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JPH05181010A - Color filter and production thereof - Google Patents

Color filter and production thereof

Info

Publication number
JPH05181010A
JPH05181010A JP55292A JP55292A JPH05181010A JP H05181010 A JPH05181010 A JP H05181010A JP 55292 A JP55292 A JP 55292A JP 55292 A JP55292 A JP 55292A JP H05181010 A JPH05181010 A JP H05181010A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixels
black mask
thickness
color
color filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP55292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Giichi Saito
義一 斉藤
Shigeru Masuda
茂 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP55292A priority Critical patent/JPH05181010A/en
Publication of JPH05181010A publication Critical patent/JPH05181010A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示パネル等のカラーフィルタとその製
造方法に関し、性能の品位向上を目的とする。 【構成】 透明基板22に形成したブラックマスク23の表
面とブラックマスク23の透孔に充填した多数の色画素4
R,4G,4Bの表面とを同一平面に構成する。多数の色画素4
R,4G,4Bを形成する透明基板22に、画素4R,4G,4Bが必要
とする厚さまたは必要とする以上に厚い、金属膜31或い
は画素形成樹脂より硬質の黒色樹脂膜を被着する。次い
で、金属膜31或いは該樹脂膜の選択エッチングによって
多数の画素形成透孔のあいたブラックマスク23を形成
し、必要以上に厚い画素4R,4G,4Bを該透孔内に順次形成
させたのち、画素4R,4G,4Bをブラックマスク23と同一厚
さに或いは、画素4R,4G,4Bとブラックマスク23を必要と
する厚さに研磨する。
(57) [Summary] [Purpose] The purpose of the present invention is to improve the quality of performance of color filters for liquid crystal display panels and the manufacturing method thereof. [Structure] A large number of color pixels 4 filled in the surface of a black mask 23 formed on a transparent substrate 22 and the through holes of the black mask 23.
The surface of R, 4G, 4B is formed in the same plane. Many color pixels 4
The transparent substrate 22 forming R, 4G, 4B is coated with a black resin film which is harder than the metal film 31 or the pixel forming resin, the thickness required by the pixels 4R, 4G, 4B or thicker than required. .. Then, a black mask 23 with a large number of pixel forming through holes is formed by selective etching of the metal film 31 or the resin film, and after the pixels 4R, 4G, 4B thicker than necessary are sequentially formed in the through holes, The pixels 4R, 4G, 4B are polished to the same thickness as the black mask 23, or the pixels 4R, 4G, 4B and the black mask 23 are polished to a required thickness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はカラー液晶表示パネル等
のカラーフィルタ、特に表示品質を向上させるための構
成に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter for a color liquid crystal display panel or the like, and more particularly to a structure for improving display quality.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄型,軽量,低消費電力等の特徴を有す
ることによって、OA機器,パソコン,携帯用テレビ等
に需要が拡大しつつある液晶表示パネルは、カラー表示
が一般化されるようになり、将来的には、壁掛けテレビ
ジョン等の新規製品に対する適応性が見込まれ、一層の
需要拡大が期待されている。
2. Description of the Related Art Liquid crystal display panels, whose demands are expanding for office automation equipment, personal computers, portable televisions, etc., due to their features such as thinness, light weight, and low power consumption, have been popularized in color display. Therefore, in the future, adaptability to new products such as wall-mounted television is expected, and further demand expansion is expected.

【0003】かかるカラー液晶表示パネルでは、透明基
板に赤(R),緑(G),青(B)3色の画素からなるカラ
ーフィルタを形成し、それら3色の画素を選択的に駆動
して混色し、任意のカラー表示を行わせるようになる。
In such a color liquid crystal display panel, a color filter including pixels of three colors of red (R), green (G) and blue (B) is formed on a transparent substrate, and the pixels of these three colors are selectively driven. To mix colors and display arbitrary colors.

【0004】画素のカラー化には、ゼラチン等を染料で
染める染色法,顔料を樹脂に分散させた顔料分散法があ
り、カラー画素の形成方法としては、電着法,印刷法,
フォトリソグラフィック法等があるが、パターン精度,
厚さを均一化するにはフォトリソグラフィック法が最適
である。
Coloring of pixels includes a dyeing method in which gelatin or the like is dyed with a dye, and a pigment dispersion method in which a pigment is dispersed in a resin. The color pixels are formed by an electrodeposition method, a printing method,
There are photolithographic methods, but pattern accuracy,
The photolithographic method is most suitable for making the thickness uniform.

【0005】図6は従来のカラー液晶表示パネルの主要
構成を示す模式断面図、図7と図8は図6に示す液晶表
示パネル用カラーフィルタの主要製造工程の説明図であ
る。図6において、表示パネル1は、カラーフィルタお
よび第1の透明電極6等を上面に形成した第1のガラス
基板2と、第2の透明電極8等を下面に形成した第2の
ガラス基板7との間に、液晶10を充填してなる。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing the main structure of a conventional color liquid crystal display panel, and FIGS. 7 and 8 are explanatory views of the main manufacturing steps of the color filter for liquid crystal display panel shown in FIG. In FIG. 6, a display panel 1 includes a first glass substrate 2 having a color filter, a first transparent electrode 6 and the like formed on the upper surface, and a second glass substrate 7 having a second transparent electrode 8 and the like formed on the lower surface. The liquid crystal 10 is filled in between.

