JP2534852B2 - 多色表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カラーフィルターを応用した多色表示装置
の製造方法に関し、特に表示品質を改善するための遮光
膜付のカラーフィルターの製造方法に関する。

〔発明の概要〕

本発明はカラーフィルターの各色の間隙に遮光膜を形
成する際、精密なパターニングが必要となるという欠点
を除去するために、透明導電膜をパターニングするとき
に使用したフォトレジストマスクの上に遮光膜を形成
し、リフトオフ法により、透明導電膜上のレジストマス
クを遮光膜と共に除去し、パターニングされた透明導電
膜の間隙のみに遮光膜を形成し、以後、透明導電膜上に
カラーフィルターを順次、形成する事により、簡便な方
法で多大な効果をあげるものである。

〔従来の技術〕

第３図に従来の多色表示装置の一例を断面図を示す。
14はガラス等からなる透明基板、15は透明基板上に形成
されたITO等からなる透明電極、16,16′,16″は透明電
極とパターンを一致させて成るカラーフィルターでそれ
ぞれ異なった色調を有する。17は第２の透明基板で、第
２の透明電極18を形成し、透明基板14と相対向させ、間
隙に液晶19を挟持し、多色表示装置を形成する。

この多色表示装置を偏光子と検光子で挟み透明電極を
介して液晶に選択的に電圧を印加すると、カラーフィル
ターを通して光を透過する部分と、全く光を透過しない
部分が現れ、カラー表示が可能となる。このような多色
表示装置において透明電極の間隙部分から漏れてくる遮
光は極力おさえる事が色の純度を保つために必要であ
る。しかし、電圧無印加時に黒になるように偏光子と検
光子を配置しても液晶層厚がカラーフィルターのある電
極部分と間隙部分とではカラーフィルターの厚み分だけ
異なっているのでカラーフィルター部分を充分に遮光し
ようとすれば、間隙部分では液晶層厚のずれによる光の
干渉により迷光を生ずる事になる。さらに電圧無印加時
に透過となるような表示モードを選択した場合には間隙
は常に白の表示となり、色の純度は得られない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上、述べたことからわかるように理想的な色の純度
を得るためにはカラーフィルターの間隙に遮光性の物質
を配置する事が望ましい。しかし非常に微細なカラーフ
ィルターの間の間隙のみに遮光層を形成する事は難し
く、微細なフォトマスク等を使ってパターニング形成し
なければならないが、それは著しく工程を複雑化させる
事になる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はカラーフィルター間隙に遮光膜を形成するた
めに特別なフォトマスク等の微細加工手段を講じなくと
も、透明導電膜をパターニングする際のフォトレジスト
マスクを利用してリフトオフ法にて簡便に遮光膜を精度
良く形成するものである。

詳しくは、 （ｉ）基板上に透明導電膜、フォトレジストを順次、積
層，形成する工程。

（ii）フォトレジストを任意の形状に露光、現象し、レ
ジストマスクとし、透明導電膜をエッチングしてパター
ニングする工程。

（iii）レジストマスクが形成された基板上に遮光性物
質を形成する工程。

（iv）遮光性物質が形成されたレジストマスクを上の遮
光性物質と共に除去し、透明導電膜の間隙のみに遮光性
物質を残存させる工程。

（ｖ）レジストマスクが除去された透明導電膜上にカラ
ーフィルターを順次形成する工程。

を有する工程にて、通常の透明導電膜のパターニング工
程に遮光性物質を形成する工程が付加されただけの非常
に簡便な工程となり、遮光性物質をパターニングするた
めの余分なフォトマスク等が不要となるものである。

〔作用〕

第２図に本発明による多色表示装置の製造方法におい
て重要となる遮光膜付カラーフィルターの製造工程を順
次示す。

耐２図（ａ）において８はガラス等から成る基板でIT
O等から成る透明導電膜９のスパッタ，蒸着等の方法で
形成され、その上のフォトレジスト膜10が積層される。
フォトレジスト膜10は市販のネガ型，ポジ型のいずれで
も使用できる。

第２図（ｂ）においてフォトマスク11を通してフォト
レジスト膜10を露光し、現象し、透明導電膜９を塩化第
２鉄を含む塩酸やプラズマ等でエッチングすると第２図
（ｃ）のように、透明導電膜９上にフォトレジスト膜10
が積層されたパターンが残る。

第２図（ｄ）において遮光性物質12を全面に形成させ
る。遮光性物質12は遮光性さえ有すれば金属，金属酸化
物，樹脂のいずれでも良いが薄膜の方が好ましい。

第２図（ｅ）においてフォトレジスト膜10上に形成さ
れた遮光性物質12をフォトレジストの溶媒に浸漬しレジ
ストを溶解する事によりリフトオフで除去する。溶媒は
使用するレジストにより異なるがエステル類，芳香族
類，ハロゲン化炭化水素類，アルコール類，エーテル類
等の有機溶媒が多く用いられ、場合によっては浸漬後、
超音波等のエネルギーを加える事もある。

このように透明導電膜以外の間隙部分に精度良く遮光
性膜が形成される。次に第２図（ｆ）に示すように透明
導電膜上にカラーフィルター13,13′,13″を異なる色調
に順次形成してゆく。カラーフィルター作成方法には印
刷法，染色法，電着法等が提案されいずれも使用可能で
あるが、特開昭59−114572号に詳細に開示されている電
着法によりカラーフィルターを製造する方法は、カラー
フィルター作成時にフォトマスクを１枚も使用せずにカ
ラーフィルターが形成でき、本発明と組み合せすると、
透明導電膜作成から遮光膜付カラーフィルター作成まで
に透明導電膜パターニングのためのフォトマスク１枚だ
けで済み、非常に簡便なプロセスとなるため望ましい。

