JPH06230211A - カラーフィルタ及びその製造方法並びに該カラーフィルタを用いたカラー液晶ディスプレイ及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーフィルタ及びカラー液晶ディスプレイ
の生産効率を向上させる。 【構成】 ガラス基板１上にブラックマトリックス２及
び取出電極３を遮光性導電膜で形成する。この上に絶縁
膜４を形成するとともに、絶縁膜４の取出電極３上に位
置する部分に取出電極窓口５を形成する。次いで、絶縁
膜４上に色素層形成用電極（ＩＴＯ電極）６を形成す
る。このとき、ＩＴＯ電極材料で取出電極窓口５が充填
され、取出電極３とＩＴＯ電極６が接続される。取出電
極３に外部電極を接続し、これに通電してＩＴＯ電極６
上に色素膜８を形成する。 【効果 】 従来のように銀ペーストの塗布及び削除工
程が不要となる。したがってカラーフィルタの製造が容
易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルタ及びそ
の製造方法並びに該カラーフィルタを用いたカラー液晶
ディスプレイ及びその駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶テレビ、ラップトップパソコン、ノ
ート型パソコン等のディスプレイに用いられるカラー液
晶ディスプレイには、絶縁性基板上に色素層を平面的に
分離配置して形成したカラーフィルタが使用されてお
り、このカラー液晶ディスプレイとしては、従来、図９
に示す構成のものが知られている。図９に示すカラー液
晶ディスプレイは、カラーフィルタ基板１０と駆動用基
板２０の間に液晶３０を封入し、接着剤（封止材）４０
で封止した構成としてある。カラーフィルタ基板１０
は、ガラス基板１上に三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の色素層８
をそれぞれ形成するとともに、各色素層間に洩れ光によ
るコントラストや色純度の低下を防止する役割を果たす
ブラックマトリックス２を設け、これをトップコート材
１１で平滑化し、その上面に透明電極１２を設けたもの
である。駆動用基板２０は、ガラス基板２１上に駆動用
透明電極２２を形成したものである。

【０００３】カラーフィルタの色素層は、通常、印刷機
を用いてガラス基板上にＲＧＢ三原色のインキを印刷す
る印刷法、顔料を分散させた紫外線硬化型レジストをガ
ラス基板上に塗布し、フォトリソグラフィ法によるマス
ク露光及び熱硬化をＲＧＢ三回繰返し色素層を形成する
分散法、ゼラチン上に染色防止膜としてレジストをフォ
トリソグラフィ法により形成し、染料でＲＧＢの各色毎
に染色する染色法、電着ポリマーと顔料を分散させ、基
板上に形成された電極を利用して電着塗装を行なう電着
法、界面活性剤と顔料を分散させ、基板上に形成された
電極を利用して電解を行なうミセル電解法が知られてい
る。

