JPH08227010A - Production of color filter - Google Patents

Production of color filter

Info

Publication number
JPH08227010A
JPH08227010A JP5652295A JP5652295A JPH08227010A JP H08227010 A JPH08227010 A JP H08227010A JP 5652295 A JP5652295 A JP 5652295A JP 5652295 A JP5652295 A JP 5652295A JP H08227010 A JPH08227010 A JP H08227010A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
black
electroless plating
resin
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5652295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanobu Fujita
昌信 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP5652295A priority Critical patent/JPH08227010A/en
Publication of JPH08227010A publication Critical patent/JPH08227010A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain a black matrix substrate having enough resolution and high optical density at a low cost by incorporating a metal compd. into the exposed part of a water-soluble resin layer and bringing the layer into contact with an electroless plating liquid to form a black layer. CONSTITUTION: A hydrophilic resin which forms a black accepting layer is applied on a transparent substrate 11 and hardened to form a hydrophilic resin layer 21. Then an acrylic photosensitive resin colored by dispersing a pigment is applied, exposed and developed to form a color pixel 3 of the first color. Then the resin is post-baked. In this process, dehydration of the hydrophilic groups such as carboxyl groups and hydroxyl groups included in the acrylic photosensitive resin is promoted at the same time to make the color pixel 3 hydrophobic. The same process is carried out to successively form pixels 4, 5 of the second and third colors. Finally, the substrate is brought into contact with a soln. of a metal compd. which acts as the catalyst for electroless plating so that the catalyst is incorporated into the black accepting layer. Then the substrate is brought into contact with an electroless plating liquid to form a black layer 40.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルタの製造方
法に係り、更に詳しくは、カラー液晶表示素子、ライン
センサー等に使用するカラーフィルタの製造方法に係る
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a color filter, and more particularly to a method for manufacturing a color filter used for a color liquid crystal display device, a line sensor or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】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、近年、特に注目
されてきている。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
フィルタが用いられている。そして、カラーの液晶ディ
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8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, a monochrome or color liquid crystal display has been particularly noticed as a flat display. Liquid crystal displays include an active matrix system and a simple matrix system for controlling the three primary colors, and a color filter is used in each system. A color liquid crystal display uses three primary colors (R.G.B.) for the constituent pixels,
Color display is performed by controlling the transmission of light of each of the eight primary colors by electrical switching of the liquid crystal.

【0003】このカラーフィルタは、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層(ブラ
ックマトリックス)が形成されている。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、遮光層(ブラックマトリックス)に対してより高い
遮光性が要求される。このような遮光層(ブラックマト
リックス)はカラーの液晶ディスプレイのみではなく、
モノクロの液晶ディスプレイにも同様の理由で必要とさ
れている。
This color filter is constructed by forming each colored layer, a protective layer and a transparent electrode layer on a transparent substrate.
And in order to increase the coloring effect and display contrast,
A light-shielding layer (black matrix) is formed at the boundary portion of each of 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 light leak current. Therefore, a higher light blocking property is required for the light blocking layer (black matrix). Such a light shielding layer (black matrix) is not limited to color liquid crystal displays,
It is also required for monochrome liquid crystal displays for the same reason.

【0004】従来、遮光層(ブラックマトリックス)と
しては、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
したもの等がある。
Conventionally, as the light-shielding layer (black matrix), a chromium thin film is photo-etched to form a relief, a hydrophilic resin relief is dyed, a relief formed using a photosensitive solution in which a black pigment is dispersed,
There are those formed by electrodeposition of black electrodeposition paint, those formed by printing, and the like.

【0005】しかしながら、上述の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ために製造コストが高
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
なるものの、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、充分な遮光性が得難い
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
マトリックス形成も製造コストの低減は可能であるが、
寸法精度が低いという問題があった。
However, the chrome thin film formed by photo-etching to form a relief has high dimensional accuracy, but it requires a vacuum film forming process such as vapor deposition or sputtering and is complicated in manufacturing process. It is costly, and it is necessary to reduce the reflectance of chrome in order to increase the display contrast under strong external light.
It was necessary to perform sputtering of low-reflecting chrome, which requires higher manufacturing costs. Further, the method using a photosensitive resist in which the black dye or pigment is dispersed, although the manufacturing cost is low, it is difficult to obtain sufficient light-shielding property because the photoprocess is likely to be insufficient because the photosensitive resist is black. However, there is a problem that a high quality black matrix cannot be obtained. Further, although the black matrix formation by the above-mentioned printing method can reduce the manufacturing cost,
There was a problem that the dimensional accuracy was low.

