JPH0743519A - Color filter - Google Patents
Color filterInfo
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- JPH0743519A JPH0743519A JP19016793A JP19016793A JPH0743519A JP H0743519 A JPH0743519 A JP H0743519A JP 19016793 A JP19016793 A JP 19016793A JP 19016793 A JP19016793 A JP 19016793A JP H0743519 A JPH0743519 A JP H0743519A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置用カラー
フィルタに関し、詳しくは外光に対して低反射である液
晶表示装置用カラーフィルタに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter for a liquid crystal display device, and more particularly to a color filter for a liquid crystal display device which has low reflection with respect to external light.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、液晶表示装置等のカラーフィルタ
は、図3(a)に示すように、ガラス基板11上に、規
則的な平行線状、格子状等の形状に形成された遮光性
(若しくは光吸収性)のブラックマトリクスパターン1
2を設け、図3(b)該ブラックマトリクスパターン1
2の間に、Blue,Green,Red各着色パター
ンから構成されるフィルタ色パターン15が設けられ、
該ブラックマトリクスパターン12とフィルタ色パター
ン15の上側には、適宜透明保護膜や透明導電膜(図示
せず)が積層されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 3A, a color filter for a liquid crystal display device or the like has a light-shielding property formed on a glass substrate 11 in a regular parallel line shape, a grid shape or the like. (Or light absorbing) black matrix pattern 1
2 is provided, and the black matrix pattern 1 shown in FIG.
2, a filter color pattern 15 composed of blue, green, and red color patterns is provided.
A transparent protective film and a transparent conductive film (not shown) are appropriately laminated on the upper side of the black matrix pattern 12 and the filter color pattern 15.
【0003】上記カラーフィルタにおいては、ブラック
マトリクスパターン12とフィルタ色パターン15との
隣接部分に空隙が形成されないように、ブラックマトリ
クスパターン12とフィルタ色パターン15は互いに密
接するように配置する必要があり、そのためフィルタ色
パターン15は、ブラックマトリクスパターン12上に
オーバーラップするように設けられている。In the above color filter, it is necessary to arrange the black matrix pattern 12 and the filter color pattern 15 so as to be in close contact with each other so that no void is formed in the adjacent portion between the black matrix pattern 12 and the filter color pattern 15. Therefore, the filter color pattern 15 is provided so as to overlap the black matrix pattern 12.
【0004】上記ブラックマトリクスパターン12を、
ガラス基板11上にパターン形成する場合は、クロム
(Cr)等の不透明金属、酸化クロム(CrO)等の酸
化物、黒色フォトレジスト等の材料で形成するという構
成がとられていた。また、例えば特開昭63−2827
02号のように、クロム層とフォトレジスト層の二層構
造にしたブラックマトリクスも提案されている。The black matrix pattern 12 is
When forming a pattern on the glass substrate 11, an opaque metal such as chromium (Cr), an oxide such as chromium oxide (CrO), or a material such as a black photoresist is used. In addition, for example, JP-A-63-2827
As in No. 02, a black matrix having a two-layer structure of a chrome layer and a photoresist layer has also been proposed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
によると、以下のような問題点を有していた。即ち、ク
ロム等の不透明金属による場合は、液晶表示装置に組み
込んだ場合に、外光に対して光反射率が大きく、表示の
品質が低下する。また、酸化クロム等の酸化物による場
合は、遮光効果が低い、酸化クロムの成膜代が高いとい
う問題があった。However, these methods have the following problems. That is, when an opaque metal such as chrome is used, when incorporated in a liquid crystal display device, the light reflectance with respect to external light is large, and the display quality deteriorates. Further, in the case of using an oxide such as chromium oxide, there are problems that the light-shielding effect is low and the chromium oxide film formation cost is high.