【０００４】印刷法、分散法、染色法のカラーフィルタ
は、それらの製造方法の性質上、ガラス基板上の所望の
位置（例えば有効表示部）だけに色素層を形成すること
が可能である。しかし、通電処理を利用して色素層を形
成するミセル電解法や電着法等によりカラーフィルタを
形成する場合は、図１０に示すように、有効表示部Ｓ内
における色素層形成用透明電極６を外部電極と接続する
ために有効表示部以外の部分にも電極を引き出し、通電
用電極６ａを形成する必要がある。また、図１０及び図
１１に示すように、ＲＧＢの順で配列されたストライプ
状の色素層形成田透明電極のうち同一色の電極を一括し
て通電処理を行なう必要がある。このため、ＲＧＢの各
通電用電極６ａを異なる長さで形成するとともに、電極
取出窓枠１３の部分に絶縁膜を形成し、絶縁膜に電極取
出窓口１４を形成した後、各色毎の窓口帯に沿って銀ペ
ースト１５を帯状に塗布して、各色毎の電極の接続を行
なう必要がある。また、本願出願人は、先になした出願
（特願平１−２４１０８４号）において、遮光性レジス
トでブラックマトリックスを形成する際に同時に該レジ
ストで電極取出窓口を形成し、工程の簡略化を図る技術
を提供している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のカラーフィルタの製造方法においては、電極取
出窓口帯に沿って帯状に銀ペーストを塗布する工程が必
要となるという問題がある。また、カラーフィルタを用
いて液晶ディスプレイを組立て（セル組み）する際に、
銀ペーストを剥離除去する工程、あるいは銀ペーストの
部分をダイサーやスクラバーといった機器を用いて切断
または削除する工程が必要となるという問題がある。さ
らに、銀ペーストの蒸気や、銀ペースト削除時の発塵を
吸引処理するなどのため付帯設備が必要であるという問
題がある。本発明は、上記問題点にかんがみてなされた
もので、銀ペーストの塗布及び削除工程を省略すること
ができ、したがって生産効率の工場を図ることのできる
カラーフィルタ及びその製造方法並びに該カラーフィル
タを用いたカラー液晶ディスプレイ及びその駆動方法の
提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のカラーフィルタは、絶縁性基板上に、ブラッ
クマトリックス及び取出電極、取出電極窓口を有する絶
縁膜、色素層形成用透明電極、絶縁性保護膜、色素層、
平滑膜、液晶駆動用電極を順次積層してなるカラーフィ
ルタであって、前記取出電極と前記色素層形成用透明電
極とを取出電極窓口を介して導通した構成としてある。
また、本発明のカラーフィルタの製造方法は、絶縁性基
板上に、ブラックマトリックス及び取出電極、取出電極
窓口を有する絶縁膜を順次積層して形成した後、該絶縁
膜上に前記取出電極窓口を介して取出電極と導通するよ
うに色素層形成用透明電極を形成し、取出電極を介して
色素層形成田透明電極に通電して色素層を形成するよう
にしてあり、好ましくは、フォトリソグラフィ法におけ
る現像時間を調節して、絶縁膜の取出電極窓口の周縁を
テーパー状に形成するようにしてある。さらに、本発明
のカラー液晶ディスプレイは、上記本発明のカラーフィ
ルタと、液晶駆動用電極基板と、これらの間に封入され
た液晶からなる構成としてある。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明のカラーフィルタについて説明する。図１は、本発
明のカラーフィルタの構成を示す断面図、図２は同じく
部分平面図である。本発明のカラーフィルタにおいて
は、図１及び図２に示すように、絶縁性基板１上にブラ
ックマトリックス２及び取出電極３が形成されている。
ブラックマトリックス２および取出電極３は、クロム、
ニッケル等の遮光性導電膜で形成されている。ブラック
マトリックス２及び取出電極３上には絶縁膜４が形成さ
れており、この絶縁膜４の取出電極３上に位置する部分
には取出電極窓口５が形成されている。絶縁膜４上には
色素層形成用透明電極６が形成されている。色素層形成
用透明電極６と取出電極３とは、取出電極窓口５を介し
て導通されている。導通は、取出電極窓口５に導電性材
料を充填等して行なう。色素層形成用透明電極６形成後
の絶縁性基板１上の有効表示部Ｓ以外の部分には絶縁性
保護膜７が形成されている。この絶縁性保護膜７は色素
層８の形成前の基板上に形成される。

【０００８】絶縁性基板１上の有効表示部Ｓ以外の部分
にある通電用電極６ａは、図１に示すように絶縁性保護
膜７によって被覆保護されているので、色素層形成用電
極に通電して色素層８を形成する際に、有効表示部以外
の部分にある通雷用電極６ａ上に色素層が形成され段差
が生ずることがない。また、カラーフィルタ基板１と、
このカラーフィルタ基板１上に接着される駆動用電極基
板との接着シール部が同一の高さになるので、容易かつ
完全に接着を行なうことができ、耐久性が向上する。上
記色素層形成後の基板上には、平滑膜、液晶駆動用電極
が順次積層して形成される。本発明のカラーフィルタの
各構成要素の形成材料、形成方法等に関しては後述す
る。なお、本発明のカラーフィルタには、少なくとも絶
縁性基板上にブラックマトリックス及び取出電極、電極
取出窓口を有する絶縁膜及び色素層形成用電極を形成し
てなるカラーフィルタ製造用基板も含まれるものとす
る。

【０００９】次に、本発明のカラーフィルタの製造方法
について説明する。本発明のカラーフィルタの製造方法
は、絶縁性基板上に、ブラックマトリックス及び取出電
極、取出電極窓口を有する絶縁膜を順次積層して形成し
た後、該絶縁膜上に前記取出電極窓口を介して取出電極
と導通するように色素層形成用透明電極を形成し、取出
電極を介して色素層形成用透明電極に通電して色素層を
形成することを特徴とする

