JPH10206622A - Manufacture of color filter - Google Patents
Manufacture of color filterInfo
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- JPH10206622A JPH10206622A JP2096897A JP2096897A JPH10206622A JP H10206622 A JPH10206622 A JP H10206622A JP 2096897 A JP2096897 A JP 2096897A JP 2096897 A JP2096897 A JP 2096897A JP H10206622 A JPH10206622 A JP H10206622A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明はカラーフィルタの製
造方法に係り、特に液晶ディスプレイ等に用いられるカ
ラーフィルタの製造方法に関する。The present invention relates to a method for manufacturing a color filter, and more particularly to a method for manufacturing a color filter used for a liquid crystal display or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に
おいては、近年のカラー化の要請に対応するために、ア
クティブマトリックス方式および単純マトリックス方式
のいずれの方式においてもカラーフィルタが用いられて
いる。例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたア
クティブマトリックス方式の液晶ディスプレイでは、カ
ラーフィルタは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色
の着色パターンを備え、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの画素に
対応する電極をＯＮ、ＯＦＦさせることで液晶がシャッ
タとして作動し、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの画素を光が透
過してカラー表示が行われる。そして、色混合は２色以
上の画素に対応する液晶シャッタを開いて混色し別の色
に見せる加色混合の原理により網膜上で視覚的に行われ
る。2. Description of the Related Art For example, in a liquid crystal display (LCD), a color filter is used in both an active matrix system and a simple matrix system in order to meet the recent demand for colorization. For example, in an active matrix type liquid crystal display using a thin film transistor (TFT), the color filter has three primary color patterns of red (R), green (G), and blue (B). The liquid crystal operates as a shutter by turning ON / OFF the electrode corresponding to the pixel of the color, and light is transmitted through each of the R, G, and B pixels to perform color display. Color mixing is visually performed on the retina by the principle of additive color mixing in which liquid crystal shutters corresponding to pixels of two or more colors are opened to mix colors and make the colors look different.
【０００３】上記のカラーフィルタの製造方法の１種と
して、透明な感光性樹脂に着色剤として染料、無機顔
料、有機顔料等を分散した感光性組成物を透明基板上に
塗布し、所定のフォトマスクを介して露光・現像して着
色パターンを形成する顔料分散法がある。この顔料分散
法によるカラーフィルタの製造では、顔料分散法により
ブラックマトリックスを形成した透明基板、あるいは、
クロム等の金属薄膜からなるブラックマトリックスを形
成した透明基板に対して、そのブラックマトリックス非
形成箇所（画素部）にＲ，Ｇ，Ｂの各着色パターンが形
成される。この場合、画素部に着色パターンが形成され
ない欠陥箇所が発生するのを防止するため、ブラックマ
トリックスと重なりを生じるようにＲ，Ｇ，Ｂの各着色
パターンが形成される。As one type of the above-mentioned color filter manufacturing method, a photosensitive composition in which a dye, an inorganic pigment, an organic pigment or the like is dispersed as a coloring agent in a transparent photosensitive resin is applied on a transparent substrate, and a predetermined photo-forming method is applied. There is a pigment dispersion method in which a colored pattern is formed by exposing and developing through a mask. In the production of a color filter by the pigment dispersion method, a transparent substrate having a black matrix formed by the pigment dispersion method, or
On a transparent substrate on which a black matrix made of a metal thin film of chromium or the like is formed, R, G, and B colored patterns are formed at portions (pixel portions) where no black matrix is formed. In this case, each of the R, G, and B color patterns is formed so as to overlap with the black matrix in order to prevent a defective portion where no color pattern is formed in the pixel portion.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
顔料分散法により形成される着色パターンは、そのエッ
ジ形状が立ちやすいため、ブラックマトリックスとＲ，
Ｇ，Ｂの各着色パターンとの重なり部分に盛り上がりが
生じる。図１２は、このようなブラックマトリックスと
Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色パターンとの重なり状態を示す図で
ある。図１２において、カラーフィルタ１０１は、透明
基板１０２上に顔料分散法により形成されたブラックマ
トリックス１０３と、このブラックマトリックス１０３
の非形成部に形成されたＲ，Ｇ，Ｂの各着色パターン１
０４Ｒ、１０４Ｇ、１０４Ｂからなる着色層１０４を備
えている。ここでは、ブラックマトリックス１０３の非
形成部に着色画素の非形成箇所が生じることを防止する
ために、各着色パターン１０４Ｒ、１０４Ｇ、１０４Ｂ
はブラックマトリックス１０３に重なるように形成され
ている。しかし、図示例のように、ブラックマトリック
ス１０３に重なる着色パターン１０４は、ブラックマト
リックス１０３上で大きな盛り上がりを生じ、隣り合う
着色パターン１０４によってブラックマトリックス１０
３上に谷間部分が作り出される。そして、図１３に示さ
れるように、ブラックマトリックス１０３および着色パ
ターン１０４Ｒ、１０４Ｇ、１０４Ｂを覆うように酸化
インジウムスズ（ＩＴＯ）等の透明電極１０５が形成さ
れた場合、上記のブラックマトリックス１０３上の着色
パターンの谷間部分が透明電極１０５の断線の原因とな
るという問題があった。However, conventionally,
The color pattern formed by the pigment dispersion method has a prominent edge shape.
A bulge occurs at the overlapping portion with each of the G and B coloring patterns. FIG. 12 is a diagram showing an overlapping state of such a black matrix and each of the R, G, and B coloring patterns. In FIG. 12, a color filter 101 includes a black matrix 103 formed on a transparent substrate 102 by a pigment dispersion method, and the black matrix 103.
R, G, B colored patterns 1 formed in the non-formed portions of
A coloring layer 104 including 04R, 104G, and 104B is provided. Here, in order to prevent the formation of the non-formation portion of the color pixel in the non-formation portion of the black matrix 103, each of the coloring patterns 104R, 104G, 104B
Are formed so as to overlap the black matrix 103. However, as shown in the illustrated example, the colored pattern 104 overlapping the black matrix 103 causes a large swell on the black matrix 103, and the adjacent colored pattern 104 causes the black matrix 10.
3 a valley is created. Then, as shown in FIG. 13, when a transparent electrode 105 such as indium tin oxide (ITO) is formed so as to cover the black matrix 103 and the coloring patterns 104R, 104G, 104B, the coloring on the black matrix 103 is performed. There is a problem that the valley portion of the pattern causes disconnection of the transparent electrode 105.
【０００５】一方、このような透明電極の断線を防止す
るために、Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色パターン１０４Ｒ、１０
４Ｇ、１０４Ｂの間隙を狭めることが考えられるが、パ
ターニング精度の限界から、ブラックマトリックス１０
３上での着色パターンどうしの重なりが生じ、凹凸が更
に大きくなって表面平滑性の劣ったカラーフィルタとな
ってしまう。On the other hand, in order to prevent such disconnection of the transparent electrode, each of the R, G, B colored patterns 104R, 104R,
It is conceivable to narrow the gap between 4G and 104B, but the black matrix 10
The colored patterns on the surface 3 overlap each other, and the unevenness is further increased, resulting in a color filter having poor surface smoothness.
【０００６】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、表面平滑性に優れたカラーフィルタを
効率よく製造することのできるカラーフィルタの製造方
法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a color filter manufacturing method capable of efficiently manufacturing a color filter having excellent surface smoothness. .
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のカラーフィルタの製造方法は、ブラ
ックマトリックスを有する透明基板上に着色剤を含有し
た感光性樹脂層を形成し、所定のパターンを有するフォ
トマスクを介して露光パターンの周辺部の少なくとも一
部における露光量が中央部の露光量に比べて少ないよう
な露光を前記感光性樹脂層に対して行って現像し透明基
板上に着色パターンを形成し、この操作を繰り返すこと
により、所望の色数の着色パターンをその周辺部の少な
くとも一部において前記ブラックマトリックスに重なる
ように形成するような構成とした。In order to achieve the above object, a method of manufacturing a color filter according to the present invention comprises forming a colorant-containing photosensitive resin layer on a transparent substrate having a black matrix, The photosensitive resin layer is exposed and developed through a photomask having a predetermined pattern such that the exposure amount in at least a part of the peripheral portion of the exposure pattern is smaller than the exposure amount in the central portion, and the transparent substrate is developed. By forming a colored pattern on the upper surface and repeating this operation, a colored pattern having a desired number of colors is formed so as to overlap the black matrix in at least a part of its peripheral portion.
【０００８】本発明のカラーフィルタの製造方法は、前
記フォトマスクとして、開口部の周縁部の少なくとも一
部にハーフトーン層を備えるハーフトーンマスクを使用
するような構成とした。In the method of manufacturing a color filter according to the present invention, a halftone mask having a halftone layer on at least a part of a periphery of an opening is used as the photomask.
【０００９】本発明のカラーフィルタの製造方法は、前
記フォトマスクとして、少なくとも開口部の周縁部の一
部に光屈折層を備えるフォトマスクを使用するような構
成とした。In the method for manufacturing a color filter according to the present invention, a photomask having a photorefractive layer at least at a part of the periphery of the opening is used as the photomask.
【００１０】本発明のカラーフィルタの製造方法は、前
記フォトマスクとして、開口部の大きさの異なる複数の
フォトマスクを使用し、複数回の露光を行うような構成
とした。In the method for manufacturing a color filter according to the present invention, a plurality of photomasks having different sizes of openings are used as the photomask, and a plurality of exposures are performed.
【００１１】本発明のカラーフィルタの製造方法は、所
定のパターンを有するフォトマスクを移動させて複数回
の露光を行うような構成とした。The method of manufacturing a color filter according to the present invention is configured such that a photomask having a predetermined pattern is moved to perform a plurality of exposures.
【００１２】本発明のカラーフィルタの製造方法は、前
記感光性樹脂層と前記フォトマスクとの間に所定の間隙
を設け、散乱光による露光から平行光による露光に移行
して、あるいは、平行光による露光から散乱光による露
光に移行して露光を行うような構成とした。In the method of manufacturing a color filter according to the present invention, a predetermined gap is provided between the photosensitive resin layer and the photomask, and the exposure is shifted from scattered light exposure to parallel light exposure. In this configuration, the exposure is shifted from the exposure by the scattered light to the exposure by the scattered light.
