JP2000338317A - 液晶ディスプレイ用カラーフィルタおよびその製造方法 - Google Patents
液晶ディスプレイ用カラーフィルタおよびその製造方法Info
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Landscapes
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- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】基板上にカラーレジストやカラーペーストの残
渣が残存せず、着色層やオーバーコート層の密着性に優
れた液晶ディスプレイ用カラーフィルタおよびその製造
方法を提供する。 【解決手段】基板上に形成されたブラックマトリックス
層と、該ブラックマトリックス層上に形成された着色層
と、前記ブラックマトリックス層及び着色層を覆うよう
にオーバーコート層が設けられ、かつ該オーバーコート
層上に透明電極層が設けられた液晶ディスプレイ用カラ
ーフィルタにおいて、基板上に残存する粒子径０．０５
μｍ以上の残渣個数が１０個以下／μｍ2 であることを
特徴とする液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。
渣が残存せず、着色層やオーバーコート層の密着性に優
れた液晶ディスプレイ用カラーフィルタおよびその製造
方法を提供する。 【解決手段】基板上に形成されたブラックマトリックス
層と、該ブラックマトリックス層上に形成された着色層
と、前記ブラックマトリックス層及び着色層を覆うよう
にオーバーコート層が設けられ、かつ該オーバーコート
層上に透明電極層が設けられた液晶ディスプレイ用カラ
ーフィルタにおいて、基板上に残存する粒子径０．０５
μｍ以上の残渣個数が１０個以下／μｍ2 であることを
特徴とする液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はカラー液晶ディスプ
レイ用カラーフィルタおよびその製造方法に関するもの
であり、詳しくは着色層、オーバーコート層の密着性に
優れたカラー液晶ディスプレイ用カラーフィルタおよび
その製造方法に関するものである。
レイ用カラーフィルタおよびその製造方法に関するもの
であり、詳しくは着色層、オーバーコート層の密着性に
優れたカラー液晶ディスプレイ用カラーフィルタおよび
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ノート型パソコンやＣＲＴ代替の
モニターディスプレイにカラー液晶ディスプレイ（以下
カラーＬＣＤと記載する）が急速に普及し、とりわけ動
画などの表示品位の優れたＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ
Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型カラーＬＣＤが広く用いら
れるようになってきている。
モニターディスプレイにカラー液晶ディスプレイ（以下
カラーＬＣＤと記載する）が急速に普及し、とりわけ動
画などの表示品位の優れたＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ
Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型カラーＬＣＤが広く用いら
れるようになってきている。
【０００３】カラーＬＣＤには、カラー表示をさせるた
めの重要部材としてカラーフィルタが用いられている。
カラーフィルタには基板上にブラックマトリックス（以
下ＢＭ記載する）と呼ばれる格子状の遮光層が形成され
ており、さらにこの層上にレッド、グリーン、ブルー
（以下それぞれをＲ、Ｇ、およびＢと記載する）の各着
色層が形成される。またこれらの上に必要によりオーバ
ーコート層が設けられる。さらに共通電極となる透明電
極層が、オーバーコート層のないカラーフィルタではＢ
Ｍ層及びＲ、Ｇ、Ｂ各着色層上に、あるいはオーバーコ
ート層のあるカラーフィルタではオーバーコート層上に
形成される。
めの重要部材としてカラーフィルタが用いられている。
カラーフィルタには基板上にブラックマトリックス（以
下ＢＭ記載する）と呼ばれる格子状の遮光層が形成され
ており、さらにこの層上にレッド、グリーン、ブルー
（以下それぞれをＲ、Ｇ、およびＢと記載する）の各着
色層が形成される。またこれらの上に必要によりオーバ
ーコート層が設けられる。さらに共通電極となる透明電
極層が、オーバーコート層のないカラーフィルタではＢ
Ｍ層及びＲ、Ｇ、Ｂ各着色層上に、あるいはオーバーコ
ート層のあるカラーフィルタではオーバーコート層上に
形成される。
【０００４】また、カラーＬＣＤの視野角を改善するた
め最近採用されるようになってきているインプレインス
イッチング（ＩＰＳ）方式では、カラーフィルタ基板と
ＴＦＴ基板との間の液晶を、基板と平行方向に印可した
電界で配向する方式であるため、カラーフィルタには透
明電極が形成されない。
め最近採用されるようになってきているインプレインス
イッチング（ＩＰＳ）方式では、カラーフィルタ基板と
ＴＦＴ基板との間の液晶を、基板と平行方向に印可した
電界で配向する方式であるため、カラーフィルタには透
明電極が形成されない。
【０００５】カラーフィルタの製造法には電着法、染色
法、印刷法および顔料分散法などがあるが、最近では顔
料分散法が主流となっている。顔料分散法は、基板に塗
布された感光性樹脂に顔料を分散したカラーレジスト、
あるいは非感光樹脂に顔料を分散したカラーペースト
を、フォトリソ加工法を用いてパターン形成する方法で
ある。この方法でパターン形成する際には、カラーレジ
ストあるいはカラーペーストの不要部分を、アルカリ水
溶液で溶解除去することが一般的に行われている。
法、印刷法および顔料分散法などがあるが、最近では顔
料分散法が主流となっている。顔料分散法は、基板に塗
布された感光性樹脂に顔料を分散したカラーレジスト、