【００１０】図３は本発明のカラーフィルタの製造方法
の第一の具体例を示すフロー図である。なお、本製造例
で製造するカラーフィルタは図１に示したものと同じで
ある。（１）カラーフィルタはガラス基板１上に形成す
る。ガラス基板としては、ソーダライムガラス（青
板）、低膨張ガラス、ノンアルカリガラス（ＮＡ）、石
英ガラス等が用いられる。ガラスは研磨品が好ましい
が、無研磨品であってもよい。（２）上記ガラス基板１
上に金属薄膜を形成する。金属薄膜はＣｒ（クロム）、
Ｎｉ（ニッケル）等の金属をスパッタリング法、蒸着
法、ＣＶＤ法等によってガラス基板上に付着させて形成
する。金属薄膜は遮光性及び導電性を有することが必要
である。なお、ガラス基板上にシリカ（ＳｉＯ_２）をコ
ートした後、その上に金属薄膜を形成すると、金属薄膜
とガラス基板との密着性が向上するので好ましい。

【００１１】（３）上記ガラス基板上に形成された金属
薄膜のパターンニングをフォトリソグラフィ法によって
行ない、ブラックマトリックス２及び取出電極３を同時
形成する。フォトリソグラフィ法による金属薄膜のパタ
ーンニングは、（イ）レジスト塗布，（ロ）露光，
（ハ）現像，（ニ）ポストベーク，（ホ）金属薄膜のエ
ッチング，（ヘ）レジスト剥離の順で行なわれる。な
お、露光に際しては、図４に示すブラックマトリックス
２及び取出電極３の形成用のマスク１００を使用する。 （４）上記ブラックマトリックスが形成されたガラス基
板上に絶縁膜を形成する。絶縁膜は例えば、紫外線感光
能を持つアクリル樹脂、エポキシ樹脂、シロキサン樹脂
の少なくとも一つの樹脂から選ばれる絶縁性レジストを
スピンコーターあるいはロールコーターにより塗布して
形成される。次いで、絶縁膜に、フォトリソグラフィ法
によって取出電極窓口５を形成する。取出電極窓口５の
形成には、図５に示す取出電極窓口形成用のデザインマ
スク１００を用いる。なお、取出電極窓口５をフォトリ
ソグラフィ法によって形成する際に、現像時間等のプロ
セス条件を調節して、図６に示すように取出電極窓口の
周縁をテーパー状に形成すると、取出電極窓口に形成さ
れるＩＴＯの断線やピンホールを極端に減少させること
ができるので好ましい。

【００１２】（５）上記絶縁膜上にＩＴＯ薄膜を形成す
る。ＩＴＯ膜はスパッタ法、蒸着法、バイオゾル法等に
よって形成される。このＩＴＯ薄膜を形成する際に、取
出電極窓口５にＩＴＯが堆積して形成され、取出電極３
とＩＴＯ膜が導通される。 （６）上記ＩＴＯ薄膜のパターンニングをフォトリソグ
ラフィ法によって行ない、ＩＴＯ電極６を形成する。こ
れにより、取出電極３によって接続された各色毎のＩＴ
Ｏ電極群が形成されることになる。フォトリソグラフィ
法によるパターンニングのプロセスは上記（３）と同様
である。なお、このＩＴＯ電極６は色素層形成用電極と
して用いられ、パターンは通常縦ストライプパターンと
される。

【００１３】（７）上記ブラックマトリックス付ＩＴＯ
パターンニングガラス基板上の有効表示部以外の部分に
絶縁性保護膜７を形成する。ここで、有効表示部とは液
晶ディスプレイの表示部を構成する部分をいい、この部
分に液晶が封入される。有効表示部以外の部分に絶縁性
保護膜７を形成する方法は特に制限されない。例えば、
フォトリソグラフィ法によって形成する場合は、ＩＴＯ
パターンニングガラス基板（全面）上にレジスト（ポ
ジ）をスピンコーターあるいはロールコーター等によっ
て塗布した後、図７に示すような有効表示部Ｓに遮光部
を有するマスク１００を用いて露光を行ない、現像によ
って有効表示部Ｓのレジストを溶解除去すれば、有効表
示部位以外の部分にだけ絶縁性保護膜を形成することが
できる。なお、図７に示すように、マスク１００上に電
極取出部９形成用のパターンを形成しておけば、絶縁性
保護膜を形成すると同時に電極取出部９を形成すること
ができる。オフセット印刷法による場合には、有効表示
部以外の部分に樹脂オリゴマーを印刷し、熱重合するこ
とにより絶縁性保護膜を形成する。上記絶縁性保護膜の
形成材料としては、フォトリソグラフィ法によって絶縁
性保護膜を形成する場合には、紫外線感光性のアクリル
樹脂、エポキシ樹脂、シロキサン樹脂の少なくとも一の
樹脂を含むレジスト剤が挙げられる。オフセット印刷に
よって絶縁性保護膜を形成する場合には、耐熱性のアク
リル樹脂、エポキシ樹脂、シロキサン樹脂の少なくとも
一の樹脂を主剤とする熱硬化性樹脂（樹脂オリゴマー）
等が使用される。