【0006】11は液晶充填用シール材、12はガラス基板
2の下面に被着した偏光板、13はガラス基板8の上面に
被着した偏光板であり、ガラス基板2の上面に形成した
カラーフィルタは、ブラックマスク3を形成し、ブラッ
クマスク3の多数の画素用の透孔を埋めるように、それ
ぞれ多数の赤色画素4R,緑色画素4G,青色画素4B を形
成してなる。
Reference numeral 11 denotes a liquid crystal filling sealing material, 12 a polarizing plate adhered to the lower surface of the glass substrate 2, 13 a polarizing plate adhered to the upper surface of the glass substrate 8, and a color formed on the upper surface of the glass substrate 2. The filter is formed by forming a black mask 3 and forming a large number of red pixels 4R, green pixels 4G, and blue pixels 4B so as to fill through holes for a large number of pixels of the black mask 3.

【0007】一般に、金属クロムにてなるブラックマス
ク3は、厚さ1000Å程度のクロム蒸着膜から通常のフォ
トリソグラフィ技術によって形成し、色別に順次形成さ
せる画素4R,4G,4B の厚さは1〜2μm 程度である。
Generally, the black mask 3 made of chromium metal is formed by a usual photolithography technique from a chromium vapor deposition film having a thickness of about 1000 Å, and the thickness of the pixels 4R, 4G, 4B sequentially formed for each color is from 1 to 4. It is about 2 μm.

【0008】画素4R,4G,4B の段差および間隙を埋め
て平坦化するため、画素4R,4G,4B を覆うように形成
したトップコート層5は、透明かつ電気的絶縁性であ
り、厚さが1〜2μm 程度である。
The top coat layer 5 formed so as to cover the pixels 4R, 4G, 4B in order to fill the steps and gaps of the pixels 4R, 4G, 4B and flatten it is transparent and electrically insulating and has a thickness of Is about 1 to 2 μm.

【0009】トップコート層5の上に形成し、図紙の厚
さ方向に整列する多数本の透明電極6および、ガラス基
板8に形成し図の左右方向に整列する多数本の透明電極
9は厚さが0.2μm 程度であり、透明電極6および透明
電極9を覆う配向膜10の厚さは0.05μm 程度である。
A large number of transparent electrodes 6 formed on the top coat layer 5 and arranged in the thickness direction of the drawing paper, and a large number of transparent electrodes 9 formed on the glass substrate 8 and arranged in the left-right direction of the drawing are The thickness is about 0.2 μm, and the thickness of the alignment film 10 covering the transparent electrodes 6 and 9 is about 0.05 μm.

【0010】図7(イ) において、ガラス基板2の表面
に、厚さ1000Å程度のクロム蒸着膜14を被着したのち、
蒸着膜14より図7(ロ) に示す如く、多数の画素形成透孔
15があけられたブラックマスク3を形成する。
In FIG. 7A, after depositing a chromium vapor deposition film 14 having a thickness of about 1000Å on the surface of the glass substrate 2,
As shown in FIG. 7B from the vapor deposition film 14, a large number of pixel forming through holes are formed.
A black mask 3 having 15 holes formed is formed.

【0011】次いで、図7(ハ) に示す如く、ブラックマ
スク3を覆う第1の着色顔料入り感光性樹脂層16を塗布
する。樹脂層16は一般にスピンコート法によって塗布
し、ベーキング後の厚さが1〜2μm 程度となるように
塗布する。
Next, as shown in FIG. 7C, a photosensitive resin layer 16 containing a first color pigment covering the black mask 3 is applied. The resin layer 16 is generally applied by spin coating so that the thickness after baking is about 1 to 2 μm.

【0012】次いで、樹脂層16を85〜 100℃, 2〜5分
程度加熱しプリベークしたのち、所定のマスクを使用し
て樹脂層16を露光し、現像したのちポストベークする
と、図7(ニ) に示す如く、ガラス基板2には第1の画素
例えば画素4R が形成される。
Then, the resin layer 16 is heated at 85 to 100 ° C. for about 2 to 5 minutes to be pre-baked, and then the resin layer 16 is exposed by using a predetermined mask, developed, and post-baked. ), A first pixel, for example, a pixel 4R is formed on the glass substrate 2.

【0013】しかるのち、図8(イ) に示す如くガラス基
板2に第2の画素例えば画素4G を画素4R と同様に形
成し、図8(ロ) に示す如く第3の画素例えば画素4B を
形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 8 (a), a second pixel, for example, a pixel 4G is formed on the glass substrate 2 in the same manner as the pixel 4R, and a third pixel, for example, a pixel 4B is formed as shown in FIG. 8 (b). Form.