あるいは非感光樹脂に顔料を分散したカラーペースト
を、フォトリソ加工法を用いてパターン形成する方法で
ある。この方法でパターン形成する際には、カラーレジ
ストあるいはカラーペーストの不要部分を、アルカリ水
溶液で溶解除去することが一般的に行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルカ
リ水溶液で溶解除去する際、不要部分の基板上にカラー
レジストあるいはカラーペーストが完全に除去されず、
残渣としてわずかに残存してしまうという問題がある。
この残渣は、着色層やオーバーコート層の密着性を低下
させるという悪影響を及ぼし、カラーＬＣＤの製造にお
いてカラーフィルタ基板をＴＦＴ基板と張り合わせたり
液晶注入する際に、着色層やオーバーコート層の剥離が
発生しやすくなるという問題を引き起こす。
リ水溶液で溶解除去する際、不要部分の基板上にカラー
レジストあるいはカラーペーストが完全に除去されず、
残渣としてわずかに残存してしまうという問題がある。
この残渣は、着色層やオーバーコート層の密着性を低下
させるという悪影響を及ぼし、カラーＬＣＤの製造にお
いてカラーフィルタ基板をＴＦＴ基板と張り合わせたり
液晶注入する際に、着色層やオーバーコート層の剥離が
発生しやすくなるという問題を引き起こす。
【０００７】このような問題に対し、例えば特開平８−
８２７９０号公報では紫外線を照射し、オゾン雰囲気化
で残渣を分解除去する方法が提案されている。しかしな
がら、この提案は残渣を除去するのに長時間を要し、カ
ラーフィルタの着色層やオーバーコート層が劣化してし
まうという問題がある。また特開平９−２８１３２３号
公報では、非イオン系界面活性剤を含有した洗浄液で処
理する方法が開示されている。しかしながら、この方法
は残渣除去という点では、必ずしも十分とはいえない。
８２７９０号公報では紫外線を照射し、オゾン雰囲気化
で残渣を分解除去する方法が提案されている。しかしな
がら、この提案は残渣を除去するのに長時間を要し、カ
ラーフィルタの着色層やオーバーコート層が劣化してし
まうという問題がある。また特開平９−２８１３２３号
公報では、非イオン系界面活性剤を含有した洗浄液で処
理する方法が開示されている。しかしながら、この方法
は残渣除去という点では、必ずしも十分とはいえない。
【０００８】本発明の目的は、上記した従来技術の問題
を解消することにあり、基板上にカラーレジストやカラ
ーペーストの残渣が残存せず、着色層やオーバーコート
層の密着性に優れた液晶ディスプレイ用カラーフィルタ
およびその製造方法を提供することにある。
を解消することにあり、基板上にカラーレジストやカラ
ーペーストの残渣が残存せず、着色層やオーバーコート
層の密着性に優れた液晶ディスプレイ用カラーフィルタ
およびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記した本発明の課題
は、以下の構成を採用することにより、達成することが
できる。すなわち、 （１）基板上に形成されたブラックマトリックス層と、
該ブラックマトリックス層上に形成された着色層と、前
記ブラックマトリックス層及び着色層を覆うようにオー
バーコート層が設けられ、かつ該オーバーコート層上に
透明電極層が設けられた液晶ディスプレイ用カラーフィ
ルタにおいて、基板上に残存する粒子径０．０５μｍ以
上の残渣個数が１０個以下／μｍ2 であることを特徴と
する液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。
は、以下の構成を採用することにより、達成することが
できる。すなわち、 （１）基板上に形成されたブラックマトリックス層と、
該ブラックマトリックス層上に形成された着色層と、前
記ブラックマトリックス層及び着色層を覆うようにオー
バーコート層が設けられ、かつ該オーバーコート層上に
透明電極層が設けられた液晶ディスプレイ用カラーフィ
ルタにおいて、基板上に残存する粒子径０．０５μｍ以
上の残渣個数が１０個以下／μｍ2 であることを特徴と
する液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。
【００１０】（２）基板上に形成されたブラックマトリ
ックス層と、該ブラックマトリックス層上に形成された
着色層と、前記ブラックマトリックス層及び着色層を覆
うように透明電極層が設けられた液晶ディスプレイ用カ
ラーフィルタにおいて、基板上に残存する粒子径０．０
５μｍ以上の残渣個数が１０個以下／μｍ2 であること
を特徴とする液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。
ックス層と、該ブラックマトリックス層上に形成された
着色層と、前記ブラックマトリックス層及び着色層を覆
うように透明電極層が設けられた液晶ディスプレイ用カ
ラーフィルタにおいて、基板上に残存する粒子径０．０
５μｍ以上の残渣個数が１０個以下／μｍ2 であること
を特徴とする液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。
【００１１】（３）基板上に形成されたブラックマトリ
ックス層と、該ブラックマトリックス層上に形成された
着色層と、前記ブラックマトリックス層及び着色層を覆
うようにオーバーコート層が設けられた液晶ディスプレ
イ用カラーフィルタにおいて、基板上に残存する粒子径
０．０５μｍ以上の残渣個数が１０個以下／μｍ2 であ
ることを特徴とする液晶ディスプレイ用カラーフィル
タ。
ックス層と、該ブラックマトリックス層上に形成された
着色層と、前記ブラックマトリックス層及び着色層を覆
うようにオーバーコート層が設けられた液晶ディスプレ
イ用カラーフィルタにおいて、基板上に残存する粒子径
０．０５μｍ以上の残渣個数が１０個以下／μｍ2 であ
ることを特徴とする液晶ディスプレイ用カラーフィル
タ。
【００１２】（４）着色層が非感光性ポリイミド樹脂か
らなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。
らなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。
【００１３】（５）ブラックマトリックス層が非感光性
ポリイミド樹脂からなることを特徴とする前記（１）〜
（４）のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用カラーフ
ィルタ。
ポリイミド樹脂からなることを特徴とする前記（１）〜
（４）のいずれかに記載の液晶ディスプレイ用カラーフ
ィルタ。
【００１４】（６）ブラックマトリックス層および／ま
たは着色層をアルカリ水溶液で現像パターン形成した
後、５〜３０ＭＰａの圧力で処理液を基板上に噴射し、
基板上の残渣を除去することを特徴とする液晶ディスプ
レイ用カラーフィルタの製造方法。
たは着色層をアルカリ水溶液で現像パターン形成した
後、５〜３０ＭＰａの圧力で処理液を基板上に噴射し、
基板上の残渣を除去することを特徴とする液晶ディスプ
レイ用カラーフィルタの製造方法。
【００１５】（７）処理液を噴射する機構を、基板に対
して相対的に移動させることを特徴とする前記（６）に
記載のカラーフィルタの製造方法。
して相対的に移動させることを特徴とする前記（６）に
記載のカラーフィルタの製造方法。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳説する。
て詳説する。
【００１７】本発明のカラーフィルタに用いる基板とし
ては、例えばソーダガラス、ホウ珪酸ガラス、アルミノ
珪酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス等の無機ガ
ラス、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、
ポリエステル等の樹脂フィルムまたはシート等が挙げら
れる。これらのうち耐熱性、耐薬品性等の点から無アル
カリガラスが特に好ましい。
ては、例えばソーダガラス、ホウ珪酸ガラス、アルミノ
珪酸ガラス、石英ガラス、無アルカリガラス等の無機ガ
ラス、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、
ポリエステル等の樹脂フィルムまたはシート等が挙げら
れる。これらのうち耐熱性、耐薬品性等の点から無アル
カリガラスが特に好ましい。
【００１８】本発明におけるカラーフィルタのＢＭ層と
しては、例えば金属クロム、酸化クロム、窒化クロム、
ニッケル、酸化ニッケル等が挙げられる。これらは単層
で用いても２層以上の多層としてもよい。ＢＭ層の基板
への製膜方法は、真空蒸着法やスパッタリング法、ＣＶ
Ｄ法を採用することができ、膜厚は０．０５〜０．３μ
ｍが好ましく、さらに好ましくは０．０７〜０．２μｍ
である。
しては、例えば金属クロム、酸化クロム、窒化クロム、
ニッケル、酸化ニッケル等が挙げられる。これらは単層
で用いても２層以上の多層としてもよい。ＢＭ層の基板
への製膜方法は、真空蒸着法やスパッタリング法、ＣＶ
Ｄ法を採用することができ、膜厚は０．０５〜０．３μ
ｍが好ましく、さらに好ましくは０．０７〜０．２μｍ
である。
【００１９】また、ＢＭ層は樹脂中にカーボンブラッ
ク、マンガン、チタン、黒色顔料等を分散させた樹脂Ｂ
Ｍを採用することもできる。分散媒となる樹脂として
は、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド
樹脂等が挙げられる。
ク、マンガン、チタン、黒色顔料等を分散させた樹脂Ｂ
Ｍを採用することもできる。分散媒となる樹脂として
は、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド
樹脂等が挙げられる。
【００２０】樹脂ＢＭ層の厚さは、所望される遮光度に
より決定され特に限定されないが、０．５〜５μｍが好
ましく、さらに好ましくは０．７〜３μｍである。
より決定され特に限定されないが、０．５〜５μｍが好
ましく、さらに好ましくは０．７〜３μｍである。
【００２１】本発明におけるカラーフィルタの着色層
は、着色顔料を樹脂中に分散させたものであり、通常は
３原色であるＲ、Ｇ及びＢの各着色層をＢＭ層の開口部
上に形成する。着色顔料としては、例えばＲ着色層用の
顔料ではカラーインデックスＮｏ．９、９７、１２２、
１２３、１４９、１６８、１７７、１８０、１９２、２
１５等、Ｇ着色層用の顔料としてはカラーインデックス
Ｎｏ．７、３６等、Ｂ着色層用の顔料としてはカラーイ
ンデックスＮｏ．１５、２２、６０、６４等が挙げられ
る。
は、着色顔料を樹脂中に分散させたものであり、通常は
３原色であるＲ、Ｇ及びＢの各着色層をＢＭ層の開口部
上に形成する。着色顔料としては、例えばＲ着色層用の
顔料ではカラーインデックスＮｏ．９、９７、１２２、
１２３、１４９、１６８、１７７、１８０、１９２、２
１５等、Ｇ着色層用の顔料としてはカラーインデックス
Ｎｏ．７、３６等、Ｂ着色層用の顔料としてはカラーイ
ンデックスＮｏ．１５、２２、６０、６４等が挙げられ
る。
【００２２】着色層の分散媒となる樹脂としては、例え
ばアクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エポキシ
樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹
脂等が挙げられる。
ばアクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、エポキシ
樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹
脂等が挙げられる。
【００２３】着色層の厚さは特に限定されるものではな
いが、０．５〜５μｍが好ましく、さらに好ましくは
０．７〜３μｍである。
いが、０．５〜５μｍが好ましく、さらに好ましくは
０．７〜３μｍである。
【００２４】本発明におけるオーバーコート層として
は、例えば、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリイミド樹脂等を採用することができる。
