JPH02103501A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、テレビ、ビデオモニタあるいは、コンピュー
タのデイスプレィ及びイメージスキャナー等に利用する
ことができる、液晶、イメーンセンサーと組み合わせて
用いるのに好適なカラーフィルタの製造方法に関する。

従来の技術 光の透過量あるいは、反射量を制御する液晶とカラーフ
ィルタを構成要素とするカラー液晶表示装置において、
そのカラーフィルタとしては、染色法、印刷法等により
赤、緑、青の画素及びブラックマトリックスをガラス基
板上に形成したものが使用されている。特に高精細度の
画像の要求のものには、染色法で作成されたカラーフィ
ルタが主流である。カラーイメージスキャナーにおいて
も同様である。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、染色法によるカラーフィルタは、染色基
材にゼラチン等の天然感光樹脂やアミン変性ポリビニー
ルアルコール等の感光性合成樹脂に酸性染料等の染料で
染色して作成するが、耐光性、耐熱性、耐湿性などの信
頼性に問題がある。又、印刷法によるもの叫　熱硬化樹
脂又は、紫外線硬化樹脂に顔料を分散したインクを用い
て作成するが高精細度のパターンの作成及び表面平滑性
に問題がある。

そこで本発明者らは、ハロメチルオキサジアゾール系化
合物及びハロメチル−５−）！Ｊアジン系化合物から選
択された少なくとも一種からなる光重合開始剤を用いた
高感度の感光性樹脂をバインダーとした顔料分散のカラ
ーフィルタを提案した。

しかしその光重合開始剤は、光によってラジカルを生成
し、多官能アクリレート等の光重合可能なモノマーの重
合を開始する時、酸素が存在すると重合反応を停止しパ
ターン形成に耐えうる重合体を作ることが出来ない。そ
のためこの酸素を、特に空気中からの酸素の拡散を遮断
するために上記感光性樹脂膜の表面にポリビニールアル
コール等からなる酸素を遮断する膜（以下、酸素遮断膜
と略記）を設けその後所定のパターンを有したフォトマ
スクを介して、露光し、現像、加熱硬化させて、赤、緑
、青、の画素及び画素間の光遮断のためのブラックマト
リックスを順次作成した。近年高画質化の動きと共にカ
ラーフィルタの高細度化の要求が強まり１０μｍ以下の
解像度が必要になった。この工程において所定の位置に
１０μｍ以下のパターンを形成する時に現像時にパター
ンの剥離及び細りをなくすために露光量を増加する必要
がある。しかしこの場合マスクエッヂの回折光の強度が
増加し所定のパターン寸法より増大してしまう問題を生
じた。

本発明は、従来のこのような課題を解決することを目的
とする。

課題を解決するための手段 本発明は、透明基板上に、光を遮断するブラックマトリ
ックスを設け、その表面に赤、緑、青色のうち一色の色
素材料を分散させた光重合型感光樹脂を塗布、乾燥し、
更にその表面に上記感光性樹脂の感光感度波長領域で光
漂白するを機化合物を含有する酸素遮断膜を形成し、塗
布面より所定のパターンを設けたフォトマスクを介して
露光し、重合感度以下の露光部を現像除去し、残存部を
熱硬化させて、一色のパターンを形成し、順次他色につ
いても前記工程を繰り返して複数色の画素を形成しカラ
ーフィルタの製造する。

作用 本発明は、顔料を分散した感光性樹脂を用いることによ
る耐環境性の良好な特性を生かし、且つ本発明の工程に
より高精細度、表面平滑性良好なパターンが得られるカ
ラーフィルタの製造ができる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明のカラーフィルタの製造方法製造方法を
示す工程説明図である。

第１図（ａ）において、ガラス等の透明な材料よりなる
基材１に黒色顔料を分散させた黒色の光重合性感光性樹
脂（以下レジストと略記）２を塗布、更に本発明の光漂
白性有機化合物を含有した酸素遮断膜３を塗布乾燥した
ものを、所望のパターンが描画されたマスク４を介して
、高圧水銀ランプより出射され光学系（図示せず）によ
り均一露光パワーで平行化された紫外光線で照射しマス
クのパターンを前記レジストに焼きつける。ついで、別
の工程である現像工程で、非照射部のレジストを除去さ
せ、続いて硬化工程で残っている光照射部のレジストを
熱的に硬化させて、第１図（ｂ）に示すような基材１の
上にストライブ状または直交格子状の第１の画素である
黒色部（ブラックマトリックス）５を作成する。

