JPH09105809A - Production of color filter for liquid crystal display - Google Patents

Production of color filter for liquid crystal display

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JPH09105809A
JPH09105809A JP26573595A JP26573595A JPH09105809A JP H09105809 A JPH09105809 A JP H09105809A JP 26573595 A JP26573595 A JP 26573595A JP 26573595 A JP26573595 A JP 26573595A JP H09105809 A JPH09105809 A JP H09105809A
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JP
Japan
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colored layer
colored
pattern
resin
forming
Prior art date
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Application number
JP26573595A
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Japanese (ja)
Inventor
Noboru Warashina
登 藁科
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the flatness of color filter surfaces without using over coating by forming the outer peripheral parts of colored layer patterns to the waveforms finer than the resolution at the time of forming the colored layers. SOLUTION: The colored layer mask patterns 3 are first patterned in such a manner that the colored layers are formed within the designed external shape 1 of the colored layers (a). At this time, the outer peripheral parts of the colored layer mask patterns 3 are formed to the waveforms finer than the resolution by the combination of the resist in the formation of the colored layers and an exposure device. The colored layers 6 are therefore, formed in the unmasked parts by a pigment dispersion method (b) (c). The external shapes 4 of the colored layers has the linearity approximate to the case the outer peripheral parts of the colored layer mask patterns 3 are formed as straight lines. The rising at the ends where the colored layers 6 are formed is extremely gentle and therefore, the flatness of the colored layers 6 is not impaired even if the colored layers are combined with a resin black mask 7.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液晶ディスプレイ用
カラーフィルタの製造方法に関し、特に、樹脂ブラック
マトリクスを有するカラーフィルタの製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color filter for a liquid crystal display, and more particularly to a method for manufacturing a color filter having a resin black matrix.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶ディスプレイ(以下「LC
D」と称す)においては、その軽量さ、形状の薄さ、低
消費電力、低電圧駆動、人体ヘの影響の少なさなどの特
徴が着目され、急速にその応用領域が拡大されている
が、その中でもカラー液晶ディスプレイにおいては、パ
ーソナルコンピュータのカラー表示化のトレンドやマル
チメディア対応の各種機器用のディスプレイとして、特
に急速に用途拡大を続けている。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal displays (hereinafter referred to as "LC
D)), its characteristics such as light weight, thin shape, low power consumption, low voltage drive, and little influence on the human body are noted, and its application area is rapidly expanding. Among them, the color liquid crystal display has been rapidly expanding its application particularly as a display for various devices corresponding to the trend of color display of personal computers and multimedia.

【0003】現在、工業的に実用化されているカラー表
示液晶ディスプレイにおいては、その表示モード・駆動
方式において分類すると、ツイステッドネマティック
(以下「TN」と称す)モードを使用したアクティブマ
トリクス(以下「AM」と称す)方式と、スーパーツイ
ステッドネマティック(以下「STN」と称す)モード
を使用したマルチプレクス方式とが主流となっている。
At present, in the color display liquid crystal display which has been industrially put into practical use, the active matrix (hereinafter referred to as "AM") using the twisted nematic (hereinafter referred to as "TN") mode is classified according to its display mode and driving method. ") System and a multiplex system using a super twisted nematic (hereinafter referred to as" STN ") mode.

【0004】ここで、上記の2つの方式におけるカラー
表示の原理は共通しており、個々の表示ピクセルを3原
色に対応するドットに分割し、分割された各ドットにお
ける液晶層ヘの印加電圧を制御することによってそのド
ットでの光透過率を制御し、透過率を制御された各3原
色から合成された色がそのピクセルにおける表示色とな
る。なお、上述した3原色には、赤(以下「R」と称
す)、緑(以下「G」と称す)、青(以下「B」と称
す)の組み合わせが用いられるのが普通である。
Here, the principle of color display in the above two methods is common, and each display pixel is divided into dots corresponding to three primary colors, and the voltage applied to the liquid crystal layer in each divided dot is By controlling it, the light transmittance of the dot is controlled, and the color synthesized from each of the three primary colors of which the transmittance is controlled becomes the display color in that pixel. A combination of red (hereinafter referred to as "R"), green (hereinafter referred to as "G"), and blue (hereinafter referred to as "B") is usually used for the above-described three primary colors.

【0005】各ドットにおいて、3原色のうちドットに
対応する1つの色を選択的に透過させるためにカラーフ
ィルタ(以下「CF」と称す)が用いられる。
In each dot, a color filter (hereinafter referred to as "CF") is used to selectively transmit one color corresponding to the dot among the three primary colors.

【0006】CFは、LCDとして重ね合わせられるガ
ラスを基材とする基板のうち一方の基板で、液晶と接す
る側の面の上に形成され、一般的にAM−LCDにおい
ては、薄膜トランジスタ(以下「TFT」と称す)また
はダイオード(以下「MIM」と称す)が形成されてい
ない側の基板(以下「対向基板」と称す)の表面上に形
成され、STN−LCDにおいては、ストライプ形成さ
れる2枚の基板のいずれか一方に形成される。
The CF is formed on one surface of the glass-based substrates that are laminated as an LCD on the surface in contact with the liquid crystal. Generally, in an AM-LCD, a thin film transistor (hereinafter referred to as "CF") is used. It is formed on the surface of a substrate (hereinafter referred to as "counter substrate") on the side on which a TFT (hereinafter referred to as "TFT") or a diode (hereinafter referred to as "MIM") is not formed, and a stripe is formed in STN-LCD. It is formed on either one of the substrates.

【0007】以下に、LCDの構成要素について説明す
る。
The components of the LCD will be described below.

【0008】(1)カラーフィルタ(CF)の構造につ
いて CF上には、R、G、Bの各原色の着色層が形成されて
おり、また、各着色層の隙間や着色層領域において光漏
れを防止したい部分やLCD表示領域の外周部には遮光
を目的としてブラックマトリクス(以下「BM」と称
す)が形成されている。
(1) Structure of Color Filter (CF) Colored layers of primary colors of R, G, and B are formed on the CF, and light leakage occurs in the gaps between the colored layers and the colored layer regions. A black matrix (hereinafter referred to as "BM") is formed in the portion where it is desired to prevent the light emission and the outer peripheral portion of the LCD display area for the purpose of shielding light.

【0009】ここで、一般的に着色層及びBMの形成方
法としては、まず、ガラス基板上にBMが形成され、次
にその上に着色層が形成されるという方法がある。ま
た、その他の形成方法として、まず、ガラス基板上に着
色層が形成され、次に着色層パターンの隙間を埋めるよ
うにBMが形成されるという方法がある。
Here, as a general method for forming the colored layer and the BM, there is a method in which the BM is first formed on the glass substrate and then the colored layer is formed thereon. Further, as another forming method, there is a method in which a colored layer is first formed on a glass substrate, and then a BM is formed so as to fill a gap between the colored layer patterns.

【0010】そして、着色層及びBMが形成された後、
CFの表面を平坦化するための着色層及びBM層の上に
オーバーコート(以下「OC」と称す)層が形成される
場合がある。しかし、OC層の形成においては、工程上
の負荷が大きくまた歩留まりが悪く、CFの製造におけ
る大きなコストアップ要因となっており、量産という観
点から見ると、極力省略することが望ましい。
After the colored layer and the BM are formed,
An overcoat (hereinafter referred to as “OC”) layer may be formed on the coloring layer and the BM layer for flattening the surface of the CF. However, in the formation of the OC layer, the load on the process is large and the yield is low, which causes a large cost increase in the production of CF, and it is desirable to omit it from the viewpoint of mass production.

【0011】その後、上記のように形成された層の上に
さらに液晶駆動のための透明電極が形成される。透明電
極の材料としては、インジウム・スズ酸化物(以下「I
TO」と称す)を使用する。ITOのパターンにおいて
は、TFT−LCD用においては全面に形成され、MI
M−LCDやSTN−LCD用においてはストライプパ
ターンが形成される。
After that, a transparent electrode for driving the liquid crystal is further formed on the layer formed as described above. As a material for the transparent electrode, indium tin oxide (hereinafter referred to as “I
"TO") is used. In the case of the TFT pattern, the ITO pattern is formed on the entire surface.
A stripe pattern is formed for M-LCD and STN-LCD.