【００１３】そして、本発明のカラーフィルタの製造方
法は、透明基板上に着色剤を含有した感光性樹脂層を形
成し、ブラックマトリックス用のパターンを有するフォ
トマスクを介して露光パターンの周辺部の少なくとも一
部における露光量が中央部の露光量に比べて少ないよう
な露光を前記感光性樹脂層に対して行って現像し透明基
板上にブラックマトリックスを形成するような構成とし
た。According to the method of manufacturing a color filter of the present invention, a photosensitive resin layer containing a colorant is formed on a transparent substrate, and a peripheral portion of the exposed pattern is exposed through a photomask having a pattern for a black matrix. The photosensitive resin layer was exposed and developed such that the exposure amount in at least a part of the photosensitive resin layer was smaller than the exposure amount in the central portion, and a black matrix was formed on the transparent substrate.
【００１４】このような本発明では、透明基板上に形成
した着色剤を含有した感光性樹脂層を、所定のパターン
を有するフォトマスクを介して露光、現像を行う操作を
繰り返して、その周辺部の少なくとも一部においてブラ
ックマトリックスに重なるように形成した所望の色数の
着色パターンは、上記の露光が露光パターン内において
周辺部の少なくとも一部における露光量が中央部の露光
量に比べて少ないような露光であるため、着色パターン
の周辺部が中央部よりも厚みの薄いものとなり、したが
って、ブラックマトリックスとの重なり部分の盛り上が
りが極めて少ないものとなる。According to the present invention, the operations of exposing and developing the photosensitive resin layer containing the colorant formed on the transparent substrate through a photomask having a predetermined pattern are repeated, and the The colored pattern having a desired number of colors formed so as to overlap the black matrix in at least a part of the exposure pattern is such that the exposure in the exposure pattern in at least a part of the peripheral part is smaller than the exposure in the central part. Because of the low exposure, the peripheral portion of the colored pattern is thinner than the central portion, and therefore, the swelling of the overlapping portion with the black matrix is extremely small.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は本発明のカラーフィルタの製造方法
によって製造されるカラーフィルタの一例を示す概略構
成図である。図１において、カラーフィルタ１は、透明
基板２と、この透明基板２上に形成されたブラックマト
リックス３と、このブラックマトリックス３の非形成領
域（画素部）を覆うように形成された赤色の着色パター
ン４Ｒ、緑色の着色パターン４Ｇ、青色の着色パターン
４Ｂからなる着色層４を備えている。このカラーフィル
タ１において、各着色パターン４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの周辺
部は中央部よりも薄く、また、ブラックマトリックス３
の周辺部も中央部よりも薄く、そして、各着色パターン
４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの周辺部はブラックマトリックス３の
周辺部と相互に重なっている。したがって、各着色パタ
ーンの重なり部分の盛り上がりは極めて少なく、表面の
凹凸が少ない表面平滑性に優れるカラーフィルタであ
る。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a color filter manufactured by the method for manufacturing a color filter of the present invention. In FIG. 1, a color filter 1 includes a transparent substrate 2, a black matrix 3 formed on the transparent substrate 2, and a red coloring formed so as to cover a region (pixel portion) where the black matrix 3 is not formed. A coloring layer 4 including a pattern 4R, a green coloring pattern 4G, and a blue coloring pattern 4B is provided. In the color filter 1, the periphery of each of the colored patterns 4R, 4G, 4B is thinner than the center, and the black matrix 3
Is also thinner than the central part, and the peripheral parts of the colored patterns 4R, 4G, 4B overlap with the peripheral parts of the black matrix 3 mutually. Therefore, the color filter is excellent in surface smoothness with very little swelling in the overlapping portions of the respective colored patterns and little unevenness on the surface.
【００１７】図２は本発明のカラーフィルタの製造方法
の第１の実施形態を説明するための工程図である。図２
において、まず、透明基板１２にブラックマトリックス
用の感光性樹脂組成物を塗布して感光性樹脂層１３を形
成し、この感光性樹脂層１３をブラックマトリックス用
のフォトマスク１５ＢＭを介して露光する（図２
（Ａ））。感光性樹脂層１３の厚みは、形成しようとす
るブラックマトリックスの厚みに応じて設定することが
でき、また、塗布方法は、ロールコート法、スピンコー
ト法、ブレードコート法等の従来公知の塗布手段を用い
ることができる。フォトマスク１５ＢＭは、透明基材１
６に遮光層１７を設けて、ブラックマトリックスパター
ンに相当するマトリックス状の開口部１６ａを形成した
ものであり、さらに、この開口部１６ａの周縁部にハー
フトーン層１８を備えるものである。フォトマスク１５
ＢＭに設けられるハーフトーン層１８は、光透過率が徐
々に変化するように遮光性に傾斜をもたせた層であり、
フォトマスク１５ＢＭの開口部１６ａの周縁部側に向か
って光透過率が低くなるように設定されている。このよ
うなハーフトーン層１８は、遮光性材料を使用し厚みに
傾斜をもたせて光透過率を変化させることにより形成す
ることができ、遮光性が段階的に変化するもの、直線的
に変化するもの等、適宜設定することができる。また、
フォトマスク１５ＢＭの開口部１６ａにおけるハーフト
ーン層１８の占有面積および形成位置は、形成するブラ
ックマトリックスがＲ，Ｇ，Ｂの各着色パターンと重な
りを生じる面積、パターニング精度等を考慮して設定す
ることができる。このようなフォトマスク１５ＢＭを介
して露光することにより、図３（Ａ）に示されるよう
に、マトリックス状の露光パターンＡ（斜線部分）の周
辺部Ｂの露光量が、露光パターンＡの中央部の露光量に
比べて少ないものとなる。FIG. 2 is a process chart for explaining a first embodiment of the method for manufacturing a color filter of the present invention. FIG.
First, a photosensitive resin composition for a black matrix is applied to the transparent substrate 12 to form a photosensitive resin layer 13, and the photosensitive resin layer 13 is exposed through a photomask 15BM for the black matrix ( FIG.
(A)). The thickness of the photosensitive resin layer 13 can be set according to the thickness of the black matrix to be formed, and the coating method is a known coating method such as a roll coating method, a spin coating method, or a blade coating method. Can be used. The photomask 15BM is a transparent substrate 1
6, a light-shielding layer 17 is provided to form a matrix-shaped opening 16a corresponding to a black matrix pattern. Further, a halftone layer 18 is provided around the opening 16a. Photo mask 15
The halftone layer 18 provided in the BM is a layer having a light-shielding property so that the light transmittance gradually changes,
The light transmittance is set to decrease toward the periphery of the opening 16a of the photomask 15BM. Such a halftone layer 18 can be formed by using a light-shielding material and changing the light transmittance by giving an inclination to the thickness, and the light-shielding property changes stepwise or linearly. Can be set as appropriate. Also,
The occupied area and formation position of the halftone layer 18 in the opening 16a of the photomask 15BM should be set in consideration of the area where the black matrix to be formed overlaps each of the R, G, and B colored patterns, the patterning accuracy, and the like. Can be. By exposing through such a photomask 15BM, as shown in FIG. 3A, the exposure amount of the peripheral portion B of the matrix-shaped exposure pattern A (shaded portion) is reduced to the central portion of the exposure pattern A. Is smaller than the amount of exposure.
【００１８】次に、感光性樹脂層１３を現像することに
より、周辺部が中央部よりも厚みの薄いブラックマトリ
ックス１３ＢＭが透明基板１２上に形成される（図２
（Ｂ））。Next, by developing the photosensitive resin layer 13, a black matrix 13BM whose peripheral portion is thinner than the central portion is formed on the transparent substrate 12 (FIG. 2).
(B)).
【００１９】次いで、赤色の着色パターン用の感光性樹
脂組成物を塗布して感光性樹脂層１４を形成し、この感
光性樹脂層１４を赤色の着色パターン用のフォトマスク
１５Ｒを介して露光する（図２（Ｃ））。感光性樹脂層
１４の厚みは、形成しようとする赤色の着色パターンの
厚みに応じて設定することができ、また、塗布方法は、
ロールコート法、スピンコート法、ブレードコート法等
の従来公知の塗布手段を用いることができる。フォトマ
スク１５Ｒは、上述のフォトマスク１５ＢＭと同様に、
透明基材１６に遮光層１７を設けて、赤色の着色パター
ンに相当するドット状の開口部１６ａを形成し、この開
口部１６ａの周縁部にハーフトーン層１８を設けたもの
である。フォトマスク１５Ｒの開口部１６ａにおけるハ
ーフトーン層１８の占有面積および形成位置は、形成す
る赤色の着色パターンがブラックマトリックスと重なり
を生じる面積、パターニング精度等を考慮して設定する
ことができる。このようなフォトマスク１５Ｒを介して
露光することにより、図３（Ｂ）に示されるように、ド
ット状の露光パターンＡ（斜線部分）の周辺部Ｂの露光
量が中央部の露光量に比べて少ないものとなる。Next, a photosensitive resin composition for a red coloring pattern is applied to form a photosensitive resin layer 14, and this photosensitive resin layer 14 is exposed through a photomask 15R for a red coloring pattern. (FIG. 2 (C)). The thickness of the photosensitive resin layer 14 can be set according to the thickness of the red coloring pattern to be formed.
Conventionally known coating means such as a roll coating method, a spin coating method and a blade coating method can be used. The photomask 15R is similar to the photomask 15BM described above,
A light-shielding layer 17 is provided on a transparent base material 16, a dot-shaped opening 16a corresponding to a red coloring pattern is formed, and a halftone layer 18 is provided on the periphery of the opening 16a. The occupied area and formation position of the halftone layer 18 in the opening 16a of the photomask 15R can be set in consideration of the area where the red coloring pattern to be formed overlaps the black matrix, patterning accuracy, and the like. By exposing through such a photomask 15R, as shown in FIG. 3B, the exposure amount at the peripheral portion B of the dot-shaped exposure pattern A (shaded portion) is smaller than the exposure amount at the central portion. Less.
【００２０】次に、感光性樹脂層１４を現像することに
より、周辺部が中央部よりも厚みの薄い赤色の着色パタ
ーン１４Ｒが透明基板１２上に形成される（図２
（Ｄ））。形成されたドット状の赤色の着色パターン１
４Ｒの周辺部は、既に形成されているブラックマトリッ
クス１３ＢＭの周辺部と重なりを生じるが、この重なり
部分の盛り上がりは極めて小さいものである。Next, by developing the photosensitive resin layer 14, a red colored pattern 14R whose peripheral portion is thinner than the central portion is formed on the transparent substrate 12 (FIG. 2).
