JPH06273618A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 十分な光学濃度を有する遮光層を備えたカラ
ーフィルタを高精度かつ効率よく得ることのできるカラ
ーフィルタの製造方法を提供する。 【構成】 基板上に導電層を介して感光性樹脂組成物層
を形成し、この感光性樹脂組成物層を所定のパターンを
有するフォトマスクを介して露光・現像して導電層の所
定領域を露出し、この導電層の露出された表面の一部に
非導電性樹脂組成物層を形成して、非導電性樹脂組成物
層が設けられていない導電層の露出表面にのみ電着によ
り所望の着色層を形成し、その後、非導電性樹脂組成物
層のみを除去し、これを繰り返すことにより所定の色数
からなる着色層を形成し、さらに、感光性樹脂組成物層
および着色層が共に形成されていない導電層表面に電着
により着色層を形成した後に、感光性樹脂組成物層のみ
を除去して導電層を露出させ、この導電層上に所定のパ
ターンで非導電層を形成し、導電層露出面に遮光性着色
層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルタの製造方
法に係り、特に液晶ディスプレイ等に用いられるカラー
フィルタの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に
おいては、近年のカラー化の要請に対応するために、ア
クティブマトリックス方式および単純マトリックス方式
のいずれの方式においてもカラーフィルタが用いられて
いる。例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたア
クティブマトリックス方式の液晶ディスプレイでは、カ
ラーフィルタは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色
が用いられ、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの画素に対応する電
極をＯＮ、ＯＦＦさせることで液晶がシャッタとして作
動し、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの画素を光が透過してカラ
ー表示が行われる。そして、色混合は２色以上の画素に
対応する液晶シャッタを開いて混色し別の色に見せる加
色混合の原理により網膜上で視覚的に行われる。

【０００３】上記のカラーフィルタは、その形成方法に
より次のようなものがあり、要求されている特性として
は、パターン解像性、分光性、耐熱性、耐候性、耐薬品
性、低製造コスト、その他、欠陥がないこと、作業性の
高いこと等が挙げられる。 （Ａ）染色法カラーフィルタ 染色法によりカラーフィルタを形成するには、ゼラチ
ン、カゼイン、ポリビニルアルコール等の親水性樹脂に
重クロム酸塩等の感光剤を添加した塗工液を、スピンコ
ート法等により透明ガラス基板表面に０．４〜２μｍ程
度の膜厚に塗布後、所定形状のマスクを介して露光・現
像して被染色層を形成し、この被染色層を酸性染料また
は反応性染料で染色して第１色目の着色層を形成する。
次に、第１色目の着色層上に二度染め防止のためのアク
リル、ウレタン、エポキシ等の防染層を形成してから第
２色目以降の着色層を同様の工程で形成し、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各着色層を備えたカラーフィルタを形成することがで
きる。 （Ｂ）分散法カラーフィルタ 分散法によりカラーフィルタを形成するには、透明感光
性樹脂に着色剤として染料、有機顔料、無機顔料等を分
散した感光液を、透明基板上に塗布して感光性樹脂層を
形成する。次に、この感光性樹脂層を所定形状のマスク
を介して露光・現像して第１色目の着色層を形成し、同
様にして第２色目以降の着色層を形成してＲ，Ｇ，Ｂの
各着色層を備えたカラーフィルタを形成することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の染色法
では、色変えの度にフォトリソグラフィ工程の処理を行
う必要があり、さらに二度染め防止用の防染層を形成す
る必要があるため、工程が煩雑となり、製造コスト面で
問題があった。また、着色剤として染料を用いているた
め耐熱性、耐候性、耐薬品性等が劣るという問題もあっ
た。

【０００５】また、分散法では、耐熱性、耐候性、耐薬
品性等に優れた微細パターンを備えるカラーフィルタの
製造が可能であるが、染色法と同様に色変えの度にフォ
トリソグラフィ工程の処理を行う必要があり、工程が煩
雑となり製造コスト面で問題があった。

【０００６】このような問題を解決する方法として、電
着によるカラーフィルタの製造方法が開発されている。
電着法では、例えば、基板上に形成された透明導電膜を
パターニングして透明電極を形成し、パターン化された
透明電極のうち同色の着色層を形成する箇所にのみ選択
的に電圧を印加し、着色電着浴中で電着を行って第１色
目の着色層が形成される。次に、別の色の着色層を形成
する箇所にのみ選択的に電圧を印加し、同様にして第２
色目以降の着色層を形成してＲ，Ｇ，Ｂの各着色層を備
えたカラーフィルタを形成することができる。

