JP3231964B2 - Manufacturing method of substrate with functional film - Google Patents
Manufacturing method of substrate with functional filmInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶表示素子、
プリント基板、薄膜磁気ヘッド、太陽電池などの各種用
途の、複合機能膜を備えた機能膜付き基板の製造方法に
関するものである。The present invention relates to, for example, a liquid crystal display device,
PCB, thin-film magnetic heads, for various applications such as a solar cell, it relates <br/> the manufacture how functional film-coated substrate having a composite functional film.
【0002】[0002]
【従来の技術】図11に、従来の液晶表示素子のシール
領域の概略断面構成を示す。尚、ここでは一例としてS
TN(Super Twisted Nematic)型カラー液晶表示素子を
挙げる。2. Description of the Related Art FIG. 11 shows a schematic sectional structure of a sealing region of a conventional liquid crystal display device. Here, as an example, S
A TN (Super Twisted Nematic) type color liquid crystal display device is exemplified.
【0003】図に示すように、液晶表示素子は、ソーダ
ライムガラスなどからなる一対の透光性基板51・51
を有しており、これら両透光性基板51・51は、スペ
ーサやカップリング剤を含んだシール剤57を介して基
板周縁部で貼り合わされて接着固定されている。図にお
いて下側に示す透光性基板51が、コモン基板を構成
し、この透光性基板51のもう一方の透光性基板51と
の対向面には、カラーフィルタ52及び遮光膜61が形
成されると共に、その上を覆うようにトップコート膜
(又は保護膜)54が形成され、さらにその上にITO
(Indium Tin Oxide) 電極55、配向膜56が順に形成
されている。一方、上側に示す透光性基板51が、セグ
メント基板を構成し、この透光性基板51のもう一方の
透光性基板51との対向面には、ITO電極55、絶縁
膜59、配向膜56が順に形成されている。そして、こ
れら両透光性基板51・51の間隙には、液晶材料58
が封入され、各透光性基板51・51の外面には、それ
ぞれ位相差板付き偏光板60・60が貼り付けられてい
る。As shown in FIG. 1, a liquid crystal display device comprises a pair of translucent substrates 51 made of soda-lime glass or the like.
The two translucent substrates 51 and 51 are adhered and fixed at the peripheral edge of the substrate via a sealant 57 containing a spacer and a coupling agent. A light-transmitting substrate 51 shown on the lower side in the drawing constitutes a common substrate, and a color filter 52 and a light-shielding film 61 are formed on a surface of the light-transmitting substrate 51 facing the other light-transmitting substrate 51. At the same time, a top coat film (or a protective film) 54 is formed so as to cover it, and furthermore, an ITO
(Indium Tin Oxide) An electrode 55 and an alignment film 56 are sequentially formed. On the other hand, a light-transmitting substrate 51 shown on the upper side constitutes a segment substrate, and an ITO electrode 55, an insulating film 59, and an alignment film are provided on a surface of the light-transmitting substrate 51 facing the other light-transmitting substrate 51. 56 are formed in order. A liquid crystal material 58 is provided in the gap between the two translucent substrates 51.
Are enclosed, and polarizing plates 60 with a retardation plate are adhered to the outer surfaces of the translucent substrates 51, 51, respectively.
【0004】このような液晶表示素子を製造するにあた
り、透光性基板51上にカラーフィルタ52と遮光膜6
1とからなる複合機能膜を形成する工程には、従来か
ら、特開昭62−247331号、特開平3−20
9203号、特開平5−241013号、特開平5
−241014号、特開平5−341113号、特
開平5−341114号等の各公報に開示されている、
背面露光あるいは裏面露光を利用したセルフアライメン
ト方式(自己整合方式)が用いられている。In manufacturing such a liquid crystal display device, a color filter 52 and a light shielding film 6 are formed on a light transmitting substrate 51.
In the process of forming the composite functional film comprising No. 1 and JP-A No. 62-247331,
No. 9203, JP-A-5-241013, JP-A-5-21013
-241014, JP-A-5-341113, and JP-A-5-341114.
A self-alignment method (self-alignment method) using backside exposure or backside exposure is used.
【0005】図12に、液晶表示素子の製造工程におい
て、セルフアライメント背面露光方式により、カラーフ
ィルタ52と遮光膜61とからなる複合機能膜を透光性
基板51上に形成する概略プロセスを示す。FIG. 12 shows a schematic process of forming a composite functional film composed of a color filter 52 and a light-shielding film 61 on a light-transmitting substrate 51 by a self-aligned back exposure method in a manufacturing process of a liquid crystal display element.
【0006】まず、プロセス(以下、プロセスは単にP
と略記する)101にて、図13(a)に示すように、
透光性基板51上に紫外線を吸収又は遮光するカラーフ
ィルタ52をパターン化形成する。透光性基板51上に
は、必要に応じてアンダーコート膜であるSiO2 膜が
コーティングされている。この場合、カラーフィルタ5
2が、感光性樹脂利用顔料分散法や印刷法などで形成さ
れているときは必要ないが、カラーフィルタ52を電着
法にて形成する場合には、カラーフィルタ52の下に電
着用の電極を形成することが必要である。First, a process (hereinafter, the process is simply called P
At 101), as shown in FIG.
A color filter 52 that absorbs or blocks ultraviolet light is patterned on a light transmitting substrate 51. An SiO 2 film, which is an undercoat film, is coated on the translucent substrate 51 as needed. In this case, the color filter 5
When the color filter 52 is formed by an electrodeposition method, it is not necessary when the color filter 52 is formed by a pigment dispersion method using a photosensitive resin or a printing method. It is necessary to form
【0007】次に、このカラーフィルタ52のパターン
が形成された透光性基板51上に、図13(b)に示す
ように、遮光膜となる感光性樹脂組成物を含む感光性樹
脂材料、例えば感光性黒色インクをスクリーン印刷法に
より配置し(P102)、プリベークを行ない、黒色イ
ンク層53を形成する。ここで選択される感光性樹脂材
料としては、含まれる感光性樹脂組成物が上記カラーフ
ィルタ52において遮光又は吸収する紫外線で感光する
ものであり、上記の感光性黒色インク以外に、感光性樹
脂層が仮支持体に設けられた黒色の感光性着色転写フィ
ルムを用いることもできる。この場合は、透光性基板5
1上に感光性着色転写フィルムを密着させて薄層にす
る、所謂、ドライラミネーション技術により加圧加熱転
写して、透光性基板51上にフィルム層を形成する。Next, as shown in FIG. 13B, a photosensitive resin material containing a photosensitive resin composition serving as a light-shielding film is formed on the transparent substrate 51 on which the pattern of the color filter 52 is formed. For example, a photosensitive black ink is arranged by a screen printing method (P102), and prebaking is performed to form a black ink layer 53. The photosensitive resin material selected here is one in which the contained photosensitive resin composition is exposed to ultraviolet light that is shielded or absorbed in the color filter 52. In addition to the photosensitive black ink, the photosensitive resin layer Can be used a black photosensitive colored transfer film provided on a temporary support. In this case, the transparent substrate 5
A film is formed on the light-transmitting substrate 51 by applying pressure and heat by a so-called dry lamination technique by bringing a photosensitive colored transfer film into close contact with a thin layer.
【0008】次に、図13(c)に示すように、透光性
基板51の背面側から高圧水銀灯により黒色インク層5
3を背面露光する(P103)。この背面露光では、カ
ラーフィルタ52を、高圧水銀灯の光を吸収又は遮光す
るフォトマスクとして作用させ、カラーフィルタ52上
に配置されている黒色インク層53が感光しない程度に
背面露光し、透光性基板51に接する側から光硬化させ
る。これにより、黒色インク層53は、透光性基板51
から離れた側ほど未硬化状態となる。図13の(c)
(d)(e)においては、黒色インク層53における硬化
度合を3段階に別けて示し、充分硬化している硬化部分
をクロスハッチング、半分硬化している半硬化部分をハ
ッチング、未硬化部分を白抜きにて示す。[0008] Next, as shown in FIG. 13 (c), the black ink layer 5 is pressed from the back side of the translucent substrate 51 by a high-pressure mercury lamp.
3 is back-exposed (P103). In this back exposure, the color filter 52 acts as a photomask that absorbs or blocks the light of the high-pressure mercury lamp, and is exposed to the back so that the black ink layer 53 disposed on the color filter 52 is not exposed. Light curing is performed from the side in contact with the substrate 51. Thereby, the black ink layer 53 is formed on the transparent substrate 51.
The farther from the side, the more uncured. (C) of FIG.
In (d) and (e), the degree of cure in the black ink layer 53 is shown in three stages, with the fully cured cured portions being cross-hatched, the half-cured semi-cured portions being hatched, and the uncured portions being hatched. Shown in white.
【0009】次に、図13(d)に示すように、黒色イ
ンク層53における未硬化部分を現像により除去し、さ
らに、洗浄して乾燥させる(P104・P105)。こ
の現像により、黒色インク層53の表面53aは、半分
硬化した半硬化表面となる。Next, as shown in FIG. 13 (d), the uncured portion of the black ink layer 53 is removed by development, and further washed and dried (P104 and P105). By this development, the surface 53a of the black ink layer 53 becomes a semi-cured surface that is half-cured.
【0010】その後、図13(e)に示すように、光照
射または焼成によりポストベークを行なう(P10
6)。このようにして黒色インク層53をパターン化す
ることで、遮光膜61が形成される。Thereafter, as shown in FIG. 13E, post-baking is performed by light irradiation or baking (P10).
6). By patterning the black ink layer 53 in this manner, the light shielding film 61 is formed.
【0011】確かに、このようなセルフアライメント背
面露光方式では、正面露光のみで露光した場合と比較し
て、カラーフィルタ52をフォトマスクとして使用し
て、カラーフィルタ52と遮光膜61との間に隙間を生
じさせることなく膜形成でき、高精度な遮光膜61を、
簡単な工程にて経済的に作製することができる。これに
対し、正面露光のみで露光すると、カラーフィルタと遮
光膜との間を隙間なく埋めようとすると、フォトリソグ
ラフィー等を用いることが必要で工程が極めて複雑化す
る。Certainly, in such a self-aligned backside exposure system, the color filter 52 is used as a photomask and the space between the color filter 52 and the light-shielding film 61 is different from the case where only the front side exposure is performed. A film can be formed without generating a gap, and a high-precision light shielding film 61 can be formed.
It can be produced economically with simple steps. On the other hand, if the exposure is performed only by the front exposure, if the space between the color filter and the light shielding film is to be filled without gaps, it is necessary to use photolithography or the like, and the process becomes extremely complicated.
【0012】また、このように背面露光することで、先
に形成しているカラーフィルタ52に、たとえピンホー
ル等の欠けが存在していたとしても、この欠け部分を遮
光膜61の材料である黒色インクを用いて、修復するこ
ともできる。By performing back exposure in this manner, even if a chip such as a pinhole is present in the color filter 52 formed earlier, the chipped portion is made of the material of the light shielding film 61. It can also be repaired using black ink.
【0013】一方、特開平5−80503号公報に
は、上記のドライラミネーション技術に係り、感光性着
色転写フィルムの感光性樹脂層を仮支持体から永久支持
体(上記の場合は透光性基板)へと転写する際に、微小
なゴミ・気泡・永久支持体段差等に起因する転写不良が
ないように転写可能で、かつ仮支持体と申し分のない剥
離性を示し、同時に空気中の露光を可能とする感光性着
色転写フィルムの構成、及びその転写方法が開示されて
いる。つまり、これにおいては、仮支持体上に、アルカ
リ可溶な熱可塑性樹脂層、中間層、感光性樹脂層をこの
順に設けることで、熱可塑性樹脂層と仮支持体との間の
接着力が最も小さい感光性着色転写フィルムを構成し、
この感光性着色転写フィルムを永久支持体へ加熱加圧密
着させた後、熱可塑性樹脂層と仮支持体との境界面で剥
離し、感光性樹脂層に熱可塑性樹脂層と中間層を介して
パターン露光し、現像して永久支持体上に画像を形成す
るといったものである。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-80503 discloses a dry lamination technique in which a photosensitive resin layer of a photosensitive colored transfer film is changed from a temporary support to a permanent support (in the above case, a light-transmitting substrate). When transferring to ()), it can be transferred so that there is no transfer failure caused by minute dust, bubbles, steps on the permanent support, etc., and exhibits excellent peelability with the temporary support, and at the same time, exposure in air The structure of the photosensitive colored transfer film which enables the transfer and the transfer method thereof are disclosed. In other words, in this case, by providing an alkali-soluble thermoplastic resin layer, an intermediate layer, and a photosensitive resin layer in this order on the temporary support, the adhesive force between the thermoplastic resin layer and the temporary support is improved. Constituting the smallest photosensitive colored transfer film,
After this photosensitive colored transfer film is heated and pressed to a permanent support, it is peeled off at the boundary between the thermoplastic resin layer and the temporary support, and the photosensitive resin layer is interposed between the thermoplastic resin layer and the intermediate layer. Pattern exposure and development to form an image on a permanent support.
【0014】また、特開平4−323618号公報に
は、ガラス基板上にブラックマトリクス(遮光膜)と色
置部とを形成し、酸化セリウム粒子水溶液をウレタンパ
ッドでポリッシングし、その表面を5%濃度の水酸化ナ
トリウム槽で温浴処理してエポキシである保護膜(又は
トップコート膜)と、色置部との付着力の向上を図る技
術が開示されている。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-323618, a black matrix (light-shielding film) and a color placement portion are formed on a glass substrate, and an aqueous solution of cerium oxide particles is polished with a urethane pad, and the surface thereof is made 5%. There is disclosed a technique for improving the adhesion between a protective film (or a top coat film) made of epoxy and a color placement portion by performing a warm bath treatment in a sodium hydroxide bath having a high concentration.
