JPH07128519A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents
カラーフィルタの製造方法Info
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- JPH07128519A JPH07128519A JP29729693A JP29729693A JPH07128519A JP H07128519 A JPH07128519 A JP H07128519A JP 29729693 A JP29729693 A JP 29729693A JP 29729693 A JP29729693 A JP 29729693A JP H07128519 A JPH07128519 A JP H07128519A
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- thin film
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カラー液晶ディスプレイ等に用いた場合、耐
光性が高く、かつ、その表示画像を高精細化できるとと
もに、その画質の向上及び、生産効率(歩留り)の向上
を図ることができるカラーフィルタの製造方法を提供す
る。 【構成】 金属または金属酸化物によりブラックマトリ
ックスを形成した後に、ミセル電解法によって一つの色
の色素膜を製膜し、その上に光硬化性レジストを積層、
パターン化し、未露光部分の光硬化性レジスト及び色素
膜をエッチングにより除去して一つの色の色素層を形成
し、残りの色の色素についても同様の工程を繰り返し
て、複数色の色素パターンを形成する。
光性が高く、かつ、その表示画像を高精細化できるとと
もに、その画質の向上及び、生産効率(歩留り)の向上
を図ることができるカラーフィルタの製造方法を提供す
る。 【構成】 金属または金属酸化物によりブラックマトリ
ックスを形成した後に、ミセル電解法によって一つの色
の色素膜を製膜し、その上に光硬化性レジストを積層、
パターン化し、未露光部分の光硬化性レジスト及び色素
膜をエッチングにより除去して一つの色の色素層を形成
し、残りの色の色素についても同様の工程を繰り返し
て、複数色の色素パターンを形成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶ディスプレ
イ、オーロラビジョン等の屋内外大画面画像、情報表示
装置、固体撮像素子(CCD)等に使用するカラーフィ
ルタの製造方法に関し、特に、表示画像の画質の向上及
び高精細化を図ることができるとともに生産効率(歩留
り)を向上することができるカラーフィルタの製造方法
に関する。
イ、オーロラビジョン等の屋内外大画面画像、情報表示
装置、固体撮像素子(CCD)等に使用するカラーフィ
ルタの製造方法に関し、特に、表示画像の画質の向上及
び高精細化を図ることができるとともに生産効率(歩留
り)を向上することができるカラーフィルタの製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】近時の液晶テレビジョン、液晶プロジェ
クター、ラップトップパーソナルコンピュータ、ノート
型パーソナルコンピュータ等のディスプレイには、絶縁
性基板、または絶縁性基板上に導電性薄膜を積層、形成
したものの上に、色素層を平面的にパターン化、すなわ
ち、分離、配置して形成したカラーフィルタが使用され
ている。
クター、ラップトップパーソナルコンピュータ、ノート
型パーソナルコンピュータ等のディスプレイには、絶縁
性基板、または絶縁性基板上に導電性薄膜を積層、形成
したものの上に、色素層を平面的にパターン化、すなわ
ち、分離、配置して形成したカラーフィルタが使用され
ている。
【0003】一般的なカラー液晶ディスプレイの構成を
図11に示す。このカラー液晶ディスプレイにおいて
は、カラーフィルタ基板10と駆動用基板20の間に液
晶30を封入している。液晶30を封入した後、接着剤
(封止材)40a,40bで封止している。カラーフィ
ルタ基板10は、絶縁性基板としてのガラス基板1、ま
たは、ガラス基板上に導電性薄膜を積層したものの上に
三原色、すなわち、赤(レッド、R)緑(グリーン、
G)、青(ブルー、B)(以下、必要に応じて単にR,
G,Bと記載する)の色素層5a,5b,5cがそれぞ
れ形成されている。さらに、この色素層5a〜5c間で
の洩れ光によるコントラストと色純度との低下を防止す
る役割を果たすブラックマトリックス(以下、必要に応
じてBM又はBLと記載する)2a,2b,2c,2d
が繰り返して設けられている。この後、ブラックマトリ
ックス2a〜2d、色素層5a〜5c上に保護膜6を形
成して平坦化し、その上面に液晶駆動用透明電極を設け
ている。一方、駆動用基板20は、ガラス基板等の絶縁
性基板21に駆動用透明電極22a,22b,22c,
22dが形成されている。
図11に示す。このカラー液晶ディスプレイにおいて
は、カラーフィルタ基板10と駆動用基板20の間に液
晶30を封入している。液晶30を封入した後、接着剤
(封止材)40a,40bで封止している。カラーフィ
ルタ基板10は、絶縁性基板としてのガラス基板1、ま
たは、ガラス基板上に導電性薄膜を積層したものの上に
三原色、すなわち、赤(レッド、R)緑(グリーン、
G)、青(ブルー、B)(以下、必要に応じて単にR,
G,Bと記載する)の色素層5a,5b,5cがそれぞ
れ形成されている。さらに、この色素層5a〜5c間で
の洩れ光によるコントラストと色純度との低下を防止す
る役割を果たすブラックマトリックス(以下、必要に応
じてBM又はBLと記載する)2a,2b,2c,2d
が繰り返して設けられている。この後、ブラックマトリ
ックス2a〜2d、色素層5a〜5c上に保護膜6を形
成して平坦化し、その上面に液晶駆動用透明電極を設け
ている。一方、駆動用基板20は、ガラス基板等の絶縁
性基板21に駆動用透明電極22a,22b,22c,
22dが形成されている。
【0004】このような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等の絶縁性透明基板上に
R,G,B三原色の顔料又は染料(色素)と樹脂を混練
したインキを印刷する印刷法によって形成されている。
常、印刷機を用いてガラス基板等の絶縁性透明基板上に
R,G,B三原色の顔料又は染料(色素)と樹脂を混練
したインキを印刷する印刷法によって形成されている。
【0005】また、顔料又は染料(色素)を分散して含
有させた紫外線硬化性樹脂(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、現
像、及び熱硬化をR,G,Bごとに三回繰り返して色素
層を形成する分散法、また、ゼラチン等の感光性天然高
分子をガラス基板上に塗布し、フォトリソグラフィー法
によるマスク露光、現像後、R,G,Bのうちの一色の
染料でパターニングしたゼラチンを染色して熱硬化する
工程を残りの二色についても同様に繰り返して色素層を
形成する染色法が用いられている。
有させた紫外線硬化性樹脂(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、現
像、及び熱硬化をR,G,Bごとに三回繰り返して色素
層を形成する分散法、また、ゼラチン等の感光性天然高
分子をガラス基板上に塗布し、フォトリソグラフィー法
によるマスク露光、現像後、R,G,Bのうちの一色の
染料でパターニングしたゼラチンを染色して熱硬化する
工程を残りの二色についても同様に繰り返して色素層を
形成する染色法が用いられている。
【0006】さらに、電着ポリマーと顔料又は染料(色
素)を水などの液体中に分散させ、基板上に導電性薄膜
を成膜しパターニングして、そのパターン(電極)を形
成した基板を用いてこの電極上にR,G,Bの色素層を
順次電着塗装を行なって顔料又は塗料(色素)と電着ポ
リマーとからなる色素層を形成する電着法、又は界面活
性剤と顔料又は染料(色素)とを水などの液体中に分散
させ、先の電極上に顔料又は染料のR,G,Bの各色素
を順次製膜して、色素層を形成するミセル電解法が用い
られている。
素)を水などの液体中に分散させ、基板上に導電性薄膜
を成膜しパターニングして、そのパターン(電極)を形
成した基板を用いてこの電極上にR,G,Bの色素層を
順次電着塗装を行なって顔料又は塗料(色素)と電着ポ
リマーとからなる色素層を形成する電着法、又は界面活
性剤と顔料又は染料(色素)とを水などの液体中に分散
させ、先の電極上に顔料又は染料のR,G,Bの各色素
を順次製膜して、色素層を形成するミセル電解法が用い
られている。
【0007】なお、上記のカラーフィルタの色素層を形
成するいずれの方法においても、平面的に配置した複数
色の色素層上にさらに、保護膜として熱硬化性樹脂など
を積層、形成してもよい。以上のカラーフィルタの製造
方法の中において、ミセル電解法で形成した色素層は、
顔料の含有量が高いため、耐光性に優れていることが知
られている(特願平4−31905号)。ここで、ミセ
ル電解法で耐光性に優れたカラーフィルタを製造する方
法としては、主に、工程1(特開平3−102302
号)、工程2(特開平4−110901号)、工程3
(特開平5−142418号)が開示される。以下、具
体的に説明する。
成するいずれの方法においても、平面的に配置した複数
色の色素層上にさらに、保護膜として熱硬化性樹脂など
を積層、形成してもよい。以上のカラーフィルタの製造
方法の中において、ミセル電解法で形成した色素層は、
顔料の含有量が高いため、耐光性に優れていることが知
られている(特願平4−31905号)。ここで、ミセ
ル電解法で耐光性に優れたカラーフィルタを製造する方
法としては、主に、工程1(特開平3−102302
号)、工程2(特開平4−110901号)、工程3
(特開平5−142418号)が開示される。以下、具
体的に説明する。
【0008】工程1:図13はストライプ型色素パター
ンを有するカラーフィルタの構成を示す正面図、図12
はその製造工程を示す図13のX−Y線断面図である。 (A):絶縁性基板上に透明導電性薄膜を成膜する。 (B):透明導電性薄膜をパターン化する。 (C):BL(黒色)色素含有光硬化性レジスト硬化物
パターンを形成し、ブラックマトリックス及び電極取出
層を形成する。 (D):ミセル電解法製膜により、R,G,B色素層を
製膜・形成する。 (E):保護膜を形成する。 (F):基板を図13のA線でカットする。 (G):液晶駆動用透明導電性薄膜(電極)を形成す
る。 以下、同様にして工程2〜3、及び工程6〜8について
簡略化して説明する。
ンを有するカラーフィルタの構成を示す正面図、図12
はその製造工程を示す図13のX−Y線断面図である。 (A):絶縁性基板上に透明導電性薄膜を成膜する。 (B):透明導電性薄膜をパターン化する。 (C):BL(黒色)色素含有光硬化性レジスト硬化物
パターンを形成し、ブラックマトリックス及び電極取出
層を形成する。 (D):ミセル電解法製膜により、R,G,B色素層を
製膜・形成する。 (E):保護膜を形成する。 (F):基板を図13のA線でカットする。 (G):液晶駆動用透明導電性薄膜(電極)を形成す
る。 以下、同様にして工程2〜3、及び工程6〜8について
簡略化して説明する。
【0009】工程2:図15はダイアゴーナル型色素パ
ターンを有するカラーフィルタの構成を示す正面図、図
14はその製造工程を示す図15のX−Y線断面図であ
る。絶縁性基板上に金属または金属酸化物薄膜を成膜し
てパターン化(ブラックマトリックス形成)→絶縁膜形
成→透明導電性薄膜成膜→透明導電性薄膜パターン化→
光硬化性レジスト硬化物パターン化(電極取り出し層形
成)→ミセル電解法製膜R,G,B色素層形成→保護膜
形成→図15のA線で基板カット→液晶駆動用透明導電
性薄膜(電極)形成
ターンを有するカラーフィルタの構成を示す正面図、図
14はその製造工程を示す図15のX−Y線断面図であ
る。絶縁性基板上に金属または金属酸化物薄膜を成膜し
てパターン化(ブラックマトリックス形成)→絶縁膜形
成→透明導電性薄膜成膜→透明導電性薄膜パターン化→
光硬化性レジスト硬化物パターン化(電極取り出し層形
成)→ミセル電解法製膜R,G,B色素層形成→保護膜
形成→図15のA線で基板カット→液晶駆動用透明導電
性薄膜(電極)形成
【0010】工程3:図17はダイアゴーナル型色素パ
ターンを有するカラーフィルタの構成を示す正面図、図
16はその製造工程を示す図17のX−Y線断面図であ
る。絶縁性基板上に透明導電性薄膜成膜→透明導電性薄
膜パターン化→光硬化性レジスト硬化物(色素含有可)
パターン化(電極取り出し層形成)→ミセル電解法製膜
R,G,B色素層形成→保護膜形成→図17のA線で基
板カット→液晶駆動用透明導電性薄膜(電極)形成→金
属または金属酸化物薄膜パターン化(ブラックマトリッ
クス形成)
ターンを有するカラーフィルタの構成を示す正面図、図
16はその製造工程を示す図17のX−Y線断面図であ
る。絶縁性基板上に透明導電性薄膜成膜→透明導電性薄
膜パターン化→光硬化性レジスト硬化物(色素含有可)
パターン化(電極取り出し層形成)→ミセル電解法製膜
R,G,B色素層形成→保護膜形成→図17のA線で基
板カット→液晶駆動用透明導電性薄膜(電極)形成→金
属または金属酸化物薄膜パターン化(ブラックマトリッ
クス形成)
【0011】工程6:図19はトライアングル型色素パ
ターンを有するカラーフィルタの構成を示す正面図、図
18はその製造工程を示す図19のX−Y線断面図であ
る。絶縁性基板上に金属または金属酸化物薄膜、パター
ン形成(ブラックマトリックス形成)→R,G,B色素
含有光硬化性レジスト硬化物パターン形成(色パターン
形成)→保護膜形成→液晶駆動用透明導電性薄膜(電
極)形成
ターンを有するカラーフィルタの構成を示す正面図、図
18はその製造工程を示す図19のX−Y線断面図であ
る。絶縁性基板上に金属または金属酸化物薄膜、パター
ン形成(ブラックマトリックス形成)→R,G,B色素
含有光硬化性レジスト硬化物パターン形成(色パターン
形成)→保護膜形成→液晶駆動用透明導電性薄膜(電
極)形成
【0012】工程7:図21はダイアゴーナル型色素パ
ターンを有するカラーフィルタの構成を示す正面図、図
20はその製造工程を示す図21のX−Y線断面図であ
る。絶縁性基板上に金属または金属酸化物薄膜成膜パタ
ーン化(ブラックマトリックス形成)→透明導電性薄膜
成膜→<光可溶化型レジストパターン形成→電着法製膜
色素層形成>(RGB3回繰り返し)→光可溶化型レジ
スト剥離→液晶駆動用透明導電性薄膜(電極)形成
ターンを有するカラーフィルタの構成を示す正面図、図
20はその製造工程を示す図21のX−Y線断面図であ
る。絶縁性基板上に金属または金属酸化物薄膜成膜パタ
ーン化(ブラックマトリックス形成)→透明導電性薄膜
成膜→<光可溶化型レジストパターン形成→電着法製膜
色素層形成>(RGB3回繰り返し)→光可溶化型レジ
スト剥離→液晶駆動用透明導電性薄膜(電極)形成
【0013】工程8:図23はダイアゴーナル型色素パ
ターンを有するカラーフィルタの構成を示す正面図、図
22はその製造工程を示す図23のX−Y線断面図であ
る。絶縁性基板上に透明導電性薄膜成膜→<光可溶化型
レジスト(パターン化)→ミセル電解法製膜色素層形成
>(RGB3回繰り返し)→光可溶化型レジスト剥離→
保護膜形成→液晶駆動用透明導電性薄膜(電極)形成
ターンを有するカラーフィルタの構成を示す正面図、図
22はその製造工程を示す図23のX−Y線断面図であ
る。絶縁性基板上に透明導電性薄膜成膜→<光可溶化型
レジスト(パターン化)→ミセル電解法製膜色素層形成
>(RGB3回繰り返し)→光可溶化型レジスト剥離→
保護膜形成→液晶駆動用透明導電性薄膜(電極)形成
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例の工程1〜3の問題点としていずれの場合にお
いても、透明導電性薄膜をパターン化し、RGBの各色
に対し連続して接続した色素層形成用電極と、電極取り
出し層が不可欠であるという問題があった(電着法も同
様)。また、主にITOである透明導電性薄膜のパター
ン化には、トライアングルやダイアゴーナル配列などの
高精細なパターン化や複雑な色素(画素)配列のパター
ンに応じたフォトリソグラフィー法による微細加工が必
要であり、ストライプなどの単純なパターン以外は、透
明導電性薄膜のショート又は断線による欠陥が発生し易
かった。すなわち色素形成用電極パターンのライン及び
ライン間のギャップの巾が、ダイアゴーナルとトライア
ングル配列の場合に小さくなり、ストライプパターンに
比較して、ショート、断線による欠陥の確率が増加し
た。次に、電極取り出し層も同様にパターン化する必要
があり、工程が煩雑であった。その結果、生産における
カラーフィルタの歩留りが低下せざるを得なかった。
た従来例の工程1〜3の問題点としていずれの場合にお
いても、透明導電性薄膜をパターン化し、RGBの各色
に対し連続して接続した色素層形成用電極と、電極取り
出し層が不可欠であるという問題があった(電着法も同
様)。また、主にITOである透明導電性薄膜のパター
ン化には、トライアングルやダイアゴーナル配列などの
高精細なパターン化や複雑な色素(画素)配列のパター
ンに応じたフォトリソグラフィー法による微細加工が必
要であり、ストライプなどの単純なパターン以外は、透
明導電性薄膜のショート又は断線による欠陥が発生し易
かった。すなわち色素形成用電極パターンのライン及び
ライン間のギャップの巾が、ダイアゴーナルとトライア
ングル配列の場合に小さくなり、ストライプパターンに
比較して、ショート、断線による欠陥の確率が増加し
た。次に、電極取り出し層も同様にパターン化する必要
があり、工程が煩雑であった。その結果、生産における
カラーフィルタの歩留りが低下せざるを得なかった。
【0015】さらに、微細な色素層形成用電極を連続的
に接続することによって、透明導電性薄膜の抵抗による
電圧降下が発生し、電極取り出し層近辺と遠隔部にミセ
ル電解法で製膜した色素層の膜厚差、すなわち、カラー
フィルタでの色斑が発生する場合があった。特に、ダイ
アゴーナル、トライアングル配列用の場合には、発生の
頻度が高かった。また、微細な透明導電性薄膜のパター
ン上に色素層を製膜しているため、パターンラインの中
央部と端部で色素層の膜厚差すなわち画素内段差が生じ
る場合があった。その結果、カラーフィルタのコントラ
ストの低下を招き、画質を低下させることがあった。
に接続することによって、透明導電性薄膜の抵抗による
電圧降下が発生し、電極取り出し層近辺と遠隔部にミセ
ル電解法で製膜した色素層の膜厚差、すなわち、カラー
フィルタでの色斑が発生する場合があった。特に、ダイ
アゴーナル、トライアングル配列用の場合には、発生の
頻度が高かった。また、微細な透明導電性薄膜のパター
ン上に色素層を製膜しているため、パターンラインの中
央部と端部で色素層の膜厚差すなわち画素内段差が生じ
る場合があった。その結果、カラーフィルタのコントラ
ストの低下を招き、画質を低下させることがあった。
【0016】以上の問題点はミセル電解法に固有の問題
ではなく、電着法においても同様の問題があった。な
お、カラーフィルタを電着法で製造する場合において、
レジスト電着法(特開昭61−272720号および特
開平4−24740号など)で上記問題点の解決を図る
ため、(a)透明基板上に透明導電層を形成する工程、
(b)特定のポジ型感光性樹脂組成物(光可溶化型レジ
スト)を透明導電層に形成する工程、(c)感光性樹脂
層上に所望のパターンを有するマスクを載置した後、露
光・現像して、透明導電の一部を露出する工程、(d)
露出した透明導電層上に電着により所望の色の着色層
(色素層)を形成する工程、および(e)前記(c)お
よび(d)の工程を必要回数繰り返す工程からなる多色
表示装置(カラーフィルタ)の製造方法が開示されてい
る(例えば、前記工程7)。しかしながら、この製造方
法からなるカラーフィルタの色素層(着色層)には、前
記のように、電着ポリマー(水溶性アクリル樹脂、エポ
キシ樹脂等)がかなりの割合で存在し、顔料の含有率が
低くなるため、形成したカラーフィルタの耐光性を電着
ポリマーで低下させてしまうという問題があった。
ではなく、電着法においても同様の問題があった。な
お、カラーフィルタを電着法で製造する場合において、
レジスト電着法(特開昭61−272720号および特
開平4−24740号など)で上記問題点の解決を図る
ため、(a)透明基板上に透明導電層を形成する工程、
(b)特定のポジ型感光性樹脂組成物(光可溶化型レジ
スト)を透明導電層に形成する工程、(c)感光性樹脂
層上に所望のパターンを有するマスクを載置した後、露
光・現像して、透明導電の一部を露出する工程、(d)
露出した透明導電層上に電着により所望の色の着色層
(色素層)を形成する工程、および(e)前記(c)お
よび(d)の工程を必要回数繰り返す工程からなる多色
表示装置(カラーフィルタ)の製造方法が開示されてい
る(例えば、前記工程7)。しかしながら、この製造方
法からなるカラーフィルタの色素層(着色層)には、前
記のように、電着ポリマー(水溶性アクリル樹脂、エポ
キシ樹脂等)がかなりの割合で存在し、顔料の含有率が
低くなるため、形成したカラーフィルタの耐光性を電着
ポリマーで低下させてしまうという問題があった。
【0017】一方、ミセル電解法においても、特開平4
−342205号において、レジスト電着法と同様の方
法(色素層の形成を電着法ではなく、ミセル電解法で行
う)により上記問題点の解決が試みられている(例え
ば、前記工程8)が、ミセル電解法で製膜した色素層
は、多孔質であり電気的に絶縁ができないため、繰り返
し多色の色素層の形成を行う際に、先に形成した色素層
を後に形成する色素層で汚染して、カラーフィルタに要
求される色の分光が認められないという問題があった。
−342205号において、レジスト電着法と同様の方
法(色素層の形成を電着法ではなく、ミセル電解法で行
う)により上記問題点の解決が試みられている(例え
ば、前記工程8)が、ミセル電解法で製膜した色素層
は、多孔質であり電気的に絶縁ができないため、繰り返
し多色の色素層の形成を行う際に、先に形成した色素層
を後に形成する色素層で汚染して、カラーフィルタに要
求される色の分光が認められないという問題があった。
【0018】一方、ミセル電解法および電着法のみなら
ず他の製造法によって色素層を形成する場合にも以下の
問題点があった。すなわち、分散法によるカラーフィル
タは、色素含有、すなわち、色素を分散させた光硬化性
レジストを使用するため色素の光吸収によって露光感度
及び色素パターンの精細度(解像度)が透明レジストに
比較して悪化せざるを得なかった。さらに、色素含有レ
ジストは、スピンコーター又はロールコーターで塗布さ
れるが、カラーフィルタの中心部と末端部にレジストの
膜厚差が生じ、この膜厚差が色むらを引き起こす原因と
なっていた(例えば、前記工程6)。印刷法カラーフィ
ルタは、R,G,Bを順次印刷する際の位置合わせが難
しく、高解像度(高精細)の色素パターンを得ることが
現状では困難であった。染色法は、色素が染料であるた
めカラーフィルタの後加工上の耐熱性及び洗浄処理にお
ける耐薬品性に問題があった。さらに、これらの分散
法、印刷法、染色法のいずれにおいても、色素層が顔料
(色素)と樹脂(有機物)の共存した構造(顔料に比べ
樹脂の割合が多い)であるため形成したカラーフィルタ
の耐光性に難があった。
ず他の製造法によって色素層を形成する場合にも以下の
問題点があった。すなわち、分散法によるカラーフィル
タは、色素含有、すなわち、色素を分散させた光硬化性
レジストを使用するため色素の光吸収によって露光感度
及び色素パターンの精細度(解像度)が透明レジストに
比較して悪化せざるを得なかった。さらに、色素含有レ
ジストは、スピンコーター又はロールコーターで塗布さ
れるが、カラーフィルタの中心部と末端部にレジストの
膜厚差が生じ、この膜厚差が色むらを引き起こす原因と
なっていた(例えば、前記工程6)。印刷法カラーフィ
ルタは、R,G,Bを順次印刷する際の位置合わせが難
しく、高解像度(高精細)の色素パターンを得ることが
現状では困難であった。染色法は、色素が染料であるた
めカラーフィルタの後加工上の耐熱性及び洗浄処理にお
ける耐薬品性に問題があった。さらに、これらの分散
法、印刷法、染色法のいずれにおいても、色素層が顔料
(色素)と樹脂(有機物)の共存した構造(顔料に比べ
樹脂の割合が多い)であるため形成したカラーフィルタ
の耐光性に難があった。
【0019】本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
のであり、カラー液晶ディスプレイ等に用いた場合耐光
性が高く、かつ、その表示画像を高精細化できるととも
に、その画質の向上及び、生産効率(歩留り)の向上を
図ることが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。
のであり、カラー液晶ディスプレイ等に用いた場合耐光
性が高く、かつ、その表示画像を高精細化できるととも
に、その画質の向上及び、生産効率(歩留り)の向上を
図ることが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。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によれば、絶縁性基板上に複数色の色素層を
分離して形成、配置し、所定の色素パターンを形成する
とともに、ブラックマトリックスを形成するカラーフィ
ルタの製造方法において、 a)絶縁性基板上の少なくとも複数色の色素層の形成さ
れる領域に対応する部分を含む全面に、透明導電性薄膜
を成膜する工程、 b)透明導電性薄膜上の少なくとも複数色の色素層およ
びブラックマトリックスの形成される領域を含む全面
に、金属または金属酸化物薄膜を成膜する工程、 c)金属または金属酸化物薄膜上に光硬化性レジストを
積層し、フォトリソグラフィー法によってブラックマト
リックスの形状に光硬化性レジストのパターンを形成
し、次いで、下地の露出した部分の金属または金属酸化
物薄膜をエッチングによって除去してブラックマトリッ
クスを形成する工程、 d)露出した透明導電性薄膜上に複数色から選択した一
つの色の色素膜をミセル電解法によって製膜する工程、 e)一つの色の色素膜の上に光硬化性レジストを積層
し、一つの色の色素層に対応したマスクを用いて露光
し、かつ露光部の熱処理の前及び/又は後に未露光部分
の光硬化性レジスト及び色素膜をエッチングによって除
去して、一つの色の色素層を形成、配置する工程、 f)前記工程d)及びe)と同様の工程をさらに一回以
上繰り返して、複数色の残りの色の色素層を、透明導電