【００１４】（８）上記絶縁性保護膜形成後、Ｒ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色の色素層（膜）８を形
成する。色素層８の形成は、ミセル電解法あるいは電着
法等によって行なわれる。ミセル電解法は色素を含むミ
セル溶液に基板を浸漬し、取出電極３にポテンションス
タット（外部電極）を接続し、ＩＴＯ電極（色素層形成
用透明電極）６に通電して、定電位電解を行ない、ＩＴ
Ｏ電極６上に色素層（膜）８を形成する方法である。こ
の場合、色素層の形成は各色毎のミセル溶液を用い、各
色毎に行なわれる。電着法は、電着ポリマーと顔料を分
散させ、基板上に形成されたＩＴＯ電極を利用して電着
塗装により色素層を形成する方法である。 （９）色素層形成後、その上に平滑膜（トップコート
膜）を形成する。トップコート膜は、ポリマーをスピン
コート等した後、これをポストベークして形成する。 （１０）上記トップコート膜上に後ＩＴＯ電極を形成す
る。ＩＴＯ電極の形成は、上記（５），（６）と同様に
して行なう。なお、パターンは通常、先に形成したＩＴ
Ｏ電極（縦ストライプパターン）と直交する横ストライ
プパターンとされる。 上述したプロセスを経てカラーフィルタが作製される。

【００１５】次に、上記で作製したカラーフィルタを用
いた本発明のカラー液晶ディスプレイ及びその組立て工
程について説明する。上述した図９に示すように、液晶
パネルはカラーフィルタ（基板）１０と液晶駆動用電極
基板２０とをスペーサ４０で接着し、これらの間に液晶
３０を封入して形成されている。図８は本発明のカラー
液晶ディスプレイの組立て工程を示す図である。 （１）液晶駆動用電極基板は、ガラス基板上に液晶駆動
用透明電極を形成したものであり、単純マトリックス方
式の場合は帯状透明電極が形成され各画素の液晶を外部
から時分割駆動する。アクティブマトリックス方式の場
合には、各画素ごとに画素電極及び駆動素子（マトリッ
クスアレイ）が形成され、各画素の液晶を各駆動素子で
駆動する。マトリックスアレイに用いられる非線形素子
としては３端子型のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ）や２端子型のＭＩＭ（Ｍｅｔａｌ−
Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｍｅｔａｌ）等が挙げられる。 （２）カラーフィルタとしては、上述した本発明のカラ
ーフィルタを使用する。 （３）スペーサは液晶層の厚みを一定に保つためのもの
で、テフロンフィルムやマイラフィルム等が用いられ
る。なお、表示面積の広い表示パネルを作製する場合、
パネル内部にガラスビース，プラスチックビーズ等を分
散させる場合がある。

【００１６】（４）接着剤（封止剤）としては、有機接
着剤（例えば、エポキシ系接着剤）と無機接着剤（例え
ば、ガラスはんだ）とがある。この接着剤としては、有
効表示部外に形成された絶縁性保護膜との接着性に優れ
た接着剤を使用するのが好ましい。 （５）ラビングは、分子配列を均一にするために行なわ
れる基板の表面処理であり、表示方式に応じて、平行配
向処理及び垂直配向処理等が挙げられる。具体的には摩
擦ラビング、配向蒸着等が挙げられる。 （６）液晶をパネルに封止する方法には、表面張力を用
いる方法と圧力差を利用する方法がある。圧力差を利用
した真空注入法が気泡の混入や劣化を防ぐためには好ま
しい。封入される液晶は表示モードに応じて選択され
る。表示モードとしては、例えば、ＴＮ，ＳＴＮ，ＦＬ
Ｃ，ＡＦＬＣ，ＶＡＮ等が挙げられる。