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たセルフアライメント背面露光方式は、上記した数々の
利点は備えているものの、液晶表示素子を構成した場
合、遮光膜61等を覆うように設けられたトップコート
膜(又は保護膜)54と遮光膜61との密着性が低く、
トップコート膜(又は保護膜)54と遮光膜61との境
界でシール剥がれが生じ易く、その結果、液晶表示素子
の信頼性が低下するといった問題点を有している。However, the above-described self-alignment back exposure method has many advantages as described above, but is provided so as to cover the light shielding film 61 and the like when a liquid crystal display element is formed. The adhesion between the top coat film (or protective film) 54 and the light shielding film 61 is low,
There is a problem that the seal is easily peeled off at the boundary between the top coat film (or protective film) 54 and the light shielding film 61, and as a result, the reliability of the liquid crystal display element is reduced.
【0016】つまり、このような手法では、カラーフィ
ルタ52上に載っている部分の黒色インク層53までが
露光され硬化する、いわゆる露光かぶりが起こらないよ
うに、背面露光時の光量を低く抑える必要があり、その
ため、黒色インク層53における表面側までを硬化する
ことができず、前述の図13(d)に示したように、黒
色インク層53は、透光性基板51から離れた側ほど未
硬化状態となる。そして、表面側が未硬化状態のまま現
像するので、現像により露出された黒色インク層53の
表面53a(同図(e)においては遮光膜61の表面6
1a)は、光重合開始剤や反応性モノマーなどの低分子
が流出し、バインダーなどの高分子が残留し易くなり、
その結果、重合或いは架橋の度合が低くなり、荒れた膜
表面となってしまう。このように荒れた膜表面では、保
護膜54との間に高い密着性を得ることは困難となり、
剥がれ易くなってしまう。In other words, in such a method, it is necessary to suppress the light amount at the time of back exposure so as not to cause so-called exposure fog, in which the portion up to the black ink layer 53 placed on the color filter 52 is exposed and cured. Therefore, it is not possible to cure the surface of the black ink layer 53 up to the surface side, and as shown in FIG. It is in an uncured state. Then, since the development is performed while the front side is uncured, the surface 53a of the black ink layer 53 exposed by the development (the surface 6a of the light shielding film 61 in FIG.
1a) is such that low molecules such as a photopolymerization initiator and a reactive monomer flow out, and polymers such as a binder easily remain,
As a result, the degree of polymerization or cross-linking is reduced, resulting in a rough film surface. With such a rough film surface, it is difficult to obtain high adhesion with the protective film 54,
It is easy to peel off.
【0017】また、上記の如く背面露光のみで黒色イン
ク層53を露光して現像すると、その膜厚は必ず始めに
配置した黒色インク層53の膜厚よりも減少することに
なる。そのため、従来の方法では、所望の膜厚を得るに
は、露光具合を制御するしかなく、ランプ強度、露光時
間、光硬化剤量などの細かな調整が必要であった。When the black ink layer 53 is exposed and developed only by back exposure as described above, the thickness of the black ink layer 53 is always smaller than the thickness of the black ink layer 53 disposed at the beginning. Therefore, in the conventional method, the only way to obtain a desired film thickness is to control the degree of exposure, and it is necessary to finely adjust the lamp intensity, the exposure time, the amount of the photocuring agent, and the like.
【0018】さらに、露光かぶりを起こさないように光
量調整すると、カラーフィルタ53の表面と同じ高さの
部分は未硬化或いは半硬化状態となり、現像の際に除か
れてしまい、その結果、図13(e)に示すように、カ
ラーフィルタ53よりも遮光膜61の膜厚は薄くなり、
遮光性が低下すると共に、カラーフィルタ53との間に
段差が発生したりして、液晶表示素子の表示品位が低下
するといった問題点も有している。Further, when the light amount is adjusted so as not to cause exposure fog, the portion having the same height as the surface of the color filter 53 is in an uncured or semi-cured state and is removed at the time of development. As a result, FIG. As shown in (e), the thickness of the light shielding film 61 is smaller than that of the color filter 53,
There is a problem that the light-shielding property is reduced and a step is generated between the color filter 53 and the display quality of the liquid crystal display element.
【0019】[0019]
【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、本発明の機能膜付き基板の製造方法は、相異なる
機能を有する少なくとも2種類の機能膜の各パターンが
同一面内に連続して形成されてなる複合機能膜を有する
機能膜付き基板の製造方法において、特定の波長の光を
吸収又は遮光する第1機能膜のパターンを透光性基板上
に形成した後、この第1機能膜のパターンを覆うよう
に、第2機能膜の材料である上記特定の波長の光に感光
して硬化する感光性樹脂組成物を含む感光性樹脂材料を
配置し、この感光性樹脂材料を背面側から露光する一
方、少なくとも第1機能膜のパターン位置を除いた領域
を、正面側から露光し、その後現像することで上記複合
機能膜を形成するものであって、上記正面側からの露光
を、透光性基板と離れて配され、かつ、第1機能膜のパ
ターン幅より広いパターン幅を有する遮光部が形成され
ているフォトマスクを介して行うことを特徴としてい
る。In order to solve the above problems BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION The method of feature film-coated substrate of the present invention, a phase each pattern of at least two of the functional film has a different function in the same plane In the method of manufacturing a substrate with a functional film having a composite functional film formed continuously, a pattern of a first functional film that absorbs or blocks light of a specific wavelength is formed on a light-transmitting substrate, A photosensitive resin material containing a photosensitive resin composition which is cured by being sensitized to light of the specific wavelength, which is a material of the second functional film, is disposed so as to cover the pattern of the first functional film. While exposing from the back side, at least the region excluding the pattern position of the first functional film, is exposed from the front side, and then developed to form the composite functional film, and from the front side Exposure is separated from translucent substrate Provided that, and is characterized in that performed through a photomask having light shielding portions are formed to have a wider pattern width than the pattern width of the first function film.
【0020】以下、本発明について詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0021】上記した透光性基板としては、特定の波長
の光を透過する基板であれば特に限定されない。例え
ば、ソーダライムガラス、低アルカリガラス(中性ホウ
ケイ酸ガラス)、無アルカリガラス、石英ガラス、透明
セラミック板、プラスチック板又はプラスチックフィル
ム等が好ましく利用される。但し、アルカリ溶出量の大
きい基板は、アンダーコート膜としてSiO2 膜を成膜
する必要があり、SiO2 膜は、蒸着法、スパッタ法、
CVD(Chemical vapor deposition )法またはCLD
(Chemical liquid deposition)法等で成膜できる。The light-transmitting substrate is not particularly limited as long as it transmits light of a specific wavelength. For example, soda lime glass, low alkali glass (neutral borosilicate glass), non-alkali glass, quartz glass, a transparent ceramic plate, a plastic plate, a plastic film, or the like is preferably used. However, a substrate having a large alkali elution amount needs to form a SiO 2 film as an undercoat film, and the SiO 2 film is formed by an evaporation method, a sputtering method,
CVD (Chemical vapor deposition) method or CLD
(Chemical liquid deposition) method.
【0022】上記した特定の波長の光としては、紫外
光、可視光、赤外光、及びこれらの混合など何れでもよ
く、光源、場合によってはフィルタによって限定され
る。背面露光或いは正面露光に用いる光源の種類として
は、紫外光と可視光を含む高圧水銀灯(g線=436n
m、h線=405nm及びi線=365nmを含む)、
可視光を含むキセノンランプ(e線=546nm)が用
いられ、その他、正面露光には、紫外光のArレーザ
(351.1nm)、可視光のHe−Cdレーザ(44
2nm)などを用いることができる。光源のピーク波長
は、使用する感光性樹脂材料の感光波長域と互いに重な
るようにしておくことが必要である。そして具体的にH
e−Cdレーザ又はArレーザが選択できるレーザによ
る直接露光装置としては、伯東株式会社製のレーザビー
ム直接描画装置LBDDシリーズがある。The light having the above-mentioned specific wavelength may be any of ultraviolet light, visible light, infrared light and a mixture thereof, and is limited by a light source or a filter in some cases. As the type of light source used for the back exposure or the front exposure, a high-pressure mercury lamp including ultraviolet light and visible light (g-line = 436 n
m, h-line = 405 nm and i-line = 365 nm),
A xenon lamp (e-line = 546 nm) containing visible light is used, and an Ar laser of ultraviolet light (351.1 nm) and a He-Cd laser of visible light (44
2 nm) can be used. It is necessary that the peak wavelength of the light source overlaps with the photosensitive wavelength range of the photosensitive resin material used. And specifically H
As a direct exposure apparatus using a laser capable of selecting an e-Cd laser or an Ar laser, there is a laser beam direct drawing apparatus LBDD series manufactured by Hakuto Corporation.
【0023】上記した特定の波長の光を吸収又は遮光す
る第1機能膜としては、少なくとも特定の波長の光を充
分に吸収又は遮光する膜であればよい。このような第1
機能膜としては、例えば、カラーフィルタ、ダミーカラ
ーフィルタ、膜厚段差調整膜、フォトレジスト膜、透明
導電膜、半導体膜、絶縁膜、吸収フィルタ、金属導電
膜、金属反射膜、多層反射膜、メタルマスク、ミラーな
どがある。上記のダミーカラーフィルタは、本来表示点
灯すべき画素に形成するカラーフィルタの他に、場合に
よっては表示領域内の表示の均一性のために、点灯する
画素周縁部に設けられたものである。カラーフィルタの
形成方法としては、パターン電極付電着法、パターン電
極無し電着法、感光性樹脂利用顔料分散法、エッチング
利用顔料分散法、顔料分散フィルム転写法、印刷法、染
色法、多層干渉膜法、蒸着法、偏光板法などで何れでも
よい。The first functional film that absorbs or blocks light having the specific wavelength described above may be any film that sufficiently absorbs or blocks light having at least the specific wavelength. Such first
Examples of the functional film include a color filter, a dummy color filter, a film thickness adjustment film, a photoresist film, a transparent conductive film, a semiconductor film, an insulating film, an absorption filter, a metal conductive film, a metal reflective film, a multilayer reflective film, and a metal. There are masks and mirrors. The above-mentioned dummy color filters are provided, in addition to the color filters formed in the pixels to be originally illuminated for display, on the periphery of the illuminated pixels for uniformity of display in the display area in some cases. Examples of the color filter forming method include an electrodeposition method with a pattern electrode, an electrodeposition method without a pattern electrode, a pigment dispersion method using a photosensitive resin, a pigment dispersion method using etching, a pigment dispersion film transfer method, a printing method, a dyeing method, and multilayer interference. Any of a film method, a vapor deposition method, a polarizing plate method and the like may be used.
【0024】上記した感光性樹脂材料から形成される第
2機能膜としては、可視光遮光膜、着色膜、透明膜また
は白色系拡散反射膜などがある。The second functional film formed of the above-mentioned photosensitive resin material includes a visible light shielding film, a colored film, a transparent film, a white diffuse reflection film, and the like.
【0025】上記した機能膜付き基板上に形成される上
記の第1機能膜及び第2機能膜以外のものとしては、ア
ルカリ溶出防止のアンダーコート膜、透光性基板がプラ
スチックやフィルム基板の場合に適用するガスバリア
膜、透明導電膜、金属導電膜、トップコート膜、絶縁
膜、拡散反射膜、配向膜又は接着剤などの薄膜や厚膜、
LSI、TCP、ヒータ、センサ、太陽電池などの部品
などがある。Other than the above-mentioned first and second functional films formed on the above-mentioned substrate with a functional film, an undercoat film for preventing alkali elution, and a case where the light-transmitting substrate is a plastic or film substrate Gas barrier film, transparent conductive film, metal conductive film, top coat film, insulating film, diffuse reflection film, thin film or thick film such as alignment film or adhesive applied to,
There are components such as LSI, TCP, heater, sensor, and solar cell.
【0026】上記した第2機能膜の材料となる感光性樹
脂材料としては、光硬化型で、露光と現像によりパター
ン化できるものであればよい。感光性樹脂材料に含まれ
る感光性樹脂組成物としては、光重合型、光架橋型、光
二量化型、光変性型など何れでもよいが、重合と橋かけ
により感光層を厚くできる光重合型が好ましい。また、
その形態も液状物質、フィルム状などの何れでもよい。
光重合型感光性樹脂組成物は、一般に、光重合開始剤、
反応性モノマーまたはバインダーを基本構成要素として
含む。バインダーの種類としては、アクリル樹脂系やア
クリル/エポキシ樹脂系などがある。感光性樹脂材料に
含まれる感光性樹脂組成物以外のものとしては、各種色
の有機顔料や染料などがある。感光性樹脂組成物は、光
硬化の際、周辺に酸素が存在すると表面が硬化しなくな
るため、感光性樹脂組成物の上に重ねて酸素遮断膜を配
置するのがよい。尚、最近は酸素遮断膜がなくてもよい
ものもある。The photosensitive resin material used as the material of the above-mentioned second functional film may be a photo-curing type material which can be patterned by exposure and development. The photosensitive resin composition contained in the photosensitive resin material may be any of a photopolymerization type, a photocrosslinking type, a photodimerization type, and a photomodified type, but a photopolymerization type capable of thickening the photosensitive layer by polymerization and crosslinking. preferable. Also,
The form may be any of a liquid substance and a film.
