JP3684804B2 - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタの製造方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
液晶表示パネル等のカラーフィルタを製造する方法として、印刷法は精度の点で欠点があり、電着法はパターンが限定されるという欠点があったので、従来、染色法及び顔料分散法が主として用いられてきた。
【０００３】
しかし、染色法及び顔料分散法は、第１色、第２色、第３色の各画素（着色パターン層）を形成する際に毎回リソグラフィの工程が必要であり、カラーフィルタの量産性向上の大きな妨げとなっていた。
【０００４】
また、１色毎にリソグラフィ工程を繰り返すことなく着色パターン層を形成する方法として、特開昭５９−７５２０５号公報、特開昭６１−２４５１０６号公報、特開平７−１４６４０６号公報等に、インクジェット方式によりカラーフィルタを製造する方法が開示されているが、着色インクを打ち込むことにより形成される着色パターン層の形状制御のために画素間仕切り部位を必要とし、その画素間仕切り部位の形成のために毎回リソグラフィの工程が必要となるため、インクジェット方式の利点を減じることとなる。
【０００５】
そこで、上述した欠点を補うべく、形成しようとする着色パターン層の形状に応じた凹凸を有する原盤を用いて、インク充填用凹部を有するインク充填層を転写形成し、このインク充填用凹部に、インクジェット方式により予め設定された色のインクを充填して着色パターン層を形成し、この着色パターン層の形成されたインク充填層上に光透過性を有する樹脂層を形成してカラーフィルタを製造する方法が提案されている。
【０００６】
そして、液晶表示パネル用のカラーフィルタには、その後、透明電極膜が形成される。透明電極膜の例として、例えばＩＴＯ（Indium Tin oxide）膜は、スパッタや蒸着などの真空成膜法により膜を形成した後、アニール処理することで形成される。アニール処理の温度は、通常２００〜３００℃であるが、温度が高いほど抵抗値が下がり良質の電極膜となるので好ましい。
【０００７】
しかしながら、アニール処理の高温は、インク充填層や着色パターン層に悪影響を与えるのみならず、これらを構成する材料に制約を受けるという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するもので、その目的は、カラー濃度にむらがなく高精細であって、透明電極膜を有するカラーフィルタを安価に製造する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】
（１）本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、基台上に透明電極膜を形成する第１工程と、
前記透明電極膜上に所定配列の複数のインク充填用凹部を有する光透過性のインク充填層を形成する第２工程と、
それぞれのインク充填用凹部に、予め設定された色のインクを充填して着色パターン層を形成する第３工程と、
前記着色パターン層が形成されたインク充填層上に光透過性の樹脂層を形成する第４工程と、
前記樹脂層の固化後に、前記透明電極膜、インク充填層、前記着色パターン層及び前記樹脂層を一体的に前記基台から剥離する第５工程と、
を含む。
【００１０】
本発明によれば、インク充填用凹部にインクを充填して着色パターン層が形成され、インク充填用凹部から着色パターン層を剥離することなくカラーフィルタが製造される。したがって、着色パターン層の欠落や変形が生じないので、シャープなエッジを有し、色濃度にむらのない、高精細のカラーフィルタを得ることができる。また、着色パターン層の剥離性を考慮しなくても良いので、着色パターン層を構成するインク材料の設計及び選定の自由度が増す。そして、インク充填層及び樹脂層が、着色パターン層のオーバーコート層（保護膜）を兼ねるため、オーバーコートを形成する工程が不要となる。さらには、基台として平坦性を有するものを用いると、平坦化処理なしに平坦性に優れたカラーフィルタが得られる。
【００１１】
本発明では、まず、透明電極膜が形成されてアニールされる。その後、透明電極膜上にインク充填層、着色パターン層及び樹脂層が形成されて、カラーフィルタが得られる。したがって、透明電極膜にアニールするときに、まだインク充填層、着色パターン層及び樹脂層が形成されていないので、これらに対して、アニール時の高温の影響を与えない。また、インク充填層、着色パターン層及び樹脂層を構成する材料は、アニール時の高温に耐えられるものに限定されないので、材料選択の自由度が増す。
【００１２】
（２）前記第２工程は、前記インク充填用凹部の反転パターンとなる凹凸を有する原盤を製造する工程と、前記原盤を前記インク充填層を形成する材料を介して前記透明電極膜に密着させる工程と、前記インク充填層を形成する材料を固化して前記インク充填層を形成する工程と、前記インク充填層から前記原盤を剥離する工程と、を含んでもよい。
【００１３】
このように、原盤からの転写によりインク充填用凹部を形成することで、インク充填用凹部を簡単に形成することができる。また、原盤は、耐久性の許容範囲内で、何度でも使用できるので経済的である。
【００１４】
（３）前記原盤の前記凹凸は、エッチングによって形成されてもよい。
【００１５】
例えば、半導体デバイスの製造技術で用いられるエッチングによって、原盤の凹凸を形成することができる。