(D)). The formed dot-shaped red coloring pattern 1
The peripheral portion of 4R overlaps with the peripheral portion of the already formed black matrix 13BM, but the bulge of the overlapping portion is extremely small.
【００２１】その後、緑色の着色パターン用の感光性樹
脂、青色の着色パターン用の感光性樹脂を用いて、上述
の赤色の着色パターンと同様にして、緑色の着色パター
ン、青色の着色パターンを形成する。これにより、図１
に示されるような表面の凹凸が少ない表面平滑性に優れ
たカラーフィルタ１が形成される。尚、着色パターン用
の共通のフォトマスクを使用し、このフォトマスクの露
光位置を変えてＲ，Ｇ，Ｂの各着色パターンを形成して
もよい。Thereafter, a green colored pattern and a blue colored pattern are formed using the photosensitive resin for the green colored pattern and the photosensitive resin for the blue colored pattern in the same manner as the above-described red colored pattern. I do. As a result, FIG.
Thus, the color filter 1 excellent in surface smoothness with few surface irregularities is formed as shown in FIG. Note that a common photomask for a colored pattern may be used, and the R, G, and B colored patterns may be formed by changing the exposure position of the photomask.
【００２２】図４は、本発明のカラーフィルタの製造方
法の第２の実施形態を説明するための工程図である。図
４において、まず、上述の第１の実施形態と同様に、透
明基板２２にブラックマトリックス用の感光性樹脂組成
物を塗布して感光性樹脂層２３を形成し、次いで、この
感光性樹脂層２３をブラックマトリックス用のフォトマ
スク２５ＢＭを介して露光する（図４（Ａ））。本実施
形態で使用するフォトマスク２５ＢＭは、透明基材２６
に遮光層２７を設けて、ブラックマトリックスパターン
に相当するマトリックス状の開口部２６ａを形成したも
のであり、さらに、この開口部２６ａの周縁部に光屈折
層２８を設けたものである。フォトマスク２５ＢＭに設
けられる光屈折層２８は、開口部２６ａの周縁部におい
て光の屈折により光の回り込みを生じさせ、これにより
露光のための照射光の強度に変化をもたせ、開口部２６
ａの周縁部における露光量が中央部に比べて低くなるよ
うにするためのものである。このような光屈折層２８
は、高屈折率材料としてＴｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，ＣｅＯ
2 ，ＺｎＳ，ＭｇＯ，Ａｌ2 Ｏ3 等、低屈折率材料とし
てＳｉＯ2 ，ＭｇＦ2 ，ＮａＦ，ＬｉＦ等の材料を使用
し、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング
法、ＣＶＤ法等の公知の薄膜形成方法、および、スピン
コート法、ロールコート法、ダイコート法等の公知の塗
布方法により形成することができ、開口部２６ａの周縁
部に向けて照射光強度が段階的に低下するもの、直線的
に低下するもの等、適宜設定することができる。また、
フォトマスク２５ＢＭの開口部２６ａにおける光屈折層
２８の占有面積および形成位置は、形成するブラックマ
トリックスがＲ，Ｇ，Ｂの各着色パターンと重なりを生
じる面積、パターニング精度等を考慮して設定すること
ができる。このようなフォトマスク２５ＢＭを介して露
光することにより、マトリックス状の露光パターンの周
辺部の露光量が中央部の露光量に比べて少ないものとな
る。FIG. 4 is a process chart for explaining a second embodiment of the color filter manufacturing method of the present invention. In FIG. 4, first, as in the first embodiment described above, a photosensitive resin composition for a black matrix is applied to the transparent substrate 22 to form a photosensitive resin layer 23, and then the photosensitive resin layer 23 is formed. 23 is exposed through a black matrix photomask 25BM (FIG. 4A). The photomask 25BM used in this embodiment includes a transparent substrate 26
A light-shielding layer 27 is provided on the light-emitting device to form a matrix-shaped opening 26a corresponding to a black matrix pattern, and a light refracting layer 28 is provided on the periphery of the opening 26a. The light refraction layer 28 provided on the photomask 25BM causes light to wrap around the periphery of the opening 26a due to refraction of light, thereby causing the intensity of irradiation light for exposure to change, and
This is for the purpose of making the exposure amount at the peripheral portion of “a” lower than that at the central portion. Such a light refraction layer 28
Are TiO 2 , ZrO 2 , and CeO as high refractive index materials.
Using materials such as SiO 2 , MgF 2 , NaF, and LiF as low refractive index materials such as 2 , ZnS, MgO, and Al 2 O 3 , and known methods such as vapor deposition, sputtering, ion plating, and CVD. It can be formed by a known coating method such as a thin film forming method and a spin coating method, a roll coating method, a die coating method, and the like, in which the irradiation light intensity decreases stepwise toward the peripheral portion of the opening 26a, It can be set as appropriate, such as the one that will gradually decrease. Also,
The area occupied by the light refraction layer 28 and the position where the light refraction layer 28 is occupied in the opening 26a of the photomask 25BM should be set in consideration of the area where the black matrix to be formed overlaps each of the R, G, and B colored patterns, patterning accuracy, and the like. Can be. By exposing through such a photomask 25BM, the exposure amount at the peripheral portion of the matrix-shaped exposure pattern becomes smaller than the exposure amount at the central portion.
【００２３】次に、感光性樹脂層２３を現像することに
より、周辺部が中央部よりも厚みの薄いブラックマトリ
ックス２３ＢＭが透明基板２２上に形成される（図４
（Ｂ））。Next, by developing the photosensitive resin layer 23, a black matrix 23BM whose peripheral portion is thinner than the central portion is formed on the transparent substrate 22 (FIG. 4).
(B)).
【００２４】次いで、上述の第１の実施形態と同様に、
ブラックマトリックス２３ＢＭが形成された透明基板２
２上に赤色の着色パターン用の感光性樹脂層２４を形成
し、ついで、この感光性樹脂層２４を赤色の着色パター
ン用のフォトマスク２５Ｒを介して露光する（図４
（Ｃ））。フォトマスク２５Ｒは、上述のフォトマスク
２５ＢＭと同様に、透明基材２６に遮光層２７を設け
て、赤色の着色パターンに相当するドット状の開口部２
６ａを形成し、この開口部２６ａの周縁部に光屈折層２
８を備えるものである。フォトマスク２５Ｒの開口部２
６ａにおける光屈折層２８の占有面積および形成位置
は、形成する赤色の着色パターンがブラックマトリック
スと重なりを生じる面積、パターニング精度等を考慮し
て設定することができる。このようなフォトマスク２５
Ｒを介して露光することにより、ドット状の露光パター
ンの周辺部の露光量が中央部の露光量に比べて少ないも
のとなる。Next, as in the first embodiment,
Transparent substrate 2 on which black matrix 23BM is formed
2, a photosensitive resin layer 24 for a red coloring pattern is formed, and then the photosensitive resin layer 24 is exposed through a photomask 25R for a red coloring pattern (FIG. 4).
(C)). The photomask 25R includes a light-shielding layer 27 provided on a transparent base material 26 and a dot-shaped opening 2 corresponding to a red coloring pattern, similarly to the above-described photomask 25BM.
6a, and the light refraction layer 2 is formed on the periphery of the opening 26a.
8 is provided. Opening 2 of photomask 25R
The occupation area and formation position of the light refraction layer 28 in 6a can be set in consideration of the area where the red color pattern to be formed overlaps the black matrix, the patterning accuracy, and the like. Such a photomask 25
By exposing through the R, the exposure amount at the peripheral portion of the dot-shaped exposure pattern becomes smaller than the exposure amount at the central portion.
【００２５】次に、感光性樹脂層２４を現像することに
より、周辺部が中央部よりも厚みの薄い赤色の着色パタ
ーン２４Ｒが透明基板２２上に形成される（図４
（Ｄ））。このように形成されたドット状の赤色の着色
パターン２４Ｒの周辺部は、既に形成されているブラッ
クマトリックス２３ＢＭの周辺部と重なりを生じるが、
この重なり部分の盛り上がりは極めて小さいものであ
る。Next, by developing the photosensitive resin layer 24, a red colored pattern 24R whose peripheral portion is thinner than the central portion is formed on the transparent substrate 22 (FIG. 4).
(D)). The peripheral portion of the dot-shaped red coloring pattern 24R thus formed overlaps with the peripheral portion of the already formed black matrix 23BM,
The bulge of this overlapping portion is extremely small.
【００２６】その後、緑色の着色パターン用の感光性樹
脂、青色の着色パターン用の感光性樹脂を用いて、上述
の赤色の着色パターンと同様にして、緑色の着色パター
ン、青色の着色パターンを形成する。これにより、図１
に示されるような表面の凹凸が少ない表面平滑性に優れ
たカラーフィルタ１が形成される。尚、着色パターン用
の共通のフォトマスクを使用し、このフォトマスクの露
光位置を変えてＲ，Ｇ，Ｂの各着色パターンを形成して
もよい。Thereafter, a green colored pattern and a blue colored pattern are formed using the photosensitive resin for the green colored pattern and the photosensitive resin for the blue colored pattern in the same manner as the above-described red colored pattern. I do. As a result, FIG.
Thus, the color filter 1 excellent in surface smoothness with few surface irregularities is formed as shown in FIG. Note that a common photomask for a colored pattern may be used, and the R, G, and B colored patterns may be formed by changing the exposure position of the photomask.
【００２７】上述の第２の実施形態では、光屈折層２８
は開口部２６ａの周縁部に設けられているが、本発明は
開口部２６ａの周縁部における露光量を開口部２６ａの
中央部に比べて低くすることが可能であれば上記実施形
態に限定されるものではなく、開口部２６ａの全面に光
屈折層２８を形成してもよく、あるいは、フォトマスク
２５ＢＭ，２５Ｒの全面に光屈折層２８を形成してもよ
い。In the above-described second embodiment, the light refraction layer 28
Is provided at the periphery of the opening 26a, but the present invention is limited to the above-described embodiment as long as the amount of exposure at the periphery of the opening 26a can be made lower than that at the center of the opening 26a. Instead, the light refraction layer 28 may be formed on the entire surface of the opening 26a, or the light refraction layer 28 may be formed on the entire surface of the photomasks 25BM and 25R.
