JPH07239411A - Color filter manufacturing method - Google Patents
Color filter manufacturing methodInfo
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- JPH07239411A JPH07239411A JP3046594A JP3046594A JPH07239411A JP H07239411 A JPH07239411 A JP H07239411A JP 3046594 A JP3046594 A JP 3046594A JP 3046594 A JP3046594 A JP 3046594A JP H07239411 A JPH07239411 A JP H07239411A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】フィルタ基板上に光吸収性の着色フォトレジス
トによるプレパターン層と遮光性金属薄膜層との二層構
成による光吸収性と遮光性の極薄膜のブラックマトリク
スパターン2を形成し、該パターン端部上にオーバーラ
ップする突起状の盛り上がり防止と、パターン露光時間
の長大化の解消を達成する。
【構成】前記プレパターン層11a及びリフトオフ層1
2a上より全面に遮光性金属薄膜13を成膜した後、前
記リフトオフ層12a上側に相当する前記遮光性金属薄
膜13をリフトオフすることにより、フィルタ基板1上
にプレパターン層11aと遮光性金属薄膜層13aとに
よる二層構成のブラックマトリクスパターン2を形成す
るカラーフィルタの製造方法である。
(57) [Abstract] [Purpose] A black matrix pattern 2 of an ultra-thin light-absorbing and light-shielding film having a two-layer structure of a pre-pattern layer made of a light-absorbing colored photoresist and a light-shielding metal thin film layer on a filter substrate. To prevent the projection-like swelling from overlapping on the end portion of the pattern and to eliminate the increase in the pattern exposure time. [Structure] The pre-pattern layer 11a and the lift-off layer 1
After forming the light shielding metal thin film 13 on the entire surface from above 2a, the light shielding metal thin film 13 corresponding to the upper side of the lift-off layer 12a is lifted off, so that the pre-pattern layer 11a and the light shielding metal thin film are formed on the filter substrate 1. It is a method of manufacturing a color filter in which the black matrix pattern 2 having a two-layer structure is formed by the layer 13a.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、透明なフィルタ基板上
に、ブラックマトリクスパターンと、Blue,Gre
en,Red各着色パターンから構成されるフィルタ色
パターンとを備えた液晶表示装置等に使用されるカラー
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 black filter pattern, Blue, Gre and a transparent filter substrate.
The present invention relates to a method for manufacturing a color filter used in a liquid crystal display device or the like having a filter color pattern composed of en and Red color patterns.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の液晶表示装置等に使用されるカラ
ーフィルタは、図2(a)に示すように、ガラス基板1
上に、規則的な格子状、平行線状等の遮光性(若しくは
光吸収性)のブラックマトリクスパターン22を設け、
該ブラックマトリクスパターン22の間に、液晶セル
(表示画素)に相当するBlue,Green,Red
各着色パターンから構成される四角形ドット状、ストラ
イプ状等のフィルタ色パターン25が設けられ、該ブラ
ックマトリクスパターン22とフィルタ色パターン25
の上側には、適宜透明導電膜又は透明保護膜を介して透
明導電膜(図示せず)が積層されている。2. Description of the Related Art A color filter used in a conventional liquid crystal display device is a glass substrate 1 as shown in FIG.
A black matrix pattern 22 having a light-shielding property (or light-absorbing property) such as a regular lattice pattern or a parallel line pattern is provided on the above,
Blue, Green and Red corresponding to liquid crystal cells (display pixels) are provided between the black matrix patterns 22.
A filter color pattern 25 having a rectangular dot shape, a stripe shape, or the like, which is composed of each coloring pattern, is provided, and the black matrix pattern 22 and the filter color pattern 25
A transparent conductive film (not shown) is laminated on the upper side of the transparent conductive film or transparent protective film as appropriate.
【0003】上記カラーフィルタにおいては、ブラック
マトリクスパターン22とフィルタ色パターン25との
隣接部分に空隙が形成されないように、ブラックマトリ
クスパターン22とフィルタ色パターン25は互いに密
に隣接させるか、図2(a)のようにそれらの互いの端
部がオーバーラップするように設けられている。In the above-mentioned color filter, the black matrix pattern 22 and the filter color pattern 25 are closely adjacent to each other so that no void is formed in the adjacent portion of the black matrix pattern 22 and the filter color pattern 25, or as shown in FIG. As in a), they are provided so that their mutual ends overlap.
【0004】一般的に、液晶表示装置の表示パネルに使
用されるカラーフィルタの上記ブラックマトリクスパタ
ーン22は、表示画像のコントラストを高めるために遮
光性があって且つ低反射性(又は光吸収性)であること
が適当である。Generally, the black matrix pattern 22 of a color filter used in a display panel of a liquid crystal display device has a light-shielding property and a low reflectivity (or a light absorbing property) in order to enhance the contrast of a displayed image. Is suitable.