【0014】次いで、図8(ハ) に示す如く、画素間間隙
を埋め,画素4R,4G,4B の凹凸を平坦化するトップコ
ート層5を形成したのち、図8(ニ) に示す如くトップコ
ート層5の上に、透明電極6を形成するための透明導電
膜(ITO膜)17を被着する。
Next, as shown in FIG. 8C, a topcoat layer 5 for filling the gaps between the pixels and flattening the unevenness of the pixels 4R, 4G, 4B is formed, and then the topcoat layer 5 is formed as shown in FIG. 8D. A transparent conductive film (ITO film) 17 for forming the transparent electrode 6 is deposited on the coat layer 5.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】以上説明した如き従来
のカラーフィルタにおいて、画素4R,4G,4B のパター
ン形成に際し、スピンコート法による樹脂膜16等の厚さ
には、約2%の誤差(平均厚さが2μm のとき400 Å程
度のばらつき) が生じ、また、混ぜた顔料の種類と量に
よって樹脂液の粘度が変化し、色調設定に係わる画素4
R,4G,4B の厚さを揃えることが困難であると共に、ト
ップコート層5を厚くする必要から光透過率が低下する
という問題点があった。
In the conventional color filter as described above, when forming the pattern of the pixels 4R, 4G, 4B, the thickness of the resin film 16 by the spin coating method has an error of about 2% ( When the average thickness is 2 μm, a variation of about 400 Å) occurs, and the viscosity of the resin liquid changes depending on the type and amount of the mixed pigment.
There are problems that it is difficult to make the thicknesses of R, 4G, and 4B uniform, and that the light transmittance is lowered because the topcoat layer 5 needs to be thickened.

【0016】また、研磨加工によって画素4R,4G,4B
の厚さを揃える方法が提案されているが、画素4G,4B
に比べ画素4R は研磨され難い。そのため、研磨加工し
た従来のカラー液晶表示パネルは、画素4R,4G,4B の
厚さにばらつきが生じ、そのことによって透過光に色む
らが生じ、製造歩留りが損なわれるという問題点があっ
た。
Also, the pixels 4R, 4G, 4B are made by polishing.
A method of making the thicknesses of the pixels uniform is proposed, but the pixels 4G, 4B
Pixel 4R is harder to polish than. Therefore, in the conventional color liquid crystal display panel subjected to the polishing process, the thickness of the pixels 4R, 4G, and 4B varies, which causes color unevenness in transmitted light, which impairs the manufacturing yield.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】前記問題点の解決を目的
とした本発明は、カラー液晶表示パネルに適用した実施
例を示す図1によれば、透明基板22に形成したブラック
マスク23の表面とブラックマスク23の透孔に充填した多
数の色画素4R,4G,4Bの表面とを同一平面とし、さらには
ブラックマスク23と色画素4R,4G,4Bを覆って厚さ0.5μ
m 程度のトップコート層を被着した構成のカラーフィル
タである。
In order to solve the above problems, the present invention is applied to a color liquid crystal display panel. According to FIG. 1, the surface of a black mask 23 formed on a transparent substrate 22 is shown. And the surface of a large number of color pixels 4R, 4G, 4B filling the through holes of the black mask 23 on the same plane, and further covering the black mask 23 and the color pixels 4R, 4G, 4B to a thickness of 0.5 μ.
It is a color filter having a structure in which a top coat layer of about m is applied.

【0018】かかるカラーフィルタの製造方法として
は、多数の色画素4R,4G,4Bを形成する透明基板22に、画
素4R,4G,4Bが必要とする厚さまたは必要以上に厚い、金
属膜或いは画素形成樹脂より硬質の黒色樹脂膜を被着し
たのち、該金属膜或いは該樹脂膜の選択エッチングによ
って多数の画素形成透孔のあいたブラックマスク23を形
成し、必要以上に厚い画素4R,4G,4Bを該透孔内に順次形
成させたのち、画素4R,4G,4Bをブラックマスク23と同一
厚さに或いは、画素4R,4G,4Bとブラックマスク23をその
必要厚さに研磨する。
As a method of manufacturing such a color filter, a transparent substrate 22 forming a large number of color pixels 4R, 4G, 4B has a thickness required by the pixels 4R, 4G, 4B or a metal film or thicker than necessary. After depositing a black resin film harder than the pixel forming resin, a black mask 23 having a large number of pixel forming through holes is formed by selective etching of the metal film or the resin film, and the pixels 4R, 4G thicker than necessary. After sequentially forming 4B in the through holes, the pixels 4R, 4G, 4B are polished to the same thickness as the black mask 23, or the pixels 4R, 4G, 4B and the black mask 23 are polished to the required thickness.

【0019】[0019]

【作用】前記手段によれば、ブラックマスク23を従来の
それより厚くし、画素4R,4G,4Bが必要とする厚さにブラ
ックマスク23の厚さを揃え、ブラックマスク23の表面と
画素4R,4G,4Bの表面とが同一平面となるように構成する
ことによって、加工性の異なる画素4R,4G,4Bを段差なし
に研磨加工できるようになり、画素4R,4G,4Bの上に被着
するトップコート層を薄くすることが可能となり、カラ
ーフィルタの性能および製造歩留りが向上する。
According to the above means, the black mask 23 is made thicker than the conventional one, and the thickness of the black mask 23 is adjusted to the thickness required by the pixels 4R, 4G, 4B, and the surface of the black mask 23 and the pixel 4R are adjusted. , 4G, 4B so that they are flush with the surface, pixels 4R, 4G, 4B with different workability can be polished without steps, and the pixels 4R, 4G, 4B can be polished on top. The topcoat layer to be deposited can be thinned, and the performance of the color filter and the manufacturing yield are improved.

