JPH0784115A - 機能性塗膜を形成する方法 - Google Patents
機能性塗膜を形成する方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】格子状または縞状等の微細模様形状の機能性塗
膜、例えば、遮光性の塗膜、を精度よく形成した基板を
製造する方法を提供する。 【構成】（ａ）表面に導電層２を有する基板１の全面
に、ポジ型またはネガ型フォトレジスト３を塗布して、
塗膜を形成する工程、（ｂ）形成されたポジ型またはネ
ガ型フォトレジスト塗膜３の表面に、機能性塗膜７を形
成する予定の部分以外の部分を覆う塗膜を次の現像工程
で与えるようなパターンを有するマスクを重ねて、光線
を照射する露光工程、（ｃ）機能性塗膜を形成する予定
の部分の塗膜を除去する現像工程、（ｄ）その導電層上
の塗膜に覆われていない部分に機能性塗膜７を形成する
工程、（ｅ）先に形成されたポジ型またはネガ型フォト
レジスト塗膜のみを除去する工程、を上記の順に行な
う。
膜、例えば、遮光性の塗膜、を精度よく形成した基板を
製造する方法を提供する。 【構成】（ａ）表面に導電層２を有する基板１の全面
に、ポジ型またはネガ型フォトレジスト３を塗布して、
塗膜を形成する工程、（ｂ）形成されたポジ型またはネ
ガ型フォトレジスト塗膜３の表面に、機能性塗膜７を形
成する予定の部分以外の部分を覆う塗膜を次の現像工程
で与えるようなパターンを有するマスクを重ねて、光線
を照射する露光工程、（ｃ）機能性塗膜を形成する予定
の部分の塗膜を除去する現像工程、（ｄ）その導電層上
の塗膜に覆われていない部分に機能性塗膜７を形成する
工程、（ｅ）先に形成されたポジ型またはネガ型フォト
レジスト塗膜のみを除去する工程、を上記の順に行な
う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、格子状または縞状等の
微細模様形状を有する機能性塗膜、例えば、遮光性の塗
膜、を形成した基板を製造する方法に関するものであ
る。特に、カラー液晶表示装置（ＬＣＤ）に使用される
カラーフィルターにおける、機能性塗膜（ブラックマト
リックス）を有する基板の製造に有用な方法である。こ
の塗膜は不要光の遮光やその他特性向上の働きをする。
微細模様形状を有する機能性塗膜、例えば、遮光性の塗
膜、を形成した基板を製造する方法に関するものであ
る。特に、カラー液晶表示装置（ＬＣＤ）に使用される
カラーフィルターにおける、機能性塗膜（ブラックマト
リックス）を有する基板の製造に有用な方法である。こ
の塗膜は不要光の遮光やその他特性向上の働きをする。
【０００２】
【従来の技術】従来、液晶を利用したＬＣＤは、いわゆ
るポケットテレビ等に使われてきたが、近年大型化、大
画面化が急速に進められている。画質もＴＮ液晶からＳ
ＴＮ液晶やＴＦＴに代表されるアクティブ駆動素子の開
発でＣＲＴに迫るものが商品化されている。カラー表示
装置の画質向上と生産性の改善については、様々な検討
が行われているが、その重要な技術の一つとして、光リ
ーク防止及び画質向上（見かけのコントラスト) のため
のブラックマトリックスと呼ばれる遮光膜の形成方法及
び形状の問題がある。ＬＣＤのカラー化に使用されるカ
ラーフィルターのカラーの画素の塗膜以外の部分を埋め
る、格子状または縞状の機能性塗膜（ブラックマトリッ
クス）の形成に使用される方法としては、シルクスクリ
ーン法、オフセット法などの印刷技術による方法が知ら
れている。また、基板上にクロムなどの金属薄膜をスパ
ッタリングなどにより形成した後、フォトリソグラフィ
ー、エッチングによりブラックマトリックスを形成する
方法が知られている。最近、黒色顔料を含むネガレジス
トが開発され、直接フォトリソグラフィーによりブラッ
クマトリックスを形成する方法が検討されている。ま
た、複数の平行な帯状の導電性回路上に帯状のカラーの
塗膜を電着法により形成し、次いで機能性塗膜を与える
ネガ型フォトレジストを全面に塗布して、前記カラーの
塗膜をマスク代わりにして基板背面から露光して、帯状
のカラーの塗膜の間隙にブラックマトリックスとしての
機能性塗膜を形成する方法が知られている（特開昭５９
−１１４５７２公報、特開平３−４２６０２公報）。
るポケットテレビ等に使われてきたが、近年大型化、大
画面化が急速に進められている。画質もＴＮ液晶からＳ
ＴＮ液晶やＴＦＴに代表されるアクティブ駆動素子の開
発でＣＲＴに迫るものが商品化されている。カラー表示
装置の画質向上と生産性の改善については、様々な検討
が行われているが、その重要な技術の一つとして、光リ
ーク防止及び画質向上（見かけのコントラスト) のため
のブラックマトリックスと呼ばれる遮光膜の形成方法及
び形状の問題がある。ＬＣＤのカラー化に使用されるカ
ラーフィルターのカラーの画素の塗膜以外の部分を埋め
る、格子状または縞状の機能性塗膜（ブラックマトリッ
クス）の形成に使用される方法としては、シルクスクリ
ーン法、オフセット法などの印刷技術による方法が知ら
れている。また、基板上にクロムなどの金属薄膜をスパ
ッタリングなどにより形成した後、フォトリソグラフィ
ー、エッチングによりブラックマトリックスを形成する
