JPH085826A

JPH085826A - カラーフィルターおよび液晶表示装置の製法

Info

Publication number: JPH085826A
Application number: JP11405894A
Authority: JP
Inventors: Tameyuki Suzuki; 為之鈴木; Akira Kubo; 晟久保
Original assignee: Shinto Paint Co Ltd
Current assignee: Shinto Paint Co Ltd
Priority date: 1994-04-21
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】着色が鮮明で光学特性が優れ、平坦性のよい
カラーフィルターを製造する。【構成】（Ａ）複数の透明導電層２が回路状に配置さ
れてなり、その上にはポジ型フォトレジスト層３が該透
明導電層の表面を細片状に露出するように配置されてな
る透明基板１を用い、光硬化性材料を用いて露出した透
明導電層上に着色層８を形成して、その間隙がポジ型フ
ォトレジスト層と露出した基板の表面である基板を形成
し、（Ｂ）該基板を露光して着色層を硬化し、次いでポ
ジ型フオトレジスト層を除去して、その間隙が露出した
基板表面と透明導電層である基板を形成し、（Ｃ）該基
板上にネガ型レジスト層９を形成し、次いで（Ｄ）該基
板の裏面より露光後、現像し、残存するネガ型レジスト
層を硬化する方法によって製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルターおよ
び液晶表示装置の製造方法に関する。更に詳しくは、本
発明は、細片状の着色層を有しその間隙に遮光性塗膜を
有するカラーフィルターの新規な製造方法およびそのカ
ラーフィルターを用いて液晶表示装置を製造する方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】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ＳＴＮ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
重要な問題として、光リーク防止および画質向上（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が挙げられる。ＬＣＤのカラー
化に使用されるカラーフィルターの着色層の間隙を埋め
る、遮光性などを有する機能性塗膜の形成方法として、
従来、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。

【０００３】また、基板上に形成された複数の平行なス
トライプ状の導電性回路上に遮光性プレコート塗膜を形
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、前記プレコート塗膜をマスク代わりに
して基板背面から露光して、ストライプ状の着色膜の間
隙にブラックマトリックスとしての機能性塗膜を形成
し、未露光部分および前記プレコート塗膜を除去後、電
着法により着色層を形成する方法（特開昭６２−１６０
４２１号公報）、あるいは電着法による着色層の形成を
先に行い、ネガ型フォトレジストを全面に塗布し、その
塗膜を形成し該着色層をマスク代わりにして基板背面か
ら露光して機能性塗膜を形成する方法（特開昭６２−２
４７３３１号公報）など、電着および背面露光それぞれ
によって着色層および機能性塗膜を形成する方法が知ら
れている。しかしながら、特に、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に、ブラックマトリックス（遮光
膜）の遮光率向上が要求されるとともに、画質向上のた
めに、遮光膜のパターンは、格子状であることが望まし
いとされている。従来の印刷による方法では、格子間が
約１００μｍ程度の粗いパターンのものしかできず、格
子状に精度よくブラックマトリックスの機能性塗膜を形
成することが困難であり、更には着色層と機能性塗膜の
平坦性、寸法性などにも問題がある。また、電着と背面
露光とを組み合わせる前記の方法は機能性塗膜をストラ
イプ状の着色層間に精度よく形成することができ、平坦
性、寸法性においても従来の印刷による方法よりも優れ
るが、ストライプ状の着色層を横切る方向に機能性塗膜
を形成し、着色層を細片状にすることが困難である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、着色層を
細片状に、そしてその間隙に遮光性塗膜を有し、特に平
坦性がより優れ、光学特性が優れるカラーフィルターを
工業的有利に製造する方法について鋭意検討した結果、
本発明を完成するに至った。

【０００５】すなわち、本発明は、（Ａ）互いに絶縁さ
れた複数の透明導電層が回路状に配置されてなり、該透
明導電層上にはポジ型フォトレジスト層が該透明導電層
の表面を細片状に露出するように配置されてなる透明基
板を用い、電着により露出した透明導電層上に着色層を
形成して細片状の着色層を有しその間隙がポジ型フォト
レジスト層と露出した基板の表面である基板を形成し、
（Ｂ）該基板を露光し、次いで現像によりポジ型フオト
レジスト層を除去して細片状の着色層を有しその間隙が
露出した基板表面と透明導電層である基板を形成し、
（Ｃ）該基板上に遮光性のネガ型フォトレジスト組成物
を塗布してネガ型レジスト層を形成し、次いで（Ｄ）該
基板の裏面より露光後、現像し、現像後に残存するネガ
型レジスト層を硬化する方法において、（Ａ）の工程に
おける電着を光硬化性材料を用いて行うことを特徴とす
る細片状の着色層を有しその間隙に遮光性塗膜を有する
カラーフィルターの製造方法およびその方法で製造され
たカラーフィルターを用いることを特徴とする液晶表示
装置の製造方法を提供する。