【0012】(2)ブラックマトリクス(BM)につい
て BMの構成素材としては、クロム等の金属や黒色樹脂が
用いられる。いずれの素材でも遮光に関する光学密度
(以下「OD」と称す)は、3程度以上が必要であり、
その実現のためには金属クロムで0.1μm程度以上、
黒色樹脂で1〜2μm以上の膜厚が必要となる。
(2) Black matrix (BM) As a constituent material of the BM, a metal such as chromium or a black resin is used. The optical density (hereinafter referred to as "OD") for light shielding needs to be about 3 or more for any material,
To achieve this, metallic chromium should be about 0.1 μm or more,
Black resin requires a film thickness of 1 to 2 μm or more.

【0013】近年、LCDの低反射化ヘの市場要求が強
く、これに対応してBMの低反射化が進んでいる。低反
射化に対応するBMとしては、黒色樹脂が特性上好まし
い。黒色樹脂の反射率は、金属クロムの反射率が60%
であるのに対して1〜3%と極めて低く、また、反射ス
ペクトルの波長依存性も少なく色味はニュートラルな黒
色である。但し、膜厚が1〜2μmと比較的厚いため、
CF表面の平坦性に悪影響を及ぼすのが問題点である。
In recent years, there has been a strong market demand for lowering the reflection of LCDs, and in response to this, the reduction of BM is progressing. A black resin is preferable in terms of characteristics as a BM that is compatible with low reflection. The reflectance of black resin is 60% that of metallic chromium.
On the other hand, it is extremely low at 1 to 3%, the reflection spectrum has little wavelength dependency, and the tint is neutral black. However, since the film thickness is relatively thick as 1 to 2 μm,
The problem is that the flatness of the CF surface is adversely affected.

【0014】低反射化を実現するもう一つの方法とし
て、酸化クロムと金属クロムとの積層によるBMを用い
る方法がある。しかし、この場合は、反射率が3〜5%
と樹脂BMと比較してやや高く、また反射率に波長依存
性があるため色味もニュートラルな黒色ではなく青ない
し紫の色調を帯びることが問題点である。また、成膜工
程においても、酸化クロムと金属クロムの2層をスパッ
タにより通常行うので、生産性低下、コストアップのデ
メリットを伴う。
Another method for achieving low reflection is to use BM by laminating chromium oxide and metallic chromium. However, in this case, the reflectance is 3 to 5%.
Is slightly higher than that of the resin BM, and since the reflectance has wavelength dependency, the tint is not neutral black but blue or purple. Further, also in the film forming step, since two layers of chromium oxide and metallic chromium are usually formed by sputtering, there is a demerit of productivity reduction and cost increase.

【0015】(3)樹脂BMの形成方法について ガラス基板上に黒色樹脂によりBMを形成する方法とし
ては、幾種類かの方法が可能である。以下にその代表例
を述ベる。
(3) Method of Forming Resin BM Several kinds of methods are possible as a method of forming the BM using a black resin on the glass substrate. The representative examples will be described below.

【0016】[方法1]まず、ネガティブ感光性の黒色
樹脂をガラス基板上に成膜する。この成膜方法として
は、例えばスピンコータによる塗布や、予めフィルム状
に形成された黒色レジストをガラス基板状に貼り付ける
方法や、カスケード塗布による方法がある。
[Method 1] First, a negative photosensitive black resin is formed on a glass substrate. Examples of the film forming method include coating with a spin coater, a method of attaching a black resist previously formed in a film shape to a glass substrate, and a method of cascade coating.

【0017】次に、所定のBMパタンを有するフォトマ
スクを通じてガラス基板上に紫外線を照射し、黒色樹脂
の露光部を硬化させる。
Next, the glass substrate is irradiated with ultraviolet rays through a photomask having a predetermined BM pattern to cure the exposed portion of the black resin.

【0018】その後、未露光部の黒色樹脂を現像工程に
て除去することによりBMを形成する。
Then, the BM is formed by removing the unexposed portion of the black resin in the developing process.

【0019】[方法2]まず、ネカティブ感光性の未着
色樹脂を[方法1]と同様にしてガラス基板上に成膜す
る。
[Method 2] First, a nematic photosensitive uncolored resin is formed on a glass substrate in the same manner as in [Method 1].

【0020】次に、[方法1]と同様にして露光・現像
を行い、BMの原形をパターニングする。
Next, exposure and development are performed in the same manner as in [Method 1] to pattern the BM original form.

【0021】その後、パターン形成部を黒色に着色す
る。着色方法としては、無電解メッキ法、染色法などが
ある。
After that, the pattern forming portion is colored black. Coloring methods include electroless plating and dyeing.

【0022】[方法3]まず、現像性を有する黒色樹脂
を[方法1]と同様にしてガラス基板上に成膜する。
[Method 3] First, a black resin having developability is formed on a glass substrate in the same manner as in [Method 1].

【0023】次に、ポジティブ性のフォトレジストをそ
の表面上に形成し、[方法1]と同様にして露光・現像
を行う。現像においては露光部のフォトレジストと黒色
樹脂が一括して除去される。
Next, a positive photoresist is formed on the surface and exposed and developed in the same manner as in [Method 1]. During development, the photoresist and black resin in the exposed area are removed together.

【0024】そして、加熱により黒色樹脂を架橋硬化
し、その後に未露光部レジストを除去する。
Then, the black resin is crosslinked and cured by heating, and then the unexposed portion resist is removed.

【0025】(4)着色層について 着色層の形成方法においては、着色顔料を予め内部に分
散した樹脂を基板上に成膜し、それを所定の形状にフォ
トリソグラフィ法によりパターニングする方法(以下
「顔料分散法」と称す)、感光性樹脂を基板上に成膜・
パターニングした後染色する方法、着色顔料を予め内部
に分散した樹脂を基板上に所定パターンで印刷する方法
(以下「印刷法」と称す)及び顔料と樹脂を液体中に分
散し電着によって基板上に所定パターンを形成する方法
等がある。
(4) Colored layer In the method of forming the colored layer, a resin in which a colored pigment is previously dispersed is formed on a substrate, and the resin is patterned into a predetermined shape by a photolithography method (hereinafter referred to as " Pigment dispersion method "), a photosensitive resin film is formed on the substrate.
A method of dyeing after patterning, a method of printing a resin in which color pigments are previously dispersed in a predetermined pattern on a substrate (hereinafter referred to as “printing method”), and a method of dispersing a pigment and a resin in a liquid and electrodepositing them on the substrate. There is a method of forming a predetermined pattern on the.

【0026】上述した着色層の形成方法の中で、顔料分
散法がオフィスオートメーション(以下「OA」と称
す)用途のLCDに対するCFとして現在工業的に最も
多用されている。これに対して、OA用LCD向けCF
のコストダウン対応技術として印刷法の普及が期待され
ている。
Among the above-mentioned methods for forming a colored layer, the pigment dispersion method is currently most industrially used as a CF for LCDs for office automation (hereinafter referred to as "OA") applications. On the other hand, CF for OA LCD
The printing method is expected to become popular as a cost-cutting technology.

【0027】(5)OC層について OC層においては、着色層形成後の表面の平坦性が優れ
たものに対しては形成が必要とされない。
(5) OC layer In the OC layer, it is not necessary to form the OC layer if it has excellent surface flatness after the colored layer is formed.

【0028】OC層の形成を省略することによって、工
程の簡略化、歩留まりの向上、製造コストダウンといっ
たメリットを得ることができる。
By omitting the formation of the OC layer, advantages such as simplification of the process, improvement of yield, and reduction of manufacturing cost can be obtained.

【0029】ただし、CFの用途によっては極めて高い
表面平坦性を必要とする場合があり、その場合はOC層
を形成する必要が生ずる。
However, depending on the application of CF, extremely high surface flatness may be required, and in that case, it becomes necessary to form an OC layer.

【0030】(7)透明電極について CF最表面には透明電極が形成される。(7) Transparent Electrode A transparent electrode is formed on the outermost surface of CF.

【0031】現状技術における透明電極においては、そ
の素材としてほとんどの場合、ITOが用られる。IT
OはCFの用途に応じて、パターニングされない場合も
あり、また、マスクスパッタやフォトリソグラフィ等の
方法によってパターニングされる場合もある。
In most cases, ITO is used as the material for the transparent electrode in the state of the art. IT
O may not be patterned depending on the use of CF, or may be patterned by a method such as mask sputtering or photolithography.