【0006】上述のような問題を解決するために、親水
性樹脂を含有した感光性レジスト層を所定のパターンで
露光・現像して形成したレリーフに、無電解メッキの触
媒となる金属化合物を含有させ、熱処理を施した後に、
無電解メッキにより上記のレリーフ内に金属粒子を析出
させて遮光層(ブラック層)とする方法、あるいは、親
水性樹脂と無電解メッキの触媒となる金属化合物とを含
有した感光性レジスト層を所定のパターンで露光・現像
して形成したレリーフに熱処理を施した後に、無電解メ
ッキにより上記のレリーフ内に金属粒子を析出させて遮
光層(ブラック層)とする方法がすでに提案されている
(特開平5−303090号)。これらの方法により得
られる遮光層(ブラック層)は、光学濃度が高いともに
反射率の低い寸法精度の良好なものであり、真空プロセ
ス等が不要なため製造コストの低減が可能であるという
利点を備えている。
In order to solve the above problems, a relief formed by exposing and developing a photosensitive resist layer containing a hydrophilic resin in a predetermined pattern contains a metal compound which serves as a catalyst for electroless plating. And after heat treatment,
A method of precipitating metal particles in the relief by electroless plating to form a light-shielding layer (black layer), or a photosensitive resist layer containing a hydrophilic resin and a metal compound serving as a catalyst for electroless plating is predetermined. A method has already been proposed in which the relief formed by exposing and developing with the pattern is subjected to heat treatment, and then metal particles are deposited in the relief by electroless plating to form a light-shielding layer (black layer). Kaihei 5-303090). The light-shielding layer (black layer) obtained by these methods has a high optical density and a low reflectance with good dimensional accuracy, and has the advantage that the manufacturing cost can be reduced because a vacuum process or the like is unnecessary. I have it.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
ブラックマトリックス基板の作製においては、フォトマ
スクのダメージの防止、および、露光処理時間の短縮化
のために、従来の密着露光から近接(プロキシミティ)
露光に移行しつつあるのが現状である。一般に、プロキ
シミティ露光は、密着露光に比べて解像度が低下する傾
向にあり、上述の特開平5−303090号に開示され
た方法においても、プロキシミティ露光を採用すると充
分な解像度が得られないという問題があった。
However, in the actual production of the black matrix substrate, in order to prevent damage of the photomask and shorten the exposure processing time, the conventional contact exposure is changed to proximity (proximity).
The current situation is that the process is shifting to exposure. Generally, the proximity exposure tends to have a lower resolution than the contact exposure, and even in the method disclosed in the above-mentioned JP-A-5-303090, if the proximity exposure is adopted, sufficient resolution cannot be obtained. There was a problem.

【0008】また、カラーフィルタの製造工程という観
点からは、ガラス基板の上にブラック層を形成した後、
さらにR、G、B、と三色の着色画素を形成しなければ
ならないため、合計で4回のフォトリソ工程が必要であ
り、依然として、製造工程が長く、歩留まり面、設備
面、製造コスト面からの改善が望まれていた。
From the viewpoint of the manufacturing process of the color filter, after forming the black layer on the glass substrate,
Furthermore, since R, G, B, and three colored pixels have to be formed, a total of four photolithography processes are required, and the manufacturing process is still long, and in terms of yield, equipment, and manufacturing costs. Was desired.

【0009】さらには、ブラック層とR、G、Bの各画
素の着色層とは特に正確なアライメント精度が要求され
る。この要求に反し、精度不良が生じると、白抜けと呼
ばれる白光の漏光が発生したり、更に悪化すると隣の画
素に着色層がはみ出て、混色が発生する。
Furthermore, particularly accurate alignment accuracy is required between the black layer and the colored layers of the R, G and B pixels. Contrary to this requirement, if the accuracy is deteriorated, white light leakage called white spot occurs, or if it deteriorates further, the colored layer protrudes to the adjacent pixel to cause color mixture.

【0010】本発明は上述のような事情に鑑みて創案さ
れたものであり、プロキシミティ露光を採用した場合に
おいても、充分な解像度を有し、高い光学濃度を有する
ブラックマトリックス基板を低コストで製造することの
できる製造方法を提供することを目的とする。
The present invention was devised in view of the above-mentioned circumstances, and even when employing proximity exposure, a black matrix substrate having sufficient resolution and high optical density can be produced at low cost. It is an object to provide a manufacturing method that can be manufactured.

【0011】[0011]

【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、透明基板上に水溶性樹脂層を形成
し、この水溶性樹脂層の上に疎水性の着色画素層を所定
パターンに形成するとともに前記水溶性樹脂層を所定パ
ターンに露出させ、次いで無電解メッキの触媒となる金
属化合物の水溶液を接触させて、当該金属化合物を前記
水溶性樹脂層の露出部分に含有せしめ、しかる後、無電
解メッキ液に接触させることによりブラック層を形成す
るように構成される。
In order to achieve such an object, the present invention forms a water-soluble resin layer on a transparent substrate and forms a hydrophobic colored pixel layer on the water-soluble resin layer. Forming in a predetermined pattern and exposing the water-soluble resin layer in the predetermined pattern, and then contacting an aqueous solution of a metal compound serving as a catalyst for electroless plating, so that the metal compound is contained in the exposed portion of the water-soluble resin layer. Then, the black layer is formed by contacting with an electroless plating solution.