【００１７】（７）電極とドライバーＩＣとの接続法と
しては、チップオンフレキシブルプリントサーキット
（ＣＯＦ）、チップオングラス（ＣＯＧ）等が挙げられ
る。 （８）上記工程を経て本発明のカラー液晶ディスプレイ
（パネル）が作製される。液晶パネルは交流駆動され
る。液晶パネルの駆動は、上述のようにカラーフィルタ
の平滑膜上に形成した液晶駆動用電極を用いて行なって
もよいが、平滑膜上に液晶駆動用電極を形成せずに、色
素層形成用電極を駆動用電極として用いて行なってもよ
い。

【００１８】なお、上述した本発明のカラーフィルタあ
るいはカラー液晶ディスプレイは、パソコン、ワープ
ロ、壁掛テレビ、ポケット液晶テレビなどのカラー液晶
ディスプレイやオーロラビジョン、固体撮像素子（ＣＣ
Ｄ）などのカラーフィルタ、オーディオ、車載用インパ
ネ、時計、電卓、ビデオデッキ、ファックス、通信機、
ゲーム、測定機器などのカラーディスプレイ等として好
適に利用される。

【００１９】

【実施例】以下、実施例にもとづき本発明をさらに詳細
に説明する。実施例１ 下記手順によってカラーフィルタ及びカラー液晶パネル
を製造した。クロムブラックマトリックスの形成 鏡面研磨した３００ｍｍ角の青板ガラス基板上にシリカ
（ＳｉＯ_２） （東京応化社製：ＯＣＤＴＹＰＥ−７）
を１，０００ｒｐｍの回転速度でスピンコートする。３
５０℃で６０分間ベークした後、室温まで冷却し、上記
シリカコートをしたガラス基板上にスパッタリング装置
（アルバック社製：ＳＤＰ−５５０ＶＴ）を用いて、ク
ロム（Ｃｒ）薄膜を約２０００オングストロームスパッ
タする。

【００２０】この上に紫外線硬化型レジスト剤（富士ハ
ントエレクトロニクステクノロジー社製：ＩＣ−２８／
Ｔ３）を１，０００ｒｐｍの回転速度でスピンコートす
る。スピンコート後、８０℃で１５分間プリベークを行
なう、その後、このレジスト／Ｃｒ／ガラス基板をステ
ッパー露光機（露光能力１０ｍＷ／ｃｍ^２・Ｓ）にセッ
トする。マスクは、図４に示す画素サイズ９０μｍ×３
１０μｍ、線幅２０μｍ、有効エリア１６０ｍｍ×１５
５ｍｍの格子パターン及び取出電極形成用デザインマス
クを４分割したものをステップ露光する。スキャンスピ
ード５ｍｍ／秒で露光した後、アルカリ現像液にて現像
する。現像後、純水にてリンスしてから、１５０℃でポ
ストベークする。次に、エッチング液（エッチャント）
として６ＮＨＣｌ・０．１Ｎ ＨＮＯ_３・０．１Ｎ Ｃ
ｅ（ＮＯ_３）_４の水溶液を準備し、前記基板上のＣｒを
エッチングしてパターンを形成する。エッチングの終点
は電気抵抗により測定した。前記エッチングには約２０
分の時間を必要とした。エッチング後、純水でリンス
し、レジストを１Ｎ ＮａＯＨにて剥離する。純水で充
分に洗浄し、クロムブラックマトリックス及び取出電極
を同時形成した。

【００２１】絶縁膜及びＩＴＯ電極の形成 次に、上記クロムブラックマトリックス（ＣｒＢＭ）上
に絶縁性レジスト（富士ハントエレクトロテクノロジー
社製：ＣＴ）を１，０００ｒｐｍの回転速度でスピンコ
ートする。８０℃で１５分間ベークした後、室温まで冷
却して絶縁膜を形成した。その後、このレジスト／Ｃｒ
／ガラス基板をステッパー露光機にセットする。マスク
は、図５に示す画素サイズ９０μｍ×３０ｍｍの雷極取
出窓口帯、有効エリア３００ｍｍ×３００ｍｍのパター
ンを４分割したものをステップ露光する、露光能力は１
０ｍＷ／ｃｍ^２・ｓ、スキャンスピード５ｍｍ／秒で露
光した後、アルカリ現像液にて現像する。現像時間は６
０秒間（通常の３００秒より５倍短い）で行ない、図６
に示すように、パターンにテーパーがつくことを確認し
た。現像後、純水にてリンスした後、１５０℃で６０分
間ベークした後、室温まで冷却し、取出電極窓口を有す
る絶縁膜を形成した。次に、この上からスパッタリング
装置（アルバック社製：ＳＤＰ−５５０ＶＴ）を用い
て、ＩＴＯ薄膜を約１３００オングストロームスパッタ
する。このとき、ワークを２００℃にしてＩＴＯ膜の表
面抵抗を２０Ω／□に調製した。

