JP2000266924A - Manufacture of color filter - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＣＤカメラや液
晶表示素子等の各種表示素子やカラーセンサーに使用さ
れるカラーフィルターの製造技術に関するものであり、
着色層、ブラックマトリックス及び保護層を作製する方
法を含むカラーフィルターの製造方法に関する。具体的
には、フォトリソグラフィー技術を使用することなく、
着色層やブラックマトリックスを簡便に、しかも高解像
度で形成し得る新規なカラーフィルターの製造方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology for manufacturing a color filter used for various display devices such as a CCD camera and a liquid crystal display device and a color sensor.
The present invention relates to a method for manufacturing a color filter including a method for forming a colored layer, a black matrix, and a protective layer. Specifically, without using photolithography technology,
The present invention relates to a novel color filter manufacturing method capable of easily forming a colored layer and a black matrix at a high resolution.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在、カラーフィルターの製造方法とし
ては、（１）染色法、（２）顔料分散法、（３）印刷
法、（４）インクジェット法（５）電着法等が知られて
いる。第一の染色法は、ガラス基板上に染色させるため
の水溶性高分子層を形成し、これをフォトリソグラフィ
の工程を経て所望の形状にパターンニングした後、染色
液に浸すことで着色されたパターンを得る。これを３回
繰り返しＲ．（レッド）、Ｇ．（グリーン）、Ｂ．（ブ
ルー）のカラーフィルター層を得る。透過率も高く色相
も豊富で、技術の完成度も高いため、現在カラー固体撮
像素子（ＣＣＤ）に多用されている。しかし、染料を使
用するため耐光性に劣り、製造工程の数も多いことか
ら、液晶表示素子（ＬＣＤ）用のカラーフィルターの製
造方法としては、顔料分散法に取って代わられつつあ
る。2. Description of the Related Art At present, as a method for producing a color filter, (1) a dyeing method, (2) a pigment dispersion method, (3) a printing method, (4) an ink jet method, and (5) an electrodeposition method are known. I have. The first dyeing method is to form a water-soluble polymer layer for dyeing on a glass substrate, pattern it into a desired shape through a photolithography process, and then immerse it in a dye solution to be colored. Get the pattern. This was repeated three times. (Red), G. (Green), B.I. (Blue) color filter layer is obtained. Due to its high transmittance and abundant hues, and the high degree of perfection of its technology, it is currently widely used for color solid-state imaging devices (CCD). However, since a dye is used, it is inferior in light resistance and the number of manufacturing steps is large. Therefore, a method for manufacturing a color filter for a liquid crystal display device (LCD) is being replaced by a pigment dispersion method.
【０００３】第二の顔料分散法は、まず、ガラス基板上
に顔料を分散した樹脂層を形成し、これをフォトリソグ
ラフィー工程を経てパターニングする。これを３回繰り
返しＲ．Ｇ．Ｂ．のカラーフィルター層を得る。この製
造法は、技術の完成度が高く、近年最も主流の方法であ
るが、工程数が多くコストが高いのが欠点である。第三
の印刷法は熱硬化型の樹脂に顔料を分散させ、印刷を３
回繰り返すことでＲ．Ｇ．Ｂ．を塗り分け、その後で熱
を加えて樹脂を硬化させることでカラーフィルター層を
得る。この方法は、Ｒ．Ｇ．Ｂ．層の形成工程に限れ
ば、フォトリソグラフィーを必要としないが、得られた
カラーフィルターの解像度や膜厚の均一性の点で劣る。[0003] In the second pigment dispersion method, first, a resin layer in which a pigment is dispersed is formed on a glass substrate, and this is patterned through a photolithography step. This was repeated three times. G. FIG. B. To obtain a color filter layer. This manufacturing method has a high degree of technology perfection and is the most mainstream method in recent years. However, it has a drawback in that the number of steps is large and the cost is high. In the third printing method, a pigment is dispersed in a thermosetting resin, and printing is performed for three times.
Times to repeat G. FIG. B. And then applying heat to cure the resin to obtain a color filter layer. This method is described in R. G. FIG. B. Photolithography is not required in the layer forming step, but the obtained color filter is inferior in resolution and film thickness uniformity.
【０００４】第四のインクジェット法は、まず、水溶性
高分子からなるインク受容層を形成した後、所望のパタ
ーンに親水化・疎水化処理を施し、親水化された部分に
インクジェット法でインクを吹きつけＲ．Ｇ．Ｂ．を塗
り分けカラーフィルター層を得る。この方法も、Ｒ．
Ｇ．Ｂ．層に限ればフォトリソグラフィーを必要としな
いが、得られるカラーフィルターは解像度の点で劣る。
また、隣接するフィルター層間に混色が生じる確立が高
く、位置精度の点でも劣る。第五の電着法は、水溶性高
分子に顔料を分散させた電解溶液中で、予めパターニン
グした透明電極上に１００Ｖ程度の高電圧を印加し、電
着膜を形成することで電着塗装を行い、これを３回繰り
返しＲ．Ｇ．Ｂ．のカラーフィルター層を得る。この方
法は、予め、透明電極をフォトリソグラフィーによりパ
ターニングし、これを電着用の電極として使用するた
め、パターンの形状が限定されＴＦＴ液晶用には使えな
いという欠点がある。In the fourth ink-jet method, first, after forming an ink-receiving layer made of a water-soluble polymer, a desired pattern is subjected to a hydrophilizing / hydrophobic treatment, and ink is applied to the hydrophilized portion by the ink-jet method. Spray R. G. FIG. B. To obtain a color filter layer. This method is also described in R.
G. FIG. B. No photolithography is required for the layers, but the resulting color filter is inferior in resolution.
In addition, it is highly probable that color mixing occurs between adjacent filter layers, and is inferior in positional accuracy. In the fifth electrodeposition method, a high voltage of about 100 V is applied to a pre-patterned transparent electrode in an electrolytic solution in which a pigment is dispersed in a water-soluble polymer to form an electrodeposition film by electrodeposition coating. And this is repeated three times. G. FIG. B. To obtain a color filter layer. In this method, a transparent electrode is previously patterned by photolithography, and this is used as an electrode for electrodeposition. Therefore, the method has a drawback that the shape of the pattern is limited and cannot be used for a TFT liquid crystal.
【０００５】また、一般に液晶用カラーフィルターはカ
ラーフィルター層だけでは使えず、各微少フィルターセ
ルの間隙をブラックマトリックスで覆うことが必要であ
る。ブラックマトリックスの形成にも、通常、フォトリ
ソグラフィー法が用いられ、コストアップの大きな要因
の一つとなっている。従って、ブラックマトリックスの
形成を含めて、フォトリソグラフィー等の複雑な工程を
経ることなく、簡易な工程により高解像度でかつパター
ン精度に優れたカラーフィルターを製造できれば、製造
コストも大幅に減少されることになる。また、近年のＣ
ＰＵの発達とともに、映像情報および通信情報を高解像
度で表示し得るディスプレイへの要求が高まり、これに
伴い、より微細パターン化されたカラーフィルターを簡
易に製造し得る技術が望まれている。In general, a color filter for a liquid crystal cannot be used only with a color filter layer, and it is necessary to cover a gap between each fine filter cell with a black matrix. A photolithography method is usually used also for forming a black matrix, which is one of the major factors for cost increase. Therefore, if a color filter with high resolution and excellent pattern accuracy can be manufactured by a simple process without going through complicated processes such as photolithography, including the formation of a black matrix, the manufacturing cost will be significantly reduced. become. In addition, recent C
With the development of PU, the demand for a display capable of displaying video information and communication information at a high resolution has been increased, and accordingly, a technology for easily manufacturing a finely patterned color filter has been desired.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、前記問
題点を解決するため光電着法を利用したカラーフィルタ
ーの作製方法を開発し、この方法について特許出願中で
ある（特願平９−１３５４１０号、特願平９−２９７４
６６号等、特願平１０−１６２１７０号、特願平１０−
１９７５６４号）。この方法によれば、ブラックマトリ
ックスの形成を含めて、簡易な工程により、しかも高解
像度な微細パターンを有するカラーフィルターを安定的
に製造することができる。SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors have developed a method for producing a color filter using a photoelectrodeposition method in order to solve the above-mentioned problems, and have filed a patent application for this method (Japanese Patent Application No. Hei. -135410, Japanese Patent Application No. 9-2974
No. 66, etc., Japanese Patent Application No. 10-162170, Japanese Patent Application No. 10-
197564). According to this method, a color filter having a fine pattern with high resolution can be stably manufactured by simple steps including formation of a black matrix.
【０００７】前記カラーフィルターの製造方法では、基
板背面側から、例えば、平行光を用いてフォトマスク等
を介して選択的に光照射を行い、光照射によって生じた
光起電力を利用して基板表面に、カラーフィルター層や
ブラックマトリックスを形成している。しかし、基板背
面側から光照射を行う場合、基板の厚さが厚くなるにつ
れて、入射光が回折によって広がってしまい、解像力が
低下して、微細なパターンが形成できなくなる。In the method of manufacturing a color filter, light is selectively radiated from the back side of the substrate through, for example, a photomask using parallel light, and the photovoltaic power generated by the light irradiation is used. A color filter layer and a black matrix are formed on the surface. However, when light irradiation is performed from the back side of the substrate, as the thickness of the substrate increases, the incident light spreads by diffraction, so that the resolving power decreases and a fine pattern cannot be formed.
【０００８】本発明は、ブラックマトリックスを含むカ
ラーフィルターを簡易に製造する方法を提供することを
目的とする。また、本発明は、微細で複雑な画素パター
ンにも対応し得るカラーフィルターの製造方法を提供す
ることを目的とする。特に本発明は、カラーフィルター
の保護層をＲ．Ｇ．Ｂ層やブラックマトリックスの製造
装置と同じ装置を用いて、簡便に安価に製造することを
目的とする。An object of the present invention is to provide a method for easily producing a color filter containing a black matrix. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a color filter that can cope with a fine and complicated pixel pattern. In particular, the present invention provides a protective layer for a color filter having a R.F. G. FIG. It is an object of the present invention to easily and inexpensively manufacture using the same apparatus as the apparatus for manufacturing the layer B and the black matrix.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明のカラーフィルタ
ーの製造方法は、前記問題点を解決するため、光透過性
支持体上に、光透過性の導電膜、および光起電力機能を
有する光半導体薄膜を順次積層した基板を、色材を含有
する電着材料を含む電解液に、少なくとも光半導体薄膜
が接触するように配置し、選択的に光を照射し、前記光
半導体薄膜の光照射部に光起電力を発生させ、電気化学
的に前記電着材料を析出させて着色電着膜からなるカラ
ーフィルター層を形成する工程を含むカラーフィルター
の製造方法であって、カラーフィルター層を形成した後
に、透明な高分子で形成された保護層を電着することを
特徴とする。カラーフィルターには平坦性が要求される
が、Ｒ．Ｇ．Ｂ．Ｋ（ブラック）の４色をパターニング
して作製するために境界領域には段差が生じる。本発明
では、Ｒ．Ｇ．Ｂ．Ｋ層上に保護層を設けているため、
この段差が解消され、また、各画素の形状が保護され
る。In order to solve the above-mentioned problems, a method for manufacturing a color filter according to the present invention has a light-transmitting conductive film on a light-transmitting support, and a light having a photovoltaic function. A substrate on which semiconductor thin films are sequentially stacked is disposed so that at least the optical semiconductor thin film is in contact with an electrolytic solution containing an electrodeposition material containing a coloring material, and selectively irradiates light, and irradiates the optical semiconductor thin film with light. Generating a color filter layer comprising a colored electrodeposition film by electrochemically depositing the electrodeposited material to generate a color filter layer, wherein a color filter layer is formed by forming a color filter layer. After that, a protective layer formed of a transparent polymer is electrodeposited. Although flatness is required for the color filter, R.I. G. FIG. B. A step occurs in the boundary region because it is manufactured by patterning four colors of K (black). In the present invention, R.I. G. FIG. B. Since the protective layer is provided on the K layer,
This step is eliminated, and the shape of each pixel is protected.
