WO1998037444A9 - - Google Patents

Description

明細書

カラーフィル夕及びその製造方法 技術分野

本発明は、 液晶表示パネル等に用いられるカラーフィルタ及びその製造方法に 関する。

背景技術

液晶表示パネル等のカラ一フィル夕を製造する方法として、 染色法、 顔料分散 法、 印刷法、 電着法などがある。 これらの製造方法のうち、 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つたので、 従来、 染 色法及び顔料分散法が主として用いられてきた。

しかし、 染色法及び顔料分散法は、 第 1色、 第 2色、 第 3色の各画素領域を形 成する際に毎回リソグラフィの工程が必要であり、 カラ一フィル夕の量産性向上 の大きな妨げとなってきた。 このように 1色毎にリソグラフィ工程を繰り返すこ となく画素を形成する方法として、 特開昭 5 9 - 7 5 2 0 5号公報、 特開昭 6 1 - 2 4 5 1 0 6号公報等を初めとした、 インクジヱッ ト方式によるカラ一フィル 夕の製造方法が多数開示されている。 ィンクジエツ ト方式により着色パターンを 形成することで、 材料の使用効率の向上や工程の短縮、 さらには、 着色パターン 形状の制御等を図り、 低コストかつ高品質のカラ一フィル夕を得ようとするもの である。

これらのィンクジエツ ト方式を用いたカラーフィル夕の製造方法では、 各着色 領域以外へのインクの拡がりを防止して高精度の着色を実現するために、 予めフ オトリソグラフィ法により基板上に形成される画素間仕切り部位を利用する方法 が考案されている。 画素間仕切り部位により基板上にインク充填用凹部を形成し、 このインク充填用凹部にィンクを充填して着色パターンを形成することで形状を 制御しょうとするものである。

画素間仕切り部位は、 多くの場合、 遮光性材料により形成することで、 ブラッ クマトリクス （以下、 B Mという） の機能を兼ね備えている。

訂正された用紙 （規則 91 ) ここで、 画素間仕切り部位の形成には、 高精度が要求されるが、 生産性を向上 させつつ高精度な形成を行うことが困難であった。 また、 カラ一フィル夕に透明 電極を形成するときに、 平坦性が要求されるが、 平坦性の精度を高めることが難 しかった。

そこで、 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、 短縮され た工程で安価に高精度のカラーフィルタを製造する方法及びこれにより製造され るカラ一フィル夕を提供することにある。 発明の開示

本発明に係るカラーフィル夕の製造方法は、 所定配列の複数の凸部を有する原 盤を製造する第 1工程と、

前記原盤をインク充填層前駆体に密着させ、 前記ィンク充填層前駆体を固化し てインク充填層を形成した後、 前記インク充填層を前記原盤から剥離することに より、 前記複数のインク充填用凹部を有するインク充填層を転写形成する第 2ェ 程と、

それそれのインク充填用凹部に、 予め設定された色のィンクを充填して着色パ ターン層を形成する第 3工程と、

を含む。

本発明は、 要するに、 原盤を型として、 インク充填用凹部を有するインク充填 層を転写形成する方法である。 前記原盤は、 一旦製造すればその後、 耐久性の許 す限り何度でも使用できるため、 2枚目以降のカラ一フィル夕の製造工程におい 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。

原盤の製造方法として、 具体的には例えば次の方法がある。

( 1 ) 基板上に所定のパターンをなすレジスト層を形成し、 次いで、 エツチン グによって前記基板上に前記凸部を形成して前記原盤を得る工程。

この工程によれば、 エッチング条件を変えることにより、 凸部の形状および面 粗さを高精度かつ自由に制御することが可能である。

また、 前記基板としては、 シリコンウェハが好適である。 シリコンウェハをェ ツチングする技術は、 半導体デバイスの製造技術として用いられており、 高精度 の加工が可能である。

( 2 ) 基台上に所定のパターンをなすレジスト層を形成し、 次いで、 前記基台 およびレジスト層を導体化し、 さらに電気メツキ法により金属を電着させて金属 層を形成した後、 この金属層を前記基台およびレジスト層から剥離して前記原盤 を得る工程。

この工程のより得られた金属製原盤は、 一般に耐久性および剥離性に優れる。 次に、 前記インク充填層前駆体は、 エネルギーの付与により硬化可能な物質で あることが好ましい。 このような物質を利用することで、 原盤上の凹部の微細部 にまでインク充填層形成物質を容易に充填することができ、 したがって、 原盤上 の凸部形状を精密に転写したィンク充填用凹部を形成することが可能となる。 前記エネルギーは、 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。 こうすることで、 汎用の露光装置やべイク炉、 ホットプレートが利用でき、 低設 備コスト化、 省スペース化が可能である。

このような物質としては、 例えば、 紫外線硬化型樹脂がある。 紫外線硬化型樹 脂としては、 アクリル系樹脂が透明性に優れ、 様々な市販の樹脂や感光剤を利用 することができるため好適である。

次に、 前記第 3工程では、 前記インクをインクジェット方式によって充填して もよい。 インクジェッ ト方式のよれば、 インクの充填を高速化できるとともに、 ィンクを無駄にすることがない。

本発明において、 前記第 1工程後第 2工程前に、 前記原盤の前記凸部間に形成 される凹部に、 遮光性材料を充填して遮光性層を形成し、

前記第 2工程では、 前記遮光性層が形成された前記原盤を使用し、 前記インク 充填層に前記遮光性層を一体化させてもよい。

前記遮光性材料は、 ィンクジエツ ト方式によって充填されてもよい。

前記原盤の前記凹部は、 底面よりも開口部の面積が大きくなるように、 内側面 がテ一パ状に形成されてもよい。

前記原盤の前記凹部は、 内側面の開口端部において、 テ一パ状に形成されても よい。

このように凹部をテーパ状に形成すれば、 インクを確実に凹部に導くことがで きるため、 特に高解像度の液晶パネルに使用するカラーフィル夕に適する。 また、 こうすれば、 着色パターン層の厚さの差が小さいため、 色調や明るさに差が生じ る等の色むらを少なくし、 明るい画像を提供するカラーフィルタを製造できる。 本発明に係るカラ一フィル夕の製造方法は、 複数の着色層を形成する第 1工程 と、

前記着色層上に保護膜前駆体を載せる第 2工程と、

少なくとも前記着色層の光透過領域 （フィル夕エレメント） に対応する表面が 平坦な原盤で、 前記保護膜前駆体の表面を平坦にして保護膜前駆体層を形成し、 該保護膜前駆体層を硬化して保護膜を形成する第 3の工程と、

を含む。 この方法により、 保護膜の表面を平坦に形成することができる。

本発明では、 前記原盤の表面には、 前記着色層の光透過領域以外の領域に対応 して、 少なくとも一つの凹部が設けられ、

前記第 3工程で、 前記原盤の前記凹部の形状を前記保護膜前駆体層に転写して、 前記保護膜上に前記凹部に対応する凸部を形成し、

前記凸部は、 液晶パネル （液晶セル） における液晶を封入するための間隔 （セ ルギャップ） を一定に保っための支持部材 （スぺーサ） となってもよい。 この方 法によれば、 支持部材を保護膜と同時形成できるとともに、 支持部材の配置箇所 を容易に調整することができる。

本発明では、 前記第 2工程は、 前記原盤の前記凹部を前記着色層間上に位置さ せて行われてもよい。

これによれば、 着色層の間に支持部材が形成される。 また、 着色層の間に遮光 性層 （ブラックマト リクス） を形成した場合には、 支持部材となる凸部は遮光性 層上に位置することになる。 例えば、 遮光性層を格子状に形成して、 その格子の 交点に支持部材を形成してもよい。 この方法により、 着色層上に支持部材が形成 されないようにすることができるため、 歩留りが向上し、 且つ、 製造工程を簡略 化することができる。 さらに、 凹部は円柱状の形状であってもよい。 こうすることで、 支持部材とな る凸部が円柱状となり、 液晶の配向の乱れを抑制することができ、 液晶パネルの 表示のコントラストを高めることができる。

また、 保護膜前駆体は、 エネルギーの付与により硬化可能な物質であってもよ い。 例えば、 このエネルギーは、 光及び熱の少なくともいずれか一方であっても よい。 保護膜前駆体は、 紫外線硬化型樹脂であってもよい。

本発明では、 前記原盤に、 予め透明電極膜を形成し、

前記第 3工程で、 前記透明電極膜を前記保護膜前駆体に接触させて、 前記原盤 により前記保護膜前駆体層を形成し、 前記保護膜前駆体を硬化して保護膜を形成 した後に、 前記透明電極を前記保護膜上に残して、 前記原盤を前記保護膜前駆体 層から剥離してもよい。 こうすることで、 透明電極膜を簡単に形成することがで ぎる。

また、 前記原盤と前記透明電極膜との間に、 両者間の剥離を促進する分離層を 形成してもよい。 これによつて、 透明電極膜を残して原盤を保護膜前駆体から剥 離することが容易になる。

本発明に係るカラーフィルタは、 複数のインク充填用凹部を有するィンク充填 層と、 各インク充填用凹部に形成される着色パターン層と、 を有し、

前記インク充填層は、 所定配列の複数の凸部を有する原盤を、 インク充填層前 駆体に密着させ、 前記ィンク充填層前駆体を固化して形成される。

本発明に係るカラーフィル夕は、 複数の着色層と、 該着色層上に形成された保 護膜と、 を有し、

前記保護膜は、 少なくとも前記着色層の光透過領域に対応する表面が平坦な原 盤で、 前記保護膜前駆体の表面を平坦にして保護膜前駆体層を形成し、 該保護膜 前駆体層を硬化することで形成される。 図面の簡単な説明