【００１６】
（４）前記原盤の前記凹凸は、該凹凸に応じて形成されたレジストパターンを電気鋳造法により金属層に転写することによって形成されてもよい。
【００１７】
こうすることで、低コストで原盤を製造することができる。
【００１８】
（５）前記第３工程で、前記インクはインクジェット方式によって充填されてもよい。
【００１９】
インクジェット方式によれば、インクジェットプリンタ用に実用化された技術を応用することで、インクの充填を高速化できるとともに、インクの利用効率をほぼ１００％にすることができ、インクを無駄にすることがない。
【００２０】
（６）前記第４工程の前に、前記インク充填用凹部に充填された前記インクを熱処理し、溶剤成分を揮発させる工程を含んでもよい。
【００２１】
こうして溶剤成分を揮発させてから樹脂層を形成することで、着色パターン層と樹脂層との混合を防止することができる。また、残存する溶剤によるカラーフィルタの信頼性の低下の防止にも効果がある。
【００２２】
（７）前記樹脂層上に光透過性を有する補強板を載せる工程を含んでもよい。
【００２３】
これによって、カラーフィルタの強度を向上させることができる。
【００２４】
（８）前記基台は、放射線透過性を有し、
前記第５工程で、前記基台を通して前記透明電極膜に前記放射線を照射して、該透明電極膜と前記基台との界面における結合力を低減させてもよい。
【００２５】
このように、透明電極膜と基台との界面における結合力を低減させることで、透明電極膜を基台から剥離しやすくすることができる。
【００２６】
（９）前記第１工程で、前記基台には予め分離層が形成され、該分離層の上に前記透明電極膜が形成され、
前記基台は、放射線透過性を有し、
前記第５工程で、前記基台を通して前記分離層に前記放射線を照射して、前記基台と前記分離層との界面における結合力を低減させてもよい。
【００２７】
これによれば、基台と分離層との界面における結合力が低減して、分離層を基台から剥離することができる。
【００２８】
（１０）前記第１工程で、前記基台には予め分離層が形成され、該分離層の上に前記透明電極膜が形成され、
前記基台は、放射線透過性を有し、
前記第５工程で、前記基台を通して前記分離層に前記放射線を照射して、前記透明電極膜と前記分離層との界面における結合力を低減させてもよい。
【００２９】
これによれば、透明電極膜と分離層との界面における結合力が低減して、透明電極膜を分離層から剥離することができる。
【００３０】
（１１）前記第１工程で、前記基台には予め分離層が形成され、該分離層の上に前記透明電極膜が形成され、
前記基台は、放射線透過性を有し、
前記第５工程で、前記基台を通して前記分離層に前記放射線を照射して、前記分離層の内部における結合力を低減させてもよい。
【００３１】
これによれば、分離層の内部における結合力が低減して、この分離層の内部に剥離が生じる。したがって、分離層の一部はカラーフィルタに付着し、分離層の残りは基台に付着する。
【００３２】
（１２）放射線を照射するときには、前記第５工程後に、前記透明電極膜の表面を洗浄処理する工程を含んでもよい。
【００３３】
こうすることで、放射線の照射により劣化した透明電極膜の一部を除去することができる。
【００３４】
（１３）分離層を形成するときには、前記第５工程後に、前記透明電極膜の表面に付着した前記分離層を除去する工程を含んでもよい。
【００３５】
こうすることで、カラーフィルタに付着した分離層又はその残骸を除去することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
【００４０】
（第１実施形態）
図１（Ａ）〜図４（Ｂ）は、本発明の第１実施形態を説明する図である。そして、図１（Ａ）〜図１（Ｅ）は、第１実施形態における原盤を製造する工程を示す図である。
【００４１】
まず、図１（Ａ）に示すように、基板１２上にレジスト層１４を形成する。基板１２は、表面をエッチングして原盤１０（図１（Ｅ）参照）とするためのもので、シリコンから構成される。特に大きさに制約がなければ、ウェーハを用いることが好ましい。シリコンウェーハをエッチングする技術は、半導体デバイスの製造技術において確立されており、高精度なエッチングが可能である。なお、基板１２は、エッチング可能な材料であれば、シリコンに限定されるものではなく、例えば、ガラス、石英、樹脂、金属（特にニッケル）、セラミックなどの基板あるいはフィルム等が利用できる。
【００４２】
レジスト層１４を形成する物質としては、例えば、半導体デバイス製造において一般的に用いられている、クレゾールノボラック系樹脂に感光剤としてジアゾナフトキノン誘導体を配合した市販のポジ型のレジストをそのまま利用できる。ここで、ポジ型のレジストとは、所定のパターンに応じて放射線に暴露することにより、放射線によって暴露された領域が現像液により選択的に除去可能となる物質のことである。
【００４３】
レジスト層１４を形成する方法としては、スピンコート法、ディッピング法、スプレーコート法、ロールコート法、バーコート法等の方法を用いることが可能である。
【００４４】
次に、図１（Ｂ）に示すように、マスク１６をレジスト層１４の上に配置し、マスク１６を介してレジスト層１４の所定領域のみを放射線１８によって暴露する。
【００４５】
マスク１６は、図１（Ｅ）に示す凹凸パターン１９の凹部１９ａの形成領域に対応した領域においてのみ、放射線１８が透過するようにパターン形成されたものである。
