JPH04243B2 - - Google Patents
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- JPH04243B2 JPH04243B2 JP59201319A JP20131984A JPH04243B2 JP H04243 B2 JPH04243 B2 JP H04243B2 JP 59201319 A JP59201319 A JP 59201319A JP 20131984 A JP20131984 A JP 20131984A JP H04243 B2 JPH04243 B2 JP H04243B2
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- patterning
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
- G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Optical Filters (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、液晶デイスプレイあるいは撮像素
子などのカラー表示に用いられるカラーフイルタ
の製造方法に関するものである。
子などのカラー表示に用いられるカラーフイルタ
の製造方法に関するものである。
(従来の技術)
フラツトパネルデイスプレイの一つとして、液
晶デイスプレイが注目されている。液晶デイスプ
レイは、液晶分子が外部電界によつて配列方向を
変えることを利用したものであつて、一般に、平
行に配置されかつ互いに対向する一方側に共通電
極、他方側に画素電極を有する一対の基板と、こ
れら基板間に封入された液晶とによつて構成され
ている。こうした液晶デイスプレイでは、カラー
フイルタを付加するだけでカラー表示を比較的簡
単に実現することができる。カラー表示の場合、
カラーフイルタは視差による色ずれを防ぐため、
できるだけ薄くし、しかも液晶層に隣接させるよ
うにするのが良い(以上、日経エレクトロニク
ス、1984年1月2日号、p103〜p112参照)。
晶デイスプレイが注目されている。液晶デイスプ
レイは、液晶分子が外部電界によつて配列方向を
変えることを利用したものであつて、一般に、平
行に配置されかつ互いに対向する一方側に共通電
極、他方側に画素電極を有する一対の基板と、こ
れら基板間に封入された液晶とによつて構成され
ている。こうした液晶デイスプレイでは、カラー
フイルタを付加するだけでカラー表示を比較的簡
単に実現することができる。カラー表示の場合、
カラーフイルタは視差による色ずれを防ぐため、
できるだけ薄くし、しかも液晶層に隣接させるよ
うにするのが良い(以上、日経エレクトロニク
ス、1984年1月2日号、p103〜p112参照)。
ところで、液晶デイスプレイによるカラー表示
の画像特性は、カラーフイルタ自体の特性による
ところが大きい。この点、耐熱性および耐光性
(特に、紫外線に対する耐性)などの耐性に優れ
たポリイミド系の樹脂をカラーフイルタの材料と
して用いることは有効である。
の画像特性は、カラーフイルタ自体の特性による
ところが大きい。この点、耐熱性および耐光性
(特に、紫外線に対する耐性)などの耐性に優れ
たポリイミド系の樹脂をカラーフイルタの材料と
して用いることは有効である。
ポリイミドを用いた従来の技術としては、ポ
リイミド膜をパターンニングした後で各画素パタ
ーンを着色する方法(特開昭59−29225号)、ある
いは、各画素パターン形成用の印刷インキのビ
ヒクルとしてポリイミドを用いる方法(特開昭58
−46325号)などが知られている。
リイミド膜をパターンニングした後で各画素パタ
ーンを着色する方法(特開昭59−29225号)、ある
いは、各画素パターン形成用の印刷インキのビ
ヒクルとしてポリイミドを用いる方法(特開昭58
−46325号)などが知られている。
(発明が解決しようとする問題点)
従来の技術では、パターンニングした後でポ
リイミド樹脂を充分な色に着色することは困難で
あると考えられる。というのは、パターンニング
したポリイミド樹脂は少なくともセミキユア(半
硬化)の状態にあるので、その中へ色素を拡散す
ることは困難であるからである。
リイミド樹脂を充分な色に着色することは困難で
あると考えられる。というのは、パターンニング
したポリイミド樹脂は少なくともセミキユア(半
硬化)の状態にあるので、その中へ色素を拡散す
ることは困難であるからである。
また、従来の技術では、パターンニングが印
刷によるため、画素パターンの表面精度あるいは
寸法精度などの精度的な面で限界があり、表示容
量の大きなものには適用することが困難である。
この点、パネルをアクテイブマトリクス化する対
応策も考えられるが、画素パターン自体の精度が
悪いのであるから、画質向上にも限界がある。
刷によるため、画素パターンの表面精度あるいは
寸法精度などの精度的な面で限界があり、表示容