Photopolymerizable photosensitive resin composition is generally a photopolymerization initiator,
It contains a reactive monomer or binder as a basic component. Examples of the type of the binder include an acrylic resin type and an acrylic / epoxy resin type. Other than the photosensitive resin composition contained in the photosensitive resin material, there are organic pigments and dyes of various colors. Since the surface of the photosensitive resin composition is not cured when oxygen is present in the periphery during photocuring, it is preferable to arrange an oxygen blocking film over the photosensitive resin composition. Recently, there is a case where the oxygen barrier film is not required.
【0027】上記した正面露光と背面露光とは、いずれ
が先に行なわれてもよく、同時工程であってもよい。ま
た、正面露光する位置と背面露光する位置が必ずしも一
致しなくてもよく、その露光位置関係は各種タイプがあ
る。つまり、特定の波長の光を吸収又は遮光する第1機
能膜のパターン間やそれら周縁部に感光性樹脂を含む第
2機能膜を露光する場合、たとえば、(1)パターン間
も周縁部も共に正面露光と背面露光とを行なう、(2)
パターン間および周縁部の一部は背面露光だけで、周縁
部のみ正面露光と背面露光を行なうなど。また、正面露
光は、フォトマスクを介して、高圧水銀灯、キセノンラ
ンプなどで光照射してもよいし、フォトマスクを用いず
に直接レーザ光でパターン化露光してもよい。Either of the above-described front exposure and back exposure may be performed first, or may be performed simultaneously. Further, the position of the front exposure and the position of the back exposure do not always need to coincide, and there are various types of exposure positional relationships. That is, when exposing the second functional film containing the photosensitive resin between the patterns of the first functional film that absorbs or blocks light of a specific wavelength or the peripheral portion thereof, for example, (1) both the pattern and the peripheral portion are exposed. Performing front exposure and rear exposure, (2)
For example, only the back exposure is performed between the patterns and a part of the periphery, and the front exposure and the back exposure are performed only on the periphery. In the front exposure, light irradiation may be performed with a high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, or the like through a photomask, or patterning exposure may be performed directly with laser light without using a photomask.
【0028】正面露光において使用される透光性基板と
分離して配置したフォトマスクとしては、遮光部が金属
薄膜であるハードマスク、或いは遮光部がハロゲン化銀
乳剤膜であるエマルジョンマスクの何れでもよいが、パ
ターニング特性のよいハードマスクが好ましい。As the photomask separated from the light-transmitting substrate used in the front exposure, either a hard mask in which the light-shielding portion is a metal thin film or an emulsion mask in which the light-shielding portion is a silver halide emulsion film is used. However, a hard mask having good patterning characteristics is preferable.
【0029】ここで、フォトマスクには、パターンの位
置の位置精度を考慮して、第1機能膜のパターン幅より
広い幅のパターンを有するマスクを設ける。また、フォ
トマスクに形成される遮光部のパターン幅をできるだけ
広く設計して、正面露光の際にオーバー露光して表面領
域の感光する線幅を広げてもよい。Here, a photomask having a pattern wider than the pattern width of the first functional film is provided in consideration of the positional accuracy of the pattern position. Further, the pattern width of the light-shielding portion formed on the photomask may be designed as wide as possible, and the exposed line width of the surface region may be increased by over-exposure during front exposure.
【0030】上記した背面露光は、透光性基板上に既に
形成されている第1機能膜を、第2機能膜を形成する際
のフォトマスクとして少なくとも利用する。さらに、第
2機能膜を形成しない領域(例えば、多数枚取りガラス
基板の周縁部、ガラス基板のアライメントマークの位
置、液晶パネルの端子領域)を設けるために、この第1
機能膜によるフォトマスク以外に、透光性基板と分離し
て配置する黒色反射防止処理金属の穴空きパターンマス
クや上記したハードマスク等のガラスマスクのフォトマ
スクの利用か、印刷法にて、予め第2機能膜を形成しな
い領域に感光性樹脂材料を配置しないようにしてもよ
い。In the above-mentioned back exposure, at least the first functional film already formed on the translucent substrate is used as a photomask when forming the second functional film. Further, in order to provide a region where the second functional film is not formed (for example, a peripheral portion of the multi-panel glass substrate, a position of an alignment mark of the glass substrate, and a terminal region of the liquid crystal panel), the first functional film is formed.
In addition to the photomask with the functional film, use of a photomask such as a glass mask such as a perforated pattern mask of black antireflection treatment metal or the above-mentioned hard mask which is arranged separately from the translucent substrate, or in advance by a printing method The photosensitive resin material may not be disposed in a region where the second functional film is not formed.
【0031】上記した第1機能膜の膜厚とほぼ等しくな
るように、第2機能膜の材料である感光性樹脂材料を載
置する場合、感光性樹脂材料がフィルムタイプであれ
ば、第1機能膜の形成に使用したのと同じ膜厚のフィル
ムを使用すればよい。また、液状物質の場合は、薄く印
刷するために、グラビアオフセット印刷、スピンナー印
刷、ロールコータ法等がよい。When the photosensitive resin material, which is the material of the second functional film, is placed so as to be substantially equal to the film thickness of the first functional film, if the photosensitive resin material is a film type, the first resin film is used. A film having the same thickness as that used for forming the functional film may be used. In the case of a liquid substance, gravure offset printing, spinner printing, a roll coater method, or the like is preferable for thin printing.
【0032】本発明の機能膜付き基板の製造方法は、カ
ラーフィルタ、チャネル保護膜方式逆スタガ構造のTF
T基板、プリント基板、プリンタ、センサ、薄膜磁気ヘ
ッド、リニアアレイ、太陽電池などの各種用途に利用で
きる。The method of manufacturing a substrate with a functional film according to the present invention comprises a color filter, a channel protective film type inverted staggered TF.
It can be used for various applications such as T-substrate, printed circuit board, printer, sensor, thin-film magnetic head, linear array, solar cell, etc.
【0033】[0033]
【作用】本発明の機能膜付き基板の製造方法において
は、第1機能膜のパターンを覆うように配置された、第
2機能膜の材料である感光性樹脂組成物を含む感光性樹
脂材料を露光する際、上記感光性樹脂組成物が第1機能
膜が吸収又は遮光する波長の光に感光して硬化すること
を利用した、従来から行なわれている第1機能膜をフォ
トマスクとして用いる背面露光に加えて、少なくとも第
1機能膜のパターン位置を除いた部分を、正面露光する
ようになっている。したがって、背面露光により複雑な
フォトリソグラフィ等の工程を用いずとも第2機能膜を
形成できると共に、正面露光により、第1機能膜のパタ
ーン位置を除いた領域の感光性樹脂材料を充分に硬化さ
せることができる。In the method of manufacturing a substrate with a functional film according to the present invention , a photosensitive resin material containing a photosensitive resin composition, which is a material of a second functional film, is disposed so as to cover a pattern of the first functional film. A back surface using a first functional film as a photomask, which has been conventionally used, in which the photosensitive resin composition is cured by being exposed to light having a wavelength that the first functional film absorbs or blocks when exposed. In addition to the exposure, at least a portion excluding the pattern position of the first functional film is subjected to frontal exposure. Therefore, the second functional film can be formed without using a complicated process such as photolithography by back exposure, and the photosensitive resin material in a region excluding the pattern position of the first functional film is sufficiently cured by front exposure. be able to.
【0034】その結果、未硬化の感光性樹脂材料を現像
して除去した際に露出される第2機能膜の膜表面が、従
来の背面露光のみの場合ように、光重合開始剤や反応性
モノマーなどの低分子が流出し、バインダー等の高分子
が残留するといったことにはならず、重合度合或いは架
橋度合の高い、平滑な面とすることができ、重合度合或
いは架橋度合の高い平滑な面を有する複合機能膜が得ら
れる。As a result, the film surface of the second functional film exposed when the uncured photosensitive resin material is developed and removed has a photopolymerization initiator or a reactive Low molecules such as monomers do not flow out, and polymers such as binders do not remain, and a smooth surface having a high degree of polymerization or cross-linking can be obtained, and a smooth surface having a high degree of polymerization or cross-linking can be obtained. A composite functional film having a surface is obtained.
【0035】また、従来の背面露光のみの場合、形成さ
れた第2機能膜の膜厚は、始めに配置した感光性樹脂材
料層の膜厚よりも必ず薄くなり、所望の膜厚を得るに
は、ランプ強度、露光時間、光硬化剤量などの細かな調
整を必要とした。しかも、従来の背面露光のみの場合、
露光かぶりを起こさないように光量調整すると、感光性
樹脂材料の第1機能膜の表面と同じ高さの部分は未硬化
或いは半硬化状態となり、現像の際に除去されて第2機
能膜の膜厚は第1機能膜の膜厚より薄くなる。そのた
め、例えば第2機能膜が液晶表示素子の遮光膜の場合
は、遮光性が低下したり、複合機能膜を構成するカラー
フィルタと遮光膜との間に段差が発生して、液晶表示素
子の表示品位が低下していた。しかしながら、本発明の
ように正面露光を組み入れることで、表面側が硬化され
現像により除去されないので、このような細かな調整を
必要とすることなく、感光性樹脂材料層の配置時に膜厚
を調整するだけで、簡単に第2機能膜の膜厚を所望の厚
みに設定することができると共に、その膜厚が第1機能
膜の膜厚とほぼ等しくなるように感光性樹脂材料を配置
すれば、充分な厚みを有し、かつ、第1機能膜の膜表面
と第2機能膜の膜表面との間に膜厚段差の少ない平坦な
複合機能膜を形成できる。In the case of only conventional backside exposure, the thickness of the formed second functional film is necessarily smaller than the thickness of the photosensitive resin material layer disposed first, so that a desired thickness can be obtained. Required fine adjustment of lamp intensity, exposure time, amount of photocuring agent, and the like. Moreover, in the case of conventional back exposure only,
When the amount of light is adjusted so as not to cause exposure fog, the portion of the photosensitive resin material having the same height as the surface of the first functional film is in an uncured or semi-cured state, and is removed at the time of development to remove the film of the second functional film. The thickness is smaller than the thickness of the first functional film. Therefore, for example, when the second functional film is a light-shielding film of a liquid crystal display element, the light-shielding property is reduced or a step is generated between the color filter and the light-shielding film constituting the composite functional film, and the liquid crystal display element The display quality was degraded. However, by incorporating frontal exposure as in the present invention, the surface side is cured and is not removed by development, so such fine adjustment is not required, and the film thickness is adjusted when disposing the photosensitive resin material layer. By simply setting the thickness of the second functional film to a desired thickness and arranging the photosensitive resin material so that the thickness is substantially equal to the thickness of the first functional film, It is possible to form a flat composite functional film having a sufficient thickness and a small thickness difference between the film surface of the first functional film and the film surface of the second functional film.
【0036】また、正面側からの露光を、透光性基板と
離れて配され、第1機能膜のパターン幅より広いパター
ン幅を有する遮光部が形成されているフォトマスクを介
して行うようになっているので、たとえフォトマスク
が、第1機能膜のパターンに対して大きくずれたとして
も、第1機能膜の上に配置された感光性樹脂材料が光重
合されて両面が僅かに重なる部分が発生するようなこと
はなく、第1機能膜の上に第2機能膜が重ねて形成され
た部分のない平坦な複合機能膜を形成できる。これは特
に、露光面積が小さい場合や、パターン幅が比較的広い
場合に有効である。Further, the exposure from the front side is performed via a photomask which is arranged at a distance from the light-transmitting substrate and has a light shielding portion having a pattern width wider than the pattern width of the first functional film. Therefore, even if the photomask is largely displaced from the pattern of the first functional film, the photosensitive resin material disposed on the first functional film is photopolymerized and the two surfaces slightly overlap each other. Does not occur, and a flat composite function film having no portion in which the second function film is formed on the first function film can be formed. This is particularly effective when the exposure area is small or when the pattern width is relatively large.
【0037】[0037]
【実施例】〔実施例1〕 本発明の一実施例について、図1ないし図5に基づいて
説明すれば、以下の通りである。本実施例においては、
本発明の機能膜付き基板の製造方法を、位相差板方式S
TN(Super Twisted Nematic)型カラー液晶表示素子の
製造工程において、透光性基板上にカラーフィルタ(第
1機能膜)と遮光膜(第2機能膜)とからなる複合機能
膜を設ける工程に採用した場合を例示する。[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment,
The method for manufacturing a substrate with a functional film according to the present invention uses the retardation plate method S
Adopted in the manufacturing process of TN (Super Twisted Nematic) type color liquid crystal display element, in the process of providing a composite functional film consisting of a color filter (first functional film) and a light-shielding film (second functional film) on a translucent substrate An example is shown.
