JPH08271714A - カラーフィルターの製造方法 - Google Patents
カラーフィルターの製造方法Info
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- JPH08271714A JPH08271714A JP7434195A JP7434195A JPH08271714A JP H08271714 A JPH08271714 A JP H08271714A JP 7434195 A JP7434195 A JP 7434195A JP 7434195 A JP7434195 A JP 7434195A JP H08271714 A JPH08271714 A JP H08271714A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】カラーフィルターの製造において、低コスト
化、大型化するに当たり、現行のカラーレジストの持つ
酸素による硬化阻害の性質、印刷方式による表面の凹凸
が液晶の表示品質に及ぼす悪影響、フォトマスクを用い
るフォトリソグラフィーによるアライメントずれ、さら
にマスクの高価格化等の問題点を解消する。 【構成】透明基板上にブラックマトリクスを形成し、次
いでこのブラックマトリクス形成面に、着色顔料を分散
した、酸素による硬化阻害の大きな光硬化型の感光性樹
脂を全面に塗布し、この上から樹脂を好ましくは平版オ
フセットによりパターン形成し、このパターン面から、
もしくは裏面から全面に活性光を露光し、現像する工程
を必要色数分繰り返すことにより所望形状のカラーフィ
ルター層を得る。
化、大型化するに当たり、現行のカラーレジストの持つ
酸素による硬化阻害の性質、印刷方式による表面の凹凸
が液晶の表示品質に及ぼす悪影響、フォトマスクを用い
るフォトリソグラフィーによるアライメントずれ、さら
にマスクの高価格化等の問題点を解消する。 【構成】透明基板上にブラックマトリクスを形成し、次
いでこのブラックマトリクス形成面に、着色顔料を分散
した、酸素による硬化阻害の大きな光硬化型の感光性樹
脂を全面に塗布し、この上から樹脂を好ましくは平版オ
フセットによりパターン形成し、このパターン面から、
もしくは裏面から全面に活性光を露光し、現像する工程
を必要色数分繰り返すことにより所望形状のカラーフィ
ルター層を得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶表示装置等
に内蔵されるカラーフィルターの製造方法に関する。
に内蔵されるカラーフィルターの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】顔料分散方式のカラーフィルターの製造
において、高性能化は当然のことながら、低コスト化、
大型化が当面する大きな課題となっている。現行のカラ
ーレジストは酸素により硬化が阻害される性質が強く、
この性質による硬化阻害の防止のために基板上に塗布さ
れたカラーレジスト膜上に酸素遮断膜を形成したり、レ
ジストの感度向上、照射する活性光の光量アップを図る
などの対策が行われている。一方、印刷方式によるカラ
ーフィルターは、その表面の凹凸が液晶の表示品質に悪
影響を及ぼしてしまうという避けがたい問題点がある。
において、高性能化は当然のことながら、低コスト化、
大型化が当面する大きな課題となっている。現行のカラ
ーレジストは酸素により硬化が阻害される性質が強く、
この性質による硬化阻害の防止のために基板上に塗布さ
れたカラーレジスト膜上に酸素遮断膜を形成したり、レ
ジストの感度向上、照射する活性光の光量アップを図る
などの対策が行われている。一方、印刷方式によるカラ
ーフィルターは、その表面の凹凸が液晶の表示品質に悪
影響を及ぼしてしまうという避けがたい問題点がある。
【０００３】また、現行の顔料分散方式カラーフィルタ
ーの製造工程において、フォトリソグラフィーには露光
用パターンマスクが用いられているが、基板サイズの大
型化の際には、露光方法の問題、例えばステッパーによ
る露光の場合にはスループットが低くなり、一括露光の
場合には大型のパターンマスクが必要になり精度を上げ
るためのコストがかかるといった問題や、露光中の昇温
によるパターンマスクの膨張に起因するアライメントず
れなどの問題、更にはパターンマスクが高価格化するこ
となどが想定される。
ーの製造工程において、フォトリソグラフィーには露光
用パターンマスクが用いられているが、基板サイズの大
型化の際には、露光方法の問題、例えばステッパーによ
る露光の場合にはスループットが低くなり、一括露光の
場合には大型のパターンマスクが必要になり精度を上げ
るためのコストがかかるといった問題や、露光中の昇温