【００４６】
また、放射線としては波長２００ｎｍ〜５００ｎｍの領域の光を用いることが好ましい。この波長領域の光の利用は、液晶パネルの製造プロセス等で確立されているフォトリソグラフィの技術及びそれに利用されている設備の利用が可能となり、低コスト化を図ることができる。
【００４７】
そして、レジスト層１４を放射線１８によって暴露した後に所定の条件により現像処理を行うと、図１（Ｃ）に示すように、放射線１８の暴露領域１７のレジスト層１４のみが選択的に除去されて基板１２の表面が露出し、それ以外の領域はレジスト層１４により覆われたままの状態となる。
【００４８】
こうしてレジスト層１４がパターン化されると、図１（Ｄ）に示すように、このレジスト層１４をマスクとして基板１２を所定の深さエッチングする。
【００４９】
エッチングの方法としてはウエット方式またはドライ方式があるが、基板１２の材質に合わせて、エッチング断面形状、エッチングレート等の観点から最適な方式および条件を選べばよい。制御性の点からいうとドライ方式の方が優れており、例えば、平行平板型リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）方式、誘導結合型（ＩＣＰ）方式、エレクトロンサイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）方式、ヘリコン波励起方式、マグネトロン方式、プラズマエッチング方式、イオンビームエッチング方式等の装置が利用でき、エッチングガス種、ガス流量、ガス圧、バイアス電圧等の条件を変更することにより、凹凸パターン１９を矩形に加工したり、テーパーを付けたり、面を粗らしたりと、所望の形状にエッチングすることができる。
【００５０】
次に、エッチングの完了後に、図１（Ｅ）に示すように、レジスト層１４を除去すると、基板１２に凹凸パターン１９が形成されるので、これが原盤１０となる。凹凸パターン１９は、凹部１９ａ及び凸部１９ｂからなる。ここで、凸部１９ｂは、図２（Ｃ）に示すインク充填用凹部３２に対応するように形成される。
【００５１】
この原盤１０は、一旦製造すればその後、耐久性の許す限り何度でも繰り返し使用できるため、原盤１０の製造工程は、２枚目以降のカラーフィルタの製造工程において省略でき、工程数の減少および低コスト化を図ることができる。
【００５２】
上記実施の形態では、基板１２上に凹凸パターン１９を形成するに際し、ポジ型のレジストを用いたが、放射線に暴露された領域が現像液に対して不溶化し、放射線に暴露されていない領域が現像液により選択的に除去可能となるネガ型のレジストを用いても良く、この場合には、上記マスク１６とはパターンが反転したマスクが用いられる。あるいは、マスクを使用せずに、レーザ光あるいは電子線によって直接レジストをパターン状に暴露しても良い。
【００５３】
上記原盤１０の製造とは別にあるいは同時に、図２（Ａ）に示すように、基台２０上に透明電極膜２２を形成する。なお、基台２０は、カラーフィルタの製造工程における台となる。ここで、基台２０として、後の工程での必要があれば、放射線透過性を有するものが使用される。透明電極膜２２は、例えばＩＴＯ（Indium Tin oxide）膜等であり、スパッタや蒸着などの真空成膜法により形成された後、アニール処理が施される。アニール処理の温度は、通常２００〜３００℃であるが、温度が高いほど抵抗値が下がり良質の電極膜となるので好ましい。なお、基台２０は、アニール時の高温に耐えられることが要求される。
【００５４】
次に、基台２０に形成された透明電極膜２２の上に、図２（Ｂ）に示すように、インク充填層３０を形成する。
【００５５】
詳しくは、インク充填層３０を形成する液状物質を、原盤１０あるいは透明電極膜２２の少なくともいずれか一方に滴下してあるいは塗布して、図２（Ｂ）に示すように、原盤１０と透明電極膜２２とを、インク充填層３０を形成する液状物質を介して貼り合わせる。インク充填層３０を形成する液状物質は、原盤１０の自重（貼り合わせの際に基台２０が上側に配置される場合は基台２０の自重）又は原盤１０あるいは基台２０を介して加圧されることで原盤１０上の凹凸パターン１９に対応する形状になり、凸部１９ｂに対応してインク充填用凹部３２が形成される。
【００５６】
ここで、インク充填層３０を形成する液状物質は、インク充填層３０を形成した際に着色パターン層４０の色特性に影響を与えないものであれば特に限定されるものでなく、エネルギーの付与により硬化可能な物質、可塑性を有する物質等が利用できる。
【００５７】
エネルギーの付与により硬化可能な物質を利用する場合、使用するエネルギーとしては、光及び熱の少なくともいずれか一方であることが好ましい。光や熱を利用することで、汎用の露光装置やベイク炉やホットプレート等の加熱装置を利用することができ、省設備コスト化を図ることができる。
【００５８】
このようなエネルギーで硬化する物質としてはアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ポリイミド系樹脂等が利用できる。特に、アクリル系樹脂は、市販品の様々な前駆体や感光剤（光重合開始剤）を利用することで、光の照射により短時間で硬化し、優れた光学特性を有するインク充填層を形成することが可能であるため好適である。
【００５９】
光硬化型のアクリル系樹脂の基本組成の具体例としては、プレポリマーまたはオリゴマー、モノマー、光重合開始剤があげられる。
【００６０】
