日本印刷学会誌49-2

(1)

総説

日本の高度成長期を支えたフォトリソグラフィ

Photolithography as Supporting the High-growth Era in Japan

Masahiko ARIHARA*

有原正彦

*

*President Fine Tech Research Office

2-33-12, Hikarigaoka, Chuo-ku, Sagamihara-shi, Kanagawa, 252-0227 JAPAN

はじめに

　日本での高度成長期とは，NHK がカラーテレビの実験放送を開始した 1956 年（昭和 31 年）頃からオイルショックと呼ばれた 1974 年（昭和 49 年）頃までを指す．ちょうどその頃，写真製版技術を使った IC 半導体や電子機器がつぎつぎと開発され，商品化された．それにともなって，日本に電子産業が台頭してきた．一方，IC 半導体の加工分野では，しきりにフォトリソグラフィなる言葉が飛び交うようになってきた．ここでは，この言葉が世に出てきた背景や経緯につき調べ，それを略記した．また，カラーテレビ用シャドウマスクと液晶用カラーフィルターはフォトリソグラフィを使った代表的な製品であるが，筆者はその両製品の事業化にも多少関わってきた．そこで，これら製品の開発から量産，販売に至るまでの主要な技術的課題や営業課題などについて，筆者の体験談を交え，できる限り史実にもとづき言及する．

1 ．フォトリソグラフィとは

1.1

　フォトリソグラフィの歴史　フォトリソグラフィとは，半導体・金属用語辞典1）_によれば，英訳で「Photolithography」となる．一方，日本語訳では，「光リソグラフィ」となっている．さらに，この説明では，「光リソグラフィとは，写真食刻法を用い，半導体電子回路のパターンをウエハに転写する技術である．その源流は，17 世紀ヨーロッパで発明されたリトグラフ（銅版画）と，その後発達した印刷技術である．さらに，その加工は， 1）レジスト塗布， 2）プレベーク， 3）露光， 4）現像，5）ポストベーク，6）エッチング，7）レジスト除去，の順を経る．」となっている．一方，フォトリソグラフィに関して，小関敬三氏による「フォトエッチング」なる成書2）_{がある．ここでは，フォトリソグラフィ} に関する歴史的事項について，以下のような記述がある．　「1813 年，フランス人のニエプスが，カメラを使ってアスファルトの写真を始めて得ることに成功した．さらに， 1850 年代には，イギリスのタルボットが，銅板をエッチング加工した「写真彫刻」を発明した．その後，写真技法を印刷に取り込んで，凸版，平版，凹版の三大印刷法が確立された．20 世紀に入る頃には，写真製版法の基礎が固まった．その後，1942 年（昭和 17 年）にイギリスのポールアイスラーが，プリント配線法を発明した．その時のラジオ回路が，電子工業に導入された始まりとなった．次いで，1951 年（昭和 26 年）に，米国の RCA 社がカラーテ

有

原

正

彦

Profile

1969年神戸大学大学院工学研究科修士修了，大日本印刷（株）入社，その後，ザ・インクテック（株）および東洋紙業（株）を経て印刷関連の技術コンサルタントとなり現在に至る． * ファインテック研究所　（〒 252-0227　神奈川県相模原市中央区光が丘 2-33-12）

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レビの研究を始め，シャドウマスクを使ったブラウン管を発明した．さらに，1959 年（昭和 34 年）頃から，RCA 社，ウエスチングハウス社，テキサス・インスルメンツ社などによって，電子回路の超小型化に関する研究が積極的に進められた．そこでは，マイクロモジュール，集積回路などに製版技術が応用されるに至った．そのとき，この加工法はマイクロ・フォトエッチングといわれた．」　この中で使われているマイクロ・フォトエッチングは，冒頭のフォトリソグラフィとまったく同じ意味をもつ．ちなみに，この成書が著されたのは，1968 年（昭和 43 年）であった．この時点では，フォトリソグラフィなる言葉は一切使われておらず，この用語はそれ以降に出てきたことになる．実は，1958 年（昭和 33 年）に，米国で集積回路（IC）と呼ばれた重要な発明がなされた．それを受けて，日本でもその重要性に鑑み，日立，東芝，富士通をはじめ，ほとんどの大手電機メーカーが米国と技術提携を行っている．それ以降，国内で IC の研究開発が活発に邁進されるようになった．その結果，IC が日本で開発された時期は， 1970 年（昭和 45 年）初頭とされている4）_．　以上のことを総合すれば，フォトリソグラフィは，従来，印刷業界で使われてきた写真製版やフォトエッチングと同じ概念であり，写真製版技術を使って，印刷版や半導体 IC 素子等を製作するための加工技法といえよう．このような観点からすると，フォトリソグラフィは半導体の業界用語ではないかと推定される．しかも，日本で IC の加工が始まった頃から頻繁に使われるようになってきたものと思われる．その結果，フォトリソグラフィは，今日ではすっかり市民権を得た用語として，多くの業界でも通用するに至っている．その一方で，フォトリソグラフィの概念が広くなっている面もある．たとえば，たとえ，エッチング加工工程がなくても，写真技術を使ってパターニングを行なう場合もフォトリソグラフィと呼ばれている．ちなみに，後述するカラーフィルターの製作で使われる顔料分散レジスト法は，まさにこれに該当するものである．

1.2

　微細加工とフォトリソグラフィ　一般的に，フォトリソグラフィを使えば微細な加工ができるといわれている．　それは，写真機能の中でレンズをうまく使えば，大きな画像を小さな画像に縮小できるからである．たとえば， IC の加工において，被加工物の画像寸法はミクロンサイズ以下という小さい値である．しかし，写真手法の焼付けに使われるマスクの画像は，その 5 倍も大きくてよいわけである．すなわち，元のマスク画像サイズはたとえ大きく作られていても，縮小レンズ機能を使うと，マスク画像サイズの 1/5 まで小さな画像が，レンズを介して被加工物上に形成できる．それゆえ，もし，このレンズ機能がなければ，IC もここまで発展できなかったことになる．ちなみに，IC における最小加工寸法は，1962 年（昭和 37 年）で， 10 ミクロン以上と比較的大きかった．しかし，2008 年（平成 20 年）には 0. 045 ミクロンまで微細な加工ができるまでに進歩してきている．　しかし，最近，このようにレンズ機能を最大限に使っても，IC 加工では，加工寸法に限界があるのでは，とささやかれてきている．一方，後述する液晶用カラーフィルターでは，IC に比べると，それほど精細なパターンは必要ない．すなわち，デイスプレー関連では，人間の目が物体を識別できる最小サイズまで加工できればいいことになる．ちなみに，実際の画素サイズは，32 インチの液晶テレビで約 600 ⊗ 500 ミクロン，モニターテレビで，約 250⊗250 ミクロン，液晶携帯電話で，約160⊗160ミクロンである．すなわち，これらでの加工寸法は，写真機能にはまだ充分に余裕のある大きさである．このように，フォトリソグラフィを使えば微細化加工ができるとしても，その目的によって，微細化の程度がこんなにも異なっているのである．

