JPH01201605A - カラーフィルターの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラー液晶表示体の構成要素であり、かつ液
晶に電圧を加える画素領域以外の領域の光を遮りコント
ラストを向上するための遮光枠を有するカラーフィルタ
ーの構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、カラー液晶表示体のカラーフィルターの遮光枠は
、金ｇ４層もしくは着色層の重ね合わせによって形成し
ている。このうち着色層の重ね合わせは、製造が容易で
ある一方、遮光性が十分でないという問題点を存する。

また金属層の場合には遮光性に優れる一方、製造コスト
が上昇するという問題点を育する。

そこで、遮光性を重視する場合には金属層の遮光枠を用
いることになる。この金属層の形成方法としてはメッキ
やスパッタ、真空蒸着等の真空成膜があるが、ｆｆｉ産
性やコスト面から見てニッケルの無電解メッキが最も望
ましい。

また、カラーフィルターの製造方法は、現在のところフ
ォトリソグラフィーと染色による方式、電着方式、印刷
方式の３つが一般的であり、その中でも高彩度、高解像
度といった特徴からフォトリソグラフィーと染色による
方式が広（実施されている。

フォトリソグラフィーと染色による方法は、染色性と光
硬化性を併せ持つ樹脂を基板上に塗膜して乾燥し、露光
アスクを用いて所定の領域に紫外線を照射したのち、こ
れを現像液に浸漬して非架橋部を溶解してパターンを形
成し、さらに加熱によってこれを硬化させる。このよう
にして形成したパターンを染色液中に浸漬して着色し、
さらに防染を行なう。赤、緑、青の三色から成るカラー
フィルターを形成するには、以上の一連の工程を三すイ
クル繰り返す。

ところで防染を行なう方法には、染料分子を通さない透
明膜で着色層を覆う方法とタンニン酸と酒石酸アンチモ
リラムカリウム水溶液に浸漬して防染処理を行なう方法
があるが、製造コスト面からは後者が有利である。

以上をまとめると、遮光枠の十分な遮光性と高彩度、高
解像度を育し、かつ製造コストの上昇をおさえるには、
無電解メッキによるニッケルから成る遮光枠とタンニン
酸と酒石酸アンチモリラムカリウムによる防染処理を用
いたフォトリングラフイーと染色方式による着色層の組
み合わせが望ましい。

〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、この場合、タンニン酸と酒石酸アンチモリラム
カリウム水溶液は強酸性とする必要があるため、これに
ニッケル遮光枠の形成されたガラス基板を浸漬した場合
、ニッケルが酸によって腐食され遮光枠が不均一に変色
したり、？す殖したりするという問題点を有する。そこ
で本発明の目的は、強酸に浸漬してもニッケル遮光枠が
腐食されないカラーフィルターの構造を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のカラーフィルターは、遮光枠が酸によって腐食
される金属層から成るカラーフィルターにおいて、前記
金属層上に耐酸性物質が積層されている°ことを特徴と
する。

〔実施例〕

本発明によるカラーフィルターの製造方法を以下に述べ
る。

まず、ガラス基板上譬無電解メッキにより１００人〜１
ｏｏｏｏ人の厚みのニッケル層を形成する。

次にニッケル層の形成されたガラス基板上に耐酸性物質
として／ボラック樹脂にナフトキノンジアジドを添加し
たポジ型レジストを塗膜し、乾燥し、露光、現像を行な
い所定のパターンを形成する。耐酸性物質の種類は特に
制限されず、ポリインプレン環化物などの環化ゴムにビ
スアジド化合物を添加したネガ型レジストやポリイミド
などを用いることができる。ポジ型レジストをパターン
形成したガラス基板は、ポジ型レジストの密着を強化さ
せるために１００〜１５０°Ｃの熱を加えてこれを焼成
し、硝酸、リン＠、硫酸、酢酸から成る、混酸に浸漬し
、耐酸性レジストに覆われていない領域のニッケルを溶
解して、ニッケル層のパターン形成を行なう。

耐酸性レジストの膜厚としては０．１〜５μｍが適当で
あり、これより薄いと耐酸性が十分得られず、これより
厚いと解像度が低下するといった問題が生ずる。これに
よって第１図（ａｌに示す、ニッケル層から成る遮光枠
がポジ型レジストで覆われた構造が形成される。

