JPH10197717A - カラ−フィルタの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下地である遮光層の厚みの影響を受けずにカ
ラーフィルタの平坦性を向上し、露光機ステージや搬送
系と接触する際に発生する傷を防止し、基板裏面の異物
による白欠陥を防止するカラーフィルタの製造法を提供
する。 【解決手段】 透明基板上の所定の位置に遮光層及び光
硬化性樹脂からなる複数色の画素を配列するカラーフィ
ルタの製造方法に於いて、透明基板上の所定位置に遮光
層を形成した基板上に、上記画素のうち少なくとも１色
を形成する際、画素母材である着色層の上に保護層を設
置した状態で、透明基板側に設置されたフォトマスクと
遮光層の所定開口部とが合う様に位置合わせを行い、透
明基板側から露光し、次いで上記保護層を除去し、着色
層を現像することで遮光層の所定開口部に画素を形成す
る。して透明である必要は無い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

〔発明の詳細な説明〕本発明は、例えばカラー液晶表示
装置に使用されるカラーフィルタの製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイ（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。

【０００３】ＬＣＤをカラー表示させるためのカラーフ
ィルタは、図６に示すように格子状パターンの遮光層１
が形成されたガラス基板２等の透明基板上にＲ（赤）、
Ｇ（緑）、Ｂ（青）からなるカラー画素３（約３００×
１００×２μｍ）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はシール材、１１はトップコート
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、カラーフィルタの重要課題である信頼性（耐光性・
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（３）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、フィルムに酸素阻害性のある場合は
支持体であるベースフィルムを剥離した後露光、現像
し、フィルムに酸素阻害性の無い場合は上記ベースフィ
ルムをつけたまま露光、現像する事によってカラー画素
が形成される。ここで露光はフォトマスクを介して着色
層側から照射される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来、遮光層には単位
膜厚当りの光学濃度が高い金属クロムが適用されてき
た。薄膜トランジスタ型（ＴＦＴ）液晶では遮光層の光
学濃度はＴＦＴの誤動作を防止するため３以上必要であ
り、この光学濃度を達成するには金属クロムでは厚みが
０．１５μｍあれば十分であった。しかし、金属クロム
反射率が高いため、ＬＣＤにした時、外光の反射が高く
なり視認性を低下させるなどの問題があった。そこで、
反射率を低下させるため、酸化クロムを積層する方法な
ど採られ、視認性は向上している。しかしながら、金属
クロム、酸化クロムを形成するには、スパッタリングな
どの真空蒸着法によるため、コストが高いという問題が
あった。この問題を解決するため、光硬化性樹脂にカー
ボンなどの黒着色層料を分散させたもの、熱硬化性樹脂
にグラファイトを分散させた樹脂遮光層が採用されつつ
ある。しかし、樹脂遮光層は金属クロム程単位膜厚当り
の光学濃度は高くなく、高いものでも光学濃度３を得る
には厚みが０．５μｍ必要であった。この遮光層上にフ
ィルム法で着色層を形成すると図４に示した様に、フィ
ルムが下地に良好に追従するため（図４ａ）、遮光層１
と着色層３ａのオーバラップした画素３ｂ部分に、遮光
層厚みと同等厚みの突起２０が発生する（図４ｂ）。図
４に於いて１６は露光ステ−ジ、１７はフォトマスク、
１８はフォトマスク遮光膜である。

【０００８】カラーフィルタには高い平坦性が求められ
ており、遮光層厚み分の突起の存在は問題となる。この
問題はクロム遮光層に於いても同様である。この対策と
して、特開平７−１２０６０８号公報に示される様な遮
光層パターンをフォトマスクとして利用し、ガラス基板
側から露光する背面露光法が提案されている（図５）。
しかし、本方法では着色層３ａが何も保護されずに処理
されるため、露光機ステージ１６や搬送系と接触する際
にごみ２２が付き（図５）、画素３ｂに傷２１がつき
（図５ｂ）欠陥となってしまう問題があった。図４に於
いて、１６は露光ステ−ジ、１７はフォトマスク、１８
はフォトマスク遮光膜である。

