JPH0743521A

JPH0743521A - カラーフィルタ

Info

Publication number: JPH0743521A
Application number: JP19016993A
Authority: JP
Inventors: Akio Haneda; 昭夫羽田
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 1995-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】透明フォトレジストを用いてフォトファブリケ
ーション方式により黒色系統のＩＴＯ膜とニッケル金属
層との２層構成によるブラックマトリクスパターンを形
成したカラーフィルタであって、黒色顔料分散フォトレ
ジストによるパターン露光時間の長大化を解消し、ブラ
ックマトリクスパターンのパターンエッジ部分の精度の
向上と外光に対する低反射な遮光性を得ることにある。【構成】ガラス基板１上にブラックマトリクスパターン
２とBlue,Green,Red各着色パターンから構成されるフィ
ルタ色パターン５と透明導電層等を備え、ブラックマト
リクスパターン２は黒色系統の酸化インジウム膜又はＩ
ＴＯ膜により形成された遮光性の第１パターン層３と該
第１パターン層上に整合積層されたニッケル金属層によ
る第２パターン層４とにより構成されたカラーフィル
タ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス基板上に、ブラ
ックマトリクスパターンと、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒ
ｅｄ各着色パターンから構成されるフィルタ色パターン
と、適宜透明導電膜等とを備えた液晶表示装置等のカラ
ーフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶表示装置等のカラーフィルタ
は、図５（ａ）に示すように、ガラス基板２１上に、規
則的な平行線状、格子状等の遮光性（若しくは光吸収
性）のブラックマトリクスパターン２２を設け、図５
（ｂ）該ブラックマトリクスパターン２２の間に、Ｂｌ
ｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成され
るフィルタ色パターン２５が設けられ、該ブラックマト
リクスパターン２２とフィルタ色パターン２５の上側に
は、適宜透明保護膜や透明導電膜（図示せず）が積層さ
れている。

【０００３】上記カラーフィルタにおいては、ブラック
マトリクスパターン２２とフィルタ色パターン２５との
隣接部分に空隙が形成されないように、ブラックマトリ
クスパターン２２とフィルタ色パターン２５は互いに密
接するように配置する必要があり、そのためフィルタ色
パターン２５は、ブラックマトリクスパターン２２上に
オーバーラップするように設けられている。

【０００４】上記ブラックマトリクスパターン２２を、
ガラス基板２１上にパターン形成する場合は、金属蒸着
方式によりガラス基板２１上に形成したクロム蒸着薄膜
をパターンエッチング方式によりパターン形成するか、
黒色、暗色着色顔料をフォトレジストに分散した顔料分
散フォトレジストを用いてフォトファブリケーション
（フォトリソグラフ法）方式によりパターン形成する等
の方法により形成している。

【０００５】上記クロム蒸着薄膜のパターンエッチング
方式は、ガラス基板面側から見た光反射率が高いため、
明所での画像品位（画像コントラスト等）が低下するこ
とが欠点としてあり、また、他の方式に比較してクロム
金属蒸着に多大の製造原価が掛かるため、顔料分散フォ
トレジストを用いてフォトファブリケーション（フォト
リソグラフ法）方式によりパターン形成することが行わ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記ブラックマトリク
スパターン２２を、顔料分散フォトレジストを用いてフ
ォトファブリケーション（フォトリソグラフ法）方式に
よりパターン形成する場合においては、フォトファブリ
ケーションにおけるパターン露光光線が、顔料分散フォ
トレジスト膜を透過してガラス基板２１面に到達する以
前に、顔料分散フォトレジスト膜の黒色顔料によって吸
収されて、実際にガラス基板面に到達する光量は１／１
０００〜１／１００００に過ぎない。

【０００７】そのためパターン露光のための露光時間を
大きく採る必要があるが、露光時間の長大化によって露
光光線によるガラス基板２１面でのハレーションが発生
し、形成されるブラックマトリクスパターン２２のパタ
ーンエッジ部分の精度の低下を生じさせる傾向があっ
た。

【０００８】また、パターン形成においては、露光時間
の長大化を回避するために顔料分散フォトレジストの膜
厚をなるべく薄くして光学的濃度を低下させることが考
えられるが、パターン露光によって最終的に形成される
ブラックマトリクスパターン２２の光学的濃度を得るた
めには、できるかぎり顔料分散フォトレジストの膜厚を
大きくする必要があるため、フィルタ色パターンの各
Ｒ，Ｇ，Ｂ色画素とオーバーラップしたブラックマトリ
クスパターン部分が突起状に高くなり、液晶表示装置の
表示パネル化した際に、セルギャップ不良の原因となる
場合があった。