【０００７】電着法により形成されたカラーフィルタ
は、画素の平滑性に優れ、非画像線部でのレジストの残
渣が少ないという利点があるが、電着用の透明電極の形
成に高精度のパターニングを必要とするため、工程が煩
雑で製造コストが高くなるという問題があった。また、
形成された電着用の透明電極は微細なパターンであるた
め断線等の欠陥が発生し易く、この欠陥はそのままカラ
ーフィルタの欠陥につながり、修正も困難であった。

【０００８】さらに、各着色層のパターンが基本的に連
続したラインとなるため、パターン設計の自由度が少な
いという問題もあった。また、カラーフィルタに遮光層
（ブラックマトリックス）を形成する場合、通常、着色
層の形成前に金属クロム等で遮光層を形成するが、電着
法においては、同じように着色層形成前に遮光層を形成
すると、着色層形成時に透明電極上に導電性材料からな
る遮光層が存在することになり、遮光層上にも着色層が
形成されてしまうという問題があった。この問題は、黒
色顔料を分散させた材料を用いて遮光層を形成する場合
であっても、黒色顔料としてカーボンブラック等の導電
性材料を使用したときに、同様に生じる問題である。

【０００９】更に、Ｒ，Ｇ，Ｂからなる着色層を形成し
た後に、黒色顔料を分散させたフォトレジストを塗布し
露光・現像して遮光層を形成する方法が提案されている
が、遮光性材料に光反応を利用することに相反関係があ
り、結果としてカラーフィルタとして十分な光学濃度を
得ることが困難であった。

【００１０】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、十分な光学濃度を有する遮光層を備え
たカラーフィルタを高精度かつ効率よく得ることのでき
るカラーフィルタの製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は基板上に導電層を形成し、該導電層
上に感光性樹脂組成物層を形成し、所定のパターンを有
するフォトマスクを介して前記感光性樹脂組成物層を露
光した後、現像により前記導電層の表面の所定領域を露
出する第１の工程と、露出した前記導電層の表面の一部
に非導電性樹脂組成物層をスクリーン印刷により形成
し、前記非導電性樹脂組成物層が形成されずに露出した
状態にある前記導電層上に電着により着色層を形成した
後、前記非導電性樹脂組成物層のみを除去すること、を
繰り返すことにより所定の色数からなる着色層を形成す
る第２の工程と、前記第２の工程終了時に露出している
導電層に電着により着色層を形成する第３の工程と、前
記感光性樹脂組成物層のみを除去して露出した導電層上
に所定のパターンで非導電層を形成し、露出している導
電層上に遮光性着色層を形成する第４の工程と、を有す
るような構成とした。

【００１２】

【作用】基板上に導電層を介して形成された感光性樹脂
組成物層は、所定のパターンを有するフォトマスクを介
して露光・現像され、上記導電層の所定領域が露出さ
れ、この導電層の露出された表面は、一部に非導電性樹
脂組成物層が形成され、非導電性樹脂組成物層が設けら
れていない導電層の露出表面に電着により所望の着色層
が形成され、その後、非導電性樹脂組成物層のみが除去
され、これを繰り返すことにより所定の色数からなる着
色層が形成され、さらに、感光性樹脂組成物層および着
色層が共に形成されていない導電層表面に電着により着
色層が形成された後に、感光性樹脂組成物層のみが除去
され露出された導電層に所定のパターンで非導電層が形
成され、導電層露出面に遮光性着色層が形成される。こ
れにより、従来法に比べて高精度の微細パターンが形成
され、十分な光学濃度の遮光層を備えたカラーフィルタ
を簡便かつ効率的に製造することが可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明により製造されたカラーフ
ィルタを用いたアクティブマトリックス方式による液晶
ディスプレイ（ＬＣＤ）の一例を示す斜視図であり、図
２は同じく概略断面図である。図１および図２におい
て、ＬＣＤ１はカラーフィルタ１０と透明ガラス基板２
０とをシール部材３０を介して対向させ、その間に捩れ
ネマティック（ＴＮ）液晶からなる厚さ約５〜１０μｍ
程度の液晶層４０を形成し、さらにカラーフィルタ１０
と透明ガラス基板２０の外側に偏光板５０，５１が配設
され構成されている。