【0038】図2に、本発明に係る機能膜付き基板の製
造方法で作製された機能膜付き基板を有する液晶表示素
子のシール領域の概略断面構成を示す。液晶表示素子
は、ソーダライムガラスなどからなる一対の透光性基板
(以下、単に基板と略記する)1・1を有しており、両
透光性基板1・1の外面にはそれぞれ位相差板付き偏光
板10・10が貼り付けられると共に、基板間には液晶
材料8を挟装されている。図において下側に示す透光性
基板1が、コモン基板を構成しており、透光性基板1の
もう一方の透光性基板1との対向面には、図示しないア
ンダーコート膜、カラーフィルタ2及び遮光膜3が形成
されると共に、それらの上を覆うようにトップコート膜
(又は保護膜)4が形成され、さらにその上にコモン電
極であるITO(Indium Tin Oxide) 電極5、配向膜6
が順に形成されている。一方、上側に示す透光性基板1
が、セグメント基板を構成しており、透光性基板1のも
う一方の透光性基板1との対向面には、図示しないアン
ダーコート膜、セグメント電極であるITOパターン電
極5、絶縁膜9、配向膜6が順に形成されている。これ
ら両透光性基板1・1は、スペーサとカップリング剤と
が混入されたシール剤7で周辺部が貼り合わされて接着
固定されており、シール剤7が塗布されているシール部
領域の断面構成は、コモン側から、透光性基板1、遮光
膜3、トップコート膜4、シール剤7、透光性基板1と
なっている。FIG. 2 shows a schematic sectional structure of a seal region of a liquid crystal display element having a substrate with a functional film manufactured by the method for manufacturing a substrate with a functional film according to the present invention. The liquid crystal display element has a pair of translucent substrates (hereinafter simply abbreviated as substrates) 1.1 made of soda lime glass or the like. The polarizing plates with plates 10 are attached, and a liquid crystal material 8 is sandwiched between the substrates. A light-transmitting substrate 1 shown on the lower side in the drawing constitutes a common substrate, and an undercoat film (not shown) and a color filter (not shown) are provided on a surface of the light-transmitting substrate 1 facing the other light-transmitting substrate 1. 2 and a light-shielding film 3, a top coat film (or a protective film) 4 is formed so as to cover them, and an ITO (Indium Tin Oxide) electrode 5, which is a common electrode, and an alignment film 6
Are formed in order. On the other hand, the transparent substrate 1 shown on the upper side
Constitutes a segment substrate, and an undercoat film (not shown), an ITO pattern electrode 5 as a segment electrode, an insulating film 9, are provided on a surface of the light-transmitting substrate 1 facing the other light-transmitting substrate 1. An alignment film 6 is formed in order. These two translucent substrates 1 1 and 1 are adhered and fixed at their peripheral portions by a sealing agent 7 in which a spacer and a coupling agent are mixed, and a cross section of a sealing portion region to which the sealing agent 7 is applied. The configuration includes, from the common side, a light-transmitting substrate 1, a light-shielding film 3, a top coat film 4, a sealant 7, and a light-transmitting substrate 1.
【0039】そして、上記遮光膜3におけるトップコー
ト膜4側の表面3aは、後述のように正面から露光する
工程を採用して形成することで、重合密度或いは架橋密
度の高い平滑な表面となっており、その結果、この液晶
表示素子は、シール剥がれを生じない、高信頼性のもの
となっている。The surface 3a of the light-shielding film 3 on the side of the top coat film 4 is formed by adopting a step of exposing from the front as described later, thereby obtaining a smooth surface having a high polymerization density or a high crosslinking density. As a result, this liquid crystal display element has high reliability without peeling off the seal.
【0040】まず、図3を用いてこのような構成の液晶
表示素子の製造工程の概略を説明する。一対の透光性基
板1・1の各表面を研磨して、各々一方面にアンダーコ
ート膜として、SiO2 膜を形成し(P1)、このうち
一方の透光性基板1のアンダーコート膜形成面に、膜厚
1.5μmのカラーフィルタ2を形成し(P2)、続け
て、膜厚1.5μmの遮光膜3をカラーフィルタ2の
間、及び基板周縁部等、所定領域を除いて形成する(P
3)。次いで、カラーフィルタ2と遮光膜3とを覆うよ
うに基板全面に、アクリル系樹脂からなるトップコート
膜(又は保護膜)4を形成し(P4)、さらにその上に
コモン電極となるITOパターン電極5、配向膜6であ
るポリイミド膜を順に形成する(P5・P6)。その
後、ポリイミド膜にラビング処理を施し(P7)、コモ
ン基板を完成させる。First, an outline of a manufacturing process of a liquid crystal display device having such a configuration will be described with reference to FIG. Each surface of the pair of light-transmitting substrates 1 is polished to form an SiO 2 film as an undercoat film on one surface (P1), and an undercoat film is formed on one of the light-transmitting substrates 1 A color filter 2 having a thickness of 1.5 μm is formed on the surface (P2). Subsequently, a light-shielding film 3 having a thickness of 1.5 μm is formed excluding a predetermined region between the color filters 2 and a peripheral portion of the substrate. Yes (P
3). Next, a top coat film (or protective film) 4 made of an acrylic resin is formed on the entire surface of the substrate so as to cover the color filter 2 and the light shielding film 3 (P4), and an ITO pattern electrode serving as a common electrode is further formed thereon. 5. A polyimide film as the alignment film 6 is formed in order (P5 and P6). Thereafter, a rubbing treatment is performed on the polyimide film (P7) to complete the common substrate.
【0041】一方、もう一方の透光性基板1のアンダー
コート膜形成面には、セグメント電極となるITOパタ
ーン電極5を形成し(P10)、その上に絶縁膜9であ
る珪素−チタンの混合酸化物を形成する(P11)。さ
らに、その上に配向膜6であるポリイミド膜を形成して
(P12)、コモン基板と同様にポリイミド膜にラビン
グ処理を施し(P13)、セグメント基板を完成させ
る。On the other hand, an ITO pattern electrode 5 serving as a segment electrode is formed on the undercoat film forming surface of the other translucent substrate 1 (P10), and an insulating film 9 of silicon-titanium mixture is formed thereon. An oxide is formed (P11). Further, a polyimide film as the alignment film 6 is formed thereon (P12), and a rubbing process is performed on the polyimide film in the same manner as the common substrate (P13) to complete the segment substrate.
【0042】このようにして、コモン基板及びセグメン
ト基板が完成されると、各透光性基板1・1における電
極形成面の表示領域周縁部に、シール剤7である二液型
エポキシ樹脂を、注入口を除いて加熱加圧して形成し
(P8・P14)、コモン側及びセグメント側の透光性
基板1・1を貼り合わせる(P15)。尚、この場合、
コモン側或いはセグメント側の何れか一方に、シール剤
7を形成するようにしてもよい。When the common substrate and the segment substrate are completed in this way, a two-pack type epoxy resin as the sealing agent 7 is applied to the periphery of the display area on the electrode forming surface of each translucent substrate 1.1. Except for the injection port, it is formed by heating and pressing (P8, P14), and the translucent substrates 1.1 on the common side and the segment side are bonded together (P15). In this case,
The sealant 7 may be formed on either the common side or the segment side.
【0043】その後、セル内に注入口から液晶材料8を
充填し、注入口を封止し(P16)、両透光性基板1・
1の外面に、位相差板付き偏光板10・10を貼着する
(P17)。このようにして、液晶表示素子が完成され
る。Thereafter, the cell is filled with the liquid crystal material 8 from the injection port, and the injection port is sealed (P16).
The polarizers 10 with a retardation plate are adhered to the outer surface of No. 1 (P17). Thus, a liquid crystal display element is completed.
【0044】次に、本発明の機能膜付き基板の製造方法
を用いてコモン側の透光性基板1上にカラーフィルタ2
と遮光膜3とからなる複合機能膜を形成する、図3の工
程図におけるP2・P3を、図1及び図4を用いて詳説
する。Next, the color filter 2 is formed on the common-side light-transmitting substrate 1 by using the method for manufacturing a substrate with a functional film of the present invention.
P2 and P3 in the process diagram of FIG. 3 for forming a composite functional film composed of the light-shielding film 3 will be described in detail with reference to FIGS.
【0045】まず、図1(a)に示すように、図示しな
いアンダーコート膜が形成された透光性基板1の上に電
着法により、膜厚約1.5μmの赤・緑・青色のカラー
フィルタ2をストライプ状に形成する(P21)。ここ
では、始めに透光性基板1上に図示しない各色対応の電
着用ITO電極をストライプ状にパターン化形成し、赤
色対応のITO電極上に、赤色フィルタを電着法で形成
し、次いで緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタを
同様に形成する。各色のカラーフィルタ2のパターン幅
は、75μm幅で、各色のパターン間隙は、25μm幅
である(尚、ここで用いた電着法によるカラーフィルタ
の形成技術は、文献「液晶パネル用カラーフィルタ作製
技術」(株式会社トリケップス、1991.12.1
8、p113−p127)を参照のこと)。First, as shown in FIG. 1A, a red, green and blue film having a thickness of about 1.5 μm is formed on a light-transmitting substrate 1 on which an undercoat film (not shown) is formed by electrodeposition. The color filters 2 are formed in a stripe shape (P21). Here, first, an ITO electrode for each color (not shown) is patterned and formed in a stripe shape on the translucent substrate 1, a red filter is formed on the ITO electrode for red by an electrodeposition method, and then green. A color filter and a blue color filter are similarly formed. The pattern width of the color filter 2 of each color is 75 μm and the pattern gap of each color is 25 μm. (The technique of forming a color filter by the electrodeposition method used here is described in the document “Color filter production for liquid crystal panels”. Technology ”(triceps, 1991.12.1
8, p113-p127)).
【0046】次に、図1(b)に示すように、このカラ
ーフィルタ2の形成された透光性基板1上にネガタイプ
の感光性樹脂材料である感光性黒色インク・カラーモザ
イクCK(富士ハントエレクトロニクステクノロジー社
製)を、膜厚1.5μmでスピンナー法で塗布する(P
22)。その後、100℃5分プリベークし(P2
3)、黒色インク層11を形成する。Next, as shown in FIG. 1B, a photosensitive black ink color mosaic CK (Fuji Hunt Co.), which is a negative photosensitive resin material, is formed on the transparent substrate 1 on which the color filter 2 is formed. Electronics Technology Co., Ltd.) with a thickness of 1.5 μm by spinner method (P
22). Then, pre-bake at 100 ° C for 5 minutes (P2
3), a black ink layer 11 is formed.
【0047】次に、図1(c)に示すように、この黒色
インク層11を、カラーフィルタ2のパターン幅75μ
mより少し幅の広い85μm幅のクロム膜パターン(遮
光部)20aを有するフォトマスク20を介して、図示
しない超高圧水銀灯を用いて正面露光する(P24)。
このときの露光条件は、i線とh線で200mj/cm
2 である。この正面露光により、各カラーフィルタ2・
2間の黒色インク層11が、カラーフィルタ2の隣接領
域を除いて光硬化される。図においては、硬化部分をク
ロスハッチングにて示し、未硬化部分を白抜きにて示
す。Next, as shown in FIG. 1C, the black ink layer 11 was coated with a color filter 2 having a pattern width of 75 μm.
Through a photomask 20 having a chrome film pattern (light shielding portion) 20a having a width of 85 μm, which is slightly wider than m, front exposure is performed using an unshown ultra-high pressure mercury lamp (P24).
The exposure condition at this time is 200 mj / cm for i-line and h-line.
2 By this front exposure, each color filter 2.
The black ink layer 11 between the two is photo-cured except for the area adjacent to the color filter 2. In the figure, the hardened portions are shown by cross hatching, and the uncured portions are shown by white outlines.
【0048】次に、図1(d)に示すように、黒色イン
ク層11を、透光性基板1の背面より、正面露光の場合
と同様の超高圧水銀灯を用いて露光する(P25)。こ
こでの光照射量は、露光かぶりが発生する虞れのない、
正面露光の場合よりも小さな50mj/cm2 である。
この背面露光により、カラーフィルタ2が形成されてい
ない領域の黒色インク層11が、透光性基板1側から順
に硬化される。そしてこのとき、正面露光ではフォトマ
スク20によりマスクされていた、各カラーフィルタ2
の間にあるカラーフィルタ2の隣接領域も新たに光硬化
される。この隣接領域の黒色インク層11の表面側は、
未硬化状態または半硬化状態となり、図中、この部分を
ハッチングにて示す。Next, as shown in FIG. 1D, the black ink layer 11 is exposed from the back surface of the translucent substrate 1 using the same ultra-high pressure mercury lamp as in the case of front exposure (P25). The amount of light irradiation here is such that exposure fog does not occur,
It is 50 mj / cm 2 which is smaller than in the case of front exposure.
By this back exposure, the black ink layer 11 in the area where the color filter 2 is not formed is cured in order from the light transmitting substrate 1 side. At this time, each color filter 2 masked by the photomask 20 in the front exposure is used.
The area adjacent to the color filter 2 between them is also newly photo-cured. The surface side of the black ink layer 11 in the adjacent area is
It becomes an uncured state or a semi-cured state, and this portion is indicated by hatching in the figure.
【0049】こうして露光が終了すると、図1(e)に
示すように、現像液としてカラーモザイク現像液CD
(富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製)を使
用して黒色インク層11を現像する(P26)。この現
像により、カラーフィルタ上の未硬化状態の黒色インク
層11と、カラーフィルタの隣接領域の黒色インク層1
1の表面領域にある少なくとも未硬化状態のものが除去
される。When the exposure is completed, a color mosaic developer CD is used as a developer as shown in FIG.
The black ink layer 11 is developed using (manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology) (P26). By this development, the uncured black ink layer 11 on the color filter and the black ink layer 1 in the area adjacent to the color filter
At least those in the uncured state in the surface area are removed.