方法が知られている。最近、黒色顔料を含むネガレジス
トが開発され、直接フォトリソグラフィーによりブラッ
クマトリックスを形成する方法が検討されている。ま
た、複数の平行な帯状の導電性回路上に帯状のカラーの
塗膜を電着法により形成し、次いで機能性塗膜を与える
ネガ型フォトレジストを全面に塗布して、前記カラーの
塗膜をマスク代わりにして基板背面から露光して、帯状
のカラーの塗膜の間隙にブラックマトリックスとしての
機能性塗膜を形成する方法が知られている（特開昭５９
−１１４５７２公報、特開平３−４２６０２公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし最近、将来が有
望視されているＴＦＴ方式のＬＣＤにおいては、スイッ
チング素子の光リークを防ぐため、遮光膜の遮光率向上
が要求されている。更に、画質向上のため、遮光膜のパ
ターンは、格子状その他の複雑な形状が望まれることが
多くなった。しかしながら、従来の製造方法において、
印刷による方法は、格子状の場合、格子間が約１００μ
ｍの空隙程度の粗い精度パターンのものしか出来ず、格
子状に精度よく機能性塗膜を形成出来なかった。黒色顔
料を含むネガレジストを用いて直接フォトリソグラフィ
ーによりブラックマトリックスを形成する方法が検討さ
れているが、遮光率が高くなるとレジストの光硬化が進
まず、精度よく機能性塗膜を形成することが困難とな
る。また、従来の電着法により形成した帯状のカラー塗
膜をマスク代わりにして基板背面から露光する方法は、
機能性塗膜を帯状のカラー塗膜間に精度よく形成できる
が、帯状のカラー塗膜を横切る方向に機能性塗膜を形成
することが困難であるという課題があった。
望視されているＴＦＴ方式のＬＣＤにおいては、スイッ
チング素子の光リークを防ぐため、遮光膜の遮光率向上
が要求されている。更に、画質向上のため、遮光膜のパ
ターンは、格子状その他の複雑な形状が望まれることが
多くなった。しかしながら、従来の製造方法において、
印刷による方法は、格子状の場合、格子間が約１００μ
ｍの空隙程度の粗い精度パターンのものしか出来ず、格
子状に精度よく機能性塗膜を形成出来なかった。黒色顔
料を含むネガレジストを用いて直接フォトリソグラフィ
ーによりブラックマトリックスを形成する方法が検討さ
れているが、遮光率が高くなるとレジストの光硬化が進
まず、精度よく機能性塗膜を形成することが困難とな
る。また、従来の電着法により形成した帯状のカラー塗
膜をマスク代わりにして基板背面から露光する方法は、
機能性塗膜を帯状のカラー塗膜間に精度よく形成できる
が、帯状のカラー塗膜を横切る方向に機能性塗膜を形成
することが困難であるという課題があった。
【０００４】そこで、この発明の目的は、従来のこのよ
うな課題を解決し、微細な模様をもつ、格子状または縞
状等の機能性塗膜、例えば、遮光性の塗膜、を精度よく
形成した基板の製造方法を提供することである。
うな課題を解決し、微細な模様をもつ、格子状または縞
状等の機能性塗膜、例えば、遮光性の塗膜、を精度よく
形成した基板の製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、電着塗装
法によれば塗膜を極めて精度よく導電体上にのみ選択的
に塗着できることに着眼し、その他いろいろの工夫をす
ることにより、上記の目的を達成しうることを見出し本
発明を完成させたものである。すなわち、本発明は次の
とおりである。微細模様形状を有する機能性塗膜を形成
した基板を製造する方法において、（ａ）表面に導電層
を有する基板の全面に、ポジ型またはネガ型フォトレジ
ストを塗布して、塗膜を形成する工程、（ｂ）形成され
たポジ型またはネガ型フォトレジスト塗膜の表面に、機
能性塗膜を形成する予定の部分以外の部分を覆う塗膜を
次の現像工程で与えるようなパターンを有するマスクを
重ねて、光線を照射する露光工程、（ｃ）機能性塗膜を
形成する予定の部分の塗膜を除去する現像工程、（ｄ）
以上の工程を経て得られた基板に、その表面の導電層を
一方の電極として使用し電着塗装を行なうことにより、
その導電層上の塗膜に覆われていない部分に機能性塗膜
を形成する工程、（ｅ）先に形成されたポジ型またはネ
ガ型フォトレジスト塗膜のみを除去する工程、を上記の
順に行なうことを特徴とする方法、および前記方法にお
いて、（ｄ）工程の前に熱処理工程を含む方法である。
法によれば塗膜を極めて精度よく導電体上にのみ選択的
に塗着できることに着眼し、その他いろいろの工夫をす
ることにより、上記の目的を達成しうることを見出し本
発明を完成させたものである。すなわち、本発明は次の
とおりである。微細模様形状を有する機能性塗膜を形成
した基板を製造する方法において、（ａ）表面に導電層
を有する基板の全面に、ポジ型またはネガ型フォトレジ
ストを塗布して、塗膜を形成する工程、（ｂ）形成され
たポジ型またはネガ型フォトレジスト塗膜の表面に、機
能性塗膜を形成する予定の部分以外の部分を覆う塗膜を
次の現像工程で与えるようなパターンを有するマスクを
重ねて、光線を照射する露光工程、（ｃ）機能性塗膜を
形成する予定の部分の塗膜を除去する現像工程、（ｄ）
