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JP2808480B2 - 液晶カラー表示素子用基板の製造方法 - Google Patents

液晶カラー表示素子用基板の製造方法

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JP2808480B2
JP2808480B2 JP2187936A JP18793690A JP2808480B2 JP 2808480 B2 JP2808480 B2 JP 2808480B2 JP 2187936 A JP2187936 A JP 2187936A JP 18793690 A JP18793690 A JP 18793690A JP 2808480 B2 JP2808480 B2 JP 2808480B2
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    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液晶カラー表示素子用基板の製造方法に関
し、特にカラーフィルター上にITO（Indium Tin Oxide:
インジウム チン オキサイド）の電極パターンを形成
した液晶表示素子用基板の製造方法に関するものであ
る。
［従来の技術］ 従来より、カラーフィルターとしては、基板上にゼラ
チン，カゼイン，グリューあるいはポリビニルアルコー
ル等の親水性高分子物質から成る媒染層を設け、その媒
染層を色素で染色して着色層を形成する染色カラーフィ
ルターが知られている。
このような染色法により形成されるカラーフィルター
においては、染色に使用可能な色素の耐熱性が150℃程
度以下と比較的低く、該カラーフィルター熱処理を必要
とする場合、例えばカラーフィルター上にITO等の透明
導電膜を成膜するような場合には使用が困難であった。
また、カラーフィルター上にITO等を成膜する場合、
カラーフィルターの耐熱性を考慮して低温で成膜される
ことが一般的である。しかしながら、スパッタリング法
等によるITOの成膜を低温下で行なうと、ITOの結晶構造
が特定化することができず、その結果通常のITOのエッ
チング液（例えば、塩酸−塩化第二鉄系、または塩酸−
硝酸系）では極めて長時間のエッチングが必要とされ
る。そのために、ITOの電極パターンの形状を制御する
ことは極めて困難になり、かつ長時間のエッチングの結
果、ITOの下に形成されたカラーフィルター層へのダメ
ージも大きく実用化するのに大きな障壁となっていた。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記の従来例の持つ欠点、すなわちカラー
フィルターの耐熱性及び低温下でのITOの成膜とエッチ
ング性に対する問題点を解消せしめ、簡便な製造工程に
よりパターンが形成でき、耐熱性にも優れたカラーフィ
ルターを用い、かつ低温下で成膜されたITOを成膜後の
後処理によりエッチング性を良好なものとし、更にはエ
ッチング時に発生するカラーフィルターへのダメージを
解消せしめたカラーフィルター上にITOの電極パターン
を形成した液晶カラー表示素子用基板の製造方法を提供
することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ 即ち、本発明は、基板上に、フォトリソ工程により感
光性を有する基を分子内に有するポリアミド系樹脂中に
着色材料を分散してなる着色樹脂からなるカラーフィル
ターを形成し、該カラーフィルター上に感光性ポリアミ
ド系樹脂からなる保護層を介してITO膜を成膜した後、
該ITO膜を200〜300℃まで徐加熱し、その温度に一定時
間温度保持した後、徐冷してアフターアニールしてエッ
チング性を良好にし、次いでヨウ化水素酸またはヨウ化
水素酸−塩化第二鉄系のエッチング液によりエッチング
してITOの電極パターンを形成することを特徴とする液
晶カラー表示素子用基板の製造方法である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の液晶カラー表示素子用基板の製造方法におい
ては、先ず、基板上にフォトリソ工程により感光性を有
する基を分子内に有するポリアミド系樹脂中に着色材料
を分散してなる着色樹脂からなるカラーフィルターを形
成する。
また、基板には、ガラス等のものを用いることができ
る。
前記の着色樹脂を用いて基板上にフォトリソ工程によ
りカラーフィルターを形成するが、フォトリソ工程は通
常の方法により行なうことができる。
次に、上記の様にして形成されたカラーフィルター上
