JPH06331817A - カラーフィルタ - Google Patents
カラーフィルタInfo
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- JPH06331817A JPH06331817A JP12244593A JP12244593A JPH06331817A JP H06331817 A JPH06331817 A JP H06331817A JP 12244593 A JP12244593 A JP 12244593A JP 12244593 A JP12244593 A JP 12244593A JP H06331817 A JPH06331817 A JP H06331817A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ブラックマトリクスパターンをフォトファブリ
ケーション方式によりパターン形成する場合においてフ
ォトレジストの膜厚をできる限り小さく設定してパター
ン露光時間の長大化を解消しパターンエッジ部分の精度
向上を図る。 【構成】ガラス基板１上にブラックマトリクスパターン
２とBlue,Green,Red各着色パターンから構成されるフィ
ルタ色パターン５と透明導電層等を備えたカラーフィル
タで、ブラックマトリクスパターンは、遮光性のアニオ
ン系又はカチオン系非感光性ポリマーによる第１パター
ン層３と、該第１パターン層上に整合積層されたカチオ
ン系又はアニオン系ポリマーと樹脂モノマー及び光重合
開始剤とを含む遮光性の感光性樹脂層による第２パター
ン層４とにより構成される。
ケーション方式によりパターン形成する場合においてフ
ォトレジストの膜厚をできる限り小さく設定してパター
ン露光時間の長大化を解消しパターンエッジ部分の精度
向上を図る。 【構成】ガラス基板１上にブラックマトリクスパターン
２とBlue,Green,Red各着色パターンから構成されるフィ
ルタ色パターン５と透明導電層等を備えたカラーフィル
タで、ブラックマトリクスパターンは、遮光性のアニオ
ン系又はカチオン系非感光性ポリマーによる第１パター
ン層３と、該第１パターン層上に整合積層されたカチオ
ン系又はアニオン系ポリマーと樹脂モノマー及び光重合
開始剤とを含む遮光性の感光性樹脂層による第２パター
ン層４とにより構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガラス基板上に、ブラ
ックマトリクスパターンと、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒ
ｅｄ各着色パターンから構成されるフィルタ色パターン
と、適宜透明導電膜等とを備えた液晶表示装置等のカラ
ーフィルタに関する。
ックマトリクスパターンと、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒ
ｅｄ各着色パターンから構成されるフィルタ色パターン
と、適宜透明導電膜等とを備えた液晶表示装置等のカラ
ーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の液晶表示装置等のカラーフィルタ
は、図３（ａ）に示すように、ガラス基板１１上に、規
則的な平行線状、格子状等の遮光性（若しくは光吸収
性）のブラックマトリクスパターン１２を設け、図３
（ｂ）該ブラックマトリクスパターン１２の間に、Ｂｌ
ｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成され
るフィルタ色パターン１５が設けられ、該ブラックマト
リクスパターン１２とフィルタ色パターン１５の上側に
は、適宜透明保護膜や透明導電膜（図示せず）が積層さ
れている。
は、図３（ａ）に示すように、ガラス基板１１上に、規
則的な平行線状、格子状等の遮光性（若しくは光吸収
性）のブラックマトリクスパターン１２を設け、図３
（ｂ）該ブラックマトリクスパターン１２の間に、Ｂｌ
ｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成され
るフィルタ色パターン１５が設けられ、該ブラックマト
リクスパターン１２とフィルタ色パターン１５の上側に
は、適宜透明保護膜や透明導電膜（図示せず）が積層さ
れている。
【０００３】上記カラーフィルタにおいては、ブラック
マトリクスパターン１２とフィルタ色パターン１５との
隣接部分に空隙が形成されないように、ブラックマトリ
クスパターン１２とフィルタ色パターン１５は互いに密
接するように配置する必要があり、そのためフィルタ色
パターン１５は、ブラックマトリクスパターン１２上に
オーバーラップするように設けられている。
マトリクスパターン１２とフィルタ色パターン１５との
隣接部分に空隙が形成されないように、ブラックマトリ
クスパターン１２とフィルタ色パターン１５は互いに密
接するように配置する必要があり、そのためフィルタ色
パターン１５は、ブラックマトリクスパターン１２上に
オーバーラップするように設けられている。
【０００４】上記ブラックマトリクスパターン１２を、
ガラス基板１１上にパターン形成する場合は、金属蒸着
方式によりガラス基板１１上に形成したクロム蒸着薄膜
をパターンエッチング方式によりパターン形成するか、
黒色、暗色着色顔料をフォトレジストに分散した顔料分
散フォトレジストを用いてフォトファブリケーション
（フォトリソグラフ法）方式によりパターン形成する
か、あるいは印刷インキを用いて凹版オフセット印刷方
式によりパターン形成している。
ガラス基板１１上にパターン形成する場合は、金属蒸着
方式によりガラス基板１１上に形成したクロム蒸着薄膜
をパターンエッチング方式によりパターン形成するか、
黒色、暗色着色顔料をフォトレジストに分散した顔料分
散フォトレジストを用いてフォトファブリケーション
（フォトリソグラフ法）方式によりパターン形成する
か、あるいは印刷インキを用いて凹版オフセット印刷方
式によりパターン形成している。
【０００５】上記クロム蒸着薄膜のパターンエッチング
方式は、他の方式に比較してクロム金属蒸着に多大の製
造原価が掛かるため、顔料分散フォトレジストを用いて
フォトファブリケーション（フォトリソグラフ法）方式
によりパターン形成することが行われている。
方式は、他の方式に比較してクロム金属蒸着に多大の製
造原価が掛かるため、顔料分散フォトレジストを用いて
フォトファブリケーション（フォトリソグラフ法）方式
によりパターン形成することが行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記ブラックマトリク
スパターン１２を、顔料分散フォトレジストを用いてフ
ォトファブリケーション（フォトリソグラフ法）方式に
よりパターン形成する場合においては、フォトファブリ
ケーションにおけるパターン露光光線が、顔料分散フォ
トレジスト膜を透過してガラス基板１１面に到達する以
前に、顔料分散フォトレジスト膜の黒色顔料によって吸
収されて、実際にガラス基板面に到達する光量は１／１
０００〜１／１００００に過ぎない。
スパターン１２を、顔料分散フォトレジストを用いてフ
ォトファブリケーション（フォトリソグラフ法）方式に
よりパターン形成する場合においては、フォトファブリ
ケーションにおけるパターン露光光線が、顔料分散フォ
トレジスト膜を透過してガラス基板１１面に到達する以
前に、顔料分散フォトレジスト膜の黒色顔料によって吸
収されて、実際にガラス基板面に到達する光量は１／１
０００〜１／１００００に過ぎない。
【０００７】そのためパターン露光のための露光時間を
大きく採る必要があるが、露光時間の長大化によって露
光光線によるガラス基板１１面でのハレーションが発生
し、形成されるブラックマトリクスパターン１２のパタ
ーンエッジ部分の精度の低下を生じさせる傾向があっ
た。
大きく採る必要があるが、露光時間の長大化によって露
光光線によるガラス基板１１面でのハレーションが発生
し、形成されるブラックマトリクスパターン１２のパタ
ーンエッジ部分の精度の低下を生じさせる傾向があっ
た。
【０００８】また、パターン形成においては、露光時間
の長大化を回避するために顔料分散フォトレジストの膜
