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発明の名称 液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法およびそれに用いるフォトマスク
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−235616(P2001−235616A)
公開日 平成13年8月31日(2001.8.31)
出願番号 特願2000−45994(P2000−45994)
出願日 平成12年2月23日(2000.2.23)
代理人
発明者 桝石 隆之 / 恩田 光弘
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】大型のガラス基板上に、着色フォトレジストを塗布、パターン露光用フォトマスクを介して露光し、現像し、残存した着色層を定着する工程を複数色について繰り返して形成する液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法において、前記フォトマスクの基板ガラスが、複数の合成石英ガラス基板により、カラーフィルタパターンのパターン部となる部分で溶接されてなる大型基板ガラスであることを特徴とする、液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法。
【請求項2】液晶表示装置用カラーフィルタを大型のガラス基板上に焼き付ける場合に用いるパターン露光用フォトマスクにおいて、その基板ガラスが、複数の合成石英ガラス基板により、カラーフィルタパターンのパターン部となる部分で溶接されてなる大型基板ガラスであることを特徴とするフォトマスク。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶表示装置等に内蔵される、大面積の基板を用いたカラーフィルターの製造方法、およびそこで用いられるフォトマスクに関する。
【0002】
【従来の技術】液晶表示装置用カラーフィルタの製造は、従来より、フォトリソグラフィー法による着色レジストのパターニングによって行われている。すなわち、透明なガラス基板上に、着色顔料を分散したフォトレジストをスピンコート等により薄く均一に塗布し、乾燥した後、フォトマスクを介して紫外光を露光、現像してフィルターパターンを得るものである。通常この工程を赤、緑、青の3色分繰り返して行う。また、この工程の前に、着色フィルタパターンの画素部以外の間隙部および外周部に金属系または樹脂系(黒色着色レジスト)のブラックマトリクスをパターン形成する場合もある。
【0003】しかし、近年の液晶表示装置(LCD)画面の大型化に伴い、その大きさに対応するために、また、多面付けによる効率生産のために、カラーフィルタのガラス基板サイズも大型化してきている。それに呼応して、カラーフィルタの製造に用いるパターン露光用マスクも大型化している。パターン露光用マスクの基板であるガラス透明基板も極めて高価なものになっている。例えば、620×720mm角で厚さ5〜8mmの合成石英ガラス製マスク基板で1枚約300万円、1m角クラスのサイズになると1000〜2000万円と推定される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のような基板の大型化に伴うパターン露光用マスクの大型化に対応して、比較的安価に大型のパターン露光用マスクを作成する手段を提供し、カラーフィルタ製造時のコスト負荷を軽減しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、大型のガラス基板上に、着色フォトレジストを塗布、パターン露光用フォトマスクを介して露光し、現像し、残存した着色層を定着する工程を複数色について繰り返して形成する液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法において、それに用いるパターン露光用フォトマスクの基板ガラスが、複数の合成石英ガラス基板により、カラーフィルタパターンのパターン部となる部分で溶接されてなる大型基板ガラスであることを特徴とする、液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法であり、また本発明は、前記カラーフィルタの製造方法において用いるフォトマスクである。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。本発明では、小型のパターン露光用マスクの合成石英ガラス基板を複数枚突き合わせ、溶接して大型化し、接合部表面を研磨処理するものとする。その結果、溶接部が最終的にマスクパターンのパターン部となるか非パターン部となるかを問わない。
【0007】溶接には酸素〜水素バーナー(2000℃程度)にて行い、溶接後は接合部表面を表面研磨装置で研磨処理して表面段差を解消する。このようにして完成した合成石英フォトマスク基板用ガラスにおいて、その接合部には接合痕はほとんど確認できず、表面平滑性、接合した基板全体の平面度はもちろんのこと、接合部が後に形成するマスクパターン部にかかっていても、パターンの焼き付け結果に全く問題ないレベルに仕上げることができる。
【0008】このようにして仕上げられた合成石英フォトマスク基板用ガラス表面に、金属クロム膜をスパッタ蒸着した後、マスクパターン形成をフォトリソグラフィーにより行う。図1に示すように、複数のガラス板を溶接して大きな一枚のパターン露光用マスク1としており、3で示した部分が溶接部であるが、パターン部2の配置には制限がなく、溶接部3にパターン部2がかかっていてもよい。
【0009】以上のようにして作成した大型のパターン露光用マスクを用いて、従来通りの方法にて、カラーフィルタ基板への着色フォトレジストコート、プレベーク、マスク露光、現像、ポストベークという一連のフォトリソグラフィー工程を経てカラーフィルタを製造する。
【0010】すなわち、まず、図2(a)のようにガラス基板4(ブラックマトリクスが形成される場合もある)上に感光性赤色着色レジスト5、例えば富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製顔料分散フォトレジスト、商品名「CR−2000」を用いて、基板全面に1.0〜2.0μmの厚さにコーティングし、70℃、20分の条件でプレベークを行う。このレジスト形成面に前記のパターン露光用マスク1を図2(b)のように近接配置して、露光量120mJ/cm2にて露光し、現像は上記レジストの専用現像液を用い、ポストベークを230℃、60分の条件で行うことで図2(c)のように赤色カラーフィルタ層5Rをパターニングする。同様に同シリーズのフォトレジスト「CG−2000」「CB−2000」を用いて緑色、青色の各色のカラーフィルタ層5G,5Bを繰り返しパターニングすることにより、図2(d)の如くカラーフィルタを完成する。
【0011】
【発明の効果】上記のようにして比較的サイズの小さな複数枚の合成石英ガラス基板を溶接してマスクとして使用することで、パターン露光用マスクの製造コストの大幅な上昇を軽減しながら、1m角クラスのガラス基板上にカラーフィルタを製造することができる。したがって、カラーフィルタ自体の生産コストも低減させることができる。
【0012】




 

 


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