【0006】さらに、黒色フォトレジスト(顔料分散フ
ォトレジスト)を用いてフォトファブリケーション(フ
ォトリソグラフ法)方式によりブラックマトリクスを形
成する場合には、外光に対しては低反射であるという利
点はあるものの、遮光効果が十分でなく、特に近年増加
しているTFT(薄膜トランジスタ)による駆動方式を
採用する場合には、スイッチング特性を低下させてしま
うという問題点があった。そして、遮光効果を上げるた
めに黒色フォトレジストの厚味(例えば1.2μm程
度)を厚くすると、カラーフィルタの平滑性に影響を与
え、液晶表示装置に組み込んだ際に液晶層のギャップ不
良の原因になるという問題点があった。また、黒色フォ
トレジストを厚く塗布してからパターン露光するため、
硬化が十分でなく、解像度が悪化するという問題点も有
していた。さらに、クロム層とフォトレジスト層の二層
構造にしたブラックマトリクスでは、クロム面での反射
率が大きいという問題点があった。Further, when a black matrix is formed by a photofabrication (photolithography) method using a black photoresist (pigment-dispersed photoresist), there is an advantage that it is low in reflection against external light. However, the light-shielding effect is not sufficient, and there is a problem in that switching characteristics are deteriorated particularly when a driving method using a TFT (thin film transistor), which has been increasing in recent years, is adopted. If the thickness of the black photoresist (for example, about 1.2 μm) is increased in order to improve the light-shielding effect, the smoothness of the color filter is affected, causing a gap defect in the liquid crystal layer when incorporated in a liquid crystal display device. There was a problem that became. In addition, since black photoresist is applied thickly and then pattern exposure is performed,
There was also a problem that the curing was insufficient and the resolution deteriorated. Further, the black matrix having a two-layer structure of a chromium layer and a photoresist layer has a problem that the reflectance on the chromium surface is large.
【0007】本発明は、外光に対して低反射であり、十
分な遮光効果をもち、平滑性も問題がない遮光層を有す
るカラーフィルタを提供することを目的とするものであ
る。An object of the present invention is to provide a color filter having a light-shielding layer which has low reflection against external light, has a sufficient light-shielding effect, and has no problem in smoothness.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス基板1
上にブラックマトリクスパターン2と、Blue,Gr
een,Red各着色パターンから構成されるフィルタ
色パターン5と、透明導電膜等を備え、ブラックマトリ
クスパターン2は、半透明乃至不透明化した酸化インジ
ウムにより形成された第1パターン層3と、該第1パタ
ーン層上に整合積層された遮光性の感光性樹脂により形
成された第2パターン層4との二層により構成されてい
ることを特徴とするカラーフィルタである。The present invention provides a glass substrate 1
Black matrix pattern 2 on top, and Blue, Gr
The black matrix pattern 2 includes a first pattern layer 3 formed of translucent or opaque indium oxide, and a filter color pattern 5 including een and Red color patterns and a transparent conductive film. It is a color filter characterized by being constituted by two layers, that is, a second pattern layer 4 formed of a light-shielding photosensitive resin which is laminated on one pattern layer in a matched manner.
【0009】[0009]
【実施例】本発明のカラーフィルタを、図1、図2の一
実施例に従って以下に詳細に説明すれば、図1に示すよ
うに、透明なガラス基板1上に規則的な平行線状、格子
状等の遮光性(若しくは光吸収性)のブラックマトリク
スパターン2が設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The color filter of the present invention will be described in detail below with reference to one embodiment shown in FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 1, regular parallel lines on a transparent glass substrate 1, A light-shielding (or light-absorbing) black matrix pattern 2 having a lattice shape or the like is provided.
【0010】該ガラス基板1上に形成された上記ブラッ
クマトリクスパターン2は、低酸素濃度の雰囲気の下、
若しくは酸素を排除した雰囲気の下で、真空蒸着、スパ
ッタリング等により所定の膜厚に製膜された半透明(例
えば約20%〜30%程度の透過率)乃至不透明化した
酸化インジウム(In2 O3 、あるいはこれに錫(S
n)又は酸化錫SnO2 を用いて微量の錫をドーピング
して成膜した黒色系統のITO膜でもよい)による第1
パターン層3と、該第1パターン層3上に整合状態で積
層された黒色顔料(若しくは濃青色等の暗色系の着色顔
料)を分散させた光架橋重合する樹脂モノマーと光重合
開始剤を含む感光性樹脂(顔料分散フォトレジスト)に
よる遮光性の感光性樹脂(ブラックフォトレジスト)に
より形成された第2パターン層4とにより構成されてい
る。The black matrix pattern 2 formed on the glass substrate 1 is exposed under an atmosphere of low oxygen concentration,
Alternatively, in an atmosphere in which oxygen is excluded, a semitransparent film (for example, a transmittance of about 20% to 30%) formed into a predetermined film thickness by vacuum deposition, sputtering, or the like or opaque indium oxide (In 2 O 3 or tin (S
n) or a black ITO film formed by doping a small amount of tin using tin oxide SnO 2 )
A pattern layer 3 and a resin monomer for photo-crosslinking polymerization in which a black pigment (or a dark color pigment such as dark blue) which is laminated in an aligned state on the first pattern layer 3 is dispersed, and a photopolymerization initiator. The second pattern layer 4 is made of a light-shielding photosensitive resin (black photoresist) made of a photosensitive resin (pigment-dispersed photoresist).