1.3

IC

とフォトリソグラフィ　IC とは，シリコンウエハ上に，トランジスタ，コンデンサー，抵抗体などの素子を高密度に集積して回路配線がなされた半導体素子であり，半導体 IC とも呼ばれている． IC では，これら素子をウエハ上にどれだけ微細化して高密度に詰め込むことができるかが，開発のキーポイントである．IC の発明以来，日本でも大手電気メーカーのほとんどが，IC の研究開発に手を染めていったとされている．しかし，電気メーカーにとって，フォトリソグラフィは初めての技術であり，当初は，この技術を熟知した印刷会社に指導を仰ぎにきた時期があったと聞く．IC の歴史は微細化の歴史であるともいわれている4）_{．それはとりもなお} さず，フォトリソグラフィ技術がその中心にあったためである．そのため，フォトレレジスト材料，露光方法を含む露光機，フォトマスク等の研究開発が不可欠であった．これには，電気メーカーだけで解決される問題ではなく，数多くの関連する周辺企業から，研究や開発支援を得ていたことになる．こうした国内での幅広いバックアップ体制が IC の基礎技術や量産技術を確立し，世界一の生産シェアを確保するに至る直接の原動力になったといえる．しかしながら，量産後の価格競争段階に入るにおよび，韓国や台湾の後塵を拝することとなり，日本の半導体産業は衰退期

(3)

を迎えることとなる．

1.4

IC

露光用原版とフォトリソグラフィ　IC の研究開発を行うには，いくつかの副資材の調達が必要であった．その一つに，フォトマスクがある．これは， IC 加工を行う際，フォトリソグラフィにおける露光用原版になる．それゆえ，IC の加工精度は，このマスクの品質に左右されるといわれるほど，極めて重要な役割を担っている．マスクは，フォトリソグラフィによって石英ガラス板の上にクロム金属の IC パターン画像を形成させたものであるが，画像の解像性や，不良欠陥等のとりわけ厳しい品質が要求された．そのため，日本では，印刷製版で実績を持っていた大日本印刷と凸版印刷の 2 社に IC 用マスクの製造が委託されたのである．（後に，HOYA も参入した．）フォトマスクに関して，元大日本印刷の武内敏氏が，日本印刷学会誌に“技術雑感”として投稿5）_{されている．} そこには，大日本印刷で，フォトマスクの製造が始まって以来，問題となった種々の技術課題に対し，如何なる手段で解決したのかなど，苦労された経験談が詳細に記されている．

2 ．カラーテレビ用シャドウマスク

2.1

　カラーテレビとシャドウマスク　シャドウマスクは，カラーブラウン管テレビに使われる部材である．図

1

には，ブラウン管の構造とその構成概略図を示した．（a）に示すように，シャドウマスクはブラウン管の前面に位置し，蛍光体面のすぐ裏面に装着される．また，（b）に示すように，テレビでは，電子銃より発射された三本の電子ビームがマスクを通過し，その先にある無色の蛍光体をたたくことで赤，青，緑の 3 色に発色する仕組みになっている．その場合，それは，いつでも，3 色がセットで発色ができるよう電子ビームを誘導する役割をしている．このように，シャドウマスクは，テレビをカラーでみるためには不可欠な電子部品といえる．これには，孔形状の違った丸孔およびスロットマスクの 2 種がある．そのうち，図

2

には丸孔マスクの概観図とその断面形状を模式的に示した．これを見るとわかるように，その断面はすり鉢状になっており，板の表裏で孔形状が異なっているところに大きな特徴がある．このような加工が出来るのは，もっぱらこのフォトリソグラフィを使うしか手がなく，打ち抜きによる機械加工はできない．（

b

）図

1

　ブラウン管の構造（

a

）とその構成概略図（

b

）（

a

）（

a

）概観図（

b

）断面形状図

2

　丸孔マスクの概観図（

a

）とその断面形状（

b

）

(4)

2.2

　シャドウマスクの開発から生産に至る経緯　カラーテレビの国産化を推進するため，1957 年（昭和 32 年）に，（財）電波技術協会がカラー受像管試作委員会を発足させた．委員会では，各関連企業に対し，受像管を製作するための分担支援を求めた．そのうち，シャドウマスクの調達には，印刷会社に是非依頼したい，との強い要望があり，シャドウマスクの製造には，大日本印刷，凸版印刷，大日本スクリーン，ソニー，東芝，日立等の会社がかかわることになった．1958 年（昭和 33 年）に，大日本印刷は 17 インチサイズのシャドウマスクの試作にはじめて成功した6）_．　日本では，1960 年（昭和 35 年）にカラー放送が開始されたが，テレビは高価で番組も少なかったため，あまり普及しなかった．しかし，1964 年（昭和 39 年）の東京オリンピックを契機に需要が急拡大した．その頃を目途に，シャドウマスクは大量生産できる体制になっていた．それゆえ，カラーテレビの増産とともにシャドウマスクの生産も急増していった．　ブラウン管テレビ用の，シャドウマスク製品の実生産が本格化した頃は，民生用として比較的ピッチ幅の大きなものであった．しかし，パソコンなどのモニターテレビ市場が急拡大するのにともなって，ピッチ幅が小さく高精細なシャドウマスクが求められるようになった．それに対応すべく，製造元では，後述するような 2 段エッチング法8）と呼ばれる新規な腐食方法を開発した．その結果，1980 年（昭和 55 年）以降の生産では，ファインピッチ（ピッチ幅が 0. 1 ～ 0. 3 mm）マスクと呼ばれる高精細マスク製品が主力を占めるようになった．　シャドウマスクが実生産されるようになってから，その生産量は毎年右肩上がりに増大しつづけた．しかし，1990 年（平成 2 年）頃をピークにしてそれ以降の生産は，下降線をたどった．そして，2009 年（平成 21 年）には，ついに生産量はゼロとなり，日本からシャドウマスクは完全に消え去ってしまった．この理由は，ブラウン管テレビが 1990 年（平成 2 年）頃から本格化しだした液晶テレビにとって替わられたためである．このようにして，日本でのシャドウマスクの歴史は，約 50 年間でピリオドを打った．日本では，大日本印刷と凸版印刷の 2 社だけが最後まで製造を継続させたが，その背景には，その製造技術の高さが反映されている．シャドウマスク事業は，印刷会社にとりドル箱と呼ばれるように年々，高収益をもたらし続けた．通常，このような高収益事業に対しては，国内を含め外国からの企業参入が考えられるものである．しかし，シャドウマスクの製造技術が，輸出されたり，不法に外国に持ち出されることはなかった．それは，製造が，いわゆる「擦りあわせ型」と呼ばれる複雑な管理技術にもとづくものであったためである．他社が真似るには難しく，外国への技術流出が容易でなかったものと推察される．