【００２８】上述の２つの実施形態では、ブラックマト
リックス１３ＢＭ、２３ＢＭはいずれも顔料分散法によ
り形成されているが、スパッタリング法、真空蒸着法等
により厚み７００〜２０００Å程度のクロム等の金属薄
膜を形成し、この薄膜をパターニングしてブラックマト
リックスを形成してもよい。In the above two embodiments, the black matrices 13BM and 23BM are both formed by a pigment dispersion method. However, a thin metal film of chromium or the like having a thickness of about 700 to 2000 mm is formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like. The thin film may be patterned to form a black matrix.
【００２９】図５は、本発明のカラーフィルタの製造方
法の第３の実施形態を説明するための工程図である。図
５において、まず、上述の第１の実施形態と同様に、透
明基板３２にブラックマトリックス用の感光性樹脂組成
物を塗布して感光性樹脂層３３を形成し、次いで、この
感光性樹脂層３３を開口部の大きさの異なる複数のブラ
ックマトリックス用フォトマスクを使用し、複数回の露
光を行う。まず、ブラックマトリックスのパターン幅よ
りも開口幅の狭いフォトマスク３５ＢＭを介して感光性
樹脂層３３を露光する（図５（Ａ））。次いで、ブラッ
クマトリックスのパターン幅と同等の開口幅を有するフ
ォトマスク３５´ＢＭを介して、上記のフォトマスク３
５ＢＭによる露光パターン上から感光性樹脂層３３を露
光する（図５（Ｂ））。ここで使用するフォトマスク３
５ＢＭおよびフォトマスク３５´ＢＭは、透明基材３６
に設ける遮光層３７の形状を変えることによって、所望
のマトリックス状の開口部３６ａ、３６ｂを形成したも
のである。このようなフォトマスク３５ＢＭおよびフォ
トマスク３５´ＢＭを用いた複数回（図示例では２回）
の露光を行うことにより、マトリックス状の露光パター
ンの周辺部は１回の露光がなされたのみであり、その露
光量は２回の露光を受けている中央部の露光量に比べて
少ないものとなる。尚、フォトマスク３５ＢＭにおける
狭幅の開口部３６ａの寸法と、フォトマスク３５´ＢＭ
における広幅の開口部３６ｂの寸法は、形成するブラッ
クマトリックスがＲ，Ｇ，Ｂの各着色パターンと重なり
を生じる面積、パターニング精度等を考慮して設定する
ことができる。また、狭幅の開口部３６ａを有するフォ
トマスク３５ＢＭを介しての露光量と、広幅の開口部３
６ｂを有するフォトマスク３５´ＢＭを介しての露光量
は、使用する感光性樹脂の特性、形成するブラックマト
リックスの周辺部の厚みの傾斜等を考慮して設定するこ
とができ、例えば、フォトマスク３５´ＢＭを介しての
露光量を、ブラックマトリックスの中央部に要求される
厚みの半分の厚みを有するブラックマトリックスの形成
が可能な露光量とすることができる。FIG. 5 is a process chart for explaining a third embodiment of the method for manufacturing a color filter of the present invention. In FIG. 5, first, as in the first embodiment described above, a photosensitive resin composition for a black matrix is applied to a transparent substrate 32 to form a photosensitive resin layer 33, and then the photosensitive resin layer 33 is formed. 33, a plurality of exposures are performed using a plurality of black matrix photomasks having different sizes of openings. First, the photosensitive resin layer 33 is exposed through a photomask 35BM having an opening width smaller than the pattern width of the black matrix (FIG. 5A). Next, the above photomask 3 is passed through a photomask 35'BM having an opening width equivalent to the pattern width of the black matrix.
The photosensitive resin layer 33 is exposed from above the exposure pattern by 5BM (FIG. 5B). Photomask 3 used here
5BM and the photomask 35'BM are transparent base materials 36
By changing the shape of the light-shielding layer 37 provided in the above, desired matrix-shaped openings 36a and 36b are formed. A plurality of times (two times in the illustrated example) using such a photomask 35BM and a photomask 35′BM.
By performing the above exposure, only one exposure is performed on the peripheral portion of the matrix-shaped exposure pattern, and the exposure amount is smaller than the exposure amount of the central portion receiving two exposures. Become. The size of the narrow opening 36a in the photomask 35BM and the size of the photomask 35'BM
The dimension of the wide opening 36b can be set in consideration of the area where the black matrix to be formed overlaps the R, G, and B colored patterns, the patterning accuracy, and the like. In addition, the amount of exposure through the photomask 35BM having the narrow opening 36a and the width of the wide opening 3
The exposure amount through the photomask 35'BM having the photomask 6b can be set in consideration of the characteristics of the photosensitive resin to be used, the thickness gradient of the peripheral portion of the black matrix to be formed, and the like. The exposure amount via the 35'BM can be set to an exposure amount capable of forming a black matrix having a thickness half that required for the center of the black matrix.
【００３０】次に、感光性樹脂層３３を現像することに
より、周辺部が中央部よりも厚みの薄いブラックマトリ
ックス３３ＢＭが透明基板３２上に形成される（図５
（Ｃ））。Next, by developing the photosensitive resin layer 33, a black matrix 33BM whose peripheral portion is thinner than the central portion is formed on the transparent substrate 32 (FIG. 5).
(C)).
【００３１】次いで、上述の第１の実施形態と同様に、
ブラックマトリックス３３ＢＭが形成された透明基板３
２上に赤色の着色パターン用の感光性樹脂層３４を形成
し、その後、この感光性樹脂層３４を、上述のブラック
マトリックス３３ＢＭの形成と同様に、開口部の大きさ
の異なる複数の赤色の着色パターン用のフォトマスクを
使用し、複数回の露光を行う。すなわち、赤色の着色パ
ターンのドット形状パターン幅と同等の開口幅を有する
フォトマスク３５Ｒを介して感光性樹脂層３４を露光す
る（図５（Ｄ））。次いで、赤色の着色パターンのドッ
ト形状パターン幅よりも開口幅の広いフォトマスク３５
´Ｒを介して、上記のフォトマスク３５Ｒによる露光パ
ターン上から感光性樹脂層３４を露光する（図５
（Ｅ））。ここで使用するフォトマスク３５Ｒおよびフ
ォトマスク３５´Ｒは、透明基材３６に設ける遮光層３
７の形状を変えることによって、所望のドット形状の開
口部３６ａ、３６ｂを形成したものである。このような
フォトマスク３５Ｒおよびフォトマスク３５´Ｒを用い
た複数回の露光を行うことにより、ドット形状の露光パ
ターンの周辺部は１回の露光のみであり、その露光量は
２回の露光を受けている中央部の露光量に比べて少ない
ものとなる。Next, as in the first embodiment,
Transparent substrate 3 on which black matrix 33BM is formed
2, a photosensitive resin layer 34 for a red coloring pattern is formed thereon, and thereafter, the photosensitive resin layer 34 is formed into a plurality of red resin layers having different sizes of openings as in the above-described formation of the black matrix 33BM. Exposure is performed a plurality of times using a photomask for a colored pattern. That is, the photosensitive resin layer 34 is exposed through a photomask 35R having an opening width equivalent to the dot shape pattern width of the red coloring pattern (FIG. 5D). Next, a photomask 35 having an opening width larger than the dot shape pattern width of the red coloring pattern.
Through the 'R, the photosensitive resin layer 34 is exposed from above the exposure pattern by the photomask 35R (FIG. 5).
(E)). The photomask 35R and the photomask 35′R used here are the light shielding layer 3 provided on the transparent base material 36.
By changing the shape of No. 7, openings 36a and 36b having a desired dot shape are formed. By performing a plurality of exposures using such a photomask 35R and a photomask 35′R, the peripheral portion of the dot-shaped exposure pattern is only exposed once, and the exposure amount is two exposures. The exposure amount is smaller than the received exposure amount in the central portion.
【００３２】次に、感光性樹脂層３４を現像することに
より、周辺部が中央部よりも厚みの薄い赤色の着色パタ
ーン３４Ｒが透明基板３２上に形成される（図５
（Ｆ））。このように形成されたドット状の赤色の着色
パターン３４Ｒの周辺部は、既に形成されているブラッ
クマトリックス３３ＢＭの周辺部と重なりを生じるが、
この重なり部分の盛り上がりは極めて小さいものであ
る。Next, by developing the photosensitive resin layer 34, a red colored pattern 34R whose peripheral portion is thinner than the central portion is formed on the transparent substrate 32 (FIG. 5).
(F)). The peripheral portion of the dot-shaped red coloring pattern 34R thus formed overlaps with the peripheral portion of the already formed black matrix 33BM.
The bulge of this overlapping portion is extremely small.
【００３３】その後、緑色の着色パターン用の感光性樹
脂、青色の着色パターン用の感光性樹脂を用いて、上述
の赤色の着色パターンと同様にして、緑色の着色パター
ン、青色の着色パターンを形成する。これにより、図１
に示されるような表面の凹凸が少ない表面平滑性に優れ
たカラーフィルタ１が形成される。尚、着色パターン用
の共通のフォトマスクを使用し、このフォトマスクの露
光位置を変えてＲ，Ｇ，Ｂの各着色パターンを形成して
もよい。Thereafter, a green colored pattern and a blue colored pattern are formed in the same manner as the above-described red colored pattern by using a photosensitive resin for a green colored pattern and a photosensitive resin for a blue colored pattern. I do. As a result, FIG.
Thus, the color filter 1 excellent in surface smoothness with few surface irregularities is formed as shown in FIG. Note that a common photomask for a colored pattern may be used, and the R, G, and B colored patterns may be formed by changing the exposure position of the photomask.
【００３４】上述の第３の実施形態では、例えば、ブラ
ックマトリックスの形成において狭幅の開口部３６ａを
有するフォトマスク３５ＢＭを介しての露光を行った後
に、広幅の開口部３６ｂを有するフォトマスク３５´Ｂ
Ｍを介しての露光が行われるが、露光の順序は逆であっ
てもよい。また、開口部の幅の異なる３種以上のフォト
マスクを使用して３回以上の露光を行うようにしてもよ
い。In the above-described third embodiment, for example, in the formation of a black matrix, after exposing through a photomask 35BM having a narrow opening 36a, a photomask 35 having a wide opening 36b is formed. 'B
Exposure is performed via M, but the order of exposure may be reversed. Further, three or more exposures may be performed using three or more types of photomasks having different widths of the openings.
