JP2001281438A - カラーフィルターを形成するための基板、カラーフィルター、及びその製造方法 - Google Patents
カラーフィルターを形成するための基板、カラーフィルター、及びその製造方法Info
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- JP2001281438A JP2001281438A JP2000099959A JP2000099959A JP2001281438A JP 2001281438 A JP2001281438 A JP 2001281438A JP 2000099959 A JP2000099959 A JP 2000099959A JP 2000099959 A JP2000099959 A JP 2000099959A JP 2001281438 A JP2001281438 A JP 2001281438A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 インク吐出方式を用いて基板上に薄膜パター
ンを形成する方法においおて、新規なパターニング技術
で処理された、インク吐出方式を適用するための基板を
提供する。 【解決手段】 カラーフィルターを形成するための基板
であって、有機分子膜パターンを有し、この有機分子膜
パターンは、インク吐出法によりカラーフィルターの材
料を供給した際に、このパターンに基づいてカラーフィ
ルター層１５が選択的に形成される機能を有する。
ンを形成する方法においおて、新規なパターニング技術
で処理された、インク吐出方式を適用するための基板を
提供する。 【解決手段】 カラーフィルターを形成するための基板
であって、有機分子膜パターンを有し、この有機分子膜
パターンは、インク吐出法によりカラーフィルターの材
料を供給した際に、このパターンに基づいてカラーフィ
ルター層１５が選択的に形成される機能を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルター
を形成するための基板、カラーフィルター及びその製造
方法に関する。詳しくは、自己組織化膜等の反射膜を利
用したパターンを基板上に形成し、インクジェット法等
のインク吐出方式を用いてカラーフィルター層を基板上
に形成するものである。
を形成するための基板、カラーフィルター及びその製造
方法に関する。詳しくは、自己組織化膜等の反射膜を利
用したパターンを基板上に形成し、インクジェット法等
のインク吐出方式を用いてカラーフィルター層を基板上
に形成するものである。
【０００２】
【従来の技術】基板上に所定の機能を持つ薄膜を備えた
微細構造体が知られている。この微細構造体の一つに液
晶表示用カラーフィルターがある。このカラーフィルタ
ーは、次のような構造を備えている。
微細構造体が知られている。この微細構造体の一つに液
晶表示用カラーフィルターがある。このカラーフィルタ
ーは、次のような構造を備えている。
【０００３】透明あるいは透光性基板上に赤、青、黄の
各画素に対応するカラーフィルター層を形成しこれらを
一つの色表示単位とし、この色表示単位を多数備える。
各画素の間には一定の幅を持つブラックマトリクスとい
われる遮光性領域パターンが存在して表示コントラスト
を高めるようにしている。
各画素に対応するカラーフィルター層を形成しこれらを
一つの色表示単位とし、この色表示単位を多数備える。
各画素の間には一定の幅を持つブラックマトリクスとい
われる遮光性領域パターンが存在して表示コントラスト
を高めるようにしている。
【０００４】カラーフィルターを製造するには、基板上
にフォトリソグラフィの技術を用いて遮光性領域のパタ
ーンを形成し遮光性領域の間の画素（ピクセル）内にカ
ラー層を形成している。ピクセル内に特定色の色材を配
置するために、例えば、ピエゾ素子を用いたインクジェ
ット吐出方式、バブルジェット（登録商標）吐出方式な
どのインク吐出方式を利用することが提案されている。
ブラックマトリクスは、仕切り壁（バンク）状のパター
ンを持って形成されており、この仕切り壁内に囲まれた
開口が部に色材が充填されカラー層が形成されている。
にフォトリソグラフィの技術を用いて遮光性領域のパタ
ーンを形成し遮光性領域の間の画素（ピクセル）内にカ
ラー層を形成している。ピクセル内に特定色の色材を配
置するために、例えば、ピエゾ素子を用いたインクジェ
ット吐出方式、バブルジェット（登録商標）吐出方式な
どのインク吐出方式を利用することが提案されている。
ブラックマトリクスは、仕切り壁（バンク）状のパター
ンを持って形成されており、この仕切り壁内に囲まれた
開口が部に色材が充填されカラー層が形成されている。
【０００５】係るカラーフィルターにおいて、画素から
のインクの滲みや混色を防止するために従来から様々な
解決手段が存在する。例えば、特開平7−35917号公報に
は、透明基板上の所定位置に、複数色の画素および、該
画素の間隙に遮光用ブラックマトリクスが形成されたカ
ラーフィルターにおいて、該遮光用ブラックマトリクス
が、含フッ素化合物および／または含ケイ素化合物を含
有する黒色樹脂層、あるいは水に対し40°以上の後退接
触角をもつ黒色樹脂層であるカラーフィルターが開示さ
れている。
のインクの滲みや混色を防止するために従来から様々な
解決手段が存在する。例えば、特開平7−35917号公報に
は、透明基板上の所定位置に、複数色の画素および、該
画素の間隙に遮光用ブラックマトリクスが形成されたカ
ラーフィルターにおいて、該遮光用ブラックマトリクス
が、含フッ素化合物および／または含ケイ素化合物を含
有する黒色樹脂層、あるいは水に対し40°以上の後退接
触角をもつ黒色樹脂層であるカラーフィルターが開示さ
れている。
【０００６】また、特開平10−142418号公報には、透明
基板上に樹脂のブラックマトリクスパターンを形成する
工程と、該ブラックマトリクスパターンの間隙の基板表
面の表面エネルギーを増加させる表面改質処理を行う工
程と、該ブラックマトリクスパターンの間隙にインクを
付与する工程を有するカラーフィルターの製造方法が開
示されている。
基板上に樹脂のブラックマトリクスパターンを形成する
工程と、該ブラックマトリクスパターンの間隙の基板表
面の表面エネルギーを増加させる表面改質処理を行う工
程と、該ブラックマトリクスパターンの間隙にインクを
付与する工程を有するカラーフィルターの製造方法が開
示されている。
【０００７】一方、特開平4−195102号公報では、基板
上には濡れ易く、仕切り壁には濡れ難いインク材料の選
定は困難であることが述べられ、可染媒体層をパターン
状に染色して、着色部位を作成する工程で有効に作用す
る仕切り壁を作成することと各画素形成部位への高速か
つ高精度、低コストの染料成分の付与を特徴とした表示
品質の高い、低コストの液晶表示用カラーフィルターの
製造方法が開示されている。
上には濡れ易く、仕切り壁には濡れ難いインク材料の選
定は困難であることが述べられ、可染媒体層をパターン
状に染色して、着色部位を作成する工程で有効に作用す
る仕切り壁を作成することと各画素形成部位への高速か
つ高精度、低コストの染料成分の付与を特徴とした表示
品質の高い、低コストの液晶表示用カラーフィルターの
製造方法が開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来から、カラーフィ
ルターには、次に述べるようにより高い性能が要求され
ていた。前記バンクは、2〜3ミクロンの高さを持ち、し
かもこのバンクは、フォトレジスト材により形成され、
該バンクの端面にアスペクト比に基づく傾斜角が有る。
したがって、インクがバンク内に吐出されて形成された
皮膜の厚さは、液滴とバンクの物性及び表面形状とに影
響される。特に、ピクセル間の色調を許容範囲に収めよ
うとすると、20〜30ミクロンのドット内の皮膜厚さを全
体的に±5％に管理することが必要となり、より高い精
度の確保が要求されている。
ルターには、次に述べるようにより高い性能が要求され
ていた。前記バンクは、2〜3ミクロンの高さを持ち、し
かもこのバンクは、フォトレジスト材により形成され、
該バンクの端面にアスペクト比に基づく傾斜角が有る。