【0012】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0013】本発明は、透明基板上にブラック受容層を
従来のごとくパターニングせずに、光または熱エネルギ
ーで当該受容層を単に硬化させて、この上にいわゆるア
クリル系の顔料を分散させた感光性樹脂でR,G,Bの
各着色画素を形成し、その後、ニッケル等の無電解メッ
キ液中に、これらを基板ごと浸漬することにより顔料を
分散させた感光性樹脂層(R,G,Bの各着色画素)以
外の部分に金属を選択的に析出せしめ、ブラックマトリ
ックス(ブラック層)を形成する製造方法を提供するも
のである。本発明は、最終的にブラック層が形成される
いわゆるブラック受容層が親水性でなければならないこ
と、および疎水性樹脂においては金属化合物水溶性が樹
脂中に含浸されないため、触媒も樹脂中に入り込むこと
ができないことに着目したものである。かかる着想のも
と、R,G,Bの各着色画素を疎水性にして、その他の
部分を親水性にすることによりR,G,Bの各着色画素
以外の部分のみに選択的にブラック層を形成させたこと
に本発明の要旨があるのである。
According to the present invention, the black receptive layer is not patterned on a transparent substrate as in the conventional case, but the receptive layer is simply cured by light or heat energy, and a so-called acrylic pigment is dispersed on the photosensitive layer. Forming R, G, and B colored pixels with a photosensitive resin, and then immersing these together with the substrate in an electroless plating solution such as nickel to disperse the pigment in the photosensitive resin layer (R, G, B). The present invention provides a method for producing a black matrix (black layer) by selectively precipitating a metal on a portion other than each colored pixel B). According to the present invention, the so-called black receiving layer in which the black layer is finally formed must be hydrophilic, and in the hydrophobic resin, the water solubility of the metal compound is not impregnated in the resin, so that the catalyst also enters the resin. It focuses on the inability to do so. Based on this idea, by making each of the R, G, and B colored pixels hydrophobic and making the other parts hydrophilic, a black layer is selectively formed only on the parts other than the R, G, and B colored pixels. The gist of the present invention lies in the formation of the above.

【0014】また、本発明は、いわゆる顔料を分散させ
たR,G,Bの各着色画素を構成する感光性樹脂の主成
分であるアクリル系の樹脂において、その中に存在する
親水基が、ポストベークによる加熱操作処理によって脱
水反応が生じ、疎水性に変化し、その結果、無電解メッ
キ液がアクリル系の樹脂に含浸せず金属の析出がないこ
とに着目したものである。即ち、当該R,G,Bの各着
色画素には、金属の析出がないため、ブラック着色が無
く、その他のブラック受容層のみに選択的に着色する性
質を利用したものである。
Further, in the present invention, in the acrylic resin which is the main component of the photosensitive resin constituting the so-called pigment dispersed R, G, B colored pixels, the hydrophilic group present therein is The heat treatment treatment by post-baking causes a dehydration reaction and changes to a hydrophobic property, and as a result, the electroless plating solution does not impregnate the acrylic resin and metal deposition does not occur. That is, since the R, G, and B colored pixels have no metal deposition, there is no black coloring, and the property of selectively coloring only the other black receiving layers is utilized.

【0015】次に、より具体的な本発明の一態様を第1
図を用いて説明する。
Next, a more specific aspect of the present invention will be described below.
This will be described with reference to the drawings.

【0016】まず、十分に洗浄したガラス等の透明基板
11を準備する(図1(a))。次いで、この透明基板
11上に、ブラック受容層となるべき親水性樹脂を塗布
し、硬化させて親水性樹脂層21を形成する(図1
(b))。用いる親水性樹脂としては、ポリビニルアル
コール、アクリルアミド系の親水性基を有するモノマー
で構成された樹脂、カゼイン、ゼラチン、フィッシュグ
リュー、卵白等が、例示される。さらに、親水性樹脂層
21には、通常、、光又は熱エネルギーにより硬化させ
るべく架橋剤が添加されている。これにより光又は熱エ
ネルギーにより十分に塗膜を硬化させることができる。
この硬化処理に際しては、パターニングは不要であり、
いわゆるベタの状態で成膜すれば足りる。
First, a sufficiently washed transparent substrate 11 such as glass is prepared (FIG. 1A). Then, a hydrophilic resin to serve as a black receiving layer is applied onto the transparent substrate 11 and cured to form a hydrophilic resin layer 21 (FIG. 1).
(B)). Examples of the hydrophilic resin used include polyvinyl alcohol, resins composed of monomers having an acrylamide-based hydrophilic group, casein, gelatin, fish glue, egg white and the like. Further, the hydrophilic resin layer 21 is usually added with a crosslinking agent so as to be cured by light or heat energy. Thereby, the coating film can be sufficiently cured by light or heat energy.
No patterning is required during this curing process,
It is sufficient to form the film in a so-called solid state.

【0017】ついで、顔料を分散することにより着色さ
れたアクリル系感光性樹脂を塗布、露光、現像し、所定
の第1色目(例えば、R)の着色画素3を形成する(図
1(c))。そして、約180℃、5分程度、ポストベ
ークする。ポストベーク処理は、通常、樹脂中の余分な
溶媒等を除去する目的と光架橋では不充分な硬化を、さ
らに熱エネルギーで硬化を促進せしめる目的で行われる
処理である。本発明においては、このポストベーク処理
の際に、同時にアクリル系感光性樹脂中に含まれている
親水基、例えば、カルボキシル基や水酸基の脱水反応を
促し、着色画素3を疎水化させる。同様の処理をして、
第2色目(例えば、G)の着色画素4、第3色目(例え
ば、B)の着色画素5を順次形成させる(図1
(d))。
Next, an acrylic photosensitive resin colored by dispersing a pigment is applied, exposed and developed to form a colored pixel 3 of a predetermined first color (for example, R) (FIG. 1 (c)). ). Then, post-baking is performed at about 180 ° C. for about 5 minutes. The post-baking treatment is usually performed for the purpose of removing excess solvent and the like in the resin, for the purpose of insufficient curing by photocrosslinking, and for further promoting the curing by heat energy. In the present invention, at the time of this post-baking treatment, at the same time, the dehydration reaction of the hydrophilic group contained in the acrylic photosensitive resin, for example, the carboxyl group or the hydroxyl group is promoted to make the colored pixel 3 hydrophobic. Do the same process,
A second color (for example, G) colored pixel 4 and a third color (for example, B) colored pixel 5 are sequentially formed (FIG. 1).
(D)).