厚をなるべく薄くして光学的濃度を低下させることが考
えられるが、パターン露光によって最終的に形成される
ブラックマトリクスパターン１２の光学的濃度を得るた
めには、できるかぎり顔料分散フォトレジストの膜厚を
大きくする必要があるため、ガラス基板１１上への顔料
分散フォトレジストの塗布膜厚の制御が困難であった。
の長大化を回避するために顔料分散フォトレジストの膜
厚をなるべく薄くして光学的濃度を低下させることが考
えられるが、パターン露光によって最終的に形成される
ブラックマトリクスパターン１２の光学的濃度を得るた
めには、できるかぎり顔料分散フォトレジストの膜厚を
大きくする必要があるため、ガラス基板１１上への顔料
分散フォトレジストの塗布膜厚の制御が困難であった。
【０００９】本発明は、ブラックマトリクスパターンを
遮光性の顔料分散フォトレジストを用いてフォトファブ
リケーション（フォトリソグラフ法）方式によりパター
ン形成する場合において、フォトレジストの膜厚をでき
る限り小さく設定し、パターン露光時間の長大化を解消
してガラス基板面でのハレーションの発生を防止し、ブ
ラックマトリクスパターンのパターンエッジ部分の精度
の向上を図ることにある。
遮光性の顔料分散フォトレジストを用いてフォトファブ
リケーション（フォトリソグラフ法）方式によりパター
ン形成する場合において、フォトレジストの膜厚をでき
る限り小さく設定し、パターン露光時間の長大化を解消
してガラス基板面でのハレーションの発生を防止し、ブ
ラックマトリクスパターンのパターンエッジ部分の精度
の向上を図ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
ガラス基板１上にブラックマトリクスパターン２と、Ｂ
ｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成さ
れるフィルタ色パターン５と、透明導電層等を備え、ブ
ラックマトリクスパターン２は、アルカリ性溶媒に可溶
な遮光性のアニオン重合系の非感光性ポリマーにより形
成された第１パターン層３と、該第１パターン層上に整
合積層されたカチオン重合系ポリマーと樹脂モノマー及
び光重合開始剤とを含む遮光性の感光性樹脂層により形
成された第２パターン層４とにより構成されていること
を特徴とするカラーフィルタである。
ガラス基板１上にブラックマトリクスパターン２と、Ｂ
ｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成さ
れるフィルタ色パターン５と、透明導電層等を備え、ブ
ラックマトリクスパターン２は、アルカリ性溶媒に可溶
な遮光性のアニオン重合系の非感光性ポリマーにより形
成された第１パターン層３と、該第１パターン層上に整
合積層されたカチオン重合系ポリマーと樹脂モノマー及
び光重合開始剤とを含む遮光性の感光性樹脂層により形
成された第２パターン層４とにより構成されていること
を特徴とするカラーフィルタである。
【００１１】また、本発明の第２の発明は、ガラス基板
１上にブラックマトリクスパターン２と、Ｂｌｕｅ，Ｇ
ｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成されるフィル
タ色パターン５と、透明導電層等を備え、ブラックマト
リクスパターン２は、酸性溶媒に可溶な遮光性のカチオ
ン重合系の非感光性ポリマーにより形成された第１パタ
ーン層３と、該第１パターン層上に整合積層されたアニ
オン重合系ポリマーと樹脂モノマー及び光重合開始剤と
を含む遮光性の感光性樹脂層により形成された第２パタ
ーン層４とにより構成されていることを特徴とするカラ
ーフィルタである。
１上にブラックマトリクスパターン２と、Ｂｌｕｅ，Ｇ
ｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成されるフィル
タ色パターン５と、透明導電層等を備え、ブラックマト
リクスパターン２は、酸性溶媒に可溶な遮光性のカチオ
ン重合系の非感光性ポリマーにより形成された第１パタ
ーン層３と、該第１パターン層上に整合積層されたアニ
オン重合系ポリマーと樹脂モノマー及び光重合開始剤と
を含む遮光性の感光性樹脂層により形成された第２パタ
ーン層４とにより構成されていることを特徴とするカラ
ーフィルタである。
【００１２】
【実施例】本発明における第１の発明のカラーフィルタ
を、図１、図２の一実施例に従って以下に詳細に説明す
れば、図１に示すように、透明なガラス基板１上に規則
的な平行線状、格子状等の遮光性（若しくは光吸収性）
のブラックマトリクスパターン２が設けられている。
を、図１、図２の一実施例に従って以下に詳細に説明す
れば、図１に示すように、透明なガラス基板１上に規則
的な平行線状、格子状等の遮光性（若しくは光吸収性）
のブラックマトリクスパターン２が設けられている。
【００１３】該ガラス基板１上に形成された上記ブラッ
クマトリクスパターン２は、黒色顔料（若しくは濃青色
等の暗色系の着色顔料）を分散させた遮光性のアニオン
重合系の非感光性ポリマーにより形成された第１パター
ン層３と、該第１パターン層３上に整合状態で積層され
た黒色顔料（若しくは濃青色等の暗色系の着色顔料）を
分散させたカチオン重合系のポリマーと光架橋重合する
樹脂モノマーと光重合開始剤からなる感光性樹脂（感光
性フォトレジスト）とを含む遮光性の感光性樹脂層によ
り形成された第２パターン層４とにより構成されてい
る。
クマトリクスパターン２は、黒色顔料（若しくは濃青色
等の暗色系の着色顔料）を分散させた遮光性のアニオン
重合系の非感光性ポリマーにより形成された第１パター
ン層３と、該第１パターン層３上に整合状態で積層され
た黒色顔料（若しくは濃青色等の暗色系の着色顔料）を
分散させたカチオン重合系のポリマーと光架橋重合する
樹脂モノマーと光重合開始剤からなる感光性樹脂（感光
性フォトレジスト）とを含む遮光性の感光性樹脂層によ
り形成された第２パターン層４とにより構成されてい
る。
【００１４】本発明の第１の発明において上記アニオン
重合系の非感光性ポリマーとは、ポリマー分子中に酸基
（−ＣＯＯＨ，−ＯＨ，−ＳＯ3 Ｈ，）を有し、溶媒
（例えば水性溶媒）中にて水素（Ｈ+ ）イオンを解離し
て陰イオンとなるアニオン（−ＣＯＯ- ，−Ｏ- ，−Ｓ
Ｏ3 - 等の陰イオン）基を有し、アニオン重合するポリ
マーのことである。
重合系の非感光性ポリマーとは、ポリマー分子中に酸基
（−ＣＯＯＨ，−ＯＨ，−ＳＯ3 Ｈ，）を有し、溶媒
（例えば水性溶媒）中にて水素（Ｈ+ ）イオンを解離し
て陰イオンとなるアニオン（−ＣＯＯ- ，−Ｏ- ，−Ｓ
Ｏ3 - 等の陰イオン）基を有し、アニオン重合するポリ
マーのことである。
【００１５】アニオン重合するポリマーとしては、例え
ば、アルコール系溶剤等（例えばアルコール類、グリコ
ールエーテル類等）の有機溶剤やアルカリ性溶媒に可溶
のポリアミド酸樹脂（後に加熱重合、又は縮重合してポ
リイミド樹脂となるポリイミド前駆体としてポリアミド
酸）、ポリカルボン酸樹脂、マレイン酸樹脂、フタル酸
樹脂、高酸価型のポリエステル樹脂、高酸価型のアクリ
ル樹脂、スチレン樹脂・マレイン酸共重合体樹脂、セル
ロース系高分子樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアル
コール樹脂等である。
ば、アルコール系溶剤等（例えばアルコール類、グリコ
ールエーテル類等）の有機溶剤やアルカリ性溶媒に可溶
のポリアミド酸樹脂（後に加熱重合、又は縮重合してポ
リイミド樹脂となるポリイミド前駆体としてポリアミド
酸）、ポリカルボン酸樹脂、マレイン酸樹脂、フタル酸
樹脂、高酸価型のポリエステル樹脂、高酸価型のアクリ
ル樹脂、スチレン樹脂・マレイン酸共重合体樹脂、セル
ロース系高分子樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルアル
コール樹脂等である。
【００１６】本発明の第１の発明におけるカチオン重合
系のポリマーと、光架橋重合する樹脂モノマー及び光重
合開始剤からなる感光性樹脂（感光性フォトレジスト）
とを含む遮光性の感光性樹脂層は、カチオン重合系ポリ
マーをバインダー樹脂として含有する感光性フォトレジ
ストにより形成され、カチオン重合系ポリマーとは、ポ