【0032】以下に、上述した従来の工程における着色
層の形成工程について図面を参照して説明する。
The process of forming the colored layer in the above-mentioned conventional process will be described below with reference to the drawings.

【0033】図11は、顔料分散法による着色層形成に
おける設計形状の一例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a designed shape in forming a colored layer by the pigment dispersion method.

【0034】本形状は図11に示すように、着色層設計
外形101に囲まれた着色層が形成される領域内に、B
Mが形成されていない開口部102が形成されている。
As shown in FIG. 11, this shape has the shape of B in the region where the colored layer surrounded by the colored layer design outline 101 is formed.
The opening 102 in which M is not formed is formed.

【0035】図12は、図11に示した設計形状に顔料
分散法により着色層を形成した従来の一例を示す図であ
り、(a)は着色層のマスクパターンを示す図、(b)
は着色層形成後の仕上り平面図、(c)は着色層形成後
の仕上り断面図、(d)は樹脂ブラックマトリックスと
組み合わせた場合の着色層形成後の断面図である。
FIG. 12 is a view showing an example of the prior art in which a colored layer is formed on the design shape shown in FIG. 11 by a pigment dispersion method. (A) shows a mask pattern of the colored layer, (b).
Is a finished plan view after forming the colored layer, (c) is a finished sectional view after forming the colored layer, and (d) is a sectional view after forming the colored layer when combined with a resin black matrix.

【0036】まず、着色層設計外形101よりも狭い範
囲に、着色層が形成されるための着色層マスクパターン
103をパターニングする(図12(a))。
First, a colored layer mask pattern 103 for forming a colored layer is patterned in a range narrower than the colored layer design outline 101 (FIG. 12A).

【0037】その後、顔料分散法により、マスクされて
いない部分に着色層106が形成される(図12
(b),(c))。
After that, the coloring layer 106 is formed on the unmasked portion by the pigment dispersion method (FIG. 12).
(B), (c)).

【0038】ここで、樹脂BM107と組み合わせた場
合は、着色層106の樹脂BM107上に形成された部
分が盛り上がる(図12(d))。
Here, when combined with the resin BM107, the portion of the colored layer 106 formed on the resin BM107 rises (FIG. 12 (d)).

【0039】図13は、印刷法による着色層形成におけ
る設計形状の一例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a design shape in forming a colored layer by a printing method.

【0040】本形状は図13に示すように、着色層設計
外形111に囲まれた着色層が形成される領域内に、B
Mが形成されていない開口部112が形成されている。
As shown in FIG. 13, this shape has a shape of B in the region where the colored layer surrounded by the colored layer design outline 111 is formed.
An opening 112 where M is not formed is formed.

【0041】図14は、図13に示した設計形状に印刷
法により着色層を形成した従来の一例を示す図であり、
(a)は着色層の印刷版パターンを示す図、(b)は着
色層形成後の仕上り平面図、(c)は着色層形成後の仕
上り断面図、(d)は樹脂ブラックマトリックスと組み
合わせた場合の着色層形成後の断面図である。
FIG. 14 is a view showing an example of a conventional structure in which a colored layer is formed on the design shape shown in FIG. 13 by a printing method.
(A) is a diagram showing a printing plate pattern of a colored layer, (b) is a finished plan view after the colored layer is formed, (c) is a finished sectional view after the colored layer is formed, and (d) is combined with a resin black matrix. FIG. 6 is a cross-sectional view after formation of a colored layer in the case.

【0042】まず、着色層外形111よりも狭い範囲
に、着色層が形成されるための着色層印刷版パターン1
13をパターニングする(図14(a))。
First, the colored layer printing plate pattern 1 for forming a colored layer in a range narrower than the colored layer outline 111.
13 is patterned (FIG. 14A).

【0043】その後、印刷法により、マスクされていな
い部分に着色層116が形成される(図14(b),
(c))。
After that, the coloring layer 116 is formed on the unmasked portion by the printing method (FIG. 14B,
(C)).

【0044】ここで、樹脂BM117と組み合わせた場
合は、着色層116の樹脂BM117上に形成された部
分が盛り上がる(図14(d))。
Here, when it is combined with the resin BM117, the portion of the colored layer 116 formed on the resin BM117 rises (FIG. 14 (d)).

【0045】上述したように、樹脂BM上に着色層を形
成すると、樹脂BMが形成された部分において着色層が
盛り上り、CF表面の平坦性が損なわれてしまう。
As described above, when the colored layer is formed on the resin BM, the colored layer rises in the portion where the resin BM is formed, and the flatness of the CF surface is impaired.

【0046】CF表面の平坦性が損なわれた場合、液晶
分子の配向が乱れやすくなり、表示異常が発生してしま
う虞れがある。
If the flatness of the CF surface is impaired, the alignment of the liquid crystal molecules is likely to be disturbed, and there is a risk of abnormal display.

【0047】そこで、平坦性を向上させるためにBM樹
脂よりも膜厚の薄い酸化クロム・金属クロム(以下「2
層クロム」と称す)がBMとして用いられることが考え
られるが、上述したように、反射率、色味特性、生産
性、製造コスト等いずれの面においても樹脂BMの方が
優れている。つまりCF最終製品の平坦性の向上を実現
することができれば、全ての面において、樹脂BMの方
が2層クロムBMよりも優れていることになる。
Therefore, in order to improve the flatness, chromium oxide / metal chromium (hereinafter referred to as “2
It is conceivable that the “layer chrome” will be used as the BM, but as described above, the resin BM is superior in terms of reflectance, tint characteristics, productivity, manufacturing cost, and the like. That is, if it is possible to improve the flatness of the CF final product, the resin BM is superior to the two-layer chromium BM in all aspects.

【0048】そこで、樹脂BMに限らずCF全般に関す
る平坦性の向上について、これまでにも種々の改良技術
が試みられて来た。以下にその典型例を示す。
Therefore, various improvement techniques have been tried so far in order to improve the flatness not only of the resin BM but also of CF in general. A typical example is shown below.

【0049】(1)特開平4−296721号公報に開
示されているものについて 着色層・BMの有機塗膜を形成した後、着色層・BMの
有機塗膜が形成された基板を有機溶剤の気相雰囲気中に
設置して有機溶剤を吸収させ、吸収により形成された有
機塗膜を再度液状化して平坦化させた後、硬化する方法
を用いている。
(1) Regarding the one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-296721: After forming the organic coating film of the coloring layer / BM, the substrate on which the organic coating film of the coloring layer / BM is formed is treated with an organic solvent. A method is used in which it is installed in a gas phase atmosphere to absorb an organic solvent, the organic coating film formed by absorption is liquefied again to be flat, and then cured.

【0050】(2)特開平4−264503号公報に開
示されているものにおいて 表面平坦化のために光硬化性のオーバーコート材を用い
ており、オーバーコートの塗布をロ一ラを用いて行うと
同時に、ローラ内部から透過光をオーバーコートヘ照射
して硬化を行っている。
(2) In the one disclosed in JP-A-4-264503, a photocurable overcoat material is used for surface flattening, and the overcoat is applied by using a roller. At the same time, the overcoat is irradiated with transmitted light from the inside of the roller for curing.

【0051】[0051]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のものにおいては、以下に記載するような
問題点がある。
However, the above-mentioned conventional device has the following problems.

【0052】(1)特開平4−296721号公報に開
示されているものについて 着色層・BMの有機塗膜が形成された基板を有機溶剤の
気相雰囲気中に設置するための専用設備が必要であり、
また、気相雰囲気の条件のコントロールが煩雑となって
しまう。
(1) Regarding the one disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-296721, dedicated equipment for installing the substrate on which the organic coating film of the coloring layer / BM is formed in a gas phase atmosphere of an organic solvent is required. And
Moreover, control of the conditions of the vapor phase atmosphere becomes complicated.

【0053】(2)特開平4−264503号公報に開
示されているものにおいて オーバーコートにおいては、上述したように生産性低
下、歩留まり低下、コストアップ等が生ずるという問題
点がある。
(2) In the one disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-264503, overcoating has a problem in that productivity, yield and cost increase as described above.

【0054】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされたものであって、樹脂ブラッ
クマトリックスを使用し、かつ、オーバーコートを使用
せずにCF表面の平坦性の向上を図ることができる液晶
ディスプレイ用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 problems of the above-mentioned conventional technique, and it is possible to improve the flatness of the CF surface without using the resin black matrix and without using the overcoat. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a color filter for a liquid crystal display, which can be improved.