は、例えば、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリイミド樹脂等を採用することができる。
【００２５】本発明におけるカラーフィルタの透明電極
層としては、例えばＩＴＯ、酸化錫、酸化亜鉛等を挙げ
ることができる。
層としては、例えばＩＴＯ、酸化錫、酸化亜鉛等を挙げ
ることができる。
【００２６】透明電極層を形成する方法としては、例え
ば真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等を採用す
ることができ、膜厚は０．０１〜０．５μｍが好まし
く、さらに好ましくは０．０５〜０．３μｍである。
ば真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等を採用す
ることができ、膜厚は０．０１〜０．５μｍが好まし
く、さらに好ましくは０．０５〜０．３μｍである。
【００２７】本発明のカラーフィルタにおいては、基板
上に残存する粒子径０．０５μｍ以上の残渣個数が１０
個以下／μｍ2 であることが重要であり、好ましくは８
個以下／μｍ2 、さらに好ましくは６個以下／μｍ2 で
ある。１０個／μｍ2 を越えると、着色層あるいはオー
バーコート層の密着性が充分に発現しないことになる。
上に残存する粒子径０．０５μｍ以上の残渣個数が１０
個以下／μｍ2 であることが重要であり、好ましくは８
個以下／μｍ2 、さらに好ましくは６個以下／μｍ2 で
ある。１０個／μｍ2 を越えると、着色層あるいはオー
バーコート層の密着性が充分に発現しないことになる。
【００２８】次に本発明のカラーフィルタの製造方法の
一例として、ＢＭ層及び着色層に非感光性ポリイミド樹
脂を採用した場合について説明する。
一例として、ＢＭ層及び着色層に非感光性ポリイミド樹
脂を採用した場合について説明する。
【００２９】まずカーボンブラックをポリイミド前駆体
と有機溶媒、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，
Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミド、γ−ブチロラクトン等との混合液に分散させた、
ブラックペーストを基板に塗布し、オーブンあるいはホ
ットプレートにより５０〜１８０℃、さらに好ましくは
７０〜１６０℃に加熱し有機溶媒を乾燥させるセミキュ
アを行う。
と有機溶媒、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，
Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミド、γ−ブチロラクトン等との混合液に分散させた、
ブラックペーストを基板に塗布し、オーブンあるいはホ
ットプレートにより５０〜１８０℃、さらに好ましくは
７０〜１６０℃に加熱し有機溶媒を乾燥させるセミキュ
アを行う。
【００３０】ブラックペーストを基板に塗布する方法と
しては、例えばディップ法、ロールコート法、バーコー
ト法、スピンコート法、スリットダイコート法、スリッ
ト＆スピンコート法等を採用することができる。
しては、例えばディップ法、ロールコート法、バーコー
ト法、スピンコート法、スリットダイコート法、スリッ
ト＆スピンコート法等を採用することができる。
【００３１】ついで、ポジ型フォトレジストを塗布し、
オーブンで４０〜１６０℃、さらに好ましくは６０〜１
４０℃に加熱するプリベークを行う。この時、ＢＭ層の
樹脂が感光性である場合には、フォトレジストは通常使
用されないが、必要により酸素遮断膜を形成してもよ
い。
オーブンで４０〜１６０℃、さらに好ましくは６０〜１
４０℃に加熱するプリベークを行う。この時、ＢＭ層の
樹脂が感光性である場合には、フォトレジストは通常使
用されないが、必要により酸素遮断膜を形成してもよ
い。
【００３２】フォトレジストを基板に塗布する方法とし
ては、例えばロールコート法、バーコート法、スピンコ
ート法、スリットダイコート法、スリット＆スピンコー
ト法等を採用することができる。
ては、例えばロールコート法、バーコート法、スピンコ
ート法、スリットダイコート法、スリット＆スピンコー
ト法等を採用することができる。
【００３３】この後、ＢＭパターンのマスクを介して、
紫外線を照射する露光を行い、続いてアルカリ水溶液に
よりＢＭをパターニングする現像工程を行う。現像工程
で使用するアルカリ水溶液のアルカリ成分としては、例
えば、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラ
エチルアンモニウム、エタノールアミン等の有機アルカ
リ、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの無機アルカリ
等が挙げられる。これらのうち、水酸化テトラメチルア
ンモニウム、炭酸カリウムが好ましい。アルカリ成分の
濃度は０．５〜１０％が好ましく、さらに好ましくは１
〜７％である。
紫外線を照射する露光を行い、続いてアルカリ水溶液に
よりＢＭをパターニングする現像工程を行う。現像工程
で使用するアルカリ水溶液のアルカリ成分としては、例
えば、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラ
エチルアンモニウム、エタノールアミン等の有機アルカ
リ、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの無機アルカリ
等が挙げられる。これらのうち、水酸化テトラメチルア
ンモニウム、炭酸カリウムが好ましい。アルカリ成分の
濃度は０．５〜１０％が好ましく、さらに好ましくは１
〜７％である。
【００３４】続いて、基板に処理液を５〜３０ＭＰａ、
さらに好ましくは７〜２５ＭＰａの圧力で基板上に噴射
して残渣を除去する。圧力が５ＭＰａ未満であると十分
に残渣が除去されず、一方３０ＭＰａを越えると基板が
