JPH09203804A

JPH09203804A - カラーフィルターの製造方法

Info

Publication number: JPH09203804A
Application number: JP1154996A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Kasama; 秀徳笠間; Teruhisa Kuroki; 輝久黒木; Michinori Kawamata; 理記川股; Ryuichi Ueno; 龍一上野; Masayuki Ando; 雅之安藤
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Nippon Petrochemicals Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd; Eneos Corp
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 1997-08-05

Abstract

(57)【要約】【課題】微細で複雑な画素配置を有するカラーフィルタ
ーであってもピンホールや白抜等の発生を防止し、着色
ムラ等の欠陥のない安定した良好な品質として製造で
き、更に画素配置の自由度が大きく、カラーフィルター
画素間に間隙なく非透光性層を配置でき、しかも大型化
への対処も容易であり、かつ大量生産が容易で簡便な、
カラーフィルターの製造方法を提供すること。【解決手段】導電層上の感光性樹脂層にカラーフィルタ
ーとしてのパターン化がなされた感光性樹脂層開口部を
設けた電極に対して、該開口部径よりも小さい粒径の粒
子を含むミストを接触させ、該開口部内にミストをあら
かじめ付着させた状態の電極を電極としてカラー化のた
めの電着塗装を行なう工程を含むカラーフィルターの製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等の
カラー表示に使用されるカラーフィルターの電着法によ
る製造方法に関し、より詳細には、従来電着法では困難
と認識されていたモザイク状やトライアングル状等の複
雑な画素配置でも欠陥なく形成することが可能なカラー
フィルターの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置等において導電層表
面にカラーフィルターを形成してカラー画像を表示する
ことが多くなっている。該カラーフィルターの製造方法
としては、（１）染色法、（２）顔料分散（カラーレジ
スト）法、（３）印刷法、（４）電着法等が知られてい
る。

【０００３】方法（１）は、異なる色相の着色層を設け
る際に既着色画素パターンが染色されないように防染工
程が必要であり、工程が複雑になる。方法（２）では画
素パターン形成のための露光時に酸素遮断膜や窒素シー
ル等が必要であり、工程が複雑化し、また配合された顔
料による光吸収が大きく、パターニング時の露光量を増
加させねばならない。方法（３）は画素パターンの精度
や全体の平面性が悪い等の欠点がある。方法（４）はス
トライプ状の画素配置以外の複雑な画素配置は製造が困
難であるが、工程が比較的簡便であり、生産性が高く、
着色材料の利用効率も高い等から注目されている。

【０００４】（４）電着法では、複雑な画素配置を有す
るカラーフィルターの製造が困難であるという欠点を克
服すべく多くの製造方法が提案されている（例えば、特
開昭６１−２０３４０３号公報、特開昭６１−２７９８
０３号公報、特開平４−１７２３０４号公報、特開平４
−２８０２０１号公報、特開平４−２８７００２号公
報、特開平４−３２６３０４号公報、特開平４−３６２
６０１号公報等）。従来提案されている電着法によるカ
ラーフィルターの製造方法では、カラー表示の高精細化
の要求に従い画素配置の複雑化や微細化がある程度は改
良されてはいる。

【０００５】しかし、画素の大きさはおよそ２０〜３０
０μｍと極めて微細であり、そのうえ特開平４−２８０
２０１号公報、特開平４−２８７００２号公報、特開平
４−３２６３０４号公報、特開平４−３６２６０１号公
報に記載の方法のようにレジストを開口させた部分に着
色する場合、微細な凹部に電着させることになるため、
着色電着液の画素パターン内への充分な拡散や浸透が困
難になり、画素内にピンホールや白抜（無着色部分）等
の欠陥が多発し不良品が多くなって、製品の歩留まりを
低下させる原因となる。

【０００６】また、微細なレジスト開口部においては壁
材質による表面張力の影響もあり、単なる水浸漬や噴射
水による前洗浄では前記欠陥の除去は必ずしも十分では
ない。とりわけ、微細なレジスト開口部では壁面の汚れ
の影響をも受け、常に一定した電着状態を安定的に行わ
せることが難しいことがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、微細
で複雑な画素配置を有するカラーフィルターであっても
ピンホールや白抜等の発生を防止し、着色ムラ等の欠陥
のない安定した良好な品質として製造できる電着法によ
るカラーフィルターの製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、画素配置の自由度が大きく、カラ
ーフィルター画素間に間隙なく非透光性層を配置でき、
しかも大型化への対処も容易であり、かつ大量生産が容
易で簡便な、カラーフィルターの製造方法を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、導電層
上の感光性樹脂層にカラーフィルターとしてのパターン
化がなされた感光性樹脂層開口部を設けた電極に対し
て、該開口部径よりも小さい粒径の粒子を含むミストを
接触させ、該開口部内にミストをあらかじめ付着させた
状態の電極を電極としてカラー化のための電着塗装を行
なう工程を含むことを特徴とするカラーフィルターの製
造方法が提供される。前記電極とミストとの接触は、電
極とミストとの相対速度０．１ｃｍ／秒以上で行うのが
好ましい。また前記ミストの粒径は、０．１μｍ〜５０
μｍが好ましく、ミストの発生器は超音波霧化器が好ま
しい。また本発明によれば、次の（Ａ−１）および（Ｂ
−１）の工程を含むことを特徴とするカラーフィルター
の製造方法が提供される。（Ａ−１）電極の導電層上に感光性樹脂層を形成し、該
感光性樹脂層を露光するに際し、現像液に対する感光性
樹脂層の溶解性が少なくとも３段階に異なる状態となる
ようにパターン露光する工程、（Ｂ−１）露光したパタ
ーン部分の感光性樹脂層を現像除去し、導電層を露出さ
せて感光性樹脂層開口部を設け、該開口部を有する電極
に対して、該開口部径よりも小さい粒径の粒子を含むミ
ストを接触させ、該開口部内にミストをあらかじめ付着
させた状態の電極を電極としてカラー化のための電着塗
装を行い、所定の色相の塗膜を形成する操作を、感光性
樹脂層の現像液への溶解性の順に対応するパターン部分
について順次繰り返すことにより複数の色相を有する着
色層を形成する工程。更に本発明によれば、次の（Ａ−
２）、（Ｂ−２）、（Ｃ−２）および（Ｄ−２）の工程
を含むことを特徴とするカラーフィルターの製造方法が
提供される。（Ａ−２）電極の導電層上に感光性樹脂層を形成し、該
感光性樹脂層をフォトマスクを介して露光する工程、
（Ｂ−２）露光したパターン部分の感光性樹脂層を現像
除去し、導電層を露出させて感光性樹脂層開口部を設
け、該開口部を有する電極に対して、該開口部径よりも
小さい粒径の粒子を含むミストを接触させ、該開口部内
にミストをあらかじめ付着させた状態の電極を電極とし
てカラー化のための電着塗装を行うことにより所定色相
の塗膜を形成する工程、（Ｃ−２）所定色相の塗膜を形
成した領域以外の領域の感光性樹脂層をフォトマスクを
介して露光する工程、（Ｄ−２）露光したパターン部分
の感光性樹脂層を現像除去し、導電層を露出させて感光
性樹脂層開口部を設け、該開口部を有する電極に対し
て、該開口部径よりも小さい粒径の粒子を含むミストを
接触させ、該開口部内にミストをあらかじめ付着させた
状態の電極を電極としてカラー化のための電着塗装を行
い、所定色相の塗膜を形成する工程。この際、（Ｃ−
２）及び（Ｄ−２）の工程は、所定回数繰り返すのが好
ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】電着法によるカラーフィルター
は、一般に基板上に所定のパターン化がなされた導電層
を有する電極を、着色電着材料でもって電着塗装するこ
とにより製造される。前記所定のパターン化は、導電層
上に感光性樹脂層を設け、所定パターンを有するフォト
マスクを用いて感光性樹脂層を露光した後、現像し、感
光性樹脂層の所定箇所を除去することにより行なうこと
ができる。この際、感光性樹脂層が除去されることによ
って露出した導電層部分に設けられた開口を本発明にお
いては、「感光性樹脂層開口部」または単に「開口部」
という。また開口部径とは、形成された開口部における
最も狭い部分の直線距離をいい、例えば遮光層を形成す
るための開口部は、着色層を形成する各画素のパターン
周囲に形成されることが通常であるが、この場合の開口
部径とは、各画素間の最も狭い部分の直線距離のことを
いう。

【００１０】電極に用いる基板としては、カラーフィル
ターの性能上、透明な板状のものが一般的であるが、目
的によっては不透明でも良く、各種ガラス基板類をはじ
めとして、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、エ
ポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂等からなる基板を挙げることができる。