【０００９】そこで、本出願人は、ブラックマトリクス
パターン形成技術として、低反射率のブラックマトリク
スパターンをフォトファブリケーション（フォトリソグ
ラフ法）方式によりパターン形成する場合に、パターン
露光時間の長大化を解消し、パターンエッジ部分の精度
の向上を図るために、光吸収遮光性の黒色系統、暗色系
統の顔料分散フォトレジストを使用せずにブラックマト
リクスパターンを形成する技術を開発し、先に特願平５
−１２２４４７号として出願している。

【００１０】本発明は、上記ブラックマトリクスパター
ン形成技術に関連する発明であり、ブラックマトリクス
パターンを光吸収遮光性の顔料分散フォトレジストを用
いないで、フォトファブリケーション（フォトリソグラ
フ法）方式によりパターン形成することによって、パタ
ーン露光時間の長大化を解消し、ブラックマトリクスパ
ターンのパターンエッジ部分の精度の向上を図ることを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス基板１
上にブラックマトリクスパターン２と、Ｂｌｕｅ，Ｇｒ
ｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成されるフィルタ
色パターン５と、透明導電層等を備え、ブラックマトリ
クスパターン２は、黒色系統の酸化インジウム膜若しく
はＩＴＯ膜により形成された遮光性の第１パターン層３
と、該第１パターン層３上に整合積層された遮光性のニ
ッケル金属により形成された第２パターン層４とにより
構成されていることを特徴とするカラーフィルタであ
る。

【００１２】

【実施例】本発明のカラーフィルタを、図１、図２の一
実施例に従って以下に詳細に説明すれば、図１に示すよ
うに、透明なガラス基板１上に規則的な平行線状、格子
状等の遮光性（若しくは光吸収性）のブラックマトリク
スパターン２が設けられている。

【００１３】図１に示すように、該ガラス基板１上に形
成された上記ブラックマトリクスパターン２は、蒸着
（真空蒸着、スパッタリング）により所定の膜厚に成膜
された黒色系統の酸化インジウム膜、若しくは黒色系統
のＩＴＯ膜（酸化インジウムに錫（酸化錫）をドーピン
グしたもの）がフォトエッチング法によってパターン形
成されている遮光性の第１パターン層３と、該第１パタ
ーン層３上に無電解メッキ法等により遮光性の黒色系統
（若しくは表面微細粗面状）のニッケル金属層が整合状
態で積層されている第２パターン層４から構成される。
なお、それぞれ第１パターン層３及び第２パターン層４
は、半透明乃至不透明な成膜層であり、半透明の場合
は、該両パターン層３，４を積層することによって、黒
色系統の着色を呈した不透明な遮光機能を備える。

【００１４】本発明のカラーフィルタは、また図２に示
すように、ブラックマトリクスパターン２の間に、Ｂｌ
ｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成され
るフィルタ色パターン５が設けられ、該ブラックマトリ
クスパターン２とフィルタ色パターン５の上側には、適
宜透明導電膜等（例えば酸化インジュウムに錫をドーピ
ングした配線パターン状（ＳＴＮ−ＣＦ方式の場合）又
はベタ状（ＴＦＴ−ＣＦ方式の場合）のＩＴＯ膜等の透
明導電膜８、若しくは透明保護層７（平滑化層等）を介
して透明導電膜８が積層されている。

【００１５】上記本発明のカラーフィルタにおいては、
従来と同様に、図２に示すように、ブラックマトリクス
パターン２とフィルタ色パターン５との隣接部分に空隙
が形成されないように、ブラックマトリクスパターン２
とフィルタ色パターン５は互いに密接するように配置さ
れており、ブラックマトリクスパターン２とフィルタ色
パターン５の端縁部は互いに隣接しているか、若しくは
フィルタ色パターン５はブラックマトリクスパターン２
上にその端縁部がオーバーラップするように設けられて
いる。

【００１６】本発明のカラーフィルタにおけるブラック
マトリクスパターン２を、ガラス基板１上にパターン形
成する場合の一実施例を、図３（ａ）〜（ｅ）に従って
以下に説明する。

【００１７】まず図３（ａ）ガラス基板１上に、真空蒸
着、スパッタリングによる蒸着方式によって、酸化イン
ジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）、又は酸化インジウムと酸化錫
（酸化インジウムに対して数％〜１０％程度の重量濃度
のＳｎＯ₂）とを蒸着材料として、蒸着環境気体中の酸
素濃度を通常気体より低濃度に下げて（例えば蒸着環境
気体中の酸素分圧を通常気体より１／２〜１／３程度に
下げて）蒸着し、所定膜厚（例えば蒸着膜厚；２００Å
〜２０００Å、光学濃度；０．３〜１．５以上）の黒色
系統の遮光性蒸着膜である酸化インジウム膜、又は酸化
インジウムに微量の錫（Ｓｎ）をドーピングしたＩＴＯ
（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）膜１３を成膜
し、後に第１パターン層３となる不透明乃至半透明膜を
形成する。なお蒸着時の酸素濃度の数値は、必ずしも上
記数値に限定されるものではない。