【0018】そして、最後に上記の基板を無電解メッキ
の触媒となる金属化合物の水溶液に接触させて当該触媒
をブラック受容層中に含有させ、次いで無電解メッキ液
に接触させて、ブラック層40を形成する。
Finally, the above-mentioned substrate is brought into contact with an aqueous solution of a metal compound serving as a catalyst for electroless plating to contain the catalyst in the black receiving layer, and then brought into contact with the electroless plating solution to form the black layer 40. To form.

【0019】この際、R,G,Bの各着色画素3,4,
5は、疎水性であり触媒が含浸しないために、着色画素
3,4,5は、金属ブラックにより着色されず、着色画
素3,4,5により覆われた部分も当該着色画素により
レジスト作用により触媒が含浸しないために金属ブラッ
クが発生せず透明な状態が維持される。
At this time, the R, G, and B colored pixels 3, 4,
Since 5 is hydrophobic and is not impregnated with the catalyst, the colored pixels 3, 4, 5 are not colored with metallic black, and the portions covered with the colored pixels 3, 4, 5 are also resisted by the colored pixels. Since the catalyst is not impregnated, no metallic black is generated and the transparent state is maintained.

【0020】ここで、本発明において用いられる無電解
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用いるこ
とができる。このような金属化合物を上述のように水溶
性感光性樹脂組成物中に含有させる場合、0.0000
1〜0.001重量%程度含有されていることが好まし
い。
Here, the metal compound serving as a catalyst for electroless plating used in the present invention is, for example, palladium,
Chlorides such as gold, silver, platinum, and copper, water-soluble salts such as nitrates, and complex compounds are used, and an activator solution for electroless plating that is commercially available as an aqueous solution can be used as it is. When such a metal compound is contained in the water-soluble photosensitive resin composition as described above, it is 0.0000.
It is preferable that the content is 1 to 0.001% by weight.

【0021】ついで無電解メッキ液は、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調整剤と、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、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 is, for example, hypophosphorous acid, sodium hypophosphite, sodium borohydride,
A reducing agent such as N-dimethylamineborane, a borazine derivative, hydrazine or formalin, and a water-soluble reducible heavy metal salt such as nickel, cobalt, iron, copper or chromium, and a plating rate and a reduction efficiency are improved. Basic compounds such as caustic soda and ammonium hydroxide, inorganic acids,
Aiming at stability of heavy metal ions, pH adjusting agents such as organic acids, buffering agents typified by alkali salts of oxycarboxylic acids such as sodium citrate and sodium acetate, boric acid, carbonic acid, organic acids and inorganic acids. In addition to the complexing agent, an electroless plating solution containing a promoter, a stabilizer, a surfactant, etc. is used.

【0022】また、2種類以上の無電解メッキ液を併用
しても良い。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。上述したいず
れのブラックマトリックス基板の製造方法においても、
得られた遮光層の波長545nmにおける反射率は、最
大30%、通常5%以下であり、これは、従来のクロム
薄膜による遮光層の反射率(50〜80%)に比べ極め
て低く、良好な表示品質を得ることができる。
Two or more types of electroless plating solutions may be used in combination. For example, first, an electroless plating solution containing a boron-based reducing agent such as sodium borohydride that is easy to form a nucleus (for example, a nucleus of palladium when palladium is used as a metal compound serving as a catalyst for electroless plating) is used. Then, an electroless plating solution containing a hypophosphorous acid-based reducing agent having a high metal deposition rate can be used. In any of the black matrix substrate manufacturing methods described above,
The reflectance of the obtained light-shielding layer at a wavelength of 545 nm is 30% at the maximum, usually 5% or less, which is extremely low as compared with the reflectance (50 to 80%) of the light-shielding layer formed by a conventional chromium thin film, which is excellent. Display quality can be obtained.

【0023】なお、上述したいずれのブラックマトリッ
クス基板の製造方法においても、メッキ時間を変化させ
ることで光学濃度が3.0以上の遮光層(ブラック層)
を得ることができるが、上述したTFTへの遮光やコン
トラストの向上の点から、光学濃度2.0以上が好まし
い。光学濃度2.0未満の場合では、遮光層として十分
に機能せず、ブラックマトリックス基板として実用に供
し得ない。
In any of the above-mentioned methods for producing a black matrix substrate, the light-shielding layer (black layer) having an optical density of 3.0 or more can be obtained by changing the plating time.
Although it is possible to obtain the above, it is preferable that the optical density is 2.0 or more from the viewpoint of shielding the above-mentioned TFT and improving the contrast. When the optical density is less than 2.0, it does not sufficiently function as a light shielding layer and cannot be put to practical use as a black matrix substrate.

【0024】さらに、ブラック受容層の膜厚について
も、水溶性感光性樹脂の塗布膜厚を変化させることで自
由に設定することができるが、遮光層(ブラック層)の
膜厚は0.1〜5.0μm、好ましくは0.1〜2.0
μmの範囲とするのがよい。
Further, the thickness of the black receiving layer can be freely set by changing the coating thickness of the water-soluble photosensitive resin, but the thickness of the light shielding layer (black layer) is 0.1. ~ 5.0 μm, preferably 0.1-2.0
The range is preferably μm.

