JP3295156B2 - Photosensitive material for making black matrix substrates - Google Patents

Photosensitive material for making black matrix substrates

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JP3295156B2
JP3295156B2 JP489993A JP489993A JP3295156B2 JP 3295156 B2 JP3295156 B2 JP 3295156B2 JP 489993 A JP489993 A JP 489993A JP 489993 A JP489993 A JP 489993A JP 3295156 B2 JP3295156 B2 JP 3295156B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light-sensitive material for producing a black matrix substrate, and more particularly to a light-sensitive material capable of producing a black matrix substrate having high dimensional accuracy and excellent light-shielding properties by electroless plating.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In recent years, monochrome or color liquid crystal displays have attracted attention as flat displays. Liquid crystal displays include an active matrix system and a simple matrix system for controlling three primary colors, and a color filter is used in each system. In the liquid crystal display, the constituent pixel portion has three primary colors (R, G, B), and transmission of each of the three primary colors is controlled by electrical switching of the liquid crystal to perform color display.

【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。
[0003] This color filter is constituted by forming a colored layer, a protective layer and a transparent electrode layer on a transparent substrate. Then, in order to increase the coloring effect and display contrast, a pattern (black matrix) having a light-shielding property is formed at the boundary between the R, G, and B pixels of the colored layer. Further, in an active matrix type liquid crystal display, since a thin film transistor (TFT) is used as a switching element, it is necessary to suppress a light leakage current. For this reason, a high light-shielding property is required for the black matrix.

【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。
Conventionally, as a black matrix, those obtained by forming a relief by photoetching a deposited chromium thin film, those obtained by dyeing a hydrophilic resin relief, those formed by using a photosensitive liquid in which a black pigment is dispersed, those formed by black electrodeposition, Some of them were formed by electrodeposition of paint, others were formed by printing, and the like.

【0005】[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。
However, although the above-mentioned chromium thin film formed by photoetching the above-deposited chromium thin film has high dimensional accuracy, it requires a vacuum film-forming process such as vapor deposition and sputtering. Is complicated, the production cost is high, and it is necessary to suppress the reflectance of chromium in order to increase the display contrast under strong external light. Had to do. Further, the method of using a photosensitive resist in which the above black dye or pigment is dispersed,
Although the manufacturing cost is reduced, there is a problem that a high-quality black matrix cannot be obtained, for example, the photo-resist tends to be insufficient because the photosensitive resist is black, and it is difficult to obtain a sufficient light-shielding property. Furthermore, in the black matrix formation by the above-described printing method, although the manufacturing cost can be reduced, there is a problem that the dimensional accuracy is low.

【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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has high flatness and can be used for a flat display such as a liquid crystal display, an imager such as a CCD, or a color filter such as a color sensor. It is an object of the present invention to provide a photosensitive material for producing a black matrix substrate which can be manufactured at low cost by electroless plating.

【0007】[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、本発明はポリビニルアルコールおよびジアゾ
樹脂からなる固形分を2〜8重量%の範囲で含有する水
溶液であるような構成とした。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention is configured to be an aqueous solution containing a solid content of polyvinyl alcohol and a diazo resin in a range of 2 to 8% by weight. .

【0008】[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、水溶液中にポリビニルアルコールおよ
びジアゾ樹脂からなる固形分を2〜8重量%の範囲で含
有する感光材料を用いて形成されているため、レリーフ
表面はしわがなく平坦なものであり、その後の無電解メ
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、平坦性の
高い、高光学濃度、低反射率のものとなる。
The relief for the black matrix formed on the transparent substrate is formed using a photosensitive material containing a solid content of polyvinyl alcohol and a diazo resin in the range of 2 to 8% by weight in an aqueous solution. The surface of the relief is flat without wrinkles, and the subsequent electroless plating uniformly deposits metal particles on the entire relief.The formed black matrix substrate has high flatness, high optical density, and low reflection. Rate.

【0009】[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る。具体的
には、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、未変性ポリビニルアル
コールである。そして、上記のポリビニルアルコール樹
脂は、けん化度が65〜99.9、平均重合度が250
〜2800であることが好ましい。
The polyvinyl alcohol used in the light-sensitive material of the present invention is a hydrophilic polyvinyl alcohol. Specific examples include modified polyvinyl alcohol such as a modified sulfone group, a modified acetoacetyl group, a modified cationic group, a modified amide, and a modified carboxyl group, and unmodified polyvinyl alcohol. The polyvinyl alcohol resin has a saponification degree of 65 to 99.9 and an average polymerization degree of 250.
22800 is preferred.