【０００９】また、フィルム転写法では透明基板裏面に
ラミネート装置のバックアップロールが直接接するた
め、透明基板裏面への異物付着が発生し、背面露光時に
紫外線が遮光されるため、感光されるべき着色層が感光
不足となり、現像時に白抜け不良となってしまう問題が
あった。

【００１０】また、従来ベースフィルムにはポリエチレ
ンテレフタレートなどの紫外線を透過する基材が用いら
れていたが、紫外線が透過するため基板を支持するステ
ージあるいはカバーでの乱反射により、隣接する画素ま
でも感光してしまうという問題があった。

【００１１】また、フォトマスクアライメントマークと
基板アライメントマークを顕微鏡で光学的に読み取り、
位置合わせをする従来の方式では、ガラス基板厚み分の
間隙があるため、焦点があわないため位置合わせが困難
であった。

【００１２】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、下地である遮光層の厚みの影響を受けずに
カラーフィルタの平坦性を向上し、露光機ステージや搬
送系と接触する際に発生する傷を防止し、基板裏面の異
物による白欠陥を防止するカラーフィルタの製造法を提
供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
カラーフィルタの製造法は、透明基板上の所定位置に遮
光層を所定開口部が形成されるように設け前記所定開口
部に光硬化性樹脂からなる複数色の画素を配列するカラ
−フィルタの製造法に於いて、前記遮光層が設けられた
透明基板上に画素母材である着色層を着色層の上に保護
層を設置した状態で配置し、透明基板の遮光層が設けら
れた面と反対面側から露光し、前記保護層を除去し、前
記着色層を現像することで前記遮光層の所定開口部に画
素を形成する工程を所定回数行うことを特徴とするもの
である。

【００１４】本発明の請求項２に係るカラーフィルタの
製造法は、透明基板上の所定位置に遮光層を所定開口部
が形成されるように設け前記所定開口部に光硬化性樹脂
からなる複数色の画素を配列するカラ−フィルタの製造
法に於いて、前記遮光層が設けられた透明基板上に画素
母材である着色層を着色層の上に保護層を設置した状態
で配置し、前記透明基板の遮光層が設けられた面と反対
面側にフォトマスクを配置し、フォトマスクのパタ−ン
と前記所定開口部とが合う様に位置合わせを行い、透明
基板の遮光層が設けられた面と反対面側から露光し、前
記保護層を除去し、前記着色層を現像することで前記遮
光層の所定開口部に画素を形成する工程を所定回数行う
ことを特徴とするものである。

【００１５】すなわち本発明の請求項２に係るカラーフ
ィルタの製造法は、透明基板上の所定の位置に遮光層及
び光硬化性樹脂からなる複数色の画素を配列するカラー
フィルタの製造方法に於いて、透明基板上の所定位置に
遮光層を形成した基板上に、上記画素のうち少なくとも
１色を形成する際、画素母材である着色層の上に保護層
を設置した状態で、透明基板側に設置されたフォトマス
クと遮光層の所定開口部とが合う様に位置合わせを行
い、透明基板側から露光し、次いで上記保護層を除去
し、着色層を現像する事で遮光層の所定開口部に画素を
形成する事を特徴とする。この保護層は露光ステージや
搬送系が着色層に接した時、着色層に傷等が発生しない
様保護する目的で設置する。ここで透明基板とは次に露
光する工程の紫外線を透過すれば良く、可視光に対して
透明である必要は無い。上記の遮光層所定開口部に画素
を形成する工程を所定回数行うとは、例えばＲ（赤）、
Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色画素を形成する場合、１色を
形成することでも良く、３色全てを形成することでも良
く、少なくとも１色を形成するということである。