図 1 A〜図 1 Eは、 本発明の第 1の実施形態における原盤を製造する工程を示 す図であり、 図 2 A〜図 2 Eは、 本発明の実施形態におけるカラ一フィルタを製 造する工程を示す図であり、 図 3は、 本発明の実施形態における着色パターン層 を形成する工程を示す図であり、 図 4 A〜図 4 Cは、 本発明の第 2の実施形態に おける原盤を製造する工程を示す図であり、 図 5 A〜図 5 Cは、 本発明の第 2の 実施形態における原盤を製造する工程を示す図であり、 図 6は、 本発明の第 3の 実施形態において製造されるカラ一フィル夕の平面図であり、 図 7 A〜図 7 Eは、 第 3の実施形態における原盤の製造工程を示す図であり、 図 8 A〜図 8 Dは、 本 発明のカラーフィル夕の製造工程を示す図であり、 図 9は、 遮光性材料充填工程 を詳しく説明する図であり、 図 1 0は、 着色インク充填工程を詳しく説明する図 であり、 図 1 1 A〜図 1 1 Cは、 第 4の実施形態における原盤の製造工程を示す 図であり、 図 1 2 A〜図 1 2 Cは、 第 4の実施形態における原盤の製造工程を示 す図であり、 図 1 3 A及び図 1 3 Bは、 通常の原盤における遮光性インクの充填 の様子を説明した図であり、 図 1 4八及び図 1 4 8は、 第 5の実施形態の原盤に おける遮光性インクの充填の様子を説明した図であり、 図 1 5 A及び図 1 5 Bは、 第 5の実施形態の原盤の変形例における遮光性ィンクの充填の様子を説明した図 であり、 図 1 6 A〜図 1 6 Cは、 第 6の実施形態に係るカラ一フィル夕の製造ェ 程を示す図であり、 図 1 7 A〜図 1 7 Cは、 第 6の実施形態に係るカラ一フィル 夕の製造工程を示す図であり、 図 1 8 A〜図 1 8 Cは、 第 6の実施形態に係る力 ラ一フィル夕の製造工程を示す図であり、 図 1 9 A〜図 1 9 Cは、 第 6の実施形 態に係るカラ一フィル夕の製造工程を示す図であり、 図 2 O A〜図 2 0 Cは、 第 7の実施形態に係るカラ一フィル夕の製造工程を示す図であり、 図 2 1 A〜図 2 1 Cは、 第 7の実施形態に係るカラーフィル夕の製造工程を示す図であり、 図 2 2 A〜図 2 2 Cは、 着色層 R、 G、 B (フィル夕エレメント） の配列パターンを 表した図であり、 図 2 3 A〜図 2 3 Cは、 表面に凹部を備える原盤の製造工程を 示す図であり、 図 2 4 A及び図 2 4 Bは、 表面に凹部を備える原盤の製造工程を 示す図であり、 図 2 5 A及び図 2 5 Bは、 第 8の形態に係るカラ一フィル夕の製 造工程を示す図であり、 図 2 6 A及び図 2 6 Bは、 本発明の第 9実施形態を示す 図であり、 図 2 7 A〜図 2 7 Cは、 第 9実施形態における剥離形態を示す図であ り、 図 2 8は、 液晶パネルの断面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の好適な実施形態について図面を参照にして説明する。

(第 1の実施形態）

図 1 A〜図 1 Eは、 本発明の第 1の実施形態における原盤を製造する工程を示 す図である。 具体的には、 以下の方法により行う。

まず、 図 1 Aに示すように、 基板 1 9上にレジスト層 2 0を形成する。

基板 1 9は、 表面をエッチングして原盤とするためのもので、 ここではシリコ ンウェハが用いられる。 シリコンウェ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 1 9は、 エッチング可能な材料であれば、 シリコンウェハに限定されるもの ではなく、 例えば、 ガラス、 石英、 樹脂、 金属、 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。

レジスト 2 0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、 クレゾ一ルノボラック系樹脂に感光剤としてジァゾナ 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。

レジスト層 2 0を形成する方法としては、 スピンコート法、 デイツビング法、 スプレーコート法、 ロールコート法、 バーコ一ト法等の方法を用いることが可能 である。

次に、 図 1 Bに示したように、 マスク 2 1をレジスト層 2 0の上に配置し、 マ スク 2 1を介してレジスト層 2 0の所定領域のみを放射線 2 2によって暴露して、 放射線暴露領域 2 3を形成する。

マスク 2 1は、 図 1 Eに示す凸部 1 3に対応した領域以外の領域においてのみ、 放射線 2 2が透過するようにパ夕一ン形成されたものである。

また、 凸部 1 3は、 製造しょうとするカラ一フィル夕の各着色パターン層 1 6 (図 2 E参照） を形成するためのインク充填用凹部 15 (図 2 E参照） を転写形 成するためのものであり、 着色パターン層 16の形状および配列に応じて形成さ れる。 例えば、 10型の VGA仕様の液晶パネルでは、 約 100 imピッチで、 6 40 x 480 x 3 (色） で 90万画素、 つまり約 90万個の凸部 13が原盤上に 形成される。

また、 放射線としては波長 200 ηπ！〜 500 nm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。

そして、 レジスト層 20を放射線 22によって暴露した後、 所定の条件で現像 処理を行うと、 図 1 Cに示すように、 放射線暴露領域 23のレジストのみが選択 的に除去されて基板 19が露出し、 それ以外の領域はレジスト層 20により覆わ れたままの状態となる。

こうしてレジスト層 20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 20をマスクとして基板 19を所定の深さエッチングする。

エッチングの方法としてはゥエツ ト方式またはドライ方式があるが、 基板 19 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、 面内均一性等の点 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 （R I E) 方 式、 誘導結合型 （ I CP) 方式、 エレクトロンサイクロトロン共鳴 （E CR) 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、 凸部 13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。

次に、 エッチング完了後に、 図 1 Eに示すように、 レジスト層 20を除去する と、 基板 19上に凸部 13が得られ、 これを原盤 12とする。 こうして、 原盤 1 2が得られた後の工程を図 2 A〜図 2 Eに示す。 まず、 この原盤 1 2をインク充填層前駆体 1 1を介して補強板 1 0に密着させ る。

補強板 1 0としては一般にガラス基板が用いられるが、 カラ一フィル夕として 要求される光透過性や機械的強度等の特性を満足するものであれば特に限定され るものではない。 例えば、 補強板 1 0として、 ポリカーボネート、 ポリアリレ一 ト、 ポリエーテルサルフォン、 アモルファスポリオレフイ ン、 ポリエチレンテレ フタレート、 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 ルム基板を用いてもよい。

インク充填層前駆体 1 1としては、 図 2 Eに示す着色パターン層形成領域 1 Ί の厚みにおいて、 着色パターン層 1 6の色特性を損なわない程度の光透過性を有 していれば特に限定されるものでなく、 種々の物質が利用できるが、 エネルギー の付与により硬化可能な物質であることが好ましい。 このような物質は、 インク 充填層 1 4形成時には低粘性の液状で取り扱うことが可能となり、 常温、 常圧下 においても容易に原盤 1 2の凸部 1 3間に形成される凹部の微細部にまで容易に 充填することができる。

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。 こうすることで、 汎用の露光装置やべイク炉、 ホットプレートが利用でき、 低設備コスト、 省スペース化を図ることができる。

このような物質としては、 例えば、 紫外線硬化型樹脂がある。 紫外線硬化型樹 脂としては、 アクリル系樹脂が好適である。 様々な市販の樹脂や感光剤を利用す ることで、 透明性に優れ、 また、 短時間の処理で硬化可能な紫外線硬化型のァク リル系樹脂を得ることができる。

紫外線硬化型のァクリル系樹脂の基本組成の具体例としては、 プレボリマーま たはオリゴマー、 モノマ一、 光重合開始剤があげられる。

プレボリマーまたはオリゴマーとしては、 例えば、 エポキシァクリレート類、 ウレタンァクリレート類、 ポリエステルァクリレート類、 ポリエーテルァクリレ ート類、 スピロァセタール系ァクリレート類等のァクリレート類、 エポキシメタ クリレート類、 ウレ夕ンメ夕クリレート類、 ポリエステルメタクリレート類、 ポ リエ一テルメタクリレート類等のメ夕クリレート類等が利用できる。

モノマ一としては、 例えば、 2—ェチルへキシルァクリレート、 2—ェチルへ キシルメタクリレート、 2—ヒドロキシェチルァクリレート、 2—ヒドロキシェ チルメ夕クリレート、 N—ビニルー 2—ピロリ ドン、 カルビトールァクリレート、 テトラヒ ドロフルフリルァクリレート、 イソボルニルァクリレート、 ジシクロべ ンテニルァクリレート、 1 ， 3—ブタンジオールァクリレート等の単官能性モノ マ一、 1 , 6 —へキサンジォ一ルジァクリレート、 1 ， 6 —へキサンジオールジ メタクリレート、 ネオペンチルグリコールジァクリレート、 ネオペンチルグリコ 一ルジメ夕クリレート、 エチレングリコールジァクリレート、 ポリエチレングリ コールジァクリレート、 ペン夕エリスリ トールジァ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ァクリレート、 トリメチロールプロパントリ メタクリレート、 ペン夕エリスリ ト一ルトリァクリレート、 ジペン夕エリスリ ト 一ルへキサァクリレート等の多官能性モノマーが利用できる。

光重合開始剤としては、 例えば、 2 , 2—ジメ トキシ一 2—フエ二ルァセトフ ェノン等のァセトフエノン類、 ひーヒドロキシイソブチルフエノン、 p—イソプ 口ビル一ひーヒドロキシィソブチルフエノン等のブチルフエノン類、 p— t e r tーブチルジクロロアセトフエノン、 p— t e r t—ブチルトリクロロァセトフ ェノン、 ひ， ひージクロル一 4—フエノキシァセトフエノン等のハロゲン化ァセ トフエノン類、 ベンゾフエノン、 N， N—テトラエチル一 4 , 4ージァミノベン ゾフエノン等のベンゾフエノン類、 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 ェニルー 1 ， 2—プロパンジオン一 2— （ 0—エトキシカルボニル） ォキシム等 のォキシム類、 2—メチルチオキサントン、 2—クロ口チォキサントン等のキサ ントン類、 ベンゾインェ一テル、 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、 ミヒラーケトン等のラジカル発生化合物が利用できる。

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ァセテ一ト、 プロピレングリコールモ ノプロピルエーテル、 メ トキシメチルプロピオネート、 エトキシェチルプロピオ ネート、 ェチルセ口ソルブ、 ェチルセ口ソルブアセテート、 ェチルラクテート、 ェチルピルビネ一ト、 メチルアミルケトン、 シクロへキサノン、 キシレン、 トル ェン、 プチルァセテ一ト等から選ばれる一種または複数種の利用が可能である。 このような紫外線硬化型のァクリル系樹脂等からなるィンク充填層前駆体 1 1 を、 図 2 Aに示すように、 補強板 1 0上に所定量滴下する。

次に、 図 2 Bに示すように、 原盤 1 2をインク充填層前駆体 1 1を介して補強 板 1 0上に密着させて、 インク充填層前駆体 1 1を所定領域まで拡げた後、 補強 板 1 0側から紫外線を所定時間照射してインク充填層前駆体 1 1を硬化させ、 図 2 Cに示すように、 補強板 1 0と原盤 1 2の間にィンク充填層 1 4を形成する。 インク充填層前駆体 1 1を所定領域まで拡げるにあたって、 必要に応じて所定 の圧力を原盤 1 2上に加えてもよい。

ここでは、 インク充填層前駆体 1 1を補強板 1 0上に滴下したが、 原盤 1 2に 滴下するか、 補強板 1 0および原盤 1 2の両方に滴下してもよい。

また、 スピンコート法、 デイ ツビング法、 スプレーコート法、 ロールコート法、 バ—コート法等の方法を用いて、 補強板 1 0または原盤 1 2のいずれか一方、 ま たは、 両方にインク充填層前駆体 1 1を塗布してもよい。