リマー分子中に塩基（−ＮＨ2 ，＝ＮＨ，−ＮＲ等）を
有し、溶媒（例えば水性溶媒）中にてその塩基を陰イオ
ンとして解離しポリマー分子にカチオン（陽イオン）を
生じてカチオン重合するポリマーのことである。
系のポリマーと、光架橋重合する樹脂モノマー及び光重
合開始剤からなる感光性樹脂（感光性フォトレジスト）
とを含む遮光性の感光性樹脂層は、カチオン重合系ポリ
マーをバインダー樹脂として含有する感光性フォトレジ
ストにより形成され、カチオン重合系ポリマーとは、ポ
リマー分子中に塩基（−ＮＨ2 ，＝ＮＨ，−ＮＲ等）を
有し、溶媒（例えば水性溶媒）中にてその塩基を陰イオ
ンとして解離しポリマー分子にカチオン（陽イオン）を
生じてカチオン重合するポリマーのことである。
【００１７】カチオン重合系ポリマーとしては、例え
ば、アルコール系溶剤等（例えばアルコール類、グリコ
ールエーテル類等）の有機溶剤や酸性溶液に可溶である
ユリア樹脂、グアナミン樹脂、アニリン樹脂、アミノ酸
樹脂等のアミノ樹脂（ポリアミン樹脂）、アミノアルキ
ド樹脂、アミノアクリル樹脂、エポキシ樹脂等である。
ば、アルコール系溶剤等（例えばアルコール類、グリコ
ールエーテル類等）の有機溶剤や酸性溶液に可溶である
ユリア樹脂、グアナミン樹脂、アニリン樹脂、アミノ酸
樹脂等のアミノ樹脂（ポリアミン樹脂）、アミノアルキ
ド樹脂、アミノアクリル樹脂、エポキシ樹脂等である。
【００１８】なお、顔料分散フォトレジストに用いる樹
脂モノマーとしては、光ラジカル重合型の多官能アクリ
ル系モノマー（アクリルアミド、アクリロニトリル、ア
クリル酸（アクリレート）、アクリル酸エステル等）、
光重合開始剤としてフェニルアセトフェノン、ベンゾフ
ェノン、ジメチルアミノベンゾエート等があり、溶剤と
してメチルエチルケトン、トルエン等がある。
脂モノマーとしては、光ラジカル重合型の多官能アクリ
ル系モノマー（アクリルアミド、アクリロニトリル、ア
クリル酸（アクリレート）、アクリル酸エステル等）、
光重合開始剤としてフェニルアセトフェノン、ベンゾフ
ェノン、ジメチルアミノベンゾエート等があり、溶剤と
してメチルエチルケトン、トルエン等がある。
【００１９】本発明のカラーフィルタは、図２に示すよ
うに、ブラックマトリクスパターン２の間に、Ｂｌｕ
ｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成される
フィルタ色パターン５が設けられ、該ブラックマトリク
スパターン２とフィルタ色パターン５の上側には、図示
しないが、適宜透明導電膜等（インジュウムにスズをド
ーピングしたＩＴＯ膜、若しくは透明保護層を介して積
層したＩＴＯ膜）が積層されている。
うに、ブラックマトリクスパターン２の間に、Ｂｌｕ
ｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パターンから構成される
フィルタ色パターン５が設けられ、該ブラックマトリク
スパターン２とフィルタ色パターン５の上側には、図示
しないが、適宜透明導電膜等（インジュウムにスズをド
ーピングしたＩＴＯ膜、若しくは透明保護層を介して積
層したＩＴＯ膜）が積層されている。
【００２０】上記本発明のカラーフィルタにおいては、
従来と同様に、ブラックマトリクスパターン２とフィル
タ色パターン５との隣接部分に空隙が形成されないよう
に、ブラックマトリクスパターン２とフィルタ色パター
ン５は互いに密接するように配置されており、ブラック
マトリクスパターン２とフィルタ色パターン５の端縁部
は互いに隣接しているか、若しくはフィルタ色パターン
５はブラックマトリクスパターン２上にその端縁部がオ
ーバーラップするように設けられている。
従来と同様に、ブラックマトリクスパターン２とフィル
タ色パターン５との隣接部分に空隙が形成されないよう
に、ブラックマトリクスパターン２とフィルタ色パター
ン５は互いに密接するように配置されており、ブラック
マトリクスパターン２とフィルタ色パターン５の端縁部
は互いに隣接しているか、若しくはフィルタ色パターン
５はブラックマトリクスパターン２上にその端縁部がオ
ーバーラップするように設けられている。
【００２１】第１の発明のカラーフィルタにおけるブラ
ックマトリクスパターン２を、ガラス基板１上にパター
ン形成する場合は、まず、ガラス基板１上に、黒色、暗
色系の着色顔料を分散混入させたアニオン重合系の非感
光性ポリマーを全面的に均一膜厚で塗布して乾燥させ、
遮光性の非感光性樹脂層（後に第１パターン層３とな
る）を形成する。
ックマトリクスパターン２を、ガラス基板１上にパター
ン形成する場合は、まず、ガラス基板１上に、黒色、暗
色系の着色顔料を分散混入させたアニオン重合系の非感
光性ポリマーを全面的に均一膜厚で塗布して乾燥させ、
遮光性の非感光性樹脂層（後に第１パターン層３とな
る）を形成する。
【００２２】続いて、遮光性の該非感光性樹脂層上に、
黒色、暗色系の着色顔料を分散混入させたカチオン重合
系ポリマーをバインダー樹脂とする顔料分散フォトレジ
スト（カチオン重合系ポリマーと、樹脂モノマーと、光
重合開始剤と、溶剤等を含む感光性フォトレジスト）を
全面的に塗布して乾燥させて、エッチングレジストとな
る感光性樹脂層（例えば塗布膜厚；０．５μｍ〜１μ
ｍ）を設ける。
黒色、暗色系の着色顔料を分散混入させたカチオン重合
系ポリマーをバインダー樹脂とする顔料分散フォトレジ
スト（カチオン重合系ポリマーと、樹脂モノマーと、光
重合開始剤と、溶剤等を含む感光性フォトレジスト）を
全面的に塗布して乾燥させて、エッチングレジストとな
る感光性樹脂層（例えば塗布膜厚；０．５μｍ〜１μ
ｍ）を設ける。
【００２３】次に、フォトファブリケーション（フォト
リソグラフ法）方式により前記感光性樹脂層を紫外線を
用いて、適宜形状のブラックマトリクスパターン２の形
状にパターン露光（フォトマスク等の原版を用いて露
光、若しくは電子ビーム露光）して、樹脂モノマーと光
重合開始剤とにより前記感光性樹脂層の露光された領域
を光重合硬化させ、パターン状に硬化領域を形成する。
リソグラフ法）方式により前記感光性樹脂層を紫外線を
用いて、適宜形状のブラックマトリクスパターン２の形
状にパターン露光（フォトマスク等の原版を用いて露
光、若しくは電子ビーム露光）して、樹脂モノマーと光
重合開始剤とにより前記感光性樹脂層の露光された領域
を光重合硬化させ、パターン状に硬化領域を形成する。
【００２４】前記感光性樹脂層のうち未露光領域（未重
合硬化領域）の感光性樹脂層におけるカチオン重合系ポ
リマー（バインダー樹脂）は、樹脂モノマーが未重合の
ために酸性溶媒（酢酸等の有機酸液）により溶解し易
く、一方、前記露光領域（光重合領域）の感光性樹脂層
中のカチオン重合系ポリマーは、樹脂モノマーの光重合
硬化によって酸性溶媒の浸透がされ難くなり現像除去さ
れずに残るため、酸性溶媒（無機酸、有機酸）を用いて
未露光領域のカチオン重合系ポリマーを溶解することに
より現像処理でき、ブラックマトリクスパターン２相当
の形状のレジストパターン（後に第２パターン層４とな
る）を形成する。
合硬化領域）の感光性樹脂層におけるカチオン重合系ポ
リマー（バインダー樹脂）は、樹脂モノマーが未重合の
ために酸性溶媒（酢酸等の有機酸液）により溶解し易
く、一方、前記露光領域（光重合領域）の感光性樹脂層
中のカチオン重合系ポリマーは、樹脂モノマーの光重合
硬化によって酸性溶媒の浸透がされ難くなり現像除去さ
れずに残るため、酸性溶媒（無機酸、有機酸）を用いて
未露光領域のカチオン重合系ポリマーを溶解することに
より現像処理でき、ブラックマトリクスパターン２相当
の形状のレジストパターン（後に第２パターン層４とな
る）を形成する。
【００２５】その後、該レジストパターンをエッチング
マスクとして、下層のアニオン重合系の非感光性ポリマ
ー樹脂を、アルカリ溶液（水酸化カリウム、水酸化ナト
リウム溶液等）にて溶解してエッチング処理することに
より、図１に示すように、ガラス基板１上に、遮光性の
アニオン重合系の非感光性ポリマーにより形成された第
１パターン層３と、該第１パターン層３上に整合して積
層されたカチオン重合系の感光性フォトレジストを用い
たカチオン重合系の遮光性の感光性樹脂層により形成さ
れた第２パターン層４とにより構成されるブラックマト
