JPH07117609B2 - カラーフィルターの製造方法 - Google Patents
カラーフィルターの製造方法Info
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- JPH07117609B2 JPH07117609B2 JP19117888A JP19117888A JPH07117609B2 JP H07117609 B2 JPH07117609 B2 JP H07117609B2 JP 19117888 A JP19117888 A JP 19117888A JP 19117888 A JP19117888 A JP 19117888A JP H07117609 B2 JPH07117609 B2 JP H07117609B2
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Description
この発明は、各種物性に優れたカラーフィルターを効率
よく製造する方法に関するものである。
よく製造する方法に関するものである。
従来、液晶表示装置などの各種表示装置に用いられるカ
ラーフィルターとしては、次のようなものがあった。 1.染色性に優れた高分子膜を透明基板上に形成し、次い
で高分子膜をフォトリソグラフィー法によりパターン化
し、これを染色したもの。 2.染色性に優れた高分子膜を透明基板上に形成し、高分
子膜をカラーフィルターのパターンに染色したもの。 3.顔料を分散させた高分子膜を透明基板上にフォトリソ
法によりパターン化して形成したもの。 4.ITOなどの透明導電膜をパターン化して透明基板上に
形成し、その上に電着塗料を付着させたもの。 5.顔料または染料を分散させた高分子膜を透明基板上に
印刷法によりパターン化して形成したもの。
ラーフィルターとしては、次のようなものがあった。 1.染色性に優れた高分子膜を透明基板上に形成し、次い
で高分子膜をフォトリソグラフィー法によりパターン化
し、これを染色したもの。 2.染色性に優れた高分子膜を透明基板上に形成し、高分
子膜をカラーフィルターのパターンに染色したもの。 3.顔料を分散させた高分子膜を透明基板上にフォトリソ
法によりパターン化して形成したもの。 4.ITOなどの透明導電膜をパターン化して透明基板上に
形成し、その上に電着塗料を付着させたもの。 5.顔料または染料を分散させた高分子膜を透明基板上に
印刷法によりパターン化して形成したもの。
しかし、上記したカラーフィルターには、それぞれ次の
ような欠点を有するものであった。 つまり、1.のカラーフィルターは、透明基板上に形成さ
れた高分子膜をパターン化し、それを染色したものであ
るので、カラーフィルター表面の平滑性と強度が不足す
るものである。 また、2.のカラーフィルターは、高分子膜をパターン化
せず、同一平面を色分けして部分的に染色するので平滑
性に優れるものの、高分子材料を使用しているため表面
強度が不足しており、また各色のパターンが同一の高分
子膜に染色されているので、染料のブリードやマイグレ
ーションが発生するものである。 また、3.のカラーフィルターは、1.と同様に透明基板上
に形成された高分子膜が着色されたものであるので、カ
ラーフィルター表面の平滑性と強度が不足するものであ
る。また、顔料粒子による光の散乱が問題となる。 また、4.のカラーフィルターは、パターン化された透明
導電膜が必要なものであり、また電着塗料の上にさらに
ITOなどの透明電極を形成する場合が多いので製造工程
が多くなり、また電着塗料をパターン化して付着させる
ものであるのでカラーフィルター表面の平滑性が劣るも
のである。 また、5.のカラーフィルターは、透明基板上に高分子膜
をパターン化して形成されたものであるのでカラーフィ
ルター表面の平滑性が低いものである。 この発明は以上のような問題点を解決し、各種物性に優
れたカラーフィルターを効率よく製造する方法を提供す
ることを目的とする。
ような欠点を有するものであった。 つまり、1.のカラーフィルターは、透明基板上に形成さ
れた高分子膜をパターン化し、それを染色したものであ
るので、カラーフィルター表面の平滑性と強度が不足す
るものである。 また、2.のカラーフィルターは、高分子膜をパターン化
せず、同一平面を色分けして部分的に染色するので平滑
性に優れるものの、高分子材料を使用しているため表面
強度が不足しており、また各色のパターンが同一の高分
子膜に染色されているので、染料のブリードやマイグレ
ーションが発生するものである。 また、3.のカラーフィルターは、1.と同様に透明基板上
に形成された高分子膜が着色されたものであるので、カ
ラーフィルター表面の平滑性と強度が不足するものであ
る。また、顔料粒子による光の散乱が問題となる。 また、4.のカラーフィルターは、パターン化された透明
導電膜が必要なものであり、また電着塗料の上にさらに
ITOなどの透明電極を形成する場合が多いので製造工程
が多くなり、また電着塗料をパターン化して付着させる
ものであるのでカラーフィルター表面の平滑性が劣るも
のである。 また、5.のカラーフィルターは、透明基板上に高分子膜
をパターン化して形成されたものであるのでカラーフィ
ルター表面の平滑性が低いものである。 この発明は以上のような問題点を解決し、各種物性に優
れたカラーフィルターを効率よく製造する方法を提供す
ることを目的とする。
この発明は、以上の目的を達成するために、次のように
構成した。すなわち、この発明のカラーフィルターの製
造方法は、一般式 M(OR1)m(OR2)nXpYq…I (ただし、I式中、Mはマグネシウム・カルシウム・ジ
ルコニウム・チタニウム・ハフニウム・ゲルマニウム・
イットリウム・アルミニウム・ガリウム・スズ・ケイ素
からなる群より選ばれた少なくとも一つの元素を示す。
R1およびR2はそれぞれ水素原子・アルキル基・アシル基
を示し、それらは同一であっても異なっていてもよい。
X・Yはそれぞれ水素原子・塩素原子または水酸基を示
し、それらは同一であっても異なっていてもよい。m・