性薄膜の全面又は一部にそれぞれ分離して形成、配置
し、複数色の色素パターンを形成する工程、 を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法が提
供される。
め、本発明によれば、絶縁性基板上に複数色の色素層を
分離して形成、配置し、所定の色素パターンを形成する
とともに、ブラックマトリックスを形成するカラーフィ
ルタの製造方法において、 a)絶縁性基板上の少なくとも複数色の色素層の形成さ
れる領域に対応する部分を含む全面に、透明導電性薄膜
を成膜する工程、 b)透明導電性薄膜上の少なくとも複数色の色素層およ
びブラックマトリックスの形成される領域を含む全面
に、金属または金属酸化物薄膜を成膜する工程、 c)金属または金属酸化物薄膜上に光硬化性レジストを
積層し、フォトリソグラフィー法によってブラックマト
リックスの形状に光硬化性レジストのパターンを形成
し、次いで、下地の露出した部分の金属または金属酸化
物薄膜をエッチングによって除去してブラックマトリッ
クスを形成する工程、 d)露出した透明導電性薄膜上に複数色から選択した一
つの色の色素膜をミセル電解法によって製膜する工程、 e)一つの色の色素膜の上に光硬化性レジストを積層
し、一つの色の色素層に対応したマスクを用いて露光
し、かつ露光部の熱処理の前及び/又は後に未露光部分
の光硬化性レジスト及び色素膜をエッチングによって除
去して、一つの色の色素層を形成、配置する工程、 f)前記工程d)及びe)と同様の工程をさらに一回以
上繰り返して、複数色の残りの色の色素層を、透明導電
性薄膜の全面又は一部にそれぞれ分離して形成、配置
し、複数色の色素パターンを形成する工程、 を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法が提
供される。
【0021】また、前記ブラックマトリックスを形成す
る工程c)が、金属または金属酸化物薄膜上に光可溶化
型レジストを積層し、フォトリソグラフィー法によって
ブラックマトリックスの形状に光可溶化型レジストのパ
ターンを形成し、次いで、下地の露出した部分の金属ま
たは金属酸化物薄膜をエッチングによって除去した後
に、さらに光可溶化型レジストを除去してブラックマト
リックスを形成することを特徴とするカラーフィルタの
製造方法が提供される。
る工程c)が、金属または金属酸化物薄膜上に光可溶化
型レジストを積層し、フォトリソグラフィー法によって
ブラックマトリックスの形状に光可溶化型レジストのパ
ターンを形成し、次いで、下地の露出した部分の金属ま
たは金属酸化物薄膜をエッチングによって除去した後
に、さらに光可溶化型レジストを除去してブラックマト
リックスを形成することを特徴とするカラーフィルタの
製造方法が提供される。
【0022】また、前記複数色の色素パターンを形成す
る工程f)の後に、さらに保護膜および/または液晶駆
動用電極を積層、形成することを特徴とするラーフィル
タの製造方法が提供される。
る工程f)の後に、さらに保護膜および/または液晶駆
動用電極を積層、形成することを特徴とするラーフィル
タの製造方法が提供される。
【0023】また、前記複数色の各色素層を形成、配置
し、複数色の色素パターンを形成する工程d),e)及
びf)の前、又は間に、前記透明導電性薄膜上の複数色
の色素層の形成される領域以外の部分に絶縁膜を積層、
形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法が
提供される。
し、複数色の色素パターンを形成する工程d),e)及
びf)の前、又は間に、前記透明導電性薄膜上の複数色
の色素層の形成される領域以外の部分に絶縁膜を積層、
形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法が
提供される。
【0024】また、前記複数色の色素層が赤,青,緑の
三原色に対応するものであることを特徴とするカラーフ
ィルタの製造方法が提供される。
三原色に対応するものであることを特徴とするカラーフ
ィルタの製造方法が提供される。
【0025】また、前記複数色の各色素膜をミセル電解
法によって製膜する工程d)および/またはf)の後
に、色素膜を紫外線洗浄することを特徴とするカラーフ
ィルタの製造方法が提供される。
法によって製膜する工程d)および/またはf)の後
に、色素膜を紫外線洗浄することを特徴とするカラーフ
ィルタの製造方法が提供される。
【0026】また、前記光硬化性レジストの積層、形成
が、ミセル電解法、または電着法によるものであること
を特徴とするカラーフィルタの製造方法が提供される。
が、ミセル電解法、または電着法によるものであること
を特徴とするカラーフィルタの製造方法が提供される。
【0027】さらに、前記保護膜の積層、形成が、ミセ
ル電解法、または電着法によるものであることを特徴と
するカラーフィルタの製造方法が提供される。
ル電解法、または電着法によるものであることを特徴と
するカラーフィルタの製造方法が提供される。
【0028】以下、本発明の製造工程を概略説明すると
ともに、使用材料及びその使用方法について具体的に説
明する。
ともに、使用材料及びその使用方法について具体的に説
明する。
【0029】1.本発明のカラーフィルタの製造工程 以下、代表的な例を示すが、本発明は、以下の例に限ら
れることはない。なお、色素層R,G,Bの形成順は任
意である。 工程4:図2は、ダイアゴーナル型色素パターンを有す
る、カラーフィルタの構成を示す正面図、図1は、その
製造工程を示す図2のX−Y線断面図である。 (A):絶縁性基板上に、透明導電性薄膜を成膜する
(a)。 (B):金属または金属酸化物薄膜を成膜する(b)。 (C):光硬化性レジストを積層、パターン化し、金属
または金属酸化物薄膜をエッチングにより除去する(ブ
ラックマトリックスの形成)(c)。 (D):ミセル電解法によりR色素を製膜する(d)。 (E):光硬化性レジストを積層する(e)。 (F):光硬化性レジストをパターン化し、不要部分の
R色素膜をエッチングにより除去する(R色素層形成)
(f)。 (G):(d),(e),(f)をB色素について繰り
返す(B色素層形成)(g)。 (H):ミセル電解法によりG色素を製膜する(G色素
層形成)(h)。
れることはない。なお、色素層R,G,Bの形成順は任
意である。 工程4:図2は、ダイアゴーナル型色素パターンを有す
る、カラーフィルタの構成を示す正面図、図1は、その
製造工程を示す図2のX−Y線断面図である。 (A):絶縁性基板上に、透明導電性薄膜を成膜する
(a)。 (B):金属または金属酸化物薄膜を成膜する(b)。 (C):光硬化性レジストを積層、パターン化し、金属
または金属酸化物薄膜をエッチングにより除去する(ブ
ラックマトリックスの形成)(c)。 (D):ミセル電解法によりR色素を製膜する(d)。 (E):光硬化性レジストを積層する(e)。 (F):光硬化性レジストをパターン化し、不要部分の
R色素膜をエッチングにより除去する(R色素層形成)
(f)。 (G):(d),(e),(f)をB色素について繰り
返す(B色素層形成)(g)。 (H):ミセル電解法によりG色素を製膜する(G色素
層形成)(h)。
【0030】必要に応じて、光硬化性レジスト積層パタ
ーン化・不要部分のG色素膜エッチングを行ってもよ
い。積層パターン化は、三色目(ここではG)の色素層
領域(画素)だけでもよいし、一色目、二色目の色素層
の領域(表示部全体)を含めてもよい。さらに、少なく
ともR,B,G色素層上に、(I)保護膜を積層する
(i)、および/または(J)液晶駆動用透明導電性薄
膜(電極)を形成する(j)の各工程を加えてもよい。
さらに、カラーフィルタの複数色の色素層の形成される
領域に対応する部分を除いた部分に絶縁膜を積層しても
よい(ただし、工程4、図1の例のように、カラーフィ
ルタの複数色の色素層の形成される領域に対応する部分
を除いた部分にも光硬化性レジストが積層されている場
合には絶縁膜を積層する必要はない)。その積層は、
R,G,B色素層の形成工程の前、またはR,B,Gの
各色素層の形成工程の間でもよい。以下同様に工程5に
ついて簡略化して説明する。
ーン化・不要部分のG色素膜エッチングを行ってもよ
い。積層パターン化は、三色目(ここではG)の色素層
領域(画素)だけでもよいし、一色目、二色目の色素層
の領域(表示部全体)を含めてもよい。さらに、少なく
ともR,B,G色素層上に、(I)保護膜を積層する
(i)、および/または(J)液晶駆動用透明導電性薄
膜(電極)を形成する(j)の各工程を加えてもよい。
さらに、カラーフィルタの複数色の色素層の形成される
領域に対応する部分を除いた部分に絶縁膜を積層しても
よい(ただし、工程4、図1の例のように、カラーフィ
ルタの複数色の色素層の形成される領域に対応する部分
を除いた部分にも光硬化性レジストが積層されている場
合には絶縁膜を積層する必要はない)。その積層は、
R,G,B色素層の形成工程の前、またはR,B,Gの
各色素層の形成工程の間でもよい。以下同様に工程5に
ついて簡略化して説明する。
【0031】工程5:図4は、トライアングル型色素パ
ターンを有する、カラーフィルタの構成を示す正面図、
図3は、その製造工程を示す図4のX−Y線断面図であ
る。絶縁性基板上に透明導電性薄膜成膜(a)→金属ま
たは金属酸化物薄膜成膜(b)→光可溶化型レジストパ
ターン化・金属または金属酸化物薄膜エッチング、光可
溶化型レジスト剥離(ブラックマトリックスの形成)
(c)→ミセル電解法R色素製膜(d)→光硬化性レジ
スト積層(e)→光硬化性レジストパターン化・不要部
分のR色素膜エッチング(R色素層形成)(f)→
(d),(e),(f)をB,G色素について繰り返す
(B,G色素層形成)(g) なお、三色目の光硬化性レジストの積層パターン化は、
三色目(ここではG)の色素層領域(画素)だけでもよ
いし、一色目、二色目の色素層の領域(表示部全体)を
含めてもよい。さらに、少なくともR,B,G色素層上
に、(H)保護膜を積層する(h)、および/または
(I)液晶駆動用透明導電性薄膜(電極)を形成する
(i)の各工程を加えてもよい。さらに、カラーフィル
タの複数色の色素層の形成される領域に対する部分を除
いた部分に絶縁膜を積層してもよい。その積層は、R,
B,G色素層の形成工程の前、またはR,B,Gの各色
素層の形成工程の間でもよい。
ターンを有する、カラーフィルタの構成を示す正面図、
図3は、その製造工程を示す図4のX−Y線断面図であ
る。絶縁性基板上に透明導電性薄膜成膜(a)→金属ま
たは金属酸化物薄膜成膜(b)→光可溶化型レジストパ
ターン化・金属または金属酸化物薄膜エッチング、光可
溶化型レジスト剥離(ブラックマトリックスの形成)
(c)→ミセル電解法R色素製膜(d)→光硬化性レジ
スト積層(e)→光硬化性レジストパターン化・不要部
分のR色素膜エッチング(R色素層形成)(f)→
(d),(e),(f)をB,G色素について繰り返す
(B,G色素層形成)(g) なお、三色目の光硬化性レジストの積層パターン化は、
三色目(ここではG)の色素層領域(画素)だけでもよ
いし、一色目、二色目の色素層の領域(表示部全体)を
含めてもよい。さらに、少なくともR,B,G色素層上
に、(H)保護膜を積層する(h)、および/または
(I)液晶駆動用透明導電性薄膜(電極)を形成する
(i)の各工程を加えてもよい。さらに、カラーフィル
タの複数色の色素層の形成される領域に対する部分を除
いた部分に絶縁膜を積層してもよい。その積層は、R,
B,G色素層の形成工程の前、またはR,B,Gの各色
素層の形成工程の間でもよい。
【0032】2.各工程における使用材料及びその使用
方法 次に、以上説明した本発明のカラーフィルタの製造工程
における使用材料、及びその使用方法について説明す
る。 (1)絶縁性基板 ガラス板(低膨張ガラス、無アルカリガラス(例:コー
ニング社製7059、HOYA製NA45)等、石英ガ
ラス板、ソーダーライムガラス)、マイクロレンズ付き
前記ガラス板、又はプラスチック板(ポリエチレンテレ
フタレートなど)を用いることができる。この場合、ガ
ラス板が好適であり、好ましくは研磨品であるが、無研
磨でも良い。
方法 次に、以上説明した本発明のカラーフィルタの製造工程
における使用材料、及びその使用方法について説明す
る。 (1)絶縁性基板 ガラス板(低膨張ガラス、無アルカリガラス(例:コー
ニング社製7059、HOYA製NA45)等、石英ガ
ラス板、ソーダーライムガラス)、マイクロレンズ付き
前記ガラス板、又はプラスチック板(ポリエチレンテレ
フタレートなど)を用いることができる。この場合、ガ
ラス板が好適であり、好ましくは研磨品であるが、無研
磨でも良い。
【0033】(2)透明導電性薄膜 ミセル化剤のフェロセン誘導体の酸化電位より貴な金属
又は導電体であればよい。例えばインジウムとスズの混
合酸化物(ITO)、二酸化スズ、透明導電性ポリマー
等を用いることができる。ただし可視光の透過率95%
以上(薄膜のみ)、膜厚100〜2000Åでシート抵
抗500Ω/□以下とするのが好ましい。この透明導電
性薄膜はスパッタ法、蒸着法、CVD法、コーティング
法、パイロゾル法等で形成することができる。この場
合、絶縁性基板上の、少なくとも複数色の色素層の形成
される領域に対応する部分を含む全面に成膜する。具体
的には、絶縁性基板上平面的に見て、全面でもよいし、
マスキングの手法により、少なくとも複数色の色素層の
形成される領域に対応する部分を含む全面に形成する。
又は導電体であればよい。例えばインジウムとスズの混
合酸化物(ITO)、二酸化スズ、透明導電性ポリマー
等を用いることができる。ただし可視光の透過率95%
以上(薄膜のみ)、膜厚100〜2000Åでシート抵
抗500Ω/□以下とするのが好ましい。この透明導電
性薄膜はスパッタ法、蒸着法、CVD法、コーティング
法、パイロゾル法等で形成することができる。この場
合、絶縁性基板上の、少なくとも複数色の色素層の形成
される領域に対応する部分を含む全面に成膜する。具体
的には、絶縁性基板上平面的に見て、全面でもよいし、
マスキングの手法により、少なくとも複数色の色素層の
形成される領域に対応する部分を含む全面に形成する。
【0034】(3)ブラックマトリックス 本発明においては、ブラックマトリックス形成用材料と
して金属または金属酸化物薄膜を用いる。金属または金
属酸化物としては、例えばクロム(Cr)、ニッケル
(Ni)、チタン(Ti)、銅(Cu)等又はその酸化
物を用いることができる。金属と金属酸化物との混合物
でも良い。光学濃度3.0以上(膜厚100〜3000
Å)とすることが好ましい。この場合、スパッタリング
法、蒸着法、CVD法等により、絶縁性基板を平面的に
見て、絶縁性基板全面又はマスキングの手法によって少
なくともブラックマトリックスおよび複数色の色素層の
形成される領域に対応する部分を含む全面に成膜後、フ
ォトリソグラフィー法でパターニングを行う。すなわ
ち、レジスト塗布、露光(ブラックマトリックス形成用
マスク使用)、現像、ポストベーク、金属又は金属酸化
物薄膜のエッチング、レジスト剥離(除去)を順に行な
ってパターンを形成する。
して金属または金属酸化物薄膜を用いる。金属または金
属酸化物としては、例えばクロム(Cr)、ニッケル
(Ni)、チタン(Ti)、銅(Cu)等又はその酸化
物を用いることができる。金属と金属酸化物との混合物
でも良い。光学濃度3.0以上(膜厚100〜3000
Å)とすることが好ましい。この場合、スパッタリング
法、蒸着法、CVD法等により、絶縁性基板を平面的に
見て、絶縁性基板全面又はマスキングの手法によって少
なくともブラックマトリックスおよび複数色の色素層の
形成される領域に対応する部分を含む全面に成膜後、フ
ォトリソグラフィー法でパターニングを行う。すなわ
ち、レジスト塗布、露光(ブラックマトリックス形成用
マスク使用)、現像、ポストベーク、金属又は金属酸化
物薄膜のエッチング、レジスト剥離(除去)を順に行な
ってパターンを形成する。
【0035】以上のブラックマトリックスの形状は、複
数色の色素層間での漏れ光によるコントラストと色純度
との低下を防止する役割を果たすために、少なくとも色
素層間の間隙に存在しなければならない。各色素層がブ
ラックマトリックスと一部重なるようにするのが、漏れ
光を完全になくすために、より好ましい。さらに、ブラ
ックマトリックスの領域が絶縁性基板上の複数色の色素
層の存在しない部分(カラーフィルタの表示部外周辺
部)にも存在する形状としてもよい。
数色の色素層間での漏れ光によるコントラストと色純度
との低下を防止する役割を果たすために、少なくとも色
素層間の間隙に存在しなければならない。各色素層がブ
ラックマトリックスと一部重なるようにするのが、漏れ
光を完全になくすために、より好ましい。さらに、ブラ
ックマトリックスの領域が絶縁性基板上の複数色の色素
層の存在しない部分(カラーフィルタの表示部外周辺
部)にも存在する形状としてもよい。
【0036】(4)ミセル電解法製膜色素膜 赤色(R)色素膜 ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリド
ン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔
料、ジス・アゾ系顔料、イソインドリン系顔料、イソイ
ンドリノン系顔料等の単品又は少なくとも二種類以上の
混合物を用いることができる。 緑色(G)色素膜 ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料、ハロゲン多置換
銅フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性
染料、ジス・アゾ系顔料、イソインドリン系顔料、イソ
インドリノン系顔料等の単品又は少なくとも二種類以上
の混合物を用いることができる。 青色(B)色素膜 銅フタロシアニン系顔料、フタロシアニン系顔料、イン
ダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン
系顔料、ジオキサジン系顔料等の単品又は少なくとも二
種類以上の混合物を用いることができる。以上をミセル
電解法で製膜する。それぞれの色素膜の膜厚と透過率
は、Rが膜厚0.5〜1.5μm(透過率60%以上/
610nm)、Gを膜厚0.5〜1.5μm(透過率6
0%以上/545nm)とし、またBを膜厚0.2〜
1.5μm(透過率60%以上/460nm)とするの
が好ましい。
ン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔
料、ジス・アゾ系顔料、イソインドリン系顔料、イソイ
ンドリノン系顔料等の単品又は少なくとも二種類以上の
混合物を用いることができる。 緑色(G)色素膜 ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料、ハロゲン多置換
銅フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性
染料、ジス・アゾ系顔料、イソインドリン系顔料、イソ
インドリノン系顔料等の単品又は少なくとも二種類以上
の混合物を用いることができる。 青色(B)色素膜 銅フタロシアニン系顔料、フタロシアニン系顔料、イン
ダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン
系顔料、ジオキサジン系顔料等の単品又は少なくとも二
種類以上の混合物を用いることができる。以上をミセル
電解法で製膜する。それぞれの色素膜の膜厚と透過率
は、Rが膜厚0.5〜1.5μm(透過率60%以上/
610nm)、Gを膜厚0.5〜1.5μm(透過率6
0%以上/545nm)とし、またBを膜厚0.2〜
1.5μm(透過率60%以上/460nm)とするの
が好ましい。
【0037】ミセル電解法の条件 疎水化処理をした前記色素(顔料又は染料)、または後
述する光硬化性レジストもしくは熱硬化性樹脂を、フェ
ロセン誘導体からなる界面活性剤(ミセル化剤)を用
い、水性媒体中に分散させて、ミセル分散液を調製す
る。この際、用いる水性媒体としては、水、水とアルコ
ールとの混合液、水とアセトンとの混合液など種々の媒
体を挙げることが出来る。例えば、次に示すフェロセン
誘導体界面活性剤を挙げることができる。
述する光硬化性レジストもしくは熱硬化性樹脂を、フェ
ロセン誘導体からなる界面活性剤(ミセル化剤)を用
い、水性媒体中に分散させて、ミセル分散液を調製す
る。この際、用いる水性媒体としては、水、水とアルコ
ールとの混合液、水とアセトンとの混合液など種々の媒
体を挙げることが出来る。例えば、次に示すフェロセン
誘導体界面活性剤を挙げることができる。
【0038】
【化1】
【0039】なお、フェロセン誘導体としては、このほ
か国際公開WO89/0193号明細書、特開平1−4
5370号公報、特開平1−226894号公報、特開
平2−83387号公報、特開平2−250892号公
報などに記載された方法によって製造されるものを使用
することが出来る。なお、界面活性剤(ミセル化剤)と
してフェロセン誘導体を一種類用いても良く、又は、二
種類以上を組合せても良い。あるいは、フェロセン誘導
体と他の界面活性剤とを組合せても良い。他の界面活性
剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエ
チレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン
ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等の非イオン性
界面活性剤と、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル硫酸塩、塩化アルキルトリメチルアンモ
ニウム、脂肪酸ジエチルアミノエチルアミド等のカチオ
ン性及びアニオン性界面活性剤を挙げることができる。
か国際公開WO89/0193号明細書、特開平1−4
5370号公報、特開平1−226894号公報、特開
平2−83387号公報、特開平2−250892号公
報などに記載された方法によって製造されるものを使用
することが出来る。なお、界面活性剤(ミセル化剤)と
してフェロセン誘導体を一種類用いても良く、又は、二
種類以上を組合せても良い。あるいは、フェロセン誘導
体と他の界面活性剤とを組合せても良い。他の界面活性
剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエ
チレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン
ポリオキシプロピレンアルキルエーテル等の非イオン性
界面活性剤と、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル硫酸塩、塩化アルキルトリメチルアンモ
ニウム、脂肪酸ジエチルアミノエチルアミド等のカチオ
ン性及びアニオン性界面活性剤を挙げることができる。
【0040】ミセル分散液の調製 水性媒体中にフェロセン誘導体、所望に応じて用いられ
る他の界面活性剤及び所望の色素(顔料)、または光硬
化性レジストもしくは熱硬化性樹脂を入れて、メカニカ
ルホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、ボールミ
ル、サンドミル、スターラーなどで十分に撹拌する。な
お、超音波を用いる場合には超音波印加条件を5時間/
リットル以下とし遠心分離を用いる場合には遠心条件と
して4G以下とすることが好ましい。この操作で顔料は
界面活性剤の作用で、水性媒体中に均一に分散又はミセ
ル化して、分散液又はミセル溶液となる。この際のミセ
ル化剤の濃度については、特に制限はないが、通常は、
フェロセン誘導体及び他の界面活性剤の合計濃度が臨界
ミセル濃度以上、好ましくは0.1ミルモル/リットル
〜1モル/リットルの範囲で選択する。一方、顔料又は
染料濃度は通常1〜500グラム/リットルの範囲で選
択する。
る他の界面活性剤及び所望の色素(顔料)、または光硬
化性レジストもしくは熱硬化性樹脂を入れて、メカニカ
ルホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、ボールミ
ル、サンドミル、スターラーなどで十分に撹拌する。な
お、超音波を用いる場合には超音波印加条件を5時間/
リットル以下とし遠心分離を用いる場合には遠心条件と
して4G以下とすることが好ましい。この操作で顔料は
界面活性剤の作用で、水性媒体中に均一に分散又はミセ
ル化して、分散液又はミセル溶液となる。この際のミセ
ル化剤の濃度については、特に制限はないが、通常は、
フェロセン誘導体及び他の界面活性剤の合計濃度が臨界
ミセル濃度以上、好ましくは0.1ミルモル/リットル
〜1モル/リットルの範囲で選択する。一方、顔料又は
染料濃度は通常1〜500グラム/リットルの範囲で選
択する。
【0041】また、水性媒体の電気伝導度を調節するた
めに、支持塩(支持電解質)を必要に応じて加えること
が出来る。この支持塩の添加量は、分散している顔料の
電極への析出を妨げない範囲であれば良く、通常は0.
05〜10モル/リットルの範囲で選択する。この支持
塩を加えずに電解を行うことも出来る。この場合、支持
塩を含まない純度の高い薄膜(色素膜)を得ることがで
きる。また、支持塩を用いる場合、その支持塩の種類
は、ミセルの形成や電極への顔料の析出を妨げることな
く、水性媒体の電気伝導度を調節できるものであれば特
に制限はない。具体的には、一般に広く支持塩として用
いられている硫酸塩(リチウム、カリウム、ナトリウ
ム、ルビジウム、アルミニウムなどの塩)、酢酸塩(リ
チウム、カリウム、ナトリウム、ルビジウム、ベリリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリ
ウム、アルミニウムなどの塩)、さらに、アンモニウム
塩などが好適であり、例えば、LiBr,KCl,Li
2SO4,(NH4)BF4などを挙げることが出来る。さ
らに0.5μm以下のフィルターでろ過することが好ま
しい。このようにして、赤色色素(顔料又は染料)、緑
色色素(顔料又は染料)、青色色素(顔料又は染料)、
光硬化性レジスト、熱硬化性樹脂のそれぞれを分散した
5種類のミセル分散液を調製する。なお、混合顔料のミ
セル分散液は、水性媒体中に混合すべき顔料又は染料を
ミセル化剤とともに一度加え、分散させて調製しても良
く、または水性媒体中に混合すべき単一顔料をミセル化
剤とともに加え、分散させて得られたそれぞれのミセル
分散液を混合させて調製しても良い。
めに、支持塩(支持電解質)を必要に応じて加えること
が出来る。この支持塩の添加量は、分散している顔料の
電極への析出を妨げない範囲であれば良く、通常は0.