そして、 図 2 Dに示すように、 補強板 1 0およびインク充填層 1 4を一体的に 原盤 1 2から剥離して、 表面にィンク充填用凹部 1 5を有するインク充填層 1 4 が形成された補強板 1 0を得る。

こうして、 補強板 1 0上にインク充填用凹部 1 5が形成されると、 次に、 図 2 Eに示すように、 それそれのインク充填用凹部 1 5に、 予め設定された着色イン クを充填して着色パターン層 1 6を形成する。

インク充填用凹部 1 5への着色インクの充填方法としては、 特に限定されるも のではないが、 インクジェッ ト方式が好適である。 インクジェット方式によれば、 インクジェッ トプリン夕用に実用化された技術を応用することで、 高速かつィン クを無駄なく経済的に充填するとが可能である。 図 3では、 ィンクジエツ トへヅド 2 5によって、 例えば、 赤インク R、 緑ィン ク0、 青インク Bの各色ィンク 2 6をィンク充填用凹部 1 5に充填する様子を示 してある。

補強板 1 0上のインク充填用凹部 1 5に対向させてへッ ド 2 5を配置し、 この ヘッ ド 2 5により各着色ィンク 2 6を各インク充填用凹部 1 5に吐出する。

ヘッ ド 2 5は、 例えばインクジェッ トプリン夕用に実用化されたもので、 圧電 素子を用いたビエゾジエツ 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エツ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。

例えば、 このヘッド 2 5を、 駆動周波数 1 4 . 4 k H z ( 1秒間に 1 4 4 0 0 回の吐出） で、 インクを吐出する吐出口を R、 G、 B用に各色 2 0個ずつ配列し、 一つのィンク充填用凹部 1 5にインクを 3滴ずつ吐出するとすれば、 約 9 0万画 素の 1 0型 V G A仕様のカラ一フィルタ用のインク充填用凹部 1 5にインクを充 填するのに要する時間は、

9 0万 X 3滴/ ( 1 4 4 0 0回 X 2 0個 X 3色） 二約 3秒

となる。 ここで、 ヘッド 2 5がインク充填用凹部 1 5間を移動する時間を考慮し ても、 2 〜 3分程度で全てのインク充填用凹部 1 5に着色インク 2 6を充填する ことができる。

そして、 着色インク 2 6に溶剤成分を含むものは、 熱処理を行ってインクの溶 剤を揮発させる。

こうして、 図 2 Eに示すように、 補強板 1 0上に着色パターン層 1 6が形成さ れ、 カラ一フィル夕の完成品 1 8を得る。

上記実施形態では、 原盤 1 2上に凸部 1 3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 2 1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。 (第 2の実施形態）

次に、 図 4 A〜図 5 Cは、 本発明の第 2の実施形態における原盤を製造するェ 程を示す図である。

まず、 図 4 Aに示すように、 基台 2 7上に、 所定のパターンをなすパターンレ ジスト層 2 0を形成する。

基台 2 7は、 このレジスト層 2 0をリソグラフィ法によりパターン化する際の 支持体としての役目を担うものであり、 プロセス流動に必要な機械的強度や薬液 耐性等を有し、 レジスト層 2 0を形成する物質とのぬれ性、 密着性が良好なもの であれば特に限定されるものではない。 例えば、 ガラス、 石英、 シリコンウェハ、 樹脂、 金属、 セラミックなどの基板を、 基台 2 7として利用できる。 ここでは、 表面を酸化セリウム系の研磨剤を用いて平坦に研磨した後、 洗浄、 乾燥したガラ ス製原盤を、 基台 2 7として用いる。

また、 レジスト層 2 0を形成する物質および方法としては、 上記第 1の実施形 態において説明した物質および方法と同一のものが利用できるため説明を省略す る。

次に、 図 4 Bに示すように、 マスク 2 8をレジスト層 2 0の上に配置し、 マス ク 2 8を介してレジスト層 2 0の所定領域のみを放射線 2 2によって暴露して、 放射線暴露領域 2 3を形成する。

マスク 2 8は、 図 4 Cに示す凹部 2 9に対応した領域においてのみ、 放射線 2 2が透過するようにパターン形成されたものである。

また、 凹部 2 9は、 原盤 1 2の凸部 1 3 (図 1 E参照） を形成するための凹型 となるものであり、 この原盤 1 2の凸部 1 3は、 カラ一フィルタの着色パターン 層 1 6 (図 2 E参照） を形成するためのインク充填用凹部 1 5 (図 2 D参照） を 転写形成するためのものである。 したがって、 凹部 2 9は、 インク充填用凹部 1 5と同一形状および配列であり、 すなわち、 製造しょうとするカラーフィル夕の 着色パターン層 1 6の形状および配列に応じて形成される。

また、 放射線としては波長 2 0 0 n m〜5 0 0 n m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。

そして、 放射線 22を暴露した後に所定の条件により現像処理を行うと、 図 4 Cに示すように、 放射線暴露領域 23のレジストのみが選択的に除去されて、 レ ジスト層 20がパターン化され、 基台 27上に凹部 29が形成される。

そして次に、 図 5 Aに示すように、 レジスト層 20および基台 27上に導体化 層 30を形成して表面を導体化する。

導体化層 30としては、 例えば N iを 500〜 1000A ( 10-¹⁰m ) の厚 みで形成すればよい。 導体化層 30の形成方法としては、 スパッタリング、 CV D、 蒸着、 無電解メツキ法等の方法を用いることが可能である。

そしてさらに、 この導体化層 30により導体化されたレジスト層 20および基 台 27を陰極とし、 チヅプ状あるいはボール状の N iを陽極として、 電気メツキ 法によりさらに N iを電着させて、 図 5 Bに示すように金属層 31を形成する。 電気メツキ液としては、 例えば具体的に、 以下の組成のメツキ液が利用できる。

スルファミン酸ニッケル 900 g/1

ホウ酸 60 g/1

塩化ニッケル 8 g/1

レペリング剤 30 mg/ 1

次いで、 図 5 Cに示すように、 導体化層 30および金属層 3 1を基台 27から 剥離した後、 必要に応じて洗浄して、 これを原盤 12とする。

なお、 導体化層 30は、 必要に応じて剥離処理を施すことにより金属層 3 1か ら除去してもよい。

こうして、 原盤 12が得られると、 引き続いて上記図 2に示す工程を行うこと で、 カラーフィル夕を得ることができる。

この実施形態においても、 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 28とはパターンが反転したマスク、 すなわち、 図 1 Bのマスク 21 と同一のマスクが利用できる。 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よい。 以上に述べたカラーフィル夕の製造方法によれば、 原盤 1 2は、 一旦製造すれ ばその後、 耐久性の許す限り何度でも使用できるため、 2枚目以降のカラーフィ ル夕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。

この後、 さらに、 必要に応じて着色パターン層 1 6上に B M、 オーバーコート 層を形成し、 透明電極及び配向膜を付けて、 アレイに装着することになる。

(第 3の実施形態）

本発明の第 3の実施形態は、 原盤に遮光性材料を充填した後にィンク充填層を 設けることにより、 遮光性層、 すなわちブラックマトリクスが形成されたカラ一 フィル夕を少ない工程で製造するものである。

(カラ一フィル夕の構造）

図 6に、 本発明の製造方法で製造されるカラーフィル夕の平面図を示す。 同図 に示すように、 本発明のカラ一フィル夕 1 0 1は、 インク充填層 1 1 0上に形成 された遮光性層 1 1 5によって仕切られた画素開口部に、 着色パターン層 1 1 1 R、 1 1 1 G、 1 1 1 Bが設けられている。

インク充填層 1 1 0は、 例えば樹脂等により形成されており、 その表面 （同図 で観察できる表面） には遮光性材料よりなる遮光性層 1 1 5 (図 1 0参照） が設 けられる。

着色パターン層 1 1 1 R、 1 1 1 G、 1 1 1 Bは、 複数の原色の着色パターン 層が集合して 1つのカラ一画素を構成している。 本実施形態では、 赤色、 緑色お よび青色の三原色によりカラー画素を構成するために、 着色パターン層 （赤） 1 1 1 R、 着色パターン層 （緑） 1 1 1 Gおよび着色パターン層 （青） 1 1 1 Bの 各画素が配列されて、 1カラ一画素が構成されている。 同図では、 説明を簡単に するため、 カラ一画素の配置を 5列 X 4行で示してあるが、 実際の製品では、 液 晶パネルの解像度に合わせた画素配置に製造される。

これら着色パターン層 1 1 1 R、 1 1 1 G、 1 1 1 Bは、 透過性のある着色ィ ンクを充填することで形成されている。 各画素は例えば約 1 0 0 /z mピッチに配 列される。 なお、 各画素の配列およびインク充填層 1 1 0のパターンは、 図 6に限らず、 液晶パネルの画素配列に応じて種々に変形して形成可能である。

上記構成のカラーフィル夕を液晶パネルに装着すれば、 液晶パネルの各画素か らの光が、 着色パターン層 1 1 1 R、 1 1 1 G、 1 1 1 Bのいずれかを透過して 射出される。 カラ一フィル夕における着色パターン層 1 1 1 R、 1 1 1 G、 1 1 1 Bの色と、 液晶パネルにおける画素の色配置とを対応させてカラ一フィルタを 液晶パネルに取り付ければ、 カラ一表示が行える。

(製造方法）

次に、 本実施形態におけるカラ一フィル夕の製造方法を、 図 7 A〜図 1 0を参 照して説明する。 これらの図は、 図 6において A— Aで示した切断面を模式的に 示した製造工程断面図である。

(原盤製造）

本発明のカラーフィルタを製造するにあたり、 まず、 カラ一フィル夕の着色パ ターン層の形状を転写するための原盤を製造する。 図 7 A〜図 7 Eに、 原盤の製 造方法を説明する製造工程断面図を示す。

レジスト層形成工程 （図 7 A )

レジスト層形成工程では、 基板 1 2 0上にレジスト層 1 2 1を形成する。 基板 1 2 0の材料としては、 シリコンまたは石英を用いるのが好ましい。

レジスト層 1 2 1を構成するレジスト材料のうち、 ネガ型といわれるものは、 一定強度以上の光の照射により現像液に対して非溶性の硬膜に変化するもので、 ポジ型といわれるものは、 一定強度以上の光の照射により現像液に対して易溶性 となるものである。 本実施形態ではポジ型のレジスト材料を用いる。

レジスト層 1 2 1の形成方法は特に限定されないが、 例えば、 基板 1 2 0上に スピンコート法により 1 // m程度の厚さでレジスト材料を塗布し、 熱処理して固 定してレジスト層 1 2 1を形成する。