【００１１】電極の導電層は、通常ＩＴＯ（インジウム
−錫酸化物）や酸化錫等の透明導電層により形成され
る。この導電層には、非線形素子（ＴＦＴ（薄膜トラン
ジスター）、ＭＩＭ（二端子素子）等の電極素子が適宜
形成されていても良い。

【００１２】電極の導電層上にパターン化するために用
いる感光性樹脂組成物及びその塗布方法は特に制限はな
く、従来公知の感光性樹脂組成物及び塗布方法が採用で
きる。

【００１３】感光性樹脂組成物としては、キノンジアジ
ド化合物、ジアゾメルドラム酸化合物、ニトロベンジル
基含有化合物等から選ばれる化合物と、アルカリ水溶液
に可溶性の樹脂とからなる感光性樹脂組成物（特公昭３
７−３６２７号公報、特公昭４３−２８４０３号公報、
特公昭４５−９６１０号公報、IEEE Trans. Elec. De
v., ED-28, No.11, 1300(1981)等)、光により酸を発生
する化合物と該発生酸により遊離のカルボン酸基を放出
する樹脂よりなる、いわゆる化学増幅型感光性樹脂組成
物（特開昭５９−４５４３９号公報、特開平２−３０９
３５８号公報、有機合成化学協会誌；４９（５）、４３
７〜４５０（１９９１）等）、光により塩基を発生する
化合物を含有する感光性樹脂組成物（特開平４−１３４
３４８号公報等）、付加重合性不飽和基を含有する化合
物と光重合開始剤とからなる感光性樹脂組成物（特公昭
４０−１２１０４号公報、特公昭４６−４２４５０号公
報、特開昭５１−５８１０６号公報、特開昭５４−１５
５２９２号公報、特開昭６１−１２３６０３号公報、特
開昭６０−２２１４０３号公報、特開平４−２１２１６
１号公報）等が挙げられる。また適宜に市販の各種感光
性樹脂組成物を選択して使用することもできる。

【００１４】感光性樹脂組成物は、ポジ型またはネガ型
のいずれの型も使用できる。しかし、露光されるほど溶
剤に対する溶解性が増大するポジ型感光性樹脂組成物が
好ましい。また、感光性樹脂組成物は、必要により染
料、顔料またはこれら両方を含有していても良い。

【００１５】感光性樹脂組成物を導電層上に塗布する塗
布方法としては、例えば浸漬法、ロールコート法、スピ
ンコート法、静電塗装法、電着法、転写（ドライフィル
ム）法等を用いることができ、これにより導電層上に感
光性樹脂層を形成することができる。

【００１６】感光性樹脂層の膜厚は特に制限されず、カ
ラーフィルターに要求される性能に応じて適宜選択でき
るが、乾燥時に通常０．３〜２０μｍ、好ましくは１〜
１０μｍ程度であれば良い。該膜厚の調整は、用いられ
る感光性樹脂層の形成方法や感光性樹脂組成物によって
適宜選定される。例えば、感光性樹脂層をスピンコータ
ー法で形成する場合には、スピンコーターの回転数や回
転時間、塗布温度、感光性樹脂組成物の粘度等から容易
に決定することができる。なお、必要によっては、感光
性樹脂層は複数回塗布されることにより形成されても良
い。

【００１７】電極の導電層に感光性樹脂層開口部を設
け、パターン化するためには、前記感光性樹脂組成物を
導電層上に塗布して形成した感光性樹脂層をフォトマス
クを介して露光・現像することにより行なうことができ
る。

【００１８】露光は通常、活性光線、例えば紫外線等を
多量に発生できる光源、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀
灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンラ
ンプ、エキシマレーザーやＳＯＲ（シンクロトロン軌道
放射光）等を用いて行なわれる。必要によっては紫外線
以外の他の放射線を使用しても良い。露光条件は、用い
る感光性樹脂組成物、露光方法、露光装置等の性能に応
じて適宜選択できる。例えば、ポジ型の感光性樹脂組成
物を用いて形成された感光性樹脂層の場合は、露光され
たまたは露光量が最大のポジ型感光性樹脂層のみを選択
的に現像除去し、パターン化された導電層を露出させ
る。ネガ型の感光性樹脂組成物を用いて形成された感光
性樹脂層の場合は、まず露光量がされないまたは最小で
あるパターンに対応する部分のネガ型感光性樹脂層のみ
を選択的に現像除去し、パターン化された導電層を露出
させる。

【００１９】現像条件は、選択的に除去すべき部分の露
光量や感光性樹脂層の現像液に対する溶解性、現像液の
種類や濃度、さらには現像温度、現像時間等によって変
わりうるものであり、感光性樹脂層の形成に使用した感
光性樹脂組成物（塗料）に適した条件を適宜選択すれば
良い。

【００２０】現像液としては、酸性水溶液やアルカリ性
水溶液、さらには各種の有機溶媒等を挙げることができ
る。例えば、酸性の現像液としては、酸性物質を溶解し
た水溶液を使用することができる。該酸性物質としては
具体的には、酢酸、プロピオン酸、乳酸、クエン酸、シ
ュウ酸、マロン酸、コハク酸等の有機酸や、塩酸、硝
酸、硫酸、リン酸等の無機酸を挙げることができる。例
えば、乳酸水溶液を現像液に使用する場合は、乳酸濃度
は通常０．０１〜５０重量％、好ましくは０．０５〜２
５重量％、温度は通常１０〜７０℃、好ましくは１５〜
５０℃、現像時間は通常２〜６００秒、好ましくは２０
〜３００秒の範囲から適宜選択すれば良い。アルカリ性
の現像液としては、塩基性物質を溶解した水溶液等を使
用することができる。該塩基性物質としては、具体的に
は炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウ
ム、メタ珪酸ナトリウム、テトラアルキルアンモニウム
ヒドロキシド（アルキル基としてメチル基、エチル基等
が例示される）、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
を挙げることができる。例えば炭酸ナトリウム水溶液を
現像液に使用する場合、炭酸ナトリウム濃度は通常０．
０１〜２５重量％、好ましくは０．０５〜２０重量％、
温度は通常１０〜７０℃、好ましくは１５〜５０℃、現
像時間は通常２〜６００秒、好ましくは２０〜３００秒
の範囲から適宜選択すれば良い。現像液としての有機溶
媒としては、例えばアルコール類、グリコールエーテル
類、ケトン類、塩素化炭化水素類等を使用することもで
きる。これらの現像液の中でも毒性や作業性等の点で、
酸性、アルカリ性のいずれであっても水性現像液を使用
するのが好ましい。また現像液には、濡れ性改良や消泡
のために界面活性剤や消泡剤を添加しても良い。現像後
は、適宜に常法に従い水洗浄、乾燥を行なうことができ
る。

【００２１】このような露光・現像により基板上の感光
性樹脂層には開口部が生じ、該開口部に導電層が露出す
る。カラーフィルターの画素の大きさはおよそ２０〜３
００μｍと極めて微細であり、該開口部の径も略画素の
径に対応するように形成される。

【００２２】一般に、着色のための電着塗装に際して
は、それに供される基板は通常十分に乾燥されている。
従って、微細な感光性樹脂開口部内には、水はもちろん
溶剤等の液成分はほとんど存在していないのが通例であ
る。

【００２３】本発明の製造方法においては、感光性樹脂
層開口部を設けた電極に対して、該開口部径よりも小さ
い粒径の粒子を含むミストを接触させ、微細な開口部内
にあらかじめ安定してミストを付着させた状態とするこ
とにより、その後の電着に際しては、微細な開口部内に
も十分電着液が浸透し、それにより開口部を欠陥なく十
分に電着塗装することができる。

【００２４】ミストは、開口部を有する電極面１ｃｍ²
当たりに換算して０．５ｍｇ／ｃｍ²以上の量を付着さ
せるのが好ましい。付着させるミスト量は多いほど好ま
しい。しかし、通常基板は、立てて電着槽内で電着塗装
されるために、多量にミストを付着させても余剰分は電
着塗装前に自然に基板から流出する。従って、付着させ
るミスト量の上限値は特に限定されない。好ましくは、
付着させるミスト量は０．５〜１５ｍｇ／ｃｍ²、更に
好ましくは１〜１０ｍｇ／ｃｍ²の範囲である。この範
囲であれば、ミスト付着の効果も十分であり、また過剰
付着による感光性樹脂層の剥離等の問題も生じにくいた
め好ましい。

【００２５】電極の感光性樹脂層開口部内にミストをあ
らかじめ付着させた状態とするためには、開口部を設け
た電極に対して、該開口部径よりも小さい粒径の粒子を
含むミストを接触させる。このミストと電極との相互接
触は、後述する特定の相対速度でもって行うのが好まし
い。