【００１０】さらに、この保護層はカラーフィルター層
及びブラックマトリックスを形成した後に透明な高分子
を含む電解液中で基板の全面に電圧を印加することによ
り製造できるため、カラーフィルター層、ブラックマト
リックス層及び保護層を一つの装置で簡便に安価に製造
することできる。Further, since this protective layer can be produced by forming a color filter layer and a black matrix and then applying a voltage to the entire surface of the substrate in an electrolytic solution containing a transparent polymer, the color filter layer and the black matrix layer are formed. In addition, the protective layer can be easily and inexpensively manufactured by one apparatus.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明に用い得るカラーフィルタ
ーの製造方法方法の１態様を図２に、およびこれに用い
るカラーフィルターの製造装置の１態様を図１に示す。
支持体１１、導電膜１２、および光半導体薄膜１３を順
次積層した基板１０（図２（Ａ））、対向電極２３、リ
ファレンス電極２５、を図１に示すように配置する。基
板１０は、少なくとも光半導体薄膜１３が、水系電解液
２０に接触するように治具２６等によって配置されてい
る。水系電解液２２には少なくとも色材を含有する電着
材料が溶解または分散している。次に、導電性膜１２に
ポテンショスタット２４よりバイアス電圧を供与しつ
つ、フォトマスク３１を介して、基板１０に光３０を照
射する。光３０は、光源（不図示）とフォトマスク３１
との間に配置されている結像光学レンズ３２によって、
まず、フォトマスクの表面３１ａで結像されるようにな
っている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 2 shows one embodiment of a method for manufacturing a color filter which can be used in the present invention, and FIG. 1 shows one embodiment of an apparatus for manufacturing a color filter used in the method.
A substrate 10 (FIG. 2A) in which a support 11, a conductive film 12, and an optical semiconductor thin film 13 are sequentially laminated, a counter electrode 23, and a reference electrode 25 are arranged as shown in FIG. The substrate 10 is disposed by a jig 26 or the like such that at least the optical semiconductor thin film 13 contacts the aqueous electrolyte solution 20. An electrodeposition material containing at least a coloring material is dissolved or dispersed in the aqueous electrolyte solution 22. Next, the substrate 10 is irradiated with light 30 via the photomask 31 while applying a bias voltage to the conductive film 12 from the potentiostat 24. The light 30 includes a light source (not shown) and a photomask 31.
And the imaging optical lens 32 disposed between
First, an image is formed on the surface 31a of the photomask.
【００１２】結像された入射光３０は、フォトマスク３
１と基板との間に配置されている結像光学レンズ３３を
通過して、支持体１１側から基板１０に入射する。入射
光３０は、結像光学レンズ３３によって、フォトマスク
３１の画像パターンを光半導体薄膜１３の表面１３ａに
結像する。その結果、光半導体薄膜１３の光照射部に
は、光起電力が生じ、この生じた光起電力およびポテン
ショスタット２４から供与されているバイアス電圧によ
り、光半導体薄膜１３の電位が水系電解液の電着材料の
電着の閾値を超えると、光照射部のみに着色電着膜２１
が形成される（図２（Ｂ））。これを、Ｒ．Ｇ．Ｂ．の
色材を含有する電着液の各々について行い、所望のパタ
ーンを有するカラーフィルター層を形成する（図２
（Ｃ））。The imaged incident light 30 is applied to the photomask 3
The light passes through the imaging optical lens 33 disposed between the substrate 1 and the substrate, and enters the substrate 10 from the support 11 side. The incident light 30 forms the image pattern of the photomask 31 on the surface 13 a of the optical semiconductor thin film 13 by the imaging optical lens 33. As a result, a photoelectromotive force is generated in the light irradiation portion of the optical semiconductor thin film 13, and the potential of the optical semiconductor thin film 13 is reduced by the generated photoelectromotive force and the bias voltage supplied from the potentiostat 24. When the threshold value of the electrodeposition of the electrodeposition material is exceeded, the colored electrodeposition film
Is formed (FIG. 2B). This is referred to as "R. G. FIG. B. This is performed for each of the electrodeposition liquids containing the color material to form a color filter layer having a desired pattern (FIG. 2).
(C)).
【００１３】着色電着膜２１が形成された後、基板１０
を図１に示すように（但し、フォトマスク３１は配置し
ない。）再び配置する。基板１０を、黒色の色材、例え
ば、カーボンブラックを含有する電着材料を溶解または
分散させた水系電解液２０中で、全面光照射すると、着
色電着膜２１の未形成領域のみに光起電力が発生し、該
領域にのみカーボンブラックを含有する黒色電着膜２２
が形成される（図２（Ｄ））。あるいは、水系電解液２
０中で、バイアス電圧を印加して、着色電着膜２１の未
形成領域にのみブラックマトリックスを形成してもよ
い。但し、この場合は、着色電着膜２１が絶縁性となる
ように、電着材料として絶縁性の高い材料を選択する。
また、バイアス電圧のみで黒色の電着膜を形成する場合
は、電着材料の電着の閾値を超えるように、バイアス電
圧を供与する。このように、カラーフィルター層とカー
ボンブラックを含むカラーフィルターを、フォトリソグ
ラフィーを使用することなく、容易に作製することがで
きる。尚、前記したように、電着法によりブラックマト
リックスを形成するのが好ましいが、紫外線硬化樹脂等
を用いて、ブラックマトリックスを形成することもでき
る。After the colored electrodeposition film 21 is formed, the substrate 10
Are disposed again as shown in FIG. 1 (however, the photomask 31 is not disposed). When the substrate 10 is entirely irradiated with light in an aqueous electrolytic solution 20 in which an electrodeposition material containing a black coloring material, for example, carbon black is dissolved or dispersed, photovoltaic emission occurs only in a region where the colored electrodeposition film 21 is not formed. Electric power is generated, and the black electrodeposition film 22 containing carbon black only in the region
Is formed (FIG. 2D). Alternatively, aqueous electrolyte 2
0, a black matrix may be formed only in a region where the colored electrodeposition film 21 is not formed by applying a bias voltage. However, in this case, a material having a high insulating property is selected as the electrodeposition material so that the colored electrodeposition film 21 has an insulating property.
When a black electrodeposition film is formed only with a bias voltage, a bias voltage is applied so as to exceed the electrodeposition threshold of the electrodeposition material. Thus, a color filter containing a color filter layer and carbon black can be easily produced without using photolithography. As described above, it is preferable to form the black matrix by the electrodeposition method, but it is also possible to form the black matrix by using an ultraviolet curable resin or the like.
【００１４】図２には、着色電着膜２１を形成した後、
ブラックマトリックスを形成する工程を実施する方法を
示したが、これに限定されず、黒色の電着膜２２からな
るブラックマトリックスを形成した後、着色電着膜２１
を形成してもよい。この場合は、ブラックマトリックス
の形成工程においても、所望のブラックマトリックスパ
ターンに従って選択的に光照射を行い、光照射部に生じ
た光起電力とバイアス電圧とにより、黒色の色材を含有
する電着材料を電着させる。ブラックマトリックスのパ
ターンに従って、支持体側から選択的に光照射を行う際
にも、結像光学レンズにより、光半導体薄膜の表面１３
ａ上に、入射光が結像されるように、フォトマスク３
１、結像光学レンズ３２、および３３を配置する。その
後、前記着色電着膜２１の形成工程を、例えば、Ｒ．
Ｇ．Ｂ．層各々について３回繰り返して、カラーフィル
ターを作製することができる。Ｒ．Ｇ．Ｂ．層の形成工
程のうち、最後に形成する層については、選択的に光照
射を行わず、基板を支持体側から全面光照射するか、あ
るいは、バイアス電圧を印加することのみによって、着
色電着膜を形成することもできる。このようにして、最
後の着色電着膜を形成すると、白ぬけ等の隙間を最後の
電着膜で埋めることができ、より欠陥のないカラーフィ
ルターを作製できるので好ましい。次に、カラーフィル
ター層やブラックマトリクスを複数回電着で形成する場
合について述べる。基板に複数回電着膜を形成する場合
には、十分に電着膜を乾燥させて硬化させる必要があ
る。乾燥が不十分であると、２回目以降の電着膜形成時
にそれまでに形成された電着膜が再溶出したり剥がれ落
ちたりしてしまう。ところが、高分子が乾燥硬化した場
合、膜の絶縁性が急に上昇する。このため極微量の薄膜
が不必要な領域に付着していると、その領域には２回目
以降の電着膜が形成され無くなってしまう。また半導体
基板上に電着膜を形成した場合、漏れ電流の影響でエッ
ジのダレが生じてしまい、本来必要のない領域にも薄い
電着膜が形成されてしまう。一般に、エッジプロファイ
ルがシャープではない場合には、エッジ部で光が漏れる
ことからカラーフィルターの特性上、白抜けが発生する
おそれがある。また、電着膜の未形成領域の表面を汚し
てしまい、電着効率が低下するなど、次工程での電着膜
の形成に影響を与える。この電着効率の低下を抑えるた
めにエアーガンで適度に乾燥させ、導電性と不溶化を適
度に保つ必要がある。最後に、保護層の形成方法につい
て述べる。基板１０を図１に示すように（但し、フォト
マスク３１は配置しない。）再び配置する。基板１０
を、透明な高分子を含有する水系電解液２０中で、全面
に電圧を印加すると、着色電着膜２１及びブラックマト
リックス上に透明な高分子からなる保護層が形成され
る。この場合、既に電着膜が形成されているため通常よ
り印加する電圧を高くする必要がある。保護層はパター
ン化する必要がないため、ショットキーバリアーを形成
する必要が無く、印加する電圧は電着の閾値を越えても
かまわない。このように本発明では一つの装置でカラー
フィルター、ブラックマトリックス及び保護層を形成す
ることができる。FIG. 2 shows that after the colored electrodeposition film 21 is formed,
Although the method of performing the step of forming the black matrix has been described, the method is not limited to this, and after forming the black matrix including the black electrodeposition film 22, the colored electrodeposition film 21 is formed.
May be formed. In this case, even in the step of forming the black matrix, light is selectively irradiated according to a desired black matrix pattern, and the photoelectromotive force and the bias voltage generated in the light-irradiated portion cause the electrodeposition containing the black coloring material. The material is electrodeposited. Even when light is selectively irradiated from the support side according to the pattern of the black matrix, the surface 13 of the optical semiconductor thin film is formed by the imaging optical lens.
a on the photomask 3 so that the incident light is imaged.
1. The imaging optical lenses 32 and 33 are arranged. Thereafter, the step of forming the colored electrodeposition film 21 is performed, for example, by R.
G. FIG. B. By repeating three times for each layer, a color filter can be prepared. R. G. FIG. B. In the layer formation process, the last layer to be formed is not selectively irradiated with light, and is irradiated with light from the entire surface of the substrate, or only by applying a bias voltage, to form a colored electrodeposition film. Can also be formed. It is preferable to form the last colored electrodeposition film in this manner, since the gap such as whitening can be filled with the last electrodeposition film, and a color filter having more defects can be produced. Next, a case where a color filter layer and a black matrix are formed by electrodeposition a plurality of times will be described. When the electrodeposited film is formed on the substrate a plurality of times, it is necessary to sufficiently dry and cure the electrodeposited film. If the drying is insufficient, the electrodeposited film formed up to that time will be re-eluted or peeled off during the second and subsequent electrodeposited film formation. However, when the polymer is dried and cured, the insulating property of the film sharply increases. For this reason, if an extremely small amount of thin film adheres to an unnecessary area, the second and subsequent electrodeposition films are not formed in that area. Further, when an electrodeposited film is formed on a semiconductor substrate, edge dripping occurs due to the influence of leakage current, and a thin electrodeposited film is formed in a region that is not originally required. In general, when the edge profile is not sharp, light may leak at the edge portion, and white spots may occur due to the characteristics of the color filter. In addition, the surface of the region where the electrodeposition film is not formed is stained, and the electrodeposition efficiency is reduced, which affects the formation of the electrodeposition film in the next step. In order to suppress the decrease in the electrodeposition efficiency, it is necessary to appropriately dry the film with an air gun to keep the conductivity and the insolubilization moderately. Finally, a method for forming the protective layer will be described. The substrate 10 is disposed again as shown in FIG. 1 (however, the photomask 31 is not disposed). Substrate 10
Is applied in an aqueous electrolyte solution 20 containing a transparent polymer, a protective layer made of a transparent polymer is formed on the colored electrodeposition film 21 and the black matrix. In this case, since the electrodeposition film has already been formed, it is necessary to apply a higher voltage than usual. Since the protective layer does not need to be patterned, there is no need to form a Schottky barrier, and the applied voltage may exceed the electrodeposition threshold. As described above, according to the present invention, the color filter, the black matrix, and the protective layer can be formed by one apparatus.