プレポリマーまたはオリゴマーとしては、例えば、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレート類、ポリエステルアクリレート類、ポリエーテルアクリレート類、スピロアセタール系アクリレート類等のアクリレート類、エポキシメタクリレート類、ウレタンメタクリレート類、ポリエステルメタクリレート類、ポリエーテルメタクリレート類等のメタクリレート類等が利用できる。
【００６１】
モノマーとしては、例えば、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン、カルビトールアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、１，３−ブタンジオールアクリレート等の単官能性モノマー、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート等の二官能性モノマー、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能性モノマーが利用できる。
【００６２】
光重合開始剤としては、例えば、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン等のアセトフェノン類、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、ｐ−イソプロピル−α−ヒドロキシイソブチルフェノン等のブチルフェノン類、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、α，α−ジクロル−４−フェノキシアセトフェノン等のハロゲン化アセトフェノン類、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ−テトラエチル−４，４−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、ベンジル、ベンジルジメチルケタール等のベンジル類、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル等のベンゾイン類、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム等のオキシム類、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン等のキサントン類、ベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル等のベンゾインエーテル類、ミヒラーケトン、ベンジルメチルケタール等のラジカル発生化合物が利用できる。
【００６３】
なお、必要に応じて、酸素による硬化阻害を防止する目的でアミン類等の化合物を添加したり、塗布を容易にする目的で溶剤成分を添加してもよい。溶剤成分としては、特に限定されるものではなく、種々の有機溶剤、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メトキシメチルプロピオネート、エトキシエチルプロピオネート、エチルラクテート、エチルピルビネート、メチルアミルケトン等が利用可能である。
【００６４】
このようなエネルギー硬化性を有する樹脂を介して、図２（Ｂ）に示すように、原盤１０と透明電極膜２２を貼り合わせる。そして、インク充填層３０を形成するために用いた樹脂に応じた硬化処理を施す。例えば、光硬化型の樹脂を用いた場合であれば、所定条件で光を照射することにより固化させると、原盤１０上の凹凸パターン１９に対応した凹凸パターンを有するインク充填層３０が形成される。
【００６５】
なお、光硬化型の樹脂を用いてインク充填層３０を形成するときには、原盤１０及び基台２０のうち少なくとも一方が、光透過性を有することが必要となり、光が透過する側からインク充填層３０を形成する物質に光を照射することとなる。
【００６６】
また、可塑性を有する物質を利用する場合には、インク充填層３０を形成する物質として、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリメチルメタクリレート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の熱可塑性を有する樹脂を利用できる。このような物質を軟化点温度以上に加温することにより可塑化させて液状とし、図２（Ｂ）に示すように、この液状化した樹脂を介して原盤１０と透明電極膜２２とを貼り合わせる。そして、可塑化させた樹脂を冷却することにより固化させると、原盤１０上の凹凸パターン１９に対応した凹凸パターンを有するインク充填層３０が形成される。
【００６７】
このようにして原盤１０と透明電極膜２２との間にインク充填層３０が形成されると、原盤１０をインク充填層３０から剥離して、インク充填用凹部３２を有するインク充填層３０が形成される。
【００６８】
次に、図３（Ａ）に示すように、インク充填層３０に形成されたインク充填用凹部３２に対向させて、インクジェット方式によりインクを吐出するヘッド４２を配置する。
【００６９】
ヘッド４２は、例えばインクジェットプリンタ用に実用化されたもので、圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ、あるいはエネルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェットタイプ等が使用可能であり、着色面積および着色パターンは任意に設定することが可能である。
