JPH11142638A - カラーフィルターの製造方法 - Google Patents
カラーフィルターの製造方法Info
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- JPH11142638A JPH11142638A JP31074997A JP31074997A JPH11142638A JP H11142638 A JPH11142638 A JP H11142638A JP 31074997 A JP31074997 A JP 31074997A JP 31074997 A JP31074997 A JP 31074997A JP H11142638 A JPH11142638 A JP H11142638A
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Abstract
成膜後や液晶配向膜キュア時の加熱時に透明導電膜にク
ラックが入ったり、着色層や保護膜層に細かいしわが生
じるなどの問題が発生しないカラーフィルターの製造方
法を提供する。 【解決手段】(1)透明電極膜の成膜温度が60〜18
0℃であり、かつ成膜後に180〜280℃の温度でア
ニール処理を行うことを特徴とするカラーフィルターの
製造方法。(2)前記アニール処理が減圧雰囲気で行わ
れる第1段階と大気圧雰囲気で行われる第2段階の2つ
のステップで実施することを特徴とする前項記載のカラ
ーフィルターの製造方法。
Description
装置に用いられるカラーフィルターの製造方法に関す
る。
ガラス、高分子フィルム等の透明基板上に金属クロム、
酸化クロム、黒色顔料を分散した樹脂等からなる遮光層
および赤(R)、緑(G)、青(B)の各着色層を所定
のパターン形状で形成した後、必要によってこの上に保
護膜層を形成し、透明導電膜層を形成する工程からな
る。この透明導電膜層には高い光線透過率と低い抵抗値
が必要とされており、これらの点から好適な材料とし
て、酸化錫を添加した酸化インジウム(ITO)が広く
使用されている。透明導電膜膜の形成方法としてはスパ
ッタ法、イオンプレーティング法、真空蒸着法などの方
法が知られているが、いずれも減圧雰囲気下で基板を加
熱することが必要である。着色層は、顔料を分散した樹
脂からなることが多く、加熱温度が高すぎると着色層が
色落ちするなどの問題が生じる。このため最近では、比
較的低温で高い光線透過率と低い抵抗値が得られるスパ
ッタ法によることが多い。
されるITO膜の特性は、成膜条件により大きく異な
り、一般に成膜温度が高いほど低抵抗の膜が得られる。
たとえば特開平5−106035号公報の第4頁第00
23欄に記載のように、成膜温度200℃で比抵抗2×
10-4Ω・cmのITO膜が得られるという記載があ
る。しかしこのような温度でITO膜を成膜した場合、
膜中に大きな圧縮応力が残留する。このためカラーフィ
ルター基板に反りが生じたり、ITO膜成膜後や液晶配
向膜キュア時の加熱時にITO膜にクラックが入った
り、着色層や保護膜層に細かいしわが生じるなどの問題
が発生しやすい。このようなカラーフィルターを使用し
て液晶表示装置を作成するとセルギャップが不均一にな
ったり、液晶の配向が乱れて表示ムラが発生することが
ある。
し、ITOにクラックが生じにくいカラーフィルターの
製造方法を提供することをその課題とする。
め、本発明のカラーフィルターの製造方法は下記の構成
からなる。
遮光層、有機着色層、透明電極膜を有するカラーフィル
ターの製造法において、前記透明電極膜の成膜温度が6
0〜180℃であり、かつ成膜後に200〜280℃の
温度でアニール処理を行うことを特徴とするカラーフィ
ルターの製造方法。(2)前記アニール処理が減圧雰囲
気で行われる第1段階と大気圧雰囲気で行われる第2段
階の2つのステップで行われることを特徴とする前項記
載のカラーフィルターの製造方法。
なものであれば特に限定されないが、ソーダガラス、無
アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスなどが
多く用いられる。ポリエステル、ポリエーテルスルフォ
ンなどの透明な樹脂を用いることもできる。