【００３５】また、上述の第３の実施形態では、例え
ば、狭幅の開口部と広幅の開口部を備えた１種のフォト
マスクを使用することができる。図６は、赤色の着色パ
ターン用のフォトマスク３５Ｒの例であり、フォトマス
ク３５Ｒは狭幅のドット形状の開口部３６ａ（斜線部
分）の配列と、広幅のドット形状の開口部３６ｂ（斜線
部分）の配列を、所定のピッチＬで交互に配して備えて
いる。そして、このフォトマスク３５Ｒの狭幅の開口部
３６ａを用いて１回目の露光を行い、その後、フォトマ
スク３５ＲをピッチＬだけ移動し、広幅の開口部３６ｂ
を用いて２回目の露光を行うことができる。In the third embodiment, for example, one type of photomask having a narrow opening and a wide opening can be used. FIG. 6 shows an example of a photomask 35R for a red coloring pattern. The photomask 35R has an array of narrow-width dot-shaped openings 36a (shaded portions) and a wide-width dot-shaped opening 36b (shaded portions). ) Are provided alternately at a predetermined pitch L. Then, the first exposure is performed using the narrow opening 36a of the photomask 35R, and thereafter, the photomask 35R is moved by the pitch L to form the wide opening 36b.
Can be used for the second exposure.
【００３６】尚、この第３の実施形態では、ブラックマ
トリックス３３ＢＭは顔料分散法により形成されている
が、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み７００
〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この
薄膜をパターニングしてブラックマトリックスを形成し
てもよい。In the third embodiment, the black matrix 33BM is formed by a pigment dispersion method, but has a thickness of 700 by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like.
A metal thin film of chromium or the like of about 2000 ° may be formed, and the thin film may be patterned to form a black matrix.
【００３７】さらに、上述の第３の実施形態では、開口
部の大きさの異なる２種以上のフォトマスクを使用した
複数回の露光、あるいは、大きさのことなる２種以上の
開口を備えたフォトマスクによる複数回の露光によりブ
ラックマトリックスや着色パターンを形成するものであ
るが、本発明の第４の実施形態は、１種類の開口部を有
する１つのフォトマスクを使用して複数回の露光を行う
ものである。図７は、このような第４の実施形態におい
て使用できる赤色の着色パターン用のフォトマスク３５
Ｒの例であり、フォトマスク３５Ｒはドット形状の開口
部３６ａ（斜線部分）を所定のパターンで有するもので
ある。このフォトマスク３５Ｒを用いた露光では、ま
ず、赤色の着色パターンの正常な形成位置（図８（Ａ）
に破線Ａで示される位置）に対して矢印ａ方向に移動さ
せた位置（図８（Ａ）に１点鎖線Ａ´で示される位置）
に開口部３６ａをもってきて感光性樹脂層３４の１回目
の露光を行う。次いで、赤色の着色パターンの正常な形
成位置（図８（Ｂ）に破線Ａで示される位置）に対して
矢印ｂ方向に移動させた位置（図８（Ｂ）に２点鎖線
Ａ″で示される位置）に開口部３６ａをもってきて２回
目の露光を行う。このような露光を行った後、現像する
ことによって、１回の露光のみが行われた周辺部と、２
回の露光を受け厚みの大きい中央部とからなるドット形
状の赤色の着色パターン３４Ｒを形成することができ
る。Further, in the above-described third embodiment, a plurality of exposures using two or more types of photomasks having different sizes of openings, or two or more types of openings having different sizes are provided. Although a black matrix and a colored pattern are formed by a plurality of exposures using a photomask, the fourth embodiment of the present invention employs a plurality of exposures using one photomask having one type of opening. Is what you do. FIG. 7 shows a photomask 35 for a red coloring pattern that can be used in the fourth embodiment.
This is an example of R, and the photomask 35R has a dot-shaped opening 36a (hatched portion) in a predetermined pattern. In the exposure using the photomask 35R, first, the normal formation position of the red coloring pattern (FIG. 8A)
(Position indicated by a dashed line A ′ in FIG. 8A) with respect to a position moved in the direction of the arrow a with respect to a position indicated by a broken line A in FIG.
Then, the first exposure of the photosensitive resin layer 34 is performed by opening the opening 36a. Next, a position (shown by a two-dot chain line A ″ in FIG. 8B) moved in the direction of arrow b with respect to a normal formation position of the red coloring pattern (the position indicated by broken line A in FIG. 8B). A second exposure is performed by opening the opening 36a at a position where the exposure is performed, and after developing such an exposure, a peripheral portion where only one exposure has been performed,
A dot-shaped red colored pattern 34R consisting of a central portion having a large thickness can be formed by receiving the exposure several times.
【００３８】尚、この第４の実施形態でも、ブラックマ
トリックスは顔料分散法により形成してもよく、あるい
は、スパッタリング法、真空蒸着法等により厚み７００
〜２０００Å程度のクロム等の金属薄膜を形成し、この
薄膜をパターニングして形成してもよい。In the fourth embodiment, the black matrix may be formed by a pigment dispersion method, or may have a thickness of 700 by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like.
A metal thin film of chromium or the like having a thickness of about 2000 ° may be formed, and the thin film may be patterned.
【００３９】図９は、本発明のカラーフィルタの製造方
法の第５の実施形態を説明するための工程図である。図
９において、まず、上述の第１の実施形態と同様に、透
明基板４２にブラックマトリックス用の感光性樹脂組成
物を塗布して感光性樹脂層４３を形成し、次いで、この
感光性樹脂層４３を所定の間隙を設けてブラックマトリ
ックス用のフォトマスク４５ＢＭを介して露光する（図
９（Ａ））。この露光においては、照射する光を散乱光
から平行光、あるいは、平行光から散乱光に変更する。
ここで使用するフォトマスク４５ＢＭは、透明基材４６
に遮光層４７を形成して、ブラックマトリックスのパタ
ーン幅よりも狭幅の開口部４６ａを形成したものであ
る。このような露光によってマトリックス状の露光パタ
ーンの周辺部は散乱光による露光のみであり、その露光
量は、平行光による露光も受けている中央部の露光量に
比べて少ないものとなる。尚、フォトマスク４５ＢＭに
おける開口部４６ａの寸法、フォトマスク４５ＢＭの感
光性樹脂層４３からの距離、および、散乱光の散乱角度
等は、形成するブラックマトリックスがＲ，Ｇ，Ｂの各
着色パターンと重なりを生じる面積、パターニング精度
等を考慮して設定することができる。また、散乱光と平
行光との切り替えは、例えば、平行光光路中に三菱レー
ヨン（株）製アクリライト等のような光拡散板を出し入
れすることにより行うことができる。FIG. 9 is a process chart for explaining a fifth embodiment of the method for manufacturing a color filter of the present invention. 9, first, as in the first embodiment described above, a photosensitive resin composition for a black matrix is applied to a transparent substrate 42 to form a photosensitive resin layer 43, and then the photosensitive resin layer 43 is formed. 43 is exposed through a black matrix photomask 45BM with a predetermined gap provided (FIG. 9A). In this exposure, the irradiation light is changed from scattered light to parallel light, or from parallel light to scattered light.
The photomask 45BM used here is a transparent substrate 46
A light-shielding layer 47 is formed on the substrate, and an opening 46a having a width smaller than the pattern width of the black matrix is formed. By such exposure, the peripheral portion of the matrix-shaped exposure pattern is exposed only by the scattered light, and the exposure amount is smaller than the exposure amount of the central portion which is also exposed to the parallel light. The size of the opening 46a in the photomask 45BM, the distance of the photomask 45BM from the photosensitive resin layer 43, the scattering angle of the scattered light, and the like are determined by the black matrix to be formed and the color patterns of R, G, and B. It can be set in consideration of the area where the overlap occurs, the patterning accuracy, and the like. Switching between the scattered light and the parallel light can be performed by, for example, putting a light diffusing plate such as Acrylite manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. into and out of the parallel light path.
【００４０】次に、感光性樹脂層４３を現像することに
より、周辺部が中央部よりも厚みの薄いブラックマトリ
ックス４３ＢＭが透明基板４２上に形成される（図９
（Ｂ））。Next, by developing the photosensitive resin layer 43, a black matrix 43BM whose peripheral portion is thinner than the central portion is formed on the transparent substrate 42 (FIG. 9).
(B)).
【００４１】次いで、上述の第１の実施形態と同様に、
ブラックマトリックス４３ＢＭが形成された透明基板４
２上に赤色の着色パターン用の感光性樹脂層４４を形成
する。次いで、上述のブラックマトリックス４３ＢＭの
形成と同様に、この感光性樹脂層４４を所定の間隙を設
けて赤色の着色パターン用のフォトマスク４５Ｒを介し
て露光する（図９（Ｃ））。すなわち、透明基材４６に
遮光層４７を形成して、赤色の着色パターンのドット形
状パターンとほぼ等しい開口部４６ａを有するフォトマ
スク４５Ｒを介し、照射する光を散乱光から平行光、あ
るいは、平行光から散乱光に変更して露光する。このよ
うな露光によってドット形状の露光パターンの周辺部は
散乱光による露光のみであり、その露光量は、平行光に
よる露光も受けている中央部の露光量に比べて少ないも
のとなる。Next, similarly to the above-described first embodiment,
Transparent substrate 4 on which black matrix 43BM is formed
A photosensitive resin layer 44 for a red colored pattern is formed on the second resin layer 2. Next, similarly to the formation of the above-described black matrix 43BM, the photosensitive resin layer 44 is exposed through a photomask 45R for a red color pattern with a predetermined gap provided (FIG. 9C). That is, the light shielding layer 47 is formed on the transparent base material 46, and the light to be irradiated is changed from the scattered light into the parallel light or the parallel light through the photomask 45R having the opening 46a substantially equal to the dot pattern of the red coloring pattern. The exposure is changed from light to scattered light. By such exposure, the peripheral portion of the dot-shaped exposure pattern is exposed only by scattered light, and the exposure amount is smaller than the exposure amount of the central portion which is also exposed to parallel light.
【００４２】次に、感光性樹脂層４４を現像することに
より、周辺部が中央部よりも厚みの薄い赤色の着色パタ
ーン４４Ｒが透明基板４２上に形成される（図９
（Ｄ））。このように形成されたドット状の赤色の着色
パターン４４Ｒの周辺部は、既に形成されているブラッ
クマトリックス４３ＢＭの周辺部と重なりを生じるが、
この重なり部分の盛り上がりは極めて小さいものであ
る。Next, by developing the photosensitive resin layer 44, a red colored pattern 44R whose peripheral portion is thinner than the central portion is formed on the transparent substrate 42 (FIG. 9).