【0011】本発明のカラーフィルタは、図2に示すよ
うに、ブラックマトリクスパターン2の間に、Blu
e,Green,Red各着色パターンから構成される
フィルタ色パターン5が設けられ、該ブラックマトリク
スパターン2とフィルタ色パターン5の上側には、図示
しないが、適宜透明導電膜等(酸化インジュウムに微量
数%の錫をドーピングしたITO膜、若しくは透明保護
層を介して積層した前記ITO膜)が積層されている。The color filter of the present invention, as shown in FIG.
A filter color pattern 5 including e, Green, and Red color patterns is provided. Above the black matrix pattern 2 and the filter color pattern 5, although not shown, a transparent conductive film or the like (a small amount of indium oxide is appropriately included). % Tin-doped ITO film, or the ITO film laminated via a transparent protective layer).
【0012】上記本発明のカラーフィルタにおいては、
従来と同様に、ブラックマトリクスパターン2とフィル
タ色パターン5との隣接部分に空隙が形成されないよう
に、ブラックマトリクスパターン2とフィルタ色パター
ン5は互いに密接するように配置されており、ブラック
マトリクスパターン2とフィルタ色パターン5の端縁部
は互いに隣接しているか、若しくは、フィルタ色パター
ン5はブラックマトリクスパターン2上に少なくともそ
の端縁部、又は必要に応じてそのフィルタ色パターン5
の全てがオーバーラップするように設けられている。In the color filter of the present invention,
As in the conventional case, the black matrix pattern 2 and the filter color pattern 5 are arranged so as to be in close contact with each other so that no void is formed in the adjacent portion between the black matrix pattern 2 and the filter color pattern 5. And the edge portions of the filter color pattern 5 are adjacent to each other, or the filter color pattern 5 is on the black matrix pattern 2 at least the edge portion thereof, or the filter color pattern 5 if necessary.
Are provided so that they all overlap.
【0013】本発明のカラーフィルタにおける半透明乃
至不透明な酸化インジウム膜により形成された第1パタ
ーン層3と、該第1パターン層3上に整合状態で積層さ
れた黒色顔料(若しくは濃青色等の暗色系の着色顔料)
を分散させた感光性樹脂(顔料分散フォトレジスト)に
よる遮光性の感光性樹脂により形成された第2パターン
層4から構成される上記ブラックマトリクスパターン2
を、ガラス基板1上にパターン形成する場合について、
以下に説明する。In the color filter of the present invention, the first pattern layer 3 formed of a translucent or opaque indium oxide film, and a black pigment (or a dark blue color or the like) laminated on the first pattern layer 3 in an aligned state. (Dark color pigment)
The black matrix pattern 2 composed of a second pattern layer 4 formed of a light-shielding photosensitive resin made of a photosensitive resin (pigment-dispersed photoresist) in which is dispersed.
In the case of forming a pattern on the glass substrate 1,
This will be described below.
【0014】まず、ガラス基板1上に、ITO(酸化
物)そのものを蒸着材料又はターゲットに用いて低酸素
雰囲気中にて、又は、インジュウム−微量錫の合金(I
n−Sn)を蒸着材料又はターゲットに用いて低酸素雰
囲気中にて、それぞれ真空蒸着方式又はスパッタリング
することによって、所定膜厚(例えば蒸着膜厚;500
Å〜2000Å、光学濃度;0.3〜1.5)の半透明
乃至不透明な酸化インジウム膜(若しくは黒色(光吸収
性)のITO膜)を成膜する。First, ITO (oxide) itself is used as a vapor deposition material or a target on a glass substrate 1 in a low oxygen atmosphere, or indium-trace tin alloy (I
n-Sn) is used as a vapor deposition material or a target in a low oxygen atmosphere in a vacuum vapor deposition system or by sputtering, respectively, to obtain a predetermined film thickness (for example, a vapor deposition film thickness: 500).
A translucent or opaque indium oxide film (or a black (light absorbing) ITO film) having a thickness of Å to 2,000 Å and an optical density of 0.3 to 1.5 is formed.