【００１５】本発明に使用し得る結合光学系は、画像様
の光を光半導体薄膜の表面に結像させる手段であり、こ
れによりカラーフィルターの解像度が基板の厚さに依存
せず、各画素のエッジ部がシャープなカラーフィルター
を作製できる。このような結合光学系としては、例え
ば、光源からの光をフォトマスクに結像させる結像レン
ズと、さらにフォトマスクからの透過光を基板の光半導
体の表面に結像させる結像レンズとから構成されるもの
が挙げられる。このような結像光学系が組み込まれた露
光装置としては、例えば、プロジェクション型露光装置
等が含まれ、本発明に好適に使用できる。本発明では、
基板の支持体側から光を照射しているので、結像光学レ
ンズと結像面（光半導体薄膜表面）との距離は、基板の
厚み以上離れて配置されているのが好ましい。一方、焦
点距離が長くなれば解像力が低下し易く、露光装置の設
計上からも極端に結像光学系と結像面との距離を離すこ
とはできない。そこで、実用的には、結像光学レンズと
結像面との距離が１ｍｍ〜５０ｃｍの範囲となるように
配置するのが好ましい。The coupling optical system which can be used in the present invention is a means for forming an image-like light on the surface of the optical semiconductor thin film, so that the resolution of the color filter does not depend on the thickness of the substrate and each pixel is Can produce a color filter with sharp edges. Such a coupling optical system includes, for example, an imaging lens that forms an image of light from a light source on a photomask, and an imaging lens that forms an image of transmitted light from the photomask on an optical semiconductor surface of a substrate. What is constituted is mentioned. An exposure apparatus incorporating such an imaging optical system includes, for example, a projection type exposure apparatus, and can be suitably used in the present invention. In the present invention,
Since light is emitted from the support side of the substrate, the distance between the imaging optical lens and the imaging surface (the surface of the optical semiconductor thin film) is preferably set to be greater than the thickness of the substrate. On the other hand, if the focal length is long, the resolving power tends to decrease, and the distance between the image forming optical system and the image forming plane cannot be extremely increased from the viewpoint of the design of the exposure apparatus. Therefore, practically, it is preferable that the distance between the image forming optical lens and the image forming surface is in the range of 1 mm to 50 cm.
【００１６】結像光学系として、結像光学レンズを用い
る場合、結像光学系レンズの焦点深度は、±１０μｍ〜
±１００μｍであるのが好ましい。結像光学系レンズの
焦点深度が前記範囲であると、治具に固定された基板
に、たわみ等が生じていても、比較的容易な調節によ
り、半導体面上に光を結像させることができる。When an imaging optical lens is used as the imaging optical system, the depth of focus of the imaging optical system lens is ± 10 μm or more.
It is preferably ± 100 μm. When the depth of focus of the imaging optical system lens is within the above range, even if the substrate fixed to the jig has a deflection or the like, light can be imaged on the semiconductor surface by relatively easy adjustment. it can.
【００１７】本発明のカラーフィルターの製造方法に用
いられる基板は、光透過性支持体上に、光透過性導電膜
および光起電力機能を有する光半導体薄膜を順次積層し
たものである。支持体としては、光透過性の種々の材料
を用いることができ、例えば、ガラス、プラスチック等
を用いるのが好ましい。The substrate used in the color filter manufacturing method of the present invention is a substrate in which a light-transmitting conductive film and an optical semiconductor thin film having a photovoltaic function are sequentially laminated on a light-transmitting support. As the support, various light-transmitting materials can be used. For example, glass, plastic, or the like is preferably used.
【００１８】導電膜は、導電性を有し、かつ光透過性の
材料であれば広く用いることができる。例えば、Ａｌ、
Ｚｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｒ等の金属、ＩＴＯ（イン
ジュウム−スズ酸化物）、二酸化スズ等の金属酸化物等
が挙げられる。また、導電性カーボン材料、導電性セラ
ミックス材料等を用いることもできる。導電性膜は、例
えば、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等従来公知
の方法により支持体上に形成することができる。The conductive film can be widely used as long as it has conductivity and is light-transmissive. For example, Al,
Examples include metals such as Zn, Cu, Fe, Ni, and Cr, and metal oxides such as ITO (indium-tin oxide) and tin dioxide. Alternatively, a conductive carbon material, a conductive ceramic material, or the like can be used. The conductive film can be formed on the support by a conventionally known method such as an evaporation method, a sputtering method, and a CVD method.
【００１９】光半導体薄膜は、光照射により光起電力を
生じるものであればいずれも使用することができる。光
半導体には、ｎ型光半導体とｐ型光半導体があるが、本
発明ではいずれの光半導体も使用可能である。さらに、
ｎ型光半導体薄膜とｐ型光半導体薄膜とを積層したｐｎ
接合を有する光半導体薄膜、またはｎ型光半導体薄膜
と、ｉ型光半導体薄膜と、ｎ型光半導体薄膜とを積層し
たｐｉｎ接合を有する光半導体薄膜等、積層構造の光半
導体薄膜を用いると、高出力の光電流が確実に得られ、
画像のコントラストがより高くなるので好ましい。As the optical semiconductor thin film, any one can be used as long as it generates a photoelectromotive force by light irradiation. Optical semiconductors include an n-type optical semiconductor and a p-type optical semiconductor, and any optical semiconductor can be used in the present invention. further,
pn in which an n-type optical semiconductor thin film and a p-type optical semiconductor thin film are laminated
When using an optical semiconductor thin film having a junction structure, such as an optical semiconductor thin film having a pin junction obtained by laminating an optical semiconductor thin film having an junction, or an n-type optical semiconductor thin film, an i-type optical semiconductor thin film, and an n-type optical semiconductor thin film, High output photocurrent can be obtained reliably,
This is preferable because the contrast of the image becomes higher.
【００２０】また、本発明に用いられる光半導体薄膜
は、無機光半導体からなるものであっても、有機光半導
体からなるものであってもよい。無機光半導体として
は、Ｇａ−Ｎ、ダイヤモンド、Ｃ−ＢＮ、ＳｉＣ、Ｚｎ
Ｓｅ、ＴｉＯ2 、ＺｎＯ等が挙げられる。有機光半導体
としては、ポリビニールカルバゾール、ポリアセチレン
等が挙げられる。中でも、ＴｉＯ2 、ＺｎＯ等の酸化物
光半導体は、酸化されることがなく、水系電解液中でも
安定なので好ましい。特に、ＴｉＯ2 は、高い光感度、
高い透過性を有するので好ましい。光半導体薄膜の製膜
方法については、従来知られている、熱酸化膜法、スパ
ッタリング法、電子ビーム蒸着法等を用いて作成するこ
とができる。The optical semiconductor thin film used in the present invention may be made of an inorganic optical semiconductor or an organic optical semiconductor. As the inorganic optical semiconductor, Ga-N, diamond, C-BN, SiC, Zn
Se, TiO 2 , ZnO and the like can be mentioned. Examples of the organic optical semiconductor include polyvinyl carbazole, polyacetylene, and the like. Among them, oxide optical semiconductors such as TiO 2 and ZnO are preferable because they are not oxidized and are stable even in an aqueous electrolyte solution. In particular, TiO 2 has high light sensitivity,
It is preferable because it has high permeability. The optical semiconductor thin film can be formed using a conventionally known thermal oxide film method, sputtering method, electron beam evaporation method, or the like.
【００２１】ＴｉＯ2 を用いてｎ型の光半導体薄膜を製
膜する場合、ＴｉＯ2 にあらかじめ還元処理を施し、光
学活性の高いアナターゼ型のＴｉＯ2 結晶を用いるのが
好ましい。光学活性の高い結晶を用いれば、高い光感度
の光半導体薄膜が作製できる。アナターゼ型のＴｉＯ2
を還元処理すると、酸素原子が離脱してＴｉＯ2-X とな
り、さらに光学活性が高くなる。この還元処理の方法と
しては、水素ガスの雰囲気下で加熱処理する方法が挙げ
られる。加熱条件は、約５００℃で１時間加熱する
（Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．１
４１，Ｎｏ３，ｐ．６６０，１９９４，Ｙ．Ｈａｍａｓ
ａｋｉ ｅｔ ａｌに記載）等、比較的高温で長時間処
理するのが一般的である。しかし、本発明者等が検討し
た結果、水素混合窒素ガスを所定の流速で流しながら加
熱処理すれば、比較的低温短時間で処理することができ
ることが判明した。例えば、ＴｉＯ2の粉末を、３％の
水素混合窒素ガスを、流速１リットル／ｍｉｎで流しな
がら、約３６０℃で１０分間加熱処理することにより、
比較的低温、短時間の加熱処理で、ＴｉＯ2-X に還元で
きる。[0021] When forming a film of the n-type optical semiconductor thin film with TiO 2, preliminarily subjected to reduction treatment in TiO 2, it is preferable to use TiO 2 crystals of high anatase optically active. If a crystal having high optical activity is used, an optical semiconductor thin film having high photosensitivity can be manufactured. Anatase TiO 2
When oxygen is reduced, oxygen atoms are eliminated to form TiO 2 -X , and the optical activity is further increased. As a method of the reduction treatment, a method of performing a heat treatment in an atmosphere of hydrogen gas may be mentioned. The heating condition is heating at about 500 ° C. for 1 hour (J. Electrochem. Soc., Vol. 1).
41, No. 3, p. 660, 1994, Y.C. Hamas
(described in aki et al.) and the like. However, as a result of the study by the present inventors, it has been found that the heat treatment can be performed at a relatively low temperature and in a short time by performing a heat treatment while flowing a hydrogen-mixed nitrogen gas at a predetermined flow rate. For example, by subjecting TiO 2 powder to heat treatment at about 360 ° C. for 10 minutes while flowing 3% hydrogen mixed nitrogen gas at a flow rate of 1 liter / min,
It can be reduced to TiO 2-X by heat treatment at a relatively low temperature for a short time.
【００２２】次に、該基板を浸漬する水系液体中に含有
される着色電着材料について説明する。着色電着材料
は、少なくとも、溶液のｐＨの変化によって溶解度が変
化するイオン性分子と、着色電着膜を形成するための着
色の分子である染料、顔料、色素等の色材を含んでい
る。色材自体がイオン性分子であってもよく、この場合
は、着色電着材料が色材のみからなっていてもよい。イ
オン性分子はアニオン性分子であってもカチオン性分子
であってもよく、用いられる光半導体薄膜の極性に応じ
て選択される。Next, the colored electrodeposition material contained in the aqueous liquid in which the substrate is immersed will be described. The colored electrodeposition material includes at least a ionic molecule whose solubility changes due to a change in the pH of the solution and a coloring material such as a dye, a pigment, or a pigment, which is a coloring molecule for forming a colored electrodeposition film. . The coloring material itself may be an ionic molecule, and in this case, the colored electrodeposition material may be composed only of the coloring material. The ionic molecule may be an anionic molecule or a cationic molecule, and is selected according to the polarity of the optical semiconductor thin film used.
【００２３】いずれのイオン性分子を電着材料として選
択するかは、イオン性分子が有するｐＨの変化に対応し
た溶解度の変化特性を目安にすることができる。本発明
に用いられる電着材料は、溶液のｐＨ変化に依存して、
急激に溶解度が変化する性質を有するものが好ましい。
例えば、溶液の±１．０のｐＨ変化に対応して、より好
ましくは、±０．５のｐＨ変化に対応して状態変化（溶
存状態→沈殿、または沈殿→溶存状態）するものが好ま
しい。このような溶解度特性を有するイオン性分子を電
着材料として用いれば、より迅速に電着膜を作製でき、
また耐水性に優れた電着膜を作製することができる。さ
らに、電着材料として用いるイオン性分子は、ｐＨの変
化に対応する状態変化（溶存状態→析出の変化と析出→
溶存状態の変化）にヒステリシスを示すもの、即ち、ｐ
Ｈの減少または増加に対応する析出状態への変化は急峻
であり、かつｐＨの増加または減少に対応する溶存状態
への変化は緩慢である必要がある。ヒステリシスを示さ
ない場合には、電着膜が形成されても、電圧の印加等を
終了した時点で、電着膜が再溶出する場合がある。Which of the ionic molecules is selected as the electrodeposition material can be determined based on the solubility change characteristics of the ionic molecules corresponding to the change in pH. The electrodeposition material used in the present invention depends on the pH change of the solution,
Those having the property of rapidly changing solubility are preferred.
For example, it is preferable that the solution changes its state (dissolved state → precipitated or precipitated → dissolved state) in response to a pH change of ± 1.0 of the solution, more preferably, in response to a pH change of ± 0.5. If an ionic molecule having such a solubility property is used as an electrodeposition material, an electrodeposition film can be produced more quickly,
Further, an electrodeposition film having excellent water resistance can be produced. Further, the ionic molecules used as the electrodeposition material undergo a state change (dissolved state → precipitation change and precipitation →
Change in dissolved state), ie, p
The change to the precipitated state corresponding to the decrease or increase of H must be steep, and the change to the dissolved state corresponding to the increase or decrease of pH needs to be slow. If no hysteresis is exhibited, the electrodeposited film may be re-eluted when the application of voltage or the like is completed, even if the electrodeposited film is formed.