【０００６】以下に本発明を詳細に説明する。本発明に
おける透明基板としては、ガラス板あるいはプラスチッ
ク板など従来公知の基板を例示することができる。本発
明の工程（Ａ）では、互いに絶縁された複数の透明導電
層がその表面に回路状に配置されてなり、該透明導電層
上にはポジ型フォトレジスト層が該透明導電層の表面を
細片状に露出するように配置されてなる透明基板を用い
て電着により細片状に露出した透明導電層上に着色層を
形成する工程である。この工程で用いる透明基板はどの
ような方法によって製造してもよいが、例えば、（ａ）
透明基板上に透明導電層を形成し、（ｂ）該透明導電層
上にポジ型フォトレジスト組成物を塗布してフォトレジ
スト層を形成し、（ｃ）該フォトレジスト層を所定のパ
ターンを有するフォトマスクを介して露光後、現像して
透明導電層表面を露出させ、（ｄ）露出した透明導電層
をエッチング除去して下層に透明導電層をその上層にフ
ォトレジスト層を有する積層を設けてなる基板を形成
し、（ｅ）該基板を所定のパターンを有するフォトマス
クを介して露光後、現像して透明導電層の表面を細片状
に露出することによって製造することができる。あるい
は、（ａ’）透明基板上に透明導電層を形成し、
（ｂ’）該透明導電層上にポジ型フォトレジスト組成物
を塗布してフォトレジスト層を形成し、（ｃ’）該フォ
トレジスト層を所定のパターンを有し、且つ、光透過率
が大中小の三段階に異なるフォトマスクを介して露光
後、光透過率が大の部分のフォトレジスト層を現像除去
して透明導電層表面を露出させ、（ｄ’）露出した透明
導電層をエッチング除去して下層に透明導電層をその上
層にフォトレジスト層を有する積層を設けてなる基板を
形成し、（ｅ’）（ｃ’）の工程で現像後に残存する光
透過率が中の部分のフォトレジスト層を現像除去して透
明導電層の表面を細片状に露出することによっても製造
することができる。また、工程（Ａ）で使用する透明基
板は（ａ’’）互いに絶縁された複数の透明導電層がそ
の表面に回路状に配置されてなる透明基板上にポジ型フ
ォトレジスト組成物を塗布してフォトレジスト層を形成
し、（ｂ’’）該フォトレジスト層を所定のパターンを
有するフォトマスクを介して露光後、現像して透明導電
層の表面を細片状に露出することによっても製造するこ
とができる。以下に上記の各工程についてより詳しく説
明する。工程（ａ）では、上記した公知の基板上に透明
導電層を形成する。この工程では、公知の方法に従って
ＩＴＯ膜（錫をドープした酸化インジウム膜）あるいは
ネサ膜（アンチモンドープした酸化錫膜）等の透明導電
層を基板上の全面に形成することができる。工程（ｂ）
では工程（ａ）において形成された透明導電層上にポジ
型フォトレジスト組成物を塗布してフォトレジスト層を
形成する。この工程で使用されるポジ型フォトレジスト
組成物は露光部分が現像により溶出除去できるものであ
ればよく、例えばノボラック型フェノール樹脂およびキ
ノンジアジド系感光剤などからなる組成物が好適であ
る。また、ＯＦＰＲ−８００（東京応化工業社製）、Ｐ
Ｆ−７４００（住友化学工業社製）、ＦＨ−２０３０
（富士ハントエレクトロニクステクノロジー社製）、な
どの市販品から適宜選択して使用することもできる。

【０００７】ポジ型フォトレジスト組成物は、所望によ
り粘度調整剤、有機溶剤、接着向上剤、その他公知の補
助剤などを含有することができる。フォトレジスト層を
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、ポジ型フォトレジスト組成物
に希釈剤（例えばエチルセロソルブアセテートなどの非
反応性希釈剤）を加え低粘度化するのが好ましく、組成
物１００重量部に対して５〜４０重量部の希釈剤を加え
るのが、特に好ましい。また、スピンコート法における
回転数は、二段階とし、初めに１００〜４００ｒｐｍで
基板上に広げ、次に８００〜５０００ｒｐｍで膜厚を均
一にすることが推奨される。スピンコート法は、透明導
電層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。このようにして形成されたフォトレジスト
層は必要に応じて６０〜１００℃、５〜６０分間の条件
で熱処理される。熱処理をすることにより、そのフォト
レジスト組成物中の樹脂が予備硬化され、その塗膜と導
電層との密着性が向上する。