以上の工程を経て得られた基板に、その表面の導電層を
一方の電極として使用し電着塗装を行なうことにより、
その導電層上の塗膜に覆われていない部分に機能性塗膜
を形成する工程、（ｅ）先に形成されたポジ型またはネ
ガ型フォトレジスト塗膜のみを除去する工程、を上記の
順に行なうことを特徴とする方法、および前記方法にお
いて、（ｄ）工程の前に熱処理工程を含む方法である。
【０００６】本発明において使用される基板材料として
は、ガラスあるいはプラスチック等の透明板があげられ
る。この基板に形成される導電性回路は、ＩＴＯ膜（錫
をドーブした酸化インジウム膜) あるいは、ネサ膜（ア
ンチモンをドープした酸化錫膜）等の透明導電性材料に
より作られる。これらは、従来より良く知られている方
法で作られる。
は、ガラスあるいはプラスチック等の透明板があげられ
る。この基板に形成される導電性回路は、ＩＴＯ膜（錫
をドーブした酸化インジウム膜) あるいは、ネサ膜（ア
ンチモンをドープした酸化錫膜）等の透明導電性材料に
より作られる。これらは、従来より良く知られている方
法で作られる。
【０００７】本発明において、一例として、格子状の模
様をもつ機能性塗膜を形成した基板を製造する場合に、
（ａ）〜（ｅ）の各工程で得られる製品の断面の模式図
を図１に示した。また、本発明における、（ｄ）工程で
得られる機能性塗膜の各模様形状の平面の模式図を図２
に示した。図２のＡは、格子状の場合、図２のＢは、縞
状の場合を示す。本発明において、塗膜の最短空間幅と
は、図２のＡまたはＢで示せば、フォトレジスト塗膜３
（この塗膜は後の工程で除去される）の幅をいう。本発
明方法は、塗膜の最短空間幅が約２００μｍ以下のよう
な微細模様の機能性塗膜を形成する場合に一層有効であ
る。
様をもつ機能性塗膜を形成した基板を製造する場合に、
（ａ）〜（ｅ）の各工程で得られる製品の断面の模式図
を図１に示した。また、本発明における、（ｄ）工程で
得られる機能性塗膜の各模様形状の平面の模式図を図２
に示した。図２のＡは、格子状の場合、図２のＢは、縞
状の場合を示す。本発明において、塗膜の最短空間幅と
は、図２のＡまたはＢで示せば、フォトレジスト塗膜３
（この塗膜は後の工程で除去される）の幅をいう。本発
明方法は、塗膜の最短空間幅が約２００μｍ以下のよう
な微細模様の機能性塗膜を形成する場合に一層有効であ
る。
【０００８】本発明における（ａ）の工程は、導電層を
有する透明基板全面に、機能性膜を与えるネガ型又はポ
ジ型フォトレジストを塗布して塗膜を形成する工程であ
る。また、ここで用いられるポジ型フォトレジストの例
として、ノボラック型フェノール樹脂にＯ−キノンジア
ジドのエステル化物を含有したもの等があげられるが、
これらに限定されるものではない。市販品として、東京
応化工業社製のＯＦＰＲ−８００（商品名）、住友化学
工業社製のＰＦ−７４００（商品名）、富士ハトエレク
トロニクステクノロジー社製のＦＨ−２０３０（商品
名）等があげられる。
有する透明基板全面に、機能性膜を与えるネガ型又はポ
ジ型フォトレジストを塗布して塗膜を形成する工程であ
る。また、ここで用いられるポジ型フォトレジストの例
として、ノボラック型フェノール樹脂にＯ−キノンジア
ジドのエステル化物を含有したもの等があげられるが、
これらに限定されるものではない。市販品として、東京
応化工業社製のＯＦＰＲ−８００（商品名）、住友化学
工業社製のＰＦ−７４００（商品名）、富士ハトエレク
トロニクステクノロジー社製のＦＨ−２０３０（商品
名）等があげられる。
【０００９】（ａ）工程で使用するネガ型フォトレジス
トの例として、アクリレート樹脂に、ベンゾフェノン
類、アントラキノン類などの光重合開始剤を含有したも
の等が挙げられるが、もちろんこれらのものに限定され
るものではない。市販品として、東京応化工業社製、商
品名ＯＭＲ−８３などがあげられる。
トの例として、アクリレート樹脂に、ベンゾフェノン
類、アントラキノン類などの光重合開始剤を含有したも
の等が挙げられるが、もちろんこれらのものに限定され
るものではない。市販品として、東京応化工業社製、商
品名ＯＭＲ−８３などがあげられる。
【００１０】導電層を有する透明基板上にポジ型又はネ
ガ型フォトレジスト塗膜を形成する方法としては、スク
リーン印刷法、オフセット印刷法、ロールコート法、バ
ーコート法、スピンコート法等が使用できる。これらの
中で、スピンコート法により塗膜を形成する場合には、
回転数は、二段階とし、初めに１００〜４００rpm でレ
ジストを基板上に広げ、次に８００〜５０００rpm でそ
のレジストの膜厚を均一にすることが推奨される。スピ
ンコート法は、導電層を有する透明基板上に忠実に精度
良く塗膜を形成することができるため有用である。透明
導電性回路を有する基板上に塗布されたネガ型又はポジ
型フォトレジストは、次に、必要に応じて、６０〜１０
０℃、時間５〜６０分の条件で熱処理される。熱処理を
することにより、ネガ型又はボジ型フォトレジスト中の
樹脂が予備硬化され、その塗膜と導電性を有する透明基
板との密着性が向上する。
ガ型フォトレジスト塗膜を形成する方法としては、スク
リーン印刷法、オフセット印刷法、ロールコート法、バ
ーコート法、スピンコート法等が使用できる。これらの