【００１８】このように、ガラス基板１とターゲットと
を取り巻く蒸着又はスパッタリンク雰囲気中の酸素量を
なるべく少なくして蒸着又はスパッタリングを行なった
場合は、蒸着された酸化インジウム膜、又はＩＴＯ膜中
の酸素量が減少して、黒色系統（黒色、暗色）の酸化イ
ンジウム膜又はＩＴＯ膜に仕上げられる。

【００１９】続いて、同図３（ａ）黒色系統の酸化イン
ジウム膜又はＩＴＯ膜１３上に、ポジタイプ若しくはネ
ガタイプの感光性フォトレジストを全面的に塗布して乾
燥させ、エッチングレジストとなる感光性フォトレジス
ト膜１６（例えば塗布膜厚；０．５μｍ〜１μｍ）を設
ける。

【００２０】使用するポジタイプフォトレジストとして
は、フェノール樹脂、ノボラック樹脂を主体としてベン
ゾキノンジアジド、ナフトキノンジアジド等のエステル
を添加したポジタイプフォトレジスト（例えば、ＯＦＰ
Ｒ；東京応化工業（株）製）があり、ノボラック型フェ
ノール樹脂（フェノールホルムアルデヒド）、メチルメ
タアクリレート−無水マレイン酸共重合体等のアルカリ
可溶性ポリマーと、光照射によりアルカリ可溶性を増大
させるキノンジアジド等のアルカリ溶解禁止剤とを含む
ポジタイプフォトレジストがある。

【００２１】また、ネガタイプフォトレジストとして
は、ポリケイ皮酸ビニル誘導体、ケイ皮酸ビニルエステ
ル、アリルエステル−炭化水素共重合体、環化ゴム誘導
体を主体として重合開始剤を添加したネガタイプフォト
レジスト（例えば、ＯＭＲ；東京応化工業（株）製）が
ある。

【００２２】次に、同図３（ａ）前記感光性フォトレジ
スト膜１６を、フォトファブリケーション（フォトリソ
グラフ法）方式により紫外線を用いて適宜形状のブラッ
クマトリクスパターン２の形状にパターン露光（フォト
マスクを用いて露光、若しくは電子ビーム露光）し、現
像処理して、図３（ｂ）に示すようなレジストパターン
６を形成する。

【００２３】なおパターン露光された上記感光性フォト
レジスト膜１６がポジタイプの場合は、ブラックマトリ
クスパターン２形状相当部を露光して、露光された領域
はアルカリ可溶性が増大してアルカリ液にて現像除去で
き、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ性
溶液（例えばｐＨ値＝１０程度）にて溶解除去して現像
処理し、未露光領域にブラックマトリクスパターン２相
当形状の図３（ｂ）レジストパターン６（エッチング用
レジストパターン）を形成する。

【００２４】なお、パターン露光された上記感光性フォ
トレジスト膜１６がネガタイプの場合は、ブラックマト
リクスパターン２形状相当部以外の部分を露光して、露
光された領域は光硬化して適宜レジスト溶媒（水、アル
コール液等の水性溶媒、トルエン等の有機溶媒）にて現
像除去できる。

【００２５】その後、図３（ｂ）に示すレジストパター
ン６をエッチングマスクとして、下層の黒色系統の酸化
インジウム膜又はＩＴＯ膜１３を、適宜エッチング液に
てエッチング処理して、レジストパターン６を、現像処
理に使用したアルカリ性溶液よりも強アルカリ性溶液
（例えばｐＨ値＝１１以上）あるいは適宜有機溶剤（ア
セトン系、メチルエチルケトン系等）により剥膜するこ
とにより、図３（ｃ）に示すようにガラス基板１上に、
黒色系統の酸化インジウム膜又はＩＴＯ膜１３により形
成された第１パターン層３をパターン形成する。

【００２６】続いて、図３（ｄ）ガラス基板１上にパタ
ーン形成された第１パターン層３上に、適宜メッキ条件
に基づいて無電解メッキ法によりニッケル金属メッキを
適宜膜厚（例えば３００Å〜５０００Å、好ましくは１
０００Å〜５０００Å）に施し、該第１パターン層３上
に整合して積層された遮光性のニッケル金属層（光学濃
度；１．０〜２．０以上の半透明乃至不透明膜）による
第２パターン層４を形成し、前記酸化インジウム膜又は
ＩＴＯ膜１３による第１パターン層３と、該第１パター
ン層３上に整合状態で積層された遮光性の黒色系統（若
しくは表面微細粗面状）のニッケル金属層による第２パ
ターン層４とにより構成されるブラックマトリクスパタ
ーン２を形成するものである。