【０００８】工程（ｃ）では、工程（ｂ）で形成された
フォトレジスト層上に所定のパターンを有するフォトマ
スクを重ね、露光後、現像して遮光部分を不溶部分とし
て残し、露光部分を溶解除去することにより透明導電層
表面を露出させる。この工程で用いるフォトマスクは露
光部および遮光部を有し、遮光部によって透明導電層が
所定の形状を有し相互に独立した複数の回路を形成する
ようにパターン化されている。この工程での露光には、
用いるポジ型フォトレジスト組成物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領域の波長光
が好ましく、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。露光条
件は、使用する光源およびポジ型フォトレジスト組成物
の種類により異なるが、通常の露光量は１０〜４０００
ｍＪ／ｃｍ²である。露光部分を除去する現像方法とし
ては、例えば、プリント配線形成技術の分野で知られて
いる方法（サーキットテクノロジ、ＶＯｌ．４、Ｎｏ．
４（１９８９）ｐ．１９７；「プリント配線板」先端技
術集成、経営システム研究所発行（昭和６２年２月１０
日）ｐ．３０８）などがあげられる。除去は適当な溶解
力を有する薬剤（現像液）に接触させることにより行わ
れる。このような薬剤は、ポジ型フォトレジスト組成物
の種類により適宜選択されるが、通常、苛性ソーダ、炭
酸ソーダ、４級アンモニウム塩および有機アミン等を水
に溶かしたアルカリ水溶液、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
剤などから適宜選択される。除去は、浸漬あるいはシャ
ワーなどにより５秒ないし２０分程度で行なうことがで
きる。必要により、ブラシ、織布などによるラビングが
使用される。その後、有機溶剤、水などを使用してよく
洗浄することが望ましい。

【０００９】工程（ｄ）では、工程（ｃ）で形成された
露出透明導電層をエッチング除去することによって、下
層に透明導電層、上層にフォトレジスト層を有してなる
積層をその表面に有する基板を形成する。透明導電層の
エッチング除去は常法に従って容易に行うことができ
る。エッチングに用いる薬剤は透明導電層の種類によっ
て適宜選択されるが、例えば、鉱酸、有機酸またはその
塩などから選択することができる。

【００１０】工程（ｅ）では、工程（ｄ）において形成
された積層を有してなる基板上に所定のパターンを有す
るフォトマスクを重ねて露光後、現像することによっ
て、透明導電層の表面を細片状に露出する。この工程に
おける露光および現像は工程（ｃ）におけると同様にし
て行うことができる。本発明の工程（Ａ）で使用する透
明基板を工程（ａ’）〜（ｅ’）を含む方法で製造する
場合、工程（ａ’）および（ｂ’）はそれぞれ上記の工
程（ａ）および（ｂ）と同様に行うことができる。

【００１１】工程（ｃ’）は、工程（ｂ’）で形成され
たフォトレジスト層上に所定のパターンを有し、且つ、
光透過率が大中小の三段階に異なるフォトマスクを重
ね、露光後、光透過率が大の部分のフォトレジスト層を
現像除去して透明導電層表面を露出させる。この工程で
用いるフォトマスクは、そのパターンが、例えば赤色、
緑色および青色などの各着色層の細片が、平行状、トラ
イアングル状またはモザイク状等の形状に配列されるよ
うに作製する。また、このフォトマスクは光透過率が大
中小の三段階に異なるように作製する。例えば、着色層
の細片が平行状に配置され、その間隙が格子状である形
状を作製するためには、光透過率が交互に大中の二段階
に異なるストライプを有し、光透過率が中のストライプ
にはそのストライプを横切る方向に光透過率が小の帯を
有し、その光透過率が小の部分と光透過率が大の部分と
で光透過率が中の細片状の部分の格子を形成するように
フォトマスクのパターンを形成する。ここで光透過率と
は、露光に使用する光線がフォトマスクを透過する前後
における強度の比率をいう。各光透過率の差は露光条件
や後述する現像条件によって適宜選択することができ
る。その差は大きくする方が形状の精度や操作上好まし
いが、少なくとも５％以上とすることが好ましい。この
ようなことから、光透過率が小の部分は、光透過率が事
実上０であることが好ましい。露光には、用いるポジ型
フォトレジスト組成物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領域の波長光が好ましく、
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。この工程で露光は前
記工程（ｃ）と同様にして行うことができる。また、こ
の工程での現像も前記工程（ｃ）と同様に行うことがで
きるが、現像の条件は光透過率によって異なり、光透過
率が小さいほど強い条件が採用される。この工程
（ｃ’）では、比較的穏やかな条件で現像して光透過率
が大の部分を除去する。

