２層から形成
し、第一のブラックマトリクス層を形成した後にカラー
フィルタ層を形成し、次いで前記第一のブラックマトリ
クス層と重なる位置に第二のブラックマトリクス層を形
成するものであるので、液晶の光シャッタ機能と組み合
せるとき、画像信号に対応する好適な色相と十分な色濃
度が得られ、ブラックマトリクスの遮光性が十分に高く
優れた表示コントラストが得られ、カラーフィルタ層の
平坦性が改善され、ブラックマトリクス形成時のパター
ン崩れも防止することができる。
ブラックマトリクス（ＢＭ）を少なくとも２層から形成
し、第一のブラックマトリクス層を形成した後にカラー
フィルタ層を形成し、次いで前記第一のブラックマトリ
クス層と重なる位置に第二のブラックマトリクス層を形
成するものであるので、液晶の光シャッタ機能と組み合
せるとき、画像信号に対応する好適な色相と十分な色濃
度が得られ、ブラックマトリクスの遮光性が十分に高く
優れた表示コントラストが得られ、カラーフィルタ層の
平坦性が改善され、ブラックマトリクス形成時のパター
ン崩れも防止することができる。
【図１】（ａ）〜（ｆ）の順に、本発明の一実施例を示
す工程図
す工程図
【図２】（ａ）〜（ｆ）の順に、本発明の他の一実施例
を示す工程図
を示す工程図
【図３】（ａ）は、本発明の一実施例により製造された
カラーフィルタの断面図、（ｂ）は、本発明の他の一実
施例により製造されたカラーフィルタの断面図、（ｃ）
は、従来の製造方法により製造されたカラーフィルタの
断面図
カラーフィルタの断面図、（ｂ）は、本発明の他の一実
施例により製造されたカラーフィルタの断面図、（ｃ）
は、従来の製造方法により製造されたカラーフィルタの
断面図
【図４】（ａ）〜（ｄ）の順に、従来のカラーフィルタ
の製造方法の一例を示す工程図
の製造方法の一例を示す工程図
【図５】ブラックマトリクス（ＢＭ）の膜厚と光学濃度
値（ＯＤ値）との関係を示すグラフ
値（ＯＤ値）との関係を示すグラフ
【図６】ブラックマトリクス（ＢＭ）形成時の光学濃度
値（ＯＤ値）と現像時間との関係を示すグラフ
値（ＯＤ値）と現像時間との関係を示すグラフ
１００：カラーフィルタ １０１：ガラス基板 １０２：第一ＢＭ用フォトマスク １０３：第一ＢＭ用レジスト層 １０４：第一ＢＭ（ブラックマトリクス）層 １０５：色層用フォトマスク １０６：着色レジスト層 １０７：カラーフィルタ層 １０８：第二ＢＭ用フォトマスク １０９：第二ＢＭ用レジスト層 １１０：第二ＢＭ（ブラックマトリクス）層 ２００：カラーフィルタ ２０１：ガラス基板 ２０２：第一ＢＭ用フォトマスク ２０３：第一ＢＭ用レジスト層 ２０４：第一ＢＭ（ブラックマトリクス）層 ２０５：色層用フォトマスク ２０６：着色レジスト層 ２０７：カラーフィルタ層 ２０９：第二ＢＭ用レジスト層 ２１０：第二ＢＭ（ブラックマトリクス）層
Claims (4)
- 【請求項１】 樹脂のブラックマトリクスを有するカラ
ーフィルタを製造するに際して、第一の樹脂ブラックマ
トリクス層を形成した後に前記第一の樹脂ブラックマト
リクス層と周辺部が重なるようにフォトレジストのカラ
ーフィルタ層を形成し、次いで前記第一の樹脂ブラック
マトリクス層と重なる位置に前記第一の樹脂ブラックマ
トリクス層と厚さの等しい第二の樹脂ブラックマトリク
ス層を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造
方法。 - 【請求項２】 前記第一の樹脂ブラックマトリクス層は
ガラス基板の一方の面に形成され、第二の樹脂ブラック
マトリクス層は、フォトレジスト層により形成され、こ
のフォトレジスト層を前記ガラス基板の前記一方の面側
から、フォトマスクを通して選択的に露光して形成され
ることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの
製造方法。 - 【請求項３】 前記第一の樹脂ブラックマトリクス層は
ガラス基板の一方の面に形成され、第二の樹脂ブラック
マトリクス層は、フォトレジスト層を形成し、このフォ
トレジスト層を前記ガラス基板の裏側から前記第一の樹
脂ブラックマトリクス層をマスクとして選択的に露光し
て形成されることを特徴とする請求項１に記載のカラー
フィルタの製造方法。 - 【請求項４】 前記第一及び第二の樹脂ブラックマトリ
クス層の光学濃度値（ＯＤ値）を何れも等しい値とする
とともに、この値を１〜２の範囲内とすることを特徴と
する請求項１〜請求項３の何れかに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 |
|---|---|---|---|
| JP19781498A JP3147863B2 (ja) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | カラーフィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19781498A JP3147863B2 (ja) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | カラーフィルタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000028815A JP2000028815A (ja) | 2000-01-28 |
| JP3147863B2 true JP3147863B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=16380796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19781498A Expired - Fee Related JP3147863B2 (ja) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | カラーフィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147863B2 (ja) |
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| JP4857673B2 (ja) * | 2005-09-06 | 2012-01-18 | 凸版印刷株式会社 | ロールコータ及びカラーフィルタの製造方法 |
| JP2007171502A (ja) * | 2005-12-21 | 2007-07-05 | Fujifilm Corp | ブラックマトリクス付フィルタ及び液晶表示装置 |
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| JP6225524B2 (ja) * | 2013-07-16 | 2017-11-08 | 大日本印刷株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス表示装置用カラーフィルタ、有機エレクトロルミネッセンス表示装置および有機エレクトロルミネッセンス表示装置用カラーフィルタの製造方法 |
-
1998
- 1998-07-13 JP JP19781498A patent/JP3147863B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000028815A (ja) | 2000-01-28 |
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