【0025】[0025]

【実施例】以下、具体的実施例(実施例1,2)を示
し、本発明をさらに詳細に説明する。実施例1 (水溶性樹脂の調整)まず、水溶性樹脂として、アクリ
ルアミド系モノマーのなかの一種のモノマー(アクリル
アミドのN−モノ置換体)と他のモノマーとの共重合体
を使用して、下記の組成の水溶性感光性樹脂組成物を調
整した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below by showing specific examples (Examples 1 and 2). Example 1 ( Preparation of Water-Soluble Resin) First, as a water-soluble resin, a copolymer of one kind of acrylamide monomer (N-mono-substituted acrylamide) and another monomer was used. A water-soluble photosensitive resin composition having the above composition was prepared.

【0026】 ・N−ジアセトンアクリルアミド/アクリルアミド共重合体…2.7重量部 ・4,4’−ジアジドスチルベン−2,2’−ジスルホン酸二ナトリウム塩 …0.3重量部 ・水 … 97重量部 ・シランカップリング剤(信越化学(株)製、KBE−603) …0.03重量部 (印刷用着色インキの調整)次いで、印刷用着色インキ
として、以下のような組成物で調整した。赤色印刷用インキの組成 ・ポリエステルアクリレート樹脂 (東亜合成化学工業(株)製、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 ・顔料(リオノールブルーES) (東洋インキ製造(株)製、C.I.Pigment Blue15:6) …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 Violet23) …4重量部緑色印刷インキの組成 ・ポリエステルアクリレート樹脂 (東亜合成化学工業(株)製、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 ・顔料(リオノールグリーン2YS) (東洋インキ製造(株)製、C.I.Pigment Green36) …22重量部 ・顔料(セイカファーストイエロー2700) (大日精化工業(株)製、C.I.Pigment Yellow83) …7.5重量部青色印刷インキの組成 ・ポリエステルアクリレート樹脂 (東亜合成化学工業(株)製、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 ・顔料(クロモフタルレッドA3B) (チバ・ガイギー社製、C.I.Pigment Red177) …32重量部 ・顔料(セイカファーストイエロー2700) (大日精化工業(株)製、C.I.Pigment Yellow83) …8重量部 (ブラック受容層の形成)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
ンコート法で上記の水溶性感光性樹脂組成物をこの基板
上に塗布し、その後、70℃、5分間の条件でプリベー
クを行い感光性樹脂層(厚さ=0.6μm)を形成し
た。
N-diacetone acrylamide / acrylamide copolymer: 2.7 parts by weight 4,4′-diazidostilbene-2,2′-disulfonic acid disodium salt: 0.3 parts by weight water: 97 Parts by weight Silane coupling agent (KBE-603, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ... 0.03 parts by weight (adjustment of coloring ink for printing) Then, as a coloring ink for printing, the following composition was adjusted. . Composition of ink for red printing -Polyester acrylate resin (Aronix M-7100 manufactured by Toagosei Kagaku Kogyo Co., Ltd.) ... 70 parts by weight-Diallyl phthalate prepolymer ... 30 parts by weight-Pigment (Rionol Blue ES) (Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) CI Pigment Blue 15: 6 manufactured by Co., Ltd. 15.5 parts by weight Pigment (Rionogen Violet RL) (CI Pigment Violet 23 manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) 4 parts by weight Green Composition of printing ink -Polyester acrylate resin (Toagosei Kagaku Kogyo Co., Ltd., Aronix M-7100) 70 parts by weight-Diallyl phthalate prepolymer 30 parts by weight-Pigment (Rionol Green 2YS) (Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. ), CI Pigment Green 36) ... 22 weight Part-Pigment (Seika Fast Yellow 2700) (manufactured by Dainichiseika Kogyo Co., Ltd., CI Pigment Yellow 83) ... 7.5 parts by weight Composition of blue printing ink -Polyester acrylate resin (manufactured by Toagosei Chemical Industry Co., Ltd.) , Aronix M-7100) 70 parts by weight-Diallyl phthalate prepolymer 30 parts by weight Pigment (Chromophtal red A3B) (Ciba Geigy, CI Pigment Red 177) 32 parts by weight Pigment (Seika Fast) Yellow 2700) (manufactured by Dainichiseika Kogyo KK, CI Pigment Yellow 83) 8 parts by weight (formation of black receiving layer) 7059 glass (thickness = 1.1 mm) manufactured by Corning Co., Ltd. is used as a transparent substrate. , The above water-soluble photosensitive resin composition on the substrate by spin coating Coated, then, 70 ° C., the photosensitive resin layer prebaked for 5 minutes conditions (thickness = 0.6 .mu.m) was formed.

【0027】その後、2kW超高圧水銀灯にてベタ露光
して光硬化した後、100℃、5分間の条件でポストベ
ークを行い、水溶性樹脂層(ブラック受容層)を形成し
た。 (着色画素の形成)着色画素の形成は、版深6μm、幅
110μm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、ブラック受容層上に着色画素を順次形成した。即
ち、上記で調製した印刷用着色インキを用いて、110
μm幅のストライプパターンを印刷後、200℃、30
分加熱することにより、当該印刷用着色インキを熱硬化
させて各色の着色画素を形成した。これらの着色画素
は、疎水性である。次に、上記の着色画素を含む透明基
板を100ppm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
を行い上記のレリーフを触媒含有レリーフとした。
Then, after solid exposure with a 2 kW ultra-high pressure mercury lamp and photo-curing, post-baking was carried out at 100 ° C. for 5 minutes to form a water-soluble resin layer (black receiving layer). (Formation of Colored Pixels) The colored pixels were sequentially formed on the black receiving layer by an intaglio offset printing method using a plate having a stripe-shaped recess having a plate depth of 6 μm and a width of 110 μm, and a silicone blanket. . That is, using the coloring ink for printing prepared above, 110
After printing a stripe pattern of μm width, 200 ℃, 30
The colored ink for printing was heat-cured by heating for a minute to form colored pixels of each color. These colored pixels are hydrophobic. Next, the transparent substrate containing the colored pixels was immersed in a 100 ppm palladium chloride aqueous solution (manufactured by Nippon Kanigen, Red Schumer) for 30 seconds, washed with water and dried to obtain the relief containing the catalyst.

