JP2916151B2 - 表面着色体の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば液晶表示素子や撮像管のカラーフィ
ルタとして用いて好適な表面着色体の製造方法に係り、
更に詳しくは、液晶表示素子や撮像管等に装着する場合
などに使用するアライメントマークを備えた表面着色体
の製造方法に関する。

［従来の技術］ この種の表面着色体としては、高分子電着法により製
造されるものが例えば特開昭59−115886号公報に開示さ
れている。この表面着色体は透明絶縁性基板上に透明導
電性膜を被着し、次いで該膜をパターン化して透明導電
性パターンを形成した後、得られた透明導電性パターン
を有する基板を色素含有高分子電着浴に浸漬し、その
後、前記透明導電性パターンを電極として対極との間に
電圧を印加して透明導電性パターン上に着色層を形成し
て得られるものであり、その製造に際して電着条件を広
範囲に変動させることができるので極めて汎用性が高
く、またその製造が簡便であるという特長を有する。

ところで、上記の表面着色体は、液晶表示素子等に装
着する際、その装着を適正・確実に行うため液晶表示素
子等に形成された装着位置指示マークに対応するアライ
メントマーク（位置合わせマーク）を備えることが要求
される。

従来、上述のアライメントマークは、透明導電性パタ
ーンを形成するとき、これと同時に、アライメントマー
クとして要求される所定の形状（例えば十字状）に透明
導電性膜を、透明絶縁性基板上に残存させることにより
形成される。

また、上述のアライメントマークとしては、透明絶縁
性基板上にクロムやニッケル等の金属薄膜を成膜し、次
いでレジスト塗布、露光、現像、エッチング、レジスト
剥離の各工程を含むフォトリソグラフィー工程を実施
し、これによって、透明絶縁性基板上に残存した前記金
属薄膜により形成することもできる。なお、このような
金属薄膜によって形成されたアライメントマークを有す
る透明絶縁性基板を用い表面着色体を製造する場合に
は、アライメントマークを形成した後、透明絶縁性基板
上に透明導電性膜を被着し、次いで該膜をパターン化し
て透明導電性パターンを形成し、その後該パターン上に
着色層を形成する。

［発明が解決しようとする課題］ 透明導電性膜を所定形状に残存させることによって形
成されるアライメントマークは、その位置・形状を確認
することができないことはないものの、透明であるため
に見づらく、その位置・形状の確認には困難さを伴う。
このため、液晶表示素子等に形成された装着位置指示マ
ークに、このアライメントマークを対応させ表面着色体
を装着するとき、装着しにくいという欠点がある。

また、金属薄膜によって形成されたアライメントマー
クは、その位置・形状を容易に確認することができる
が、前述したように金属薄膜の成膜およびフォトリソグ
ラフィー工程を行って形成される。このため、このアラ
イメントマークを有する表面着色体においては、製造工
程数が増加してしまい、コストの増大および量産性の低
下という問題点を生ずる。

本発明は、上記の欠点ないし問題点を除去するために
なされたものであり、その位置・形状を確認することが
容易なアライメントマークを備えた表面着色体を低コス
トで量産性よく製造する方法を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するためになされたもので
あり、透明絶縁性基板の一主表面上に、（ａ）１または
複数の透明導電性パターン、（ｂ）透明導電性膜部、お
よび（ｃ）前記透明導電性パターンのうちの１つと前記
透明導電性膜部とを導通するリード配線、をそれぞれ形
成した後、高分子電着法により、前記リード配線によっ
て互いに導通する透明導電性パターンおよび透明導電性
膜部それぞれの上、ならびに前記透明導電性パターンの
うちで前記透明導電性膜部とは導通していない透明導電
性パターン上に各々単層の着色層を形成する表面着色体
の製造方法であって、前記透明導電性膜部と該透明導電
性膜部上に形成された前記単層の着色層とからなり、機
器における所定の箇所に取り付ける際の位置合わせに使
用されるアライメントマーク、を有する表面着色体を得
ることを特徴とするものである。

ここで、アライメントマークとは、表面着色体を液晶
表示素子、撮像管及び固体撮像素子等の各種装置に装着
する際に、各種装置の所定の装着位置に表面着色体を案
内し取り付けるために形成されたマークないし目印を指
し、その形状は十字状、三角形状、四角形状、円形状等
任意の形状であってよく、また個数については１個以上
の任意の数を適宜選定しうる。なお、アライメントマー
クは、カッティング装置やダイシング装置等の切断装置
によって基板を切断する際の位置合わせマークないし目
印（いわゆるカッテイングマーク）を含む。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明
する。