【0015】続いて、成膜した前記半透明乃至不透明な
酸化インジウム膜(若しくは黒色(光吸収性)のITO
膜)上に、黒色、暗色系の着色顔料をアクリル系樹脂、
あるいはスチレン系樹脂等を主体とする感光性フォトレ
ジスト(例えばアクリル系ポリマー及びアクリル系モノ
マーと光重合開始剤、若しくはアクリル系モノマーと光
重合開始剤を含む)に分散混入させた顔料分散フォトレ
ジストを全面的に塗布して乾燥させ感光性樹脂層(例え
ば塗布膜厚;0.5μm〜1μm、光学濃度;0.7〜
2.0以上)を設ける。なお光重合開始剤としては公知
のものを使用することが可能である。Subsequently, the formed semi-transparent to opaque indium oxide film (or black (light absorbing) ITO)
Black, dark color pigment on top of the film)
Alternatively, a pigment-dispersed photoresist in which a photosensitive photoresist mainly containing styrene resin (for example, an acrylic polymer and an acrylic monomer and a photopolymerization initiator, or an acrylic monomer and a photopolymerization initiator are contained) is mixed and mixed. A photosensitive resin layer (for example, coating thickness: 0.5 μm to 1 μm, optical density: 0.7 to
2.0 or more). A known photopolymerization initiator can be used.
【0016】次に、フォトファブリケーション(フォト
リソグラフ法)方式により前記感光性樹脂層を紫外線を
用いて、適宜形状のブラックマトリクスパターン2の形
状にパターン露光(フォトマスク等の原版を用いて露
光、若しくは電子ビーム露光)して、樹脂モノマーと光
重合開始剤とにより前記感光性樹脂層の露光された領域
を光重合硬化させ、ブラックマトリクスパターン状に硬
化領域を形成する。Next, the photosensitive resin layer is subjected to a pattern exposure (exposure using a master plate such as a photomask) to a shape of a black matrix pattern 2 having an appropriate shape by using a photofabrication (photolithography) method with ultraviolet rays. Alternatively, electron beam exposure) is performed to photopolymerize and cure the exposed region of the photosensitive resin layer with a resin monomer and a photopolymerization initiator to form a cured region in a black matrix pattern.
【0017】続いて、前記感光性樹脂層の未露光領域
(未硬化領域)を有機溶媒にて現像処理して、ブラック
マトリクスパターン2相当形状のレジストパターン(後
に第2パターン層4となる)を形成する。Subsequently, the unexposed area (uncured area) of the photosensitive resin layer is developed with an organic solvent to form a resist pattern having a shape corresponding to the black matrix pattern 2 (which will later become the second pattern layer 4). Form.
【0018】その後、該レジストパターンをエッチング
マスクとして、下層の半透明乃至不透明な酸化インジウ
ム膜(若しくは黒色(光吸収性)のITO膜)を適宜エ
ッチング液にてエッチング処理することにより、図1に
示すようにガラス基板1上に半透明乃至不透明な酸化イ
ンジウム膜(若しくは黒色(光吸収性)のITO膜)に
より形成された第1パターン層3と、該第1パターン層
3上に整合して積層された顔料分散フォトレジストによ
る遮光性の感光性樹脂層により形成された第2パターン
層4とにより構成されるブラックマトリクスパターン2
を形成するものである。Thereafter, by using the resist pattern as an etching mask, the lower semi-transparent or opaque indium oxide film (or black (light-absorbing) ITO film) is appropriately etched with an etching solution to obtain the structure shown in FIG. As shown, the first pattern layer 3 formed of a translucent or opaque indium oxide film (or a black (light absorbing) ITO film) on the glass substrate 1 is aligned with the first pattern layer 3. Black matrix pattern 2 composed of a second pattern layer 4 formed of a light-shielding photosensitive resin layer formed of laminated pigment dispersion photoresist
Is formed.
【0019】なお、上記本発明のカラーフィルタにおい
て、第1パターン層3上に塗布される第2パターン層4
となる顔料分散フォトレジストは、エッチングマスクと
して支障のない程度に、第1パターン層3の塗布膜厚よ
りも薄膜に塗布することは可能である。In the color filter of the present invention, the second pattern layer 4 applied on the first pattern layer 3 is used.
The pigment-dispersed photoresist as described above can be applied to a thinner film than the applied film thickness of the first pattern layer 3 to the extent that it does not hinder the etching mask.