n・p・qは0〜8の整数でありかつm+n+p+qは
Mの原子価に等しい。)で表わされる化合物の水性液を
加水分解し、さらに解膠して得たゾルを透明基板に塗布
し、焼成することによって、透明基板上に無機活性膜層
を形成し、次に無機活性膜層に第1色を染色し、次に第
1色を残す部分のみにレジストを形成し、次に脱色処理
を行い、次に無機活性膜層に第2色を染色し、次に第2
色を残す部分のみにレジストを形成し、次に脱色処理を
行い、次に無機活性膜層に第3色を染色し、次にレジス
トを剥離するように構成したものである。また、一般式 M(OR1)m(OR2)nXpYq…I (ただし、I式中、Mはマグネシウム・カルシウム・ジ
ルコニウム・チタニウム・ハフニウム・ゲルマニウム・
イットリウム・アルミニウム・ガリウム・スズ・ケイ素
からなる群より選ばれた少なくとも一つの元素を示す。
R1およびR2はそれぞれ水素原子・アルキル基・アシル基
を示し、それらは同一であっても異なっていてもよい。
X・Yはそれぞれ水素原子・塩素原子または水酸基を示
し、それらは同一であっても異なっていてもよい。m・
n・p・qは0〜8の整数でありかつm+n+p+qは
Mの原子価に等しい。)で表わされる化合物の水性液を
加水分解し、さらに解膠して得たゾルを透明基板に塗布
し、焼成することによって、透明基板上に無機活性膜層
を形成し、次に無機活性膜層に第1色を染色し、次に第
1色を残す部分のみにレジストを形成し、次に脱色処理
を行い、次に無機活性膜層に第2色を染色し、次に第2
色を残す部分のみにレジストを形成し、次に脱色処理を
行い、次に無機活性膜層に第3色を染色し、次に第3色
を残す部分のみにレジストを形成し、次に銅より貴なる
金属を化学メッキすることにより第1〜3色が形成され
た部分の間隙に両面とも黒色であるブラックマスクを形
成し、次にレジストを剥離するように構成したものであ
る。また、一般式 M(OR1)m(OR2)nXpYq…I (ただし、I式中、Mはマグネシウム・カルシウム・ジ
ルコニウム・チタニウム・ハフニウム・ゲルマニウム・
イットリウム・アルミニウム・ガリウム・スズ・ケイ素
からなる群より選ばれた少なくとも一つの元素を示す。
R1およびR2はそれぞれ水素原子・アルキル基・アシル基
を示し、それらは同一であっても異なっていてもよい。
X・Yはそれぞれ水素原子・塩素原子または水酸基を示
し、それらは同一であっても異なっていてもよい。m・
n・p・qは0〜8の整数でありかつm+n+p+qは
Mの原子価に等しい。)で表わされる化合物の水性液を
加水分解し、さらに解膠して得たゾルを透明基板に塗布
し、焼成することによって、透明基板上に無機活性膜層
を形成し、次に無機活性膜層に第1色を染色し、次に第
1色を残す部分のみにレジストを形成し、次に脱色処理
を行い、次に無機活性膜層に第2色を染色し、次に第2
色を残す部分のみにレジストを形成し、次に脱色処理を
行い、次に無機活性膜層に第3色を染色し、次に第3色
を残す部分のみにレジストを形成し、次に第1〜3色が
形成された部分の間隙に黒色を染色してブラックマスク
を形成し、次にレジストを剥離するように構成したもの
である。 図面を参照しながらこの発明をさらに詳しく説明する。 第1図および第2図はこの発明のカラーフィルターの製
造方法の一実施例を示す断面図である。1は透明基板、
2は無機活性膜層、3はレジストをそれぞれ示す。 まず、透明基板1の表面に無機活性膜層2を形成する
(第1図a参照)。 透明基板1としては、液晶ディスプレイなどの各種表示
装置に用いられるものでよく、通常はガラス板または合
成樹脂板や合成樹脂フィルムを用いることができる。ガ
ラス板の中でも、たとえばソーダライムガラス・アルミ
ノシリケートガラス・ボロンシリケートガラス・バリウ
ムホウケイ酸ガラスなどの透明なガラスを用いるとよ
い。 このような透明基板1上に、多孔性無機物質からなる無
機活性膜層2を形成する。無機活性膜層2を形成する方
法としては、以下に示すゾルゲル法の利用が適してい
る。すなわち、M(OR1)m(OR2)nXpYq…I(ただ
し、I式中、Mはマグネシウム・カルシウム・ジルコニ
ウム・チタニウム・ハフニウム・ゲルマニウム・イット
リウム・アルミニウム・ガリウム・スズ・ケイ素からな
る群より選ばれた少なくとも一つの元素を示す。R1およ
びR2はそれぞれ水素原子・アルキル基・アシル基を示
し、それらは同一であっても異なっていてもよい。X・
Yはそれぞれ水素原子・塩素原子または水酸基を示し、
それらは同一であっても異なっていてもよい。m・n・
p・qは0〜8の整数でありかつm+n+p+qはMの
原子価に等しい。)で表わされる化合物の水性液を加水
分解し、さらに解膠して得たゾルを透明基板1に塗布
し、焼成することにより得られるものである。一般式I
で示される化合物の例としては、テトラエチルシリケー
ト・アルミニウムトリイソプロポキシド・チタンテトラ
ブトキシド・ジルコニウムテトラブトキシドあるいはこ
れらの部分加水分解物などがある。また、水性液は必要
量の水、および塩酸・硫酸・硝酸・酢酸などの加水分解
の触媒、およびアルコールを含むものである。このゾル
を透明基板1上に塗布する方法には、バーコーティング
法・ロールコーティング法・スピンナーコーティング法
・ディッピング法などの方法がある。上記したようなゾ
ルを透明基板1上に塗布したのち乾燥し、300〜600℃の
温度で焼成することにより無機活性膜層2を得ることが
できる。無機活性膜層2の厚さは、1〜20μm程度とす
るとよい。 次いで、無機活性膜層2を染料によって第1色を染色す
る(第1図b参照)。染料としては、酸性染料・酸性媒
染染料・アルミニウム用染料・直接染料・油溶性染料な
どを使用するとよい。染色する色は、カラーフィルター
の赤(R)・緑(G)・青(B)のいずれでもよい。こ
こでは説明の便宜上、赤に染色する。 次に、染色された無機活性膜層2の第1色を残す部分に
のみ、つまり赤に着色したい部分のみにレジスト3aを形
成する(第1図c参照)。レジストは、所望のカラーフ
ィルターのパターンに形成するとよい。また、得ようと