【００２７】また、本発明のカラーフィルタは、図３
（ｅ）に示すように、ブラックマトリクスパターン２を
形成した後のガラス基板１上におけるブラックマトリク
スパターン２の形成領域以外の部分に、Ｂｌｕｅ，Ｇｒ
ｅｅｎ，Ｒｅｄの各着色パターンからなるフィルタ色パ
ターン５をパターン形成し、その上側から、必要に応じ
て、適宜透明保護膜７（平滑化層等）を施した後、透明
導電膜８を施すようにしてもよい。

【００２８】図３（ｅ）において、ガラス基板１上にお
けるブラックマトリクスパターン２の形成領域以外の部
分にＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各着色パターンか
らなるフィルタ色パターン５をパターン形成する場合
は、従来のカラーフィルタのフィルタ色パターンを形成
する方法と同様の方法、例えば、ゼラチン等の染色性の
良い透明な感光液とＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各
染料とを用いたレリーフ染色法や、前述のＢｌｕｅ，Ｇ
ｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各顔料分散フォトレジストを用いた
顔料分散フォトレジスト法や、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，
Ｒｅｄの各着色印刷インキを用いた凹版オフセット印刷
法等の印刷法による有機フィルタ色パターン形成法、あ
るいは、酸化チタン（ＴｉＯ₂、光屈折率；２．４０）
や酸化珪素（ＳｉＯ₂、光屈折率；１．４６）等の誘電
体膜を多層に蒸着積層させて、その層厚と組合せとによ
りＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各干渉色フィルタ
（偏光フィルタ）を形成する誘電体多層膜法による無機
フィルタ色パターン形成法によって、ブラックマトリク
スパターン２とフィルタ色パターン５を互いにその端縁
部が密に隣接、若しくはフィルタ色パターン５がブラッ
クマトリクスパターン２上にその端縁部がオーバーラッ
プするように、フィルタ色パターン５をパターン形成す
るものである。

【００２９】本発明のカラーフィルタにおけるブラック
マトリクスパターン２を、ガラス基板１上にパターン形
成する場合の他の実施例を、図４（ａ）〜（ｅ）に従っ
て以下に説明する。

【００３０】まず、図４（ａ）ガラス基板１上に、真空
蒸着方式、又はスパッタリング方式によって、蒸着環境
気体の酸素分圧を１／２〜１／３程度に下げて蒸着又は
スパッタリングし、所定膜厚（例えば蒸着膜厚；２００
Å〜２０００Å、光学濃度；０．３〜１．５）の黒色系
統の酸化インジウム膜又はＩＴＯ膜１３（後に第１パタ
ーン層３となる不透明乃至半透明膜）による遮光性蒸着
膜を成膜する。

【００３１】続いて同図４（ａ）前記酸化インジウム膜
又はＩＴＯ膜１３上に適宜メッキ条件に基づいて無電解
メッキ法によりニッケルメッキを適宜膜厚（例えば３０
０Å〜５０００Å、好ましくは１０００Å〜３０００
Å）に施して、ニッケル金属メッキによるニッケル金属
層１４（光学濃度；１．０〜２．０以上の半透明乃至不
透明膜）を形成する。

【００３２】続いて同図４（ａ）該ニッケル金属層１４
上に、前述した一実施例と同様のポジタイプ若しくはネ
ガタイプのフォトレジストを、全面的に塗布して乾燥さ
せ、感光性フォトレジスト膜１６（例えば、塗布膜厚；
０．５μｍ〜１μｍ、光学濃度；０．７〜２．０以上）
を設ける。

【００３３】次に前記感光性フォトレジスト膜１６を、
フォトファブリケーション（フォトリソグラフ法）方式
により紫外線を用いてブラックマトリクスパターン２の
形状にパターン露光（フォトマスク等の原版を用いて露
光、若しくは電子ビーム露光）して現像処理することに
より、図４（ｂ）に示すようにレジストパターン６をパ
ターン形成する。

【００３４】前記感光性性フォトレジスト膜１６にポジ
タイプの感光性フォトレジストを使用した場合は、露光
領域（アルカリ可溶性領域）を水性溶媒（アルカリ溶
液）等にて現像処理し、ブラックマトリクスパターン２
相当形状の図４（ｂ）レジストパターン６（後に第２パ
ターン層４となる）を形成する。

【００３５】なお、前記感光性性フォトレジスト膜１６
にネガタイプの感光性フォトレジストを使用した場合
は、未露光領域（未硬化領域）を当該フォトレジストの
水性溶媒（水、アルコール等）若しくは油性溶媒（トル
エン等）にて現像処理して、同図４（ｂ）レジストパタ
ーン６（後に第２パターン層４となる）を形成する。