【００２４】イオン性の色材としては、トリフェニルメ
タンフタリド系、フェノサジン系、フェノチアジン系、
フルオレセイン系、インドリルフタリド系、スピロピラ
ン系、アザフタリド系、ジフェニルメタン系、クロメノ
ピラゾール系、ロイコオーラミン系、アゾメチン系、ロ
ーダミンラクタル系、ナフトラクタム系、トリアゼン
系、トリアゾールアゾ系、チアゾールアゾ系、アゾ系、
オキサジン系、チアジン系、ベンズチアゾールアゾ系、
キノンイミン系の染料、およびカルボキシル基、アミノ
基、またはイミノ基を有する親水性染料等が挙げられ
る。Examples of the ionic coloring material include triphenylmethanephthalide, phenosadine, phenothiazine, and the like.
Fluorescein type, indolylphthalide type, spiropyran type, azaphthalide type, diphenylmethane type, chromenopyrazole type, leuco auramine type, azomethine type, rhodamine lactal type, naphtholactam type, triazene type, triazole azo type, thiazole azo type, azo system,
Oxazine, thiazine, benzothiazole azo,
Examples include quinone imine dyes and hydrophilic dyes having a carboxyl group, an amino group, or an imino group.
【００２５】例えば、フルオレセイン系の色素であるロ
ーズベンガルやエオシンは、ｐＨ４以上の水溶液中では
還元状態となり溶存するが、ｐＨが４未満の水溶液中で
は酸化状態となり沈殿する。また、オキサジン系の塩基
性染料Ｃａｔｈｉｌｏｎ Ｐｕｒｅ Ｂｌｕｅ ５ＧＨ
（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌｕｅ ３）やチアジン系の
塩基性染料メチレンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｂａｓｉｃ Ｂｌ
ｕｅ ９）は、ｐＨが１０以下の水中では酸化状態とな
り溶存するが、ｐＨ１０以上の水中では還元状態となり
不溶化し析出する。このような構造変化は伴わないが、
一般にカルボキシル基、アミノ基、またはイミノ基を有
する親水性染料は、水溶液のｐＨ変化によって溶解度が
大きく変化する。例えば、カルボキシル基を有する耐水
性改良インクジェット染料は、ｐＨ６以上の水には可溶
であるが、ｐＨ６未満の水には不溶で沈殿する。For example, rose bengal and eosin, which are fluorescein dyes, are reduced and dissolved in an aqueous solution having a pH of 4 or more, but are oxidized and precipitate in an aqueous solution having a pH of less than 4. Further, an oxazine-based basic dye Cathilon Pure Blue 5GH
(CI Basic Blue 3) and thiazine-based basic dye methylene blue (CI Basic BL 1).
ue 9) is in an oxidized state and dissolved in water having a pH of 10 or less, but is in a reduced state in water having a pH of 10 or more and is insolubilized and precipitated. Although there is no such structural change,
Generally, the solubility of a hydrophilic dye having a carboxyl group, an amino group, or an imino group greatly changes due to a change in pH of an aqueous solution. For example, a water-resistance-improved inkjet dye having a carboxyl group is soluble in water having a pH of 6 or more, but is insoluble in water having a pH of less than 6 and precipitates.
【００２６】着色電着材料が、顔料とイオン性分子とか
らなる場合のイオン性分子としては透明な膜を形成し得
る高分子が好ましい。例えば、アニオン性であるカルボ
キシル基を有する高分子、カチオン性であるアミノ基ま
たはイミノ基を有する高分子等が挙げられる。カルボキ
シル基を有する高分子の一種である水溶性アクリル樹脂
は、ｐＨ６以上の水には溶けるが、ｐＨ６未満の水には
不溶で沈殿する。この高分子中に顔料を分散させれば、
高分子が基板上に電着する際に顔料を取り込んで膜を形
成するので、着色の電着膜が基板上に形成される。When the colored electrodeposition material is composed of a pigment and an ionic molecule, the ionic molecule is preferably a polymer capable of forming a transparent film. For example, a polymer having an anionic carboxyl group, a polymer having a cationic amino group or an imino group, and the like can be given. A water-soluble acrylic resin, which is a kind of polymer having a carboxyl group, is soluble in water having a pH of 6 or more, but is insoluble in water having a pH of less than 6, and precipitates. By dispersing the pigment in this polymer,
When the polymer is electrodeposited on the substrate, the pigment is taken in to form a film, so that a colored electrodeposition film is formed on the substrate.
【００２７】本発明の電着材料に用いられる高分子は、
水系液体中に溶解または分散するための適度な親水性
と、一旦電着膜を形成した後は、再び水系液体中に溶解
しないための適度な疎水性を有する必要がある。従っ
て、高分子は、構造中に疎水基と親水基を併せ持つ。こ
のような機能を満足させる高分子の目安としては、高分
子を構成しているモノマーの疎水基の数が、モノマーの
親水基と疎水基の総和の４０〜８０％の範囲のものであ
る。また、親水基部分の５０％以上が、ｐＨの変化によ
り親水基から疎水基に変化し、かつ、酸価数が３０〜６
００のものが析出性、電着膜の安定性の点で好ましい。
高分子は、１種類のモノマーからなるものであっても、
２種以上のモノマーからなる共重合体であってもよい。The polymer used for the electrodeposition material of the present invention is
It is necessary to have an appropriate hydrophilicity for dissolving or dispersing in an aqueous liquid and an appropriate hydrophobicity for preventing the electrodeposited film from being dissolved again in an aqueous liquid once formed. Therefore, the polymer has both a hydrophobic group and a hydrophilic group in the structure. As a guide for a polymer satisfying such a function, the number of the hydrophobic groups of the monomer constituting the polymer is in the range of 40 to 80% of the total of the hydrophilic group and the hydrophobic group of the monomer. In addition, 50% or more of the hydrophilic group portion changes from a hydrophilic group to a hydrophobic group due to a change in pH, and has an acid value of 30-6.
A value of 00 is preferred from the viewpoints of deposition properties and stability of the electrodeposited film.
Even if the polymer is composed of one kind of monomer,
A copolymer composed of two or more monomers may be used.
【００２８】着色電着材料としては、前記特性を有する
２種類以上のイオン性分子の混合物（同極性分子の混合
物、異極性分子の混合物を含む）を用いることもでき
る。また前記特性を有するオン性染料と顔料の混合物、
前記特性を有するイオン性高分子と色材の混合物等、種
々の組み合わせからなる混合物を使用することができ
る。それ自体電着膜形成能がない材料であっても、前記
特性を有するイオン性分子と組み合わせることにより、
電着膜形成時に取り込まれて、着色電着膜の形成成分と
なり得る。着色電着材料が、イオン性高分子と色材から
なる場合、色材の固形分重量％は、３０重量％〜９５重
量％であると、着色電着膜の安定性、着色層の色調が高
くなる点で好ましい。As the colored electrodeposition material, a mixture of two or more ionic molecules having the above characteristics (including a mixture of the same polarity molecules and a mixture of the different polarity molecules) can also be used. A mixture of an on dye and a pigment having the above properties,
Mixtures composed of various combinations, such as a mixture of an ionic polymer having the above characteristics and a colorant, can be used. Even if the material itself does not have the ability to form an electrodeposition film, by combining it with an ionic molecule having the above properties,
It can be taken in during the formation of the electrodeposited film and become a component for forming the colored electrodeposited film. When the colored electrodeposition material is composed of an ionic polymer and a coloring material, if the solid content by weight of the coloring material is from 30% by weight to 95% by weight, the stability of the colored electrodeposition film and the color tone of the coloring layer are improved. It is preferable in that it becomes higher.
【００２９】２以上の色材を含む着色電着材料の例を以
下に示す。同極性の分子の混合物、例えば、電着膜形成
能力のあるアニオン性分子、ローズベンガル（赤色）と
電着膜形成能力のないアニオン性分子ブリリアントブル
ー（青色）を混合した水溶液中にｎ型光半導体薄膜を積
層した基板を浸漬し、基板が正電位となるように電流等
を供与するとともに光照射すると、光照射部に溶液と同
じ紫色の電着膜が形成される。これは、電着膜形成能力
のあるローズベンガルにブリリアントブルーが取り込ま
れて、製膜されるからである。このように、同極性の分
子を２種以上混合して用いる場合は、少なくとも１種類
のイオンが電着膜形成能力があればよい。Examples of colored electrodeposition materials containing two or more coloring materials are shown below. A mixture of molecules of the same polarity, for example, an anionic molecule capable of forming an electrodeposition film, an aqueous solution of a mixture of rose bengal (red) and an anionic molecule brilliant blue (blue) having no ability to form an electrodeposition film, is mixed with an n-type light in an aqueous solution. When the substrate on which the semiconductor thin film is laminated is immersed, and a current or the like is applied so that the substrate has a positive potential and light irradiation is performed, a purple electrodeposited film same as the solution is formed on the light irradiation portion. This is because Brilliant Blue is incorporated into Rose Bengal, which has the ability to form an electrodeposited film, and the film is formed. As described above, when two or more kinds of molecules having the same polarity are used as a mixture, it is sufficient that at least one kind of ions has an electrodeposition film forming ability.
【００３０】極性が異なる分子の混合物、例えばアニオ
ン性で電着膜形成能力のあるＰｒｏＦａｓｔ Ｊｅｔ
Ｙｅｌｌｏｗ２（黄色）とカチオン性で電着膜形成能力
があるＣａｔｈｉｌｏｎ Ｐｕｒｅ Ｂｌｕｅ ５ＧＨ
（青色）を混合した水溶液中にｎ型光半導体薄膜を積層
した基板を浸漬し、基板が正電位となるように電流等を
供与するとともに光照射すると、光照射部に溶液と同じ
緑色の電着膜が形成される。一方基板が負電位となるよ
うに電流等を供与しつつ光照射すると、光照射部には青
色の電着膜（Ｃａｔｈｉｌｏｎ Ｐｕｒｅ Ｂｌｕｅ
５ＧＨからなる電着膜）が形成される。このように、異
極性の分子の混合物を用いる場合は、光半導体薄膜の極
性および印加電圧の極性を変化させると、同一の着色電
着材料を用いて異なる色の電着膜を形成することもでき
る。A mixture of molecules having different polarities, for example, ProFast Jet, which is anionic and capable of forming an electrodeposited film.
Catilon Pure Blue 5GH, which is cationic and has the ability to form an electrodeposition film with Yellow2 (yellow)
The substrate on which the n-type optical semiconductor thin film is laminated is immersed in an aqueous solution mixed with (blue), and a current or the like is applied so that the substrate has a positive potential and light irradiation is performed. A deposited film is formed. On the other hand, when light irradiation is performed while supplying a current or the like so that the substrate has a negative potential, a blue electrodeposition film (Cathilon Pure Blue) is formed on the light irradiation portion.
An electrodeposition film of 5 GH is formed. As described above, when a mixture of molecules of different polarities is used, if the polarity of the optical semiconductor thin film and the polarity of the applied voltage are changed, an electrodeposited film of a different color may be formed using the same colored electrodeposition material. it can.
【００３１】着色電着材料の色材として、水に不溶性の
顔料を用いる場合は、電着膜形成能力のあるイオン性高
分子材料、例えば、水溶性アクリル樹脂や水溶性スチレ
ン樹脂の水溶液中に分散させて用いればよい。水溶性高
分子が電着膜を形成する際に顔料を取り込み、着色電着
膜が作製される。顔料としては、従来公知のあらゆる顔
料を用いることができる。When a water-insoluble pigment is used as a coloring material for the colored electrodeposition material, the pigment is used in an aqueous solution of an ionic polymer material capable of forming an electrodeposition film, for example, a water-soluble acrylic resin or a water-soluble styrene resin. What is necessary is just to disperse and use. The pigment is taken in when the water-soluble polymer forms the electrodeposited film, and a colored electrodeposited film is produced. As the pigment, any conventionally known pigment can be used.
【００３２】これらの着色電着材料は、水系液体中に溶
解または分散させて用いる。ここで、水系液体とは、水
を主成分とし、本発明の効果を損なわない範囲で種々の
添加剤を添加した液体をいう。These colored electrodeposition materials are used after being dissolved or dispersed in an aqueous liquid. Here, the aqueous liquid refers to a liquid containing water as a main component and to which various additives are added within a range that does not impair the effects of the present invention.
【００３３】電着速度を速めることを目的として、水系
液体中に着色電着材料の他に、電解質を添加してもよ
い。電解質である塩を添加すると、溶液の導電率が増加
する。本発明者等が検討した結果、水系液体中の導電率
と、電着速度（言い換えると電着量）とは相関し（図
３）、導電率が高くなればなるほど一定時間に付着する
電着膜の膜厚が厚くなり、導電率が約１００ｍＳ／ｃｍ
2 になると飽和する。従って、電着膜の形成に影響しな
いイオン、例えばＮａ+ イオンやＣｌ- イオンを加えれ
ば、電着速度を速めることができる。電解液中の体積固
有抵抗率を１０Ω・ｃｍ以上１０6Ω・ｃｍ以下となる
ように、電解液中に塩を加えるのが好ましい。For the purpose of increasing the electrodeposition speed, an electrolyte may be added to the aqueous liquid in addition to the colored electrodeposition material. The addition of a salt, which is an electrolyte, increases the conductivity of the solution. As a result of the study by the present inventors, the conductivity in the aqueous liquid is correlated with the electrodeposition rate (in other words, the amount of electrodeposition) (FIG. 3). The thickness of the film is increased, and the conductivity is about 100 mS / cm.
