JPH0694908A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶ディスプレイ等のフラットディスプレ
イ、ＣＣＤ等のイメージャー、あるいはカラーセンサ等
に用いる高精度のカラーフィルタを低い製造コストで、
かつ高いスループットで製造することのできるカラーフ
ィルタの製造方法を提供する。 【構成】 電着基板に析出された電着物質を着色材料ま
たは染色基材からなる塗布層上に転写し、この転写した
電着物質を耐蝕材として不要な塗布層を除去して着色パ
ターンが形成し、あるいは電着基板に析出された顔料ま
たは染色基材を含有する電着物質をブラックマトリック
ス基板上に転写して着色パターンを形成する。

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の製造方
法に係り、特に液晶ディスプレイ等に用いられるカラー
フィルタの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、フラットディスプレイとして、モ
ノクロあるいはカラーの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が
注目されている。カラーの液晶ディスプレイには、３原
色の制御を行うためにアクティブマトリックス方式およ
び単純マトリックス方式とがあり、いずれの方式におい
てもカラーフィルタが用いられている。そして、液晶デ
ィスプレイは、構成画素部を３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と
し、液晶の電気的スイッチングにより３原色の各光の透
過を制御してカラー表示が行われる。

【０００３】このカラーフィルタは、透明基板上にＲ，
Ｇ，Ｂの各着色パターンからなる着色層と、各画素の境
界部分に位置するブラックマトリックスと、保護層およ
び透明電極層とを備えている。

【０００４】従来、カラーフィルタの製造方法として
は、染色基材を塗布し、フォトマスクを介して露光・現
像して形成したパターンを染色する染色法、感光性レジ
スト内に予め着色顔料を分散させておき、フォトマスク
を介して露光・現像する顔料分散法、あるいは印刷イン
キで各色を印刷する印刷法、基板上の導電膜をフォトマ
スクを介して露光してパターニングし、電気泳動的に着
色層を形成する電着法等が挙げられる。そして、液晶カ
ラーテレビやコンピュータ用液晶表示体のように大衆性
が求められる製品では、品質と共にその価格の低廉化が
最も大きな問題であり、このため製造コストの低減が望
まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
カラーフィルタの製造方法では、印刷法を除いていずれ
もフォトプロセスが繰り返し用いられるため、大面積の
カラーフィルタを製造する場合には大型露光装置が多数
必要となり、製造コストが高く、またスループット（処
理速度）が低いという問題があった。また、印刷法は工
程が簡略であることから製造コスト低減が期待されてい
たが、品質が劣り薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型液晶デ
ィスプレイには用いることができず、また製造時の良品
歩留まりが低く、期待されたほどの製造コスト低減が得
られなかった。

【０００６】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、液晶ディスプレイ等のフラットディス
プレイ、ＣＣＤ等のイメージャー、あるいはカラーセン
サ等に用いる高精度のカラーフィルタを低い製造コスト
で、かつ高いスループットで製造することのできるカラ
ーフィルタの製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は透明基板の表面にブラックマトリッ
クスを備えたブラックマトリックス基板上に顔料を分散
させた着色材料を塗布して塗布層を形成し、少なくとも
表面が導電性を有する基板表面に電気絶縁性材料により
所望の着色パターンのマスターパターンを形成してなる
電着基板の導電性表面に析出させた電着物質を前記塗布
層に転写して耐蝕材とし、前記塗布層のうち該耐蝕材が
設けられいない部分を除去して所望の着色パターンを形
成し、この操作を繰り返して所定の色数からなる着色層
を形成するような構成とした。

【０００８】また、本発明は透明基板の表面にブラック
マトリックスを備えたブラックマトリックス基板上に染
色基材を塗布して塗布層を形成し、少なくとも表面が導
電性を有する基板表面に電気絶縁性材料により所望の着
色パターンのマスターパターンを形成してなる電着基板
の導電性表面に析出させた電着物質を前記塗布層に転写
して耐蝕材とし、前記塗布層のうち該耐蝕材が設けられ
ていない部分を除去した後、残存する前記塗布層を染色
して所望の着色パターンを形成し、この操作を繰り返し
て所定の色数からなる着色層を形成するような構成とし
た。

【０００９】また、本発明は少なくとも表面が導電性を
有する基板表面に電気絶縁性材料により所望の着色パタ
ーンのマスターパターンを形成してなる電着基板の導電
性表面に顔料を分散させた電着物質を析出させ、透明基
板の表面にブラックマトリックスを備えたブラックマト
リックス基板上に前記析出電着物質を転写して所望の着
色パターンを形成し、この操作を繰り返して所定の色数
からなる着色層を形成するような構成とした。