2.3

　シャドウマスクの技術的進歩　シャドウマスクのこれまでの進歩を見るうえで，ごく大雑把ではあるが，マスクにあけられた孔数や孔径寸法などの指標数字で比較するのがわかりやすい．そこで，時代の変遷に伴うマスク孔の物性比較をしたのが表

1

である．ここでは，金属の材質と板厚みは，必ずしも同一の比較となっていない．まず，当初の品物に比べると，ピッチ幅および孔径寸法は，いずれも約 1/3 と小さくなっている．これに対し，孔数は約 10 倍も多くなっている．ここ 40 年間のうちに，加工が非常に高精細化されてきたことが読み取れる．また，ここで注目されるのは，最近での孔径寸法が，加工板厚みより小さくなっていることである．通常，エッチング加工する場合，サイドエッチング現象のため，板厚みより小さな孔を明けることは，不可能とされてきた．それを可能にしたのが，この 2 段エッチング法という新規な加工手段（後述）であった．一方，シャドウマスクの価格が，開始当初に比べ，約 1/75 と格段に安価になっている．なぜこんなにも安価な製造が可能になってきたかについて，大日本印刷の場合には，以下のような要因が考えられる． 1）　製造ラインが連続加工できるように工夫され，各工程での生産および品質管理が徹底して行われた． 2）　加工で使われる，フォトレジスト，露光用マスク，エッチング液などの副資材が，自社内（もしくは関連会社）で容易に，しかも安価に調達できた． 3）　一部クリーン環境の設備対応がなされているものの，おおむね特別高価なクリーン設備は必要としなかった．また，設備ラインをたえず更新する必要性がなかった． 4）　産業用ファインピッチマスクへの対応が，2 段エッチング法の適用で可能になった．それにより，製品の品質が大幅に安定化した．表

₁

　時代の変遷に伴う

₁₇

インチマスク孔の性状変化 1960 年代6） 2005 年7）ピッチ幅（mm） 0.71 0.25 孔径寸法（mm φ） 0.29 0.09 孔数（個） 200000 2100000 材質銅インバー板厚み（mm） 0.15 0.1 価格（円 / 枚） 15000 200

(5)

　以上のような要因から，高歩留りの製造加工が維持確保でき，非常に安価な製品対応が可能になったものと推察される．

2.4

2

段エッチング法による品質改善　シャドウマスクは，断面形状がすり鉢形状になっていることを，すでに図

2

にて示した．通常，このような複雑な形状の孔あけは図

3

のようにして行なわれる．まず，金属板の両面に，レジストが塗布される．ついで，パターン形状の異なるマスクを使い，紫外線露光および現像が行なわれる．それにより，上下板で異なるレジストパターンが得られる．その後，板の両面より同時にエッチングを施すと，板の上下で孔形状の異なる貫通孔が得られる．　ここで問題になるのは，得られたマスクの断面形状と孔径寸法である．正確な孔径や形状を得るには，貫通した瞬間にエッチングを停止できるのが理想である．しかし，実際には，それは無理である．そのため，通常，孔が貫通した後，少しの時間エッチングを延長させてから停止させる．したがって，どの時点でこの加工を停止するかが，最も重要なポイントになる．それによって，形状や寸法が微妙に変化するからである．ここでの製造管理技術は，いわゆる「擦り合わせ型」と呼ばれている所以である．すなわち，製造には，この管理技術を含めたノーハウが必要であった．これが，他社から真似られることがなかった最大の理由である．　ところが，民生向けのシャドウマスクにおける孔径寸法やピッチ幅が比較的大きかった．そのため，要求仕様は何とか技術でカバーすることもできていた．ところが，産業向けモニターテレビでは，視認距離が数十 cm と短いため，技術ではいかんともしがたく，より高精細なシャドウマスクが必要となってきた．そこで考案されたのが，2 段エッチング法である．図

4

に，その方式の工程を示す．レジストのパターニングまでは，図

3

とまったく同じ工程ゆえ，途中，一部省略して示した．図

4

から判るように，1 段目図

3

　シャドウマスクの製造法図

4

2

段エッチングによるシャドウマスクの製造方法

(6)

のエッチング終了後，樹脂の埋め込みをおこない，片面ずつ 2 段階にエッチングを行うことが，この方法のポイントである．2 段エッチング法の実用化に際し，孔に埋め込む樹脂の選択およびその埋め込み方法は，かなり難易度の高い開発事項であったと考えられる．すなわち，樹脂の選択には，後でレジストとともにアルカリ剥離ができ，連続ラインのため，速乾性であるという条件面で高いハードルがあった．一方，樹脂の埋め込み手段については，さらに困難を極めた．すなわち，1 段エッチングであけられた孔周辺部には，オーバハングしたレジストが残る．そのため，塗布時，それが気泡を巻き込む障害を起こしていた．このように，塗布機の選定は，ままならず難航していた．幸いにも，この開発には，多くの樹脂メーカーおよび塗布機器メーカーの協力が得られ，やがて，2 段エッチング法の開発も無事終了し，高精細ファインピッチマスクの安定した生産が可能になった．その結果，1980 年（昭和 55 年）頃から急速に高まってきたモニターテレビ市場のニーズに，タイミングよく対応できるようになったのである．