【００１２】工程（ｄ’）は、工程（ｃ’）で形成され
た露出透明導電層をエッチング除去することによって、
下層に透明導電層、上層にフォトレジスト層を有してな
る積層をその表面に有する基板を形成する工程である。
透明導電層のエッチング除去は前記工程（ｄ）と同様に
行うことができる。

【００１３】工程（ｅ’）は、工程（ｃ’）の現像後に
残存する光透過率が中の部分のフォトレジスト層を除去
することによって透明導電層表面を細片状に露出する工
程である。この工程で光透過率が中の部分のフォトレジ
スト層を除去するために行う現像は、工程（ｃ’）にお
けると同様の方法で行うことができる。現像条件は光透
過率によって異なるが、工程（ｃ’）における現像条件
に比べて、薬剤濃度をより高くする、あるいは現像時間
をより長くすることなどによって、より強い条件が採用
される。

【００１４】また、工程（ａ’’）および（ｂ’’）を
含む透明基板の製造方法において、工程（ａ’’）にお
けるフォトレジスト層の形成、および工程（ｂ’’）に
おける透明導電層表面の細片状の露出は、それぞれ上記
の工程（ｂ）および工程（ｅ）と同様に行うことができ
る。このようにして、回路状の透明導電層を有し、その
透明導電層の表面がその上に形成されたフォトレジスト
層によって分断されて細片状に露出している所望の透明
基板を製造することができる。

【００１５】本発明における工程（Ａ）は、例えば、上
記の方法によって製造した所定の透明基板を用いて電着
により細片状に露出した透明導電層上に着色層を形成す
る工程である。この工程で行う透明導電層上への着色層
の形成は光硬化性材料を用いて電着塗装法により行う。
電着塗装法には、アニオン系とカチオン系の塗装法が公
知であり、本発明においてはいずれの方法も使用可能で
あるが、好ましくは、回路への影響が少ないことなどか
らアニオン系塗装法が採用される。本発明で用いる光硬
化性材料としては、光硬化性であり、且つ、電着におい
てバインダーとして機能するポリマー、およびバインダ
ーとして機能するポリマーに光硬化性を有する化合物を
配合してなる組成物などが挙げられる。光硬化性であ
り、且つ、電着においてバインダーとして機能するポリ
マーは既によく知られており、例えば、マレイン化され
たアマニ油、ポリブタジエン等に、２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート
等の（メタ）アクリロイル基を有する水酸基含有モノマ
ーを半エステル付加させて得られるポリマー、エポキシ
基含有ポリマーに（メタ）アクリル酸等を付加させ、次
いで２塩基酸、３塩基等の多塩基酸をエステル付加させ
て得られるポリマー（ここで、多塩基酸としては、無水
コハク酸、無水トリメリット酸などの無水多塩基酸が工
業的有利に使用される。）、高酸価ポリマーに、グリシ
ジル（メタ）アクリレート等を作用させて得られるポリ
マー、および水溶性ポリエステル樹脂にジイソシアネー
トの存在下、ヒドロキシエチルアクリレート等の水酸基
含有モノマーを付加させて得られるポリマーなどが例示
される。

【００１６】また、バインダーとして機能するポリマー
としては、カルボキシル基含有のマレイン化油系、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、エポキシ系などのポリマーが例示され、共用
される光硬化性を有する化合物としては、例えば、トリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジトリ
メチロールプロパンヘキサ（メタ）アクリレートなどの
多官能（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリ
レート、ポリエステル（メタ）アクリレートなどのオリ
ゴマーが挙げられる。これらの光硬化性材料は、好まし
くは１５〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価および好ましく
は０．１〜５モル／ｋｇの二重結合量（不飽和度）を有
することが望ましい。電着液の調製に当たっては、好ま
しくはベンゾイン系、アントラキノン系などの公知の光
開始剤が、光硬化性材料に対して好ましくは０．１〜１
０重量％用いられる。光開始剤としては非水溶性のもの
が望ましい。

【００１７】また、水希釈性、電気泳動性、流展性など
の向上を目的としてアルコール系、セロソルブ系、エス
テル系、炭化水素系などの有機溶剤を用いることもでき
る。その他、消泡剤、塗膜流展剤など公知の助剤を適宜
使用することができる。電着液は、光硬化性材料、染
料、顔料などの着色用色素、必要に応じ上記の各種材料
を混合し、電着をアニオン系塗装法によって行う場合に
は有機アミン類によって中和後、脱イオン水で希釈して
調製される。有機アミンとしてはトリエチルアミンなど
のアルキルアミン類、ジエタノールアミンなどのアルカ
ノールアミン類が好ましく、その使用量は光硬化性材料
中のカルボキシル基１モルに対して好ましくは０．３〜
２モル、更に好ましくは０．５〜１．２モルである。電
着は、このようにして調製した電着液の入った浴中に透
明導電層の表面が細片状に露出した基板を入れ、アニオ
ン電着塗装法の場合は、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
て直流電圧を印加することによって行う。その結果、導
電性回路の上に選択的に細片状に電着塗膜が形成され
る。