(D)). The peripheral portion of the dot-shaped red coloring pattern 44R formed in this manner overlaps with the peripheral portion of the already formed black matrix 43BM.
The bulge of this overlapping portion is extremely small.
【００４３】その後、緑色の着色パターン用の感光性樹
脂、青色の着色パターン用の感光性樹脂を用いて、上述
の赤色の着色パターンと同様にして、緑色の着色パター
ン、青色の着色パターンを形成する。これにより、図１
に示されるような表面の凹凸が少ない表面平滑性に優れ
たカラーフィルタ１が形成される。尚、着色パターン用
の共通のフォトマスクを使用し、このフォトマスクの露
光位置を変えてＲ，Ｇ，Ｂの各着色パターンを形成して
もよい。Thereafter, a green colored pattern and a blue colored pattern are formed in the same manner as the above-described red colored pattern by using a photosensitive resin for a green colored pattern and a photosensitive resin for a blue colored pattern. I do. As a result, FIG.
Thus, the color filter 1 excellent in surface smoothness with few surface irregularities is formed as shown in FIG. Note that a common photomask for a colored pattern may be used, and the R, G, and B colored patterns may be formed by changing the exposure position of the photomask.
【００４４】上述の第１の実施形態乃至第５の実施形態
は、いずれもマトリックス状のブラックマトリックス
と、ドット形状の着色パターンを有するカラーフィルタ
を例にした製造方法であるが、次に、ブラックマトリッ
クスと着色パターンがストライプ状のカラーフィルタを
例に本発明のカラーフィルタ製造方法を説明する。Each of the first to fifth embodiments is a manufacturing method using a black matrix in a matrix form and a color filter having a dot-shaped coloring pattern as an example. The color filter manufacturing method of the present invention will be described by taking a color filter having a matrix and a colored pattern as a stripe as an example.
【００４５】図１０は、本発明のカラーフィルタの製造
方法の第６の実施形態を説明するための工程図である。
図１０において、上述の第１の実施形態と同様に、透明
基板５２にブラックマトリックス用の感光性樹脂組成物
を塗布して感光性樹脂層５３を形成し、次いで、この感
光性樹脂層５３をブラックマトリックス用のフォトマス
クを介して複数回の露光を行う。この露光は、まず、ス
トライプ状のブラックマトリックスのパターン幅よりも
狭幅の開口部５６ａを有するフォトマスク５５ＢＭを介
して、感光性樹脂層５３に対して１回目の露光を行う
（図１０（Ａ））。この露光によって、感光性樹脂層５
３には、フォトマスク５５ＢＭの開口幅に対応した幅で
ストライプ状の露光域５３ａが形成される。次いで、こ
のフォトマスク５５ＢＭを、ブラックマトリックスのス
トライプ方向と直角方向に所定の距離移動（図示例では
図面右方向に移動）し、感光性樹脂層５３に対して２回
目の露光を行う（図１０（Ｂ））。この露光によって、
感光性樹脂層５３には、フォトマスク５５ＢＭの開口幅
に対応した幅でストライプ状の露光域５３ｂが形成され
る。ここで使用するフォトマスク５５ＢＭは、透明基材
５６に遮光層５７を形成してストライプ状の開口部５６
ａを形成したものである。このようなフォトマスク５５
ＢＭを用いた２回の露光を行うことにより、感光性樹脂
層５３には２回の露光を受けた領域（露光域５３ａと露
光域５３ｂとが重なる領域）と、１回の露光のみの領域
とが生じる。すなわち、ストライプ状の露光領域の軸方
向の両側は１回の露光のみであり、その露光量は、２回
の露光を受けている露光領域の中央部の露光量に比べて
少ないものとなる。尚、フォトマスク５５ＢＭにおける
狭幅の開口部５６ａの寸法、および、１回目の露光後の
フォトマスク５５ＢＭの移動距離は、形成するブラック
マトリックスがＲ，Ｇ，Ｂの各着色パターンと重なりを
生じる面積、パターニング精度等を考慮して設定するこ
とができる。また、１回目の露光量と２回目の露光量
は、通常、等しいものとすることができ、１回の露光量
を、ブラックマトリックスの中央部に要求される厚みの
半分の厚みを有するブラックマトリックスの形成が可能
な露光量とすることができる。FIG. 10 is a process chart for explaining a sixth embodiment of the method for manufacturing a color filter of the present invention.
In FIG. 10, similarly to the first embodiment described above, a photosensitive resin composition for a black matrix is applied to a transparent substrate 52 to form a photosensitive resin layer 53, and then the photosensitive resin layer 53 is formed. Exposure is performed a plurality of times through a photomask for a black matrix. In this exposure, first, a first exposure is performed on the photosensitive resin layer 53 through a photomask 55BM having an opening 56a having a width smaller than the pattern width of the stripe-shaped black matrix (FIG. 10A )). By this exposure, the photosensitive resin layer 5
3, a stripe-shaped exposure area 53a having a width corresponding to the opening width of the photomask 55BM is formed. Next, the photomask 55BM is moved by a predetermined distance in the direction perpendicular to the stripe direction of the black matrix (moves to the right in the drawing in the illustrated example), and the second exposure is performed on the photosensitive resin layer 53 (FIG. 10). (B)). With this exposure,
In the photosensitive resin layer 53, a stripe-shaped exposure area 53b having a width corresponding to the opening width of the photomask 55BM is formed. The photomask 55BM used here is formed by forming a light-shielding layer 57 on a transparent base material 56 to form a stripe-shaped opening 56.
a is formed. Such a photomask 55
By performing two exposures using the BM, the photosensitive resin layer 53 has an area that has been exposed twice (an area where the exposure area 53a and the exposure area 53b overlap) and an area that has been exposed only once. Occurs. That is, only one exposure is performed on both sides in the axial direction of the stripe-shaped exposure region, and the exposure amount is smaller than the exposure amount in the central portion of the exposure region that has been subjected to the two exposures. The size of the narrow opening 56a in the photomask 55BM and the moving distance of the photomask 55BM after the first exposure are determined by the area where the black matrix to be formed overlaps the R, G, and B colored patterns. Can be set in consideration of the patterning accuracy and the like. In addition, the first exposure and the second exposure can usually be made equal, and the first exposure can be performed by using a black matrix having a thickness half the thickness required in the center of the black matrix. Can be formed at an exposure amount that allows the formation of.
【００４６】次に、感光性樹脂層５３を現像することに
より、両側が中央部よりも厚みの薄いストライプ状のブ
ラックマトリックス５３ＢＭが透明基板５２上に形成さ
れる（図１０（Ｃ））。Next, by developing the photosensitive resin layer 53, a striped black matrix 53BM having a smaller thickness on both sides than the central portion is formed on the transparent substrate 52 (FIG. 10C).
【００４７】次いで、上述の第１の実施形態と同様に、
ブラックマトリックス５３ＢＭが形成された透明基板５
２上に赤色の着色パターン用の感光性樹脂層を形成し、
その後、この感光性樹脂層を、上述のブラックマトリッ
クス５３ＢＭの形成と同様に、赤色の着色パターン用の
フォトマスクを介して複数回の露光を行う。この露光に
よって、ストライプ状の露光領域の軸方向の両側は１回
の露光のみであり、その露光量は、２回の露光を受けて
いる露光領域の中央部の露光量に比べて少ないものとな
る。そして、感光性樹脂層を現像することにより、両側
が中央部よりも厚みの薄いストライプ状の赤色の着色パ
ターン５４Ｒが透明基板５２上に形成される（図１０
（Ｄ））。このように形成されたストライプ状の赤色の
着色パターン５４Ｒの両側は、既に形成されているブラ
ックマトリックス５３ＢＭの側部と重なりを生じるが、
この重なり部分の盛り上がりは極めて小さいものであ
る。Next, similarly to the above-described first embodiment,
Transparent substrate 5 on which black matrix 53BM is formed
Forming a photosensitive resin layer for a red colored pattern on 2;
After that, the photosensitive resin layer is exposed a plurality of times through a photomask for a red coloring pattern in the same manner as in the formation of the black matrix 53BM described above. Due to this exposure, only one exposure is performed on both sides in the axial direction of the stripe-shaped exposure region, and the exposure amount is smaller than the exposure amount in the central portion of the exposure region receiving the two exposures. Become. Then, by developing the photosensitive resin layer, a striped red coloring pattern 54R having a smaller thickness on both sides than the central portion is formed on the transparent substrate 52 (FIG. 10).
(D)). Although both sides of the striped red coloring pattern 54R thus formed overlap with the side of the already formed black matrix 53BM,
The bulge of this overlapping portion is extremely small.
【００４８】その後、緑色の着色パターン用の感光性樹
脂、青色の着色パターン用の感光性樹脂を用いて、上述
の赤色の着色パターンと同様にして、緑色の着色パター
ン、青色の着色パターンを形成する。これにより、スト
ライプ状のブラックマトリックスと着色パターンを備え
た表面平滑性の優れたカラーフィルタが形成される。Thereafter, a green colored pattern and a blue colored pattern are formed in the same manner as the above-described red colored pattern by using a photosensitive resin for a green colored pattern and a photosensitive resin for a blue colored pattern. I do. Thereby, a color filter having excellent surface smoothness and having a stripe-shaped black matrix and a colored pattern is formed.
【００４９】上述の第６の実施形態では、例えば、狭幅
の開口部と広幅の開口部を備えた１種のフォトマスクを
使用することができる。図１１は、ブラックマトリック
ス用のフォトマスク５５ＢＭの例であり、フォトマスク
５５ＢＭは狭幅のストライプ状の開口部５６ａ（斜線部
分）と広幅のストライプ状の開口部５６ｂ（斜線部分）
を所定のピッチＬで交互に配列して備えている。そし
て、このフォトマスク５５ＢＭの狭幅の開口部５６ａを
用いて１回目の露光を行い、その後、フォトマスク５５
ＢＭをピッチＬだけ移動し、広幅の開口部５６ｂを用い
て２回目の露光を行うことができる。In the sixth embodiment, for example, one type of photomask having a narrow opening and a wide opening can be used. FIG. 11 shows an example of a photomask 55BM for a black matrix. The photomask 55BM has a narrow stripe-shaped opening 56a (shaded portion) and a wide striped opening 56b (shaded portion).