【００２２】このＩＴＯ薄膜／絶縁膜／ＣｒＢＭ／ガラ
ス基板上に紫外線硬化型レジスト剤（富士ハントエレク
トロニクステクノロジー社製：ＩＣ−２８／Ｔ３）を
１，０００ｒｐｍの回転速度でスピンコートする。スピ
ンコート後、８０℃で１５分間プリベークを行なう。そ
の後、このレジスト／ＩＴＯ薄膜／絶縁膜／ＣｒＢＭ／
ガラス基板をコンタクト露光機（露光能力：１０ｍＷ／
ｃｍ^２・ｓ）にセットする。マスクは、線幅９２μｍ、
ギャップ１８μｍ、線長１５５ｍｍの縦ストライプパタ
ーンとする。光源は２ｋｗの高圧水銀灯を用いる。プロ
キシミティギャップ５０μｍをとり、アライメントした
後、１５秒間露光した後、アルカリ現像液にて現像す
る。現像後、純水にてリンスしてから、１５０℃でポス
トベークする。次に、エッチャントとして１Ｍ ＦｅＣ
ｌ_３・１ＮＨＣｌ・０．１Ｎ ＨＮＯ_３・０．１Ｎ Ｃ
ｅ（ＮＯ_３）_４の水溶液を準備し、前記ＩＴＯ薄膜をエ
ッチングしてＩＴＯ電極を形成する。エッチングの終点
は電気抵抗により測定した。前記エッチングには約４０
分の時間を必要とした。エッチング後、純水でリンス
し、レジストを１Ｎ ＮａＯＨにて剥離する。さらに、
純水で洗浄してＩＴＯ電極の隣接同志の電気的リークが
ないことを確認し、ＩＴＯ電極（色素層形成用電極）付
き基板を完成した。

【００２３】有効表示部外の絶縁性保護膜の形成 アクリル系レジスト剤（富士ハントエレクトロニクステ
クノロジー社製：ＣＴ）を電極取出部及び有効表示部外
の絶縁性保護膜形成用レジスト剤として用いる。上記で
作成したＣｒＢＭ付きＩＴＯパターンニングガラス基板
を１０ｒｐｍで回転させ、この上に前記レジスト剤３０
ｃｃを噴霧する。次に、スピンコートの回転数を１，５
００ｒｐｍにし、基板上に均一にコート（製膜）する。
この基板を８０℃で１５分間プリベークを行なう。そし
て、２ｋｗの高圧水銀灯を光源とするアライメント機能
のあるコンタクト露光機で位置合せしながら、図７に示
す電極取出部９及び有効表示Ｓ部外の絶縁性保護膜形成
用のデザインマスク１００を用いて露光する。その後、
現像液で９０秒現像して、電極取出部９及び有効表示部
９のレジストを溶解除去する。さらに、純粋でリンス
し、１８０℃で１００分間ポストベークする。上記によ
り、基板上の有効表示部以外の部分に絶縁性保護膜が形
成され、同時に電極取出部９が形成される。

【００２４】三原色色素層の形成 ４リットルの純水にフェロセン誘導体ミセル化剤ＦＰＥ
Ｇ（同仁化学社製）、ＬｉＢｒ（和光純薬社製）とクロ
モフタールＡ２Ｂ（チバガイギー社製）を加え、それぞ
れ、２ｍＭ，０．１Ｍ，１０ｇ／リットルの溶液とし、
超音波ホモジナイザーで３０分間分散させてミセル溶液
とした後、前記カラーフィルタ作製用ＩＴＯ電極付き基
板を前記ミセル溶液に挿入し、ストライプのＲ列群に接
続された取出電極にポテンショスタットを接続する。
０．５Ｖの定電位電解を行ない、カラーフィルタＲの色
素薄膜（色素層）を得る。純水で洗浄後、オーブンにて
プリベーク（１８０℃）する。Ｇではヘリオゲングリー
ンＬ９３６１（ＢＡＳＦ社製）を１５ｇ／リットル、Ｂ
ではヘリオゲンブルーＫ７０８０（ＢＡＳＦ社製）を９
ｇ／リットルの濃度に変えたほかはＲの色素製膜と同じ
条件で製膜し、ＲＧＢの色素層を得る。なお、上記通電
処理（電解処理）に際してリークや断線はなく、色素層
形成用電極（ＩＴＯ電極）と取出電極がピンホールなし
に接続されていることが確認された。