本実施例で得られた表面着色体は、第１図（ａ）およ
び（ｂ）に示すように、透明絶縁性基板としてのアルミ
ノボロシリケートガラス基板１と、ガラス基板１の一主
表面上に形成された透明導電性パターン2aと、青色の色
素および高分子を含有してなり前記パターン2a上に形成
された着色層３とを備え、さらに十字状の透明導電性膜
部４と、青色の色素および高分子を含有してなり透明導
電性膜部４上に形成された着色層５とを備えてなるアラ
イメントマーク６を具備している。なお、第１図（ｂ）
は同図（ａ）中のＡ−Ａ線断面図である。

さらに、この表面着色体は、緑色の色素および高分子
を含有してなり透明導電性パターン2b上に形成された着
色層７、赤色の色素および高分子を含有してなり透明導
電性パターン2c上に形成された着色層８を備えている。
また、ガラス基板１の一主表面の外縁部の領域には、ガ
ラス基板１を切断し所定の大きさに加工する際の目印
（いわゆるカッテングマーク）９が形成されており、こ
のカッティングマーク９は前記アライメントマーク６と
同様に、青色の色素および高分子を含有してなり透明導
電性膜部10上に形成された着色層11とを備えてなる。な
お、第１図（ａ）中に図示した12は、透明導電性パター
ン2aと透明導電性膜部４（第１図（ｂ）参照）とを導通
するリード配線であり、また13は透明導電性パターン2a
とカッティングマーク９の透明導電性膜部10とを導通す
るリード配線である。このリード配線12および13は、透
明導電性パターン2a並びに透明導電性膜部４および10と
同様の透明導電性物質からなり、その上方には、図示を
省略しているが、アライメントマーク６およびカッティ
ングマーク９の場合と同様に、青色の色素および高分子
を含有してなる着色部が形成されている。

上記の表面着色体は、カッティングマーク９を目安と
してガラス基板１の外縁部を切断・除去して所定の大き
さの矩形状に加工され、その後、アライメントマーク６
を液晶表示素子等の装着位置指示マークに対応させるこ
とにより、液晶表示素子等に装着される。このガラス基
板１の切断、および表面着色体の装着時には、カッティ
ングマーク９およびアライメントマーク６が青色に着色
されているので、それらの位置・形状を容易に確認する
ことができ、切断および装着が確実に実施される。

なお、リード配線12および13は、その上方に形成され
た着色部と共に、レーザ光を照射する等の手段により除
去してもよい。また、各着色層3,7および８を形成した
ガラス基板１の中央部の領域が、カラーフィルタとして
適用した場合の表示エリアに相当する。

次に、上記の表面着色体を製造する方法について、第
２図および第３図を参照して説明する。なお、第２図
は、第１図（ａ）中のＡ−Ａ線断面に沿った断面で示す
工程図である。

透明絶縁性基板として、表面を精密研磨したアルミノ
ボロシリケートガラス基板１を用い、該ガラス基板１の
一主表面上に透明導電性膜２としてインジウムスズ酸化
物（以下ITOという）膜（シート抵抗:15Ω／□）を1700
Åの厚さに真空蒸着し、その上にフォトレジスト膜14と
してポジ型フォトレジスト（例：ヘキスト社製AZ1350）
を5000Åの厚さにスピンコートした後、90℃で30分間ベ
ークした（第２図（ａ）参照）。

次に所定のパターンを有するフォトマスクを用い、前
記レジスト膜14を選択的に露光し、次いで所定の現像液
（例:AZ専用現像液）により前記レジスト膜14の現像処
理を行なって、レジストパターン14aを透明導電性膜２
上に形成した（第２図（ｂ）参照）。ここで、前記のフ
ォトマスクの所定パターンは、前述した透明導電性パタ
ーン2a,2b及び2c、透明導電性膜部４及び10、並びにリ
ード配線12及び13に対応し、したがって、レジストパタ
ーン14aもそれらに対応し形成されている。

次にこのレジストパターン14aをマスクとし、40ボー
メ度塩化第二鉄水溶液と36重量％塩酸との比率1/1の混
合液（50℃）をエッチング液として用いて、エッチング
処理して透明導電性パターン2a,2b及び2c、透明導電性
膜部４及び10を形成させた（第２図（ｃ）参照）。ま
た、第２図（ｃ）では図示されていないが、基板１上に
は前記リード配線12及び13も形成されている。なおこの
ときのエッチング時間としては、厚さ1700Åの透明導電
性膜（ITO膜）がエッチングされるに要する最少限の時
間である56秒の倍の時間である１分52秒を採用した。次
いで上記したようにエッチング処理して透明導電性パタ
ーン2a,2b,2c等を形成した基板１を純水等からなる洗浄
液により洗浄した。