するパターンの精度やコストなどに応じて、フォトレジ
ストや印刷レジストなど適当なレジストを使用するとよ
い。 次に、レジスト3aで覆われていない部分の染料を脱色す
る(第1図d参照)。脱色処理としては、硝酸や次亜塩
素酸ナトリウムあるいは硫酸などを使用するとよい。脱
色処理を行うことにより、レジスト3aで覆われていない
部分の無機活性膜層2は再び透明となり、レジストで覆
われている部分のみが赤に着色されたことになる。 次いで、無機活性膜層2に第2色を染色する(第1図e
参照)。ここで緑に染色することにする。先に染色した
部分、つまり赤の部分はレジスト3aで覆われているの
で、その他の部分が緑に染色される。 次に、第2色を残す部分のみ、つまり染色された無機活
性膜層2の緑に着色したい部分のみにレジスト3bを前記
と同様の手段で形成する(第1図f参照)。 次に、レジスト3a・3bで覆われていない部分の染料を脱
色する(第1図g参照)。この脱色処理を行うことによ
り、無機活性膜層2のレジスト3a・3bで覆われていない
部分は再び透明となり、レジスト3bで覆われている部分
のみが緑に着色されたことになる。 続いて同様の工程を繰り返して、無機活性膜層2に第3
色である青を染色する(第1図h参照)。 最後に、赤と緑の部分のレジスト3a・3bを剥離してカラ
ーフィルターが完成する(第1図i参照)。このような
方法によってRGB3色のカラーフィルターを作製すると、
赤と緑を形成する2回のみパターニングが必要であり、
青を着色する際にレジスト形成やマスキングやエッチン
グなどのパターニングは必要ない。 また、カラーフィルターにブラックマスクを必要とする
場合は、化学メッキ法や染色法によってブラックマスク
を形成することができる。たとえば、化学メッキ法は次
のように行なう。 無機活性膜層2を上記と同様の手段で赤と緑に着色する
(第2図a〜g参照)。ただし、ブラックマスクを形成
したい部分にはレジスト3a・3bを形成せずに、脱色する
ようにする。 続いて青に染色する(第2図h参照)。次に、青を残す
部分にのみレジスト3cを形成する(第2図i参照)。次
に脱色処理を行う。このようにして、無機活性膜層2上
にレジストで覆われたRGBの3色が着色される。 次に、この透明基板1を化学メッキしてRGBの各色の間
隙にブラックマスクを形成する(第2図j参照)。 化学メッキは、銅より貴なる金属で行なうとよい。銅よ
り貴なる金属としては、金・銀・パラジウム・白金・ロ
ジウム・ルテニウムがある。ここで、銅より貴なる金属
を用いる理由は、メッキ後、金属光沢を呈している部分
の除去が容易で、かつ除去後、下地の黒色部の光学濃度
が3.0以上を示すからである。 化学メッキは公知の方法を用いて行うことができ、たと
えば『無電解メッキ』(神戸徳蔵著)によれば、銀メッ
キ浴として以下に示す1液と2液を1:1に混合したもの
を用いることができる。 1液: 硝酸銀 20g アンモニア水 適量 水 1000ml 2液: 酒石酸ナトリウムカリウム 100g/300ml 水を加えて 全量700ml 上記の銀メッキ浴にRGBの3色が着色された透明基板1
を30秒〜5分間浸漬した後引き上げることにより、カラ
ーフィルターの各色の間隙にのみブラックマスクを化学
メッキを行うことができる。 続いてレジスト3a・3b・3cと金属光沢部を除去して、ブ
ラックマスクが完成する(第2図k参照)。金属光沢部
を除去するには、たとえば、布・紙・ゴムベラなどの柔
らかいものを用いて無機活性膜層2の表面上に析出した
金属光沢部を拭き取ればよい。 この操作により、金属光沢部のみが剥離し、下の無機活
性膜層2の中に含浸した黒色部分は影響を受けずに残
る。このようにして形成されたブラックマスクは、透明
基板のどちら側からみても完全な黒色であり、金属光沢
はいっさい呈しておらず、ブラックマスクとして最適の
ものである。また、得られたブラックマスクの断面を光
学顕微鏡で調べた結果、無機活性膜層2の表面から最深
部の透明基板1との界面まで黒色が浸透していた。 また、無機活性膜層2の染料によって着色された部分は
化学メッキされないため、フォトレジスト3a・3b・3cを
剥離したのち化学メッキ処理を行なってもカラーフィル
ターンの各色の間隙にブラックマスクを形成することが
できる。 また、上記の銀メッキのかわりに、パラジウム−スズ触
媒を使用したニッケルメッキを行なってもブラックマス
クを形成することができる。なお、この場合、ブラック
マスクを形成する部分の無機活性膜層2を脱色しなくて
もメッキを行なうことができる。また、ニッケルメッキ
の場合は、金属光沢部分を除去しなくても実用上問題な
い。 また、染色法によりブラックマスクを形成するには次の
ようにして行なうとよい。 無機活性膜層2にRGBの3色を着色するのは、化学メッ
キ法と同様にして行なう。次に、RGBの各色の間隙を黒
色に染色してブラックマスクを形成する。最後にレジス
ト3a・3b・3cを剥離してブラックマスクを有するカラー
フィルターが完成する。 また、染色法でブラックマスクを作製するには、ブラッ
クマスクをいちばん最初に形成し、その後RGBを着色す
るようにしてもよい。つまり、染色法によれば、染色・
レジスト形成・脱色の工程を繰り返すことにより、RGB
と黒の4色を任意の順序で着色することができるのであ
る。 以上述べたように、化学メッキ法や染色法によってブラ
ックマスクを作製する際、レジストによるパターニング
はRGBを形成する際の3回のみであり、ブラックマスク
を形成する際にレジスト形成やマスキングやエッチング
などのパターニングは必要ない。 また、必要によりオーバーコート層を設けてもよい。オ
ーバーコート層は、アクリル系樹脂・メラミン系樹脂・
エポキシ系樹脂・シリコン系樹脂・不飽和ポリエステル
系樹脂・イソシアネート系樹脂・ポリイミド・ポリシロ
キサン・紫外線硬化性樹脂などの硬質で透明性に優れた
樹脂をコートして形成することができる。また、ケイ酸
リチウムやケイ酸ナトリウムなどの無機材料をコートし
てもよい。 また、オーバーコート層を設けるかわりに、酢酸ニッケ