に感光性ポリアミド系樹脂からなる保護層を設け、該保
護層の上にITOを成膜した後、該ITO膜をアフターアニー
ルする。
本発明においては、カラーフィルターとして耐熱性に
優れた感光性ポリアミド着色樹脂を用いているため、一
般のフォトリソ工程により形成されたカラーフィルター
上に270℃以下、好ましくは250℃以下の温度でITO膜を
スパッタリング法等により成膜することが可能である。
また、本発明におけるITOの成膜条件のように270℃以
下の低温では、ITOの結晶構造は特定し難くアモルファ
スに近い状態で存在しているため、通常のエッチング液
によるエッチングではエッチング時間にばらつきがあり
完全にエッチングを終了させるためには極めて長時間の
エッチングが必要となり、製品の品質を著しく低下させ
ることになる。
しかしながら、本発明では、上記ITOの成膜条件によ
るITO成膜の後、前記ITO成膜済み基板を200〜300℃、好
ましくは250℃まで徐加熱し、さらにその温度に一定時
間保持した後、徐冷してアフターアニールを施すことに
より、極めて良好なエッチング性を持ったITO膜にする
ことができる。
次に、ヨウ化水素酸またはヨウ化水素酸−塩化第二鉄
系のエッチング液によりエッチングして、カラーフィル
ター上にITOの電極パターンを形成することにより液晶
カラー表示素子用基板を得ることができる。
本発明におけるエッチング液としては、ヨウ化水素酸
またはヨウ化水素酸と塩化第二鉄水溶液の混合液を用い
ており、通常用いられているITOのエッチング液、すな
わち塩酸−塩化第二鉄系、または塩酸−硝酸系と比較し
てITOの電極パターンの形状の制御が容易であり、か
つ、ITO膜の下に形成されている感光性ポリアミド着色
樹脂によるカラーフィルター層へのダメージを取り除
き、極めて良好な形状を持ったITOの電極パターンを高
い歩留まりで製造することを可能とする。
エッチング液のヨウ化水素酸の濃度は55〜58wt％のも
のが好ましい。また、ヨウ化水素酸と塩化第二鉄水溶液
の混合物は、容積比でヨウ化水素酸（55〜58wt％）：塩
化第二鉄水溶液（35wt％）＝2:1〜3:1の混合割合のもが
好ましい。
［実施例］ 以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明す
る。
実施例１ 第１図（ａ）〜（ｍ）は本発明の液晶カラー表示素子
用基板の製造方法の一実施例を示す工程図である。同図
において、先ず、ガラス基板１上に感光性ポリアミド着
色樹脂の赤，緑，青（PA−1012R,PA−1012G,PA−1012
B、宇部興産社製）を塗布して着色樹脂膜２を形成し
（第２図（ａ）参照）、フォトリソ工程により約1.5μ
ｍの膜厚でカラーフィルターパターン赤、緑、青をそれ
ぞれ形成し、この上に感光性ポリアミド樹脂（PA−1000
C 宇部興産社製）の保護層７を約２μｍの厚さに積層
した（第１図（ａ）〜（ｆ）参照）。
次に、上記カラーフィルターパターン形成済基板にIT
O8を厚さ約1000Åにスパッタリング法により250℃の加
熱温度で成膜した。その後、上記ITO成膜済基板をクリ
ーンオーブに投入し、２時間で250℃まで昇温したの
ち、１時間前記その温度を保持し、４時間徐冷を行った
（アフターアニール処理、第１図（ｇ）参照）。
このようにして得られたカラーフィルター上のITO膜
付け基板にフォトレジスト９を約１μｍの厚さに塗布し
（第１図（ｈ）参照）、所定の電極パターンマスクにて
露光（第１図（ｉ）参照）、現像した（第１図（ｊ）参
照）後、これを遮光下で、40℃のヨウ化水素酸中で２分
間エッチングを行い（第１図（ｋ）参照）、フォトレジ
スト９を剥離してITOの電極パターンを形成した（第１
図（ｌ）〜（ｍ）参照）。
このようにして形成されたITOの電極パターンは、エ
ッチングによるパターンの細りや形状の不良を招くこと
なく、良好なパターンとして形成され、更には、電極間
の隣接ショートの発生も極めて少なかった。
また、エッチング液としてヨウ化水素酸を用いること
により、ITO膜の下に形成された感光性ポリアミドの着
色樹脂で形成されたカラーフィルターパターンは、全く
ダメージを受けることがなかった。
実施例２ 第１図に示す様に、ガラス基板１上に感光性ポリアミ
ド着色樹脂の赤，緑，青（PA−1012R,PA−1012G,PA−10
12B 宇部興産社製）を塗布し、フォトリソ工程により
約1.5μｍの膜厚でカラーフィルターパターン赤、緑、
青をそれぞれ形成し、この上に感光性ポリアミド樹脂
（PA−1000C 宇部興産社製）の保護膜を約２μｍの厚
さに積層した（第１図（ａ）〜（ｆ）参照）。
上記カラーフィルターパターン形成済み基板にITOを
