(57)【要約】【課題】透明基板上に、複数色からなる複数の着色画素、および画素同士が接する境界部等から漏れる光を遮光するためのブラックマトリックスを設けるために、ブラックおよび着色レジストを塗工、現像により形成する時の、スリット＆スピン方式による放射ムラの低減可能な製造方法を提供する。【解決手段】透明基板１上に、複数色からなる複数の着色画素２を平面状に配置し、画素同士が接する境界部分設ける画素ブラックマトリックス３とカラーフィルタの枠部に設ける額縁ブラックマトリックス４を設けるカラーフィルタの製造方法であって、前記画素ブラックマトリックス３、および複数色からなる着色画素２を形成した後に、前記額縁ブラックマトリック４を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、複数色からなる複数の着色画素を平面状に配置し、画素同士が接する境界部分に設ける画素ブラックマトリックスとカラーフィルタの枠部に設ける額縁ブラックマトリックスを設けるカラーフィルタの製造方法であって、
前記画素ブラックマトリックス、および複数色からなる着色画素を形成した後に、前記額縁ブラックマトリックスを設けることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記画素ブラックマトリックス、複数色からなる着色画素、および前記額縁ブラックマトリックスの内、スリット＆スピンにおける回転中心から遠い、外周の額縁ブラックマトリックスを形成した後に、
前記額縁ブラックマトリックスの内、スリット＆スピンにおける回転中心に近い額縁ブラックマトリックスを設けたことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
前記額縁ブラックマトリックス外側の非画素部に、白抜きアライメントマークを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項４】
前記額縁ブラックマトリックスの形成を、インキジェット方式で設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のカラーフィルタの製造方法にて、製造されたことを特徴とするカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
カラーフィルタの製造に用いられるスリットアンドスピンコータに関し、特にカラーフィルタの塗膜の形成において、放射ムラの出現の少ないカラーフィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現行の液晶表示装置のほとんどは，カラーフィルタを用いてカラー表示を実現しており、縦糸と横糸が異なる色の織物と同様に，小さな点や線を並べることによる加法混色により，カラー表示に対応する。
【０００３】
Ｒｅｄ（赤）、Ｇｒｅｅｎ（緑）、Ｂｌｕｅ（青）の３色のサブピクセルで1着色画素を構成したものがほとんどであり、３色が混ざると白色になる。離れて見ると混色して見えるが，拡大すると小さな色の点(網点)が見える。このほか、ＲＧＢの３色の光源を順次駆動させるフィールド・シーケンシャル方式の実用化が始まっている。
【０００４】
着色画素のパターンは、遮光層をマトリックス状に形成した、樹脂ブラックマトリックスを透明基板上に形成し、その上に、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型の着色フォトレジストを用いたフォトリソグラフィ法によって、すなわち、着色フォトレジストの塗膜へのフォトマスクを介した露光、現像処理によって着色画素として形成されたものである。また、赤色、緑色、青色の着色画素は順次に形成している（特許文献１）。
【０００５】
赤色、緑色、青色の着色画素の形成は、透明基板であるガラス基板表面に、赤色、緑色、青色のレジスト（感光材料）を塗布し、プロキシミティ露光装置にて、紫外線を照射、現像工程を経てパターンを形成する。
【０００６】
透明基板上への塗布方式は、スピンコート法やダイコート法等があり、その特徴に応じて適宜用いられている。スピンコート法は、比較的小サイズの基板への薄膜形成に広く用いられている方法であり、透明基板を一定の回転数で回転させながら、透明基板中心部に塗布液を滴下し、遠心力によって塗布液を薄く延ばし、その塗布液に適した透明基板の回転数や回転時間等を制御することにより、所望の膜厚の塗膜を透明基板の表面に形成する塗布方法である。
【０００７】
しかしながら、回転による遠心力を利用し塗膜を薄く延ばすという原理に起因し、透明基板の回転中心部分および周辺部分の塗布膜厚が、その中間部分に比べて厚くなりすぎるという欠点がある。
【０００８】
ダイコート法は、大サイズの基板への薄膜形成に適した方法であり、スリットから塗布液を吐出させる。このとき、スリットの幅を均一にし、塗布方向に関しても均一とすることで、膜厚の均一な塗布が可能となる。
【０００９】
しかしながら、その機構上スリットの進行方向にたいして垂直方向にスジ状のムラ（スジムラ）が発生しやすく、また、塗膜外周部が盛り上がり、基板中心部に比べて膜厚が厚くなるという欠点がある。
【００１０】
上記欠点を解消する塗布方法として、スリット＆スピン方式がある。図６に示すように、スリット＆スピン方式では、スリットノズルを用いてレジストを基板に塗布し、スピンコーターの回転数により膜厚を調整する機構となっている。
【００１１】
赤色、緑色、青色のレジストの塗布をスリット塗工を行った後に、スピンナーを用いて膜厚を均一にするスリット＆スピン工程にて製造した場合、図７に示すような放射ムラが発生することがある。
【００１２】
図８は、放射ムラの起点となる部分を拡大したもので、額縁ブラックマトリックスや、アライメントマークがそれに当たる。
【００１３】
この放射ムラの発生箇所は、赤色、緑色、青色のレジストの塗布する前に形成されているピースの樹脂ブラックマトリックスの角から基板中心から放射線状に発生する傾向が見られる。
【００１４】