【0055】[0055]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、樹脂ブラックマトリクスが形成された基板
上に着色層を形成するための着色層パターンをパターニ
ングし、前記パターニングされた前記基板上に前記着色
層を形成する液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造
方法において、前記着色層パターンの外周部は、着色層
形成における解像度よりも精細な波形であることを特徴
とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method of patterning a colored layer pattern for forming a colored layer on a substrate on which a resin black matrix is formed, and the patterned substrate. In the method of manufacturing a color filter for a liquid crystal display, in which the colored layer is formed thereon, the outer peripheral portion of the colored layer pattern has a waveform finer than the resolution in forming the colored layer.

【0056】また、前記着色層の形成は、着色樹脂のフ
ォトリソグラフィ法によることを特徴とする。
Further, the colored layer is formed by a photolithography method of a colored resin.

【0057】また、前記着色層の形成は、印刷法による
ことを特徴とする。
Further, the colored layer is formed by a printing method.

【0058】また、前記印刷法は、凹版オフセット印刷
法であることを特徴とする。
The printing method is an intaglio offset printing method.

【0059】また、前記印刷法は、平版オフセット印刷
法であることを特徴とする。
Further, the printing method is a planographic offset printing method.

【0060】(作用)上記のように構成された本発明に
おいては、着色層を形成するためのパターンの外周部を
着色層形成における解像度よりも精細な波形としたの
で、波形の凸部において形成される着色層によって波形
の凹部にも着色層が形成されることになり、全体として
波形パターン部分に形成される着色層の厚さが薄くな
る。そのため、樹脂ブラックマトリックスが形成されて
いる部分に波形パターンを設定すれば、樹脂ブラックマ
トリックス上に着色層を形成する場合おいても樹脂ブラ
ックマトリックスが形成されていない部分に形成される
着色層と比べて厚さが厚くなることはない。
(Operation) In the present invention configured as described above, since the outer peripheral portion of the pattern for forming the colored layer has a waveform finer than the resolution in forming the colored layer, it is formed in the convex portion of the waveform. The colored layer thus formed also forms a colored layer in the corrugated recesses, and the thickness of the colored layer formed in the corrugated pattern portion becomes thin as a whole. Therefore, when a corrugated pattern is set in the portion where the resin black matrix is formed, even when the colored layer is formed on the resin black matrix, compared with the colored layer formed in the portion where the resin black matrix is not formed. The thickness never increases.

【0061】[0061]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0062】(1)顔料分散法による着色層形成 図1は、顔料分散法による着色層形成における設計形状
の一例を示す図である。
(1) Formation of Colored Layer by Pigment Dispersion Method FIG. 1 is a diagram showing an example of a design shape in the formation of a colored layer by the pigment dispersion method.

【0063】本形状は図1に示すように、着色層設計外
形1に囲まれた着色層が形成される領域内にBMが形成
されていない開口部2が形成されている。
In this shape, as shown in FIG. 1, an opening 2 in which a BM is not formed is formed in a region surrounded by the colored layer design outline 1 in which a colored layer is formed.

【0064】図2は、図1に示した設計形状に顔料分散
法により着色層を形成した一例を示す図であり、(a)
は着色層のマスクパターンを示す図、(b)は着色層形
成後の仕上り平面図、(c)は着色層形成後の仕上り断
面図、(d)は樹脂ブラックマトリックスと組み合わせ
た場合の着色層形成後の断面図である。
FIG. 2 is a view showing an example in which a colored layer is formed on the design shape shown in FIG. 1 by the pigment dispersion method.
Is a diagram showing a mask pattern of a colored layer, (b) is a finished plan view after the colored layer is formed, (c) is a finished sectional view after the colored layer is formed, and (d) is a colored layer when combined with a resin black matrix. It is sectional drawing after formation.

【0065】まず、着色層設計外形1内に着色層が形成
されるように着色層マスクパターン3をパターニングす
る(図2(a))。
First, the colored layer mask pattern 3 is patterned so that a colored layer is formed in the colored layer design outline 1 (FIG. 2A).

【0066】ここで、着色マスクパターン3の外周部
は、着色層形成におけるレジストと露光装置との組み合
わせによる解像度よりも精細な波形となっている。
Here, the outer peripheral portion of the colored mask pattern 3 has a waveform finer than the resolution due to the combination of the resist and the exposure device in forming the colored layer.

【0067】その後、顔料分散法により、マスクされて
いない部分に着色層6を形成する(図2(b),
(c))。
Then, the coloring layer 6 is formed on the unmasked portion by the pigment dispersion method (FIG. 2 (b),
(C)).

【0068】ここで、着色層6の仕上り平面において
は、着色層外形4が着色マスクパターン3の外周部を直
線とした場合に近い直線性を有する。
Here, on the finished plane of the colored layer 6, the colored layer outline 4 has linearity close to that when the outer peripheral portion of the colored mask pattern 3 is a straight line.

【0069】また、図2(c)に示した着色層6の断面
においては、着色層6が形成される端部の立ち上がりが
非常に緩やかになっているため、樹脂BM7と組み合わ
せた場合においても、着色層6の平坦性が損なわれるこ
とはない(図2(d))。
Further, in the cross section of the colored layer 6 shown in FIG. 2C, the rising edge at the end where the colored layer 6 is formed is very gentle. Therefore, even when the colored layer 6 is combined with the resin BM7. The flatness of the colored layer 6 is not impaired (FIG. 2 (d)).

【0070】顔料分散法においては、露光用光源の波長
及び用いられる感光性樹脂により、感光性樹脂に焼き付
けられるフォトマスクのパターンの精度が異なる。
In the pigment dispersion method, the accuracy of the pattern of the photomask printed on the photosensitive resin differs depending on the wavelength of the light source for exposure and the photosensitive resin used.

【0071】その理由は、波長に対応した回折現象によ
り光の回り込みが発生するためであり、また、感光性樹
脂の内部において顔料粒子による硬化光の散乱が発生す
るためであり、さらには、感光性樹脂の光硬化の度合い
が光強度の増加に対応して緩やかに増加するためであ
る。
The reason is that the diffraction phenomenon corresponding to the wavelength causes the light to wrap around, and the pigment particles cause the scattering of the curing light inside the photosensitive resin. This is because the degree of photo-curing of the volatile resin gradually increases as the light intensity increases.

【0072】上述した現象により生ずる効果によって、
微細パターンを露光した場合は、波形の凸型パターンに
おいては凸部が引っ込み、凹型パタンにおいては凹部が
埋まることになる。そのため、パターン形成の解像度よ
りも精細な波形を有するマスクを用いて露光を行った場
合、波形の凹凸形状は、それぞれ平均化されて凹凸の中
央部の直線に相当する位置に最終パターンの外形部が残
ることとなり、着色層外形は図2(b)に示すように直
線に近い形状になる。
By the effect produced by the above-mentioned phenomenon,
When the fine pattern is exposed, the convex portion is recessed in the wavy convex pattern, and the concave portion is filled in the concave pattern. Therefore, when exposure is performed using a mask having a waveform that is finer than the resolution of pattern formation, the uneven shapes of the waveform are averaged, and the outline portion of the final pattern is located at a position corresponding to the straight line at the center of the unevenness. Is left, and the outer shape of the colored layer has a shape close to a straight line as shown in FIG.

【0073】また、波形の凸部において形成される着色
層によって波形の凹部にも着色層が形成されることにな
り、全体として波形パターン部分に形成される着色層の
厚さが薄くなり、CFの平坦性が損なわれることはな
い。
Further, the colored layer formed in the corrugated convex portion also forms the colored layer in the corrugated concave portion, and the thickness of the colored layer formed in the corrugated pattern portion becomes thin as a whole. Does not impair the flatness of.

【0074】なお、上記工程においては、着色層の成膜
法をスピンコート法とし、また、着色層を感光性のネガ
ティブフォトレジストを使用したが、本発明における適
用対象はこれに限定されるものでなく、顔料分散法全般
に適用が可能である。即ち、成膜方法としては、上述し
た方法の他に、例えば予めフィルム状に成形されたネガ
ティブ感光性の着色樹脂を基板表面に貼り付ける方法、
現像性のある着色樹脂をスピンコート等の方法により成
膜し、さらにその上にポジティブ感光性のフォトレジス
トを形成する方法が適用可能である。
In the above process, the method for forming the colored layer was spin coating, and the colored layer was a photosensitive negative photoresist. However, the application object of the present invention is not limited to this. Instead, it can be applied to all pigment dispersion methods. That is, as the film forming method, in addition to the above-described method, for example, a method of pasting a negative photosensitive colored resin previously formed in a film shape on the substrate surface,
A method in which a color resin having developability is formed into a film by a method such as spin coating, and a positive photosensitive photoresist is further formed thereon can be applied.