【００１０】さらに、本発明は少なくとも表面が導電性
を有する基板表面に電気絶縁性材料により所望の着色パ
ターンのマスターパターンを形成してなる電着基板の導
電性表面に染色基材を含有させた電着物質を析出させ、
透明基板の表面にブラックマトリックスを備えたブラッ
クマトリックス基板上に前記析出電着物質を転写し染色
して所望の着色パターンを形成し、この操作を繰り返し
て所定の色数からなる着色層を形成するような構成とし
た。

【００１１】また、少なくとも表面が導電性を有する基
板表面に電気絶縁性材料により所望の着色パターンのマ
スターパターンを形成してなる電着基板の導電性表面に
染色基材を含有させた電着物質を析出させ染色した後、
透明基板の表面にブラックマトリックスを備えたブラッ
クマトリックス基板上に前記析出電着物質を転写して所
望の着色パターンを形成し、この操作を繰り返して所定
の色数からなる着色層を形成するような構成とした。

【００１２】

【作用】電着基板に析出された電着物質は、着色材料ま
たは染色基材からなる塗布層上に転写され、この転写さ
れた電着物質を耐蝕材として塗布層が除去されて着色パ
ターンが形成され、あるいは電着基板に析出された顔料
または染色基材を含有する電着物質がブラックマトリッ
クス基板上に転写されて着色パターンが形成され、これ
により、電着基板形成時を除いてフォトプロセスが不要
となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明により製造されたカラーフ
ィルタを用いたアクティブマトリックス方式による液晶
ディスプレイ（ＬＣＤ）の一例を示す斜視図であり、図
２は同じく概略断面図である。図１および図２におい
て、ＬＣＤ１はカラーフィルタ１０と透明ガラス基板２
０とをシール部材３０を介して対向させ、その間に捩れ
ネマティック（ＴＮ）液晶からなる厚さ約５〜１０μｍ
程度の液晶層４０を形成し、さらにカラーフィルタ１０
と透明ガラス基板２０の外側に偏光板５０，５１が配設
され構成されている。

【００１４】図３はカラーフィルタ１０の拡大部分断面
図であり、カラーフィルタ１０は透明基板１３上に黒色
レリーフ（ブラックマトリックス）１４を形成したブラ
ックマトリックス基板１２と、このブラックマトリック
ス基板１２上のブラックマトリックス１４間に形成され
た着色層１６と、ブラックマトリックス１４と着色層１
６を覆うように設けられた保護層１８および透明共通電
極１９とを備えている。このカラーフィルタ１０は、透
明共通電極１９が液晶層４０側に位置するように配設さ
れている。そして、着色層１６は赤色パターン１６Ｒ、
緑色パターン１６Ｇおよび青色パターン１６Ｂからな
り、各着色パターンの配列は図１に示されるようにモザ
イク配列となっている。尚、着色パターンの配列はこれ
に限定されるものではなく、三角配列、ストライプ配列
等としてもよい。

【００１５】また、透明ガラス基板２０上には表示電極
２２が各着色パターン１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂに対応す
るように設けられ、各表示電極２２は薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）２４を有している。また、各表示電極２２間
にはブラックマトリックス１４に対応するように走査線
（ゲート電極母線）２６ａとデータ線２６ｂが配設され
ている。

【００１６】このようなＬＣＤ１では、各着色パターン
１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが画素をなし、偏光板５１側か
ら照明光を照射した状態で各画素に対応する表示電極を
ＯＮ、ＯＦＦさせることで液晶層４０がシャッタとして
作動し、各着色パターン１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂのそれ
ぞれの画素を照射光が透過してカラー表示が行われる。

【００１７】カラーフィルタ１０の透明基板１３として
は、石英ガラス、低膨脹ガラス、ソーダライムガラス等
の可撓性のないリジット材、あるいは透明樹脂フィル
ム、光学用樹脂板等の可撓性を有するフレキシブル材を
用いることができる。この中で特にコーニング社製７０
５９ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり、寸法安定
性および高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガ
ラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであ
るため、アクティブマトリックス方式によるＬＣＤ用の
カラーフィルタに適している。

【００１８】次に、本発明によるカラーフィルタの製造
について図４〜図１０を参照して説明する。まず、本発
明によるカラーフィルタの製造において用いる電着基板
の製造について図４を参照して説明する。電着基板２の
製造では、少なくとも表面が導電性を有する基板３上に
電気絶縁性を有するフォトレジストを塗布してレジスト
層４を形成する（図４（Ａ））。次に、所望の着色パタ
ーン、例えば赤色パターンに対応したフォトマスク５Ｒ
を介してレジスト層４を露光する（図４（Ｂ））。その
後、現像・乾燥して赤色パターンのマスターパターン４
Ｒを形成して電着基板２が得られる（図４（Ｃ））。
尚、必要に応じてマスターパターン４Ｒに加熱処理を施
し、耐刷性をより高いものとしてもよい。そして、他の
着色パターン（緑色パターン４Ｇおよび青色パターン４
Ｂ（図示せず））についても、同様に電着基板を製造す
る。

