JP3295155B2 - ブラックマトリックス基板作成用の感光材料 - Google Patents
ブラックマトリックス基板作成用の感光材料Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はブラックマトリックス基
板作成用の感光材料に係り、特に無電解メッキにより寸
法精度が高く遮光性に優れたブラックマトリックス基板
を製造することを可能にした感光材料に関する。
板作成用の感光材料に係り、特に無電解メッキにより寸
法精度が高く遮光性に優れたブラックマトリックス基板
を製造することを可能にした感光材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、フラットディスプレーとして、モ
ノクロあるいはカラーの液晶ディスプレイが注目されて
いる。液晶ディスプレイには、３原色の制御を行うため
にアクティブマトリックス方式および単純マトリックス
方式とがあり、いずれの方式においてもカラーフィルタ
ーが用いられている。そして、液晶ディスプレイは構成
画素部を３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とし、液晶の電気的スイ
ッチングにより３原色の各光の透過を制御してカラー表
示を行うものである。
ノクロあるいはカラーの液晶ディスプレイが注目されて
いる。液晶ディスプレイには、３原色の制御を行うため
にアクティブマトリックス方式および単純マトリックス
方式とがあり、いずれの方式においてもカラーフィルタ
ーが用いられている。そして、液晶ディスプレイは構成
画素部を３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とし、液晶の電気的スイ
ッチングにより３原色の各光の透過を制御してカラー表
示を行うものである。
【０００３】このカラーフィルターは、透明基板上に各
着色層と保護層と透明電極層を形成して構成されてい
る。そして、発色効果や表示コントラストを上げるため
に、着色層のＲ，Ｇ，Ｂの各画素の境界部分に遮光性を
有するパターン（ブラックマトリックス）が形成され
る。また、アクティブマトリックス方式の液晶ディスプ
レイでは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング
素子として用いているため、光リーク電流を抑制する必
要がある。このため、ブラックマトリックスに対して高
い遮光性が要求される。
着色層と保護層と透明電極層を形成して構成されてい
る。そして、発色効果や表示コントラストを上げるため
に、着色層のＲ，Ｇ，Ｂの各画素の境界部分に遮光性を
有するパターン（ブラックマトリックス）が形成され
る。また、アクティブマトリックス方式の液晶ディスプ
レイでは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）をスイッチング
素子として用いているため、光リーク電流を抑制する必
要がある。このため、ブラックマトリックスに対して高
い遮光性が要求される。
【０００４】従来、ブラックマトリックスとしては、蒸
着クロム薄膜をフォトエッチングしてレリーフ形成した
もの、親水性樹脂レリーフを染色したもの、黒色顔料を
分散した感光液を用いてレリーフ形成したもの、黒色電
着塗料を電着して形成したもの、印刷により形成したも
の等があった。
着クロム薄膜をフォトエッチングしてレリーフ形成した
もの、親水性樹脂レリーフを染色したもの、黒色顔料を
分散した感光液を用いてレリーフ形成したもの、黒色電
着塗料を電着して形成したもの、印刷により形成したも
の等があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
蒸着クロム薄膜をフォトエッチングしてレリーフ形成し
たものは寸法精度が高いものの、蒸着やスパッタ等の真
空成膜工程が必要であることや、製造工程が複雑である
為に製造コストが高く、また、強い外光の下での表示コ
ントラストを高めるためにクロムの反射率を抑える必要
が生じ、このため、製造コストが更にかかる低反射クロ
ムのスパッタ等を行う必要があった。また、上述の黒色
染料や顔料を分散した感光性レジストを用いる方法は、
製造コストは安価となるが、感光性レジストが黒色のた
めフォトプロセスが不充分となり易いことや、充分な遮
光性を得難い等、高品質なブラックマトリックスが得ら
れないという問題があった。さらに、上述の印刷方法に
よるブラックマトリックス形成では、製造コストの低減
は可能であるものの、寸法精度が低いという問題があっ
た。
蒸着クロム薄膜をフォトエッチングしてレリーフ形成し
たものは寸法精度が高いものの、蒸着やスパッタ等の真
空成膜工程が必要であることや、製造工程が複雑である
為に製造コストが高く、また、強い外光の下での表示コ
ントラストを高めるためにクロムの反射率を抑える必要
が生じ、このため、製造コストが更にかかる低反射クロ
ムのスパッタ等を行う必要があった。また、上述の黒色
染料や顔料を分散した感光性レジストを用いる方法は、
製造コストは安価となるが、感光性レジストが黒色のた
めフォトプロセスが不充分となり易いことや、充分な遮
光性を得難い等、高品質なブラックマトリックスが得ら
れないという問題があった。さらに、上述の印刷方法に
よるブラックマトリックス形成では、製造コストの低減
は可能であるものの、寸法精度が低いという問題があっ
た。
【０００６】本発明は上述のような事情に鑑みてなされ