Are alternately arranged at a predetermined pitch L. Then, first exposure is performed using the narrow opening portion 56a of the photomask 55BM, and thereafter, the photomask 55BM is exposed.
By moving the BM by the pitch L, the second exposure can be performed using the wide opening 56b.
【００５０】上述のような本発明のカラーフィルタの製
造方法に使用するブラックマトリックス用の感光性樹脂
組成物、および、赤色、緑色、青色の各着色パターン用
の感光性樹脂組成物は、着色剤として染料、無機顔料、
有機顔料等を感光性樹脂に含有させた公知の種々の感光
性樹脂組成物から適宜選択して使用することができる。
また、カラーフィルタの透明基板としては、石英ガラ
ス、パイレックスガラス、合成石英板等の可撓性のない
リジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板
等の可撓性を有するフレキシブル材を用いることができ
る。この中で特にコーニング社製７０５９ガラスは、熱
膨脹率の小さい素材であり、寸法安定性および高温加熱
処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ
成分を含まない無アルカリガラスであるため、アクティ
ブマトリックス方式によるＬＣＤ用のカラーフィルタに
適している。The photosensitive resin composition for a black matrix and the photosensitive resin composition for each of the red, green, and blue coloring patterns used in the above-described method for producing a color filter of the present invention include a coloring agent. As dyes, inorganic pigments,
It can be appropriately selected and used from various known photosensitive resin compositions containing an organic pigment or the like in the photosensitive resin.
As the transparent substrate of the color filter, a rigid material having no flexibility such as quartz glass, Pyrex glass, or a synthetic quartz plate, or a flexible material having flexibility such as a transparent resin film or an optical resin plate is used. Can be. Among them, Corning 7059 glass is a material having a low coefficient of thermal expansion, excellent dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and is an alkali-free glass containing no alkali component in the glass. It is suitable for a matrix color filter for LCD.
【００５１】尚、本発明では、ブラックマトリックスの
形成と着色パターンの形成において、上述のような実施
形態の２種を組み合わせてもよい。In the present invention, the formation of the black matrix and the formation of the colored pattern may be performed by combining the two embodiments described above.
【００５２】[0052]
【実施例】次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。 （実施例１）まず、図１１に示されるような狭幅のスト
ライプ状の開口部と広幅のストライプ状の開口部を備え
た下記仕様のブラックマトリックス用のフォトマスク、
および、着色パターン用のフォトマスクを作製した。Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. (Embodiment 1) First, a photomask for a black matrix having the following specifications and having a narrow stripe opening and a wide stripe opening as shown in FIG.
In addition, a photomask for a colored pattern was manufactured.
【００５３】 ブラックマトリックス用のフォトマスク ・透明基材 ：厚み５．０ｍｍ、外形３３０×４３０ｍｍ ・開口部の幅 ：狭幅の開口部２８μｍ 広幅の開口部３６μｍ ・開口部のピッチｌ：１１０μｍ（狭幅、広幅共通） ・狭幅開口部と広幅開口部のピッチＬ：５５μｍ 着色パターン用のフォトマスク ・透明基材 ：厚み５．０ｍｍ、外形３３０×４３０ｍｍ ・開口部の幅 ：狭幅の開口部７２μｍ 広幅の開口部８０μｍ ・開口部のピッチｌ：１１０μｍ（狭幅、広幅共通） ・狭幅開口部と広幅開口部のピッチＬ：５５μｍ 次に、ブラックマトリックス用の感光性樹脂組成物（フ
ジハント（株）製ＣＫ−Ｓ１７１）をスピンコート法に
よりガラス基板（コーニング（株）製７０５９ガラス
（厚み０．７ｍｍ））上に塗布し乾燥して感光性樹脂層
（厚み１．７μｍ）を形成した。次いで、上記のブラッ
クマトリックス用のフォトマスクの狭幅の開口部を介し
て感光性樹脂層を露光（露光量３００ｍＪ）した。その
後、ブラックマトリックス用のフォトマスクを、ブラッ
クマトリックスのストライプ方向と直角方向に５５μｍ
移動し、広幅の開口部を介して感光性樹脂層を露光（露
光量１００ｍＪ）した。このような２回の露光を行った
後、感光性樹脂層を現像し、さらに洗浄、乾燥してスト
ライプ状のブラックマトリックスパターンを形成した。
このブラックマトリックスは、幅が３８μｍであり、中
央部における厚みが１．５μｍであり、両側から約５μ
ｍまでは、厚みが１．０μｍ以下であるような形状であ
った。 Photomask for black matrix • Transparent substrate: thickness 5.0 mm, outer shape 330 × 430 mm • Width of opening: narrow opening 28 μm wide opening 36 μm • opening pitch l: 110 μm (narrow) (Pitch L between narrow opening and wide opening: 55 μm photomask for colored pattern) Transparent substrate: thickness 5.0 mm, outer shape 330 × 430 mm ・ Width of opening: narrow opening 72 μm Wide opening 80 μm ・ Pitch l of opening: 110 μm (common for narrow and wide) ・ Pitch L between narrow opening and wide opening: 55 μm Next, a photosensitive resin composition for black matrix (Fujihunt ( Co., Ltd. CK-S171) is coated on a glass substrate (Corning Co., Ltd. 7059 glass (thickness 0.7 mm)) by a spin coating method and dried to form a photosensitive resin. It was formed (thickness 1.7 [mu] m). Next, the photosensitive resin layer was exposed to light (exposure amount: 300 mJ) through the narrow opening of the photomask for the black matrix. Thereafter, a photomask for the black matrix was placed in a direction perpendicular to the stripe direction of the black matrix by 55 μm.
The photosensitive resin layer was moved and exposed through a wide opening (exposure amount: 100 mJ). After performing such two exposures, the photosensitive resin layer was developed, washed and dried to form a stripe-shaped black matrix pattern.
This black matrix has a width of 38 μm, a thickness at the center of 1.5 μm, and about 5 μm from both sides.
Up to m, the shape was such that the thickness was 1.0 μm or less.
【００５４】次に、このガラス基板上に赤色の感光性樹
脂組成物（フジハント（株）製ＣＲ−２０００）をスピ
ンコート法により塗布し乾燥して感光性樹脂層（厚み
１．７μｍ）を形成した。次いで、上記の着色パターン
用のフォトマスクの狭幅の開口部を介して感光性樹脂層
を露光（露光量３００ｍＪ）した。その後、着色パター
ン用のフォトマスクを、着色パターンのストライプ方向
と直角方向に５５μｍ移動し、広幅の開口部を介して感
光性樹脂層を露光（露光量１００ｍＪ）した。このよう
な２回の露光を行った後、感光性樹脂層を現像し、さら
に洗浄、乾燥してストライプ状の赤色の着色パターンを
形成した。Next, a red photosensitive resin composition (CR-2000 manufactured by Fuji Hunt Co., Ltd.) is applied on this glass substrate by spin coating and dried to form a photosensitive resin layer (1.7 μm thick). did. Next, the photosensitive resin layer was exposed to light (exposure amount: 300 mJ) through the narrow opening of the photomask for the colored pattern. Thereafter, the photomask for the colored pattern was moved 55 μm in a direction perpendicular to the stripe direction of the colored pattern, and the photosensitive resin layer was exposed to light (exposure amount: 100 mJ) through a wide opening. After such two exposures, the photosensitive resin layer was developed, washed and dried to form a striped red colored pattern.
【００５５】同様にして、緑色の感光性樹脂組成物（フ
ジハント（株）製ＣＧ−２０００）を使用し、着色パタ
ーン用のフォトマスクによる２回の露光を行って緑色着
色パターンを形成した。さらに、青色の感光性樹脂組成
物（フジハント（株）製ＣＢ−２０００）を使用し、着
色パターン用のフォトマスクによる２回の露光を行って
青色着色パターンを形成した。Similarly, using a green photosensitive resin composition (CG-2000, manufactured by Fuji Hunt Co., Ltd.), exposure was performed twice using a photomask for a colored pattern to form a green colored pattern. Further, using a blue photosensitive resin composition (CB-2000 manufactured by Fuji Hunt Co., Ltd.), exposure was performed twice using a photomask for a colored pattern to form a blue colored pattern.
【００５６】このように製造したカラーフィルタの表面
凹凸を下記の測定方法により測定し、その結果を下記の
表１に示した。The surface unevenness of the color filter thus manufactured was measured by the following measuring method, and the results are shown in Table 1 below.
【００５７】表面凹凸（山−谷）の測定方法 ＴＥＮＣＯＲ社製 Ａｌｐｈａ−Ｓｔｅｐ３００膜厚計
を使用し、下記条件で一番高い点（山）と一番低い点
（谷）の段差を測定する。 Method for Measuring Surface Unevenness ( Crest- Valley) Using an Alpha-Step 300 film thickness meter manufactured by TENCOR, the step between the highest point (peak) and the lowest point (valley) is measured under the following conditions.
【００５８】 ・走査長 ：５００μｍ ・針荷重 ：１５ｍｇ また、上記のカラーフィルタ上に下記の条件で酸化イン
ジウムスズ（ＩＴＯ）からなる透明電極（厚み１５００
Å）を形成し、この透明電極の状態を評価して結果を下
記の表１に示した。Scan length: 500 μm Needle load: 15 mg Further, a transparent electrode (thickness 1500) made of indium tin oxide (ITO) on the above color filter under the following conditions:
Å) was formed, and the state of the transparent electrode was evaluated. The results are shown in Table 1 below.
【００５９】透明電極の形成条件 ・装 置 ：ＤＣマグネトロンスパッタ装置 ・基板温度 ：２００℃ ・真空度 ：５ｍＴｏｒｒ （比較例１）一方、比較例として、同一幅のストライプ
状の開口部を備えた下記仕様のブラックマトリックス用
のフォトマスク、および、着色パターン用のフォトマス
クを作製した。 Transparent electrode forming conditions and equipment: DC magnetron sputtering apparatus Substrate temperature: 200 ° C. Degree of vacuum: 5 mTorr (Comparative Example 1) On the other hand, as a comparative example, the following was provided with a stripe-shaped opening having the same width. A photomask for a black matrix and a photomask for a colored pattern with specifications were prepared.