ついで、以下第１図に示すような工程で所定の位置に色
材（例えば有機顔料）を分散させたレジストを用いて赤
、緑、青の画素パターンを順次形成する。

光硬化型フォトレジストの材料としては、アクリロイド
系感光樹脂より成る、例えば富士ハントエレクトロニク
ステクノロジー社製の顔料充填レジスト、すなわち青色
レジスト（商標名カラーモザイクＲ１略称ＣＲ）、　　
緑色レジスト（商標名カラーモザイクＧ１　　略称ＣＧ
）、赤色レジスト（商標名カラーモザイクＲ１略称ＣＲ
）、黒色レジスト（商標名カラーモザイクに１　　略称
ＣＫ）を用いた。酸素遮断膜材料としては、ポリビニー
ルアルコール、プルラン等の水溶性ポリマーを用いた。

光漂白性イず機化合物としては、芳香族ジアゾニュム塩
か用いられ例えば、下記の一般式に示すものが挙げられ
る。

ＺｎＣ■４．　　Ｆ　ｅＣＩ、！ その他ジアゾキノンスルフォンサン、０−ナフトキノン
ジアジド、ニトロン化合物等もある。膜厚としては、１
〜２μｍが適正であった。現像剤としては、１重量％の
炭酸ソーダ水溶液を用いた。

実施例−１ 黒色レンスト（商標名カラーモザイクに１　　略称ＣＫ
）を用いてガラス基板上にスピンコード法で１μｍの厚
みの膜を形成した。プリベーク温度は、８５Ｃ，５ｍ１
ｎで行った。次に本発明のポリビニールアルコールに光
漂白剤４−モルフォリハ゛ンｔ°ンＩ−シ゛アソ゛ニウ
ムコロライドＩ／２ＺｎＣ１２を溶解した酸素遮断膜を
　１μｍの厚みに上記方法、条件で形成した。つぎに５
μｍのライン／スペースのフォトマスクを用いて露光、
露光後加熱（ＦＥＢ）、現像、水洗、乾繰を行ってパタ
ーン作成した。

比較例−１ 光漂白剤を含有していない酸素遮断膜を用いた以外は、
実施例−１と同様にパターンを作成した。

第２図に露光量と設計線幅からのずれ蚤を、本発明と従
来例との比較で示した。

明らかに本発明の方がパターン精度において優れている
ことが確認できる。

発明の効果 本発明に係るカラーフィルタ製造方法よれば、高品位画
質、高信順性且つ安価なカラー表示体を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のカラーフィルタ製造方法の一実施例を
示す工程図、第２図は露光量とずれ量との関係を示すグ
ラフである。 １・・・・基材、２、・・・・塗布フォトレジスト、３
・・・・酸素遮断膜、５、・・・・画素パターン。 代理人の氏名　弁理士　栗野重孝　はか１８第 ］ 図 （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に、光を遮断するブラックマトリック
   スを設け、その表面に赤、緑、青色のうち一色の色素材
   料を分散させた光重合型感光性樹脂を塗布、乾燥し、更
   にその表面に重合を停止させる酸素を遮断し、かつ前記
   感光性樹脂の感光感度波長領域で光漂白する有機化合物
   を含有する高分子膜を形成し、塗布面に所定のマスクパ
   ターンを通して露光し、未露光部及び酸素を遮断する膜
   を現像除去し、残存部を熱硬化させて、一色のパターン
   を形成し、順次他色についても前記工程を繰り返して複
   数色の画素を形成することを特徴とするカラーフィルタ
   の製造方法。
2. （２）光を遮断するブラックマトリックスがカーボン、
   酸化チタン等の黒色色材を分散させた感光性樹脂または
   、クロム、酸化クロム等の金属膜を用いてフォトリソグ
   ラフィで作成した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。