(57)【要約】【課題】問題となる剥離事故を防止するために、着色画素を構成するブラックマトリックスと、着色層あるいはフォトスペーサーとの密着性を上げる、簡便で、制御や管理が容易な方法を提供することを目的とする。【解決手段】フォトリソグラフィー法によるカラーフィルタの製造方法であって、ブラックマトリックスのパターニングのための露光に、ハーフトーンマスクを用い、ブラックマトリックスパターン表面に凹凸を形成することを特徴とするブラックマトリクス密着性改善カラーフィルタの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトリソグラフィー法によるカラーフィルタの製造方法であって、ブラックマトリックスのパターニングのための露光に、ハーフトーンマスクを用い、ブラックマトリックスパターン表面に凹凸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。
【請求項２】
前記ハーフトーンマスクの透過率が３０％以下である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】
ブラックマトリックスのパターニング露光に、ハーフトーンマスクを用い、ブラックマトリックス表面に凹凸を形成したことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項４】
前記ブラックマトリックス表面の凹凸が、表面粗さＲａ１０００Å以上であることを特徴とする請求項３に記載のカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、透明基板上に複数の着色画素を順番に繰り返し配列し、複数の層を積層、パターニングして形成されるディスプレイ用カラーフィルタに関し、積層間の密着性が、改善されたカラーフィルタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、フラットパネルディスプレイとして、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）等が知られており、これらのディスプレイをカラー化する方法として、画素毎に赤、青、緑等からなる着色画素を順番に繰り返し配列したカラーフィルタ作製し、各画素の明暗を制御して色の変化を表現するものである。
【０００３】
かかるカラーディスプレイにおいては、コントラストや色純度の低下の原因となる、画素毎の隣接面の重なりによる色の濁りや、隣接面からの光の漏れを防止するたにブラックマトリックスが形成されている。
【０００４】
よって、ブラックマトリックス上にはＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素及びフォトスペーサーが積層されるが、この部分の密着性が悪いと剥離事故となる。この密着性はブラックマトリックスレジスト材料に起因する。そのためカラーフィルタの製造工程にてブラックマトリックスの表面粗さを制御や管理を行っているが、材料起因のため、制御や管理が非常に困難となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、問題となる剥離事故を防止するために、着色画素を構成するブラックマトリックスと、着色層あるいはフォトスペーサーとの密着性を上げる、簡便で、制御や管理が容易な方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、フォトリソグラフィー法によるカラーフィルタの製造方法であって、ブラックマトリックスのパターニングのための露光に、ハーフトーンマスクを用い、ブラックマトリックスパターン表面に凹凸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。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記ハーフトーンマスクの透過率が３０％以下である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。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、ブラックマトリックスのパターニング露光に、ハーフトーンマスクを用い、ブラックマトリックス表面に凹凸を形成したことを特徴とするカラーフィルタである。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、前記ブラックマトリックス表面の凹凸が、表面粗さＲａ１０００Å以上であることを特徴とする請求項３に記載のハーフトーンマスクを用いカラーフィルタである。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明のハーフトーンマスクを用いることにより、工程を変更することなくブラックマトリクスと、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素及びフォトスペーサーとの密着性を改善すること
ができ、ハガレ等の不良を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の、ブラックマトリクスの密着性を改善させたカラーフィルタの製造工程を示した概念図である。