【0020】また、本発明のカラーフィルタにおいて、
ブラックマトリクスパターン2を形成した後のガラス基
板1上におけるブラックマトリクスパターン2の形成領
域以外の部分に、Blue,Green,Redの各着
色パターンからなるフィルタ色パターン5をパターン形
成する場合には、従来のカラーフィルタのフィルタ色パ
ターンを形成する方法と同様の方法、例えばゼラチン等
の染色性の良い透明な感光液とBlue,Green,
Redの各染料とを用いたレリーフ染色法や、前述のB
lue,Green,Redの各顔料分散フォトレジス
トを用いた顔料分散フォトレジスト法や、Blue,G
reen,Redの各着色印刷インキを用いた凹版オフ
セット印刷法等の印刷法による有機フィルタ色パターン
形成法、あるいは酸化チタン(TiO2 、光屈折率;
2.40)や酸化珪素(SiO2 、光屈折率;1.4
6)等の誘電体膜を多層に蒸着積層させて、その層厚と
組合せとによりBlue,Green,Redの各干渉
色フィルタ(偏光フィルタ)を形成する誘電体多層膜法
による無機フィルタ色パターン形成法によって、ブラッ
クマトリクスパターン2とフィルタ色パターン5を、互
いにその端縁部が密に隣接、若しくはフィルタ色パター
ン5がブラックマトリクスパターン2上にその端縁部が
オーバーラップするように、フィルタ色パターン5をパ
ターン形成するものである。In the color filter of the present invention,
In the case where the filter color pattern 5 including the blue, green, and red color patterns is formed on a portion of the glass substrate 1 after the black matrix pattern 2 is formed, other than the area where the black matrix pattern 2 is formed, A method similar to the method of forming the filter color pattern of the color filter of, for example, a transparent photosensitive liquid with good dyeability such as gelatin and Blue, Green,
Relief dyeing method using each red dye, and the above-mentioned B
Pigment dispersion photoresist method using each of the pigment dispersion photoresists of blue, green and red, and blue and green
Organic filter color pattern forming method by printing method such as intaglio offset printing method using each of the colored printing inks of reen and Red, or titanium oxide (TiO 2 , light refractive index;
2.40) and silicon oxide (SiO 2 , photorefractive index; 1.4
6) Inorganic filter color pattern formation by a dielectric multi-layer film method in which dielectric films such as 6) are vapor-deposited and laminated, and the interference color filters (polarization filters) of Blue, Green, and Red are formed depending on the thicknesses and combinations thereof. According to the method, the black matrix pattern 2 and the filter color pattern 5 are arranged such that their edges are closely adjacent to each other, or the filter color pattern 5 overlaps the black matrix pattern 2 at its edges. 5 is patterned.
【0021】以下に、本発明のカラーフィルタにおける
ガラス基板1上にブラックマトリクスパターン2を形成
する方法の一例を下記に示す。An example of the method of forming the black matrix pattern 2 on the glass substrate 1 in the color filter of the present invention will be shown below.
【0022】ガラス基板1(厚さ1.1mm)上の全面
に、酸化錫を5%〜10%程度含有した酸化インジウム
をターゲットとして、1200ガウスの強磁場カソード
を備えたマグネトロンスパッタリング装置内で、スパッ
タリング法にて厚さ1000Åの半透明乃至不透明なI
TO薄膜(後に第1パターン層となる薄膜、光学濃度;
0.5〜1.8であり1.0が適当)を成膜する。In a magnetron sputtering apparatus equipped with a strong magnetic field cathode of 1200 gauss, targeting indium oxide containing 5% to 10% of tin oxide on the entire surface of the glass substrate 1 (thickness 1.1 mm), 1000 Å thick semi-transparent or opaque by sputtering method
TO thin film (thin film that will later become the first pattern layer, optical density;
0.5 to 1.8, and 1.0 is suitable).
【0023】この際には、まず、チャンバー内を10-6
Torr程度に真空排気した後、アルゴンガスを2×1
0-3Torr導入し、さらに酸素ガスをアルゴンガスの
0.5%導入してスパッタリングを行う。この際のガラ
ス基板の温度は室温(18℃〜25℃程度)である。In this case, first, the inside of the chamber is set to 10 -6.
After evacuating to about Torr, 2 × 1 argon gas
Sputtering is performed by introducing 0 -3 Torr and further introducing oxygen gas at 0.5% of argon gas. The temperature of the glass substrate at this time is room temperature (about 18 ° C. to 25 ° C.).