したがって、インクがバンク内に吐出されて形成された
皮膜の厚さは、液滴とバンクの物性及び表面形状とに影
響される。特に、ピクセル間の色調を許容範囲に収めよ
うとすると、20〜30ミクロンのドット内の皮膜厚さを全
体的に±5％に管理することが必要となり、より高い精
度の確保が要求されている。
【０００９】この精度を確保するための要因は、バンク
と吐出されるインクとの界面張力による液の偏りにある
ため、画素のパターンが微細になればなるほどより要求
されるレベルルが高い。
と吐出されるインクとの界面張力による液の偏りにある
ため、画素のパターンが微細になればなるほどより要求
されるレベルルが高い。
【００１０】次に、遮光性ブラックマトリクスの製造及
びカラー部の形成に際して、感光性レジスト材を用いた
フォトリソグラフィの技術を用いていることから、遮光
性ブラックマトリクスのパターンを微細化するには限界
がある。また、従来の光リソグラフィによる遮光領域を
基板上に形成する方法は、レジスト材の塗布、露光、現
像、乾燥と言う具合に多くの工程数を要するばかり、資
源・エネルギーを多く消費するプロセスでもあった。
びカラー部の形成に際して、感光性レジスト材を用いた
フォトリソグラフィの技術を用いていることから、遮光
性ブラックマトリクスのパターンを微細化するには限界
がある。また、従来の光リソグラフィによる遮光領域を
基板上に形成する方法は、レジスト材の塗布、露光、現
像、乾燥と言う具合に多くの工程数を要するばかり、資
源・エネルギーを多く消費するプロセスでもあった。
【００１１】本発明は、基板上にカラーフィルターのパ
ターンを形成するための基板であって、新規なパターニ
ング技術で処理された、インク吐出方式を適用するため
の基板を提供することを目的とする。本発明の他の目的
は、このパターニング基板を用いたカラーフィルターを
提供することである。本発明の他の目的は、均一な厚さ
のカラー層を備えたカラーフィルター及びその製造方法
を提供することである。本発明の他の目的は、画素のパ
ターンをより微細化でき、更には、省資源・省エネルギ
ー化の下にカラーフィルターを製造できるカラーフィル
ターの製造方法を提供することである。
ターンを形成するための基板であって、新規なパターニ
ング技術で処理された、インク吐出方式を適用するため
の基板を提供することを目的とする。本発明の他の目的
は、このパターニング基板を用いたカラーフィルターを
提供することである。本発明の他の目的は、均一な厚さ
のカラー層を備えたカラーフィルター及びその製造方法
を提供することである。本発明の他の目的は、画素のパ
ターンをより微細化でき、更には、省資源・省エネルギ
ー化の下にカラーフィルターを製造できるカラーフィル
ターの製造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者は、特願平11−
262663号において、基材と、該基材上にアミノ基あるい
はチオール基を有する有機化合物からなる極薄膜パター
ンと、該極薄膜パターンに基づいた層パターンを有する
微細構造体を提案した。本発明は、この有機化合物を含
む分子膜を基板に結合させて基板の表面性を改良し、こ
の基板とインクジェット吐出方式を組み合わせて、既述
の問題を解決したものである。
262663号において、基材と、該基材上にアミノ基あるい
はチオール基を有する有機化合物からなる極薄膜パター
ンと、該極薄膜パターンに基づいた層パターンを有する
微細構造体を提案した。本発明は、この有機化合物を含
む分子膜を基板に結合させて基板の表面性を改良し、こ
の基板とインクジェット吐出方式を組み合わせて、既述
の問題を解決したものである。
【００１３】この目的を達成する第１の発明は、カラー
フィルターを形成するための基板であって、有機分子膜
パターンを有し、該有機分子膜パターンは、カラーフィ
ルターの材料を供給した際に、該パターンに基づいてカ
ラーフィルター層が選択的に形成される機能を有する基
板であることを特徴とする。
フィルターを形成するための基板であって、有機分子膜
パターンを有し、該有機分子膜パターンは、カラーフィ
ルターの材料を供給した際に、該パターンに基づいてカ
ラーフィルター層が選択的に形成される機能を有する基
板であることを特徴とする。
【００１４】この発明の第１の形態では、前有機分子膜
は自己組織化膜からなる。この発明の他の形態は、遮光
層パターンを有し、該遮光層が形成されていない部分に
前記カラーフィルター層が選択的に形成される機能を有
する。この発明のさらに他の形態では、前記遮光層パタ
ーンは、前記カラーフィルター層が選択的に形成される
機能を有する有機分子膜パターンにも基づいて形成され
ている。又、カラーフィルター材料の供給は特に好まし
くはインク吐出法によりなされる。
は自己組織化膜からなる。この発明の他の形態は、遮光
層パターンを有し、該遮光層が形成されていない部分に
前記カラーフィルター層が選択的に形成される機能を有
する。この発明のさらに他の形態では、前記遮光層パタ
ーンは、前記カラーフィルター層が選択的に形成される
機能を有する有機分子膜パターンにも基づいて形成され
ている。又、カラーフィルター材料の供給は特に好まし
くはインク吐出法によりなされる。
【００１５】前記目的を達成するための第２の発明は、
基板上に有機分子膜パターンと、該有機分子膜パターン
に基づいて形成されたカラーフィルター層パターンを有
するカラーフィルターであることを特徴とする。この本
発明の一つの形態では、前記遮光層パターンは、前記カ
ラーフィルター層パターンの基礎となった有機分子膜と
は異なる有機分子膜パターンに基づいて形成されてい
る。
基板上に有機分子膜パターンと、該有機分子膜パターン
に基づいて形成されたカラーフィルター層パターンを有
するカラーフィルターであることを特徴とする。この本
発明の一つの形態では、前記遮光層パターンは、前記カ
ラーフィルター層パターンの基礎となった有機分子膜と
は異なる有機分子膜パターンに基づいて形成されてい
る。
【００１６】前記目的を達成するための第３の発明は、
基板上に有機分子膜パターンを形成する工程と、該有機
分子膜パターンに対してカラーフィルターの材料を供給
し前記有機分子膜パターンに基づいてカラーフィルター
層のパターンを形成する工程とを具備するカラーフィル
ターの製造方法であることを特徴とする。この発明の一
つの形態では、基板上に遮光層パターンを形成した後、
該遮光層パターン上に、前記有機分子膜パターンを形成
する。他の形態では、前記カラーフィルターの材料の供
給をインク吐出法により行う。
基板上に有機分子膜パターンを形成する工程と、該有機
分子膜パターンに対してカラーフィルターの材料を供給
し前記有機分子膜パターンに基づいてカラーフィルター
層のパターンを形成する工程とを具備するカラーフィル
ターの製造方法であることを特徴とする。この発明の一
つの形態では、基板上に遮光層パターンを形成した後、
該遮光層パターン上に、前記有機分子膜パターンを形成
する。他の形態では、前記カラーフィルターの材料の供
給をインク吐出法により行う。
【００１７】さらに、本発明は、基板上に第一の有機分
子膜パターンを形成する工程と、該第一の有機分子膜パ
ターンに対して遮光層の材料を供給し、該第一の有機分
子膜パターンに基づいて遮光層のパターンを形成する工
程と、該遮光層パターンが形成された基板上に第二の有
機分子膜パターンを形成する工程と、該第二の有機分子
膜パターンに対してカラーフィルターの材料を供給し、
該第二の有機分子膜パターンに基づいてカラーフィルタ
ー層のパターンを形成する工程と、を具備するカラーフ
ィルターの製造方法であることを特徴とする。
子膜パターンを形成する工程と、該第一の有機分子膜パ
ターンに対して遮光層の材料を供給し、該第一の有機分
子膜パターンに基づいて遮光層のパターンを形成する工
程と、該遮光層パターンが形成された基板上に第二の有
機分子膜パターンを形成する工程と、該第二の有機分子
膜パターンに対してカラーフィルターの材料を供給し、
該第二の有機分子膜パターンに基づいてカラーフィルタ
ー層のパターンを形成する工程と、を具備するカラーフ
ィルターの製造方法であることを特徴とする。
【００１８】この発明の一つの形態では、前記第一及び