以上のようにして作成したフィルター基板と対向基板
の間に液晶等の表示物質を挟持すれば多色表示装置とな
る。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づき、より具体的に説明す
る。

（実施例１） 第１図に本発明による多色表示装置の一例の断面図を
示す。１はガラスから成る基板で、上に透明電極２と遮
光膜３が形成される。この形成方法はまず、基板１の全
面にITOを蒸着により付け、その上にフォトレジストOFP
R−800（東京応化製）をスピンコートにより塗布しプリ
ベークした。次に所定のフォトマスクを用い露光し、NM
D−３（東京応化製）により現象し、所定形状のフォト
レジストマスクを作成した。その後、基板を塩化第２鉄
を含む塩酸水溶液に浸漬し、フォトレジストマスクに覆
われていない部分のITOを溶解除去した。次にゼラチン
水溶液に黒色染料を溶解した遮光製物質を全面にスピン
コートにより塗布し硬化させた。この基板をアセトン中
に浸漬し、フォトレジストを溶解させると共に上に形成
された遮光性物質を剥離し、非常に簡便な方法でしかも
精度良く遮光膜３と透明電極２をパターニングした。

4,4′,4″はカラーフィルターで以下に述べるように
電着法で作製した。

下記組成の電着浴を顔料を赤，緑，青に変え、 ３種類作成した。最初、赤のフィルターを形成したい
透明電極を各々接続し、赤の電着浴に浸漬して、対極と
の間に電圧を印加すると電圧が印加された電極上に赤の
フィルターが電着された。この基板を引き上げ、水洗、
熱硬化し、以下同様の操作を緑，青の電着浴について繰
り返す事により、カラーフィルター4,4′,4″を作製し
た。

このように遮光膜とカラーフィルターを形成した基板
１と第２の透明電極５を形成した第２の基板６とを相対
向させ間隙に液晶７を挟持させて多色表示装置を作製し
た。

以上のように作製した多色表示装置は、簡便な方法で
作製したにもかかわらず、カラーフィルター間隙からの
迷光は観察されず、色純度の劣化のない高い表示品質を
得た。

（実施例２） 実施例１における遮光膜３の作製を以下に示す方法で
行った。

基板１の全面にITOを蒸着により付け、その上にフォ
トレジスト，セレクティラックスＰ（メルク製）をスピ
ンコートにより塗布しプリベークした。次に所定のフォ
トマスクを用い露光し、Selectiplast P（メルク製）に
より現象し、所定形状のフォトレジストマスクを作成し
た。その後、基板を塩化第２鉄を含む塩酸水溶液に浸漬
し、フォトレジストマスクに覆われていない部分のITO
を溶解除去した。次に酸化クロムより成る遮光性物質を
全面に反応性スパッタにより形成した。この基板をアセ
トン中に浸漬し、フォトレジストを溶解させると共に上
に形成された遮光性物質を剥離し、非常に簡便な方法で
しかも精度良く遮光膜３と同盟電極２をパターニングで
きた。

以下、透明例１と同様に多色表示装置を作製したとこ
ろ実施例１と同様の効果が得られた。

〔発明の効果〕

以上、実施例にて詳細に説明した通り、本発明によれ
ば、透明電極と遮光膜のパターニングは１枚のフォトマ
スクで達成され非常に簡便でありながら、位置ずれ等の
精度悪化はあり得ないものである。また本発明により製
造される多色表示装置は簡便な方法で遮光膜が付加され
たにもかかわらず、表示品質の向上は大であり、カラー
フィルター間隙からの光の漏れのない、高い色純度の表
示を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による多色表示装置の一実施例の断面
図、第２図（ａ）〜（ｆ）は本発明による多色表示装置
の製造方法の工程を示す図、第３図は従来の多色表示装
置の一例の断面図である。 1,6,8,14,17……基板 2,5,9,15,18……透明電極 3,12……遮光膜 4,4′,4″,13,13′,13″,16,16′,16″……カラーフィ
ルター 7,19……液晶

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カラーフィルターを応用した多色表示装置
   の製造方法において、 基板上に透明導電膜、フォトレジストを順次積層、形成
   する工程、 該フォトレジストを任意の形状に露光、現象し、レジス
   トマスクとして透明導電膜をエッチングしてパターニン
   グする工程、 該レジストマスクが形成された基板上に遮光性物質を形
   成する工程、 遮光性物質が形成されたレジストマスクを上の遮光性物
   質と共に除去し、透明導電膜の間隙のみに遮光性物質を
   残存させる工程、 レジストマスクが除去された導電膜上にカラーフィルタ
   ーを順次形成する工程、 を有する事を特徴とする多色表示装置の製造方法。
2. 【請求項２】前記、透明導電膜上に形成するカラーフィ
   ルターが電着により形成する事を特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の多色表示装置の製造方法。
3. 【請求項３】前記、遮光性物質が黒色色素を含む樹脂か
   ら成る事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多色
   表示装置の製造方法。
4. 【請求項４】前記、遮光性物質が遮光性を有する金属も
   しくは金属酸化物から成る事を特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の多色表示装置の製造方法。
5. 【請求項５】前記、多色表示装置が多色液晶表示装置で
   ある事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多色表
   示装置の製造方法。