【００１４】図３はカラーフィルタ１０の拡大部分断面
図であり、カラーフィルタ１０は透明基板１２と、この
透明基板１２上に形成された透明導電層１３、着色層１
４と、着色層１４を覆うように設けられた保護層１８と
透明共通電極１９とを備えている。このカラーフィルタ
１０は、透明共通電極１９が液晶層４０側に位置するよ
うに配設されている。そして、着色層１４は赤色着色層
１４Ｒ、緑色着色層１４Ｇ、青色着色層１４Ｂおよび遮
光性着色層（ブラックマトリックス）１４ＢＭからな
り、各着色層１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂの配列は図１に示
されるようにモザイク配列となっている。尚、着色層の
配列パターンはこれに限定されるものではなく、三角配
列、ストライプ配列等としてもよい。

【００１５】また、透明ガラス基板２０上には表示電極
２２が各着色層１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂに対応するよう
に設けられ、各表示電極２２は薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）２４を有している。また、各表示電極２２間にはブ
ラックマトリックス１４ＢＭに対応するように走査線
（ゲート電極母線）２６ａとデータ線２６ｂが配設され
ている。

【００１６】このようなＬＣＤ１では、着色層１４を構
成する各着色層１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂが画素をなし、
偏光板５１側から照明光を照射した状態で各画素に対応
する表示電極をＯＮ、ＯＦＦさせることで液晶層４０が
シャッタとして作動し、各着色層１４Ｒ，１４Ｇ，１４
Ｂのそれぞれの画素を照射光が透過してカラー表示が行
われる。

【００１７】カラーフィルタ１０の透明基板１２として
は、石英ガラス、パイレックスガラス、合成石英板等の
可撓性のないリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、
光学用樹脂板等の可撓性を有するフレキシブル材を用い
ることができる。この中で特にコーニング社製７０５９
ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり、寸法安定性お
よび高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス
中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるた
め、アクティブマトリックス方式によるＬＣＤ用のカラ
ーフィルタに適している。

【００１８】次に、本発明によるカラーフィルタの製造
例を図４乃至図６を参照して説明する。まず、透明基板
１２上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の透明導電性
物質をスパッタリング法等により成膜して、厚さ２００
〜２０００Å程度の透明導電層１３を形成する。そし
て、この透明導電層１３上に感光性樹脂組成物をスピン
コート法等により塗布して感光性樹脂組成物層１５を形
成する（図４（Ａ））。ここで用いる感光性樹脂組成物
は、例えば酸可溶性（酸現像性）・非導電性樹脂組成物
を用いることができ、ネガ型レジストとして光重合開始
剤を含有させた日本石油（株）製のＬＤＮ−２７をプロ
ピレングリコールモノメチルエーテルで１：１（重量
比）に希釈したもの等を用いることができる。その他の
感光性樹脂組成物としては、アクリロイル基、メタクリ
ロイル基、シンナモイル基等の感光性基を有するアクリ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリブタジエン
樹脂等にアミノ基、アンモニウム基、スルホニウム基等
を導入した樹脂の単独または混合物が挙げられ、必要に
応じてヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、トリメ
チロールブロパントリアクリレート、ペンタエリスリト
ールトリアクリレート、ネオペンチルグリコールアクリ
レート等のアクリル系モノマーを混合し粘度、塗膜性状
等を調整しても良い。

【００１９】また光開始剤は市販試薬として広く考えら
れ、ペンゾイン系、ペンゾインエーテル系、アントラキ
ノン系、ベンゾフェノン系、チオキサンソン系等を用い
ることができる。

【００２０】また希釈溶剤としてはエチレングリコール
モノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエー
テル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグ
リコールエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン等
のケトン類、イソプロピルアルコール、エタノール等の
アルコール類等を単独または混合溶剤として使用するこ
とができる。

【００２１】次に、ブラックマトリックス用のパターン
を有するフォトマスク３０を介して上記の感光性樹脂組
成物層１５を露光し、露光部分１５ＢＭを硬化させる
（図４（Ｂ））。その後、現像し未露光部分を除去して
ブラックマトリックス用のポジパターンを有する感光性
樹脂組成物層（第１レジスト層）１６を形成する（図４
（Ｃ））。一方、ポジパターンが形成されずに透明導電
層１３がＲ，Ｇ，Ｂの着色画素形状に露出している部分
１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂには、後述する工程で着色層１
４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂが形成される。