破損したり、ＢＭ層が剥離したりするので好ましくな
い。
さらに好ましくは７〜２５ＭＰａの圧力で基板上に噴射
して残渣を除去する。圧力が５ＭＰａ未満であると十分
に残渣が除去されず、一方３０ＭＰａを越えると基板が
破損したり、ＢＭ層が剥離したりするので好ましくな
い。
【００３５】噴射する処理液としては純水、界面活性剤
の０．０１〜１０％水溶液、前記したアルカリ成分の
０．０１〜２％水溶液等が挙げられるが、これらのうち
純水が特に好ましい。
の０．０１〜１０％水溶液、前記したアルカリ成分の
０．０１〜２％水溶液等が挙げられるが、これらのうち
純水が特に好ましい。
【００３６】処理液を５〜３０ＭＰａの圧力で基板上に
噴射する方法としては、例えば図１に示すように、処理
液を高圧ポンプ１で加圧し、０．１〜１０μｍのフィル
タ２で濾過してノズル３から噴射する方法が挙げられ
る。この時、処理液の噴射圧力を圧力計４で計測するこ
とが好ましい。
噴射する方法としては、例えば図１に示すように、処理
液を高圧ポンプ１で加圧し、０．１〜１０μｍのフィル
タ２で濾過してノズル３から噴射する方法が挙げられ
る。この時、処理液の噴射圧力を圧力計４で計測するこ
とが好ましい。
【００３７】高圧ポンプは従来公知の、例えばギア式ポ
ンプ、ダイヤフラム式ポンプ、渦巻式ポンプ、ロータリ
ー式ポンプ、プランジャー式ポンプ等を採用することが
できる。
ンプ、ダイヤフラム式ポンプ、渦巻式ポンプ、ロータリ
ー式ポンプ、プランジャー式ポンプ等を採用することが
できる。
【００３８】ノズルのスプレーパターンは従来公知の直
進形スプレー、扇形スプレー、円錐形スプレー等を採用
することができる。スプレー角度は特に限定されない
が、１０〜１２０ｄｅｇ．が好ましく、さらに好ましく
は２０〜１００ｄｅｇ．である。ノズルから噴射する処
理液の平均粒径は、パターンへのダメージ抑制や残渣除
去性の点から５〜５００μｍが好ましく、さらに好まし
くは１０〜３００μｍである。さらに基板全体にわたっ
て均一に残渣を除去する目的で、ノズルを基板に対して
相対的に移動させることがより好ましい。
進形スプレー、扇形スプレー、円錐形スプレー等を採用
することができる。スプレー角度は特に限定されない
が、１０〜１２０ｄｅｇ．が好ましく、さらに好ましく
は２０〜１００ｄｅｇ．である。ノズルから噴射する処
理液の平均粒径は、パターンへのダメージ抑制や残渣除
去性の点から５〜５００μｍが好ましく、さらに好まし
くは１０〜３００μｍである。さらに基板全体にわたっ
て均一に残渣を除去する目的で、ノズルを基板に対して
相対的に移動させることがより好ましい。
【００３９】以上のような現像工程の後、ＢＭ層上に残
存するフォトレジスト膜を有機溶剤で剥離し、さらに基
板をオーブンまたはホットプレートで１８０〜３４０
℃、さらに好ましくは２００〜３２０℃に加熱してＢＭ
層を硬化させる。こうして、基板上にＢＭ層が形成され
る。
存するフォトレジスト膜を有機溶剤で剥離し、さらに基
板をオーブンまたはホットプレートで１８０〜３４０
℃、さらに好ましくは２００〜３２０℃に加熱してＢＭ
層を硬化させる。こうして、基板上にＢＭ層が形成され
る。
【００４０】以上のような現像工程の後、ＢＭ層上に残
存するフォトレジスト膜を有機溶剤で剥離し、さらに基
板をオーブンまたはホットプレートで１８０〜３４０
℃、さらに好ましくは２００〜３２０℃に加熱してＢＭ
層を硬化させる。こうして、基板上にＢＭ層が形成され
る。
存するフォトレジスト膜を有機溶剤で剥離し、さらに基
板をオーブンまたはホットプレートで１８０〜３４０
℃、さらに好ましくは２００〜３２０℃に加熱してＢＭ
層を硬化させる。こうして、基板上にＢＭ層が形成され
る。
【００４１】続いて、ＢＭ層工程と基本的に同様の工程
を３回繰り返すことにより、ＢＭ層の開口部にＲ着色
層、Ｇ着色層およびＢ着色層を形成する。この際、ＢＭ
工程で行った残渣除去処理を、Ｒ、Ｇ及びＢ着色層の現
像工程全てで行ってもよいし、必要によりいずれか２工
程、あるいはいずれか１工程のみ行ってもよい。
を３回繰り返すことにより、ＢＭ層の開口部にＲ着色
層、Ｇ着色層およびＢ着色層を形成する。この際、ＢＭ
工程で行った残渣除去処理を、Ｒ、Ｇ及びＢ着色層の現
像工程全てで行ってもよいし、必要によりいずれか２工
程、あるいはいずれか１工程のみ行ってもよい。
【００４２】さらに、Ｒ、ＧおよびＢ着色層の上にオー
バーコート層を設ける必要がある場合には、オーバーコ
ート剤を前記した方法により塗布し、オーブンまたはホ
ットプレートにより基板を５０〜１８０℃、さらに好ま
しくは７０〜１６０℃に加熱してのセミキュア、および
１８０〜３４０℃、さらに好ましくは２００〜３２０℃
に加熱しての硬化を行う。この時点で、共通電極となる
透明電極を必要としないＩＰＳ方式のカラーフィルタで
は、製造が完了する。一方、ＩＰＳ方式以外のカラーフ
ィルタでは、オーバーコート層の上に透明電極を設け、
製造が完了する。
バーコート層を設ける必要がある場合には、オーバーコ
ート剤を前記した方法により塗布し、オーブンまたはホ
ットプレートにより基板を５０〜１８０℃、さらに好ま
しくは７０〜１６０℃に加熱してのセミキュア、および
１８０〜３４０℃、さらに好ましくは２００〜３２０℃
に加熱しての硬化を行う。この時点で、共通電極となる
透明電極を必要としないＩＰＳ方式のカラーフィルタで
は、製造が完了する。一方、ＩＰＳ方式以外のカラーフ
ィルタでは、オーバーコート層の上に透明電極を設け、
製造が完了する。
【００４３】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳説する。な
お、本発明における測定は以下の方法により行った。 （１）基板上の残渣個数 図２はカラーフィルタ基板の一例を示す概略図である。
（Ａ）は１枚の基板に２面のカラーフィルタパターン５
ａ、５ｂが、（Ｂ）は４面のカラーフィルタパターン５
ｃ〜５ｆが形成された例である。基板上でカラーフィル
タパターンが形成されていない６ａ〜６ｄの４箇所につ
いて、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または透過型電子顕