【0010】また、本発明の感光材料に用いるジアゾ樹
脂は、光硬化型の感光性基として感光材料に含有される
ものである。ジアゾ樹脂としては、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等が挙げられる。
The diazo resin used for the photosensitive material of the present invention is contained in the photosensitive material as a photocurable photosensitive group. Examples of the diazo resin include a diazo resin having a diazo group and a reaction product of paraformaldehyde.

【0011】上記のポリビニルアルコールおよびジアゾ
樹脂からなる固形分は、感光材料中に2〜8重量%の範
囲で含有されることが好ましい。この固形分の含有量が
2重量%未満であると、粘度が低く、スピンコート、デ
ィップコート、かけ流しコート、ロールコート等従来の
塗布技術では所定の膜厚が得られない。また、固形分の
含有量が8重量%を越えると、粘度が高くなり感光材料
の塗布適性が低下して、レリーフ、さらにはブラックマ
トリックスの平坦性が悪くなる。一方、ジアゾ樹脂が感
光材料中のポリビニルアルコールおよびジアゾ樹脂から
なる固形分に占める割合は、2〜15重量%の範囲であ
ることが好ましい。固形分に占めるジアゾ樹脂の割合が
2重量%未満であると、感光材料の硬化が不十分にな
り、塗布膜表面にしわが発生し、また、固形分に占める
ジアゾ樹脂の割合が15重量%を越えると、ジアゾ分解
時の窒素発生が増加し、感光材料の塗布膜表面が荒れ、
いずれの場合であっても、レリーフ、さらにはブラック
マトリックスの平坦性が悪くなる。
The solid content of the above-mentioned polyvinyl alcohol and diazo resin is preferably contained in the photosensitive material in the range of 2 to 8% by weight. If the solid content is less than 2% by weight, the viscosity is low and a predetermined film thickness cannot be obtained by conventional coating techniques such as spin coating, dip coating, pouring coating, and roll coating. On the other hand, if the solid content exceeds 8% by weight, the viscosity becomes high and the applicability of the photosensitive material is reduced, and the relief and the flatness of the black matrix deteriorate. On the other hand, the ratio of the diazo resin to the solid content of polyvinyl alcohol and the diazo resin in the photosensitive material is preferably in the range of 2 to 15% by weight. When the ratio of the diazo resin to the solid content is less than 2% by weight, the curing of the photosensitive material becomes insufficient, wrinkles are generated on the coating film surface, and the ratio of the diazo resin to the solid content is 15% by weight. If it exceeds, the nitrogen generation at the time of diazo decomposition increases, and the coating surface of the photosensitive material becomes rough,
In any case, the flatness of the relief and further the black matrix deteriorate.

【0012】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
リマー等の有機物質が添加されていてもよい。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。
Further, the photosensitive material of the present invention may contain an inorganic substance such as ceramics or porous alumina, or an organic substance such as a pigment or a polymer. Next, an example of forming a black matrix substrate using the above-described photosensitive material of the present invention will be described with reference to FIG.

【0013】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))。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。
First, the photosensitive material of the present invention is coated on a transparent substrate 2 and has a thickness of about 0.1 to 5.0 μm, preferably 0.1 to 5.0 μm.
A photosensitive resist layer 3 having a thickness of about 2.0 μm is formed (FIG. 1A). Next, the photosensitive resist layer 3 is exposed through a photomask 7 for a black matrix (FIG. 1).
(B)). Then, the exposed photosensitive resist layer 3 is developed to form a relief 4 having a pattern for a black matrix (FIG. 1C). Next, the transparent substrate 2 is immersed in an aqueous solution of a metal compound serving as a catalyst for electroless plating, washed with water and dried, and then subjected to a heat treatment (100 to 200 ° C., 5 to 5 ° C.).
(30 minutes) to obtain a catalyst-containing relief 5 (FIG. 1).
(D)). Then, the catalyst-containing relief 5 on the transparent substrate 2
Is brought into contact with an electroless plating solution to form a black relief, and a black matrix 6 is formed.
(E)). The heat treatment may be performed at the stage of the relief 4 before forming the catalyst-containing relief 5. The heat treatment conditions in this case are preferably 90 to 130 ° C. for about 5 to 60 minutes. The black matrix 6 may be subjected to a hardening treatment by heating or applying a hardener.