【００１８】電着塗膜の膜厚は、電着条件により制御す
ることができる。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し、次いで、例えば、３０〜１５
０℃、１〜３分の条件で残存する水分を除去することが
望ましい。必要により、例えば、１００〜２８０℃、１
０〜１２０分間の条件で加熱処理することによって塗膜
強度を高めることができる。このようにして、工程
（Ａ）で細片状の着色層を有しその両端の間隙がポジ型
フォトレジスト層であり他の両端が露出した基板の表面
である基板を形成することができる。

【００１９】工程（Ｂ）は、工程（Ａ）で形成された基
板を露光して着色層を硬化させるとともに、次いで現像
することによってポジ型フォトレジスト層を除去する工
程である。この工程での露光には、用いる光硬化性材料
およびポジ型フォトレジスト組成物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領域の波長光
が好ましく、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。露光条
件は、使用する光源ならびに光硬化性材料およびポジ型
フォトレジスト組成物の種類により異なるが、通常の露
光量は１０〜４０００ｍＪ／ｃｍ²である。この工程に
おける露光は、基板の正面、裏面のいずれから行っても
よい。現像は従来公知の方法により行うことができる。
例えば、工程（Ａ）で用いる所定の透明基板を製造する
工程中の工程（ｃ）と同様にして行うことができる。こ
の工程（Ｂ）において、細片状の着色層を有し、その両
端の間隙が露出した基板の表面であり、他の両端の間隙
が透明導電層の表面である透明基板を形成することがで
きる。

【００２０】本発明における工程（Ｃ）は、工程（Ｂ）
で形成された透明基板上の全面に遮光性のネガ型フォト
レジスト組成物を塗布してネガ型レジスト層を形成する
工程である。この工程で使用されるネガ型フォトレジス
ト組成物は未露光部分が現像により溶出除去できるもの
であればよく、例えば、アクリル系、ウレタン系、エポ
キシ系、合成ゴム系、ポリビニルアルコール系等の各種
の樹脂あるいは、ゴムまたはゼラチン、およびベンゾフ
ェノン系またはアントラキノン系の光重合開始剤などか
らなる組成物が挙げられる。また、ＯＭＲ−８３（東京
応化工業社製）などの市販品、または光硬化型塗料また
はインキとして市販されているものから適宜選択して使
用することもできる。このようなネガ型フォトレジスト
組成物に遮光性を付与する方法は、特に制限されるもの
ではなく、常法にしたがって、例えば、金属酸化物系黒
色顔料、カーボンブラック、硫化ビスマス、黒色染料な
どの色素を用いて黒色に染色することによって行うこと
ができる。使用されるＬＣＤの種類により絶縁性の色素
が好ましい場合がある。遮光性のネガ型フォトレジスト
組成物は、所望により反応性希釈剤、反応開始剤、光増
感剤、接着向上剤、粘度調整のための有機溶剤や水など
を含有することができる。塗布は、スピンコート法、ロ
ールコート法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、
浸漬コート法などの方法によって行うことができ、この
ようにして均質なネガ型レジスト層を形成することがで
きる。

【００２１】工程（Ｄ）は、工程（Ｃ）で全面にネガ型
レジスト層が形成された透明基板の裏面から露光後、現
像し、次いで現像後に残存するネガ型レジスト層を硬化
する工程である。この工程で露光は、ネガ型フォトレジ
スト組成物の種類により種々の範囲の波長の光が使用で
きるが、一般には、ＵＶ領域の波長光が好ましく、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
た装置を用いて行うことができる。露光条件は、使用す
る光源およびネガ型フォトレジスト組成物の種類により
異なるが、通常の露光量は１００〜４０００ｍＪ／ｃｍ
²である。露光された部分は、架橋反応が進行し不溶性
となり硬化する。露光の際の空気中の酸素による硬化阻
害を防止するために、窒素ガス雰囲下に露光を行っても
よく、あるいはポリビニルアルコールを主成分とする酸
素遮断膜を設けて露光を行ってもよい。

【００２２】この工程で現像は、ネガ型レジスト層の未
露光部分を溶出、除去するために行う。この除去は、適
当な溶解力を有する薬剤（現像液）に接触させ、溶出す
ることにより行われる。このような薬剤は、ネガ型フォ
トレジスト組成物の種類により選択されるが、通常はカ
性ソーダ、炭酸ソーダ、４級アンモニウム塩又は有機ア
ミン等を水に溶かしたアルカリ水溶液、あるいはエステ
ル、ケトン、アルコール、塩素化炭化水素等の有機溶剤
などから適宜選択される。溶出は浸漬あるいはシャワー
などにより３０秒ないし５分程度行えばよい。その後
に、水、有機溶剤などを使用してよく洗浄することが望
ましい。