約1000Åの厚さにスパッタリング法により250℃の加熱
温度で成膜した。その後、上記ITO成膜済基板をクリー
ンオーブに投入し、２時間で250℃まで昇温したのち、
１時間前記温度を保持し、４時間徐冷を行った（アフタ
ーアニール処理、第１図（ｇ）参照） このようにして得られたカラーフィルター上のITO膜
付け基板にフォトレジスト約１μｍ塗布（第１図（ｈ）
参照）し、所定の電極パターンマスクにて露光（第１図
（ｉ）参照）、現像した（第１図（ｊ）参照）後、これ
を遮光下、40℃のヨウ化水素酸−塩化第二鉄水溶液の混
合液（塩化第二鉄35wt％水溶液30vol％）で2.5分間エッ
チングを行い（第１図（ｋ）参照）、ITOの電極パター
ンを形成した（第１図（ｌ）〜（ｍ）参照）。
このようにして形成されたITOの電極パターンはエッ
チングによるパターンの細りや形状の不良を招くことな
く、良好なパターンとして形成され、更には電極間の隣
接ショートの発生も極めて少なかった。
また、エッチング液としてヨウ化水素酸−塩化第二鉄
水溶液を用いることによりITO膜の下に形成された感光
性ポリアミドの保護層および感光性ポリアミド着色樹脂
で形成されたカラーフィルターパターンは、全くダメー
ジを受けることがなかった。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の製造方法によれば、カ
ラーフィルターとして耐熱性に優れた感光性ポリアミド
着色樹脂を用い、一般的なフォトリソ工程によりパター
ンを形成した後、低温下でITOを成膜し、かつこれをア
フターアニールすることによってITOのエッチング性を
良好なものとし、更にITOのエッチング液としてヨウ化
水素酸またはヨウ化水素酸−塩化第二鉄系のエッチング
液を用いることにより、従来困難であったITOパターン
形状を制御しやすくし、かつITO膜の下に形成された感
光性ポリアミド着色樹脂によるカラーフィルターパター
ンへのダメージを取り除き、極めて信頼性に優れたITO
の電極パターンを形成したカラー表示素子用基板を高歩
留まりで製造することができる効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
第１図（ａ）〜（ｍ）は本発明の液晶カラー表示素子用
基板の製造方法の一実施例を示す工程図である。 １……ガラス基板 ２……着色樹脂膜 2a……光硬化部材 3,10……フォトマスク 4,5,6……パターン状着色樹脂層 ７……保護層 ８……ITO ９……フォトレジスト 11……ヨウ化水素酸またはヨウ化水素酸＋塩化第二鉄水
溶液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−145529（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−55896（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−129321（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−203757（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−213293（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−259320（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/1343

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板上に、フォトリソ工程により感光性を
    有する基を分子内に有するポリアミド系樹脂中に着色材
    料を分散してなる着色樹脂からなるカラーフィルターを
    形成し、該カラーフィルター上に感光性ポリアミド系樹
    脂からなる保護層を介してITO膜を成膜した後、該ITO膜
    を200〜300℃まで徐加熱し、その温度に一定時間温度保
    持した後、徐冷してアフターアニールしてエッチング性
    を良好にし、次いでヨウ化水素酸またはヨウ化水素酸−
    塩化第二鉄系のエッチング液によりエッチングしてITO
    の電極パターンを形成することを特徴とする液晶カラー
    表示素子用基板の製造方法。
  2. 【請求項２】前記ITO膜を270℃以下の加熱温度にて成膜
    する請求項１記載の液晶カラー表示素子用基板の製造方
    法。
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