【0024】次に、該ITO膜上に、ポジ型(光分解
型)のフォトレジストに黒色顔料を分散添加した黒色顔
料分散フォトレジスト(例えばOFPR;東京応化工業
(株)製、あるいはCK2000;富士ハント(株)
製)を、スピンコーターにて膜厚0.5μm〜1.0μ
m(例えば、膜厚;0.6μm〜0.7μm、光学濃
度;1.5以上が適当)に均一に塗布して乾燥させ、遮
光性の感光性樹脂層(後に第2パターン層となる層)を
形成する。Next, a black pigment-dispersed photoresist (for example, OFPR; manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., or CK2000; Fuji) in which a black pigment is dispersedly added to a positive type (photolytic type) photoresist on the ITO film. Hunt Co., Ltd.
Manufactured) by a spin coater to a film thickness of 0.5 μm to 1.0 μm.
m (for example, film thickness; 0.6 μm to 0.7 μm, optical density; 1.5 or more is suitable) and dried uniformly, and a light-shielding photosensitive resin layer (layer to be the second pattern layer later) ) Is formed.
【0025】このようにしてガラス基板1上に積層形成
されたそれぞれ第1パターン層となる前記半透明乃至不
透明な遮光性のITO薄膜と、第2パターン層となる遮
光性の感光性樹脂層との総厚は0.7μm〜0.8μm
であり、その総光学濃度は2乃至2.5以上(総光学濃
度の実用化基準;2)となる。The translucent or opaque light-shielding ITO thin film which becomes the first pattern layer and is laminated on the glass substrate 1 in this manner, and the light-shielding photosensitive resin layer which becomes the second pattern layer, respectively. Has a total thickness of 0.7 μm to 0.8 μm
And the total optical density is 2 to 2.5 or more (practical use standard of total optical density; 2).
【0026】次に、上記第2パターン層となる遮光性の
感光性樹脂層上よりブラックマトリクスパターン形状相
当の紫外線(若しくは電子線)によるパターン露光(マ
スクパターン露光、又はビーム露光)処理により、ブラ
ックマトリクスパターン相当部以外の部分を露光してア
ルカリ可溶性にして、水酸化ナトリウム等のアルカリ溶
液にて現像処理を行って露光部分を除去し、遮光性の感
光性樹脂層にブラックマトリクスパターン形状相当のレ
ジストパターンを形成する。なお、レジストパターン用
のフォトレジストとしては、ネガ型(光硬化型)のフォ
トレジストを使用することは可能である。Next, pattern exposure (mask pattern exposure or beam exposure) is performed on the light-shielding photosensitive resin layer serving as the second pattern layer by ultraviolet rays (or electron beams) corresponding to the black matrix pattern shape to obtain black. A portion other than the matrix pattern corresponding portion is exposed to alkali to make it soluble, and the exposed portion is removed by developing with an alkali solution such as sodium hydroxide, and the black matrix pattern shape corresponding to the black matrix pattern shape is formed on the light-shielding photosensitive resin layer. A resist pattern is formed. As the photoresist for the resist pattern, a negative type (photo-curing type) photoresist can be used.
【0027】次にこのレジストパターンをエッチングマ
スクとして、下層の第1パターン層となる黒色のITO
膜を、塩化第二鉄液、又はチオシアン酸ナトリウムと蟻
酸ナトリウムにてパターンエッチングすることにより、
エッチンクマスクの無い部分はエッチング除去されて、
ガラス基板1上に、黒色のITO膜による第1パターン
層3と、該第1パターン層3上に整合して積層された遮
光性の感光性樹脂層による第2パターン層4とによるブ
ラックマトリクスパターン2を形成する。Next, using this resist pattern as an etching mask, black ITO serving as a lower first pattern layer is formed.
By pattern etching the film with ferric chloride solution or sodium thiocyanate and sodium formate,
The part without etch mask is removed by etching,
A black matrix pattern composed of a first pattern layer 3 made of a black ITO film on a glass substrate 1 and a second pattern layer 4 made of a light-shielding photosensitive resin layer laminated on the first pattern layer 3 in alignment with each other. Form 2.