05〜10モル/リットルの範囲で選択する。この支持
塩を加えずに電解を行うことも出来る。この場合、支持
塩を含まない純度の高い薄膜(色素膜)を得ることがで
きる。また、支持塩を用いる場合、その支持塩の種類
は、ミセルの形成や電極への顔料の析出を妨げることな
く、水性媒体の電気伝導度を調節できるものであれば特
に制限はない。具体的には、一般に広く支持塩として用
いられている硫酸塩(リチウム、カリウム、ナトリウ
ム、ルビジウム、アルミニウムなどの塩)、酢酸塩(リ
チウム、カリウム、ナトリウム、ルビジウム、ベリリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリ
ウム、アルミニウムなどの塩)、さらに、アンモニウム
塩などが好適であり、例えば、LiBr,KCl,Li
2SO4,(NH4)BF4などを挙げることが出来る。さ
らに0.5μm以下のフィルターでろ過することが好ま
しい。このようにして、赤色色素(顔料又は染料)、緑
色色素(顔料又は染料)、青色色素(顔料又は染料)、
光硬化性レジスト、熱硬化性樹脂のそれぞれを分散した
5種類のミセル分散液を調製する。なお、混合顔料のミ
セル分散液は、水性媒体中に混合すべき顔料又は染料を
ミセル化剤とともに一度加え、分散させて調製しても良
く、または水性媒体中に混合すべき単一顔料をミセル化
剤とともに加え、分散させて得られたそれぞれのミセル
分散液を混合させて調製しても良い。
【0042】ミセル電解法製膜 次に、前記ミセル分散液のいずれか一つに、その少なく
とも複数色の色素層の形成される領域に対応する部分を
含む全面に透明導電性薄膜が成膜され、かつ透明導電性
薄膜上にブラックマトリックスが形成された絶縁性基板
を挿入し、これを通電してミセル電解を行い、この基板
の透明導電性薄膜上に所望の薄膜(色素膜)を形成す
る。
とも複数色の色素層の形成される領域に対応する部分を
含む全面に透明導電性薄膜が成膜され、かつ透明導電性
薄膜上にブラックマトリックスが形成された絶縁性基板
を挿入し、これを通電してミセル電解を行い、この基板
の透明導電性薄膜上に所望の薄膜(色素膜)を形成す
る。
【0043】電解条件は、各種状況に応じて適宜選択す
れば良いが、通常液温は0〜90℃、好ましくは10〜
70℃の範囲で選択する。電圧は0.03〜1.5V、
好ましくは0.1〜0.9Vの範囲で選択する。また、
電流密度は通常10mA/cm2以下であり、好ましく
は50〜300μA/cm2の範囲で選択する。この電
解処理を行うと、ミセル電解法の原理に従った反応が進
行する。これをフェロセン誘導体のFeイオンの挙動に
着目すると陽極ではフェロセンのFe2+がFe3+となっ
て、ミセルが崩壊し、顔料又は染料が陽極(透明導電性
薄膜)上に析出する。一方、陰極では陽極で酸化された
Fe3+がFe2+に還元されて元のミセルに戻るので、繰
り返し同じ溶液で製膜操作を行うことが出来る。各色素
膜(層)の膜厚および透過率は、上記の電圧の範囲にお
いて、電解時間を操作すれば、コントロールすることが
できる。次に、ミセル電解処理で形成された薄膜(色素
層)は、通常、純水などで洗浄した後、室温での風乾を
行っても良いし、必要に応じて200℃までの温度範囲
で加熱処理を行っても良い。
れば良いが、通常液温は0〜90℃、好ましくは10〜
70℃の範囲で選択する。電圧は0.03〜1.5V、
好ましくは0.1〜0.9Vの範囲で選択する。また、
電流密度は通常10mA/cm2以下であり、好ましく
は50〜300μA/cm2の範囲で選択する。この電
解処理を行うと、ミセル電解法の原理に従った反応が進
行する。これをフェロセン誘導体のFeイオンの挙動に
着目すると陽極ではフェロセンのFe2+がFe3+となっ
て、ミセルが崩壊し、顔料又は染料が陽極(透明導電性
薄膜)上に析出する。一方、陰極では陽極で酸化された
Fe3+がFe2+に還元されて元のミセルに戻るので、繰
り返し同じ溶液で製膜操作を行うことが出来る。各色素
膜(層)の膜厚および透過率は、上記の電圧の範囲にお
いて、電解時間を操作すれば、コントロールすることが
できる。次に、ミセル電解処理で形成された薄膜(色素
層)は、通常、純水などで洗浄した後、室温での風乾を
行っても良いし、必要に応じて200℃までの温度範囲
で加熱処理を行っても良い。
【0044】さらに、前記光硬化性レジストまたは熱硬
化性樹脂のミセル分散液に、色素膜の製膜された基板を
挿入し、これを通電してミセル電解を行い、基板の色素
膜上に所望の光硬化性レジスト膜または熱硬化性樹脂膜
(保護膜)を形成する。色素膜は多孔質であるため、下
地の透明導電性薄膜と光硬化性レジストまたは熱硬化性
樹脂のミセル分散液が導通するため、光硬化性レジスト
膜または熱硬化性樹脂膜を、ミセル電解法により色素膜
上に製膜することが可能である。電解は、色素(顔料)
と同様の条件で行うことができ、ミセル電解法の原理を
適用することができる。ただし、光硬化性レジストまた
は熱硬化性樹脂膜が積層され、色素膜中の空隙を埋めて
くると、だんだん膜の導電性を失う。その結果、色素膜
を含めた光硬化性レジスト膜、熱硬化性樹脂膜シート抵
抗が109Ω/□以上となると製膜不能となる。従っ
て、色素膜を含めた光硬化性レジスト膜(色素層)また
は熱硬化性樹脂膜の膜厚は、色素膜の膜厚でコントロー
ルされる。次に、ミセル電解処理により形成されたレジ
スト膜は、通常純水などで洗浄された後、室温での風乾
を行ってもよいし、必要に応じて150℃までの温度範
囲で加熱処理を行ってもよい。一方、熱硬化性樹脂膜は
保護膜として使われるため、通常純水などで洗浄された
後、室温での風乾を行ってもよいし、必要に応じて15
0℃までの温度範囲で加熱処理を行った後、150〜3
00℃の加熱処理を行って、完全に熱硬化する。
化性樹脂のミセル分散液に、色素膜の製膜された基板を
挿入し、これを通電してミセル電解を行い、基板の色素
膜上に所望の光硬化性レジスト膜または熱硬化性樹脂膜
(保護膜)を形成する。色素膜は多孔質であるため、下
地の透明導電性薄膜と光硬化性レジストまたは熱硬化性
樹脂のミセル分散液が導通するため、光硬化性レジスト
膜または熱硬化性樹脂膜を、ミセル電解法により色素膜
上に製膜することが可能である。電解は、色素(顔料)
と同様の条件で行うことができ、ミセル電解法の原理を
適用することができる。ただし、光硬化性レジストまた
は熱硬化性樹脂膜が積層され、色素膜中の空隙を埋めて
くると、だんだん膜の導電性を失う。その結果、色素膜
を含めた光硬化性レジスト膜、熱硬化性樹脂膜シート抵
抗が109Ω/□以上となると製膜不能となる。従っ
て、色素膜を含めた光硬化性レジスト膜(色素層)また
は熱硬化性樹脂膜の膜厚は、色素膜の膜厚でコントロー
ルされる。次に、ミセル電解処理により形成されたレジ
スト膜は、通常純水などで洗浄された後、室温での風乾
を行ってもよいし、必要に応じて150℃までの温度範
囲で加熱処理を行ってもよい。一方、熱硬化性樹脂膜は
保護膜として使われるため、通常純水などで洗浄された
後、室温での風乾を行ってもよいし、必要に応じて15
0℃までの温度範囲で加熱処理を行った後、150〜3
00℃の加熱処理を行って、完全に熱硬化する。
【0045】なお、光硬化性レジストまたは熱硬化性樹
脂の積層は、ミセル電解法のみならず電着法でも可能で
あるが、いずれの方法においても、色素膜を含む光硬化
性レジスト膜(色素層)中の色素(顔料)の割合が多い
ため、形成したカラーフィルタの耐光性を低下させな
い。
脂の積層は、ミセル電解法のみならず電着法でも可能で
あるが、いずれの方法においても、色素膜を含む光硬化
性レジスト膜(色素層)中の色素(顔料)の割合が多い
ため、形成したカラーフィルタの耐光性を低下させな
い。
【0046】(5)光硬化性レジスト硬化物 紫外光(i線、g線、h線)などにおける露光部分が重
合、架橋、硬化するものであって、透明性の高いものほ
どよい。たとえば、アクリル、メタクリル酸誘導体とそ
の共重合体(バインダー)の混合物を用いることができ
る。このアクリル、メタクリル酸誘導体にエポキシ基、
シロキサン基、ポリイミド前駆体を導入したものを好適
に用いることができる。光開始剤としては、トリアジン
系、アセトフェノン系、ベンジイン系、ベンゾフェノン
系、チオキサンソン系等を使用することができる。溶剤
としては、シクロヘキサノン等のケトン類、セルソルブ
アセテート等のエステル類の単品又は二種以上の混合物
を使用することができる。また、特開平4−10410
2号記載の光硬化性電着ポリマーを用いることもでき
る。
合、架橋、硬化するものであって、透明性の高いものほ
どよい。たとえば、アクリル、メタクリル酸誘導体とそ
の共重合体(バインダー)の混合物を用いることができ
る。このアクリル、メタクリル酸誘導体にエポキシ基、
シロキサン基、ポリイミド前駆体を導入したものを好適
に用いることができる。光開始剤としては、トリアジン
系、アセトフェノン系、ベンジイン系、ベンゾフェノン
系、チオキサンソン系等を使用することができる。溶剤
としては、シクロヘキサノン等のケトン類、セルソルブ
アセテート等のエステル類の単品又は二種以上の混合物
を使用することができる。また、特開平4−10410
2号記載の光硬化性電着ポリマーを用いることもでき
る。
【0047】以上を混合、濾過してレジストを調製し、
このレジストをミセル電解製膜色素膜上にロールコータ
ー又はスピンコーターで少なくとも表示部全面に積層塗
布する。次に、所望の色素層に相当するカラーフィルタ
のマスクパターンを介して光重合及び光架橋(露光)
後、例えば未露光部をエッチングを行った後に熱処理に
よって完全に硬化させる。さらに、光硬化型レジスト
(好ましくは透明な紫外線硬化型レジスト)を塗布する
方法として、従来のロールコート又はスピンコートに代
えて、先に記載したミセル電解法または電着法により透
明光硬化性レジストを塗布することにより、製膜後の基
板の乾燥工程を省略できるばかりでなく、異物の混入を
防ぐことが可能となる。
このレジストをミセル電解製膜色素膜上にロールコータ
ー又はスピンコーターで少なくとも表示部全面に積層塗
布する。次に、所望の色素層に相当するカラーフィルタ
のマスクパターンを介して光重合及び光架橋(露光)
後、例えば未露光部をエッチングを行った後に熱処理に
よって完全に硬化させる。さらに、光硬化型レジスト
(好ましくは透明な紫外線硬化型レジスト)を塗布する
方法として、従来のロールコート又はスピンコートに代
えて、先に記載したミセル電解法または電着法により透
明光硬化性レジストを塗布することにより、製膜後の基
板の乾燥工程を省略できるばかりでなく、異物の混入を
防ぐことが可能となる。
【0048】これらのレジストの、具体的な商品名とし
てCT(富士ハント社製)、V259PA(新日鐵社
製)、JNPC06,JNPC09,JNPC16(J
SR社製)、CFGR(東京応化社製)、フォトニース
UR3100(東レ社製)等を挙げることができる。透
明光硬化性レジスト硬化物の膜厚と透過率は、膜厚0.
1〜4.0μm、透過率90%以上/460nmとする
ことが好ましい。各色素層の膜厚は、ミセル電解法製膜
の各色素膜の膜厚に応じて、レジスト粘度及びスピンコ
ートの回転数等で、又は、ミセル電解法又は電着法では
製膜電位,製膜時間等によってコントロール可能であ
り、各色素層の膜厚段差を最小限にして、平坦化でき
る。
てCT(富士ハント社製)、V259PA(新日鐵社
製)、JNPC06,JNPC09,JNPC16(J
SR社製)、CFGR(東京応化社製)、フォトニース
UR3100(東レ社製)等を挙げることができる。透
明光硬化性レジスト硬化物の膜厚と透過率は、膜厚0.
1〜4.0μm、透過率90%以上/460nmとする
ことが好ましい。各色素層の膜厚は、ミセル電解法製膜
の各色素膜の膜厚に応じて、レジスト粘度及びスピンコ
ートの回転数等で、又は、ミセル電解法又は電着法では
製膜電位,製膜時間等によってコントロール可能であ
り、各色素層の膜厚段差を最小限にして、平坦化でき
る。
【0049】(6)光可溶化型レジスト 露光部分が現像液で溶出するものであればよい。たとえ
ば、ジアゾニウム塩とパラホルムアルデヒド縮重合物を
含む感光性樹脂組成物(特公昭38−11365号,米
国特許第1762033号など)、オルト−キノンジア
ド類を含む感光性樹脂組成物(特公昭37−3627
号,特公昭43−28403号,特公昭45−9610
号など)、アルカリ可溶性アジドポリマーを含む感光性
樹脂組成物(特公昭40−28499号,特公昭45−
22085号,英国特許第843541号など)、水ま
たはアルカリ水溶液で現像可能なアジド化合物を含む感
光性樹脂組成物(特公昭41−7100号,特公昭44
−28725号,米国特許第2692826号,特公昭
45−22082号など)、及びカルボン酸のtert
−ブチルエステルまたはフェノールのtert−ブチル
カルボナートよりなる酸に不安定な枝分かれをした基を
有する重合体と露光時に酸を生ずる光重合開始剤(オニ
ウム塩)とを含むポジ型感光性樹脂組成物等を挙げるこ
とができる。具体的商品名としては、例えば、HPR2
04、FH2130等(富士ハントエレクトロニクステ
クノロジー社製)を挙げることができる。
ば、ジアゾニウム塩とパラホルムアルデヒド縮重合物を
含む感光性樹脂組成物(特公昭38−11365号,米
国特許第1762033号など)、オルト−キノンジア
ド類を含む感光性樹脂組成物(特公昭37−3627
号,特公昭43−28403号,特公昭45−9610
号など)、アルカリ可溶性アジドポリマーを含む感光性
樹脂組成物(特公昭40−28499号,特公昭45−
22085号,英国特許第843541号など)、水ま
たはアルカリ水溶液で現像可能なアジド化合物を含む感
光性樹脂組成物(特公昭41−7100号,特公昭44
−28725号,米国特許第2692826号,特公昭
45−22082号など)、及びカルボン酸のtert
−ブチルエステルまたはフェノールのtert−ブチル
カルボナートよりなる酸に不安定な枝分かれをした基を
有する重合体と露光時に酸を生ずる光重合開始剤(オニ
ウム塩)とを含むポジ型感光性樹脂組成物等を挙げるこ
とができる。具体的商品名としては、例えば、HPR2
04、FH2130等(富士ハントエレクトロニクステ
クノロジー社製)を挙げることができる。
【0050】(7)複数色の色素層の形成用基板の作製 絶縁性基板上において、少なくとも複数色の色素層の形
成される領域に対応する部分を含む全面に透明導電性薄
膜を成膜し、次いで少なくともブラックマトリックスお
よび複数色の色素層の形成される領域に対応する部分を
含む全面に金属または金属酸化物薄膜を成膜する。そし
て、光硬化性レジストをブラックマトリックスの形状で
フォトリソグラフィー法にて常法によりパターニング
し、さらに下地の露出した金属および金属酸化物薄膜を
硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸の混合水溶液など
でエッチングして、ブラックマトリックスを形成し、必
要に応じて光硬化性レジストを150〜300℃のオー
ブンまたはホットプレートにより熱処理して熱硬化させ
る(ポストベークする)。また、金属または金属酸化物
薄膜上に光可溶化型レジストをブラックマトリックスの
形状でフォトリソグラフィー法にて常法によりパターニ
ングし、さらに下地の露出した金属または金属酸化物薄
膜を硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸混合水溶液な
どでエッチングし、さらに上記で記載したレジスト剥離
剤(例えば第四級アミンなどのアミン類の溶液、ジメチ
ルスルホキサイド(DMSO)、ジメチルフォルムアミ
ド(DMF)などの溶媒を用いて室温から80℃程度で
処理して剥離する)を用いて、同様に光可溶化型レジス
トを剥離して、ブラックマトリックスを形成する。この
ようにして作成した基板を用いて、以下の方法により、
所望の複数色の色素層を平面的に配置したカラーフィル
タを得ることができる。
成される領域に対応する部分を含む全面に透明導電性薄
膜を成膜し、次いで少なくともブラックマトリックスお
よび複数色の色素層の形成される領域に対応する部分を
含む全面に金属または金属酸化物薄膜を成膜する。そし
て、光硬化性レジストをブラックマトリックスの形状で
フォトリソグラフィー法にて常法によりパターニング
し、さらに下地の露出した金属および金属酸化物薄膜を
硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸の混合水溶液など
でエッチングして、ブラックマトリックスを形成し、必
要に応じて光硬化性レジストを150〜300℃のオー
ブンまたはホットプレートにより熱処理して熱硬化させ
る(ポストベークする)。また、金属または金属酸化物
薄膜上に光可溶化型レジストをブラックマトリックスの
形状でフォトリソグラフィー法にて常法によりパターニ
ングし、さらに下地の露出した金属または金属酸化物薄
膜を硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸混合水溶液な
どでエッチングし、さらに上記で記載したレジスト剥離
剤(例えば第四級アミンなどのアミン類の溶液、ジメチ
ルスルホキサイド(DMSO)、ジメチルフォルムアミ
ド(DMF)などの溶媒を用いて室温から80℃程度で
処理して剥離する)を用いて、同様に光可溶化型レジス
トを剥離して、ブラックマトリックスを形成する。この
ようにして作成した基板を用いて、以下の方法により、
所望の複数色の色素層を平面的に配置したカラーフィル
タを得ることができる。
【0051】(8)複数色の色素層の形成 次に、上記で作成した基板上に、複数色のうち一つの色
素(例えばR)を透明導電性薄膜上にミセル電解法で製
膜する。次いで、光硬化性レジストをスピンコート、ロ
ールコート、前記ミセル電解法、または光硬化性電着ポ
リマーを利用した電着法(特開平4−104102号)
によりR色素膜上に積層塗布して、R色素層に対応する
マスクを介して露光し、反応しない部分の光硬化性レジ
ストと色素膜をエッチングする。ここで光硬化性レジス
ト(熱硬化性樹脂も同様)の膜厚は、スピンコートまた
はロールコートの場合には、レジストの粘度およびスピ
ンコートの回転数、回転時間によってコントロールし、
ミセル電解法または電着法の場合には、絶縁化された時
点が積層の終点となる。従って、カラーフィルタの色素
層の膜厚は、ロールコートまたはスピンコートの場合に
は、色素膜と光硬化性レジストの膜厚の和からレジスト
の色素膜への浸透分を差し引いた分であり、ミセル電解
法または電着法の場合にはほとんど色素膜の膜厚に近
い。次に、露光は、コンタクト露光、プロキシミティー
露光、ミラープロジェクション、ステッパーのどの方式
でもよく、使用したレジストの分光感度に応じた露光を
行えばよい。露光エネルギーは、例えばi線(365n
m)の場合には20〜600mJ/cm2が一般的であ
る。
素(例えばR)を透明導電性薄膜上にミセル電解法で製
膜する。次いで、光硬化性レジストをスピンコート、ロ
ールコート、前記ミセル電解法、または光硬化性電着ポ
リマーを利用した電着法(特開平4−104102号)
によりR色素膜上に積層塗布して、R色素層に対応する
マスクを介して露光し、反応しない部分の光硬化性レジ
ストと色素膜をエッチングする。ここで光硬化性レジス
ト(熱硬化性樹脂も同様)の膜厚は、スピンコートまた
はロールコートの場合には、レジストの粘度およびスピ
ンコートの回転数、回転時間によってコントロールし、
ミセル電解法または電着法の場合には、絶縁化された時
点が積層の終点となる。従って、カラーフィルタの色素
層の膜厚は、ロールコートまたはスピンコートの場合に
は、色素膜と光硬化性レジストの膜厚の和からレジスト
の色素膜への浸透分を差し引いた分であり、ミセル電解
法または電着法の場合にはほとんど色素膜の膜厚に近
い。次に、露光は、コンタクト露光、プロキシミティー
露光、ミラープロジェクション、ステッパーのどの方式
でもよく、使用したレジストの分光感度に応じた露光を
行えばよい。露光エネルギーは、例えばi線(365n
m)の場合には20〜600mJ/cm2が一般的であ
る。
【0052】次に、現像液を噴霧し、露光されていない
部分の光硬化性レジストを溶解させ、さらに下層の色素
膜を純水シャワー、高圧純水シャワー、ブラシスクラ
ブ、超音波純水シャワー等の方法によりリンスと同時に
エッチングして、露光部の色素膜と積層した光硬化性レ
ジスト(色素層)を残し、さらに150〜300℃のオ
ーブンまたはホットプレートにより加熱して、色素膜と
積層した光硬化性レジストを完全に硬化させる。現像液
は、レジストに対応する一般的なものが用いられ、例え
ば有機系としては、テトラメチルアンモニウムハイドロ
キシド(TMAH)などの第四級アミンの水溶液が、無
機系としては、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属
塩の水溶液が用いられ、温度は室温から80℃のものが
使用される。また上層の光硬化性レジストの露光後の現
像およびリンス処理により、光硬化性レジストのみパタ
ーニングし、先の加熱処理にて硬化させた後に露出した
色素層を例えば先の現像液の他に有機溶剤(エタノー
ル、アセトン)または、界面活性剤等で処理してエッチ
ングしてもよい。
部分の光硬化性レジストを溶解させ、さらに下層の色素
膜を純水シャワー、高圧純水シャワー、ブラシスクラ
ブ、超音波純水シャワー等の方法によりリンスと同時に
エッチングして、露光部の色素膜と積層した光硬化性レ
ジスト(色素層)を残し、さらに150〜300℃のオ
ーブンまたはホットプレートにより加熱して、色素膜と
積層した光硬化性レジストを完全に硬化させる。現像液
は、レジストに対応する一般的なものが用いられ、例え
ば有機系としては、テトラメチルアンモニウムハイドロ
キシド(TMAH)などの第四級アミンの水溶液が、無
機系としては、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、アルカリ金属
塩の水溶液が用いられ、温度は室温から80℃のものが
使用される。また上層の光硬化性レジストの露光後の現
像およびリンス処理により、光硬化性レジストのみパタ
ーニングし、先の加熱処理にて硬化させた後に露出した
色素層を例えば先の現像液の他に有機溶剤(エタノー
ル、アセトン)または、界面活性剤等で処理してエッチ
ングしてもよい。
【0053】ここで、色素膜のエッチングの方法は、先
のウェットエッチングだけでなく、UV/オゾン、プラ
ズマ、スパッタ、イオンビームなどのドライエッチング
も可能であるし、ウェットエッチングとドライエッチン
グを適宜併用してもよい。このような工程を複数色のさ
らに別の色素(例えばB,G)についても同様に行う
(特願平4−265422号)。なお、光硬化性レジス
トをカラーフィルタの表示部外基板周辺部を含んだブラ
ックマトリックスの形状でフォトリソグラフィー法でパ
ターニングしてブラックマトリックスを形成した基板に
ついては、すでに三色目の色素層を形成すべきレジスト
枠が残されているので、三色目の色素層に対応する部分
の光硬化性レジスト積層パターン化および不要部分のG
色素膜エッチングを行う必要がない。(光可溶化型レジ
ストでブラックマトリックスを形成した基板について
は、三色目の色素層を形成すべきレジスト枠が残されて
いないので、三色目の色素層に対応する部分の光硬化性
レジスト積層パターン化および不要部分のG色素層エッ
チングを行う必要がある。)
のウェットエッチングだけでなく、UV/オゾン、プラ
ズマ、スパッタ、イオンビームなどのドライエッチング
も可能であるし、ウェットエッチングとドライエッチン
グを適宜併用してもよい。このような工程を複数色のさ
らに別の色素(例えばB,G)についても同様に行う
(特願平4−265422号)。なお、光硬化性レジス
トをカラーフィルタの表示部外基板周辺部を含んだブラ
ックマトリックスの形状でフォトリソグラフィー法でパ
ターニングしてブラックマトリックスを形成した基板に
ついては、すでに三色目の色素層を形成すべきレジスト
枠が残されているので、三色目の色素層に対応する部分
の光硬化性レジスト積層パターン化および不要部分のG
色素膜エッチングを行う必要がない。(光可溶化型レジ
ストでブラックマトリックスを形成した基板について
は、三色目の色素層を形成すべきレジスト枠が残されて
いないので、三色目の色素層に対応する部分の光硬化性
レジスト積層パターン化および不要部分のG色素層エッ
チングを行う必要がある。)
【0054】(9)保護膜 複数色の色素層を平面的に配置したのち、色素層の基板
への接着、色素層間の膜厚段差を低減する(平坦性を高
める)ため、または所望の場所だけにミセル電解法で色
素膜を製膜するために、積層形成してもよい。保護膜と
しては、透明光硬化性レジスト硬化物及び透明熱硬化性
樹脂硬化物を挙げることができる。 透明光硬化性レジスト硬化物(前述の材料と同様のも