【0020】さらに、研磨加工した画素4R,4G,4Bの厚さ
を非接触で検出する方法として、ブラックマスク23と同
時形成したチェックパターンの抵抗値を検出する方法、
画素4R,4G,4Bの光透過性によって検出する方法を提案
し、そのことによって研磨加工とほぼリアルタイムに,
比較的軟質である画素4R,4G,4Bを傷付けることなく、本
発明構造によるカラーフィルタの生産性を確保する。
Further, as a method for detecting the thickness of the polished pixels 4R, 4G, 4B in a non-contact manner, a method for detecting the resistance value of the check pattern formed simultaneously with the black mask 23,
We propose a method to detect by the light transmittance of the pixels 4R, 4G, 4B, by which the polishing process can be performed almost in real time.
The productivity of the color filter according to the structure of the present invention is ensured without damaging the relatively soft pixels 4R, 4G, 4B.

【0021】[0021]

【実施例】図1は本発明の実施例によるカラーフィルタ
を使用したカラー液晶表示パネルの断面図、図2は図1
に示すカラーフィルタの主要製造工程の説明図(その
1)、図3は図1に示すカラーフィルタの主要製造工程
の説明図(その2)である。
1 is a sectional view of a color liquid crystal display panel using a color filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is FIG.
3 is an explanatory view (No. 1) of the main manufacturing process of the color filter shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory view (No. 2) of the main manufacturing process of the color filter shown in FIG.

【0022】前出図と共通部分に同一符号を使用した図
1において、表示パネル21は、多数の画素4R,4G,4B
および透明電極6等を上面に形成したガラス基板(第1
のガラス基板)22と、透明電極8等を下面に形成したガ
ラス基板7との間に、液晶10を充填してなる。
In FIG. 1, in which the same reference numerals are used for the same parts as in the previous figure, the display panel 21 has a large number of pixels 4R, 4G, 4B.
And a glass substrate having the transparent electrode 6 and the like formed on its upper surface (first
The liquid crystal 10 is filled between the glass substrate 22) and the glass substrate 7 having the transparent electrode 8 and the like formed on the lower surface.

【0023】11は液晶充填用シール材、12はガラス基板
22の下面に被着した偏光板、13はガラス基板8の上面に
被着した偏光板であり、ガラス基板22の上面のカラーフ
ィルタは、ガラス基板22の上面に画素4R,4G,4B と同
一厚さのブラックマスク23を形成し、ブラックマスク23
の多数の画素用の透孔を埋めるように、それぞれ多数の
赤色画素4R,緑色画素4G,青色画素4B を形成してな
る。
Reference numeral 11 is a liquid crystal filling sealant, and 12 is a glass substrate.
A polarizing plate adhered to the lower surface of 22 and a polarizing plate 13 adhered to the upper surface of the glass substrate 8. The color filter on the upper surface of the glass substrate 22 is the same as the pixels 4R, 4G, 4B on the upper surface of the glass substrate 22. Form black mask 23 of thickness, black mask 23
A plurality of red pixels 4R, green pixels 4G, and blue pixels 4B are formed so as to fill the through holes for a large number of pixels.

【0024】一般に、画素4R,4G,4B の厚さは1〜2
μm 程度であり、金属クロムまたは画素4R,4G,4B の
形成用樹脂より硬質の黒色樹脂にてなるブラックマスク
23の厚さtは、画素4R,4G,4B と同一厚さである。
Generally, the thickness of the pixels 4R, 4G, 4B is 1-2.
A black mask of about μm, which is made of metallic chromium or a harder black resin than the resin for forming the pixels 4R, 4G, 4B.
The thickness t of 23 is the same as that of the pixels 4R, 4G, 4B.

【0025】ガラス基板22に形成し透明かつ絶縁性を有
するトップコート層24の厚さは0.5μm 程度であり、従
来のトップコート層5の1/2以下の厚さであるトップコ
ート層24は、画素4R,4G,4B およびブラックマスク23
の上面が平坦であるため、ブラックマスク23に対する電
気的絶縁性だけに留意すればよいため、かかる薄さにす
ることが可能になる。
The thickness of the transparent and insulating top coat layer 24 formed on the glass substrate 22 is about 0.5 μm, which is less than 1/2 the thickness of the conventional top coat layer 5 or less. Are pixels 4R, 4G, 4B and black mask 23
Since the upper surface of the above is flat, only the electrical insulating property with respect to the black mask 23 needs to be taken into consideration, so that the thinness can be achieved.