【００１９】電着基板２に用いる基板３としては、金属
板等の導電性基板を用いてもよく、あるいは非導電性基
板の表面に酸化スズ、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、
カーボン等の導電性材料からなる層を形成したものであ
ってもよい。また、基板３の導電性面は、後述する電着
物質の付着と透明基板上への転写を可能とするために、
ある程度鏡面であり電着物質に対する接着力が弱いこと
が好ましい。このため、基板３の導電性面の材質がステ
ンレス、銅等の金属の場合には、基板３の導電性面上に
更にニッケルメッキやクロムメッキを施すことが好まし
い。

【００２０】また、上述の例では電気絶縁性を有するフ
ォトレジストを用いてマスターパターン４Ｒ（４Ｇ，４
Ｂ）を形成しているが、電気絶縁性材料であるＳｉ
Ｎ_x 、ＳｉＯ₂ 等の無機材料からなる絶縁膜あるいはＴ
ｉ、Ｔａ等を陽極酸化して電気絶縁性を付与した膜を基
板３上に形成し、所望の着色パターンに対応したパター
ニングを行ってマスターパターン４Ｒ（４Ｇ，４Ｂ）を
形成してもよい。

【００２１】このような電着基板２に電着物質を電着す
るには、電着成分を含有する電着浴中に対向電極ととも
に電着基板２を浸漬し、電着基板を一方の電極として通
電して電着基板のマスターパターン形成部以外の導電性
面に電着物質６を析出させる（図４（Ｄ））。また、必
要に応じて電着が完了した電着基板を洗浄・乾燥させ
る。

【００２２】次に、上述のような電着基板を用いた本発
明のカラーフィルタの製造の第１の態様を図５および図
６を参照して説明する。まず、透明基板１３上にブラッ
クマトリックス１４を形成したブラックマトリックス基
板１２に赤色顔料を分散させた着色材料を厚さ０．５〜
２．０μｍ程度となるように塗布し、熱処理（１００〜
２００℃、１０〜３０分間程度）を行い硬化させて赤色
顔料を含有した塗布層７Ｒを形成する（図５（Ａ））。
次に、この塗布層７Ｒ上に接着性または粘着性の被膜９
を形成し（図５（Ｂ））、上述のように電着物質６を電
着した電着基板２（赤色パターン用の電着基板）を被膜
９に接触させ（図５（Ｃ））、電着物質６を被膜９上の
所定位置（ブラックマトリックス１４間の赤色パターン
１６Ｒが形成される位置）に転写する（図５（Ｄ））。
そして、被膜９上に転写された電着物質６を耐蝕材とし
て被膜９および塗布層７Ｒをエッチングにより除去し
（図５（Ｅ））、さらに耐蝕材としての電着物質６を剥
離除去して赤色パターン１６Ｒを形成する（図５
（Ｆ））。

【００２３】次に、赤色パターン１６Ｒが形成されたブ
ラックマトリックス基板１２に緑色顔料を分散させた着
色材料を塗布して緑色顔料を含有した塗布層７Ｇを形成
し、緑色パターン用の電着基板を用いて電着物質６を被
膜９上の所定位置（ブラックマトリックス１４間の緑色
パターン１６Ｇが形成される位置）に転写する（図６
（Ａ））。そして、被膜９上に転写された電着物質６を
耐蝕材として被膜９および塗布層７Ｇをエッチングによ
り除去し、さらに耐蝕材としての電着物質６を剥離除去
して緑色パターン１６Ｇを形成する（図６（Ｂ））。

【００２４】同様にして、赤色パターン１６Ｒおよび緑
色パターン１６Ｇが形成されたブラックマトリックス基
板１２に青色パターン１６Ｂを形成して着色層１６を構
成する（図６（Ｃ））。

【００２５】その後、上述のように形成された着色層１
６（赤色パターン１６Ｒ、緑色パターン１６Ｇおよび青
色パターン１６Ｂ）とブラックマトリックス１４を覆う
ように保護層１８、透明共通電極１９を設けてカラーフ
ィルタ１０とする。