【0005】例えば、図2(a)、ガラス基板1上にブ
ラックマトリクスパターン22をパターン形成したカラ
ーフィルタとしては、金属蒸着方式によりガラス基板1
上に形成されたクロム蒸着薄膜をパターンエッチング方
式によりパターン形成したもの、あるいは、低反射性
(光吸収性)の黒色、暗色着色顔料をフォトレジスト
(光硬化型樹脂)に分散した着色フォトレジストを用い
てフォトファブリケーション(フォトリソグラフ法)方
式によりパターン形成したものなどがある。For example, as shown in FIG. 2A, as a color filter in which the black matrix pattern 22 is formed on the glass substrate 1, the glass substrate 1 is formed by a metal deposition method.
A chromium vapor-deposited thin film formed on the above is patterned by a pattern etching method, or a low-reflectivity (light-absorbing) black or dark color pigment dispersed in a photoresist (photo-curing resin). There is an example in which a pattern is formed by using a photofabrication (photolithography method) method.
【0006】上記クロム蒸着薄膜のパターンエッチング
方式により形成したものは、図2(a)に示すように、
ブラックマトリクスパターン22が比較的薄膜に形成で
き、遮光性のある精度の良いブラックマトリクスパター
ン22及びフィルタ色パターン25が得られるが、ガラ
ス基板面側から見た場合の光沢性及び光反射率が高いた
め、明所での画像コントラストが低下することが欠点と
してあり、また、他の方式に比較してクロム金属蒸着に
多大の製造原価が掛かる。The chromium vapor-deposited thin film formed by the pattern etching method, as shown in FIG.
The black matrix pattern 22 can be formed in a relatively thin film, and the black matrix pattern 22 and the filter color pattern 25 having a light blocking property and high accuracy can be obtained, but the glossiness and the light reflectance when viewed from the glass substrate surface side are high. Therefore, there is a drawback that the image contrast in a bright place is lowered, and the chromium metal vapor deposition requires a large manufacturing cost as compared with other methods.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】また、顔料分散フォト
レジストを用いてフォトファブリケーション(フォトリ
ソグラフ法)方式によりパターン形成したものは、蒸着
方式よりも比較的安価に製造でき、低反射性(光吸収
性)が得られるものの、図2(b)に示すように、特に
遮光性(光学的濃度)を得るためにブラックマトリクス
パターン22の膜厚を大きく設定する必要があり、その
ため、ブラックマトリクスパターン22端部上にオーバ
ーラップするフィルタ色パターン25の各R,G,B着
色パターン(色画素)端部が盛り上がって突起部25a
が発生し易く、また膜厚の大きい該ブラックマトリクス
パターン22自体もその端部が突起状に高く盛り上がり
易く、カラーフィルタと対向する対向電極板とを重ね合
わせて液晶表示パネル装置としてパネル化した際に、液
晶セルギャップとしての重ね合わせ離間距離が不均一に
なり、セルギャップ不良の原因となる場合がある。In addition, a pattern formed by a photofabrication (photolithography) method using a pigment-dispersed photoresist can be manufactured at a relatively low cost as compared with a vapor deposition method and has a low reflectance (light 2B, it is necessary to set the film thickness of the black matrix pattern 22 to be large in order to obtain the light-shielding property (optical density). Therefore, as shown in FIG. 22 R, G, B colored pattern (color pixel) end portions of the filter color pattern 25 overlapping on the end portion are raised and the protruding portion 25a is formed.
Of the black matrix pattern 22 itself, which has a large film thickness, is likely to swell up like a protrusion, and when the color filter and a counter electrode plate facing each other are overlapped, a panel is formed as a liquid crystal display panel device. In addition, the overlapping separation distance as the liquid crystal cell gap becomes non-uniform, which may cause a cell gap defect.
【0008】また、ブラックマトリクスパターン22の
膜厚を大きく設定すると、パターン形成時に使用される
パターン露光光線が、顔料分散フォトレジスト膜を透過
してガラス基板1面に到達する以前に、顔料分散フォト
レジスト膜の黒色顔料によって吸収されて、実際にガラ
ス基板面に到達する光量が極端に(例えば、1/100
〜1/1000に)減少し、そのためパターン露光のた
めの露光時間の長大化が生じ、長い露光時間によるガラ
ス基板1面でのハレーションの発生などによって、ブラ
ックマトリクスパターン22のパターンエッジ部分の精
度の低下を生じる等の問題があった。When the film thickness of the black matrix pattern 22 is set to a large value, the pattern exposure light used for forming the pattern is dispersed before passing through the pigment dispersion photoresist film and reaching the surface of the glass substrate 1. The amount of light that is absorbed by the black pigment of the resist film and actually reaches the glass substrate surface is extremely large (for example, 1/100).
.About.1 / 1000), which causes an increase in the exposure time for the pattern exposure, and due to the occurrence of halation on the surface of the glass substrate 1 due to the long exposure time, the accuracy of the pattern edge portion of the black matrix pattern 22 is reduced. There was a problem such as a decrease.