【００６０】 ブラックマトリックス用のフォトマスク ・透明基材 ：厚み５．０ｍｍ、外形３３０×４３０ｍｍ ・開口部の幅 ：３６μｍ ・開口部のピッチ：１１０μｍ 着色パターン用のフォトマスク ・透明基材 ：厚み５．０ｍｍ、外形３３０×４３０ｍｍ ・開口部の幅 ：８０μｍ ・開口部のピッチ：１１０μｍ そして、実施例１において使用した各感光性樹脂組成物
を使用し、ブラックマトリックス形成時の露光を１回
（露光量４００ｍＪ）とし、また、着色パターン形成時
の露光を１回（露光量４００ｍＪ）とした他は、実施例
１と同様にしてカラーフィルタを作製した。 Photomask for black matrix / Transparent substrate: thickness 5.0 mm, outer shape 330 × 430 mm ・ Width of opening: 36 μm ・ Pitch of openings: 110 μm Photomask for colored pattern / transparent substrate: thickness 5 0.0 mm, outer shape 330 × 430 mm ・ Width of opening: 80 μm ・ Pitch of opening: 110 μm Then, using each photosensitive resin composition used in Example 1, exposure was performed once (exposure) when forming a black matrix. A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of light was 400 mJ) and that the exposure at the time of forming the colored pattern was performed once (exposure amount of 400 mJ).
【００６１】このように作製したカラーフィルタの表面
粗さを実施例１と同様に測定し、その結果を下記の表１
に示した。The surface roughness of the color filter thus produced was measured in the same manner as in Example 1, and the results were obtained as shown in Table 1 below.
It was shown to.
【００６２】また、上記のカラーフィルタ上に実施例１
と同様に透明電極を形成し、この透明電極の状態を評価
して結果を下記の表１に示した。Further, the first embodiment was applied to the above color filter.
A transparent electrode was formed in the same manner as described above, and the state of the transparent electrode was evaluated. The results are shown in Table 1 below.
【００６３】[0063]
【表１】 表１に示されるように、実施例１のカラーフィルタは、
表面平滑性が高く、また、形成された透明電極には断線
の発生はみられなかった。[Table 1] As shown in Table 1, the color filter of Example 1
The surface smoothness was high, and no disconnection was observed in the formed transparent electrode.
【００６４】これに対して、比較例１のカラーフィルタ
は、ブラックマトリックス上の着色パターンの重なり箇
所における凹凸による表面粗さが大きく、形成された透
明電極は、このブラックマトリックス上の凹凸箇所にお
いて断線がみられた。On the other hand, in the color filter of Comparative Example 1, the surface roughness due to the unevenness at the overlapping portion of the colored pattern on the black matrix was large, and the formed transparent electrode was disconnected at the uneven portion on the black matrix. Was seen.
【００６５】[0065]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればブ
ラックマトリックスを備える透明基板上に着色剤を含有
した感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層を所定の
パターンを有するフォトマスクを介して露光、現像を行
う操作を繰り返して、周辺部においてブラックマトリッ
クスに重なるように所望の色数の着色パターンを形成
し、上記の露光において露光パターンの周辺部の露光量
が中央部の露光量に比べて少ないようにするので、着色
パターンの周辺部が中央部よりも厚みの薄いものとな
り、これにより、着色パターンのブラックマトリックス
との重なり部分の盛り上がりが極めて小さくなり、した
がって、表面の凹凸が少なく透明電極の断線等の不良発
生が有効に防止された表面平滑性に優れるカラーフィル
タが可能となる。As described in detail above, according to the present invention, a photosensitive resin layer containing a colorant is formed on a transparent substrate having a black matrix, and the photosensitive resin layer is formed into a photo-resist having a predetermined pattern. The operation of exposing and developing through a mask is repeated to form a colored pattern of a desired number of colors so as to overlap the black matrix in the peripheral portion. Since it is smaller than the exposure amount, the peripheral portion of the colored pattern is thinner than the central portion, whereby the bulge of the overlapping portion of the colored pattern with the black matrix is extremely small, and therefore, the surface It is possible to provide a color filter having excellent surface smoothness, which has less unevenness and effectively prevents defects such as disconnection of the transparent electrode.
【図１】本発明のカラーフィルタの製造方法により製造
されるカラーフィルタの一例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a color filter manufactured by a method for manufacturing a color filter of the present invention.
【図２】本発明によるカラーフィルタの製造方法を説明
するための工程図である。FIG. 2 is a process diagram illustrating a method of manufacturing a color filter according to the present invention.
【図３】本発明のカラーフィルタの製造方法における露
光パターンの露光量を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining an exposure amount of an exposure pattern in the method for manufacturing a color filter of the present invention.
【図４】本発明によるカラーフィルタの製造方法の他の
例を説明するための工程図である。FIG. 4 is a process chart for explaining another example of the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
【図５】本発明によるカラーフィルタの製造方法の他の
例を説明するための工程図である。FIG. 5 is a process chart for explaining another example of the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
【図６】本発明によるカラーフィルタの製造方法に使用
できるフォトマスクの例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing an example of a photomask that can be used in the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
【図７】本発明によるカラーフィルタの製造方法に使用
できるフォトマスクの例を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing an example of a photomask that can be used in the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
【図８】本発明によるカラーフィルタの製造方法の他の
例を説明するための図である。FIG. 8 is a view for explaining another example of the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
【図９】本発明によるカラーフィルタの製造方法の他の
例を説明するための工程図である。FIG. 9 is a process chart for explaining another example of the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
【図１０】本発明によるカラーフィルタの製造方法の他
の例を説明するための工程図である。FIG. 10 is a process diagram for explaining another example of the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
【図１１】本発明によるカラーフィルタの製造方法に使
用できるフォトマスクの例を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing an example of a photomask that can be used in the method for manufacturing a color filter according to the present invention.
【図１２】従来のカラーフィルタの一例を示す概略構成
図である。FIG. 12 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional color filter.
【図１３】図１２に示される従来のカラーフィルタにお
ける透明電極の欠陥を示す概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a defect of a transparent electrode in the conventional color filter shown in FIG.
１…カラーフィルタ ２，１２，２２，３２，４２，５２…透明基板 ３，１３ＢＭ，２３ＢＭ，３３ＢＭ，４３ＢＭ，５３Ｂ
Ｍ…ブラックマトリックス １３，２３，３３，４３，５３…ブラックマトリックス
用感光性樹脂層 １４Ｒ，２４Ｒ，３４Ｒ，４４Ｒ，５４Ｒ…赤色の着色
パターン １４，２４，３４，４４…着色パターン用感光性樹脂層 １５ＢＭ，２５ＢＭ，３５ＢＭ，３５´ＢＭ，４５Ｂ
Ｍ，５５ＢＭ…ブラックマトリックス用のフォトマスク １５Ｒ，２５Ｒ，３５Ｒ，３５´Ｒ，４５Ｒ…赤色の着
色パターン用のフォトマスクDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color filter 2,12,22,32,42,52 ... Transparent substrate 3,13BM, 23BM, 33BM, 43BM, 53B
M: black matrix 13, 23, 33, 43, 53 ... photosensitive resin layer for black matrix 14R, 24R, 34R, 44R, 54R ... red colored pattern 14, 24, 34, 44 ... photosensitive resin layer for colored pattern 15BM, 25BM, 35BM, 35'BM, 45B
M, 55BM: Photomask for black matrix 15R, 25R, 35R, 35'R, 45R: Photomask for red coloring pattern
Claims (7)
上に着色剤を含有した感光性樹脂層を形成し、所定のパ
ターンを有するフォトマスクを介して露光パターンの周
辺部の少なくとも一部における露光量が中央部の露光量
に比べて少ないような露光を前記感光性樹脂層に対して
行って現像し透明基板上に着色パターンを形成し、この
操作を繰り返すことにより、所望の色数の着色パターン
をその周辺部の少なくとも一部において前記ブラックマ
トリックスに重なるように形成することを特徴としたカ
ラーフィルタの製造方法。1. A photosensitive resin layer containing a colorant is formed on a transparent substrate having a black matrix, and an exposure amount in at least a part of a peripheral portion of an exposure pattern is set at a center through a photomask having a predetermined pattern. The photosensitive resin layer is exposed to light less than the exposure amount of the part and developed to form a colored pattern on the transparent substrate, and by repeating this operation, a colored pattern having a desired number of colors is formed. A method of manufacturing a color filter, characterized in that at least a part of a peripheral portion is formed so as to overlap the black matrix.
部の少なくとも一部にハーフトーン層を備えるハーフト
ーンマスクを使用することを特徴とする請求項１に記載
のカラーフィルタの製造方法。2. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein a halftone mask having a halftone layer on at least a part of a peripheral portion of an opening is used as the photomask.
口部の周縁部の一部に光屈折層を備えるフォトマスクを
使用することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィ
ルタの製造方法。3. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein a photomask having a photorefractive layer at least at a part of a peripheral portion of the opening is used as the photomask.
さの異なる複数のフォトマスクを使用し、複数回の露光
を行うことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィル
タの製造方法。4. The method according to claim 1, wherein a plurality of exposures are performed using a plurality of photomasks having different sizes of openings as the photomask.
移動させて複数回の露光を行うことを特徴とする請求項
１に記載のカラーフィルタの製造方法。5. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein a plurality of exposures are performed by moving a photomask having a predetermined pattern.
の間に所定の間隙を設け、散乱光による露光から平行光
による露光に移行して、あるいは、平行光による露光か
ら散乱光による露光に移行して露光を行うことを特徴と
する請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。6. A predetermined gap is provided between the photosensitive resin layer and the photomask to shift from exposure with scattered light to exposure with parallel light, or from exposure with parallel light to exposure with scattered light. The method according to claim 1, wherein the exposure is performed after shifting.
脂層を形成し、ブラックマトリックス用のパターンを有
するフォトマスクを介して露光パターンの周辺部の少な
くとも一部における露光量が中央部の露光量に比べて少
ないような露光を前記感光性樹脂層に対して行って現像
し透明基板上にブラックマトリックスを形成することを
特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のカ
ラーフィルタの製造方法。7. A photosensitive resin layer containing a colorant is formed on a transparent substrate, and an exposure amount in at least a part of a peripheral portion of the exposure pattern is set at a central portion through a photomask having a pattern for a black matrix. The color according to any one of claims 1 to 6, wherein the photosensitive resin layer is exposed to light having a smaller amount than an exposure amount and developed to form a black matrix on a transparent substrate. Manufacturing method of filter.
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