のを用いることができる) 透明光硬化性レジストをロールコート、スピンコート、
またはオフセット印刷等で少なくとも複数色の色素層の
形成された領域(表示部全面)に積層塗布し、オーブン
やホットプレートで150〜300℃で加熱硬化させて
保護膜を形成する。また、ロールコート、スピンコー
ト、またはオフセット印刷などで複数色の色素層の形成
された領域に対応する部分を含む基板全面に塗布し、フ
ォトリソグラフィー法にて、複数色の色素層の形成工程
の前または、各形成工程の間に、少なくとも複数色の色
素層の形成される領域に対応する部分を除いた部分に積
層されるようにパターニングし、オーブンやホットプレ
ートで150〜300℃で加熱熱硬化させて、保護膜を
形成してもよい。
への接着、色素層間の膜厚段差を低減する(平坦性を高
める)ため、または所望の場所だけにミセル電解法で色
素膜を製膜するために、積層形成してもよい。保護膜と
しては、透明光硬化性レジスト硬化物及び透明熱硬化性
樹脂硬化物を挙げることができる。 透明光硬化性レジスト硬化物(前述の材料と同様のも
のを用いることができる) 透明光硬化性レジストをロールコート、スピンコート、
またはオフセット印刷等で少なくとも複数色の色素層の
形成された領域(表示部全面)に積層塗布し、オーブン
やホットプレートで150〜300℃で加熱硬化させて
保護膜を形成する。また、ロールコート、スピンコー
ト、またはオフセット印刷などで複数色の色素層の形成
された領域に対応する部分を含む基板全面に塗布し、フ
ォトリソグラフィー法にて、複数色の色素層の形成工程
の前または、各形成工程の間に、少なくとも複数色の色
素層の形成される領域に対応する部分を除いた部分に積
層されるようにパターニングし、オーブンやホットプレ
ートで150〜300℃で加熱熱硬化させて、保護膜を
形成してもよい。
【0055】透明熱硬化性樹脂硬化物 前述の材料と同様のものを用いることができる。ロール
コート、スピンコート、またはオフセット印刷などで、
少なくとも複数色の色素層の形成される領域に対応する
部分に、積層塗布し、オーブンやホットプレートで15
0〜300℃で加熱硬化させて、保護膜を形成する。ま
た、ロールコートまたはオフセット印刷などで、複数色
の色素層の形成工程の前または、各形成工程の間に、少
なくとも複数色の色素層の形成される領域に対応する部
分を除いた部分に積層塗布し、オーブンやホットプレー
トで150〜300℃で加熱硬化させて、絶縁膜として
形成してもよい。なお、ミセル分散液に分散した光硬化
性レジストまたは熱硬化性樹脂をミセル電解法で製膜す
ることによって、または特開平4−104102号記載
の光硬化性電着ポリマーを用いた電着法によって、保護
膜を少なくとも色素膜上(絶縁されていない色素膜)に
積層することができる。
コート、スピンコート、またはオフセット印刷などで、
少なくとも複数色の色素層の形成される領域に対応する
部分に、積層塗布し、オーブンやホットプレートで15
0〜300℃で加熱硬化させて、保護膜を形成する。ま
た、ロールコートまたはオフセット印刷などで、複数色
の色素層の形成工程の前または、各形成工程の間に、少
なくとも複数色の色素層の形成される領域に対応する部
分を除いた部分に積層塗布し、オーブンやホットプレー
トで150〜300℃で加熱硬化させて、絶縁膜として
形成してもよい。なお、ミセル分散液に分散した光硬化
性レジストまたは熱硬化性樹脂をミセル電解法で製膜す
ることによって、または特開平4−104102号記載
の光硬化性電着ポリマーを用いた電着法によって、保護
膜を少なくとも色素膜上(絶縁されていない色素膜)に
積層することができる。
【0056】(10)液晶駆動用透明導電性薄膜(電
極) 上記透明導電性薄膜と同様の材料及び形成方法を用いる
ことができる。
極) 上記透明導電性薄膜と同様の材料及び形成方法を用いる
ことができる。
【0057】
【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。 [製造例1] 透明導電性薄膜成膜基板の作製 鏡面研磨した300mm角の白板ガラス基板(コーニン
グ社製、7059)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薄膜
を約1300Åで蒸着を行った。この場合、基板温度を
250℃、ITO膜の表面抵抗を20Ω/□に調整し
た。次に、透明導電性薄膜(ITO)成膜基板上全面
に、さらに金属(Cr)薄膜をスッパッタリング装置
(アルバック社製:SDP−550VT)を用いて、約
1200Å蒸着した。このとき、基板温度を250℃に
調整した。
に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。 [製造例1] 透明導電性薄膜成膜基板の作製 鏡面研磨した300mm角の白板ガラス基板(コーニン
グ社製、7059)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薄膜
を約1300Åで蒸着を行った。この場合、基板温度を
250℃、ITO膜の表面抵抗を20Ω/□に調整し
た。次に、透明導電性薄膜(ITO)成膜基板上全面
に、さらに金属(Cr)薄膜をスッパッタリング装置
(アルバック社製:SDP−550VT)を用いて、約
1200Å蒸着した。このとき、基板温度を250℃に
調整した。
【0058】ミセル分散液の調製 純水1リットル中において、顔料としてジアントラキノ
ニルレッド(チバガイギー社製)を用い、顔料濃度1
1.31g/リットル、フェロセン誘導体ミセル化剤と
してFPEG(11ーフェロセニルウンデシルポリオキ
シエチレンエーテル)を用いて、2.75ミリモル/リ
ットル、支持塩として臭化リチウムを用いて0.1モル
/リットルの濃度で混合した。また、顔料としてジスア
ゾイエロー(大日本インキ化学工業製)を用い、顔料濃
度12.45g/リットル、FPEGを2.00ミリモ
ル/リットル、臭化リチウムを0.1モル/リットルの
濃度で混合し、それぞれの混合液を超音波ホモジナイザ
ーで30分間分散させた後、前者と後者の重量比9:1
の割合でそれぞれの顔料の分散液を混合し、さらに、こ
の混合液を超音波ホモジナイザーで30分間分散させ、
Rの混合ミセル分散液を調製した。また、純水1リット
ル中において、顔料としてハロゲン化銅フタロシアニン
(BASF社製)を用い、顔料濃度14.85g/リッ
トル、前記FPEGを用いて、3.00ミリモル/リッ
トル、支持塩として臭化リチウムを用いて0.1モル/
リットルの濃度で混合した。また、顔料としてジスアゾ
イエロー(大日本インキ化学工業社製)を用い、顔料濃
度12.45g/リットル、FPEGを2.00ミリモ
ル/リットル、臭化リチウムを0.1モル/リットルの
濃度で混合した。そして、それぞれの混合液を超音波ホ
モジナイザーで30分間分散させた後、前者と後者の重
量比6:4の割合でそれぞれの顔料の分散液を混合し、
さらに、この混合液を超音波ホモジナイザーで30分間
分散させ、Gの混合ミセル分散液を調製した。さらに、
純水1リットル中において、顔料として銅フタロシアニ
ン(BASF社製)を用い、顔料濃度6.90g/リッ
トル、FPEGを用いて、1.25ミリモル/リットル
の濃度と、支持塩として臭化リチウムを用い、0.1モ
ル/リットルの濃度で混合した。また、顔料としてジオ
キサジンバイオレット(三陽色素社製)を用い、顔料濃
度4.88g/リットル、FPEGを3.00ミリモル
/リットル、臭化リチウムを0.1モル/リットルの濃
度で混合した。そして、それぞれの混合液を超音波ホモ
ジナイザーで30分間分散させた後に、前者と後者の重
量比7:3の割合でそれぞれの顔料の分散液を混合し、
さらに、この混合液を超音波ホモジナイザーで30分間
分散させ、Bの混合ミセル分散液を調製した。さらに、
純水1リットル中において、光硬化性レジストとしてア
クリル酸系レジストCT(富士ハントエレクトロニクス
テクノロジー社製)を用いて、レジスト固形分濃度1
0.00g/リットル、前記FPEGを用いて、1.5
0ミリモル/リットル、支持塩として臭化リチウムを用
いて0.1モル/リットルの濃度で混合し、超音波ホモ
ジナイザーで30分分散させたのち、光硬化性レジスト
のミセル分散液を調製した。
ニルレッド(チバガイギー社製)を用い、顔料濃度1
1.31g/リットル、フェロセン誘導体ミセル化剤と
してFPEG(11ーフェロセニルウンデシルポリオキ
シエチレンエーテル)を用いて、2.75ミリモル/リ
ットル、支持塩として臭化リチウムを用いて0.1モル
/リットルの濃度で混合した。また、顔料としてジスア
ゾイエロー(大日本インキ化学工業製)を用い、顔料濃
度12.45g/リットル、FPEGを2.00ミリモ
ル/リットル、臭化リチウムを0.1モル/リットルの
濃度で混合し、それぞれの混合液を超音波ホモジナイザ
ーで30分間分散させた後、前者と後者の重量比9:1
の割合でそれぞれの顔料の分散液を混合し、さらに、こ
の混合液を超音波ホモジナイザーで30分間分散させ、
Rの混合ミセル分散液を調製した。また、純水1リット
ル中において、顔料としてハロゲン化銅フタロシアニン
(BASF社製)を用い、顔料濃度14.85g/リッ
トル、前記FPEGを用いて、3.00ミリモル/リッ
トル、支持塩として臭化リチウムを用いて0.1モル/
リットルの濃度で混合した。また、顔料としてジスアゾ
イエロー(大日本インキ化学工業社製)を用い、顔料濃
度12.45g/リットル、FPEGを2.00ミリモ
ル/リットル、臭化リチウムを0.1モル/リットルの
濃度で混合した。そして、それぞれの混合液を超音波ホ
モジナイザーで30分間分散させた後、前者と後者の重
量比6:4の割合でそれぞれの顔料の分散液を混合し、
さらに、この混合液を超音波ホモジナイザーで30分間
分散させ、Gの混合ミセル分散液を調製した。さらに、
純水1リットル中において、顔料として銅フタロシアニ
ン(BASF社製)を用い、顔料濃度6.90g/リッ
トル、FPEGを用いて、1.25ミリモル/リットル
の濃度と、支持塩として臭化リチウムを用い、0.1モ
ル/リットルの濃度で混合した。また、顔料としてジオ
キサジンバイオレット(三陽色素社製)を用い、顔料濃
度4.88g/リットル、FPEGを3.00ミリモル
/リットル、臭化リチウムを0.1モル/リットルの濃
度で混合した。そして、それぞれの混合液を超音波ホモ
ジナイザーで30分間分散させた後に、前者と後者の重
量比7:3の割合でそれぞれの顔料の分散液を混合し、
さらに、この混合液を超音波ホモジナイザーで30分間
分散させ、Bの混合ミセル分散液を調製した。さらに、
純水1リットル中において、光硬化性レジストとしてア
クリル酸系レジストCT(富士ハントエレクトロニクス
テクノロジー社製)を用いて、レジスト固形分濃度1
0.00g/リットル、前記FPEGを用いて、1.5
0ミリモル/リットル、支持塩として臭化リチウムを用
いて0.1モル/リットルの濃度で混合し、超音波ホモ
ジナイザーで30分分散させたのち、光硬化性レジスト
のミセル分散液を調製した。
【0059】[実施例1]製造例1において作製した基
板上に、光硬化性レジスト(V259PA:新日鉄化学
社製)をスピンコーターで1500rpmでコートし、
80℃のオーブンで15分間プリベークし、ダイアゴー
ナル色素パターン対応のカラーフィルタの表示部外基板
周辺部を含んだ形状のブラックマトリックス形成用のマ
スク(図24)を介して、プロキシミティー方式(プロ
キシミティーギャップ60μm)方式の露光機で300
mJ/cm2i線で露光した。次に室温の有機アルカリ
系水溶液の現像液(0.5%TMAH水溶液:富士ハン
トエレクトロニクステクノロジー社製FHD−5純水希
釈品)で2分間スピン現像して、純水シャワー洗浄し、
さらに200℃のオーブンで60分間熱処理(ポストベ
ーク)して、レジストパターンを形成した。次に、硝酸
第二セリウムアンモニウム165gと過塩素酸42ml
と純水で1リットルのCrエッチャントを調製し、レジ
ストパターンを形成した基板を室温で2分間浸漬し、純
水シャワーで洗浄してレジストパターンのない部分のC
r薄膜をエッチングした後、エアブローにて乾燥して、
金属薄膜(Cr)のブラックマトリックスを形成した。
先の製造例1で作製した基板を、製造例1で調製した前
記Rのミセル分散液に挿入し、透明導電性薄膜の電極端
子部とポテンショスタットの陽極を接続した。この接続
後に0.4V,18分間の定電位電解を行った。さら
に、透明導電性薄膜上にRの色素膜を形成し、純水で洗
浄した後にエアブローで水を切り、50℃オーブンで乾
燥した。次に透明光硬化性レジストとして、CT(富士
ハントエレクトロニクステクノロジー社製)を1500
rpmでスピンコートし、80℃のホットプレートで5
分プリベークした。次に、R色素層形成用のマスク(ダ
イアゴーナル用:図25を介して、プロキシミティー方
式の露光機(プロキシミティーギャップ60μm)で1
00mJ/cm2でi線露光後、室温有機アルカリ系水
溶液の現像液(0.5%TMAH水溶液:富士ハントエ
レクトロニクステクノロジー社製FHD−5純水希釈
品)を1分間噴霧し、アクリル製の毛ブラシにてスクラ
ブを行い、さらに純水で洗浄して、未露光部の色素膜と
光硬化性レジストをエッチングした。最後に200℃の
オーブンに基板を挿入して、露光部の光硬化性レジスト
を完全に熱硬化させ、R色素層を得た。次いで、製造例
1で調製した前記Bのミセル分散液に挿入し、透明導電
性薄膜とポテンションスタットの陽極を接続して、0.
5V、5分間の定電位電解を行い、R色素層形成部分以
外の透明導電性薄膜上にBの色素膜を形成し、純水で洗
浄したのちエアブローにより水を切り、100℃オーブ
ンで乾燥した。透明光硬化性レジストとして、CT(富
士ハントエレクトロニクステクノロジー社製)を100
0rpmでスピンコートし、80℃のホットプレートで
5分プリベークした。次に、B色素層形成用のマスク
(ダイアゴーナル用:図26)を介して、プロキシミテ
ィー方式の露光機(プロキシミティーギャップ60μ
m)で100mJ/cm2でi線露光後、室温の有機ア
ルカリ系水溶液の現像液(0.5%TMAH水溶液:富
士ハントエレクトロニクステクノロジー社製FHD−5
純水希釈品)を1分間噴霧し、アクリル製の毛ブラシに
てスクラブを行い、さらに純水で洗浄して、未露光部の
色素膜と光硬化性レジストをエッチングした。最後に2
00℃のオーブンに基板を挿入して、露光部の光硬化性
レジストを完全に熱硬化させ、B色素層を得た。次い
で、製造例1で調製した前記Gのミセル分散液に挿入
し、透明導電性薄膜とポテンションスタットの陽極を接
続して、0.8V、7分間の定電位電解を行い、R,B
色素層形成部分以外の透明導電性薄膜上にGの色素膜を
形成し、純水で洗浄したのちエアブローにより水を切
り、100℃オーブンで乾燥して、G色素層を得た。次
に、この基板上に保護膜として透明な熱硬化性樹脂オプ
トマーSS7265(日本合成ゴム社製)を900rp
mでスピンコートし、220℃のオーブンで完全に熱硬
化させた。最後に、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1
200Åで保護膜上にスパッタリングして液晶駆動用の
透明導電性薄膜(電極)を形成した。この場合、基板温
度を200℃、ITO膜の表面抵抗を20Ω/□に調整
した。以上のようにして、図1,2に示す工程4に係る
カラーフィルタを製造した。
板上に、光硬化性レジスト(V259PA:新日鉄化学
社製)をスピンコーターで1500rpmでコートし、
80℃のオーブンで15分間プリベークし、ダイアゴー
ナル色素パターン対応のカラーフィルタの表示部外基板
周辺部を含んだ形状のブラックマトリックス形成用のマ
スク(図24)を介して、プロキシミティー方式(プロ
キシミティーギャップ60μm)方式の露光機で300
mJ/cm2i線で露光した。次に室温の有機アルカリ
系水溶液の現像液(0.5%TMAH水溶液:富士ハン
トエレクトロニクステクノロジー社製FHD−5純水希
釈品)で2分間スピン現像して、純水シャワー洗浄し、
さらに200℃のオーブンで60分間熱処理(ポストベ
ーク)して、レジストパターンを形成した。次に、硝酸
第二セリウムアンモニウム165gと過塩素酸42ml
と純水で1リットルのCrエッチャントを調製し、レジ
ストパターンを形成した基板を室温で2分間浸漬し、純
水シャワーで洗浄してレジストパターンのない部分のC
r薄膜をエッチングした後、エアブローにて乾燥して、
金属薄膜(Cr)のブラックマトリックスを形成した。
先の製造例1で作製した基板を、製造例1で調製した前
記Rのミセル分散液に挿入し、透明導電性薄膜の電極端
子部とポテンショスタットの陽極を接続した。この接続
後に0.4V,18分間の定電位電解を行った。さら
に、透明導電性薄膜上にRの色素膜を形成し、純水で洗
浄した後にエアブローで水を切り、50℃オーブンで乾
燥した。次に透明光硬化性レジストとして、CT(富士
ハントエレクトロニクステクノロジー社製)を1500
rpmでスピンコートし、80℃のホットプレートで5
分プリベークした。次に、R色素層形成用のマスク(ダ
イアゴーナル用:図25を介して、プロキシミティー方
式の露光機(プロキシミティーギャップ60μm)で1
00mJ/cm2でi線露光後、室温有機アルカリ系水
溶液の現像液(0.5%TMAH水溶液:富士ハントエ
レクトロニクステクノロジー社製FHD−5純水希釈
品)を1分間噴霧し、アクリル製の毛ブラシにてスクラ
ブを行い、さらに純水で洗浄して、未露光部の色素膜と
光硬化性レジストをエッチングした。最後に200℃の
オーブンに基板を挿入して、露光部の光硬化性レジスト
を完全に熱硬化させ、R色素層を得た。次いで、製造例
1で調製した前記Bのミセル分散液に挿入し、透明導電
性薄膜とポテンションスタットの陽極を接続して、0.
5V、5分間の定電位電解を行い、R色素層形成部分以
外の透明導電性薄膜上にBの色素膜を形成し、純水で洗
浄したのちエアブローにより水を切り、100℃オーブ
ンで乾燥した。透明光硬化性レジストとして、CT(富
士ハントエレクトロニクステクノロジー社製)を100
0rpmでスピンコートし、80℃のホットプレートで
5分プリベークした。次に、B色素層形成用のマスク
(ダイアゴーナル用:図26)を介して、プロキシミテ
ィー方式の露光機(プロキシミティーギャップ60μ
m)で100mJ/cm2でi線露光後、室温の有機ア
ルカリ系水溶液の現像液(0.5%TMAH水溶液:富
士ハントエレクトロニクステクノロジー社製FHD−5
純水希釈品)を1分間噴霧し、アクリル製の毛ブラシに
てスクラブを行い、さらに純水で洗浄して、未露光部の
色素膜と光硬化性レジストをエッチングした。最後に2
00℃のオーブンに基板を挿入して、露光部の光硬化性
レジストを完全に熱硬化させ、B色素層を得た。次い
で、製造例1で調製した前記Gのミセル分散液に挿入
し、透明導電性薄膜とポテンションスタットの陽極を接
続して、0.8V、7分間の定電位電解を行い、R,B
色素層形成部分以外の透明導電性薄膜上にGの色素膜を
形成し、純水で洗浄したのちエアブローにより水を切
り、100℃オーブンで乾燥して、G色素層を得た。次
に、この基板上に保護膜として透明な熱硬化性樹脂オプ
トマーSS7265(日本合成ゴム社製)を900rp
mでスピンコートし、220℃のオーブンで完全に熱硬
化させた。最後に、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1
200Åで保護膜上にスパッタリングして液晶駆動用の
透明導電性薄膜(電極)を形成した。この場合、基板温
度を200℃、ITO膜の表面抵抗を20Ω/□に調整
した。以上のようにして、図1,2に示す工程4に係る
カラーフィルタを製造した。
【0060】[実施例2]製造例1において作製した透
明導電性薄膜(ITO)成膜基板上に、金属(Cr)薄
膜の代わりに金属酸化物(Cr2O3)薄膜をスパッタリ
ング装置(アルバック社製:SDP−550VT)を用
いて、約1200Å蒸着した。このとき、基板温度を2
50℃に調製した。次に、蒸着したCr2O3薄膜上に、
光可溶化型レジスト(HPR204:富士ハントエレク
トロニクステクノロジー社製)をスピンコーターで75
0rpmでコートし、80℃のホットプレートで5分間
プリベークし、トライアングル色素パターン対応のブラ
ックマトリックス形成用のマスク(図27)を介して、
プロキシミティー方式(プロキシミティーギャップ60
μm)の露光機で100mJ/cm2i線で露光した。
次に室温の有機アルカリ系水溶液の現像液(2.38%
TMAH水溶液:富士ハントエレクトロニクステクノロ
ジー社製FHD−5)で2分間スピン現像して、純水シ
ャワー洗浄し、エアブローで乾燥させた。さらに130
℃のオーブンで30分間熱処理(ポストべーク)して、
レジストパターンを形成した。次に、硝酸第二セリウム
アンモニウム165gと過塩素酸42mlと純水で1リ
ットルのCrエッチャントを調製し、レジストパターン
を形成した基板を室温で2分間浸漬し、純水シャワーで
洗浄してレジストパターンのない部分のCr薄膜をエッ
チングした後、室温のレジスト剥離剤(N303:長瀬
産業社製)に3分間浸漬し、純水シャワーにてリンスし
て、エアブローにて乾燥し、金属酸化物薄膜(Cr
2O3)のブラックマトリックスを形成した。次に、製造
例1で調製した前記Rのミセル分散液に挿入し、透明導
電性薄膜とポテンションスタットの陽極を接続して、
0.4V、18分間の定電位電解を行い、透明導電性薄
膜上にRの色素膜を形成し、純水で、洗浄したのちエア
ブローにより水を切り、100℃オーブンで乾燥した。
次に、透明光硬化性レジストとしてJNPC06(日本
合成ゴム社製)を1500rpmでスピンコートし、8
0℃のホットプレートで5分プリベークした。次に、R
色素層形成用のマスク(トライアングル用:図28)を
介して、プロキシミティー方式の露光機(プロキシミテ
ィーギャップ60μm)で300mJ/cm2でi線露
光後、室温有機アルカリ系水溶液の現像液(0.5%T
MAH水溶液:富士ハントエレクトロニクステクノロジ
ー社製FHD−5純水希釈品)を1分間噴霧し、アクリ
ル製の毛ブラシにてスクラブを行い、さらに純水で洗浄
して、未露光部の色素膜と光硬化性レジストをエッチン
グした。最後に200℃のオーブンに30分間基板を挿
入して、露光部の光硬化性レジストを完全に熱硬化さ
せ、R色素層を得た。次いで、製造例1で調製したBの
前記ミセル分散液に挿入し、透明導電性薄膜とポテンシ
ョンスタットの陽極を接続して、0.5V、5分間の定
電位電解を行い、R色素層形成領域に対応する部分以外
の透明導電性薄膜上にBの色素膜を形成し、純水で洗浄
したのちエアブローにより水を切り、100℃オーブン
で10分間乾燥した。次に、透明光硬化性レジストとし
てJNPC06(日本合成ゴム社製)を1000rpm
でスピンコートし、80℃のホットプレートで5分プリ
ベークした。次に、B色素層形成用のマスク(トライア
ングル用:(図30)を介して、プロキシミティー方式
の露光機(プロキシミティーギャップ60μm)で30
0mJ/cm2でi線露光後、室温有機アルカリ系水溶
液の現像液(0.5%TMAH水溶液:富士ハントエレ
クトロニクステクノロジー社製FHD−5純水希釈品)
を1分間噴霧し、アクリル製の毛ブラシにてスクラブを
行い、さらに純水で洗浄して、未露光部の色素膜と光硬
化性レジストをエッチングした。最後に200℃のオー
ブンに30分間基板を挿入して、露光部の光硬化性レジ
ストを完全に熱硬化させ、B色素層を得た。次いで、製
造例1で調製したGの前記ミセル分散液に挿入し、透明
導電性薄膜とポテンションスタットの陽極を接続して、
0.8V、7分間の定電位電解を行い、R,B色素層形
成領域に対応する部分以外の透明導電性薄膜上にGの色
素膜を形成し、純水で洗浄したのちエアブローにより水
を切り、100℃オーブンで10分間乾燥した。次に透
明光硬化性レジストとしてJNPC06(日本合成ゴム
社製)を1500rpmでスピンコートし、80℃のホ
ットプレートで5分プリベークした。次に、G色素層形
成用のマスク(トライアングル用:図29)を介して、
プロキシミティー方式の露光機(プロキシミティーギャ
ップ60μm)で300mJ/cm2でi線露光後、室
温有機アルカリ系水溶液の現像液(0.5%TMAH水
溶液:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製F
HD−5純水希釈品)を1分間噴霧し、アクリル製の毛
ブラシにてスクラブを行い、さらに純水で洗浄して、未
露光部の色素膜と光硬化性レジストをエッチングした。
最後に200℃のオーブンに30分間基板を挿入して、
露光部の光硬化性レジストを完全に熱硬化させ、G色素
層を得た。次に、この基板上に保護膜として透明な熱硬
化性樹脂剤LC2001(三洋化成工業社製)を900
rpmでスピンコートし、220℃のオーブンに30分