【0009】本発明方法は、フィルタ基板上に光吸収性
の着色フォトレジスト層と遮光性金属薄膜層との二層構
成による低反射性と遮光性のある極薄膜のブラックマト
リクスパターンを形成することによって、該ブラックマ
トリクスパターン端部上にオーバーラップするフィルタ
色パターンの突起状の盛り上がり防止と、パターン露光
時間の長大化の解消を達成することにある。According to the method of the present invention, an ultrathin film black matrix pattern having low reflectivity and light shielding property is formed on a filter substrate by a two-layer structure of a light absorbing colored photoresist layer and a light shielding metal thin film layer. Thus, it is possible to prevent the protrusion of the filter color pattern overlapping on the end portion of the black matrix pattern from rising, and to eliminate the lengthening of the pattern exposure time.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、透明なフィル
タ基板1の一面上に光吸収性のネガ型着色フォトレジス
ト11を薄膜状に塗布してパターン露光・現像処理し、
ブラックマトリクスパターン状に光吸収性のプレパター
ン層11aを形成し、次に該プレパターン層11a上よ
り全面にネガ型フォトレジスト12を塗布し、続いてフ
ィルタ基板1の他面側から全面露光し、前記プレパター
ン層11a上のネガ型フォトレジスト12を現像除去し
て、プレパターン層11a以外の部分にリフトオフ層1
2aを形成し、続いて、前記プレパターン層11a及び
リフトオフ層12a上より全面に、金属メッキ又は金属
蒸着により遮光性金属薄膜13を成膜した後、前記リフ
トオフ層12aを溶解して該リフトオフ層12a上側に
相当する前記遮光性金属薄膜13をリフトオフすること
により、フィルタ基板1上にプレパターン層11aと遮
光性金属薄膜層13aとによる二層構成のブラックマト
リクスパターン2を形成し、その後、該ブラックマトリ
クスパターン2形成部分以外のフィルタ基板1表面に、
Red、Green、Blueの各着色パターンにより
構成されるフィルタ色パターン5を形成することを特徴
とするカラーフィルタの製造方法である。According to the present invention, a light absorbing negative type colored photoresist 11 is applied in a thin film form on one surface of a transparent filter substrate 1 and subjected to pattern exposure / development treatment.
A light absorbing pre-pattern layer 11a is formed in a black matrix pattern, then a negative photoresist 12 is applied over the entire surface of the pre-pattern layer 11a, and then the entire surface of the filter substrate 1 is exposed from the other side. The negative photoresist 12 on the pre-pattern layer 11a is removed by development, and the lift-off layer 1 is formed on a portion other than the pre-pattern layer 11a.
2a is formed, and subsequently, a light-shielding metal thin film 13 is formed on the entire surface of the pre-pattern layer 11a and the lift-off layer 12a by metal plating or metal deposition, and then the lift-off layer 12a is dissolved to form the lift-off layer. By lifting off the light-shielding metal thin film 13 corresponding to the upper side of 12a, a black matrix pattern 2 having a two-layer structure of the pre-pattern layer 11a and the light-shielding metal thin film layer 13a is formed on the filter substrate 1, and then the On the surface of the filter substrate 1 other than the portion where the black matrix pattern 2 is formed,
The method for producing a color filter is characterized in that a filter color pattern 5 composed of each of the red, green, and blue coloring patterns is formed.
【0011】[0011]
【実施例】本発明のカラーフィルタの形成方法を、図1
(a)〜(h)の製造工程を示す側断面図に従って以下
に詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for forming a color filter according to the present invention will be described with reference to FIG.
Detailed description will be given below with reference to side sectional views showing the manufacturing steps (a) to (h).
【0012】まず、図1(a)、透明なガラス、プラス
チック板等のフィルタ基板1の一面上に、光吸収性の着
色フォトレジスト11(例えば、ブラックレジスト等の
光吸収性の黒色系、若しくは暗色系の顔料、染料により
着色されたネガ型フォトレジスト)を、全面に薄膜状
(例えば、膜厚0.1乃至0.3μm程度であり、好ま
しくは0.2μm)に塗布する。First, as shown in FIG. 1A, a light-absorbing colored photoresist 11 (for example, a light-absorbing black-based material such as a black resist, or a light-absorbing colored photoresist 11 is formed on one surface of a filter substrate 1 such as transparent glass or a plastic plate. A negative photoresist colored with a dark pigment or dye is applied in a thin film form (for example, a film thickness of about 0.1 to 0.3 μm, preferably 0.2 μm) on the entire surface.
【0013】次に、同図1(a)、着色フォトレジスト
11側より、フォトマスクP(格子状パターン、ストラ
イプ状パターン等のブラックマトリクスパターンのネガ
パターンであって、遮光部Paと、ブラックマトリクス
パターン相当の光透過部Pbとを備える)を用いて、投
影露光方式(必要に応じて酸素を遮断して窒素等の不活
性ガス雰囲気中にて投影露光)、又はパターン走査露光
方式によりパターン露光を行なう。Next, as shown in FIG. 1A, from the colored photoresist 11 side, a negative pattern of a photomask P (a black matrix pattern such as a lattice pattern, a stripe pattern, etc., which is a light shielding portion Pa and a black matrix). Pattern exposure by using a light-transmitting portion Pb corresponding to a pattern (projection exposure in an inert gas atmosphere such as nitrogen by blocking oxygen as necessary) or a pattern scanning exposure method. Do.