【００３６】次に、該レジストパターン６をエッチング
マスクとして、下層のニッケル金属層１４を適宜エッチ
ング液（例えば硝酸系エッチング液として、硝酸、硝酸
第二鉄液、塩化第二鉄液、又はこれらのいずれかの混合
液）にてエッチング処理することにより、図４（ｃ）に
示すようにガラス基板１上に、レジストパターン６下層
に第２パターン層４を形成する。

【００３７】続いて、図４（ｃ）前記レジストパターン
６をエッチングマスクとして、黒色系統の酸化インジウ
ム膜又はＩＴＯ膜１３を適宜エッチング液（例えば、塩
酸系エッチング液として、塩酸、酸化第二鉄液、又はこ
れらのいずれかの混合液等）にてエッチング処理するこ
とにより、図４（ｄ）に示すようにレジストパターン層
６下側の第２パターン層４下層に第１パターン層３をパ
ターン形成する。

【００３８】続いて、レジストパターン層６を適宜溶剤
にて剥離除去することにより、図４（ｅ）に示すよう
に、ガラス基板１上に、黒色系統の酸化インジウム膜又
はＩＴＯ膜による第１パターン層３と、該第１パターン
層３上に整合して積層されたニッケル金属層による第２
パターン層４とによる遮光性のブラックマトリクスパタ
ーン２を形成するものである。

【００３９】続いて、図４（ｆ）に示すように、ガラス
基板１上のブラックマトリクスパターン２以外の領域
に、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅの各フィルタ着色パ
ターンＲ，Ｇ，Ｂをパターン形成して、フィルタ色パタ
ーン５を形成する。

【００４０】以下に、本発明のカラーフィルタにおける
ガラス基板１上にブラックマトリクスパターン２を形成
する方法の具体的実施例を示す。

【００４１】＜実施例１＞まず、透明なガラス基板上
に、スパッタリング法によりスパッタリング雰囲気中の
気体圧における酸素分圧を１／２〜１／３以下に下げて
酸素プアーな状態の下で、膜厚１０００Åの黒色の酸化
インジウム膜（光学濃度；０．５〜１．８）を成膜し
た。

【００４２】次に、該酸化インジウム膜上に透明なポジ
型フォトレジスト（ＰＭＥＲ，ＯＦＰＲ（東京応化工業
（株）製）を、スピンコーターにて膜厚０．５μｍ〜
１．５μｍ（例えば、膜厚；１μｍ）に均一に塗布して
乾燥させて感光性フォトレジスト層を形成した。

【００４３】次に、感光性フォトレジスト層上よりブラ
ックマトリクスパターン形状相当の紫外線（若しくは電
子線）によるパターン露光（マスクパターン露光、又は
ビーム露光）処理を行い、感光性フォトレジスト層をア
ルカリ性溶液（水酸化カリウム、水酸化ナトリウム溶液
等）にて現像処理を行い、ガラス基板上の黒色の酸化イ
ンジウム膜上にブラックマトリクスパターン形状相当の
レジストパターンを形成した。

【００４４】次に、このレジストパターンをエッチング
マスクとして、下層の黒色の酸化インジウム膜を塩酸系
エッチング液に浸漬してパターンエッチングし、続いて
レジストパターンをアセトン系有機溶剤にて剥膜するこ
とにより、ガラス基板１上に黒色の酸化インジウム膜に
よる第１パターン層をパターン形成した。

【００４５】次に上記黒色の酸化インジウム膜による第
１パターン層の形成されたガラス基板１を、ニッケル無
電解メッキ浴槽に浸漬して、無電解メッキ方式にて第１
パターン層のみにニッケル金属メッキ処理を施して、ニ
ッケル金属層（膜厚；２０００Å、光学濃度；２．３以
上）を施して第２パターン層を形成し、第１パターン層
と第２パターン層とによるブラックマトリクスパターン
を形成した。

【００４６】なお、無電解メッキ法によるニッケルメッ
キ処理の一例を下記に示す。黒色の酸化インジウム膜
（第１パターン層）をパターン形成したガラス基板をア
ルカリ性溶液と酸溶液にて脱脂処理した後に水洗処理
し、続いて次亜リン酸ナトリウム（還元剤）１〜５重量
％水溶液（室温）に１〜３分浸漬してセンシタイジング
処理した後に水洗処理し、続いて塩化パラジウム０．２
〜１重量％水溶液と、塩酸０．５容積％水溶液との混合
液（室温）に２〜５分浸漬してアクチベーティング処理
した後に水洗処理した。