【0014】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。
As the metal compound serving as a catalyst for electroless plating used for forming the black matrix, for example, chlorides such as palladium, gold, silver, platinum and copper, water-soluble salts such as nitrates and complex compounds are used. Alternatively, an activator solution for electroless plating, which is commercially available as an aqueous solution, can be used as it is or after dilution. Incidentally, such a metal compound may be contained in the light-sensitive material of the present invention. In this case, the content is preferably about 0.00001 to 0.001% by weight.

【0015】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。
The electroless plating solution that can be used for forming the above black matrix includes, for example, reducing agents such as hypophosphorous acid, sodium hypophosphite, sodium borohydride, N-dimethylamine borane, borazine derivatives, hydrazine and formalin. And, for example, water-soluble reducible heavy metal salts such as nickel, cobalt, iron, copper and chromium, and basic compounds such as caustic soda and ammonium hydroxide for improving plating speed and reduction efficiency, and inorganic acids and organic acids. PH adjusting agents, such as sodium citrate, sodium acetate, etc., and buffering agents represented by alkali salts of boric acid, carbonic acid, organic acids, and inorganic acids, and complexing for the purpose of stabilizing heavy metal ions. An electroless plating solution having a reaction accelerator, a stabilizer, a surfactant and the like in addition to the agent is used.

【0016】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。
Further, two or more kinds of electroless plating solutions may be used in combination. For example, first, using an electroless plating solution containing a boron-based reducing agent such as sodium borohydride, which easily forms a nucleus (for example, a nucleus of palladium when palladium is used as a metal compound serving as a catalyst for electroless plating), Next, an electroless plating solution containing a hypophosphorous acid-based reducing agent having a high metal deposition rate can be used.

【0017】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。
The black matrix substrate 1 as described above
Various known methods such as a dyeing method, a dispersing method, a printing method, and an electrodeposition method can be used to form a colored layer including a red pattern, a green pattern, and a blue pattern between the black matrices 6.

【0018】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。
In order to produce a color filter, a protective layer is provided so as to cover the black matrix 6 produced as described above and the coloring layer, to smooth the surface of the color filter, to improve the reliability, and to provide a liquid crystal layer. It is possible to prevent contamination of the air. This protective layer can be formed using a transparent resin such as an acrylic resin, an epoxy resin, or a polyimide resin, or a transparent inorganic compound such as silicon dioxide. The thickness of the protective layer is preferably about 0.5 to 50 μm.

【0019】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。
Further, on the protective layer, for example, an indium tin oxide (ITO) film can be formed as a transparent common electrode. The ITO film can be formed by a known method such as a vapor deposition method and a sputtering method, and has a thickness of 200 to 200.
About 0 ° is preferable.

【0020】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)先ず、ポリビニルアルコール(日本合成化学
工業製ゴーセナールT−330)およびジアゾ樹脂(シ
ンコー技研製D−011)を用いて、下記の表1に示さ
れるようにポリビニルアルコールおよびジアゾ樹脂から
なる固形分と、この固形分に占めるジアゾ樹脂の割合を
変化させた9種の水溶液(感光材料)を調製した。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to experimental examples. (Experimental example) First, using polyvinyl alcohol (Gosenal T-330 manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) and diazo resin (D-011 manufactured by Shinko Giken Co., Ltd.), polyvinyl alcohol and diazo resin were used as shown in Table 1 below. Nine kinds of aqueous solutions (photosensitive materials) were prepared by changing the solid content and the ratio of the diazo resin to the solid content.

【0021】次に、透明基板としてコーニング社製70
59ガラス(厚さ=1.1mm)を用い、スピンコート
法(回転数=1600r.p.m.)により表1に示される各
感光材料をそれぞれ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。
Next, as a transparent substrate, a Corning 70
Each of the photosensitive materials shown in Table 1 was applied to a transparent substrate by a spin coating method (rotation speed = 1600 rpm) using 59 glass (thickness = 1.1 mm).
The photosensitive resist layer (thickness = 0.6 μm) was formed by drying at 10 ° C. for 10 minutes.