【００７０】
例えば、このヘッド４２を、駆動周波数１４．４ｋＨｚ（１秒間に１４４００回の吐出）で、インク４４を吐出する吐出口を赤インクＲ、緑インクＧ、青インクＢ用に各色２０個ずつ配列し、一つのインク充填用凹部３２にインク４４を３滴ずつ吐出するとすれば、約９０万画素の１０型ＶＧＡ仕様のカラーフィルター用のインク充填用凹部３２にインク４４を充填するのに要する時間は、
９０万×３滴／（１４４００回×２０個×３色）＝約３秒
となる。ここで、ヘッド４２がインク充填用凹部３２間を移動する時間を考慮しても、２〜３分程度でインク４４を充填することができる。
【００７１】
なお、顔料分散法によれば、リソグラフィ法による一色毎の形成時間が最低でも３０分はかかるため、一枚のカラーフィルター基板においてＲ、Ｇ、Ｂ、３色で約９０分以上のの時間が最低でも必要となる。これと比較すると、本実施の形態では、インク４４の充填に２〜３分、その後の樹脂塗布から剥離までの工程で３〜５分程度の時間で形成可能であり、従来と比べて短時間でカラーフィルタが形成できる。
【００７２】
図３（Ａ）では、ヘッド４２によって、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色インク４４をインク充填用凹部３２に吐出して、着色パターン層４０を形成する様子を示してある。これらに用いるインク４４は、色材を含有するエネルギー付与による硬化可能な物質を含むものでもよい。
【００７３】
このような成分としては、各色の色材の色特性に影響を与えず、インク中で凝固等の問題を起こすものでなければ特に限定されるものではなく、例えば、光硬化あるいは熱硬化あるいは光及び熱の双方のいずれかにより硬化可能な成分を含有する樹脂があげられる。具体的には、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等が、市販品で様々な感光剤、硬化剤等を利用できるため、好適に用いられる。
【００７４】
そして、図３（Ｂ）に示すように、全てのインク充填用凹部３２にインク４４を充填する。インク４４に溶剤成分を含むものは、熱処理を行ってインク４４の溶剤を揮発させる。この熱処理の条件は、インク４４に含まれる溶剤成分の沸点等を考慮して決定される。インク４４に用いる溶剤成分としては、特に限定されるものではなく、水あるいは種々の有機溶剤が使用可能である。ただし、インク４４使用中に溶剤が揮発することにより、ヘッド４２のインク吐出口やインク流路でインク４４が固化して詰まらないようにするため、比較的高沸点の溶剤を使用することが好ましい。具体的には、溶剤除去の作業性にも鑑みて、溶剤の沸点の範囲は、８０〜２００℃であることが好ましい。この場合の熱処理条件は、５０〜２００℃で、ホットプレートを用いた場合は２〜１０分、ベイク炉を用いた場合は２０〜３０分程度行うことが好ましい。
【００７５】
また、着色パターン層４０は、溶剤を除去すると収縮するが、収縮後の厚みで必要なカラー濃度が確保できるだけのインク量を充填しておくことが必要である。
【００７６】
次に、図３（Ｃ）に示すように、着色パターン層４０が形成されたインク充填層３０の上に光透過性の樹脂層４２を形成する。
【００７７】
樹脂層４２を構成する物質としては、着色パターン層４０の色特性に影響を与えないものであれば特に限定されるものではなく、種々の樹脂を利用できる。特に、光硬化型のアクリル系樹脂は、市販品の様々な前駆体や感光剤（光重合開始剤）を利用することで、光の照射により短時間で硬化し、優れた光学特性を有する樹脂層を形成することが可能であるため好適である。光硬化型のアクリル系樹脂の基本組成の具体例としては、上記インク充填層３０の形成において説明したものと同様のものを利用することができるため、説明を省略する。
【００７８】
このようなエネルギー硬化性を有する樹脂を、着色パターン層４０の上に塗布して樹脂層４２を形成する。
【００７９】
さらに、図３（Ｃ）に示すように、樹脂層４２の上には、光透過性の補強板４４が載せられる。補強板４４を載せることでカラーフィルタの強度が増す。補強板４４は、製造しようとするカラーフィルタに応じて選ばれるもので、例えば、ガラス基板や、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルサルフォン、アモルファスポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート又はポリメチルメタクリレート等のプラスチック製の基板あるいはフィルムで構成される。
【００８０】
そして、補強板４４を載せてエネルギーを付与し、補強板４４に接着するように樹脂層４２を硬化させる。
【００８１】
特に、着色パターン層４０及び樹脂層４２の双方が同一のエネルギーにより硬化可能なように設定した場合には、着色パターン層４０を硬化させる前に、樹脂層４２を構成する樹脂を塗布し、双方同時にエネルギーを付与して同時に硬化させることで、強固に一体化させることが可能である。
【００８２】
こうして、図３（Ｃ）に示すように、基台２０上に、透明電極膜２２、インク充填層３０、着色パターン層４０、樹脂層４２及び補強板４４が一体化させる。
【００８３】
次に、図４（Ｂ）に示すように、透明電極膜２２、インク充填層３０、着色パターン層４０、樹脂層４２及び補強板４４を一体的に基台２０から剥離する。