【0075】(2)印刷法による着色層形成 図3は、印刷法による着色層形成における設計形状の一
例を示す図である。
(2) Formation of Colored Layer by Printing Method FIG. 3 is a diagram showing an example of a design shape in forming a colored layer by the printing method.

【0076】本形状は図3に示すように、着色層設計外
形11に囲まれた着色層が形成される領域内にBMが形
成されていない開口部12が形成されている。
In this shape, as shown in FIG. 3, an opening 12 in which the BM is not formed is formed in a region surrounded by the colored layer design outline 11 where the colored layer is formed.

【0077】図4は、図3に示した設計形状に印刷法に
より着色層を形成した一例を示す図であり、(a)は着
色層の印刷版パターンを示す図、(b)は着色層形成後
の仕上り平面図、(c)は着色層形成後の仕上り断面
図、(d)は樹脂ブラックマトリックスと組み合わせた
場合の着色層形成後の断面図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example in which a colored layer is formed on the design shape shown in FIG. 3 by a printing method. (A) is a diagram showing a printing plate pattern of the colored layer, (b) is a colored layer. The finished plan view after formation, (c) is the finished sectional view after formation of the colored layer, and (d) is the sectional view after formation of the colored layer when combined with the resin black matrix.

【0078】まず、着色層設計外形11内に着色層が形
成されるように着色層印刷パターン3をパターニングす
る(図4(a))。
First, the colored layer print pattern 3 is patterned so that the colored layer is formed in the colored layer design outline 11 (FIG. 4A).

【0079】ここで、着色印刷パターン13の外周部
は、着色層形成におけるインキと印刷装置との組み合わ
せによる解像度よりも精細な波形となっている。
Here, the outer peripheral portion of the colored print pattern 13 has a waveform finer than the resolution due to the combination of the ink and the printing device in forming the colored layer.

【0080】その後、印刷法により、マスクされていな
い部分に着色層16を形成する(図4(b),
(c))。
After that, the coloring layer 16 is formed on the unmasked portion by the printing method (FIG. 4B,
(C)).

【0081】ここで、着色層16の仕上り平面において
は、着色層外形14が着色印刷パターン13の外周部を
直線とした場合に近い直線性を有する。
Here, on the finished plane of the colored layer 16, the colored layer outline 14 has linearity close to that when the outer peripheral portion of the colored print pattern 13 is a straight line.

【0082】また、図4(c)に示した着色層16の断
面においては、着色層16が形成される端部の立ち上が
りが非常に緩やかになっているため、樹脂BM17と組
み合わせた場合においても、着色層16の平坦性が損な
われることはない(図4(d))。
Further, in the cross section of the colored layer 16 shown in FIG. 4C, the rising edge at the end where the colored layer 16 is formed is very gradual, and therefore when combined with the resin BM17. The flatness of the colored layer 16 is not impaired (FIG. 4 (d)).

【0083】印刷法においては、用いる印刷インクの特
性及び用いる印刷版の特性により、印刷後のパターンの
精度が異なる。
In the printing method, the accuracy of the pattern after printing differs depending on the characteristics of the printing ink used and the characteristics of the printing plate used.

【0084】その理由は、印刷インクのチクソトロピー
特性および粘着性に対応した被転写面(この場合はガラ
ス表面)に対する転写性が異なるためであり、また、印
刷版の印刷時接触面圧力による変形によりパターンの崩
れが生ずるためであり、さらには、転写後の印刷インク
の版からの圧力により変形が生ずるためである。
The reason is that the transferability to the transferred surface (in this case, the glass surface) corresponding to the thixotropy characteristic and the adhesiveness of the printing ink is different, and also due to the deformation of the printing plate due to the contact surface pressure during printing. This is because the pattern collapses, and further, deformation occurs due to the pressure from the printing ink plate after transfer.

【0085】上述した現象により生ずる効果によって、
微細パターンを露光した場合は、凸型パターンにおいて
は凸部が引っ込み、凹型パタンにおいては凹部が埋まる
ことになる。そのため、パターン形成の解像度よりも精
細な波形を有するマスクを用いて露光を行った場合、波
形の凹凸形状は、それぞれ平均化されて凹凸の中央部の
直線に相当する位置に最終パターンの外形部が残ること
となり、着色層外形は図4(b)に示すように直線に近
い形状になる。
By the effect produced by the above-mentioned phenomenon,
When the fine pattern is exposed, the convex portion is retracted in the convex pattern and the concave portion is filled in the concave pattern. Therefore, when exposure is performed using a mask having a waveform that is finer than the resolution of pattern formation, the uneven shapes of the waveform are averaged, and the outline portion of the final pattern is located at a position corresponding to the straight line at the center of the unevenness. Is left, and the outer shape of the colored layer becomes a shape close to a straight line as shown in FIG.

【0086】また、波形の凸部において形成される着色
層によって波形の凹部にも着色層が形成されることにな
り、全体として波形パターン部分に形成される着色層の
厚さが薄くなり、CFの平坦性が損なわれることはな
い。
Further, the colored layer formed on the convex portion of the corrugation also forms the colored layer on the concave portion of the corrugation, and the thickness of the colored layer formed on the corrugated pattern portion becomes thin as a whole. Does not impair the flatness of.

【0087】上述した印刷法としては、凹版オフセット
印刷法、平版オフセット印刷法等の液晶ディスプレイ用
CFに用いられている各種印刷法全般が用いられる。
As the above-mentioned printing method, various printing methods used in CF for liquid crystal displays such as an intaglio offset printing method and a lithographic offset printing method are generally used.

【0088】[0088]

【実施例】以下に、本発明の実施例について比較例とと
もに図面を参照して説明する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below together with comparative examples with reference to the drawings.

【0089】(第1の実施例) (1)樹脂ブラックマトリックスの形成 図5は、本発明の液晶ディスプレイ用カラーフィルタの
製造方法において着色層が形成される樹脂ブラックマト
リックスパターンの第1の実施例を示す図である。
(First Example) (1) Formation of Resin Black Matrix FIG. 5 shows a first example of a resin black matrix pattern in which a colored layer is formed in the method for producing a color filter for a liquid crystal display of the present invention. FIG.

【0090】本実施例においては、内部に黒色顔料とし
てカーボンブラックを分散したネガティブ感光性のアク
リル樹脂をレジストとして用い、樹脂BMをフォトリソ
グラフィで製造する場合の常法によって樹脂BMを形成
した。
In this example, a negative photosensitive acrylic resin in which carbon black was dispersed as a black pigment was used as a resist, and the resin BM was formed by a conventional method for producing the resin BM by photolithography.

【0091】なお、ガラス基板は板厚1.1mm、BM
は膜厚2.0μmのものを使用した。また、パターンの
形状は図5に示す形状とした。
The glass substrate has a plate thickness of 1.1 mm and a BM.
Has a film thickness of 2.0 μm. The shape of the pattern was the shape shown in FIG.

【0092】 ドットサイズ:横100μm,縦300μm 表示領域:横192mm、縦144mm(対角9.4イ
ンチ) (2)着色層の形成 図6は、図5に示した樹脂ブラックマトリックスパター
ンに顔料分散法により着色層を形成した一実施例を示す
図であり、(a)は着色層のマスクパターンを示す図、
(b)は着色層形成後の仕上り平面図、(c)は着色層
形成後の仕上り断面図、(d)はドット表示状態を示す
図である。
Dot size: horizontal 100 μm, vertical 300 μm Display area: horizontal 192 mm, vertical 144 mm (diagonal 9.4 inches) (2) Formation of colored layer FIG. 6 shows a pigment dispersed in the resin black matrix pattern shown in FIG. It is a figure which shows one Example which formed the colored layer by the method, (a) is a figure which shows the mask pattern of a colored layer,
(B) is a finished plan view after forming the colored layer, (c) is a finished sectional view after forming the colored layer, and (d) is a diagram showing a dot display state.