【００２３】露光、現像後に残存するネガ型レジスト層
の硬化は常法によって容易に行うことができる。例え
ば、温度１００〜２８０℃で１０〜１２０分間加熱処理
することによって行うことができる。

【００２４】このようにして細片状の着色層を有しその
間隙に遮光性塗膜を有する寸法性、平坦性など諸特性に
優れる基板を作製することができる。細片状の着色層の
配列は使用されるＬＣＤの種類により異なるが、例え
ば、赤色、緑色および青色の各着色層の細片が平行状、
トライアングル状、モザイク状などに配列されたものが
例示される。本発明によれば、例えば、工程（ｃ）およ
び（ｅ）、あるいは工程（ｃ’）、工程（ｂ’’）など
で用いるフォトマスクのパターンを適宜選択することに
より所望の配列を得ることができる。このようにして作
製された基板はそのままカラーフィルターとして用いる
ことができるが、常法に従って、例えば上記のとおり形
成された着色層および遮光性塗膜の上にオーバーコート
膜（保護膜）を形成し、必要によりその上に液晶駆動用
の透明導電膜を形成し、必要に応じて回路パターンを形
成してカラーフィルターを製造することができる。本発
明の方法によれば、とりわけ平坦性が優れる基板が製造
できるのでオーバコート膜の形成は省略することができ
る。本発明の方法によって製造されたカラーフィルター
を用い、公知の方法にしたがって液晶表示装置を製造す
ることができる。

【００２５】以下に工程（ａ）〜（ｅ）または工程
（ａ’）〜（ｅ’）によって所定の透明基板を製造し、
次いで、本発明の方法に従って、細片状の着色層が平行
状に配列され、その格子状の間隙に遮光性塗膜を有する
基板を形成する実施の態様を図面によって説明する。図
１（１）〜（６）および図３（１）〜（７）は本発明の
方法によって形成される基板の断面の模式図であり、図
２（１）〜（３）および図４（１）〜（３）はその平面
の模式図である。

【００２６】工程（ａ）で、厚さ１．１ｍｍのガラス基
板などの透明基板１の上にＩＴＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃＋ＳｎＯ
₂）などの透明導電層２を形成する。〔図１（１）〕工程（ｂ）で、例えば、ＦＨ−２０３０（富士ハントエ
レクトロニクステクノロジー社製のポジ型フォトレジス
ト）などのポジ型フォトレジスト組成物を透明導電層２
の上に塗布してフォトレジスト層３を形成する。〔図１
（２）〕

【００２７】工程（ｃ）で、フォトレジスト層３の上
に、パターンがストライプ状であり、例えば遮光部巾が
８０μｍ、露光部巾が２０μｍであるフォトマスクを重
ね、常法に従って、露光、現像を行ってフォトレジスト
層３をストライプ状（巾８０μｍ）に形成するとともに
その間隙（巾２０μｍ）に透明導電層２の表面を露出さ
せる。

【００２８】工程（ｄ）では、工程（ｃ）で表面が露出
した透明導電層２の部分を常法に従ってエッチング除去
する。この工程で、基板１の上に、下層に透明導電層２
を、その上層にフォトレジスト層３を有するストライプ
状の積層を形成する。〔図１（３）〕

【００２９】工程（ｅ）では、工程（ｄ）で形成された
ストライプ状の積層の上層を形成するフォトレジスト層
３を現像、除去して透明導電層を細片状に露出するため
に、例えば、工程（ｃ）で使用したフォトマスクに直角
に交わる８０μｍ（露光部巾）、２０μｍ（遮光部巾）
のフォトマスクを該積層に重ね、常法に従って露光後現
像を行う。このようにして透明導電層が細片状に露出
し、全体の間隙が格子状であって、縦方向の間隙は基板
１の表面が、横方向の間隙はフォトレジスト層である基
板を形成する。〔図２（１）〕または、上記工程（ａ）および（ｂ）と同様にして、透
明基板上に透明導電層２〔図３（１）〕およびフォトレ
ジスト層３を形成する。〔図３（２）〕

【００３０】工程（ｃ’）で、フォトレジスト層３の上
に、光透過率が中の部分（例えば、巾が８０μｍ）およ
び光透過率が大の部分（例えば、巾が２０μｍ）をスト
ライプ状に有し、光透過率が中のストライプには、その
垂直方向に一定間隔（例えば、８０μｍ）毎に光透過率
が小（事実上０）の部分（例えば、巾２０μｍ）を有す
るフォトマスク４〔その断面は図３（３）〕を重ね、常
法に従って、露光、現像して光透過率が大のパターン部
分（幅２０μｍ）を除去する。このようにしてフォトレ
ジスト層３をストライプ状（巾８０μｍ）に形成すると
ともにその間隙（巾２０μｍ）に透明導電層２の表面を
露出させる。〔図３（４）〕