【0026】トップコート層24の上には、従来のものと
同じく多数本の透明電極6を形成したのち、透明電極6
を覆う配向膜9を被着し、ガラス基板7の下面には、厚
さが0.2μm 程度の多数本の透明電極8を形成したの
ち、透明電極8を覆って厚さ0.05μm 程度の配向膜9を
被着させることになる。
A large number of transparent electrodes 6 are formed on the top coat layer 24 as in the conventional one, and then the transparent electrodes 6 are formed.
An alignment film 9 is applied to cover the transparent substrate 8 and a large number of transparent electrodes 8 having a thickness of about 0.2 μm are formed on the lower surface of the glass substrate 7. Then, an alignment film having a thickness of about 0.05 μm is formed to cover the transparent electrodes 8. The membrane 9 will be deposited.

【0027】図2(イ) において、ガラス基板22の表面
に、例えば厚さ2μm 程度のクロム膜(金属膜)31を被
着したのち、クロム膜31より図2(ロ) に示す如く、多数
の画素形成透孔32があけられたブラックマスク23を形成
する。なお、ブラックマスク23は横方向より縦方向に大
きく拡大し図示したものであり、厚さtを2μm とした
ブラックマスク23の幅wは、一般に20〜40μm 程度であ
る。
In FIG. 2A, a chromium film (metal film) 31 having a thickness of, for example, about 2 μm is deposited on the surface of the glass substrate 22, and then a large number of chromium films 31 are formed as shown in FIG. 2B. The black mask 23 having the pixel forming through holes 32 is formed. The black mask 23 is shown in a larger scale in the vertical direction than in the horizontal direction, and the width w of the black mask 23 having a thickness t of 2 μm is generally about 20 to 40 μm.

【0028】次いで、図2(ハ) に示す如く、ブラックマ
スク23を覆う第1の着色顔料入り感光性樹脂層16を塗布
する。樹脂層16は一般にスピンコート法によって塗布
し、ベーキング後の厚さが所望寸法より厚くなるように
塗布する。
Next, as shown in FIG. 2C, a photosensitive resin layer 16 containing a first color pigment covering the black mask 23 is applied. The resin layer 16 is generally applied by spin coating so that the thickness after baking becomes thicker than a desired dimension.

【0029】次いで、樹脂層16を85〜 100℃, 2〜5分
程度加熱しプリベークしたのち、所定のマスクを使用し
て樹脂層16を露光し、現像したのちポストベークする
と、図2(ニ) に示す如く、ガラス基板22には第1の画素
例えば画素4R が形成される。
Next, the resin layer 16 is heated at 85 to 100 ° C. for about 2 to 5 minutes to be pre-baked, and then the resin layer 16 is exposed using a predetermined mask, developed and post-baked. ), A first pixel, for example, pixel 4R is formed on the glass substrate 22.

【0030】しかるのち、図2(ホ) に示す如く、ガラス
基板22に第2の画素例えば画素4G,および第3の画素例
えば画素4B を、画素4R と同様に形成する。次いで、
図3(イ) に示す如く、ブラックマスク23の上面と各画素
4R,4G,4Bの上面とが同一面になるように研磨加工し
たのち、図3(ロ) に示す如くトップコート層24を形成す
る。
After that, as shown in FIG. 2E, the second pixel, for example, the pixel 4G and the third pixel, for example, the pixel 4B are formed on the glass substrate 22 in the same manner as the pixel 4R. Then
As shown in FIG. 3A, after polishing is performed so that the upper surface of the black mask 23 and the upper surfaces of the pixels 4R, 4G, and 4B are flush with each other, the topcoat layer 24 is formed as shown in FIG. Form.

【0031】なお、図2(イ) においてクロム膜31は、画
素4R,4G,4B を形成する樹脂より硬質の黒色樹脂膜に
変更し、かかる樹脂膜からブラックマスク23をパターン
形成し、画素4R,4G,4B を形成してもよい。
In FIG. 2 (a), the chrome film 31 is changed to a black resin film which is harder than the resin forming the pixels 4R, 4G, 4B, and the black mask 23 is patterned from the resin film to form the pixel 4R. , 4G, 4B may be formed.

【0032】ブラックマスク23の上面と画素4R,4G,4
B の上面とを同一面にする研磨加工の実施例では、ブラ
ックマスク23の厚さを予め所定寸法とし、そのブラック
マスク23の厚さに一致するように画素4R,4G,4B の上
面を研磨する第1の方法と、ブラックマスク23の厚さを
所定寸法より厚く形成し、画素4R,4G,4B の上面と共
にブラックマスク23をも研磨し所定寸法とする第2の方
法とを、本発明では提案する。
The upper surface of the black mask 23 and the pixels 4R, 4G, 4
In the embodiment of the polishing process in which the upper surface of B is the same surface, the thickness of the black mask 23 is set to a predetermined size in advance, and the upper surfaces of the pixels 4R, 4G, 4B are polished so as to match the thickness of the black mask 23. According to the present invention, the first method for forming the black mask 23 and the second method for forming the black mask 23 to have a thickness larger than a predetermined size and polishing the black mask 23 as well as the upper surfaces of the pixels 4R, 4G, 4B to have the predetermined size. Then I will propose.