中で、スピンコート法により塗膜を形成する場合には、
回転数は、二段階とし、初めに１００〜４００rpm でレ
ジストを基板上に広げ、次に８００〜５０００rpm でそ
のレジストの膜厚を均一にすることが推奨される。スピ
ンコート法は、導電層を有する透明基板上に忠実に精度
良く塗膜を形成することができるため有用である。透明
導電性回路を有する基板上に塗布されたネガ型又はポジ
型フォトレジストは、次に、必要に応じて、６０〜１０
０℃、時間５〜６０分の条件で熱処理される。熱処理を
することにより、ネガ型又はボジ型フォトレジスト中の
樹脂が予備硬化され、その塗膜と導電性を有する透明基
板との密着性が向上する。
【００１１】本発明における（ｂ）の工程は、形成され
たネガ型又はポジ型フォトレジストの塗膜の表面に、機
能性塗膜を形成する予定の部分以外の部分を覆う塗膜を
次の現像工程で与えるようなパターンを有するマスクを
重ねて、光線を照射する露光工程である。（ｂ）の工程
での露光には、ネガ型又はボジ型フォトレジスト塗膜の
種類により種々の範囲の波長光を使用できるが、一般に
ＵＶ領域が望ましく、光源として超高圧水銀灯、メタル
ハライドランプ等を使用した装置を用いることができ
る。この装置は、パターンニングの精度のためにも、ミ
ラー式の平行光のものが望ましい。
たネガ型又はポジ型フォトレジストの塗膜の表面に、機
能性塗膜を形成する予定の部分以外の部分を覆う塗膜を
次の現像工程で与えるようなパターンを有するマスクを
重ねて、光線を照射する露光工程である。（ｂ）の工程
での露光には、ネガ型又はボジ型フォトレジスト塗膜の
種類により種々の範囲の波長光を使用できるが、一般に
ＵＶ領域が望ましく、光源として超高圧水銀灯、メタル
ハライドランプ等を使用した装置を用いることができ
る。この装置は、パターンニングの精度のためにも、ミ
ラー式の平行光のものが望ましい。
【００１２】露光条件は、ポジ型フォトレジスト塗膜の
場合は、使用する光量および塗膜の種類により異なる
が、通常、１０〜５００ｍＪ／ｃｍ2 である。露光され
た部分は分解反応が進行して、後述する薬剤に可溶とな
る。また、ネガ型フォトレジスト塗膜の場合は、使用す
る光量および塗膜の種類により異なるが、通常、露光量
は１０〜５００ｍＪ／ｃｍ2 である。露光されない部分
は硬化が進まず、後述する薬剤に可溶となる。
場合は、使用する光量および塗膜の種類により異なる
が、通常、１０〜５００ｍＪ／ｃｍ2 である。露光され
た部分は分解反応が進行して、後述する薬剤に可溶とな
る。また、ネガ型フォトレジスト塗膜の場合は、使用す
る光量および塗膜の種類により異なるが、通常、露光量
は１０〜５００ｍＪ／ｃｍ2 である。露光されない部分
は硬化が進まず、後述する薬剤に可溶となる。
【００１３】本発明における（Ｃ）の工程は、機能性塗
膜を形成する予定の部分の塗膜を除去する現像工程であ
る。ポジ型フォトレジスト塗膜の場合は、塗膜の露光部
分が溶解され、除去される。その除去には、適当な溶解
力を有する薬剤（現像液）に接触させることによって行
なうことができる。このような薬剤は、ポジ型フォトレ
ジスト塗膜の種類によって種々選択されるが、通常は、
カ性ソーダ、炭酸ナトリウム、４級アンモニウム塩及び
有機アミン等を水に溶かして得られるアルカリ性水溶
液、あるいは、エステル、ケトン、アルコール、芳香族
炭水化物、塩素化炭化水素の有機溶剤から適宜選択使用
する。その除去は、浸漬あるいはシャワーなどの方法に
より、５秒ないし３分程度で行なうことができる。その
後、残った塗膜を水、純水等でよく洗浄し、密着性の向
上および（ｅ）工程での塗膜の除去を容易にするため
に、必要に応じて、８０〜２８０℃、５〜６０分間の条
件で熱処理される。
膜を形成する予定の部分の塗膜を除去する現像工程であ
る。ポジ型フォトレジスト塗膜の場合は、塗膜の露光部
分が溶解され、除去される。その除去には、適当な溶解
力を有する薬剤（現像液）に接触させることによって行
なうことができる。このような薬剤は、ポジ型フォトレ
ジスト塗膜の種類によって種々選択されるが、通常は、
カ性ソーダ、炭酸ナトリウム、４級アンモニウム塩及び
有機アミン等を水に溶かして得られるアルカリ性水溶
液、あるいは、エステル、ケトン、アルコール、芳香族
炭水化物、塩素化炭化水素の有機溶剤から適宜選択使用
する。その除去は、浸漬あるいはシャワーなどの方法に
より、５秒ないし３分程度で行なうことができる。その
後、残った塗膜を水、純水等でよく洗浄し、密着性の向
上および（ｅ）工程での塗膜の除去を容易にするため
に、必要に応じて、８０〜２８０℃、５〜６０分間の条
件で熱処理される。
【００１４】また、ネガ型フォトレジスト塗膜の場合
は、塗膜の未露光部分が未硬化部分となり除去される。
その除去は、上記のポジ型フォトレジスト塗膜の場合と
同様にして行なうことができる。この工程により、マス
クのパターン形状に応じて、ネガ型又はボジ型フォトレ
ジスト塗膜からなる機能性塗膜が形成される。ここで形
成される塗膜のパターン形状の一例として、図２のＡ、
Ｂにおいて、それぞれ７で示されるものがあげられる。
は、塗膜の未露光部分が未硬化部分となり除去される。