たものであり、液晶ディスプレイ等のフラットディスプ
レイ、ＣＣＤ等のイメージャー、あるいはカラーセンサ
等のカラーフィルタに用いることのできる平坦性が高く
遮光性に優れたブラックマトリックス基板を無電解メッ
キにより低コストで製造することのできるブラックマト
リックス基板作成用の感光材料を提供することを目的と
する。
たものであり、液晶ディスプレイ等のフラットディスプ
レイ、ＣＣＤ等のイメージャー、あるいはカラーセンサ
等のカラーフィルタに用いることのできる平坦性が高く
遮光性に優れたブラックマトリックス基板を無電解メッ
キにより低コストで製造することのできるブラックマト
リックス基板作成用の感光材料を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明はけん化度が６５〜９９．９、平均重
合度が２５０〜２８００であるポリビニルアルコールと
光架橋剤を含有する水溶液であるような構成とした。
るために、本発明はけん化度が６５〜９９．９、平均重
合度が２５０〜２８００であるポリビニルアルコールと
光架橋剤を含有する水溶液であるような構成とした。
【０００８】
【作用】透明基板上に形成されたブラックマトリックス
用のレリーフは、けん化度が６５〜９９．９、平均重合
度が２５０〜２８００であるポリビニルアルコールを含
有する感光材料を用いて形成されているため、解像力、
感度共良好であり、また、無電解メッキによりレリーフ
全体に均一に金属粒子が析出され、形成されたブラック
マトリックス基板は、高解像力、高光学濃度、低反射率
のものとなる。
用のレリーフは、けん化度が６５〜９９．９、平均重合
度が２５０〜２８００であるポリビニルアルコールを含
有する感光材料を用いて形成されているため、解像力、
感度共良好であり、また、無電解メッキによりレリーフ
全体に均一に金属粒子が析出され、形成されたブラック
マトリックス基板は、高解像力、高光学濃度、低反射率
のものとなる。
【０００９】
【実施例】本発明の感光材料に用いるポリビニルアルコ
ールは、親水性のポリビニルアルコールであり、そのけ
ん化度は６５〜９９．９、平均重合度は２５０〜２８０
０であることを特徴としている。具体的には未変性ポリ
ビニルアルコールあるいはスルホン基変性物、アセトア
セチル基変性物、カチオン基変性物、アミド変性物、カ
ルボキシル基変性物等の変性ポリビニルアルコールであ
る。この中で、特にカルボキシル基変性物が無電解メッ
キにおける金属微粒子の析出性が高いという点から好ま
しい。上記のポリビニルアルコールのけん化度が６５未
満になると、後述する無電解メッキにおける無電解メッ
キ液のレリーフ画像内への浸透が不十分で金属析出性が
悪く、高光学濃度のブラックマトリックスが得られな
い。また、ポリビニルアルコールの平均重合度が２５０
未満であると、無電解メッキにおける金属微粒子の析出
性が低いとともに、感光材料の感度も悪くなり、平均重
合度が２８００を越えると感光材料の解像度が悪くな
る。
ールは、親水性のポリビニルアルコールであり、そのけ
ん化度は６５〜９９．９、平均重合度は２５０〜２８０
０であることを特徴としている。具体的には未変性ポリ
ビニルアルコールあるいはスルホン基変性物、アセトア
セチル基変性物、カチオン基変性物、アミド変性物、カ
ルボキシル基変性物等の変性ポリビニルアルコールであ
る。この中で、特にカルボキシル基変性物が無電解メッ
キにおける金属微粒子の析出性が高いという点から好ま
しい。上記のポリビニルアルコールのけん化度が６５未
満になると、後述する無電解メッキにおける無電解メッ
キ液のレリーフ画像内への浸透が不十分で金属析出性が
悪く、高光学濃度のブラックマトリックスが得られな
い。また、ポリビニルアルコールの平均重合度が２５０
未満であると、無電解メッキにおける金属微粒子の析出
性が低いとともに、感光材料の感度も悪くなり、平均重
合度が２８００を越えると感光材料の解像度が悪くな
る。
【００１０】本発明の感光材料に含有される上記のよう
なポリビニルアルコールの含有量は、２〜８重量％程度
が好ましい。尚、ポリビニルアルコールの代わりにＰＶ
Ｐ、カゼイン、ゼラチン、水溶性アクリル樹脂等の水溶
性樹脂を用いた場合、無電解メッキにおける金属微粒子
の析出性が悪く、高光学濃度のブラックマトリックスが
得られない。
なポリビニルアルコールの含有量は、２〜８重量％程度
が好ましい。尚、ポリビニルアルコールの代わりにＰＶ
Ｐ、カゼイン、ゼラチン、水溶性アクリル樹脂等の水溶
性樹脂を用いた場合、無電解メッキにおける金属微粒子
の析出性が悪く、高光学濃度のブラックマトリックスが
得られない。
【００１１】また、本発明の感光材料は光架橋剤として
光硬化型の感光性基を含有する。感光性基としては、ジ
アゾ基を有するジアゾニウム化合物およびパラホルムア
ルデヒドの反応生成物であるジアゾ樹脂、アジド基を有
するアジド化合物、ポリビニルアルコールにケイ皮酸を
縮合したケイ皮酸縮合樹脂、スチルバゾリウム塩を用い
た樹脂、重クロム酸アンモニウム等が挙げられる。
光硬化型の感光性基を含有する。感光性基としては、ジ
アゾ基を有するジアゾニウム化合物およびパラホルムア
ルデヒドの反応生成物であるジアゾ樹脂、アジド基を有
するアジド化合物、ポリビニルアルコールにケイ皮酸を
縮合したケイ皮酸縮合樹脂、スチルバゾリウム塩を用い
た樹脂、重クロム酸アンモニウム等が挙げられる。
【００１２】本発明の感光材料に含有される上記のよう
な感光性物質の含有量は、２〜１５重量％程度が好まし
い。さらに、本発明の感光材料には、セラミックスや多