微鏡（ＴＥＭ）により、基板上の残渣を２００００倍で
写真撮影する。得られた写真から、任意に４μｍ×４μ
ｍの領域を選択し、この領域内にある面積相当粒子径が
０．０５μｍ以上の残渣個数を数える。この数を１６で
除して１μｍ2 あたりの残渣個数を求める。以上を５ａ
〜５ｄの４箇所の写真それぞれについて求め、これらの
平均を１μｍ2 あたりの残渣個数とした。 （２）着色層、オーバーコート層の密着性 ＪＩＳ ５４００（１９９０）に規定された方法によ
り、カラーフィルタの着色層またはオーバーコート層の
剥離試験を行い、剥離面積を光学顕微鏡で求める。この
結果から、以下の基準で密着性を評価し、１級以上をを
合格とした。
お、本発明における測定は以下の方法により行った。 （１）基板上の残渣個数 図２はカラーフィルタ基板の一例を示す概略図である。
（Ａ）は１枚の基板に２面のカラーフィルタパターン５
ａ、５ｂが、（Ｂ）は４面のカラーフィルタパターン５
ｃ〜５ｆが形成された例である。基板上でカラーフィル
タパターンが形成されていない６ａ〜６ｄの４箇所につ
いて、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）または透過型電子顕
微鏡（ＴＥＭ）により、基板上の残渣を２００００倍で
写真撮影する。得られた写真から、任意に４μｍ×４μ
ｍの領域を選択し、この領域内にある面積相当粒子径が
０．０５μｍ以上の残渣個数を数える。この数を１６で
除して１μｍ2 あたりの残渣個数を求める。以上を５ａ
〜５ｄの４箇所の写真それぞれについて求め、これらの
平均を１μｍ2 あたりの残渣個数とした。 （２）着色層、オーバーコート層の密着性 ＪＩＳ ５４００（１９９０）に規定された方法によ
り、カラーフィルタの着色層またはオーバーコート層の
剥離試験を行い、剥離面積を光学顕微鏡で求める。この
結果から、以下の基準で密着性を評価し、１級以上をを
合格とした。
【００４４】 剥離が全くなし …………………………１級 面積１％未満の剥離が認められる ……２級 面積１％以上の剥離が認められる ……３級 実施例１ 幅３６０×長さ４６５×厚さ０．７ｍｍの無アルカリガ
ラス基板（コーニングジャパン製、＃１７３７）に、カ
ーボンブラックと非感光性ポリイミド樹脂を有機溶媒に
分散させたブラックペーストをスピンコータにより塗布
した。ついで、オーブンによりガラス基板を１２０℃に
加熱しブラックペースト中の有機溶剤を乾燥させた後、
ポジ型フォトレジストをスピンコータで塗布し９０℃に
加熱してプリベークを行った。さらにＢＭパターンのフ
ォトマスクを介して超高圧水銀灯により露光量１００ｍ
Ｊ／ｃｍ2 の紫外線を照射した。
ラス基板（コーニングジャパン製、＃１７３７）に、カ
ーボンブラックと非感光性ポリイミド樹脂を有機溶媒に
分散させたブラックペーストをスピンコータにより塗布
した。ついで、オーブンによりガラス基板を１２０℃に
加熱しブラックペースト中の有機溶剤を乾燥させた後、
ポジ型フォトレジストをスピンコータで塗布し９０℃に
加熱してプリベークを行った。さらにＢＭパターンのフ
ォトマスクを介して超高圧水銀灯により露光量１００ｍ
Ｊ／ｃｍ2 の紫外線を照射した。
【００４５】その後、水酸化テトラメチルアンモニウム
（ＴＭＡＨ）の２．３％水溶液により、ＢＭパターンを
形成する現像を行った。図３は現像装置の側面概略図で
ある。基板７ａをローラー８で搬送しながら現像槽９に
浸漬して、ポジ型フォトレジストの現像とブラックペー
ストのエッチングを同時に行い、ＢＭパターンを形成し
た。続いて、基板７ａを高圧スプレー１０が設置された
残渣処理室１１に搬送した。この残渣処理室１１で、基
板７ａに高圧スプレー１０から純水を噴射して、ブラッ
クペーストの残渣を除去した。この時、プランジャ式ポ
ンプ１３で加圧される純水圧力を、圧力計１２で計測し
て１５ＭＰａとなるようにした。なお、１４は耐圧フィ
ルタである。
（ＴＭＡＨ）の２．３％水溶液により、ＢＭパターンを
形成する現像を行った。図３は現像装置の側面概略図で
ある。基板７ａをローラー８で搬送しながら現像槽９に
浸漬して、ポジ型フォトレジストの現像とブラックペー
ストのエッチングを同時に行い、ＢＭパターンを形成し
た。続いて、基板７ａを高圧スプレー１０が設置された
残渣処理室１１に搬送した。この残渣処理室１１で、基
板７ａに高圧スプレー１０から純水を噴射して、ブラッ
クペーストの残渣を除去した。この時、プランジャ式ポ
ンプ１３で加圧される純水圧力を、圧力計１２で計測し
て１５ＭＰａとなるようにした。なお、１４は耐圧フィ
ルタである。
【００４６】図４に高圧スプレー１０を、拡大して示し
た。加圧された純水が流れるパイプ１５に設置されたノ
ズル１６のスプレーパターンは扇形スプレー、噴射角度
θは７０ｄｅｇ、噴射距離は１００ｍｍとした。また、
パイプ１５を、図示しない機構により基板７ｂの搬送方
向と直交方向にストローク５０ｍｍ、周期１２０回／分
で揺動させた。続いて、基板７ａを純水シャワー１７が
設置された水洗室１８に搬送し、水洗リンスを行った。
最後に基板７ａをエアナイフ１９に搬送して、基板表面
及び裏面の水を除去し現像工程を完了した。
た。加圧された純水が流れるパイプ１５に設置されたノ
ズル１６のスプレーパターンは扇形スプレー、噴射角度
θは７０ｄｅｇ、噴射距離は１００ｍｍとした。また、
パイプ１５を、図示しない機構により基板７ｂの搬送方
向と直交方向にストローク５０ｍｍ、周期１２０回／分
で揺動させた。続いて、基板７ａを純水シャワー１７が
設置された水洗室１８に搬送し、水洗リンスを行った。
最後に基板７ａをエアナイフ１９に搬送して、基板表面
及び裏面の水を除去し現像工程を完了した。
【００４７】この後、ＢＭパターン上に残存しているレ
ジストを有機溶剤により剥離したうえで、ガラス基板を
オーブンで２８０℃に加熱してパターンの硬化を行っ
た。
ジストを有機溶剤により剥離したうえで、ガラス基板を
オーブンで２８０℃に加熱してパターンの硬化を行っ
た。
【００４８】次に、ＢＭ層と同様の工程でＲ、Ｇ及びＢ
