JPH06208018A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

カラーフィルタの製造方法

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JPH06208018A
JPH06208018A JP284293A JP284293A JPH06208018A JP H06208018 A JPH06208018 A JP H06208018A JP 284293 A JP284293 A JP 284293A JP 284293 A JP284293 A JP 284293A JP H06208018 A JPH06208018 A JP H06208018A
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JP
Japan
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black matrix
filter
color
glass substrate
color filter
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Application number
JP284293A
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English (en)
Inventor
Shinichi Ogawa
伸一 小川
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブラックマトリクスの幅を均一にでき、しか
も遮光性に制限を生じない電気抵抗の低い材料をブラッ
クマトリクスに使うことができるようにする。 【構成】 ガラス基板1の上にブラックマトリクス2を
形成し、しかる後に各色のフィルタ部5、6、7を形成
する。この形成の際、各色のフィルタ部5、6、7を、
その端がブラックマトリクス2の上に位置するように行
うので、各色のフィルタ部5、6、7の位置合わせが比
較的精度よくなされ、その結果としてブラックマトリク
ス2の幅が均一となる。また、ITO電極3を間にし
て、ブラックマトリクス2と各色のフィルタ部5、6、
7とが形成され、ブラックマトリクス2と各色のフィル
タ部5、6、7とが直接に重なることがないので、これ
によりブラックマトリクス2に電気抵抗の低い金属や樹
脂を使っても、膜質の低下がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置などの表
示装置のカラー化に用いられるカラーフィルタの製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】上記カラーフィルタは、図3に示すよう
に、赤(R)色用フィルタ部5、緑(G)色用フィルタ
部6、青(B)色用フィルタ部7を1組として複数組が
ガラス基板上に形成されており、赤色、緑色、青色の各
フィルタ部5、6、7が形成されていない部分にはブラ
ックマトリクス8が形成されている。
【0003】このように構成されたカラーフィルタの製
造方法としては、図4に示す方法が提案されている{特
開昭61−272720号や日経産業新聞(1990.10.22
付の日本ペイントによる液晶用カラーフィルタ)}。そ
の方法は、以下のように行われる。
【0004】先ず、図4(a)に示すように、ガラス基
板1上の全面に、ITO電極3とポジレジスト4とをこ
の順に塗布する。
【0005】次に、露光・現像してポジレジスト4の一
部を除去して、カラーフィルタを形成すべきITO電極
3部分を露出させ、この状態の基板を電着浴に浸して電
圧を印加し、露出したITO電極3部分の上に電着カラ
ーフィルタを析出させ、続いて水洗し、ベークすること
により、例えば硬化した赤色用フィルタ部5を得る{図
4(b)参照}。このプロセスを同様に繰り返して、図
4(c)及び(d)に示すように緑色用フィルタ部6、
青色用フィルタ部7を得る。
【0006】最後に、図4(e)に示すようにポジレジ
スト4の残っている部分を剥離し、この状態の基板を黒
色用の電着液に浸して電着し、各色のフィルタ部5、
6、7の間にブラックマトリクス8を形成する。
【0007】更には、上記方法の改良方法が提案されて
いる(EID90-120:日本IBM)。この改良方法は、ガ
ラス基板上の全面にITO電極をスパッターあるいは蒸
着により形成し、そのITO電極の上に、有機顔料を混
合した黒色ネガ型感光性樹脂を使用してブラックマトリ
クスを形成する。次に、ブラックマトリクスの上にポジ
レジストを塗布し、続いてブラックマトリクスよりも広
い光透過域を有するフォトマスクを使用し、露光、現像
してフィルタ部を形成すべきITO電極部分を露出させ
る。その後、前述の方法と同様にして、赤色、緑色、青
色の各フィルタ部を電着により形成する方法である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図4にて説
明した方法による場合には、ITO電極の上に各色のフ
ィルタ部5、6、7を形成した後にブラックマトリクス
8を形成するため、各色のフィルタ部5、6、7の形成
位置がずれることにより、図3に示したようにブラック
マトリクス8の幅がばらつくという問題がある。
【0009】一方、改良方法による場合には、ブラック
マトリクスを形成した後にフィルタ部を形成するもの
の、ブラックマトリクスに電気抵抗の低い材料を使う
と、その後の電着によるフィルタ部形成の際にブラック
マトリクス上にもフィルタ部が形成されてブラックマト
リクス上の膜質が悪くなるので、これを防止するために
高い電気抵抗を有する有機材料を使う必要が生じ、その
結果として遮光性に制限が招来されるという問題があ
る。
【0010】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、ブラックマトリクスの幅
を均一にでき、しかも遮光性に制限を生じない電気抵抗
の低い材料をブラックマトリクスに使うことができるカ
ラーフィルタの製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