露光工程 （図 7 B )

露光工程では、 レジスト層 1 2 1上を、 所定のパターンに応じたマスク 1 2 3 で覆って光 1 2 2を照射することにより露光する。 マスク 1 2 3は、 露光領域 1 2 4に対応した領域のみ光 1 2 2が透過するよう にパターンが形成された遮へぃ部材である。 このパターンは、 カラーフィル夕 1 0 1の各画素を仕切るインク充填層 1 1 0の形状となるように形成する。

現像工程 （図 7 C )

現像工程では、 レジスト層 1 2 1を光 1 2 2によって露光した後、 一定条件で 現像処理を行って、 露光領域 1 2 4のレジスト材料を除去する。 この処理により、 光 1 2 2にさらされていた露光領域 1 2 4のレジスト材料が選択的に取り除かれ て基板 1 2 0が露出した状態となる。

エッチング工程 （図 7 D )

エッチング工程では、 パターン化されたレジスト層 1 2 1にエツチャント 1 2 5によってエッチングを施すことにより、 インク充填層 1 1 0の形状にパターン 化された凹部 1 1 4を形成する。

エッチングの方法としては、 ゥエツト方式およびドライ方式を適用できる。 基 板 1 2 0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、 面内均一 性等の観点から、 最適な方法及びエッチング条件を選択する。 エッチング深度や 形状の制御性の観点からいえばドライ方式の方が優れている。

除去工程 （図 7 E )

除去工程では、 エッチング後の基板 1 2 0からレジスト層 1 2 1を取り除く。 レジスト層 1 2 1が除去された基板 1 2 0には、 マスク 1 2 3のパターン形状に 対応した凹部 1 1 4が形成されている。 この基板 1 2 0がすなわち原盤 1 0 2と なる。

(カラーフィルタ製造）

上記のようにして製造された原盤 1 0 2を用いてカラ一フィルタを製造する方 法を、 図 8 A〜図 8 Dを参照して説明する。

遮光性層形成工程 （図 8 A )

遮光性層形成工程では、 原盤 1 0 2の凹部 1 1 4に遮光性材料を充填してブラ ックマトリクスとなる遮光性層 1 1 5を形成する。 遮光性材料は、 光透過性のな い材料であって耐久性があれば種々の材料を適用可能である。 例えば、 富士ハン ト社製ネガ型樹脂ブラック、 凸版印刷社製高絶縁性ブラックマトリクス用レジス ト H R B— # 0 1、 日本合成ゴム （ J S R ) 社製樹脂ブラック等の黒色の樹脂を 有機溶剤に溶かしたものを用いる。 本実施形態では、 インクジェッ ト式記録へッ ドからインクのように吐出させるため、 ある程度、 遮光性材料の流動性を確保す る必要がある。 有機溶媒としては、 特にその種類に限定されるものではなく種々 の有機溶剤を適用可能である。 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、 プロピレングリコールモノプロピルエーテル、 メ トキシメチルプ 口ピオネート、 メ トキシェチルプロピオネート、 ェチルセ口ソルブ、 ェチルセ口 ソルブアセテート、 ェチルラクテート、 ェチルビルビネート、 メチルアミルケト ン、 シクロへキサノン、 キシレン、 トルエン、 ブチルアセテート等のうち一種ま たは複数種類の混合溶液を利用できる。

遮光性材料の充填方法は、 図 9に示すように、 インクジェッ トヘッド 1 0 3か ら、 遮光性材料を有機溶剤に溶解あるいは分散させた遮光性のインク 1 1 5 aを 吐出させて行う。 このとき、 原盤 1 0 2に形成された凹部 1 1 4に均一なィンク 1 1 5 aの量が充填されるように、 同図矢印方向にへッ ド 1 0 3を動かす等の制 御により、 遮光性のインク 1 1 5 aの打ち込み位置を制御して充填する。 凹部 1 1 4の隅々にまで均一にインク 1 1 5 aが満たされたら、 充填を完了する。 溶剤 成分が含まれているィンク 1 1 5 aを用いた場合には、 熱処理によりその溶剤成 分を除去する。 なお遮光性層 1 1 5は溶剤成分の除去によって収縮するため、 必 要な遮光性が確保できる厚みが収縮後でも残されるように、 十分なインク 1 1 5 aの量を充填しておくことが必要である。

インク充填層形成工程 （図 8 B )

ィンク充填層形成工程では、 遮光性層 1 1 5を形成した原盤 1 0 2にインク充 填層前駆体を塗布してインク充填層 1 1 0を形成する。 まず、 原盤 1 0 2の凹部 1 1 4が設けられた面にィンク充填層前駆体を塗布する。

次いで、 補強板 1 1 6を、 原盤 1 0 2上に塗布したインク充填層前駆体に密着 させた後、 利用したインク充填層前駆体に応じた固化処理を施して、 インク充填 層 1 1 0を形成する。 例えば、 インク充填層前駆体に紫外線硬化型の樹脂を利用 した場合には、 補強板 1 1 6側から紫外線を所定時間照射して樹脂を硬化させ、 インク充填層 1 1 0を形成する。

インク充填層前駆体を塗布する方法としては、 公知の方法、 例えば、 スピンコ ート法、 デイツビング法、 スプレーコート法、 ロールコート法、 バーコ一ト法等 が利用できる。

ここで、 原盤 1 0 2に塗布するインク充填層前駆体は、 光及び熱の少なくとも いずれか一方のエネルギーにより硬化する材料であることが好ましい。 このよう な材料によれば、 汎用の露光装置やべイク炉、 ホッ トプレートが利用でき、 設備 の低コスト化ゃ省スペース化を図ることができるからである。

特に紫外線硬化型の樹脂が、 インク充填層 1 1 0の材料として好適である。 具 体的には、 紫外線硬化型のアクリル系樹脂を用いることが好ましい。 アクリル系 樹脂ならば、 市場に多く出回っており、 感光剤も入手し易い。

補強板 1 1 6は、 カラーフィル夕を補強する目的で用いられるもので、 製造し ようとするカラ一フィル夕に応じて選ばれる。 補強板 1 1 6としては、 適度の機 械的強度を有するとともに、 表示パネルからの光を十分に透過できるように高い 光透過性を有するものがよい。 例えば、 ガラス基板や、 ポリカーボネート、 ポリ ァクリレート、 ポリエーテルサルフォン、 アモルファスポリオレフイン、 ポリエ チレンテレフ夕レートまたはポリメチルメ夕クリレート等のプラスチック製の基 板またはフィルム等を補強板 1 1 6として利用可能である。

なお、 この補強板 1 1 6は、 カラ一フィル夕の強度上不要であれば剥離しても よい

剥離工程 （図 8 C )

剥離工程では、 硬化したインク充填層 1 1 0を、 原盤 1 0 2から剥離する。 ィ ンク充填層 1 1 0が十分に硬化すると、 インク充填層 1 1 0と補強板 1 1 6 , ィ ンク充填層 1 1 0と遮光性層 1 1 5とがそれそれ密着する。 したがって、 原盤 1 0 2から補強板 1 1 6を引き剥がすと、 補強板 1 1 6 , ィンク充填層 1 1 0およ び遮光性層 1 1 5が一体化して取り外される。

着色パターン層形成工程 （図 8 D ) 着色パターン層形成工程では、 原盤 1 0 2から剥離されたィンク充填層 1 1 0 のィンク充填用凹部 1 1 7に、 着色インク 1 1 1 aを充填して着色パターン層 1 1 1を形成する。

着色インク 1 1 1 aの充填方法としては特に限定されるものではないが、 へヅ ドよりインクを吐出して行うインクジエツト方式を適用することができる。 へッ ドから吐出させる着色インクとしては、 乾燥時に透明性を備えているものであれ ばよい。 特にヘッドから吐出させる場合には、 低粘度、 高濃度を有していること が好ましく、 各色の顔料や染料を有機溶媒あるいは水に混入させて製造されたも のであることが好ましい。

インクジエツ ト方式による場合、 図 1 0に示すように、 インクジェッ トヘッド 1 0 3から各原色に相当する着色ィンク 1 1 1 aを吐出し、 それそれ対応する色 が割り当てられている画素形成用のインク充填用凹部 1 1 7に着色インク 1 1 1 aを充填する。 例えば、 同図では、 赤色の着色インク R、 緑色の着色インク Gお よび青色の着色インク Bが、 隣接する列にそれそれ打ち込まれる。 充填する手順 は、 例えば、 ヘッ ド 1 0 3を同図の手前から奥方向へ往復させながら、 カラー画 素一列についてィンクを充填し、 その後同図矢印の方向にへヅド 1 0 3を移送し て隣のカラ一画素列についてィンクを充填していくものである。 これを繰り返す ことによって、 すべてのィンク充填用凹部 1 1 7に着色パターン層 1 1 1を形成 することができる。

着色ィンク 1 1 1 aが充填されたら、 熱処理を行って着色ィンク 1 1 1 a中の 溶剤成分を揮発させて固化させる。 熱処理は、 例えばヒ一夕を用いて行われ、 補 強板 1 1 6を所定の温度 （例えば 7 0度程度） に加熱して行われる。 着色インク 1 1 1 aの溶媒が蒸発して形成される着色パターン層 1 1 1の体積は、 図 8 Dに 示すように、 溶媒の蒸発前よりも減少する。 体積減少が激しい場合は、 カラーフ ィル夕として十分なィンク膜の厚みが得られるまで、 着色ィンク 1 1 1 aの吐出 と加熱とを繰り返す。 この処理により、 着色インク 1 1 1 aの溶媒が蒸発し、 最 終的に着色インク 1 1 1 aの固形分のみ残留し、 着色パターン層 1 1 1が形成さ れる。 着色パターン層 1 1 1形成後、 着色ィンク 1 1 1 aを完全に乾燥させるため、 所定の温度 （例えば 1 2 0 °C) で所定時間 （例えば 2 0分程度） の加熱を行って から、 保護およびフィルタ表面の平坦化のため、 所定の樹脂を用いて保護膜 （図 示せず） を形成する。 最後に保護膜上に透明電極を設ければ、 本発明のカラ一フ ィル夕 1 0 1が完成する。

なお、 上記実施形態では、 カラーフィルタを製造するために 3原色の着色イン クを用いたが、 加色法を適用するか減色法を適用するか等に応じて、 他の原色構 成を用いてもよい。 また、 カラ一表示の他に、 単色の着色インクを用いたり、 紫 外線等除去効果のある材料が混入されたィンクを用いたりすることで、 単一色の 表示用フィル夕あるいは紫外線等除去効果のある表示用フィル夕を製造すること もできる。

上記レジスト層 1 2 1の形成にはポジ型のレジストを適用したが、 ネガ型のレ ジストを用いてもよい。 この場合、 上記マスク 1 2 3とは露光部分と非露光部分 の関係が反転したマスクを用いる。