／又は、第二の有機分子膜として、自己組織化膜を用い
る。さらに、他の形態では、前記第二の有機分子膜パタ
ーンを形成する工程の前に前記第一の有機分子膜を除去
する。さらに、他の形態では、前記遮光層の材料及び／
又はカラーフィルターの材料の供給をインクジェット法
により行う。
／又は、第二の有機分子膜として、自己組織化膜を用い
る。さらに、他の形態では、前記第二の有機分子膜パタ
ーンを形成する工程の前に前記第一の有機分子膜を除去
する。さらに、他の形態では、前記遮光層の材料及び／
又はカラーフィルターの材料の供給をインクジェット法
により行う。
【００１９】本発明によれば、基板上の有機分子膜によ
って基板の撥液性や親液性などの基板の表面性を制御
し、かつ、この基板とインク吐出技術を組み合わせるこ
とによって、従来技術の欄で述べたように、遮光性領域
を仕切壁のようにすることなく遮光性領域の間の画素領
域にカラー層を形成することが可能となる。
って基板の撥液性や親液性などの基板の表面性を制御
し、かつ、この基板とインク吐出技術を組み合わせるこ
とによって、従来技術の欄で述べたように、遮光性領域
を仕切壁のようにすることなく遮光性領域の間の画素領
域にカラー層を形成することが可能となる。
【００２０】このことにより、遮光性領域が金属層めっ
き層であり、かつ金属めっき層の間にカラー層を形成し
た新規なカラーフィルターを提供することができる。ま
た、本発明によれば、レジストを使用することなく機能
性薄膜のパターンを形成できるために、工程の簡素化等
の既述の目的を解決することができる。
き層であり、かつ金属めっき層の間にカラー層を形成し
た新規なカラーフィルターを提供することができる。ま
た、本発明によれば、レジストを使用することなく機能
性薄膜のパターンを形成できるために、工程の簡素化等
の既述の目的を解決することができる。
【発明の実施の形態】本発明において用いられる前記基
板としては、カラーフィルター形成用の基板として通常
用いられているものを特に制限なく用いることができ、
具体的には、透明或いは透光性基板である、石英ガラス
基板、ガラス基板・プラスティックフィルム等を用いる
ことができる。カラーフィルターのパターンは、遮光層
のベースとなるパターンを構成する。有機分子膜とは、
基板上でフォトリソグラフィ等のパターニング技術によ
って、所定のパターンを形成できるものであることが好
ましい。この有機分子膜は基板に結合可能な官能基とそ
の反対側には基板の表面性を改質する（例えば、表面エ
ネルギを制御する）官能基を備えている。
板としては、カラーフィルター形成用の基板として通常
用いられているものを特に制限なく用いることができ、
具体的には、透明或いは透光性基板である、石英ガラス
基板、ガラス基板・プラスティックフィルム等を用いる
ことができる。カラーフィルターのパターンは、遮光層
のベースとなるパターンを構成する。有機分子膜とは、
基板上でフォトリソグラフィ等のパターニング技術によ
って、所定のパターンを形成できるものであることが好
ましい。この有機分子膜は基板に結合可能な官能基とそ
の反対側には基板の表面性を改質する（例えば、表面エ
ネルギを制御する）官能基を備えている。
【００２１】すなわち、有機分子膜は、基板を含む基材
など下地層と結合できる結合部（結合性官能基）と、他
端側に親水基（親液基）あるいは疎水基（疎液基）など
基板の表面性を改質するための官能基と、これらの官能
基を結ぶ炭素の直鎖あるいは一部分岐した炭素鎖を備え
ており、基板に結合して自己組織化して分子膜、例えば
単分子膜を形成するものである。
など下地層と結合できる結合部（結合性官能基）と、他
端側に親水基（親液基）あるいは疎水基（疎液基）など
基板の表面性を改質するための官能基と、これらの官能
基を結ぶ炭素の直鎖あるいは一部分岐した炭素鎖を備え
ており、基板に結合して自己組織化して分子膜、例えば
単分子膜を形成するものである。
【００２２】本発明において基板表面に形成される自己
組織化膜とは前記有機分子膜の一例であり、基板など下
地層の構成原子と反応可能な結合性官能基とそれ以外の
直鎖分子とからなり、該直鎖分子の相互作用により極め
て高い配向性を有する化合物を配向して成された膜であ
る。前記自己組織化膜は、一般的なフォトレジスト材等
の樹脂膜と異なり、単分子を集積配向させて形成されて
いるので、極めて膜厚を薄くすることができ、しかも、
原子レベルで均一な膜となる。即ち、膜の表面に同じ分
子が集積して位置するため、パターン形成された後に膜
の表面に均一な撥液性や親液性を付与することができ、
微細で選択性を備えたパターンを得る際に特に有用であ
る。例えば、選択性を持った前記化合物として、後述す
るフルオロアルキルシランを用いた場合には、膜の表面
にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向
されて自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に均一
な撥液性が付与される。
組織化膜とは前記有機分子膜の一例であり、基板など下
地層の構成原子と反応可能な結合性官能基とそれ以外の
直鎖分子とからなり、該直鎖分子の相互作用により極め
て高い配向性を有する化合物を配向して成された膜であ
る。前記自己組織化膜は、一般的なフォトレジスト材等
の樹脂膜と異なり、単分子を集積配向させて形成されて
いるので、極めて膜厚を薄くすることができ、しかも、
原子レベルで均一な膜となる。即ち、膜の表面に同じ分
子が集積して位置するため、パターン形成された後に膜
の表面に均一な撥液性や親液性を付与することができ、
微細で選択性を備えたパターンを得る際に特に有用であ
る。例えば、選択性を持った前記化合物として、後述す
るフルオロアルキルシランを用いた場合には、膜の表面
にフルオロアルキル基が位置するように各化合物が配向
されて自己組織化膜が形成されるので、膜の表面に均一
な撥液性が付与される。
【００２３】自己組織化膜を形成する化合物としては、
へプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリエトキシシ
ラン、ヘプタデカフルオロテトラビドロデシルトリクロ
ロシラン、トリデカフルオロテトラオクチルトリクロロ
シラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等の
フルオロアルキルシラン（以下、「ＦＡＳ」という）等
を挙げることができる。
へプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリエトキシシ
ラン、ヘプタデカフルオロテトラビドロデシルトリクロ
ロシラン、トリデカフルオロテトラオクチルトリクロロ
シラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等の
フルオロアルキルシラン（以下、「ＦＡＳ」という）等
を挙げることができる。
【００２４】使用に際しては、一つの化合物を単独で用
いるのが好ましいが、２種以上の化合物を組み合わせて
使用しても、本発明の所期の目的を損なわなければ制限
されない。また、本発明においては、前記化合物とし
て、前記ＦＡＳを用いて有機分子膜パターンを形成する
ことが、基板との密着性及び良好な撥液（インク）性を
付与する上で好ましい。ＦＡＳをパターニングすること
によって親インク部と撥インク部のパターンを作ること
ができる。例えば、ＦＡＳが存在する部分が撥インク部
とすることができる。すなわち、ＦＡＳ（フルオロアル
キルシラン系シランカップリング剤）は、ＲｎＳｉＸ
（４ーｎ）（Ｘは加水分解性基）の構造式を持ち、Ｘ
は、加水分解によりシラノールを形成して、基板（ガラ
ス、シリコン）等の下地のヒドロキシル基と反応してシ
ロキサン結合で基板と結合する。一方、Ｒは（ＣＦ３）
（ＣＦ２）−等のフルオロアルキル基を有するため、基
板等の下地表面を濡れない（表面エネルギーが低い）表
面に改質する。
いるのが好ましいが、２種以上の化合物を組み合わせて
使用しても、本発明の所期の目的を損なわなければ制限
されない。また、本発明においては、前記化合物とし
て、前記ＦＡＳを用いて有機分子膜パターンを形成する
ことが、基板との密着性及び良好な撥液（インク）性を
