JPH05134112A - カラーフイルター基板の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】透明基体５上にカラーフィルター４を形成し、
その上にアクリル等からなる層３と、ポリイミドからな
る層４の２層からなる樹脂保護膜を形成した後、ＩＴＯ
等の透明導電膜１を形成する。 【効果】透明導電膜と接する層としてポリイミドを用い
たので、透明導電膜と樹脂保護膜の付着力が向上し、透
明導電膜のパターニング特性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー表示装置に用い
るための透明電極付きカラーフィルター基板の形成方法
である。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶表示装置等に用いる透明導電
膜付きカラーフィルター基板の構成は、おおまかには、
透明基体／カラーフィルター／樹脂保護膜／透明電極の
積層構造からなる。樹脂保護膜は、1)カラーフィルター
の各色内及び各色間段差の補償（平滑化）、2)後工程で
晒される薬品・熱等からのカラーフィルターの保護のた
め、不可欠である。

【０００３】透明電極は、スパッタリング法や真空蒸着
法等のＰＶＤ法により、当該樹脂保護膜上に錫ドープ酸
化インジウム（ＩＴＯ）薄膜に代表される透明導電性金
属化合物薄膜を形成し、しかるのち、フォトリソグラフ
ィー工程・ウェットエッチング処理を通し、微細加工
（パターニング）を施すのが一般的である。しかしなが
ら、樹脂保護膜の組成や透明導電性金属化合物薄膜の成
膜条件によっては、十分な樹脂保護膜／透明導電性金属
化合物薄膜間の付着力が得られず、透明導電性金属化合
物薄膜のパターニング中において、剥離が発生したり、
アンダーカットやサイドエッチが激しい、等の問題点が
あった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は従来技
術が有していた前述の問題点を解消するものであり、樹
脂保護膜の最上層にポリイミド樹脂を配し、透明導電膜
と樹脂保護膜の付着力を向上せしめ、透明電極の電極特
性・信頼性を向上させる方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、透
明導電膜と直接接する樹脂保護膜の最上面に、透明導電
膜との付着力が高いポリイミド樹脂を配し、透明導電膜
と樹脂膜の付着力を向上せしめることを特徴とし、結果
として、高い電極特性・信頼性を持つ透明電極付きカラ
ーフィルター基板の形成の方法を提供するものである。

【０００６】図１は、本発明のカラーフィルター基板の
断面図である。１はパターニング処理が施される透明導
電膜、２はポリイミド樹脂を主成分とする樹脂保護膜最
上層、３は樹脂保護膜下層、４はカラーフィルター、５
は透明基体である。

【０００７】本発明の透明導電膜１としては、Ｓｎをド
ープした酸化インジウム（ＩＴＯ）、ＦやＳｂをドープ
したＳｎＯ₂ 、Ａｌ，Ｓｉ，Ｂ等をドープしたＺｎＯな
どの薄膜が代表例として挙げられるが、その他の金属化
合物薄膜でもよい。透明導電膜の形成方法としては、特
に限定されないが、カラーフィルター４や樹脂保護膜の
耐熱性を考えると、比較的低温で高性能の膜を成膜でき
るマグネトロンスパッタリング法や、高密度プラズマを
用いた蒸着法が好ましい。

【０００８】また、本発明の樹脂保護膜下層３として
は、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等の透明樹脂のうち
少なくとも一種を主成分とする材料が挙げられるが、こ
れらに限定されるものではない。また、当該樹脂保護膜
全体の膜厚は、１μｍから１０μｍであることが一般的
である。

【０００９】本発明において、透明導電膜の付着力向上
のために設けられるポリイミド樹脂を主成分とする樹脂
保護膜最上層２の膜厚としては、０．０１μｍ以上、
０．５μｍ以下が好ましい。０．０１μｍより薄いと十
分な効果が得られず、０．５μｍより厚いと樹脂保護膜
下層３との密着力に問題が生じることがある。ただし、
樹脂保護膜最上層２の塗布前に、樹脂保護膜下層３の表
面をＵＶ（紫外線）照射によって活性化することによ
り、樹脂保護膜最上層２の樹脂保護膜下層３との濡れ性
・密着性を向上できる傾向がある。

【００１０】なお、樹脂保護膜最上層２及び樹脂保護膜
下層３の形成方法としては、スピンコート法、ロールコ
ート法、印刷法、ディップ法、スプレー法などが挙げら
れる。