の製造方法は、ガラス基板上に赤色用フィルタ部、緑色
用フィルタ部および青色用フィルタ部が所定のパターン
に形成され、フィルタ部の非形成部分にブラックマトリ
クスが形成されているカラーフィルタの製造方法におい
て、ガラス基板上に、電気抵抗が低く、かつ遮光率が高
い顔料を分散させた樹脂または金属からなるブラックマ
トリクスを所定パターンに形成する工程と、該ブラック
マトリクスの上の全面に透明電極を形成する工程と、該
透明電極の上にレジスト膜を形成する工程と、該レジス
ト膜の一部を除去し、露出した透明電極部分の上に赤色
用フィルタ部を、その端が該ブラックマトリクスの上に
位置する状態に形成する工程と、該レジスト膜の一部を
除去し、露出した透明電極部分の上に緑色用フィルタ部
を、その端が該ブラックマトリクスの上に位置する状態
に形成する工程と、該レジスト膜の一部を除去し、露出
した透明電極部分の上に青色用フィルタ部を、その端が
該ブラックマトリクスの上に位置する状態に形成する工
程と、を含んでおり、そのことにより上記目的が達成さ
れる。
【0012】
【作用】本発明にあっては、ガラス基板の上にブラック
マトリクスを形成し、しかる後に各色のフィルタ部を形
成する。この形成の際、各色のフィルタ部を、その端が
ブラックマトリクスの上に位置するように行うので、各
色のフィルタ部の位置合わせが比較的精度よくなされ、
その結果としてブラックマトリクスの幅が均一となる。
また、透明電極を間にして、ブラックマトリクスと各色
のフィルタ部とが形成され、ブラックマトリクスと各色
のフィルタ部とが直接に重なることがないので、これに
よりブラックマトリクスに電気抵抗の低い金属や樹脂を
使っても、膜質の低下がなくなる。
【0013】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0014】図1は、本実施例の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。先ず、図1(a)
に示すように、例えばコーニング7059からなるガラ
ス基板1上に、ブラックマトリクス用のクロム膜をスパ
ッターにより形成し、そのクロム膜の上にフォトレジス
ト(OFPR5000)を塗布し、そのあと露光、現
像、ベイクを行った後、SF6ガスでドライエッチング
を行い、ガラス基板1上にクロムからなるブラックマト
リクスパターン2を形成する。
【0015】次に、図1(b)に示すように、ブラック
マトリクスパターン2が形成されたガラス基板1上の全
面にITO電極3をスパッターにより形成し、更にIT
O電極3上の全面にポジ型レジスト4を塗布する。
【0016】次に、図1(c)に示すように、ポジ型レ
ジスト4の一部を除去して、その除去した部分に、赤色
のフィルタ部5を形成する。これを詳述すると、ポジ型
レジスト4の一部を除去した部分の端が、その下にある
ブラックマトリクス2の幅内に収まるように、即ちブラ
ックマトリクス2の上にあるように位置合わせし、その
後露光、現像を行って、赤色のフィルタ部5を形成すべ
きITO電極3部分を露出させる。かかる状態のガラス
基板1を後述する電着液浴に浸し、50Vの電圧を印加
して赤色のフィルタ部5を形成する。上記電着液浴は、
例えば赤色の顔料に黄色の顔料を30%添加した平均粒
径が0.17μmの顔料を、アクリル系の樹脂に1/5
の割合で分散し、PHを9以下としたものを使用した。
【0017】次に、図1(d)に示すように、更にポジ
型レジスト4の一部を除去して、その除去した部分に、
緑色のフィルタ部6を形成する。これを詳述すると、ポ
ジ型レジスト4の一部を除去した部分の端が、その下に
あるブラックマトリクス2の上にあるように位置合わせ
し、その後露光、現像を行って、緑色のフィルタ部6を
形成すべきITO電極3部分を露出させる。かかる状態
のガラス基板1を後述する電着液浴に浸し、55Vの電
圧を印加して緑色のフィルタ部6を形成する。この場合
の電着液浴としては、例えば緑色の顔料に黄色の顔料を
40%添加した平均粒径が0.12μmの顔料を、アク
リル系樹脂内に1/5の割合で分散し、PHを9以下と
したものを使用した。
【0018】次に、図1(e)に示すように、ガラス基
板1の全面に紫外線光を照射してポジ型レジスト4を現
像して除去し、赤色及び緑色のフィルタ部5、6の形成
されていないITO電極3部分の上を露出させる。かか
る状態のガラス基板1を後述する電着液浴に浸し、50
Vの電圧を印加して青色のフィルタ部7を形成する。こ
の場合の電着液浴としては、例えば青色の顔料に黄色の
顔料を30%添加した平均粒径が0.1μmの顔料を、
アクリル系樹脂内に1/5の割合で分散し、PHが9以
下のものを使用した。
【0019】したがって、本実施例による場合には、ブ
ラックマトリクス2の後に各色のフィルタ部5、6、7
を形成すると共に、各色のフィルタ部5、6、7の形成
の際の位置合わせを、各色のフィルタ部5、6、7の端
がブラックマトリクス2の上に位置するようにして行っ
ている。即ち、各色のフィルタ部の形状が先に形成され
たブラックマトリクスのパターンによって自動的に決め
られるように行っている。よって、図2(平面図)に示
すようにブラックマトリクス2の幅がほぼ一定であり、
各色のフィルタ部5、6、7に形状ムラがないカラーフ
ィルタを製造することが可能になる。また、ITO電極
3を間にして、ブラックマトリクス2と各色のフィルタ
部5、6、7とが形成され、ブラックマトリクス2と各
色のフィルタ部5、6、7とが直接に重なることがない
ので、これによりブラックマトリクス2に電気抵抗の低
いクロムを使っても、膜質の低下がなくなる。
【0020】上記実施例ではブラックマトリクス2にク
ロムを使用しているが、本発明はこれに限らず、他の金
属や、電気抵抗が低く、かつ遮光率が高い顔料を分散さ
せた樹脂を使用することができる。
【0021】なお、上記電気抵抗が低く、かつ遮光率が
高い顔料を分散させた樹脂を使用する場合の製造方法の
一例を以下に説明する。コーニング7059からなるガ
ラス基板1の上に、カーボンブラックを分散したネガ型
感光性樹脂(抵抗値109Ωcm)を塗布し、そのあと
露光、現像を行ってブラックマトリクス2を形成する。
なお、ブラックマトリクス2は、例えばその膜厚を1.