【0028】この基板をホウ素系還元剤を含む23℃の
ニッケルメッキ液(上村工業製、BEL−801)に4
分間浸漬させ、水洗、乾燥して着色画素以外の部位にブ
ラック層を形成し、200℃、30分間の条件でキュア
ーを行った。
This substrate was immersed in a nickel plating solution (BEL-801 manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) at 23 ° C. containing a boron-based reducing agent.
It was immersed for a minute, washed with water and dried to form a black layer on the portions other than the colored pixels, and cured at 200 ° C. for 30 minutes.

【0029】さらに、この上にスパッタリング法によ
り、厚さ2000Åの酸化インジウムスズ(ITO)膜
を形成して透明電極とし、このカラーフィルターをTF
T基盤を対向電極として、液晶を介してカラー液晶表示
装置を作製した。このように作製したカラー液晶表示装
置を用いて駆動させた結果、十分な発色及び表示コント
ラストを示すことが確認できた。実施例2 (水溶性樹脂の調製)まず、水溶性樹脂として、アクリ
ルアミド系モノマーのなかの一種のモノマー(アクリル
アミドのN−モノ置換体)と他のモノマーとの共重合体
を使用して下記の組成の水溶性感光性樹脂組成物を調製
した。
Further, an indium tin oxide (ITO) film having a thickness of 2000 Å is formed thereon by a sputtering method to form a transparent electrode, and the color filter is TF.
A color liquid crystal display device was manufactured through a liquid crystal using the T substrate as a counter electrode. As a result of driving using the color liquid crystal display device manufactured as described above, it was confirmed that sufficient color development and display contrast were exhibited. Example 2 (Preparation of Water-Soluble Resin) First, as a water-soluble resin, a copolymer of one kind of acrylamide-based monomer (N-mono-substituted acrylamide) and another monomer was used as follows. A water-soluble photosensitive resin composition having a composition was prepared.

【0030】 ・N−ジアセトンアクリルアミド/アクリルアミド共重合体…2.7重量部 ・4,4’−ジアジドスチルベン−2,2’−ジスルホン酸二ナトリウム塩 …0.3重量部 ・水 … 97重量部 ・シランカップリング剤(信越化学(株)製、KBE−603) …0.03重量部 (着色感光性樹脂の調製)次いで、着色感光性樹脂とし
て、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合物と
4−(p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル))
−2,6−ジ(トリクロロメチル)−S−トリアジンを
主体とした感光性樹脂に、以下の顔料を分散させて着色
感光性樹脂を調製した。
N-diacetone acrylamide / acrylamide copolymer: 2.7 parts by weight 4,4′-diazidostilbene-2,2′-disulfonic acid disodium salt: 0.3 parts by weight water: 97 Parts by weight Silane coupling agent (KBE-603, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ... 0.03 parts by weight (preparation of colored photosensitive resin) Then, as a colored photosensitive resin, a benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer was used. 4- (p-N, N-di (ethoxycarbonylmethyl))
A colored photosensitive resin was prepared by dispersing the following pigments in a photosensitive resin mainly containing -2,6-di (trichloromethyl) -S-triazine.

【0031】 ・ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合物(77/23モル比) …30重量部 ・ペンタエリスリトールテトラアクリレート …7.7重量部 ・4−(p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル))−2,6−ジ(トリ クロロメチル)−S−トリアジン …0.3重量部 ・ハイドロキノンモノメチルエーテル …0.01重量部 ・エチルセルソルブアセテート …62重量部 上記の感光性樹脂13重量部に、赤の顔料C.I.ピグ
メントレッド177とC.I.ピグメントイエロー83
(顔料正味重量比100:20)7重量部、エチルセロ
ソルブアセテート80重量部にて混合して、赤色の着色
感光性樹脂を作成した。
Benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (77/23 molar ratio) 30 parts by weight Pentaerythritol tetraacrylate 7.7 parts by weight 4- (p-N, N-di (ethoxycarbonylmethyl)) ) -2,6-Di (trichloromethyl) -S-triazine: 0.3 parts by weight Hydroquinone monomethyl ether: 0.01 parts by weight Ethyl cellosolve acetate: 62 parts by weight 13 parts by weight of the above-mentioned photosensitive resin , Red pigment C.I. I. Pigment Red 177 and C.I. I. Pigment Yellow 83
(Pigment net weight ratio 100: 20) 7 parts by weight and ethyl cellosolve acetate 80 parts by weight were mixed to prepare a red colored photosensitive resin.

【0032】次に、上記の感光性樹脂13重量部に、緑
の顔料C.I.ピグメントグリーン36とC.I.ピグ
メントイエロー83の混合物(100:10)7重量
部、エチルセロソルブアセテート80重量部にて混合し
て、緑色の着色感光性樹脂を作成した。
Next, 13 parts by weight of the above-mentioned photosensitive resin was mixed with green pigment C. I. Pigment Green 36 and C.I. I. Pigment Yellow 83 mixture (100: 10) (7 parts by weight) and ethyl cellosolve acetate (80 parts by weight) were mixed to prepare a green colored photosensitive resin.