2.5

　カゼインフォトレジストの問題点　通常，シャドウマスク用のフォトレジストには，ポリビニルアルコール（PVA）ー重クロム酸塩もしくはカゼインー重クロム酸塩のどちらかが使われていた．両者は光硬化性に優れ，水現像ができて取扱が容易であった．そのため，以前から金属などの安価なエッチング加工用のフォトレジストとして重宝に使われてきていた．しかし，両者にはレジストとして使用する場合の長所と短所があった．すなわち，PVA は分子中に規則正しい水酸基をもった合成高分子であり，所望した分子量のものが自由に入手できた．また，PVA レジストの露光感度は非常に安定していた．しかし，レジスト剥離にいささか問題があった．すなわち，このレジストは，アルカリ剥膜がまったく不可で，特殊な薬品と手段を必要としていた．一方，カゼインは分子末端にカルボン酸基を持った数種の蛋白質からなる天然高分子である．カゼインレジストは，露光感度の面で，PVA レジストにやや劣るものの，実用上，問題なく使われ，しかも，アルカリ剥膜が容易にできるという特徴を持っていた．このように，フォトレジストとして比較すれば，カゼインレジストは，PVA レジストより優れているとの見方が一部にあった．　ところで，PVA とカゼインの原料としての両物性には大きな違いがあった．すなわち，カゼイン原料には，天然物ゆえに，品質上の問題を起こすことがあった．カゼインは，牛乳に約 3 ％含まれた数種の蛋白質の混合物である．通常，粉末状で供給されるが，これには，微量の乳脂肪が含まれている．これをレジスト液として使うには，塗布時にハジキを起こさないよう，あらかじめ，この乳脂肪分を精製して取り除くことが不可欠であった．　1980 年（昭和 55 年）当時，精製したカゼイン水溶液を，主として，ザ・インクテックと富士薬品工業の 2 社が販売していた．通常，精製カゼイン水溶液はつぎのようにして製造されている．まず，溶解釜の中で原料のカゼイン粉末が加熱したアルカリ水溶液によって溶解される．ついで，そこに，珪藻土の微粉末を投入し攪拌すると，珪藻土のスラリーができあがる．ここでは，原料中にあった微量の乳脂肪が珪藻土中に吸着される．このスラリーは，ポンプによってフィルタープレスと呼ばれる濾過機に送り込まれる．すると，スラリーが固液に分離され，精製カゼイン溶液が取り出される．精製カゼイン水溶液はこの方法で問題なく製造できていた．　ある年，年明けの 1 月から 2 月にかけて入庫されたロットのカゼインに限り，濾過機にフィルター目詰まり事故が度々起こるようになった．未溶解のカゼインが，濾過機にあるフィルターの目を詰まらせたのである．この原因については原料ロット間の差異等種々の検討をおこなった．しかし，明確なる原因を追求するまでに至らなかった．原料の調達先であるニュージランドでは，8 月から 12 月に，いわゆる草が芽吹く季節を迎える．ちょうどその頃には，大量の子牛が生まれ，そこでは，大量の良質の牛乳が得られるよう仕組まれている．そこで得られる牛乳は，国内消費分だけでは過剰になる．それゆえ，過剰になった牛乳は，カゼインや脂肪などに加工され，日本などに輸出されてくるわけである．そのため，実際，日本に輸出されたカゼインは，8 月頃から翌年の 2 月頃までに採取されたものであることが確認されている．　化学大辞典によれば3）_{，「カゼインとは，蛋白質の混合} 物で，3 種の成分（a，b，g）から成る．これは，乳分泌の時期によって，乳中の含量が変化する．」と記されている．以上のことから，当時，牛乳の搾乳された時期の違いで，カゼインのロット振れが起きるのではないかと推定した．そこで，これらの品質事故を防止するため，以下のような対策が行なわれた．すなわち，ニュージランドからは，あらかじめ，製造ロット毎に，先行サンプルを取り寄せることにしてサンプルの溶解テストを行い，合格ロット品のみを使うようにした．このような対策を行なってからは，濾過不良の問題は発生しなくなった．　以上のように，カゼインなどの天然原料は，環境にもやさしく，今後も多方面で使われることも多いと思われる．

(7)

しかし，これには合成原料とは違って成分が微妙に変化する．天然原料を扱う際には，このような品質事故を起こさないよう，上手に付き合うことが望まれる．

3 ．液晶用カラーフィルター

3.1

　液晶デイスプレー（

LCD

）とカラーフィルター　そもそも，液晶とは，液体と固体（結晶化）の性質を併せ持った，通常は液状の有機化合物である．この液晶が発見されたのは 1888 年であったが，工業的な応用はそれよりずっと後になった．1962 年（昭和 37 年）に，液晶に電圧をかけると液晶分子が乱流状態になって光が散乱され白濁することを見つけたのは，米国 RCA 社の Williams であった．彼は，この現象を動的散乱（DS）と名づけた．その後，1968 年（昭和 43 年）に，RCA 社の Heimeier が DS モードを使って，LCD の試作品（デジタル置時計）を発表した．このニュースはマスコミによって広く報道されたが，彼は同時に IEEE 誌へ論文発表も行った．これが契機になり，各国で液晶の工業的応用に向けた本格的な開発の口火が切られることとなった．当然，日本でも LCD の商品化に向け，研究開発がスタートした．その結果，1973 年（昭和 48 年）に，シャープが世界初の液晶電卓の商品化に成功した．通常，これが LCD の歴史のはじまりとも言われている．カラーフィルターは搭載されておらず，この時の画面は白黒対応であった．1980 年（昭和 55 年）代に入り，LCD としての商品開発が進み，文字や数字表示のみから，動画表示の出来る環境が整ってきた．動画像をテレビで見るには，従来の白黒画像だけでは物足らず，動く画像をカラーで見たいという世の切なる願いは強かった．実際，カラーフィルターの必要性が議論されるようになってきたのは，ちょうどこの頃からである．カラー化に関しては，1981 年（昭和 56 年）に東北大学の内田龍男教授がマイクロカラーフィルターを用いた反射型カラー LCD の提案をしたのが最初であるとされている．　図

5

には，広く使われている TFT 液晶パネルの構成を概念図として示した．ガラスの裏面からバックライトからの光が入射するが，単色光のため，これに色はまったくついていない．そこで，この光を色付きにして人間の目に見えるようにしたのが上面にあるカラーフィルターである．ビデオカメラ等である画像を撮影する場合，カラー画像では，一旦，入力データ用のカラーフィルターを使って色分解がなされる．この色分解されたデータは電気信号にして保存される．保存された画像を LCD で見る時は，保存されたデータ信号を出力用のカラーフィルターに通すと，保存されたカラー画像がその上で再現できることになる．このように，カラーフィルターには，データの入力および出力用の 2 種が存在することになる．ここでの液晶用カラーフィルターは，この出力データ用に使われるカラーフィルターを指している．

3.2

　カラーフィルターの製作方法9）　カラーフィルターは，図

5

に示したように，1. 1 ～ 0. 7 mm 厚みのガラス板の上に，約 150 ～ 600 ミクロンのピッチサイズで，R（赤），G（緑），B（青）色に着色された画像が整然と並べられた光学部材である．その RGB 画像のワンセットを画素と呼ぶ．1980 年（昭和 55 年）代になって LCD のカラー化が現実のものになるにおよび，カラーフィルターをどのように製造するかが最大の課題となった．　そこで，真っ先に試されたのが染色法で作製された入力データ用のカラーフィルターであった．これは，ずっと前から，凸版印刷がテレビの撮像管用に開発し，製造していたものであった．このフィルターは，フォトリソグラフィを使い，ゼラチン層に染料を染色することで作られていた．当初から，このフィルターは，透過率やコントラストなどの光学特性に大変優れていることがわかっていた．実際，凸版印刷が液晶用のカラーフィルターとして開発したのが 1983 年（昭和 58 年）であったとされている．しかし，この染色法によるカラーフィルターは，使用しているうちに，思いがけない問題のあることが判明してきた．それは，デイスプレーに組み込まれる際の加熱温度や，バックライトによる光によって，フィルターの色が退色することであった．この不具合については，すぐさま，関係者によって改図

5

TFT

液晶パネルの構成概略図

(8)