【００２２】上述のような第１レジスト層１６の厚さは
０．５〜２μｍ程度が好ましい。ここまでが、本発明の
カラーフィルタ製造方法の第１工程である。次に、Ｒ，
Ｇ，Ｂの着色画素形状に露出している透明導電層１３の
露出面１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂのうち、例えば着色層１
４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂをこの順序で形成する場合、最初
に着色層（この場合、着色層１４Ｒ）が形成される画素
部分１３Ｒを除く他の画素部分１３Ｇ，１３Ｂ上に非導
電性樹脂組成物をスクリーン印刷法で選択的に印刷し、
乾燥して溶剤を除去することにより非導電性樹脂組成物
層（第２レジスト層）１７Ｒを形成する（図４
（Ｄ））。非導電性樹脂組成物としては、上記の感光性
樹脂組成物のうち光重合開始剤を含有しないもの等を使
用することができ、例えば上記のネガ型レジストとして
の日本石油（株）製のＬＤＮ−２７をプロピレングリコ
ールモノメチルエーテルで１：１（重量比）に希釈した
もの等を用いることができる。また、その他の非導電性
樹脂組成物としては、アクリロイル基、メタクリロイル
基、シンナモイル基等の感光性基を有するアクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂
等にアミノ基、アンモニウム基、スルホニウム基等を導
入した樹脂の単独または混合物が挙げられ、必要に応じ
てヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、トリメチロ
ールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトール
トリアクリレート、ネオペンチルグリコールアクリレー
ト等のアクリル系モノマーを混合し粘度、塗膜性状等を
調整しても良い。

【００２３】また希釈溶剤としてはエチレングリコール
モノプチルエーテル、エチレングリコールジメチルエー
テル、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグ
リコールエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン等
のケトン類、イソプロピルアルコール、エタノール等の
アルコール類等を単独または混合溶剤として使用するこ
とができる。

【００２４】そして、赤色顔料を分散させた電着浴中に
上記の基板１２を浸漬し、画素部分１３Ｒにのみ赤色電
着材を析出させ、十分に水洗した後に乾燥してピンホー
ルのない着色層１４Ｒが形成される（図４（Ｅ））。こ
のように着色層１４Ｒが形成された画素部分１３Ｒ上に
は、着色層１４Ｒの絶縁作用により、以降の電着工程に
おいて他の電着材が析出することはない。その後、第２
レジスト剥離液中に基板を浸漬し、第２レジスト層１７
Ｒを溶解除去して透明導電層１３の画素部分１３Ｇ，１
３Ｂを露出させる（図４（Ｆ））。この際、ブラックマ
トリックス用のポジパターンを形成している第１レジス
ト層１６は、光硬化されているため第２レジスト剥離液
によって溶解されることはない。尚、第２レジスト剥離
液は、例えば非導電性樹脂組成物として日本石油（株）
製のＬＤＮ−２７をプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルで１：１（重量比）に希釈したものを用いている
場合、０．２５wt％乳酸水溶液等を使用することができ
る。

【００２５】次に、Ｇ，Ｂの着色画素形状に露出してい
る透明導電層１３の露出面１３Ｇ，１３Ｂのうち、着色
層１４Ｇが形成される画素部分１３Ｇを除く他の画素部
分１３Ｂ上に、上記と同様に非導電性樹脂組成物層（第
２レジスト層）１７Ｇを形成する（図５（Ａ））。そし
て、緑色顔料を分散させた電着浴中に上記の基板１２を
浸漬し、画素部分１３Ｇにのみ緑色電着材を析出させ、
十分に水洗した後に乾燥してピンホールのない着色層１
４Ｇを形成する（図５（Ｂ））。その後、第２レジスト
剥離液中に基板を浸漬し、第２レジスト層１７Ｇを溶解
除去して透明導電層１３の画素部分１３Ｂを露出させる
（図５（Ｃ））。ここまでが、本発明のカラーフィルタ
製造方法の第２工程である。

【００２６】次に、上記の第２工程が終了した基板１２
を青色顔料を分散させた電着浴中に浸漬し、第２工程終
了時に露出している透明導電層１３の画素部分１３Ｂに
のみ青色電着材を析出させ、十分に水洗した後に乾燥し
てピンホールのない着色層１４Ｂを形成する（図５
（Ｄ））。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの着色画素形状に露
出している透明導電層１３の露出面１３Ｒ，１３Ｇ，１
３Ｂには、それぞれ着色層１４Ｒ，１４Ｇ，１４Ｂが形
成される。ここまでが、本発明のカラーフィルタ製造方
法の第３工程である。