ル水溶液などに染色された透明基板を浸漬し、次いで乾
燥・加熱することによって無機活性膜層の活性をなく
し、染料を無機活性膜層2に定着させるようにしてもよ
い。 なお、上記したRGBの各色を染色する順番は説明の都合
上便宜的に定めたものであり、上記した順番に限定され
ない。
構成した。すなわち、この発明のカラーフィルターの製
造方法は、一般式 M(OR1)m(OR2)nXpYq…I (ただし、I式中、Mはマグネシウム・カルシウム・ジ
ルコニウム・チタニウム・ハフニウム・ゲルマニウム・
イットリウム・アルミニウム・ガリウム・スズ・ケイ素
からなる群より選ばれた少なくとも一つの元素を示す。
R1およびR2はそれぞれ水素原子・アルキル基・アシル基
を示し、それらは同一であっても異なっていてもよい。
X・Yはそれぞれ水素原子・塩素原子または水酸基を示
し、それらは同一であっても異なっていてもよい。m・
n・p・qは0〜8の整数でありかつm+n+p+qは
Mの原子価に等しい。)で表わされる化合物の水性液を
加水分解し、さらに解膠して得たゾルを透明基板に塗布
し、焼成することによって、透明基板上に無機活性膜層
を形成し、次に無機活性膜層に第1色を染色し、次に第
1色を残す部分のみにレジストを形成し、次に脱色処理
を行い、次に無機活性膜層に第2色を染色し、次に第2
色を残す部分のみにレジストを形成し、次に脱色処理を
行い、次に無機活性膜層に第3色を染色し、次にレジス
トを剥離するように構成したものである。また、一般式 M(OR1)m(OR2)nXpYq…I (ただし、I式中、Mはマグネシウム・カルシウム・ジ
ルコニウム・チタニウム・ハフニウム・ゲルマニウム・
イットリウム・アルミニウム・ガリウム・スズ・ケイ素
からなる群より選ばれた少なくとも一つの元素を示す。
R1およびR2はそれぞれ水素原子・アルキル基・アシル基
を示し、それらは同一であっても異なっていてもよい。
X・Yはそれぞれ水素原子・塩素原子または水酸基を示
し、それらは同一であっても異なっていてもよい。m・
n・p・qは0〜8の整数でありかつm+n+p+qは
Mの原子価に等しい。)で表わされる化合物の水性液を
加水分解し、さらに解膠して得たゾルを透明基板に塗布
し、焼成することによって、透明基板上に無機活性膜層
を形成し、次に無機活性膜層に第1色を染色し、次に第
1色を残す部分のみにレジストを形成し、次に脱色処理
を行い、次に無機活性膜層に第2色を染色し、次に第2
色を残す部分のみにレジストを形成し、次に脱色処理を
行い、次に無機活性膜層に第3色を染色し、次に第3色
を残す部分のみにレジストを形成し、次に銅より貴なる
金属を化学メッキすることにより第1〜3色が形成され
た部分の間隙に両面とも黒色であるブラックマスクを形
成し、次にレジストを剥離するように構成したものであ
る。また、一般式 M(OR1)m(OR2)nXpYq…I (ただし、I式中、Mはマグネシウム・カルシウム・ジ
ルコニウム・チタニウム・ハフニウム・ゲルマニウム・
イットリウム・アルミニウム・ガリウム・スズ・ケイ素
からなる群より選ばれた少なくとも一つの元素を示す。
R1およびR2はそれぞれ水素原子・アルキル基・アシル基
を示し、それらは同一であっても異なっていてもよい。
X・Yはそれぞれ水素原子・塩素原子または水酸基を示
し、それらは同一であっても異なっていてもよい。m・
n・p・qは0〜8の整数でありかつm+n+p+qは
Mの原子価に等しい。)で表わされる化合物の水性液を
加水分解し、さらに解膠して得たゾルを透明基板に塗布
し、焼成することによって、透明基板上に無機活性膜層
を形成し、次に無機活性膜層に第1色を染色し、次に第
1色を残す部分のみにレジストを形成し、次に脱色処理
を行い、次に無機活性膜層に第2色を染色し、次に第2
色を残す部分のみにレジストを形成し、次に脱色処理を
行い、次に無機活性膜層に第3色を染色し、次に第3色
を残す部分のみにレジストを形成し、次に第1〜3色が
形成された部分の間隙に黒色を染色してブラックマスク
を形成し、次にレジストを剥離するように構成したもの
である。 図面を参照しながらこの発明をさらに詳しく説明する。 第1図および第2図はこの発明のカラーフィルターの製
造方法の一実施例を示す断面図である。1は透明基板、
2は無機活性膜層、3はレジストをそれぞれ示す。 まず、透明基板1の表面に無機活性膜層2を形成する
(第1図a参照)。 透明基板1としては、液晶ディスプレイなどの各種表示
装置に用いられるものでよく、通常はガラス板または合
成樹脂板や合成樹脂フィルムを用いることができる。ガ
ラス板の中でも、たとえばソーダライムガラス・アルミ
ノシリケートガラス・ボロンシリケートガラス・バリウ
ムホウケイ酸ガラスなどの透明なガラスを用いるとよ
い。 このような透明基板1上に、多孔性無機物質からなる無
機活性膜層2を形成する。無機活性膜層2を形成する方
法としては、以下に示すゾルゲル法の利用が適してい
る。すなわち、M(OR1)m(OR2)nXpYq…I(ただ
し、I式中、Mはマグネシウム・カルシウム・ジルコニ
ウム・チタニウム・ハフニウム・ゲルマニウム・イット
リウム・アルミニウム・ガリウム・スズ・ケイ素からな
る群より選ばれた少なくとも一つの元素を示す。R1およ
びR2はそれぞれ水素原子・アルキル基・アシル基を示
し、それらは同一であっても異なっていてもよい。X・
Yはそれぞれ水素原子・塩素原子または水酸基を示し、
それらは同一であっても異なっていてもよい。m・n・
p・qは0〜8の整数でありかつm+n+p+qはMの
原子価に等しい。)で表わされる化合物の水性液を加水
分解し、さらに解膠して得たゾルを透明基板1に塗布
し、焼成することにより得られるものである。一般式I
で示される化合物の例としては、テトラエチルシリケー
ト・アルミニウムトリイソプロポキシド・チタンテトラ
ブトキシド・ジルコニウムテトラブトキシドあるいはこ
れらの部分加水分解物などがある。また、水性液は必要
量の水、および塩酸・硫酸・硝酸・酢酸などの加水分解
の触媒、およびアルコールを含むものである。このゾル
を透明基板1上に塗布する方法には、バーコーティング