リクスパターン２を形成するものである。
マスクとして、下層のアニオン重合系の非感光性ポリマ
ー樹脂を、アルカリ溶液（水酸化カリウム、水酸化ナト
リウム溶液等）にて溶解してエッチング処理することに
より、図１に示すように、ガラス基板１上に、遮光性の
アニオン重合系の非感光性ポリマーにより形成された第
１パターン層３と、該第１パターン層３上に整合して積
層されたカチオン重合系の感光性フォトレジストを用い
たカチオン重合系の遮光性の感光性樹脂層により形成さ
れた第２パターン層４とにより構成されるブラックマト
リクスパターン２を形成するものである。
【００２６】本発明における第２の発明のカラーフィル
タを、図１、図２の一実施例に従って以下に詳細に説明
すれば、図１に示すように、透明なガラス基板１上に規
則的な平行線状、格子状等の遮光性（若しくは光吸収
性）のブラックマトリクスパターン２が設けられてい
る。
タを、図１、図２の一実施例に従って以下に詳細に説明
すれば、図１に示すように、透明なガラス基板１上に規
則的な平行線状、格子状等の遮光性（若しくは光吸収
性）のブラックマトリクスパターン２が設けられてい
る。
【００２７】該ガラス基板１上に形成された上記ブラッ
クマトリクスパターン２は、黒色顔料（若しくは濃青色
等の暗色系の着色顔料）を分散させた非感光性の遮光性
のカチオン重合系の非感光性ポリマーにより形成された
第１パターン層３と、該第１パターン層３上に整合状態
で積層された黒色顔料（若しくは濃青色等の暗色系の着
色顔料）を分散させたアニオン重合系のポリマーと、光
架橋重合する樹脂モノマー及び光重合開始剤、溶剤等と
を含む感光性樹脂（感光性フォトレジスト）を用いた遮
光性の感光性樹脂層により形成された第２パターン層４
とにより構成されている。
クマトリクスパターン２は、黒色顔料（若しくは濃青色
等の暗色系の着色顔料）を分散させた非感光性の遮光性
のカチオン重合系の非感光性ポリマーにより形成された
第１パターン層３と、該第１パターン層３上に整合状態
で積層された黒色顔料（若しくは濃青色等の暗色系の着
色顔料）を分散させたアニオン重合系のポリマーと、光
架橋重合する樹脂モノマー及び光重合開始剤、溶剤等と
を含む感光性樹脂（感光性フォトレジスト）を用いた遮
光性の感光性樹脂層により形成された第２パターン層４
とにより構成されている。
【００２８】本発明の第２の発明において上記カチオン
重合系の非感光性ポリマーとは、カチオン重合系ポリマ
ーのことであり、前述したように、カチオン重合系ポリ
マーとしては、例えば、アルコール系溶剤等（例えばア
ルコール類、グリコールエーテル類等）の有機溶剤や酸
性溶液に可溶であるユリア樹脂、グアナミン樹脂、アニ
リン樹脂、アミノ酸樹脂等のアミノ樹脂（ポリアミン樹
脂）、アミノアルキド樹脂、アミノアクリル樹脂、エポ
キシ樹脂等である。
重合系の非感光性ポリマーとは、カチオン重合系ポリマ
ーのことであり、前述したように、カチオン重合系ポリ
マーとしては、例えば、アルコール系溶剤等（例えばア
ルコール類、グリコールエーテル類等）の有機溶剤や酸
性溶液に可溶であるユリア樹脂、グアナミン樹脂、アニ
リン樹脂、アミノ酸樹脂等のアミノ樹脂（ポリアミン樹
脂）、アミノアルキド樹脂、アミノアクリル樹脂、エポ
キシ樹脂等である。
【００２９】本発明の第２の発明におけるアニオン重合
系のポリマーと、光架橋重合する樹脂モノマー及び光重
合開始剤からなる感光性樹脂（感光性フォトレジスト）
とを含む遮光性の感光性樹脂層は、アニオン重合系ポリ
マーをバインダー樹脂として含有する感光性フォトレジ
ストにより形成され、アニオン重合系ポリマーとは、前
述したように、例えば、アルコール系溶剤等（例えばア
ルコール類、グリコールエーテル類等）の有機溶剤やア
ルカリ性溶媒に可溶のポリアミド酸樹脂（後に加熱重
合、又は縮重合してポリイミド樹脂となるポリイミド前
駆体としてポリアミド酸）、ポリカルボン酸樹脂、マレ
イン酸樹脂、フタル酸樹脂、高酸価型のポリエステル樹
脂、高酸価型のアクリル樹脂、スチレン樹脂・マレイン
酸共重合体樹脂、セルロース系高分子樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等である。
系のポリマーと、光架橋重合する樹脂モノマー及び光重
合開始剤からなる感光性樹脂（感光性フォトレジスト）
とを含む遮光性の感光性樹脂層は、アニオン重合系ポリ
マーをバインダー樹脂として含有する感光性フォトレジ
ストにより形成され、アニオン重合系ポリマーとは、前
述したように、例えば、アルコール系溶剤等（例えばア
ルコール類、グリコールエーテル類等）の有機溶剤やア
ルカリ性溶媒に可溶のポリアミド酸樹脂（後に加熱重
合、又は縮重合してポリイミド樹脂となるポリイミド前
駆体としてポリアミド酸）、ポリカルボン酸樹脂、マレ
イン酸樹脂、フタル酸樹脂、高酸価型のポリエステル樹
脂、高酸価型のアクリル樹脂、スチレン樹脂・マレイン
酸共重合体樹脂、セルロース系高分子樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリビニルアルコール樹脂等である。
【００３０】本発明の第２の発明のカラーフィルタは、
第１の発明と同様に、図２に示すように、ブラックマト
リクスパターン２の間に、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅ
ｄ各着色パターンから構成されるフィルタ色パターン５
が設けられ、該ブラックマトリクスパターン２とフィル
タ色パターン５の上側には、図示しないが、適宜透明導
電膜等（インジュウムにスズをドーピングしたＩＴＯ
膜、若しくは透明保護層を介して積層したＩＴＯ膜）が
積層されている。
第１の発明と同様に、図２に示すように、ブラックマト
リクスパターン２の間に、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅ
ｄ各着色パターンから構成されるフィルタ色パターン５
が設けられ、該ブラックマトリクスパターン２とフィル
タ色パターン５の上側には、図示しないが、適宜透明導
電膜等（インジュウムにスズをドーピングしたＩＴＯ
膜、若しくは透明保護層を介して積層したＩＴＯ膜）が
積層されている。
【００３１】上記第２の発明のカラーフィルタにおいて
は、第１の発明と同様に、ブラックマトリクスパターン
２とフィルタ色パターン５との隣接部分に空隙が形成さ
れないように、ブラックマトリクスパターン２とフィル
タ色パターン５は互いに密接するように配置されてお
り、ブラックマトリクスパターン２とフィルタ色パター
ン５の端縁部は互いに隣接しているか、若しくはフィル
タ色パターン５はブラックマトリクスパターン２上にそ
の端縁部がオーバーラップするように設けられている。
は、第１の発明と同様に、ブラックマトリクスパターン
２とフィルタ色パターン５との隣接部分に空隙が形成さ
れないように、ブラックマトリクスパターン２とフィル
タ色パターン５は互いに密接するように配置されてお
り、ブラックマトリクスパターン２とフィルタ色パター
ン５の端縁部は互いに隣接しているか、若しくはフィル
タ色パターン５はブラックマトリクスパターン２上にそ
の端縁部がオーバーラップするように設けられている。
【００３２】第２の発明のカラーフィルタにおけるブラ
ックマトリクスパターン２を、ガラス基板１上にパター
ン形成する場合は、まず、ガラス基板１上に、黒色、暗
色系の着色顔料を分散混入させた非感光性のカチオン重
合系ポリマーを全面的に均一膜厚で塗布して乾燥させ、
遮光性の非感光性樹脂層（後に第１パターン層３とな
る）を形成する。
ックマトリクスパターン２を、ガラス基板１上にパター
ン形成する場合は、まず、ガラス基板１上に、黒色、暗
色系の着色顔料を分散混入させた非感光性のカチオン重
合系ポリマーを全面的に均一膜厚で塗布して乾燥させ、
遮光性の非感光性樹脂層（後に第１パターン層３とな
る）を形成する。
【００３３】続いて、遮光性の該非感光性樹脂層上に、
黒色、暗色系の着色顔料を分散混入させたアニオン重合
系ポリマーをバインダー樹脂とする顔料分散フォトレジ
スト（アニオン重合系ポリマーと、樹脂モノマーと、光
重合開始剤を含む感光性フォトレジスト）を全面的に塗
布して乾燥させて感光性樹脂層を設ける。