着色層を、ＢＭ層の開口部上に順次形成した。この時、
各着色層の現像工程で、ＢＭ層の場合と同様の方法で基
板上の残渣を除去した。さらにＢＭ、Ｒ、Ｇ及びＢ着色
層上にポリイミド樹脂オーバーコート剤をスピンコータ
により塗布し、オーブンにより１４０℃に加熱してセミ
キュアを行った後、さらにオーブンで２８０℃に加熱し
オーバーコート層を形成した。この後、ＩＴＯ電極をス
パッタリングにより形成した。得られたカラーフィルタ
基板上の残渣個数をＴＥＭで測定したところ１個／μｍ
2 であり、また密着性は１級であった。 比較例１ ＢＭ層、Ｒ、Ｇ及びＢ着色層の現像工程で、高圧スプレ
ーによる残渣除去を行う代わりに、パイプシャワーによ
る純水洗浄を行う以外は実施例１と同様にカラーフィル
タを製造した。得られたカラーフィルタ基板上の残渣個
数をＴＥＭで測定したところ２１個／μｍ2 であり、密
着性は３級であった。 実施例２ オーバーコート層を形成せず、ＢＭ層、Ｒ、Ｇ及びＢ着
色層上にＩＴＯ電極をスパッタリングにより形成する以
外は、実施例１と同様にカラーフィルタを製造した。得
られたカラーフィルタ基板上の残渣個数をＳＥＭで測定
したところ２個／μｍ2 であり、密着性は１級であっ
た。 実施例３ ＩＴＯ電極を形成しない以外は、実施例１と同様にカラ
ーフィルタを製造した。得られたカラーフィルタ基板上
の残渣個数をＴＥＭで測定したところ１個／μｍ2 であ
り、密着性は１級であった。 実施例４ 現像工程での高圧スプレーによる残渣除去で、パイプ１
５を揺動させない以外は、実施例１と同様にカラーフィ
ルタを製造した。得られたカラーフィルタ基板上の残渣
個数をＴＥＭで測定したところ３個／μｍ2 であり、ま
た密着性は１級であった。 比較例２ 現像工程での高圧スプレーによる残渣除去で、純水の噴
射圧力を１ＭＰａとする以外は、実施例１と同様にカラ
ーフィルタを製造した。得られたカラーフィルタ基板上
の残渣個数をＴＥＭで測定したところ１５個／μｍ2 で
あり、また密着性は２級であった。
着色層を、ＢＭ層の開口部上に順次形成した。この時、
各着色層の現像工程で、ＢＭ層の場合と同様の方法で基
板上の残渣を除去した。さらにＢＭ、Ｒ、Ｇ及びＢ着色
層上にポリイミド樹脂オーバーコート剤をスピンコータ
により塗布し、オーブンにより１４０℃に加熱してセミ
キュアを行った後、さらにオーブンで２８０℃に加熱し
オーバーコート層を形成した。この後、ＩＴＯ電極をス
パッタリングにより形成した。得られたカラーフィルタ
基板上の残渣個数をＴＥＭで測定したところ１個／μｍ
2 であり、また密着性は１級であった。 比較例１ ＢＭ層、Ｒ、Ｇ及びＢ着色層の現像工程で、高圧スプレ
ーによる残渣除去を行う代わりに、パイプシャワーによ
る純水洗浄を行う以外は実施例１と同様にカラーフィル
タを製造した。得られたカラーフィルタ基板上の残渣個
数をＴＥＭで測定したところ２１個／μｍ2 であり、密
着性は３級であった。 実施例２ オーバーコート層を形成せず、ＢＭ層、Ｒ、Ｇ及びＢ着
色層上にＩＴＯ電極をスパッタリングにより形成する以
外は、実施例１と同様にカラーフィルタを製造した。得
られたカラーフィルタ基板上の残渣個数をＳＥＭで測定
したところ２個／μｍ2 であり、密着性は１級であっ
た。 実施例３ ＩＴＯ電極を形成しない以外は、実施例１と同様にカラ
ーフィルタを製造した。得られたカラーフィルタ基板上
の残渣個数をＴＥＭで測定したところ１個／μｍ2 であ
り、密着性は１級であった。 実施例４ 現像工程での高圧スプレーによる残渣除去で、パイプ１
５を揺動させない以外は、実施例１と同様にカラーフィ
ルタを製造した。得られたカラーフィルタ基板上の残渣
個数をＴＥＭで測定したところ３個／μｍ2 であり、ま
た密着性は１級であった。 比較例２ 現像工程での高圧スプレーによる残渣除去で、純水の噴
射圧力を１ＭＰａとする以外は、実施例１と同様にカラ
ーフィルタを製造した。得られたカラーフィルタ基板上
の残渣個数をＴＥＭで測定したところ１５個／μｍ2 で
あり、また密着性は２級であった。
【００４９】
【発明の効果】基板上にカラーレジストやカラーペース
トの残渣が残存せず、着色層やオーバーコート層の密着
性に優れた液晶ディスプレイ用カラーフィルタが得られ
る。
トの残渣が残存せず、着色層やオーバーコート層の密着
性に優れた液晶ディスプレイ用カラーフィルタが得られ
る。
【図１】処理液の高圧スプレー機構の一例を示す概略図
である。
である。
【図２】カラーフィルタ基板の一例を示す概略図であ
る。
る。
【図３】現像装置の一例を示す側面概略図である。
【図４】高圧スプレーの一例を示す拡大図である。
【符号の説明】 １：高圧ポンプ ２：フィルタ ３：ノズル ４：圧力計 ５：カラーフィルタパターン ６：電子顕微鏡撮影箇所 ７：基板 ８：ローラー ９：現像槽 １０：高圧スプレー １１：残渣処理室 １２：圧力計 １３：プランジャ式ポンプ １４：耐圧フィルタ １５：パイプ １６：ノズル １７：純水シャワー １８：水洗室 １９：エアナイフ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA11 BA43 BA45 BA47 BA48 BB01 BB14 BB37 BB44 2H091 FA02Y FA35Y FB02 FB08 FC01 FC02 FC22 GA01 GA03 GA13 GA16 LA01 LA12 2H096 AA28 AA30 BA09 GA08 HA17 HA30 5C094 AA31 AA42 AA43 AA55 BA03 BA43 CA19 CA24 DA13 EB02 ED03 FB01 GB10 JA08 JA20
Claims (7)
- 【請求項１】基板上に形成されたブラックマトリックス
層と、該ブラックマトリックス層上に形成された着色層
と、前記ブラックマトリックス層及び着色層を覆うよう
にオーバーコート層が設けられ、かつ該オーバーコート
層上に透明電極層が設けられた液晶ディスプレイ用カラ
ーフィルタにおいて、基板上に残存する粒子径０．０５
