JPH08136711A - カラーフィルタの製造法 - Google Patents
カラーフィルタの製造法Info
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- JPH08136711A JPH08136711A JP27244194A JP27244194A JPH08136711A JP H08136711 A JPH08136711 A JP H08136711A JP 27244194 A JP27244194 A JP 27244194A JP 27244194 A JP27244194 A JP 27244194A JP H08136711 A JPH08136711 A JP H08136711A
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- flatness
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- color filter
- black matrix
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- Pending
Links
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】平坦性、平滑性に優れるカラ−フルタの製造法
を提供する。 【構成】透明基板上に、ブラックマトリックス、着色画
素、オーバーコート膜を形成するカラーフィルタの製造
法であって、透明基板上にブラックマトリックス形成後
着色画素形成前に、段差緩和層として透光性の無機薄膜
又は有機薄膜を少なくとも１層以上形成する。段差緩和
層としてはオーバーコート膜と同じ物でよい。
を提供する。 【構成】透明基板上に、ブラックマトリックス、着色画
素、オーバーコート膜を形成するカラーフィルタの製造
法であって、透明基板上にブラックマトリックス形成後
着色画素形成前に、段差緩和層として透光性の無機薄膜
又は有機薄膜を少なくとも１層以上形成する。段差緩和
層としてはオーバーコート膜と同じ物でよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶表示装置に
使用されるカラーフィルタの製造法に関する。
使用されるカラーフィルタの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ティスプレイ（以下ＬＣＤと略す）
は、薄型、小型、低消費電力などの特長を生かし、現
在、時計、電卓、ＴＶ、パソコン等の表示部に用いられ
ている。更に近年、カラーＬＣＤが開発されＯＡ・ＡＶ
機器を中心にナビゲーションシステム、ビュウファイン
ダーなど数多くの用途に使われ始めており、その市場は
今後、急激に拡大するものと予想されている。
は、薄型、小型、低消費電力などの特長を生かし、現
在、時計、電卓、ＴＶ、パソコン等の表示部に用いられ
ている。更に近年、カラーＬＣＤが開発されＯＡ・ＡＶ
機器を中心にナビゲーションシステム、ビュウファイン
ダーなど数多くの用途に使われ始めており、その市場は
今後、急激に拡大するものと予想されている。
【０００３】ＬＣＤをカラー表示させるためのカラーフ
ィルタは、格子状パターンのＢＭ（ブラックマトリック
ス）１が形成されたガラス板等の基板２上に、Ｒ（赤）
Ｇ（緑）Ｂ（青）からなるカラー画素３（約１００×１
００×２μｍ）を順次形成し、その上に透明なオーバー
コート層（ＯＣ）４を形成したものである。５は偏光
板、６はＩＴＯ電極である。
ィルタは、格子状パターンのＢＭ（ブラックマトリック
ス）１が形成されたガラス板等の基板２上に、Ｒ（赤）
Ｇ（緑）Ｂ（青）からなるカラー画素３（約１００×１
００×２μｍ）を順次形成し、その上に透明なオーバー
コート層（ＯＣ）４を形成したものである。５は偏光
板、６はＩＴＯ電極である。
【０００４】カラーＬＣＤは、カラーフィルタ７をＬＣ
Ｄ内部に設置し、バックライト光をカラーフィルタに透
過することによって表示画面をカラー化できる。８は配
向膜、９は液晶、１０はシ−ル材、１１はトップコ−ト
層、１２はＩＴＯ電極、１３はガラス板等の基板、１４
は偏光板である。
Ｄ内部に設置し、バックライト光をカラーフィルタに透
過することによって表示画面をカラー化できる。８は配
向膜、９は液晶、１０はシ−ル材、１１はトップコ−ト
層、１２はＩＴＯ電極、１３はガラス板等の基板、１４
は偏光板である。
【０００５】現在、カラーフィルタは主に染色法を用い
て製造されている。しかし、この方法はガラス基板上に
透明な感光性樹脂を塗布、乾燥、露光、現像によって画
素を形成後、染料を用いて染色しその後、混色防止層を
形成するといった工程を３回繰り返し行う必要があるた
め、工程数が多くコスト高となる。また、着色剤として
染料を用いているため、カラーフィルタの重要課題であ
る信頼性（耐候性・耐熱性）が劣るという欠点がある。
そこで、着色剤として顔料を用いたカラーフィルタがい
くつか提案されており、その中に電着法、印刷法、フォ
トリソ法（フォトリソグラフィー法）がある。
て製造されている。しかし、この方法はガラス基板上に
透明な感光性樹脂を塗布、乾燥、露光、現像によって画
素を形成後、染料を用いて染色しその後、混色防止層を
形成するといった工程を３回繰り返し行う必要があるた
め、工程数が多くコスト高となる。また、着色剤として
染料を用いているため、カラーフィルタの重要課題であ
る信頼性（耐候性・耐熱性）が劣るという欠点がある。
そこで、着色剤として顔料を用いたカラーフィルタがい
くつか提案されており、その中に電着法、印刷法、フォ