その除去は、上記のポジ型フォトレジスト塗膜の場合と
同様にして行なうことができる。この工程により、マス
クのパターン形状に応じて、ネガ型又はボジ型フォトレ
ジスト塗膜からなる機能性塗膜が形成される。ここで形
成される塗膜のパターン形状の一例として、図２のＡ、
Ｂにおいて、それぞれ７で示されるものがあげられる。
【００１５】本発明における（ｄ）工程は、以上の工程
を経て得られた透明基板に、その導電層を一方の電極と
して使って電着塗装を行なうことにより、その導電層上
に位置する機能性塗膜を形成する予定の部分に電着塗膜
を形成する工程である。この種の導電層上に電着塗装を
行う方法は、一般に公知である。例えば、実務表面技
術、Ｖｏｌ．３４、Ｎｏ．６（１９８７）ｐ．５７〜６
３、特公平４−６４８７５公報に記載された方法を参考
にすることができる。この方法には、アニオン系とカチ
オン系の塗装方法があり、いずれの方法も使用可能であ
るが、回路への影響が少ないことと、溶出のし易さなど
からアニオン系電着塗装を使用する方法が好ましい。ま
た、その電着塗装に用いる電着液の樹脂材料（バインダ
ー）としては、マレイン化油系、アクリル系、ポリエス
テル系、ポリブタジエン系、ポリオレフィン系などのが
ある。これらは、それぞれ単独で、あるいは、混合して
使用できる。これらのバインダー中に機能性を付与する
添加剤である黒色顔料その他の材料を適宜混合する。
を経て得られた透明基板に、その導電層を一方の電極と
して使って電着塗装を行なうことにより、その導電層上
に位置する機能性塗膜を形成する予定の部分に電着塗膜
を形成する工程である。この種の導電層上に電着塗装を
行う方法は、一般に公知である。例えば、実務表面技
術、Ｖｏｌ．３４、Ｎｏ．６（１９８７）ｐ．５７〜６
３、特公平４−６４８７５公報に記載された方法を参考
にすることができる。この方法には、アニオン系とカチ
オン系の塗装方法があり、いずれの方法も使用可能であ
るが、回路への影響が少ないことと、溶出のし易さなど
からアニオン系電着塗装を使用する方法が好ましい。ま
た、その電着塗装に用いる電着液の樹脂材料（バインダ
ー）としては、マレイン化油系、アクリル系、ポリエス
テル系、ポリブタジエン系、ポリオレフィン系などのが
ある。これらは、それぞれ単独で、あるいは、混合して
使用できる。これらのバインダー中に機能性を付与する
添加剤である黒色顔料その他の材料を適宜混合する。
【００１６】電着液は、一般に、バインダー等の成分を
水に分散、希釈してつくられる。電着液としては、水希
釈型以外に、有機溶剤を使用する非水系電着液も使用す
ることができる。電着液の入った浴液中に、上記の工程
を経て得られた透明基板を入れ、アニオン電着の場合
は、その導電性回路を正極とし、非腐蝕性の導電材料
（ステンレスなど）を対極として入れ、直流電圧を印加
すると、対極との間に電流が流れ、同時に導電性回路上
の窓部に電着塗膜が塗着する。その膜厚は、電着条件に
より制御する。電着条件は、通常１０〜３００V で１秒
から３分程度である。電着塗膜は、塗膜形成後よく洗浄
して不要物質を除去する。塗膜強度を高めるために、必
要に応じて、１００〜２８０℃、１０〜１２０分間の条
件で熱処理される。
水に分散、希釈してつくられる。電着液としては、水希
釈型以外に、有機溶剤を使用する非水系電着液も使用す
ることができる。電着液の入った浴液中に、上記の工程
を経て得られた透明基板を入れ、アニオン電着の場合
は、その導電性回路を正極とし、非腐蝕性の導電材料
（ステンレスなど）を対極として入れ、直流電圧を印加
すると、対極との間に電流が流れ、同時に導電性回路上
の窓部に電着塗膜が塗着する。その膜厚は、電着条件に
より制御する。電着条件は、通常１０〜３００V で１秒
から３分程度である。電着塗膜は、塗膜形成後よく洗浄
して不要物質を除去する。塗膜強度を高めるために、必
要に応じて、１００〜２８０℃、１０〜１２０分間の条
件で熱処理される。
【００１７】ＬＣＤ用等のカラーフィルター用ブラック
マトリックスを形成する場合は、電着塗装法により黒色
の塗膜を導電層上のレジスト塗膜に覆われていないそれ
ぞれ所定の部分に形成させる。
マトリックスを形成する場合は、電着塗装法により黒色
の塗膜を導電層上のレジスト塗膜に覆われていないそれ
ぞれ所定の部分に形成させる。
【００１８】本発明による（ｅ）の工程は機能性塗膜以
外の部分に形成されているポジ型あるいはネガ型フォト
レジスト塗膜のみをはく離除去する工程である。除去は
適当な溶解力を有する薬剤、例えば、いわゆる現像液に
接触させることにより行われる。かかる薬剤は使用され
た電着塗膜およびポジ型フォトレジスト塗膜により種々
選択されるが、通常、カ性ソーダ、炭酸ソーダ、４級ア
ンモニウム塩及び有機アミン等のアルカリ水溶液あるい
は、エステル、ケトン、アルコール、エーテル、塩素化
炭化水素等の有機溶剤が、適宜使用される。塗膜の除去
は、浸漬あるいはシャワーなどにより３０秒ないし２０
分程度行えばよい。適宜、ブラシ、織布などによるラビ
ングが使用される。この工程により、電着塗膜が残り、
ブラックマトリックス等の機能性塗膜が形成される。そ
の後に有機溶剤・水などを使用して良く洗浄を行ない、