【００１６】本発明の請求項３に係るカラーフィルタの
製造法は、透明基板上の所定位置に遮光層を所定開口部
が形成されるように設け前記所定開口部に光硬化性樹脂
からなる複数色の画素を配列するカラ−フィルタの製造
法に於いて、前記遮光層が設けられた透明基板上に画素
母材である着色層を着色層の上に保護層を設置した状態
で配置し、前記透明基板の遮光層が設けられた面と反対
面側にフォトマスクを配置し、フォトマスクのパタ−ン
と前記所定開口部とが合う様に位置合わせを行い、透明
基板の遮光層が設けられた面と反対面側から露光し、前
記保護層を除去し、前記着色層を現像することで前記遮
光層の所定開口部に画素を形成する工程を２回行い２色
の画素を形成し、前記２色の画素が設けられた透明基板
上に画素母材である着色層を着色層の上に保護層を設置
した状態で配置し、透明基板の遮光層が設けられた面と
反対面側から露光し、前記保護層を除去し、前記着色層
を現像することで前記遮光層の所定開口部に第３色の画
素を形成することを特徴とするカラ−フィルタの製造法
である。このように第３色目の画素を形成する場合、フ
ォトマスクを使用することなく全面露光することができ
る。

【００１７】本発明の請求項４に係るカラーフィルタの
製造法は、画素母材である着色層が、保護層となるベー
スフィルム支持体に形成されたフィルム状着色層とす
る。すなわち本発明の請求項４に係るカラーフィルタの
製造法は、着色層及び保護層を形成する方法で、着色層
をフィルム転写法により行い、保護層がフィルム転写法
に於ける着色層の支持体であるベースフィルムであるこ
とを特徴とする。

【００１８】本発明の請求項５に係るカラーフィルタの
製造法は、請求項４記載のカラ−フィルタの製造法にお
いて、フィルム状着色層上には保護フィルムが張り合わ
されており、フィルム状着色層上の保護フィルムを剥離
してフィルム状着色層を遮光層が設けられた透明基板上
に配置すると同時に剥離された保護フィルムを透明基板
の遮光層が設けられた面と反対面に張り合わせ、露光す
る前に前記保護フィルムを剥離する工程を備えるカラ−
フィルタの製造法である。この保護フィルムにより、ラ
ミネート時に発生する透明基板裏面への異物付着を防止
できる。

【００１９】本発明の請求項６に係るカラーフィルタの
製造法は、ベースフィルム等の保護層として紫外線非透
過のものを使用する。紫外線非透過とは紫外線吸収ある
いは紫外線反射の両方の意味である。ベースフィルム等
の保護層が紫外線を吸収する場合、透明基板を支持する
ための露光機構成部品である露光ステージからの乱反
射、あるいは露光機内での漏れ光による所定部分以外の
感光を防止する。また、ベースフィルム等の保護層が紫
外線を反射する場合、反射光も所定部分の着色層を感光
する光として寄与するため、照射する露光量を低減で
き、尚且つベースフィルム等の保護層が紫外線を吸収す
る場合と同様の効果がある。

【００２０】本発明の請求項７に係るカラーフィルタの
製造法は、遮光層が樹脂遮光層である事こと特徴とす
る。樹脂遮光層にする事により、ＬＣＤに於ける外光の
反射が低減し、表示品質が向上する。

【００２１】本発明の請求項８に係るカラーフィルタの
製造法は、請求項２記載のフォトマスクのパタ−ンと所
定開口部との位置合わせを、アライメント用顕微鏡の焦
点を予めフォトマスク側アライメントマークに合わせ前
記フォトマスク側アライメントマークの座標を読み取
り、相対する透明基板側アライメントマークの座標位置
に変換登録し、次いで前記透明基板側アライメントマー
クに前記アライメント用顕微鏡の焦点に合わせ、前記登
録座標に透明基板側アライメントマークを合わせること
により行うカラ−フィルタの製造法である。このアライ
メント法により、焦点距離が違う２枚の基板を効率良く
位置合わせする。