【0033】さらに、上記の感光性樹脂13重量部に、
青の顔料C.I.ピグメントブルー15:3とC.I.
ピグメントバイオレット23の混合物(100:5)7
重量部、エチルセロソルブアセテート80重量部にて混
合して、青色の着色感光性樹脂を作成した。 (ブラック受容層の形成)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
ンコート法で上記の水溶性感光性樹脂組成物をこの基板
上に塗布し、その後、70℃、5分間の条件でプリベー
クを行い感光性樹脂層(厚さ=0.6μm)を形成し
た。
Further, in 13 parts by weight of the above-mentioned photosensitive resin,
Blue pigment C.I. I. Pigment Blue 15: 3 and C.I. I.
Pigment Violet 23 Mixture (100: 5) 7
The mixture was mixed with 80 parts by weight of ethyl cellosolve acetate to prepare a blue colored photosensitive resin. (Formation of Black Receptive Layer) 7059 glass (thickness = 1.1 mm) manufactured by Corning Incorporated was used as a transparent substrate, the above water-soluble photosensitive resin composition was applied onto this substrate by spin coating, and then, Prebaking was performed at 70 ° C. for 5 minutes to form a photosensitive resin layer (thickness = 0.6 μm).

【0034】その後、2kW超高圧水銀灯にてベタ露光
して光硬化した後、100℃、5分間の条件でポストベ
ークを行い、ブラック受容層を形成した。 (着色画素の形成)このブラック受容層上に、上記のご
とく調製した組成からなる顔料を分散した赤色の着色感
光性樹脂をスピンナーで2.0μmの膜厚になるように
塗布し、70℃、5分間の条件でプリベークを行った。
Then, after solid exposure with a 2 kW ultra-high pressure mercury lamp and photo-curing, post-baking was carried out at 100 ° C. for 5 minutes to form a black receiving layer. (Formation of Colored Pixel) On this black receiving layer, a red colored photosensitive resin in which a pigment having the composition prepared as described above is dispersed is applied by a spinner to a film thickness of 2.0 μm, and 70 ° C. Prebaking was performed under the condition of 5 minutes.

【0035】その後、2kW超高圧水銀灯を備えたプロ
キシミティ露光機により、第1色目の着色画素のパター
ンを有するフォトマスクを介し、赤色の着色製樹脂に対
して露光量10mJ/cm2 の露光を行った。なお、プ
ロキシミティギャップ量は100μmに設定した。その
後、常温の0.5%炭酸アンモニウム水溶液を用いて4
5秒間のスプレー現像を行った後、180℃、5分間の
条件でポストペークを行い、第1色目の着色画素(赤)
を形成した。
Then, by a proximity exposure machine equipped with a 2 kW ultra-high pressure mercury lamp, an exposure dose of 10 mJ / cm 2 was applied to the red colored resin through a photomask having a pattern of colored pixels of the first color. went. The proximity gap amount was set to 100 μm. Then, using an aqueous 0.5% ammonium carbonate solution at room temperature, 4
After spray development for 5 seconds, post-paking is performed at 180 ° C for 5 minutes, and the first colored pixel (red)
Was formed.

【0036】この操作に準じて上記で調製した緑色の着
色感光性樹脂、青色の着色感光性樹脂を用いて、第2色
目、第3色目の着色画素を形成した。
Using the green colored photosensitive resin and the blue colored photosensitive resin prepared as described above according to this operation, the second and third colored pixels were formed.

【0037】次に、上記の着色画素を含む透明基板を1
00ppm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、乾燥を行い
上記のレリーフを触媒含有レリーフとした。
Next, a transparent substrate containing the above-mentioned colored pixels
The catalyst-containing relief was prepared by immersing in a 00 ppm palladium chloride aqueous solution (manufactured by Nippon Kanigen, Red Schumer) for 30 seconds, washing with water and drying.

【0038】この基板を、ホウ素系還元剤を含む23℃
のニッケルメッキ液(上村工業製、BEL−801)に
4分間浸漬させ、水洗、乾燥して着色画素以外の部位に
ブラック層を形成し、200℃、30分間の条件でキュ
アーを行った。
This substrate was placed at 23 ° C. containing a boron-based reducing agent.
Was immersed in a nickel plating solution (BEL-801, manufactured by Uemura Kogyo Co., Ltd.) for 4 minutes, washed with water and dried to form a black layer on the portions other than the colored pixels, and cured at 200 ° C. for 30 minutes.

【0039】さらに、この上にスパッタリング法によ
り、厚さ2000Åの酸化インジウムスズ(ITO)膜
を形成して透明電極とし、このカラーフィルタをTFT
基盤を対向電極として、液晶を介してカラー液晶表示装
置を作製した。このように作製したカラー液晶表示装置
を用いて駆動させた結果、十分な発色及び表示コントラ
ストを示すことが確認できた。
Further, a 2000 Å-thick indium tin oxide (ITO) film is formed thereon by a sputtering method to form a transparent electrode, and this color filter is used as a TFT.
A color liquid crystal display device was manufactured through the liquid crystal using the substrate as a counter electrode. As a result of driving using the color liquid crystal display device manufactured as described above, it was confirmed that sufficient color development and display contrast were exhibited.