黒色、暗色系の着色顔料を分散混入させたアニオン重合
系ポリマーをバインダー樹脂とする顔料分散フォトレジ
スト（アニオン重合系ポリマーと、樹脂モノマーと、光
重合開始剤を含む感光性フォトレジスト）を全面的に塗
布して乾燥させて感光性樹脂層を設ける。
【００３４】次に、フォトファブリケーション（フォト
リソグラフ法）方式により前記感光性樹脂層を紫外線を
用いて、適宜形状のブラックマトリクスパターン２の形
状にパターン露光（フォトマスク等の原版を用いて露
光、若しくは電子ビーム露光）して、樹脂モノマーと光
重合開始剤とにより前記感光性樹脂層の露光された領域
を光重合硬化させ、パターン状に硬化領域を形成する。
リソグラフ法）方式により前記感光性樹脂層を紫外線を
用いて、適宜形状のブラックマトリクスパターン２の形
状にパターン露光（フォトマスク等の原版を用いて露
光、若しくは電子ビーム露光）して、樹脂モノマーと光
重合開始剤とにより前記感光性樹脂層の露光された領域
を光重合硬化させ、パターン状に硬化領域を形成する。
【００３５】前記感光性樹脂層のうち未露光領域（未重
合硬化領域）の感光性樹脂層におけるアニオン重合系ポ
リマー（バインダー樹脂）は、樹脂モノマーが未重合の
ためにアルカリ性溶媒（水酸化カリウム液、水酸化ナト
リウム液等）により溶解し易く、一方、前記露光領域
（光重合領域）の感光性樹脂層中のアニオン重合系ポリ
マーは、樹脂モノマーの光重合硬化によってアルカリ性
溶媒の浸透がされ難くなり現像除去されずに残るため、
アルカリ性溶媒を用いて未露光領域のアニオン重合系ポ
リマーを溶解することにより現像処理でき、ブラックマ
トリクスパターン２相当の形状のレジストパターン（後
に第２パターン層４となる）を形成する。
合硬化領域）の感光性樹脂層におけるアニオン重合系ポ
リマー（バインダー樹脂）は、樹脂モノマーが未重合の
ためにアルカリ性溶媒（水酸化カリウム液、水酸化ナト
リウム液等）により溶解し易く、一方、前記露光領域
（光重合領域）の感光性樹脂層中のアニオン重合系ポリ
マーは、樹脂モノマーの光重合硬化によってアルカリ性
溶媒の浸透がされ難くなり現像除去されずに残るため、
アルカリ性溶媒を用いて未露光領域のアニオン重合系ポ
リマーを溶解することにより現像処理でき、ブラックマ
トリクスパターン２相当の形状のレジストパターン（後
に第２パターン層４となる）を形成する。
【００３６】その後、該レジストパターンをエッチング
マスクとして、下層のカチオン重合系ポリマーを酸性溶
媒（酢酸等の有機酸）にてエッチング処理することによ
り、図１に示すように、ガラス基板１上に、遮光性のカ
チオン重合系の非感光性ポリマーにより形成された第１
パターン層３と、該第１パターン層３上に整合して積層
されたアニオン重合系ポリマーを含む感光性フォトレジ
ストを用いた遮光性の感光性樹脂層により形成された第
２パターン層４とにより構成されるブラックマトリクス
パターン２を形成するものである。
マスクとして、下層のカチオン重合系ポリマーを酸性溶
媒（酢酸等の有機酸）にてエッチング処理することによ
り、図１に示すように、ガラス基板１上に、遮光性のカ
チオン重合系の非感光性ポリマーにより形成された第１
パターン層３と、該第１パターン層３上に整合して積層
されたアニオン重合系ポリマーを含む感光性フォトレジ
ストを用いた遮光性の感光性樹脂層により形成された第
２パターン層４とにより構成されるブラックマトリクス
パターン２を形成するものである。
【００３７】なお、上記第１、第２の発明のカラーフィ
ルタにおいて、第１パターン層３上に塗布される第２パ
ターン層４となる顔料分散フォトレジストは、エッチン
グマスクとして支障のない程度に、第１パターン層３の
塗布膜厚よりも薄膜に塗布することは可能である。
ルタにおいて、第１パターン層３上に塗布される第２パ
ターン層４となる顔料分散フォトレジストは、エッチン
グマスクとして支障のない程度に、第１パターン層３の
塗布膜厚よりも薄膜に塗布することは可能である。
【００３８】また、本発明のカラーフィルタにおいて、
ブラックマトリクスパターン２を形成した後のガラス基
板１上におけるブラックマトリクスパターン２の形成領
域以外の部分に、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各着
色パターンからなるフィルタ色パターン５をパターン形
成する場合には、従来のカラーフィルタのフィルタ色パ
ターンを形成する方法と同様の方法、例えば、ゼラチン
等の染色性の良い透明な感光液とＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅ
ｎ，Ｒｅｄの各染料とを用いたレリーフ染色法や、前述
のＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各顔料分散フォトレ
ジストを用いた顔料分散フォトレジスト法や、Ｂｌｕ
ｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各着色印刷インキを用いた凹
版オフセット印刷法等の印刷法による有機フィルタ色パ
ターン形成法、あるいは、酸化チタン（ＴｉＯ2 、光屈
折率；２．４０）や酸化珪素（ＳｉＯ 2 、光屈折率；
１．４６）等の誘電体膜を多層に蒸着積層させて、その
層厚と組合せとによりＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの
各干渉色フィルタ（偏光フィルタ）を形成する誘電体多
層膜法による無機フィルタ色パターン形成法によって、
ブラックマトリクスパターン２とフィルタ色パターン５
を互いにその端縁部が密に隣接、若しくはフィルタ色パ
ターン５がブラックマトリクスパターン２上にその端縁
部がオーバーラップするように、フィルタ色パターン５
をパターン形成するものである。
ブラックマトリクスパターン２を形成した後のガラス基
板１上におけるブラックマトリクスパターン２の形成領
域以外の部分に、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各着
色パターンからなるフィルタ色パターン５をパターン形
成する場合には、従来のカラーフィルタのフィルタ色パ
ターンを形成する方法と同様の方法、例えば、ゼラチン
等の染色性の良い透明な感光液とＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅ
ｎ，Ｒｅｄの各染料とを用いたレリーフ染色法や、前述
のＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各顔料分散フォトレ
ジストを用いた顔料分散フォトレジスト法や、Ｂｌｕ
ｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの各着色印刷インキを用いた凹
版オフセット印刷法等の印刷法による有機フィルタ色パ
ターン形成法、あるいは、酸化チタン（ＴｉＯ2 、光屈
折率；２．４０）や酸化珪素（ＳｉＯ 2 、光屈折率；
１．４６）等の誘電体膜を多層に蒸着積層させて、その
層厚と組合せとによりＢｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄの
各干渉色フィルタ（偏光フィルタ）を形成する誘電体多
層膜法による無機フィルタ色パターン形成法によって、
ブラックマトリクスパターン２とフィルタ色パターン５
を互いにその端縁部が密に隣接、若しくはフィルタ色パ
ターン５がブラックマトリクスパターン２上にその端縁
部がオーバーラップするように、フィルタ色パターン５
をパターン形成するものである。
【００３９】以下に、本発明のカラーフィルタにおける
ガラス基板１上にブラックマトリクスパターン２を形成
する方法の具体的実施例を示す。
ガラス基板１上にブラックマトリクスパターン２を形成
する方法の具体的実施例を示す。
【００４０】＜実施例１＞アルカリ性溶媒に可溶な非感
光性のアニオン重合系のポリアミド酸樹脂（後に加熱縮
合してポリイミド樹脂となるポリイミド前駆体としての
ポリアミド酸）によるアニオン重合系ポリマー（ＳＰ91
2 ；東レ（株）製）１０重量部に対して、カーボンブラ
ック５重量部を添加し、Ｎ−メチル−２ピロリドン（Ｎ