法・ロールコーティング法・スピンナーコーティング法
・ディッピング法などの方法がある。上記したようなゾ
ルを透明基板1上に塗布したのち乾燥し、300〜600℃の
温度で焼成することにより無機活性膜層2を得ることが
できる。無機活性膜層2の厚さは、1〜20μm程度とす
るとよい。 次いで、無機活性膜層2を染料によって第1色を染色す
る(第1図b参照)。染料としては、酸性染料・酸性媒
染染料・アルミニウム用染料・直接染料・油溶性染料な
どを使用するとよい。染色する色は、カラーフィルター
の赤(R)・緑(G)・青(B)のいずれでもよい。こ
こでは説明の便宜上、赤に染色する。 次に、染色された無機活性膜層2の第1色を残す部分に
のみ、つまり赤に着色したい部分のみにレジスト3aを形
成する(第1図c参照)。レジストは、所望のカラーフ
ィルターのパターンに形成するとよい。また、得ようと
するパターンの精度やコストなどに応じて、フォトレジ
ストや印刷レジストなど適当なレジストを使用するとよ
い。 次に、レジスト3aで覆われていない部分の染料を脱色す
る(第1図d参照)。脱色処理としては、硝酸や次亜塩
素酸ナトリウムあるいは硫酸などを使用するとよい。脱
色処理を行うことにより、レジスト3aで覆われていない
部分の無機活性膜層2は再び透明となり、レジストで覆
われている部分のみが赤に着色されたことになる。 次いで、無機活性膜層2に第2色を染色する(第1図e
参照)。ここで緑に染色することにする。先に染色した
部分、つまり赤の部分はレジスト3aで覆われているの
で、その他の部分が緑に染色される。 次に、第2色を残す部分のみ、つまり染色された無機活
性膜層2の緑に着色したい部分のみにレジスト3bを前記
と同様の手段で形成する(第1図f参照)。 次に、レジスト3a・3bで覆われていない部分の染料を脱
色する(第1図g参照)。この脱色処理を行うことによ
り、無機活性膜層2のレジスト3a・3bで覆われていない
部分は再び透明となり、レジスト3bで覆われている部分
のみが緑に着色されたことになる。 続いて同様の工程を繰り返して、無機活性膜層2に第3
色である青を染色する(第1図h参照)。 最後に、赤と緑の部分のレジスト3a・3bを剥離してカラ
ーフィルターが完成する(第1図i参照)。このような
方法によってRGB3色のカラーフィルターを作製すると、
赤と緑を形成する2回のみパターニングが必要であり、
青を着色する際にレジスト形成やマスキングやエッチン
グなどのパターニングは必要ない。 また、カラーフィルターにブラックマスクを必要とする
場合は、化学メッキ法や染色法によってブラックマスク
を形成することができる。たとえば、化学メッキ法は次
のように行なう。 無機活性膜層2を上記と同様の手段で赤と緑に着色する
(第2図a〜g参照)。ただし、ブラックマスクを形成
したい部分にはレジスト3a・3bを形成せずに、脱色する
ようにする。 続いて青に染色する(第2図h参照)。次に、青を残す
部分にのみレジスト3cを形成する(第2図i参照)。次
に脱色処理を行う。このようにして、無機活性膜層2上
にレジストで覆われたRGBの3色が着色される。 次に、この透明基板1を化学メッキしてRGBの各色の間
隙にブラックマスクを形成する(第2図j参照)。 化学メッキは、銅より貴なる金属で行なうとよい。銅よ
り貴なる金属としては、金・銀・パラジウム・白金・ロ
ジウム・ルテニウムがある。ここで、銅より貴なる金属
を用いる理由は、メッキ後、金属光沢を呈している部分
の除去が容易で、かつ除去後、下地の黒色部の光学濃度
が3.0以上を示すからである。 化学メッキは公知の方法を用いて行うことができ、たと
えば『無電解メッキ』(神戸徳蔵著)によれば、銀メッ
キ浴として以下に示す1液と2液を1:1に混合したもの
を用いることができる。 1液: 硝酸銀 20g アンモニア水 適量 水 1000ml 2液: 酒石酸ナトリウムカリウム 100g/300ml 水を加えて 全量700ml 上記の銀メッキ浴にRGBの3色が着色された透明基板1
を30秒〜5分間浸漬した後引き上げることにより、カラ
ーフィルターの各色の間隙にのみブラックマスクを化学
メッキを行うことができる。 続いてレジスト3a・3b・3cと金属光沢部を除去して、ブ
ラックマスクが完成する(第2図k参照)。金属光沢部
を除去するには、たとえば、布・紙・ゴムベラなどの柔
らかいものを用いて無機活性膜層2の表面上に析出した
金属光沢部を拭き取ればよい。 この操作により、金属光沢部のみが剥離し、下の無機活
性膜層2の中に含浸した黒色部分は影響を受けずに残
る。このようにして形成されたブラックマスクは、透明
基板のどちら側からみても完全な黒色であり、金属光沢
はいっさい呈しておらず、ブラックマスクとして最適の
ものである。また、得られたブラックマスクの断面を光
学顕微鏡で調べた結果、無機活性膜層2の表面から最深
部の透明基板1との界面まで黒色が浸透していた。 また、無機活性膜層2の染料によって着色された部分は
化学メッキされないため、フォトレジスト3a・3b・3cを
剥離したのち化学メッキ処理を行なってもカラーフィル
ターンの各色の間隙にブラックマスクを形成することが
できる。 また、上記の銀メッキのかわりに、パラジウム−スズ触
媒を使用したニッケルメッキを行なってもブラックマス
クを形成することができる。なお、この場合、ブラック
マスクを形成する部分の無機活性膜層2を脱色しなくて
もメッキを行なうことができる。また、ニッケルメッキ
の場合は、金属光沢部分を除去しなくても実用上問題な
い。 また、染色法によりブラックマスクを形成するには次の
ようにして行なうとよい。 無機活性膜層2にRGBの3色を着色するのは、化学メッ
キ法と同様にして行なう。次に、RGBの各色の間隙を黒
色に染色してブラックマスクを形成する。最後にレジス
ト3a・3b・3cを剥離してブラックマスクを有するカラー
フィルターが完成する。 また、染色法でブラックマスクを作製するには、ブラッ
クマスクをいちばん最初に形成し、その後RGBを着色す
るようにしてもよい。つまり、染色法によれば、染色・