【００２６】また、本発明によるカラーフィルタの製造
方法の第２の態様を図７を参照して説明する。まず、透
明基板１３上にブラックマトリックス１４を形成したブ
ラックマトリックス基板１２に染色基材を厚さ０．５〜
２．０μｍ程度となるように塗布し、熱処理（８０〜１
２０℃、１０〜３０分間程度）を行い硬化させて被染色
性の塗布層８を形成する（図７（Ａ））。次に、この塗
布層８上に接着性または粘着性の被膜９を形成し、上述
のように電着物質６を電着した電着基板２（赤色パター
ン用の電着基板）を被膜９に接触させ、電着物質６を被
膜９上の所定位置（ブラックマトリックス１４間の赤色
パターン１６Ｒが形成される位置）に転写する（図７
（Ｂ））。そして、被膜９上に転写された電着物質６を
耐蝕材として被膜９および塗布層８をエッチングにより
除去し、さらに耐蝕材としての電着物質６を剥離除去し
て赤色パターンに対応した被染色パターン８Ｒを形成す
る（図７（Ｃ））。そして、この被染色パターン８Ｒを
染色した後、タンニン酸等で固定し、赤色パターン１６
Ｒとする。

【００２７】同様に、緑色パターン用の電着基板、青色
パターン用の電着基板を用いて緑色パターン１６Ｇ、青
色パターン１６Ｂを形成して着色層１６を構成する（図
７（Ｄ））。

【００２８】その後、上述のように形成された着色層１
６（赤色パターン１６Ｒ、緑色パターン１６Ｇおよび青
色パターン１６Ｂ）とブラックマトリックス１４を覆う
ように保護層１８、透明共通電極１９を設けてカラーフ
ィルタ１０とする。

【００２９】さらに、本発明によるカラーフィルタの製
造方法の第３の態様を図８を参照して説明する。まず、
赤色顔料と電着成分を含む電着浴を用い上述のようにし
て電着基板２（赤色パターン用の電着基板）の導電性面
に赤色顔料を含有した電着物質６Ｒを析出させる。そし
て、電着基板２を電着浴から引き上げた後、必要に応じ
て電着基板を洗浄・乾燥させ、熱処理（８０〜１２０
℃、１０〜３０分間程度）を行う（図８（Ａ））。

【００３０】一方、透明基板１３上にブラックマトリッ
クス１４を形成したブラックマトリックス基板１２上に
接着性または粘着性の被膜９を形成し、上述のように電
着物質６Ｒを電着した電着基板２を被膜９に接触させ
（図８（Ｂ））、電着物質６Ｒを被膜９上の所定位置
（ブラックマトリックス１４間の赤色パターン１６Ｒが
形成される位置）に転写して赤色パターン１６Ｒを形成
する（図８（Ｃ））。

【００３１】同様に、緑色パターン用の電着基板に緑色
顔料を含有した電着物質６Ｇを析出させ、また青色パタ
ーン用の電着基板に青色顔料を含有した電着物質６Ｂを
析出させ、上述のようにして緑色パターン１６Ｇ、青色
パターン１６Ｂを形成して着色層１６を構成する（図８
（Ｄ））。

【００３２】その後、上述のように形成された着色層１
６（赤色パターン１６Ｒ、緑色パターン１６Ｇおよび青
色パターン１６Ｂ）とブラックマトリックス１４を覆う
ように保護層１８、透明共通電極１９を設けてカラーフ
ィルタ１０とする。

【００３３】また、本発明によるカラーフィルタの製造
方法の第４の態様を図９を参照して説明する。まず、染
色性のある染色基材と電着成分を含む電着浴を用い上述
のようにして電着基板２（赤色パターン用の電着基板）
の導電性面に染色基材を含有した電着物質６′を析出さ
せる。そして、電着基板２を電着浴から引き上げた後、
必要に応じて電着基板を洗浄・乾燥させ、熱処理（８０
〜１２０℃、１０〜３０分間程度）を行う（図９
（Ａ））。

【００３４】一方、透明基板１３上にブラックマトリッ
クス１４を形成したブラックマトリックス基板１２上に
接着性または粘着性の被膜９を形成し、上述のように電
着物質６′を電着した電着基板２を被膜９に接触させ
（図９（Ｂ））、電着物質６′を被膜９上の所定位置
（ブラックマトリックス１４間の赤色パターン１６Ｒが
形成される位置）に転写して赤色パターンに対応した被
染色パターン６′Ｒを形成する（図９（Ｃ））。そし
て、この被染色パターン６′Ｒを染色した後、タンニン
酸等で固定し、赤色パターン１６Ｒとする（図９
（Ｄ））。

【００３５】このように赤色パターン１６Ｒが形成され
たブラックマトリックス基板１２に、上記と同様にして
緑色パターン用の電着基板、青色パターン用の電着基板
を用いて緑色パターン１６Ｇ、青色パターン１６Ｂを形
成して着色層１６を構成する（図９（Ｅ））。

【００３６】その後、上述のように形成された着色層１
６（赤色パターン１６Ｒ、緑色パターン１６Ｇおよび青
色パターン１６Ｂ）とブラックマトリックス１４を覆う
ように保護層１８、透明共通電極１９を設けてカラーフ
ィルタ１０とする。