また、赤色、緑色、青色画素を形成する工程では、赤色⇒緑色⇒青色の順に入色を行うが、赤色よりも緑色の方が、また緑色よりも青色の方が放射ムラは発生しやすい傾向も見られる。
【００１５】
以上の現象よりスピン塗布時のレジストが塗れ広がる際に下地の、樹脂ブラックマトリックスおよび赤色画素、緑色画素の凹凸の影響を受けて、塗れ広がる加速力が異なり膜厚ムラが発生し、この膜厚ムラが、放射ムラとして視認されると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００７−１３０５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
透明基板上に、複数色からなる複数の着色画素、および画素同士が接する境界部等から漏れる光を遮光するためのブラックマトリックスを先に設け、その後スリット＆スピン方式により着色レジストを塗工して、露光、現像した後にみられる放射ムラの低減可能な製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、透明基板上に、複数色からなる複数の着色画素を平面状に配置し、画素同士が接する境界部分に設ける画素ブラックマトリックスとカラーフィルタの枠部に設ける額縁ブラックマトリックスを設けるカラーフィルタの製造方法であって、
前記画素ブラックマトリックス、および複数色からなる着色画素を形成した後に、前記額縁ブラックマトリックスを設けることを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明は、前記画素ブラックマトリックス、複数色からなる着色画素、および前記額縁ブラックマトリックスの内、スリット＆スピンにおける回転中心から遠い、外周の額縁ブラックマトリックスを形成した後に、
前記額縁ブラックマトリックスの内、スリット＆スピンにおける回転中心に近い額縁ブラックマトリックスを設けたことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明は、前記額縁ブラックマトリックス外側の非画素部に、白抜きアライメントマークを設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明は、前記額縁ブラックマトリックスの形成を、インキジェット方式で設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のカラーフィルタの製造方法である。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のカラーフィルタの製造方法にて、製造されたことを特徴とするカラーフィルタである。
【発明の効果】
【００２３】
透明基板上に形成された、ブラックマトリックス上に、複数色からなる複数の着色画素を平面状に配置するために、赤色、緑色、青色のレジストの塗布をスリット＆スピン方式にて形成しても、放射ムラの出現の少ないカラーフィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の、透明基板上の画素ブラックマトリックスと白抜きアライメントマークを示した平面概念図である。
【図２】本発明の額縁ブラックマトリックスの形状を示した平面概念図である。
【図３】本発明の、画素ブラックマトリックス、複数色からなる着色画素、および前記額縁ブラックマトリックスの内、スリット＆スピンにおける回転中心に遠い意外周の額縁ブラックマトリックスを形成した状態を示した平面概念図である。
【図４】本発明における、額縁ブラックマトリックスの内、スリット＆スピンにおける回転中心に近い額縁ブラックマトリックスを示した平面概念図である。
【図５】本発明のカラーフィルタの構成を示した平面概念図である。
【図６】スリット＆スピン塗工方式を示した概念図である。
【図７】スリット＆スピン塗工方式における放射ムラが発生する部を示した概念図である。
【図８】放射ムラが発生する部を拡大して示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明にカラーフィルタの製造方法における、ブラックマトリックスパターンを示すもので、ブラックレジストをスリット＆スピン方式にて形成し、乾燥後、画素ブラックマトリックス３と白抜きアライメントマーク５を露光、現像にて形成する。続いて、赤色、緑色、青色のレジストの塗布をスリット＆スピン方式で行い、露光、現像して着色画素２を、画素ブラックマトリックス３内に形成する。
【００２６】
その後、図２に示す額縁ブラックマトリックス４をインキジェット方式にて形成したものが、図５に示す本発明のカラーフィルタである。
【００２７】
図３は、図１に示した画素ブラックマトリックス３と白抜きアライメントマーク５と、スリット＆スピン方式で、放射ムラの起点１０と成らない、スリット＆スピンにおける回転中心に遠い外周の額縁ブラックマトリックスを先に形成した状態を示している。続いて、赤色、緑色、青色のレジストの塗布をスリット＆スピン方式で行い、着色画素２パターンを、画素ブラックマトリックス３内に形成した状態を示したものである。
【００２８】
図４は、放射ムラの起点１０と成りやすい額縁ブラックマトリックスパターンを示しており、図５は図３の状態に形成した後、図４のパターンをインキジェット方式により形成したものである。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・透明基板
２・・・着色画素
３・・・画素ブラックマトリックス
４・・・額縁ブラックマトリックス
５・・・白抜きアライメントマーク
６・・・スリットコート
７・・・スピンコート
８・・・レジスト
９・・・ピース
１０・・・放射ムラの起点
１１・・・アライメントマーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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