量の大きなものには適用することが困難である。
この点、パネルをアクテイブマトリクス化する対
応策も考えられるが、画素パターン自体の精度が
悪いのであるから、画質向上にも限界がある。
この発明の目的は、ポリイミドの優れた特性を
生かしつつ、充分な色の濃さをもち、しかも大容
量化にも対応することができるカラーフイルタの
製造技術を提供することにある。
生かしつつ、充分な色の濃さをもち、しかも大容
量化にも対応することができるカラーフイルタの
製造技術を提供することにある。
(問題点を解決するための手段)
この発明では、ポリイミド系樹脂溶液に予め着
色材を混入して成る溶液を、基板上に塗布し、そ
れにより形成した着色ポリイミド樹脂層をフオト
リソグラフイ技術によつてパターンニングするよ
うにしている。
色材を混入して成る溶液を、基板上に塗布し、そ
れにより形成した着色ポリイミド樹脂層をフオト
リソグラフイ技術によつてパターンニングするよ
うにしている。
前記塗布に用いる溶液は、ポリイミド前駆体
と、ポリイミド前駆体を溶かす溶剤およびその他
の溶剤と、着色のための染料およびその他の添加
剤とから成る。溶液の中に含有させるため、染料
としては各種のものを用いることができる。アン
トラキノン系、アゾ系、フタロシアニン系、メチ
ン系、オキサジン系さらにはこれら各染料の含金
属錯塩系を用いることができ、その中でもフタロ
シアニン系および前記の含金属錯塩系のものが好
適である。その理由は、添加した場合の溶解性お
よび発色性が良く、さらに耐熱、耐光性に優れて
いることにある。
と、ポリイミド前駆体を溶かす溶剤およびその他
の溶剤と、着色のための染料およびその他の添加
剤とから成る。溶液の中に含有させるため、染料
としては各種のものを用いることができる。アン
トラキノン系、アゾ系、フタロシアニン系、メチ
ン系、オキサジン系さらにはこれら各染料の含金
属錯塩系を用いることができ、その中でもフタロ
シアニン系および前記の含金属錯塩系のものが好
適である。その理由は、添加した場合の溶解性お
よび発色性が良く、さらに耐熱、耐光性に優れて
いることにある。
そして特に、この発明では、パターニング用の
フオトレジストとしてポジタイプのものを採用
し、その現像時に下層の着色ポリイミド樹脂層を
も同時に選択的に除去するようにしている。
フオトレジストとしてポジタイプのものを採用
し、その現像時に下層の着色ポリイミド樹脂層を
も同時に選択的に除去するようにしている。
(作用)
予め着色したポリイミド系樹脂溶液を塗布する
ことによつて、パターンニングのための層を形成
しているので、パターンニングの上で有利な薄い
膜厚を安定して得ることができ、他方、広い範囲
の着色材を選択可能なことから、薄い膜厚である
にもかかわらず充分な色の濃さをもたせることが
できる。
ことによつて、パターンニングのための層を形成
しているので、パターンニングの上で有利な薄い
膜厚を安定して得ることができ、他方、広い範囲
の着色材を選択可能なことから、薄い膜厚である
にもかかわらず充分な色の濃さをもたせることが
できる。
しかもまた、パターンニングをポジタイプのフ
オトレジストを用いたフオトリソグラフイ技術に
よつて行なつているので、工程途中において、フ
オトレジストが着色ポリイミド樹脂層の保護膜と
して機能し、染料の逃げ出しを有効に防止し前記
色の濃さを失なうことなく、さらにはパターンニ
ングを高精度に行なうことができる。なお、ポリ
イミドのエツチング加工性が良好であることも、
高精度のパターンを得ることを補助している。
オトレジストを用いたフオトリソグラフイ技術に
よつて行なつているので、工程途中において、フ
オトレジストが着色ポリイミド樹脂層の保護膜と
して機能し、染料の逃げ出しを有効に防止し前記
色の濃さを失なうことなく、さらにはパターンニ
ングを高精度に行なうことができる。なお、ポリ
イミドのエツチング加工性が良好であることも、
高精度のパターンを得ることを補助している。
(実施例)
第1図に示す工程
第1図において、符号1は透明なガラス板から
成る基板であつて、この基板1は液晶デイスプレ
イにおける一方の基板そのものでもある。図には
示さないが、基板1の上方にも同様の基板が配置
され、両基板間に液晶が封入されることになる。
ここでは、視差による色ずれを少なくするため、
液晶層に隣接した部分にカラーフイルタを形成す
る。基板1の上面がその部分であり、まず、基板
1の上面にパターンニングのための層2を形成す
る。
成る基板であつて、この基板1は液晶デイスプレ
イにおける一方の基板そのものでもある。図には
示さないが、基板1の上方にも同様の基板が配置
され、両基板間に液晶が封入されることになる。
ここでは、視差による色ずれを少なくするため、
液晶層に隣接した部分にカラーフイルタを形成す
る。基板1の上面がその部分であり、まず、基板
1の上面にパターンニングのための層2を形成す
る。
層2は回転塗布法によつてたとえば1μm程度
の厚さに形成するが、塗布液として、着色したポ
リイミド系樹脂溶液を用いる。着色したポリイミ
ド系樹脂溶液は、ポリイミド前駆体と、ポリイミ