【００２２】本発明の請求項９に係るカラーフィルタの
製造法は、所定のパタ−ンが設けられた透明基板上に画
素母材である着色層を着色層の上に保護層を設置した状
態で配置し、透明基板の所定のパタ−ンが設けられた面
と反対面側から露光し、前記保護層を除去し、前記着色
層を現像することで所定の画素を形成する工程を備える
ことを特徴とするカラ−フィルタの製造法である。ここ
で、所定のパタ−ンとは、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）の画素、遮光層等であり、また画素母材の画素
とは、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素、遮
光層等である。

【００２３】本発明の請求項１０に係るカラーフィルタ
の製造法は、透明基板上の所定位置に遮光層を所定開口
部が形成されるように設け前記所定開口部に光硬化性樹
脂からなる複数色の画素を配列するカラ−フィルタの製
造法に於いて、前記遮光層が設けられた透明基板上に画
素母材である着色層を配置し、透明基板の遮光層が設け
られた面と反対面側から露光し、前記着色層を現像する
ことで前記遮光層の所定開口部に画素を形成する工程
と、前記遮光層が設けられた透明基板上に画素母材であ
る着色層を配置し、着色層側から露光し、前記着色層を
現像することで前記遮光層の所定開口部に画素を形成す
る工程を備えることを特徴とするカラ−フィルタの製造
法である。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明に於いては、図１の１が遮
光層、２がガラス基板、３が着色層、１５がベースフィ
ルム、１６が露光ステージ、１７がフォトマスク、１８
がフォトマスクの遮光膜である。

【００２５】以下本発明の第一の実施例を図１の基づい
て説明する。透明基板としてコーニング社＃１７２７ガ
ラス縦２００ｍｍ、横３００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガ
ラス基板２を使用した。遮光層１としてグラファイトを
熱硬化性樹脂に分散させた、リフトオフ法によりパター
ン形成する日立粉末（株）製ＧＡ−６６Ｍ（商品名）を
用いた。ガラス基板２にリフトオフ用のフォトレジスト
としてシップレイ社製ポジ型フォトレジストＡｚ−１３
５０（商品名）をスピンコート法により回転数１０００
ｒｐｍで２０秒間で約１．２μｍ厚塗布する。次に９０
℃５分間ホットプレートでプリベークする。次にフォト
マスクを介して超高圧水銀ランプにて４０５ｎｍの光強
度で１２０ｍｊ／ｃｍ２露光する。次に１％水酸化カリ
ウム水溶液で室温にて１分３０秒間現像を行い水洗、水
切りをした後、１００℃でポストベークを行う。次にグ
ラファイト分散液ＧＡ−６６Ｍ（商品名）をスピンコー
ト法により、回転数５００ｒｐｍで１０秒間、厚み１μ
ｍ程度塗布する。次に９０℃１５分クリーンオーブンに
て乾燥を行う。次に２％水酸化カリウム水溶液で１分間
フォトレジストを溶解させた後、３ｋｇ／ｃｍ²の水圧
で水洗し水切りを行い、２００℃３０分クリーンオーブ
ンにて硬化を行う。以上で遮光層付きガラス基板が完成
する（図１ａ）。本発明ではリフトオフ法によるグラフ
ァイトを用いたが、カーボンを光硬化性樹脂に分散させ
たフォト法により作製するもの、カーボンを熱硬化性樹
脂に分散させフォトレジストを用いてエッチング法によ
るものを用いても良い。また前記カーボンの代わりに金
属酸化物を分散させたものを用いたものでもよい。ま
た、従来法の金属あるいは金属と金属酸化物の積層膜、
金属と金属窒化物の積層膜、あるいは金属と金属酸化物
及び金属窒化物の積層膜を用いても良いがガラス裏面か
ら見て黒色であることが望ましい。この時の遮光層パタ
ーンは遮光層幅２０μｍ、ピッチが横１００μｍ、縦３
００μｍ、開口数横６４０×（３色）列、縦４８０行と
した。