【００３７】また、本発明によるカラーフィルタの製造
方法の第５の態様を図１０を参照して説明する。まず、
染色性のある染色基材と電着成分を含む電着浴を用い上
述のようにして電着基板２（赤色パターン用の電着基
板）の導電性面に染色基材を含有した電着物質６′を析
出させる。そして、電着基板２を電着浴から引き上げた
後、必要に応じて電着基板を洗浄・乾燥させ、熱処理
（８０〜１２０℃、１０〜３０分間程度）を行う（図１
０（Ａ））。次に、この電着物質６′を染色した後、タ
ンニン酸等で固定して被転写赤色パターン６′Ｒとする
（図１０（Ｂ））。

【００３８】一方、透明基板１３上にブラックマトリッ
クス１４を形成したブラックマトリックス基板１２上に
接着性または粘着性の被膜９を形成し、上述のように被
転写赤色パターン６′Ｒを有する電着基板２を被膜９に
接触させ（図１０（Ｃ））、被転写赤色パターン６′Ｒ
を被膜９上の所定位置（ブラックマトリックス１４間の
赤色パターン１６Ｒが形成される位置）に転写して赤色
パターン１６Ｒとする（図１０（Ｄ））。

【００３９】このように赤色パターン１６Ｒが形成され
たブラックマトリックス基板１２に、上記と同様にして
緑色パターン用の電着基板、青色パターン用の電着基板
を用いて緑色パターン１６Ｇ、青色パターン１６Ｂを形
成して着色層１６を構成する（図１０（Ｅ））。

【００４０】上述の各態様において用いるブラックマト
リックス基板１２は、透明基板１３上に形成した蒸着ク
ロム膜をエッチングしてレリーフを形成したもの、透明
基板１３上に形成した親水性樹脂レリーフを染色したも
の、黒色顔料を分散した感光液を用いて透明基板１３上
にレリーフを形成したもの、透明基板１３上にブラック
マトリックス用パターンの透明電極を形成し、黒色電着
塗料を電着してレリーフを形成したもの、印刷により透
明基板１３上に黒色レリーフを形成したもの等を用いる
ことができる。

【００４１】上記の第１および第２の態様において耐蝕
材として用いられる電着物質は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ａ
ｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ等の金属、またはこれらの
化合物、合金類等、あるいは天然油脂系、合成油系、ア
ルキド樹脂系、ポリエステル樹脂系、アクリル樹脂系、
エポキシ樹脂系等の種々の有機高分子物質が挙げられ
る。さらに、電極近傍での電気分解成分との反応等によ
り電着基板の導電性面への析出性を有するもの等も同様
に使用できる。

【００４２】また、上記の第１の態様において顔料を分
散した着色塗料に用いる樹脂としては、アクリル系樹
脂、ポリアミノ系樹脂（ポリイミド樹脂、ポリアミド樹
脂）、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリカーボネ
ート系樹脂、シリコーン系樹脂等が挙げられる。

【００４３】本発明において使用する顔料としては、可
溶性アゾ系、不溶性アゾ系、縮合アゾ系等のアゾ系顔
料、フタロシアニン系顔料、インジゴ系、アントラキノ
ン系、ペリレン系、ペリノン系、ジオキサジン系、キナ
クリドン系、イソインドリノン系、フタロン系、メチン
・アゾメチン系、あるいは金属錯体系を含む縮合多環系
顔料、またはこれらの任意の混合物を挙げることができ
る。

【００４４】また、上記の第２および第４の態様におい
て用いられる染色基材は、ポリビニルアルコール、メタ
クリル酸やアクリル酸の共重合体、低分子量ゼラチン、
グリュー、カゼイン等、酸性染料により染色できるもの
である。

【００４５】また、上記の接着性または粘着性の被膜９
は、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体系、天然または合
成ゴム系、各種アクリレート系、エポキシ系、その他の
汎用粘着剤、あるいは熱可塑性の感熱接着剤、光硬化接
着剤等により形成することができる。

【００４６】上記の保護層１８は、カラーフィルタ１の
表面平滑化、信頼性の向上および液晶ディスプレイ（Ｌ
ＣＤ）において使用する際の液晶層への汚染防止等を目
的とするものであり、アクリル系樹脂、エポキシ系樹
脂、ポリイミド系樹脂等の透明樹脂、あるいは二酸化ケ
イ素等の透明無機化合物等を用いて形成することができ
る。このような保護層の厚さは０．５〜５０μｍ程度が
好ましい。

【００４７】また、透明共通電極１９としては、酸化イ
ンジウムスズ（ＩＴＯ）膜等を用いることができる。Ｉ
ＴＯ膜は蒸着法、スパッタリング法等の公知の方法によ
り形成することができ、厚さは２００〜２０００Å程度
が好ましい。