ド前駆体を溶かす溶剤およびその他の溶剤、たと
えばN−メチル−2−ピロリドンと、着色のため
の染料、たとえばフタロシアニン系の染料および
その他の添加剤とから成り、全体としてある程度
の粘性をもつている。染料の含有量は充分な色の
濃さを出すことからすれば、できるだけ多くする
のが好ましいが、余りにも多くすると、後の工程
においてフオトレジスト中あるいは剥離剤中に逃
げ出すという不都合を生じる。したがつて、逃げ
出しを生じない範囲で、できるだけ多くするのが
良い。
の厚さに形成するが、塗布液として、着色したポ
リイミド系樹脂溶液を用いる。着色したポリイミ
ド系樹脂溶液は、ポリイミド前駆体と、ポリイミ
ド前駆体を溶かす溶剤およびその他の溶剤、たと
えばN−メチル−2−ピロリドンと、着色のため
の染料、たとえばフタロシアニン系の染料および
その他の添加剤とから成り、全体としてある程度
の粘性をもつている。染料の含有量は充分な色の
濃さを出すことからすれば、できるだけ多くする
のが好ましいが、余りにも多くすると、後の工程
においてフオトレジスト中あるいは剥離剤中に逃
げ出すという不都合を生じる。したがつて、逃げ
出しを生じない範囲で、できるだけ多くするのが
良い。
塗布後、層2、つまり着色ポリイミド樹脂層を
熱処理することによつて、セミキユア(半硬化)
の状態にする。熱処理条件として、たとえば150
℃、窒素ガス中あるい空気中、30分の乾燥を挙げ
ることができる。この場合、セミキユアの状態と
は、完全に硬化するに至る手前の状態を意味し、
別にいうと、硬化はしているが、現像液に溶け出
すような状態をいう。
熱処理することによつて、セミキユア(半硬化)
の状態にする。熱処理条件として、たとえば150
℃、窒素ガス中あるい空気中、30分の乾燥を挙げ
ることができる。この場合、セミキユアの状態と
は、完全に硬化するに至る手前の状態を意味し、
別にいうと、硬化はしているが、現像液に溶け出
すような状態をいう。
第2図に示す工程
セミキユア状態になつた着色ポリイミド樹脂層
2の上面に、ポジタイプのフオトレジスト3を塗
布する。そして、常法によつてプリベーク(たと
えば、100℃、30分)した後、所定のフオトマス
ク4を用いて露光処理を行なう。フオトマスク4
は、各画素に対応する部分41が光を遮蔽し、そ
の他の部分42が光を透過する。部分42に対応
する個所のフオトレジスト部分32は分解し、次
の現像処理によつて溶解可能となる。
2の上面に、ポジタイプのフオトレジスト3を塗
布する。そして、常法によつてプリベーク(たと
えば、100℃、30分)した後、所定のフオトマス
ク4を用いて露光処理を行なう。フオトマスク4
は、各画素に対応する部分41が光を遮蔽し、そ
の他の部分42が光を透過する。部分42に対応
する個所のフオトレジスト部分32は分解し、次
の現像処理によつて溶解可能となる。
第3図に示す工程
アルカリ水溶液から成る現像液によつて現像処
理を行なう。すると、フオトレジスト3の露光部
分32が現像液中に溶け出し、基板1には未露光
部分31のみが選択的に残存することになる。し
たがつて、露光部分32に対応する層2の部分2
2が露出することになり、残存したフオトレジス
ト部分31をマスクとして着色ポリイミド樹脂層
2も選択的に除去されることになる。というの
は、ポリイミド前駆体であるポリアミツク酸がア
ルカリに可溶だからである。しかし、フオトレジ
ストによつて保護されている層2の部分21は、
溶解されることなく、しかもマスク31の保護機
能により部分21からの染料の逃げ出しも有効に
防止される。部分21はカラーフイルタの画素パ
ターンの一つである。
理を行なう。すると、フオトレジスト3の露光部
分32が現像液中に溶け出し、基板1には未露光
部分31のみが選択的に残存することになる。し
たがつて、露光部分32に対応する層2の部分2
2が露出することになり、残存したフオトレジス
ト部分31をマスクとして着色ポリイミド樹脂層
2も選択的に除去されることになる。というの
は、ポリイミド前駆体であるポリアミツク酸がア
ルカリに可溶だからである。しかし、フオトレジ
ストによつて保護されている層2の部分21は、
溶解されることなく、しかもマスク31の保護機
能により部分21からの染料の逃げ出しも有効に
防止される。部分21はカラーフイルタの画素パ
ターンの一つである。
第4図に示す工程
次に、残存するフオトレジスト部分31を剥離
剤によつて除去した後、再び熱処理を行なう。こ
の熱処理は残存するパターン21の硬化度を高め
るためのものであり、含有する染料が分解しない
範囲でできるだけ高い温度、たとえば180〜200℃
で行なう。
剤によつて除去した後、再び熱処理を行なう。こ
の熱処理は残存するパターン21の硬化度を高め
るためのものであり、含有する染料が分解しない
範囲でできるだけ高い温度、たとえば180〜200℃
で行なう。
以上の各工程を経て3原色、すなわち赤(R)、
緑(G)、青(B)のうちの一色についてのパタ
ーンニングを終える。そして、パターン21の上
に、透明な保護膜5を形成し、他の色についての