ＭＰ）又は／及び、アルコール系溶剤、トルエン、メチ
ルエチルケトン等の有機溶剤等を用いてボールミル（三
本ロール）にて混練分散させて、遮光性（光吸収性）の
非感光性樹脂（光学濃度；１〜２）を形成する。
光性のアニオン重合系のポリアミド酸樹脂（後に加熱縮
合してポリイミド樹脂となるポリイミド前駆体としての
ポリアミド酸）によるアニオン重合系ポリマー（ＳＰ91
2 ；東レ（株）製）１０重量部に対して、カーボンブラ
ック５重量部を添加し、Ｎ−メチル−２ピロリドン（Ｎ
ＭＰ）又は／及び、アルコール系溶剤、トルエン、メチ
ルエチルケトン等の有機溶剤等を用いてボールミル（三
本ロール）にて混練分散させて、遮光性（光吸収性）の
非感光性樹脂（光学濃度；１〜２）を形成する。
【００４１】続いて、透明なガラス基板上に、前記非感
光性樹脂をスピンコーターにて膜厚０．３μｍ〜０．５
μｍ（例えば、膜厚；０．３μｍ、光学濃度；０．５が
適当）に均一に塗布した後、１１０℃、３０分間乾燥さ
せて遮光性の非感光性樹脂層（後に第１パターン層とな
る）を形成した。
光性樹脂をスピンコーターにて膜厚０．３μｍ〜０．５
μｍ（例えば、膜厚；０．３μｍ、光学濃度；０．５が
適当）に均一に塗布した後、１１０℃、３０分間乾燥さ
せて遮光性の非感光性樹脂層（後に第１パターン層とな
る）を形成した。
【００４２】続いて、前記遮光性の非感光性樹脂層（非
感光性ポリアミド酸樹脂層）上に、カチオン重合系ポリ
マー（アクリル系ポリマー）と、樹脂モノマー（アクリ
ル系モノマー）及び光重合開始剤と溶剤と黒色顔料とを
含む顔料分散フォトレジスト（光学濃度；１〜２）を、
スピンコーターにて膜厚０．５μｍ〜１．０μｍ（例え
ば、膜厚；１μｍ、光学濃度；２．０が適当）に均一に
塗布して乾燥させ、遮光性の感光性樹脂層（後に第２パ
ターン層となる）を形成した。なお、本実施例において
は、カチオン重合系ポリマーと樹脂モノマーとの配合組
成重量比を、カチオン系ポリマー１重量部に対して樹脂
モノマー０．５〜１．０重量部とした。
感光性ポリアミド酸樹脂層）上に、カチオン重合系ポリ
マー（アクリル系ポリマー）と、樹脂モノマー（アクリ
ル系モノマー）及び光重合開始剤と溶剤と黒色顔料とを
含む顔料分散フォトレジスト（光学濃度；１〜２）を、
スピンコーターにて膜厚０．５μｍ〜１．０μｍ（例え
ば、膜厚；１μｍ、光学濃度；２．０が適当）に均一に
塗布して乾燥させ、遮光性の感光性樹脂層（後に第２パ
ターン層となる）を形成した。なお、本実施例において
は、カチオン重合系ポリマーと樹脂モノマーとの配合組
成重量比を、カチオン系ポリマー１重量部に対して樹脂
モノマー０．５〜１．０重量部とした。
【００４３】このようにしてガラス基板上に積層形成さ
れたそれぞれ第１パターン層となる前記遮光性の非感光
性樹脂層と第２パターン層となる遮光性の感光性樹脂層
との総厚は１〜２μｍ、その総光学濃度は２以上とな
る。
れたそれぞれ第１パターン層となる前記遮光性の非感光
性樹脂層と第２パターン層となる遮光性の感光性樹脂層
との総厚は１〜２μｍ、その総光学濃度は２以上とな
る。
【００４４】次に、遮光性の感光性樹脂層上より、ブラ
ックマトリクスパターン形状相当の紫外線（若しくは電
子線）によるパターン露光（マスクパターン露光、又は
ビーム露光）処理を行い、酢酸溶液にて前記感光性樹脂
層の未露光部分のカチオン重合系ポリマーを溶解除去し
て現像処理を行い、ブラックマトリクスパターン形状相
当のレジストパターンを形成した。
ックマトリクスパターン形状相当の紫外線（若しくは電
子線）によるパターン露光（マスクパターン露光、又は
ビーム露光）処理を行い、酢酸溶液にて前記感光性樹脂
層の未露光部分のカチオン重合系ポリマーを溶解除去し
て現像処理を行い、ブラックマトリクスパターン形状相
当のレジストパターンを形成した。
【００４５】次に、このレジストパターンをエッチング
マスクとして、下層のアニオン重合系ポリマーのポリア
ミド酸樹脂を用いた非感光性樹脂層を、水酸化ナトリウ
ム溶液にてエッチング除去することにより、前記第１パ
ターン層上に整合して積層された第２パターン層を形成
し、第１パターン層と、該第１パターン層上に整合して
積層された第２パターン層とによるブラックマトリクス
パターンを形成した。
マスクとして、下層のアニオン重合系ポリマーのポリア
ミド酸樹脂を用いた非感光性樹脂層を、水酸化ナトリウ
ム溶液にてエッチング除去することにより、前記第１パ
ターン層上に整合して積層された第２パターン層を形成
し、第１パターン層と、該第１パターン層上に整合して
積層された第２パターン層とによるブラックマトリクス
パターンを形成した。
【００４６】その後、ガラス基板上に形成されたブラッ
クマトリクスパターンを、２００℃〜２５０℃、５分〜
３０分間加熱して、遮光性の非感光性樹脂層である第１
パターン層のポリアミド酸樹脂を加熱縮合してポリイミ
ド化し、第１パターン層と、該第１パターン層上に整合
積層された第２パターン層からなるブラックマトリクス
パターンを形成した。
クマトリクスパターンを、２００℃〜２５０℃、５分〜
３０分間加熱して、遮光性の非感光性樹脂層である第１
パターン層のポリアミド酸樹脂を加熱縮合してポリイミ
ド化し、第１パターン層と、該第１パターン層上に整合
積層された第２パターン層からなるブラックマトリクス
パターンを形成した。
【００４７】＜実施例２＞酸性溶液に可溶の非感光性の
カチオン重合系ポリマーとしてポリアミン樹脂１０重量
部に対して、カーボンブラック５重量部を添加し、トル
エン、メチルエチルケトン等の適宜有機溶剤を用いてボ
ールミル（三本ロール）にて混練分散させて、遮光性
（光吸収性）の非感光性樹脂（光学濃度；１〜２）を形
成する。
カチオン重合系ポリマーとしてポリアミン樹脂１０重量
部に対して、カーボンブラック５重量部を添加し、トル
エン、メチルエチルケトン等の適宜有機溶剤を用いてボ
ールミル（三本ロール）にて混練分散させて、遮光性
（光吸収性）の非感光性樹脂（光学濃度；１〜２）を形
成する。
【００４８】続いて、透明なガラス基板上に、前記非感
光性樹脂をスピンコーターにて膜厚０．５μｍ〜１．０
μｍ（例えば、膜厚；０．８μｍ、光学濃度；０．５が
適当）に均一に塗布した後、１１０℃、３０分間乾燥さ
せて遮光性の非感光性樹脂層（後に第１パターン層とな
る）を形成した。
光性樹脂をスピンコーターにて膜厚０．５μｍ〜１．０
μｍ（例えば、膜厚；０．８μｍ、光学濃度；０．５が
適当）に均一に塗布した後、１１０℃、３０分間乾燥さ
せて遮光性の非感光性樹脂層（後に第１パターン層とな
る）を形成した。
【００４９】続いて、該遮光性の非感光性樹脂層（カチ
オン重合系ポリマー層）上に、ポリアミド酸樹脂（後に
加熱縮合してポリイミド樹脂となるポリイミド前駆体と
してのポリアミド酸）によるアニオン系ポリマー（メタ
クリル酸１０重量部，メチルメタアクリレート２０重量
部，シクロヘキシルアクリレート３０重量部からなる重
合体）と、樹脂モノマー（アクリル系樹脂モノマー）及
び光重合開始剤と溶剤と黒色顔料とを含む顔料分散フォ
トレジスト（光学濃度；１〜２）を、スピンコーターに
て膜厚０．５μｍ〜１．０μｍ（例えば、膜厚；１μ
ｍ、光学濃度；０．８が適当）に均一に塗布して乾燥さ
せ、遮光性の感光性樹脂層（後に第２パターン層とな
る）を形成した。なお、実施例においては、アニオン重
合系ポリマーと樹脂モノマーとの配合組成重量比を、ア
ニオン重量系ポリマー１重量部に対して樹脂モノマー
０．５〜１．０重量部とした。
オン重合系ポリマー層）上に、ポリアミド酸樹脂（後に
加熱縮合してポリイミド樹脂となるポリイミド前駆体と
してのポリアミド酸）によるアニオン系ポリマー（メタ
クリル酸１０重量部，メチルメタアクリレート２０重量
部，シクロヘキシルアクリレート３０重量部からなる重
合体）と、樹脂モノマー（アクリル系樹脂モノマー）及
び光重合開始剤と溶剤と黒色顔料とを含む顔料分散フォ
トレジスト（光学濃度；１〜２）を、スピンコーターに
て膜厚０．５μｍ〜１．０μｍ（例えば、膜厚；１μ
ｍ、光学濃度；０．８が適当）に均一に塗布して乾燥さ
せ、遮光性の感光性樹脂層（後に第２パターン層とな
る）を形成した。なお、実施例においては、アニオン重
合系ポリマーと樹脂モノマーとの配合組成重量比を、ア
