JPH02293702A

JPH02293702A - カラーフィルタの製造法

Info

Publication number: JPH02293702A
Application number: JP1114722A
Authority: JP
Inventors: Takashi Inami; 敬井波; Hirozo Takegawa; 武川　博三; Ryutaro Akutagawa; 竜太郎芥川
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-05-08
Filing date: 1989-05-08
Publication date: 1990-12-04

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液晶用カラーテレビ、ＣＯＤカメラ等に用いら
れるカラーフィルタの製造法に関するものである。

従来の技術カラーフィルタの製造法としては、従来は染色法が用い
られてきたが、最近これに代わり顔料をフォトレジスト
に混ぜた着色感光性樹脂を用いる方法が提案されている
。この製造法により作製したカラーフィルタの断面を第
７図に示す。

黒色感光性樹脂を透明基板（例えばガラス）１に塗布し
、フォトマスクを当て露光し、現像、水洗、乾燥を行い
黒色パターン２を形成する。次に赤色感光性樹脂を透明
基板１に塗布し、フォトマスクを当て露光し、現像、水
洗、乾燥を行い赤色パターン３を形成する。同様の手順
、を繰り返し、緑色パターン４、青色パターン５を形成
していた。

発明が解決しようとする課題しかし、上記の製造法では第７図に示すようにパターン
ずれを起こし、黒色パターン１と画素パターンが重なる
と突起６を生じていた。この上に透明導電膜（例えばＩ
Ｔｏ）等の電極（図示せず）を形成すると、対向するパ
ネルの電極（図示せず）に接触しショートを起こす（以
下、対向ショートと呼ぶ）という課題があった。また他
方ては、パターン同士のずれにより無着色領域７が生じ
、光もれを起こすという課題があった。この原因は、黒
色パターン１の形成に続き、画素パターンの形成を行う
必要があり、その際それぞれのフォトマスクの位置合わ
せをしなければならず、しかも通常の露光機の位置合わ
せ精度は、±２〜３μｍあり、パターンずれが避けがた
いからであった。

本発明はかかる従来のカラーフィルタの製造法の課題に
鑑み、対向ショートがなく、光もれのないカラーフィル
タの製造法を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段本発明は、透明基板上に黒色顔料（第１の顔料）を分散
させたレジスト材を塗布番乾燥し第１の被膜を形成した
のち、塗布面側から、被膜との間に距離をとって設置し
たフォトマスクを介して露光を行い、現像、硬化させて
第１のパターンを形成する工程、次に第２の顔料を分散
させたレジスト材を塗布、乾燥し第２の被膜を形成し、
フォトマスクを介し露光を行い、現像、硬化させて第２
のパターンを形成する工程と、以後必要なパターン数だ
け同じ工程を繰り返すものである。

作用本発明は、黒色パターンと画素パターンのそれぞれ端部
を重ね合わせるようにすること番廼より、光もれがなく
なる。また黒色パターンの端部を薄く、中央部が厚い山
型のパターン形成を行えば、画素との重なり部の突起も
小さくなり、対向ショートを起こす割合も少なくなる。

実施例以下、本発明の一実施例をネガ型レジスト材を使用した
場合を例にして、第１〜６図の工程断面図に基すき説明
する。

第１図に示すように、透明基板１に黒色レジスト（商品
名カラーモザイクＫ：富士ハントエレクトロニクステク
ノロジー社製）をスピンナーで約１μｍの膜厚になるよ
うに塗布し、ホットプレートで１００″Ｃ１　１分間の
プリベータを行い、黒色レジスト膜８を形成する。さら
に黒色レジスト膜８上にポリビニールアルコールをスピ
ンナーで塗布し、ホットプレートで１００’Ｃ，１分間
のプリベークを行い、酸素遮断膜９を形成する。これは
露光時に活性基と酸素の結合を防止するためのものであ
る。次に、塗布面に対して２０μｍの間隙をとってフォ
トマスク１ｏを設置し、２０ｍＪ／ｃｍ２の強度で露光
した。このときフォトマスクのパターン線幅は１５μｍ
で、実際のレジスト膜として必要な２０μｍより細くし
ている。

露光後、ホットプレートで１ｏｏ℃、１分間加熱を行っ
た後、１重量％炭酸ソーダ水溶液に１分間浸漬し現像を
行い、水洗をし、コンペクンヨンオーブンで２００’０
１　１５分間加熱し、第２図に示すような黒色パターン
１１が形成される。