5μmとし、透過率を可視光線の平均で1%以下にする
のが好ましい。ブラックマトリクス2を形成した後は、
前同様に全面にITO電極3をスパッターにより蒸着
し、ポジ型フォトレジスト4をその上に塗布し、順次、
フィルタ部を形成すべき部分のITO電極3を露出させ
て電着により各色のフィルタ部分5、6、7を形成す
る。
【0022】樹脂を使用するこの例では、顔料にカーボ
ンブラックを使用し、樹脂にネガ型感光性樹脂を使用し
ているが、顔料及び樹脂共に他の材料を使用することが
できる。
【0023】上記実施例では各色のフィルタ部を赤、
緑、青の順に形成しているが、本発明はこれに限らず、
順序は任意である。例えば、形成順序を赤、青、緑の
順、あるいは青、緑、赤の順等としてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上詳述したように本発明による場合に
は、各色のフィルタ部とブラックマトリクスとが接触し
ない構成であるので、ブラックマトリクスの材料を電気
抵抗率に関係なく選択使用することが可能となり、金属
あるいは抵抗の低い樹脂を使用しても支障がない。ま
た、各色のフィルタ部がその端をブラックマトリクスの
上に位置するように形成されるため、即ち各色のフィル
タ部の形状が先に形成されたブラックマトリクスのパタ
ーンによって自動的に決められた状態で各色のフィルタ
部が形成されるため、形状ムラのない均一なブラックマ
トリクスを有するカラーフィルタの実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラーフィルタの製造方法を説明する
ための工程図。
【図2】本発明方法により製造されたカラーフィルタを
部分的に示す平面図。
【図3】従来方法により製造されたカラーフィルタを部
分的に示す平面図。
【図4】従来のカラーフィルタの製造方法を説明するた
めの工程図。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 ブラックマトリクス 3 ITO電極 4 ポジ型レジスト 5 赤色のフィルタ部 6 緑色のフィルタ部 7 青色のフィルタ部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス基板上に赤色用フィルタ部、緑色
    用フィルタ部および青色用フィルタ部が所定のパターン
    に形成され、フィルタ部の非形成部分にブラックマトリ
    クスが形成されているカラーフィルタの製造方法におい
    て、 ガラス基板上に、電気抵抗が低く、かつ遮光率が高い顔
    料を分散させた樹脂または金属からなるブラックマトリ
    クスを所定パターンに形成する工程と、 該ブラックマトリクスの上の全面に透明電極を形成する
    工程と、 該透明電極の上にレジスト膜を形成する工程と、 該レジスト膜の一部を除去し、露出した透明電極部分の
    上に赤色用フィルタ部を、その端が該ブラックマトリク
    スの上に位置する状態に形成する工程と、 該レジスト膜の一部を除去し、露出した透明電極部分の
    上に緑色用フィルタ部を、その端が該ブラックマトリク
    スの上に位置する状態に形成する工程と、 該レジスト膜の一部を除去し、露出した透明電極部分の
    上に青色用フィルタ部を、その端が該ブラックマトリク
    スの上に位置する状態に形成する工程と、 を含むカラーフィルタの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09265006A (ja) * 1996-03-27 1997-10-07 Toray Ind Inc 樹脂ブラックマトリックス、黒色ペースト、およびカラーフィルタ
JP2006106164A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Sharp Corp カラーフィルタ基板及びその製造方法
JP2009186990A (ja) * 2008-01-10 2009-08-20 Dainippon Printing Co Ltd カラーフィルタ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2006106164A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Sharp Corp カラーフィルタ基板及びその製造方法
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19981109