【0093】まず、外周部に着色層形成におけるレジス
トと露光装置との組み合わせによる解像度よりも精細な
波形を有する着色層マスクパターン23をパターニング
する(図6(a))。
First, the colored layer mask pattern 23 having a finer waveform than the resolution by the combination of the resist and the exposure device in forming the colored layer on the outer peripheral portion is patterned (FIG. 6A).

【0094】そして、R,G,B各色に関してそれぞれ
一色ずつ顔料分散フォトレジストをスピンコータにて樹
脂BM27上に塗布した後、図6(a)に示したパター
ンをフォトマスクとして露光し、次いで常法によって現
像、ポストキュアを行い、マスクされていない部分に着
色層26を形成した(図6(b),(c))。
Then, for each color of R, G, B, a pigment-dispersed photoresist was applied on the resin BM27 by a spin coater, and then exposed by using the pattern shown in FIG. 6 (a) as a photomask. After that, development and post-cure were performed to form the colored layer 26 on the unmasked portion (FIGS. 6B and 6C).

【0095】ここで、着色層26の仕上り平面において
は、着色層外形24が着色マスクパターン23の外周部
を直線とした場合に近い直線性を有していた。
Here, on the finished plane of the colored layer 26, the colored layer outline 24 had linearity close to that when the outer peripheral portion of the colored mask pattern 23 was a straight line.

【0096】(3)透明電極の形成 着色層26が形成された基板上の表示領域のみにITO
層が形成されるように、マスクスパッタ法によってIT
Oの透明電極を形成した。
(3) Formation of transparent electrode ITO is provided only on the display area on the substrate on which the colored layer 26 is formed.
IT by mask sputtering so that the layer is formed
A transparent electrode of O was formed.

【0097】上述した一連の工程により作製されたCF
の断面形状を走査型電子顕微鏡(SEM)によって測定
したところ、図6(b)に示す通り良好な平面パターン
及び図6(c)に示す通り良好な表面平坦性を有してい
た。
CF produced by the series of steps described above
The cross-sectional shape was measured by a scanning electron microscope (SEM). As a result, it had a good plane pattern as shown in FIG. 6B and a good surface flatness as shown in FIG. 6C.

【0098】その後、上記工程により作製されたCF
を、パターンの一致する薄膜トランジスタ(TFT)基
板と対向させて、常法によってLCDパネル化を施し、
カラーLCDを作製した。
After that, the CF produced by the above steps
To face a thin film transistor (TFT) substrate having a matched pattern, and an LCD panel is formed by a conventional method.
A color LCD was produced.

【0099】作製したカラーLCDの表示状態は、CF
表面の平坦性が良いため、液晶分子の配向不良が生じ
ず、良好であり、図6(d)に示すような良好な表示ド
ットを得ることができた。
The display state of the manufactured color LCD is CF
Since the flatness of the surface was good, the liquid crystal molecules did not become defective in alignment, which was good, and good display dots as shown in FIG. 6D could be obtained.

【0100】(第1の比較例) (1)樹脂ブラックマトリックスの形成 第1の実施例に示したものと同様の樹脂BMをガラス基
板上に形成した。
(First Comparative Example) (1) Formation of Resin Black Matrix A resin BM similar to that shown in the first example was formed on a glass substrate.

【0101】(2)着色層の形成 図7は、図6に示した着色層の形成方法と比較する一例
を示す図であり、(a)は着色層のマスクパターンを示
す図、(b)は着色層形成後の仕上り平面図、(c)は
着色層形成後の仕上り断面図、(d)はドット表示状態
を示す図である。
(2) Formation of Colored Layer FIG. 7 is a diagram showing an example for comparison with the method of forming the colored layer shown in FIG. 6, (a) showing a mask pattern of the colored layer, (b) FIG. 4C is a finished plan view after the formation of the colored layer, FIG. 7C is a finished cross-sectional view after the formation of the colored layer, and FIG.

【0102】まず、着色層設計外形121よりも狭い範
囲に、着色層が形成されるための着色層マスクパターン
123をパターニングする(図7(a))。
First, a colored layer mask pattern 123 for forming a colored layer is patterned in a range narrower than the colored layer design outline 121 (FIG. 7A).

【0103】その後、顔料分散法により、マスクされて
いない部分に着色層126を形成した(図7(b),
(c))。
After that, the coloring layer 126 was formed on the unmasked portion by the pigment dispersion method (FIG. 7B,
(C)).

【0104】(3)透明電極の形成 第1の実施例に示した方法と同様の方法によりITOに
よる透明電極を基板上に形成した。
(3) Formation of Transparent Electrode A transparent electrode made of ITO was formed on the substrate by the same method as the method shown in the first embodiment.

【0105】上述した一連の工程により作製されたCF
の断面形状を走査型電子顕微鏡(SEM)によって測定
したところ、図7(b)に示す通り平面良好なパターン
が作製されておらず、また、図7(c)に示す通り樹脂
BM27上において着色層126が盛り上がってしま
い、表面の平坦性が損なわれていた。
CF produced by the series of steps described above
The cross-sectional shape of the sample was measured by a scanning electron microscope (SEM). As a result, a pattern having a good flat surface was not produced as shown in FIG. 7B, and the resin BM27 was colored as shown in FIG. 7C. The layer 126 was swollen and the surface flatness was impaired.

【0106】その後、上記工程により作製されたCF
を、パターンの一致する薄膜トランジスタ(TFT)基
板と対向させて、常法によってLCDパネル化を施し、
カラーLCDを作製した。
After that, the CF produced by the above steps
To face a thin film transistor (TFT) substrate having a matched pattern, and an LCD panel is formed by a conventional method.
A color LCD was produced.

【0107】作製したカラーLCDの表示状態は、CF
表面の平坦性が悪いため、液晶分子の配向不良が生じ、
不良であり、表示ドットにおいては図7(d)に示すよ
うなディスクリネーション128が発生してしまった。
The display state of the manufactured color LCD is CF
Poor surface flatness causes poor alignment of liquid crystal molecules,
This is a defect, and disclinations 128 as shown in FIG. 7D have occurred in the display dots.

【0108】(第2の実施例) (1)樹脂ブラックマトリックスの形成 図8は、本発明の液晶ディスプレイ用カラーフィルタの
製造方法において着色層が形成される樹脂ブラックマト
リックスパターンの第2の実施例を示す図である。
Second Example (1) Formation of Resin Black Matrix FIG. 8 shows a second example of a resin black matrix pattern in which a colored layer is formed in the method for producing a color filter for liquid crystal display of the present invention. FIG.

【0109】本実施例においては、内部に黒色顔料とし
てカーボンブラックを分散したネガティブ感光性のアク
リル樹脂をレジストとして用い、樹脂BMをフォトリソ
グラフィで製造する場合の常法によって樹脂BMを形成
した。
In this example, a negative photosensitive acrylic resin in which carbon black was dispersed as a black pigment was used as a resist, and the resin BM was formed by a conventional method for producing the resin BM by photolithography.

【0110】なお、ガラス基板は板厚1.1mm、BM
は膜厚1.5μmのものを使用した。また、パターンの
形状は図8に示す形状とした。
The glass substrate has a plate thickness of 1.1 mm and a BM.
Has a film thickness of 1.5 μm. Further, the shape of the pattern was the shape shown in FIG.

【0111】 ドットサイズ:横115μm、縦342μm 表示領域:横110mm、縦82mm(対角5.4イン
チ) (2)着色層の形成 図9は、図8に示した樹脂ブラックマトリックスパター
ンに印刷法により着色層を形成した一例を示す図であ
り、(a)は着色層の印刷版パターンを示す図、(b)
は着色層形成後の仕上り平面図、(c)は着色層形成後
の仕上り断面図、(d)はドット表示状態を示す図であ
る。
Dot size: 115 μm in width, 342 μm in height Display area: 110 mm in width, 82 mm in length (diagonal 5.4 inches) (2) Formation of colored layer FIG. 9 shows a printing method on the resin black matrix pattern shown in FIG. It is a figure which shows an example which formed the coloring layer by this, (a) is a figure which shows the printing plate pattern of a coloring layer, (b)
FIG. 4C is a finished plan view after the formation of the colored layer, FIG. 7C is a finished cross-sectional view after the formation of the colored layer, and FIG.