によるパターンマスクの膨張に起因するアライメントず
れなどの問題、更にはパターンマスクが高価格化するこ
となどが想定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な顔料分散方式のフォトリソグラフィー工程のデメリッ
トを、印刷方式の技術を流用することにより解消しよう
とするものであり、低コスト化、基板サイズの大型化へ
向けた技術の要となるものである。
な顔料分散方式のフォトリソグラフィー工程のデメリッ
トを、印刷方式の技術を流用することにより解消しよう
とするものであり、低コスト化、基板サイズの大型化へ
向けた技術の要となるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上に
ブラックマトリクスを形成した後、前記ブラックマトリ
クス形成面側に、着色顔料を分散した、酸素による硬化
阻害の大きな光硬化型の感光性樹脂層を全面に形成する
工程と、前記感光性樹脂層のカラーフィルターパターン
とすべき部位上に酸素遮断用の樹脂をパターン形成する
工程と、このパターン形成面側もしくはパターン形成面
と反対の側から全面に活性光を露光し、前記パターン形
成部位の感光性樹脂を光硬化させる工程と、現像を行い
未硬化の感光性樹脂及び酸素遮断用の樹脂を除去する工
程とを具備し、前記各工程を必要色数分繰り返すことで
所望形状のカラーフィルター層を得るカラーフィルター
の製造方法である。また本発明は、酸素遮断用の樹脂を
パターン形成する手段として、平版オフセット印刷を用
いることを特徴とする前記のカラーフィルターの製造方
法である。すなわち本発明では、露光用パターンマスク
を使わず、樹脂をパターン印刷することによりパターニ
ングを行う。
ブラックマトリクスを形成した後、前記ブラックマトリ
クス形成面側に、着色顔料を分散した、酸素による硬化
阻害の大きな光硬化型の感光性樹脂層を全面に形成する
工程と、前記感光性樹脂層のカラーフィルターパターン
とすべき部位上に酸素遮断用の樹脂をパターン形成する
工程と、このパターン形成面側もしくはパターン形成面
と反対の側から全面に活性光を露光し、前記パターン形
成部位の感光性樹脂を光硬化させる工程と、現像を行い
未硬化の感光性樹脂及び酸素遮断用の樹脂を除去する工
程とを具備し、前記各工程を必要色数分繰り返すことで
所望形状のカラーフィルター層を得るカラーフィルター
の製造方法である。また本発明は、酸素遮断用の樹脂を
パターン形成する手段として、平版オフセット印刷を用
いることを特徴とする前記のカラーフィルターの製造方
法である。すなわち本発明では、露光用パターンマスク
を使わず、樹脂をパターン印刷することによりパターニ
ングを行う。
【０００６】ここで本発明の製造工程を図面を用いて具
体的に説明する。まず、図１（１）及び図２（１）に示
すように、透明基板１上にブラックマトリクス２を形成
する。ここで図１（１）では、ブラックマトリクスの材
質として例えば金属クロムを用い、また図２（１）で
は、例えば着色感光性樹脂等を用いた例を説明してい
る。次いでこのブラックマトリクス２形成面側に、図１
（２）及び図２（２）に示すように着色顔料を分散した
光硬化型の感光性樹脂３で、酸素による光硬化の阻害の
顕著なものを基板全面に塗布し、この上から図１（３）
及び図３（３）に示すように、カラーフィルターのパタ
ーンとなる部分に酸素遮断用の樹脂４をパターン形成す
る。このパターン形成の手段として、パターン精度の面
から平版オフセット印刷法を採用する。
体的に説明する。まず、図１（１）及び図２（１）に示
すように、透明基板１上にブラックマトリクス２を形成
する。ここで図１（１）では、ブラックマトリクスの材
質として例えば金属クロムを用い、また図２（１）で
は、例えば着色感光性樹脂等を用いた例を説明してい
る。次いでこのブラックマトリクス２形成面側に、図１
（２）及び図２（２）に示すように着色顔料を分散した
光硬化型の感光性樹脂３で、酸素による光硬化の阻害の
顕著なものを基板全面に塗布し、この上から図１（３）
及び図３（３）に示すように、カラーフィルターのパタ
ーンとなる部分に酸素遮断用の樹脂４をパターン形成す
る。このパターン形成の手段として、パターン精度の面
から平版オフセット印刷法を採用する。
【０００７】この基板を図１（４）及び図２（４）に示
すように全面露光することにより、樹脂４のない部分の
感光性樹脂３は大気中の酸素により硬化が阻害されて硬
化せず、樹脂４のある部分の感光性樹脂３は大気中の酸
素が遮断されて硬化する。ここで露光は、図１（４）の
如くブラックマトリクス２が金属クロム等、その厚さが
カラーフィルター部に比べ充分に薄い場合にはパターン
形成面側から行い、図２（４）の如くブラックマトリク