【００２６】次に着色層形成工程にはいる。ベ−スフィ
ルム支持体には５０μｍ厚ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）フィルム（ベ−スフィルム１５）上に黒色ク
ッション層１９を２０μｍ、酸素阻害機能を有する着色
層３ａを１．６μｍをロールトウロールで塗工した日立
化成製ＣＦ用２層フィルムを用いた。着色層３ａには保
護フィルムがラミネートされている。まず第一色目とし
て赤フィルムをラミネート温度８０℃、ラミネート速度
０．２ｍ／ｍｉｎ、ロール圧力５ｋｇ／ｃｍ²で遮光層
を作成したガラス基板に張合せる。この時同時にガラス
基板裏面に保護フィルムをラミネートした。ここで酸素
阻害機能をもった着色層を使用したが、本機能が無い材
料を用いてもよい。次に前記ガラス基板裏面にラミネー
トした保護フィルムを剥離する（図１ｂ）。

【００２７】次に露光工程に入る。露光としてはプロキ
シミティ露光機を用いて、基板のガラス側とフォトマス
クの遮光膜側が相対する様に、着色層側を露光ステージ
１６で支持する様セッティングする（図１ｃ）。ここで
必ずしも着色層側を露光ステージに設置する必要は無
く、露光機の構造によってはガラス基板裏面が露光ステ
ージに接する場合もある。次にアライメント用顕微鏡の
視野をフォトマスクアライメントマークの位置に移動し
焦点を合わせ、アライメントマーク基準位置（Ｘｉ，Ｙ
ｉ）をメモリに保存して、フォトマスクアライメントマ
ークとセットとなる基板側アライメントマーク基準位置
の正規座標位置（Ｘｊ，Ｙｊ）を計算しメモリに登録す
る。このアライメント用顕微鏡には本実施例では読み取
りセンサとしてリニアセンサを用いてスキャンする方式
を採ったが、ＣＣＤ（電荷容量素子）にて読み取っても
良い。次に上記アライメント用顕微鏡のＺ軸（フォトマ
スクの平面に対して法線方向）上で基板側に移動し、基
板側アライメントマークに焦点を合わせる。次に基板側
アライメントマークの基準位置（Ｘｋ，Ｙｋ）を光学的
に読み取り、前記正規座標位置とのずれ量（ΔＸ＝Ｘｊ
−Ｘｋ，ΔＹ＝Ｙｊ−Ｙｋ）を計算する。次にこのずれ
量（ΔＸ，ΔＹ）だけ基板を移動する。この移動はパル
スモータで行い、座標はパルス数に換算して本実施例で
は行った。この様にしてフォトマスクと基板の位置合わ
せを行い４０５ｎｍで４００ｍｊ／ｃｍ²露光した。こ
の時フォトマスクの開口は遮光層開口部に対し、各辺６
μｍずつオーバラップさせたレイアウトとした。このオ
ーバラップ量はー１０〜１５μｍの範囲であればいずれ
でも良い。基板とフォトマスクのギャップは６０μｍと
した。このギャップ量は０〜５００の範囲であればいず
れでも良い。次にベースフィルムをクッション層毎剥離
し、アルカリ現像液で現像を行い、水洗し水切りを施し
た後硬化する。３ｂ−１は赤色の画素である（図１
ｄ）。この工程を緑、青と繰り返す（図１ｅ、図１ｆ、
図１ｇ、図１ｈ）。この形成する順番は問わない。三色
形成した後、洗浄を行い（図１ｈ）、必要に応じて上に
オーバコートを形成し、カラーフィルタが完成する。３
ｂ−２は緑色、３ｂ−３は青色の画素である。ここで前
記ＰＥＴフィルムの代わりに２０μｍ厚のアルミ圧延フ
ィルムに透明クッション層あるいはアルミ圧延フィルム
に黒色クッション層を塗工したものを用いても良い。