【００２６】なお、単なる水中浸漬や水噴射による洗浄
では、微細な開口部内に水が十分付着しないか又は付着
し過ぎることがある。しかも、このような従来技術の場
合、最も問題な点は、常に一定した状態の水付着が行わ
れないということである。

【００２７】ミストとしては、水、好ましくは純水のミ
スト等を用いることができる。また後工程での電着塗装
に悪影響を及ぼさない有機溶媒、添加剤等を単独または
１種以上水や純水に混合したミストを使用することもで
きる。あるいは、電着液や回収液のミストを利用するこ
ともできる。この場合の電着液や回収液は、当該ミスト
の接触処理に続く電着操作に用いる電着液又は回収液が
好ましい。ミストの粒径は、開口部径よりも小さい粒径
の粒子を含んでおれば良く、該開口部径よりも小さい粒
子の粒径は、通常は０．１μｍ〜５０μｍ、好ましくは
１μｍ〜３０μｍの範囲である。この際ミストは、粒径
が開口部径よりも小さい粒子のものが全てである必要は
なく、このような粒径のミストが主に含まれるミストで
あれば良い。

【００２８】ミストと電極とを相互接触させる際の好ま
しい速度は、ミストと電極との相対速度が通常０．１ｃ
ｍ／秒以上、特に０．１ｃｍ／秒〜２０ｃｍ／秒、更に
は１ｃｍ／秒〜１５ｃｍ／秒の範囲が望ましい。この相
対速度は、電極に対する平行速度成分をいう。このよう
な相対速度でミストと電極とを相互接触させるには、例
えば（１）電極をミストに対して移動させる、（２）ミ
ストを電極に対して移動させる、（３）前記（１）及び
（２）を併用する操作等により行なうことができる。よ
り具体的には、（イ）電極平面にミストを接触させた状
態で電極を上下、左右またはその両方向に動かす操作を
繰り返す、（ロ）ミスト発生器を電極に対して上下、左
右またはその両方向に動かして電極平面にミストを接触
させる操作を繰り返す、（ハ）前記（イ）、（ロ）を併
用する操作等により行なうことができる。この相互接触
は、ミストが、電極の前記開口部が形成されている面に
対して行なわれることが必須であるが、開口部が形成さ
れていない面に行なわれても何等問題はない。

【００２９】相互接触させるためのミストの発生器とし
ては、上述の条件を満たすものであれば特に制限はな
い。単なる水槽への浸せき洗浄では本発明の効果が不十
分である。ミスト発生器の具体例としては、スプレーガ
ンや霧吹き器等が挙げられるが、これらは通常、適当な
粒径のミストが得られ難い。そこで好ましくは、通常の
超音波を利用してミストを発生させる超音波式または加
圧噴霧式の霧化器や加湿器等が簡便に適当な粒径のミス
トを発生させることが可能であるので望ましい。

【００３０】本発明の製造方法では、微細な開口部内に
ミストを付着させた状態の電極をそのまま電極としてカ
ラー化のための電着塗装を行う。従って、ミストを付着
させた後は、乾燥等を防止するためにも速やかに電着塗
装のための電着槽内へ移動させるのが好ましい。一時的
に放置する場合でも、例えば、高湿度な環境下に放置す
るなど乾燥防止の対策を講じる。また、ミスト付着後
は、電極基板の電着槽への移動等は付着したミストの落
下防止のためにも振動等を少なくして移動させるのが好
ましい。このカラー化においては、赤、青、緑等の着色
層の他に、遮光層が含まれていても良い。

【００３１】電着塗装に用いる（着色）電着液および電
着塗装法は特に限定されず、従来公知の電着液および電
着塗装法を採用することができる。例えば、特開昭６１
−２０３４０３号公報、特開昭６３−２１０９０１号公
報、特開平４−３１２２号公報、特開平４−２８０２０
１号公報、特開平４−２８７００２号公報、特開平４−
３２８８０１号公報、特開平４−３２６３０５号公報等
に記載の電着液や電着塗装方法を採用することができ
る。

【００３２】電着液の具体例としては、例えば樹脂成分
としてのカチオン性またはアニオン性の樹脂と、着色成
分としての染料及び／又は顔料と、さらに酸性物質また
は塩基性物質とを、水に溶解または分散させた塗料等を
用いることができる。この電着液としての塗料には、樹
脂の溶解や分散を容易ならしめるため、あるいは電着液
の浴安定性の向上のためや、得られる塗膜の平滑性を向
上させる等のために有機溶媒等を適宜添加しても良い。

【００３３】電着液中に適宜に添加できる有機溶媒とし
ては、前記樹脂等を分散または溶解し得るものを用いる
ことができる。具体的には、各種のグリコールエーテル
類、例えば、エチレングリコールモノブチルエーテル、
エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレング
リコールモノフェニルエーテル、プロピレングリコール
モノメチルエーテル、プロピレングリコールモノフェニ
ルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、
トリエチレングリコールジメチルエーテル等；ケトン
類、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等；エ
ーテル類、例えば、ジブチルエーテル、ジオキサン、テ
トラヒドロフラン等；アルコール類、例えば、メトキシ
ブタノール、ジアセトンアルコール、ブタノール、イソ
プロパノール等；炭化水素類、例えば、トルエン、キシ
レン、ヘキサン等；エステル類、例えば、酢酸エチル、
酢酸ブチル、酢酸２−メトキシエチル、酢酸２−メトキ
シプロピル、酢酸ベンジル、酢酸フェノキシエチル、安
息香酸エチル等；酸アミド類、例えば、ジメチルホルム
アミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスル
ホキシド等を挙げることができ、使用に際しては単独若
しくは混合物として用いることができる。

【００３４】電着液の樹脂成分として用いるカチオン性
の樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、ウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリアミド樹
脂等に、アミノ基及び／又はアンモニウム基、スルホニ
ウム基等を導入した樹脂であって、蟻酸、酢酸、プロピ
オン酸、乳酸等の酸あるいは酸性物質で水に可溶化また
は分散される樹脂等を挙げることができる。電着液の樹
脂成分として用いるアニオン性の樹脂としては、例え
ば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン化油樹
脂、ポリブタジエン樹脂、エポキシ樹脂等にカルボキシ
ル基等を導入した樹脂であって、トリエチルアミン、ジ
エチルアミン、ジメチルエタノールアミン、アンモニア
等の塩基性物質で水に可溶化または分散される樹脂等を
挙げることができる。電着液の造膜成分としての樹脂
は、感光性を有するものであっても良く、前述の感光性
樹脂層の形成に使用される感光性樹脂組成物の中で電着
に適するものを用いることもでき、また光重合開始剤を
併用しても良い。電着液の樹脂成分には、熱硬化性の強
い電着樹脂組成物、例えば、アクリル樹脂とメラミン樹
脂とを混合したものを用いても良い。

【００３５】電着液の色相は、カラーフィルターの目的
に応じて適宜選択することができる。電着液に使用する
染料および顔料は、目的とする色相に応じ選択される。
しかし、得られる塗膜の透明性、電着液の安定性、電着
特性、塗膜の耐久性等について問題の生じないものを選
択するのが望ましい。この点から染料としては、油溶性
染料あるいは分散性染料が好ましい。具体的には、アゾ
系、アントラキノン系、ベンゾジフラン系、縮合メチン
系又はこれらの混合系等の染料が好ましい。また顔料と
しては、例えばアゾレーキ系、アントラキノン系、キナ
クリドン系、フタロシアニン系、イソインドリノン系、
チオインジゴ系等の有機顔料；黄鉛、酸化鉄、クロムバ
ーミリオン、クロムグリーン、群青、紺青、コバルトブ
ルー、コバルトグリーン、エメラルドグリーン、チタン
ホワイト、カーボンブラック等の無機顔料等が適してい
る。これらは単独または混合して用いることができる。
染料及び／又は顔料は、目的とする色相に応じ、その特
性を損なわない限りにおいて、２種類以上混合して用い
ることもできる。なお、染料及び／又は顔料については
適宜「ＣＯＬＯＵＲＩＮＤＥＸ」等を参照すれば良
い。

【００３６】染料および顔料の使用割合は、目的、色
相、使用する染料及び／又は顔料の種類、乾燥時の膜厚
等により適宜選択できる。好ましくは電着液全体に対し
て０．１〜１５重量％、特に好ましくは０．５〜１０重
量％程度が適している。