ス２が着色感光性樹脂等、その厚さがカラーフィルター
の厚さに近似している場合にはパターン形成面と反対側
の裏面から行う。
すように全面露光することにより、樹脂４のない部分の
感光性樹脂３は大気中の酸素により硬化が阻害されて硬
化せず、樹脂４のある部分の感光性樹脂３は大気中の酸
素が遮断されて硬化する。ここで露光は、図１（４）の
如くブラックマトリクス２が金属クロム等、その厚さが
カラーフィルター部に比べ充分に薄い場合にはパターン
形成面側から行い、図２（４）の如くブラックマトリク
ス２が着色感光性樹脂等、その厚さがカラーフィルター
の厚さに近似している場合にはパターン形成面と反対側
の裏面から行う。
【０００８】次いで図１（５）および図２（５）に示す
ように現像を行う。これにより、感光性樹脂３のうち樹
脂４がパターン印刷されていなかった部分は光硬化して
いなかったため溶解し、パターン印刷されていた部分は
空気中の酸素が樹脂４により遮断されて硬化していたた
め溶解されずに残る。この際、パターン印刷されていた
樹脂４は、硬化して残った感光性樹脂３上のものも含め
て溶解除去されるため、感光性樹脂３表面の凹凸は少な
くなり、従来着色感光性樹脂をパターン印刷形成した場
合に大きな問題となっていたパターン表面の平滑性の問
題はほとんど起こらない。
ように現像を行う。これにより、感光性樹脂３のうち樹
脂４がパターン印刷されていなかった部分は光硬化して
いなかったため溶解し、パターン印刷されていた部分は
空気中の酸素が樹脂４により遮断されて硬化していたた
め溶解されずに残る。この際、パターン印刷されていた
樹脂４は、硬化して残った感光性樹脂３上のものも含め
て溶解除去されるため、感光性樹脂３表面の凹凸は少な
くなり、従来着色感光性樹脂をパターン印刷形成した場
合に大きな問題となっていたパターン表面の平滑性の問
題はほとんど起こらない。
【０００９】また、ブラックマトリクス２として着色感
光性樹脂を用いる場合には、図２（４）の如くパターン
面から見て裏面から露光する。これにより、露光光はブ
ラックマトリクス２ａにより遮られることでブラックマ
トリクス２ａ上の感光性樹脂３ａは光硬化せず、従って
図２（５）に示すように、樹脂４の印刷パターンの誤差
により感光性樹脂３ａに突起部分ができることがなく、
極めて平滑性の高いカラーフィルターを得ることができ
る。
光性樹脂を用いる場合には、図２（４）の如くパターン
面から見て裏面から露光する。これにより、露光光はブ
ラックマトリクス２ａにより遮られることでブラックマ
トリクス２ａ上の感光性樹脂３ａは光硬化せず、従って
図２（５）に示すように、樹脂４の印刷パターンの誤差
により感光性樹脂３ａに突起部分ができることがなく、
極めて平滑性の高いカラーフィルターを得ることができ
る。
【００１０】以上のような最終的にカラーフィルター層
となる感光性樹脂３層の形成工程を必要色数分繰り返し
て、図１（６）および図２（６）に示すように平滑性の
高いカラーフィルターが得られる。
となる感光性樹脂３層の形成工程を必要色数分繰り返し
て、図１（６）および図２（６）に示すように平滑性の
高いカラーフィルターが得られる。
【作用】上記のような方法により、パターニングのため
に印刷形成された樹脂は現像時にはすべて溶解除去され
るため、前記樹脂表面の凹凸は問題とならない。
に印刷形成された樹脂は現像時にはすべて溶解除去され
るため、前記樹脂表面の凹凸は問題とならない。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の方法による実施例を示す。 ＜実施例１＞以下の処方によるアクリル系顔料分散感光
剤を調製する。 Ａ；顔料10重量部 顔料はカラーインデックス（C.I.）ナンバーで示す。 内訳 赤色：C.I.赤色顔料177及びC.I.黄色顔料139 緑色：C.I.緑色顔料36及びC.I.黄色顔料139 青色：C.I.青色顔料15 黒色；C.I.黒色顔料7 Ｂ；以下の組成からなるアニオン性アクリル系共重合体
10重量部 メチルメタクリレート 2重量部 メタクリル酸 1重量部 ヒドロキシメタクリレート 2重量部 ブチルメタクリレート 2重量部 シクロヘキシルアクリレート3重量部 Ｃ；多官能アクリルモノマー（東亜合成（株）製、商品
名「アロニックスＭ−３００」）
10重量部 Ｄ；光重合開始剤（チバガイギー社製、商品名「イルガ
ギュアー９０７」）0.5重量部 Ｅ；有機溶剤 120重量部 以上Ａ〜Ｅを充分混合練肉してなる光重合型顔料分散感
光剤を各色準備した。
剤を調製する。 Ａ；顔料10重量部 顔料はカラーインデックス（C.I.）ナンバーで示す。 内訳 赤色：C.I.赤色顔料177及びC.I.黄色顔料139 緑色：C.I.緑色顔料36及びC.I.黄色顔料139 青色：C.I.青色顔料15 黒色；C.I.黒色顔料7 Ｂ；以下の組成からなるアニオン性アクリル系共重合体