孔質アルミナ等の無機物質、あるいは顔料、ポリマー等
の有機物が添加されていてもよい。
な感光性物質の含有量は、２〜１５重量％程度が好まし
い。さらに、本発明の感光材料には、セラミックスや多
孔質アルミナ等の無機物質、あるいは顔料、ポリマー等
の有機物が添加されていてもよい。
【００１３】次に、上記のような本発明の感光材料を用
いたブラックマトリックス基板の作成例を図１を参照し
て説明する。先ず透明基板２上に本発明の感光材料を塗
布して厚さ０．１〜５．０μｍ程度、好ましくは０．１
〜２．０μｍ程度の感光性レジスト層３を形成する（図
１（Ａ））。次に、ブラックマトリックス用のフォトマ
スク７を介して感光性レジスト層３を露光する（図１
（Ｂ））。そして、露光後の感光性レジスト層３を現像
してブラックマトリックス用のパターンを有するレリー
フ４形成する（図１（Ｃ））。
いたブラックマトリックス基板の作成例を図１を参照し
て説明する。先ず透明基板２上に本発明の感光材料を塗
布して厚さ０．１〜５．０μｍ程度、好ましくは０．１
〜２．０μｍ程度の感光性レジスト層３を形成する（図
１（Ａ））。次に、ブラックマトリックス用のフォトマ
スク７を介して感光性レジスト層３を露光する（図１
（Ｂ））。そして、露光後の感光性レジスト層３を現像
してブラックマトリックス用のパターンを有するレリー
フ４形成する（図１（Ｃ））。
【００１４】次に、この透明基板２を無電解メッキの触
媒となる金属化合物の水溶液に浸漬し水洗して乾燥した
後、熱処理（１００〜２００℃、５〜３０分間）を施し
て触媒含有レリーフ５とする（図１（Ｄ））。そして、
透明基板２上の触媒含有レリーフ５を無電解メッキ液に
接触させることにより黒色レリーフとし、ブラックマト
リックス６を形成する（図１（Ｅ））。尚、上記の熱処
理は、触媒含有レリーフ５を形成する前のレリーフ４の
段階で行ってもよい。この場合の熱処理条件は、９０〜
１３０℃、５〜６０分間程度が好ましい。また、ブラッ
クマトリックス６に加熱あるいは硬膜剤塗布による硬膜
処理を施してもよい。
媒となる金属化合物の水溶液に浸漬し水洗して乾燥した
後、熱処理（１００〜２００℃、５〜３０分間）を施し
て触媒含有レリーフ５とする（図１（Ｄ））。そして、
透明基板２上の触媒含有レリーフ５を無電解メッキ液に
接触させることにより黒色レリーフとし、ブラックマト
リックス６を形成する（図１（Ｅ））。尚、上記の熱処
理は、触媒含有レリーフ５を形成する前のレリーフ４の
段階で行ってもよい。この場合の熱処理条件は、９０〜
１３０℃、５〜６０分間程度が好ましい。また、ブラッ
クマトリックス６に加熱あるいは硬膜剤塗布による硬膜
処理を施してもよい。
【００１５】上記のブラックマトリックス形成に使用す
る無電解メッキの触媒となる金属化合物は、例えばパラ
ジウム、金、銀、白金、銅等の塩化物、硝酸塩等の水溶
性塩、および錯化合物が用いられ、水溶液として市販さ
れている無電解メッキ用のアクチベータ溶液をそのま
ま、あるいは希釈して用いることができる。尚、このよ
うな金属化合物を本発明の感光材料に含有させてもよ
い。この場合、含有量は０．００００１〜０．００１重
量％程度とすることが好ましい。
る無電解メッキの触媒となる金属化合物は、例えばパラ
ジウム、金、銀、白金、銅等の塩化物、硝酸塩等の水溶
性塩、および錯化合物が用いられ、水溶液として市販さ
れている無電解メッキ用のアクチベータ溶液をそのま
ま、あるいは希釈して用いることができる。尚、このよ
うな金属化合物を本発明の感光材料に含有させてもよ
い。この場合、含有量は０．００００１〜０．００１重
量％程度とすることが好ましい。
【００１６】上記のブラックマトリックス形成に使用で
きる無電解メッキ液は、例えば次亜リン酸、次亜リン酸
ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、Ｎ−ジメチルア
ミンボラン、ボラジン誘導体、ヒドラジン、ホルマリン
等の還元剤と、例えばニッケル、コバルト、鉄、銅、ク
ロム等の水溶性の被還元性重金属塩と、メッキ速度、還
元効率等を向上させるカセイソーダ、水酸化アンモニウ
ム等の塩基性化合物と、無機酸、有機酸等のｐＨ調整
剤、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム等のオキシカ
ルボン酸、ホウ酸、炭酸、有機酸、無機酸のアルカリ塩
に代表される緩衝剤と、重金属イオンの安定性を目的と
した錯化剤の他、反応促進剤、安定剤、界面活性剤等と
を有する無電解メッキ液が使用される。
きる無電解メッキ液は、例えば次亜リン酸、次亜リン酸
ナトリウム、水素化ホウ素ナトリウム、Ｎ−ジメチルア
ミンボラン、ボラジン誘導体、ヒドラジン、ホルマリン
等の還元剤と、例えばニッケル、コバルト、鉄、銅、ク
ロム等の水溶性の被還元性重金属塩と、メッキ速度、還
元効率等を向上させるカセイソーダ、水酸化アンモニウ
ム等の塩基性化合物と、無機酸、有機酸等のｐＨ調整
剤、クエン酸ナトリウム、酢酸ナトリウム等のオキシカ
ルボン酸、ホウ酸、炭酸、有機酸、無機酸のアルカリ塩
に代表される緩衝剤と、重金属イオンの安定性を目的と
した錯化剤の他、反応促進剤、安定剤、界面活性剤等と
を有する無電解メッキ液が使用される。
【００１７】また、２種以上の無電解メッキ液を併用し
てもよい。例えば、まず、核（例えば無電解メッキの触
媒となる金属化合物としてパラジウムを使用した場合は
パラジウムの核）を作り易い水素化ホウ素ナトリウムの
ようなホウ素系還元剤を含む無電解メッキ液を用い、次