また、 露光方法としては、 マスクを用いずに、 レーザ光や電子線によって直接 レジストをパターン状に露光するものでもよい。

上記したように、 本実施形態によれば、 遮光性のインク 1 1 5 aを充填してか らカラ一フィルタ 1 0 1の画素を仕切るインク充填層 1 1 0を転写法により形成 するので、 遮光性層 1 1 5とインク充填層 1 1 0 (仕切部材） とを同時に製造可 能である。 したがって、 従来と異なり材料の使用効率が高く、 かつ工程数の短縮 を図ることができる。 このため、 従来のカラーフィル夕よりもコストダウンを図 ることができる。

また、 原盤 1 0 2を一旦製造すれば、 その耐久性の許す限り何度でも繰り返し 利用ができるため、 2枚目以降のカラ一フィル夕において、 原盤 1 0 2の製造ェ 程を省くことができ、 さらに工程数の短縮を図ることができ、 従来のカラーフィ ル夕よりもコストダウンを図ることができる。

(第 4の実施形態）

本発明の第 4の実施形態は、 上記第 3の実施形態における原盤の他の製造方法 を提供するものである。

本実施形態においては、 原盤の製造工程を除く他の製造工程については上記第 3の実施形態と同様なので、 その説明を省略する。

図 1 1八〜図 1 2 Cに、 本第 4の実施形態における原盤の製造方法を説明する 製造工程断面図を示す。

レジスト層形成工程 （図 1 1 A )

レジスト層形成工程では、 基台 1 3 0上にレジスト層 1 3 1を形成する。 基台 1 3 0の材料としては、 レジスト層 1 3 1をリソグラフィ法によりパターン化す る際の支持体としての役割を担うものであるため、 プロセス流動に必要とされる 機械的強度や薬液耐性等を有し、 レジスト層 1 3 1との付着がよく、 密着可能な ものであれば、 その種類に限定されない。 例えば、 基台 1 3 0としては、 ガラス、 石英、 シリコンウェハ、 樹脂、 金属、 セラミックス等を利用できる。 本実施形態 では、 表面を酸化セリウム系の研磨剤を用いて平坦に研磨した後、 洗浄、 乾燥し たガラス製原盤を用いる。

レジスト層 1 3 1の材料および形成方法については、 上記第 3の実施形態と同 様に考えられるので、 説明を省略する。

露光工程 （図 1 1 B )

露光工程では、 レジスト層 1 3 1上を所定のパターンに応じたマスク 1 3 3で 覆って光 1 3 2を照射することにより露光する。

マスク 1 3 3は、 露光領域 1 3 4に対応した領域のみ光 1 3 2が透過するよう にパターンが形成された遮へぃ部材である。 このパターンは、 画素領域のインク 充填用凹部 1 1 Ίに相当する領域に光 1 3 2を透過させるためのものである。 す なわち、 上記第 3の実施形態と比べると、 光を透過する領域と透過しない領域と の関係が反転している。 もちろん、 ネガ型のレジストを用いれば、 上記関係を反 転させることができる。

現像工程 （図 1 1 C )

現像工程では、 レジスト層 1 3 1を光 1 3 2によって露光した後、 一定条件で 現像処理を行って、 露光領域 1 3 4のレジスト材料を除去する。 この処理により、 光 132にさらされていた露光領域 134のレジスト材料が選択的に取り除かれ て基台 130が露出した状態となる。

導体化工程 （図 12 A)

導体化工程では、 基台 130に導体化層 135を形成して表面を導体化する。 導体化層 135の材料としては、 図 12Bに示すメツキ （金属） 層 136を成 長させるために導電性を備えれば十分であり、 例えば、 Niを 500〜1000 A ( 10— ^1Qm) の厚みで形成する。 導体化層 135の形成方法としては、 スパ ッ夕リング法、 CVD法、 蒸着法、 無電解メツキ法等の種々の方法を適用するこ とができる。 なお、 導体化層 135を形成せずにメツキ層 136を成長させるこ とが可能であれば、 この工程は不要である。

メツキ （金属） 層形成工程 （図 12 B)

メツキ層形成工程では、 メツキ層 136を成長させる。 まず、 導体化層 135 により導体化されたレジスト層 131および基台 130を陰極とし、 チップ状あ るいはボール状の N iを陽極として、 図示しないメツキ装置の電極を接続する。 そして電気錡造法 （電気メツキ法） により N iを電着させ、 メツキ層 136を形 成させる。

電気メツキ液としては、 例えば以下の組成のメツキ液を適用可能である。 スルフアミン酸ニッケル 500 g/ 1

30 g/1

塩化二ッケル 5 g/1

レベリング剤 10 mg/ 1

剥離工程 （図 12 C)

剥離工程では、 導体化層 135およびメツキ層 136を基台 130およびレジ スト層 131から剥離する。 剥離後に、 必要に応じて洗浄することにより、 原盤 102 bを完成させることができる。 なお、 導体化層 135は、 必要に応じて剥 離処理を施して、 メツキ層 136から除去してもよい。

上記のようにして製造された原盤 102 bを第 3の実施形態における原盤とし て使用すれば、 本発明のカラーフィル夕を製造できる。 カラ一フィル夕の製造方 訂正された用紙 （規則 91) 法については、 上記第 3の実施形態と同様である。

なお、 上記レジスト層 1 3 1の形成にはポジ型のレジストを適用したが、 ネガ 型のレジストを用いてもよい。 この場合、 上記マスク 1 3 3とは露光部分と非露 光部分の関係が反転したマスクを用いる。

また、 露光方法としては、 マスクを用いずに、 レーザ光や電子線によって直接 レジストをパターン状に露光するものでもよい。

上記したように本実施形態によれば、 電気メツキによりカラ一フィル夕の製造 に適する原盤を製造することができる。 この原盤の形態は第 3の実施形態と同様 なので、 上記第 3の実施形態と同様な効果を得ることができる。 また、 本実施形 態により製造される原盤は金属であって堅牢なため、 耐久性がよく、 製造コスト をさらに下げることができるという効果も奏する。

(第 5の実施形態）

上記第 3の実施形態では、 原盤 1 0 2に形成される凹部 1 1 4は、 図 1 3 Aに 示すように、 内側面が直角に立ち下がって平行に向き合う形状であった。 また、 この凹部 1 1 4に遮光性材料及び樹脂を充填して遮光性層 1 1 5及びインク充填 層 1 1 0を形成すると、 凹部 1 1 7の形状も、 図 1 3 Bに示すように、 内側面が 直角に立ち下がる形状になっていた。

このような形状の凹部 1 1 4、 1 1 7によれば、 液晶パネルの画素密度が高く なると、 開口部の面積が狭くなるために、 遮光層 1 1 5を形成する遮光性インク

1 1 5 a又は着色パターン層 1 1 1を形成する着色ィンク 1 1 1 a (図 1 0参照） を打ち込むことが困難になることが考えられる。

そこで本実施形態では、 原盤に設ける凹部の内側面が、 傾斜したテーパ形状に 形成される。 例えば、 図 1 4 Aに示すように、 原盤 1 0 2 cに設けられた凹部 1

1 4 bにおいて、 その内側面が傾斜したテーパ形状になっている。 このように内 側面が傾斜した凹部 1 1 4 bによれば、 底面に比べ開口部の面積が広くなつてい るので、 画素密度が高くなつても、 遮光性のィンク 1 1 5 aを確実に凹部 1 1 4 bに充填できる。 しかも原盤 1 0 2 cからの遮光性層 1 1 5 bおよびインク充填 層 1 1 0 bの剥離が容易となる。 このような原盤 1 0 2 cを使用して、 遮光性層 1 1 5 b及びィンク充填層 1 1 0 bを形成すると、 凹部 1 1 7 bの形状もテ一パ形状になる。

また、 原盤 1 0 2 cに形成する凹部 1 1 4 bの内側面のうち、 開口端部にのみ テ一パ形状を形成してもよい。 例えば、 図 1 5 Aに示すように、 原盤 1 0 2 dに おいて凹部 1 1 4 cの開口端部にのみテーパ形状を形成する。 このように、 開口 端部がテーパ形状となった凹部 1 1 4 cを形成すれば、 凹部 1 1 4 cの底面に比 ベて開口部の面積が広くなつているので、 画素密度が高くなつても、 遮光性のィ ンク 1 1 5 aを確実に凹部 1 1 4 cに充填できる。

特に、 開口端部にのみテ一パ形状を設けた凹部 1 1 4 cによれば、 その凹部 1 1 4 cから転写されたィンク充填層 1 1 0 cの側壁において、 着色パターン層 1 1 1 cの周辺領域に色むらが生じにくいという効果を奏する。 すなわち、 図 1 5 Bに示すように、 開口端部にのみテ一パ形状を設けた凹部 1 1 4 cから転写され たインク充填層 1 1 0 cは、 その側壁の基部のみがテーパ形状をなしている。 着 色パターン層 1 1 l cを観察方向 （同図では上方） から見ると、 テーパ形状にな つている部分の着色パターン層 1 1 1 0の厚み(1 2は、 側壁の基部から離れた部 分における厚み d 1と差が少ない。 着色パターン層 1 1 1 cにおける厚みの差は、 色調や明るさの差となって観察されるので、 厚みの差が少ないこの形態によれば、 色調や明るさ等のずれに伴う色むらが可能な限り小さく抑えられる。 特に、 凹部 1 1 4 cの開口端部のテーパ形状の傾斜を、 遮光性のインク 1 1 5 a (図 1 3 A 参照） が凹部 1 1 4 cに導かれる限度で緩く形成すれば、 この厚みの差をさらに 少なくでき、 色むらをほとんど生じさせない。

上記したように本実施形態によれば、 原盤の凹部の側面を傾斜させてテーパ形 状に形成したので遮光性ィンクを容易に確実に凹部に導き入れることができる。 したがって、 ヘッ ドの制御が容易で、 製造上の歩留まりが良くなるという効果を 奏する。 特に凹部の開口端部にのみテ一パ形状を設ければ、 カラーフィルタにお ける色むらを最小限に抑えることができる。

(第 6の実施形態）

本実施形態は、 顔料分散法により着色層を形成した後、 この着色層上に保護膜 を形成する際に、 少なくとも所定の領域において平坦な表面を備える原盤で保護 膜を形成することにより、 着色層の光透過領域に対応する保護膜の表面を平坦化 するカラ一フィル夕の製造方法に係わるものである。 なお、 本実施形態は、 顔料 分散法により着色層を形成した場合のみならず、 上述した実施形態により着色パ ターン層を形成した場合にも適用可能である。 すなわち、 本実施形態は、 着色層