間入れ完全に熱硬化させた。最後に、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1200Å、保護膜上にスパッタリング
して液晶駆動用の透明導電性薄膜(電極)を形成した。
このとき、基板温度を200℃、ITO膜の表面抵抗を
20Ω/□に調整した。以上のようにして、図3,4に
示す工程5のカラーフィルタを製造した。
明導電性薄膜(ITO)成膜基板上に、金属(Cr)薄
膜の代わりに金属酸化物(Cr2O3)薄膜をスパッタリ
ング装置(アルバック社製:SDP−550VT)を用
いて、約1200Å蒸着した。このとき、基板温度を2
50℃に調製した。次に、蒸着したCr2O3薄膜上に、
光可溶化型レジスト(HPR204:富士ハントエレク
トロニクステクノロジー社製)をスピンコーターで75
0rpmでコートし、80℃のホットプレートで5分間
プリベークし、トライアングル色素パターン対応のブラ
ックマトリックス形成用のマスク(図27)を介して、
プロキシミティー方式(プロキシミティーギャップ60
μm)の露光機で100mJ/cm2i線で露光した。
次に室温の有機アルカリ系水溶液の現像液(2.38%
TMAH水溶液:富士ハントエレクトロニクステクノロ
ジー社製FHD−5)で2分間スピン現像して、純水シ
ャワー洗浄し、エアブローで乾燥させた。さらに130
℃のオーブンで30分間熱処理(ポストべーク)して、
レジストパターンを形成した。次に、硝酸第二セリウム
アンモニウム165gと過塩素酸42mlと純水で1リ
ットルのCrエッチャントを調製し、レジストパターン
を形成した基板を室温で2分間浸漬し、純水シャワーで
洗浄してレジストパターンのない部分のCr薄膜をエッ
チングした後、室温のレジスト剥離剤(N303:長瀬
産業社製)に3分間浸漬し、純水シャワーにてリンスし
て、エアブローにて乾燥し、金属酸化物薄膜(Cr
2O3)のブラックマトリックスを形成した。次に、製造
例1で調製した前記Rのミセル分散液に挿入し、透明導
電性薄膜とポテンションスタットの陽極を接続して、
0.4V、18分間の定電位電解を行い、透明導電性薄
膜上にRの色素膜を形成し、純水で、洗浄したのちエア
ブローにより水を切り、100℃オーブンで乾燥した。
次に、透明光硬化性レジストとしてJNPC06(日本
合成ゴム社製)を1500rpmでスピンコートし、8
0℃のホットプレートで5分プリベークした。次に、R
色素層形成用のマスク(トライアングル用:図28)を
介して、プロキシミティー方式の露光機(プロキシミテ
ィーギャップ60μm)で300mJ/cm2でi線露
光後、室温有機アルカリ系水溶液の現像液(0.5%T
MAH水溶液:富士ハントエレクトロニクステクノロジ
ー社製FHD−5純水希釈品)を1分間噴霧し、アクリ
ル製の毛ブラシにてスクラブを行い、さらに純水で洗浄
して、未露光部の色素膜と光硬化性レジストをエッチン
グした。最後に200℃のオーブンに30分間基板を挿
入して、露光部の光硬化性レジストを完全に熱硬化さ
せ、R色素層を得た。次いで、製造例1で調製したBの
前記ミセル分散液に挿入し、透明導電性薄膜とポテンシ
ョンスタットの陽極を接続して、0.5V、5分間の定
電位電解を行い、R色素層形成領域に対応する部分以外
の透明導電性薄膜上にBの色素膜を形成し、純水で洗浄
したのちエアブローにより水を切り、100℃オーブン
で10分間乾燥した。次に、透明光硬化性レジストとし
てJNPC06(日本合成ゴム社製)を1000rpm
でスピンコートし、80℃のホットプレートで5分プリ
ベークした。次に、B色素層形成用のマスク(トライア
ングル用:(図30)を介して、プロキシミティー方式
の露光機(プロキシミティーギャップ60μm)で30
0mJ/cm2でi線露光後、室温有機アルカリ系水溶
液の現像液(0.5%TMAH水溶液:富士ハントエレ
クトロニクステクノロジー社製FHD−5純水希釈品)
を1分間噴霧し、アクリル製の毛ブラシにてスクラブを
行い、さらに純水で洗浄して、未露光部の色素膜と光硬
化性レジストをエッチングした。最後に200℃のオー
ブンに30分間基板を挿入して、露光部の光硬化性レジ
ストを完全に熱硬化させ、B色素層を得た。次いで、製
造例1で調製したGの前記ミセル分散液に挿入し、透明
導電性薄膜とポテンションスタットの陽極を接続して、
0.8V、7分間の定電位電解を行い、R,B色素層形
成領域に対応する部分以外の透明導電性薄膜上にGの色
素膜を形成し、純水で洗浄したのちエアブローにより水
を切り、100℃オーブンで10分間乾燥した。次に透
明光硬化性レジストとしてJNPC06(日本合成ゴム
社製)を1500rpmでスピンコートし、80℃のホ
ットプレートで5分プリベークした。次に、G色素層形
成用のマスク(トライアングル用:図29)を介して、
プロキシミティー方式の露光機(プロキシミティーギャ
ップ60μm)で300mJ/cm2でi線露光後、室
温有機アルカリ系水溶液の現像液(0.5%TMAH水
溶液:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製F
HD−5純水希釈品)を1分間噴霧し、アクリル製の毛
ブラシにてスクラブを行い、さらに純水で洗浄して、未
露光部の色素膜と光硬化性レジストをエッチングした。
最後に200℃のオーブンに30分間基板を挿入して、
露光部の光硬化性レジストを完全に熱硬化させ、G色素
層を得た。次に、この基板上に保護膜として透明な熱硬
化性樹脂剤LC2001(三洋化成工業社製)を900
rpmでスピンコートし、220℃のオーブンに30分
間入れ完全に熱硬化させた。最後に、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1200Å、保護膜上にスパッタリング
して液晶駆動用の透明導電性薄膜(電極)を形成した。
このとき、基板温度を200℃、ITO膜の表面抵抗を
20Ω/□に調整した。以上のようにして、図3,4に
示す工程5のカラーフィルタを製造した。
【0061】[実施例3]実施例2において、R,Bの
色素層を形成した基板上に、製造例1で作製した基板
を、製造例1で調製したGのミセル分散液に挿入し、透
明導電性薄膜の電極端子部とポテンショスタットの陽極
を接続して、0.8V,7分間の定電位電解を行った。
R,B色素層形成領域に対応する部分以外の透明導電性
薄膜上にGの色素膜を形成し、純水で洗浄した後にエア
ブローによって水を切り、100℃オーブンで10分間
乾燥した。次に、透明光硬化性レジスト(JNPC0
6:日本合成ゴム社製)を1500rpmでスピンコー
トし、80℃のホットプレートで5分間熱処理(プリベ
ーク)した。次に、R,Bの色素層の領域も含むG色素
形成用のマスク(図31:R,B,G色素層の全領域を
露光できるマスクすなわちカラーフィルタの表示部を露
光できるマスク)を介して、プロキシミティー方式の露
光機(プロキシミティーギャップ60μm)で300m
J/cm2、でi線露光後、室温の有機アルカリ系水溶
液の現像液(0.5%TMAH水溶液:富士ハントエレ
クトロニクステクノロジー社製FHD−5純水希釈品)
を1分間噴霧し、アクリル製の毛ブラシにてスクラブを
行い、さらに純水で洗浄して、未露光部の色素膜と光硬
化性レジストをエッチングした。最後に200℃のオー
ブンに30分間基板を挿入して、露光部の光硬化性レジ
ストを完全に熱硬化させ、G色素層を得、カラーフィル
タを作製した。最後に、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1200Å、保護膜上にスパッタリングして液晶駆動
用の透明導電性薄膜(電極)を形成した。このとき、基
板温度を200℃、ITO膜の表面抵抗を20Ω/□に
調整した。以上のようにして、図5,6に示す本発明に
係る工程5のカラーフィルタを製造した。
色素層を形成した基板上に、製造例1で作製した基板
を、製造例1で調製したGのミセル分散液に挿入し、透
明導電性薄膜の電極端子部とポテンショスタットの陽極
を接続して、0.8V,7分間の定電位電解を行った。
R,B色素層形成領域に対応する部分以外の透明導電性
薄膜上にGの色素膜を形成し、純水で洗浄した後にエア
ブローによって水を切り、100℃オーブンで10分間
乾燥した。次に、透明光硬化性レジスト(JNPC0
6:日本合成ゴム社製)を1500rpmでスピンコー
トし、80℃のホットプレートで5分間熱処理(プリベ
ーク)した。次に、R,Bの色素層の領域も含むG色素
形成用のマスク(図31:R,B,G色素層の全領域を
露光できるマスクすなわちカラーフィルタの表示部を露
光できるマスク)を介して、プロキシミティー方式の露
光機(プロキシミティーギャップ60μm)で300m
J/cm2、でi線露光後、室温の有機アルカリ系水溶
液の現像液(0.5%TMAH水溶液:富士ハントエレ
クトロニクステクノロジー社製FHD−5純水希釈品)
を1分間噴霧し、アクリル製の毛ブラシにてスクラブを
行い、さらに純水で洗浄して、未露光部の色素膜と光硬
化性レジストをエッチングした。最後に200℃のオー
ブンに30分間基板を挿入して、露光部の光硬化性レジ
ストを完全に熱硬化させ、G色素層を得、カラーフィル
タを作製した。最後に、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1200Å、保護膜上にスパッタリングして液晶駆動
用の透明導電性薄膜(電極)を形成した。このとき、基
板温度を200℃、ITO膜の表面抵抗を20Ω/□に
調整した。以上のようにして、図5,6に示す本発明に
係る工程5のカラーフィルタを製造した。
【0062】[実施例4]実施例2において、ブラック
マトリックスを形成した基板上に、絶縁膜として透明光
硬化性レジストCT(富士ハントエレクトロニクステク
ノロジー社製)を1500rpmでスピンコートし、8
0℃のホットプレートで5分間プリベークした。次い
で、電極取出部分および複数色の色素層の形成領域に対
応する部分以外の部分(カラーフィルタの表示部外)を
露光できるマスク(図32)を介して、100mJ/c
m2、でi線露光し、室温の有機アルカリ系水溶液の現
像液(0.5%TMAH水溶液:富士ハントエレクトロ
ニクステクノロジー社製FHD−5純水希釈品)を1分
間噴霧し、さらに純水で洗浄して、光硬化性レジストを
現像した。最後に200℃のオーブンに基板を30分間
挿入して、露光部の光硬化性レジストを完全に熱硬化さ
せ、絶縁膜を得た。次に、製造例1で調製した前記Rの
ミセル分散液に挿入し、透明導電性薄膜とポテンション
スタットの陽極を接続して、0.4V、10分間の定電
位電解を行い、透明導電性薄膜上にRの色素膜を形成
し、純水で洗浄したのちエアブローにより水を切り、1
00℃オーブンで10分間乾燥した。次に、透明光硬化
性レジストとしてJNPC06(日本合成ゴム社製)を
1500rpmでスピンコートし、80℃のホットプレ
ートで5分プリベークした。次に、R色素層形成用のマ
スク(トライアングル用:(図28)を介して、プロキ
シミティー方式の露光機(プロキシミティーギャップ6
0μm)で300mJ/cm2でi線露光後、室温の有
機アルカリ系水溶液の現像液(0.5%TMAH水溶
液:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製FH
D−5純水希釈品)を1分間噴霧し、アクリル製の毛ブ
ラシにてスクラブを行い、さらに純水で洗浄して、未露
光部の色素膜と光硬化性レジストをエッチングした。最
後に200℃のオーブンに30分間基板を挿入して、露
光部の光硬化性レジストを完全に熱硬化させ、R色素層
を得た。次いで、製造例1で調製した前記Bのミセル分
散液に挿入し、透明導電性薄膜とポテンションスタット
の陽極を接続して、0.5V、3分間の定電位電解を行
い、R色素層形成領域に対応する部分以外の透明導電性
薄膜上にBの色素膜を形成し、純水で洗浄したのちエア
ブローにより水を切り、100℃オーブンで10分間乾
燥した。次に、透明光硬化性レジストとしてJNPC0
6(日本合成ゴム社製)を1000rpmでスピンコー
トし、80℃のホットプレートで5分プリベークした。
次に、B色素層形成用のマスク(トライアングル用:
(図30)を介して、プロキシミティー方式の露光機
(プロキシミティーギャップ60μm)で300mJ/
cm2でi線露光後、室温有機アルカリ系水溶液の現像
液(0.5%TMAH水溶液:富士ハントエレクトロニ
クステクノロジー社製FHD−5純水希釈品)を1分間
噴霧し、アクリル製の毛ブラシにてスクラブを行い、さ
らに純水で洗浄して、未露光部の色素膜と光硬化性レジ
ストをエッチングした。最後に200℃のオーブンに3
0分間基板を挿入して、露光部の光硬化性レジストを完
全に熱硬化させ、B色素層を得た。次いで、製造例1で
調製したGの前記ミセル分散液に挿入し、透明導電性薄
膜とポテンションスタットの陽極を接続して、0.8
V、5分間の定電位電解を行い、R,B色素層形成部分
以外の透明導電性薄膜上にGの色素層(膜)を形成し、
純水で洗浄したのちエアブローにより水を切り、100
℃オーブンで10分間乾燥した。次に、この基板上に保
護膜として透明な熱硬化性樹脂剤JSS819(日本合
成ゴム社製)を900rpmでスピンコートし、220
℃のオーブンに60分間入れ完全に熱硬化させた。最後
に、スパッタリング装置(アルバック社製:SDP−5
50VT)を用いて、ITO薄膜を約1200Å、保護
膜上にスパッタリングして液晶駆動用の透明導電性薄膜
を形成した。このとき、基板温度を200℃、ITO膜
の表面抵抗を20Ω/□に調整した。以上のようにし
て、図7,8に示す工程5のカラーフィルタを製造し
た。
マトリックスを形成した基板上に、絶縁膜として透明光
硬化性レジストCT(富士ハントエレクトロニクステク
ノロジー社製)を1500rpmでスピンコートし、8
0℃のホットプレートで5分間プリベークした。次い
で、電極取出部分および複数色の色素層の形成領域に対
応する部分以外の部分(カラーフィルタの表示部外)を
露光できるマスク(図32)を介して、100mJ/c
m2、でi線露光し、室温の有機アルカリ系水溶液の現
像液(0.5%TMAH水溶液:富士ハントエレクトロ
ニクステクノロジー社製FHD−5純水希釈品)を1分
間噴霧し、さらに純水で洗浄して、光硬化性レジストを
現像した。最後に200℃のオーブンに基板を30分間
挿入して、露光部の光硬化性レジストを完全に熱硬化さ
せ、絶縁膜を得た。次に、製造例1で調製した前記Rの
ミセル分散液に挿入し、透明導電性薄膜とポテンション
スタットの陽極を接続して、0.4V、10分間の定電
位電解を行い、透明導電性薄膜上にRの色素膜を形成
し、純水で洗浄したのちエアブローにより水を切り、1
00℃オーブンで10分間乾燥した。次に、透明光硬化
性レジストとしてJNPC06(日本合成ゴム社製)を
1500rpmでスピンコートし、80℃のホットプレ
ートで5分プリベークした。次に、R色素層形成用のマ
スク(トライアングル用:(図28)を介して、プロキ
シミティー方式の露光機(プロキシミティーギャップ6
0μm)で300mJ/cm2でi線露光後、室温の有
機アルカリ系水溶液の現像液(0.5%TMAH水溶
液:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製FH
D−5純水希釈品)を1分間噴霧し、アクリル製の毛ブ
ラシにてスクラブを行い、さらに純水で洗浄して、未露
光部の色素膜と光硬化性レジストをエッチングした。最
後に200℃のオーブンに30分間基板を挿入して、露
光部の光硬化性レジストを完全に熱硬化させ、R色素層
を得た。次いで、製造例1で調製した前記Bのミセル分
散液に挿入し、透明導電性薄膜とポテンションスタット
の陽極を接続して、0.5V、3分間の定電位電解を行
い、R色素層形成領域に対応する部分以外の透明導電性
薄膜上にBの色素膜を形成し、純水で洗浄したのちエア
ブローにより水を切り、100℃オーブンで10分間乾
燥した。次に、透明光硬化性レジストとしてJNPC0
6(日本合成ゴム社製)を1000rpmでスピンコー
トし、80℃のホットプレートで5分プリベークした。
次に、B色素層形成用のマスク(トライアングル用:
(図30)を介して、プロキシミティー方式の露光機
(プロキシミティーギャップ60μm)で300mJ/
cm2でi線露光後、室温有機アルカリ系水溶液の現像
液(0.5%TMAH水溶液:富士ハントエレクトロニ
クステクノロジー社製FHD−5純水希釈品)を1分間
噴霧し、アクリル製の毛ブラシにてスクラブを行い、さ
らに純水で洗浄して、未露光部の色素膜と光硬化性レジ
ストをエッチングした。最後に200℃のオーブンに3
0分間基板を挿入して、露光部の光硬化性レジストを完
全に熱硬化させ、B色素層を得た。次いで、製造例1で
調製したGの前記ミセル分散液に挿入し、透明導電性薄
膜とポテンションスタットの陽極を接続して、0.8
V、5分間の定電位電解を行い、R,B色素層形成部分
以外の透明導電性薄膜上にGの色素層(膜)を形成し、
純水で洗浄したのちエアブローにより水を切り、100
℃オーブンで10分間乾燥した。次に、この基板上に保
護膜として透明な熱硬化性樹脂剤JSS819(日本合
成ゴム社製)を900rpmでスピンコートし、220
℃のオーブンに60分間入れ完全に熱硬化させた。最後
に、スパッタリング装置(アルバック社製:SDP−5
50VT)を用いて、ITO薄膜を約1200Å、保護
膜上にスパッタリングして液晶駆動用の透明導電性薄膜
を形成した。このとき、基板温度を200℃、ITO膜
の表面抵抗を20Ω/□に調整した。以上のようにし
て、図7,8に示す工程5のカラーフィルタを製造し
た。
【0063】[実施例5]実施例1において、ミセル電
解法で各R,B,Gの色素膜を製膜する毎に、120秒
のUV洗浄を行うこと以外は、同一の方法で図1,2に
示す工程4に係るカラーフィルタを製造した。
解法で各R,B,Gの色素膜を製膜する毎に、120秒
のUV洗浄を行うこと以外は、同一の方法で図1,2に
示す工程4に係るカラーフィルタを製造した。
【0064】[実施例6]実施例2において、透明光硬
化性レジストをスピンコートするかわりに、製造例1で
調製した光硬化性レジストのミセル分散液中に各R,
B,Gの色素膜を製膜した基板を挿入し、透明導電性薄
膜とポテンションスタットの陽極を接続して、0.5V
で10分間の定電位電解を行って、各R,B,G色素膜
上のそれぞれに光硬化性レジストの膜を積層した。次い
で、純水で洗浄したのち、エアブローで水を切り、10
0℃オーブンで10分間乾燥したこと以外は、実施例2
と同一の方法で図3,4に示す工程5に係るカラーフィ
ルタを製造した。
化性レジストをスピンコートするかわりに、製造例1で
調製した光硬化性レジストのミセル分散液中に各R,
B,Gの色素膜を製膜した基板を挿入し、透明導電性薄
膜とポテンションスタットの陽極を接続して、0.5V
で10分間の定電位電解を行って、各R,B,G色素膜
上のそれぞれに光硬化性レジストの膜を積層した。次い
で、純水で洗浄したのち、エアブローで水を切り、10
0℃オーブンで10分間乾燥したこと以外は、実施例2
と同一の方法で図3,4に示す工程5に係るカラーフィ
ルタを製造した。
【0065】[実施例7]実施例2において、透明光硬
化性レジストをスピンコートするかわりに、透明光硬化
性電着ポリマー(特開平4−104102号)を用い
て、この10%透明光硬化性電着ポリマー電着液に、各
R,B,Gの色素膜を製膜した基板を挿入し、透明導電
性薄膜とポテンションスタットの陽極を接続してR,
B,G上いずれも100Vで1分間の定電位電着を行っ
て、各R,B,G色素膜上に光硬化性電着ポリマーの膜
を積層した。次いで、純水で洗浄したのち、エアブロー
で水を切り、100℃オーブンで10分間乾燥したこと
以外は、実施例2と同一の方法で図3,4に示す工程5
に係るカラーフィルタを製造した。
化性レジストをスピンコートするかわりに、透明光硬化
性電着ポリマー(特開平4−104102号)を用い
て、この10%透明光硬化性電着ポリマー電着液に、各
R,B,Gの色素膜を製膜した基板を挿入し、透明導電
性薄膜とポテンションスタットの陽極を接続してR,
B,G上いずれも100Vで1分間の定電位電着を行っ
て、各R,B,G色素膜上に光硬化性電着ポリマーの膜
を積層した。次いで、純水で洗浄したのち、エアブロー
で水を切り、100℃オーブンで10分間乾燥したこと
以外は、実施例2と同一の方法で図3,4に示す工程5
に係るカラーフィルタを製造した。
【0066】[比較例1]ITO薄膜パターニング(色素層形成用電極形成) ITO膜として20Ω/ □の面抵抗を持つITO成膜ガ
ラス基板(青板ガラス、研磨、シリカディップ品:ジオ
マティック社製)に紫外線可溶化型のポジレジスト(F
H2030M:富士ハントエレクトロニクステクノロジ
ー社製) を1000rpmでスピンコートした。このス
ピンコート後、80℃で15分間熱処理(プリベーク)
を行った。その後、この基板をプロキシミティー露光機
にセットした。マスクは、ストライプのITOパターニ
ング用(図34)を用いた。プロキシミティギャップ7
0μmをとり、80mJ/cm2でi線露光した後、2
5℃の無機アルカリ系の現像液(LSI現像液:富士ハ
ントエレクトロニクステクノロジー社製)にて現像し
た。この現像後、純水にてリンスした後に180℃で3
0分間熱処理(ポストベーク)した。次に、エッチャン
トとして、1M FeCl3・6N HCl・O.1N
HNO3・O.1NCe (NO3)4の水溶液を準備
し、基板のITOをエッチングし、エッチングには約1
0分の時間を必要とした。エッチング後、純水でリンス
し、レジストを剥離剤(N−303:長瀬産業社製)に
て剥離した。このようにしてITOパターニングガラス
基板を得た。
ラス基板(青板ガラス、研磨、シリカディップ品:ジオ
マティック社製)に紫外線可溶化型のポジレジスト(F
H2030M:富士ハントエレクトロニクステクノロジ
ー社製) を1000rpmでスピンコートした。このス
ピンコート後、80℃で15分間熱処理(プリベーク)
を行った。その後、この基板をプロキシミティー露光機
にセットした。マスクは、ストライプのITOパターニ
ング用(図34)を用いた。プロキシミティギャップ7
0μmをとり、80mJ/cm2でi線露光した後、2
5℃の無機アルカリ系の現像液(LSI現像液:富士ハ
ントエレクトロニクステクノロジー社製)にて現像し
た。この現像後、純水にてリンスした後に180℃で3
0分間熱処理(ポストベーク)した。次に、エッチャン
トとして、1M FeCl3・6N HCl・O.1N
HNO3・O.1NCe (NO3)4の水溶液を準備
し、基板のITOをエッチングし、エッチングには約1
0分の時間を必要とした。エッチング後、純水でリンス
し、レジストを剥離剤(N−303:長瀬産業社製)に
て剥離した。このようにしてITOパターニングガラス
基板を得た。
【0067】ブラックマトリックスおよび電極取り出し
層作製工程 ブラックマトリックス形成レジスト(黒色色素含有レジ
スト)として富士ハントエレクトロニクステクノロジー
社製のカラーモザイクCKに同CR,CG,CBをそれ
ぞれ、3:1:1:1重量部混合したもの(特開平4−
013106号)を用いた。先に作製したITOパター
ニングガラス基板上にスピンコーターによって500r
pmで先のレジストを塗布し、80℃オーブンで15分
間熱処理(プリベーク)した。次に、酸素遮断膜のポリ
ビニルアルコール(PVA)水溶液(CP:富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社製)をレジストと同様
にして塗布した。そして、アライメント機能のあるプロ
キシミティー露光機で位置合わせ機で位置合わせしなが
ら、ブラックマトリックス及び電極取り出し層形成用デ
ザインのマスク(図35)を用いて80μmのプロキシ
ミティ露光(i線)した後、無機アルカリ現像液(0.
1N炭酸ナトリウム水溶液:富士ハントエレクトロニク
ステクノロジー社製、CD純水希釈品)で現像した。さ
らに、純水でリンスし、220℃のオーブンで30分間
熱処理(ポストベーク)した。
層作製工程 ブラックマトリックス形成レジスト(黒色色素含有レジ
スト)として富士ハントエレクトロニクステクノロジー
社製のカラーモザイクCKに同CR,CG,CBをそれ
ぞれ、3:1:1:1重量部混合したもの(特開平4−
013106号)を用いた。先に作製したITOパター
ニングガラス基板上にスピンコーターによって500r
pmで先のレジストを塗布し、80℃オーブンで15分
間熱処理(プリベーク)した。次に、酸素遮断膜のポリ
ビニルアルコール(PVA)水溶液(CP:富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社製)をレジストと同様
にして塗布した。そして、アライメント機能のあるプロ
キシミティー露光機で位置合わせ機で位置合わせしなが
ら、ブラックマトリックス及び電極取り出し層形成用デ
ザインのマスク(図35)を用いて80μmのプロキシ
ミティ露光(i線)した後、無機アルカリ現像液(0.