ムや窒化クロムの多層膜などからなる無機系やアクリル
樹脂、ポリイミド樹脂などに黒色顔料を分散した有機系
の材料が用いられる。無機系、有機系とも本発明におい
て好適に用いられるが、成膜に複雑な真空装置を要する
無機系に比べて製造コストの面で有利な有機系を用いる
のが望ましい。遮光層の厚みは無機系で0.1〜0.3
μm、有機系で0.5〜2μmのものが多く用いられ
る。遮光層は通常フォトリソグラフィ法により所定のパ
ターンを形成する。
用いられる。樹脂としては180℃以上のアニール処理
でも軟化、分解、着色を生じない材料が用いることがで
き、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、アクリル
樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、メラミン樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂お
よびこれらの混合物が好ましく用いられる。これらの中
でも耐熱性に優れている点でポリイミド樹脂が好まし
い。耐熱性が良好であれば、より高温でアニール処理を
行うことができ、アニール後の透明導電膜膜は低抵抗と
なる。有機着色層も遮光層と同様に通常フォトリソグラ
フィ法により所定のパターンを形成する。
ことができる。保護膜層としてはポリイミド樹脂、オル
ガノシランを縮重合して得られるシリコーン樹脂、オル
ガノシランとイミド基を有する化合物とを縮重合して得
られるイミド変性シリコーン樹脂、アクリル樹脂などが
用いられる。
化スズ、酸化インジウム、酸化ジルコニウム、酸化亜
鉛、酸化カドミウム、酸化錫を添加した酸化インジウム
(ITO)などがあるが、中でもITOが高透明性およ
び低抵抗性の点で好ましい。ITOにおける酸化スズの
添加量は重量で5〜15%の範囲が抵抗値を小さくする
ために好ましく、8〜12%がさらに好ましい。透明導
電層の厚みは、必要とされる表面抵抗値によって変わる
が、0.01〜0.5μmの範囲が好ましく、0.05
〜0.3μmの範囲がさらに好ましい。膜厚が薄すぎる
と均一な膜にならず抵抗値が不安定になる。また、膜厚
が厚すぎると膜の透明性が悪くなる。
メージを与えないような250℃以下の温度で成膜して
も抵抗値が低く、透明性の高い膜が得られる点で、スパ
ッタリング法によることが好ましい。その中でも高い成
膜レートが得られるDCマグネトロンスパッタがさらに
好ましいが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。成膜装置の形式としては、バッチ式、インライン
式、枚葉式等の形式のものが使用できるが、生産性に優
れている点でインライン式が好ましい。インライン式の
場合成膜ゾーンの後に熱処理室を設けることで生産性を
損なうことなくアニールを行うことができる。スパッタ
リングターゲットとしてはITO焼結体ターゲットやイ
ンジウム−スズ合金ターゲットを用いることができる
が、膜特性が安定しており制御がし易いITO焼結体タ
ーゲットを用いることが好ましい。
膜はアモルファス状態となり、残留応力を小さくできる
点で望ましく、更に好ましくは80〜160℃である。
180℃以上で成膜すると、成膜時にITOが結晶化
し、残留応力の大きな膜となる。また、成膜時のエネル
ギーにより基板は温度上昇するため、成膜温度を60℃
以下に保つためには特別な冷却装置を必要とする。この
ため60℃以下の成膜温度は実用的でない。
望ましく、更に好ましくは200〜260℃である。1
80℃以下では膜が結晶化せずアニールしても抵抗が実
用レベルまで低くならない。また、280℃以上では着
色層に使用している樹脂や顔料の耐熱温度を超えるた
め、カラーフィルターにシワが発生したり、退色したり
する。
で行うことができるが、ITO膜中の酸素欠損を消滅さ
せることでキャリア濃度を低下させ、導電性が損なわれ
ることを防ぐことができるため真空中での場合が最もア
ニールによる抵抗値の改善が短時間できる。必要な真空
度としては100Pa以下が好ましく、さらに好ましく
は1Pa以下である。しかし、連続生産を行う製造設備
とした場合、短時間の加熱では基板を保持するための金