Saturates at 2 Therefore, by adding ions that do not affect the formation of the electrodeposited film, for example, Na + ions or Cl − ions, the electrodeposition speed can be increased. It is preferable to add a salt to the electrolyte so that the volume resistivity in the electrolyte is 10 Ω · cm or more and 10 6 Ω · cm or less.
【００３４】一定時間内に形成される膜厚は、温度が高
い程、顕著に厚くなる。従って、電解液の温度を一定に
保つように、温度コントロールを行えば、電着膜の膜厚
を均一にすることができ、より平滑性の高い着色電着膜
を形成できるので好ましい。The film thickness formed within a certain time becomes significantly larger as the temperature is higher. Therefore, it is preferable to control the temperature so that the temperature of the electrolytic solution is kept constant, since the thickness of the electrodeposited film can be made uniform and a colored electrodeposited film having higher smoothness can be formed.
【００３５】光照射前の水系液体のｐＨは、用いる電着
材料の状態変化が生じるｐＨより±２の範囲に設定する
のが好ましい。水系液体のｐＨをこのような範囲に設定
しておけば、電着膜が形成される前に着色電着材料の水
系液体への溶解が飽和状態となる。その結果、一旦電着
膜を形成してしまえば、膜形成後に液体中に再溶解し難
いので、安定的に電着膜を作製することができる。一
方、電着膜の形成時に、着色電着材料が未飽和状態であ
ると、一旦電着膜が形成されても、電流等の供与を中止
した途端に膜が再溶解し始めることがある。水系液体の
ｐＨを前記の範囲にするには、電着特性に影響を与えな
い酸性またはアルカリ性物質を添加することにより行
う。The pH of the aqueous liquid before light irradiation is preferably set within a range of ± 2 from the pH at which the state of the electrodeposition material used changes. If the pH of the aqueous liquid is set in such a range, the dissolution of the colored electrodeposition material in the aqueous liquid becomes saturated before the electrodeposition film is formed. As a result, once the electrodeposited film is formed, it is difficult to redissolve in the liquid after the film is formed, so that the electrodeposited film can be manufactured stably. On the other hand, at the time of forming the electrodeposited film, if the colored electrodeposition material is in an unsaturated state, even if the electrodeposited film is once formed, the film may start to redissolve as soon as supply of current or the like is stopped. . The pH of the aqueous liquid is adjusted to the above range by adding an acidic or alkaline substance which does not affect the electrodeposition characteristics.
【００３６】基材を水系液体中に浸漬する際には、少な
くとも光半導体薄膜が水系液体に接触すればよく、基板
全体が完全に液体中に浸っても、また、光半導体薄膜の
みが液体に接触していてもよい。When the substrate is immersed in the aqueous liquid, it is sufficient that at least the optical semiconductor thin film is in contact with the aqueous liquid. Even if the entire substrate is completely immersed in the liquid, only the optical semiconductor thin film is immersed in the liquid. It may be in contact.
【００３７】次に、水系液体の基板近傍で生じるｐＨ変
化、およびこれに伴う着色電着膜の形成機構について説
明する。一般的に、水溶液中に白金電極を浸し電流また
は電圧を供与すると、アノード近傍の水溶液中のＯＨ-
イオンは消費されてＯ2 になり、水素イオンが増えてｐ
Ｈが低下する。これは、アノード近傍でホール（ｐ）と
ＯＨ- イオンとが結び付く以下の反応が起こるためであ
る。 ２ＯＨ- ＋２ｐ+ → １／２（Ｏ2 ）＋Ｈ2Ｏ 但し、この反応が起こるには、一定の電圧（閾値電圧）
が必要であるので、閾値電圧を超えて始めて、反応が進
行し水溶液中のｐＨが変化する（アノード近傍ではｐＨ
が低下し、カソード近傍ではｐＨが増加する）。光起電
力のみでは、電着材料の電着の閾値を超えない場合は、
あらかじめ基板の導電性膜に電流または電圧を供与して
バイアス電圧を加えつつ、光照射して光半導体に光起電
力を起こさせ、光照射部のみを閾値を超える電位とし、
基板の光照射部近傍の水溶液のみに前記の反応を進行さ
せるものである。反応が進行した結果、光照射部近傍の
水溶液のｐＨは変化し、これに対応して着色電着材料の
溶解度が変化し、光照射部のみに着色電着膜が形成され
る。Next, a description will be given of the pH change of the aqueous liquid in the vicinity of the substrate and the mechanism of the formation of the colored electrodeposition film accompanying the pH change. Generally, when donating soaked current or voltage platinum electrode in an aqueous solution, OH in the aqueous solution of the vicinity of the anode -
The ions are consumed to become O 2 , and the hydrogen ions increase to p
H decreases. This is because the following reaction in which the hole (p) and the OH - ion are linked occurs near the anode. 2OH − + 2p + → 1/2 (O 2 ) + H 2 O However, for this reaction to occur, a certain voltage (threshold voltage) is required.
Is required, the reaction proceeds and the pH in the aqueous solution changes only after exceeding the threshold voltage.
Decreases and the pH increases near the cathode). If the photovoltaic power alone does not exceed the electrodeposition threshold for the electrodeposition material,
Applying a current or voltage to the conductive film of the substrate in advance and applying a bias voltage, irradiating light to cause a photoelectromotive force in the optical semiconductor, and setting only the light irradiated portion to a potential exceeding the threshold value,
The above reaction proceeds only in the aqueous solution near the light irradiation part of the substrate. As a result of the progress of the reaction, the pH of the aqueous solution near the light-irradiated portion changes, and the solubility of the colored electrodeposition material changes accordingly, and a colored electrodeposition film is formed only in the light-irradiated portion.
【００３８】従って、本発明において、あらかじめ基板
（基板中の光透過性導電膜）に供与する電流または電圧
の大きさは、光半導体薄膜が発現する光起電力により基
板に生じる電位を補い、基板の電位が閾値電圧に達する
ように設定する必要がある。一方、あらかじめ基板（基
板中の光透過性導電膜）に供与する電流または電圧は、
ショトキーバリアーを超えない大きさに設定する必要が
ある。あらかじめ基板に供与する電流または電圧が大き
すぎると、ショトキーバリアーが壊れ、光照射されてい
ない領域にも電流が流れ、光半導体基板の全領域に電着
膜が形成され、着色電着膜の配置を制御できなくなるか
らである。例えば、ＴｉＯ2の光起電力は、約０．６Ｖ
であるので、２．０Ｖで電着する着色材料であれば、
１．４Ｖのバイアス電圧を印加しつつ光照射すると、基
板（光半導体膜）の光照射部の電位は０．６Ｖ＋１．４
Ｖ＝２．０Ｖとなり、電着に必要な閾値電圧を越えて、
光照射部のみに着色電着膜が形成される。Therefore, in the present invention, the magnitude of the current or voltage previously supplied to the substrate (light-transmitting conductive film in the substrate) compensates for the potential generated in the substrate by the photovoltaic power generated by the optical semiconductor thin film, and Need to be set so that the potential of the reference voltage reaches the threshold voltage. On the other hand, the current or voltage previously supplied to the substrate (the light-transmitting conductive film in the substrate) is
It is necessary to set the size not to exceed the Schottky barrier. If the current or voltage supplied to the substrate in advance is too large, the Schottky barrier is broken, current flows also in the area not irradiated with light, and an electrodeposition film is formed on the entire area of the optical semiconductor substrate, and the color electrodeposition film is formed. This is because the arrangement cannot be controlled. For example, the photovoltaic power of TiO 2 is about 0.6 V
Therefore, if the coloring material is electrodeposited at 2.0 V,
When light irradiation is performed while applying a bias voltage of 1.4 V, the potential of the light irradiation portion of the substrate (optical semiconductor film) becomes 0.6 V + 1.4.
V = 2.0V, exceeding the threshold voltage required for electrodeposition,
A colored electrodeposition film is formed only on the light irradiation part.
【００３９】従来からの電着技術を利用したカラーフィ
ルターの製造方法、例えば、特開平５−１１９２０９号
公報、特開平５−１５７９０５号公報等に記載の方法
は、電着電圧は２０Ｖから８０Ｖと高く、電着材料とし
て高分子を用い、高分子の酸化還元反応を利用して電着
膜を形成している。本発明では、前記の機構により電着
膜を形成しているので、電着時の基板（光半導体薄膜）
の電圧はショットキーバリヤー以下にすることができ、
その結果、制御性が高く、微細な画素配置にも対応でき
る製造方法を提供することができる。電着時の基板（光
半導体薄膜）の電圧は５Ｖ以下であるのが好ましい。In a conventional method for manufacturing a color filter using an electrodeposition technique, for example, the methods described in JP-A-5-119209 and JP-A-5-157905, the electrodeposition voltage is from 20 V to 80 V. Highly, a polymer is used as an electrodeposition material, and an electrodeposition film is formed using a redox reaction of the polymer. In the present invention, since the electrodeposition film is formed by the above mechanism, the substrate (optical semiconductor thin film) at the time of electrodeposition is formed.
Voltage can be below the Schottky barrier,
As a result, it is possible to provide a manufacturing method which has high controllability and can cope with fine pixel arrangement. The voltage of the substrate (optical semiconductor thin film) at the time of electrodeposition is preferably 5 V or less.
【００４０】次に、光半導体と着色電着材料の組み合わ
せについて説明する。本発明では、光起電力の形成に、
光半導体と接触した界面に生じるショトキーバリヤー
や、ｐｎ接合あるいはｐｉｎ接合の障壁を利用してい
る。図５（Ａ）にｎ型光半導体と水系液体との界面に生
じるショトキーバリヤーを、（Ｂ）にｐｉｎ接合の障壁
を模式的に示した。例えば、ｎ型光半導体を用いた場合
（図５（Ａ））、ｎ型光半導体側を負にした場合には、
電流が流れる順方向であるので電流は流れるが、逆に、
ｎ型光半導体側を正にした場合、即ちｎ型光半導体と水
系液体とのショトキー接合がバリヤーを形成して、電流
は流れない。ところが、ｎ型光半導体側を正にして電流
が流れない状態でも、光を照射するとｎ型光半導体薄膜
からエレクトロン・ホールペアが発生し、ホールが溶液
側に移動して電流が流れる。この場合、ｎ型光半導体を
正電位にするのであるから電着する材料はアニオン性の
分子でなければならない。従って、ｎ型光半導体とアニ
オン性分子の組合せとなり、逆にｐ型光半導体ではカチ
オンが電着されることになる。特に、ｎ型光半導体を用
いた場合はカルボキシル基を有する化合物、ｐ型半導体
を用いた場合はアミノ基、またはイミノ基を有する化合
物を含有する着色電着材料を用いるのが好ましい。ｐｎ
接合またはｐｉｎ接合の半導体薄膜を用いる場合、半導
体膜部分は順方向に、液体との界面は逆方向になるよう
に電流または電圧を供与する。Next, the combination of an optical semiconductor and a colored electrodeposition material will be described. In the present invention, in the formation of photovoltaic,
A Schottky barrier generated at an interface in contact with an optical semiconductor and a barrier of a pn junction or a pin junction are used. FIG. 5A schematically shows a Schottky barrier generated at the interface between the n-type optical semiconductor and the aqueous liquid, and FIG. 5B schematically shows a pin junction barrier. For example, when an n-type optical semiconductor is used (FIG. 5A), when the n-type optical semiconductor side is made negative,
Since the current flows in the forward direction, the current flows, but conversely,
When the n-type optical semiconductor side is positive, that is, a Schottky junction between the n-type optical semiconductor and the aqueous liquid forms a barrier, and no current flows. However, even in a state where the current does not flow with the n-type optical semiconductor side being positive, when light is irradiated, electron-hole pairs are generated from the n-type optical semiconductor thin film, the holes move to the solution side, and the current flows. In this case, the material to be electrodeposited must be an anionic molecule because the n-type optical semiconductor is set at a positive potential. Accordingly, a combination of an n-type optical semiconductor and an anionic molecule is formed, and conversely, a cation is electrodeposited in a p-type optical semiconductor. In particular, it is preferable to use a colored electrodeposition material containing a compound having a carboxyl group when an n-type optical semiconductor is used and a compound having an amino group or an imino group when a p-type semiconductor is used. pn
When a junction or pin junction semiconductor thin film is used, current or voltage is applied so that the semiconductor film portion is in the forward direction and the interface with the liquid is in the opposite direction.