【００３７】電着液の調製は、樹脂、染料、顔料、酸性
物質、塩基性物質等に、必要により有機溶剤、染料・顔
料の分散助剤、塗膜の平滑性をよくするためのレベリン
グ剤、粘度調整剤、消泡剤等の各種助剤類等を混合し、
一般的に使用されるサンドミル、ロールミル、アトライ
ター等の分散機を用いて充分に分散させ、その後、水で
所定の濃度、好ましくは固形分含量約４〜２５重量％、
特に好ましくは６〜２０重量％に希釈して電着に適する
ように調整する方法等により得ることができる。

【００３８】このような電着液を用いて、前記ミストと
接触させた電極を電極として電着塗装することにより、
前記感光性樹脂層開口部に露出した導電層上にカラー化
のための着色塗膜を形成することができる。着色塗膜の
膜厚は特に制限されず、カラーフィルターに要求される
性能に応じて適宜選択でき、乾燥時に通常０．３〜５μ
ｍ、好ましくは０．５〜３μｍ程度であれば良い。

【００３９】前記電着塗装法の条件は、使用する電着液
の種類、目的とする着色塗膜の膜厚等に応じて適宜選択
され、電圧は通常５〜５００Ｖ、好ましくは１０〜３０
０Ｖの直流が好ましく、電着時間は通常３〜３００秒、
好ましくは５〜２００秒、液温は通常１０〜３５℃、好
ましくは１５〜３０℃が望ましい。この際、所望の膜厚
を得るための電着時間が経過したところで通電を停止
し、電着液の浴から取り出して、余剰に付着した浴液を
水等でよく洗浄し、乾燥することにより所定の着色塗膜
を前記感光性樹脂層開口部に露出した導電層上に形成さ
せてカラー化のための着色層（遮光層を含んでいても良
い）を得ることができる。

【００４０】乾燥条件は、後工程の条件等により適宜選
択できるが、通常は塗膜表面の水分が乾燥し得る条件で
あれば良く、例えば、１５０℃以下、好ましくは６０℃
〜１２０℃で、通常０．５分間〜１時間、好ましくは５
〜３０分間程度乾燥させるのが望ましい。

【００４１】このようにしてカラー化のための着色層を
形成できるが、遮光層については、前述の顔料及び／又
は染料を用いて電着塗装によって遮光層を形成する他
に、必要によっては他の方法、例えば、電気メッキ法、
無電解メッキ法等のメッキ法等によって金属層を形成し
てこれを遮光層とすることもできる。メッキ法は、通常
使用される各種のメッキ液を用い、通常のメッキ処理条
件の中からカラーフィルターに要求される性能に合わせ
て適宜選択して行えば良い。メッキ液に使用する金属と
しては、銅、ニッケル、クロム、銀、金、ロジウム等を
はじめとするメッキ等の処理が可能な一般の金属やこれ
ら金属からなる合金化合物、さらにはこれら金属をメッ
キ液中で混合したもの等が挙げられる。形成する金属層
の厚さはカラーフィルターに要求される性能に応じて適
宜選択すればよく、通常は１００ｎｍ〜３μｍ程度であ
る。金属層からなる遮光層は、カラーフィルターのコン
トラストや色純度の向上等の他に電極補助線としての機
能を合わせもたせることも可能となり、大画面化時の信
号遅延やセル内の発熱を軽減する効果も有する。

【００４２】このようにして目的とするカラーフィルタ
ーを製造することができるが、前述の着色層（複数の異
なる色相のものであって、遮光層も含む）を必要によっ
ては他の基板上に転写してカラーフィルターとすること
もできる。また、電着塗装により形成された着色層は、
加熱・硬化または光硬化等を行い、耐候性や耐薬品性等
を向上させることもできる。該加熱・硬化を行う際の条
件としては、例えば、温度を通常１００〜２８０℃、好
ましくは１５０〜２５０℃とし、通常５分間〜４時間、
好ましくは１５分間〜１時間の条件で行うことができ
る。

【００４３】次に、本発明のカラーフィルターの製造方
法において、より具体的な製造方法として第１の方法及
び第２の方法を例示する。

【００４４】第１の方法は、以下の（Ａ−１）および
（Ｂ−１）の工程を含む方法である。まず、電極の導電
層上に感光性樹脂層を形成し、該感光性樹脂層を露光す
るに際し、現像液に対する感光性樹脂層の溶解性が少な
くとも３段階（未露光部分も含む）に異なる状態となる
ようにパターン露光する工程（以下、（Ａ−１）工程と
いう）を行なう。

【００４５】（Ａ−１）工程において電極の導電層上に
感光性樹脂層を形成するには、前述の方法により行なう
ことができる。

【００４６】現像液に対する感光性樹脂層の溶解性が少
なくとも３段階に異なる状態とは、感光性樹脂層のパタ
ーン毎に露光量（未露光部分も含む）を変えることによ
り、感光性樹脂層の光照射による化学的変化の度合が少
なくとも３段階に異なる状態になることを言い、光照射
による化学的変化の度合が異なる状態とは、後述の現像
条件を選定することによって感光性樹脂層のパターン毎
の選択的現像が可能となる程度に異なっている状態をい
う。（Ａ−１）工程において、現像液に対する感光性樹
脂層の溶解性が少なくとも３段階に異なる状態とするに
は、種々の露光方法によって行うことができる。例え
ば、少なくとも光透過率が３段階に異なるパターンを
有するフォトマスクを介して一回の露光で行う方法、
通常のフォトマスク（光透過部と光不透過部よりなる）
を用いて露光後、フォトマスク、感光性樹脂層またはそ
の両方を適宜移動させてから異なる露光量で露光する工
程を少なくとも二回行う方法等が挙げられる。より具体
的には、の方法では、少なくとも光透過率が３段階に
異なるパターンを有するフォトマスク、例えば図１に示
す４段階に光透過率の異なるフォトマスクを用いて行な
う方法である。各段階毎の光透過率の差は、感光性樹脂
層の性状、露光条件および後述の現像条件等によって変
化させることができるが、各段階を光透過率の大きい順
に並べた場合、各段毎の光透過率の比（次段／前段の
比）が、通常は９０％以下、好ましくは７０％〜１％で
あるのが望ましい。具体的には、図１に示す光透過率が
４段階に異なるパターン（１，２，３，４）を有するフ
ォトマスクの場合、光透過率が最大のパターンを１００
％としたときの各段の光透過率は、それぞれ１００％、
２５％、５％および０％等とすることができる。（Ａ−
１）工程において、露光後は現像液に対する感光性樹脂
層の溶解性が少なくとも３段階に異なるパターンの露光
状態ができる。

【００４７】（Ａ−１）工程の後、露光したパターン部
分の感光性樹脂層を現像除去し、導電層を露出させて感
光性樹脂層開口部を設け、該開口部を有する電極を、該
開口部径よりも小さい粒径の粒子を含むミストと、好ま
しくは該電極に対して相対速度０．１ｃｍ／秒以上でも
って相互接触させ、該開口部内にミストをあらかじめ付
着させた状態の電極を電極としてカラー化のための電着
塗装を行ない、所定の色相の塗膜を形成する操作を、感
光性樹脂層の現像液への溶解性の順に対応するパターン
部分について順次繰り返すことにより複数の色相を有す
る着色層を形成する工程（以下、（Ｂ−１）工程とい
う）を行なう。感光性樹脂層の現像除去や、導電層を露
出させて感光性樹脂層開口部を設け、該開口部を有する
電極とミストとを相互接触させる操作は、前述と同様に
行なうことができる。

【００４８】（Ｂ−１）工程において、ミストをあらか
じめ付着させた状態の開口部を有する電極を電極として
カラー化のための電着塗装を行ない、所定の色相の塗膜
を形成する操作は、感光性樹脂層の現像液への溶解性の
順に対応するパターン部分について順次繰り返すことに
より行ない、複数の色相を有する着色層を形成する。例
えば、ポジ型の感光性樹脂層を用いる場合には、まず露
光量が最大であるパターンに対応する部分のポジ型感光
性樹脂層のみを選択的に現像除去し、露出した導電層、
即ち開口部を有する電極とミストとを前述の方法に従い
相互接触させた後、電着液の浴に電極を投入し、電着塗
装を行い、着色層を形成し、次いで露光量が次に大きい
パターンに対応する部分のポジ型感光性樹脂層のみを選
択的に現像除去し、開口部を有する電極とミストとを前
述の方法等に従い接触させた後、電着液の浴に電極を投
入し、電着塗装を行い、着色層を形成するという工程を
順次繰り返すことにより、複数の異なる色相を有する着
色層を形成することができる。一方、ネガ型の感光性樹
脂層を用いる場合には、まず露光量が最小であるパター
ンに対応する部分のネガ型感光性樹脂層のみを選択的に
現像除去し、開口部を有する電極とミストとを前述の方
法等に従い接触させた後、電着液の浴に投入し、電着塗
装を行い、所望色相の着色層を形成し、次いで露光量が
次に小さいパターンに対応する部分のネガ型感光性樹脂
層のみを選択的に現像除去し、開口部を有する電極とミ
ストとを前述の方法等に従い接触させた後、電着液の浴
に投入し、電着塗装を行い、着色層を形成するという工
程を順次繰り返すことにより、複数の異なる色相を有す
る着色層を形成できる。