に、金属析出速度の速い次亜リン酸系還元剤を含む無電
解メッキ液を用いることができる。
てもよい。例えば、まず、核（例えば無電解メッキの触
媒となる金属化合物としてパラジウムを使用した場合は
パラジウムの核）を作り易い水素化ホウ素ナトリウムの
ようなホウ素系還元剤を含む無電解メッキ液を用い、次
に、金属析出速度の速い次亜リン酸系還元剤を含む無電
解メッキ液を用いることができる。
【００１８】上述のようなブラックマトリックス基板１
のブラックマトリックス６間に赤色パターン、緑色パタ
ーン、青色パターンからなる着色層を形成するには、染
色法、分散法、印刷法、電着法等の公知の種々の方法を
用いることができる。
のブラックマトリックス６間に赤色パターン、緑色パタ
ーン、青色パターンからなる着色層を形成するには、染
色法、分散法、印刷法、電着法等の公知の種々の方法を
用いることができる。
【００１９】また、カラーフィルタを作成するには、上
述のようにして作成したブラックマトリックス６と着色
層を覆うように保護層を設け、カラーフィルタの表面平
滑化、信頼性の向上、および液晶層への汚染防止等を図
ることができる。この保護層は、アクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ポリイミド系樹脂等の透明樹脂、あるいは
二酸化ケイ素等の透明無機化合物等を用いて形成するこ
とができる。保護層の厚さは０．５〜５０μｍ程度が好
ましい。
述のようにして作成したブラックマトリックス６と着色
層を覆うように保護層を設け、カラーフィルタの表面平
滑化、信頼性の向上、および液晶層への汚染防止等を図
ることができる。この保護層は、アクリル系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ポリイミド系樹脂等の透明樹脂、あるいは
二酸化ケイ素等の透明無機化合物等を用いて形成するこ
とができる。保護層の厚さは０．５〜５０μｍ程度が好
ましい。
【００２０】さらに、保護層上には、透明共通電極とし
て例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜を形成するこ
とができる。ＩＴＯ膜は蒸着法、スパッタ法等の公知の
方法により形成することができ、厚さは２００〜２００
０Å程度が好ましい。
て例えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜を形成するこ
とができる。ＩＴＯ膜は蒸着法、スパッタ法等の公知の
方法により形成することができ、厚さは２００〜２００
０Å程度が好ましい。
【００２１】次に、実験例を示して本発明を更に詳細に
説明する。 （実験例１）試料１ 透明基板としてコーニング社製７０５９ガラス（厚さ＝
１．１ｍｍ）を用い、スピンコート法（回転数＝１６０
０r.p.m.）により下記の組成の感光材料を透明基板上に
塗布し、その後、７０℃、１０分間の条件で乾燥して感
光性レジスト層（厚さ＝０．６μｍ）を形成した。
説明する。 （実験例１）試料１ 透明基板としてコーニング社製７０５９ガラス（厚さ＝
１．１ｍｍ）を用い、スピンコート法（回転数＝１６０
０r.p.m.）により下記の組成の感光材料を透明基板上に
塗布し、その後、７０℃、１０分間の条件で乾燥して感
光性レジスト層（厚さ＝０．６μｍ）を形成した。
【００２２】 （感光材料の組成） ・カルボキシル基変性ポリビニルアルコール （けん化度：９５〜９８、平均重合度：１７００） （日本合成化学工業製ゴーセナールＴ−３３０） … ４２重量部 ・ジアゾ樹脂（シンコー技研製Ｄ−０１１） … ３重量部 ・水 …９５５重量部 次に、感光性レジスト層に対してブラックマトリックス
用のフォトマスク（線幅＝２０μｍ）を介して露光を行
った。露光用の光源は超高圧水銀灯２ｋＷを用い、１０
秒間照射した。その後、常温の水を用いてスプレー現像
を行い、スピン乾燥後、１００℃、３０分間の熱処理を
施して、ブラックマトリックス用の線幅２０μｍのレリ
ーフを形成した。
用のフォトマスク（線幅＝２０μｍ）を介して露光を行
った。露光用の光源は超高圧水銀灯２ｋＷを用い、１０
秒間照射した。その後、常温の水を用いてスプレー現像
を行い、スピン乾燥後、１００℃、３０分間の熱処理を
施して、ブラックマトリックス用の線幅２０μｍのレリ
ーフを形成した。
【００２３】つぎに、この透明基板を塩化パラジウム水
溶液（日本カニゼン製レッドシューマー）に５分間浸漬
し、水洗、乾燥して上記のレリーフを触媒含有レリーフ
とした。
溶液（日本カニゼン製レッドシューマー）に５分間浸漬
し、水洗、乾燥して上記のレリーフを触媒含有レリーフ
とした。
【００２４】その後、透明基板をホウ素系還元剤を含む
３０℃のニッケルメッキ液（奥野製薬製ニッケルメッキ
液トップケミアロイＢ−１）に４分間浸漬させ、水洗乾
燥した後、２００℃、６０分間の熱処理を施して黒色レ
リーフ（ブラックマトリックス）を形成しブラックマト
リックス基板（試料１）を得た。
３０℃のニッケルメッキ液（奥野製薬製ニッケルメッキ
液トップケミアロイＢ−１）に４分間浸漬させ、水洗乾
燥した後、２００℃、６０分間の熱処理を施して黒色レ
リーフ（ブラックマトリックス）を形成しブラックマト
リックス基板（試料１）を得た。
【００２５】試料２ 試料１の作製に用いた感光材料のカルボキシル基変性ポ
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：９９．９、平均重合度：１７００、日本合