【００１１】カラーフィルター４としては特に限定され
ず、染色法によるゼラチン等からなるもの、フォトリソ
グラフィーによって形成されるポリイミド樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリアミド樹脂等からなるもの、印刷法による
アクリル樹脂等からなるもの、電着法によるメラミン樹
脂等からなるものなど、いずれも使用できる。

【００１２】

【作用】本発明において、ポリイミド樹脂を主成分とす
る樹脂保護膜の、透明導電膜の付着力向上の作用機構は
必ずしも明確ではないが、ポリイミド樹脂の官能基と透
明導電膜との間の結合手の化学的な関係によって上記の
ごとき効果を生じるものと考えられる。

【００１３】

【実施例】透明なガラス基板５上に印刷法でカラーフィ
ルター４を２μｍつけ、その上にスピンコート法で樹脂
保護膜下層３としてアクリル樹脂を３μｍコーティング
した。さらにＵＶ照射によって樹脂保護膜下層３の表面
を活性化したのち、樹脂保護膜最上層２としてポリイミ
ド樹脂をスピンコーターにて塗布及び熱硬化させること
により、カラーフィルターの樹脂保護膜の形成を完了し
た。

【００１４】また、透明電極として加工される透明導電
膜１としては、上記樹脂保護膜上にマグネトロンスパッ
タリング法で、ＩＴＯ薄膜を０．２５μｍ製膜した。

【００１５】上記のＩＴＯ膜上にライン形状のレジスト
（マスキング剤）を塗布したのち、塩酸・塩化第二鉄系
エッチング液（エッチャント）中に浸漬して、ＩＴＯ膜
の微細加工（パターニング）を行った。その結果、樹脂
保護膜上のＩＴＯ膜のサイドエッチング量（マスキング
剤の幅よりさらにエッチングが進行し細くなった量）は
１μｍ以下であり、良好なパタニング特性を示した。

【００１６】［比較例］樹脂保護膜上層２を付設しない
構成（すなわち、アクリル樹脂上に直接ＩＴＯ薄膜を製
膜した構成）で、上記実験例と同様の条件でＩＴＯ膜の
パターニング処理を施した場合は、サイドエッチング量
は４〜７μｍと大きく、パターニング特性は実験例と比
べると大きく劣っていた。

【００１７】

【発明の効果】本発明は、透明電極つきカラーフィルタ
ー基板において、樹脂保護膜が少なくとも２層以上の積
層構造からなり、透明電極膜と接する樹脂保護膜最上層
２がポリイミド樹脂を主成分とする層で構成することに
より、透明導電膜１と樹脂保護膜との付着力が向上し、
透明導電膜の微細加工特性（パターニング）特性が良く
なるという優れた効果を有し、特にサイドエッチ等の問
題が解決されるされるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わるカラーフィルター基板の一例の
断面図

【符号の説明】

１ 透明導電膜 ２ 樹脂保護膜最上層 ３ 樹脂保護膜下層 ４ カラーフィルター ５ 透明基体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原納 猛 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内 (72)発明者 松廣 憲治 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明基体上に、カラーフィルター、樹脂保
   護膜、透明導電膜を順次形成するカラーフィルター基板
   の形成方法において、該樹脂保護膜を少なくとも２層以
   上の積層構造とし、そのうち透明電極膜と接する樹脂保
   護膜最上層をポリイミド樹脂を主成分とする層とするこ
   とを特徴とするカラーフィルター基板の形成方法。
2. 【請求項２】樹脂保護膜最上層の膜厚を、０．０１μｍ
   〜０．５μｍとすることを特徴とする請求項１のカラー
   フィルター基板の形成方法。
3. 【請求項３】樹脂保護膜のうち、カラーフィルターと接
   する樹脂保護膜下層を、アクリル樹脂、シリコーン樹脂
   のうち少なくとも一種を主成分とする層とすることを特
   徴とする請求項１または２のカラーフィルター基板の形
   成方法。
4. 【請求項４】樹脂保護膜全体の膜厚が、１μｍ〜１０μ
   ｍであることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項の
   カラーフィルター基板の形成方法。
5. 【請求項５】樹脂保護膜を構成する各層の積層工程間
   に、ＵＶ照射を行うことを特徴とする請求項１〜４いず
   れか１項のカラーフィルター基板の形成方法。
6. 【請求項６】透明導電膜が、Ｓｎをドープした酸化イン
   ジウム（ＩＴＯ）、ＦやＳｂをドープしたＳｎＯ₂ 、Ａ
   ｌ，Ｓｉ，Ｂのうち少なくとも１種をドープしたＺｎ
   Ｏ、のうち１種であることを特徴とする請求項１〜５い
   ずれか１項のカラーフィルター基板の形成方法。