次にこの上にフォトリソグラフィーと染色によってカラ
ーフィルター層を形成する方法を説明する。カラーフィ
ルター層の材料としてパターン形成を行なうための光硬
化性と染色性が必要である。その２つの性質を併せ持つ
物質としてゼラチン、ガゼイ／、グリユーなどの天然物
や、カチオン性基を含存する重合性単量体に由来する構
成単位を育する重合体から成る合成物があげられる。

合成物としでは、ＪＤＳシリーズ（日本合成ゴム社製）
、ＲＷＩＯＩ（積層ファインケミカル社製）、Ｒ１０２
、Ｒ６３３（以上日本化薬社製）が実用化されている。

上記のいずれかのカラーフィルター層の材料をニッケル
層から成る遮光枠を耐酸性レジスト″ｒ″覆ったガラス
基板上に塗布し、乾燥させる。また、カラーフィルター
の材料とガラス基板もしくは耐酸性レジストの密着が悪
い場合には、カラーフィルター材料塗布前に中間層を形
成する場合もある。堂布膜を乾燥した後、露光アスクを
介してこれに紫外線を照射し、所定の領域のみ架橋させ
て、現像によって未架橋部を溶解しカラーフィルター材
料をパターン形成する。そして、さらに加熱を行ない、
下層との密着を強化する。このようなフォトリソグラフ
ィーによってカラーフィルター材料層を形成したガラス
基板を染色液に浸漬して、着色する。染色液は、０゜１
〜１０ｗｔ％の染料を含む水溶液を１０〜１００＠Ｃに
保ったもので、場合によっては酸が添加される。このよ
うにして着色を行なった後、タン二／酸の酸性水溶液と
酒石酸アンチモリラムカリウムの酸性水溶液に順次浸漬
および水洗することによって固着処理を行なう。それぞ
れの水溶液は必要に応じて加温されている。

第１図（ｂｌに示すような赤、緑、青の三色から成るカ
ラーフィルターを製造する場合には、以上述べたカラー
フィルター材料の塗膜から固着処理に至る一連の上程を
それぞれの色に応じた染色液を使って三回繰り返すこと
により製造することができる。

その工程の中で、固Ｃ処理においてカラーフィルター材
料中へ酸性水溶液が浸透するが、ニッケル遮光枠表面は
、ポジ型レジストで覆われているため、酸によって腐食
することがない。また、本発明の構造では端面の腐食を
防ぐことはできないが、この領域は微少なので問題とな
らない。

〔比較例〕

実施例におけるニッケル遮光枠パターン形成時に用いた
ポジ型レジストを剥離したのち、カラーフィルター層を
形成する。この場合ニッケル遮光枠がカラーフィルター
材料を通して浸透した酢によって腐食し、遮光枠が不均
一に変色したり剥離したりするという問題が発生した。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、無電解メッキによる
ニッケルから成る遮光枠が耐酸性レジストで覆われてい
るので、カラーフィルター層形成時の酸性水溶液浸漬に
おいて腐食され遮光枠が不均一に変色したり、？Ｉ＋　
離したりすることがないため、カラーフィルター層形成
時の防染処理をコスト上昇の少ない固着処理によって行
なうことができ、遮光枠に材料費が安く、成膜の容易な
無電解メッキによるニッケルを用いることができ、これ
によって遮光枠の十分な遮光性と高彩度、高解像度を有
するカラーフィルターを製造コストの上昇を最小限にお
さえて製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるカラーフィルターの製造工程を
示す断面図。 第２図は、比較例に示す従来のカラーフィルターの断面
図。 ｌ・・・ガラス基板 ２・・・ニッケル遮光枠 ３・・・耐酸性レジスト ４Ｒ・・・赤色に染色されたカラーフィルターの材料 ４Ｇ・・・緑色に染色されたカラーフィルターの１材料 ４Ｂ・・・青色に染色されたカラーフィルターの材料 以　　上 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）遮光枠が酸によって腐食される金属層から成るカ
   ラーフィルターにおいて、前記金属層上に耐酸性物質が
   積層されていることを特徴とするカラーフィルター。
2. （２）前記金属層が、無電解メッキによって形成された
   ニッケル層であることを特徴とする第一項記載のカラー
   フィルター。