【0033】一般にラッピング,ポリッシングと呼ばれ
る手段を利用する前記第1の研磨方法は、ブラックマス
ク23が画素4R,4G,4B より硬質であり、画素4R,4G,
4B間に加工性の差によって画素4R より画素4G,4B
が研磨され易くても、画素4G,4B の上面はブラックマ
スク23の上面に揃った時点で研磨され難くなり、次いで
画素4R の上面がブラックマスク23の上面と揃うように
なる。
In the first polishing method using means generally called lapping and polishing, the black mask 23 is harder than the pixels 4R, 4G and 4B, and the pixels 4R, 4G and
Pixels 4G to 4G, 4B due to the difference in processability between 4B
Even if it is easily polished, it becomes difficult to polish the upper surfaces of the pixels 4G and 4B when they are aligned with the upper surface of the black mask 23, and then the upper surfaces of the pixels 4R are aligned with the upper surface of the black mask 23.

【0034】かかる第1の研磨方法により、クロム膜ま
たは硬質の黒色樹脂膜から形成したブラックマスク23の
上面と、画素4R,4G,4B の上面とが揃ったかどうか
は、例えば研磨面に斜め方向から照明光を照射し、その
反射光を目視により観察することによって、容易に判断
可能である。
Whether the upper surface of the black mask 23 formed of a chromium film or a hard black resin film is aligned with the upper surfaces of the pixels 4R, 4G, 4B by the first polishing method is determined, for example, in an oblique direction to the polishing surface. It can be easily determined by irradiating the illuminating light from the above and visually observing the reflected light.

【0035】一般にラッピング,ポリッシングと呼ばれ
る手段を利用する前記第2の研磨方法において、ブラッ
クマスク23および画素4R,4G,4B の厚さをチェックす
る必要がある。
In the second polishing method using means generally called lapping and polishing, it is necessary to check the thickness of the black mask 23 and the pixels 4R, 4G and 4B.

【0036】かかる厚さのチェック方法として、一般に
知られる粗さ測定装置を利用してもよいが、本発明では
カラーフィルタ特有の構成を利用する、即ちブラックマ
スク23がクロム膜より形成されることおよび、画素4R,
4G,4B が透光性であることを利用する方法を提案し、
その実施例について説明する。
As a method of checking the thickness, a generally known roughness measuring device may be used, but in the present invention, a structure peculiar to the color filter is used, that is, the black mask 23 is formed of a chrome film. And pixel 4R,
Proposing a method that utilizes the translucency of 4G and 4B,
An example will be described.

【0037】図4は本発明による第1の厚さチェック方
法の説明図であり、ガラス基板22の下方 (または上方)
に配設した投光装置31の出射光32をガラス基板22に照射
し、ガラス基板22の上方 (または下方) に配設した光セ
ンサ33によって、画素4R,4G,4B を透過した透過光34
を検出し、例えば透過光34のスペクトルを測定し、その
スペクトルによって画素4R,4G,4B の厚さを検知す
る。
FIG. 4 is an explanatory view of the first thickness checking method according to the present invention, which is below (or above) the glass substrate 22.
The glass substrate 22 is irradiated with the emitted light 32 of the light projecting device 31 disposed in the above, and the light sensor 33 disposed above (or below) the glass substrate 22 transmits the transmitted light 34 transmitted through the pixels 4R, 4G, 4B.
Is detected, for example, the spectrum of the transmitted light 34 is measured, and the thickness of the pixels 4R, 4G, 4B is detected by the spectrum.

【0038】図5は本発明による第2,第3の厚さチェ
ック方法の説明図であり、ブラックマスク(23)および多
数の画素 (4R,4G,4B)よりなるカラーフィルタ41が形
成された領域の外側のガラス基板22には、ブラックマス
ク形成用クロム膜より該ブラックマスクと同時形成した
チェックパターン42、または43を設ける。従って、チェ
ックパターン42および43は、カラーフィルタ41と共に研
磨され、カラーフィルタ41と同じ厚さになる。
FIG. 5 is an explanatory view of the second and third thickness checking methods according to the present invention, in which a color filter 41 consisting of a black mask (23) and a large number of pixels (4R, 4G, 4B) is formed. The glass substrate 22 outside the region is provided with a check pattern 42 or 43 formed simultaneously with the black mask by a black film for forming a black mask. Therefore, the check patterns 42 and 43 are polished together with the color filter 41 to have the same thickness as the color filter 41.

【0039】コ字形であるチェックパターン42を形成し
たカラーフィルタ41の厚さチェック方法は、チェックパ
ターン42の両端部にプローブを当接し、チェックパター
ン42の電気抵抗を測定する。かかる電気抵抗はチェック
パターン42の厚さによって決まるため、その電気抵抗値
からカラーフィルタ41の厚さを知ることができる。
In the method of checking the thickness of the color filter 41 in which the check pattern 42 having a U-shape is formed, the probes are brought into contact with both ends of the check pattern 42, and the electrical resistance of the check pattern 42 is measured. Since the electric resistance is determined by the thickness of the check pattern 42, the thickness of the color filter 41 can be known from the electric resistance value.