【0112】まず、外周部に着色層形成におけるインキ
と印刷装置との組み合わせによる解像度よりも精細な波
形を有する着色層印刷版パターン33をパターニングす
る(図9(a))。
First, the colored layer printing plate pattern 33 having a waveform finer than the resolution is patterned on the outer peripheral portion by the combination of the ink and the printing device in forming the colored layer (FIG. 9A).

【0113】そして、R,G,B各色に関してそれぞれ
一色ずつ凹版オフセット原版に充填し、印刷ローラにパ
ターンを転写し、さらに印刷ローラから樹脂BM27上
に印刷インキを転写する事によって着色層36をパター
ニングし、一色印刷する毎に引き続いてポストキュアを
行い、マスクされていない部分に着色層36を形成した
(図9(b),(c))。
Then, each of the R, G, and B colors is filled in the intaglio offset original plate, the pattern is transferred to the printing roller, and the printing ink is transferred from the printing roller onto the resin BM27 to pattern the colored layer 36. Then, each time one-color printing was performed, post-cure was performed to form the colored layer 36 on the unmasked portion (FIGS. 9B and 9C).

【0114】ここで、着色層36の仕上り平面において
は、着色層外形34が着色印刷パターン33の外周部を
直線とした場合に近い直線性を有していた。
Here, on the finished plane of the colored layer 36, the colored layer outline 34 had linearity close to that when the outer peripheral portion of the colored print pattern 33 was a straight line.

【0115】(3)透明電極の形成 着色層36が形成された基板上の表示領域のみにITO
層が形成されるように、マスクスパッタ法によってIT
Oの透明電極を形成した。
(3) Formation of transparent electrode ITO is formed only on the display area on the substrate on which the colored layer 36 is formed.
IT by mask sputtering so that the layer is formed
A transparent electrode of O was formed.

【0116】上述した一連の工程により作製されたCF
の断面形状を走査型電子顕微鏡(SEM)によって測定
したところ、図9(b)に示す通り良好な平面パターン
及び図9(c)に示す通り良好な表面平坦性を有してい
た。
CF produced by the series of steps described above
The cross-sectional shape of was measured by a scanning electron microscope (SEM). As a result, it had a good plane pattern as shown in FIG. 9B and a good surface flatness as shown in FIG. 9C.

【0117】その後、上記工程により作製されたCF
を、パターンの一致する薄膜トランジスタ(TFT)基
板と対向させて、常法によってLCDパネル化を施し、
カラーLCDを作製した。
After that, the CF produced by the above process
To face a thin film transistor (TFT) substrate having a matched pattern, and an LCD panel is formed by a conventional method.
A color LCD was produced.

【0118】作製したカラーLCDの表示状態は、CF
表面の平坦性が良いため、液晶分子の配向不良が生じ
ず、良好であり、図9(d)に示すような良好な表示ド
ットを得ることができた。
The display state of the manufactured color LCD is CF
Since the flatness of the surface was good, alignment defects of liquid crystal molecules did not occur, which was good, and good display dots as shown in FIG. 9D could be obtained.

【0119】(第2の比較例) (1)樹脂ブラックマトリックスの形成 第2の実施例に示したものと同様の樹脂BMをガラス基
板上に形成した。
Second Comparative Example (1) Formation of Resin Black Matrix A resin BM similar to that shown in the second example was formed on a glass substrate.

【0120】(2)着色層の形成 図10は、図9に示した着色層の形成方法と比較する一
例を示す図であり、(a)は着色層の印刷版パターンを
示す図、(b)は着色層形成後の仕上り平面図、(c)
は着色層形成後の仕上り断面図、(d)はドット表示状
態を示す図である。
(2) Formation of Colored Layer FIG. 10 is a diagram showing an example for comparison with the method for forming the colored layer shown in FIG. 9, (a) showing the printing plate pattern of the colored layer, (b) ) Is a finished plan view after formation of the coloring layer, (c)
FIG. 4A is a finished sectional view after formation of a colored layer, and FIG.

【0121】まず、着色層設計外形131よりも狭い範
囲に、着色層が形成されるための着色層印刷版パターン
133をパターニングする(図10(a))。
First, the coloring layer printing plate pattern 133 for forming the coloring layer is patterned in a range narrower than the coloring layer design outline 131 (FIG. 10A).

【0122】その後、印刷法により、マスクされていな
い部分に着色層136を形成した(図7(b),
(c))。
After that, a coloring layer 136 was formed on the unmasked portion by a printing method (FIG. 7B,
(C)).

【0123】(3)透明電極の形成 第2の実施例に示した方法と同様の方法によりITOに
よる透明電極を基板上に形成した。
(3) Formation of Transparent Electrode A transparent electrode made of ITO was formed on the substrate by the same method as the method shown in the second embodiment.

【0124】上述した一連の工程により作製されたCF
の断面形状を走査型電子顕微鏡(SEM)によって測定
したところ、図10(b)に示す通り平面良好なパター
ンが作製されておらず、また、図10(c)に示す通り
樹脂BM37上において着色層136が盛り上がってし
まい、表面の平坦性が損なわれていた。
CF manufactured by the series of steps described above
The cross-sectional shape of the sample was measured with a scanning electron microscope (SEM). As a result, a pattern having a good flat surface was not produced as shown in FIG. 10 (b), and as shown in FIG. The layer 136 was raised, and the surface flatness was impaired.

【0125】作製したカラーLCDの表示状態は、CF
表面の平坦性が悪いため、液晶分子の配向不良が生じ、
不良であり、表示ドットにおいては図10(d)に示す
ようなディスクリネーション138が発生してしまっ
た。
The display state of the manufactured color LCD is CF
Poor surface flatness causes poor alignment of liquid crystal molecules,
This is a defect, and disclination 138 as shown in FIG. 10D has occurred in the display dot.

【0126】[0126]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように、着色層
を形成するためのパターンの外周部を着色層形成におけ
る解像度よりも精細な波形としたため、波形の凸部にお
いて形成される着色層によって波形の凹部にも着色層が
形成されることになり、全体として波形パターン部分に
形成される着色層の厚さが薄くなる。
As described above, according to the present invention, since the outer peripheral portion of the pattern for forming the colored layer has a waveform finer than the resolution in forming the colored layer, the colored layer formed in the convex portion of the waveform is formed. As a result, the colored layer is also formed in the corrugated concave portion, and the thickness of the colored layer formed in the corrugated pattern portion becomes thin as a whole.

【0127】それにより、カラーフィルタに樹脂ブラッ
クマトリックスを使用した場合においても、オーバーコ
ートを使用せずに、カラーフィルタの表面を平坦にする
ことができ、カラーフィルタをLCDに使用した場合に
良好な表示を得ることができる。
As a result, even when the resin black matrix is used for the color filter, the surface of the color filter can be made flat without using the overcoat, which is favorable when the color filter is used for the LCD. You can get the display.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】顔料分散法による着色層形成における設計形状
の一例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a design shape in forming a colored layer by a pigment dispersion method.

【図2】図1に示した設計形状に顔料分散法により着色
層を形成した一例を示す図であり、(a)は着色層のマ
スクパターンを示す図、(b)は着色層形成後の仕上り
平面図、(c)は着色層形成後の仕上り断面図、(d)
は樹脂ブラックマトリックスと組み合わせた場合の着色
層形成後の断面図である。
2A and 2B are views showing an example in which a colored layer is formed on the design shape shown in FIG. 1 by a pigment dispersion method, FIG. 2A shows a mask pattern of the colored layer, and FIG. Finished plan view, (c) is a finished sectional view after formation of the colored layer, (d)
FIG. 6 is a cross-sectional view after formation of a colored layer when combined with a resin black matrix.

【図3】印刷法による着色層形成における設計形状の一
例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a design shape in forming a colored layer by a printing method.

【図4】図3に示した設計形状に印刷法により着色層を
形成した一例を示す図であり、(a)は着色層の印刷版
パターンを示す図、(b)は着色層形成後の仕上り平面
図、(c)は着色層形成後の仕上り断面図、(d)は樹
脂ブラックマトリックスと組み合わせた場合の着色層形
成後の断面図である。
4A and 4B are diagrams showing an example in which a colored layer is formed on the design shape shown in FIG. 3 by a printing method, FIG. 4A is a diagram showing a printing plate pattern of the colored layer, and FIG. A finished plan view, (c) is a finished sectional view after formation of a colored layer, and (d) is a sectional view after formation of a colored layer when combined with a resin black matrix.