(着色パターン層） の形成方法にかかわらず適用することができる。

(カラ一フィル夕の製造工程）

以下、 図 1 6 A〜図 1 9 Cを参照しながら本実施形態を説明する。 ここで、 図 1 6 A〜図 1 9 Cはカラーフィル夕の製造工程断面図である。

ブラヅクマトリクス形成工程 （図 1 6 A )

カラーフィル夕の基礎となる透明の補強板 2 1 1上に遮光性を有する層、 例え ば、 クロムからなる層をスパッ夕法等の方法により所定の厚さ （例えば、 0 . 1 ) 形成し、 さらにこの上にレジスト層 （図示せず） を形成する。 次に、 こ のレジスト層を所定のパターンに応じて露光した後に現像し、 レジスト層をパ夕 ーン化する。 そして、 このパターン化されたレジスト層をマスクとしてクロム層 をエッチングした後にレジスト層を除去してパターン化された遮光性を有する層、 即ち、 遮光性層 （ブラックマトリクス） 2 1 3を形成する。

尚、 遮光性層 2 1 3の構造としては、 クロムと酸化クロムを積層した構造とす ることで、 光干渉効果により低反射化させることも可能である。

また、 遮光性層 2 1 3の組成として、 例えば、 ポリイミ ド系樹脂やアクリル系 樹脂に黒色染料、 黒色顔料又はカーボンブラック等を分散させた樹脂を用いるこ ともできる。

着色感光性樹脂層 R塗布工程 （図 1 6 B )

色材としての顔料をポリィミ ド等の樹脂に分散させることで赤色 Rに着色され た感光性樹脂を、 遮光性層 2 1 3が形成された補強板 2 1 1上に塗布して着色感 光性樹脂層 2 1 5 aを形成する。 塗布方法としては、 スピンコート法、 ロールコ ート法、 ディップコート法等の方法を用いることができる。 着色感光性樹脂層 2 1 5 aの厚さは、 必要とされる色特性に応じて決定され、 l〜2 / m程度である。 露光工程 （図 1 6 C )

図 1 6 Cに示すように、 マスク 2 1 2を介して着色感光性樹脂層 2 1 5 aの所 定の領域のみ露光する。 マスク 2 1 2は、 製造しょうとするカラ一フィル夕の R の着色パターンに対応した領域においてのみ、 光が透過するようにパターン形成 されたものである。

現像工程 （図 1 7 A )

露光工程において露光領域以外の領域を現像液により溶解除去し、 着色層 Rを 形成する。 現像液としては、 テトラメチルアンモニゥムヒドロキシド、 水酸化ナ トリウム、 水酸化カリウム、 水酸化カルシウム、 リン酸三ナトリウムとケィ酸ナ トリゥムの混合溶液等のアル力リ水溶液を用いることができる。

着色層 G、 B形成工程 （図 1 7 B )

着色層 G、 Bについて、 着色層 Rの形成と同様に、 着色感光性樹脂層塗布工程、 露光工程、 現像工程をそれそれ繰り返して行うことにより、 図 1 7 Bに示すよう に、 着色層 R、 G、 Bを形成する。

保護膜前駆体層形成工程 （図 1 7 C〜図 1 8 B )

図 1 7 Cに示すように、 着色層 R、 G、 B上に保護膜前駆体 2 1 7 aを滴下す る。 保護膜前駆体 2 1 7 aの組成としては、 保護膜化した際にカラーフィル夕と して要求される光透過性や色特性の影響がなく、 保護膜としての機能を満足する ものであれは特に制限されるものではなく、 種々の樹脂系、 ガラス系やセラミツ ク系の材料が利用できる。

さらには、 保護膜前駆体 2 1 7 aは、 エネルギーの付与により硬化可能な材質 であることが好ましい。 このような材質からなる保護膜前駆体 2 1 7 aは、 保護 膜化した際に堅牢な膜となり、 保護膜の信頼性が増す。

エネルギーとしては、 光、 熱の何れか一方又は両者であることが好ましい。 こ のようにすることで、 汎用の露光装置やべイク炉、 ホットプレート等を利用する ことができ、 省設備コスト化、 生産性向上を図ることができる。 保護膜前駆体 2 1 7 aは、 第 1の実施形態のインク充填層前駆体 1 1に使用できる材料から選択 することができる。 そして、 少なくとも着色層 R、 G、 B (フィル夕エレメント） に対応する表面 が平坦な原盤 2 1 9を、 図 1 8 Aに示すように、 着色層上に滴下された保護膜前 駆体 2 1 7 aに密着させて押し拡げ、 図 1 8 Bに示すように、 所定の領域に保護 膜前駆体層 2 1 7 bを形成する。 この場合、 原盤 2 1 9の表面の平坦度は高精度 であることが望ましい。 具体的には、 原盤 2 1 9の凹凸は、 ± 0 . 1 m以内で あることが望ましい。

尚、 この工程において、 保護膜前駆体をスピンコート法、 ロールコート法等の 方法により、 予め着色層 R、 G、 B上に、 或いは原盤 2 1 9上に塗り拡げてから、 原盤 2 1 9を密着させてもよい。

保護膜前駆体層硬化工程 （図 1 8 C )

保護膜前駆体層 2 1 7 bを所定の領域に形成した後、 保護膜前駆体層 2 1 7 b の組成に応じた硬化処理をすることにより保護膜前駆体層 2 1 7 bを硬化させて 保護膜 2 1 7 cを得る。 本実施形態では、 紫外線硬化型のアクリル系樹脂を用い るので紫外線を所定の条件により照射することにより、 保護膜前駆体層 2 1 7 b を硬化させる。

原盤剥離工程 （図 1 9 A )

保護膜 2 1 7 cを形成した後、 図 1 9 Aに示したように、 原盤 2 1 9を補強板 2 1 1から剥離する。

透明電極形成工程 （図 1 9 B )

次いで、 スパッタ法、 蒸着法等の公知の手法を用いて透明電極 2 2 1 aを保護 膜 2 1 7 cの全面にわたって形成する。 透明電極 2 2 1 aの組成としては、 I T 0 ( Indium Tin Oxide) 、 酸化インジウムと酸化亜鉛の複合酸化物等、 光透過性 導電性を兼ね備えた材料を用いることができる。

パターニング工程 （図 1 9 C )

液晶パネルの駆動方式として金属層と絶縁層とを交互に積層した M I M (Metal Insulator Metal )を採用する場合は、 透明電極 2 2 1 aをパ夕一ニングする。 尚、 液晶パネルの駆動に T F T (Thin Film Transistor) 等を用いる場合は、 この工程は不要である。 本実施形態によれば、 保護膜の表面を高精度に平坦化することができるため、 保護膜上に形成された共通電極に印加される電圧を均一化することができる。 従 つて、 液晶パネルが単純マトリクス駆動方式による場合、 クロストークの発生を 抑制することができる。

さらに、 本実施形態によれば、 保護膜上に形成された共通電極 （ I T O膜） の 面抵抗のばらつきを抑えることができるため、 液晶パネルの表示ムラを防止でき る。

(第 7の実施形態）

本実施形態は、 表面上の所定の位置に凹部を備える原盤でカラ一フィル夕の保 護膜とスぺ一サを一体成形するとともに、 スぺ一サを好適な位置に配置するもの である。

(カラ一フィル夕の製造工程）

以下、 図 2 O A〜図 2 1 Cを参照して本実施形態を説明する。 ここで、 図 2 0 A〜図 2 1 Cは、 カラ一フィル夕の製造工程の断面図である。 但し、 基板上に遮 光性層 （ブラックマトリクス） 及び着色層を形成するまでの工程は第 6の実施形 態と同じであるため、 説明は省略する。

保護膜前駆体層形成工程 （図 2 0 A及び図 2 0 B )

図 2 O Aに示すように、 着色層 R、 G、 B上に保護膜前駆体 2 1 8 aを滴下す る。 保護膜前駆体 2 1 8 aの組成としては、 後述する工程で硬化 （保護膜化） さ せた場合に、 カラ一フィルタとして要求される光透過性や色特性への影響がなく、 保護膜としての機能を満足することが必要である。 また、 スぺ一サ 2 1 8 d (図 2 1 A参照） として要求される適度な強度及び弾力性等の特性を兼ね備えること で、 T F Tアレイ等の素子に対する損傷を防止することができる。 さらには、 熱 膨張率の差による体積変化を考慮し、 配向膜や着色層の損傷等による液晶パネル の信頼性を低下させないために熱膨張率を考慮することが好ましい。 このような 特性を有する保護膜前駆体 2 1 8 aの組成は、 第 6の実施形態と同様である。 次いで、 図 2 0 Bに示すように、 平坦な表面の所定の位置に凹部 2 2 0 bを備 える原盤 2 2 0 (原盤の製造工程については、 後述する。 ） を、 着色層 R、 G、 B上に滴下された保護膜前駆体 2 1 8 aに密着させて押し拡げ、 保護膜前駆体層 2 1 8 bを形成する。 原盤 2 2 0に形成されている凹部 2 2 0 bの深さはスぺ一 サ 2 1 8 d (図 2 1 A参照） の高さに相当し、 製造しょうとする液晶パネルに応 じて加工される。 例えば、 T F Tを駆動素子として用いた V G A仕様の液晶パネ ルでは、 2〜6〃111程度の深さである。 また、 凹部 2 2 O bは、 図 2 2 A〜図 2 2 Cに示すように、 格子状の遮光性層 （ブラックマトリクス） 2 1 4が交差する 位置に配置することが好ましい。 かかる構成により、 格子状の遮光性層 2 1 4が 交差する位置に容易にスぺーサ 2 1 8 dを凸設することができる。 従って、 着色 層 R、 G、 B (フィル夕エレメント） 上にスぺ一サ 2 1 8 dが配置されることは なく、 カラーフィル夕の製造上の歩留りを向上させることができる。 また、 スぺ —サ 2 1 8 dを遮光性層 2 1 4上に凸設することで、 スぺ一サ 2 1 8 dによる液 晶の配向ムラや液晶パネルの偏光特性への影響等を低減することができ、 液晶パ ネルの画質を好ましい状態に保持することができる。

また、 凹部 2 2 O bの形状は、 円柱状、 角柱状等の形状が適用できるが、 特に、 円柱状が好ましい。 スぺ一サ 2 1 8 dを円柱状に形成することにより、 液晶の配 向の乱れを抑制することができる。

尚、 スぺ一サ 2 1 8 dは、 遮光性層 （ブラックマトリクス） 2 1 4の全ての各 格子点に配置する必要はなく、 任意の格子点に配置してもよい。 但し、 スぺーサ 2 1 8 dの配置は、 セルギャップを均一に保持するため、 必要な強度が得られる ように配置することが必要である。 例えば、 スぺーサ 2 1 8 dの配置間隔として、 1 0 0〜2 0 0 mの範囲が好ましい。