【0014】続いて、図1(b)、現像液にて現像処理
して、着色フォトレジスト11の露光硬化部分に、ブラ
ックマトリクスパターン状の薄膜状のプレパターン層1
1aを形成する。現像処理後は、230℃にて、60分
程度のポストベークを行い、プレパターン層11aの耐
溶剤性を付与する。上記薄膜状のプレパターン層11a
の光学濃度は、0.6〜1.0、あるいは0.7〜1.
0程度が適当である。なお、上記着色フォトレジスト1
1としては、黒色顔料を分散したネガ型フォトレジスト
であって、水溶性フォトレジスト、油溶性フォトレジス
トのいずれでもよく、例えば、CK−2000(フジハ
ント社製)を使用し、現像液としてアルカリ性水溶液
(例えばNaOH;30℃〜40℃、1%水溶液)を使
用する。Subsequently, as shown in FIG. 1 (b), a development process is performed with a developing solution to form a black matrix pattern thin film pre-pattern layer 1 on the exposed and cured portion of the colored photoresist 11.
1a is formed. After the development processing, post-baking is performed at 230 ° C. for about 60 minutes to impart solvent resistance to the pre-pattern layer 11a. The thin film pre-pattern layer 11a
Has an optical density of 0.6 to 1.0, or 0.7 to 1.
About 0 is suitable. The colored photoresist 1
1 is a negative photoresist in which a black pigment is dispersed, and may be either a water-soluble photoresist or an oil-soluble photoresist. For example, CK-2000 (manufactured by Fuji Hunt) is used, and an alkaline aqueous solution is used as a developer. (For example, NaOH; 30 ° C to 40 ° C, 1% aqueous solution) is used.
【0015】次に、図1(c)、プレパターン層11a
上から、フィルタ基板1上全面に、ネガ型フォトレジス
ト12を、膜厚1μm〜2μm程度の厚さに塗布する。
該レジスト12は、なお、上記ネガ型フォトレジスト1
2としては、水溶性フォトレジスト、又は油溶性フォト
レジストのいずれでもよいが、前記着色フォトレジスト
11に油溶性フォトレジストを使用した場合は、ポリビ
ニルアルコール系、アクリル系、ゼラチン−重クロム酸
系等の水溶性フォトレジストを使用するのが適当であ
る。また後において除去されるので、透明乃至不透明、
あるいは無着色乃至着色のいずれであってもよいが、透
明乃至半透明であることが望ましい。Next, as shown in FIG. 1C, the pre-pattern layer 11a.
From above, the negative photoresist 12 is applied to the entire surface of the filter substrate 1 to a thickness of about 1 μm to 2 μm.
The resist 12 is the negative photoresist 1 described above.
2 may be either a water-soluble photoresist or an oil-soluble photoresist, but when an oil-soluble photoresist is used as the colored photoresist 11, polyvinyl alcohol-based, acrylic-based, gelatin-dichromic acid-based, etc. It is suitable to use the water-soluble photoresist of In addition, since it will be removed later, it is transparent or opaque.
Alternatively, it may be non-colored or colored, but is preferably transparent or translucent.
【0016】続いて、同図1(c)、フィルタ基板1の
他面側から、全面露光を行い、前記ネガ型フォトレジス
ト12におけるプレパターン層11a(光透過性でない
部分)以外の光透過部分を光硬化する。Subsequently, the entire surface is exposed from the other surface side of the filter substrate 1 in FIG. 1C, and the light-transmitting portion other than the pre-pattern layer 11a (the portion which is not light-transmitting) in the negative photoresist 12 is exposed. Light cure.
【0017】その後、図1(d)、水、又はアルコール
等の水性現像液にて現像処理し、光硬化部分のリフトオ
フ層12aを残して、プレパターン層11a上における
未硬化のネガ型フォトレジスト12を溶解除去する。Then, as shown in FIG. 1 (d), development processing is performed with an aqueous developer such as water or alcohol, and the uncured negative photoresist on the pre-pattern layer 11a is left, leaving the lift-off layer 12a in the photo-cured portion. 12 is dissolved and removed.
【0018】次に、図1(e)、フィルタ基板1の一面
上から、プレパターン層11a及びリフトオフ層12a
上に全面に、金属メッキ方式(無電解メッキ)、又は金
属蒸着方式(スパッタリング蒸着、真空蒸着等)を用い
て、クロム、ニッケル等の金属による遮光性金属薄膜1
3を成膜する。なお金属薄膜13の膜厚は、例えば30
0Å〜2000Åであり、該金属薄膜層12の光学濃度
は、0.8〜1.5以上、又は1.0〜1.5以上の遮
光性を備える。Next, as shown in FIG. 1E, the pre-pattern layer 11a and the lift-off layer 12a are formed on one surface of the filter substrate 1.