【００２８】以下本発明の第にの実施例を図２の基づい
て説明する。遮光層作製は図１と同様に作製する（図２
ａ）。次に着色層形成工程にはいる。ベ−スフィルム支
持体には２０μｍ厚のアルミ圧延フィルム（ベ−スフィ
ルム１５）上に着色層３ａを１．６μｍをロールトウロ
ールで塗工した日立化成製ＣＦ用単層フィルムを用い
た。まず第一色目として赤フィルムをラミネート温度８
０℃、ラミネート速度０．２ｍ／ｍｉｎ、ロール圧力５
ｋｇ／ｃｍ²で遮光層を作成したガラス基板に張合せ
る。この時同時にガラス基板裏面に着色層３ａの保護フ
ィルムをラミネートした。ここで着色層として本実施例
では酸素障害機能の無い材料を用いたが、本機能を有す
るものを使用しても良い。次に前記保護フィルムを剥離
する（図２ｂ）。次に露光工程に入る。露光としてはプ
ロキシミティ露光機を用いて、基板のガラス側とフォト
マスクの遮光膜側が相対する様に、着色層側を露光ステ
ージで支持する様セッティング（図２ｃ）し、図１の場
合と同様の位置合わせ法によりフォトマスクと基板を位
置合わせを行い４０５ｎｍで４００ｍｊ／ｃｍ²露光し
た。この時フォトマスクの開口は遮光層開口部に対し、
各辺６μｍずつオーバラップさせたレイアウトとした。
このオーバラップ量はー１０〜１５μｍの範囲であれば
いずれでも良い。基板とフォトマスクのギャップは６０
μｍとした。このギャップ量は０〜５００の範囲であれ
ばいずれでも良い。次にベースフィルムをクッション層
毎剥離し、トーホール３％溶液で現像を行い、水洗し水
切りを施した後硬化する。３ｂ−１は赤色の画素である
（図１ｄ）。この工程を緑、青と繰り返す（図１ｅ、図
１ｆ、図１ｇ、図１ｈ）。この形成する順番は問わな
い。三色形成した後、洗浄を行い（図１ｈ）、必要に応
じて上にオーバコートを形成し、カラーフィルタが完成
する。３ｂ−２は緑色、３ｂ−３は青色の画素である。

【００２９】以下本発明の第三の実施例を図３に基づい
て説明する。遮光層作製は図１と同様に作製する。次に
第１色目を図１の場合と同様に作製する。次に第２色目
として緑を形成する。ベースフィルムとして５０μｍＰ
ＥＴに透明クッション層２０μｍ厚塗工し、その上に青
の着色材を１．６μｍ塗工した日立化成製ＣＦ用２層フ
ィルムを用いた。ラミネート温度８０℃、ラミネート速
度０．２ｍ／ｍｉｎ、ロール圧力５ｋｇ／ｃｍ²で遮光
層を作成したガラス基板に張合せる。ここで酸素阻害機
能をもった着色層を使用したが、本機能が無い材料を用
いてもよい。次に露光工程に入る。露光としてはプロキ
シミティ露光機を用いて、基板の着色層側とフォトマス
クの遮光膜側が相対する様に露光ステージにセッティン
グして、フォトマスクと基板のアライメントマークを光
学的に同時に読み取り位置合わせした。次に４０５ｎｍ
で４００ｍｊ／ｃｍ²露光した。この時フォトマスクの
開口は遮光層開口部に対し、各辺６μｍずつオーバラッ
プさせた。基板とフォトマスクのギャップは６０μｍと
した。このギャップ量は０〜５００の範囲であればいず
れでも良い。次にベースフィルムをクッション層毎剥離
し、アルカリ水溶液で現像を行い、水洗し水切りを施し
た後硬化する。ベースフィルム且つクッション層が紫外
線に対し透明な場合、クッション層付ベースフィルムの
剥離は露光の前でも良い。ベースフィルムあるいはクッ
ション層の何れかが紫外線に対し不透明な場合は、露光
前にクッション層付ベースフィルムを剥離する必要があ
る。次に第３色目として青を第２色目と同様の方法で作
製する。本実施例で作製したカラーフィルタには、図３
ａに示すように遮光層と第２色目及び第３色目のオーバ
ラップ部に遮光層膜厚相当の突起が発生するが、この突
起はカラーフィルタ上にオーバコート層を形成する際、
オーバコート上の平坦性を向上する効果がある。本実施
例では第１色目のみに背面露光法を用いたが、第２色目
あるいは第３色目に適用しても良く、また２色に適用し
ても良い。図３ｂは３色とも背面露光法を用いた場合で
オーバコート上の平坦性が十分でない。