また、 着色層 R、 G、 B (フィルタエレメント） の配置パターンは図 2 2 Aに 示したモザィク配列に限られず、 図 2 2 B及び図 2 2 Cにそれぞれ示したデル夕 配列、 ストライプ配列でもよい。 この場合、 スぺーサ 2 1 8 dは遮光性層 （ブラ ヅクマトリクス） 2 1 4上の任意の位置に凸設すればよい。 但し、 図に示したス ぺ一サ 2 1 8 dの配置パターンは一例であり、 これに限られるものではない。 保護膜前駆体層硬化工程 （図 2 0 C )

保護膜前駆体層 2 1 8 bを所定の領域に形成した後、 保護膜前駆体層 2 1 8 b の組成に応じた硬化処理を施す。 この工程により、 保護膜前駆体層 2 1 8 bを硬 化させ、 保護膜 2 1 8 cを得る。 例えば、 保護膜前駆体層 2 1 8 bとして紫外線 硬化型のァクリル系の樹脂を用いた場合には、 所定の条件下で保護膜前駆体層 2 1 8 bに紫外線を照射することで硬化させる。

原盤剥離工程 （図 2 1 A )

保護膜前駆体層 2 1 8 bを硬化した後、 原盤 2 2 0を保護膜 2 1 8 cから剥離 する。 着色層 R、 G、 B上にスぺ一サ 2 1 8 dがー体成形された保護膜 2 1 8 c を得ることができる。

透明電極形成工程 （図 2 1 B )

次いで、 保護膜 2 1 8 c上に透明電極 2 2 2を形成する。 この工程は、 スパッ 夕法、 蒸着法等の公知の手法を用いて透明電極 2 2 2を保護膜 2 1 8 cの全面に わたって形成する。 透明電極 2 2 2の組成としては、 I T 0 ( Indium Tin Oxide ), 酸化インジウムと酸化亜鉛の複合酸化物等、 光透過性導電性を兼ね備えた材料を 用いることができる。

パ夕一ニング工程 （図 2 1 C )

液晶パネルの駆動方式として金属層と絶縁層とを交互に積層した M I M (Metal Insulator Metal )を採用する場合には、 透明電極 2 2 2上にレジスト （図示せ ず） を塗布し、 透明電極 2 2 2を所望の形状にエッチングしてパターニングする _c 尚、 液晶パネルの駆動に T F T (Thin Fi lm Transistor) 等を用いる場合には、 この工程は不要である。

また、 スぺ一サ 2 1 8 d上の透明電極 2 2 2が問題となる場合にも、 上記と同 様の方法等により、 スぺ一サ 2 1 8 d上の透明電極 2 2 2をエッチングして除去 する。 但し、 スぺ一サ 2 1 8 d上の透明電極 2 2 2が形成されたままでも問題が 無い限り、 スぺーサ 2 1 8 d上の透明電極 2 2 2を除去しなくてもよい。

(原盤の製造工程）

次に、 図 2 3 A〜図 2 4 Bを参照しながら、 本実施形態で使用する原盤 2 2 0 の製造工程を説明する。

レジスト層形成工程 （図 2 3 A ) 訂正された用紙 （規則 91 ) 材質として石英からなる基板 2 2 0 a上にレジストを塗布してレジスト層 2 2 6を形成する。 基板 2 2 0 aはエッチング可能な材料であれば、 石英に限定され るものではなく、 例えば、 ガラス、 シリコン単結晶、 金属、 セラミック、 樹脂等 が利用できる。 また、 レジスト層 2 2 6の組成としては、 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、 クレゾールノボラヅク系樹脂に感光剤 としてジァゾナフトキノン誘導体を配合した市販のポジ型レジストをそのまま利 用することができる。 ここで、 ポジ型レジストとは、 露光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。 レジスト層 2 2 6の厚さは、 後 述するエッチング工程においてエッチングマスクとしての機能を果たすのに必要 な厚さにすればよく、 概ね l〜3〃mである。

レジスト層露光工程 （図 2 3 B )

レジスト層 2 2 6上にマスク 2 1 2 aを配置し、 マスク 2 1 2 aを介してレジ スト層 2 2 6を所望のパターンに露光する。 マスク 2 1 2 aは図 2 0 Bに示す凹 部 2 2 0 b、 即ち、 前述したスぺーサ 2 1 8 dに対応した領域にのみ光が透過す るようパターン形成されている。

現像工程 （図 2 3 C )

露光後に現像液で現像すると、 図 2 3 Cに示すように、 露光工程において露光 された領域のレジストのみが選択的に除去されて基板 2 2 0 aが露出し、 それ以 外の領域はレジスト層 2 2 6に覆われたままの状態になる。 現像液としては、 テ トラメチルアンモニゥムヒドロキシド、 水酸化ナトリウム、 水酸化カリウム、 水 酸化カルシウム、 リン酸三ナトリゥムとケィ酸ナトリゥムの混合溶液等のアル力 リ水溶液を用いることができる。

エッチング工程 （図 2 4 A)

パターン化されたレジスト層 2 2 6をマスクとして基板 2 2 0 aを所定の深さ にエッチングする。 エッチングの方法については、 第 1の実施形態で述べた通り であり、 凹部 2 2 0 bを矩形にしたり、 テーパを付けてもよい。 エッチングの深 さは、 形成しょうとするスぺ一ザの深さに相当し、 概ね 2〜6 / m程度である。 レジスト層剥離 （図 2 4 B ) 凹部 2 2 0 bの深さが所定の深さに達したところでエッチングをストヅプし、 レジスト層 2 2 6を剥離する。

このように、 原盤 2 2 0の凹部 2 2 0 bの深さはエッチング技術により高精度 に制御することができる。 例えば、 凹部の深さ 3〃mに対し、 エッチング誤差は ± 0 . 0 5〃mである。 従って、 スぺ一ザの高さ、 即ち、 セルギャップを一定に 保持することができるため、 液晶のリタデ一シヨン（retardation) を好適な値に 保持することが容易となる。

例えば、 S T N液晶パネルに上部から自然光を入射させると、 第 1の偏光フィ ルムを通過した光は直線偏光となり、 第 2の偏光フィルムを通過した光は液晶分 子の複屈折性により楕円偏光になる。 この位相のずれは液晶分子の長軸の屈折率 と短軸の屈折率の差 5 nと液晶層の厚み （セルギャップ間隔） dの積であるリタ デ一ション ( n dに依存する。 このリタデ一ションの値は液晶パネルの設計上重 要事項である。 例えば、 ノ一マリ一ブラックモードの場合、 5 5 0 n mの光では、 リタデーシヨンの値が 0 . 4 8 z m以下になると光の漏れによりコントラス トが 急に悪くなることが知られている。 本実施形態によれば、 スぺ一ザの位置を容易 に調整することができるだけでなく、 スぺ一ザの高さ （セルギャップ間隔） dを 均一に揃えることができるため、 リ夕デーシヨンの値を好適な値に保持すること ができる。 従って、 液晶の光透過率、 コン トラス ト比、 応答速度等の表示特性を 容易に好適化することができる。

また、 本実施形態によれば、 保護膜とスぺ一サを一体成形できるため、 従来技 術のようにスぺーザの分散過程において液晶中に不純物 （特に、 イオン等の不純 物） が混入するおそれがない。 従って、 透明電極と共通電極に挟まれた液晶に電 圧を印加し、 液晶の配列を変化させる場合、 液晶中に不純物が混入されないため、 液晶の駆動特性を良好にすることができる。

(第 8の実施形態）

図 2 5 A及び図 2 5 Bは、 第 8の実施形態に係るカラ一フィル夕の製造工程を 説明する図である。

本実施形態は、 第 6の実施形態の図 1 8 Aに示す工程の代わりに適用されるも 訂正された用紙 （規則 91) のである。 すなわち、 第 6の実施形態と同様に、 図 1 6 A〜図 1 7 Cの工程を行 い、 その後、 図 2 5 Aに示す工程が行われる。 図 2 5 Aに示す工程は、 原盤 3 0 2に予め透明電極膜 3 0 0が形成されている点で、 図 1 8 Aの工程と異なる。 そ して、 図 2 5 Bに示すように、 原盤 3 0 2を、 透明電極膜 3 0 0から剥離するこ とで、 透明電極膜 3 0 0付きのカラ一フィルタを得ることができる。

なお、 原盤 3 0 2及び透明電極膜 3 0 0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つて、 透明電極膜 3 0 0が原盤 3 0 2から剥離 しにくくなり、 透明電極膜 3 0 0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、 原盤 3 0 2の耐久性の低下等の問題が発生する場合がある。

そこで、 図 2 5 Aに示すように、 原盤 3 0 2を通して、 透明電極膜 3 0 0と原 盤 3 0 2との界面に放射線 3 0 6を照射する。 こうすることで、 透明電極膜 3 0 0と原盤 3 0 2との密着力を低減又は消失させて、 図 2 5 Bに示すように、 原盤 3 0 2から透明電極膜 3 0 0を良好に剥離することができる。

詳しくは、 原盤 3 0 2と透明電極膜 3 0 0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、 アブレ一シヨ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 3 0 6によって、 透明電 極膜 3 0 0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。

このように、 放射線 3 0 6の照射によって界面剥離を生じさせるには、 原盤 3 0 2が放射線 3 0 6を透過する材質であり、 かつ、 透明電極膜 3 0 0が放射線 3 0 6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。

ここで、 原盤 3 0 2の放射線 3 0 6の透過率は 1 0 %以上、 特に 5 0 %以上で あることが好ましい。 照射された放射線 3 0 6が原盤 3 0 2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一シヨン等の現象を起こせるように、 原盤 3 0 2における放射線 3 0 Sの透過率は高いことが好ましい。 原盤 3 0 2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。 放射線 3 0 6として、 例えばディープ U V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 アブレ一シヨンが引き起こされ、 原盤 3 0 2及び透明電極膜 3 0 0に温度衝撃を ほとんど与えることがない。

そして、 原盤 3 0 2から剥離された透明電極膜 3 0 0の表面には、 洗浄処理を 施して、 放射線 3 0 6により劣化した部分を除去することが好ましい。

以上のようにして、 図 2 5 Bに示すカラ一フィル夕を得ることができる。 本実 施形態によれば、 透明電極膜 3 0 0を予め原盤 3 0 2に形成しておくため、 ァニ ール処理等による保護膜 2 1 7 cや着色層 R、 G、 Bへのダメージがない。 また、 保護膜 2 1 7 cや着色層 R、 G、 Bは、 ァ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。

(第 9実施形態）

図 2 6 A及び図 2 6 Bは、 本発明の第 9実施形態を説明する図である。 本実施 形態では、 図 2 6 Aに示すように、 原盤 3 0 2と透明電極膜 3 0 0との間に、 分 離層 3 0 4が形成される。 すなわち、 原盤 3 0 2上に、 まず分離層 3 0 4が形成 されてから、 分離層 3 0 4上に透明電極膜 3 0 0が形成される。 その他の構成は、 第 8実施形態と同様である。