A light-shielding metal thin film 1 made of a metal such as chromium or nickel by using a metal plating method (electroless plating) or a metal vapor deposition method (sputtering vapor deposition, vacuum vapor deposition, etc.) on the entire surface.
3 is deposited. The film thickness of the metal thin film 13 is, for example, 30
It is 0Å to 2000Å, and the metal thin film layer 12 has a light-shielding property of 0.8 to 1.5 or more, or 1.0 to 1.5 or more.
【0019】次に、図1(f)、フィルタ基板1を、ア
ルカリ性水溶液(例えばNaOH;30℃〜40℃、1
%水溶液)に5分間浸漬して、リフトオフ層12aを溶
解除去することにより、該リフトオフ層12a上側の金
属薄膜13をリフトオフ(剥離除去)し、プレパターン
11a上に金属薄膜層13aを積層形成し、フィルタ基
板1上に、二層構成のブラックマトリクスパターン2を
形成する。Next, as shown in FIG. 1 (f), the filter substrate 1 is treated with an alkaline aqueous solution (for example, NaOH; 30 ° C. to 40 ° C., 1
% Aqueous solution) for 5 minutes to dissolve and remove the lift-off layer 12a, thereby lifting off (peeling and removing) the metal thin film 13 on the lift-off layer 12a to form a metal thin-film layer 13a on the pre-pattern 11a. The black matrix pattern 2 having a two-layer structure is formed on the filter substrate 1.
【0020】最後に、図1(g)、二層構成のブラック
マトリクスパターン2形成部分以外のフィルタ基板1表
面に、Red、Green、Blueの各着色パターン
(表示画素パターン)により構成される四角形ドット
状、ストライプ状等のフィルタ色パターン5をパターン
形成することにより本発明のカラーフィルタが形成され
る。Finally, in FIG. 1 (g), on the surface of the filter substrate 1 other than the portion where the black matrix pattern 2 having the two-layer structure is formed, a rectangular dot formed by each of the colored patterns (display pixel patterns) of Red, Green and Blue. The color filter of the present invention is formed by patterning the filter color pattern 5 having a stripe shape, a stripe shape, or the like.
【0021】なお、本発明においては、上記のようにし
て形成された図1(g)に示すカラーフィルタのブラッ
クマトリクスパターン2及びフィルタ色パターン5上
に、適宜パターンのITO膜(酸化インジウムにスズを
ドーピングした膜)等の透明導電膜6を形成するもので
ある。透明導電膜6は、単純マトリクス方式によるスト
ライプ状の走査電極パターン(STN−CF方式の場
合)、又はTFT方式によるベタ状の共通電極(TFT
−CF方式の場合))であり、ブラックマトリクスパタ
ーン2及びフィルタ色パターン5上に、直接、又は絶縁
性の透明保護層(透明樹脂層)を介して積層するもので
ある。In the present invention, an ITO film (tin indium oxide and tin) having an appropriate pattern is formed on the black matrix pattern 2 and the filter color pattern 5 of the color filter shown in FIG. 1 (g) formed as described above. And a transparent conductive film 6 such as a film). The transparent conductive film 6 is a stripe-shaped scanning electrode pattern (in the case of STN-CF method) by a simple matrix method, or a solid common electrode (TFT in a TFT method).
In the case of the CF method)), it is laminated directly on the black matrix pattern 2 and the filter color pattern 5 or via an insulating transparent protective layer (transparent resin layer).
【0022】本発明のカラーフィルタにおいて、前記フ
ィルタ色パターン5をパターン形成する場合は、従来公
知のカラーフィルタのフィルタ色パターンを形成する方
法と同様の方法、例えばゼラチン等の染色性の良い透明
な感光液とBlue,Green,Redの各染料とを
用いたレリーフ染色法や、前述のBlue,Gree
n,Redの各顔料分散フォトレジストを用いた顔料分
散フォトレジスト法や、Blue,Green,Red
の各着色印刷インキを用いた凹版オフセット印刷法等の
印刷法による有機フィルタ色パターン形成法によって、
ブラックマトリクスパターン2とフィルタ色パターン5
を互いにその端縁部が密に隣接、若しくはフィルタ色パ
ターン5がブラックマトリクスパターン2上にその端縁
部がオーバーラップするように、フィルタ色パターン5
をパターン形成するものである。In the color filter of the present invention, when the filter color pattern 5 is formed, a method similar to the method of forming a filter color pattern of a conventionally known color filter, for example, transparent with good dyeability such as gelatin. The relief dyeing method using a photosensitive solution and each dye of Blue, Green, and Red, and the above-mentioned Blue, Green
n, Red pigment dispersion photoresist method using each pigment dispersion photoresist, Blue, Green, Red
By an organic filter color pattern forming method by a printing method such as an intaglio offset printing method using each colored printing ink of
Black matrix pattern 2 and filter color pattern 5
The filter color pattern 5 such that the edge portions thereof are closely adjacent to each other or the filter color pattern 5 overlaps the black matrix pattern 2 at the edge portions thereof.