付与する上で好ましい。ＦＡＳをパターニングすること
によって親インク部と撥インク部のパターンを作ること
ができる。例えば、ＦＡＳが存在する部分が撥インク部
とすることができる。すなわち、ＦＡＳ（フルオロアル
キルシラン系シランカップリング剤）は、ＲｎＳｉＸ
（４ーｎ）（Ｘは加水分解性基）の構造式を持ち、Ｘ
は、加水分解によりシラノールを形成して、基板（ガラ
ス、シリコン）等の下地のヒドロキシル基と反応してシ
ロキサン結合で基板と結合する。一方、Ｒは（ＣＦ３）
（ＣＦ２）−等のフルオロアルキル基を有するため、基
板等の下地表面を濡れない（表面エネルギーが低い）表
面に改質する。
【００２５】なお、自己組織化膜は、例えば、”An Int
roduction to ULTRATHIN ORGANIC FILMS:Ulman ACADEMI
C PRESSに詳しく開示されている。
roduction to ULTRATHIN ORGANIC FILMS:Ulman ACADEMI
C PRESSに詳しく開示されている。
【００２６】本発明は前途した有機分子膜パターンに基
づいて所定の機能を持った機能性薄膜としてのカラーフ
ィルター層を形成する。より好ましくは、遮光層パター
ンを有機分子膜に基づいて形成する点で最も特徴的であ
る。
づいて所定の機能を持った機能性薄膜としてのカラーフ
ィルター層を形成する。より好ましくは、遮光層パター
ンを有機分子膜に基づいて形成する点で最も特徴的であ
る。
【００２７】以下、本発明をカラーフィルターの製造を
例にして、かつ図面を参照して説明する。カラーフィル
ターの製造方法は、図１〜１１に示すように、基板１１
表面に有機分子膜（自己組織化膜）１４を形成する第１
有機分子膜形成工程（図１）、有機分子膜１４を所定の
パターンで除去して第１段階の基板表面露出部１１ａと
第１段階の膜残留部１１ｂとを形成する第１除去工程
（図２〜３）、第１段階の基板表面露出部１１ａ上に遮
光性材料からなる遮光性ブラックマトリクス１３を形成
するブラックマトリクス形成工程（図４、５）、第１段
階の膜残留部１１ｂに存在する有機分子膜を除去する第
２除去工程（図６，７）、遮光性ブラックマトリクス１
３上にも有機分子膜１４が形成されるように、再度、基
板基板１１表面側に有機分子膜膜１４’を形成する第２
有機分子膜形成工程（図８）、遮光性ブラックマトリク
ス１３上に形成された膜パターン１４’を残すように、
有機分子膜１４’を除去し、第２段階の基板表面露出部
１１ａ’と第２段階の膜残留部１１ｂ’とを形成する第
３除去工程（図９）、及び第２段階の基板表面露出部１
１ａ’に、インクジェット法により、ＲＧＢインクを所
定のパターンで選択的に塗工して、カラー部１５を形成
するカラー部形成工程（図１０，１１）を行うことによ
り実施することができる。
例にして、かつ図面を参照して説明する。カラーフィル
ターの製造方法は、図１〜１１に示すように、基板１１
表面に有機分子膜（自己組織化膜）１４を形成する第１
有機分子膜形成工程（図１）、有機分子膜１４を所定の
パターンで除去して第１段階の基板表面露出部１１ａと
第１段階の膜残留部１１ｂとを形成する第１除去工程
（図２〜３）、第１段階の基板表面露出部１１ａ上に遮
光性材料からなる遮光性ブラックマトリクス１３を形成
するブラックマトリクス形成工程（図４、５）、第１段
階の膜残留部１１ｂに存在する有機分子膜を除去する第
２除去工程（図６，７）、遮光性ブラックマトリクス１
３上にも有機分子膜１４が形成されるように、再度、基
板基板１１表面側に有機分子膜膜１４’を形成する第２
有機分子膜形成工程（図８）、遮光性ブラックマトリク
ス１３上に形成された膜パターン１４’を残すように、
有機分子膜１４’を除去し、第２段階の基板表面露出部
１１ａ’と第２段階の膜残留部１１ｂ’とを形成する第
３除去工程（図９）、及び第２段階の基板表面露出部１
１ａ’に、インクジェット法により、ＲＧＢインクを所
定のパターンで選択的に塗工して、カラー部１５を形成
するカラー部形成工程（図１０，１１）を行うことによ
り実施することができる。
【００２８】そして、図１２に示すように、前記カラー
部形成工程の後に、更に所定のオーバーコート層１６を
形成するオーバーコート層形成工程及び所定の電極層１
７を形成する電極層形成工程を、通常公知の方法に準じ
て行うことにより、所望のパターンのカラーフィルター
が形成された基板を得ることができる。以下、詳述す
る。 １）前記第１有機分子膜形成工程について 図１に示すように、基板１１表面に前記化合物からなる
有機分子膜１４を形成する。有機分子膜は、例えば、前
述の自己組織化膜の材料と前記基板とを同一の密閉容器
中に入れておき、室温の場合、２〜３日、１００℃で３
時間放置して形成することができる。自己組織化膜とし
ては、既述のＦＡＳを用いるのが好ましい。尚、自己組
織化膜を形成する場合、膜形成前に基板表面を酸素を含
むプラズマ（大気又は空気中）で表面処理し、膜と基板
の密着性を高めても良い。 ２）前記第１除去工程について 次いで、図２に示すように、フォトマスク２０を介して
所定波長の紫外光で基板を露光することにより有機分子
膜１４をパターニングする。その結果、図３に示すよう
に、基板表面が露出した露出部分が形成される。すなわ
ち、露出部分からなる前記の第１段階の基板表面露出部
１１ａと有機分子膜１４が残存している部分からなる第
１段階の段階の膜残留部１１ｂとが基板表面に形成され
る。例えば基板表面が露出している部分は後述するカラ
ーフィルターの材料となるインクなどの液滴に対して親
和性を備えており、有機分子膜が残存しているところは
液滴に対して親和性を備えていない。
部形成工程の後に、更に所定のオーバーコート層１６を
形成するオーバーコート層形成工程及び所定の電極層１
７を形成する電極層形成工程を、通常公知の方法に準じ
て行うことにより、所望のパターンのカラーフィルター
が形成された基板を得ることができる。以下、詳述す
る。 １）前記第１有機分子膜形成工程について 図１に示すように、基板１１表面に前記化合物からなる
有機分子膜１４を形成する。有機分子膜は、例えば、前
述の自己組織化膜の材料と前記基板とを同一の密閉容器
中に入れておき、室温の場合、２〜３日、１００℃で３
時間放置して形成することができる。自己組織化膜とし
ては、既述のＦＡＳを用いるのが好ましい。尚、自己組
織化膜を形成する場合、膜形成前に基板表面を酸素を含
むプラズマ（大気又は空気中）で表面処理し、膜と基板
の密着性を高めても良い。 ２）前記第１除去工程について 次いで、図２に示すように、フォトマスク２０を介して
所定波長の紫外光で基板を露光することにより有機分子
膜１４をパターニングする。その結果、図３に示すよう
に、基板表面が露出した露出部分が形成される。すなわ
ち、露出部分からなる前記の第１段階の基板表面露出部
１１ａと有機分子膜１４が残存している部分からなる第
１段階の段階の膜残留部１１ｂとが基板表面に形成され
る。例えば基板表面が露出している部分は後述するカラ
ーフィルターの材料となるインクなどの液滴に対して親
和性を備えており、有機分子膜が残存しているところは
液滴に対して親和性を備えていない。
【００２９】自己組織化膜のパターニングに使用される
技術には、既述の紫外線照射による方法の他、電子ビー
ム照射法、Ｘ線照射法、Scanning Probe Microscope
（ＳＰＭ）法等が挙げられる。そのうち紫外線照射によ
る方法が好ましく用いられる。紫外光等の照射により、
自己組織化膜を形成している有機分子膜が、蒸散又は分
解して選択的に除去される。従って、紫外線照射法で
は、基板表面露出部と膜残留部とのパターンは、それぞ
れフォトマスクに形成されたパターンに相当したものに
なる。
技術には、既述の紫外線照射による方法の他、電子ビー
ム照射法、Ｘ線照射法、Scanning Probe Microscope
（ＳＰＭ）法等が挙げられる。そのうち紫外線照射によ
る方法が好ましく用いられる。紫外光等の照射により、
自己組織化膜を形成している有機分子膜が、蒸散又は分
解して選択的に除去される。従って、紫外線照射法で
は、基板表面露出部と膜残留部とのパターンは、それぞ
れフォトマスクに形成されたパターンに相当したものに
なる。