【００３１】工程（ｄ’）では、工程（ｃ’）で表面が
露出した透明導電層２の部分を常法に従ってエッチング
除去する。この工程で、基板１の上に、下層に透明導電
層２を、その上層にフォトレジスト層３を有するストラ
イプ状の積層を形成する。〔図３（５）〕

【００３２】工程（ｅ’）では、工程（ｄ’）で形成さ
れたストライプ状の積層の上層を形成するフォトレジス
ト層３の光透過率が中の部分を現像除去して透明導電層
２の表面を細片状に露出させる。この工程における現像
には工程（ｃ’）よりも比較的強い現像条件が採用され
る。このようにして透明導電層２が細片状に露出し、そ
の間隙が格子状であって、縦方向の間隙には基板１の表
面が露出し、横方向の間隙は透明導電層２とフォトレジ
スト層３とからなる積層である基板が形成される。〔図
４（１）〕

【００３３】工程（Ａ）において、基板１の上の透明導
電層２を一方の電極として以下のとおり電着を行い、細
片状に露出している透明導電層上に着色層８を形成す
る。〔図１（４）〕

【００３４】（１）光硬化性電着塗料の調製（ａ）光硬化性樹脂の合成ポリブタジエン樹脂（１−２結合８３％）２５０重量部（沃素価＝３９０、数平均分子量＝１０００）アマニ油（沃素価＝１８５）５００重量部無水マレイン酸２５０重量部キシレン１０重量部トリメチルハイドロキノン２重量部を３リットル４ツ口フラスコ（温度計、攪拌装置、還流冷
却装置、Ｎ₂ガス吹き込み装置付き）に仕込み窒素ガス
雰囲気下に１９０〜２００℃で５時間反応させる。次に
未反応マレイン酸及びキシレンを留去する。全酸価＝２
８０ｍｇＫＯＨ／ｇのマレイン化混合油を得る。

【００３５】次に５０℃に冷却し空気を吹き込み、空気
に置換し、以下を投入する。ジエチレングリコールジメチルエーテル３２０重量部２−ヒドロキシエチルアクリレート２９０重量部ハイドロキノン１重量部次いで、トリエチルアミン３重量部を投入し、８０℃に
昇温し、半エステル化反応を実施する。２時間後に固形
分＝７９．５重量％、酸価＝７８ｍｇＫＯＨ／ｇ、二重
結合量＝１．９ｍｏｌ／ｋｇの粘性のある樹脂液を得
る。（ｂ）光硬化性電着塗料浴の調製

【００３６】

【表１】

【００３７】上記、各々の混合着色液にガラスビーズを
投入し、１８００ｒｐｍで２時間分散し、光開始剤イル
ガキュア９０７（チバガイギー社製）５重量部を各々に
添加し、更に１５分間ビーズ分散して後、各々を脱イオ
ン水にて希釈して、固形分８重量％の光硬化型の赤、
緑、青色それぞれの電着塗料浴を得る。

【００３８】（ｃ）着色層８の形成（ｉ）電着前記（ｂ）−３、（ｂ）−２、（ｂ）−１を用い順次常
法により電着して赤、緑、青の塗膜を得る。（ｂ）−３
の電着後は常法により水洗後９０℃×１５分間プリベー
クし、しかる後、（ｂ）−２を電着し、同様に水洗、プ
リベーク後、（ｂ）−１を電着し、同様に水洗、プリベ
ークする。所望により、２００℃で３０分間焼付乾燥す
る。

【００３９】工程（Ｂ）では、常法によって露光し赤、
緑および青色の電着塗膜を硬化し、次いで常法によって
現像して横方向の間隙部分のフォトレジスト層を除去す
る。このようにして、細片状の着色層８を有し、その縦
方向の間隙に基板１の表面が、横方向の間隙に透明導電
層２の表面が露出している基板を形成する。〔図２
（２）および図４（２）〕

【００４０】工程（Ｃ）で、基板の全面に、例えば、ブ
ラックマスク用塗料（神東塗料社製の遮光性材料含有ネ
ガ型フォトレジスト組成物）を塗布し、必要に応じて１
００℃で１０分間熱処理を行い予備硬化させて、ネガ型
レジスト層９を形成する。〔図１（５）および図３
（６）〕