【図２】従来の、カラーフィルタの製造工程を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、本発明のブラックマトリクスの密着性を改善させたカラーフィルタの製造工程を示しており、ガラス基板３上に、ブラックマトリックスレジスト４を塗工、乾燥した後に、本願発明のハーフトーンパターン１１を持つマスク１を用い、光源２０から紫外線を照射すると、照射部のブラックマトリックスレジスト４は硬化する。
【００１３】
照射後現像を行うと、未露光部のブラックマトリックスレジスト４が除去されて、ブラックマトリックスパターンが形成される。この時、本願発明のハーフトーンパターン１１を持つマスク１を用いると、ブラックマトリックスパターンの一部に、露光が不十分な部分が形成された、ハーフトーンマスク使用ブラックマトリックス５が形成される。
【００１４】
この部分は、現像液により表面が侵されて、荒れた状態となり、ブラックマトリックス６の表面粗さを増大し、表面積が増えるため、その後、Ｒ画素７、Ｇ画素８、Ｂ画素９及びフォトスペーサー１０が積層したときに、ブラックマトリックス６とＲ画素７、Ｇ画素８、Ｂ画素９及びフォトスペーサー１０との接地面積が増大することにより、密着性を向上させことができる。
【００１５】
図２は、従来の、カラーフィルタの製造工程を示しており、使用されるマスク２にはハーフトーンパターン１１が設けられていない。通常マスク２を用い、露光、現像工程によりパターン化されたブラックマトリックス６は、ハーフトーンマスク使用ブラックマトリックス５と異なり、表面硬化が十分に進み、現像工程において、表面が荒らされることはない。
【００１６】
以下、実施の形態に基づき説明する。洗浄したガラス基板上に下記組成のブラックマトリックスレジストを塗布し乾燥を行った。公知のブラックマトリックスレジストの一例を示すが、このブラックマトリックスレジストに限定されるものではない。
【００１７】
＜ブラックマトリックスレジスト組成＞
カーボンブラック分散液：ＥＸ−２８０６（御国色素製）            ２５．６９重量部樹脂：Ｖ２５９−ＭＥ（新日鐵化学社製）（固形分５６．１重量部）    ６．７４重量部モノマー：ＤＰＨＡ（日本化薬社製）                                １．１８重量部溶剤：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート          ２８．８２重量部
エチル−３−エトキシプロピオネート                        ３５．９８重量部レベリング剤：ＢＹＫ−３３０（ビックケミー社製）                  １．００重量部重合開始剤：Ｉｒｇ３７９（最大吸収波長：３２２ｎｍ）              ０．５９重量部ここで、重合開始剤：Ｉｒｇ３７９は、アセトフェノン系で、「２−（４−メチルベンジル）−２−（ジメチルアミノ）−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン」である。
【００１８】
続いて、ブラックマトリックスのパターニングのために、ハーフトーンマスク部の透過率を３０．５％、２９．２％、２７．７％の３種類に、調整して照射し、現像を行う。
【００１９】
表１に、本願発明のハーフトーンパターン１１を持つマスクを用いたときの表面粗さ（Ｒａ）、密着性の比較を示すが、透過率を３０．５％のハーフトーンマスクを用いた場合には、密着強度が３５．３Ｎ／ｃｍ2であり、剥離不良が出てしまう可能性がある。一方ハーフトーンパターン１１により透過率を低下させ、２９．２％と２７．７％としたものは、密着強度がそれぞれ８９６．７Ｎ／ｃｍ2、１８５２２．２Ｎ／ｃｍ2となり、ブラックマトリックスパターンの表面粗さを増大させることで密着性を改善することが可能なことが分かる。
【００２０】
【表１】
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即ち、露光マスクとしてハーフトーンマスクを用いることにより、ブラックマトリックスパターン表面に微細な凹凸を形成させ、表面粗さを増大させることが可能であり、ブラックマトリックス表面が粗くなることにより、ブラックマトリックス表面積が増加ブラックマトリックスとＲ画素７、Ｇ画素８、Ｂ画素９及びフォトスペーサー１０との接地面積が増大することにより、密着性が改善され、ハガレ等の不良を低減させることができる。
【符号の説明】
【００２１】
１・・・マスク
２・・・通常マスク
３・・・ガラス基板
４・・・ブラックマトリックスレジスト
５・・・ハーフトーンマスク使用ブラックマトリックス
６・・・ブラックマトリックス
７・・・Ｒ画素
８・・・Ｇ画素
９・・・Ｂ画素
１０・・・フォトスペーサー
１１・・・ハーフトーンパターン
２０・・・光源
【図１】
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【図２】
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