【００２５】トップコート層の形成 次に、上記で作製した色分解フィルタ基板を１０ｒｐｍ
で回転させ、この上にトップコート剤（長瀬産業社製：
ＯＳ−８０８）を３０ｃｃ噴霧する。次に、スピンコー
トの回転数を１，５００ｒｐｍにし、基板上に均一に製
膜する。この基板を２６０℃で１００分間ポストベーク
する。こうしてＲＧＢ三原色色素層上にトップコート膜
（平滑膜）を形成する。

【００２６】液晶駆動用電極（後ＩＴＯ電極）の形成 上記トップコート膜上にスパッタリング装置（アルバッ
ク社製：ＳＤＰ−５５０ＶＴ）を用いて、ＩＴＯ膜を約
１３００オングストロームスパッタリングする。このと
き、カラーフィルタ基板を１２０℃とし、水蒸気と酸素
の導入によってＩＴＯ膜の表面抵抗を２０Ω／□に調整
した。その後、上記ＩＴＯ膜形成基板上に紫外線硬化型
レジスト剤（富士ハントエレクトロニクステクノロジー
社製：ＩＣ−２８／Ｔ３）を１，０００ｒｐｍの回転速
度でスピンコートする。スピンコート後、８０℃で１５
分間プリベークを行なう。その後、この基板をコンタク
ト露光機（露光能力：１０ｍＷ／ｃｍ^２・ｓ）にセット
する。マスクは、線幅３１２μｍ、ギャップ１８μｍ、
線長１７５ｍｍの横ストライプパターンとする。光源は
２ｋｗの高圧水銀灯を用いる。アライメントした後、プ
ロキシミティギャップ５０μｍをとり、１５秒間露光し
た後、アルカリ現像液にて現像する。現像後、純水にて
リンスした後、１８０℃でポストベークする。次に、エ
ッチャントとして１Ｍ ＦｅＣｌ_３・１Ｎ ＨＣｌ・
０．１Ｎ ＨＮＯ_３・０．１Ｎ Ｃｅ（ＮＯ_３）_４の水
溶液を準備し、前記基板のＩＴＯ膜をエッチングする。
エッチングの終点は電気抵抗により測定した。このエッ
チングには約２３分の時間を必要とした。エッチング
後、純水でリンスし、レジストを１Ｎ ＮａＯＨにて剥
離する。こうして液晶駆動用電極（後ＩＴＯ電極）をパ
ターニングして形成し、ＳＴＮあるいはＭＩＭ用カラー
フィルタを得た。

【００２７】カラー液晶ディスプレイ（パネル）の作製 上記で作製したカラーフィルタ基板の表面にポリアミッ
ク酸樹脂モノマーをスピンコートする。これを２５０℃
で１時間硬化させ、ポリイミド樹脂化した後、ラビング
を行なって配向させる。対極にはＭＩＭ駆動回路付きＩ
ＴＯガラス基板にポリアミック酸樹脂モノマーをスピン
コートし、２５０℃で１時間硬化させポリイミド樹脂化
し、ラビングしたものを使用した。上記カラーフィルタ
基板とＭＩＭ駆動回路付きガラス基板との間（液晶セ
ル）にガラスビーズ、ＴＮ液晶の順に入れ、接着剤にて
封止し、カラー液晶ディスプレイ（パネル）を完成させ
た。カラー液晶パネルにＦＰＣにドライバーＩＣを搭載
した取り出し電極を接続し、偏光板を両面に接着した
後、ＭＩＭ駆動回路を作動させ、液晶の駆動を確認し
た。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラーフ
ィルタ及び該カラーフィルタを用いたカラー液晶ディス
プレイによれば、銀ペーストの塗布及び削除工程が省略
でき、したがって、これらの製造の容易化を図ることが
できる。また、本発明のカラーフィルタの製造方法によ
れば、上記本発明のカラーフィルタを効率良く製造でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のカラーフィルタの構成を示す断
面図である。