【００８４】
なお、基台２０及び透明電極膜２２を構成する物質の組み合わせによっては、これらの間の密着力が高くなって、透明電極膜２２が基台２０から剥離しにくくなり、透明電極膜２２の欠落やクラックの発生等といった不良品発生率の増大、剥離に要する時間がかかることによる生産性の低下、さらには、基台２０の耐久性の低下等の問題が発生する場合がある。
【００８５】
そこで、図４（Ａ）に示すように、基台２０を通して、透明電極膜２２と基台２０との界面に放射線４６を照射する。こうすることで、透明電極膜２２と基台２０との密着力を低減又は消失させて、図４（Ｂ）に示すように、基台２０から透明電極膜２２を良好に剥離することができる。
【００８６】
詳しくは、基台２０と透明電極膜２２との界面において、原子間又は分子間の種々の結合力を低減又は消失させて、アブレーション等の現象を発生させて界面剥離に至らしめることができる。あるいは、放射線４６によって、透明電極膜２２に含有されていた成分が気化して放出されることで分離効果が発現して界面剥離に寄与する場合もある。
【００８７】
このように、放射線４６の照射によって界面剥離を生じさせるには、基台２０が放射線４６を透過する材質であり、かつ、透明電極膜２２が放射線４６のエネルギーを吸収する物質からなることが必要である。
【００８８】
ここで、基台２０の放射線４６の透過率は１０％以上、特に５０％以上であることが好ましい。照射された放射線４６が基台２０を透過するときの減衰を小さくし、小さなエネルギーでアブレーション等の現象を起こせるように、基台２０における放射線４６の透過率は高いことが好ましい。基台２０の例として、石英ガラスが挙げられる。石英ガラスは、短波長領域の光の透過率が高く、機械的強度や耐熱性においても優れている。
【００８９】
放射線４６として、例えばディープＵＶ光が挙げられる。その発生源として、例えばエキシマレーザは、短波長領域で高エネルギーを出力するものとして実用化されている。エキシマレーザによれば、極めて短時間で界面近傍においてのみアブレーションが引き起こされ、基台２０及び透明電極膜２２に温度衝撃をほとんど与えることがない。
【００９０】
そして、基台２０から剥離された透明電極膜２２の表面には、洗浄処理を施して、放射線４６により劣化した部分を除去することが好ましい。
【００９１】
以上のようにして、図４（Ｂ）に示すカラーフィルタ１を得ることができる。本実施形態によれば、透明電極膜２２を予め基台２０に形成しておくため、アニール処理によるインク充填層３０や着色パターン層４０へのダメージがない。また、インク充填層３０及び着色パターン層４０は、アニール処理時の高温にさらされることがないので、材料選択の自由度が増す。
【００９２】
（第２実施形態）
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、本発明の第２実施形態を説明する図である。本実施形態では、図５（Ａ）に示すように、基台２０と透明電極膜２２との間に、分離層５０が形成される。すなわち、基台２０上に、まず分離層５０が形成されてから、分離層５０上に透明電極膜２２が形成される。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００９３】
そして、図５（Ｂ）に示すように、基台２０を通して分離層５０に放射線４６を照射すると、基台２０と透明電極２２とが剥離しやすくなる。
【００９４】
分離層５０を構成する材料として、例えば、非晶質シリコン、酸化ケイ素、ケイ酸化合物、酸化チタン、チタン酸化合物、酸化ジルコニウム、ジルコン酸化物、酸化ランタン、ランタン酸化合物などの各種酸化物セラミックス、（強）誘電体あるいは半導体、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン等の窒化セラミックス、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド、ポリイミド等の有機高分子材料、Ａｌ、Ｌｉ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｇｄ、Ｓｍの中から選ばれた１種又は２種以上の合金等が利用できる。これらの中から、プロセス条件、基台２０及び透明電極膜２２の材質等に応じて適宜選択される。
【００９５】
分離層５０の形成方法は、特に限定されるものではなく、その組成や形成膜厚に応じて適宜選択される。具体的には例えば、ＣＶＤ、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の各種気相成長法、電気メッキ、無電解メッキ、ラングミュア・ブロジェット（ＬＢ）法、スピンコート法、ディッピング法、スプレーコート法、ロールコート法、バーコード法等が利用される。
【００９６】
分離層５０の厚さは、薄すぎると透明電極膜２２へのダメージが大きくなる一方、厚すぎると分離層５０の良好な剥離性を確保するために必要な放射線４６のエネルギー量を大きくしなければならない。そこで、分離層５０の厚さは、剥離目的や組成により異なるが、通常は、１ｎｍ〜２０μｍ程度が好ましく、１０ｎｍ〜２０μｍ程度がさらに好ましく、４０ｎｍ〜１μｍ程度とすることが最も好ましい。なお、分離層５０の膜厚は、できるだけ均一であることが好ましい。
【００９７】