【００４９】第２の方法では、以下の（Ａ−２）、（Ｂ
−２）、（Ｃ−２）および（Ｄ−２）の工程を含む。ま
ず、電極の導電層上に感光性樹脂層を形成し、該感光性
樹脂層をフォトマスクを介して露光する工程（以下、
（Ａ−２）工程という）を行なう。（Ａ−２）工程にお
いて感光性樹脂層の形成や、露光は、前述の方法から適
宜選定すればよい。

【００５０】次いで、露出したパターン部分の感光性樹
脂層を現像除去し、導電層を露出させて感光性樹脂層開
口部を設け、該開口部を有する電極を、該開口部径より
も小さい粒径の粒子を含むミストと、好ましくは該電極
に対して相対速度０．１ｃｍ／秒以上でもって接触さ
せ、該開口部内にミストをあらかじめ付着させた状態の
電極を電極としてカラー化のための電着塗装を行うこと
により所定色相の塗膜を形成する工程（以下、（Ｂ−
２）工程という）を行なう。（Ｂ−２）工程における電
極とミストとの接触や、電着塗装による塗膜（着色層）
の形成条件は、前述の範囲から適する条件を選定すれば
よい。

【００５１】次に、所定色相の塗膜を形成した領域以外
の領域の感光性樹脂層をフォトマスクを介して露光する
工程（以下、（Ｃ−２）工程という）を行なう。（Ｃ−
２）工程は、前記（Ａ−２）工程と同様に行うことがで
きる。（Ｃ−２）工程における塗膜を形成した領域以外
の領域とは、（Ｂ−２）工程において形成した所定色相
の塗膜以外の部分、即ち感光性樹脂層の部分であれば良
く、（Ｂ−２）工程で塗膜を形成した領域と（Ｃ−２）
工程での露光領域との位置関係はカラーフィルターに要
求される性能に応じて適宜選定される。

【００５２】（Ｃ−２）工程終了後、露光したパターン
部分の感光性樹脂層を現像除去し、導電層を露出させて
感光性樹脂層開口部を設け、該開口部を有する電極を、
該開口部径よりも小さい粒径の粒子を含むミストと、好
ましくは該電極に対して相対速度０．１ｃｍ／秒以上で
もって接触させ、しかる後に該開口部を有する電極を電
極としてカラー化のための電着塗装を行い、所定色相
（（Ｂ−２）工程とは異なる色相）の塗膜を形成する工
程（以下、（Ｄ−２）工程という）を行なう。（Ｄ−
２）工程における電極とミストとの接触や、電着塗装に
よる塗膜（着色層）の形成条件は、前述の範囲から適す
る条件を選定すれば良い。

【００５３】前記（Ｃ−２）および（Ｄ−２）工程は、
必要に応じて所定回数繰り返すことにより所定の異なる
色相の塗膜を有するカラーフィルターを得ることができ
る。この（Ｃ−２）および（Ｄ−２）工程の繰り返し回
数は特に制限はないが、通常４回、好ましくは２回であ
る。

【００５４】以上のようにしてカラーフィルターを製造
できるが、前述のように遮光層については本発明では顔
料及び／又は染料を用いた形成方法の他に、例えば、メ
ッキ等によって金属層を形成して遮光層とすることもで
きる。この場合、金属層による遮光層は、（Ｂ−１）工
程終了後でも（Ａ−２）、（Ｃ−２）工程終了後でもい
ずれの工程の後でも行うことができる。

【００５５】

【発明の効果】本発明のカラーフィルターの製造方法
は、電着法では従来困難であった微細で複雑な画素配置
を有するカラーフィルターをピンホールや白抜等の発生
を防止して、着色ムラ等の欠陥のない良好な品質を有す
るカラーフィルターを容易に安定して製造できる。すな
わち、緑、赤および青のいずれの着色電着液の場合でも
ピンホールや白抜等が防止可能となる。

【００５６】また、本発明の製造方法では、画素配置の
自由度が大きく、カラーフィルター画素間に間隙なく非
透光性層を配置でき、しかも大型化への対処も容易であ
り、かつ大量生産が容易で簡便にカラーフィルターを製
造できる。

【００５７】

【実施例】以下、調製例、実施例及び比較例によって具
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。

【００５８】

【調製例】着色電着液（Ｙ−１、Ｙ−２、Ｙ−３およびＹ−４）の
調製アクリル樹脂（東亜合成化学（株）製、商品名「アロン
Ｓ−４０３０」）をトリエチルアミンでｐＨ約８となる
まで中和し、脱イオン水を加えて樹脂水溶液（Ｓ）を調
製した。次に、樹脂水溶液（Ｓ）に、撹拌下でカーボン
ブラック、アゾ金属塩赤顔料、フタロシアニングリーン
またはフタロシアニンブルーを加え、黒色、赤色、緑色
および青色の顔料分散液を各々作成した。これとは別
に、前記アクリル樹脂にメラミン樹脂（住友化学（株）
製、商品名「Ｍ−６６Ｂ」）を混合した後、トリエチル
アミンでｐＨ約８となるまで中和し、脱イオン水を加え
て樹脂水溶液（Ｔ）を作成した。前記各色の顔料分散液
に対して、樹脂水溶液（Ｔ）を加えることにより、表１
に示す組成の着色電着液（Ｙ−１、Ｙ−２、Ｙ−３およ
びＹ−４；数字は重量部を示す）を得た。なお、得られ
た着色電着液は、熱硬化性であり、かつアニオン型の電
着性を有するものである。

【００５９】

【表１】

【００６０】

【実施例１】膜厚１００ｎｍのＩＴＯ（インジウム−錫
酸化物）膜を表面に有する厚さ１．０ｍｍの３００×３
００ｍｍ²の「コーニング７０５９ガラス」（商品名、
以下、原板１という）に、ポジ型フォトレジスト（東京
応化工業（株）製、商品名「ＯＦＰＲ−８００」）をス
ピンコーター法により塗布し、８０℃で１０分間乾燥
し、膜厚３μｍのポジ型感光性樹脂層を形成した。続い
て、図２に示す遮光パターン５（７０μｍ×７０μｍの
大きさの光不透過部分６を基本とする繰り返しパター
ン）を有するフォトマスクを介して、超高圧水銀灯光を
７０ｍＪ／ｃｍ²照射した。次に濃度２．４重量％のテ
トラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像した
ところ、マスクの光透過部分５のみに相当するポジ型感
光性樹脂層が選択的に除去され、ＩＴＯ膜面が露出され
た（開口部の形成）。水洗、乾燥後、超音波霧化器
（（株）東芝製）を使用して発生させた水のミストに対
して、原板１を３ｃｍ／秒の速度（相対速度）で電極に
ミストを接触させるように移動させて接触処理を行っ
た。この際のミストの発生量は１０ｃｍ³／分であり、
ミストの粒径は３〜１０μｍであった。

【００６１】その後、速やかに原板１を陽極とし、黒色
電着液（Ｙ−１）を入れた電着槽中で、３００×３００
ｍｍ²のステンレススチール板を陰極として、直流電圧
２５Ｖを２５℃で６０秒間印加し、電着塗装した。原板
１を電着槽から引き上げ、イオン交換水で洗浄後、乾燥
（１００℃、５分間）した。これにより図２のパターン
５のブラックマトリックスが形成された。

【００６２】次に、光透過率が４段階に異なる図１示す
パターン（１，２，３，４）（５０μｍ×１００μｍの
大きさの光透過部分を基本とする繰り返しパターン）を
有するフォトマスクを前記ポジ型感光性樹脂層上に密着
し、１００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した。この際、
フォトマスクの最も光透過率の高い部分４に対応するポ
ジ型感光性樹脂層には、１００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線
が、２番目に光透過率が高い部分３に対応するポジ型感
光性樹脂層には、２５ｍＪ／ｃｍ²の紫外線が、３番目
に光透過率が高い部分２に対応するポジ型感光性樹脂層
には、５ｍＪ／ｃｍ²の紫外線が、最も光透過率の低い
部分１に対応するポジ型感光性樹脂層には紫外線は照射
されなかった。