【図5】本発明の液晶ディスプレイ用カラーフィルタの
製造方法において着色層が形成される樹脂ブラックマト
リックスパターンの第1の実施例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a first example of a resin black matrix pattern in which a colored layer is formed in the method for producing a color filter for a liquid crystal display of the present invention.

【図6】図5に示した樹脂ブラックマトリックスパター
ンに顔料分散法により着色層を形成した一実施例を示す
図であり、(a)は着色層のマスクパターンを示す図、
(b)は着色層形成後の仕上り平面図、(c)は着色層
形成後の仕上り断面図、(d)はドット表示状態を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example in which a colored layer is formed on the resin black matrix pattern shown in FIG. 5 by a pigment dispersion method, and (a) is a diagram showing a mask pattern of the colored layer;
(B) is a finished plan view after forming the colored layer, (c) is a finished sectional view after forming the colored layer, and (d) is a diagram showing a dot display state.

【図7】図6に示した着色層の形成方法と比較する一例
を示す図であり、(a)は着色層のマスクパターンを示
す図、(b)は着色層形成後の仕上り平面図、(c)は
着色層形成後の仕上り断面図、(d)はドット表示状態
を示す図である。
7A and 7B are diagrams showing an example for comparison with the method for forming a colored layer shown in FIG. 6, in which FIG. 7A is a diagram showing a mask pattern of the colored layer, and FIG. 7B is a finished plan view after formation of the colored layer; (C) is a finished cross-sectional view after formation of a colored layer, and (d) is a diagram showing a dot display state.

【図8】本発明の液晶ディスプレイ用カラーフィルタの
製造方法において着色層が形成される樹脂ブラックマト
リックスパターンの第2の実施例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a second example of a resin black matrix pattern in which a colored layer is formed in the method for producing a color filter for liquid crystal display of the present invention.

【図9】図8に示した樹脂ブラックマトリックスパター
ンに印刷法により着色層を形成した一例を示す図であ
り、(a)は着色層の印刷版パターンを示す図、(b)
は着色層形成後の仕上り平面図、(c)は着色層形成後
の仕上り断面図、(d)はドット表示状態を示す図であ
る。
9A and 9B are diagrams showing an example in which a colored layer is formed on the resin black matrix pattern shown in FIG. 8 by a printing method, FIG. 9A is a diagram showing a printing plate pattern of a colored layer, and FIG.
FIG. 4C is a finished plan view after the formation of the colored layer, FIG. 7C is a finished cross-sectional view after the formation of the colored layer, and FIG.

【図10】図9に示した着色層の形成方法と比較する一
例を示す図であり、(a)は着色層の印刷版パターンを
示す図、(b)は着色層形成後の仕上り平面図、(c)
は着色層形成後の仕上り断面図、(d)はドット表示状
態を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example for comparison with the method for forming a colored layer shown in FIG. 9, (a) showing a printing plate pattern of the colored layer, and (b) showing a finished plan view after forming the colored layer. , (C)
FIG. 4A is a finished sectional view after formation of a colored layer, and FIG.

【図11】顔料分散法による着色層形成における設計形
状の一例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a design shape in forming a colored layer by a pigment dispersion method.

【図12】図11に示した設計形状に顔料分散法により
着色層を形成した従来の一例を示す図であり、(a)は
着色層のマスクパターンを示す図、(b)は着色層形成
後の仕上り平面図、(c)は着色層形成後の仕上り断面
図、(d)は樹脂ブラックマトリックスと組み合わせた
場合の着色層形成後の断面図である。
12A and 12B are views showing a conventional example in which a colored layer is formed on the design shape shown in FIG. 11 by a pigment dispersion method, FIG. 12A shows a mask pattern of the colored layer, and FIG. A finished plan view after that, (c) is a finished cross-sectional view after formation of a colored layer, and (d) is a cross-sectional view after formation of a colored layer when combined with a resin black matrix.

【図13】印刷法による着色層形成における設計形状の
一例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a design shape in forming a colored layer by a printing method.

【図14】図13に示した設計形状に印刷法により着色
層を形成した従来の一例を示す図であり、(a)は着色
層の印刷版パターンを示す図、(b)は着色層形成後の
仕上り平面図、(c)は着色層形成後の仕上り断面図、
(d)は樹脂ブラックマトリックスと組み合わせた場合
の着色層形成後の断面図である。
14A and 14B are views showing a conventional example in which a colored layer is formed on the design shape shown in FIG. 13 by a printing method, FIG. 14A shows a printing plate pattern of the colored layer, and FIG. A finished plan view after that, (c) is a finished cross-sectional view after formation of the colored layer,
(D) is a cross-sectional view after formation of a colored layer when combined with a resin black matrix.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,121,131 着色層設計外形 2,12,22,32 開口部 3,23,123 着色層マスクパターン 4,14,24,34,124,134 着色層外形 5 ブラックマトリックス 6,16,26,36,126,136 着色層 7,17,27,37 樹脂ブラックマトリックス 13,33,133 着色層印刷版パターン 128,138 ディスクリネーション 1,11,121,131 Colored layer design outline 2,12,22,32 Opening 3,23,123 Colored layer mask pattern 4,14,24,34,124,134 Colored layer outline 5 Black matrix 6,16, 26,36,126,136 Colored layer 7,17,27,37 Resin black matrix 13,33,133 Colored layer printing plate pattern 128,138 Disclination

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 樹脂ブラックマトリクスが形成された基
板上に着色層を形成するための着色層パターンをパター
ニングし、前記パターニングされた前記基板上に前記着
色層を形成する液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製
造方法において、 前記着色層パターンの外周部は、着色層形成における解
像度よりも精細な波形であることを特徴とする液晶ディ
スプレイ用カラーフィルタの製造方法。
1. A method of manufacturing a color filter for a liquid crystal display, wherein a colored layer pattern for forming a colored layer is patterned on a substrate on which a resin black matrix is formed, and the colored layer is formed on the patterned substrate. The method for producing a color filter for a liquid crystal display according to the method, wherein an outer peripheral portion of the colored layer pattern has a waveform finer than a resolution in forming the colored layer.
【請求項2】 請求項1に記載の液晶ディスプレイ用カ
ラーフィルタの製造方法において、 前記着色層の形成は、着色樹脂のフォトリソグラフィ法
によることを特徴とする液晶ディスプレイ用カラーフィ
ルタの製造方法。
2. The method for manufacturing a color filter for a liquid crystal display according to claim 1, wherein the colored layer is formed by a photolithography method of a colored resin.
【請求項3】 請求項1に記載の液晶ディスプレイ用カ
ラーフィルタの製造方法において、 前記着色層の形成は、印刷法によることを特徴とする液
晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造方法。
3. The method for manufacturing a color filter for a liquid crystal display according to claim 1, wherein the colored layer is formed by a printing method.
【請求項4】 請求項3に記載の液晶ディスプレイ用カ
ラーフィルタの製造方法において、 前記印刷法は、凹版オフセット印刷法であることを特徴
とする液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造方法。
4. The method for manufacturing a color filter for a liquid crystal display according to claim 3, wherein the printing method is an intaglio offset printing method.
【請求項5】 請求項3に記載の液晶ディスプレイ用カ
ラーフィルタの製造方法において、 前記印刷法は、平版オフセット印刷法であることを特徴
とする液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造方法。
5. The method for manufacturing a color filter for a liquid crystal display according to claim 3, wherein the printing method is a planographic offset printing method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1306287C (en) * 2003-04-02 2007-03-21 夏普株式会社 Colour filter, display and mfg. method thereof
CN100465672C (en) * 2006-09-01 2009-03-04 北京京东方光电科技有限公司 A kind of color filter structure and its manufacturing method
US9823505B2 (en) 2014-11-10 2017-11-21 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Color filter substrate, liquid crystal display panel, and display device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1306287C (en) * 2003-04-02 2007-03-21 夏普株式会社 Colour filter, display and mfg. method thereof
US7212260B2 (en) 2003-04-02 2007-05-01 Sharp Kabushiki Kaisha Color filter having colored film and black matrix, display device using the same and method for manufacturing them
CN100465672C (en) * 2006-09-01 2009-03-04 北京京东方光电科技有限公司 A kind of color filter structure and its manufacturing method
US9823505B2 (en) 2014-11-10 2017-11-21 Shanghai Tianma Micro-electronics Co., Ltd. Color filter substrate, liquid crystal display panel, and display device

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