【0050】その後、水洗・乾燥し(P27)、さら
に、220℃1時間焼成のポストベークを行なう(P2
8)。これにより、同図(f)に示すように、黒色イン
ク層11は、所望の形状にパターニングされ、遮光膜3
が形成される。Thereafter, it is washed with water and dried (P27), and is further subjected to post-baking at 220 ° C. for 1 hour (P2).
8). As a result, as shown in FIG. 2F, the black ink layer 11 is patterned into a desired shape, and the light shielding film 3 is formed.
Is formed.
【0051】図5に、こうして形成された遮光膜3にお
けるトップコート膜(又は保護膜)4と接する表面3a
の状態を示す。これにおいては、露光により充分硬化さ
れて、重合度合或いは架橋度合の高い部分をクロスハッ
チングにて示し、露光による硬化が不十分で、重合度合
或いは架橋度合の低い部分をハッチングにて示してい
る。図からも分かるように、本実施例のコモン基板の場
合、その遮光膜3の表面3aは、カラーフィルタ2の周
囲を除いて、全て重合度合或いは架橋度合の高い平滑な
面となっている。FIG. 5 shows the surface 3a of the thus formed light-shielding film 3 in contact with the top coat film (or protective film) 4.
The state of is shown. In this case, portions that are sufficiently cured by exposure and have a high degree of polymerization or crosslinking are indicated by cross-hatching, and portions that are insufficiently cured by exposure and have a low degree of polymerization or crosslinking are indicated by hatching. As can be seen from the figure, in the case of the common substrate of the present embodiment, the surface 3a of the light-shielding film 3 is a smooth surface having a high degree of polymerization or cross-linking except for the periphery of the color filter 2.
【0052】以上のように、本実施例の液晶表示素子の
製造工程では、カラーフィルタ2を覆うように配置され
た黒色インク層11を露光して遮光膜3を形成する場
合、従来から行なわれているカラーフィルタ2をマスク
として用いる背面露光に加えて、フォトマスク20を介
して正面露光するようになっている。したがって、複雑
な工程を経ずとも、背面露光によりカラーフィルタ2と
の間に隙間を作ることなく遮光膜3を形成できると共
に、この正面からの露光により、カラーフィルタ2のパ
ターン位置を除いた部分の黒色インク層11を充分に硬
化できる。これにより、カラーフィルタ2上の黒色イン
ク層11の未硬化部分を現像して除去する際に、遮光膜
3の膜表面3aから、光重合開始剤や反応性モノマーな
どの低分子が流出し、バインダー等の高分子が残留する
といったこともなく、膜表面3aを、重合度合或いは架
橋度合の高い、平滑な面とすることができる。そして、
このように、遮光膜3のトップコート膜4との境界面が
平滑面となることで、遮光膜3とトップコート膜4との
密着性が向上され、これにより、本実施例の液晶表示素
子は、上述した如くシール剥がれのない、耐衝撃性や耐
高温高湿性に優れた、高い信頼性を有している。As described above, in the manufacturing process of the liquid crystal display device of the present embodiment, the case where the black ink layer 11 disposed so as to cover the color filter 2 is exposed to form the light shielding film 3 is conventionally performed. In addition to back exposure using the color filter 2 as a mask, front exposure is performed via a photomask 20. Therefore, the light-shielding film 3 can be formed without a gap between the color filter 2 and the color filter 2 by the back exposure without going through a complicated process, and the portion excluding the pattern position of the color filter 2 by the exposure from the front. Can be sufficiently cured. Thereby, when the uncured portion of the black ink layer 11 on the color filter 2 is developed and removed, low molecules such as a photopolymerization initiator and a reactive monomer flow out from the film surface 3a of the light shielding film 3, The film surface 3a can be a smooth surface having a high degree of polymerization or cross-linking without leaving a polymer such as a binder. And
As described above, since the boundary surface between the light-shielding film 3 and the top coat film 4 becomes a smooth surface, the adhesion between the light-shielding film 3 and the top coat film 4 is improved. Has high reliability, which is excellent in impact resistance, high temperature and high humidity resistance without peeling of the seal as described above.
【0053】また、従来の背面からの露光のみの場合、
形成された遮光膜3の膜厚は、始めに配置した黒色イン
ク層11よりも必ず薄くなり、所望の膜厚を得るには、
ランプ強度、露光時間、光硬化剤量などの細かな調整を
必要とした。しかしながら、正面露光することで、表面
側が現像により除去されないので、カラーフィルタ2と
同じ厚さの膜厚で黒色インクを塗布することで、従来の
ようにランプ強度、露光時間、光硬化剤量などの細かな
調整を必要とすることなく、簡単にカラーフィルタ2と
同じ膜厚(1.5μm)を有する遮光膜3を形成するこ
とができる。この結果、このように遮光膜3が形成され
た液晶表示素子では、遮光膜3を形成する工程に、細か
な条件調整等が必要とされず、製造コストを低減でき
る。Further, in the case of the conventional exposure only from the back side,
The thickness of the formed light-shielding film 3 is necessarily smaller than the thickness of the black ink layer 11 disposed first, and in order to obtain a desired thickness,
Fine adjustments such as lamp intensity, exposure time, and photo-curing agent amount were required. However, since the front side is not removed by development by the frontal exposure, the black ink is applied with the same thickness as the color filter 2, so that the lamp intensity, the exposure time, the amount of the photocuring agent, etc. The light-shielding film 3 having the same thickness (1.5 μm) as the color filter 2 can be easily formed without the need for fine adjustment. As a result, in the liquid crystal display element in which the light shielding film 3 is formed as described above, the process of forming the light shielding film 3 does not require detailed condition adjustment or the like, and can reduce the manufacturing cost.
【0054】また、従来の背面露光のみの場合、露光か
ぶりを起こさないように光量調整すると、カラーフィル
タ2の膜表面と同じ高さの部分は未硬化或いは半硬化状
態となり、現像の際に除かれ、その結果、遮光膜3の膜
厚はカラーフィルタ2のそれより薄くなり、遮光膜3の
遮光性が低下したり、カラーフィルタ2との間に段差が
発生したりして液晶表示素子の表示品位が低下していた
が、このような問題も解決して、優れた遮光性を有する
遮光膜3となり、膜厚段差もなくなる。In the case of the conventional backside exposure alone, if the light amount is adjusted so as not to cause exposure fog, the portion at the same height as the film surface of the color filter 2 becomes uncured or semi-cured, and is removed during development. As a result, the thickness of the light-shielding film 3 becomes thinner than that of the color filter 2, and the light-shielding property of the light-shielding film 3 is reduced, and a step is generated between the light-shielding film 3 and the color filter 2, so that the liquid crystal display element has Although the display quality has been reduced, such a problem is solved, and the light-shielding film 3 having excellent light-shielding properties is obtained, and the thickness difference is eliminated.
【0055】また、正面露光する際に、透光性基板1の
上に、カラーフィルタ2のパターン幅75μmより少し
幅の広い85μm幅のクロム膜パターン20aを有する
フォトマスク20を介して正面露光したので、たとえ露
光時に、少々フォトマスクがずれたりしても、カラーフ
ィルタ2上に重ねて遮光膜3が形成されるようなことな
く、平坦な複合機能膜を形成できる。Further, at the time of the front exposure, the front exposure was performed on the translucent substrate 1 through the photomask 20 having the chrome film pattern 20a having a width of 85 μm, which is slightly wider than the pattern width of the color filter 2 of 75 μm. Therefore, even if the photomask slightly shifts during exposure, a flat composite function film can be formed without forming the light shielding film 3 on the color filter 2.
【0056】このように、本実施例では、遮光膜3の遮
光性が向上し、また、カラーフィルタ2と遮光膜3との
間に段差の少ない平坦な複合機能膜を形成できること
で、トップコート膜4を介した構成でも、液晶表示素子
の表示品位が向上する。As described above, in the present embodiment, the light-shielding property of the light-shielding film 3 is improved, and a flat composite function film with a small step is formed between the color filter 2 and the light-shielding film 3. Even with the configuration via the film 4, the display quality of the liquid crystal display element is improved.
【0057】また、本実施例では、黒色インク層11を
露光する場合、背面露光よりも正面露光の方が光照射量
を大きくし、正面側からマスクされていない部分の黒色
インク層11を充分に硬化させるようになっている。し
たがって、この部分は、充分に重合度合或いは架橋度合
が高くなり、その後の現像工程において変化を受けにく
くなる。尚、カラーフィルタ2に接する部分の黒色イン
ク層11は、露光かぶりを生じない程度の弱い光照射量
で、背面露光により硬化されるが、この部分は、カラー
フィルタ2に接する部分であり、図5に示すようにシー
ル領域Aとは異なるので、これにより、シール剥がれが
生じるようなことはない。In this embodiment, when the black ink layer 11 is exposed, the amount of light irradiation in the front exposure is larger than that in the back exposure, and the unmasked portion of the black ink layer 11 is sufficiently removed from the front. To be cured. Therefore, this portion has a sufficiently high degree of polymerization or cross-linking, and is less susceptible to changes in the subsequent development step. Note that the black ink layer 11 in the portion in contact with the color filter 2 is cured by back exposure with a light irradiation amount that does not cause exposure fog, but this portion is a portion in contact with the color filter 2. Since this is different from the seal area A as shown in FIG. 5, this does not cause peeling of the seal.
【0058】また、たとえカラーフィルタ2にピンホー
ル等の膜ぬけが有ったとしても、その部分は、黒色イン
クが充填されて背面露光により硬化されて穴埋めされる
ので、修復できる。Even if the color filter 2 has a hole such as a pinhole, the portion can be repaired because it is filled with black ink and cured by back exposure to fill the hole.
【0059】尚、本実施例では、シール剤7として二液
型エポキシ樹脂を用いたが、シール剤7としては、一液
型熱硬化性樹脂、二液型熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂が
あり、その材料としては、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、アクリル樹脂などがある。In this embodiment, a two-pack type epoxy resin is used as the sealant 7. However, as the sealant 7, a one-pack type thermosetting resin, a two-pack type thermosetting resin, a photo-setting resin is used. There are epoxy resin, phenol resin, acrylic resin and the like as the material.
【0060】上記したトップコート膜4(又は保護膜)
としても、エポキシ系樹脂以外に、アクリル系樹脂、ポ
リイミド系樹脂、シリコーン系樹脂などの有機膜でもよ
いし、SiO2 やSi3 N4 やSi−Ti酸化膜などの
無機膜でもよいし、これらの積層でもよい。The above-mentioned top coat film 4 (or protective film)
Also, besides the epoxy resin, an organic film such as an acrylic resin, a polyimide resin, or a silicone resin may be used, or an inorganic film such as a SiO 2 , Si 3 N 4, or Si—Ti oxide film may be used. May be stacked.
【0061】尚、本実施例においては、位相差板方式S
TN(Super Twisted Nematic)型カラー液晶表示素子の
製造工程に採用する例を示したが、本発明は何らこの実
施例に限定されるものでなく、液晶表示素子であれば、
2層方式STN型カラー液晶表示素子、SSFLC型カ
ラー液晶表示素子、反強誘電性液晶型カラー液晶表示素
子、TN型カラー液晶表示素子、2端子素子型カラー液
晶表示素子、又は3端子素子型カラー液晶表示素子など
の製造工程にも適用でき、その他、プリント基板、薄膜
磁気ヘッド、太陽電池などの各種用途にも適用できる。In this embodiment, the phase difference plate system S
Although an example in which the present invention is applied to the manufacturing process of a TN (Super Twisted Nematic) type color liquid crystal display device has been described, the present invention is not limited to this embodiment.
Two-layer STN color liquid crystal display device, SSFLC color liquid crystal display device, antiferroelectric liquid crystal color liquid crystal display device, TN color liquid crystal display device, two-terminal device color liquid crystal display device, or three-terminal device color The present invention can be applied to a manufacturing process of a liquid crystal display element and the like, and also applicable to various uses such as a printed circuit board, a thin film magnetic head, and a solar cell.
【0062】〔比較例1〕 ここで、上記の実施例1の比較例を示す。Comparative Example 1 Here, a comparative example of the above-mentioned Example 1 will be described.
【0063】まず、コモン基板となる透光性基板上に実
施例1と同様に電着法により、ストライプ状に各色のカ
ラーフィルタを形成し、次に、このカラーフィルタの形
成された透光性基板上に、ネガタイプの感光性黒色イン
クとして、前記実施例1と同様のカラーモザイクCKを
使用し、スピンナー法で塗布し、100℃5分プリベー
クを行なって黒色インク層を形成する。その後、透光性
基板の背面より、超高圧水銀灯を使用して50mj/c
m2 で露光し、カラーフィルタのない箇所にある黒色イ
ンク層を、透光性基板側から順に光硬化する。その後、
各色カラーフィルタ上にある未硬化状態の黒色インク層
と、各色カラーフィルタ間にある少なくとも未硬化状態
である黒色インク層とを、前記と同じ現像液CDで除去
する。その後、水洗、乾燥し、さらに、220℃1時間
焼成のポストベークを行ない、遮光膜を形成する。First, color filters of each color are formed in stripes on a light-transmitting substrate serving as a common substrate in the same manner as in Example 1 by electrodeposition. The same color mosaic CK as in Example 1 was used as a negative photosensitive black ink on the substrate by spinner method and prebaked at 100 ° C. for 5 minutes to form a black ink layer. Then, from the back of the translucent substrate, using an ultra-high pressure mercury lamp, 50 mj / c
Exposure is performed at m 2 , and the black ink layer in a portion where there is no color filter is photo-cured in order from the light-transmitting substrate side. afterwards,
The uncured black ink layer on each color filter and at least the uncured black ink layer between the color filters are removed with the same developer CD as described above. Thereafter, the substrate is washed with water, dried, and post-baked at 220 ° C. for 1 hour to form a light-shielding film.