【0040】チェックパターン43を形成したカラーフィ
ルタ41の厚さチェック方法は、チェックパターン43のシ
ート抵抗を、例えば四探針測定装置を使用して測定す
る。かかるシート抵抗はチェックパターン43の厚さによ
って決まるため、そのシート抵抗値からカラーフィルタ
41の厚さを知ることができる。
In the method of checking the thickness of the color filter 41 on which the check pattern 43 is formed, the sheet resistance of the check pattern 43 is measured by using, for example, a four-point probe measuring device. Since such sheet resistance is determined by the thickness of the check pattern 43, the sheet resistance value is used to determine the color filter.
You can know the thickness of 41.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ブ
ラックマスク23の表面と画素4R,4G,4Bの表面とを同一平
面とする構造としたことによって、加工性の異なる画素
4R,4G,4Bを段差なしに研磨加工できるようになり、カラ
ーフィルタの色調および製造歩留りが向上すると共に、
画素4R,4G,4Bの上に被着するトップコート層を薄くする
ことが可能となり、カラーフィルタ透過光の輝度が向上
する。
As described above, according to the present invention, by adopting a structure in which the surface of the black mask 23 and the surfaces of the pixels 4R, 4G, 4B are in the same plane, pixels having different processability can be obtained.
4R, 4G, 4B can be polished without steps, improving the color tone of the color filter and the manufacturing yield, and
The top coat layer deposited on the pixels 4R, 4G, 4B can be thinned, and the brightness of light transmitted through the color filter is improved.

【0042】さらに、研磨加工した画素4R,4G,4Bの厚さ
を非接触で検出する方法として、ブラックマスク23と同
時形成したチェックパターンの抵抗値を検出する方法、
画素4R,4G,4Bの光透過性によって検出する方法を提案
し、そのことによって研磨加工とほぼリアルタイムに,
比較的軟質である画素4R,4G,4Bを傷付けることなく、本
発明構造によるカラーフィルタの生産性を確保するした
効果がある。
Further, as a method of detecting the thickness of the polished pixels 4R, 4G, 4B in a non-contact manner, a method of detecting the resistance value of the check pattern formed simultaneously with the black mask 23,
We propose a method to detect by the light transmittance of the pixels 4R, 4G, 4B, by which the polishing process can be performed almost in real time.
This has the effect of ensuring the productivity of the color filter according to the structure of the present invention without damaging the relatively soft pixels 4R, 4G, 4B.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例によるカラーフィルタを使用
したカラー液晶表示パネルの断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a color liquid crystal display panel using a color filter according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示すカラーフィルタの主要製造工程の
説明図(その1)である。
2A and 2B are explanatory views (No. 1) of main manufacturing steps of the color filter shown in FIG.

【図3】 図1に示すカラーフィルタの主要製造工程の
説明図(その2)である。
FIG. 3 is an explanatory view (No. 2) of the main manufacturing process of the color filter shown in FIG.

【図4】 本発明方法による第1のカラーフィルタの厚
さチェック方法の実施例の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of an embodiment of a first color filter thickness checking method according to the present invention.

【図5】 本発明方法による第2,第3のカラーフィル
タの厚さチェック方法の実施例の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment of a second and third color filter thickness checking method according to the present invention.

【図6】 従来のカラー液晶表示パネルの主要構成を示
す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a main configuration of a conventional color liquid crystal display panel.

【図7】 図6に示す液晶表示パネル用カラーフィルタ
の主要製造工程の説明図(その1)である。
FIG. 7 is an explanatory view (No. 1) of main manufacturing steps of the color filter for a liquid crystal display panel shown in FIG. 6.

【図8】 図6に示す液晶表示パネル用カラーフィルタ
の主要製造工程の説明図(その2)である。
8 is an explanatory view (No. 2) of the main manufacturing steps of the color filter for liquid crystal display panel shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

22は透明基板 23は金属膜または黒色樹脂膜から形成したブラックマス
ク 4R,4G,4Bは画素 31は金属膜 41はカラーフィルタ 42,43 は金属膜から形成した厚さチェックパターン
22 is a transparent substrate 23 is a black mask made of a metal film or a black resin film 4R, 4G, 4B is a pixel 31 is a metal film 41 is a color filter 42, 43 is a thickness check pattern made of a metal film