善対策が色々検討された．しかし，改善は思ったほど容易ではなかったようである．　カラーフィルターの製作には，カラー化が現実のものになる前から数多くの企業が興味を示し，各社が独自の技術を駆使した取り組みをしていた．たとえば，1990 年（平成 2 年）頃には，大日本印刷，凸版印刷，光村印刷，東洋紙業，共同印刷などの印刷会社，シャープ，日立，東芝，カシオ，ミクロ技研，アンデス電気などの電機会社や富士フィルム，東レ，シントーケミトロン，キャノン等の化学会社など多くの企業がカラーフィルターの製作に参加していた．その頃，実用化されていた製作方法には，1）染色法，2）顔料分散レジスト法，3）顔料分散エッチング法， 4）フィルム転写法，5）印刷法，6）電着法などがあった．上記のうち，印刷法を除いていずれの方法も，フォトリソグラフィが適応されていたが，加工性および製品品質の両面から，どの製作法も一長一短であった．　その頃，本命と見られていた染色法の改善が思うように進まなかった背景にあって，注目されだしたのが顔料分散レジスト法であった．その理由は，染色法と比べ加工が容易だったからである．顔料分散レジスト法とは，顔料を微分散したフォトレジストを使って，フォトリソグラフィ加工をしてカラーフィルターを作る方法である．これは， 1985 年（昭和 60 年）に工業技術院，大日本印刷，諸星インキ（現 DNP ファインケミカル）が共同で出願した特許10）がその基本となっている．元来，顔料は基材を被覆する着色剤であるため，光（紫外線）を通しにくい．そのため，写真的なパターン形成は，到底不可能と考えられていた．しかし，特許では，「顔料を，微分散化してその粒径を小さくし，高感度のフォトポリマーをうまく選べば，着色パターンの形成が可能になる．」ということが，実施例で具体的に示されていた．　しかし，この特許は基本的には満足できるものの，実用化するには種々の問題を抱えていた．ところが，この特許が公開されてから，レジストメーカーがつぎつぎとその問題点に対する解決に向け，研究開発を推し進めた．とりわけ，大手レジストメーカーであった東洋インキ，JSR，富士ハントケミカル，ザ・インクテックの各社が顔料分散レジストに特化して，熾烈な開発競争を繰り広げた．その開発には，顔料，感光性樹脂，開始剤，分散剤などの素材メーカーや分散機メーカーなど多数の企業が輻輳してこれに巻き込まれていったことはいうまでもない．それによって，露光感度や，分光透過率の問題がつぎつぎと解決されていった．1991 年（平成 3 年）には，凸版印刷がこれまでの染色法をあきらめ，顔料分散レジスト法にギアをシフトさせてきた．それによって，顔料分散レジスト法がカラーフィルター製作法の主流となっていった．　他の製作法を採用したカラーフィルタメーカーには，液晶の小型製品に限定し，いまだに，販売を継続させている会社もある．他方，生産はしていたが，途中で撤退してしまったメーカーもあった．実用化になっていたこれらの製作法には，技術的にすばらしいと思われるものもあった．しかし，悲しいことに，1 社だけで，開発を推進するには，少なからず限界がある．それを成功させるには，関連する多くの企業が賛同し協力することが不可欠である．顔料分散レジスト法は，幸いにも，関連した多くの協力者があったため，今日の発展をみたものといえる．

3.3

　カラーフィルターの製造における課題　顔料分散レジスト法を使ったカラーフィルターの製造での課題を大別すると 1）価格のコストダウン対策，2）品質の改善，3）カラーフィルターを含む LCD の事業展開，があったと思われる．価格のコストダウンについては，製造当初から抱えていた重要な課題でもあった．それは， LCD の製造コストをブラウン管テレビの価格並みになるまで，下げなければならないという大目標があったためである．当時，カラーフィルターは，液晶パネル材料費の約 40 ％を占めていたため，コストダウンを図ることが急務でもあった．一方で，顔料分散レジスト法がカラーフィルターの製作法として有力視されかけ始めた時期には，種々の品質事項が問題となっていた．とりわけ，透過性アップによる光学特性の改善が最大の品質懸案事項であった．他方，日本において，カラーフィルターを含む LCD 事業が進められてきた事業展開には，コスト競争などの大きな問題点があった．

3.3.1

　カラーフィルターのコストダウン対策

3.3.1.1

　静電気によるゴミ異物　カラーフィルターの生産で，顔料分散レジスト法が主流となり進められることになったものの，その生産が始まった頃，歩留まりは驚くほど低く，大問題となっていた．それは，カラーフィルター中に取り込まれたゴミ異物にあった．図

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を見て分かるように，LCD では，カラーフィルターの裏からバックライトが当てられる．その透過光を人が見ることになるため，フィルター中に数ミクロンの小さなゴミは，その検査で NG と判定されていた．なぜならば，普通，人間の目に見えないような小さなゴミでも，光が当たると，よく見えるようになるからである．以下のように，この微小なゴミ問題に，悩まされたことがある．　赤外線分光光度計を使って，カラーフィルター内に取り

(9)