【００４１】光透過性導電膜に電流または電圧を供与す
るには、導電膜の側縁等に電流または電圧が供与される
ための通電路を設ける必要がある。電流または電圧の供
給には、ポテンショスタット等を用いる。In order to supply a current or a voltage to the light-transmitting conductive film, it is necessary to provide a current path for supplying the current or the voltage to a side edge or the like of the conductive film. A potentiostat or the like is used for supplying current or voltage.
【００４２】保護層には透明な電着材料であれば何でも
従来の電着材料を適応できる。従って、カルボキシル基
を持った水溶性アクリル樹脂や水溶性スチレン樹脂等の
Ｒ．Ｇ．Ｂ．Ｋ層の形成に使用できる材料を使用でき
る。また、一般的に電着膜は膜の形成に従って絶縁性が
高くなる。従って、印加した電圧に応じた一定の膜厚に
なると電着膜の形成が止まるため、均一な膜を設けるこ
とができる。As the protective layer, any conventional electrodeposition material can be used as long as it is a transparent electrodeposition material. Accordingly, R.A.R. G. FIG. B. Materials that can be used for forming the K layer can be used. In general, the insulating property of an electrodeposition film increases as the film is formed. Accordingly, the formation of the electrodeposited film is stopped when the film thickness becomes constant according to the applied voltage, so that a uniform film can be provided.
【００４３】[0043]
【実施例】以下、実施例により本発明を説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されない。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
【００４４】実施例１ 図４に示すように厚さ０．５mmの無アルカリガラス基板
（７０５９ガラス）にITOの透明導電膜をスパッタリン
グで100nm製膜し、ITO薄膜上にゾル・ゲル法により200nm
TiO2を製膜した。製膜ではITO基板上にスピンコート法
でTiO2のアルコキシド(日本曹達製、アトロンNTi-092)を
回転速度1500回転、20秒間で製膜した後、約500℃で1時
間基板を加熱し、TiO2の膜を形成した。つぎに、TiO2の
光電流特性を上げるために還元処理を行った。還元処理
では、3%の水素ガスが混合された純窒素ガス中で、300℃
で10分間TiO2の膜をアニールした。Example 1 As shown in FIG. 4, a transparent conductive film of ITO was formed to a thickness of 100 nm on a non-alkali glass substrate (7059 glass) having a thickness of 0.5 mm by sputtering, and a 200 nm film was formed on the ITO thin film by a sol-gel method.
TiO 2 was formed. In the film formation, an alkoxide of TiO 2 (Nippon Soda, Atron NTi-092) was formed on the ITO substrate by spin coating at a rotation speed of 1500 rpm for 20 seconds, and then the substrate was heated at about 500 ° C. for 1 hour, A TiO 2 film was formed. Next, a reduction treatment was performed to improve the photocurrent characteristics of TiO 2 . In the reduction treatment, 300 ° C in pure nitrogen gas mixed with 3% hydrogen gas
For 10 minutes to anneal the TiO 2 film.
【００４５】この基板を、電気化学で一般的な三極式の
配置において、スチレンーアクリル酸共重合体(分子量1
3,000、疎水基/(親水基+疎水基)のモル比65%、酸化150)と
アゾ系赤色超微粒子顔料を固形分比率で１対１に分散さ
せた顔料を含む水溶液中で、飽和カロメル電極に対しTiO
2電極を作用電極として利用し、作用電極を１．８Ｖに
して基板の裏側から紫外線を選択的に照射した。紫外線
の照射には、ウシオ電気製のプロジェクション型露光装
置を使用した（波長365nmの光強度50mW/cm2、結像レン
ズと 結像面との距離は１０ｃｍ、焦点深度は±50μ
ｍ）。プロジェクション型露光装置は、フォトマスクに
一旦結像し、更に光学レンズを介して基板の裏面である
酸化チタン表面に結像するように調節した。この装置で
５秒間露光したところ、TiO2表面に光が照射された領域
だけレッドのマスクフィルターパターンが形成された。The substrate was placed in a ternary arrangement commonly used in electrochemistry in the form of a styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight 1).
A saturated calomel electrode was prepared in an aqueous solution containing 3,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio of 65%, oxidized 150) and an azo red ultrafine particle pigment dispersed in a solid content ratio of 1: 1. Against TiO
The two electrodes were used as working electrodes, and the working electrode was set to 1.8 V to selectively irradiate ultraviolet rays from the back side of the substrate. For irradiation of ultraviolet rays, a projection type exposure apparatus made by Ushio Electric Co., Ltd. was used (light intensity of 365 nm, light intensity 50 mW / cm 2 , distance between imaging lens and imaging surface 10 cm, depth of focus ± 50 μm).
m). The projection type exposure apparatus was adjusted so that an image was formed once on the photomask and further formed on the surface of titanium oxide, which is the back surface of the substrate, via an optical lens. Exposure for 5 seconds with this apparatus resulted in the formation of a red mask filter pattern only in the area where the light was irradiated on the TiO 2 surface.
【００４６】次に、純水で基板を洗浄した後エアーガン
でドライエアを吹き付けて水滴を除去し、スチレンーア
クリル酸共重合体(分子量13,000、疎水基/(親水基+疎水
基)のモル比65%、酸化150)とフタロシアニングリーン系
超微粒子顔料を固形分比率で1対1に分散させた顔料を含
む水溶液中で飽和カロメル電極に対しTiO2電極を作用電
極として利用し、作用電極を１．８Ｖにして基板の裏側
から同様の露光装置で選択的に５秒間露光したところ、
TiO2表面に光が照射された領域だけグリーンのマスクフ
ィルターパターンが形成された。Next, the substrate was washed with pure water, and then water was removed by blowing dry air with an air gun to remove styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight 13,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio 65). %, Oxidized 150) and a phthalocyanine green-based ultrafine particle pigment in an aqueous solution containing a pigment in a solid content ratio of 1: 1 using a TiO 2 electrode as a working electrode with respect to a saturated calomel electrode. When the same exposure apparatus was selectively exposed from the back side of the substrate to 8 V for 5 seconds,
A green mask filter pattern was formed only on the region where the light was irradiated on the TiO 2 surface.
【００４７】同様に、純水で基板を洗浄した後エアーガ
ンでドライエアを吹き付けて水滴を除去し、スチレンー
アクリル酸共重合体(分子量13,000、疎水基/(親水基+疎
水基)のモル比65%、酸化150)とフタロシアニンブルー系
超微粒子顔料を固形分比率で1対1に分散させた顔料を含
む水溶液中で飽和カロメル電極に対しTiO2電極を作用電
極として利用し、作用電極を１．８Ｖにして基板の裏側
から同様の露光装置で選択的に５秒間露光したところ、
TiO2表面に光が照射された領域だけブルーのマスクフィ
ルターパターンが形成されて、カラーフィルター層が形
成された。Similarly, after washing the substrate with pure water, dry air was blown with an air gun to remove water droplets, and the styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight 13,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio 65) was used. %, Oxidized 150) and a phthalocyanine blue-based ultrafine particle pigment in an aqueous solution containing a pigment having a solid content ratio of 1: 1 using a saturated calomel electrode and a TiO 2 electrode as a working electrode. When the same exposure apparatus was selectively exposed from the back side of the substrate to 8 V for 5 seconds,
A blue mask filter pattern was formed only on the light-irradiated region on the TiO 2 surface, and a color filter layer was formed.
【００４８】次に、純水で基板を洗浄した後エアーガン
で水滴を除去し、スチレンーアクリル酸共重合体(分子
量13,000、疎水基/(親水基+疎水基)のモル比65%、酸化15
0)とカーボンブラック粉末(平均粒子径80nm)を固形分比
率で1対1に分散させた顔料を含む水溶液中で飽和カロメ
ル電極に対しTiO2電極を作用電極として利用し、作用電
極を１．６Vにして基板の裏側からマスク未装着の露光
装置で３秒間露光したところ、カラーフィルター層の無
い領域だけカーボンの薄膜が覆い、ブラックマトリック
スを形成できた。Next, the substrate was washed with pure water, and water droplets were removed with an air gun. A styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight: 13,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio: 65%, oxidation: 15%)
0) and a carbon black powder (average particle diameter 80 nm) dispersed in a solid content ratio of 1 to 1 in an aqueous solution containing a pigment, using a TiO 2 electrode as a working electrode with respect to a saturated calomel electrode. When the substrate was exposed to the voltage of 6 V from the back side of the substrate with an exposure apparatus without a mask for 3 seconds, the carbon thin film was covered only in the region without the color filter layer, and a black matrix was formed.
【００４９】最後に、純水で基板を洗浄した後エアーガ
ンでドライエアを吹き付けて水滴を除去し、スチレンー
アクリル酸共重合体(分子量13,000、疎水基/(親水基+疎
水基)のモル比65%、酸化150)のみを含む水溶液中で飽和
カロメル電極に対しTiO2電極を作用電極として利用し、
作用電極を５Vにして基板の裏側からマスク未装着の露
光装置で２０秒間露光したところ、基板全面に透明で均
一な高分子の膜が形成され保護膜となった。Finally, after washing the substrate with pure water, dry air was blown with an air gun to remove water droplets, and the styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight 13,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio 65) was used. %, Oxidation 150) using an TiO 2 electrode as a working electrode with respect to a saturated calomel electrode in an aqueous solution containing only
When the working electrode was set to 5 V and exposed from the back side of the substrate by an exposure apparatus without a mask for 20 seconds, a transparent and uniform polymer film was formed on the entire surface of the substrate to be a protective film.
【００５０】実施例２ 図４に示すように厚さ０．５mmの無アルカリガラス基板
（７０５９ガラス）にITOの透明導電膜をスパッタリン
グで100nm製膜し、ITO薄膜上にゾル・ゲル法により200nm
TiO2を製膜した。製膜ではITO基板上にスピンコート法
でTiO2のアルコキシド(日本曹達製、アトロンNTi-092)を
回転速度1200回転、20秒間で製膜した後、約500℃で1時
間基板を加熱してTiO2の膜を形成した。還元処理は、実
施例1と同様に3%の水素ガスが混合された純窒素ガス中
で、300℃で10分間TiO2の膜をアニールした。Example 2 As shown in FIG. 4, a transparent conductive film of ITO was formed to a thickness of 100 nm on a non-alkali glass substrate (7059 glass) having a thickness of 0.5 mm by sputtering, and a 200 nm film was formed on the ITO thin film by a sol-gel method.
TiO 2 was formed. In film formation, an alkoxide of TiO 2 (Nippon Soda, Atron NTi-092) was formed on an ITO substrate by spin coating at a rotation speed of 1200 rpm for 20 seconds, and then the substrate was heated at about 500 ° C. for 1 hour. A TiO 2 film was formed. In the reduction treatment, as in Example 1, the TiO 2 film was annealed at 300 ° C. for 10 minutes in pure nitrogen gas mixed with 3% hydrogen gas.
【００５１】この基板を、電気化学で一般的な三極式の
配置において、スチレンーアクリル酸共重合体(分子量1
3,000、疎水基/(親水基+疎水基)のモル比65%、酸化150)と
アゾ系赤色超微粒子顔料を固形分比率で1対1に分散させ
た顔料を含む水溶液中で、飽和カロメル電極に対しTiO2
電極を作用電極として利用し、作用電極を１．８Vにして
基板の裏側から紫外線を選択的に照射した。紫外線の照
射には、実施例１と同様にウシオ電気製のプロジェクシ
ョン型露光装置を使用し、この装置で５秒間露光したと
ころ、TiO2表面に光が照射された領域だけレッドのマス
クフィルターパターンが形成された。The substrate was placed in a triode arrangement commonly used in electrochemistry, in a styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight 1).
3,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio 65%, oxidized 150) and azo red ultrafine particle pigment in an aqueous solution containing a pigment dispersed at a solid content ratio of 1 to 1, saturated calomel electrode Against TiO 2
The electrode was used as a working electrode, the working electrode was set to 1.8 V, and ultraviolet rays were selectively irradiated from the back side of the substrate. For UV irradiation, a projection type exposure apparatus manufactured by Ushio Electric was used in the same manner as in Example 1. When the apparatus was exposed to light for 5 seconds, a red mask filter pattern was formed only in the area where the light was irradiated on the TiO 2 surface. Been formed.