【００４７】続いて、硫酸ニッケル溶液，塩化ニッケル
溶液等のニッケル金属塩溶液（６０℃〜９０℃）に１〜
５分浸漬して水洗処理することにより、無電解ニッケル
金属メッキを施し、ガラス基板上の酸化インジウム膜上
に、膜厚２０００Åのニッケル金属層（第２パターン
層）を形成した。ニッケル金属塩溶液として、例えばニ
ムデンＬＰＸ（上村工業（株）製）を使用した。

【００４８】＜実施例２＞まず、透明なガラス基板上
に、スパッタリング法によりスパッタリング雰囲気中の
気体圧における酸素分圧を１／２〜１／３以下に下げて
酸素プアーな状態の下で、膜厚１０００Åの黒色のＩＴ
Ｏ膜（光学濃度；０．５〜１．８）を成膜した。

【００４９】次に、該ＩＴＯ膜上に透明なポジ型フォト
レジスト（ＰＭＥＲ，ＯＦＰＲ（東京応化工業（株）
製）を、スピンコーターにて膜厚０．５μｍ〜１．５μ
ｍ（例えば、膜厚；１μｍ）に均一に塗布して乾燥させ
て感光性フォトレジスト層を形成した。

【００５０】次に、感光性フォトレジスト層上よりブラ
ックマトリクスパターン形状相当の紫外線（若しくは電
子線）によるパターン露光（マスクパターン露光、又は
ビーム露光）処理を行い、感光性フォトレジスト層をア
ルカリ性溶液（水酸化カリウム、水酸化ナトリウム溶液
等）にて現像処理を行い、ガラス基板上の黒色のＩＴＯ
膜上にブラックマトリクスパターン形状相当のレジスト
パターンを形成した。

【００５１】次に、このレジストパターンをエッチング
マスクとして、下層の黒色のＩＴＯ膜を塩酸系エッチン
グ液に浸漬してパターンエッチングし、続いてレジスト
パターンをアセトン系有機溶剤にて剥膜することによ
り、ガラス基板１上に黒色のＩＴＯ膜による第１パター
ン層をパターン形成した。

【００５２】次に上記黒色のＩＴＯ膜による第１パター
ン層の形成されたガラス基板１を、ニッケル無電解メッ
キ浴槽に浸漬して、無電解メッキ方式にて第１パターン
層のみにニッケル金属メッキ処理を施して、ニッケル金
属層（膜厚；２０００Å、光学濃度；２．３以上）を施
して第２パターン層を形成し、第１パターン層と第２パ
ターン層とによるブラックマトリクスパターンを形成し
た。

【００５３】なお、無電解メッキ法によるニッケルメッ
キ処理の一例を下記に示す。黒色のＩＴＯ膜（第１パタ
ーン層）をパターン形成したガラス基板を、アルカリ性
溶液と酸溶液にて脱脂処理した後に水洗処理し、続いて
次亜リン酸ナトリウム（還元剤）１〜５重量％水溶液
（室温）に１〜３分浸漬してセンシタイジング処理した
後に水洗処理し、続いて塩化パラジウム０．２〜１重量
％水溶液と、塩酸０．５容積％水溶液との混合液（室
温）に２〜５分浸漬してアクチベーティング処理した後
に水洗処理した。

【００５４】続いて、硫酸ニッケル溶液，塩化ニッケル
溶液等のニッケル金属塩溶液（６０℃〜９０℃）に１〜
５分浸漬して水洗処理することにより、無電解ニッケル
金属メッキを施し、ガラス基板上のＩＴＯ膜上に、膜厚
２０００Åのニッケル金属層（第２パターン層）を形成
した。ニッケル金属塩溶液として、例えばニムデンＬＰ
Ｘ（上村工業（株）製）を使用した。

【００５５】＜実施例３＞まず、透明なガラス基板上
に、スパッタリング法によりスパッタリング雰囲気中の
気体圧における酸素分圧を１／２〜１／３以下に下げて
酸素プアーな状態の下で、膜厚１０００Åの黒色のＩＴ
Ｏ膜（光学濃度；０．５〜１．８）を成膜した。

【００５６】次に、上記黒色のＩＴＯ膜の形成されたガ
ラス基板１を、ニッケル無電解メッキ浴槽に浸漬して、
無電解メッキ方式にて黒色のＩＴＯ膜上にニッケル金属
メッキ処理を施して、ニッケル金属層（膜厚；２０００
Å、光学濃度；２．３以上）を形成した。