同様のパターンニングを繰り返す。保護膜5はパ
ターン21の保護のためのものであり、特に他の
色についてのパターニング時にパターン21が溶
剤によつて侵されることを防止する。保護膜5と
しては、たとえばエポキシ系熱硬化性樹脂による
薄膜を用いることができる。
緑(G)、青(B)のうちの一色についてのパタ
ーンニングを終える。そして、パターン21の上
に、透明な保護膜5を形成し、他の色についての
同様のパターンニングを繰り返す。保護膜5はパ
ターン21の保護のためのものであり、特に他の
色についてのパターニング時にパターン21が溶
剤によつて侵されることを防止する。保護膜5と
しては、たとえばエポキシ系熱硬化性樹脂による
薄膜を用いることができる。
ところで、3原色についてのパターンニングを
終えると、3段重ねになるが、その断面構造を第
5図に示す。パターン21はR、G、Bの順序で
形成されており、RとG、GとBとの中間に保護
膜5があり、Bの上にも別の保護膜6が形成され
ている。最上層の保護膜6もパターン21の保護
のため、特に接着剤中の溶剤に対する保護のため
のものであり、特に耐性を高めるために前記中間
の保護膜5よりは厚く形成されている。最上層の
保護膜6としては、保護膜5と同系統の材料のほ
かゼラチン系のものを用いることができる。
終えると、3段重ねになるが、その断面構造を第
5図に示す。パターン21はR、G、Bの順序で
形成されており、RとG、GとBとの中間に保護
膜5があり、Bの上にも別の保護膜6が形成され
ている。最上層の保護膜6もパターン21の保護
のため、特に接着剤中の溶剤に対する保護のため
のものであり、特に耐性を高めるために前記中間
の保護膜5よりは厚く形成されている。最上層の
保護膜6としては、保護膜5と同系統の材料のほ
かゼラチン系のものを用いることができる。
(効果)
(1) 耐性に優れたポリイミドをフイルタ材料とし
て用いるに際し、ポリイミドを予め着色してか
らパターンニングするようにしているので、着
色材の選択範囲が広くなり、充分に色の濃いカ
ラーフイルタを得ることができる。
て用いるに際し、ポリイミドを予め着色してか
らパターンニングするようにしているので、着
色材の選択範囲が広くなり、充分に色の濃いカ
ラーフイルタを得ることができる。
(2) 着色材を含有したポリイミド樹脂層をパター
ン形成層としているので、染色法などにおける
ような着色工程が不要であり、工程が簡略化し
品質が安定化する。
ン形成層としているので、染色法などにおける
ような着色工程が不要であり、工程が簡略化し
品質が安定化する。
(3) パターンニングをポジタイプのフオトレジス
トを用いたフオトリソグラフイ技術によつて行
なつているので、現像したフオトレジストを着
色材の逃げ出し防止用に利用することができ、
したがつて前記色の濃さを失うことなく、さら
にはパターンニングを高精度に行なうことがで
きる。
トを用いたフオトリソグラフイ技術によつて行
なつているので、現像したフオトレジストを着
色材の逃げ出し防止用に利用することができ、
したがつて前記色の濃さを失うことなく、さら
にはパターンニングを高精度に行なうことがで
きる。
(4) 前記(2)の場合と同じ理由により、着色を広い
面積にわたつて均一に行なうことができるの
で、小型のみならず大型のカラーフイルタをも
容易に製造することができる。
面積にわたつて均一に行なうことができるの
で、小型のみならず大型のカラーフイルタをも
容易に製造することができる。
第1図〜第4図はこの発明の一実施例を工程順
に示したプロセス図、第5図は完成したカラーフ
イルタを示す断面図である。 1……基板、2……着色ポリイミド樹脂層、3
……フオトレジスト、4……フオトマスク、5,
6……保護膜。
に示したプロセス図、第5図は完成したカラーフ
イルタを示す断面図である。 1……基板、2……着色ポリイミド樹脂層、3
……フオトレジスト、4……フオトマスク、5,
6……保護膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ポリイミド系樹脂溶液に予め着色材を混入し
て成る溶液を、基板上に塗布し、それにより形成
した着色ポリイミド樹脂層をフオトリソグラフイ
技術によつてパターンニングするに際し、そのパ
ターンニングを、次の各工程を順次経て行なうこ
とを特徴とする、カラーフイルタの製造方法。 (A) 前記着色ポリイミド樹脂層をセミキユアする
工程。 (B) 前記着色ポリイミド樹脂層の上にポジタイプ
のフオトレジストを塗布し、そのフオトレジス
トを選択的に露光する工程。 (C) 前記フオトレジストを現像し、同時に現像に
よつて露出した着色ポリイミド樹脂部分を選択
的に除去する工程。 (E) 残存する着色ポリイミド樹脂をキユアする工
程。 2 前記(C)工程をアルカリ水溶液を用いたウエツ
ト方式で処理する、特許請求の範囲第1項記載の