【００６３】次いで、濃度２．４重量％のテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液で現像したところ、マ
スクの光透過率が最も高い部分４に対応するポジ型感光
性樹脂層が選択的に除去され、ＩＴＯ膜面が露出された
（開口部の形成）。水洗、乾燥後、前記と同様な接触処
理条件によりミストと電極とを接触させた。

【００６４】その後、速やかに原板１を着色電着液（Ｙ
−２）を入れた電着槽に投入して、前記黒色電着液（Ｙ
−１）の場合と同様にして電着塗装を行った。その結
果、先に形成した黒色の電着塗膜等には全く変化が見ら
れず、青色の着色塗膜が形成された。原板１を電着槽か
ら引き上げ、イオン交換水で洗浄後、１１０℃で１０分
間乾燥し、一部硬化させた。

【００６５】続いて、濃度３．４重量％のテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液で現像したところ、黒
色及び青色の塗膜に変化は認められず、またフォトマス
クの光透過率が３番目に低い部分２と、最も低い部分１
に対応する部分にも変化は認められず、マスクの光透過
率が２番目に高い部分３に対応する部分のポジ型感光性
樹脂層が選択的に除去され、ＩＴＯ膜面が露出された
（開口部の形成）。水洗、乾燥後、前記と同様な接触処
理条件によりミストと電極とを接触させた。

【００６６】その後速やかに、電着液（Ｙ−１）、（Ｙ
−２）の場合と同様にして着色電着液（Ｙ−３）を入れ
た電着槽に原板１を投入して電着塗装を行った後、原板
１をイオン交換水で洗浄した。その結果、先に形成した
黒色、青色の着色塗膜、フォトマスクの光透過率が３番
目に高い部分２及び最も低い部分１に対応する部分のポ
ジ型感光性樹脂層部分には全く変化が見られず、緑色の
着色塗膜が形成された。原板１を電着槽から引き上げ、
イオン交換水で洗浄後、１００℃で１０分間乾燥し、一
部硬化させた。

【００６７】次いで、濃度４．６重量％のテトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液で現像したところ、黒
色、青色、緑色の各着色塗膜及びマスクの光透過率が最
も低い部分１に対応する部分には何の変化も認められ
ず、マスクの光透過率が３番目に高い部分２に対応する
部分のポジ型感光性樹脂層が選択的に除去され、ＩＴＯ
膜面が露出された（開口部の形成）。水洗、乾燥後、前
記と同様な接触処理条件によりミストと電極とを接触さ
せた。

【００６８】その後、速やかに、（Ｙ−１）、（Ｙ−
２）および（Ｙ−３）の場合と同様にして着色電着液
（Ｙ−４）を入れた電着槽内に原板１を投入して電着塗
装を行い、カラーフィルターを作成した。最後に原板１
全面に２００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した後、界面
活性剤（花王（株）製、商品名「ペレックスＮＢＬ」）
５重量％を含有する２重量％水酸化ナトリウム水溶液で
現像し、着色塗膜部分以外に残存したフォトレジストを
除去した。顕微鏡下で１００倍に拡大して観察した結
果、着色塗膜にピンホールや白抜等の欠陥は認められな
かった。

【００６９】最後に硬化を完全に行わせるために１８０
℃で３０分間加熱し、透明性、均一性、平坦性に優れ、
ピンホールや白抜等の欠陥も無く、精度の良い黒色遮光
パターンを有するカラーフィルターを得た。

【００７０】また、このようなカラーフィルターを、同
一条件で２０枚製造したが、いずれも透明性、均一性、
平坦性に優れ、ピンホールや白抜等の欠陥も無く、精度
の良い黒色遮光パターンを有するカラーフィルターが得
られた。

【００７１】

【実施例２】実施例１において、ミストと電極との接触
処理の何れの処理も、超音波霧化機を原板１に対して３
ｃｍ／秒の速度で移動させて電極にミストを接触させた
他は実施例１と全く同様に行いカラーフィルターを製造
した。この際のミストの発生量は１０ｃｍ³／分であ
り、ミストの粒径は３〜１０μｍであった。得られた着
色塗装原板を実施例１と同様に顕微鏡で観察したとこ
ろ、ピンホールや白抜等の欠陥は全く認められなかっ
た。

【００７２】また、このようなカラーフィルターを、同
一条件で２０枚製造したが、いずれも透明性、均一性、
平坦性に優れ、ピンホールや白抜等の欠陥も無く、精度
の良い黒色遮光パターンを有するカラーフィルターが得
られた。

【００７３】

【実施例３】実施例１において、ミストと電極との接触
処理の何れの処理も、加圧噴霧式加湿器（スプレーイン
グ・システム・ジャパン（株）製）を使用して発生させ
た水のミストに対して、原板１を３ｃｍ／秒の速度で電
極にミストを接触させるように移動させて接触処理を行
った他は実施例１と全く同様に行いカラーフィルターを
製造した。この際のミストの発生量は１０ｃｍ³／分で
あり、ミストの粒径は８〜２０μｍであった。得られた
着色塗装原板を実施例１と同様に顕微鏡で観察したとこ
ろ、ピンホールや白抜等の欠陥は全く認められなかっ
た。

【００７４】また、このようなカラーフィルターを、同
一条件で２０枚製造したが、いずれも透明性、均一性、
平坦性に優れ、ピンホールや白抜等の欠陥も無く、精度
の良い黒色遮光パターンを有するカラーフィルターが得
られた。

【００７５】

【比較例１】実施例１において、どの段階でもミスト接
触処理を行わなかった他は実施例１と同様にしてカラー
フィルターを製造した。得られたカラーフィルターとし
ての着色塗装された原板１を実施例１と同様に顕微鏡で
観察したところ、赤色及び緑色の着色塗膜に多数のピン
ホールが、また青色の着色塗膜にはピンホールの他に白
抜けも併せて観察された。

【００７６】

【比較例２】実施例１において、どの段階でもミスト接
触処理を、原板１を水中に１０分間投入する浸漬方法を
採用した他は実施例１と同様にカラーフィルターを製造
した。また、このようなカラーフィルターを、同一条
件で２０枚製造し実施例１と同様に顕微鏡で観察したと
ころ、原板２０枚のうち６枚に赤色、緑色及び青色の着
色塗膜にピンホールが、またそのうちの４枚には青色着
色塗膜にはピンホールの他に白抜けも併せて観察され
た。

【００７７】

【比較例３】実施例１において、各段階において採用し
たミスト接触処理を行う際に、ミストの発生器としてス
プレーガンを用い、発生させた水のミストに対して、原
板１を３ｃｍ／秒の速度で電極にミストを接触させるよ
うに移動させ、接触処理を行った（ミスト発生量は１０
ｃｍ³／分、ミストの粒径は０．５〜１．０ｍｍ）他は
実施例１と同様にカラーフィルターを製造した。このよ
うなカラーフィルターを、同一条件で２０枚製造し実施
例１と同様に顕微鏡で観察したところ、原板２０枚のう
ち４枚に赤色、緑色及び青色の着色塗膜にピンホール
が、またそのうちの３枚には青色着色塗膜にはピンホー
ルの他に白抜けも併せて観察された。

【００７８】

【比較例４】実施例１において、各段階において採用し
たミスト接触処理を行う際に、ミストの発生器として市
販の霧吹き器を用い、発生させた水のミストに対して、
原板１を３ｃｍ／秒の速度で電極にミストを接触させる
ように移動させ、接触処理を行った（ミスト発生量は１
０ｃｍ³／分、ミストの粒径は０．１〜１．０ｍｍ）他
は実施例１と同様にカラーフィルターを製造した。この
ようなカラーフィルターを、同一条件で２０枚製造し実
施例１と同様に顕微鏡で観察したところ、原板２０枚の
うち３枚に赤色、緑色及び青色の着色塗膜にピンホール
が、またそのうちの２枚には青色着色塗膜にはピンホー
ルの他に白抜けも併せて観察された。

【００７９】

【実施例４】実施例１と同様なガラス基板（以下、原板
２という）に、ポジ型フォトレジスト（東京応化工業
（株）製、商品名「ＯＦＰＲ−８００」）を、スピンコ
ーターで塗布し、８０℃で１０分間乾燥し、膜厚３μｍ
のポジ型感光性樹脂層を形成した。続いて、図２に示す
遮光パターン５（７０μｍ×７０μｍの大きさの光不透
過部分６を基本とする繰り返しパターン）を有するフォ
トマスクを介して超高圧水銀灯光を７０ｍＪ／ｃｍ²照
射した。