【００３０】紫外光の波長及び照射時間は、自己組織化
膜を形成する化合物に即して適宜決定されるものであ
る。ＦＡＳを用いた場合には、波長２５０ｎｍの波長の
紫外光が選択される。 ３）ブラックマトリクス形成工程について 前述した有機分子膜（自己組織化膜）パターンに基づい
て、例えば無電解めっきにより形成された金属薄膜から
なる遮光性ブラックマトリクスのパターンを形成する。
無電解めっきは、通常、浸漬法により得られる。公知の
無電解めっき技術と同様に、めっきを施す前に公知のア
クティベーション処理を基板に行うことが好ましい。
膜を形成する化合物に即して適宜決定されるものであ
る。ＦＡＳを用いた場合には、波長２５０ｎｍの波長の
紫外光が選択される。 ３）ブラックマトリクス形成工程について 前述した有機分子膜（自己組織化膜）パターンに基づい
て、例えば無電解めっきにより形成された金属薄膜から
なる遮光性ブラックマトリクスのパターンを形成する。
無電解めっきは、通常、浸漬法により得られる。公知の
無電解めっき技術と同様に、めっきを施す前に公知のア
クティベーション処理を基板に行うことが好ましい。
【００３１】図４に示すように、アクティベーション処
理により基板上に活性種層（部分）１２を形成し、次い
で、この上に無電解めっきを施し、図５に示すように、
金属薄膜１３を形成する。基板上にパターン化されて残
存した自己組織膜はめっき液に対して親和性を持ってい
ないことにより、自己組織膜が形成されていないところ
の基板表面露出部１１ａにブラックマトリスクとなるめ
っき層（１３）が形成される。
理により基板上に活性種層（部分）１２を形成し、次い
で、この上に無電解めっきを施し、図５に示すように、
金属薄膜１３を形成する。基板上にパターン化されて残
存した自己組織膜はめっき液に対して親和性を持ってい
ないことにより、自己組織膜が形成されていないところ
の基板表面露出部１１ａにブラックマトリスクとなるめ
っき層（１３）が形成される。
【００３２】アクティベーション処理において用いられ
るアクティベーター（活性液）として、パラジウム塩化
合物、塩化水素等を含有する混合溶液を使用できる。こ
の活性液に、室温で、pHが５．８になるように水酸化ナ
トリウム水溶液を加えて調整したものが好ましい。この
活性化処理により基板上に活性種としてパラジウム層が
形成される。活性液に基板を浸漬する時間は、好適には
１〜５分間である。前記無電解めっき液としては、ニッ
ケル塩化合物、次亜リン酸及び水を含むニッケル無電解
めっき液、及び水を含む金無電解めっき液等のめっき溶
液がある。
るアクティベーター（活性液）として、パラジウム塩化
合物、塩化水素等を含有する混合溶液を使用できる。こ
の活性液に、室温で、pHが５．８になるように水酸化ナ
トリウム水溶液を加えて調整したものが好ましい。この
活性化処理により基板上に活性種としてパラジウム層が
形成される。活性液に基板を浸漬する時間は、好適には
１〜５分間である。前記無電解めっき液としては、ニッ
ケル塩化合物、次亜リン酸及び水を含むニッケル無電解
めっき液、及び水を含む金無電解めっき液等のめっき溶
液がある。
【００３３】特に、ＦＡＳ等の自己組織化膜のパターン
の組み合わせでは、例えば、アクチベータ組成として、
パラジウム塩化合物、塩化水素を含有した混合液、（塩
化水素４％、パラジウム塩化合物０．２％、残りは水）
３０ｍｌに１リットルの水を加え、室温においてｐＨ
５．２となるように水酸化ナトリウム水溶液を加えて調
整したものを、無電解めっき液としてニッケル塩化合物
次亜リン酸ナトリウム（ニッケル塩化合物：３０g/l：
リン酸ナトリウム１０g/l）を含む溶液を用いる事が好
ましい。
の組み合わせでは、例えば、アクチベータ組成として、
パラジウム塩化合物、塩化水素を含有した混合液、（塩
化水素４％、パラジウム塩化合物０．２％、残りは水）
３０ｍｌに１リットルの水を加え、室温においてｐＨ
５．２となるように水酸化ナトリウム水溶液を加えて調
整したものを、無電解めっき液としてニッケル塩化合物
次亜リン酸ナトリウム（ニッケル塩化合物：３０g/l：
リン酸ナトリウム１０g/l）を含む溶液を用いる事が好
ましい。
【００３４】無電解めっきを浸漬法で行う場合の浸漬時
間は、２〜１０分間であるのが好ましい。無電解めっき
層を形成するに際して、インク吐出法の一つであるイン
クジェット法を利用することができる。すなわち、基板
表面露出部１１ａに選択的に無電解めっき液滴を吐出す
る。
間は、２〜１０分間であるのが好ましい。無電解めっき
層を形成するに際して、インク吐出法の一つであるイン
クジェット法を利用することができる。すなわち、基板
表面露出部１１ａに選択的に無電解めっき液滴を吐出す
る。
【００３５】インクジェット法により無電解めっきで金
属薄膜（ブラックマドリスクなる遮光膜）を基板に形成
する場合の金属皮膜の厚さは、無電解めっき液滴を吐出
するインクジェットプリンタヘッドの吐出ドット数を制
御して、所定の厚さに制御することができる。この場合
には、所望の金属被膜の厚さに応じて、ロット毎に吐出
ドット数を変更したり、一つの基板中で、吐出ドット数
を位置に応じて変更することにより金属被膜の厚みを適
宜調整することができる。めっき液の吐出を所定回数繰
り返することによりめっき層の厚さを増すことができ
る。めっき層の好適な厚さは、０．１５〜０．２μｍで
ある。
属薄膜（ブラックマドリスクなる遮光膜）を基板に形成
する場合の金属皮膜の厚さは、無電解めっき液滴を吐出
するインクジェットプリンタヘッドの吐出ドット数を制
御して、所定の厚さに制御することができる。この場合
には、所望の金属被膜の厚さに応じて、ロット毎に吐出
ドット数を変更したり、一つの基板中で、吐出ドット数
を位置に応じて変更することにより金属被膜の厚みを適
宜調整することができる。めっき液の吐出を所定回数繰
り返することによりめっき層の厚さを増すことができ
る。めっき層の好適な厚さは、０．１５〜０．２μｍで
ある。
【００３６】インクジェット法における吐出条件は、無
電解めっき液滴に用いる金属の析出条件に応じて調整さ
れる。例えば、金属としてニッケルを用いる場合には、
吐出時の基板温度を、３０〜６０℃とし、湿度を７０％
以上に保持するのが好ましく、吐出ドット数を５回程度
とし、吐出回数を１回程度とし、１ドットあたりの吐出
量を、３０ｐｌ程度とする。
電解めっき液滴に用いる金属の析出条件に応じて調整さ
れる。例えば、金属としてニッケルを用いる場合には、
吐出時の基板温度を、３０〜６０℃とし、湿度を７０％
以上に保持するのが好ましく、吐出ドット数を５回程度
とし、吐出回数を１回程度とし、１ドットあたりの吐出
量を、３０ｐｌ程度とする。
【００３７】尚、前述した遮光性ブラックマトリクスの
形成は１）乃至３）の工程の要に有機分子膜、特に、自
己酸化膜のパターンに基づいて行っているが、通常のフ
ォトリソグラフィによりパターンを形成しても良い。 ４）第２除去工程について この工程は、前記第１除去工程の説明で詳述した手法を
用いて、膜残存部１１ｂに存在する自己組織化膜を除去
する。図６に示すように、基板１１の表面側全面に紫外
線照射を行い、図７に示すように、有機分子膜を全て基
板から除去して、基板１１上に所定パターンの遮光性ブ
ラックマトリクス１３のみが形成されている状態にす
る。紫外線照射により自己組織化膜を基板から除去する
ことは、第１除去工程と同である。 ５）第２有機分子膜形成工程について この工程は、第１自己組織化膜形成工程の説明で詳述し
た手法を用いて、遮光性ブラックマトリクス上にも自己
組織化膜を形成させるために、基板表面の全面に再度有
機分子膜（自己組織化膜）１４’を形成する工程であ
る。この工程及び次の工程の目的は、選択的に遮光膜で
ある金属薄膜１３に後述のカラーフィルターの材料を含
むインクに対する撥インク性を与えるためである。 ６）第３除去工程について この工程は第１除去工程の説明において説明した内容に
即して行われる。図８に示すように、所定のパターンが
形成されたフォトマスク２０を介して、遮光性ブラック
マトリクス１３が形成されている部分を選択的に除去す
るために紫外線を照射する。遮光性ブラックマトリクス
１３が形成されている部位を除いて自己組織化膜１４’
を除去する。図９に示すように、第２段階の基板表面露