そして、 図 2 6 Bに示すように、 原盤 3 0 2を通して分離層 3 0 4に放射線 3 0 6を照射すると、 原盤 3 0 2と透明電極膜 3 2 2とが剥離しやすくなる。

分離層 3 0 4を構成する材料として、 例えば、 非晶質シリコン、 酸化ケィ素、 ケィ酸化合物、 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、 窒化ケィ素、 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、 A l、 L i、 T i、 M n、 I n、 S n、 Y、 L a、 C e、 N d、 P r、 G d、 S m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、 原盤 3 0 2及び透明電極膜 3 0 0の材質等に応じて 訂正された用紙 （規則 91) 適宜選択される。

分離層 3 0 4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、 C V D、 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、 電気メツキ、 無電解メツキ、 ラング ミュア ' プロジェット （L B ) 法、 スピンコート法、 デイツビング法、 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。

分離層 3 0 4の厚さは、 薄すぎると透明電極膜 3 0 0へのダメージが大きくな る一方、 厚すぎると分離層 3 0 4の良好な剥離性を確保するために必要な放射線 3 0 6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 3 0 4の厚 さは、 剥離目的や組成により異なるが、 通常は、 1 n m~ 2 0〃m程度が好まし く、 1 0 n m〜2 0〃m程度がさらに好ましく、 4 0 n m~ 1〃m程度とするこ とが最も好ましい。 なお、 分離層 3 0 4の膜厚は、 できるだけ均一であることが 好ましい。

このような分離層 3 0 4に対して、 図 2 6 Bに示すように放射線 3 0 6を照射 すると、 原盤 3 0 2からの剥離が可能になる。 剥離形態を、 図 2 7 A〜図 2 7 C に示す。

図 2 7 Aには、 原盤 3 0 2と分離層 3 0 4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 3 0 4を 透明電極膜 3 0 0から除去するために、 洗浄処理を施すことが好ましい。

図 2 7 Bには、 透明電極膜 3 0 0と分離層 3 0 4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

3 0 4の一部が透明電極膜 3 0 0に付着していることがあるため、 透明電極膜 3

0 0の表面に洗浄処理を施すことが好ましい。

図 2 7 Cには、 分離層 3 0 4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 3 0 4の残骸 を透明電極膜 3 0 0から除去するために洗浄処理を施すことが好ましい。

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。

訂正された用紙 （規則 91 ) 図 28は、 カラーフィルタ 2 10を組み込んだ TFT(Thin Film Transistor) カラ一液晶パネルの断面図である。 カラー液晶パネルは、 カラ一フィル夕 2 10 と対向するガラス基板 204 aとを備え、 その間に液晶組成物 202 aが封入さ れて構成される。 カラ一フィルタ 210は、 ガラス基板 204b上に、 赤色 （R) 、 緑色 （G) 及び青色 （B) の着色層 206が、 液晶パネルの各原色の表示要素に 対応して設けられたものであって、 液晶パネルでカラ一を表示させるための必須 のフィル夕である。 また、 各着色層 206の間にはコントラストの向上、 色材の 混合防止等のために遮光性層 （ブラックマトリクス） 209が形成される。 さら に、 各着色層 206上には保護層 207及び共通電極 208が順次形成されてい る。 一方、 ガラス基板 204 aの内側には透明な画素電極 203と TFT (図示 せず） がマトリクス上に形成されている。 両ガラス基板 204 a, 204 bの面 内には配向膜 20 1 a、 201 bが形成されており、 これがラビング処理される ことにより、 液晶分子を一定方向に配列させることができる。 配向膜 20 1 a、 20 l bで囲まれる領域 （セルギヤヅプ） には、 セルギャップの隙間を一定に保 つためにスぺ一サ 202 bが封入されている。 スぺ一サ 202 bとして、 球状の シリカ、 ポリスチレン等が使用されている。 この液晶パネルにバックライ ト光を 照射し、 液晶組成物 202 aをバックライ ト光の透過率を変化させる光シャッ夕 として機能させることによりカラー表示を行うことができる。

Claims

請求の範囲

1 . 所定配列の複数の凸部を有する原盤を製造する第 1工程と、

前記原盤をインク充填層前駆体に密着させ、 前記ィンク充填層前駆体を固化し てィンク充填層を形成した後、 前記ィンク充填層を前記原盤から剥離することに より、 前記複数のインク充填用凹部を有するインク充填層を転写形成する第 2ェ 程と、

それそれのインク充填用凹部に、 予め設定された色のィンクを充填して着色パ ターン層を形成する第 3工程と、

を含むカラーフィル夕の製造方法。

2 . 請求項 1に記載のカラ一フィル夕の製造方法において、

前記第 1工程は、 基板上に所定のパターンをなすレジスト層を形成し、 次いで、 エッチングによって前記基板上に前記凸部を形成して前記原盤を得る工程を含む カラ一フィル夕の製造方法。

3 . 請求項 2に記載のカラーフィルタの製造方法において、

前記基板は、 シリコンウェハであるカラ一フィル夕の製造方法。

4 . 請求項 1に記載のカラーフィル夕の製造方法において、

前記第 1工程は、 基台上に所定のパターンをなすレジスト層を形成し、 次いで、 前記基台およびレジスト層を導体化し、 さらに電気メツキ法により金属を電着さ せて金属層を形成した後、 この金属層を前記基台およびレジスト層から剥離して 前記原盤を得る工程を含むカラーフィルタの製造方法。

5 . 請求項 1に記載のカラーフィル夕の製造方法において、

前記第 2工程で用いるインク充填層前駆体は、 エネルギーの付与により硬化可 能な物質であるカラーフィル夕の製造方法。

6 . 請求項 5に記載のカラーフィル夕の製造方法において、

前記エネルギーは、 光及び熱の少なくともいずれか一方であるカラ一フィル夕 の製造方法。

7 . 請求項 6に記載のカラ一フィル夕の製造方法において、 前記インク充填層前駆体は、 紫外線硬化型樹脂であるカラ一フィル夕の製造方 法。

8 . 請求項 1に記載のカラーフィル夕の製造方法において、

前記第 3工程で、 前記インクをィンクジエツト方式によって充填するカラーフ ィル夕の製造方法。

9 . 請求項 1から請求項 8のいずれかに記載のカラ一フィル夕の製造方法におい て、

前記第 1工程後第 2工程前に、 前記原盤の前記凸部間に形成される凹部に、 遮 光性材料を充填して遮光性層を形成し、

前記第 2工程では、 前記遮光性層が形成された前記原盤を使用し、 前記インク 充填層に前記遮光性層を一体化させるカラーフィル夕の製造方法。

1 0 . 請求項 9に記載のカラ一フィル夕の製造方法において、

前記遮光性材料は、 インクジェッ ト方式によって充填されるカラーフィル夕の 製造方法。

1 1 . 請求項 9に記載のカラ一フィル夕の製造方法において、

前記原盤の前記凹部は、 底面よりも開口部の面積が大きくなるように、 内側面 がテーパ状に形成されているカラ一フィル夕の製造方法。

1 2 . 請求項 9に記載のカラ一フィル夕の製造方法において、

前記原盤の前記凹部は、 内側面の開口端部において、 テーパ状に形成されてい るカラ一フィルタの製造方法。

1 3 . 複数の着色層を形成する第 1工程と、

前記着色層上に保護膜前駆体を載せる第 2工程と、

少なくとも前記着色層の光透過領域に対応する表面が平坦な原盤で、 前記保護 膜前駆体の表面を平坦にして保護膜前駆体層を形成し、 該保護膜前駆体層を硬化 して保護膜を形成する第 3の工程と、

を含むカラ一フィル夕の製造方法。

1 4 . 請求項 1 3に記載のカラーフィル夕の製造方法において、

前記原盤の表面には、 前記着色層の光透過領域以外の領域に対応して、 少なく とも一つの凹部が設けられ、

前記第 3工程で、 前記原盤の前記凹部の形状を前記保護膜前駆体層に転写して、 前記保護膜上に前記凹部に対応する凸部を形成し、

前記凸部は、 液晶パネルにおける液晶を封入するための間隔を一定に保っため の支持部材となるカラ一フィル夕の製造方法。

1 5 . 請求項 1 4に記載のカラ一フィルタの製造方法において、

前記第 2工程は、 前記原盤の前記凹部を前記着色層間上に位置させて行われる カラ一フィル夕の製造方法。

1 6 . 請求項 1 4に記載のカラ一フィル夕の製造方法において、

前記凹部の内形状は、 円柱状をなすカラーフィル夕の製造方法。

1 7 . 請求項 1 3に記載のカラ一フィル夕の製造方法において、

前記保護膜前駆体は、 エネルギーの付与により硬化可能な物質であるカラーフ ィル夕の製造方法。

1 8 . 請求項 1 7に記載のカラーフィル夕の製造方法において、

前記エネルギーは、 光及び熱の少なくともいずれか一方であるカラ一フィル夕 の製造方法。

1 9 . 請求項 1 3に記載のカラーフィル夕の製造方法において、

前記保護膜前駆体は、 紫外線硬化型樹脂であるカラーフィル夕の製造方法。

2 0 . 請求項 1 3から請求項 1 9のいずれかに記載のカラ一フィル夕の製造方法 において、

前記原盤に、 予め透明電極膜を形成し、

前記第 3工程で、 前記透明電極膜を前記保護膜前駆体に接触させて、 前記原盤 により前記保護膜前駆体層を形成し、 前記保護膜前駆体を硬化して保護膜を形成 した後に、 前記透明電極を前記保護膜前駆体層上に残して、 前記原盤を前記保護 膜前駆体層から剥離するカラーフィル夕の製造方法。

2 1 . 請求項 2 0に記載のカラーフィル夕の製造方法において、

前記原盤と前記透明電極膜との間に、 両者間の剥離を促進する分離層が形成さ れるカラ一フィル夕の製造方法。

2 2 . 複数のインク充填用凹部を有するインク充填層と、 各インク充填用凹部に 形成される着色パターン層と、 を有し、

前記インク充填層は、 所定配列の複数の凸部を有する原盤を、 インク充填層前 駆体に密着させ、 前記インク充填層前駆体を固化して形成されるカラ一フィル夕。

2 3 . 複数の着色層と、 該着色層上に形成された保護膜と、 を有し、

前記保護膜は、 少なくとも前記着色層の光透過領域に対応する表面が平坦な原 盤で、 前記保護膜前駆体の表面を平坦にして保護膜前駆体層を形成し、 該保護膜 前駆体層を硬化することで形成されるカラーフィル夕。