μｍ以上の残渣個数が１０個以下／μｍ2 であることを
特徴とする液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。 - 【請求項２】基板上に形成されたブラックマトリックス
層と、該ブラックマトリックス層上に形成された着色層
と、前記ブラックマトリックス層及び着色層を覆うよう
に透明電極層が設けられた液晶ディスプレイ用カラーフ
ィルタにおいて、基板上に残存する粒子径０．０５μｍ
以上の残渣個数が１０個以下／μｍ2 であることを特徴
とする液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。 - 【請求項３】基板上に形成されたブラックマトリックス
層と、該ブラックマトリックス層上に形成された着色層
と、前記ブラックマトリックス層及び着色層を覆うよう
にオーバーコート層が設けられた液晶ディスプレイ用カ
ラーフィルタにおいて、基板上に残存する粒子径０．０
５μｍ以上の残渣個数が１０個以下／μｍ2 であること
を特徴とする液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。 - 【請求項４】着色層が非感光性ポリイミド樹脂からなる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液晶
ディスプレイ用カラーフィルタ。 - 【請求項５】ブラックマトリックス層が非感光性ポリイ
ミド樹脂からなることを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の液晶ディスプレイ用カラーフィルタ。 - 【請求項６】ブラックマトリックス層および／または着
色層をアルカリ水溶液で現像パターン形成した後、５〜
３０ＭＰａの圧力で処理液を基板上に噴射し、基板上の
残渣を除去することを特徴とする液晶ディスプレイ用カ
ラーフィルタの製造方法。 - 【請求項７】処理液を噴射する機構を、基板に対して相
対的に移動させることを特徴とする請求項６に記載のカ
ラーフィルタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144850A JP2000338317A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 液晶ディスプレイ用カラーフィルタおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11144850A JP2000338317A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 液晶ディスプレイ用カラーフィルタおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000338317A true JP2000338317A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15371881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11144850A Pending JP2000338317A (ja) | 1999-05-25 | 1999-05-25 | 液晶ディスプレイ用カラーフィルタおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000338317A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007193029A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Sumitomo Chemical Co Ltd | カラーフィルタ及びその製造方法 |
| JP2007293090A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタの製造方法及びカラーフィルタ |
| JP2009145800A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Toray Ind Inc | 液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法 |
| JP2012169556A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Fujifilm Corp | 遮光膜及びその製造方法、並びに固体撮像素子 |
-
1999
- 1999-05-25 JP JP11144850A patent/JP2000338317A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007193029A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Sumitomo Chemical Co Ltd | カラーフィルタ及びその製造方法 |
| JP2007293090A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Toppan Printing Co Ltd | カラーフィルタの製造方法及びカラーフィルタ |
| JP2009145800A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-02 | Toray Ind Inc | 液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造方法 |
| JP2012169556A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Fujifilm Corp | 遮光膜及びその製造方法、並びに固体撮像素子 |
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