成化学工業製ゴーセノール Ｎ−３００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（試
料２）を得た。
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：９９．９、平均重合度：１７００、日本合
成化学工業製ゴーセノール Ｎ−３００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（試
料２）を得た。
【００２６】試料３ 試料１の作製に用いた感光材料のカルボキシル基変性ポ
リビニルアルコールを、カチオン基変性ポリビニルアル
コール（けん化度：８５〜８８、平均重合度：１５０
０、日本合成化学工業製ゴーセファイマーＫ−２１０）
に代えた他は、試料１と同様にしてブラックマトリック
ス基板（試料３）を得た。
リビニルアルコールを、カチオン基変性ポリビニルアル
コール（けん化度：８５〜８８、平均重合度：１５０
０、日本合成化学工業製ゴーセファイマーＫ−２１０）
に代えた他は、試料１と同様にしてブラックマトリック
ス基板（試料３）を得た。
【００２７】試料４ 試料１の作製に用いた感光材料のカルボキシル基変性ポ
リビニルアルコールを、アミド変性ポリビニルアルコー
ル（けん化度：９５．８〜９６．８、平均重合度：１７
００、電気化学工業製ＥＰ−１２０Ｋ）に代えた他は、
試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（試料
４）を得た。
リビニルアルコールを、アミド変性ポリビニルアルコー
ル（けん化度：９５．８〜９６．８、平均重合度：１７
００、電気化学工業製ＥＰ−１２０Ｋ）に代えた他は、
試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（試料
４）を得た。
【００２８】試料５ 試料１の作製に用いた感光材料のカルボキシル基変性ポ
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：９９、平均重合度：３００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（試
料５）を得た。
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：９９、平均重合度：３００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（試
料５）を得た。
【００２９】試料６ 試料１の作製に用いた感光材料のカルボキシル基変性ポ
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：９９、平均重合度：２６００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（試
料６）を得た。
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：９９、平均重合度：２６００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（試
料６）を得た。
【００３０】試料７ 試料１の作製に用いた感光材料のカルボキシル基変性ポ
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：７０、平均重合度：１７００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（試
料７）を得た。
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：７０、平均重合度：１７００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（試
料７）を得た。
【００３１】比較試料１ 試料１の作製に用いた感光材料のカルボキシル基変性ポ
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：９９、平均重合度：２００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（比
較試料１）を得た。
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：９９、平均重合度：２００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（比
較試料１）を得た。
【００３２】比較試料２ 試料１の作製に用いた感光材料のカルボキシル基変性ポ
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：９９、平均重合度：３０００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（比
較試料２）を得た。
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：９９、平均重合度：３０００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（比
較試料２）を得た。
【００３３】比較試料３ 試料１の作製に用いた感光材料のカルボキシル基変性ポ
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：６０、平均重合度：１７００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（比