To form a pattern.
【0023】本発明において、上記図1(e)におい
て、金属薄膜13を形成する場合は、金属蒸着法、無電
解メッキ法を用いて形成するものであり、例えばニッケ
ルの無電解メッキ処理条件の一例を下記に示す。In the present invention, in FIG. 1 (e), the metal thin film 13 is formed by a metal deposition method or an electroless plating method. An example is shown below.
【0024】図1(d)において、プレパターン11a
とリフトオフ層12aの形成されたフィルタ基板1を、
必要に応じて弱酸溶液にて脱脂処理して水洗処理した後
に、水素化ホウ素ナトリウム、又は次亜リン酸ナトリウ
ム(還元剤)1〜5重量%、又は5g/1000cm3
水溶液(室温)に1〜3分浸漬して、センシタイジング
処理して水洗処理する。続いて、塩化パラジウム0.2
〜1重量%水溶液と、塩酸0.5容積%水溶液との混合
液(室温)、又は、塩化パラジウム水溶液(0.2g/
1000cm3)と、酒石酸ナトリウム水溶液(0.3
g/1000cm3 )と、塩酸水溶液(3cm3 /10
00cm3 )との混合液(pH;6.3、室温)に2〜
5分浸漬して、アクチベーティング処理した後に水洗処
理した。In FIG. 1D, the pre-pattern 11a
And the filter substrate 1 on which the lift-off layer 12a is formed,
If necessary, after degreasing with a weak acid solution and washing with water, sodium borohydride or sodium hypophosphite (reducing agent) 1 to 5% by weight, or 5 g / 1000 cm 3
Immerse in an aqueous solution (room temperature) for 1 to 3 minutes, perform sensitizing treatment, and wash with water. Then, palladium chloride 0.2
~ 1 wt% aqueous solution and 0.5 vol% hydrochloric acid aqueous solution (room temperature) or palladium chloride aqueous solution (0.2 g /
1000 cm 3 ) and sodium tartrate solution (0.3
g / a 1000 cm 3), aqueous hydrochloric acid (3 cm 3/10
2 to a mixed solution (pH; 6.3, room temperature) with 00 cm 3 )
It was dipped for 5 minutes, activated, and washed with water.
【0025】続いて、硫酸ニッケル溶液,塩化ニッケル
溶液等のニッケル金属塩溶液(60℃〜90℃)に1〜
5分浸漬して水洗処理することにより、フィルタ基板1
のプレパターン11a及びリフトオフ層12a上に、ニ
ッケルメッキ層を形成した。なおニッケル金属塩溶液と
して例えばニムデンLPX−A(上村工業(株)製)の
水溶液とニムデンLPX−M(上村工業(株)製)の水
溶液との混合液(温度;60℃〜90℃、pH;4.
5)を使用でき、その混合液組成は下記の通りである。 ・ニムデンLPX−A / 水・・・・・450cm3
/1000cm3 ・ニムデンLPX−M / 水・・・・・200cm3
/1000cm3 Then, the nickel metal salt solution (60 ° C. to 90 ° C.) such as nickel sulfate solution or nickel chloride solution is added to
By immersing for 5 minutes and washing with water, the filter substrate 1
A nickel plating layer was formed on the pre-pattern 11a and the lift-off layer 12a. As the nickel metal salt solution, for example, a mixed solution of an aqueous solution of Nimden LPX-A (manufactured by Uemura Industry Co., Ltd.) and an aqueous solution of Nimden LPX-M (manufactured by Uemura Industry Co., Ltd.) (temperature: 60 ° C. to 90 ° C., pH) ; 4.
5) can be used, and the composition of the mixed solution is as follows.・ Nimden LPX-A / Water ・ ・ ・ 450cm 3
/ 1000cm 3 · Nimden LPX-M / Water: 200cm 3
/ 1000 cm 3
【0026】本発明方法において使用する光吸収性のネ
ガ型着色フォトレジスト11としては、アルカリ性水溶
液、又は、アルコール、トルエン等の有機溶剤にて現像
可能な、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ウレタ
ン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂等の合成
樹脂、又はこれらの樹脂のうちのいずれかの樹脂を複合
した複合樹脂を主体とする油溶性の光硬化性樹脂が適当
であり、該樹脂中に、低反射性(光吸収性)の黒色若し
くは黒色系、暗色系の顔料や染料を分散状態で混合した
ものである。As the light-absorbing negative colored photoresist 11 used in the method of the present invention, an acrylic resin, a polyester resin or a urethane resin which can be developed with an alkaline aqueous solution or an organic solvent such as alcohol or toluene. A resin, an epoxy resin, a synthetic resin such as a polyamide resin, or an oil-soluble photocurable resin mainly composed of a composite resin obtained by combining any of these resins is suitable. A low-reflecting (light-absorbing) black or black or dark pigment or dye is mixed in a dispersed state.