【００５７】なお、無電解メッキ法によるニッケルメッ
キ処理の一例を下記に示す。黒色のＩＴＯ膜を成膜した
ガラス基板を、アルカリ性溶液と酸溶液にて脱脂処理し
た後に水洗処理し、続いて次亜リン酸ナトリウム（還元
剤）１〜５重量％水溶液（室温）に１〜３分浸漬してセ
ンシタイジング処理した後に水洗処理し、続いて、塩化
パラジウム０．２〜１重量％水溶液と、塩酸０．５容積
％水溶液との混合液（室温）に２〜５分浸漬してアクチ
ベーティング処理した後に水洗処理した。

【００５８】続いて、硫酸ニッケル溶液，塩化ニッケル
溶液等のニッケル金属塩溶液（６０℃〜９０℃）に１〜
５分浸漬して水洗処理することにより、無電解ニッケル
金属メッキを施し、ガラス基板上のＩＴＯ膜上に、膜厚
２０００Åのニッケル金属層（第２パターン層）を形成
した。ニッケル金属塩溶液として、例えばニムデンＬＰ
Ｘ（上村工業（株）製）を使用した。

【００５９】次に、該ニッケル金属層上に透明なポジ型
フォトレジスト（ＰＭＥＲ，ＯＦＰＲ（東京応化工業
（株）製）を、スピンコーターにて膜厚０．５μｍ〜
１．５μｍ（例えば、膜厚；１μｍ）に均一に塗布して
乾燥させて感光性フォトレジスト層を形成した。

【００６０】次に、感光性フォトレジスト層上よりブラ
ックマトリクスパターン形状相当の紫外線（若しくは電
子線）によるパターン露光（マスクパターン露光、又は
ビーム露光）処理を行い、感光性フォトレジスト層をア
ルカリ性溶液（水酸化カリウム、水酸化ナトリウム溶液
等）にて現像処理を行い、ガラス基板上のニッケル金属
層上にブラックマトリクスパターン形状相当のレジスト
パターンを形成した。

【００６１】次に、このレジストパターンをエッチング
マスクとして、下層のニッケル金属層を硝酸系エッチン
グ液にてエッチング処理し、続いて、同レジストパター
ン６をエッチングマスクとして、黒色系統のＩＴＯ膜１
３を塩酸系エッチング液にてエッチング処理し、続いて
レジストパターンをアセトン系有機溶剤にて剥膜するこ
とにより、ガラス基板１上に黒色のＩＴＯ膜による第１
パターン層と、該第１パターン層上に積層整合されたニ
ッケル金属層による第２パターン層とによるブラックマ
トリクスパターンを形成した。

【００６２】＜実施例４＞まず、透明なガラス基板上
に、スパッタリング法によりスパッタリング雰囲気中の
気体圧における酸素分圧を１／２〜１／３以下に下げて
酸素プアーな状態の下で、膜厚１０００Åの黒色のＩＴ
Ｏ膜（光学濃度；０．５〜１．８）を成膜した。

【００６３】次に、上記黒色のＩＴＯ膜の形成されたガ
ラス基板１を、ニッケル無電解メッキ浴槽に浸漬して、
無電解メッキ方式にて黒色のＩＴＯ膜上にニッケル金属
メッキ処理を施して、ニッケル金属層（膜厚；２０００
Å、光学濃度；２．３以上）を形成した。

【００６４】なお、無電解メッキ法によるニッケルメッ
キ処理の一例を下記に示す。黒色のＩＴＯ膜を成膜した
ガラス基板を、アルカリ性溶液と酸溶液にて脱脂処理し
た後に水洗処理し、続いて次亜リン酸ナトリウム（還元
剤）１〜５重量％水溶液（室温）に１〜３分浸漬してセ
ンシタイジング処理した後に水洗処理し、続いて、塩化
パラジウム０．２〜１重量％水溶液と、塩酸０．５容積
％水溶液との混合液（室温）に２〜５分浸漬してアクチ
ベーティング処理した後に水洗処理した。

【００６５】続いて、硫酸ニッケル溶液，塩化ニッケル
溶液等のニッケル金属塩溶液（６０℃〜９０℃）に１〜
５分浸漬して水洗処理することにより、無電解ニッケル
金属メッキを施し、ガラス基板上のＩＴＯ膜上に、膜厚
２０００Åのニッケル金属層（第２パターン層）を形成
した。ニッケル金属塩溶液として、例えばニムデンＬＰ
Ｘ（上村工業（株）製）を使用した。

【００６６】次に、該ニッケル金属層上に透明なポジ型
フォトレジスト（ＰＭＥＲ，ＯＦＰＲ（東京応化工業
（株）製）を、スピンコーターにて膜厚０．５μｍ〜
１．５μｍ（例えば、膜厚；１μｍ）に均一に塗布して
乾燥させて感光性フォトレジスト層を形成した。