【００２７】次に、第４工程として、まず第１レジスト
剥離液中に基板を浸漬し、ブラックマトリックス用のポ
ジパターンを形成している第１レジスト層１６を除去し
て透明導電層１３を露出させる（図５（Ｅ））。第１レ
ジスト剥離液は、例えば感光性樹脂組成物として光重合
開始剤を含有する日本石油（株）製のＬＤＮ−２７をプ
ロピレングリコールモノメチルエーテルで１：１（重量
比）に希釈したものを用いている場合、２０wt％乳酸水
溶液等を使用することができる。

【００２８】次に、露出された透明導電層１３上に感光
性樹脂組成物をスピンコート法等により塗布して感光性
樹脂組成物層１５′を形成する（図６（Ａ））。ここで
用いる感光性樹脂組成物は、感光性樹脂組成物層１５の
形成に用いることのできる感光性樹脂組成物の中から選
定することができる。次に、透明基板１２の外側周縁か
ら内側の所定領域のみ光を透過する外枠形成用パターン
を有するフォトマスク３１を介して上記の感光性樹脂組
成物層１５′を露光し、露光部分を硬化させる（図６
（Ｂ））。その後、現像し未露光部分を除去してブラッ
クマトリックスの外枠形成用のポジパターンを有する感
光性樹脂組成物層（第３レジスト層）１６′を形成する
（図６（Ｃ））。そして、黒色顔料を分散させた電着浴
中に上記の基板１２を浸漬し、露出している透明導電層
１３上に黒色電着材を析出させ、十分に水洗した後に乾
燥してピンホールのない遮光性着色層（ブラックマトリ
ックス）１４ＢＭが形成される（図６（Ｄ））。最後に
第３レジスト剥離液中に基板を浸漬し、第３レジスト層
１６′を除去して透明基板１２の外側周縁の透明導電層
１３を露出させる（図６（Ｅ））。第３レジスト剥離液
は上記の第１レジスト剥離液と同じものを使用すること
ができる。

【００２９】上記の実施例の第４工程では、感光性樹脂
組成物を塗布し所定のパターンを有するフォトマスクを
介して露光した後、現像することにより第３レジスト層
１６′を形成しているが、所定のパターンで非導電性樹
脂組成物をスクリーン印刷することにより形成すること
もできる。すなわち、第１レジスト層１６を除去して透
明導電層１３を露出（図５（Ｅ））させた後、露出され
た透明導電層１３のうち透明基板１２の外側周縁から内
側の所定領域にのみ非導電性樹脂組成物をスクリーン印
刷法で選択的に印刷し、乾燥して溶剤を除去することに
より非導電性樹脂組成物層（第３レジスト層）１７′を
形成する（図７（Ａ））。ここで用いる非導電性樹脂組
成物は、上述の非導電性樹脂組成物の中から選定するこ
とができる。そして、黒色顔料を分散させた電着浴中に
上記の基板１２を浸漬し、露出している透明導電層１３
上に黒色電着材を析出させ、十分に水洗した後に乾燥し
てピンホールのない遮光性着色層（ブラックマトリック
ス）１４ＢＭが形成される（図７（Ｂ））。最後に第３
レジスト剥離液中に基板を浸漬し、第３レジスト層１
７′を除去して透明基板１２の外側周縁の透明導電層１
３を露出させる（図７（Ｃ））。この場合、第３レジス
ト剥離液は上記の第２レジスト剥離液と同じものを使用
することができる。

【００３０】尚、このような遮光性着色層１４ＢＭの所
定箇所には、アライメント用のマーク形状に非電着部
（透明導電層１３が露出している部分）を形成してもよ
い。上記の製造工程において用いられる電着材料は、一
般に有機材料（高分子材料）からなり、その原形は電着
塗装法としてよく知られている。電着塗装では、電気化
学的な主電極との反応によりカチオン電着とアニオン電
着とがある。電着に用いられる有機高分子物質として
は、天然油脂系、合成油脂系、アルキッド樹脂系、ポリ
エステル樹脂系、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系等の
種々の有機高分子物質が挙げられる。このような電着材
料の中では、特にアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リブタジエン樹脂などを単独あるいは混合して用い、更
にメラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂などの
架橋性樹脂と併用して用いた熱硬化タイプのアニオン型
の電着材料が好ましい。このような熱硬化タイプ・アニ
オン型の電着材料を用いる場合、透明導電層１３が陽極
とされ、白金電極が陰極とされる。そして、本発明のカ
ラーフィルタの製造では、微粉砕された色剤（顔料）を
分散させた電着液をアニオン型電着浴中に保持し、イオ
ン性高分子材料とともに透明導電層１３の露出部に析出
させる。