10重量部 メチルメタクリレート 2重量部 メタクリル酸 1重量部 ヒドロキシメタクリレート 2重量部 ブチルメタクリレート 2重量部 シクロヘキシルアクリレート3重量部 Ｃ；多官能アクリルモノマー（東亜合成（株）製、商品
名「アロニックスＭ−３００」）
10重量部 Ｄ；光重合開始剤（チバガイギー社製、商品名「イルガ
ギュアー９０７」）0.5重量部 Ｅ；有機溶剤 120重量部 以上Ａ〜Ｅを充分混合練肉してなる光重合型顔料分散感
光剤を各色準備した。
【００１２】まず、上記の黒色顔料分散感光剤を用い、
透明ガラス基板上にコーティング、マスク露光、現像を
行い、ブラックマトリクスパターンを形成した。次いで
このブラックマトリクス基板上に上記の赤色顔料分散感
光剤を基板全面にスピンコート法により塗布、乾燥し、
この上から、カラーフィルターのパターンとなる部分に
アクリル・ポリエステル系樹脂を用い平版オフセット印
刷によりパターン形成した。この基板に、パターン形成
面と反対側の裏面から活性光露光を行った後、アルカリ
現像液で現像し、水洗後150℃で5分間乾燥した。これに
より未硬化の赤色顔料分散感光剤およびすべてのアクリ
ル・ポリエステル系樹脂が溶解除去された。以下同様に
して前記基板上に緑色、青色のカラーフィルター層を所
定の位置にパターン形成した。この結果、ブラックマト
リクスおよび着色フィルター層の間にほとんど表面の段
差のない、極めて平滑なカラーフィルター基板を製造で
きた。
透明ガラス基板上にコーティング、マスク露光、現像を
行い、ブラックマトリクスパターンを形成した。次いで
このブラックマトリクス基板上に上記の赤色顔料分散感
光剤を基板全面にスピンコート法により塗布、乾燥し、
この上から、カラーフィルターのパターンとなる部分に
アクリル・ポリエステル系樹脂を用い平版オフセット印
刷によりパターン形成した。この基板に、パターン形成
面と反対側の裏面から活性光露光を行った後、アルカリ
現像液で現像し、水洗後150℃で5分間乾燥した。これに
より未硬化の赤色顔料分散感光剤およびすべてのアクリ
ル・ポリエステル系樹脂が溶解除去された。以下同様に
して前記基板上に緑色、青色のカラーフィルター層を所
定の位置にパターン形成した。この結果、ブラックマト
リクスおよび着色フィルター層の間にほとんど表面の段
差のない、極めて平滑なカラーフィルター基板を製造で
きた。
【００１３】
【発明の効果】まず、上記のように平版オフセット印刷
による酸素遮断膜によれば、またカラーフィルター基板
表面の凹凸が無視できるほど小さくなるため、スループ
ットが高く、大型化が容易に可能である。また、露光時
には露光用パターンマスクを用いてパターニングを行わ
ないため、露光時の温度管理が不要である。なお、露光
用パターンマスクを使用しないため、露光用パターンマ
スク作成のコストの削減が可能である。さらに本発明
は、感光性樹脂の酸素による硬化阻害という問題点を逆
手に取った方法であるため、カラーレジストの増感や露
光時の光量アップの必要性が小さくなる。
による酸素遮断膜によれば、またカラーフィルター基板
表面の凹凸が無視できるほど小さくなるため、スループ
ットが高く、大型化が容易に可能である。また、露光時
には露光用パターンマスクを用いてパターニングを行わ
ないため、露光時の温度管理が不要である。なお、露光
用パターンマスクを使用しないため、露光用パターンマ
スク作成のコストの削減が可能である。さらに本発明
は、感光性樹脂の酸素による硬化阻害という問題点を逆
手に取った方法であるため、カラーレジストの増感や露
光時の光量アップの必要性が小さくなる。
【００１４】
【図１】（１）〜（６）は、本発明によるカラーフィル
ターの製造方法の一例を工程順に示す説明図である。
ターの製造方法の一例を工程順に示す説明図である。
【図２】（１）〜（６）は、本発明によるカラーフィル
ターの製造方法の一例を工程順に示す説明図である。
ターの製造方法の一例を工程順に示す説明図である。
１ 透明基板 ２、２ａ ブラックマトリクス ３ 感光性樹脂 ４ 樹脂
Claims (3)
- 【請求項１】透明基板上にブラックマトリクスを形成し
た後、前記ブラックマトリクス形成面側に、着色顔料を
分散した、酸素による硬化阻害の大きな光硬化型の感光
性樹脂層を全面に形成する工程と、前記感光性樹脂層の
カラーフィルターパターンとすべき部位上に酸素遮断用
の樹脂をパターン形成する工程と、このパターン形成面
側から全面に活性光を露光し、前記パターン形成部位の
感光性樹脂を光硬化させる工程と、現像を行い未硬化の
感光性樹脂及び酸素遮断用の樹脂を除去する工程とを具