【図２】図２は本発明のカラーフィルタの構成を示す部
分平面図である。

【図３】図３は本発明カラーフィルタの製造方法の一例
を示す工程図である。

【図４】図３の工程で使用するマスクを示す平面図であ
る。

【図５】図３の工程で使用する他のマスクを示す平面図
である。

【図６】取出電極窓口をテーパー状に形成した状態を示
す断面図である。

【図７】図３の工程で使用する他のマスクを示す図であ
る。

【図８】カラー液晶ディスプレイ組立て工程を示す工程
図である。

【図９】従来のカラー液晶ディスプレイを示す断面図で
ある。

【図１０】従来のカラーフィルタの構成を示す平面図で
ある。

【図１１】従来のカラーフィルタの構成を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１…絶縁性基板 ２…ブラックマトリックス ３…取出電極 ４…絶縁膜 ５…取出電極口 ６…色素層形成用透明電極 ７…絶縁性保護膜 ８…色素層 １０…カラーフィルタ基板 １１…平滑膜 １２…液晶駆動用電極 ２０…駆動用基板 ３０…液温 ４０…封止剤 Ｓ…有効表示部

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁性基板上に、ブラックマトリックス
   及び取出電極、取出電極窓口を有する絶縁膜、色素層形
   成用透明電極、絶縁性保護膜、色素層、平滑膜、液晶駆
   動用電極を順次積層してなるカラーフィルタであって、
   前記取出電極と前記色素層形成用透明電極とを取出電極
   窓口を介して導通した構成としたことを特徴とするカラ
   ーフィルタ。
2. 【請求項２】 ブラックマトリックス及び取出電極が、
   遮光性導電膜を用いて、絶縁性基板上に同時形成された
   ものである請求項１記載のカラーフィルタ。
3. 【請求項３】 絶縁膜が、紫外線感光能を持つアクリル
   樹脂、エポキシ樹脂およびシロキサン樹脂から選ばれる
   少なくとも一の樹脂からなるレジスト剤で形成されたも
   のであることを特徴とする請求項１または２記載のカラ
   ーフィルタ。
4. 【請求項４】 絶縁性基板上に、ブラックマトリックス
   及び取出電極、取出電極窓口を有する絶縁膜を順次積層
   して形成した後、該絶縁膜上に前記取出電極窓口を介し
   て取出電極と導通するように色素層形成用透明電極を形
   成し、取出電極を介して色素層形成用透明電極に通電し
   て色素層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。
5. 【請求項５】 色素層形成用透明電極材料による膜を取
   出電極窓口を有する絶縁膜上の全面に形成することによ
   って、該透明電極材料で取出電極と透明電極材料膜を導
   通させた後、これをフォトリソグラフィ法によってパタ
   ーニングして色素層形成用透明電極を形成することを特
   徴とする請求項４記載のカラーフィルタの製造方法。
6. 【請求項６】 色素層形成用透明電極を形成した基板上
   の有効表示部以外の部分に、絶縁性保護膜を形成した
   後、通電により色素層を形成することを特徴とする請求
   項４または５記載のカラーフィルタの製造方法。
7. 【請求項７】 フォトリソグラフィ法における現像時間
   を調節して、絶縁膜の取出電極窓口の周縁をテーパ状に
   形成することを特徴とする請求項４，５または６記載の
   カラーフィルタの製造方法。
8. 【請求項８】 絶縁膜が、紫外線感光能を持つアクリル
   樹脂、エポキシ樹脂およびシロキサン樹脂から選ばれる
   少なくとも一の樹脂からなるレジスト剤で形成されたも
   のであることを特徴とする請求項４，５，６または７記
   載のカラーフィルタの製造方法。
9. 【請求項９】 色素層形成用電極と導通する取出電極に
   通電して、ミセル電解法または電着法によって色素層を
   形成することを特徴とする請求項４，５，６，７または
   ８記載のカラーフィルタの製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項１，２または３記載のカラーフ
    ィルタと、液晶駆動用電極基板と、これらの間に封入さ
    れた液晶からなることを特徴とするカラー液晶ディスプ
    レイ。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載のカラー液晶パネル
    を、カラーフィルタの平滑膜上に形成した液晶駆動用電
    極で駆動することを特徴とするカラー液晶パネルの駆動
    方法。
12. 【請求項１２】 請求項１０記載のカラー液晶パネル
    を、カラーフィルタの色素層形成用透明電極で駆動する
    ことを特徴とするカラー液晶パネルの駆動方法。