1N炭酸ナトリウム水溶液:富士ハントエレクトロニク
ステクノロジー社製、CD純水希釈品)で現像した。さ
らに、純水でリンスし、220℃のオーブンで30分間
熱処理(ポストベーク)した。
【0068】色素層製造工程 銀ペーストで各色ごとに導通を取ったブラックマトリッ
クス付きITOパターニング基板(図36)を製造例1
で説明したRのミセル溶液に挿入し、ストライプのR列
に通導した銀ペーストとポテンショスタットの陽極を接
続した。0.8V,15分間の定電位電解を行い、R色
素の薄膜を得た。その後、純水で洗浄後、オーブンにて
プリベーク(100℃×15分間)した。次に、この基
板をGのミセル溶液に挿入し、上記と同様に0.4V、
18分間の定電位電解を行い、R,Gの薄膜を得た。製
膜後、Rの製膜と同じ条件で後処理を行った。最後に、
この基板をBのミセル溶液挿入し、ストライプのB列に
導通をとった銀ペーストとポテンションスタットの陽極
を接続し、0.7V,10分間の定電位電解を行い、
R,G,Bの薄膜を得た。製膜後、Rの製膜と同じ条件
で後処理を行った。
クス付きITOパターニング基板(図36)を製造例1
で説明したRのミセル溶液に挿入し、ストライプのR列
に通導した銀ペーストとポテンショスタットの陽極を接
続した。0.8V,15分間の定電位電解を行い、R色
素の薄膜を得た。その後、純水で洗浄後、オーブンにて
プリベーク(100℃×15分間)した。次に、この基
板をGのミセル溶液に挿入し、上記と同様に0.4V、
18分間の定電位電解を行い、R,Gの薄膜を得た。製
膜後、Rの製膜と同じ条件で後処理を行った。最後に、
この基板をBのミセル溶液挿入し、ストライプのB列に
導通をとった銀ペーストとポテンションスタットの陽極
を接続し、0.7V,10分間の定電位電解を行い、
R,G,Bの薄膜を得た。製膜後、Rの製膜と同じ条件
で後処理を行った。
【0069】保護膜の形成 前記R,G,B色素層(膜)形成基板に保護膜としてO
S−808(長瀬産業社製)を800rpmでスピンコ
ートし、その後、240℃で1時間熱処理(ベーク)し
て硬化させ、保護膜を形成した。
S−808(長瀬産業社製)を800rpmでスピンコ
ートし、その後、240℃で1時間熱処理(ベーク)し
て硬化させ、保護膜を形成した。
【0070】基板カット及び面取り 保護膜を積層した基板を図13のA線で±0.3mm以
下の精度でスクライバーでカットし、切断面を面取り機
で面取り研磨した。
下の精度でスクライバーでカットし、切断面を面取り機
で面取り研磨した。
【0071】液晶駆動用ITO膜の形成 最後に、スパッタリング装置(アルバック社製:SDP
−550VT)を用い、ITO薄膜を約1200Åで保
護膜上にスパッタリングして液晶駆動用の透明導電性薄
膜(電極)を形成した。このとき、基板温度を200
℃、ITO膜の表面抵抗を20Ω/□に調整した。この
ようにして、図12,13に示す工程1に対応するカラ
ーフィルタを完成させた。
−550VT)を用い、ITO薄膜を約1200Åで保
護膜上にスパッタリングして液晶駆動用の透明導電性薄
膜(電極)を形成した。このとき、基板温度を200
℃、ITO膜の表面抵抗を20Ω/□に調整した。この
ようにして、図12,13に示す工程1に対応するカラ
ーフィルタを完成させた。
【0072】[比較例2]ブラックマトリックス形成 無アルカリガラス基板(NA45:ホヤ(HOYA) 社
製)に、Cr薄膜を約1300Åでスパッタした(アル
バック社製:SDP−550VT)。この上に紫外線可
溶化型のポジ型レジスト剤(HPR204:富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社製) を1000rpm
でスピンコートした。次に、100℃で5分間ホットプ
レートでプリベークを行った。その後、この基板をミラ
ープロジェクション方式の露光機にセットし、ダイアゴ
ーナル用のブラックマトリックスパターンのマスク(図
33)を介して80mJ/cm2でi線露光し、無機ア
ルカリ水溶液の現像液(2.38%TMAH水溶液富士
ハントエレクトロニクステクノロジー社製、FHD−
5) に浸漬して現像した。次に、純水でシャワーリンス
した後、150℃で30分間熱処理(ポストベーク)し
た。次にエッチャントとして室温の硝酸セリウムアンモ
ニウム165gと過塩素酸42mlと純水1リットルの
混合水溶液でCrを3分間浸漬エッチングした。このエ
ッチング後、純水でリンスし、有機アルカリ水溶液の剥
離剤(N−303:長瀬産業社製)でレジストを剥離し
た。そして、純水で十分に洗浄し、ブラックマトリック
スを得た。
製)に、Cr薄膜を約1300Åでスパッタした(アル
バック社製:SDP−550VT)。この上に紫外線可
溶化型のポジ型レジスト剤(HPR204:富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社製) を1000rpm
でスピンコートした。次に、100℃で5分間ホットプ
レートでプリベークを行った。その後、この基板をミラ
ープロジェクション方式の露光機にセットし、ダイアゴ
ーナル用のブラックマトリックスパターンのマスク(図
33)を介して80mJ/cm2でi線露光し、無機ア
ルカリ水溶液の現像液(2.38%TMAH水溶液富士
ハントエレクトロニクステクノロジー社製、FHD−
5) に浸漬して現像した。次に、純水でシャワーリンス
した後、150℃で30分間熱処理(ポストベーク)し
た。次にエッチャントとして室温の硝酸セリウムアンモ
ニウム165gと過塩素酸42mlと純水1リットルの
混合水溶液でCrを3分間浸漬エッチングした。このエ
ッチング後、純水でリンスし、有機アルカリ水溶液の剥
離剤(N−303:長瀬産業社製)でレジストを剥離し
た。そして、純水で十分に洗浄し、ブラックマトリック
スを得た。
【0073】絶縁膜・ITO薄膜パターン形成(色素層
形成用電極形成) 次に、このブラックマトリックス上に絶縁膜としてシリ
カ分散液(OCDTYPE−7;東京応化社製) を10
00rpmでスピンコートし、250℃で60分間ベー
クした後、さらに、アルバック社製のSDP−550V
Tに基板をセットし、基板の上からITOを約1300
Åでスパッタした。このときワークを200℃としてI
TO膜の表面抵抗を20Ω/□に調整した。次に、この
基板に紫外線可溶化型のポジレジスト(FH2030
M:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製) を
1000rpmでスピンコートし、80℃オーブンで1
5分間熱処理(プリベーク)を行った。次に、コンタク
ト露光機にてダイアゴーナルパターンのマスク(図3
7)を介して、アライメント露光(i線の露光エネルギ
ー60mJ/cm2)した後、無機アルカリ水溶液の現
像液(LSI現像液:富士ハントエレクトロニクステク
ノロジー社製) にてスピン現像した。この現像後、純水
シャワーにてリンスし、さらに、150℃で熱処理(ポ
ストベーク)した。次に、エッチャントとして37℃の
第二塩化鉄水溶液(ボウメ42)と塩酸の等量混合液で
基板のITOを3分間エッチングした。エッチング後、
純水でリンスし、レジストを有機アルカリ水溶液の剥離
剤(N−303:長瀬産業社製)で剥離した。さらに、
純水で洗浄してITO電極の隣接間の電気的リークがな
いことを確認し、ITOパターニングブラックマトリッ
クス付き基板を完成させた。
形成用電極形成) 次に、このブラックマトリックス上に絶縁膜としてシリ
カ分散液(OCDTYPE−7;東京応化社製) を10
00rpmでスピンコートし、250℃で60分間ベー
クした後、さらに、アルバック社製のSDP−550V
Tに基板をセットし、基板の上からITOを約1300
Åでスパッタした。このときワークを200℃としてI
TO膜の表面抵抗を20Ω/□に調整した。次に、この
基板に紫外線可溶化型のポジレジスト(FH2030
M:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製) を
1000rpmでスピンコートし、80℃オーブンで1
5分間熱処理(プリベーク)を行った。次に、コンタク
ト露光機にてダイアゴーナルパターンのマスク(図3
7)を介して、アライメント露光(i線の露光エネルギ
ー60mJ/cm2)した後、無機アルカリ水溶液の現
像液(LSI現像液:富士ハントエレクトロニクステク
ノロジー社製) にてスピン現像した。この現像後、純水
シャワーにてリンスし、さらに、150℃で熱処理(ポ
ストベーク)した。次に、エッチャントとして37℃の
第二塩化鉄水溶液(ボウメ42)と塩酸の等量混合液で
基板のITOを3分間エッチングした。エッチング後、
純水でリンスし、レジストを有機アルカリ水溶液の剥離
剤(N−303:長瀬産業社製)で剥離した。さらに、
純水で洗浄してITO電極の隣接間の電気的リークがな
いことを確認し、ITOパターニングブラックマトリッ
クス付き基板を完成させた。
【0074】電極取出層の形成 アクリル酸系レジスト(CT:富士ハントエレクトロニ
クステクノロジー社製) を電極取り出し層形成用として
用い、前記基板上に850rpmでスピンコートし、1
00℃オーブンで45分間熱処理(プリベーク)した。
次に、プロキシミティー露光機(プロキシミティーギャ
ップ60μm)で位置合わせしながら、ダイアゴーナル
用の電極取出層の部分のみのマスク(図38)を介し
て、露光した(i線の露光エネルギー40mJ/c
m2)。その後、無機アルカリ水溶液(0.1N炭酸ナ
トリウム水溶液:富士ハントエレクトロニクステクノロ
ジー社製、CD純水希釈品) の現像液で1分間浸漬し
て現像した。さらに、純水でリンスし、200℃オーブ
ンで、60分間熱処理(ポストベーク)して、カラーフ
ィルタ作製用基板を完成させた。
クステクノロジー社製) を電極取り出し層形成用として
用い、前記基板上に850rpmでスピンコートし、1
00℃オーブンで45分間熱処理(プリベーク)した。
次に、プロキシミティー露光機(プロキシミティーギャ
ップ60μm)で位置合わせしながら、ダイアゴーナル
用の電極取出層の部分のみのマスク(図38)を介し
て、露光した(i線の露光エネルギー40mJ/c
m2)。その後、無機アルカリ水溶液(0.1N炭酸ナ
トリウム水溶液:富士ハントエレクトロニクステクノロ
ジー社製、CD純水希釈品) の現像液で1分間浸漬し
て現像した。さらに、純水でリンスし、200℃オーブ
ンで、60分間熱処理(ポストベーク)して、カラーフ
ィルタ作製用基板を完成させた。
【0075】色素層製造工程 銀ペーストによる電極取出を図39のように行ったこと
以外は比較例1と同一の工程で行い、R,G,Bの色素
層を得た。
以外は比較例1と同一の工程で行い、R,G,Bの色素
層を得た。
【0076】保護膜の形成 次に、上記の色素層の製膜された基板上に保護膜剤とし
て熱硬化性樹脂(オプトマーSS7265:日本合成ゴ
ム社製)を900rpmでスピンコートし、さらに、2
20℃オーブンで、60分間熱処理(ポストベーク)し
た。基板カット及び面取り 図15のA線でカットした以外は比較例1と同一の工程
で行った。
て熱硬化性樹脂(オプトマーSS7265:日本合成ゴ
ム社製)を900rpmでスピンコートし、さらに、2
20℃オーブンで、60分間熱処理(ポストベーク)し
た。基板カット及び面取り 図15のA線でカットした以外は比較例1と同一の工程
で行った。
【0077】液晶駆動用ITO膜の形成 最後に、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1200Å保
護膜上にスパッタリングして液晶駆動用の透明導電性薄
膜(電極)を形成した。このとき、基板温度を200
℃、ITO膜の表面抵抗を20Ω/□に調整した。この
ようにして、図12,13に示す工程2に係るカラーフ
ィルタを完成させた。
−550VT)を用いて、ITO薄膜を約1200Å保
護膜上にスパッタリングして液晶駆動用の透明導電性薄
膜(電極)を形成した。このとき、基板温度を200
℃、ITO膜の表面抵抗を20Ω/□に調整した。この
ようにして、図12,13に示す工程2に係るカラーフ
ィルタを完成させた。
【0078】[比較例3]ITO薄膜パターニング(色素層形成用電極形成) ITO膜/ガラス基板(無アルカリガラス;ITO膜2
0Ω/ □)に紫外線可溶化型のポジレジスト(HPR2
04:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製)
を1000rpmでスピンコートした。このスピンコー
ト後、80℃オーブンで15分間熱処理(プリベーク)
を行った。その後、この基板コンタクト露光機にてダイ
アゴーナルパターンのマスク(図37)を介して80m
J/cm2でi線露光した後、有機アルカリ水溶液の現
像液(2.38%TMAH水溶液:富士ハントエレクト
ロニクステクノロジー社製) にて浸漬して現像した。こ
の現像後に純水にてリンスして150℃でポストベーク
した。次に、エッチャントとして37℃の第二塩化鉄水
溶液(ボウメ42)と塩酸の等量混合物にて基板のIT
Oを3分間エッチングした。次に、純水でリンスし、レ
ジストを有機アルカリ水溶液の剥離剤(N−303:長
瀬産業社製)にて剥離した。さらに、純水で洗浄してI
TO電極の隣接同志の電気的リークがないことを確認し
て、カラーフィルタ作製用基板を完成させた。
0Ω/ □)に紫外線可溶化型のポジレジスト(HPR2
04:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製)
を1000rpmでスピンコートした。このスピンコー
ト後、80℃オーブンで15分間熱処理(プリベーク)
を行った。その後、この基板コンタクト露光機にてダイ
アゴーナルパターンのマスク(図37)を介して80m
J/cm2でi線露光した後、有機アルカリ水溶液の現
像液(2.38%TMAH水溶液:富士ハントエレクト
ロニクステクノロジー社製) にて浸漬して現像した。こ
の現像後に純水にてリンスして150℃でポストベーク
した。次に、エッチャントとして37℃の第二塩化鉄水
溶液(ボウメ42)と塩酸の等量混合物にて基板のIT
Oを3分間エッチングした。次に、純水でリンスし、レ
ジストを有機アルカリ水溶液の剥離剤(N−303:長
瀬産業社製)にて剥離した。さらに、純水で洗浄してI
TO電極の隣接同志の電気的リークがないことを確認し
て、カラーフィルタ作製用基板を完成させた。
【0079】電極取出層形成 この形成は、比較例2と同一の工程で行い、電極の取出
部を形成した。色素層形成 この形成は、比較例2と同一の工程で行い、R,G,B
の色素層を形成した。保護膜形成 この形成は、比較例2と同一の工程で行った。基板カット及び面取り この基板カット及び面取りは、図17のA線でカットし
た以外は比較例1と同一の工程で行った。液晶駆動用ITO膜の形成 最後に、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1200Åで
保護膜上にスパッタリングして液晶駆動用の透明導電性
薄膜(電極)を形成した。このとき、基板温度を200
℃、ITO膜の表面抵抗を20Ω/□に調整した。ブラックマトリックス形成 前記基板にCr薄膜を約1500Åでスパッタした(ア
ルバック社製:SDP−550VT型)。次に、紫外線
可溶化型のポジレジスト剤(FH2130:富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社製) を1,500rp
mでスピンコートした。スピンコート後、90℃オーブ
ンで15分間熱処理(プリベーク)を行った。その後、
この基板をプロキシミティー方式の露光機(プロキシミ
テーギャップ80μm)にセットし、ブラックマトリッ
クスパターンのマスク(図33)を介して、下地のIT
Oパターンと位置合わせをして60mJ/cm2 でi線
露光した。次に、無機アルカリ水溶液(LSI現像液:
富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製) の現像
液で浸漬し、純水にてリンスした後、150℃で30分
間ポストベークした。さらに、エッチャントとして硝酸
セリウムアンモニウム165gと過塩素酸42mlと純
水1リットルの混合水溶液にてCrを3分間エッチング
した。次に、純水でリンスし、レジストを有機アルカリ
水溶液の剥離剤(N−303:長瀬産業社製)にて剥離
した。さらに、純水で十分に洗浄し、ブラックマトリッ
クスを形成した。このようにして、図16,17に示
す、工程3に係るカラーフィルタを完成させた。
部を形成した。色素層形成 この形成は、比較例2と同一の工程で行い、R,G,B
の色素層を形成した。保護膜形成 この形成は、比較例2と同一の工程で行った。基板カット及び面取り この基板カット及び面取りは、図17のA線でカットし
た以外は比較例1と同一の工程で行った。液晶駆動用ITO膜の形成 最後に、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1200Åで
保護膜上にスパッタリングして液晶駆動用の透明導電性
薄膜(電極)を形成した。このとき、基板温度を200
℃、ITO膜の表面抵抗を20Ω/□に調整した。ブラックマトリックス形成 前記基板にCr薄膜を約1500Åでスパッタした(ア
ルバック社製:SDP−550VT型)。次に、紫外線
可溶化型のポジレジスト剤(FH2130:富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社製) を1,500rp
mでスピンコートした。スピンコート後、90℃オーブ
ンで15分間熱処理(プリベーク)を行った。その後、
この基板をプロキシミティー方式の露光機(プロキシミ
テーギャップ80μm)にセットし、ブラックマトリッ
クスパターンのマスク(図33)を介して、下地のIT
Oパターンと位置合わせをして60mJ/cm2 でi線
露光した。次に、無機アルカリ水溶液(LSI現像液:
富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製) の現像
液で浸漬し、純水にてリンスした後、150℃で30分
間ポストベークした。さらに、エッチャントとして硝酸
セリウムアンモニウム165gと過塩素酸42mlと純
水1リットルの混合水溶液にてCrを3分間エッチング
した。次に、純水でリンスし、レジストを有機アルカリ
水溶液の剥離剤(N−303:長瀬産業社製)にて剥離
した。さらに、純水で十分に洗浄し、ブラックマトリッ
クスを形成した。このようにして、図16,17に示
す、工程3に係るカラーフィルタを完成させた。
【0080】[比較例4](分散法カラーフィルタ)ブラックマトリックス形成 トライアングル用ブラックマトリックス形成用マスク
(図27)を用いたこと以外は比較例2と同一の工程で
行った。色素層形成 ブラックマトリックスを形成した基板上に、赤色(R)
色素含有(分散)レジストCRー2000(富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社製)を500rpmで
スピンコートし、85℃オーブンで15分間熱処理(プ
リベーク)した。次に、酸素遮断膜(CP:富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社製)をレジストと同様
に積層コートした。この基板を、コンタクト露光機にセ
ットし、ブラックマトリックスと位置合わせ(アライメ
ント)してR色素パターンのマスク(トライアングル
用:図28)を介して30mJ/cm2でi線露光し、
無機アルカリ水溶液の現像液(0.1N炭酸ナトリウム
水溶液:CD:富士ハントエレクトロニクステクノロジ
ー社製)でスプレー現像した。さらに、純水シャワーで
リンスし、次に、200℃オーブンで60分間熱処理
(ポストベーク)して、R色素層を形成した。以下、同
様にして青色(B)色素含有(分散)レジスト(CB−
2000:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社
製)、緑色(G)色素含有(分散)レジスト(CG−2
000:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社
製)をコートし、それぞれの色素層形成用のマスク(ト
ライアングル用:図29,30)でアライメント露光、
現像、リンス、熱処理(ポストベーク)を繰り返して
R,G,Bの色素層を形成した。保護膜形成・液晶駆動用ITO薄膜(電極)形成 この形成は、比較例2と同一の工程を行い、図18,1
9に示す工程6に係るカラーフィルタを完成させた。
(図27)を用いたこと以外は比較例2と同一の工程で
行った。色素層形成 ブラックマトリックスを形成した基板上に、赤色(R)
色素含有(分散)レジストCRー2000(富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社製)を500rpmで
スピンコートし、85℃オーブンで15分間熱処理(プ
リベーク)した。次に、酸素遮断膜(CP:富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社製)をレジストと同様
に積層コートした。この基板を、コンタクト露光機にセ
ットし、ブラックマトリックスと位置合わせ(アライメ
ント)してR色素パターンのマスク(トライアングル
用:図28)を介して30mJ/cm2でi線露光し、
無機アルカリ水溶液の現像液(0.1N炭酸ナトリウム
水溶液:CD:富士ハントエレクトロニクステクノロジ
ー社製)でスプレー現像した。さらに、純水シャワーで
リンスし、次に、200℃オーブンで60分間熱処理
(ポストベーク)して、R色素層を形成した。以下、同
様にして青色(B)色素含有(分散)レジスト(CB−
2000:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社
製)、緑色(G)色素含有(分散)レジスト(CG−2
000:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社
製)をコートし、それぞれの色素層形成用のマスク(ト
ライアングル用:図29,30)でアライメント露光、
現像、リンス、熱処理(ポストベーク)を繰り返して
R,G,Bの色素層を形成した。保護膜形成・液晶駆動用ITO薄膜(電極)形成 この形成は、比較例2と同一の工程を行い、図18,1
9に示す工程6に係るカラーフィルタを完成させた。
【0081】[比較例5](レジスト電着法カラーフィ
ルタ) N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、スチレ
ン、エチルアクリレート、p−ヒドロキシ安息香酸とグ
リシジルアクリレートの等モル反応によって得られた化
合物をモル比で3:2:4:1、重量平均分子量7万に
共重合した有機重合体バインダー800g、2,2−ジ
メトキシ−2−フェニルアセトフェノン5g、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート145gからなるカチ
オン性感光性樹脂組成物をエチレングリコールモノブチ
ルエーテルで固形分20%に希釈し、0.5等量の酢酸
で中和し、純水で固形分10%に調製した。上記のよう
に調製した電着樹脂組成物に各色の顔料を以下のように
混合してカチオン電着液を調製した。すなわち、R色カ
チオン電着液は、カチオン性感光性電着樹脂組成物:ア
ゾ金属塩赤顔料=995.0:5.0、B色カチオン電
着液は、カチオン性感光性電着樹脂組成物:銅フタロシ
アニン=995.0:5.0、G色カチオン電着液は、
カチオン性感光性電着樹脂組成物:ハロゲン化銅フタロ
シアニン=995.0:5.0の比率で混合した。次
に、鏡面研磨した300mm角の白板ガラス基板(コー
ニング社製7059)上に、スパッタリング装置(アル
バック社製:SDP−550VT)を用いて、Cr薄膜
を約1200Å、スパッタリングを行った。このとき、
基板温度を250℃に調整した。次に、蒸着したCr薄
膜上に、光可溶化型レジスト(HPR204:富士ハン
トエレクトロニクステクノロジー社製)をスピンコータ
ーで750rpmでコートし、80℃のホットプレート
で5分間プリベークし、ダイアゴーナル色素パターン対
応のブラックマトリックス形成用のマスク(図40)を
介して、プロキシミティー方式(プロキシミティーギャ
ップ60μm)の露光機で100mJ/cm2でi線露
光した。次に室温の有機アルカリ系水溶液の現像液
(2.38%TMAH水溶液:富士ハントエレクロニク
ステクノロジー社製FDH−5)で2分間スピン現像し
て、純水シャワー洗浄し、エアブローで乾燥させた。さ
らに130℃のオーブンで30分間熱処理(ポストベー
ク)して、レジストパターンを形成した。次に、硝酸第
二セリウムアンモニウム165gと過塩素酸42mlと
純水で1リットルのCrエッチャントを調製し、レジス
トパターンを形成した基板を室温で2分間浸漬し、純水
シャワーで洗浄してレジストパターンのない部分のCr
薄膜をエッチングした後、室温のレジスト剥離剤(N3
03:長瀬産業社製)に3分間浸漬し、純水シャワーに
てリンスして、エアブローにて乾燥し、金属薄膜(C
r)のブラックマトリックスを形成した。次に、Crブ
ラックマトリックス形成基板の全面上に、さらに透明導
電性薄膜(ITO)を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
1300Å蒸着した。このとき、基板温度を250℃に
調製した。このようにして作製したクロム薄膜ブラック
マトリックス上透明導電性薄膜(ITO)成膜基板上
に、光可溶化型レジストとして、HPR204(富士ハ
ントエレクトロニクステクノロジー社製)を1500r
pmでスピンコートし、110℃のホットプレートで5
分プリベークした。R色素層形成用のマスク(ダイアゴ
ーナル用:図41)を介して、プロキシミティー方式の
露光機(プロキシミティーギャップ60μm)で80m
J/cm2でi線露光後、室温の有機アルカリ系水溶液
の現像液(2.38%TMAH水溶液:富士ハントエレ
クロニクステクノロジー社製FDH−5)で1分間浸漬
現像して、純水洗浄した。次に、上記R色素層形成用に
光可溶化型レジストをパターン化した基板を、上記で調
製したR色カチオン電着液に挿入し、透明導電性薄膜と
ポテンションスタットの負電極と接続して、50V、3
0秒間の定電位電着を行い、上記露光部に露出した透明
導電性薄膜上にRの色素層を形成し、純水で洗浄したの
ちエアナイフにより水を切り、100℃オーブンで10
分間乾燥した。次に、G色素層形成用のマスク(ダイア
ゴーナル用:図42)を介して、上記基板をプロキシミ
ティー方式の露光機(プロキシミティーギャップ60μ
m)で80mJ/cm2でi線露光後、室温の有機アル
カリ系水溶液の現像液(2.38%TMAH水溶液:富
士ハントエレクロニクステクノロジー社製FDH−5)
で1分間浸漬現像して、純水で洗浄した。次いで、この
基板を上記で調製したG色のカチオン電着液に挿入し、
透明導電性薄膜と負電極のポテンションスタットを接続
して、50V、45秒間の定電位電着を行い、上記露光
部に露出した透明導電性薄膜上にGの色素層を形成し、
純水で洗浄したのちエアナイフにより水を切り、100
℃オーブンで乾燥した。さらに、R,Gの色素層を形成
した基板をB色素層形成用のマスク(ダイアゴーナル
用:図43)を介して、上記基板をプロキシミティー方
式の露光機(プロキシミティーギャップ60μm)で8
0mJ/cm2でi線露光後、室温の有機アルカリ系水
溶液の現像液(2.38%TMAH水溶液:富士ハント
エレクロニクステクノロジー社製FDH−5)で1分間
浸漬現像し、純水で洗浄した。次いで、この基板を上記
で調製したB色カチオン電着液に挿入し、透明導電性薄
膜と負電極のポテンションスタットを接続して、50
V、30秒間の定電位電着を行い、上記露光部に露出し
た透明導電性薄膜上にBの色素層を形成し、純水で洗浄
したのちエアブローにより水を切り、100℃オーブン
で10分間乾燥した。次に、基板全面を800mJ/c
m2でi線露光後、R,B,Gの色素層形成した基板を
室温の有機アルカリ系の剥離液(N−303:長瀬産業
社製)に10分間浸漬後、純水で洗浄して、残存してい
る光可溶化型レジストを完全に除去した。次に、この基
板上に保護膜として透明な熱硬化性樹脂剤(オプトマー
SS7265:日本合成ゴム社製)を700rpmでス
ピンコートし、220℃のオーブンで60分間熱処理
(ポストベーク)して、熱硬化した。最後に、スパタリ
ング装置(アルバック社製:SDP−550VT)を用
いて、ITO薄膜を約1200Å、保護膜上にスパッタ
リングして液晶駆動用の透明導電性薄膜(電極)を形成
した。このとき、基板温度を200℃、ITO膜の表面
抵抗を20Ω/□に調整した。以上のようにして、図2
0,21に示す工程7に係るカラーフィルタを製造し
た。
ルタ) N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート、スチレ
ン、エチルアクリレート、p−ヒドロキシ安息香酸とグ
リシジルアクリレートの等モル反応によって得られた化
合物をモル比で3:2:4:1、重量平均分子量7万に
共重合した有機重合体バインダー800g、2,2−ジ
メトキシ−2−フェニルアセトフェノン5g、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート145gからなるカチ
オン性感光性樹脂組成物をエチレングリコールモノブチ
ルエーテルで固形分20%に希釈し、0.5等量の酢酸
で中和し、純水で固形分10%に調製した。上記のよう
に調製した電着樹脂組成物に各色の顔料を以下のように
混合してカチオン電着液を調製した。すなわち、R色カ
チオン電着液は、カチオン性感光性電着樹脂組成物:ア
ゾ金属塩赤顔料=995.0:5.0、B色カチオン電
着液は、カチオン性感光性電着樹脂組成物:銅フタロシ
アニン=995.0:5.0、G色カチオン電着液は、
カチオン性感光性電着樹脂組成物:ハロゲン化銅フタロ
シアニン=995.0:5.0の比率で混合した。次
に、鏡面研磨した300mm角の白板ガラス基板(コー
ニング社製7059)上に、スパッタリング装置(アル
バック社製:SDP−550VT)を用いて、Cr薄膜
を約1200Å、スパッタリングを行った。このとき、
基板温度を250℃に調整した。次に、蒸着したCr薄
膜上に、光可溶化型レジスト(HPR204:富士ハン
トエレクトロニクステクノロジー社製)をスピンコータ
ーで750rpmでコートし、80℃のホットプレート
で5分間プリベークし、ダイアゴーナル色素パターン対
応のブラックマトリックス形成用のマスク(図40)を
介して、プロキシミティー方式(プロキシミティーギャ
ップ60μm)の露光機で100mJ/cm2でi線露
光した。次に室温の有機アルカリ系水溶液の現像液
(2.38%TMAH水溶液:富士ハントエレクロニク
ステクノロジー社製FDH−5)で2分間スピン現像し
て、純水シャワー洗浄し、エアブローで乾燥させた。さ
らに130℃のオーブンで30分間熱処理(ポストベー
ク)して、レジストパターンを形成した。次に、硝酸第
二セリウムアンモニウム165gと過塩素酸42mlと
純水で1リットルのCrエッチャントを調製し、レジス
トパターンを形成した基板を室温で2分間浸漬し、純水
シャワーで洗浄してレジストパターンのない部分のCr
薄膜をエッチングした後、室温のレジスト剥離剤(N3
03:長瀬産業社製)に3分間浸漬し、純水シャワーに
てリンスして、エアブローにて乾燥し、金属薄膜(C
r)のブラックマトリックスを形成した。次に、Crブ
ラックマトリックス形成基板の全面上に、さらに透明導
電性薄膜(ITO)を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
1300Å蒸着した。このとき、基板温度を250℃に
調製した。このようにして作製したクロム薄膜ブラック
マトリックス上透明導電性薄膜(ITO)成膜基板上
に、光可溶化型レジストとして、HPR204(富士ハ
ントエレクトロニクステクノロジー社製)を1500r
pmでスピンコートし、110℃のホットプレートで5
分プリベークした。R色素層形成用のマスク(ダイアゴ
ーナル用:図41)を介して、プロキシミティー方式の
露光機(プロキシミティーギャップ60μm)で80m
J/cm2でi線露光後、室温の有機アルカリ系水溶液
の現像液(2.38%TMAH水溶液:富士ハントエレ
クロニクステクノロジー社製FDH−5)で1分間浸漬
現像して、純水洗浄した。次に、上記R色素層形成用に
光可溶化型レジストをパターン化した基板を、上記で調
製したR色カチオン電着液に挿入し、透明導電性薄膜と
ポテンションスタットの負電極と接続して、50V、3
0秒間の定電位電着を行い、上記露光部に露出した透明
導電性薄膜上にRの色素層を形成し、純水で洗浄したの
ちエアナイフにより水を切り、100℃オーブンで10
分間乾燥した。次に、G色素層形成用のマスク(ダイア
ゴーナル用:図42)を介して、上記基板をプロキシミ
ティー方式の露光機(プロキシミティーギャップ60μ
m)で80mJ/cm2でi線露光後、室温の有機アル
カリ系水溶液の現像液(2.38%TMAH水溶液:富
士ハントエレクロニクステクノロジー社製FDH−5)
で1分間浸漬現像して、純水で洗浄した。次いで、この
基板を上記で調製したG色のカチオン電着液に挿入し、
透明導電性薄膜と負電極のポテンションスタットを接続
して、50V、45秒間の定電位電着を行い、上記露光
部に露出した透明導電性薄膜上にGの色素層を形成し、
純水で洗浄したのちエアナイフにより水を切り、100
℃オーブンで乾燥した。さらに、R,Gの色素層を形成
した基板をB色素層形成用のマスク(ダイアゴーナル
用:図43)を介して、上記基板をプロキシミティー方
式の露光機(プロキシミティーギャップ60μm)で8
0mJ/cm2でi線露光後、室温の有機アルカリ系水
溶液の現像液(2.38%TMAH水溶液:富士ハント
エレクロニクステクノロジー社製FDH−5)で1分間
浸漬現像し、純水で洗浄した。次いで、この基板を上記
で調製したB色カチオン電着液に挿入し、透明導電性薄
膜と負電極のポテンションスタットを接続して、50
V、30秒間の定電位電着を行い、上記露光部に露出し
た透明導電性薄膜上にBの色素層を形成し、純水で洗浄
したのちエアブローにより水を切り、100℃オーブン
で10分間乾燥した。次に、基板全面を800mJ/c
m2でi線露光後、R,B,Gの色素層形成した基板を
室温の有機アルカリ系の剥離液(N−303:長瀬産業
社製)に10分間浸漬後、純水で洗浄して、残存してい
る光可溶化型レジストを完全に除去した。次に、この基
板上に保護膜として透明な熱硬化性樹脂剤(オプトマー
SS7265:日本合成ゴム社製)を700rpmでス
ピンコートし、220℃のオーブンで60分間熱処理
(ポストベーク)して、熱硬化した。最後に、スパタリ
ング装置(アルバック社製:SDP−550VT)を用
いて、ITO薄膜を約1200Å、保護膜上にスパッタ
リングして液晶駆動用の透明導電性薄膜(電極)を形成
した。このとき、基板温度を200℃、ITO膜の表面
抵抗を20Ω/□に調整した。以上のようにして、図2
0,21に示す工程7に係るカラーフィルタを製造し
た。
【0082】[比較例6]鏡面研磨した300mm角の
の白板ガラス基板(コーニング社製7059)上に、ス
パッタリング装置(アルバック社製:SDP−550V
T)を用いて、ITO薄膜を約1300Å、スパッタリ
ングを行った。このとき、基板温度を250℃に調整し
た。次にこの基板に、光可溶化型レジスト(HPR20
4:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製)を
750rpmでスピンコートし、110℃のホットプレ
ートで5分間プリベークした。G色素層形成用のマスク
(ダイアゴーナル用:図42)を介して、プロキシミテ
ィー方式(プロキシミティーギャップ60μm)の露光
機で80mJ/cm2でi線露光後、室温の有機アルカ
リ系水溶液の現像液(2.38%TMAH水溶液:富士
ハントエレクロニクステクノロジー社製FDH−5)で
1分間スピン現像し、純水で洗浄した。次いでこの基板
を製造例1で調製したGの前記ミセル分散液に挿入し、
透明導電性薄膜とポテンションスタットの陽極を接続し
て、0.4V、18分間の定電位電解を行い、上記露光
部に露出した透明導電性薄膜上にGの色素層(膜)を形
成し、純水で洗浄したのちエアブローにより水を切り、
100℃オーブンで10分間乾燥した。次に、B色素層
形成用のマスク(ダイアゴーナル用:図43)を介し
て、上記基板をプロキシミティー方式の露光機(プロキ
シミティーギャップ60μm)で80mJ/cm2でi
線露光後、室温の有機アルカリ系水溶液の現像液(2.