【００３１】上述のように形成された着色層１４Ｒ，１
４Ｇ，１４Ｂ、ブラックマトリックス１４ＢＭを覆うよ
うに設けられる保護層１８は、カラーフィルタ１０の表
面平滑化、信頼性の向上および液晶層４０への汚染防止
等を目的とするものであり、アクリル系樹脂、エポキシ
系樹脂、ポリイミド系樹脂等の透明樹脂、あるいは二酸
化ケイ素等の透明無機化合物等を用いて形成することが
できる。このような保護層の厚さは０．５〜５０μｍ程
度が好ましい。

【００３２】また、透明共通電極１９としては、酸化イ
ンジウムスズ（ＩＴＯ）膜等を用いることができる。Ｉ
ＴＯ膜は蒸着法、スパッタリング法等の公知の方法によ
り形成することができ、厚さは２００〜２０００Å程度
が好ましい。

【００３３】尚、上述の実施例では遮光性着色層１４Ｂ
Ｍの形成を電着によって行っているが、本発明では遮光
性着色層１４ＢＭの形成を金属メッキ、あるいは無電解
メッキにより行うこともできる。金属メッキ、あるいは
無電解メッキによる遮光性着色層１４ＢＭの形成は、従
来のＣｒ金属メッキ、Ｎｉ無電解メッキ等の公知の技術
に従って行うことができる。このように導電性材料によ
り遮光性着色層１４ＢＭを形成することが可能なのは、
本発明では赤、緑、青等の着色層の形成後に遮光性着色
層１４ＢＭが形成されるためである。

【００３４】次に、実験例を示して本発明を更に詳細に
説明する。 （実験例１）ガラス基板上に酸化インジウムスズ（ＩＴ
Ｏ）をスパッタリング法により成膜してＩＴＯ層を形成
し、このＩＴＯ層上に感光性の酸現像性ネガ型レジスト
（光重合開始剤を含有させた日本石油（株）製のＬＤＮ
−２７をプロピレングリコールモノメチルエーテルで
１：１（重量比）に希釈したもの）をスピンコート法に
より塗布（膜厚６μｍ）した。次に、ブラックマトリッ
クス用のパターンを有するフォトマスク３０を介して上
記のレジスト塗布物を露光した。この露光は超高圧水銀
ランプ（６mW／cm² 、１００mJ／cm² ）を用いて行っ
た。次に、室温に維持された０．２５wt％乳酸水溶液中
に基板を１分間浸漬して未露光部分を現像除去し、ブラ
ックマトリックス用のポジパターンを有する第１レジス
ト層を形成した。

【００３５】次に、ＩＴＯ層の露出面のうち、赤色の着
色層を形成する画素部分を除く他の画素部分上に酸現像
性ネガ型レジスト（日本石油（株）製のＬＤＮ−２７を
プロピレングリコールモノメチルエーテルで１：１（重
量比）に希釈したもの）をスクリーン印刷法により選択
的に印刷し、８０℃、１０分間の乾燥により溶剤を除去
して赤色の着色層形成用の第２レジスト層を形成した。

【００３６】一方、熱硬化タイプ・アニオン型の電着材
料（日本石油化学（株）製 オリゴーＥＤ）を残留固体
分が１３．５重量％となるように純水で希釈したものに
赤色顔料（ナフトールレッド）を５重量％の割合で添加
して赤色着色層用の電着液を調製した。そして、この電
着液中に、ＩＴＯ層を陽極、白金電極を陰極とし、電極
間隔３０mmとなるように基板を浸漬し、１０mAの定電流
を６０秒間通電して電着を行った。次に、電着液から取
り出した基板を十分に水洗した後、８０℃、１０分間の
乾燥を行って透明性の良好な赤色の着色層を形成した。

【００３７】その後、室温に維持された０．２５wt％乳
酸水溶液中に基板を２分間浸漬し、スクリーン印刷で塗
布形成した赤色の着色層形成用の第２レジスト層を溶解
除去した。