出部１１ａ’と第２段階の膜残留部１１ｂ’とを形成す
る。マスクによる露光は基板の裏側から行ってもよい。 ７）カラー部形成工程について 図１０に示すように、第２段階の基板表面露出部１１
ａ’に、インクジェット法により、ヘッド３０からカラ
ーフィルターの材料であるＲＧＢインクの液滴４０を、
この露出部のパターンに即して選択的に吐出・塗工し
て、図１１に示すように、ブラックマトリクス１３の間
の領域にカラー層１５を形成する。
形成は１）乃至３）の工程の要に有機分子膜、特に、自
己酸化膜のパターンに基づいて行っているが、通常のフ
ォトリソグラフィによりパターンを形成しても良い。 ４）第２除去工程について この工程は、前記第１除去工程の説明で詳述した手法を
用いて、膜残存部１１ｂに存在する自己組織化膜を除去
する。図６に示すように、基板１１の表面側全面に紫外
線照射を行い、図７に示すように、有機分子膜を全て基
板から除去して、基板１１上に所定パターンの遮光性ブ
ラックマトリクス１３のみが形成されている状態にす
る。紫外線照射により自己組織化膜を基板から除去する
ことは、第１除去工程と同である。 ５）第２有機分子膜形成工程について この工程は、第１自己組織化膜形成工程の説明で詳述し
た手法を用いて、遮光性ブラックマトリクス上にも自己
組織化膜を形成させるために、基板表面の全面に再度有
機分子膜（自己組織化膜）１４’を形成する工程であ
る。この工程及び次の工程の目的は、選択的に遮光膜で
ある金属薄膜１３に後述のカラーフィルターの材料を含
むインクに対する撥インク性を与えるためである。 ６）第３除去工程について この工程は第１除去工程の説明において説明した内容に
即して行われる。図８に示すように、所定のパターンが
形成されたフォトマスク２０を介して、遮光性ブラック
マトリクス１３が形成されている部分を選択的に除去す
るために紫外線を照射する。遮光性ブラックマトリクス
１３が形成されている部位を除いて自己組織化膜１４’
を除去する。図９に示すように、第２段階の基板表面露
出部１１ａ’と第２段階の膜残留部１１ｂ’とを形成す
る。マスクによる露光は基板の裏側から行ってもよい。 ７）カラー部形成工程について 図１０に示すように、第２段階の基板表面露出部１１
ａ’に、インクジェット法により、ヘッド３０からカラ
ーフィルターの材料であるＲＧＢインクの液滴４０を、
この露出部のパターンに即して選択的に吐出・塗工し
て、図１１に示すように、ブラックマトリクス１３の間
の領域にカラー層１５を形成する。
【００３８】カラーフィルターの材料としては、例えば
主溶剤をブチルカルビトール、アセテートとし、色調を
司る顔料、樹脂成分を含有した組成物、又は染料による
色材を用いることもできる。
主溶剤をブチルカルビトール、アセテートとし、色調を
司る顔料、樹脂成分を含有した組成物、又は染料による
色材を用いることもできる。
【００３９】インクジェット法は、省資源・省エネプロ
セスとして期待が大きいマイクロ液体プロセスであり、
公知のインクジェット法を特に制限なく採用できる。ブ
ラックマトリクスの上に選択的に設けられてなる有機分
子膜、特に自己酸化膜にインクに対して撥液性を持たせ
ることで、インクジェットからのインク液適はブラック
マトリクスの間に選択的に置かれることになる。
セスとして期待が大きいマイクロ液体プロセスであり、
公知のインクジェット法を特に制限なく採用できる。ブ
ラックマトリクスの上に選択的に設けられてなる有機分
子膜、特に自己酸化膜にインクに対して撥液性を持たせ
ることで、インクジェットからのインク液適はブラック
マトリクスの間に選択的に置かれることになる。
【００４０】したがって、画素間隙に対応する位置にバ
ンクを形成し、このバンクの間にインク液滴を充填する
場合に異なり比較して、カラー層の厚さは一定である、
カラー層の厚さを大きくできる、との効果が出る。残存
する自己組織化膜は、完全に除去するのが、オーバーコ
ートとの密着性からいって好ましい。
ンクを形成し、このバンクの間にインク液滴を充填する
場合に異なり比較して、カラー層の厚さは一定である、
カラー層の厚さを大きくできる、との効果が出る。残存
する自己組織化膜は、完全に除去するのが、オーバーコ
ートとの密着性からいって好ましい。
【００４１】最終的に得られたカラーフィルター１は、
図１１，１２に示すように、基板１１上に、活性種層を
有する遮光性ブラックマトリクス部１３とカラー部１５
とを備え、カラー層のの基板の径方向における厚さがほ
ぼ均一である。符号１６は、オーバーコート層であり、
符号１７はＩＴＯ電極層１７とを具備する。
図１１，１２に示すように、基板１１上に、活性種層を
有する遮光性ブラックマトリクス部１３とカラー部１５
とを備え、カラー層のの基板の径方向における厚さがほ
ぼ均一である。符号１６は、オーバーコート層であり、
符号１７はＩＴＯ電極層１７とを具備する。
【００４２】「ほぼ均一」とは、遮光性ブラックマトリ
クス部１３とカラー層１５とが、それぞれ、それらの断
面形状において凹面形状等となることがなく、部位によ
って厚みにばらつきが生じることがない状態、具体的に
は、それぞれ最も厚みの厚い部位と最も厚みの薄い部位
との差が、例えば、１μｍ±１０%の範囲内にあること
をいう。
クス部１３とカラー層１５とが、それぞれ、それらの断
面形状において凹面形状等となることがなく、部位によ
って厚みにばらつきが生じることがない状態、具体的に
は、それぞれ最も厚みの厚い部位と最も厚みの薄い部位
との差が、例えば、１μｍ±１０%の範囲内にあること
をいう。
【００４３】活性種層を有する遮光性ブラックマトリク
ス１３の最終的厚さは、１００〜２００μｍとするのが
好ましく、カラー部１５の厚さは、１μｍ±１０%とす
るのが好ましい。
ス１３の最終的厚さは、１００〜２００μｍとするのが
好ましく、カラー部１５の厚さは、１μｍ±１０%とす
るのが好ましい。
【００４４】そして、本発明の製造方法によると、以下
のような効果が奏される。有機分子膜、特に好ましく
は、自己組織化膜を利用し、しかもインクジェット法に
よりＲＧＢインクを塗工するので、遮光性ブラックマト
リクスとして金属薄膜を用いることができ、従来のカラ
ーフィルターの製造方法のようなバンク厚による遮光性
ブラックマトリクスとカラー部に膜厚の不均一性がな
く、これらの膜厚の均一なカラーフィルターが特に得ら
れる。このことにより、遮光性ブラックマトリクスの間
隙の微細化が、従来に比してパターニングの極限までに
可能となる。従来の製造方法に比して、工程数も減少
し、省資源・省エネルギー化を達成できる。
のような効果が奏される。有機分子膜、特に好ましく
は、自己組織化膜を利用し、しかもインクジェット法に
よりＲＧＢインクを塗工するので、遮光性ブラックマト
リクスとして金属薄膜を用いることができ、従来のカラ
ーフィルターの製造方法のようなバンク厚による遮光性
ブラックマトリクスとカラー部に膜厚の不均一性がな
く、これらの膜厚の均一なカラーフィルターが特に得ら
れる。このことにより、遮光性ブラックマトリクスの間
隙の微細化が、従来に比してパターニングの極限までに
可能となる。従来の製造方法に比して、工程数も減少
し、省資源・省エネルギー化を達成できる。
【００４５】なお、本発明は、上述の実施形態に何ら制
限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能である。
限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能である。
【００４６】
【実施例】以下、実施例を参照して本発明を更に具体的
に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではな
い。
に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではな
い。
【００４７】〔実施例1〕石英ガラス基板表面に172nmの
紫外線を５〜１０分間照射して、前処理としてクリーニ
ングを行った。更に、酸素プラズマを３０秒程度照射し
た。
紫外線を５〜１０分間照射して、前処理としてクリーニ
ングを行った。更に、酸素プラズマを３０秒程度照射し
た。