【0040】[0040]

【発明の作用および効果】本発明では、疎水性の画素
は、ブラック受容層として作用しないことに着目し、更
にこの画素によりブラックのパターンを規制するいわゆ
るセルフアラインメント方式により、パターンが形成さ
れるため、パターンの精度及び位置合わせ精度の配慮は
不要になるという作用がある。また、ブラック受容層
は、無電解メッキ法による金属ブラックによるため、十
分な光学濃度も保持されるという作用がある。
In the present invention, attention is paid to the fact that the hydrophobic pixel does not function as a black receiving layer, and the pattern is formed by the so-called self-alignment method in which the black pattern is regulated by this pixel. , There is no need to consider the pattern accuracy and the alignment accuracy. Further, since the black receiving layer is made of metal black obtained by the electroless plating method, it has an effect of maintaining a sufficient optical density.

【0041】本発明は、ブラック受容層の製版が不要で
あるため、材料選択の余地が広く、さらにセルフアライ
メント方式を採用しているので位置合わせに対して、高
精度化出来るという効果を奏するものであり、さらに、
画素に欠損又はピンホールが万一発生しても結果的にブ
ラックが充填されることとなるので、画質的にも良好な
カラーフィルタを得ることができる。
Since the present invention does not require plate making of the black receiving layer, there is wide room for selection of materials, and since the self-alignment system is adopted, there is an effect that the alignment can be made highly accurate. And, in addition,
Even if a pixel has a defect or a pinhole, black will be filled as a result, so that a color filter having good image quality can be obtained.

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

【図1】第1図は本発明のカラーフィルタの製造方法を
経時的に示した断面模式図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the method for manufacturing a color filter of the present invention over time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3,4,5…着色画素層 11…透明基板 21…水溶性樹脂層(ブラック受容層) 40…ブラック層 3, 4, 5 ... Colored pixel layer 11 ... Transparent substrate 21 ... Water-soluble resin layer (black receiving layer) 40 ... Black layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明基板上に水溶性樹脂層を形成し、こ
の水溶性樹脂層の上に疎水性の着色画素層を所定パター
ンに形成するとともに前記水溶性樹脂層を所定パターン
に露出させ、次いで無電解メッキの触媒となる金属化合
物の水溶液を接触させて、当該金属化合物を前記水溶性
樹脂層の露出部分に含有せしめ、しかる後、無電解メッ
キ液に接触させることによりブラック層を形成すること
を特徴とするカラーフィルタの製造方法。
1. A water-soluble resin layer is formed on a transparent substrate, a hydrophobic colored pixel layer is formed on the water-soluble resin layer in a predetermined pattern, and the water-soluble resin layer is exposed in the predetermined pattern. Then, an aqueous solution of a metal compound serving as a catalyst for electroless plating is brought into contact with the metal compound so that the metal compound is contained in the exposed portion of the water-soluble resin layer, and thereafter, a black layer is formed by bringing it into contact with an electroless plating solution. A method for manufacturing a color filter, comprising:
【請求項2】 前記疎水性の着色画素層の形成に際し、
画素パターン形成後に、ポストベークによる加熱操作処
理を行い着色画素層の疎水化をはかることを特徴とする
請求項1記載のカラーフィルタの製造方法。
2. When forming the hydrophobic colored pixel layer,
The method for producing a color filter according to claim 1, wherein the colored pixel layer is made hydrophobic by performing a heating operation treatment by post-baking after forming the pixel pattern.
JP5652295A 1995-02-21 1995-02-21 Production of color filter Pending JPH08227010A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5652295A JPH08227010A (en) 1995-02-21 1995-02-21 Production of color filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5652295A JPH08227010A (en) 1995-02-21 1995-02-21 Production of color filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08227010A true JPH08227010A (en) 1996-09-03

Family

ID=13029453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5652295A Pending JPH08227010A (en) 1995-02-21 1995-02-21 Production of color filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08227010A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5626994A (en) Process for forming a black matrix of a color filter
US5631753A (en) Black matrix base board and manufacturing method therefor, and liquid crystal display panel and manufacturing method therefor
US5615030A (en) Black matrix substrate, and color filter and liquid crystal display device using the same
JPH08146410A (en) Black matrix substrate and color filter using the same
JP3318353B2 (en) Black matrix substrate and method of manufacturing the same
EP0546198B1 (en) Black matrix base board and manufacturing method therefor, and liquid crystal display panel and manufacturing method therefor
JPH08227010A (en) Production of color filter
JP3287635B2 (en) Manufacturing method of color filter
JP2593670B2 (en) Method of manufacturing color display device
JP3247904B2 (en) Manufacturing method of black matrix substrate
JPH08227009A (en) Color filter
JP3283620B2 (en) Black matrix substrate
JPH0675110A (en) Production of black matrix substrate
JPH0673553A (en) Electroless-plating solution for forming black matrix substrate and substrate formed by using the same
JP3883238B2 (en) Color filter, color liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP3455974B2 (en) Manufacturing method of black matrix substrate
JPH0675111A (en) Production of black matrix substrate
JP3283602B2 (en) Relief image for black matrix substrate
JP3247912B2 (en) Black matrix substrate
JPS63253302A (en) Color filter
JP3247902B2 (en) Manufacturing method of black matrix substrate
JP3295155B2 (en) Photosensitive material for making black matrix substrates
JP3260879B2 (en) Black matrix substrate
JP3295156B2 (en) Photosensitive material for making black matrix substrates
JPH08220339A (en) Color filter, liquid crystal display device using it and its production