込まれた不良品の異物分析を実施していたことがあった．分析の結果，ゴミ異物として，レジストくず，繊維状くず，髪の毛，お化粧材，硫黄含有物質などが確認されていた．その後，ゴミを目視で確認できるように，投光器を使いながら生産ラインを監視していることがあった．そのとき，空中に浮遊していた小さなゴミが，カセットに収納されたワークガラス板（以後，ワーク板と略称）間の狭い隙間に飛び込んでいくのを，何度か目にした．空中に浮遊したゴミが，ワーク板の表面に蓄積された静電気により吸い寄せられていたのである．それまでの不良品分析で，靴底由来と思われる硫黄含有成分が検出されていた．しかし，地面より 1 m ほど上を搬送されていくワーク板のレジスト皮膜内に，作業者が履く靴底成分がどのようにして取り込まれていたのかという疑問をつねづね持っていたが，ここではじめて，その謎を解き明かすことができた．　すなわち，ゴミが空中に浮遊するようになれば，多少その距離が離れていても，静電気で容易にワーク板側に引っ張られていくと考えた．ちなみに，ワーク板は加工中，駆動ロールの上を搬送されていく．その際，ワーク板には駆動ロールとの摩擦によって，高電圧の静電気が溜まっている．通常，カラーフィルターのフォトリソグラフィ加工はつぎのような工程で行われる．ワーク板出庫→水洗洗浄 →乾燥→レジスト塗布→乾燥→露光→現像→水洗→乾燥→ ベーキング→カセットへワーク板収納であり，この同じ工程が，黒色，赤色，緑色，青色のパターンを得るため 4 回繰り返される．その際，加工工程のはじめには必ず，水洗洗浄が行なわれる．付着ゴミはここで落とされ除去される．しかし，一旦，静電気でワーク板に付着したゴミは，水洗処理をしても完全に除去できないから厄介である．このように，水洗工程で除去されないまま，その上に，次のレジストが塗布されてしまう場合もある．また，レジスト塗布後，インキが未乾燥の状態で，空中に浮遊するゴミがワーク板に付着する場合もある．これらは，いずれもフィルター皮膜中にゴミが固定されることとなり，検査で NG と判定される．　通常，製造設備は，クラス 1000 の性能を持ったクリーンルームの建屋内に設置されている．また，加工処理機は上記工程順に連続して並べられ据付けられている．さらに，外部からのゴミが付着しないように，トンネル型をしたクリーンブースが各加工処理機を覆っている．そのクリーンブースの天井には，クラス 100 の性能を持った空気清浄機が設置されており，そこから，清浄なエアーが下（ワーク板）に向かって噴出している．以上が，カラーフィルター製造時での一般的な設備環境である．このような厳密なクリーンエア設備が整えられた環境下のもとでは，ゴミが外部から持ち込まれることはなかった．問題は内部から発生するゴミということになる．　加工工程中に発塵する主なものは，異物分析で明らかになったように，レジストくずと作業者から出る着衣や皮膚くずであった．前者は，ブース内で塗布されたレジストが加工中にレジストくずとなるためである．一方，後者は，作業者がワーク板をハンドリングすることに起因している．すなわち，作業者が，カセットに収納されたワーク板を，色替え工程毎にラインから取り出し，カセット毎，つぎの工程ラインまで台車で運搬していた．また，作業者が，異物確認検査のため，一時，ワーク板をライン外に持ち出すこともあった．このように，カラーフィルターの製造では，厳重なるクリーンルーム設備環境のもとに，外部からのゴミは完全にシャットアウトされていたが，内部で発塵したゴミが，静電気の影響を受け，生産歩留まりを著しく低下させていたのである．　このようなゴミ発塵に対し，フィルタメーカーは手をこまねいているだけでなく，以下のような対策を実施してきた．まず，作業者が関与する発塵をなくすために取られた対策は，作業者に代り，AGV と呼ばれる自動搬送ロボットを活用することであった．無論，AGV が完全に作業者の代わりをするわけではないが，この導入によって，作業者に関る発塵の問題はかなり少なくなったといえる．一方，レジスト塗布の際のレジスト液の飛び散り対策は，数社の塗布機メーカーによるスリットコーター機の改良によって，発塵のない工夫がなされてきたのである．他方，静電気の除電のために一部導電材料の使用も検討されているが，ワーク板がガラスでできている限り，本質的な解決には難しいようである．ゴミの発塵については，カラーフィルターメーカーの懸命なる除塵対策によって，生産歩留まりも高く，安定しているようである．しかしながら，煎じ詰めれば，加工工程内でレジストの塗布が行なわれている限り，本質的に発塵の発生要素は皆無ではない．それゆえ，今後もゴミ発塵の問題は，継続して残ることになる．　先述したシャドウマスクの製造では，カラーフィルターの場合と同じく，加工工程内でレジストの塗布が行なわれていた．それにもかかわらず，シャドウマスクの加工では，カラーフィルターのようなゴミによる大きな問題は発生していなかった．その理由として，シャドウマスクの加工では，加工基板に，静電気の発生やその蓄積のない軟鋼板を使っていたことがあげられる．無論，これだけが理由ではないが，静電気の有無は，製品の加工にとって非常に重要な課題であると考えられる．

(10)

3.3.1.2

　マザーガラスの大型化　LCD は，当初，携帯テレビやカーナビゲーションなどの小さなサイズの用途からはじまったが，とりわけ，小さな画面の液晶テレビを見ることに対して，ユーザーは大いに不満足であった．そのため，LCD の開発には，少なくとも，ブラウン管テレビ並みのサイズと販売コストが要求されていた．これを両立させるために，製造に投入する元のガラス基板（マザーガラス）のサイズを大きくすることとなった．すなわち，大サイズで製造し，それをカットすることで，多面個の同一製品が取れるような工夫が求められた．これが，マザーガラスの大型化に進んでいった最大の理由であった．また，図

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から分かるように，TFT-LCD では，カラーフィルターとアレイ基板は全く同じサイズのガラス板が使われている．そのため，マザーガラスの大型化は，両基板で同時対応して進められていったのである．　このようにして，年々，マザーガラスサイズはどんどん大きくなっていった．また，そのサイズに対し，年代別の名前がつけられた．たとえば，1990 年（平成 2 年）頃のマザーガラスサイズは 300 ⊗ 400 mm であった．これには第 1 世代と名づけられた．この板からは，4 インチのフィルターであれば 16 枚，10. 4 インチのフィルターであれば 2 枚がそれぞれ取れていた．それが 2006 年（平成 18 年）になると，マザーガラスサイズは2160⊗2460 mmと大きくなった．これは第 8 世代と呼ばれた．その結果，45 インチのフィルターが 8 枚も取れるようになった．このように，マザーガラスサイズは，第 1 世代から年々大きくなっていった．今日，2850 ⊗ 3050 mm サイズの第 10 世代までの板が実用化されてきている．　しかし，これ以上サイズを大きくすれば，ガラス板の搬送や加工処理設備の信頼性などの問題が新たに発生することになる．このようにして，マザーガラス基板を大きくする度毎に，新たな仕様変更に伴う技術対応と設備の更新が不可欠であった．とりわけ，設備の更新には，巨額の資金が必要となる．日本では，財務体質のしっかりしていた凸版印刷，大日本印刷，STI テクノロジーの 3 社だけしか大型カラーフィルターメーカーとして生き残れなかったわけである．　ガラス基板の大型化に伴い，レジスト塗布工程において塗布手段の変遷があった．すなわち，当初，レジスト塗布には，スピンコーターと呼ばれる高速回転塗布器が使われていた．これは，ガラス基板上に，レジスト液をノズルから滴下させた後，それを，高速回転させ，レジストの薄皮膜を形成させたものである．ごく初期の頃，レジストの塗布効率は 2 ～ 5％と非常に低く，大問題になっていた．なぜならば，当時，レジスト液の価格は，数万円 /Kg と高価であった．この塗布法では，ほとんどのレジスト液が飛ばされ，捨てられていたためである．　マザーガラス板が，つぎつぎと大きくなるにつれ，レジストの塗布方法にも変化の兆しがでてきた．すなわち，ガラスサイズが大きくなると，これまでのように，板自体を高速回転させることが物理的に不可能になって来たのである．なぜならば，コーターのモーターへの高負荷や，設置面積の限界などがあったためである．そのため，板サイズが 1 m を超えた第 5 世代（1100 ⊗ 1300 mm）からの新ラインは，全面スリットコーター方式に替わってきた．これによって，レジストの塗布効率は，ほぼ 100 ％にまで向上してきたのである．このように，マザーガラスの大型化は，塗布手段の変更を余儀なくさせ，それによって生産効率を向上させたことになる．このようなガラスサイズの変更は，露光用マスク，露光機，加工および搬送設備，クリーン環境設備，レジスト材料，検査機器，システム機器などの新規改善や開発を余儀なくさせた．これには，カラーフィルターメーカーを中心に，それに関連した多くのメーカーが，マザーガラスの変更される都度，技術的な協力支援をおこなってきたのである．