次に所定のレジスト剥離液（例えばメチルセルソルブ
アセテート）を用い、レジストパターン14aを剥離し
て、表面に透明導電性パターン2a,2b,2c等が形成された
基板１を得た（第２図（ｄ）参照）。

次いで、電着浴液を下記のように作成した。

上記の組成のうち水を除いた成分を実験室用３本ロー
ルミル（小平製作所製）に入れ、水の一部を加えて各顔
料の平均粒径が0.2μｍになるまで（粒径はコールター
カウンターN4,コールターカウンター社製で測定）混練
し、これに残りの水を加えて電着溶液（Ａ−１），（Ａ
−２）及び（Ａ−３）を作成した。

先ず透明導電性パターン2a、透明導電性膜部４及び10
を青色に着色すべく、フタロシアニンブルーを含有する
電着浴液（Ａ−１）に、第３図に示すごとく透明導電性
パターン2a,2b,2cが形成されているガラス基板１を浸漬
し、透明導電性パターン2aを陽極として対極との間に、
約40Vの電圧を10秒間印加して、透明導電性パターン2a
を青色に着色させた後、これを取り出して純水にて洗浄
し、その後80℃で10分間乾燥させた。このとき、透明導
電性膜部４及び10は、前記リード配線12及び13により透
明導電性パターン2aと導通しているので、該膜部４及び
10も青色に着色される。

次に透明導電性パターン2bを緑色に着色すべく、フタ
ロシアニングリーンを含有する電着溶液（Ａ−２）に、
上で透明導電性パターン2aが青色に着色されているガラ
ス基板１を浸漬し、透明導電性パターン2bを陽極とし
て、対極との間に前記と同様の条件で電圧を印加して、
透明導電性パターン2bを緑色に着色された後、同様に洗
浄、乾燥処理した。なお、この緑色着色処理において、
既に青色に着色されている透明導電性パターン2a上に着
色層は高温乾燥されて電気絶縁層となっているので、第
３図において幅がａの導電性ゴム（銀ペーストを用いて
も良い）を基板１上に接触させることにより透明導電性
パターン2bのみに通電させることができた。

さらに透明導電性パターン2cを赤色に着色すべく、ア
ゾ系赤顔料を含有する電着浴液（Ａ−３）に、上で透明
導電性パターン2a,2bが着色、緑色にそれぞれ着色され
ているガラス基板１を浸漬し、透明導電性パターン2cを
陽極として対極との間に前記と同様の条件で電圧を印加
して、透明導電性パターン2cを赤色に着色させた後、同
様に洗浄、乾燥処理した。なお、この赤色着色処理にお
いて、既に青色、緑色に着色されている透明導電性パタ
ーン2aおよび2b上の各着色層は高温乾燥により電気絶縁
層となっているため、第３図において幅がｂの導電性ゴ
ムを基板１上に接触させることにより透明導電性パター
ン2cのみに通電させることができた。

最後に200℃で60分間焼付けを行ない、架橋反応を生
ぜしめ、着色層を硬化させて、第１図（ｂ）に示すよう
に、ガラス基板１上の透明導電性パターン2aに青色着色
層３が、そして透明導電性パターン2bに緑色着色層７
が、さらに透明導電性パターン2cに赤色着色層８がそれ
ぞれ形成され、また、透明導電性膜部４及び10に青色着
色層５及び11が形成された表面着色体を得た。このとき
の各着色層3,7,8,5及び11の厚さは1.1〜1.6μｍであっ
た。

以上、実施例により本発明の好ましい具体例を説明し
てきたが、本発明は上記の実施例に限定されるものでは
なく、下記の変形例及び応用例を含むものである。

（ａ）透明絶縁性基板としては、実施例で用いたアルミ
ノボロシリケートガラス以外に、アルミノシリケートガ
ラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス及び石英
ガラス等のガラスを用いてもよい。また、基板として
は、絶縁性を有する透明なセラミックス、サファイア、
合成樹脂等を用いてもよい。