レジスト形成・脱色の工程を繰り返すことにより、RGB
と黒の4色を任意の順序で着色することができるのであ
る。 以上述べたように、化学メッキ法や染色法によってブラ
ックマスクを作製する際、レジストによるパターニング
はRGBを形成する際の3回のみであり、ブラックマスク
を形成する際にレジスト形成やマスキングやエッチング
などのパターニングは必要ない。 また、必要によりオーバーコート層を設けてもよい。オ
ーバーコート層は、アクリル系樹脂・メラミン系樹脂・
エポキシ系樹脂・シリコン系樹脂・不飽和ポリエステル
系樹脂・イソシアネート系樹脂・ポリイミド・ポリシロ
キサン・紫外線硬化性樹脂などの硬質で透明性に優れた
樹脂をコートして形成することができる。また、ケイ酸
リチウムやケイ酸ナトリウムなどの無機材料をコートし
てもよい。 また、オーバーコート層を設けるかわりに、酢酸ニッケ
ル水溶液などに染色された透明基板を浸漬し、次いで乾
燥・加熱することによって無機活性膜層の活性をなく
し、染料を無機活性膜層2に定着させるようにしてもよ
い。 なお、上記したRGBの各色を染色する順番は説明の都合
上便宜的に定めたものであり、上記した順番に限定され
ない。
実施例1 厚さ1.1mmの透明ガラス基板上に、ゾルゲル法により厚
さ5〜10μmのアルミナ層を形成した。 次いで、青色染料Sanodal Blue G(サンド社製)浴に浴
温約60℃にて約10分間浸漬し、アルミナ層の全面を青色
に染色し、水洗後乾燥した。 次いで、フォトレジストOMR(東京応化社製)を青色を
残す部分にのみ形成し、30%硝酸に室温で30秒浸漬し、
アルミナ層のフォトレジストでおおわれていない部分の
青色染料を脱色した。 続いて、緑色染料Aluminium Green LWN(サンド社製)
浴に浴温約40℃にて約10分間浸漬し、アルミナ層の脱色
した部分を緑色に染色し、水洗後乾燥した。 次いで、フォトレジストOMRを緑色を残す部分にのみ形
成し、30%硝酸に室温で30秒浸漬し、アルミナ層のフォ
トレジストでおおわれていない部分の緑色染料を脱色し
た。 続いて、赤色染料Aluminium Red GWN(サンド社製)浴
に浴温約40℃にて約10分間浸漬し、アルミナ層の脱色し
た部分を赤色に染色し、水洗後乾燥した。 次いで、フォトレジストをトリクレンで剥離した後、熱
硬化性メラミン樹脂を厚さ0.5〜1.0μmでコーティング
してオーバーコート層を形成してカラーフィルターを完
成した。 実施例2 実施例1と同様に透明ガラス基板上にアルミナ層を形成
し、青・緑・赤の各色で染色した。 さらにフォトレジストOMRをブラックマスクを設けたい
部分以外に形成し、30%硝酸に室温で30秒間浸漬し、ア
ルミナ層のフォトレジストでおおわれていない部分の染
料を脱色した。 次いで、以下に示す1液と2液とを1:1に混合した液中
に透明ガラス基板を2分間浸漬し、アルミナ層の脱色さ
れた部分にブラックマスクを形成した。その後、水中で
金属光沢部を布で拭き取って除去し、水洗後乾燥した。 1液: 硝酸銀 20g アンモニア水 適量 水 1000ml 2液: 酒石酸ナトリウムカリウム 100g/300ml 水を加えて 全量700ml 次いで、フォトレジストをトリクレンで剥離した後、熱
硬化性メラミン樹脂を厚さ0.5〜1.0μmでコーティング
してオーバーコート層を形成してカラーフィルターを完
成した。 実施例3 実施例2と同様に透明ガラス基板上にアルミナ層を形成
し、青・緑・赤の各色で染色し、次いでブラックマスク
を設けたい部分の染料を脱色した。 次いで、黒色染料TacBlack−SLH(奥野製薬工業社製)
中に浴温40℃にて約30分間浸漬し、アルミナ層の脱色さ
れた部分を黒色に染色し、水洗後乾燥した。 次いで、フォトレジストをトリクレンで剥離した後、熱
硬化性メラミン樹脂を厚さ0.5〜1.0μmでコーティング
してオーバーコート層を形成してカラーフィルターを完
成した。
さ5〜10μmのアルミナ層を形成した。 次いで、青色染料Sanodal Blue G(サンド社製)浴に浴
温約60℃にて約10分間浸漬し、アルミナ層の全面を青色
に染色し、水洗後乾燥した。 次いで、フォトレジストOMR(東京応化社製)を青色を
残す部分にのみ形成し、30%硝酸に室温で30秒浸漬し、
アルミナ層のフォトレジストでおおわれていない部分の
青色染料を脱色した。 続いて、緑色染料Aluminium Green LWN(サンド社製)
浴に浴温約40℃にて約10分間浸漬し、アルミナ層の脱色
した部分を緑色に染色し、水洗後乾燥した。 次いで、フォトレジストOMRを緑色を残す部分にのみ形
成し、30%硝酸に室温で30秒浸漬し、アルミナ層のフォ
トレジストでおおわれていない部分の緑色染料を脱色し
た。 続いて、赤色染料Aluminium Red GWN(サンド社製)浴
に浴温約40℃にて約10分間浸漬し、アルミナ層の脱色し
た部分を赤色に染色し、水洗後乾燥した。 次いで、フォトレジストをトリクレンで剥離した後、熱
硬化性メラミン樹脂を厚さ0.5〜1.0μmでコーティング
してオーバーコート層を形成してカラーフィルターを完
成した。 実施例2 実施例1と同様に透明ガラス基板上にアルミナ層を形成
し、青・緑・赤の各色で染色した。 さらにフォトレジストOMRをブラックマスクを設けたい
部分以外に形成し、30%硝酸に室温で30秒間浸漬し、ア
ルミナ層のフォトレジストでおおわれていない部分の染
料を脱色した。 次いで、以下に示す1液と2液とを1:1に混合した液中
に透明ガラス基板を2分間浸漬し、アルミナ層の脱色さ
れた部分にブラックマスクを形成した。その後、水中で
金属光沢部を布で拭き取って除去し、水洗後乾燥した。 1液: 硝酸銀 20g アンモニア水 適量 水 1000ml 2液: 酒石酸ナトリウムカリウム 100g/300ml 水を加えて 全量700ml 次いで、フォトレジストをトリクレンで剥離した後、熱
硬化性メラミン樹脂を厚さ0.5〜1.0μmでコーティング
してオーバーコート層を形成してカラーフィルターを完
成した。 実施例3 実施例2と同様に透明ガラス基板上にアルミナ層を形成