カラーフイルタの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59201319A JPS6177804A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | カラ−フィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59201319A JPS6177804A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | カラ−フィルタの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6177804A JPS6177804A (ja) | 1986-04-21 |
JPH04243B2 true JPH04243B2 (ja) | 1992-01-06 |
Family
ID=16439033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59201319A Granted JPS6177804A (ja) | 1984-09-25 | 1984-09-25 | カラ−フィルタの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6177804A (ja) |
Families Citing this family (6)
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---|---|---|---|---|
JPH06100684B2 (ja) * | 1986-04-26 | 1994-12-12 | 共同印刷株式会社 | カラーフィルタの製造方法 |
DE3856007T2 (de) * | 1987-01-12 | 1998-02-05 | Brewer Science Inc | Lichtfilter für die mikroelektronik |
US4782009A (en) * | 1987-04-03 | 1988-11-01 | General Electric Company | Method of coating and imaging photopatternable silicone polyamic acid |
JP4260942B2 (ja) * | 1998-11-16 | 2009-04-30 | 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 | 液晶表示装置用カラーフィルタ基板、液晶表示装置、およびそれらの製造方法 |
JP6595444B2 (ja) | 2016-08-31 | 2019-10-23 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | 表示装置 |
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Citations (3)
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JPS5346325A (en) * | 1976-10-08 | 1978-04-25 | Taisei Corp | Production method of incombustible heatt insulating constructural material |
JPS5346326A (en) * | 1976-10-07 | 1978-04-25 | Kanebo Ltd | Production method of alkaliiresistant glass fiber for cement reinforcement |
JPS55134807A (en) * | 1979-04-06 | 1980-10-21 | Hitachi Ltd | Production of color filter |
Family Cites Families (1)
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JPS51106474U (ja) * | 1975-02-24 | 1976-08-25 |
-
1984
- 1984-09-25 JP JP59201319A patent/JPS6177804A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5346326A (en) * | 1976-10-07 | 1978-04-25 | Kanebo Ltd | Production method of alkaliiresistant glass fiber for cement reinforcement |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS6177804A (ja) | 1986-04-21 |
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