次に第３図に示すように、赤色レジスト（同カラーモサ
イクＲ；同社製）をスピンナーで約１μｍの膜厚になる
ように塗布し、ホットプレートで１００″Ｃ，　　１分
間のプリベータを行い、赤色レジスト膜１２を形成し、
黒色パターン形成時と同様に酸素遮断膜９を形成する。

そして黒色パターン間距離（１４０μｍ）より大きな開
口部の赤色用フォトマスク１３（開口部＝　１５０μｍ
）を当て２０ｍＪ／ａｍ２の強度で露光した。黒色パタ
ーン１２形成時と同様にして、露光後加熱、現像、水洗
、加熱を行い、赤色パターン１４を形成する。

次に、第４図に示すように、赤色パターン１４形成と全
く同様の手順で、緑色レジスト（同カラーモザイクＧ：
同社製）、青色レジスト（同カラーモザイクＢ；同社製
）を使用し、緑色パターン１５、青色パターン１６を形
成する。

次にこの一実施例の構成における作用を説明する。

まず塗布面側よりフォトマスク１０を当て、レジスト膜
との間に２０μｍのプロキシミティをとって露光を行え
ば、光の回折によりレジスト膜上における露光量分布は
第５図（ａ）のようになる。

一方、第６図は露光量と残膜率の関係を示したグラフで
．ＥＩ以上の露光量をレジスト表面に照射すれば現像に
対して溶解せず膜厚は最初の値を維持するが（残膜率”
１）、Ｅ＋以下では現像によって表面が溶解し膜厚が減
少する（残膜率１以下）。この図より、ＥＩ＝１０ｍＪ
／ｃｍ２であるから、第５図（ａ）において露光量がＥ
１以下の部分ては膜厚が徐々に減少し、またＥθ”７ｍ
Ｊ／ｃｍ２で膜はなくなる。従って黒色パターンは第５
図（ｂ）のような台形の断面形状になり、底辺の長さは
２０μｍで所定の線幅となる。

このような黒色パターン上に、開口部の大きなフォトマ
スクを当て露光を行うと、黒色パターンと画素パターン
のそれぞれ端部が重なり（重なっているところは、透過
光が少なくなり黒くなる）、光もれはなくなることにな
る。また、黒色パターンは端部が薄いため重なり部の突
起１７は大きなものとはならない。

発明の効果以上、述べてきたように本発明によれば、露光機のマス
ク合わせの精度範囲内で、光もれがなく、突起が小さい
ために対向ショートを起こしにくいカラーフィルタの製
造ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明のカラーフィルタの製造法の一
実施例を示す工程図、第５図（ａ）は同実施例における
黒色用マスクをレジスト面より２０μｍ離して露光した
ときのレジスト面上の露光量分布を示すグラフ、第５図
（ｂ）はその現像後の黒色パターンの断面図、第６図は
同実施例の黒色レジストの残膜率と露光量の関係を示し
たグラフ、第７図は従来の製造法により作成したカラー
フィルタの断面図である。１・・・透明基板、６・・・突起、１０・・・黒色用フ
ォトマスク、１１・・・黒色パターン、１４・・・赤色
パターン、１５・・・緑色パターン、１６・・・青色パ
タ一ン、　１７・・・突起。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名豫Ｖをー１１一

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明基板上に第１の顔料を分散させたレジスト材
を塗布及び乾燥し、第１の被膜を形成したのち、塗布面
側から、被膜との間に距離をとって設置したフォトマス
クを介して露光を行い、現像、硬化させて第１のパター
ンを形成する工程、次に第２の顔料を分散させたレジス
ト材を塗布及び乾燥し第２の被膜を形成し、フォトマス
クを介し露光を行い、現像、硬化させて第２のパターン
を形成する工程、以下必要なパターン数だけ同じ工程を
繰り返すことを特徴とするカラーフィルタの製造法。
（２）第１のパターンを形成するに際し、前記フォトマ
スクのパターン線幅は、被膜パターンに必要な線幅より
細くしたものであることを特徴とする請求項１記載のカ
ラーフィルタの製造法。
（３）第２以降のパターンを形成する工程において、フ
ォトマスクの開口部は被膜パターンに必要な寸法より大
きくすることを特徴とする請求項１記載のカラーフィル
タの製造法。