【００４１】工程（Ｄ）で、基板１の裏面から常法に従
って露光、現像してネガ型レジスト層９の未露光部分を
除去した後、例えば２３０℃で３０分間熱処理を施して
現像後に残存するネガ型レジスト層を硬化させることが
できる。この熱処理により電着塗膜は更に強化される。

【００４２】このようにして細片状の着色層を有し、そ
の格子状の間隙が遮光性塗膜で精度よく埋められた基板
を工業的有利に形成することができる。〔形成された基
板の断面は図１（６）および図３（７）、平面は図２
（３）および図４（３）に示す。尚、図中、Ｒは赤色着
色層、Ｇは緑色着色層、Ｂは青色着色層を表わす。〕

【００４３】

【発明の効果】本発明の方法によって、細片状の着色層
とその間隙を埋める遮光性塗膜が精度よく形成され、光
リークがよく防止されており、着色が鮮明で光学特性が
優れるカラーフィルターを工業的有利に製造することが
でき、それを用いて高画質の液晶表示装置を製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各工程で形成される形状を有する基板
の断面の模式図である。

【図２】本発明の各工程で形成される形状を有する基板
の平面の模式図である。

【図３】本発明の各工程で形成される形状を有する基板
の断面の模式図である。

【図４】本発明の各工程で形成される形状を有する基板
の平面の模式図である。

【符号の説明】

１透明基板２透明導電層３フォトレジスト層４フォトマスク５照射光６透過光（光透過率大）７透過光（光透過率中）８着色層９ネガ型レジスト層Ｒ赤色着色層Ｇ緑色着色層Ｂ青色着色層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）互いに絶縁された複数の透明導電
層が回路状に配置されてなり、該透明導電層上にはポジ
型フォトレジスト層が該透明導電層の表面を細片状に露
出するように配置されてなる透明基板を用い、電着によ
り露出した透明導電層上に着色層を形成して細片状の着
色層を有しその間隙がポジ型フォトレジスト層と露出し
た基板の表面である基板を形成し、（Ｂ）該基板を露光し、次いで現像によりポジ型フオト
レジスト層を除去して細片状の着色層を有しその間隙が
露出した基板表面と透明導電層である基板を形成し、（Ｃ）該基板上に遮光性のネガ型フォトレジスト組成物
を塗布してネガ型レジスト層を形成し、次いで（Ｄ）該基板の裏面より露光後、現像し、現像後に残存
するネガ型レジスト層を硬化する方法において、（Ａ）
の工程における電着を光硬化性材料を用いて行うことを
特徴とする細片状の着色層を有しその間隙に遮光性塗膜
を有するカラーフィルターの製造方法。
【請求項２】（ａ）透明基板上に透明導電層を形成
し、（ｂ）該透明導電層上にポジ型フォトレジスト組成物を
塗布してフォトレジスト層を形成し、（ｃ）該フォトレジスト層を所定のパターンを有するフ
ォトマスクを介して露光後、現像して透明導電層表面を
露出させ、（ｄ）露出した透明導電層をエッチング除去して下層に
透明導電層をその上層にフォトレジスト層を有する積層
を設けてなる基板を形成し、（ｅ）該基板を所定のパターンを有するフォトマスクを
介して露光後、現像して透明導電層の表面を細片状に露
出することによって、（Ａ）の工程で用いる透明基板を
製造する請求項１に記載の方法。
【請求項３】（ａ’）透明基板上に透明導電層を形成
し、（ｂ’）該透明導電層上にポジ型フォトレジスト組成物
を塗布してフォトレジスト層を形成し、（ｃ’）該フォトレジスト層を所定のパターンを有し、
且つ、光透過率が大中小の三段階に異なるフォトマスク
を介して露光後、光透過率が大の部分のフォトレジスト
層を現像除去して透明導電層表面を露出させ、（ｄ’）露出した透明導電層をエッチング除去して下層
に透明導電層をその上層にフォトレジスト層を有する積
層を設けてなる基板を形成し、（ｅ’）（ｃ’）の工程で現像後に残存する光透過率が
中の部分のフォトレジスト層を現像除去して透明導電層
の表面を細片状に露出することによって、（Ａ）の工程
で用いる透明基板を製造する請求項１に記載の方法。
【請求項４】（ａ’’）互いに絶縁された複数の透明
導電層が回路状に配置されてなる透明基板上にポジ型フ
ォトレジスト組成物を塗布してフォトレジスト層を形成
し、（ｂ’’）該フォトレジスト層を所定のパターンを有す
るフォトマスクを介して露光後、現像して透明導電層の
表面を細片状に露出することによって、（Ａ）の工程で
用いる透明基板を製造する請求項１に記載の方法。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかの方法によっ
て製造されたカラーフィルターを用いることを特徴とす
る液晶表示装置の製造方法。