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板(22)に形成したブラックマスク
(23)の表面と該ブラックマスク(23)の透孔に充填した多
数の色画素(4R,4G,4B)の表面とが同一平面であることを
特徴とするカラーフィルタ。
1. A black mask formed on a transparent substrate (22).
A color filter characterized in that the surface of (23) and the surface of a large number of color pixels (4R, 4G, 4B) filled in the through holes of the black mask (23) are on the same plane.
【請求項2】 同一平面に形成した請求項1記載のブラ
ックマスク(23)の表面と多数の色画素(4R,4G,4B)の表面
との上に、厚さ0.5μm 程度に透明絶縁性のトップコー
ト層(24)が被着されてなることを特徴とするカラーフィ
ルタ。
2. A transparent insulation film having a thickness of about 0.5 μm formed on the surface of the black mask (23) and the surface of a large number of color pixels (4R, 4G, 4B) formed on the same plane. A color filter comprising a transparent top coat layer (24) deposited thereon.
【請求項3】 多数の色画素(4R,4G,4B)を形成する透明
基板(22)に該画素(4R,4G,4B)が必要とする厚さに金属膜
(31)を被着し、該金属膜(31)の選択エッチングによって
多数の画素形成透孔のあいたブラックマスク(23)を形成
し、該必要とする厚さより厚い該画素(4R,4G,4B)を該透
孔内に色別に順次形成させたのち、該画素(4R,4G,4B)を
該ブラックマスク(23)と同一厚さに研磨することを特徴
とするカラーフィルタの製造方法。
3. A transparent substrate (22) forming a large number of color pixels (4R, 4G, 4B) and a metal film having a thickness required by the pixels (4R, 4G, 4B).
(31) is deposited, a black mask (23) having a large number of pixel forming through holes is formed by selective etching of the metal film (31), and the pixels (4R, 4G, 4B thicker than the required thickness are formed. ) Are sequentially formed for each color in the through holes, and then the pixels (4R, 4G, 4B) are polished to the same thickness as the black mask (23).
【請求項4】 多数の色画素(4R,4G,4B)を形成する透明
基板(22)に該画素(4R,4G,4B)が必要とする厚さより厚い
金属膜(31)を被着し、該金属膜(31)の選択エッチングに
よって多数の画素形成透孔のあいたブラックマスク(23)
を形成し、該必要とする厚さより厚い該画素(4R,4G,4B)
を該透孔内に色別に順次形成させたのち、該画素(4R,4
G,4B)を該ブラックマスク(23)と共に該必要とする厚さ
に研磨することを特徴とするカラーフィルタの製造方
法。
4. A transparent substrate (22) forming a large number of color pixels (4R, 4G, 4B) is coated with a metal film (31) thicker than the pixel (4R, 4G, 4B) requires. , A black mask (23) having a large number of pixel forming through holes by selective etching of the metal film (31)
And forming the pixels thicker than the required thickness (4R, 4G, 4B)
After sequentially forming different colors in the through hole, the pixel (4R, 4
A method for manufacturing a color filter, which comprises polishing G, 4B) together with the black mask (23) to the required thickness.
【請求項5】 多数の色画素を形成する透明基板(22)に
該画素(4R,4G,4B)が必要とする厚さより厚く画素形成樹
脂より硬質の黒色樹脂膜を被着し、該樹脂膜の選択エッ
チングによって多数の画素形成透孔のあいたブラックマ
スク(23)を形成し、該必要とする厚さより厚い該画素(4
R,4G,4B)を該透孔内に色別に順次形成させたのち、該画
素(4R,4G,4B)を該ブラックマスク(23)と共に該必要とす
る厚さに研磨することを特徴とするカラーフィルタの製
造方法。
5. A black resin film, which is thicker than the pixel (4R, 4G, 4B) required by the pixels (4R, 4G, 4B) and harder than a pixel forming resin, is applied to a transparent substrate (22) forming a large number of color pixels, and the resin is A black mask (23) having a large number of pixel forming holes is formed by selective etching of the film, and the pixel (4) thicker than the required thickness is formed.
R, 4G, 4B) are sequentially formed in the through hole for each color, and then the pixels (4R, 4G, 4B) are polished together with the black mask (23) to the required thickness. Method for manufacturing color filter.
【請求項6】 請求項2または3記載の研磨に際して、
前記画素(4R,4G,4B)の色純度または透過率を測定し前記
必要厚さにすることを特徴とする請求項2または3記載
のカラーフィルタの製造方法。
6. When polishing according to claim 2 or 3,
4. The method of manufacturing a color filter according to claim 2, wherein the color purity or the transmittance of the pixels (4R, 4G, 4B) is measured to obtain the required thickness.
【請求項7】 請求項2記載の研磨に際して、前記金属
膜(31)より前記ブラックマスク(23)から独立する厚さチ
ェックパターン(42,43) を前記透孔と共に形成し、該パ
ターン(42,43) の電気抵抗を測定し前記必要厚さにする
ことを特徴とする請求項2記載のカラーフィルタの製造
方法。
7. The polishing according to claim 2, wherein a thickness check pattern (42, 43) independent of the black mask (23) from the metal film (31) is formed together with the through hole, and the pattern (42). 3. The method for manufacturing a color filter according to claim 2, wherein the electrical resistance of (43, 43) is measured to obtain the required thickness.
【請求項8】 請求項1または2記載のブラックマスク
(23)および画素(4R,4G,4B)を形成したのち、それらの上
に厚さ0.5μm 程度に透明絶縁性のトップコート層を被
着させることを特徴とする請求項1または2または3記
載のカラーフィルタの製造方法。
8. The black mask according to claim 1 or 2.
(23) and pixels (4R, 4G, 4B) are formed, and then a transparent insulating topcoat layer having a thickness of about 0.5 μm is deposited on them. 3. The method for producing a color filter according to item 3.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5681675A (en) * 1994-05-18 1997-10-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Fabricating method of liquid crystal display apparatus
JP2010085755A (en) * 2008-09-30 2010-04-15 Fujifilm Corp Method of manufacturing color filter, and solid-state imaging device
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