【００４８】次いで、石英ガラス基板とＦＡＳの一つで
あるヘプタデカフルオロテトラヒドロオクチルトリエト
キシシランとを、同一の密閉容器に入れて３時間、６０
℃で放置することにより、該石英ガラス基板表面にへプ
タデカフルオロテトラヒドロオクチルトリエトキシシラ
ンからなる自己組織化膜を形成して、第１自己組織化膜
形成工程を行った。
あるヘプタデカフルオロテトラヒドロオクチルトリエト
キシシランとを、同一の密閉容器に入れて３時間、６０
℃で放置することにより、該石英ガラス基板表面にへプ
タデカフルオロテトラヒドロオクチルトリエトキシシラ
ンからなる自己組織化膜を形成して、第１自己組織化膜
形成工程を行った。
【００４９】更に、所定のパターンを有するフォトマス
クを介して、172nmの紫外線を照射して、マスクしてい
ない部位の自己組織化膜のみを選択的に除去して、第１
段階の基板表面露出部と第１段階の膜残留部とを形成し
て、第１除去工程を行った。
クを介して、172nmの紫外線を照射して、マスクしてい
ない部位の自己組織化膜のみを選択的に除去して、第１
段階の基板表面露出部と第１段階の膜残留部とを形成し
て、第１除去工程を行った。
【００５０】得られた基板の前記の第１段階の基板表面
露出部上に、浸漬によりニッケル無電解めっき及び金無
電解めっきを施し、表面に金皮膜が位置するように２種
の金属皮膜が積層された遮光性ブラックマトリクスを形
成して、ブラックマトリクス形成工程を行った。
露出部上に、浸漬によりニッケル無電解めっき及び金無
電解めっきを施し、表面に金皮膜が位置するように２種
の金属皮膜が積層された遮光性ブラックマトリクスを形
成して、ブラックマトリクス形成工程を行った。
【００５１】基板の表面側全面に１７２nmの紫外線を照
射して、前記の第１段階の膜残留部に存在する自己組織
化膜を除去し、第２除去工程を行い、更に前記第１自己
組織化膜形成工程と同様にして、基板の表面側全面に自
己組織化膜を形成し、第２自己組織化膜形成工程を行っ
た。
射して、前記の第１段階の膜残留部に存在する自己組織
化膜を除去し、第２除去工程を行い、更に前記第１自己
組織化膜形成工程と同様にして、基板の表面側全面に自
己組織化膜を形成し、第２自己組織化膜形成工程を行っ
た。
【００５２】次に、遮光性ブラックマトリクスと同じパ
ターンで遮光部を有するフォトマスクを介して、１７２
nmの紫外線を照射することにより、遮光性ブラックマト
リクス上の自己組織化膜を残して、他部分の自己組織化
膜を除去し、第２段階の基板表面露出部と第２段階の膜
残留部とを形成することにより、第３除去工程を行っ
た。
ターンで遮光部を有するフォトマスクを介して、１７２
nmの紫外線を照射することにより、遮光性ブラックマト
リクス上の自己組織化膜を残して、他部分の自己組織化
膜を除去し、第２段階の基板表面露出部と第２段階の膜
残留部とを形成することにより、第３除去工程を行っ
た。
【００５３】上記のように形成した遮光金属皮膜マトリ
クスを持った基板のマトリクス間隙（ピクセルサイズ１
００μｍ×３００μｍ）にインクジェット法によりＲＧ
Ｂインクを吐出・塗工した後、乾燥させて成膜すること
によりカラー部を形成し、カラー部形成工程を行った。
クスを持った基板のマトリクス間隙（ピクセルサイズ１
００μｍ×３００μｍ）にインクジェット法によりＲＧ
Ｂインクを吐出・塗工した後、乾燥させて成膜すること
によりカラー部を形成し、カラー部形成工程を行った。
【００５４】インクジェット法は、吐出量４０ｐｌ、ド
ット数１０、吐出回数５とした。また、ＲＧＢインクの
組成としては、主溶剤をブチルカルビトールアセテート
（７０％）として、更に固形分（顔料及び樹脂の合計１
０％）、残りをアルコールとした。色は顔料にて調整し
た。また、乾燥条件は、２００℃で１０分とした。次い
で、基板上に残存する自己組織化膜を紫外線照射で除去
した後、表面側全面にアクリル樹脂を塗工して、オーバ
ーコートを形成し、更に、ＩＴＯ電極皮膜を形成して、
カラーフィルターを得た。
ット数１０、吐出回数５とした。また、ＲＧＢインクの
組成としては、主溶剤をブチルカルビトールアセテート
（７０％）として、更に固形分（顔料及び樹脂の合計１
０％）、残りをアルコールとした。色は顔料にて調整し
た。また、乾燥条件は、２００℃で１０分とした。次い
で、基板上に残存する自己組織化膜を紫外線照射で除去
した後、表面側全面にアクリル樹脂を塗工して、オーバ
ーコートを形成し、更に、ＩＴＯ電極皮膜を形成して、
カラーフィルターを得た。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、インク
吐出方式を用いて基板上に機能性薄膜パターンを形成す
るための基板において、新規なパターニング技術で処理
された、インク吐出方式を適用するための基板を提供す
ることができる。本発明は、このパターニング基板を用
いたカラーフィルターを提供することができる。本発明
は、均一な厚さを持つカラー層を備えたカラーフィルタ
ー及びその製造方法を提供することができる。本発明
は、画素やブラックマトリクスのパターンを微細化する
ことができ、更には、省資源・省エネルギー化の下にカ
ラーフィルターを製造できるカラーフィルターの製造方
法を提供することができる。
吐出方式を用いて基板上に機能性薄膜パターンを形成す
るための基板において、新規なパターニング技術で処理
された、インク吐出方式を適用するための基板を提供す
ることができる。本発明は、このパターニング基板を用
いたカラーフィルターを提供することができる。本発明
は、均一な厚さを持つカラー層を備えたカラーフィルタ
ー及びその製造方法を提供することができる。本発明
は、画素やブラックマトリクスのパターンを微細化する
ことができ、更には、省資源・省エネルギー化の下にカ
ラーフィルターを製造できるカラーフィルターの製造方
法を提供することができる。
【図１】カラーフィルターの製造工程において、有機分
子膜（自己組織化膜）が基板表面に形成された状態を示
している断面図である。
子膜（自己組織化膜）が基板表面に形成された状態を示
している断面図である。
【図２】有機分子膜（自己組織化膜）がパターニングさ
れる状態の工程に係わる断面図である。
れる状態の工程に係わる断面図である。
【図３】基板上で有機分子膜（自己組織化膜）がパター
ニングされた状態を示す断面図である。
ニングされた状態を示す断面図である。
【図４】パターニングされた有機分子膜（自己組織化
膜）の間の基板露出面に、活性金属層が形成されている
状態を示す断面図である。
膜）の間の基板露出面に、活性金属層が形成されている
状態を示す断面図である。
【図５】活性金属層の上に金属めっき層が形成されてい
る状態の断面図である。
る状態の断面図である。
【図６】基板上に残っている有機分子膜（自己組織化
膜）に紫外光を照射している状態を示す断面図である。
膜）に紫外光を照射している状態を示す断面図である。
【図７】金属めっき層の間の有機分子膜（自己組織化
膜）が除去された状態の断面図である。
膜）が除去された状態の断面図である。
【図８】基板の全表面に第２の有機分子膜（自己組織化
膜）を積層させた状態を示す断面図である。
膜）を積層させた状態を示す断面図である。
【図９】金属めっき層の上以外の有機分子膜（自己組織
化膜）が紫外光を用いたフォトリソグラフィ技術によっ
て除去された状態の断面図である。
化膜）が紫外光を用いたフォトリソグラフィ技術によっ
て除去された状態の断面図である。
【図１０】金属めっき層間にインクジェットプリンタヘ
ッドを用いてインク（色材）を吐出して状態の断面図で
ある。
ッドを用いてインク（色材）を吐出して状態の断面図で
ある。
【図１１】本発明の方法ので得られたカラーフィルター
の一部を、基板の側面側から視た態様で示す概略図であ
る。
の一部を、基板の側面側から視た態様で示す概略図であ
る。
【図１２】本発明の工程によって得られたカラーフィル
ターの断面図である。
ターの断面図である。
１ カラーフィルター １１ 基板 １２ 活性種層 １３ 遮光性ブラックマトリクス １４ 有機分子膜（自己組織化膜） １５ カラー層 １６ オーバーコート層 １７ ＩＴＯ電極層