【0064】図14に、上記コモン基板の平面図を示
す。図においては、遮光膜61のトップコート膜(又は
保護膜)と接する表面61aの露光による硬化が不十分
で、重合度合或いは架橋度合の低い部分をハッチングに
て示しており、この図から明白なように、本比較例のコ
モン基板の場合、シール領域Bを含めて、遮光膜61の
表面61a全体が重合あるいは架橋の度合いが低く、荒
れていた。しかも、その膜厚は、約1.2μmであり、
カラーフィルタ52の1.5μmに比べて薄くなり、カ
ラーフィルタ52との間に膜厚段差を有すると共に、遮
光性も劣っていた。FIG. 14 is a plan view of the common substrate. In the figure, the portion of the light-shielding film 61 that is in contact with the top coat film (or the protective film) and that has not been sufficiently cured by light exposure and has a low degree of polymerization or cross-linking is indicated by hatching. As described above, in the case of the common substrate of this comparative example, the entire surface 61a of the light-shielding film 61 including the seal region B has a low degree of polymerization or crosslinking, and is rough. Moreover, the film thickness is about 1.2 μm,
It was thinner than 1.5 μm of the color filter 52, had a film thickness step with the color filter 52, and was inferior in light-shielding properties.
【0065】そして、上記の実施例1にならい、位相差
板方式STN型カラー液晶表示素子を製造してみると、
この液晶表示素子は、遮光膜61とトップコート膜(又
は保護膜)との間にシール剥がれが発生し、信頼性に劣
っていた。Then, according to the first embodiment, a phase difference plate type STN type color liquid crystal display element was manufactured.
In this liquid crystal display element, seal peeling occurred between the light-shielding film 61 and the top coat film (or the protective film), resulting in poor reliability.
【0066】〔実施例2〕 本発明の他の実施例を、図2、図3及び図6に基づいて
説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、前
記の実施例1にて示した部材と同一の機能を有する部材
には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。Embodiment 2 Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2, 3 and 6. For convenience of explanation, members having the same functions as the members shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0067】本実施例においても前記の実施例1と同様
に、本発明の機能膜付き基板の製造方法を、位相差板付
きSTN型カラー液晶表示素子の製造工程において、透
光性基板上にカラーフィルタ(第1機能膜)と遮光膜
(第2機能膜)との複合機能膜を設ける工程に採用した
場合を例示する。In this embodiment, as in the first embodiment, the method of manufacturing a substrate with a functional film of the present invention is applied to a process of manufacturing an STN type color liquid crystal display device with a retardation plate on a light-transmitting substrate. An example in which the method is adopted in a step of providing a composite functional film of a color filter (first functional film) and a light-shielding film (second functional film) will be described.
【0068】本実施例の機能膜付き基板の製造方法で作
製された機能膜付き基板を有する液晶表示素子のシール
領域の概略断面も、前述の図2と同様の構成を有してい
る。そして、本実施例の場合、上記遮光膜3におけるト
ップコート膜4側の表面3aは、ポストベーク後に研磨
し、かつアルカリ処理を施すことで、実施例1の場合よ
りもさらに、平滑な表面となっている。The schematic cross section of the sealing region of the liquid crystal display element having the substrate with a functional film manufactured by the method for manufacturing a substrate with a functional film of this embodiment has the same configuration as that of FIG. In the case of the present embodiment, the surface 3a of the light-shielding film 3 on the side of the top coat film 4 is polished after the post-baking and subjected to an alkali treatment, so that a smoother surface than in the case of the first embodiment is obtained. Has become.
【0069】つまり、本実施例では、図6に示すよう
に、P21〜P28まで前記実施例と同様の工程を実施
し、ポストベークを行なった後に、酸化セリウム粒子水
溶液をウレタンパッドでポリッシングし(P29)、そ
の表面を5%濃度の水酸化ナトリウム槽で温浴処理して
アルカリ処理を施す(P30)。That is, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the same steps as in the above embodiment are performed from P21 to P28, post-baking is performed, and then an aqueous solution of cerium oxide particles is polished with a urethane pad (FIG. 6). P29), the surface thereof is subjected to an alkali treatment by a warm bath treatment in a 5% concentration sodium hydroxide bath (P30).
【0070】これにより、エポキシ系樹脂であるトップ
コート膜4と、遮光膜3との付着力がさらに向上され、
密着性が増した。As a result, the adhesion between the top coat film 4 which is an epoxy resin and the light shielding film 3 is further improved,
Adhesion increased.
【0071】そして、前記実施例1に示した図3の工程
図におけるP2・P3に、この図6に示すカラーフィル
タ2及び遮光膜3の形成工程を採り入れて液晶表示素子
を構成した結果、さらにシール剥がれを生じなくするこ
とができた(尚、研磨、アルカリ処理する技術の詳細
は、前述の公報を参照のこと)。Then, the process of forming the color filter 2 and the light-shielding film 3 shown in FIG. 6 was adopted in P2 and P3 in the process diagram of FIG. 3 shown in the first embodiment to form a liquid crystal display element. It was possible to prevent the peeling of the seal (for details of the polishing and alkali treatment techniques, refer to the above-mentioned publication).
【0072】〔比較例2〕 ここで、上記の実施例2の比較例を示す。[Comparative Example 2] Here, a comparative example of the above-mentioned Example 2 will be described.
【0073】上記の実施例2と同じ研磨工程とアルカリ
処理工程を、前記の比較例1における遮光膜の形成工程
に採り入れ、位相差板付きSTN型カラー液晶表示素子
を形成した。この液晶表示素子は、確かに比較例1と比
べては、シール剥がれが生じ難くなったが、やはり、シ
ール剥がれが発生する場合があった。The same polishing step and alkali treatment step as those in Example 2 were adopted in the step of forming the light-shielding film in Comparative Example 1 to form an STN type color liquid crystal display device with a retardation plate. In this liquid crystal display element, the peeling of the seal was certainly less likely to occur than in Comparative Example 1, but the peeling of the seal was also likely to occur.
【0074】〔実施例3〕 本発明の他の実施例を、図2、図3、図7ないし図9に
基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便
宜上、前記実施例1・2にて示した部材と同一の機能を
有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略
する。Embodiment 3 Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 2, 3, 7 and 9. For the sake of convenience, members having the same functions as those described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【0075】本実施例においても前記の実施例1と同様
に、本発明の機能膜付き基板の製造方法を、位相差板付
きSTN型カラー液晶表示素子の製造工程において、透
光性基板上にカラーフィルタ(第1機能膜)と遮光膜
(第2機能膜)との複合機能膜を設ける工程に採用した
場合を例示する。In this embodiment, as in the first embodiment, the method for manufacturing a substrate with a functional film of the present invention is applied to a process for manufacturing an STN type color liquid crystal display device with a retardation plate on a light-transmitting substrate. An example in which the method is adopted in a step of providing a composite functional film of a color filter (first functional film) and a light-shielding film (second functional film) will be described.
【0076】本実施例の機能膜付き基板の製造方法で作
製された機能膜付き基板を有する液晶表示素子のシール
領域の概略断面も、前述の図2と同様の構成を有してい
る。The schematic cross section of the sealing region of the liquid crystal display device having the substrate with a functional film manufactured by the method for manufacturing a substrate with a functional film of this embodiment has the same configuration as that of FIG.
【0077】ただ、前記の実施例1と異なるところは、
カラーフィルタ2を、上記のような電着法にて形成する
のではなく、各色の感光性着色転写フィルムを、透光性
基板1上に密着させラミネートするドライラミネーショ
ン技術により、加圧転写後、フォトグラフィー法で露
光、現像することで形成し、同様に黒色の感光性着色転
写フィルムを感光性樹脂材料として使用して、遮光膜3
を形成している点である。However, what differs from the first embodiment is that
Instead of forming the color filter 2 by the electrodeposition method as described above, the photosensitive color transfer film of each color is pressed and transferred by a dry lamination technique in which the film is brought into close contact with the translucent substrate 1 and laminated. It is formed by exposing and developing by a photolithography method. Similarly, using a black photosensitive colored transfer film as a photosensitive resin material, a light shielding film 3 is formed.
Is formed.
【0078】感光性着色転写フィルムは、特にその構造
を図示してはいないが、ポリエチレンテレフタレートフ
ィルムの仮支持体上に、転写時の気泡を避けるためのア
クリル系の熱可塑性樹脂層、空気中からの酸素の拡散防
止と熱可塑性樹脂層と感光性樹脂層とが混じり合わない
ようにするためのバリア層として水溶性高分子系の中間
層、赤色または緑色または青色の顔料と、アクリレート
系のモノマー、アクリル樹脂系のバインダーを含む着色
層を形成、最上部はポリオレフィン系のカバーフィルム
からなる。Although the structure of the photosensitive colored transfer film is not particularly shown, an acrylic thermoplastic resin layer for avoiding bubbles during transfer is provided on a temporary support of a polyethylene terephthalate film. A water-soluble polymer-based intermediate layer as a barrier layer for preventing diffusion of oxygen and preventing the thermoplastic resin layer and the photosensitive resin layer from being mixed with each other, a red or green or blue pigment, and an acrylate monomer A colored layer containing an acrylic resin-based binder is formed, and the uppermost portion is formed of a polyolefin-based cover film.
【0079】本実施例における、透光性基板1上にカラ
ーフィルタ2と遮光膜3とからなる複合機能膜を形成す
る工程を図7及び図8に基づいて説明する。The process of forming a composite function film composed of the color filter 2 and the light-shielding film 3 on the light-transmitting substrate 1 in this embodiment will be described with reference to FIGS.
【0080】まず、図7(a)に示すように、アンダー
コート膜としてSiO2 膜をコートした透光性基板1上
に、シランカップリング剤(信越化学:KBM−60
3)1%水溶液処理をおこなった後に、感光性着色転写
フィルムを、透光性基板上1に密着させラミネートす
る、所謂ドライラミネーション技術により加圧転写し、
その後、フォトグラフィー法で露光・現像することで、
カラーフィルタ2をモザイク状に赤色、緑色、青色に、
膜厚約1.8μmで形成する(P41)。First, as shown in FIG. 7A, a silane coupling agent (Shin-Etsu Chemical: KBM-60) was placed on a translucent substrate 1 coated with an SiO 2 film as an undercoat film.
3) After performing a 1% aqueous solution treatment, the photosensitive colored transfer film is pressure-transferred by a so-called dry lamination technique in which the photosensitive colored transfer film is brought into close contact with the light-transmitting substrate 1 and laminated.
Then, by exposure and development by the photography method,
Color filter 2 is mosaic red, green, blue,
It is formed with a film thickness of about 1.8 μm (P41).
【0081】ここでは、まず、赤色フィルムで、赤色カ
ラーフィルタと、液晶パネルの端子領域に存在する膜厚
段差調整膜を形成し、次に緑色フィルムにより、緑色カ
ラーフィルタを形成し、最後に青色フィルムにより青色
カラーフィルタを形成する。モザイクを形成する各色の
パターンサイズは、275μm長さ、75μm幅で、各
色のパターン間隙は、25μm幅である。Here, first, a red color filter and a film thickness adjustment film existing in the terminal area of the liquid crystal panel are formed with a red film, then a green color filter is formed with a green film, and finally a blue color filter is formed. A blue color filter is formed from the film. The pattern size of each color forming the mosaic is 275 μm long and 75 μm wide, and the pattern gap of each color is 25 μm wide.
【0082】次に、図7(b)に示すように、このカラ
ーフィルタ2の形成された透光性基板1上に、同上と同
じ形態の黒色の感光性着色転写フィルムを使用し、カバ
ーフィルムを取り除いた後、図示しないラミネータによ
り加圧加熱して転写する(P42)。こうして、透光性
基板1上に黒色フィルム層25が形成されると、この黒
色フィルム層25における仮支持体を仮支持体と熱可塑
性樹脂層との界面で剥離して、仮支持体を除去する(P
43)。Next, as shown in FIG. 7 (b), a black photosensitive colored transfer film of the same form as above is used on the transparent substrate 1 on which the color filter 2 is formed, and a cover film is formed. Is removed, and transferred by applying pressure and heat by a laminator (not shown) (P42). When the black film layer 25 is thus formed on the translucent substrate 1, the temporary support in the black film layer 25 is peeled off at the interface between the temporary support and the thermoplastic resin layer, and the temporary support is removed. Yes (P
43).
【0083】次に、図7(c)に示すように、透光性基
板1上に形成されたカラーフィルタ2のパターンをフォ
トマスクとし、かつ、液晶パネルの端子領域32(図9
参照)や多数枚取り透光性基板1の周縁部に光が照射さ
れないようにマスクするためのフォトマスク22を介し
て、透光性基板1の背面側より図示しない超高圧水銀灯
を用いて、30mj/cm2 で背面露光する(P4
4)。これにより、各色カラーフィルタ2間にある黒色
フィルム層25が透光性基板1側から光硬化される。こ
のとき、カラーフィルタ2上の黒色フィルム層25は、
未硬化状態となり、一方、カラーフィルタ2間にある黒
色フィルム層25の表面領域は、未硬化状態または半硬
化状態となる。Next, as shown in FIG. 7C, the pattern of the color filter 2 formed on the light-transmitting substrate 1 is used as a photomask, and the terminal region 32 of the liquid crystal panel (FIG.