【0028】その後、ガラス基板1上に形成された上記
ブラックマトリクスパターン2を、120℃〜250℃
で10分間〜60分間加熱して、遮光性の感光性樹脂層
により形成される第2パターン層4をベーキング処理し
て耐薬品性を付与する。Thereafter, the black matrix pattern 2 formed on the glass substrate 1 is exposed to 120 ° C. to 250 ° C.
By heating for 10 minutes to 60 minutes, the second pattern layer 4 formed of the light-shielding photosensitive resin layer is subjected to a baking treatment to impart chemical resistance.
【0029】次に、ブラックマトリクスパターン2間
に、赤色(Red)インキを用いて印刷法によりRed
着色パターンRを形成する。同様の方法で、青(Blu
e)インキ、緑色(Green)インキを用いて印刷法
により順次Blue着色パターンB、Green着色パ
ターンGをパターン形成してフィルタ色パターン5を施
す。Next, a red (Red) ink is used between the black matrix patterns 2 by a printing method to make a red.
A colored pattern R is formed. In the same way, blue (Blu
e) A blue color pattern B and a green color pattern G are sequentially formed by a printing method using an ink and a green ink to form a filter color pattern 5.
【0030】最後に、必要に応じて、アクリル系樹脂
(又はウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系
樹脂等)を用いて前記フィルタ色パターン5上より透明
保護層を全面に塗布形成し、ITO膜(酸化インジウム
にスズをドーピングしたもの)などによる透明導電膜を
形成する。Finally, if necessary, an acrylic resin (or urethane resin, epoxy resin, silicone resin, etc.) is used to form a transparent protective layer on the entire surface of the filter color pattern 5 by coating, and the ITO is formed. A transparent conductive film such as a film (indium oxide doped with tin) is formed.
【0031】[0031]
【作用】本発明のカラーフィルタは、ガラス基板上に、
半透明乃至不透明な酸化インジウム膜(若しくは黒色
(光吸収性)のITO膜)により形成された第1パター
ン層3と、該第1パターン層3上に整合して積層された
黒色顔料を分散させた遮光性の感光性樹脂層により形成
された第2パターン層4との2層構成によるブラックマ
トリクスパターン2を備えたものであるので、ブラック
マトリクスパターン2の遮光性は、第1パターン層3と
第2パターン層4の膜厚の総和によって得られ、第1パ
ターン層3と第2パターン層4それぞれの単層膜厚を従
来より薄く設定することが可能である。The color filter of the present invention comprises a glass substrate,
Dispersing a first pattern layer 3 formed of a semitransparent or opaque indium oxide film (or a black (light absorbing) ITO film) and a black pigment that is laminated on the first pattern layer 3 in alignment. Since the black matrix pattern 2 having the two-layer structure of the second pattern layer 4 formed of the light-shielding photosensitive resin layer is provided, the light-shielding property of the black matrix pattern 2 is the same as that of the first pattern layer 3. It is possible to obtain the sum of the film thicknesses of the second pattern layer 4 and to set the single-layer film thickness of each of the first pattern layer 3 and the second pattern layer 4 to be smaller than the conventional one.
【0032】下層にある前記第1パターン層3の半透明
乃至不透明な酸化インジウム膜、又は黒色のITO膜
は、遮光性を呈するため、上層の第2パターン層4の感
光性樹脂層の膜厚をエッチングマスクとして耐えられる
程度の比較的薄い膜厚に設定した場合でも、ブラックマ
トリクスパターン2としての十分な遮光性や光吸収性が
得られる。The semi-transparent or opaque indium oxide film or the black ITO film of the first pattern layer 3, which is the lower layer, has a light-shielding property, so that the film thickness of the photosensitive resin layer of the upper second pattern layer 4 is large. Even when the film thickness is set to a relatively small value that can withstand as an etching mask, sufficient light shielding property and light absorbing property as the black matrix pattern 2 can be obtained.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明のカラーフィルタは、フォトファ
ブリケーション(フォトリソグラフ法)方式によりブラ
ックマトリクスパターンを形成する場合において、着色
顔料分散フォトレジストの膜厚をできる限り薄く設定す
ることができ、パターン露光のための露光時間の長大化
を解消でき、これによってガラス基板面でのハレーショ
ンの発生を無くすことができ、ブラックマトリクスパタ
ーンエッジ部分の精度の向上を図ることができ、また、
着色顔料分散フォトレジストの膜厚を薄く設定できるこ
とによって、従来のような突起の発生を無くすことがで
きる。EFFECT OF THE INVENTION The color filter of the present invention allows the color pigment dispersed photoresist to be set as thin as possible when forming a black matrix pattern by a photofabrication (photolithography) method. It is possible to eliminate the lengthening of the exposure time for the exposure, which can eliminate the occurrence of halation on the glass substrate surface, and improve the accuracy of the black matrix pattern edge portion.