属製ホルダーの熱容量が大きく、基板が均一に加熱され
ないことがある。また、これを防ぐ目的で真空中で長時
間加熱するためには、大規模な熱処理室を必要とし設備
コストが高くなる、生産性が悪くなる等の問題点が発生
することがある。このような場合、第1段階として真空
中でアニールした基板を第2段階として大気圧のオーブ
ンで再度加熱すると良い。短時間で効果が現れる真空中
のアニールを行っているため、大気圧オーブンでの加熱
時間を短くしても低い抵抗の透明導電膜を得ることがで
きる。この場合アニール温度はいずれの段階でも180
〜280℃の範囲であればよい。
明はこれらに限定されるものではない。
酸からなるポリイミド前駆体溶液25g、N−メチル−
2−ピロリドン45gおよびブチルセロソルブ14gか
らなる溶剤を攪拌混合し、黒色カラーペーストを得た。
同様に黒色顔料の代わりにアントラキノン系赤色顔料、
フタロシアニン系緑色顔料、フタロシアニン系青色顔料
を用いてそれぞれ赤色、緑色、青色カラーペーストを得
た。
m、幅500mm、厚さ0.7mmの透明基板1上に黒
色カラーペーストをスピンコートの後、110℃で15
分間加熱乾燥し、膜厚1.5μmのポリイミド前駆体膜
を得た。この膜上にポジ型フォトレジストをスピンコー
トし、80℃で20分加熱乾燥して膜厚1.0μmのレ
ジスト膜を得た。次いで、フォトマスクを介して紫外線
露光した後テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド2.4%の水溶液からなる現像液を用いて不要部分の
フォトレジストおよびポリイミド前駆体膜をエッチング
除去した後、残ったフォトレジストをメチルセロソルブ
アセテートにより除去した。これを300℃で30分加
熱し、所定形状の遮光層を形成した。ついで、該基板上
に赤色ペースト、緑色ペースト、青色ペーストを用いて
それぞれ所定形状の赤画素、緑画素、青画素を形成し
た。この上に透明なアクリル樹脂を乾燥後の厚さが1μ
mになるように塗布後、これを乾燥してオーバーコート
付きカラーフィルターを作製した。
の構成のインライン式DCマグネトロンスパッタ装置を
用い、基板温度100℃、真空度0.3Pa、酸素濃度
1.0%の条件で膜厚1400オングストロームの厚さ
でITO膜を形成し、熱処理室で真空度0.1Pa、基
板温度250℃の条件で5分間アニール処理した。この
後通常のオーブン中で250℃×10分間の熱処理をし
てITO膜付きカラーフィルターを得た。ITO膜にク
ラックはなく良好な外観であった。しかも得られた膜の
比抵抗は2.1×10-4Ω・cmであり、良好な値であ
った。また、このカラーフィルター上にポリアミック酸
からなる液晶配向膜を乾燥後の膜厚が0.1μmになる
ように塗布し、220℃×1時間焼成の後カラーフィル
ターの外観を観察したところ、ITO膜のクラックはな
く、良好であった。
ィルターを図1の構成のインライン式DCマグネトロン
スパッタ装置を用い、基板温度150℃、他は実施例1
と同じ条件で厚さ1000オングストロームの厚さでI
TO膜を形成し、熱処理室で真空度0.1Pa、基板温
度250℃の条件で5分間アニール処理した。この後通
常のオーブン中で250℃×10分間の熱処理をしてI
TO膜付きカラーフィルターを得た。得られた膜の比抵
抗は2.1×10-4Ω・cmであり、良好な値であっ
た。また、実施例1と同様にポリアミック酸からなる液
晶配向膜を乾燥後の膜厚が0.1μmになるように塗布
し、220℃×1時間焼成の後カラーフィルターの外観
を観察したところ、ITO膜のクラックはなく、良好で
あった。 実施例3 実施例1と同様にして得たオーバーコート付きカラーフ
ィルターを図1の構成のインライン式DCマグネトロン
スパッタ装置を用い、実施例1と同じ条件で厚さ150
0オングストロームの厚さでITO膜を形成し熱処理室
で真空度0.1Pa、基板温度220℃の条件で5分間
アニール処理した。この後通常のオーブン中で220℃
×30分間の熱処理をしてITO膜付きカラーフィルタ
ーを得た。得られた膜の比抵抗は2.1×10-4Ω・c
mであり良好な値であった。また、実施例1と同様にポ
リアミック酸からなる液晶配向膜を乾燥後の膜厚が0.