次に必要があれば求められる性能を出すためポストベー
クをする。
外の部分に形成されているポジ型あるいはネガ型フォト
レジスト塗膜のみをはく離除去する工程である。除去は
適当な溶解力を有する薬剤、例えば、いわゆる現像液に
接触させることにより行われる。かかる薬剤は使用され
た電着塗膜およびポジ型フォトレジスト塗膜により種々
選択されるが、通常、カ性ソーダ、炭酸ソーダ、４級ア
ンモニウム塩及び有機アミン等のアルカリ水溶液あるい
は、エステル、ケトン、アルコール、エーテル、塩素化
炭化水素等の有機溶剤が、適宜使用される。塗膜の除去
は、浸漬あるいはシャワーなどにより３０秒ないし２０
分程度行えばよい。適宜、ブラシ、織布などによるラビ
ングが使用される。この工程により、電着塗膜が残り、
ブラックマトリックス等の機能性塗膜が形成される。そ
の後に有機溶剤・水などを使用して良く洗浄を行ない、
次に必要があれば求められる性能を出すためポストベー
クをする。
【００１９】ＬＣＤ用等のカラーフィルターをつくる場
合、透明基板上に上記の方法を使ってブラックマトリッ
クス塗膜を形成後、それらの間隙（窓部）に通常の電着
塗装法、顔料分散法あるいは印刷法により三原色（赤、
緑、青）の塗膜を所定の配列で形成させる。この後、こ
の上にオーバーコート膜（保護膜）が形成される。オー
バーコート材としては、エポキシ、ポリイミド、アクリ
レート系などの樹脂が用いられる。オーバーコート膜の
形成は、スピンコーター又はロールコーターなどにより
樹脂を塗布後、熱硬化することにより行なわれる。そし
て、さらにその上に液晶駆動電極用として、透明導電膜
が形成され、必要に応じて回路パターンが形成され、カ
ラーフィルターが完成する。
合、透明基板上に上記の方法を使ってブラックマトリッ
クス塗膜を形成後、それらの間隙（窓部）に通常の電着
塗装法、顔料分散法あるいは印刷法により三原色（赤、
緑、青）の塗膜を所定の配列で形成させる。この後、こ
の上にオーバーコート膜（保護膜）が形成される。オー
バーコート材としては、エポキシ、ポリイミド、アクリ
レート系などの樹脂が用いられる。オーバーコート膜の
形成は、スピンコーター又はロールコーターなどにより
樹脂を塗布後、熱硬化することにより行なわれる。そし
て、さらにその上に液晶駆動電極用として、透明導電膜
が形成され、必要に応じて回路パターンが形成され、カ
ラーフィルターが完成する。
【００２０】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明
する。
する。
（１）ポジ型フォトレジスト塗膜の形成:導電層を有す
る透明基板全体にボジ型フォトレジストＦＨ２０３０
（富士ハントエレクトロニクステクノロジー製）１００
重量部に対して、酢酸エチルセロソルブ２０重量部を加
え、この混合物による塗布をスピンコート法で２００ｒ
ｐｍ／５秒、１０００ｒｐｍ／２０秒の二段階を順に行
い、９０℃で３０分間熱処理して、膜厚１. ５μｍのポ
ジ型フォトレジスト塗膜を形成した。（以上（ａ）工
程） （２）露光：ポジ型フォトレジスト塗膜上に、格子状に
パターニングされた（開口部：６０μm ×２００μm ）
パターンマスクをセットし（ギャップ：３０μm ）、超
高圧水銀灯を光源としたプロキシミティ露光機（大日本
科研製 MAP - 1200 ）により露光量１００ｍＪ／ｃｍ2
で露光を行った。（以上（ｂ）工程） （３）現像:露光後、現像液（住友化学工業社製、商品
名ＳＯＰＤ、温度２５℃）に６０秒浸漬して現像し、露
光部分を除去し、純水リンスおよびエアーブロー乾燥に
より格子の窓部にポジ型フォトレジスト膜を形成した。
（以上（ｃ）工程） （４）電着塗膜の形成:電着塗料として黒の無機顔料
（カーボン）を分散させたアニオン性ポリエステル樹脂
の水溶液（シントーケミトロン社製、商品名シントロン
Ｆ−Ｂｌａｃｋ）を用い、５０V 、２０秒電着を行な
い、黒色の電着塗膜を透明基板上にポジ型フォトレジス
トの窓を囲むように格子状に形成させた。その後、よく
水洗した後、２６０℃、１時間、熱処理を行なった。
（以上（ｄ）工程） （５）ポジ型フォトレジスト塗膜のはく離:格子の窓部
に形成されているポジ型フォトレジスト塗膜を、４０℃
に加温した５重量％苛性ソーダ水溶液に１５分間浸漬し
た後、純水シャワーをかけながらブラシによりポジ型フ
ォトレジスト塗膜のみの剥離除去を行なった。この後、
よく洗浄してエアーブロー乾燥した後、２００℃、３０
分で加熱乾燥を行なった。（以上（ｅ）工程） この結果、格子状の枠部の機能性塗膜（膜厚１. ２μ
ｍ）が導電層を有する透明基板上に形成された。この機
能性塗膜を光学顕微鏡（ニコン社製、商品名ＯＰＴＩＰ
ＨＯＴ−８８）を用い倍率２００倍で観察すると、格子
状の枠部の機能性塗膜が精度よく形成されていた。
る透明基板全体にボジ型フォトレジストＦＨ２０３０
（富士ハントエレクトロニクステクノロジー製）１００
重量部に対して、酢酸エチルセロソルブ２０重量部を加
え、この混合物による塗布をスピンコート法で２００ｒ
ｐｍ／５秒、１０００ｒｐｍ／２０秒の二段階を順に行
い、９０℃で３０分間熱処理して、膜厚１. ５μｍのポ
ジ型フォトレジスト塗膜を形成した。（以上（ａ）工