And a photomask 22 for masking the periphery of the multi-piece translucent substrate 1 so that the peripheral edge of the translucent substrate 1 is not irradiated with light. Back exposure at 30 mj / cm 2 (P4
4). Thereby, the black film layer 25 between the color filters 2 is light-cured from the light-transmitting substrate 1 side. At this time, the black film layer 25 on the color filter 2
In the uncured state, the surface region of the black film layer 25 between the color filters 2 is in an uncured state or a semi-cured state.
【0084】その後、図7(d)に示すように、熱可塑
性樹脂層と中間層とを上に積層した黒色フィルム層25
の着色層を、カラーフィルタ2の形成領域や液晶パネル
の端子領域や多数枚取り透光性基板1の周縁部に光が照
射されないようなクロム膜パターン23aが形成された
フォトマスク23を介して、図示しない超高圧水銀灯を
用い、200mj/cm2 で正面露光し、シール領域部
を含むカラーフィルタ2形成領域周縁部に存在する黒色
フィルム層25を光硬化させる(P45)。この場合、
各カラーフィルタ2間に存在する黒色フィルム層25は
光照射させない。その後、上記黒色フィルム層25の表
面側に設けられている熱可塑性樹脂層と中間層を1%ト
リエタノールアミン水溶液で除去する(P46)。Then, as shown in FIG. 7D, a black film layer 25 having a thermoplastic resin layer and an intermediate layer laminated thereon is formed.
Is formed through a photomask 23 on which a chromium film pattern 23a is formed so that light is not irradiated to the formation region of the color filter 2, the terminal region of the liquid crystal panel, and the periphery of the multi-piece translucent substrate 1. Using a super-high pressure mercury lamp (not shown), front exposure is performed at 200 mj / cm 2 , and the black film layer 25 existing on the periphery of the color filter 2 forming region including the sealing region is light-cured (P45). in this case,
The black film layer 25 existing between the color filters 2 is not irradiated with light. Thereafter, the thermoplastic resin layer and the intermediate layer provided on the surface side of the black film layer 25 are removed with a 1% aqueous solution of triethanolamine (P46).
【0085】次いで、図7(e)に示すように、1%炭
酸ナトリウム水溶液で黒色フィルム層25の残る黒色着
色層を現像する(P47)。これにより、カラーフィル
タ2上の未硬化状態の黒色着色層と、カラーフィルタ2
の隣接領域で黒色着色層の表面領域にある少なくとも未
硬化状態のものが除去される。その後、水洗、乾燥した
後(P48)、さらに、1000mj/cm2 両面から
の光照射と220℃1時間の焼成であるポストベークを
行なう(P49)。これにより、図7(f)に示すよう
に、感光性黒色転写フィルムを材料とした、膜厚約1.
8μm、正面露光領域が平滑な表面3aを有する遮光層
3が形成された。Then, as shown in FIG. 7E, the remaining black colored layer of the black film layer 25 is developed with a 1% aqueous solution of sodium carbonate (P47). Thereby, the uncured black colored layer on the color filter 2 and the color filter 2
At least the uncured state in the surface region of the black colored layer is removed in the adjacent region of. Then, after washing with water and drying (P48), light irradiation from both sides of 1000 mj / cm 2 and post-baking of baking at 220 ° C. for 1 hour are performed (P49). As a result, as shown in FIG. 7F, the photosensitive black transfer film was used as the material, and the film thickness was about 1.
A light-shielding layer 3 having a surface 3a having a smooth front exposure area of 8 μm was formed.
【0086】図9に、こうして形成された遮光膜3にお
けるトップコート膜(又は保護膜)4と接する表面3a
の状態を示す。これにおいては、露光により充分硬化さ
れて、重合度合或いは架橋度合の高い部分をクロスハッ
チングにて示し、露光による硬化が不十分で、重合度合
或いは架橋度合の低い部分をハッチングにて示してい
る。図からも分かるように、本実施例のコモン基板の場
合、その遮光膜3の表面3aは、カラーフィルタ2とカ
ラーフィルタ2との間を除いた、シール領域部Aを含む
周縁部が全て重合度合或いは架橋度合の高い平滑な面と
なっている。FIG. 9 shows the surface 3a of the thus formed light-shielding film 3 in contact with the top coat film (or protective film) 4.
The state of is shown. In this case, portions that are sufficiently cured by exposure and have a high degree of polymerization or crosslinking are indicated by cross-hatching, and portions that are insufficiently cured by exposure and have a low degree of polymerization or crosslinking are indicated by hatching. As can be seen from the figure, in the case of the common substrate of this embodiment, the surface 3a of the light-shielding film 3 is entirely overlapped with the peripheral portion including the seal region A except for the space between the color filters 2. It has a smooth surface with a high degree or degree of crosslinking.
【0087】そして、前記実施例1に示した図3の工程
図におけるP2・P3に、この図8に示すカラーフィル
タ2及び遮光膜3の形成工程を採り入れて液晶表示素子
を構成した結果、シール剥がれは生じなくすることがで
きた(尚、上記ドライラミネーション技術の詳細は、前
述の公報・・を参照のこと)。Then, the process of forming the color filter 2 and the light-shielding film 3 shown in FIG. 8 was incorporated into P2 and P3 in the process chart of FIG. 3 shown in the first embodiment to form a liquid crystal display element. Peeling could be eliminated (for details of the dry lamination technique, see the above-mentioned publications).
【0088】〔比較例3〕 ここで、上記の実施例3の比較例を示す。[Comparative Example 3] Here, a comparative example of the above-mentioned Example 3 will be described.
【0089】まず、コモン基板となる透光性基板上に、
実施例3と同様にして、感光性着色転写フィルムを転写
法により、モザイク状に各色約1.8μmの赤、緑、青
色のカラーフィルタを形成する。このカラーフィルタの
形成された透光性基板上に、実施例3と同様にして、感
光性黒色フィルムを使用して転写形成し、仮支持体を除
去して、熱可塑性樹脂層、中間層、黒色着色層を透光性
基板上に積層形成する。その後、透光性基板の背面よ
り、超高圧水銀灯を用い30mj/cm2 光照射する。
この操作により、各色カラーフィルタ間にある感光性黒
色フィルムを透光性基板側から光硬化させる。この状態
では、カラーフィルタ上の感光性黒色フィルムは、未硬
化状態である。また、カラーフィルタ間にある黒色着色
層の表面領域は、未硬化状態または半硬化状態である。
現像以降、実施例3と同様に製造する。First, on a translucent substrate serving as a common substrate,
In the same manner as in Example 3, a red, green, and blue color filter of about 1.8 μm for each color is formed in a mosaic pattern on the photosensitive colored transfer film by a transfer method. On the light-transmitting substrate on which the color filter was formed, transfer was performed using a photosensitive black film in the same manner as in Example 3, the temporary support was removed, and a thermoplastic resin layer, an intermediate layer, A black coloring layer is formed over the light-transmitting substrate. Thereafter, light is irradiated from the back of the translucent substrate using a super-high pressure mercury lamp at 30 mj / cm 2 .
With this operation, the photosensitive black film between the color filters is light-cured from the light-transmitting substrate side. In this state, the photosensitive black film on the color filter is in an uncured state. The surface region of the black colored layer between the color filters is in an uncured state or a semi-cured state.
After development, it is manufactured in the same manner as in Example 3.
【0090】図15に、上記コモン基板の平面図を示
す。図においては、遮光膜61のトップコート膜(又は
保護膜)と接する表面61aの露光による硬化が不十分
で、重合度合或いは架橋度合の低い部分をハッチングに
て示しており、この図から明白なように、本比較例のコ
モン基板の場合、シール領域Bを含めて、現像により残
った着色層である遮光膜61の表面61a全体が重合あ
るいは架橋の度合いが低く、荒れていた。しかも、その
膜厚は、約1.2μmであり、カラーフィルタ52の
1.5μmに比べて薄くなり、カラーフィルタ52との
間に膜厚段差を有すると共に、遮光性も劣っていた。FIG. 15 is a plan view of the common substrate. In the figure, the portion of the light-shielding film 61 that is in contact with the top coat film (or the protective film) and that has not been sufficiently cured by light exposure and has a low degree of polymerization or cross-linking is indicated by hatching. As described above, in the case of the common substrate of this comparative example, the entire surface 61a of the light-shielding film 61, which is the colored layer remaining after the development, including the sealing region B, has a low degree of polymerization or crosslinking, and is rough. Moreover, the film thickness was about 1.2 μm, which was thinner than the color filter 52 of 1.5 μm, and had a film thickness step with the color filter 52 and was inferior in light-shielding properties.
【0091】そして、上記の実施例1にならい、位相差
板方式STN型カラー液晶表示素子を製造してみると、
この液晶表示素子は、遮光膜61とトップコート膜(又
は保護膜)との間にシール剥がれが発生し、信頼性に劣
っていた。Then, according to the first embodiment, a phase difference plate type STN type color liquid crystal display element is manufactured.
In this liquid crystal display element, seal peeling occurred between the light-shielding film 61 and the top coat film (or the protective film), resulting in poor reliability.
【0092】〔実施例4〕 本発明の他の実施例を、図2、図3及び図10に基づい
て説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、
前記の実施例1・2・3にて示した部材と同一の機能を
有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略
する。[Embodiment 4] Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. For convenience of explanation,
Members having the same functions as those described in the first, second, and third embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【0093】本実施例においても前記の実施例3と同様
に、本発明の機能膜付き基板の製造方法を、位相差板付
きSTN型カラー液晶表示素子の製造工程において、透
光性基板上にカラーフィルタ(第1機能膜)と遮光膜
(第2機能膜)との複合機能膜を設ける工程に採用した
場合を例示する。In this embodiment, as in the case of the third embodiment, the method of manufacturing a substrate with a functional film of the present invention is applied to a process of manufacturing an STN type color liquid crystal display device with a retardation plate on a light-transmitting substrate. An example in which the method is adopted in a step of providing a composite functional film of a color filter (first functional film) and a light-shielding film (second functional film) will be described.
【0094】本実施例の機能膜付き基板の製造方法で作
製された機能膜付き基板を有する液晶表示素子のシール
領域の概略断面も、前述の図2と同様の構成を有してい
る。そして、本実施例の場合、上記遮光膜3におけるト
ップコート膜4側の表面3aは、前記の実施例2と同様
にポストベーク後に研磨し、かつアルカリ処理を施すこ
とで、実施例3の場合よりもさらに、平滑な表面となっ
ている。The schematic cross section of the sealing region of the liquid crystal display element having the substrate with a functional film manufactured by the method of manufacturing a substrate with a functional film of this embodiment has the same configuration as that of FIG. In the case of the third embodiment, the surface 3a of the light shielding film 3 on the side of the top coat film 4 is polished after post-baking and subjected to an alkali treatment in the same manner as in the second embodiment. Further, the surface is smoother.
【0095】つまり、本実施例では、図10に示すよう
に、P41〜P49まで前記実施例3と同様の工程を実
施し、ポストベークを行なった後に、酸化セリウム粒子
水溶液をウレタンパッドでポリッシングし(P50)、
その表面を5%濃度の水酸化ナトリウム槽で温浴処理し
てアルカリ処理を施す(P51)。That is, in this embodiment, as shown in FIG. 10, the same steps as those of the third embodiment are performed from P41 to P49, and after post-baking, the cerium oxide particle aqueous solution is polished with a urethane pad. (P50),
The surface is subjected to a warm bath treatment in a 5% concentration sodium hydroxide bath to carry out an alkali treatment (P51).
【0096】これにより、前記の実施例2の場合と同様
に、エポキシ系樹脂であるトップコート膜(又は保護
膜)4と、遮光膜3との付着力がさらに向上され、密着
性が増した。Thus, as in the case of the second embodiment, the adhesion between the top coat film (or the protective film) 4, which is an epoxy resin, and the light-shielding film 3 is further improved, and the adhesion is increased. .
【0097】そして、前記実施例1に示した図3の工程
図におけるP2・P3に、この図10に示すカラーフィ
ルタ2及び遮光膜3の形成工程を採り入れて液晶表示素
子を構成した結果、さらにシール剥がれを生じなくする
ことができた。Then, the process of forming the color filter 2 and the light-shielding film 3 shown in FIG. 10 was incorporated into P2 and P3 in the process diagram of FIG. 3 shown in the first embodiment to form a liquid crystal display element. Seal peeling could be prevented.
【0098】〔比較例4〕 ここで、上記の実施例4の比較例を示す。Comparative Example 4 Here, a comparative example of the above-mentioned Example 4 will be described.
【0099】上記の実施例4と同じ研磨工程とアルカリ
処理工程を、前記の比較例3における遮光膜の形成工程
に採り入れ、位相差板付きSTN型カラー液晶表示素子
を形成した。この液晶表示素子は、確かに比較例3と比
べては、シール剥がれが生じ難くなったが、やはり、シ
ール剥がれが発生する場合があった。The same polishing step and alkali treatment step as those in Example 4 were adopted in the step of forming the light-shielding film in Comparative Example 3 to form an STN-type color liquid crystal display element with a retardation plate. In this liquid crystal display element, the peeling of the seal was certainly less likely to occur as compared with Comparative Example 3, but the peeling of the seal was also likely to occur.
【0100】最後に、上記実施例及びそれぞれの比較例
における、シール強度を比較した結果を表1に示す。Finally, Table 1 shows the results of comparing the sealing strengths in the above example and the respective comparative examples.