【００３８】次に、ＩＴＯ層の露出面のうち、緑色の着
色層を形成する画素部分を除く他の画素部分（青色の着
色層を形成する画素部分）上に上記と同じ酸現像性ネガ
型レジストをスクリーン印刷法により選択的に印刷し、
８０℃、１０分間の乾燥により溶剤を除去して緑色の着
色層形成用の第２レジスト層を形成した。

【００３９】また、赤色顔料の代りに緑色顔料（フタロ
シアニングリーン）を用いた他は上記の赤色着色層用の
電着液と同様にして緑色着色層用の電着液を調製した。
そして、この緑色着色層用の電着液を用いて上記の赤色
着色層の形成と同一条件で電着を行った。次に、電着液
から取り出した基板を十分に水洗した後、８０℃、１０
分間の乾燥を行って透明性の良好な緑色の着色層を形成
した。

【００４０】その後、室温に維持された０．２５wt％乳
酸水溶液中に基板を２分間浸漬し、スクリーン印刷で塗
布形成した緑色の着色層形成用の第２レジスト層を溶解
除去した。

【００４１】次に、赤色顔料の代りに青色顔料（銅フタ
ロシアニンブルー）を用いた他は上記の赤色着色層用の
電着液と同様にして青色着色層用の電着液を調製した。
そして、この青色着色層用の電着液を用いて上記の赤色
着色層の形成と同一条件で電着を行った。次に、電着液
から取り出した基板を十分に水洗した後、８０℃、１０
分間の乾燥を行って透明性の良好な青色の着色層を形成
した。

【００４２】その後、４５℃に維持された２０wt％乳酸
水溶液中に基板を２分間浸漬し、ブラックマトリックス
用のポジパターンを有する第１レジスト層を溶解除去し
た。次に、露出されたＩＴＯ層上に上記の感光性の酸現
像性ネガ型レジストをスピンコート法により塗布（膜厚
６μｍ）した。次に、ガラス基板の外側周縁から内側の
所定領域のみ光を透過する外枠形成用パターンを有する
フォトマスクを介して上記のレジスト塗布物を露光・現
像してブラックマトリックスの外枠形成用のポジパター
ンを有する第３レジスト層を形成した。露光・現像条件
は上記の第１レジスト層形成の場合と同一であった。

【００４３】次に、赤色顔料の代わりに黒色顔料（カー
ボンブラック）を用いた他は上記の赤色着色層用の電着
液と同様にしてブラックマトリックス用の電着液を調製
した。そして、この電着液を用いて上記の赤色着色層の
形成と同一条件で電着を行った。次に、電着液から取り
出した基板を十分に水洗した後、８０℃、１０分間の乾
燥をしてブラックマトリックスを形成した。最後に、４
５℃に維持された２０wt％乳酸水溶液中に基板を２分間
浸漬し、第３レジスト層を溶解除去してカラーフィルタ
を得た。このカラーフィルタは、ガラス基板の外側周縁
部にＩＴＯ層が約１０〜１００mmの幅で露出したもので
あった。

【００４４】得られたカラーフィルタを用いて液晶ディ
スプレイ（ＬＣＤ）を作成し、カラー画像を表示させた
ところ、色ずれや滲みのない良好なカラー画像が表示さ
れた。 （実験例２）実験例１と同様にしてガラス基板のＩＴＯ
層上に赤、緑、青の各着色層を形成した。

【００４５】次に、露出されたＩＴＯ層のうちガラス基
板の外側周縁から内側の所定領域にのみ上記の酸現像性
ネガ型レジストをスクリーン印刷法により選択的に印刷
し、８０℃、１０分間の乾燥により溶剤を除去してブラ
ックマトリックスの外枠形成用のポジパターンを有する
第３レジスト層を形成した。

【００４６】次に、実験例１で使用したブラックマトリ
ックス用の電着液を用いて実験例１におけるブラックマ
トリックスの形成と同一条件で電着を行った。次に、電
着液から取り出した基板を十分に水洗した後、８０℃、
１０分間の乾燥をしてブラックマトリックスを形成し
た。最後に、室温に維持された０．２５wt％乳酸水溶液
中に基板を２分間浸漬し、第３レジスト層を溶解除去し
てカラーフィルタを得た。このカラーフィルタは、ガラ
ス基板の外側周縁部にＩＴＯ層が約１０〜１００mmの幅
で露出したものであった。