トリソ法（フォトリソグラフィー法）がある。
【０００６】しかし、電着法は電極パターンを形成する
必要があるため（１）パターンの自由度が少ない、
（２）コストが高い、また印刷法は（１）大型基板の位
置合わせが難しく解像度が低いため微細化の対応が困
難、（２）パターンの平坦性が劣る、などの問題があ
り、現状ではフォトリソ法が主流と考えられている。フ
ォトリソ法には、液状レジストとフィルムが考えられ
る。液状レジストは、感光性樹脂中に顔料を分散させた
ワニスをスピナーでガラス基板上に塗布、乾燥後、露
光、現像によってカラー画素が形成される。一方、フィ
ルムは、プリント板用感光性フィルムと同様にワニスを
フィルム化したものであり、基板にラミネート後、露
光、現像によってカラー画素が形成される。
必要があるため（１）パターンの自由度が少ない、
（２）コストが高い、また印刷法は（１）大型基板の位
置合わせが難しく解像度が低いため微細化の対応が困
難、（２）パターンの平坦性が劣る、などの問題があ
り、現状ではフォトリソ法が主流と考えられている。フ
ォトリソ法には、液状レジストとフィルムが考えられ
る。液状レジストは、感光性樹脂中に顔料を分散させた
ワニスをスピナーでガラス基板上に塗布、乾燥後、露
光、現像によってカラー画素が形成される。一方、フィ
ルムは、プリント板用感光性フィルムと同様にワニスを
フィルム化したものであり、基板にラミネート後、露
光、現像によってカラー画素が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】通常これらのカラーフ
ィルタは前述の通り製造方法に関わらず、ＢＭ、カラー
画素、ＯＣの順にガラス基板上に積層され製造する。こ
の際要求される重要な仕様は完成したカラーフィルタの
平坦性、平滑性である。ＯＣは画素間、画素内の平坦
性、平滑性を向上するためにカラー画素形成後、最上層
に塗布されるものであるが、現状の塗布法（例えばスピ
ンコート法、ロールコート法）では、下地層の段差、凹
凸を約７０％緩和するのが限界である。例えばＢＭの膜
厚が、０．３μｍ以上であるとその段差のため、ＯＣの
塗布だけではカラーフィルタの平坦性が充分得られなく
なる。従って、ＯＣ形成後研磨やプレスなどによって平
坦性、平滑性を向上させるべく複数のプロセスを経て完
成させている。しかし、このようなＯＣ形成後のプロセ
スは、カラーフィルタへの異物付着の原因となり製造歩
留まりを大幅に落とす。一方下地のＢＭ、カラー画素自
身の平坦化は、製造上の制約や材料上の制約によって現
状以上に望めないだけでなく、将来技術の方向としてＢ
Ｍ材料の変化に伴い、膜厚は増大する傾向にあり、今後
一層平坦性、平滑性の劣化が懸念される。本発明は、平
坦性、平滑性に優れるカラ−フルタの製造法を提供する
ものである。
ィルタは前述の通り製造方法に関わらず、ＢＭ、カラー
画素、ＯＣの順にガラス基板上に積層され製造する。こ
の際要求される重要な仕様は完成したカラーフィルタの
平坦性、平滑性である。ＯＣは画素間、画素内の平坦
性、平滑性を向上するためにカラー画素形成後、最上層
に塗布されるものであるが、現状の塗布法（例えばスピ
ンコート法、ロールコート法）では、下地層の段差、凹
凸を約７０％緩和するのが限界である。例えばＢＭの膜
厚が、０．３μｍ以上であるとその段差のため、ＯＣの
塗布だけではカラーフィルタの平坦性が充分得られなく
なる。従って、ＯＣ形成後研磨やプレスなどによって平
坦性、平滑性を向上させるべく複数のプロセスを経て完
成させている。しかし、このようなＯＣ形成後のプロセ
スは、カラーフィルタへの異物付着の原因となり製造歩
留まりを大幅に落とす。一方下地のＢＭ、カラー画素自
身の平坦化は、製造上の制約や材料上の制約によって現
状以上に望めないだけでなく、将来技術の方向としてＢ
Ｍ材料の変化に伴い、膜厚は増大する傾向にあり、今後
一層平坦性、平滑性の劣化が懸念される。本発明は、平
坦性、平滑性に優れるカラ−フルタの製造法を提供する
ものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上
に、ブラックマトリックス、着色画素、オーバーコート
膜を形成するカラーフィルタの製造法であって、透明基
板上にブラックマトリックス形成後着色画素形成前に、
段差緩和層として透光性の無機薄膜又は有機薄膜を少な
くとも１層以上形成することを特徴とするものである。
に、ブラックマトリックス、着色画素、オーバーコート
膜を形成するカラーフィルタの製造法であって、透明基
板上にブラックマトリックス形成後着色画素形成前に、
段差緩和層として透光性の無機薄膜又は有機薄膜を少な
くとも１層以上形成することを特徴とするものである。
【０００９】すなわち、本発明はＢＭ形成後、カラー画
素形成前に段差緩和層として、平坦化が得られる透光性
の無機薄膜または有機薄膜を少なくとも１層以上形成す
るものである。段差緩和層は平坦化が得られる膜厚がそ
の形成方法にもより異なるので、平坦化が容易に得られ
れば膜厚、形成法は特に限定されるものではない。段差
緩和層を加えるプロセスコストから予想される工業的に
望ましい平坦性の緩和率は、２０〜９０％である。特
に、ＢＭの膜厚が０．３μｍ以上の時のカラーフィルタ
の平坦化、平滑化に効果がある。カラー画素膜をフィル
ム式転写フォトリソ法で形成することが出来る。
素形成前に段差緩和層として、平坦化が得られる透光性
の無機薄膜または有機薄膜を少なくとも１層以上形成す
るものである。段差緩和層は平坦化が得られる膜厚がそ
の形成方法にもより異なるので、平坦化が容易に得られ
れば膜厚、形成法は特に限定されるものではない。段差