38%TMAH水溶液:富士ハントエレクロニクステク
ノロジー社製FDH−5)で2分間スピン現像し、純水
で洗浄した。次いでこの基板を製造例1で調製した前記
Bのミセル分散液に挿入し、透明導電性薄膜とポテンシ
ョンスタットの陽極を接続して、0.7V、10分間の
定電位電解を行い、上記露光部に露出した透明導電性薄
膜上にBの色素層(膜)を形成し、純水で洗浄したのち
エアブローにより水を切り、100℃オーブンで10分
間乾燥した。さらに、R色素層形成用のマスク(ダイア
ゴーナル用:図41)を介して、上記基板をプロキシミ
ティー方式の露光機(プロキシミティーギャップ60μ
m)で80mJ/cm2でi線露光後、室温の有機アル
カリ系水溶液の現像液(2.38%TMAH水溶液:富
士ハントエレクロニクステクノロジー社製FDH−5)
で3分間スピン現像し、純水洗浄した。次いでこの基板
を製造例1で調製したRの前記ミセル分散液に挿入し、
透明導電性薄膜とポテンションスタットの陽極を接続し
て、0.8V、15分間の定電位電解を行い、上記露光
部に露出した透明導電性薄膜上にRの色素層(膜)を形
成し、純水で洗浄したのちエアブローにより水を切り、
100℃オーブンで10分間乾燥した。次に、G,B,
Rの色素層形成した基板を室温の有機アルカリ系の剥離
液(N−303:長瀬産業社製)に5分間浸漬後、純水
で洗浄して、残存している光可溶化型レジストを完全に
除去した。次に、この基板上に保護膜として透明な熱硬
化性樹脂剤LC2001(三洋化成工業社製)を900
rpmでスピンコートし、220℃のオーブンに60分
入れ完全に熱硬化させた。最後に、スパタリング装置
(アルバック社製:SDP−550VT)を用いて、I
TO薄膜を約1200Å、保護膜上にスパッタリングし
て液晶駆動用の透明導電性薄膜(電極)を形成した。こ
のとき、基板温度を200℃、ITO膜の表面抵抗を2
0Ω/□に調整した。以上のようにして、図22,23
に示す工程8に係るカラーフィルタを製造した。
の白板ガラス基板(コーニング社製7059)上に、ス
パッタリング装置(アルバック社製:SDP−550V
T)を用いて、ITO薄膜を約1300Å、スパッタリ
ングを行った。このとき、基板温度を250℃に調整し
た。次にこの基板に、光可溶化型レジスト(HPR20
4:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製)を
750rpmでスピンコートし、110℃のホットプレ
ートで5分間プリベークした。G色素層形成用のマスク
(ダイアゴーナル用:図42)を介して、プロキシミテ
ィー方式(プロキシミティーギャップ60μm)の露光
機で80mJ/cm2でi線露光後、室温の有機アルカ
リ系水溶液の現像液(2.38%TMAH水溶液:富士
ハントエレクロニクステクノロジー社製FDH−5)で
1分間スピン現像し、純水で洗浄した。次いでこの基板
を製造例1で調製したGの前記ミセル分散液に挿入し、
透明導電性薄膜とポテンションスタットの陽極を接続し
て、0.4V、18分間の定電位電解を行い、上記露光
部に露出した透明導電性薄膜上にGの色素層(膜)を形
成し、純水で洗浄したのちエアブローにより水を切り、
100℃オーブンで10分間乾燥した。次に、B色素層
形成用のマスク(ダイアゴーナル用:図43)を介し
て、上記基板をプロキシミティー方式の露光機(プロキ
シミティーギャップ60μm)で80mJ/cm2でi
線露光後、室温の有機アルカリ系水溶液の現像液(2.
38%TMAH水溶液:富士ハントエレクロニクステク
ノロジー社製FDH−5)で2分間スピン現像し、純水
で洗浄した。次いでこの基板を製造例1で調製した前記
Bのミセル分散液に挿入し、透明導電性薄膜とポテンシ
ョンスタットの陽極を接続して、0.7V、10分間の
定電位電解を行い、上記露光部に露出した透明導電性薄
膜上にBの色素層(膜)を形成し、純水で洗浄したのち
エアブローにより水を切り、100℃オーブンで10分
間乾燥した。さらに、R色素層形成用のマスク(ダイア
ゴーナル用:図41)を介して、上記基板をプロキシミ
ティー方式の露光機(プロキシミティーギャップ60μ
m)で80mJ/cm2でi線露光後、室温の有機アル
カリ系水溶液の現像液(2.38%TMAH水溶液:富
士ハントエレクロニクステクノロジー社製FDH−5)
で3分間スピン現像し、純水洗浄した。次いでこの基板
を製造例1で調製したRの前記ミセル分散液に挿入し、
透明導電性薄膜とポテンションスタットの陽極を接続し
て、0.8V、15分間の定電位電解を行い、上記露光
部に露出した透明導電性薄膜上にRの色素層(膜)を形
成し、純水で洗浄したのちエアブローにより水を切り、
100℃オーブンで10分間乾燥した。次に、G,B,
Rの色素層形成した基板を室温の有機アルカリ系の剥離
液(N−303:長瀬産業社製)に5分間浸漬後、純水
で洗浄して、残存している光可溶化型レジストを完全に
除去した。次に、この基板上に保護膜として透明な熱硬
化性樹脂剤LC2001(三洋化成工業社製)を900
rpmでスピンコートし、220℃のオーブンに60分
入れ完全に熱硬化させた。最後に、スパタリング装置
(アルバック社製:SDP−550VT)を用いて、I
TO薄膜を約1200Å、保護膜上にスパッタリングし
て液晶駆動用の透明導電性薄膜(電極)を形成した。こ
のとき、基板温度を200℃、ITO膜の表面抵抗を2
0Ω/□に調整した。以上のようにして、図22,23
に示す工程8に係るカラーフィルタを製造した。
【0083】[参考例](特願平4−265422号記
載の方法) 鏡面研磨した300mm角のの白板ガラス基板(コーニ
ング社製7059)上に、スパッタリング装置(アルバ
ック社製:SDP−550VT)を用いて、Cr薄膜を
約1200Å、スパッタリングを行った。このとき、基
板温度を250℃に調整した。次に、蒸着したCr薄膜
上に、光可溶化型レジスト(HPR204:富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社製)をスピンコーター
で750rpmでコートし、80℃のホットプレートで
5分間プリベークし、トライアングル色素パターン対応
のブラックマトリックス形成用のマスク(図27)を介
して、プロキシミティー方式(プロキシミティーギャッ
プ60μm)の露光機で100mJ/cm2でi線露光
した。次に室温の有機アルカリ系水溶液の現像液(2.
38%TMAH水溶液:富士ハントエレクロニクステク
ノロジー社製FDH−5)で2分間スピン現像して、純
水シャワー洗浄し、エアブローで乾燥させた。さらに1
30℃のオーブンで30分間熱処理(ポストベーク)し
て、レジストパターンを形成した。次に、硝酸第二セリ
ウムアンモニウム165gと過塩素酸42mlと純水で
1リットルのCrエッチャントを調製し、レジストパタ
ーンを形成した基板を室温で2分間浸漬し、純水シャワ
ーで洗浄してレジストパターンのない部分のCr薄膜を
エッチングした後、室温のレジスト剥離剤(N303:
長瀬産業社製)に3分間浸漬し、純水シャワーにてリン
スして、エアブローにて乾燥し、金属薄膜(Cr)のブ
ラックマトリックスを形成した。次に、Crブラックマ
トリックス形成基板の全面上に、さらに透明導電性薄膜
(ITO)をスパッタリング装置(アルバック社製:S
DP−550VT)を用いて、ITO薄膜を約1300
Å蒸着した。このとき、基板温度を250℃に調製し
た。このようにして作製した基板を、製造例1で調製し
たRの前記ミセル分散液に挿入し、透明導電性薄膜とポ
テンションスタットの陽極を接続して、0.4V、18
分間の定電位電解を行い、透明導電性薄膜上にRの色素
膜を形成し、純水で洗浄したのちエアブローにより水を
切り、100℃オーブンで10分間乾燥した。次に、透
明光硬化性レジストとして、JNPC06(日本合成ゴ
ム社製)を1500rpmでスピンコートし、80℃の
ホットプレートで5分プリベークした。次に、R色素層
形成用のマスク(トライアングル用:図28)を介し
て、プロキシミティー方式の露光機(プロキシミティー
ギャップ60μm)で300mJ/cm2でi線露光
後、室温有機アルカリ系水溶液の現像液(0.5%TM
AH水溶液:富士ハントエレクトロニクステクノロジー
社製FHD−5純水希釈品)を1分間噴霧し、アクリル
製の毛ブラシにてスクラブを行い、さらに純水で洗浄し
て、未露光部の色素膜と光硬化性レジストをエッチング
した。最後に200℃のオーブンに基板を30分間挿入
して、露光部の光硬化性レジストを完全に熱硬化させ、
R色素層を得た。次いで、製造例1で調製した前記Bの
ミセル分散液に挿入し、透明導電性薄膜とポテンション
スタットの陽極を接続して、0.5V、5分間の定電位
電解を行い、R色素層形成領域に対応する部分以外の透
明導電性薄膜上にBの色素膜を形成し、純水で洗浄した
のちエアブローにより水を切り、100℃オーブンで1
0分間乾燥した。次に透明光硬化性レジストとして、J
NPC06(日本合成ゴム社製)を1000rpmでス
ピンコートし、80℃のホットプレートで5分プリベー
クした。次に、B色素層形成用のマスク(トライアング
ル用:図30)を介して、プロキシミティー方式の露光
機(プロキシミティーギャップ60μm)で300mJ
/cm2でi線露光後、室温有機アルカリ系水溶液の現
像液(0.5%TMAH水溶液:富士ハントエレクトロ
ニクステクノロジー社製FHD−5純水希釈品)を1分
間噴霧し、アクリル製の毛ブラシにてスクラブを行い、
さらに純水で洗浄して、未露光部の色素膜と光硬化性レ
ジストをエッチングした。最後に200℃のオーブンに
基板を30分間挿入して、露光部の光硬化性レジストを
完全に熱硬化させ、B色素層を得た。次いで、製造例1
で調製したGの前記ミセル分散液に挿入し、透明導電性
薄膜とポテンションスタットの陽極を接続して、0.8
V、7分間の定電位電解を行い、RB色素層形成領域に
対応する部分以外の透明導電性薄膜上にGの色素膜を形
成し、純水で洗浄したのちエアブローにより水を切り、
100℃オーブンで10分間乾燥した。次に、透明光硬
化性レジストとして、JNPC06(日本合成ゴム社
製)を1500rpmでスピンコートし、80℃のホッ
トプレートで5分プリベークした。次に、G色素層形成
用のマスク(トライアングル用:図29)を介して、プ
ロキシミティー方式の露光機(プロキシミティーギャッ
プ60μm)で300mJ/cm2でi線露光後、室温
有機アルカリ系水溶液の現像液(0.5%TMAH水溶
液:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製FH
D−5純水希釈品)を1分間噴霧し、アクリル製の毛ブ
ラシにてスクラブを行い、さらに純水で洗浄して、未露
光部の色素膜と光硬化性レジストをエッチングした。最
後に200℃のオーブンに基板を30分間挿入して、露
光部の光硬化性レジストを完全に熱硬化させ、G色素層
を得、図9,10に示すカラーフィルタを製造した。
載の方法) 鏡面研磨した300mm角のの白板ガラス基板(コーニ
ング社製7059)上に、スパッタリング装置(アルバ
ック社製:SDP−550VT)を用いて、Cr薄膜を
約1200Å、スパッタリングを行った。このとき、基
板温度を250℃に調整した。次に、蒸着したCr薄膜
上に、光可溶化型レジスト(HPR204:富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社製)をスピンコーター
で750rpmでコートし、80℃のホットプレートで
5分間プリベークし、トライアングル色素パターン対応
のブラックマトリックス形成用のマスク(図27)を介
して、プロキシミティー方式(プロキシミティーギャッ
プ60μm)の露光機で100mJ/cm2でi線露光
した。次に室温の有機アルカリ系水溶液の現像液(2.