し、青・緑・赤の各色で染色し、次いでブラックマスク
を設けたい部分の染料を脱色した。 次いで、黒色染料TacBlack−SLH(奥野製薬工業社製)
中に浴温40℃にて約30分間浸漬し、アルミナ層の脱色さ
れた部分を黒色に染色し、水洗後乾燥した。 次いで、フォトレジストをトリクレンで剥離した後、熱
硬化性メラミン樹脂を厚さ0.5〜1.0μmでコーティング
してオーバーコート層を形成してカラーフィルターを完
成した。
この発明のカラーフィルターを製造する方法は、透明基
板上に無機活性膜層を形成し、次に無機活性膜層に第1
色を染色し、次に第1色を残す部分のみにレジストを形
成し、次に脱色処理を行ない、次に無機活性膜層に第2
色を染色し、次に第2色を残す部分のみにレジストを形
成し、次に脱色処理を行ない、次に無機活性膜層に第3
色を染色し、次にレジストを剥離するように構成したも
のである。 したがって、この発明のカラーフィルターの製造方法
は、カラーフィルターのRGB3色のパターンを形成する際
のレジストのパターニングの回数が2回ですみ、少ない
工程でカラーフィルターを製造することができる。 また、この発明によって得られたカラーフィルターは、
無機活性膜層がRGBの3色に染色されたものであるの
で、その表面は非常に強度が高くまた平滑性も高いもの
である。また、無機活性膜層は染色を行っても、ブリー
ドやマイグレーションが発生しない。
板上に無機活性膜層を形成し、次に無機活性膜層に第1
色を染色し、次に第1色を残す部分のみにレジストを形
成し、次に脱色処理を行ない、次に無機活性膜層に第2
色を染色し、次に第2色を残す部分のみにレジストを形
成し、次に脱色処理を行ない、次に無機活性膜層に第3
色を染色し、次にレジストを剥離するように構成したも
のである。 したがって、この発明のカラーフィルターの製造方法
は、カラーフィルターのRGB3色のパターンを形成する際
のレジストのパターニングの回数が2回ですみ、少ない
工程でカラーフィルターを製造することができる。 また、この発明によって得られたカラーフィルターは、
無機活性膜層がRGBの3色に染色されたものであるの
で、その表面は非常に強度が高くまた平滑性も高いもの
である。また、無機活性膜層は染色を行っても、ブリー
ドやマイグレーションが発生しない。
第1図および第2図はこの発明のカラーフィルターの製
造工程を示す断面図である。 1……透明基板、2……無機活性膜層、3……レジス
ト。
造工程を示す断面図である。 1……透明基板、2……無機活性膜層、3……レジス
ト。
Claims (3)
- 【請求項1】次の各工程を順次行なうことを特徴とする
カラーフィルターの製造方法。 (a)一般式 M(OR1)m(OR2)nXpYq…I (ただし、I式中、Mはマグネシウム・カルシウム・ジ
ルコニウム・チタニウム・ハフニウム・ゲルマニウム・
イットリウム・アルミニウム・ガリウム・スズ・ケイ素
からなる群より選ばれた少なくとも一つの元素を示す。
R1およびR2はそれぞれ水素原子・アルキル基・アシル基
を示し、それらは同一であっても異なっていてもよい。
X・Yはそれぞれ水素原子・塩素原子または水酸基を示
し、それらは同一であっても異なっていてもよい。m・
n・p・qは0〜8の整数でありかつm+n+p+qは
Mの原子価に等しい。)で表わされる化合物の水性液を
加水分解し、さらに解膠して得たゾルを透明基板(1)
に塗布し、焼成することによって、透明基板(1)上に
無機活性膜層(2)を形成する工程。 (b)無機活性膜層(2)に第1色を染色する工程。 (c)第1色を残す部分のみにレジスト(3a)を形成す
る工程。 (d)脱色処理を行う工程。 (e)無機活性膜層(2)に第2色を染色する工程。 (f)第2色を残す部分のみにレジスト(3b)を形成す
る工程。 (g)脱色処理を行う工程。 (h)無機活性膜層(2)に第3色を染色する工程。 (i)レジスト(3a・3b)を剥離する工程。 - 【請求項2】次の各工程を順次行なうことを特徴とする
カラーフィルターの製造方法。 (a)一般式 M(OR1)m(OR2)nXpYq…I (ただし、I式中、Mはマグネシウム・カルシウム・ジ
ルコニウム・チタニウム・ハフニウム・ゲルマニウム・
イットリウム・アルミニウム・ガリウム・スズ・ケイ素
からなる群より選ばれた少なくとも一つの元素を示す。
R1およびR2はそれぞれ水素原子・アルキル基・アシル基
を示し、それらは同一であっても異なっていてもよい。
X・Yはそれぞれ水素原子・塩素原子または水酸基を示
し、それらは同一であっても異なっていてもよい。m・
n・p・qは0〜8の整数でありかつm+n+p+qは
Mの原子価に等しい。)で表わされる化合物の水性液を
加水分解し、さらに解膠して得たゾルを透明基板(1)
に塗布し、焼成することによって、透明基板(1)上に
無機活性膜層(2)を形成する工程。 (b)無機活性膜層(2)に第1色を染色する工程。 (c)第1色を残す部分のみにレジスト(3a)を形成す
る工程。 (d)脱色処理を行う工程。 (e)無機活性膜層(2)に第2色を染色する工程。 (f)第2色を残す部分のみにレジスト(3b)を形成す
る工程。 (g)脱色処理を行う工程。 (h)無機活性膜層(2)に第3色を染色する工程。 (i)第3色を残す部分のみにレジスト(3c)を形成す
る工程。 (j)銅より貴なる金属を化学メッキすることにより第
1〜3色が形成された部分の間隙に両面とも黒色である
ブラックマスクを形成する工程。 (k)レジスト(3a・3b・3c)を剥離する工程。 - 【請求項3】次の各工程を順次行なうことを特徴とする
カラーフィルターの製造方法。 (a)一般式 M(OR1)m(OR2)nXpYq…I (ただし、I式中、Mはマグネシウム・カルシウム・ジ
ルコニウム・チタニウム・ハフニウム・ゲルマニウム・
イットリウム・アルミニウム・ガリウム・スズ・ケイ素
からなる群より選ばれた少なくとも一つの元素を示す。
R1およびR2はそれぞれ水素原子・アルキル基・アシル基
を示し、それらは同一であっても異なっていてもよい。