【００８０】次に濃度２．４重量％のテトラメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液で現像したところ、マスク
の光透過部分５のみに相当するポジ型感光性樹脂層が選
択的に除去され、ＩＴＯ膜面が露出された（開口部の形
成）。水洗、乾燥後、超音波霧化器（（株）東芝製）を
使用して発生させた水のミストに対して、原板２を３ｃ
ｍ／秒の速度（相対速度）で電極にミストを接触させる
ように移動させて接触処理を行った。この際のミストの
発生量は１０ｃｍ³／分であり、ミストの粒径は３〜１
０μｍであった。

【００８１】その後、速やかに原板２を陽極とし、黒色
電着液（Ｙ−１）を入れた電着槽中で、３００×３００
ｍｍ²のステンレススチール板を陰極として、直流電圧
２５Ｖを２５℃で６０秒間印加し、電着塗装した。原板
２を電着槽から引き上げ、イオン交換水で洗浄後、乾燥
（１００℃、５分間）した。これにより図２のパターン
５のブラックマトリックスが形成された。

【００８２】次いで、図３に示すパターン（７，８）
（７０μｍ×７０μｍの大きさの光透過部分を基本とす
る繰り返しパターン）を有するフォトマスクを介して７
０ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した。続いて、濃度３．
４重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶
液で現像したところ、黒色塗膜層に変化は認められず、
露光部分８に対応するポジ型感光性樹脂層が選択的に除
去され、ＩＴＯ膜面が露出された（開口部の形成）。水
洗、乾燥後、前記と同様な接触処理条件によりミストと
電極とを接触させた。

【００８３】その後、速やかに原板２を着色電着液（Ｙ
−２）を入れた電着槽に投入して、直流電圧２５Ｖを２
５℃で６０秒間印加し、電着塗装した。原板２を電着槽
から引き上げ、イオン交換水で洗浄後、乾燥し、１１０
℃で１０分間熱処理した。これにより青色モザイク状画
素パターンが得られた。顕微鏡下で１００倍に拡大した
ところ、ピンホールや白抜け等の欠陥は全く認められな
かった。

【００８４】次いで、原板２全面に２００ｍＪ／ｃｍ²
の紫外線を照射した後、界面活性剤（花王（株）製、商
品名「ペレックスＮＢＬ」）５重量％を含有する２重量
％水酸化ナトリウム水溶液で現像し、着色塗膜部分以外
に残存したフォトレジストを除去した。水洗、乾燥後、
再度ポジ型フォトレジスト（東京応化工業（株）製、商
品名「ＯＦＰＲ−８００」）を、スピンコーターで塗布
し、８０℃で１０分間乾燥し、膜厚３μｍのポジ型感光
性樹脂層を形成した。

【００８５】ポジ型感光性樹脂層が再度形成された原板
２に、図４に示すように、原板２の青色モザイク状画素
パターン（７Ａに相当）にモザイクパターン８が隣接す
るようにフォトマスクを密着させた後、７０ｍＪ／ｃｍ
²の露光を行い、次いで、濃度２．４重量％のテトラメ
チルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像した。その
結果、黒色及び青色の着色塗膜には変化が認められず、
露光部分８に対応するＩＴＯ膜が露出された（開口部の
形成）。水洗、乾燥後、前記と同様な接触処理条件によ
りミストと電極とを接触させた。

【００８６】その後、速やかに原板２を着色電着液（Ｙ
−３）を入れた電着槽に投入して、直流電圧２５Ｖを２
５℃で６０秒間印加し、電着塗装した。原板２を電着槽
から引き上げ、イオン交換水で洗浄後、乾燥し、１００
℃で１０分間熱処理した。

【００８７】次いで、図５に示す位置にフォトマスクを
移動し、７０ｍＪ／ｃｍ²の露光を行った後、濃度３．
４重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶
液で現像し、露光部分８に対応するＩＴＯ膜を露出した
（開口部の形成）。水洗、乾燥後、前記と同様な接触処
理条件によりミストと電極とを接触させた。

【００８８】その後、速やかに、原板２を着色電着液
（Ｙ−４）に投入し、電着液（Ｙ−１）、（Ｙ−２）及
び（Ｙ−３）の場合と同様に電着塗装を行いカラーフィ
ルターを作成した。

【００８９】次に、原板２全面に２００ｍＪ／ｃｍ²の
紫外線を照射した後、界面活性剤（花王（株）製、商品
名「ペレックスＮＢＬ」）５重量％を含有する２重量％
水酸化ナトリウム水溶液で現像し、着色塗膜部分以外に
残存したフォトレジストを除去した。顕微鏡下で１００
倍に拡大して観察した結果、着色塗膜にピンホールや白
抜け等の欠陥は認められなかった。

【００９０】更に硬化を完全に行わせるために１８０℃
で３０分間加熱し、透明性、均一性、平坦性に優れ、ピ
ンホールや白抜け等の欠陥もなく、精度の良い黒色遮光
パターンを有するカラーフィルターを得た。

【００９１】また、このようなカラーフィルターを、同
一条件で２０枚製造したが、いずれも透明性、均一性、
平坦性に優れ、ピンホールや白抜等の欠陥も無く、精度
の良い黒色遮光パターンを有するカラーフィルターが得
られた。

【００９２】

【比較例５】実施例４において、接触処理を行わなかっ
た他は実施例４と全く同様に行った。得られた着色塗装
原板を実施例１と同様に顕微鏡で観察したところ、赤色
及び緑色の着色塗膜に多数のピンホールが、また青色の
着色塗膜にはピンホールの他に白抜も観察された。

【００９３】

【実施例５】実施例１と同様なガラス基板（以下、原板
３という）に、ポジ型フォトレジスト（東京応化工業
（株）製、商品名「ＯＦＰＲ−８００」）を、スピンコ
ーターで塗布し、８０℃で１０分間乾燥し、膜厚３μｍ
のポジ型感光性樹脂層を形成した。続いて、図２に示す
遮光パターン５（７０μｍ×７０μｍの大きさの光不透
過部分６を基本とする繰り返しパターン）を有するフォ
トマスクを介して超高圧水銀灯光を７０ｍＪ／ｃｍ²照
射した。

【００９４】次に濃度２．４重量％の水酸化ナトリウム
水溶液で現像したところ、マスクの光透過部分５のみに
相当するポジ型感光性樹脂層が選択的に除去され、ＩＴ
Ｏ膜面が露出された（開口部の形成）。水洗、乾燥後、
超音波霧化器（（株）東芝製）を使用して発生させた水
のミストに対して、原板２を３ｃｍ／秒の速度（相対速
度）で電極にミストを接触させるように移動させて接触
処理を行った。この際のミストの発生量は１０ｃｍ³／
分であり、ミストの粒径は３〜１０μｍであった。

【００９５】その後、速やかに原板３を陽極とし、黒色
電着液（Ｙ−１）を入れた電着槽中で、３００×３００
ｍｍ²のステンレススチール板を陰極として、直流電圧
２５Ｖを２５℃で６０秒間印加し、電着塗装した。原板
３を電着槽から引き上げ、イオン交換水で洗浄後、乾燥
（１００℃、５分間）した。これにより図２のパターン
５のブラックマトリックスが形成された。

【００９６】次いで、図３に示すパターン（７，８）
（７０μｍ×７０μｍの大きさの光透過部分を基本とす
る繰り返しパターン）を有するフォトマスクを介して１
５０ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した。続いて、濃度
０．７５重量％の水酸化ナトリウム水溶液で現像したと
ころ、黒色塗膜層に変化は認められず、露光部分８に対
応するポジ型感光性樹脂層が選択的に除去され、ＩＴＯ
膜面が露出された（開口部の形成）。水洗、乾燥後、前
記と同様な接触処理条件によりミストと電極とを接触さ
せた。

【００９７】その後、速やかに原板３を着色電着液（Ｙ
−２）を入れた電着槽に投入して、直流電圧２５Ｖを２
５℃で６０秒間印加し、電着塗装した。原板３を電着槽
から引き上げ、イオン交換水で洗浄後、乾燥し、１１０
℃で１０分間熱処理した。これにより青色モザイク状画
素パターンが得られた。顕微鏡下で１００倍に拡大した
ところ、ピンホールや白抜け等の欠陥は全く認められな
かった。

【００９８】次いで、図４に示すように、青色モザイク
状画素（７Ａに相当）にモザイク状パターン８が隣接す
るようにフォトマスクを密着し、１５０ｍＪ／ｃｍ²の
紫外線を照射した。続いて、濃度０．７５重量％の水酸
化ナトリウム水溶液で現像したところ、黒色及び青色の
着色塗膜層には変化は認められず、露光部分８に対応す
るＩＴＯ膜が露出された（開口部の形成）。水洗、乾燥
後、前記と同様な接触処理条件によりミストと電極とを
接触させた。