ニオン重量系ポリマー１重量部に対して樹脂モノマー
０．５〜１．０重量部とした。
【００５０】このようにしてガラス基板上に積層形成さ
れたそれぞれ第１パターン層となる前記遮光性の非感光
性樹脂層と第２パターン層となる遮光性の感光性樹脂層
との総厚は１〜２μｍであり、その総光学濃度は２以上
となる。
れたそれぞれ第１パターン層となる前記遮光性の非感光
性樹脂層と第２パターン層となる遮光性の感光性樹脂層
との総厚は１〜２μｍであり、その総光学濃度は２以上
となる。
【００５１】次に、遮光性の感光性樹脂層上より、ブラ
ックマトリクスパターン形状相当の紫外線（若しくは電
子線）によるパターン露光（マスクパターン露光、又は
ビーム露光）処理を行い、水酸化ナトリウム溶液にてア
ニオン重合系ポリマーをバインダー樹脂とする前記感光
性樹脂層の未露光領域（未重合領域）を溶解除去して現
像処理を行い、該感光性樹脂層にブラックマトリクスパ
ターン形状相当のレジストパターンを形成した。
ックマトリクスパターン形状相当の紫外線（若しくは電
子線）によるパターン露光（マスクパターン露光、又は
ビーム露光）処理を行い、水酸化ナトリウム溶液にてア
ニオン重合系ポリマーをバインダー樹脂とする前記感光
性樹脂層の未露光領域（未重合領域）を溶解除去して現
像処理を行い、該感光性樹脂層にブラックマトリクスパ
ターン形状相当のレジストパターンを形成した。
【００５２】次に、このレジストパターンをエッチング
マスクとして、下層のカチオン重合系ポリマーによる非
感光性樹脂層を酸性溶媒にて溶解して、エッチング除去
することにより、前記第１パターン層上に整合して積層
された第２パターン層を形成し、第１パターン層と、該
第１パターン層上に整合して積層された第２パターン層
とによるブラックマトリクスパターンを形成した。
マスクとして、下層のカチオン重合系ポリマーによる非
感光性樹脂層を酸性溶媒にて溶解して、エッチング除去
することにより、前記第１パターン層上に整合して積層
された第２パターン層を形成し、第１パターン層と、該
第１パターン層上に整合して積層された第２パターン層
とによるブラックマトリクスパターンを形成した。
【００５３】その後、ガラス基板上に形成されたブラッ
クマトリクスパターンを、２００℃〜２５０℃、５分〜
３０分間加熱して、遮光性の感光性樹脂層である第２パ
ターン層のポリアミド酸樹脂を加熱縮合してポリイミド
化し、第１パターン層と、該第１パターン層上に整合積
層された第２パターン層からなるブラックマトリクスパ
ターンを形成した。
クマトリクスパターンを、２００℃〜２５０℃、５分〜
３０分間加熱して、遮光性の感光性樹脂層である第２パ
ターン層のポリアミド酸樹脂を加熱縮合してポリイミド
化し、第１パターン層と、該第１パターン層上に整合積
層された第２パターン層からなるブラックマトリクスパ
ターンを形成した。
【００５４】
【作用】本発明の第１の発明のカラーフィルタは、ガラ
ス基板上に、黒色顔料を分散させたアニオン重合系ポリ
マーを用いた遮光性の非感光性樹脂により形成された第
１パターン層３と、該第１パターン層３上に整合して積
層された黒色顔料を分散させたカチオン重合系ポリマ
ー、樹脂モノマー、光重合開始剤とからなる遮光性の感
光性樹脂層により形成された第２パターン層４との２層
構成によるブラックマトリクスパターン２を備えたもの
であるので、酸性溶媒に可溶のカチオン重合系ポリマー
を含む感光性樹脂による第２パターン層４の現像は酸性
溶媒によって現像処理でき、また、アルカリ性溶媒に可
溶のアニオン重合系ポリマーによる第１パターン層３
は、第２パターン層４をエッチングマスクパターンとし
てアルカリ性溶媒を用いてパターンエッチングによって
形成することができる。
ス基板上に、黒色顔料を分散させたアニオン重合系ポリ
マーを用いた遮光性の非感光性樹脂により形成された第
１パターン層３と、該第１パターン層３上に整合して積
層された黒色顔料を分散させたカチオン重合系ポリマ
ー、樹脂モノマー、光重合開始剤とからなる遮光性の感
光性樹脂層により形成された第２パターン層４との２層
構成によるブラックマトリクスパターン２を備えたもの
であるので、酸性溶媒に可溶のカチオン重合系ポリマー
を含む感光性樹脂による第２パターン層４の現像は酸性
溶媒によって現像処理でき、また、アルカリ性溶媒に可
溶のアニオン重合系ポリマーによる第１パターン層３
は、第２パターン層４をエッチングマスクパターンとし
てアルカリ性溶媒を用いてパターンエッチングによって
形成することができる。
【００５５】また、本発明の第２の発明のカラーフィル
タは、ガラス基板上に、黒色顔料を分散させたカチオン
重合系ポリマーを用いた遮光性の非感光性樹脂により形
成された第１パターン層３と、該第１パターン層３上に
整合して積層された黒色顔料を分散させたアニオン重合
系ポリマー、樹脂モノマー、光重合開始剤とからなる遮
光性の感光性樹脂層により形成された第２パターン層４
との２層構成によるブラックマトリクスパターン２を備
えたものであるので、アルカリ性溶媒に可溶のアニオン
重合系ポリマーを含む感光性樹脂による第２パターン層
４の現像はアルカリ性溶媒によって現像処理でき、また
酸性溶媒に可溶のカチオン重合系ポリマーによる第１パ
ターン層３は、第２パターン層４をエッチングマスクパ
ターンとして酸性溶媒を用いてパターンエッチングによ
って形成することができる。
タは、ガラス基板上に、黒色顔料を分散させたカチオン
重合系ポリマーを用いた遮光性の非感光性樹脂により形
成された第１パターン層３と、該第１パターン層３上に
整合して積層された黒色顔料を分散させたアニオン重合
系ポリマー、樹脂モノマー、光重合開始剤とからなる遮
光性の感光性樹脂層により形成された第２パターン層４
との２層構成によるブラックマトリクスパターン２を備
えたものであるので、アルカリ性溶媒に可溶のアニオン
重合系ポリマーを含む感光性樹脂による第２パターン層
４の現像はアルカリ性溶媒によって現像処理でき、また
酸性溶媒に可溶のカチオン重合系ポリマーによる第１パ
ターン層３は、第２パターン層４をエッチングマスクパ
ターンとして酸性溶媒を用いてパターンエッチングによ
って形成することができる。
【００５６】また、第１、第２のカラーフィルタのブラ
ックマトリクスパターン２の遮光性の大部分は、第１パ
ターン層３の膜厚の調整によって得ることができ、その
ため、感光性樹脂層による第２パターン層４の膜厚は、
エッチングマスクとして耐えられる程度の比較的薄い膜
厚に設定することができ、第２パターン層４をパターン
露光するための露光時間を短縮でき、露光時間を長大化
する必要性が解消される。
ックマトリクスパターン２の遮光性の大部分は、第１パ
ターン層３の膜厚の調整によって得ることができ、その
ため、感光性樹脂層による第２パターン層４の膜厚は、
エッチングマスクとして耐えられる程度の比較的薄い膜
厚に設定することができ、第２パターン層４をパターン
露光するための露光時間を短縮でき、露光時間を長大化
する必要性が解消される。
【００５７】そのため、露光光線によるガラス基板１面
でのハレーションの発生を低減化でき、ブラックマトリ
クスパターンのパターンエッジ部分の精度の低下を防止
できるものである。
でのハレーションの発生を低減化でき、ブラックマトリ
クスパターンのパターンエッジ部分の精度の低下を防止
できるものである。
【００５８】
【発明の効果】本発明のカラーフィルタは、ブラックマ
トリクスパターン２を、フォトファブリケーション（フ
ォトリソグラフ法）方式によりパターン形成する場合に
おいて、フォトファブリケーションにおけるパターン露
光光線が、顔料分散フォトレジスト膜を透過してガラス
基板１面に到達する以前に、顔料分散フォトレジスト膜
の黒色顔料によって吸収されて、実際にガラス基板面に
到達する光量が極端に減少することによるパターン露光
のための露光時間の長大化を、着色顔料分散フォトレジ
ストの膜厚をできる限り小さく設定することによって解
消でき、ガラス基板面でのハレーションの発生を防止
し、ブラックマトリクスパターンのパターンエッジ部分
の精度の向上を図ることができる効果がある。
トリクスパターン２を、フォトファブリケーション（フ
ォトリソグラフ法）方式によりパターン形成する場合に