X・Yはそれぞれ水素原子・塩素原子または水酸基を示
し、それらは同一であっても異なっていてもよい。m・
n・p・qは0〜8の整数でありかつm+n+p+qは
Mの原子価に等しい。)で表わされる化合物の水性液を
加水分解し、さらに解膠して得たゾルを透明基板(1)
に塗布し、焼成することによって、透明基板(1)上に
無機活性膜層(2)を形成する工程。 (b)無機活性膜層(2)に第1色を染色する工程。 (c)第1色を残す部分のみにレジスト(3a)を形成す
る工程。 (d)脱色処理を行う工程。 (e)無機活性膜層(2)に第2色を染色する工程。 (f)第2色を残す部分のみにレジスト(3b)を形成す
る工程。 (g)脱色処理を行う工程。 (h)無機活性膜層(2)に第3色を染色する工程。 (i)第3色を残す部分のみにレジスト(3c)を形成す
る工程。 (j)第1〜3色が形成された部分の間隙に黒色を染色
してブラックマスクを形成する工程。 (k)レジスト(3a・3b・3c)を剥離する工程。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19117888A JPH07117609B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | カラーフィルターの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19117888A JPH07117609B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | カラーフィルターの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0239105A JPH0239105A (ja) | 1990-02-08 |
JPH07117609B2 true JPH07117609B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=16270199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19117888A Expired - Lifetime JPH07117609B2 (ja) | 1988-07-29 | 1988-07-29 | カラーフィルターの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07117609B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0476425A (ja) * | 1990-07-18 | 1992-03-11 | Okazaki Seisakusho:Kk | 強磁界温度センサ |
WO2017187822A1 (ja) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | Jsr株式会社 | カラーフィルタの製造方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4969339A (ja) * | 1972-11-06 | 1974-07-04 | ||
JPS5399822A (en) * | 1977-02-14 | 1978-08-31 | Dainippon Printing Co Ltd | Method of producing multicolor optical filter |
JPS53142252A (en) * | 1977-05-18 | 1978-12-11 | Sony Corp | Production of color separating filters |
JPS60254001A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-12-14 | Nissha Printing Co Ltd | カラ−フイルタ− |
JPS63118126A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-23 | Oki Electric Ind Co Ltd | 液晶パネルの製造方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6265627U (ja) * | 1985-10-15 | 1987-04-23 |
-
1988
- 1988-07-29 JP JP19117888A patent/JPH07117609B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4969339A (ja) * | 1972-11-06 | 1974-07-04 | ||
JPS5399822A (en) * | 1977-02-14 | 1978-08-31 | Dainippon Printing Co Ltd | Method of producing multicolor optical filter |
JPS53142252A (en) * | 1977-05-18 | 1978-12-11 | Sony Corp | Production of color separating filters |
JPS60254001A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-12-14 | Nissha Printing Co Ltd | カラ−フイルタ− |
JPS63118126A (ja) * | 1986-11-05 | 1988-05-23 | Oki Electric Ind Co Ltd | 液晶パネルの製造方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0239105A (ja) | 1990-02-08 |
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