【００３０】以上の説明で、フィルム法による製造方法
について限定したが、スピンコート法に於いて、着色層
を形成した後保護層としてカバーフィルムをラミネート
することでも同様の効果が得られる。

【００３１】

【発明の効果】本発明により、着色層側からフォトマス
クを介して露光する従来法で遮光層膜厚１μｍ上に着色
層を形成した場合平坦性が１μｍであったものが、０．
１μｍと低減でき、且つ光の回り込み、露光時の位置合
わせずれから生ずる隣接画素への着色層残も無く、ＬＣ
Ｄとして点灯した時の表示が良好となった。また、従来
の背面露光法で問題となった着色層の傷の発生は皆無と
なった。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のカラーフィルタの製造法の一実施例
の製造工程を示す断面図。

【図２】 本発明のカラーフィルタの製造法の他の一実
施例の製造工程を示す断面図。

【図３】 本発明のカラーフィルタの製造法の他の一実
施例の製造工程を示す断面図。

【図４】 従来のカラーフィルタの製造法の製造工程を
示す断面図。

【図５】 従来のカラーフィルタの製造法の製造工程を
示す断面図。

【図６】 カラー液晶ディスプレイの断面図。

【符号の説明】

１ ：遮光層 ２ ：ガラス基板 ３ ：画素 ３ａ ：着色層 ３ａ-１：着色層 ３ａ-２：着色層 ３ａ-３：着色層 ３ｂ ：画素 ４ ：オーバコート層 ５ ：偏光板 ６ ：ＩＴＯ電極 ７ ：カラーフィルタ ８ ：配向膜 ９ ：液晶 １０ ：シール材 １１ ：トップコート層 １２ ：ＩＴＯ電極 １３ ：ガラス板 １４ ：偏光板 １５ ：ベースフィルム １６ ：露光ステージ １７ ：フォトマスク １８ ：遮光膜 １９ ：クッション層 ２０ ：突起 ２１ ：傷 ２２ ：ごみ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板橋 雅彦 茨城県つくば市和台48 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 日立化成工業株式 会社筑波開発研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上の所定位置に遮光層を所定開
   口部が形成されるように設け前記所定開口部に光硬化性
   樹脂からなる複数色の画素を配列するカラ−フィルタの
   製造法に於いて、前記遮光層が設けられた透明基板上に
   画素母材である着色層を着色層の上に保護層を設置した
   状態で配置し、透明基板の遮光層が設けられた面と反対
   面側から露光し、前記保護層を除去し、前記着色層を現
   像することで前記遮光層の所定開口部に画素を形成する
   工程を所定回数行うことを特徴とするカラ−フィルタの
   製造法。
2. 【請求項２】 透明基板上の所定位置に遮光層を所定開
   口部が形成されるように設け前記所定開口部に光硬化性
   樹脂からなる複数色の画素を配列するカラ−フィルタの
   製造法に於いて、前記遮光層が設けられた透明基板上に
   画素母材である着色層を着色層の上に保護層を設置した
   状態で配置し、前記透明基板の遮光層が設けられた面と
   反対面側にフォトマスクを配置し、フォトマスクのパタ
   −ンと前記所定開口部とが合う様に位置合わせを行い、
   透明基板の遮光層が設けられた面と反対面側から露光
   し、前記保護層を除去し、前記着色層を現像することで
   前記遮光層の所定開口部に画素を形成する工程を所定回
   数行うことを特徴とするカラ−フィルタの製造法。
3. 【請求項３】 透明基板上の所定位置に遮光層を所定開