【００５２】次に、純水で基板を洗浄した後エアーガン
でドライエアを吹き付けて水滴を除去し、スチレンーア
クリル酸共重合体(分子量13,000、疎水基/(親水基+疎水
基)のモル比65%、酸化150)とフタロシアニングリーン系
超微粒子顔料を固形分比率で1対1に分散させた顔料を含
む水溶液中で飽和カロメル電極に対しTiO2電極を作用電
極として利用し、作用電極を１．８Vにして基板の裏側
から同様の露光装置で選択的に５秒間露光したところ、
TiO2表面に光が照射された領域だけグリーンのマスクフ
ィルターパターンが形成された。Next, after washing the substrate with pure water, dry air was blown with an air gun to remove water droplets, and a styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight: 13,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio of 65) was used. %, Oxidized 150) and a phthalocyanine green-based ultrafine particle pigment in an aqueous solution containing a pigment in a solid content ratio of 1: 1 using a TiO 2 electrode as a working electrode with respect to a saturated calomel electrode. When exposed to the same exposure apparatus for 5 seconds from the back side of the substrate at 8V,
A green mask filter pattern was formed only on the region where the light was irradiated on the TiO 2 surface.
【００５３】次に、純水で基板を洗浄した後エアーガン
でドライエアを吹き付けて水滴を除去し、スチレンーア
クリル酸共重合体（分子量13,000、疎水基/(親水基＋疎
水基）のモル比65%、酸化150)とフタロシアニンブルー
系超微粒子顔料を固形分比率で1対1に分散させた顔料を
含む水溶液中で飽和カロメル電極に対しTiO2電極を作用
電極として利用し、作用電極を１．８Ｖにして基板の裏
側から同様の露光装置で選択的に５秒間露光したとこ
ろ、TiO2表面に光が照射された領域だけブルーのマスク
フィルターパターンが形成されて、カラーフィルター層
が形成された。Next, the substrate was washed with pure water, and then water was removed by blowing dry air with an air gun to remove styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight 13,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio 65). %, Oxidized 150) and a phthalocyanine blue-based ultrafine particle pigment in an aqueous solution containing a pigment having a solid content ratio of 1: 1 using a saturated calomel electrode and a TiO 2 electrode as a working electrode. When the substrate was selectively exposed to the same exposure equipment for 5 seconds from the back side of the substrate at 8 V, a blue mask filter pattern was formed only in the region where light was irradiated on the TiO 2 surface, and a color filter layer was formed.
【００５４】次に、純水で基板を洗浄した後エアーガン
でドライエアを吹き付けて水滴を除去し、スチレンーア
クリル酸共重合体(分子量13,000、疎水基/(親水基+疎水
基)のモル比65%、酸化150)とカーボンブラック粉末(平均
粒子径80nm)を固形分比率で1対１に分散させた顔料を含
む水溶液中で飽和カロメル電極に対しTiO2電極を作用電
極として利用し、作用電極を２．３Ｖにして１０秒間電
圧を印加したところ、カラーフィルター層の無い領域だ
けカーボンの薄膜が覆いブラックマトリックスを形成で
きた。Next, after washing the substrate with pure water, dry air was blown with an air gun to remove water droplets, and the styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight: 13,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio: 65) was used. %, Oxidation 150) and carbon black powder (average particle diameter 80 nm) in an aqueous solution containing a pigment in a solid content ratio of 1 to 1 using a TiO 2 electrode as a working electrode with respect to a saturated calomel electrode. Was set to 2.3 V and a voltage was applied for 10 seconds. As a result, the carbon thin film was covered only in the region without the color filter layer, and a black matrix was formed.
【００５５】最後に、純水で基板を洗浄した後エアーガ
ンでドライエアを吹き付けて水滴を除去し、スチレンー
アクリル酸共重合体(分子量13,000、疎水基/(親水基+疎
水基)のモル比65%、酸化150)のみを含む水溶液中で飽和
カロメル電極に対しTiO2電極を作用電極として利用し、
作用電極を５Vにして電圧を２０秒間印加したところ、
基板全面に透明で均一な高分子の膜が形成され保護膜と
なった。Finally, the substrate was washed with pure water, and water droplets were removed by blowing dry air with an air gun to remove a styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight 13,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio 65). %, Oxidation 150) using an TiO 2 electrode as a working electrode with respect to a saturated calomel electrode in an aqueous solution containing only
When the voltage was applied for 20 seconds with the working electrode set to 5V,
A transparent and uniform polymer film was formed on the entire surface of the substrate to form a protective film.
【００５６】実施例３ 図４に示すように厚さ０．５mmの無アルカリガラス基板
（７０５９ガラス）にITOの透明導電膜をスパッタリン
グで100nm製膜し、ITO薄膜上にゾル・ゲル法により200nm
TiO2を製膜した。製膜ではITO基板上にスピンコート法
でTiO2のアルコキシド(日本曹達製、アトロンNTi-092)を
回転速度1500回転、20秒間で製膜した後、約500℃で1時
間基板を加熱してTiO2の膜を形成した。還元処理では、
実施例1と同様に3%の水素ガスが混合された純窒素ガス
中で、300度で10分間TiO2の膜をアニールした。Example 3 As shown in FIG. 4, a transparent conductive film of ITO was formed to a thickness of 100 nm on a non-alkali glass substrate (7059 glass) having a thickness of 0.5 mm by sputtering, and a 200 nm film was formed on the ITO thin film by a sol-gel method.
TiO 2 was formed. In film formation, an alkoxide of TiO 2 (Nippon Soda, Atron NTi-092) was formed on an ITO substrate by spin coating at a rotation speed of 1500 rpm for 20 seconds, and then the substrate was heated at about 500 ° C. for 1 hour. A TiO 2 film was formed. In the reduction process,
As in Example 1, the TiO 2 film was annealed at 300 ° C. for 10 minutes in pure nitrogen gas mixed with 3% hydrogen gas.
【００５７】この基板を、電気化学で一般的な三極式の
配置において、スチレンーアクリル酸共重合体(分子量1
3,000、疎水基/(親水基+疎水基)のモル比65%、酸化150)と
カーボンブラック粉末(平均粒子径80nm)を固形分比率で
1対１に分散させた顔料を含む水溶液中で飽和カロメル
電極に対しTiO2電極を作用電極として利用し、作用電極
を１．６Ｖにして基板の裏側から紫外線を選択的に照射
した。紫外線の照射には、実施例１と同様にウシオ電気
製のプロジェクション型露光装置を使用し、この装置で
３秒間露光したところ、TiO2表面に光が照射された領域
だけブラックマトリックスの細線が描かれた。The substrate was placed in a trielectrode arrangement, which is common in electrochemical applications, in a styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight 1).
3,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio 65%, oxidation 150) and carbon black powder (average particle diameter 80 nm) in solid content ratio
The TiO 2 electrode was used as a working electrode with respect to a saturated calomel electrode in an aqueous solution containing a pigment dispersed one-to-one, and the working electrode was set to 1.6 V to selectively irradiate ultraviolet rays from the back side of the substrate. For UV irradiation, a projection type exposure apparatus made by Ushio Electric was used in the same manner as in Example 1, and when this apparatus was exposed for 3 seconds, a thin line of a black matrix was drawn only in the area where light was irradiated on the TiO 2 surface. Was.
【００５８】次に、純水で基板を洗浄した後エアーガン
でドライエアを吹き付けて水滴を除去し、スチレンーア
クリル酸共重合体(分子量13,000、疎水基/(親水基+疎水
基)のモル比65%、酸化150)とフタロシアニングリーン系
超微粒子顔料を固形分比率で1対1に分散させた顔料を含
む水溶液中で飽和カロメル電極に対しTiO2電極を作用電
極として利用し、作用電極を１．８Vにして基板の裏側
から同様の露光装置で選択的に５秒間露光したところ、
TiO2表面に光が照射された領域だけグリーンのマスクフ
ィルターパターンが形成された。Next, after washing the substrate with pure water, dry air was blown with an air gun to remove water droplets, and a styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight 13,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio of 65) was used. %, Oxidized 150) and a phthalocyanine green-based ultrafine particle pigment in an aqueous solution containing a pigment in a solid content ratio of 1: 1 using a TiO 2 electrode as a working electrode with respect to a saturated calomel electrode. When exposed to the same exposure apparatus for 5 seconds from the back side of the substrate at 8V,
A green mask filter pattern was formed only on the region where the light was irradiated on the TiO 2 surface.
【００５９】次に、純水で基板を洗浄した後エアーガン
でドライエアを吹き付けて水滴を除去し、スチレンーア
クリル酸共重合体(分子量13,000、疎水基/(親水基+疎水
基)のモル比65%、酸化150)とフタロシアニンブルー系超
微粒子顔料を固形分比率で1対1に分散させた顔料を含む
水溶液中で飽和カロメル電極に対しTiO2電極を作用電極
として利用し、作用電極を１．８Ｖにして基板の裏側か
ら同様の露光装置で選択的に５秒間露光したところ、Ti
O2表面に光が照射された領域だけブルーのマスクフィル
ターパターンが形成された。Next, the substrate was washed with pure water, and then dried with an air gun to remove water droplets. The styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight: 13,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio: 65) %, Oxidized 150) and a phthalocyanine blue-based ultrafine particle pigment in an aqueous solution containing a pigment having a solid content ratio of 1: 1 using a saturated calomel electrode and a TiO 2 electrode as a working electrode. When the substrate was selectively exposed to the same exposure equipment for 5 seconds from the back side of the substrate at 8 V, Ti
A blue mask filter pattern was formed only in the region where the light was irradiated on the O 2 surface.
【００６０】次に、純水で基板を洗浄した後エアーガン
でドライエアを吹き付けて水滴を除去し、スチレンーア
クリル酸共重合体(分子量13,000、疎水基/(親水基+疎水
基)のモル比65%、酸化150)とアゾ系赤色超微粒子顔料を
固形分比率で1対1に分散させた顔料を含む水溶液中で、
飽和カロメル電極に対しTiO2電極を作用電極として利用
し、作用電極を１．８Vにして基板の裏側からマスク未
装着の露光装置で５秒間露光したところ、カラーフィル
ター層の無い領域にレッドのカラーフィルター層が形成
された。Next, the substrate was washed with pure water, and then water was removed by blowing dry air with an air gun to remove a styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight 13,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio 65). %, Oxidized 150) and an azo-based red ultrafine particle pigment in an aqueous solution containing a pigment in which the solid content ratio is 1: 1 dispersed,
Using a TiO 2 electrode as a working electrode for the saturated calomel electrode, and setting the working electrode to 1.8 V and exposing for 5 seconds from the back side of the substrate using an exposure device without a mask, a red color was applied to the area without the color filter layer. A filter layer was formed.
【００６１】最後に、純水で基板を洗浄した後エアーガ
ンでドライエアを吹き付けて水滴を除去し、スチレンー
アクリル酸共重合体(分子量13,000、疎水基/(親水基+疎
水基)のモル比65%、酸化150)のみを含む水溶液中で飽和
カロメル電極に対しTiO2電極を作用電極として利用し、
作用電極を５Vにして基板の裏側からマスク未装着の露
光装置で２０秒間露光したところ、基板全面に透明で均
一な高分子の膜が形成され保護膜となった。Finally, after washing the substrate with pure water, dry air was blown with an air gun to remove water droplets, and the styrene-acrylic acid copolymer (molecular weight 13,000, hydrophobic group / (hydrophilic group + hydrophobic group) molar ratio 65) was used. %, Oxidation 150) using an TiO 2 electrode as a working electrode with respect to a saturated calomel electrode in an aqueous solution containing only
When the working electrode was set to 5 V and exposed from the back side of the substrate by an exposure apparatus without a mask for 20 seconds, a transparent and uniform polymer film was formed on the entire surface of the substrate to be a protective film.
【００６２】[0062]
【発明の効果】本発明のカラーフィルターの製造方法お
よび製造装置によれば、カラーフィルター層のみなら
ず、ブラックマトリックスを含めて、フォトリソグラフ
ィー工程を含まない簡易な方法で、高解像度で、かつ平
滑性が高いカラーフィルターを低コストで形成すること
ができる。従来の電着法では利用範囲が限られていた、
複雑で微細なパターンを有するカラーフィルターを容易
に作製することができる。また、保護層の形成まで同じ
装置で作製可能であり、解像度の高いカラーフィルター
を一貫して作製できることから、製造設備を低コスト化
できる。According to the method and the apparatus for manufacturing a color filter of the present invention, not only the color filter layer but also the black matrix can be obtained with a high resolution and smoothness by a simple method not including a photolithography step. A high-performance color filter can be formed at low cost. The range of use was limited by the conventional electrodeposition method,
A color filter having a complicated and fine pattern can be easily manufactured. Further, since the same apparatus can be used to form the protective layer and a high-resolution color filter can be manufactured consistently, the cost of manufacturing equipment can be reduced.
【図１】 本発明のカラーフィルターの製造装置の一態
様を概略的に示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing one embodiment of a color filter manufacturing apparatus of the present invention.
【図２】 本発明のカラーフィルターの製造工程の一態
様を概略的に示した図である。FIG. 2 is a view schematically showing one embodiment of a manufacturing process of the color filter of the present invention.