【００４８】次に、実験例を示して本発明を更に詳細に
説明する。 （実験例１）まず、赤色パターン用、緑色パターン用お
よび青色パターン用の各電着基板を作成した。すなわ
ち、表面平坦性の高いステンレス板（厚さ＝０．２mm）
の表面にフォトレジスト（東京応化（株）製ＯＭＲ）を
スピンコート法（回転数＝１５００r.p.m.）により厚さ
１μｍとなるように塗布した。そして、所定の着色パタ
ーン用フォトマスクを介して露光し、現像、乾燥処理を
行って各電着基板を作成した。

【００４９】次に、上記のように作成した各電着基板の
裏面側全面および表面側の電着不要部分を電気絶縁性テ
ープで覆い、その後洗浄した。そして、電着基板を陽
極、白金電極を陰極とし、電極間隙２００mmとなるよう
にしてピロリン酸銅浴に浸漬し通電してＣｕを電着（厚
さ＝１μｍ）し、更に洗浄を行った。

【００５０】一方、透明ガラス基板上にブラックマトリ
ックスを形成したブラックマトリックス基板と、ポリイ
ミド樹脂に赤色顔料（ナフトールレッド）を分散させた
着色材料を準備し、ローラーコート法によりブラックマ
トリックス基板上に着色材料を塗布し、１５０℃、１５
分間の条件で熱処理を施して硬化させ赤色の塗布層（厚
さ＝１μｍ）を形成した。

【００５１】次に、上記の赤色の塗布層上に粘着剤をス
ピンコート法（回転数＝３０００r.p.m.）により厚さ
１．５μｍとなるように塗布して粘着性の薄膜を形成し
た。その後、この粘着性薄膜上に、上記の赤色パターン
用電着基板の電着物質（Ｃｕ）を転写した。そして、転
写した電着物質（Ｃｕ）を耐蝕材として、まずＯ₂ プラ
ズマによるドライエッチング法でＣｕパターン以外の非
画線部の粘着性薄膜を除去し、さらにブラックマトリッ
クス基板をエッチング液（水酸化ナトリウム４％水溶
液）に浸漬して非画線部の赤色塗布層を除去した。次
に、塩化第２鉄によりＣｕパターンを剥離除去して赤色
パターンを形成した。

【００５２】次に、赤色顔料の代りに緑色顔料：フタロ
シアニングリーンを用いた着色材料を使用し、粘着性薄
膜上に緑色パターン用電着基板の電着物質（Ｃｕ）を転
写した他は、上記の赤色パターン形成と同様にして緑色
パターンを形成した。

【００５３】さらに、赤色顔料の代りに青色顔料：銅フ
タロシアニンブルーを用いた着色材料を使用し、粘着性
薄膜上に青色パターン用電着基板の電着物質（Ｃｕ）を
転写した他は、上記の赤色パターン形成と同様にして青
色パターンを形成した。

【００５４】その後、上述のように形成された赤色パタ
ーン、緑色パターンおよび青色パターンからなる着色層
とブラックマトリックスを覆うように保護層を形成し、
更に、保護層上に透明共通電極（ＩＴＯ）を形成した。 （実験例２）実験例１と同様にして赤色パターン用、緑
色パターン用および青色パターン用の各電着基板を作成
し、各電着基板にＣｕを電着した。

【００５５】次に、実験例１で用いたのと同様のブラッ
クマトリックス基板を準備し、カゼインを主成分とする
染色基材をローラーコート法によりブラックマトリック
ス基板上に塗布し、９０℃、１５分間の条件で熱処理を
施して染色基材を含有する塗布層（厚さ＝１μｍ）を形
成した。

【００５６】次に、上記の塗布層上に粘着剤をスピンコ
ート法（回転数＝３０００r.p.m.）により厚さ１．５μ
ｍとなるように塗布して粘着性の薄膜を形成した。その
後、この粘着性薄膜上に、上記の赤色パターン用電着基
板の電着物質（Ｃｕ）を転写した。そして、転写した電
着物質（Ｃｕ）を耐蝕材として、まずＯ₂ プラズマによ
るドライエッチング法でＣｕパターン以外の非画線部の
粘着性薄膜を除去し、さらにブラックマトリックス基板
をエッチング液（水酸化ナトリウム４％水溶液）に浸漬
して非画線部の塗布層を除去した。次に、塩化第２鉄に
よりＣｕパターンを剥離除去して赤色パターン用の被染
色パターンを形成した。

【００５７】その後、ブラックマトリックス基板を下記
の組成の赤色染色液に浸漬して被染色パターンを染色
し、タンニン酸で染色パターンを固定して赤色パターン
を形成した。

【００５８】 （赤色染色液の組成） ・カヤノールミーリングレッドＲＳ（日本化薬（株）製） … １０ｇ ・酢 酸 … １０cc ・純 水 …１０００cc 次に、粘着性薄膜上に緑色パターン用電着基板の電着物
質（Ｃｕ）を転写し、赤色染色液の代りに下記組成の緑
色染色液を使用した他は、上記の赤色パターン形成と同
様にして緑色パターンを形成した。