【0027】また、本発明方法においてリフトオフ層1
2aとして使用されるネガ型フォトレジスト12として
は、水若しくは水性溶剤(アルカリ性水溶液)にて現像
可能なポリビニルアルコール系、ゼラチン−重クロム酸
塩系、アクリル系の水溶性ネガ型フォトレジストを使用
することが適当である。Further, in the method of the present invention, the lift-off layer 1
As the negative photoresist 12 used as 2a, a polyvinyl alcohol-based, gelatin-dichromate-based, acrylic-based water-soluble negative photoresist that can be developed with water or an aqueous solvent (alkaline aqueous solution) is used. Is appropriate.
【0028】また、前記遮光性の金属薄膜13を、金属
メッキ方式、又は金属蒸着方式により形成するための金
属としては、ニッケル、クロム、銅、アルミニウム、あ
るいはこれら金属酸化物等のうち、いずれかを使用する
ことができる。The metal for forming the light-shielding metal thin film 13 by a metal plating method or a metal vapor deposition method is nickel, chromium, copper, aluminum, or any of these metal oxides. Can be used.
【0029】[0029]
【作用】本発明方法は、フィルタ基板1上に、光吸収性
の薄膜状のプレパターン層11aと、該プレパターン層
11a上に積層された遮光性の金属薄膜層13aとの二
層構成によるブラックマトリクスパターン2を、フィル
タ基板1表面乃至裏面よりパターン露光してリフトオフ
方式によって形成するので、前記二層の積層形成におい
て整合性の良好なブラックマトリクスパターン2が得ら
れる。The method of the present invention has a two-layer structure comprising a light-absorbing thin film-like pre-pattern layer 11a on the filter substrate 1 and a light-shielding metal thin-film layer 13a laminated on the pre-pattern layer 11a. Since the black matrix pattern 2 is pattern-exposed from the front surface or the back surface of the filter substrate 1 and formed by the lift-off method, the black matrix pattern 2 having good compatibility can be obtained in the formation of the two layers.
【0030】また、本発明方法により得られるブラック
マトリクスパターン2は、薄膜状のプレパターン層11
aと、同じく薄膜状の金属薄膜層13aとの二層構成に
よる極薄膜に形成されるので、ブラックマトリクスパタ
ーン2の端部にフィルタ色パターン5がオーバーラップ
した際に、オーバーラップによる突起部の高さを軽減で
き、また突起部の形成が抑制できる。The black matrix pattern 2 obtained by the method of the present invention has a thin film-like pre-pattern layer 11.
a and a thin metal thin film layer 13a, which is also a thin film, are formed into an ultra-thin film, so that when the filter color pattern 5 overlaps the end of the black matrix pattern 2, a protrusion due to the overlap is formed. The height can be reduced and the formation of protrusions can be suppressed.
【0031】また、本発明におけるブラックマトリクス
パターン2が極薄膜であるものの、プレパターン層11
aは光吸収性を、また金属薄膜層13aは遮光性をそれ
ぞれ備えているため、二層構成による相乗的な光学濃度
が、例えば2.0〜2.5、又はそれ以上得られ、ブラ
ックマトリクスパターン2としての十分な遮光性と光吸
収性(低反射性)が得られる。Although the black matrix pattern 2 in the present invention is an extremely thin film, the pre-pattern layer 11
Since a has a light absorbing property and the metal thin film layer 13a has a light shielding property, a synergistic optical density due to the two-layer structure can be obtained, for example, from 2.0 to 2.5 or more. Sufficient light shielding property and light absorbing property (low reflectivity) as the pattern 2 can be obtained.
【0032】また本発明方法においては、光吸収性の着
色フォトレジストを、薄膜状に塗布して使用するためブ
ラックマトリクスパターン2としてのプレパターン11
aのパターン形成における露光時間の長大化を防ぐこと
が可能である。Further, in the method of the present invention, since the light absorbing colored photoresist is applied in a thin film form and used, the pre-pattern 11 as the black matrix pattern 2 is used.
It is possible to prevent the exposure time from increasing in the pattern formation of a.
【0033】[0033]
【発明の効果】本発明のカラーフィルタの製造方法は、
光吸収性(低反射性)と遮光性とをもつ二層構成による
ブラックマトリクスパターン2を、二層間の整合性良く
パターン形成でき、遮光性と低反射性とにより表示画像
のコントラストを十分に向上させたカラーフィルタが製
造でき、またパターン露光時間の長大化を防いで、パタ
ーン露光時におけるフィルタ基板面でのハレーション発
生等の心配を無くし、ブラックマトリクスパターンエッ
ジ部分の精度向上を図ることができる等の効果がある。The method of manufacturing a color filter according to the present invention comprises:
The black matrix pattern 2 having a two-layer structure having a light absorbing property (low reflectivity) and a light shielding property can be formed into a pattern with good matching between the two layers, and the light shielding property and the low reflective property sufficiently improve the contrast of the display image. It is possible to manufacture a colored filter which is made possible, and to prevent the lengthening of the pattern exposure time, to eliminate the risk of halation on the filter substrate surface during pattern exposure, and to improve the accuracy of the black matrix pattern edge portion. Has the effect of.