備し、前記各工程を必要色数分繰り返すことで所望形状
のカラーフィルター層を得るカラーフィルターの製造方
法。 - 【請求項２】透明基板上に着色樹脂を用いたブラックマ
トリクスを形成した後、前記ブラックマトリクス形成面
側に、着色顔料を分散した、酸素による硬化阻害の大き
な光硬化型の感光性樹脂層を全面に形成する工程と、前
記感光性樹脂層のカラーフィルターパターンとすべき部
位上に酸素遮断用の樹脂をパターン形成する工程と、こ
のパターン形成面と反対の側から全面に活性光を露光
し、前記パターン形成部位の感光性樹脂を光硬化させる
工程と、現像を行い未硬化の感光性樹脂及び酸素遮断用
の樹脂を除去する工程とを具備し、前記各工程を必要色
数分繰り返すことで所望形状のカラーフィルター層を得
るカラーフィルターの製造方法。 - 【請求項３】酸素遮断用の樹脂をパターン形成する手段
として、平版オフセット印刷を用いることを特徴とする
請求項１または請求項２記載のカラーフィルターの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7434195A JPH08271714A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | カラーフィルターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7434195A JPH08271714A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | カラーフィルターの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08271714A true JPH08271714A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=13544333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7434195A Pending JPH08271714A (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | カラーフィルターの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08271714A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990010105A (ko) * | 1997-07-15 | 1999-02-05 | 윤종용 | 액정표시소자용 칼라필터 형성방법 |
| JP2007189114A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Sumitomo Metal Mining Package Materials Co Ltd | 半導体実装基板及びその製造方法 |
| CN114609816A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-06-10 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示面板及其制作方法 |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP7434195A patent/JPH08271714A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990010105A (ko) * | 1997-07-15 | 1999-02-05 | 윤종용 | 액정표시소자용 칼라필터 형성방법 |
| JP2007189114A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Sumitomo Metal Mining Package Materials Co Ltd | 半導体実装基板及びその製造方法 |
| CN114609816A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-06-10 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示面板及其制作方法 |
| CN114609816B (zh) * | 2022-03-04 | 2023-07-25 | Tcl华星光电技术有限公司 | 显示面板及其制作方法 |
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