較試料３）を得た。
リビニルアルコールを、未変性ポリビニルアルコール
（けん化度：６０、平均重合度：１７００）に代えた他
は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板（比
較試料３）を得た。
【００３４】比較試料４ 試料１の作製に用いた感光材料のカルボキシル基変性ポ
リビニルアルコールを、ポリビニルピロリドン（平均重
合度：１０８００、ＧＡＦ製 PLASDONE K-90）に代え
た他は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板
（比較試料４）を得た。
リビニルアルコールを、ポリビニルピロリドン（平均重
合度：１０８００、ＧＡＦ製 PLASDONE K-90）に代え
た他は、試料１と同様にしてブラックマトリックス基板
（比較試料４）を得た。
【００３５】比較試料５ 試料１の作製に用いた感光材料の代わりに、富士薬品工
業製カゼイン ９重量％、東洋合成工業製４，４′−ジ
アジドスチルベン２，２′−ジスルホン酸ナトリウム
０．９重量％の水溶液を用い、透明基板上に東レ・ダウ
コーニングシリコーン製シランカップリング剤Ｓ６０２
０の１重量％水溶液をコーティング後、試料１と同様に
して、ブラックマトリックス基板（比較試料５）を得
た。
業製カゼイン ９重量％、東洋合成工業製４，４′−ジ
アジドスチルベン２，２′−ジスルホン酸ナトリウム
０．９重量％の水溶液を用い、透明基板上に東レ・ダウ
コーニングシリコーン製シランカップリング剤Ｓ６０２
０の１重量％水溶液をコーティング後、試料１と同様に
して、ブラックマトリックス基板（比較試料５）を得
た。
【００３６】比較試料６ 試料１の作製に用いた感光材料の代わりに、ゼラチン
１０重量％、東洋合成工業製４，４′−ジアジドスチル
ベン２，２′−ジスルホン酸ナトリウム １重量％、日
本ユニカー製シランカップリング剤Ａ−１１０８ ０．
１重量％の水溶液を用い、試料１と同様にして、ブラッ
クマトリックス基板（比較試料６）を得た。
１０重量％、東洋合成工業製４，４′−ジアジドスチル
ベン２，２′−ジスルホン酸ナトリウム １重量％、日
本ユニカー製シランカップリング剤Ａ−１１０８ ０．
１重量％の水溶液を用い、試料１と同様にして、ブラッ
クマトリックス基板（比較試料６）を得た。
【００３７】比較試料７ 試料１の作製に用いた感光材料の代わりに、水溶性アク
リル系感光材ＲＡＤＯＣ−０１（大阪有機化学工業製）
を用い、試料１と同様にして、ブラックマトリックス基
板（比較試料７）を得た。
リル系感光材ＲＡＤＯＣ−０１（大阪有機化学工業製）
を用い、試料１と同様にして、ブラックマトリックス基
板（比較試料７）を得た。
【００３８】比較試料８ 試料１の作製に用いた感光材料の代わりに、ポリビニル
ピロリドン（ＧＡＦ製、ＰＬＡＳＤＯＮＥ Ｋ−９０）
４重量％、４，４′−ジアジドスチルベン２，２′−ジ
スルホン酸ナトリウム（東洋合成工業製）０．５重量
％、シランカップリグ剤Ａ−１１０８（日本ユニカー
製）０．０５重量％の水溶液を用い、試料１と同様にし
て、ブラックマトリックス基板（比較試料８）を得た。
ピロリドン（ＧＡＦ製、ＰＬＡＳＤＯＮＥ Ｋ−９０）
４重量％、４，４′−ジアジドスチルベン２，２′−ジ
スルホン酸ナトリウム（東洋合成工業製）０．５重量
％、シランカップリグ剤Ａ−１１０８（日本ユニカー
製）０．０５重量％の水溶液を用い、試料１と同様にし
て、ブラックマトリックス基板（比較試料８）を得た。
【００３９】次に、上記の各ブラックマトリックス基板
（試料１〜７、比較試料１〜８）について、無電解メッ
キ時の金属微粒子の析出性、感光材料の感度、感光材料
の解像度を評価して表１に示した。
（試料１〜７、比較試料１〜８）について、無電解メッ
キ時の金属微粒子の析出性、感光材料の感度、感光材料
の解像度を評価して表１に示した。
【００４０】
【表１】 表１に示されるように、試料１〜７では良好な品質のブ
ラックマトリックスが得られた。しかし、平均重合度が
低い比較試料１では無電解メッキにおける金属微粒子の
析出性が悪く、また感光材料の感度も不良であった。一
方、平均重合度が高い比較試料２では感光材料の解像度
が不良であった。さらに、けん化度の低い比較試料３で
は無電解メッキにおける金属微粒子の析出性が不良であ
った。また、感光材料にポリビニルアルコール以外のポ
リマーを用いた比較試料４〜８では無電解メッキにおけ
る金属微粒子の析出性が不良またはムラが発生した。
ラックマトリックスが得られた。しかし、平均重合度が
低い比較試料１では無電解メッキにおける金属微粒子の
析出性が悪く、また感光材料の感度も不良であった。一
方、平均重合度が高い比較試料２では感光材料の解像度
が不良であった。さらに、けん化度の低い比較試料３で
は無電解メッキにおける金属微粒子の析出性が不良であ
った。また、感光材料にポリビニルアルコール以外のポ
リマーを用いた比較試料４〜８では無電解メッキにおけ
る金属微粒子の析出性が不良またはムラが発生した。
【００４１】次に、上記の各ブラックマトリックス基板
（試料１〜７、比較試料１〜８）に着色層、保護層およ
び透明電極を形成してカラーフィルタを作成した。着色
層の形成は、まず、ブラックマトリックス層上に、スピ
ンコート法（回転数＝１２００r.p.m.）により赤色感光
性樹脂（ザ・インクテック（株）製ＭＲ−Ｇ（Ｒ））を
塗布した。その後、７０℃、３０分間の条件で乾燥（プ