38%TMAH水溶液:富士ハントエレクロニクステク
ノロジー社製FDH−5)で2分間スピン現像して、純
水シャワー洗浄し、エアブローで乾燥させた。さらに1
30℃のオーブンで30分間熱処理(ポストベーク)し
て、レジストパターンを形成した。次に、硝酸第二セリ
ウムアンモニウム165gと過塩素酸42mlと純水で
1リットルのCrエッチャントを調製し、レジストパタ
ーンを形成した基板を室温で2分間浸漬し、純水シャワ
ーで洗浄してレジストパターンのない部分のCr薄膜を
エッチングした後、室温のレジスト剥離剤(N303:
長瀬産業社製)に3分間浸漬し、純水シャワーにてリン
スして、エアブローにて乾燥し、金属薄膜(Cr)のブ
ラックマトリックスを形成した。次に、Crブラックマ
トリックス形成基板の全面上に、さらに透明導電性薄膜
(ITO)をスパッタリング装置(アルバック社製:S
DP−550VT)を用いて、ITO薄膜を約1300
Å蒸着した。このとき、基板温度を250℃に調製し
た。このようにして作製した基板を、製造例1で調製し
たRの前記ミセル分散液に挿入し、透明導電性薄膜とポ
テンションスタットの陽極を接続して、0.4V、18
分間の定電位電解を行い、透明導電性薄膜上にRの色素
膜を形成し、純水で洗浄したのちエアブローにより水を
切り、100℃オーブンで10分間乾燥した。次に、透
明光硬化性レジストとして、JNPC06(日本合成ゴ
ム社製)を1500rpmでスピンコートし、80℃の
ホットプレートで5分プリベークした。次に、R色素層
形成用のマスク(トライアングル用:図28)を介し
て、プロキシミティー方式の露光機(プロキシミティー
ギャップ60μm)で300mJ/cm2でi線露光
後、室温有機アルカリ系水溶液の現像液(0.5%TM
AH水溶液:富士ハントエレクトロニクステクノロジー
社製FHD−5純水希釈品)を1分間噴霧し、アクリル
製の毛ブラシにてスクラブを行い、さらに純水で洗浄し
て、未露光部の色素膜と光硬化性レジストをエッチング
した。最後に200℃のオーブンに基板を30分間挿入
して、露光部の光硬化性レジストを完全に熱硬化させ、
R色素層を得た。次いで、製造例1で調製した前記Bの
ミセル分散液に挿入し、透明導電性薄膜とポテンション
スタットの陽極を接続して、0.5V、5分間の定電位
電解を行い、R色素層形成領域に対応する部分以外の透
明導電性薄膜上にBの色素膜を形成し、純水で洗浄した
のちエアブローにより水を切り、100℃オーブンで1
0分間乾燥した。次に透明光硬化性レジストとして、J
NPC06(日本合成ゴム社製)を1000rpmでス
ピンコートし、80℃のホットプレートで5分プリベー
クした。次に、B色素層形成用のマスク(トライアング
ル用:図30)を介して、プロキシミティー方式の露光
機(プロキシミティーギャップ60μm)で300mJ
/cm2でi線露光後、室温有機アルカリ系水溶液の現
像液(0.5%TMAH水溶液:富士ハントエレクトロ
ニクステクノロジー社製FHD−5純水希釈品)を1分
間噴霧し、アクリル製の毛ブラシにてスクラブを行い、
さらに純水で洗浄して、未露光部の色素膜と光硬化性レ
ジストをエッチングした。最後に200℃のオーブンに
基板を30分間挿入して、露光部の光硬化性レジストを
完全に熱硬化させ、B色素層を得た。次いで、製造例1
で調製したGの前記ミセル分散液に挿入し、透明導電性
薄膜とポテンションスタットの陽極を接続して、0.8
V、7分間の定電位電解を行い、RB色素層形成領域に
対応する部分以外の透明導電性薄膜上にGの色素膜を形
成し、純水で洗浄したのちエアブローにより水を切り、
100℃オーブンで10分間乾燥した。次に、透明光硬
化性レジストとして、JNPC06(日本合成ゴム社
製)を1500rpmでスピンコートし、80℃のホッ
トプレートで5分プリベークした。次に、G色素層形成
用のマスク(トライアングル用:図29)を介して、プ
ロキシミティー方式の露光機(プロキシミティーギャッ
プ60μm)で300mJ/cm2でi線露光後、室温
有機アルカリ系水溶液の現像液(0.5%TMAH水溶
液:富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製FH
D−5純水希釈品)を1分間噴霧し、アクリル製の毛ブ
ラシにてスクラブを行い、さらに純水で洗浄して、未露
光部の色素膜と光硬化性レジストをエッチングした。最
後に200℃のオーブンに基板を30分間挿入して、露
光部の光硬化性レジストを完全に熱硬化させ、G色素層
を得、図9,10に示すカラーフィルタを製造した。
【0084】次に、評価結果について説明する。上述の
カラーフィルタの製造工程(比較例6は除く)における
生産歩留り、色むら、精細度、耐熱性、耐光性の評価結
果を一覧にして表1及び表2(表1は実施例及び表2は
比較例)に示す。この(表1及び表2)中のカラーフィ
ルタ評価の各項目について説明する。
カラーフィルタの製造工程(比較例6は除く)における
生産歩留り、色むら、精細度、耐熱性、耐光性の評価結
果を一覧にして表1及び表2(表1は実施例及び表2は
比較例)に示す。この(表1及び表2)中のカラーフィ
ルタ評価の各項目について説明する。
【0085】生産歩留りは、絶縁性基板(ガラス基板)
を20枚投入した場合のカラーフィルタの良品数の割合
(%)とする。この良品の条件として、外観検査により
白欠陥及び黒欠陥の大きさが30μm径以上のものが存
在しないこととする。また、カラーフィルタ面の突起を
表面粗さ計で測定し、突起の高さが4ミクロン以上が存
在しないものを良品とする。
を20枚投入した場合のカラーフィルタの良品数の割合
(%)とする。この良品の条件として、外観検査により
白欠陥及び黒欠陥の大きさが30μm径以上のものが存
在しないこととする。また、カラーフィルタ面の突起を
表面粗さ計で測定し、突起の高さが4ミクロン以上が存
在しないものを良品とする。
【0086】この場合、ミセル電解法によるカラーフィ
ルタでは、ITOパターンの断線による色素層の欠陥は
白欠陥、ITOパターンのリークによる色素層の重複は
黒欠陥に相当する。色むらは、その基準としては、ΔE
(JIS Z8724,Z8723)に準ずる。基板上
9点の画素の色度をR,G,B別に測定し、その色差の
最も大きいものをΔEとして評価する。
ルタでは、ITOパターンの断線による色素層の欠陥は
白欠陥、ITOパターンのリークによる色素層の重複は
黒欠陥に相当する。色むらは、その基準としては、ΔE
(JIS Z8724,Z8723)に準ずる。基板上
9点の画素の色度をR,G,B別に測定し、その色差の
最も大きいものをΔEとして評価する。
【0087】精細度は、設計マスクパターン(50μm
□)に対する色素層の寸法精度(μm)とする。
□)に対する色素層の寸法精度(μm)とする。
【0088】耐熱性は、260℃×1時間(酸素雰囲
気)の熱処理による色純度(G色素パターンについて)
の変化%(熱処理前の色純度と熱処理後の色純度の差の
割合)とする。
気)の熱処理による色純度(G色素パターンについて)
の変化%(熱処理前の色純度と熱処理後の色純度の差の
割合)とする。
【0089】耐光性は、100万ルクスのメタルハライ
ドランプの1000時間照射による色純度(G色素パタ
ーンについて)の変化%(照射前の色純度と照射後の色
純度の差の割合)とする。なお、色純度は、各色ごとに
色度座標を取り、C光源とその色度座標を直線で結び、
外挿された直線と外周部の交点を色純度100%とした
場合に、その色度座標のC光源からの距離の割合であ
る。
ドランプの1000時間照射による色純度(G色素パタ
ーンについて)の変化%(照射前の色純度と照射後の色
純度の差の割合)とする。なお、色純度は、各色ごとに
色度座標を取り、C光源とその色度座標を直線で結び、
外挿された直線と外周部の交点を色純度100%とした
場合に、その色度座標のC光源からの距離の割合であ
る。
【0090】 [表1] ───────────────────────────────── 色素層ハ゜ターン 生産歩留 色むら 精細度 耐熱性 耐光性 ───────────────────────────────── 実施例1 タ゛イアコ゛ーナル 85 <2 ±1.0 0 0 工程4 ───────────────────────────────── 実施例2 トライアンク゛ル 80 <2 ±1.0 0 0 工程5 ───────────────────────────────── 実施例3 トライアンク゛ル 80 <2 ±1.0 0 0 工程5 ───────────────────────────────── 実施例4 トライアンク゛ル 85 <2 ±1.0 0 0 工程5 ───────────────────────────────── 実施例5 タ゛イアコ゛ーナル 90 <2 ±1.0 0 0 工程4 ───────────────────────────────── 実施例6 トライアンク゛ル 90 <2 ±1.0 0 0 工程5 ───────────────────────────────── 実施例7 トライアンク゛ル 90 <2 ±1.0 0 0 工程5 ─────────────────────────────────
【0091】 [表2] ───────────────────────────────── 色素層ハ゜ターン 生産歩留 色むら 精細度 耐熱性 耐光性 ───────────────────────────────── 比較例1 ストライフ゜ 60 <5 ±2.0 0 0 工程1 ───────────────────────────────── 比較例2 タ゛イアコ゛ーナル 25 <10 ±2.0 0 0 工程2 ───────────────────────────────── 比較例3 タ゛イアコ゛ーナル 20 <10 ±2.0 0 0 工程3 ───────────────────────────────── 比較例4 トライアンク゛ル 70 <5 ±3.0 0 75 工程6 ───────────────────────────────── 比較例5 タ゛イアコ゛ーナル 70 <4 ±2.0 10 85 工程7 ─────────────────────────────────
【0092】表1及び表2から本発明のカラーフィルタ
の製造方法によって、種々の色素パターン配置に対して
も、歩留り良く生産することができ、色むらが低減でき
ることがわかる。また、精細度も良好であることを確認
することができた。さらに、耐熱性のみならず、耐光性
についてもミセル電解法製膜によって得られた色素層が
優れていることを確認することができた。
の製造方法によって、種々の色素パターン配置に対して
も、歩留り良く生産することができ、色むらが低減でき
ることがわかる。また、精細度も良好であることを確認
することができた。さらに、耐熱性のみならず、耐光性
についてもミセル電解法製膜によって得られた色素層が
優れていることを確認することができた。
【0093】また、表3に示すR,G,Bの色素層間段
差(色素層の膜厚最大値と最小値の差)の比較から、保
護膜を積層することにより色素層間の平坦性が向上する
ことを確認することができた。
差(色素層の膜厚最大値と最小値の差)の比較から、保
護膜を積層することにより色素層間の平坦性が向上する
ことを確認することができた。
【0094】 [表3] ───────────────────── 保護膜 色素層間段差(μm) ───────────────────── 実施例2 あり <0.1 参考例1 なし <0.3 ─────────────────────
【0095】さらに、図44で示す実施例1と比較例6
で製造したカラーフィルタの分光特性の比較から明らか
なように、比較例6ではカラーフィルタの分光特性の低
下が見られる。ミセル電解法で形成した色素層(色素
膜)は電気的に絶縁されていないため、比較例6のよう
に絶縁化せずに複数色の色素層(色素膜)を形成する
と、先に形成した色素層(色素膜)が後で形成する色素
層(色素膜)で汚染される。従って、少なくとも先に形
成する色素層(色素膜)については電気的に絶縁化され
ていなければならない。このため、実施例1のようにミ
セル電解法で製膜した色素層(色素膜)上に光硬化性レ
ジストを積層して絶縁化し(色素層を形成し)、先に形
成した色素層上に後の色素層(色素膜)が積層されて汚
染されないような工夫が必要であることがわかった。ま
た、表4に示すように、生産歩留りについて実施例1と
参考例1との比較を行った。実施例1では、ブラックマ
トリックスの形成にフォトリソグラフィー工程1回、ミ
セル電解法で製膜した色素膜上に光硬化性レジストの塗
布後、所望の色に対応したマスクを介して露光後、露光
されていない部分の光硬化性レジストおよび色素膜をエ
ッチングして色素層(パターン)を形成する工程を2色
分行えばよく、3色目は、ミセル電解法で3色目の色素
を製膜し、必要に応じて保護膜および/または透明導電
性薄膜を積層すればよい。従って、フォトリソグラフィ
ー工程は2回となり、併せて3回でよい。
で製造したカラーフィルタの分光特性の比較から明らか
なように、比較例6ではカラーフィルタの分光特性の低
下が見られる。ミセル電解法で形成した色素層(色素
膜)は電気的に絶縁されていないため、比較例6のよう
に絶縁化せずに複数色の色素層(色素膜)を形成する
と、先に形成した色素層(色素膜)が後で形成する色素
層(色素膜)で汚染される。従って、少なくとも先に形
成する色素層(色素膜)については電気的に絶縁化され
ていなければならない。このため、実施例1のようにミ
セル電解法で製膜した色素層(色素膜)上に光硬化性レ
ジストを積層して絶縁化し(色素層を形成し)、先に形
成した色素層上に後の色素層(色素膜)が積層されて汚
染されないような工夫が必要であることがわかった。ま
た、表4に示すように、生産歩留りについて実施例1と
参考例1との比較を行った。実施例1では、ブラックマ
トリックスの形成にフォトリソグラフィー工程1回、ミ
セル電解法で製膜した色素膜上に光硬化性レジストの塗
布後、所望の色に対応したマスクを介して露光後、露光
されていない部分の光硬化性レジストおよび色素膜をエ
ッチングして色素層(パターン)を形成する工程を2色
分行えばよく、3色目は、ミセル電解法で3色目の色素
を製膜し、必要に応じて保護膜および/または透明導電
性薄膜を積層すればよい。従って、フォトリソグラフィ
ー工程は2回となり、併せて3回でよい。
【0096】一方、参考例1では、ブラックマトリック
スの形成にフォトリソグラフィー工程1回、ミセル電解
法で製膜した色素膜上に光硬化性レジストの塗布後、所
望の色に対応したマスクを介して露光後、露光されてい
ない部分の光硬化性レジストおよび色素膜をエッチング
して色素層(パターン)を形成する工程を3色分行わな
ければならないので、フォトリソグラフィー工程3回、
併せて4回必要である。表4の結果より、フォトリソグ
ラフィー工程の少ない実施例1のほうが、歩留りよくカ
ラーフィルタを製造できることがわかった。
スの形成にフォトリソグラフィー工程1回、ミセル電解
法で製膜した色素膜上に光硬化性レジストの塗布後、所
望の色に対応したマスクを介して露光後、露光されてい
ない部分の光硬化性レジストおよび色素膜をエッチング
して色素層(パターン)を形成する工程を3色分行わな
ければならないので、フォトリソグラフィー工程3回、
併せて4回必要である。表4の結果より、フォトリソグ
ラフィー工程の少ない実施例1のほうが、歩留りよくカ
ラーフィルタを製造できることがわかった。
【0097】
【0098】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラーフ
ィルタの製造方法によって、まず、透明導電性薄膜を微
細加工によりパターン化する必要がなく、ショート、断
線による歩留の低下を避けることができる。また、カラ
ーフィルタん色素層(色素層のパターン)において、ダ
イアゴーナル、トライアングルパターン配列が難しいと
されていた従来技術に対し、本発明では、容易に適用が
可能となった。さらに、色素層のある一色について透明
導電性薄膜の微細パターンを連続してつなぐ必要がない
ので、電圧降下によるカラーフィルタの色班を低減する
ことができる。また、本発明では、ミセル電解法で製膜
した色素膜上に塗布した透明な光硬化性レジストを所望
の色に対応したマスクを介して露光後、露光されていな
い部分の光硬化性レジストおよび色素膜をエッチングし
て色素膜(パターン)を形成する工程のため、分散法カ
ラーフィルタのような色素(顔料)含有(分散)光硬化
性レジストの色素の光吸収によるレジストの露光感度お
よび解像度の低下がない。その結果、本発明によって得
られたカラーフィルタを用いて、さらに高精細なカラー
液晶ディスプレイへの応用が期待できる。
ィルタの製造方法によって、まず、透明導電性薄膜を微
細加工によりパターン化する必要がなく、ショート、断
線による歩留の低下を避けることができる。また、カラ
ーフィルタん色素層(色素層のパターン)において、ダ
イアゴーナル、トライアングルパターン配列が難しいと
されていた従来技術に対し、本発明では、容易に適用が
可能となった。さらに、色素層のある一色について透明
導電性薄膜の微細パターンを連続してつなぐ必要がない
ので、電圧降下によるカラーフィルタの色班を低減する
ことができる。また、本発明では、ミセル電解法で製膜
した色素膜上に塗布した透明な光硬化性レジストを所望
の色に対応したマスクを介して露光後、露光されていな
い部分の光硬化性レジストおよび色素膜をエッチングし
て色素膜(パターン)を形成する工程のため、分散法カ
ラーフィルタのような色素(顔料)含有(分散)光硬化
性レジストの色素の光吸収によるレジストの露光感度お
よび解像度の低下がない。その結果、本発明によって得
られたカラーフィルタを用いて、さらに高精細なカラー
液晶ディスプレイへの応用が期待できる。
【0099】このような効果に加えて、元来ミセル電解
法カラーフィルタの色素層は、顔料(色素)の含有割合
が大きいため、高い耐光性および耐熱性の長所をいかす
ことができる。また、この製造方法によれば、電極取出
層の形成を行う必要がなく、カラーフィルタ製造の工程
を簡略化することができる。また、カラーフィルタの製
造工程において、先のレジスト電着法では、一度形成し
た色素層が電着ポリマーと共存するため電気的に絶縁化
され、光可溶化型レジストを一回塗布すればそのまま三
原色の色素層の形成が可能であるが、ミセル電解法で形
成した色素層(色素膜)は電気的に絶縁されていないた
め、三原色の色素層の形成には、少なくとも2色の色素
層については電気的に絶縁化されていなければならな
い。従って、ミセル電解法で製膜した色素膜上に光硬化
性レジストを積層して絶縁化し、先に形成した色素層上
に後の色素層(色素膜)が形成されないような工夫が必
要である。この工夫により、ミセル電解法においても、
先に形成した色素層を後で形成する色素層(色素膜)に
より汚染することなく所望の分光を有するカラーフィル
タを製造することが可能となった。
法カラーフィルタの色素層は、顔料(色素)の含有割合
が大きいため、高い耐光性および耐熱性の長所をいかす
ことができる。また、この製造方法によれば、電極取出
層の形成を行う必要がなく、カラーフィルタ製造の工程
を簡略化することができる。また、カラーフィルタの製
造工程において、先のレジスト電着法では、一度形成し
た色素層が電着ポリマーと共存するため電気的に絶縁化
され、光可溶化型レジストを一回塗布すればそのまま三
原色の色素層の形成が可能であるが、ミセル電解法で形
成した色素層(色素膜)は電気的に絶縁されていないた
め、三原色の色素層の形成には、少なくとも2色の色素
層については電気的に絶縁化されていなければならな
い。従って、ミセル電解法で製膜した色素膜上に光硬化
性レジストを積層して絶縁化し、先に形成した色素層上
に後の色素層(色素膜)が形成されないような工夫が必
要である。この工夫により、ミセル電解法においても、
先に形成した色素層を後で形成する色素層(色素膜)に
より汚染することなく所望の分光を有するカラーフィル
タを製造することが可能となった。
【0100】また、これまでの発明では(特願平4−2
65422号等)、絶縁性基板上に金属または金属酸化
物ブラックマトリックスを形成した後に、ミセル電解法
で色素膜を製膜するために透明導電性薄膜を蒸着または
スパッタリングにより積層するのが通例であったが、こ
の場合にブラックマトリックスの凹凸により、透明導電
性薄膜の電気的抵抗値にばらつきが発生したり、時には
クラックを発生することがあった。本発明では、透明導
電性薄膜を先に積層してから金属または金属酸化物のブ
ラックマトリックスを形成することにより、先のような
問題がなくなって、安定して高い歩留りでカラーフィル
タを製造することが可能となった。特に、ブラックマト
リックスを形成する際に、金属または金属酸化物薄膜上
に光硬化性レジストをブラックマトリックスの形状でパ
ターニングして、次いで下地の露出した金属または金属
酸化物薄膜をエッチングする。このようにして作製した
基板を用いて、本発明により複数色の色素層を形成した
場合、光硬化性レジストがブラックマトリックスの形状
で各色素層が配置される枠組みを形成したまま残存して
いるため、例えば赤、青、緑の三原色について順次色素
層の形成を行う場合、任意の一つの色素について、三色
目の色素層上の光硬化性レジストの塗布、露光、色素層
のエッチング等のフォトリソグラフィー工程を行う必要
がなくなる。これによって、製造工程の短縮化を図るこ
とができ、かつ、エッチングされにくい色素を三色目に
回せば生産性を向上させることができ、その結果カラー
フィルタの生産歩留りを向上させ、製造コストの低廉化
が望める。
65422号等)、絶縁性基板上に金属または金属酸化
物ブラックマトリックスを形成した後に、ミセル電解法
で色素膜を製膜するために透明導電性薄膜を蒸着または
スパッタリングにより積層するのが通例であったが、こ
の場合にブラックマトリックスの凹凸により、透明導電
性薄膜の電気的抵抗値にばらつきが発生したり、時には
クラックを発生することがあった。本発明では、透明導
電性薄膜を先に積層してから金属または金属酸化物のブ
ラックマトリックスを形成することにより、先のような
問題がなくなって、安定して高い歩留りでカラーフィル
タを製造することが可能となった。特に、ブラックマト
リックスを形成する際に、金属または金属酸化物薄膜上
に光硬化性レジストをブラックマトリックスの形状でパ
ターニングして、次いで下地の露出した金属または金属
酸化物薄膜をエッチングする。このようにして作製した
基板を用いて、本発明により複数色の色素層を形成した
場合、光硬化性レジストがブラックマトリックスの形状
で各色素層が配置される枠組みを形成したまま残存して
いるため、例えば赤、青、緑の三原色について順次色素
層の形成を行う場合、任意の一つの色素について、三色
目の色素層上の光硬化性レジストの塗布、露光、色素層
のエッチング等のフォトリソグラフィー工程を行う必要
がなくなる。これによって、製造工程の短縮化を図るこ
とができ、かつ、エッチングされにくい色素を三色目に
回せば生産性を向上させることができ、その結果カラー
フィルタの生産歩留りを向上させ、製造コストの低廉化
が望める。
【0101】また、本発明においては、このようなカラ
ーフィルタの製造方法に加え、ミセル電解法で製膜した
色素膜上に紫外線(UV)洗浄を行う。これによって、
色素膜中に混入している油脂等の異物を紫外光と空気中
の酸素との反応による微量のオゾンによって分解し、か
つ、光硬化性レジストおよび保護層の濡れ性を向上さ
せ、光硬化性レジストおよび保護膜の塗膜のピンホール
を減少させ、カラーフィルタの製造歩留りを一層向上さ
せることが可能となった。また、色素膜上の光硬化性レ
ジストおよび/または保護膜を積層する方法、すなわ
ち、ミセル電解法、または、電着法による製膜方法が、
ミセル分散液および電着液のようなウェットの状態の中
で行われるが、スピンコーターやロールコーターのよう
なドライプロセスに、一般的に問題となるコーター周辺
の雰囲気およびコーター装置の摺動部などからの異物の
混入を低減させ、上記と同様にカラーフィルタの製造歩
留りを一層向上させることが可能となった。
ーフィルタの製造方法に加え、ミセル電解法で製膜した
色素膜上に紫外線(UV)洗浄を行う。これによって、
色素膜中に混入している油脂等の異物を紫外光と空気中
の酸素との反応による微量のオゾンによって分解し、か
つ、光硬化性レジストおよび保護層の濡れ性を向上さ
せ、光硬化性レジストおよび保護膜の塗膜のピンホール
を減少させ、カラーフィルタの製造歩留りを一層向上さ
せることが可能となった。また、色素膜上の光硬化性レ
ジストおよび/または保護膜を積層する方法、すなわ
ち、ミセル電解法、または、電着法による製膜方法が、
ミセル分散液および電着液のようなウェットの状態の中
で行われるが、スピンコーターやロールコーターのよう
なドライプロセスに、一般的に問題となるコーター周辺
の雰囲気およびコーター装置の摺動部などからの異物の
混入を低減させ、上記と同様にカラーフィルタの製造歩
留りを一層向上させることが可能となった。
【0102】また、このようなカラーフィルタの製造方
法で得られるカラーフィルタの複数色の色素層の形成す
る領域に対応する部分を除いた部分に絶縁膜を複数色の
色素層の形成工程の前または、各色素層の形成工程の間
に形成することにより、ミセル電解法での色素の製膜範
囲が狭くなり、かつ、色素膜のエッチング範囲が少なく
てよいため、ミセル分散液中の色素を節約できる上、製
膜時間およびエッチング時間を短縮でき、カラーフィル
タ製造工程の能率を上げることができる。さらに、エッ
チングされる色素量も少ないため、カラーフィルタ上へ
エッチングされた色素が異物として混入することも減
り、歩留りを上げることができる。さらに、ミセル電解
法で製膜した色素膜上に、保護膜および/または液晶駆
動用透明導電性薄膜(電極)を積層するため、色素層の
基板への接着性をより向上させることができる。またさ
らに、色素層間の膜厚段差を低減する(平坦性を高め
る)ことができる。
法で得られるカラーフィルタの複数色の色素層の形成す
る領域に対応する部分を除いた部分に絶縁膜を複数色の
色素層の形成工程の前または、各色素層の形成工程の間
に形成することにより、ミセル電解法での色素の製膜範
囲が狭くなり、かつ、色素膜のエッチング範囲が少なく
てよいため、ミセル分散液中の色素を節約できる上、製
膜時間およびエッチング時間を短縮でき、カラーフィル
タ製造工程の能率を上げることができる。さらに、エッ
チングされる色素量も少ないため、カラーフィルタ上へ
エッチングされた色素が異物として混入することも減
り、歩留りを上げることができる。さらに、ミセル電解
法で製膜した色素膜上に、保護膜および/または液晶駆
動用透明導電性薄膜(電極)を積層するため、色素層の
基板への接着性をより向上させることができる。またさ
らに、色素層間の膜厚段差を低減する(平坦性を高め
る)ことができる。
【図1】〜
【図8】本発明の、カラーフィルタの製造工程を模式的
に示す断面図とカラーフィルタ完成時の模式的平面図で
ある。
に示す断面図とカラーフィルタ完成時の模式的平面図で
ある。
【図9】〜
【図10】参考例として挙げられる、カラーフィルタの
製造工程を模式的に示す断面図と、カラーフィルタ完成
時の模式的平面図である。
製造工程を模式的に示す断面図と、カラーフィルタ完成
時の模式的平面図である。
【図11】一般的なカラー液晶ディスプレイを模式的に
示す断面図である。
示す断面図である。
【図12】〜
【図23】従来の、カラーフィルタの製造工程を模式的
に示す断面図と、カラーフィルタ完成時の模式的平面図
である。
に示す断面図と、カラーフィルタ完成時の模式的平面図
である。
【図24】〜
【図35】,
【図37】〜
【図38】,
【図40】〜
【図43】カラーフィルタの製造に使用されるマスクを
模式的に示す平面図である。
模式的に示す平面図である。
【図36】,
【図39】色素層製造時の銀ペーストによる各色ごとの
導通を模式的に示す平面図である。
導通を模式的に示す平面図である。
【図44】本発明で得られるカラーフィルタ(実施例
1)と、従来の方法で得られるカラーフィルタ(比較例
6)の分光特性比較を示す説明図である。
1)と、従来の方法で得られるカラーフィルタ(比較例
6)の分光特性比較を示す説明図である。
101…絶縁性基板 102…透明導電性薄膜 110…ブラックマトリックス 115…絶縁膜 121…ミセル電解法R色素層 122…ミセル電解法G色素層 123…ミセル電解法B色素層 130…透明光硬化性レジスト 131…BL色素含有レジスト 132…R色素含有レジスト 133…G色素含有レジスト 134…B色素含有レジスト 140…光可溶化型レジスト 150…保護膜 160…液晶駆動用透明電極 170…表示部 180…電極取出部 181…マスクなし(露光部) 182…マスクあり(非露光部)
Claims (8)
- 【請求項1】 絶縁性基板上に複数色の色素層を分離し
て形成、配置し、所定の色素パターンを形成するととも
に、ブラックマトリックスを形成するカラーフィルタの
製造方法において、 a)絶縁性基板上の少なくとも複数色の色素層の形成さ
れる領域に対応する部分を含む全面に、透明導電性薄膜
を成膜する工程、 b)透明導電性薄膜上の少なくとも複数色の色素層およ
びブラックマトリックスの形成される領域を含む全面
に、金属または金属酸化物薄膜を成膜する工程、 c)金属または金属酸化物薄膜上に光硬化性レジストを
積層し、フォトリソグラフィー法によってブラックマト
リックスの形状に光硬化性レジストのパターンを形成
し、次いで、下地の露出した部分の金属または金属酸化
物薄膜をエッチングによって除去してブラックマトリッ
クスを形成する工程、 d)露出した透明導電性薄膜上に複数色から選択した一
つの色の色素膜をミセル電解法によって製膜する工程、 e)一つの色の色素膜の上に光硬化性レジストを積層
し、一つの色の色素層に対応したマスクを用いて露光
し、かつ露光部の熱処理の前及び/又は後に未露光部分
の光硬化性レジスト及び色素膜をエッチングによって除
去して、一つの色の色素層を形成、配置する工程、 f)前記工程d)及びe)と同様の工程をさらに一回以
上繰り返して、複数色の残りの色の色素層を、透明導電
性薄膜の全面又は一部にそれぞれ分離して形成、配置
し、複数色の色素パターンを形成する工程、 を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項2】 前記ブラックマトリックスを形成する工
程c)が、金属または金属酸化物薄膜上に光可溶化型レ
ジストを積層し、フォトリソグラフィー法によってブラ
ックマトリックスの形状に光可溶化型レジストのパター
ンを形成し、次いで、下地の露出した部分の金属または
金属酸化物薄膜をエッチングによって除去した後に、さ
らに光可溶化型レジストを除去してブラックマトリック
スを形成することを特徴とする請求項1記載のカラーフ
ィルタの製造方法。 - 【請求項3】 前記複数色の色素パターンを形成する工
程f)の後に、さらに保護膜および/または液晶駆動用
電極を積層、形成することを特徴とする請求項1又は2
記載のカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項4】 前記複数色の各色素層を形成、配置し、
複数色の色素パターンを形成する工程d),e)及び
f)の前、又は間に、前記透明導電性薄膜上の複数色の
色素層の形成される領域以外の部分に絶縁膜を積層、形
成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記
載のカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項5】 前記複数色の色素層が赤,青,緑の三原
色に対応するものであることを特徴とする請求項1〜4
のいずれか1項記載のカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項6】 前記複数色の各色素膜をミセル電解法に
よって製膜する工程d)および/またはf)の後に、色
素膜を紫外線洗浄することを特徴とする請求項1〜5の
いずれか1項記載のカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項7】 前記光硬化性レジストの積層、形成が、
ミセル電解法、または電着法によるものであることを特
徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載のカラーフィ
ルタの製造方法。 - 【請求項8】 前記保護膜の積層、形成が、ミセル電解
法、または電着法によるものであることを特徴とする請
求項3〜7のいずれか1項記載のカラーフィルタの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29729693A JP3367081B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | カラーフィルタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29729693A JP3367081B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | カラーフィルタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07128519A true JPH07128519A (ja) | 1995-05-19 |
| JP3367081B2 JP3367081B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=17844678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29729693A Expired - Fee Related JP3367081B2 (ja) | 1993-11-02 | 1993-11-02 | カラーフィルタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3367081B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004025359A1 (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Mitsubishi Chemical Corporation | カラー液晶表示装置 |
| US7271536B2 (en) | 2004-08-04 | 2007-09-18 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Organic EL panel |
| DE102004010000B4 (de) * | 2003-03-12 | 2015-11-26 | Unified Innovative Technology, Llc | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer organischen EL-Anzeigevorrichtung |
| DE10392604B4 (de) | 2002-05-23 | 2023-03-09 | Global Oled Technology Llc | Organische EL-Anzeige |
-
1993
- 1993-11-02 JP JP29729693A patent/JP3367081B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10392604B4 (de) | 2002-05-23 | 2023-03-09 | Global Oled Technology Llc | Organische EL-Anzeige |
| WO2004025359A1 (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Mitsubishi Chemical Corporation | カラー液晶表示装置 |
| US7006172B2 (en) | 2002-08-30 | 2006-02-28 | Mitsubishi Chemical Corporation | Color liquid crystal display devices |
| CN100353234C (zh) * | 2002-08-30 | 2007-12-05 | 三菱化学株式会社 | 彩色液晶显示装置 |
| KR100845757B1 (ko) * | 2002-08-30 | 2008-07-11 | 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 | 칼라액정표시장치 |
| DE102004010000B4 (de) * | 2003-03-12 | 2015-11-26 | Unified Innovative Technology, Llc | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer organischen EL-Anzeigevorrichtung |
| US7271536B2 (en) | 2004-08-04 | 2007-09-18 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | Organic EL panel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3367081B2 (ja) | 2003-01-14 |
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|---|---|---|---|
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