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA11 BA48 BA64 BB01 BB02 BB14 BB42 2H091 FA02Y FB12 FC01 FC21 FC29 FC30 FD04 FD24 GA16 GA17 LA11 LA15 2H096 AA28 BA20 EA02 EA03 GA45 HA27 JA04 5C094 AA43 BA43 CA19 CA24 DA13 ED03 ED15 FB01 GB01 5G435 AA17 BB12 CC12 FF13 GG12 KK05 KK07
Claims (18)
- 【請求項１】 カラーフィルターを形成するための基板
であって、有機分子膜パターンを有し、該有機分子膜パ
ターンは、カラーフィルターの材料を供給した際に、該
パターンに基づいてカラーフィルター層が選択的に形成
される機能を有する基板。 - 【請求項２】 前有機分子膜が、自己組織化膜からなる
請求項１記載のカラーフィルターを形成するための基
板。 - 【請求項３】 遮光層パターンを有し、該遮光層が形成
されていない部分に前記カラーフィルター層が選択的に
形成される機能を有する請求項１又は２記載のカラーフ
ィルターを形成するための基板。 - 【請求項４】 前記遮光層パターンは、前記カラーフィ
ルター層が選択的に形成される機能を有する有機分子膜
パターンにも基づいて形成されている請求項３記載のカ
ラーフィルターを形成するための基板。 - 【請求項５】 前記カラーフィルターの材料の供給がイ
ンク吐出法によって行われる請求項１記載の基板。 - 【請求項６】 基板上に有機分子膜パターンと、該有機
分子膜パターンに基づいて形成されたカラーフィルター
層パターンを有するカラーフィルター。 - 【請求項７】 前記有機分子膜が、自己組織化膜からな
る請求項６記載のカラーフィルター。 - 【請求項８】 遮光層パターンを有し、該遮光層が形成
されていない部分に前記カラーフィルター層が選択的に
形成されている請求項６又は７記載のカラーフィルタ
ー。 - 【請求項９】 前記遮光層パターンは、前記カラーフィ
ルター層パターンの基礎となった有機分子膜とは異なる
有機分子膜パターンに基づいて形成されている請求項８
記載のカラーフィルター。 - 【請求項１０】前記カラーフィルタ−層パターンがイン
ク吐出法により形成されている請求項６記載のカラーフ
ィルター。 - 【請求項１１】 基板上に有機分子膜パターンを形成す
る工程と、該有機分子膜パターンに対してカラーフィル
ターの材料を供給し前記有機分子膜パターンに基づいて
カラーフィルター層のパターンを形成する工程とを具備
するカラーフィルターの製造方法。 - 【請求項１２】 前記有機分子膜として、自己組織化膜
を用いる請求項１１記載のカラーフィルターの製造方
法。 - 【請求項１３】 基板上に遮光層パターンを形成した
後、該遮光層パターン上に、前記有機分子膜パターンを
形成する請求項１１又は１２記載のカラーフィルターの
製造方法。 - 【請求項１４】 前記カラーフィルターの材料の供給を
インク吐出法により行う請求項１１及至１３のいずかに
記載のカラーフィルターの製造方法。 - 【請求項１５】 基板上に第一の有機分子膜パターンを
形成する工程と、該第一の有機分子膜パターンに対して
遮光層の材料を供給し、該第一の有機分子膜パターンに
基づいて遮光層のパターンを形成する工程と、該遮光層
パターンが形成された基板上に第二の有機分子膜パター
ンを形成する工程と、該第二の有機分子膜パターンに対
してカラーフィルターの材料を供給し、該第二の有機分
子膜パターンに基づいてカラーフィルター層のパターン
を形成する工程と、を具備するカラーフィルターの製造
方法。 - 【請求項１６】 前記第一及び／又は、第二の有機分子
膜として、自己組織化膜を用いる請求項１１記載のカラ
ーフィルターの製造方法。 - 【請求項１７】 前記第二の有機分子膜パターンを形成
する工程の前に前記第一の有機分子膜を除去する請求項
１５又は１６記載のカラーフィルターの製造方法。 - 【請求項１８】 前記遮光層の材料及び／又はカラーフ
ィルターの材料の供給をインクジェット法により行う請
求項１５及至１７のいずれかに記載のカラーフィルター
の製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000099959A JP3897146B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | カラーフィルターを形成するための基板、カラーフィルター、及びその製造方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2000099959A JP3897146B2 (ja) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | カラーフィルターを形成するための基板、カラーフィルター、及びその製造方法 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005358587A Division JP4640151B2 (ja) | 2005-12-13 | 2005-12-13 | カラーフィルターの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001281438A true JP2001281438A (ja) | 2001-10-10 |
| JP3897146B2 JP3897146B2 (ja) | 2007-03-22 |
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005062355A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Seiko Epson Corp | バンクの形成方法及び配線パターンの形成方法、電気光学装置及び電子機器 |
| WO2005048221A1 (en) * | 2003-11-14 | 2005-05-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and method for fabricating the same |
| US7795616B2 (en) | 2003-11-14 | 2010-09-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same |
-
2000
- 2000-03-31 JP JP2000099959A patent/JP3897146B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US7732003B2 (en) | 2003-08-08 | 2010-06-08 | Seiko Epson Corporation | Bank forming method, wiring pattern forming method, electro-optical device, and electronic apparatus |
| WO2005048221A1 (en) * | 2003-11-14 | 2005-05-26 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and method for fabricating the same |
| US7795616B2 (en) | 2003-11-14 | 2010-09-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Liquid crystal display device and method for manufacturing the same |
| US7859187B2 (en) | 2003-11-14 | 2010-12-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and method for fabricating the same |
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