【図３】 水系電解液の導電率と電着量との関係を示す
グラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the conductivity of an aqueous electrolyte and the amount of electrodeposition.
【図４】 本発明の実施例に使用される酸化チタン膜の
製法を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a method for manufacturing a titanium oxide film used in an example of the present invention.
【図５】 （Ａ）はショトキー接合の場合の、（Ｂ）は
ｐｉｎ接合の場合の半導体のエネルギーバンドを示す概
略図である。5A is a schematic diagram showing an energy band of a semiconductor in the case of a Schottky junction, and FIG. 5B is a schematic diagram showing an energy band of a semiconductor in a case of a pin junction.
１０ 基板 １１ 光透過性支持体 １２
光透過性導電膜 １３ 光半導体薄膜 ２０ 水系電解液 ２１ 着色電着膜 ２２
黒色電着膜Reference Signs List 10 substrate 11 light-transmitting support 12
Light-transmitting conductive film 13 Optical semiconductor thin film 20 Aqueous electrolyte 21 Colored electrodeposition film 22
Black electrodeposition film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 圷 英一 神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーン テクなかい 富士ゼロックス株式会社内 Ｆターム(参考） 2H048 BA62 BB02 BB14 BB37 BB42 BB46 2H091 FA02Y FA26X FA35Y FC06 FD04 FD06 GA11 GA12 GA13 GA16 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Eiichi Akutsu 430 Sakai-Nakai-cho, Ashigara-gun, Kanagawa Prefecture Green Tech Inside Fuji Xerox Co., Ltd. F-term (reference) 2H048 BA62 BB02 BB14 BB37 BB42 BB46 2H091 FA02Y FA26X FA35Y FC06 FD04 FD06 GA11 GA12 GA13 GA16
Claims (19)
膜、および光起電力機能を有する光半導体薄膜を順次積
層した基板を、色材を含有する電着材料を含む電解液
に、少なくとも光半導体薄膜が接触するように配置し、
選択的に光を照射し、前記光半導体薄膜の光照射部に光
起電力を発生させ、電気化学的に前記電着材料を析出さ
せて着色電着膜からなるカラーフィルター層を形成する
工程を含むカラーフィルターの製造方法であって、カラ
ーフィルター層を形成した後に、透明な高分子で形成さ
れた保護層を電着することを特徴とするカラーフィルタ
ーの製造方法。1. A substrate in which a light-transmitting conductive film and an optical semiconductor thin film having a photovoltaic function are sequentially laminated on a light-transmitting support, is converted into an electrolytic solution containing an electrodeposition material containing a coloring material. , Arranged so that at least the optical semiconductor thin film is in contact,
Selectively irradiating light, generating a photoelectromotive force in a light irradiation portion of the optical semiconductor thin film, and electrochemically depositing the electrodeposition material to form a color filter layer formed of a colored electrodeposition film. A method for producing a color filter, comprising forming a color filter layer and then electrodepositing a protective layer formed of a transparent polymer.
結像光学系により前記光半導体薄膜の表面に結像させる
ことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルターの
製造方法。2. Light selectively irradiated from the support side is
The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein an image is formed on a surface of the optical semiconductor thin film by an imaging optical system.
数回繰り返し、複数色のカラーフィルター層を基板の光
半導体薄膜上に形成した後、 基板を、黒色の色材を含有する電着材料を含む電解液
に、少なくとも光半導体薄膜が接触するように配置し、
光透過性の導電膜に電圧を印加して、着色電着膜の未形
成部分に、黒色の電着膜を電着させ、ブラックマトリッ
クスを形成し、さらに、基板を透明の高分子を含有する
電解液に、少なくとも光半導体薄膜が接触するように配
置し、光透過製の導電膜に電圧を印加して、全面に透明
な高分子で形成された保護層を設けることを特徴とする
請求項１に記載のカラーフィルターの製造方法。3. The process of forming a color filter layer is repeated a plurality of times to form a color filter layer of a plurality of colors on an optical semiconductor thin film of a substrate. Then, the substrate includes an electrodeposition material containing a black coloring material. Placed at least the optical semiconductor thin film in contact with the electrolyte,
A voltage is applied to the light-transmissive conductive film, a black electrodeposition film is electrodeposited on a portion where the colored electrodeposition film is not formed, a black matrix is formed, and the substrate further contains a transparent polymer. An electrolyte, at least an optical semiconductor thin film is disposed so as to be in contact therewith, a voltage is applied to a light transmitting conductive film, and a protective layer formed of a transparent polymer is provided on the entire surface. 2. The method for producing a color filter according to 1.
数回繰り返し、複数色のカラーフィルター層を基板の光
半導体薄膜上に形成した後、 基板を、黒色の色材を含有する電着材料を含む電解液
に、少なくとも光半導体薄膜が接触するように配置し、
光透過性の導電膜に電圧を印加しながら全面に光を照射
して、着色電着膜の未形成部分に、黒色の電着膜を電着
させ、ブラックマトリックスを形成し、 さらに、基板を透明の高分子を含有する電解液に、少な
くとも光半導体薄膜が接触するように配置し、光透過製
の導電膜に電圧を印加して、全面に透明な高分子で形成
された保護層を設けることを特徴とする請求項１に記載
のカラーフィルターの製造方法。4. A process for forming a color filter layer is repeated a plurality of times to form a plurality of color filter layers on an optical semiconductor thin film of a substrate, and then the substrate includes an electrodeposition material containing a black coloring material. Placed at least the optical semiconductor thin film in contact with the electrolyte,
The entire surface is irradiated with light while applying a voltage to the light-transmitting conductive film, and a black electrodeposition film is electrodeposited on a portion where the colored electrodeposition film is not formed to form a black matrix. At least the optical semiconductor thin film is placed in contact with the electrolyte containing the transparent polymer, and a voltage is applied to the light-transmitting conductive film to provide a protective layer formed of the transparent polymer on the entire surface. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein:
を含む電解液に、少なくとも光半導体薄膜が接触するよ
うに配置し、光透過性の導電膜に電圧を印加しながら光
を選択的に照射して、黒色の電着膜を電着させ、ブラッ
クマトリックスを形成した後、 カラーフィルター層を形成する工程を複数回繰り返し、
複数色のカラーフィルター層を基板の光半導体薄膜上に
形成し、 さらに、基板を透明の高分子を含有する電解液に、少な
くとも光半導体薄膜が接触するように配置し、光透過製
の導電膜に電圧を印加して、全面に透明な高分子で形成
された保護層を設けることを特徴とする請求項１に記載
のカラーフィルターの製造方法。5. A substrate is disposed so that at least an optical semiconductor thin film is in contact with an electrolytic solution containing an electrodeposition material containing a black coloring material, and light is applied while applying a voltage to a light-transmitting conductive film. After selectively irradiating, electrodepositing a black electrodeposition film and forming a black matrix, a process of forming a color filter layer is repeated a plurality of times,
A color filter layer of a plurality of colors is formed on the optical semiconductor thin film of the substrate, and further, the substrate is arranged so that the optical semiconductor thin film is in contact with an electrolyte containing a transparent polymer, and a light-transmitting conductive film is formed. The method for producing a color filter according to claim 1, wherein a voltage is applied to the protective layer to provide a protective layer formed of a transparent polymer on the entire surface.
に、最後に形成するカラーフィルターの電着膜を、光を
全面照射するか、または電圧のみを印可することにより
着色電着膜の未形成部分に形成することを特徴とする前
記請求項５に記載のカラーフィルターの製造方法。6. When a color filter of a plurality of colors is formed, the electrodeposition film of the color filter to be formed is not entirely formed by irradiating the entire surface with light or by applying only a voltage. The method for producing a color filter according to claim 5, wherein the color filter is formed in a portion.
電解液と保護層電着用電解液が透明で絶縁性の高い材料
を含有することを特徴とする請求項３から６のいずれか
１項に記載のカラーフィルターの製造方法。7. The color filter according to claim 3, wherein at least the black matrix electrodeposition electrolyte and the protective layer electrodeposition electrolyte contain a transparent and highly insulating material. Manufacturing method.
電着材料がカルボキシル基を有する化合物であることを
特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に
記載のカラーフィルターの製造方法。8. An optical semiconductor thin film comprising an n-type optical semiconductor,
The method for producing a color filter according to any one of claims 1 to 7, wherein the electrodeposition material is a compound having a carboxyl group.
型光半導体とを順に積層したｐｎ接合、またはｎ型光半
導体、ｉ型光半導体、およびｐ型光半導体を順に積層し
たｐｉｎ接合を有する光半導体からなり、電着材料がカ
ルボキシル基を有する化合物であることを特徴とする請
求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のカラー
フィルターの製造方法。9. An optical semiconductor thin film comprising: an n-type optical semiconductor;
And an optical semiconductor having a pin junction in which an n-type optical semiconductor, an i-type optical semiconductor, and a p-type optical semiconductor are sequentially laminated, and the electrodeposition material is a compound having a carboxyl group. The method for producing a color filter according to any one of claims 1 to 7, wherein:
り、電着材料がアミノ基またはイミノ基を有する化合物
であることを特徴とする請求項１から請求項７までのい
ずれか１項に記載のカラーフィルターの製造方法。10. The method according to claim 1, wherein the optical semiconductor thin film is made of a p-type optical semiconductor, and the electrodeposition material is a compound having an amino group or an imino group. A method for producing the color filter as described above.
型光半導体とを順に積層したｐｎ接合、またはｐ型光半
導体、ｉ型光半導体、およびｎ型光半導体を順に積層し
たｐｉｎ接合を有する光半導体からなり、電着材料がア
ミノ基またはイミノ基を有する化合物であることを特徴
とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載
のカラーフィルターの製造方法。11. An optical semiconductor thin film comprising: a p-type optical semiconductor;
And a p-type optical semiconductor, an i-type optical semiconductor, and an optical semiconductor having a pin junction in which an n-type optical semiconductor is sequentially laminated, and the electrodeposition material has an amino group or an imino group. The method for producing a color filter according to any one of claims 1 to 7, wherein the color filter is a compound having the compound.
ことを特徴とする請求項８または９に記載のカラーフィ
ルターの製造方法。12. The method according to claim 8, wherein the n-type optical semiconductor is an oxide optical semiconductor.
とを特徴とする請求項８または９に記載のカラーフィル
ターの製造方法。13. The method for producing a color filter according to claim 8, wherein the n-type optical semiconductor is made of titanium oxide.
て還元処理されていることを特徴とする請求項１３に記
載のカラーフィルターの製造方法。14. The method for producing a color filter according to claim 13, wherein the titanium oxide is subjected to a reduction treatment by heating in a hydrogen atmosphere.
を析出させることを特徴とする請求項１から請求項１４
のいずれか１項に記載のカラーフィルターの製造方法。15. The electrodeposited material is deposited within a potential difference range of 5 V or less.
The method for producing a color filter according to any one of the above.
固有抵抗率を１０Ω・ｃｍ以上１０6Ω・ｃｍ以下の範
囲にすることを特徴とする請求項１から請求項１５まで
のいずれか１項に記載のカラーフィルターの製造方法。16. The electrolytic solution according to claim 1, wherein a salt is added to the electrolytic solution so that the volume resistivity in the electrolytic solution is in the range of 10 Ω · cm to 10 6 Ω · cm. A method for producing a color filter according to any one of the preceding claims.
を一定にすることを特徴とする請求項１から請求項１６
までのいずれか１項に記載のカラーフィルターの製造方
法。17. The method according to claim 1, wherein the temperature of the electrolyte is kept constant and the electrodeposition speed is kept constant.
The method for producing a color filter according to any one of the above.
光源との間に配置された結像光学レンズからなり、該結
像光学レンズと光半導体薄膜の表面との距離が、１ｍｍ
〜５０ｃｍの間になるように配置されていることを特徴
とする請求項２に記載のカラーフィルターの製造方法。18. An imaging optical system comprising an imaging optical lens disposed between a substrate and a light source used for light irradiation, wherein a distance between the imaging optical lens and the surface of the optical semiconductor thin film is 1 mm.
The method for producing a color filter according to claim 2, wherein the color filter is arranged so as to be between 50 cm and 50 cm.
る結像光学レンズを用いることを特徴とする請求項１８
に記載のカラーフィルターの製造方法。19. An imaging optical lens having a depth of focus of ± 10 to ± 100 μm.
3. The method for producing a color filter according to item 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11070581A JP2000266924A (en) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | Manufacture of color filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11070581A JP2000266924A (en) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | Manufacture of color filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000266924A true JP2000266924A (en) | 2000-09-29 |
Family
ID=13435677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11070581A Pending JP2000266924A (en) | 1999-03-16 | 1999-03-16 | Manufacture of color filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000266924A (en) |
-
1999
- 1999-03-16 JP JP11070581A patent/JP2000266924A/en active Pending
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