【図1】(a)〜(h)は本発明のカラーフィルタの製
造方法を説明する製造工程の概要側断面図である。1A to 1H are schematic side cross-sectional views of a manufacturing process for explaining a method for manufacturing a color filter of the present invention.
【図2】(a)〜(b)は従来のカラーフィルタを説明
する概要側断面図である。2A and 2B are schematic side sectional views illustrating a conventional color filter.
1…フィルタ基板 2…ブラックマトリクスパターン 5…フィルタ色パターン 6…透明導電膜 11…着色フォトレジスト 11a…プレパターン 12…ネガ型フォトレジスト 12a…リフトオフ層 13…遮光性金属薄膜 13a…金属薄膜層 22…ブラックマトリクスパターン 25…フィルタ色パターン 25a…突起部 B…Blue(青) G…Green(緑) R…Re
d(赤) L…露光 P…フォトマスク Pa…遮光部 Pb…光
透過部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Filter substrate 2 ... Black matrix pattern 5 ... Filter color pattern 6 ... Transparent conductive film 11 ... Colored photoresist 11a ... Pre-pattern 12 ... Negative photoresist 12a ... Lift-off layer 13 ... Light-shielding metal thin film 13a ... Metal thin film layer 22 ... Black matrix pattern 25 ... Filter color pattern 25a ... Projection B ... Blue (blue) G ... Green (green) R ... Re
d (red) L ... exposure P ... photomask Pa ... light-shielding portion Pb ... light-transmitting portion
Claims (2)
のネガ型着色フォトレジスト11を薄膜状に塗布してパ
ターン露光・現像処理し、ブラックマトリクスパターン
状に光吸収性のプレパターン層11aを形成し、次に該
プレパターン層11a上より全面にネガ型フォトレジス
ト12を塗布し、続いてフィルタ基板1の他面側から全
面露光し、前記プレパターン層11a上のネガ型フォト
レジスト12を現像除去して、プレパターン層11a以
外の部分にリフトオフ層12aを形成し、続いて、前記
プレパターン層11a及びリフトオフ層12a上より全
面に、金属メッキ又は金属蒸着により遮光性金属薄膜1
3を成膜した後、前記リフトオフ層12aを溶解して該
リフトオフ層12a上側に相当する前記遮光性金属薄膜
13をリフトオフすることにより、フィルタ基板1上に
プレパターン層11aと遮光性金属薄膜層13aとによ
る二層構成のブラックマトリクスパターン2を形成し、
その後、該ブラックマトリクスパターン2形成部分以外
のフィルタ基板1表面に、Red、Green、Blu
eの各着色パターンにより構成されるフィルタ色パター
ン5を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造
方法。1. A light-absorbing negative-type colored photoresist 11 is applied as a thin film on one surface of a transparent filter substrate 1 and subjected to pattern exposure / development treatment, and a light-absorbing pre-pattern layer in a black matrix pattern. 11a is formed, and then a negative photoresist 12 is applied over the entire surface of the pre-pattern layer 11a. Then, the entire surface of the filter substrate 1 is exposed from the other surface side, and the negative photoresist on the pre-pattern layer 11a is formed. 12 is removed by development to form a lift-off layer 12a on a portion other than the pre-pattern layer 11a, and subsequently, the light-shielding metal thin film 1 is formed on the entire surface of the pre-pattern layer 11a and the lift-off layer 12a by metal plating or metal deposition.
3, the lift-off layer 12a is dissolved and the light-shielding metal thin film 13 corresponding to the upper side of the lift-off layer 12a is lifted off, so that the pre-pattern layer 11a and the light-shielding metal thin film layer are formed on the filter substrate 1. 13a to form a black matrix pattern 2 having a two-layer structure,
Then, on the surface of the filter substrate 1 other than the portion where the black matrix pattern 2 is formed, Red, Green, and Blue are formed.
A method of manufacturing a color filter, which comprises forming a filter color pattern 5 composed of each coloring pattern of e.
溶性のネガ型フォトレジストを使用する請求項1記載の
カラーフィルタの製造方法。2. The method of manufacturing a color filter according to claim 1, wherein a water-soluble negative photoresist is used as the negative photoresist 12.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3046594A JPH07239411A (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Color filter manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3046594A JPH07239411A (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Color filter manufacturing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07239411A true JPH07239411A (en) | 1995-09-12 |
Family
ID=12304640
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3046594A Pending JPH07239411A (en) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | Color filter manufacturing method |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07239411A (en) |
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-
1994
- 1994-02-28 JP JP3046594A patent/JPH07239411A/en active Pending
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