レベーク）して赤色感光性樹脂層（膜厚＝１．２μｍ）
を形成した。
（試料１〜７、比較試料１〜８）に着色層、保護層およ
び透明電極を形成してカラーフィルタを作成した。着色
層の形成は、まず、ブラックマトリックス層上に、スピ
ンコート法（回転数＝１２００r.p.m.）により赤色感光
性樹脂（ザ・インクテック（株）製ＭＲ−Ｇ（Ｒ））を
塗布した。その後、７０℃、３０分間の条件で乾燥（プ
レベーク）して赤色感光性樹脂層（膜厚＝１．２μｍ）
を形成した。
【００４２】次に、この赤色感光性樹脂層の赤色画素を
形成すべき領域に、赤色画素用のフォトマスク（線幅＝
１００μｍ）の位置合わせを行った後、このフォトマス
クを介して露光を行った。露光装置は大日本スクリーン
（株）製のプロキシミティー露光装置を使用し、露光量
は１５０ｍＪ／cm2 とした。その後、常温の水を用いて
シャワー現像（現像時間＝６０秒間）を行い、その後、
１５０℃、３０分間の熱処理（ポストベーク）を施して
赤色画素を形成した。
形成すべき領域に、赤色画素用のフォトマスク（線幅＝
１００μｍ）の位置合わせを行った後、このフォトマス
クを介して露光を行った。露光装置は大日本スクリーン
（株）製のプロキシミティー露光装置を使用し、露光量
は１５０ｍＪ／cm2 とした。その後、常温の水を用いて
シャワー現像（現像時間＝６０秒間）を行い、その後、
１５０℃、３０分間の熱処理（ポストベーク）を施して
赤色画素を形成した。
【００４３】同様の工程を繰り返して、赤色画素、緑色
画素、青色画素からなる着色層を形成した。尚、各画素
の作成条件は下記の表２に示す条件に従った。
画素、青色画素からなる着色層を形成した。尚、各画素
の作成条件は下記の表２に示す条件に従った。
【００４４】
【表２】 次に、保護層の形成は、下記に示される組成の塗工液を
スピンコート法（回転数＝１５００r.p.m.）により上記
の着色層上に塗布した（膜厚＝２．０μｍ）。
スピンコート法（回転数＝１５００r.p.m.）により上記
の着色層上に塗布した（膜厚＝２．０μｍ）。
【００４５】 （保護層形成用の塗工液組成） ・光硬化性アクリレートオリゴマー（ｏ−クレゾールノボラック エポキシアクリレート（分子量１５００〜２０００）） … ３５重量部 ・クレゾールノボラック型エポキシ樹脂 … １５重量部 ・多官能重合性モノマー（ジペンタエリスリトールヘキサ アクリレート（日本化薬製ＤＰＨＡ）） … ５０重量部 ・重合開始剤（チバガイギー社製イルガキュアー） … ２重量部 ・エポキシ硬化剤（ゼネラルエレクトリック社製 UVE1014）… ２重量部 ・エチルセロソルブアセテート …２００重量部 そして、この塗布膜に対して大日本スクリーン（株）製
のプロキシミティー露光装置を使用し露光量１５０ｍＪ
／cm2 で全面露光を行った。その後、基板を常温の１，
１，２，２−テトラクロロエタンに１分間浸漬し、塗布
膜の未硬化部分のみを除去し、保護膜を形成した。
のプロキシミティー露光装置を使用し露光量１５０ｍＪ
／cm2 で全面露光を行った。その後、基板を常温の１，
１，２，２−テトラクロロエタンに１分間浸漬し、塗布
膜の未硬化部分のみを除去し、保護膜を形成した。
【００４６】さらに、この保護膜上にスパッタリング法
により厚さ０．４μｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）
膜を形成して透明電極とし、カラーフィルタを得た。ま
た、着色層を下記のように印刷法により形成してカラー
フィルタを作成した。すなわち、版深６μｍ、幅１１０
μｍのストライプ状の凹部を有する版、及びシリコーン
ブランケットを用い、凹版オフセット印刷法により、ブ
ラックマトリックス基板上のブラックマトリックス間
に、下記インキ組成物Ｓ−１，Ｓ−２，Ｓ−３をこの順
序で印刷し、それぞれブルー、グリーン、レッドの１１
０μｍ幅のストライプパターンを印刷形成した。その
後、前記基板を２００℃で３０分間加熱することによ
り、インキ組成物を熱硬化させて膜厚２〜３μｍの着色
層を得た。
により厚さ０．４μｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）
膜を形成して透明電極とし、カラーフィルタを得た。ま
た、着色層を下記のように印刷法により形成してカラー
フィルタを作成した。すなわち、版深６μｍ、幅１１０
μｍのストライプ状の凹部を有する版、及びシリコーン
ブランケットを用い、凹版オフセット印刷法により、ブ
ラックマトリックス基板上のブラックマトリックス間
に、下記インキ組成物Ｓ−１，Ｓ−２，Ｓ−３をこの順
序で印刷し、それぞれブルー、グリーン、レッドの１１
０μｍ幅のストライプパターンを印刷形成した。その
後、前記基板を２００℃で３０分間加熱することによ
り、インキ組成物を熱硬化させて膜厚２〜３μｍの着色
層を得た。
【００４７】 ワニスの組成 ・ポリエステルアクリレート樹脂 （東亜合成化学工業（株）アロニックスＭ−７１００）…７０重量部 ・ジアリルフタレートプレポリマー …３０重量部 インキ組成物（Ｓ−１）の組成 ・ワニス …１００重量部 ・顔料（リオノールブルーＥＳ） （東洋インキ製造（株）製、C.I.Pigment Blue 15:6)…１５．５重量部 ・顔料（リオノゲンバイオレットRL） （東洋インキ製造（株）製、C.I.Pigment Vioet 23）… ４重量部 インキ組成物（Ｓ−２）の組成 ・ワニス …１００重量部 ・顔料（リオノールグリーン２ＹＳ） （東洋インキ製造（株）製、C.I.PigmentGreen 36 ）…２２重量部 ・顔料（セイカファーストエロー２７００） （大日精化工業（株）製、C.I.Pigment Yellow 83 ）…７．５重量部 インキ組成物（Ｓ−３）の組成 ・ワニス …１００重量部 ・顔料（クロモフタルレッドＡ３Ｂ） （チバ・ガイギー社製、C.I.Pigment Red 177) …３２重量部 ・顔料（セイカフェーストエロー２７００） （大日精化工業（株）製、C..Pigment Yellow 83 ）… ８重量部 次に、上述のように保護層と透明電極を形成してカラー