【００９９】その後、速やかに原板３を着色電着液（Ｙ
−３）を入れた電着槽に投入して、電着液（Ｙ−２）と
同様な条件で電着塗装を行い、原板３を電着槽から引き
上げ、イオン交換水で洗浄後、乾燥し、１００℃、１０
分間熱処理した。

【０１００】次いで、カラーフィルター画素相当部全面
に、１５０ｍＪ／ｃｍ²の露光を行った後、濃度１．０
重量％の水酸化ナトリウム水溶液で現像し、ＩＴＯ膜を
露出させた（開口部の形成）。水洗、乾燥後、前記と同
様な接触処理条件によりミストと電極とを接触させた。
その後、速やかに着色電着液（Ｙ−４）を入れた電着槽
に投入して、電着液（Ｙ−２）及び（Ｙ−３）と同様な
条件で電着塗装を行いカラーフィルターを作成した。

【０１０１】最後に、原板３全面に３００ｍＪ／ｃｍ²
の紫外線を照射した後、界面活性剤（花王（株）製、商
品名「ペレックスＮＢＬ」）５重量％を含有する２重量
％水酸化ナトリウム水溶液で現像し、着色塗膜部分以外
に残存したフォトレジストを除去した。顕微鏡下で１０
０倍に拡大して観察した結果、着色塗膜にピンホールや
白抜け等の欠陥は認められなかった。

【０１０２】更に硬化を完全に行わせるために１８０℃
で３０分間加熱し、透明性、均一性、平坦性に優れ、ピ
ンホールや白抜け等の欠陥もなく、精度の良い黒色遮光
パターンを有するカラーフィルターを得た。

【０１０３】また、このようなカラーフィルターを、同
一条件で２０枚製造したが、いずれも透明性、均一性、
平坦性に優れ、ピンホールや白抜等の欠陥も無く、精度
の良い黒色遮光パターンを有するカラーフィルターが得
られた。

【０１０４】

【比較例７】実施例５において、接触処理を行わなかっ
た他は全く同様に行った。得られた原板を実施例５と同
様に顕微鏡で観察したところ、赤色及び緑色の着色塗膜
に多数のピンホールが、また青の着色塗膜にはピンホー
ルの他に白抜も観察された。

【０１０５】

【実施例６】膜厚１００ｎｍのＩＴＯ（インジウム−錫
酸化物）膜を表面に有する厚さ１．１ｍｍの３００×３
００ｍｍ²のパイレックスガラス基板（以下、原板４と
いう）に、ポジ型フォトレジスト（東京応化工業（株）
製、商品名「ＯＦＰＲ−８００」）をスピンコーターで
塗布し、８０℃で１０分間乾燥し、膜厚２．５μｍのポ
ジ型感光性樹脂層を形成した。

【０１０６】次いで、左右２０μｍ、上下３０μｍの幅
の光不透過部分で囲まれた５０μｍ×１００μｍの大き
さの光透過部分を基本とする繰り返しパターンを有する
フォトマスク（図示せず）を、該樹脂層上に密着し、超
高圧水銀ランプを有するＵＶ露光装置（（株）オーク製
作所製、商品名「ＪＬ−３３００」）を使用して７０ｍ
Ｊ／ｃｍ²照射した。

【０１０７】濃度２．４重量％のテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド水溶液で現像したところ、マスクの光
透過部分のみに対応するポジ型フォトレジストが選択的
に除去され、ＩＴＯ膜面が露出された（開口部の形
成）。水洗、乾燥後、超音波霧化器（（株）東芝製）を
使用して発生させた水のミストに対して、原板４を３ｃ
ｍ／秒の速度（相対速度）で電極にミストを接触させる
ように移動させて接触処理を行った。この際のミストの
発生量は１０ｃｍ³／分であり、ミストの粒径は３〜１
０μｍであった。

【０１０８】その後、速やかに原板４を着色電着液（Ｙ
−２）を入れた電着槽中に投入し、原板４を陽極とし、
３００×３００ｍｍ²のステンレススチール板を陰極と
して、直流電圧４０Ｖを２５℃で１０秒間印加し、電着
塗装した。原板４を電着槽から引き上げ、イオン交換水
で洗浄後、１４０℃で１０分間乾燥・硬化させたとこ
ろ、膜厚２．２μｍの着色塗膜が形成された。

【０１０９】原板４を顕微鏡下で１００倍に拡大して観
察した結果、原板４のフォトマスクの光透過部分に対応
する着色塗膜にピンホールや白抜等の欠陥は認められ
ず、完全に青色に着色されていた。

【図面の簡単な説明】

【図１】光透過率が４段階に異なるパターンを有するフ
ォトマスクの一例の拡大模式図である。

【図２】実施例で使用した遮光層作製用フォトマスクの
一例の拡大模式図である。

【図３】実施例で使用した着色塗膜作製用フォトマスク
の一例の拡大模式図である。

【図４】実施例においてフォトマスクを１回横に移動し
た状態を示す拡大模式図である。

【図５】実施例においてフォトマスクを２回横に移動し
た状態を示す拡大模式図である。

【符号の説明】

１，６，７：光透過率０％部分２：光透過率５％部分３：光透過率２５％部分４，５，８：光透過率１００％部分７Ａ：第１回目に露光された領域８Ａ：第２回目に露光された領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川股理記神奈川県川崎市中原区宮内三丁目23番６号 (72)発明者上野龍一神奈川県川崎市中原区上平間612番２号 (72)発明者安藤雅之東京都新宿区市谷加賀町１丁目１番１号大日本印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電層上の感光性樹脂層にカラーフィル
ターとしてのパターン化がなされた感光性樹脂層開口部
を設けた電極に対して、該開口部径よりも小さい粒径の
粒子を含むミストを接触させ、該開口部内にミストをあ
らかじめ付着させた状態の電極を電極としてカラー化の
ための電着塗装を行なう工程を含むことを特徴とするカ
ラーフィルターの製造方法。
【請求項２】前記電極とミストとの接触を、電極とミ
ストとの相対速度０．１ｃｍ／秒以上で行うことを特徴
とする請求項１記載のカラーフィルターの製造方法。
【請求項３】ミストの粒径が０．１μｍ〜５０μｍで
あることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルター
の製造方法。
【請求項４】ミストの発生器が超音波霧化器であるこ
とを特徴とする請求項１記載のカラーフィルターの製造
方法。
【請求項５】次の（Ａ−１）および（Ｂ−１）の工程
を含むことを特徴とするカラーフィルターの製造方法。（Ａ−１）電極の導電層上に感光性樹脂層を形成し、該
感光性樹脂層を露光するに際し、現像液に対する感光性
樹脂層の溶解性が少なくとも３段階に異なる状態となる
ようにパターン露光する工程、（Ｂ−１）露光したパタ
ーン部分の感光性樹脂層を現像除去し、導電層を露出さ
せて感光性樹脂層開口部を設け、該開口部を有する電極
に対して、該開口部径よりも小さい粒径の粒子を含むミ
ストを接触させ、該開口部内にミストをあらかじめ付着
させた状態の電極を電極としてカラー化のための電着塗
装を行い、所定の色相の塗膜を形成する操作を、感光性
樹脂層の現像液への溶解性の順に対応するパターン部分
について順次繰り返すことにより複数の色相を有する着
色層を形成する工程。
【請求項６】次の（Ａ−２）、（Ｂ−２）、（Ｃ−
２）および（Ｄ−２）の工程を含むことを特徴とするカ
ラーフィルターの製造方法。（Ａ−２）電極の導電層上に感光性樹脂層を形成し、該
感光性樹脂層をフォトマスクを介して露光する工程、
（Ｂ−２）露光したパターン部分の感光性樹脂層を現像
除去し、導電層を露出させて感光性樹脂層開口部を設
け、該開口部を有する電極に対して、該開口部径よりも
小さい粒径の粒子を含むミストを接触させ、該開口部内
にミストをあらかじめ付着させた状態の電極を電極とし
てカラー化のための電着塗装を行うことにより所定色相
の塗膜を形成する工程、（Ｃ−２）所定色相の塗膜を形
成した領域以外の領域の感光性樹脂層をフォトマスクを
介して露光する工程、（Ｄ−２）露光したパターン部分
の感光性樹脂層を現像除去し、導電層を露出させて感光
性樹脂層開口部を設け、該開口部を有する電極に対し
て、該開口部径よりも小さい粒径の粒子を含むミストを
接触させ、該開口部内にミストをあらかじめ付着させた
状態の電極を電極としてカラー化のための電着塗装を行
い、所定色相の塗膜を形成する工程。
【請求項７】前記（Ｃ−２）及び（Ｄ−２）の工程を
所定回数繰り返すことを特徴とする請求項６記載のカラ
ーフィルターの製造方法。