【0022】次に、上記の9種の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=2
0μm)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、10
0℃、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。
Next, a photomask (line width = 2) for a black matrix is applied to the nine types of photosensitive resist layers.
0 μm). The light source for exposure was an ultra-high pressure mercury lamp of 2 kW, and irradiation was performed for 10 seconds. Thereafter, spray development is performed using water at room temperature, and after spin drying, 10
A heat treatment at 0 ° C. for 30 minutes was performed to form a relief having a line width of 20 μm for a black matrix.

【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30秒間浸
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。
Next, the transparent substrate was immersed in an aqueous palladium chloride solution (Red Sumer, manufactured by Nippon Kanigen) for 30 seconds, washed with water and dried to obtain a catalyst-containing relief.

【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)を形成した。
Thereafter, the transparent substrate is immersed in a nickel plating solution containing a boron-based reducing agent at 30 ° C. (nickel plating solution top chemialloy B-1 manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) for 4 minutes, washed with water and dried, and then dried at 200 ° C. for 60 minutes. To form a black relief (black matrix).

【0025】上記のようにして9種の感光材料を用いて
作成したブラックマトリックスについて、その品質を評
価した結果を表1に示した。
Table 1 shows the results of evaluating the quality of the black matrix prepared using the nine types of photosensitive materials as described above.

【0026】[0026]

【表1】 表1に示されるように、ポリビニルアルコールおよびジ
アゾ樹脂からなる固形分が2重量%未満の感光材料(N
o.6)および8重量%を越える感光材料(No.7)
では、良好な品質のブラックマトリックスは得られなか
った。尚、感光材料No.8およびNo.9を使用した
ブラックマトリックスの評価結果から、固形分に占める
ジアゾ樹脂の割合は、2〜15重量%程度が好ましいと
考えられる。
[Table 1] As shown in Table 1, a photosensitive material comprising polyvinyl alcohol and a diazo resin having a solid content of less than 2% by weight (N
o. 6) and photosensitive material exceeding 8% by weight (No. 7)
Did not provide a good quality black matrix. The photosensitive material No. 8 and No. From the evaluation result of the black matrix using No. 9, it is considered that the ratio of the diazo resin to the solid content is preferably about 2 to 15% by weight.

【0027】次に、上記の種のブラックマトリックス基
板に着色層、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=1200
r.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。
Next, a color filter was formed by forming a colored layer, a protective layer and a transparent electrode on a black matrix substrate of the kind described above. First, the colored layer is formed on the black matrix layer by a spin coating method (rotation speed = 1200
rpm) to apply a red photosensitive resin (MR-G (R) manufactured by The Inktech Co., Ltd.). Then 70
Drying (prebaking) was performed at 30 ° C. for 30 minutes to form a red photosensitive resin layer (film thickness = 1.2 μm).

【0028】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。
Next, a photomask for red pixels (line width =
(100 μm), and then exposure was performed through this photomask. The exposure apparatus used was a proximity exposure apparatus manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd., and the exposure amount was 150 mJ / cm 2 . Thereafter, shower development (development time = 60 seconds) is performed using water at normal temperature, and then,
Heat treatment (post-baking) at 150 ° C. for 30 minutes was performed to form red pixels.

【0029】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。
The same steps were repeated to form a colored layer composed of red, green and blue pixels. The conditions for forming each pixel were in accordance with the conditions shown in Table 2 below.

【0030】[0030]

【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)。
[Table 2] Next, to form a protective layer, a coating solution having the composition shown below was applied on the colored layer by spin coating (rotation speed = 1500 rpm) (film thickness = 2.0 μm).

【0031】 (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。
(Composition of Coating Liquid for Forming Protective Layer) Photocurable acrylate oligomer (o-cresol novolak epoxy acrylate (molecular weight 1500 to 2000)) 35 parts by weight Cresol novolak epoxy resin 15 parts by weight Many Functional polymerizable monomer (dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA manufactured by Nippon Kayaku)) 50 parts by weight Polymerization initiator (Irgacure manufactured by Ciba Geigy) 2 parts by weight Epoxy curing agent (UVE1014 manufactured by General Electric) 2 Part by weight-Ethyl cellosolve acetate ... 200 parts by weight Then, using a proximity exposure apparatus manufactured by Dainippon Screen Co., Ltd., an exposure amount of 150 mJ is applied to this coating film.
/ Cm 2 was used to perform overall exposure. Then, the substrate is brought to room temperature at 1,
It was immersed in 1,2,2-tetrachloroethane for 1 minute to remove only the uncured portion of the coating film, thereby forming a protective film.