【００６７】次に、感光性フォトレジスト層上よりブラ
ックマトリクスパターン形状相当の紫外線（若しくは電
子線）によるパターン露光（マスクパターン露光、又は
ビーム露光）処理を行い、感光性フォトレジスト層をア
ルカリ性溶液（水酸化カリウム、水酸化ナトリウム溶液
等）にて現像処理を行い、ガラス基板上のニッケル金属
層上にブラックマトリクスパターン形状相当のレジスト
パターンを形成した。

【００６８】次に、このレジストパターンをエッチング
マスクとして、下層のニッケル金属層とＩＴＯ膜とを、
硝酸系エッチング液と塩酸系エッチング液との混合エッ
チング液にてエッチング処理し、続いて、レジストパタ
ーンをアセトン系有機溶剤にて剥膜することにより、ガ
ラス基板１上に黒色のＩＴＯ膜による第１パターン層
と、該第１パターン層上に積層整合されたニッケル金属
層による第２パターン層とによるブラックマトリクスパ
ターンを形成した。

【００６９】

【作用】本発明のカラーフィルタは、ガラス基板上に、
黒色系統の酸化インジウム膜又はＩＴＯ膜により形成さ
れた遮光性の第１パターン層３と、該第１パターン層３
上に整合して積層されたニッケル金属層により形成され
た第２パターン層４との２層構成によるブラックマトリ
クスパターン２を備え、ブラックマトリクスパターン２
は、従来のような黒色顔料を使用せずに製造でき、黒色
系統の酸化インジウム膜又はＩＴＯ膜による第１パター
ン層３とニッケル金属層による第２パターン層４の膜厚
の総和による光学濃度２．５以上の十分な遮光性と光吸
収性が得られる。

【００７０】また、本発明のカラーフィルタにおけるブ
ラックマトリクスパターン２の２層構成のうち上側（観
察側となる表面側）に形成されたニッケル金属層による
第２パターン層４は、比較的表面反射（鏡面反射）のな
い低光沢性の表面を備えているので、ブラックマトリク
スパターン２からの反射光ノイズの発生が防止でき、液
晶表示装置用のカラーフィルタとしてその表示における
視認性が良好となる。

【００７１】また、本発明のカラーフィルタにおいて
は、ブラックマトリクスパターン２の下層が微量の錫を
ドーピングした導電性のＩＴＯ膜で形成されている場合
は、ブラックマトリクスパターン２を必要に応じて導電
性パターン（配線パターン等）として利用することが可
能である。

【００７２】

【発明の効果】本発明のカラーフィルタは、低反射性の
ブラックマトリクスパターン２を、フォトファブリケー
ション（フォトリソグラフ法）方式によりパターン形成
する場合に、蒸着法（真空蒸着、スパッタリング）と、
無電解メッキ法とを併用して形成でき、従来のように黒
色顔料分散系フォトレジストを使用せず、通常の透明な
フォトレジストを使用して製造でき、パターン露光にお
ける露光時間の長大化によるガラス基板面でのハレーシ
ョン発生等の心配がなく、また、ブラックマトリクスパ
ターンエッジの精度の向上に効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明カラーフィルタのブラックマトリクスパ
ターンを説明する側断面図である。

【図２】本発明カラーフィルタのブラックマトリクスパ
ターン及びフィルタ色パターンを説明する側断面図であ
る。

【図３】（ａ）〜（ｅ）は、本発明カラーフィルタの一
実施例における製造工程を説明する側断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｆ）は、本発明カラーフィルタの他
の実施例における製造工程を説明する側断面図である。

【図５】（ａ）は従来のカラーフィルタにおけるブラッ
クマトリクスパターンを説明する側断面図、（ｂ）は従
来のカラーフィルタにおけるブラックマトリクスパター
ン及びフィルタ色パターンを説明する側断面図である。

【符号の説明】

１…ガラス基板２…ブラックマトリクスパターン３
…第１パターン層４…第２パターン層５…フィルタ色パターン６…レ
ジストパターン７…透明保護層８…透明導電膜１３…黒色酸化インジウム膜又はＩＴＯ膜１４…ニッ
ケル金属層１６…感光性フォトレジスト層２１…ガラス基板２２…ブラックマトリクスパターン
２３…第１パターン層２４…第２パターン層２５…フィルタ色パターンＲ…レッド着色パターンＧ…グリーン着色パターン
Ｂ…ブルー着色パターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス基板１上にブラックマトリクスパタ
ーン２と、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パター
ンから構成されるフィルタ色パターン５と、透明導電層
等を備え、ブラックマトリクスパターン２は、黒色系統
の酸化インジウム膜若しくはＩＴＯ膜により形成された
遮光性の第１パターン層３と、該第１パターン層３上に
整合積層された遮光性のニッケル金属により形成された
第２パターン層４とにより構成されていることを特徴と
するカラーフィルタ。