3.3.1.3

　フォトレジストによるブラックマトリックスの形成　図

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に示すように，カラーフィルターには，ブラックマトリックス（BM）と称して，赤，青，緑の絵素間を囲む格子状の黒色画像が形成されている．これは，カラー画像のコントラストを増大させ，フィルター下部にある半導体膜への光遮光膜として，重要な機能を果たしている．従来，この BM は，金属クロムのパターンで構成されていた．そのため，これは，レジストを使った着色（R，G，B）パターン画像とは全く別に作製されていた．すなわち，あらかじめガラス板上に形成された金属クロムの蒸着膜にフォトリソグラフィ加工を行うことで，金属クロムのパターン画像が形成されていた．この BM は，薄膜で光学濃度（OD 値）が 3 以上と遮光性に優れた特徴を持っていた．しかし，このような BM を作製する方法では，真空成膜のため加工工程も多く，コスト高であった．そのため，もっと簡便で，コスト安な BM 製造方法の出現が早くから待望されていた．ところが，この金属クロムに替わる方法はまったくなかった．　この難題を克服する直接的なきっかけは，先述の顔料分散レジスト法にあるのではないかと思われる．すなわち，光を通しにくい顔料を使っても，フォトレジストさえ選べばパターン化が可能になることが証明されたからである．

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実際，ブラックレジストは，東京応化，新日鉄化学，三菱化学，富士フィルムなどのレジストメーカーによって研究開発が行なわれ，実用化されるに至った．このレジストが出されてきた時期や，レジスト物性等については，東京応化の信太勝氏の記述9, 11）があるので，以下に引用する．　「まず，ブラックレジストが実用化されたのは，1993 年（平成 5 年）で，RGB レジストより数年遅れたといわれている．この時のレジストは，カーボンと有機顔料を混ぜたタイプで，OD 値が 2 程度，感度は 300 mJ/cm2であったとされている．2000 年（平成 12 年）代に入ると，OD 値で 3. 5 以上，感度で 150 mJ/cm2_{の物性値が達成されたよ} うである．また，2009 年（平成 21 年）時点で，OD 値が 4. 0 程度で，感度が 100 mJ/cm2_{の特性値のレジストが得られ} ている．今後，画面の明るさ向上のため，バックライトの高輝度化が求められている．そのため，レジストには，さらなる高 OD 化が必要となる．」　少し時期は前後するが，1996 年（平成 8 年）頃に，OD 値が 3 を超えるブラックレジストが開発されている．その時，第 3 世代のガラス板（550 ⊗ 650 mm サイズ）にブラックレジストがはじめて適用されている．これ以降，大型ガラス板仕様の BM の作製には，金属クロム方式から，ブラックレジスト方式に完全移行がなされたのである．無論，これによって生産性の大幅な向上が図られたことはいうまでもない．

3.3.2

　カラーフィルターの品質課題

3.3.2.1

　ゴミ異物とイオン性不純物　レジスト皮膜中のゴミは，3.3.1.1 項でも述べた通り，静電気に関連して生産阻害の問題であった．それは，また同時に重大な品質問題でもあった．一方，カラーフィルターの製造では，その加工に，レジストや超純水，エアー等の素材や処理剤が使われている．もしこれら素材の中に，イオン性の不純物を含有する場合には注意が必要である．なぜならば，もし，それがカラーフィルター中に取り込まれると，電気的な品質問題が発生するからである．LCD では，カラーフィルターと液晶物質が常に接触した構造になっている．そのため，もしフィルター中のイオン性不純物が液晶側にブリードすると，表示ムラなどの電気障害をおこすからである．これまでの具体例では，緑色顔料や重合開始剤に含まれた微量の塩素イオンがあった．前者は，製造における顔料の精製不良によっていた．後者は，加熱工程でトリアジン系の重合開始剤から塩素イオンが遊離したためであった．顔料の場合には，精製が行われることで対策がなされた．一方，この重合開始剤の場合は，問題が発覚してからカラーフィルターには一切使われなくなってしまった．カラーフィルターに使われる原料や処理水，エアーには，イオン性不純物が微量含まれている．無論，すべてのイオン性不純物が品質問題になるわけではない．それは，カラーフィルターから液晶側に移行しなければ，特別問題とはならない．

3.3.2.2

　カラーフィルターの透明性（透過率）アップと微分散顔料の作製　カラーフィルターには，画面が明るく，色調のコントラストが大であることが，とくに重要視された．そのためには，レジスト中の顔料の粒径を 0. 1 ミクロン以下に小さくする必要性があった．通常，印刷インキを製造するために，分散機を使って顔料を小さくつぶしている．通常は，顔料の粒径が数ミクロンから数十ミクロンと大きい．印刷物を見るときは，光の反射でみるため，顔料の粒径が大きくても特に問題にはならないが，図

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からわかるように，カラーフィルターでは，光を透過させて画像を見るため，顔料の粒径が大きいと不透明に見える．そのため，画面が暗くなってしまう．このように，カラーフィルターでは，顔料の大きさが非常に重要となる．実際，顔料分散が始まった頃には，透過率が低く，画面が暗かったため，大きな品質問題になっていた．　顔料分散レジストでは，顔料の粒径を小さくしていけば透過率を上げられることはわかっていたが，実際に顔料粒径をどこまで小さくすれば，透過率を何％アップできるかはわらなかった．これまでは，印刷インキ用に顔料を分散する経験はあっても，顔料の粒径について議論されることがほとんどなかったからである．前述した工業技術院，大日本印刷および諸星インキによる共同出願特許を起点として，レジストメーカーを中心に顔料の分散方法や分散機の選定，さらには粒径の評価方法などに向け，まったく新たな挑戦が始まった．　ちょうどその頃，タイミングのいいことに，粒径の評価機器が外国から導入され，試運転テストが始まったばかりであった．これは，分散した顔料の粒径やその分布をナノ領域に渡って，自動的に測定できる粒度測定装置であった．レジストおよび分散機器メーカーにとって，ナノ領域まで評価できる手段ができたことは，これから研究開発を進める上で非常に幸いなことであった．それまでは，ナノサイズの顔料粒径を簡便に数値で評価できなかったからである．逆にいえば，これまでは，数値で評価する必然性がなかったといえる．　顔料分散レジスト法がスタートした頃，分散機としては，ロールミル，ビーズミル，ボールミルが主として候補に挙がっていた．これらのうち，ロールミル法とビーズミル法