【0032】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。
Further, 0.4 μm thick indium tin oxide (ITO) is formed on the protective film by a sputtering method.
A film was formed into a transparent electrode to obtain a color filter. Further, a colored layer was formed by a printing method as described below to prepare a color filter. That is, a plate depth of 6 μm and a width of 110
The following ink compositions S-1, S-2, and S-3 were placed in this order between black matrices on a black matrix substrate by intaglio offset printing using a plate having μm stripe-shaped concave portions and a silicone blanket. Print in blue, green and red respectively
A stripe pattern having a width of 0 μm was formed by printing. Thereafter, the ink composition was thermally cured by heating the substrate at 200 ° C. for 30 minutes to obtain a colored layer having a thickness of 2 to 3 μm.

【0033】 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。
Varnish composition Polyester acrylate resin (Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd. Aronix M-7100) 70 parts by weight Diallyl phthalate prepolymer 30 parts by weight Composition of ink composition (S-1) Varnish 100 Parts by weight ・ Pigment (Lionol Blue ES) (manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd., CI Pigment Blue 15: 6) ... 15.5 parts by weight ・ Pigment (Lionogen Violet RL) (manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd., CIigment Vioet 23) 4 parts by weight Composition of ink composition (S-2) Varnish 100 parts by weight Pigment (Lionol Green 2YS) (CIPigmentGreen 36 manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) 22 parts by weight Pigment ( Seika Fast Yellow 2700) (Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Co., Ltd., CI Pigment Yellow 83) ... composition varnish ... 100 weight 7.5 parts by weight ink composition (S-3)・ Pigment (Chromophthal Red A3B) (Ciba Geigy Co., CI Pigment Red 177) 32 parts by weight ・ Pigment (Secastar Yellow 2700) (Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd., C.Pigment Yellow 83) 8 parts by weight Next, a protective layer and a transparent electrode were formed as described above to obtain a color filter.

【0034】このように作成したカラーフィルタの内、
No.1〜No.5の感光材料を使用したブラックマトリッ
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、No.6〜No.9の感光材料を使
用した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。
Of the color filters thus created,
No. 1 to No. The one prepared using a black matrix substrate using the photosensitive material of No. 5 exhibited a high coloring effect and a high display contrast when used in a color liquid crystal display. However, no. 6-No. In the case of using a black matrix substrate using the photosensitive material of No. 9, when used in a color liquid crystal display, the coloring effect and the display contrast were insufficient.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば感
光材料はポリビニルアルコールおよびジアゾ樹脂からな
る固形分を2〜8重量%の範囲で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、しわがなく平
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。
As described in detail above, according to the present invention, the light-sensitive material is an aqueous solution containing a solid content of polyvinyl alcohol and a diazo resin in the range of 2 to 8% by weight. The surface of the black matrix relief formed on the transparent substrate is flat without wrinkles, metal particles are uniformly deposited on the entire relief by electroless plating, and the formed black matrix substrate has high flatness, The optical density is high and the reflectance is low.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is a process chart for explaining an example of forming a black matrix substrate using the photosensitive material of the present invention.

【符号の説明】 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)[Description of Signs] 1 ... Black matrix substrate 2 ... Transparent substrate 3 ... Photosensitive resist layer 4 ... Relief 5 ... Catalyst-relief 6 ... Black matrix (black relief)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ポリビニルアルコールおよびジアゾ樹脂
からなる固形分を2〜8重量%の範囲で含有し、かつ、
該固形分に占めるジアゾ樹脂の割合が2〜15重量%の
範囲であ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。
1. A solid content comprising polyvinyl alcohol and a diazo resin in a range of 2 to 8% by weight , and
The ratio of the diazo resin to the solid content is 2 to 15% by weight.
A photosensitive material for producing a black matrix substrate, which is an aqueous solution within a range .
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