By making it possible to set the film thickness of the color pigment-dispersed photoresist to be small, it is possible to eliminate the conventional generation of protrusions.
【0034】また、液晶表示装置に組み込んだ際には外
光に対して低反射率であるため、視認性向上の効果があ
り、また、本発明における真空蒸着若しくはスパッタリ
ングによる酸化インジウム膜の成膜は、クロムや酸化ク
ロムの真空蒸着若しくはスパッタリングによる成膜に比
較して成膜スピードが速いため、製造経費が軽減できる
等の効果があるものである。Further, when incorporated into a liquid crystal display device, it has a low reflectance to external light, so that it has the effect of improving the visibility, and the formation of an indium oxide film by vacuum vapor deposition or sputtering according to the present invention. Has an effect that the manufacturing cost can be reduced because the film forming speed is faster than the film forming by vacuum vapor deposition or sputtering of chromium or chromium oxide.
【図1】本発明のカラーフィルタの一実施例におけるブ
ラックマトリクスパターンを説明する側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view illustrating a black matrix pattern in an embodiment of a color filter of the present invention.
【図2】本発明のカラーフィルタの一実施例におけるブ
ラックマトリクスパターン及びフィルタ色パターンを説
明する側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view illustrating a black matrix pattern and a filter color pattern in one embodiment of the color filter of the present invention.
【図3】(a)は従来のカラーフィルタにおけるブラッ
クマトリクスパターンを説明する側断面図、(b)は従
来のカラーフィルタにおけるブラックマトリクスパター
ン及びフィルタ色パターンを説明する側断面図である。3A is a side sectional view illustrating a black matrix pattern in a conventional color filter, and FIG. 3B is a side sectional view illustrating a black matrix pattern and a filter color pattern in a conventional color filter.
1…ガラス基板 2…ブラックマトリクスパターン 3
…第1パターン層 4…第2パターン層 5…フィルタ色パターン 11…ガラス基板 12…ブラックマトリクスパターン
13…第1パターン層 14…第2パターン層 15…フィルタ色パターン1 ... Glass substrate 2 ... Black matrix pattern 3
... 1st pattern layer 4 ... 2nd pattern layer 5 ... Filter color pattern 11 ... Glass substrate 12 ... Black matrix pattern 13 ... 1st pattern layer 14 ... 2nd pattern layer 15 ... Filter color pattern
Claims (1)
ーン2と、Blue,Green,Red各着色パター
ンから構成されるフィルタ色パターン5と、透明導電膜
等を備え、ブラックマトリクスパターン2は、半透明乃
至不透明化した酸化インジウムにより形成された第1パ
ターン層3と、該第1パターン層上に整合積層された遮
光性の感光性樹脂により形成された第2パターン層4と
の二層により構成されていることを特徴とするカラーフ
ィルタ。1. A black matrix pattern 2 on a glass substrate 1, a filter color pattern 5 composed of blue, green, and red coloring patterns, a transparent conductive film, and the like. The black matrix pattern 2 is semitransparent or transparent. The first pattern layer 3 is made of opaque indium oxide, and the second pattern layer 4 is made of a light-shielding photosensitive resin and laminated on the first pattern layer. A color filter characterized in that
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19016793A JPH0743519A (en) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | Color filter |
Applications Claiming Priority (1)
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JP19016793A JPH0743519A (en) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | Color filter |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0743519A true JPH0743519A (en) | 1995-02-14 |
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ID=16253554
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP19016793A Pending JPH0743519A (en) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | Color filter |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0743519A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010070929A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | シャープ株式会社 | Substrate, and display panel provided with substrate |
WO2014129320A1 (en) * | 2013-02-19 | 2014-08-28 | 東レ株式会社 | Resin black matrix substrate and touch panel |
CN114879401A (en) * | 2022-04-28 | 2022-08-09 | Tcl华星光电技术有限公司 | Display module |
-
1993
- 1993-07-30 JP JP19016793A patent/JPH0743519A/en active Pending
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CN114879401B (en) * | 2022-04-28 | 2023-10-31 | Tcl华星光电技术有限公司 | display module |
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