【００５９】 （緑色染色液の組成） ・スミノールミーリングブリリアントグリーン５Ｇ （日本化薬（株）製） … ５ｇ ・酢 酸 … １０cc ・純 水 …１０００cc さらに、粘着性薄膜上に青色パターン用電着基板の電着
物質（Ｃｕ）を転写し、赤色染色液の代りに下記組成の
青色染色液を使用した他は、上記の赤色パターン形成と
同様にして青色パターンを形成した。

【００６０】 （青色染色液の組成） ・カヤノール・サイアニンＧ（日本化薬（株）製） … ６ｇ ・酢 酸 … ５cc ・純 水 …１０００cc その後、上述のように形成された赤色パターン、緑色パ
ターンおよび青色パターンからなる着色層とブラックマ
トリックスを覆うように保護層を形成し、更に、保護層
上に透明共通電極（ＩＴＯ）を形成した。 （実験例３）実験例１と同様にして赤色パターン用、緑
色パターン用および青色パターン用の各電着基板を作成
した。

【００６１】次に、実験例１と同様にして各電着基板の
裏面側全面および表面側の電着不要部分を電気絶縁性テ
ープで覆い、洗浄した。そして、電着基板を陽極、白金
電極を陰極とし、電極間隙２００mmとなるようにして下
記組成の各電解液中に浸漬して通電し、各電着基板に対
応する色の顔料を含有した電着物質を析出（厚さ＝１μ
ｍ）させた。更に、電解液から引き上げた電着基板を洗
浄し乾燥させ、熱処理（９０℃、１５分間）を行った。
但し、顔料は実験例１において使用した赤色顔料、緑色
顔料、青色顔料と同じものを用いた。

【００６２】 （電解液の組成） ・アニオン性ポリビニルアルコール … ６重量％ ・トリエチルアミン … ３重量％ ・顔 料 … ５重量％ ・純 水 …８６重量％ 次に、実験例１で用いたのと同様のブラックマトリック
ス基板を用い、このブラックマトリックス基板上に粘着
剤をスピンコート法（回転数＝３０００r.p.m.）により
厚さ１．５μｍとなるように塗布して粘着性の薄膜を形
成した。その後、この粘着性薄膜上に、上記の赤色パタ
ーン用電着基板の赤色顔料含有電着物質、緑色パターン
用電着基板の緑色顔料含有電着物質および青色パターン
用電着基板の青色顔料含有電着物質を順次転写して、赤
色パターン、緑色パターンおよび青色パターンからなる
着色層を形成した。

【００６３】次に、着色層とブラックマトリックスを覆
うように保護層を形成し、更に、保護層上に透明共通電
極（ＩＴＯ）を形成した。 （実験例４）実験例１と同様にして赤色パターン用、緑
色パターン用および青色パターン用の各電着基板を作成
した。

【００６４】次に、実験例１と同様にして各電着基板の
裏面側全面および表面側の電着不要部分を電気絶縁性テ
ープで覆い、洗浄した。そして、電着基板を陽極、白金
電極を陰極とし、電極間隙２００mmとなるようにして下
記組成の各電解液中に浸漬して通電し、各電極基板に被
染色物質を析出（厚さ＝１μｍ）させた。更に、電解液
から引き上げた電着基板を洗浄し乾燥させ、熱処理（９
０℃、１５分間）を行った。

【００６５】 （電解液の組成） ・アニオン性ポリビニルアルコール … ８重量％ ・トリエチルアミン … ４重量％ ・純 水 …８８重量％ 次に、実験例１で用いたのと同様のブラックマトリック
ス基板を用い、このブラックマトリックス基板上に粘着
剤をスピンコート法（回転数＝３０００r.p.m.）により
厚さ１．５μｍとなるように塗布して粘着性の薄膜を形
成した。次に、この粘着性薄膜上に、上記の赤色パター
ン用電着基板の被染色物質を転写して被染色パターンを
形成した。

【００６６】その後、ブラックマトリックス基板を実験
例２で用いた赤色染色液と同じ組成の赤色染色液に浸漬
して被染色パターンを染色し、タンニン酸で染色パター
ンを固定して赤色パターンを形成した。

【００６７】次に、粘着性薄膜上に緑色パターン用電着
基板の被染色物質を転写し、赤色染色液の代りに実験例
２で用いた緑色染色液と同じ組成の緑色染色液を使用し
た他は、上記の赤色パターン形成と同様にして緑色パタ
ーンを形成した。