1μmになるように塗布し、220℃×1時間焼成の後
カラーフィルターの外観を観察したところ、ITO膜の
クラックはなく、良好であった。 比較例1 実施例1と同様にして得たオーバーコート付きカラーフ
ィルターを図2の構成のインライン式DCマグネトロン
スパッタ装置を用い、基板温度100℃、真空度0.3
Pa、酸素濃度1.0%の条件で膜厚1400オングス
トロームの厚さでITO膜を形成してITO膜付きカラ
ーフィルターを得た。得られた膜の比抵抗は5.0×1
0-4Ω・cmであり、膜の抵抗値は高く不十分な特性で
あった。また、実施例1と同様にポリアミック酸からな
る液晶配向膜を乾燥後の膜厚が0.1μmになるように
塗布し、220℃×1時間焼成の後カラーフィルターの
外観を観察したところ、ITO膜のクラックはなく、良
好であった。
ィルターを図2の構成のインライン式DCマグネトロン
スパッタ装置を用い、基板温度250℃、真空度0.3
Pa、酸素濃度1.0%の条件で膜厚1400オングス
トロームの厚さでITO膜を形成してITO膜付きカラ
ーフィルターを得た。ITO膜にクラックはなく良好な
外観であった。得られた膜の比抵抗は2.2×10-4Ω
・cmであり良好な値であった。しかし、実施例1と同
様にポリアミック酸からなる液晶配向膜を乾燥後の膜厚
が0.1μmになるように塗布し、220℃×1時間焼
成の後カラーフィルターの外観を観察したところ、IT
O膜にクラックが発生していた。
よれば、上述のごとく配向膜の形成工程で高温の処理を
受けても欠陥の発生しにくく、表示品位に優れたカラー
フィルターを得ることができる。
構成図である。
置を上から見た構成図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 透明基板上に少なくとも遮光層、有機着
色層、透明電極膜を有するカラーフィルターの製造法に
おいて、前記透明電極膜の成膜温度が60〜180℃で
あり、かつ成膜後に180〜280℃の温度でアニール
処理を行う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】 前記アニール処理が減圧雰囲気で行われ
る第1段階と大気圧雰囲気で行われる第2段階の2つの
ステップで行われ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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31074997A JP4038846B2 (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31074997A JP4038846B2 (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11142638A true JPH11142638A (ja) | 1999-05-28 |
| JP4038846B2 JP4038846B2 (ja) | 2008-01-30 |
Family
ID=18009029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31074997A Expired - Lifetime JP4038846B2 (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 液晶表示装置用カラーフィルターの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4038846B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002184242A (ja) * | 2000-07-19 | 2002-06-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電極付き基板およびその製造方法 |
| KR100686233B1 (ko) * | 2000-04-17 | 2007-02-22 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치용 색 필터 기판의 제조 방법 |
| JP2007279378A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルターの製造方法 |
| JP2008046604A (ja) * | 2006-07-21 | 2008-02-28 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタ及びその製造方法 |
| JP2009192575A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタ、及びそれを用いた液晶表示装置 |
-
1997
- 1997-11-12 JP JP31074997A patent/JP4038846B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100686233B1 (ko) * | 2000-04-17 | 2007-02-22 | 삼성전자주식회사 | 액정 표시 장치용 색 필터 기판의 제조 방법 |
| JP2002184242A (ja) * | 2000-07-19 | 2002-06-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電極付き基板およびその製造方法 |
| JP2007279378A (ja) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルターの製造方法 |
| JP2008046604A (ja) * | 2006-07-21 | 2008-02-28 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタ及びその製造方法 |
| JP2009192575A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタ、及びそれを用いた液晶表示装置 |
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|---|---|
| JP4038846B2 (ja) | 2008-01-30 |
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