このような分離層５０に対して、図５（Ｂ）に示すように放射線４６を照射すると、基台２０からの剥離が可能になる。剥離形態は、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示すように、３種類がある。
【００９８】
図６（Ａ）には、基台２０と分離層５０との界面における結合力が低減して、両者間の界面に剥離が生じた例が示されている。この場合には、分離層５０を透明電極膜２２から除去するために、洗浄処理を施すことが好ましい。
【００９９】
図６（Ｂ）には、透明電極膜２２と分離層５０との界面における結合力が低減して、両者間の界面に剥離が生じた例が示されている。この場合でも、分離層５０の一部が透明電極膜２２に付着していることがあるため、透明電極膜２２の表面に洗浄処理を施すことが好ましい。
【０１００】
図６（Ｃ）には、分離層５０の内部において、分子又は原子間の結合力が低減して剥離が生じた例が示されている。この場合においても、分離層５０の残骸を透明電極膜２２から除去するために洗浄処理を施すことが好ましい。
【０１０１】
なお、剥離形態は、上記３つの例に限られるものではなく、これらが部分的に組み合わされて剥離が生じる場合も有り得る。
【０１０２】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、図７（Ａ）〜図８（Ｃ）には、原盤の別の製造方法が示されている。
【０１０３】
すなわち、図７（Ａ）に示すように、基板１１２上にレジスト層１１４を形成し、図７（Ｂ）に示すように、マスク１１６をレジスト層１１４の上に配置し、マスク１１６を介してレジスト層１１４の所定領域のみを放射線１１８によって暴露する。マスク１１６は、図１（Ｂ）に示すマスク１６とはパターンが反転したものである。そして、現像処理を行って、図７（Ｃ）に示すように、放射線１１８の暴露領域１１７のレジスト層１１４のみが選択的に除去される。こうしてレジスト層１１４がパターン化されると、図８（Ａ）に示すように、レジスト層１１４がパターン化された面を導体化するため、金属膜１２２を形成する。金属膜１２２としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）を５００Å〜１０００Åの厚みで形成すればよい。金属膜１２２の形成方法としては、スパッタリング、ＣＶＤ、蒸着、無電解メッキ法等の方法を用いることが可能である。そして、この金属膜２２を陰極とし、チップ状あるいはボール状のＮｉを陽極として電気メッキ法によりさらにＮｉを電着させて、図８（Ｂ）に示すように、厚い金属層１２４を形成する。電気メッキ液の一例を以下に示す。
【０１０４】
スルファミン酸ニッケル：５５ｇ／ｌ
ホウ酸 ：３５ｇ／ｌ
塩化ニッケル ： ５ｇ／ｌ
レベリング剤 ：２０ｍｇ／ｌ
次いで、図８（Ｃ）に示すように、金属層１２４及び金属膜１２２を第１の原盤１１０から剥離し、必要があれば導体化層を除去して、これを第２の原盤１２０とする。この第２の原盤１２０が、図１（Ｅ）に示す原盤１０に相当する。
【０１０５】
これによれば、原盤１２０の製造に電気鋳造法が適用されるので、低コストで原盤１２０を製造することができる。
【０１０６】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｅ）は、第１実施形態における原盤を製造する工程を示す図である。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、第１実施形態においてインク充填層を形成する工程を示す図である。
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｃ）は、第１実施形態においてインク充填用凹部に着色パターン層を形成して補強板を載せる工程を示す図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、第１実施形態において基台からカラーフィルタを剥離する工程を示す図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、本発明の第２実施形態を示す図である。
【図６】図６（Ａ）〜図６（Ｃ）は、第２実施形態における剥離形態を示す図である。
【図７】図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、原盤の他の製造方法を示す図である。
【図８】図８（Ａ）〜図８（Ｃ）は、原盤の他の製造方法を示す図である。
【符号の説明】
１０ 原盤
１９ 凹凸パターン（凹凸）
２０ 基台
２２ 透明電極膜
３０ インク充填層
３２ インク充填用凹部
４０ 着色パターン層
４２ 樹脂層
４４ 補強板
４６ 放射線
５０ 分離層

Claims (10)

1. 基台上に透明電極膜を形成する第１工程と、
   前記透明電極膜上に所定配列の複数のインク充填用凹部を有する光透過性のインク充填層を形成する第２工程と、
   それぞれのインク充填用凹部に、予め設定された色のインクを充填して着色パターン層を形成する第３工程と、
   前記着色パターン層が形成されたインク充填層上に光透過性の樹脂層を形成する第４工程と、
   前記樹脂層の固化後に、前記透明電極膜、インク充填層、前記着色パターン層及び前記樹脂層を一体的に前記基台から剥離する第５工程と、
   を含み、