【００６８】さらに、粘着性薄膜上に青色パターン用電
着基板の被染色物質を転写し、赤色染色液の代りに実験
例２で用いた青色染色液と同じ組成の青色染色液を使用
した他は、上記の赤色パターン形成と同様にして青色パ
ターンを形成した。

【００６９】その後、上述のように形成された赤色パタ
ーン、緑色パターンおよび青色パターンからなる着色層
とブラックマトリックスを覆うように保護層を形成し、
更に、保護層上に透明共通電極（ＩＴＯ）を形成した。

【００７０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればフ
ォトプロセスが必要なのは電着基板形成時のみであるた
め、従来のフォトプロセスを繰り返し行う製造方法で要
した露光装置が不要となり、さらにフォトリソグラフィ
法に比べてスループットが高いので製造コストの低減が
可能となり、また大面積でありながら高精度のカラーフ
ィルタの製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により製造されたカラーフィルタを用い
たアクティブマトリックス方式による液晶ディスプレイ
の一例を示す斜視図である。

【図２】図１に示される液晶ディスプレイの概略断面図
である。

【図３】図１に示される液晶ディスプレイに用いられて
いるカラーフィルタの拡大部分断面図である。

【図４】本発明によるカラーフィルタの製造において用
いる電着基板の製造を説明するための工程図である。

【図５】本発明によるカラーフィルタの製造方法の一例
を説明するための工程図である。

【図６】本発明によるカラーフィルタの製造方法の一例
を説明するための工程図である。

【図７】本発明によるカラーフィルタの製造方法の他の
例を説明するための工程図である。

【図８】本発明によるカラーフィルタの製造方法の他の
例を説明するための工程図である。

【図９】本発明によるカラーフィルタの製造方法の他の
例を説明するための工程図である。

【図１０】本発明によるカラーフィルタの製造方法の他
の例を説明するための工程図である。

【符号の説明】

２…電着基板 ３…基板 ４…電気絶縁性材料 ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ…マスターパターン ６…電着物質 ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ…顔料を分散させた電着物質 ６′…染色基材を含有した電着物質 ７…顔料を含有した塗布層 ８…被染色性の塗布層 １０…カラーフィルタ １２…ブラックマトリックス基板 １３…透明基板 １４…ブラックマトリックス １６…着色層 １６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ…着色パターン

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板の表面にブラックマトリックス
   を備えたブラックマトリックス基板上に顔料を分散させ
   た着色材料を塗布して塗布層を形成し、少なくとも表面
   が導電性を有する基板表面に電気絶縁性材料により所望
   の着色パターンのマスターパターンを形成してなる電着
   基板の導電性表面に析出させた電着物質を前記塗布層に
   転写して耐蝕材とし、前記塗布層のうち該耐蝕材が設け
   られいない部分を除去して所望の着色パターンを形成
   し、この操作を繰り返して所定の色数からなる着色層を
   形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
2. 【請求項２】 透明基板の表面にブラックマトリックス
   を備えたブラックマトリックス基板上に染色基材を塗布
   して塗布層を形成し、少なくとも表面が導電性を有する
   基板表面に電気絶縁性材料により所望の着色パターンの
   マスターパターンを形成してなる電着基板の導電性表面
   に析出させた電着物質を前記塗布層に転写して耐蝕材と
   し、前記塗布層のうち該耐蝕材が設けられいない部分を
   除去した後、残存する前記塗布層を染色して所望の着色
   パターンを形成し、この操作を繰り返して所定の色数か
   らなる着色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。
3. 【請求項３】 少なくとも表面が導電性を有する基板表
   面に電気絶縁性材料により所望の着色パターンのマスタ
   ーパターンを形成してなる電着基板の導電性表面に顔料
   を分散させた電着物質を析出させ、透明基板の表面にブ
   ラックマトリックスを備えたブラックマトリックス基板
   上に前記析出電着物質を転写して所望の着色パターンを
   形成し、この操作を繰り返して所定の色数からなる着色
   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。
4. 【請求項４】 少なくとも表面が導電性を有する基板表
   面に電気絶縁性材料により所望の着色パターンのマスタ
   ーパターンを形成してなる電着基板の導電性表面に染色
   基材を含有させた電着物質を析出させ、透明基板の表面
   にブラックマトリックスを備えたブラックマトリックス
   基板上に前記析出電着物質を転写し染色して所望の着色
   パターンを形成し、この操作を繰り返して所定の色数か
   らなる着色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】 少なくとも表面が導電性を有する基板表
   面に電気絶縁性材料により所望の着色パターンのマスタ
   ーパターンを形成してなる電着基板の導電性表面に染色
   基材を含有させた電着物質を析出させ染色した後、透明
   基板の表面にブラックマトリックスを備えたブラックマ
   トリックス基板上に前記析出電着物質を転写して所望の
   着色パターンを形成し、この操作を繰り返して所定の色
   数からなる着色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。