   口部が形成されるように設け前記所定開口部に光硬化性
   樹脂からなる複数色の画素を配列するカラ−フィルタの
   製造法に於いて、前記遮光層が設けられた透明基板上に
   画素母材である着色層を着色層の上に保護層を設置した
   状態で配置し、前記透明基板の遮光層が設けられた面と
   反対面側にフォトマスクを配置し、フォトマスクのパタ
   −ンと前記所定開口部とが合う様に位置合わせを行い、
   透明基板の遮光層が設けられた面と反対面側から露光
   し、前記保護層を除去し、前記着色層を現像することで
   前記遮光層の所定開口部に画素を形成する工程を２回行
   い２色の画素を形成し、前記２色の画素が設けられた透
   明基板上に画素母材である着色層を着色層の上に保護層
   を設置した状態で配置し、透明基板の遮光層が設けられ
   た面と反対面側から露光し、前記保護層を除去し、前記
   着色層を現像することで前記遮光層の所定開口部に第３
   の画素を形成することを特徴とするカラ−フィルタの製
   造法。
4. 【請求項４】 画素母材である着色層が、保護層となる
   ベースフィルム支持体に形成されたフィルム状着色層で
   ある請求項１〜３各項記載のカラ−フィルタの製造法。
5. 【請求項５】 請求項４記載のカラ−フィルタの製造法
   において、フィルム状着色層上には保護フィルムが張り
   合わされており、フィルム状着色層上の保護フィルムを
   剥離してフィルム状着色層を遮光層が設けられた透明基
   板上に配置すると同時に剥離された保護フィルムを透明
   基板の遮光層が設けられた面と反対面に張り合わせ、露
   光する前に前記保護フィルムを剥離する工程を備えるカ
   ラ−フィルタの製造法。
6. 【請求項６】 保護層が紫外線非透過である請求項１〜
   ５各項記載のカラ−フィルタの製造法。
7. 【請求項７】 遮光層が樹脂遮光層である請求項１〜６
   各項記載のカラ−フィルタの製造法。
8. 【請求項８】 請求項２記載のフォトマスクのパタ−ン
   と所定開口部との位置合わせを、アライメント用顕微鏡
   の焦点を予めフォトマスク側アライメントマークに合わ
   せ前記フォトマスク側アライメントマークの座標を読み
   取り、相対する透明基板側アライメントマークの座標位
   置に変換登録し、次いで前記透明基板側アライメントマ
   ークに前記アライメント用顕微鏡の焦点に合わせ、前記
   登録座標に透明基板側アライメントマークを合わせるこ
   とにより行うカラ−フィルタの製造法。
9. 【請求項９】 所定のパタ−ンが設けられた透明基板上
   に画素母材である着色層を着色層の上に保護層を設置し
   た状態で配置し、透明基板の所定のパタ−ンが設けられ
   た面と反対面側から露光し、前記保護層を除去し、前記
   着色層を現像することで所定の画素を形成する工程を備
   えることを特徴とするカラ−フィルタの製造法。
10. 【請求項１０】 透明基板上の所定位置に遮光層を所定
    開口部が形成されるように設け前記所定開口部に光硬化
    性樹脂からなる複数色の画素を配列するカラ−フィルタ
    の製造法に於いて、前記遮光層が設けられた透明基板上
    に画素母材である着色層を配置し、透明基板の遮光層が
    設けられた面と反対面側から露光し、前記着色層を現像
    することで前記遮光層の所定開口部に画素を形成する工
    程と、前記遮光層が設けられた透明基板上に画素母材で
    ある着色層を配置し、着色層側から露光し、前記着色層
    を現像することで前記遮光層の所定開口部に画素を形成
    する工程を備えることを特徴とするカラ−フィルタの製
    造法。