フィルタを得た。
フィルタを得た。
【００４８】このように作成したカラーフィルタの内、
試料１〜７のブラックマトリックス基板を用いて作成さ
れたものは、カラー液晶ディスプレイに使用された場
合、高い発色効果や表示コントラストを示した。しか
し、比較試料１〜８のブラックマトリックス基板を用い
て作成されたものは、カラー液晶ディスプレイに使用さ
れた場合、発色効果や表示コントラストは不十分であっ
た。
試料１〜７のブラックマトリックス基板を用いて作成さ
れたものは、カラー液晶ディスプレイに使用された場
合、高い発色効果や表示コントラストを示した。しか
し、比較試料１〜８のブラックマトリックス基板を用い
て作成されたものは、カラー液晶ディスプレイに使用さ
れた場合、発色効果や表示コントラストは不十分であっ
た。
【００４９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば感
光材料はけん化度が６５〜９９．９、平均重合度が２５
０〜２８００であるポリビニルアルコールを含有する水
溶液であり、この感光材料を用いて透明基板上に形成さ
れたブラックマトリックス用のレリーフの表面は平坦で
あり、無電解メッキによりレリーフ全体に均一に金属粒
子が析出され、形成されたブラックマトリックス基板は
平坦性が高く、光学濃度が高いとともに反射率が低いも
のとなる。
光材料はけん化度が６５〜９９．９、平均重合度が２５
０〜２８００であるポリビニルアルコールを含有する水
溶液であり、この感光材料を用いて透明基板上に形成さ
れたブラックマトリックス用のレリーフの表面は平坦で
あり、無電解メッキによりレリーフ全体に均一に金属粒
子が析出され、形成されたブラックマトリックス基板は
平坦性が高く、光学濃度が高いとともに反射率が低いも
のとなる。
【図１】本発明の感光材料を用いたブラックマトリック
ス基板の作成例を説明するための工程図である。
ス基板の作成例を説明するための工程図である。
１…ブラックマトリックス基板 ２…透明基板 ３…感光性レジスト層 ４…レリーフ ５…触媒含有レリーフ ６…ブラックマトリックス（黒色レリーフ）
Claims (1)
- 【請求項１】 けん化度が６５〜９９．９、平均重合度
が２５０〜２８００であるカルボキシル基変性ポリビニ
ルアルコールと光架橋剤を含有する水溶液であることを
特徴とするブラックマトリックス基板作成用の感光材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP489893A JP3295155B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | ブラックマトリックス基板作成用の感光材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP489893A JP3295155B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | ブラックマトリックス基板作成用の感光材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06214108A JPH06214108A (ja) | 1994-08-05 |
| JP3295155B2 true JP3295155B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=11596494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP489893A Expired - Fee Related JP3295155B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | ブラックマトリックス基板作成用の感光材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3295155B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7901862B2 (en) * | 2007-11-27 | 2011-03-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Developing agent and method for manufacturing the same |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP489893A patent/JP3295155B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06214108A (ja) | 1994-08-05 |
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