基板としてはガラス基板のようにその全体が絶縁性で
あるもの以外に、絶縁性基板の内部に導電性の透明板状
体を内包したものであってもよい。

（ｂ）透明絶縁性基板上に透明導電性パターンを形成す
る際に用いられるレジストとしては、実施例で用いたポ
ジ型フォトレジスト以外に、ネガ型フォトレジスト、並
びにポジ型及びネガ型電子線レジストを用いてもよい。
なお、電子線レジストを用いた場合には、電子線露光法
を採用すればよい。レジストの塗布方法は、スピンコー
ト法以外にスプレーコート法、ロールコート法等を採用
してもよい。

（ｃ）透明導電性パターン、透明導電性膜部、リード配
線を形成するための透明導電性物質として実施例ではIT
Oを用いたが、酸化スズや、酸化スズにSb等をドープし
たもの、更には、酸化インジウムを用いても良い。なお
ITOを用いる場合、Snのドープ量は任意であり、適宜決
定される。

ITO膜の成膜方法としては真空蒸着法以外に、CVD法、
スパッタリング法、イオンプレーティング法等であって
もよく、さらに、酸化インジウムと酸化スズとを含有し
てなる液をガラス基板上に塗布し、加熱する方法であっ
ても良い。

透明導電性パターンの形状は前記実施例のストライプ
パターン以外の任意の形状（いわゆるトライアングルパ
ターン、モザイクパターンを含む）を取り得る。

実施例では透明導電性パターン等の形成手段として、
フォトリソグラフィー法を採用したが、これに限定され
るものではなく、スクリーン印刷による方法、マスクを
用いた真空蒸着やスパッタリング等による方法を採用す
ることができる。

（ｄ）実施例では青、緑及び赤色の３色に着色された表
面着色体を得たが、これに限定されるものではなく、単
色に着色された表面着色体を得ることもできる。また、
多色に着色する場合にも２色以上で、種々の色の組み合
せを選択することができる。

また実施例では水系の電着浴液を用いたが、非水系の
電着浴液を使用してもよく、さらにアニオン性電着法以
外にカチオン性電着法を採用してもよい。

（ｅ）アライメントマークおよびカッティングマークの
着色層は、青色以外に、リード配線の接続を変更するこ
とにより緑または赤色にしてもよい。また、それらの形
状、個数は必要に応じて適宜決定してよい。透明絶縁性
基板を予め所定の形状ないし大きさに切断加工している
ときは、カッティングマークの形成を省略してもよい。

（ｆ）この表面着色体は、顕微鏡等の多色目盛として用
いてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の表面着色体の製造方法
によれば、透明導電性パターン上への着色層の形成と同
時に、アライメントマークの着色層の形成を行うため、
低コストで量産性に優れている。また、本発明の方法に
よって製造された表面着色体では、アライメントマーク
が着色層を備えているので、その位置・形状を確認する
ことが容易に行え、このため液晶表示素子や撮像管等の
各種装置へ装着する場合には、その装着を容易かつ確実
に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例で得た表面着色体を示す図で、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）中のＡ−Ａ線
断面図、第２図は実施例での表面着色体の製造工程を示
す断面図、および第３図は実施例での表面着色体の製造
工程における電極形成を示す概略平面図である。 １……ガラス基板、2a,2b,2c……透明導電性パターン、
3,7,8,5,11……着色層、4,10……透明導電性膜部、６…
…アライメントマーク、９……カッティングマーク、1
2,13……リード配線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安川 淳一 神奈川県茅ケ崎市東海岸南２丁目13番13 号 (72)発明者 太田 敏秋 千葉県習志野市東習志野５丁目１番 (56)参考文献 特開 昭62−121404（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−17404（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−130919（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明絶縁性基板の一主表面上に、（ａ）１
   または複数の透明導電性パターン、（ｂ）透明導電性膜
   部、および（ｃ）前記透明導電性パターンのうちの１つ
   と前記透明導電性膜部とを導通するリード配線、をそれ
   ぞれ形成した後、 高分子電着法により、前記リード配線によって互いに導
   通する透明導電性パターンおよび透明導電性膜部それぞ
   れの上、ならびに前記透明導電性パターンのうちで前記
   透明導電性膜部とは導通していない透明導電性パターン
   上に各々単層の着色層を形成する表面着色体の製造方法
   であって、 前記透明導電性膜部と該透明導電性膜部上に形成された
   前記単層の着色層とからなり、機器における所定の箇所
   に取り付ける際の位置合わせに使用されるアライメント
   マーク、 を有する表面着色体を得ることを特徴とする表面着色体
   の製造方法。