程） （２）露光：ポジ型フォトレジスト塗膜上に、格子状に
パターニングされた（開口部：６０μm ×２００μm ）
パターンマスクをセットし（ギャップ：３０μm ）、超
高圧水銀灯を光源としたプロキシミティ露光機（大日本
科研製 MAP - 1200 ）により露光量１００ｍＪ／ｃｍ2
で露光を行った。（以上（ｂ）工程） （３）現像:露光後、現像液（住友化学工業社製、商品
名ＳＯＰＤ、温度２５℃）に６０秒浸漬して現像し、露
光部分を除去し、純水リンスおよびエアーブロー乾燥に
より格子の窓部にポジ型フォトレジスト膜を形成した。
（以上（ｃ）工程） （４）電着塗膜の形成:電着塗料として黒の無機顔料
（カーボン）を分散させたアニオン性ポリエステル樹脂
の水溶液（シントーケミトロン社製、商品名シントロン
Ｆ−Ｂｌａｃｋ）を用い、５０V 、２０秒電着を行な
い、黒色の電着塗膜を透明基板上にポジ型フォトレジス
トの窓を囲むように格子状に形成させた。その後、よく
水洗した後、２６０℃、１時間、熱処理を行なった。
（以上（ｄ）工程） （５）ポジ型フォトレジスト塗膜のはく離:格子の窓部
に形成されているポジ型フォトレジスト塗膜を、４０℃
に加温した５重量％苛性ソーダ水溶液に１５分間浸漬し
た後、純水シャワーをかけながらブラシによりポジ型フ
ォトレジスト塗膜のみの剥離除去を行なった。この後、
よく洗浄してエアーブロー乾燥した後、２００℃、３０
分で加熱乾燥を行なった。（以上（ｅ）工程） この結果、格子状の枠部の機能性塗膜（膜厚１. ２μ
ｍ）が導電層を有する透明基板上に形成された。この機
能性塗膜を光学顕微鏡（ニコン社製、商品名ＯＰＴＩＰ
ＨＯＴ−８８）を用い倍率２００倍で観察すると、格子
状の枠部の機能性塗膜が精度よく形成されていた。
【００２１】
【発明の効果】本発明の方法に従うと、基板上に、格子
状または縞状等の微細模様形状を有する機能性塗膜を精
度よく形成することができる。とくに最短空間幅（各窓
部等の幅）が約２００μｍ以下のような微細な塗膜のパ
ターンを精度よく形成することができる。このため、例
えば、本発明方法によってブラックマトリックスの塗膜
を形成し、窓部に任意の方法で着色塗膜を形成すると、
光のリークがよく防止されており、カラー部が鮮明であ
り、光学特性の極めてすぐれたカラーフィルターを得る
ことができる。とくに、ＴＦＴとカラーフィルターとを
用いたマトリックス型カラー表示装置に用いられるカラ
ーフィルターを得るのに好適である。
状または縞状等の微細模様形状を有する機能性塗膜を精
度よく形成することができる。とくに最短空間幅（各窓
部等の幅）が約２００μｍ以下のような微細な塗膜のパ
ターンを精度よく形成することができる。このため、例
えば、本発明方法によってブラックマトリックスの塗膜
を形成し、窓部に任意の方法で着色塗膜を形成すると、
光のリークがよく防止されており、カラー部が鮮明であ
り、光学特性の極めてすぐれたカラーフィルターを得る
ことができる。とくに、ＴＦＴとカラーフィルターとを
用いたマトリックス型カラー表示装置に用いられるカラ
ーフィルターを得るのに好適である。
【図１】本発明における各工程で得られる製品等の断面
の模式図である。
の模式図である。
【図２】本発明における、（ｄ）工程で得られる機能性
塗膜等のパターンの平面の模式図である。
塗膜等のパターンの平面の模式図である。
１．透明基板 ２．導電層 ３．フォトレジスト塗膜 ４．光線 ５．フォトマスク（透明部） ６．フォトマスク（遮光部） ７．電着塗膜
【手続補正書】
【提出日】平成６年６月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新居崎 信也 茨城県つくば市北原６ 住友化学工業株式 会社内 (72)発明者 安川 淳一 東京都江東区新木場４丁目12番12号 神東 塗料株式会社内 (72)発明者 松村 美紀 東京都江東区新木場４丁目12番12号 神東 塗料株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】微細模様形状を有する機能性塗膜を形成し
た基板を製造する方法において、 （ａ）表面に導電層を有する基板の全面に、ポジ型また
はネガ型フォトレジストを塗布して、塗膜を形成する工
程、 （ｂ）形成されたポジ型またはネガ型フォトレジスト塗
膜の表面に、機能性塗膜を形成する予定の部分以外の部
分を覆う塗膜を次の現像工程で与えるようなパターンを
有するマスクを重ねて、光線を照射する露光工程、 （ｃ）機能性塗膜を形成する予定の部分の塗膜を除去す
る現像工程、 （ｄ）以上の工程を経て得られた基板に、その表面の導
電層を一方の電極として使用し電着塗装を行なうことに
より、その導電層上の塗膜に覆われていない部分に機能
性塗膜を形成する工程、 （ｅ）先に形成されたポジ型またはネガ型フォトレジス
ト塗膜のみを除去する工程、を上記の順に行なうことを
特徴とする方法。 - 【請求項２】機能性塗膜の模様形状が格子状または縞状
であり、該塗膜の最短の空間幅が約２００μｍ以下であ
る請求項１記載の方法。 - 【請求項３】（ｄ）工程の前に、現像工程で残った塗膜