おいて、フォトファブリケーションにおけるパターン露
光光線が、顔料分散フォトレジスト膜を透過してガラス
基板１面に到達する以前に、顔料分散フォトレジスト膜
の黒色顔料によって吸収されて、実際にガラス基板面に
到達する光量が極端に減少することによるパターン露光
のための露光時間の長大化を、着色顔料分散フォトレジ
ストの膜厚をできる限り小さく設定することによって解
消でき、ガラス基板面でのハレーションの発生を防止
し、ブラックマトリクスパターンのパターンエッジ部分
の精度の向上を図ることができる効果がある。
【図１】本発明のカラーフィルタの一実施例におけるブ
ラックマトリクスパターンを説明する側断面図である。
ラックマトリクスパターンを説明する側断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの一実施例におけるブ
ラックマトリクスパターン及びフィルタ色パターンを説
明する側断面図である。
ラックマトリクスパターン及びフィルタ色パターンを説
明する側断面図である。
【図３】（ａ）は従来のカラーフィルタの一実施例にお
けるブラックマトリクスパターンを説明する側断面図、
（ｂ）は本発明のカラーフィルタの一実施例におけるブ
ラックマトリクスパターン及びフィルタ色パターンを説
明する側断面図である。
けるブラックマトリクスパターンを説明する側断面図、
（ｂ）は本発明のカラーフィルタの一実施例におけるブ
ラックマトリクスパターン及びフィルタ色パターンを説
明する側断面図である。
１…ガラス基板 ２…ブラックマトリクスパターン ３
…第１パターン層 ４…第２パターン層 ５…フィルタ色パターン １１…ガラス基板 １２…ブラックマトリクスパターン
１３…第１パターン層 １４…第２パターン層 １５…フィルタ色パターン
…第１パターン層 ４…第２パターン層 ５…フィルタ色パターン １１…ガラス基板 １２…ブラックマトリクスパターン
１３…第１パターン層 １４…第２パターン層 １５…フィルタ色パターン
Claims (2)
- 【請求項１】ガラス基板１上にブラックマトリクスパタ
ーン２と、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パター
ンから構成されるフィルタ色パターン５と、透明導電層
等を備え、ブラックマトリクスパターン２は、アルカリ
性溶媒に可溶な遮光性のアニオン重合系の非感光性ポリ
マーにより形成された第１パターン層３と、該第１パタ
ーン層上に整合積層されたカチオン重合系ポリマーと樹
脂モノマー及び光重合開始剤とを含む遮光性の感光性樹
脂層により形成された第２パターン層４とにより構成さ
れていることを特徴とするカラーフィルタ。 - 【請求項２】ガラス基板１上にブラックマトリクスパタ
ーン２と、Ｂｌｕｅ，Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ各着色パター
ンから構成されるフィルタ色パターン５と、透明導電層
等を備え、ブラックマトリクスパターン２は、酸性溶媒
に可溶な遮光性のカチオン重合系の非感光性ポリマーに
より形成された第１パターン層３と、該第１パターン層
上に整合積層されたアニオン重合系ポリマーと樹脂モノ
マー及び光重合開始剤とを含む遮光性の感光性樹脂層に
より形成された第２パターン層４とにより構成されてい
ることを特徴とするカラーフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12244593A JPH06331817A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | カラーフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12244593A JPH06331817A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | カラーフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331817A true JPH06331817A (ja) | 1994-12-02 |
Family
ID=14836027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12244593A Pending JPH06331817A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | カラーフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06331817A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010070929A1 (ja) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | シャープ株式会社 | 基板および基板を備えた表示パネル |
| WO2014203794A1 (ja) * | 2013-06-17 | 2014-12-24 | 東レ株式会社 | 積層樹脂ブラックマトリクス基板の製造方法 |
| WO2020118937A1 (zh) * | 2018-12-15 | 2020-06-18 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种黑色矩阵的制备方法及显示装置 |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP12244593A patent/JPH06331817A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010070929A1 (ja) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | シャープ株式会社 | 基板および基板を備えた表示パネル |
| JP5209063B2 (ja) * | 2008-12-19 | 2013-06-12 | シャープ株式会社 | 基板および基板を備えた表示パネル |
| US8687153B2 (en) | 2008-12-19 | 2014-04-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Substrate, and display panel provided with substrate |
| WO2014203794A1 (ja) * | 2013-06-17 | 2014-12-24 | 東レ株式会社 | 積層樹脂ブラックマトリクス基板の製造方法 |
| CN105308484A (zh) * | 2013-06-17 | 2016-02-03 | 东丽株式会社 | 叠层树脂黑矩阵基板的制造方法 |
| KR20160022293A (ko) * | 2013-06-17 | 2016-02-29 | 도레이 카부시키가이샤 | 적층 수지 블랙 매트릭스 기판의 제조 방법 |
| JPWO2014203794A1 (ja) * | 2013-06-17 | 2017-02-23 | 東レ株式会社 | 積層樹脂ブラックマトリクス基板の製造方法 |
| TWI641876B (zh) * | 2013-06-17 | 2018-11-21 | 日商東麗股份有限公司 | 積層樹脂黑色矩陣基板之製造方法、彩色濾光片基板、液晶顯示裝置及發光裝置 |
| US10209554B2 (en) | 2013-06-17 | 2019-02-19 | Toray Industries, Inc. | Method for manufacturing laminated resin black-matrix substrate |
| WO2020118937A1 (zh) * | 2018-12-15 | 2020-06-18 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种黑色矩阵的制备方法及显示装置 |
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