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が，実用試作に供されることになった．そのとき，両者にはそれぞれ問題も抱えていた．すなわち，前者では，微細な分散は可能であったが，加工後に大粒子の顔料が残存し，それを取り除くために，新たに別な工程が必要であった．一方，後者では，ビーズのサイズが大きく，分散効率が悪かった．しかも，分散中にビーズの表面が削られ，コンタミネーションの問題があった．ロールミル法は，しばらくの間実用されたが，作業効率が悪いことから，次第に使われなくなっていった．ここで，残されたのが，ビーズミル法である．　通常，ビーズミル機は，密閉式のベッセル容器の中に，高速回転できるデイスク羽根を備えたものである．その中に，顔料配合物とビーズを入れ，デイスクを高速回転させると，ビーズ同士の衝突により，顔料が細かく分散されることになる．ビーズミル法には，問題点はあったが，それを解決する手段も残されていた．それはビーズを改良することであった．まず，コンタミネーションをなくすために，セラミックビーズが推奨された．さらに，使用実績のあるセラミックの中で，密度が最大であるジルコニアビーズが選ばれた．分散効率は，密度の大きいビーズほど良好といわれていたからである．このビーズは，高価であったため，コンタミネーションを嫌う特殊な分散にしか使われていなかったため，ビーズサイズは大きいものしかなかった．ナノ分散を行うには，小サイズで粒のそろったビーズを何種類か開発する必要性があった．一方，ビーズ径が小さくなれば，ビーズとペーストとを分離するための，新たな分散機の開発が必要であった．ここから，ジルコニアビーズに特化したビーズミル機やナノ分散するためのソフトの開発が本格的にスタートしていった．それは，ちょうど顔料分散法が主流になっていった時期とも符合する．　分散機メーカーが保持している独自のソフトをもとに，最適分散条件の確立テストが，レジストおよび分散機メーカー間で繰り返し行われた．無論，ここでは，分散剤，安定剤や配合素材などの要素技術の確立に，各素材メーカーからの協力があったことはいうまでもない．また，この分散関連の開発に際し，外国企業からの参入が多く見受けられた．おそらく，分散に関しては，欧米の方がそれに実績を持った企業が多かったためと思われる．このように，カラーフィルターのナノ分散で培われた技術は，近年，カーボンナノチューブや金属ナノワイヤーなど機能性を持った材料に適用されてきている．

3.3.3

LCD

の事業課題　日本で，カラーフィルター事業は，LCD 事業の一環として進められてきた．そのような観点から眺めると，LCD 事業は，2000 年（平成 12 年）頃，パネル生産量において世界一であった．しかし，2002 年（平成 14 年）になると，生産シェアは，韓国や台湾に追い抜かれ，3 位にまで転落した．それ以降，両国にはその差をぐんと広げられる一方である．これより約 10 年前には，IC の事業が，LCD 事業と酷似した事業展開になっていた．いずれも，生産シェアでは世界一になりながら，いつのまにか，韓国や台湾にそのシェアを奪われている．さらに，その後は，衰退を辿っていく構図となっている．　このように，日本で事業が衰退していく理由として，多くの意見がある．たとえば，液晶事業に関しては，「グローバル化が進む過程で，開発を推進してきた国や企業から，多くの技術の流出が起こった．その結果，事業では，競争力の低下を招くこととなった．」との意見12）_{がある．一方，} IC 事業に関しては，「日本は，過剰技術で，過剰品質，過剰性能の製品を作ってしまう病気に罹っていた．」との穿った見方をする識者13）がいる．さらに，液晶事業や携帯電話事業では，「日本で売れる製品は，必ずしも世界で売れる製品でなくなった．さらに，日本の製品は，単価が高く，余計な機能が満載されたカスタム製品であった．ちなみに，世界で使われている商品は，ほとんどが，低価格品である．」と指摘する識者14）がいる．　以上のことを纏めると，つぎのようになると考えられる．日本では，企業間同士の競争が熾烈なあまり，過剰品質な商品を多く作ってきた．確かに，それらは一部の人には販売できた．しかし，世界のニーズは，もっとずっと低価格な商品にあった．それらをうまく取り込み，販売に結びつけたのが韓国，台湾であったといえる．LCD 事業は，今後もまだ発展の余地がある．そのような観点から，今後，事業を進めていくには，再度，どの顧客層に，商品のターゲットをあてるかを決めることが重要になる．そのためには，顧客ニーズを徹底してマーケット調査を行なうことが不可欠である．このように，ニーズにマッチングした商品作りをすることこそが，事業の衰退を防ぐ唯一の方策ではないかと考えられる．

おわりに

　フォトリソグラフィとは，従来，印刷業界で使われてきた，写真製版やフォトエッチングと同じ概念であった．テレビ用シャドウマスクおよび液晶用カラーフィルターの両事業はフォトリソグラフィによって加工されたものである．両事業に共通していることは，どちらも，ある技術課題を解決するには，関連する数多くの企業の協力が不可欠

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であったことである．また，日本において，半導体 IC と LCD の両事業は，その事業化過程が酷似していた．すなわち，両事業は，外国で生まれたシーズを国内に取り込み，製品化し，世界一の生産シェアを誇るに至ったのである．しかし，その後のコスト競争時期には，急速にそのシェアを落とし，韓国や台湾の後塵を拝した．今後，同じ轍を踏まないために，事業では，マーケットリサーチを徹底させ，ニーズにマッチングした商品作りを行うことが重要と考えられる．参考文献 1）　高橋　清監修，“半導体・金属材料用語辞典”，工業調査会発行，（1999）． 2）　古関敬三，“フォトエッチング”，日刊工業新聞社発行，（1968）． 3）　化学大辞典編集委員会編集，“化学大辞典”，共立出版発行（2003）． 4）　岡崎信次，鈴木章義，上野　巧，“はじめての半導体リソグラフィ技術，工業調査会発行，（2006）． 5）　武内　敏：日本印刷学会誌，38， 127（2001）． 6）　社史編集委員会編纂，“大日本印刷百三十年史”，大日本印刷発行，（2007）． 7）　今村八洲男：私信， 8）　特開平 05-28912 9）　市村國宏監修，“最先端カラーフィルターのプロセス技術とケミカルス”，シーエムシー出版発行，（2006）． 10）　特開昭 60-129707 11）　木浦成俊，“2009 LCD 部材技術大全”電子ジャーナル発行， P.96，（2008）． 12）　内田龍男監修，“電子デイスプレイのすべて”，工業調査会発行，（2006）． 13）　湯之上隆，“日本「半導体」敗戦”，光文社発行，（2009）． 14）　宮崎智彦，“ガラパゴス化する日本の製造業，東洋経済新報社発行，（2008）．