を熱処理する工程を含む請求項１または２記載の方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22748893A JPH0784115A (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 機能性塗膜を形成する方法 |
| KR1019940022795A KR100309894B1 (ko) | 1993-09-13 | 1994-09-09 | 기능성도막을형성하는방법 |
| US08/304,950 US5587260A (en) | 1993-09-13 | 1994-09-13 | Method of forming a functional film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22748893A JPH0784115A (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 機能性塗膜を形成する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784115A true JPH0784115A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=16861676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22748893A Pending JPH0784115A (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | 機能性塗膜を形成する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5587260A (ja) |
| JP (1) | JPH0784115A (ja) |
| KR (1) | KR100309894B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0156316B1 (ko) * | 1995-09-13 | 1998-12-01 | 김광호 | 반도체장치의 패턴 형성방법 |
| KR100822200B1 (ko) * | 2002-07-08 | 2008-04-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 기능성 박막의 제조방법 |
| US20050153107A1 (en) * | 2004-01-12 | 2005-07-14 | Tdk Corporation | Substrate having functional layer pattern formed thereon and method of forming functional layer pattern |
| KR102927487B1 (ko) * | 2023-12-08 | 2026-02-12 | 아주대학교산학협력단 | 친환경 바이오 공정으로 생산한 바이오 인디고 염료 및 이를 이용한 섬유 염색 방법 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59114572A (ja) * | 1982-12-22 | 1984-07-02 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 多色表示装置の製造方法 |
| JPH04104102A (ja) * | 1990-08-23 | 1992-04-06 | Nippon Paint Co Ltd | 多色表示装置の製法 |
| US5385795A (en) * | 1991-03-08 | 1995-01-31 | Nippon Oil Co., Ltd. | Method for producing color filter |
| US5214541A (en) * | 1991-06-12 | 1993-05-25 | Nippon Oil Co., Ltd. | Method for producing color filter |
-
1993
- 1993-09-13 JP JP22748893A patent/JPH0784115A/ja active Pending
-
1994
- 1994-09-09 KR KR1019940022795A patent/KR100309894B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1994-09-13 US US08/304,950 patent/US5587260A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5587260A (en) | 1996-12-24 |
| KR950009322A (ko) | 1995-04-21 |
| KR100309894B1 (ko) | 2001-12-15 |
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