緩和層を加えるプロセスコストから予想される工業的に
望ましい平坦性の緩和率は、２０〜９０％である。特
に、ＢＭの膜厚が０．３μｍ以上の時のカラーフィルタ
の平坦化、平滑化に効果がある。カラー画素膜をフィル
ム式転写フォトリソ法で形成することが出来る。
【００１０】
実施例 ガラス基板上に樹脂ＢＭをフォトリソ法形成した。形成
したＢＭの膜厚は、０．６μｍ、１００μｍピッチ、ラ
イン幅２４μｍのストライプ状とした。この上に日立化
成工業（株）製のＯＣ材を本発明に従い、段差緩和層と
して、２μｍの膜厚でスピンコータによって全面に形成
し、さらにカラー画素をＲＧＢの順で、フィルム式転写
フォトリソ法（特開平２−２３９２０５）により形成し
た。最後に日立化成工業（株）製ＯＣを２μｍ厚全面に
形成した。本発明により製造したカラーフィルタはＯＣ
形成後、０．２μｍの段差となった。
したＢＭの膜厚は、０．６μｍ、１００μｍピッチ、ラ
イン幅２４μｍのストライプ状とした。この上に日立化
成工業（株）製のＯＣ材を本発明に従い、段差緩和層と
して、２μｍの膜厚でスピンコータによって全面に形成
し、さらにカラー画素をＲＧＢの順で、フィルム式転写
フォトリソ法（特開平２−２３９２０５）により形成し
た。最後に日立化成工業（株）製ＯＣを２μｍ厚全面に
形成した。本発明により製造したカラーフィルタはＯＣ
形成後、０．２μｍの段差となった。
【００１１】比較例 実施例の段差緩和層を従来の技術通り、なくした点以外
は実施例に従いカラーフィルタを形成した。製造したカ
ラーフィルタの段差はＯＣ形成後、０．３μｍとなっ
た。
は実施例に従いカラーフィルタを形成した。製造したカ
ラーフィルタの段差はＯＣ形成後、０．３μｍとなっ
た。
【００１２】
【発明の効果】本発明により製造したカラーフィルタは
ＯＣ形成後段差の少ない、平坦性、平滑性に優れるもの
であった。
ＯＣ形成後段差の少ない、平坦性、平滑性に優れるもの
であった。
【図１】液晶ティスプレイの断面図である。
１．ＢＭ（ブラックマトリックス） ２．ガラス基板 ３．カラー画素 ４．オーバーコート層（ＯＣ） ５．偏光板 ６．ＩＴＯ電極 ７．カラーフィルタ ８．配向膜 ９．液晶 １０．シ−ル材 １１．トップコ−ト層 １２．ＩＴＯ電極 １３．ガラス基板 １４．偏光板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高根 信明 茨城県つくば市和台48番 日立化成工業株 式会社筑波開発研究所内 (72)発明者 山口 正利 茨城県つくば市和台48番 日立化成工業株 式会社筑波開発研究所内 (72)発明者 伴野 秀邦 茨城県つくば市和台48番 日立化成工業株 式会社筑波開発研究所内 (72)発明者 吉田 健 茨城県つくば市和台48番 日立化成工業株 式会社筑波開発研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 透明基板上に、ブラックマトリックス、
着色画素、オーバーコート膜を形成するカラーフィルタ
の製造法であって、透明基板上にブラックマトリックス
形成後着色画素形成前に、段差緩和層として透光性の無
機薄膜又は有機薄膜を少なくとも１層以上形成すること
を特徴とするカラーフィルタの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27244194A JPH08136711A (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | カラーフィルタの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27244194A JPH08136711A (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | カラーフィルタの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08136711A true JPH08136711A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17513962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27244194A Pending JPH08136711A (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | カラーフィルタの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08136711A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020034900A (ja) * | 2018-08-28 | 2020-03-05 | 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 表示装置 |
-
1994
- 1994-11-07 JP JP27244194A patent/JPH08136711A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020034900A (ja) * | 2018-08-28 | 2020-03-05 | 三星ディスプレイ株式會社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 表示装置 |
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