【００４７】得られたカラーフィルタを用いて液晶ディ
スプレイ（ＬＣＤ）を作成し、カラー画像を表示させた
ところ、色ずれや滲みのない良好なカラー画像が表示さ
れた。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば電
着材料として耐熱性、耐溶剤性、耐候性に優れる樹脂、
着色剤を選定することができ、フォトリソプロセスは感
光性樹脂組成物層の露光時の１回のみで済むので工程が
簡便となり、また、カラーフィルタとしての画素、トー
タルピッチ等の寸法精度は、感光性樹脂組成物層で補償
されるため、高微細化が可能であるとともに、マスキン
グとしての非導電性樹脂組成物層形成時のアライメント
精度は従来の方法に比べてラフでよく、さらに導電層の
パターニングが不要であるとともに、遮光層（ブラック
マトリックス）の形成が赤、緑、青等の着色層の形成と
同一のプロセスで行えるため、製造の効率化、低コスト
化が可能である。また、着色層のパターンの自由度が大
きいとともに、遮光層（ブラックマトリックス）の形成
を最後に行うことができるので、金属、カーボンブラッ
ク等の導電性材料を遮光層に使用することができ、光学
濃度の大きい遮光層を形成することが可能である。さら
に、基板の外側周縁部には遮光層（ブラックマトリック
ス）が存在しないため、液晶ディスプレイに装着した場
合の安定性が高いという効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により製造されたカラーフィルタを用い
たアクティブマトリックス方式による液晶ディスプレイ
の一例を示す斜視図である。

【図２】図１に示される液晶ディスプレイの概略断面図
である。

【図３】図１に示される液晶ディスプレイに用いられて
いるカラーフィルタの拡大部分断面図である。

【図４】本発明によるカラーフィルタの製造方法を説明
するための工程図である。

【図５】本発明によるカラーフィルタの製造方法を説明
するための工程図である。

【図６】本発明によるカラーフィルタの製造方法を説明
するための工程図である。

【図７】本発明によるカラーフィルタの製造方法を説明
するための工程図である。

【符号の説明】

１０…カラーフィルタ １２…透明基板 １３…透明導電層 １４…着色層 １５…感光性樹脂組成物層 １７…非導電性樹脂組成物層 １５′，１７′…非導電層

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に導電層を形成し、該導電層上に
   感光性樹脂組成物層を形成し、所定のパターンを有する
   フォトマスクを介して前記感光性樹脂組成物層を露光し
   た後、現像により前記導電層の表面の所定領域を露出す
   る第１の工程と、 露出した前記導電層の表面の一部に非導電性樹脂組成物
   層をスクリーン印刷により形成し、前記非導電性樹脂組
   成物層が形成されずに露出した状態にある前記導電層上
   に電着により着色層を形成した後、前記非導電性樹脂組
   成物層のみを除去すること、を繰り返すことにより所定
   の色数からなる着色層を形成する第２の工程と、 前記第２の工程終了時に露出している導電層に電着によ
   り着色層を形成する第３の工程と、 前記感光性樹脂組成物層のみを除去して露出した導電層
   上に所定のパターンで非導電層を形成し、露出している
   導電層上に遮光性着色層を形成する第４の工程と、 を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
2. 【請求項２】 前記第４の工程において、非導電層は感
   光性樹脂組成物を塗布し所定のパターンを有するフォト
   マスクを介して露光した後、現像することにより形成す
   ることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの製
   造方法。
3. 【請求項３】 前記第４の工程において、非導電層は所
   定のパターンで非導電性樹脂組成物をスクリーン印刷す
   ることにより形成することを特徴とする請求項１記載の
   カラーフィルタの製造方法。
4. 【請求項４】 前記第４の工程において、電着により黒
   色の遮光性着色層を形成することを特徴とする請求項１
   乃至３記載のカラーフィルタの製造方法。
5. 【請求項５】 前記第４の工程において、金属メッキま
   たは無電解メッキにより遮光性着色層を形成することを
   特徴とする請求項１乃至３記載のカラーフィルタの製造
   方法。
6. 【請求項６】 前記基板がガラス基板であることを特徴
   とする請求項１乃至５記載のカラーフィルタの製造方
   法。
7. 【請求項７】 前記導電層が透明導電層であることを特
   徴とする請求項１乃至６記載のカラーフィルタの製造方
   法。
8. 【請求項８】 前記電着が熱硬化型・アニオン型電着性
   高分子と色素とを含む電着浴中で行われることを特徴と
   する請求項１乃至７記載のカラーフィルタの製造方法。