【0101】[0101]
【表1】 [Table 1]
【0102】[0102]
【発明の効果】以上のように、本発明の機能膜付き基板
の製造方法は、相異なる機能を有する少なくとも2種類
の機能膜の各パターンが同一面内に連続して形成されて
なる複合機能膜を有する機能膜付き基板の製造方法にお
いて、特定の波長の光を吸収又は遮光する第1機能膜の
パターンを透光性基板上に形成した後、この第1機能膜
のパターンを覆うように、第2機能膜の材料である上記
特定の波長の光に感光して硬化する感光性樹脂組成物を
含む感光性樹脂材料を配置し、この感光性樹脂材料を背
面側から露光する一方、少なくとも第1機能膜のパター
ン位置を除いた領域を、正面側から露光し、その後現像
することで上記複合機能膜を形成するものであって、正
面側からの露光を、透光性基板と離れて配され、かつ、
第1機能膜のパターン幅より広いパターン幅を有する遮
光部が形成されているフォトマスクを介して行うもので
ある。As is evident from the foregoing description, the manufacturing method of the feature-film-coated substrate of the present invention, each pattern of at least two of the functional film is formed continuously in the same plane composite having different functions In the method of manufacturing a substrate with a functional film having a functional film, a pattern of a first functional film that absorbs or blocks light of a specific wavelength is formed on a light-transmitting substrate, and then the pattern of the first functional film is covered. A photosensitive resin material containing a photosensitive resin composition that is hardened by being exposed to light having the specific wavelength, which is a material of the second functional film, is arranged, and while the photosensitive resin material is exposed from the back side, At least a region excluding the pattern position of the first functional film is exposed from the front side and then developed to form the composite functional film, and the exposure from the front side is separated from the light-transmitting substrate. Arranged, and
This is performed via a photomask on which a light shielding portion having a pattern width wider than the pattern width of the first functional film is formed.
【0103】上記の構成により、背面露光により複雑な
フォトリソグラフィ等の工程を用いずとも、第2機能膜
を形成できると共に、正面露光により、第1機能膜のパ
ターン位置を除いた領域の感光性樹脂材料を充分に硬化
させることができる。According to the above configuration, the second functional film can be formed without using complicated steps such as photolithography by back exposure, and the photosensitivity of the area excluding the pattern position of the first functional film by front exposure. The resin material can be sufficiently cured.
【0104】その結果、未硬化の感光性樹脂材料を現像
して除去した際に露出される第2機能膜の膜表面は、従
来の背面露光のみの場合ように、光重合開始剤や反応性
モノマーなどの低分子が流出し、バインダー等の高分子
が残留するといったことにはならず、重合度合或いは架
橋度合の高い、平滑な面とすることができ、重合度合或
いは架橋度合の高い平滑な面を有する複合機能膜が得ら
れるという効果を奏する。As a result, the film surface of the second functional film exposed when the uncured photosensitive resin material is developed and removed has a photopolymerization initiator or a reactive Low molecules such as monomers do not flow out, and polymers such as binders do not remain. There is an effect that a composite functional film having a surface can be obtained.
【0105】また、本発明のように正面露光を組み入れ
ることで、表面側が硬化され現像により除去されないの
で、細かな調整を必要とすることなく、感光性樹脂材料
層の配置時に膜厚を調整するだけで、簡単に第2機能膜
の膜厚を所望の厚みに設定することができると共に、そ
の膜厚が第1機能膜の膜厚とほぼ等しくなるように感光
性樹脂材料を配置すれば、充分な厚みを有し、かつ、第
1機能膜の膜表面と第2機能膜の膜表面との間に膜厚段
差の少ない平坦な複合機能膜を形成できるという効果を
奏する。Also, by incorporating the front exposure as in the present invention, the surface side is cured and is not removed by development, so that the film thickness is adjusted at the time of disposing the photosensitive resin material layer without requiring fine adjustment. only briefly with the film thickness of the second function film can be set to a desired thickness, to place the photosensitive resin material as the film thickness thereof becomes substantially equal to the thickness of the first functional layer lever This has the effect that a flat composite function film having a sufficient thickness and having a small thickness difference between the film surface of the first function film and the film surface of the second function film can be formed.
【0106】さらに、たとえフォトマスクが、第1機能
膜のパターンに対して大きくずれたとしても、第1機能
膜の上に配置された感光性樹脂材料が光重合されて両面
が僅かに重なる部分が発生するようなことはなく、第1
機能膜の上に第2機能膜が重ねて形成されるようなこと
はなく平坦な複合機能膜を形成できるという効果を奏す
る。Further, even if the photomask is largely displaced from the pattern of the first functional film, the photosensitive resin material disposed on the first functional film is subjected to photopolymerization, so that both surfaces slightly overlap each other. Does not occur, the first
There is an effect that a flat composite function film can be formed without forming the second function film on the function film.
【図1】本発明の一実施例の機能膜付き基板の製造工程
を示すものであり、同図(a)〜(f)は、液晶表示素
子のコモン基板となる透光性基板上に、カラーフィルタ
と遮光膜とからなる複合機能膜を形成する工程を示す断
面模式図である。FIGS. 1A to 1F show a manufacturing process of a substrate with a functional film according to an embodiment of the present invention. FIGS. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a step of forming a composite function film including a color filter and a light-shielding film.
【図2】本発明の全ての実施例における、液晶表示素子
のシール領域の要部断面模式図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a main part of a sealing region of a liquid crystal display element in all examples of the present invention.
【図3】本発明の全ての実施例における、液晶表示素子
の概略の製造工程図である。FIG. 3 is a schematic manufacturing process diagram of a liquid crystal display element in all examples of the present invention.
【図4】図1に示す各断面模式図に応じた、液晶表示素
子のコモン基板となる透光性基板上に、カラーフィルタ
と遮光膜とからなる複合機能膜を形成する工程図であ
る。FIG. 4 is a process chart for forming a composite functional film composed of a color filter and a light-shielding film on a light-transmitting substrate serving as a common substrate of the liquid crystal display element according to each schematic cross-sectional view shown in FIG.
【図5】上記図1、図4に示す工程により製造された液
晶表示素子のコモン基板の平面図であり、遮光膜につい
ては、表面の重合度合或いは架橋度合が高い場合はクロ
スハッチングにて示し、表面の重合度合或いは架橋度合
が低い場合はハッチングにて示している。FIG. 5 is a plan view of a common substrate of the liquid crystal display element manufactured by the steps shown in FIGS. 1 and 4, and the light-shielding film is indicated by cross-hatching when the degree of polymerization or cross-linking on the surface is high. When the degree of polymerization or degree of cross-linking of the surface is low, it is indicated by hatching.
【図6】本発明の他の機能膜付き基板の製造方法を示す
もので、液晶表示素子のコモン基板となる透光性基板上
に、カラーフィルタと遮光膜とからなる複合機能膜を形
成する工程図である。FIG. 6 shows another method for manufacturing a substrate with a functional film of the present invention, in which a composite functional film composed of a color filter and a light-shielding film is formed on a light-transmitting substrate serving as a common substrate of a liquid crystal display element. It is a process drawing.
【図7】本発明の他の実施例の機能膜付き基板の製造工
程を示すものであり、同図(a)〜(f)は、液晶表示
素子のコモン基板となる透光性基板上に、カラーフィル
タと遮光膜とからなる複合機能膜を形成する工程を示す
断面模式図である。7 (a) to 7 (f) show a manufacturing process of a substrate with a functional film according to another embodiment of the present invention. FIGS. 7 (a) to 7 (f) show a process on a light-transmitting substrate serving as a common substrate of a liquid crystal display element. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a step of forming a composite function film including a color filter and a light-shielding film.
【図8】上記図7に示す各断面模式図に応じた、液晶表
示素子のコモン基板となる透光性基板上に、カラーフィ
ルタと遮光膜とからなる複合機能膜を形成する工程図で
ある。FIG. 8 is a process chart of forming a composite functional film including a color filter and a light-shielding film on a light-transmitting substrate serving as a common substrate of a liquid crystal display element according to the schematic cross-sectional views shown in FIG. .
【図9】上記図7、図8に示す工程により製造された液
晶表示素子のコモン基板の平面図であり、遮光膜につい
ては、表面の重合度合或いは架橋度合が高い場合はクロ
スハッチングにて示し、表面の重合度合或いは架橋度合
が低い場合はハッチングにて示している。FIG. 9 is a plan view of a common substrate of the liquid crystal display element manufactured by the steps shown in FIGS. 7 and 8, and the light-shielding film is indicated by cross-hatching when the degree of polymerization or cross-linking on the surface is high. When the degree of polymerization or degree of cross-linking of the surface is low, it is indicated by hatching.
【図10】本発明の他の機能膜付き基板の製造方法を示
すもので、液晶表示素子のコモン基板となる透光性基板
上に、カラーフィルタと遮光膜とからなる複合機能膜を
形成する工程図である。FIG. 10 shows another method of manufacturing a substrate with a functional film according to the present invention, in which a composite functional film composed of a color filter and a light-shielding film is formed on a light-transmitting substrate serving as a common substrate of a liquid crystal display element. It is a process drawing.
【図11】従来の製造工程を経てカラーフィルタと遮光
膜とからなる複合機能膜が形成されたコモン基板を有す
る液晶表示素子のシール領域の要部断面模式図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a principal part of a seal region of a liquid crystal display element having a common substrate on which a composite functional film including a color filter and a light shielding film has been formed through a conventional manufacturing process.
【図12】液晶表示素子のコモン基板となる透光性基板
上に、カラーフィルタと遮光膜とからなる複合機能膜を
形成する従来の工程図である。FIG. 12 is a conventional process diagram for forming a composite functional film including a color filter and a light-shielding film on a light-transmitting substrate serving as a common substrate of a liquid crystal display element.
【図13】同図(a)〜(e)は、液晶表示素子のコモ
ン基板となる透光性基板上に、カラーフィルタと遮光膜
とからなる複合機能膜を形成する従来の工程を示す断面
模式図である。FIGS. 13A to 13E are cross-sectional views showing a conventional process for forming a composite functional film including a color filter and a light-shielding film on a light-transmitting substrate serving as a common substrate of a liquid crystal display element. It is a schematic diagram.
【図14】比較例1の工程により製造された液晶表示素
子のコモン基板の平面図であり、遮光膜については、表
面の重合度合或いは架橋度合が低い部分をハッチングに
て示している。FIG. 14 is a plan view of a common substrate of a liquid crystal display element manufactured according to the process of Comparative Example 1. In the light-shielding film, portions of the surface having a low degree of polymerization or cross-linking are indicated by hatching.
【図15】比較例3の工程により製造された液晶表示素
子のコモン基板の平面図であり、遮光膜については、表
面の重合度合或いは架橋度合が低い部分をハッチングに
て示している。FIG. 15 is a plan view of a common substrate of a liquid crystal display element manufactured according to the process of Comparative Example 3. In the light-shielding film, portions of the surface having a low degree of polymerization or cross-linking are indicated by hatching.
1 透光性基板 2 カラーフィルタ(第1機能膜) 3 遮光膜(第2機能膜) 4 トップコート膜 5 ITOパターン電極 6 配向膜 7 シール剤 8 液晶材料 9 絶縁層 11 黒色インク層(感光性樹脂材料) 20 フォトマスク 20a 遮光部パターン 25 黒色フィルム層(感光性樹脂材料) REFERENCE SIGNS LIST 1 translucent substrate 2 color filter (first functional film) 3 light-shielding film (second functional film) 4 top coat film 5 ITO pattern electrode 6 alignment film 7 sealant 8 liquid crystal material 9 insulating layer 11 black ink layer (photosensitive 20 Photomask 20a Light-shielding portion pattern 25 Black film layer (photosensitive resin material)
Claims (1)
機能膜の各パターンが同一面内に連続して形成されてな
る複合機能膜を有する機能膜付き基板の製造方法におい
て、特定の波長の光を吸収又は遮光する第1機能膜のパ
ターンを透光性基板上に形成した後、この第1機能膜の
パターンを覆うように、第2機能膜の材料である上記特
定の波長の光に感光して硬化する感光性樹脂組成物を含
む感光性樹脂材料を配置し、この感光性樹脂材料を背面
側から露光する一方、少なくとも第1機能膜のパターン
位置を除いた領域を、正面側から露光し、その後現像す
ることで上記複合機能膜を形成するものであって、 上記正面側からの露光を、透光性基板と離れて配され、
かつ、第1機能膜のパターン幅より広いパターン幅を有
する遮光部が形成されているフォトマスクを介して行う
ことを特徴とする機能膜付き基板の製造方法。In a method of manufacturing a substrate with a functional film having a composite functional film in which patterns of at least two types of functional films having different functions are continuously formed on the same surface, light having a specific wavelength is provided. After a pattern of a first functional film that absorbs or blocks light is formed on a light-transmitting substrate, it is exposed to light of the specific wavelength, which is a material of the second functional film, so as to cover the pattern of the first functional film. A photosensitive resin material containing a photosensitive resin composition that cures and is disposed, and the photosensitive resin material is exposed from the back side, while at least a region excluding the pattern position of the first functional film is exposed from the front side. And then developing to form the composite functional film, wherein the exposure from the front side is disposed separately from the light-transmitting substrate,
And a method of manufacturing a substrate with a functional film, wherein the method is performed via a photomask on which a light shielding portion having a pattern width wider than the pattern width of the first functional film is formed.
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