   前記第２工程は、前記インク充填用凹部の反転パターンとなる凹凸を有する原盤を製造する工程と、前記原盤を前記インク充填層を形成する材料を介して前記透明電極膜に密着させる工程と、前記インク充填層を形成する材料を固化して前記インク充填層を形成する工程と、前記インク充填層から前記原盤を剥離する工程と、を含むカラーフィルタの製造方法。
2. 請求項１記載のカラーフィルタの製造方法において、
   前記原盤の前記凹凸は、エッチングによって形成されるカラーフィルタの製造方法。
3. 請求項１記載のカラーフィルタの製造方法において、
   前記原盤の前記凹凸は、該凹凸に応じて形成されたレジストパターンを電気鋳造法により金属層に転写することによって形成されるカラーフィルタの製造方法。
4. 基台上に透明電極膜を形成する第１工程と、
   前記透明電極膜上に所定配列の複数のインク充填用凹部を有する光透過性のインク充填層を形成する第２工程と、
   それぞれのインク充填用凹部に、予め設定された色のインクを充填して着色パターン層を形成する第３工程と、
   前記着色パターン層が形成されたインク充填層上に光透過性の樹脂層を形成する第４工程と、
   前記樹脂層の固化後に、前記透明電極膜、インク充填層、前記着色パターン層及び前記樹脂層を一体的に前記基台から剥離する第５工程と、
   を含み、
   前記第４工程の前に、前記インク充填用凹部に充填された前記インクを熱処理し、溶剤成分を揮発させる工程を含むカラーフィルタの製造方法。
5. 基台上に透明電極膜を形成する第１工程と、
   前記透明電極膜上に所定配列の複数のインク充填用凹部を有する光透過性のインク充填層を形成する第２工程と、
   それぞれのインク充填用凹部に、予め設定された色のインクを充填して着色パターン層を形成する第３工程と、
   前記着色パターン層が形成されたインク充填層上に光透過性の樹脂層を形成する第４工程と、
   前記樹脂層の固化後に、前記透明電極膜、インク充填層、前記着色パターン層及び前記樹脂層を一体的に前記基台から剥離する第５工程と、
   を含み、
   前記基台は、放射線透過性を有し、
   前記第５工程で、前記基台を通して前記透明電極膜に前記放射線を照射して、該透明電極膜と前記基台との界面における結合力を低減させるカラーフィルタの製造方法。
6. 基台上に透明電極膜を形成する第１工程と、
   前記透明電極膜上に所定配列の複数のインク充填用凹部を有する光透過性のインク充填層を形成する第２工程と、
   それぞれのインク充填用凹部に、予め設定された色のインクを充填して着色パターン層 を形成する第３工程と、
   前記着色パターン層が形成されたインク充填層上に光透過性の樹脂層を形成する第４工程と、
   前記樹脂層の固化後に、前記透明電極膜、インク充填層、前記着色パターン層及び前記樹脂層を一体的に前記基台から剥離する第５工程と、
   を含み、
   前記第１工程で、前記基台には予め分離層が形成され、該分離層の上に前記透明電極膜が形成され、
   前記基台は、放射線透過性を有し、
   前記第５工程で、前記基台を通して前記分離層に前記放射線を照射して、前記基台と前記分離層との界面における結合力を低減させるカラーフィルタの製造方法。
7. 基台上に透明電極膜を形成する第１工程と、
   前記透明電極膜上に所定配列の複数のインク充填用凹部を有する光透過性のインク充填層を形成する第２工程と、
   それぞれのインク充填用凹部に、予め設定された色のインクを充填して着色パターン層を形成する第３工程と、
   前記着色パターン層が形成されたインク充填層上に光透過性の樹脂層を形成する第４工程と、
   前記樹脂層の固化後に、前記透明電極膜、インク充填層、前記着色パターン層及び前記樹脂層を一体的に前記基台から剥離する第５工程と、
   を含み、
   前記第１工程で、前記基台には予め分離層が形成され、該分離層の上に前記透明電極膜が形成され、
   前記基台は、放射線透過性を有し、
   前記第５工程で、前記基台を通して前記分離層に前記放射線を照射して、前記透明電極膜と前記分離層との界面における結合力を低減させるカラーフィルタの製造方法。
8. 基台上に透明電極膜を形成する第１工程と、
   前記透明電極膜上に所定配列の複数のインク充填用凹部を有する光透過性のインク充填層を形成する第２工程と、
   それぞれのインク充填用凹部に、予め設定された色のインクを充填して着色パターン層を形成する第３工程と、
   前記着色パターン層が形成されたインク充填層上に光透過性の樹脂層を形成する第４工程と、
   前記樹脂層の固化後に、前記透明電極膜、インク充填層、前記着色パターン層及び前記樹脂層を一体的に前記基台から剥離する第５工程と、
   を含み、
   前記第１工程で、前記基台には予め分離層が形成され、該分離層の上に前記透明電極膜が形成され、
   前記基台は、放射線透過性を有し、
   前記第５工程で、前記基台を通して前記分離層に前記放射線を照射して、前記分離層の内部における結合力を低減させるカラーフィルタの製造方法。
9. 請求項５記載のカラーフィルタの製造方法において、
   前記第５工程後に、前記透明電極膜の表面を洗浄処理する工程を含むカラーフィルタの製造方法。
10. 請求項６から請求項８のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法において、
    前記第５工程後に、前記透明電極膜の表面に付着した前記分離層を除去する工程を含むカラーフィルタの製造方法。

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