JPH10288703A

JPH10288703A - カラーフィルタ

Info

Publication number: JPH10288703A
Application number: JP8808097A
Authority: JP
Inventors: Toru Sugimura; 徹杉村; Shinji Ito; 慎次伊藤; Makoto Sakakawa; 誠坂川; Hashihito Tani; 端仁谷; Tatsuhiro Okano; 達広岡野
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1997-02-13
Filing date: 1997-04-07
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】遮光層を、薄膜高濃度でかつ反射率を極端に低
減したものとしたカラーフィルタを提供すること。【解決手段】基板上の画素間部位に遮光膜を設けたカラ
ーフィルタにおいて、該遮光膜が、可視光領域に光透過
性を持つ有機顔料のうち黄、青、紫、又は黄、赤、青の
顔料を混合して疑似黒色化した混色有機顔料を用いた樹
脂層と、その上の金属層からなることを特徴とし、かつ
疑似黒色化した混色有機顔料にカーボンブラックを好ま
しくは１〜３０重量％含有してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス等の透明基
板上の画素部位に設けられ画素毎にその透過光を着色す
る透明着色層と、画素間部位に設けられた光透過を防止
する遮光層とを備え、例えばカラー液晶表示装置等に適
用されるカラーフィルタに係り、特に、前記遮光層の反
射率低減が図れるカラーフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、前記のようなカラーフィルタとし
ては、例えば、図３に示すようにガラス等の透明基板ａ
と、この透明基板ａ上の画素部位に設けられ画素毎に透
過光を異なる色（赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ））に着色す
る透明着色層ｂと、前記透明基板ａ上の画素部位に設け
られこの部位からの光透過を防止して表示画素のコント
ラスト向上を図る遮光層ｃとでその主要部が構成されて
おり、図４に示すような透明電極ｄ、液晶ｅ、図示外の
ＴＦＴに接続された画素電極ｆ、ガラス基板ｇかからな
るカラー液晶表示装置などに組み込まれるものとなる。

【０００３】ところで、従来のカラーフィルタにおいて
は前記遮光層ｃをスパッタリング等の手段で製膜された
クロム薄膜により構成しているが、製膜材料であるクロ
ムが高価であること、製膜されたクロム薄膜に傷があっ
た場合にこの薄膜を除去してガラス基板を再利用に供す
ることができない等の欠点があり、かつ、クロムの反射
率が高いため、図４に示すように図示外のバックライト
光源からの光が遮光層ｃで反射してＴＦＴの誤動作を招
いたり、ガラス基板ａ側からの光が遮光層ｃで反射され
て表示画像が見にくくなる等の欠点があった。

【０００４】また、前記遮光層ｃに黒色染料や顔料を分
散した感光性樹脂（以下樹脂ブラック）を用いる方法
は、製造コストは安価となるものの、薄膜では充分な遮
光性を得難く、高品質な遮光層が得られないという問題
があった。

【０００５】そこで、近年、前記クロム薄膜に代えて無
電解メッキ法により形成された金属ニッケル膜で前記遮
光層ｃを構成する方法が開発されている（特開昭６２−
１７８９０５号公報、特開平４−９０５０１号公報、特
願平４−２５７０８９号公報等参照）。

【０００６】以下、遮光層が樹脂ブラック層と金属ニッ
ケル膜とで構成されるカラーフィルタの製造方法の一例
を説明する。図２（Ａ）に示すようにカーボンブラック
等が混入された感光性の樹脂ブラック膜ｈ’を透明基板
ａ上に一様に塗布し、この樹脂ブラック膜ｈ’に対しパ
ターン露光と現像処理とを施して透明基板ａ上の画素間
部位に樹脂ブラック層ｈをパターン状に形成する（図２
（Ｂ））と共に、Ｓ²⁺（スズ塩）を主成分とする還元性
溶液で処理して樹脂ブラック層ｈ上にこの還元性溶液ｉ
を付与し（センシタイジング処理…図２（Ｃ））、か
つ、塩化パラジウムを主成分とする溶液で処理し前記還
元性溶液が付与された樹脂ブラック層ｈ上にメッキ触媒
となる金属パラジウムｊを析出形成された後（アクチベ
ーティング処理…図２Ｄ参照）、無電解メッキにより前
記樹脂ブラック層ｈ上に金属ニッケル膜ｋを製膜して樹
脂ブラック層ｈと金属ニッケル膜ｋとで構成された遮光
膜ｃを形成する。（図２（Ｅ））次いで、遮光層ｃが形
成された透明基板ａ上の画素部位にＲ、Ｇ、Ｂの透明着
色層ｂを選択的に形成して図２（Ｆ）に示すようなカラ
ーフィルタを製造する。

【０００７】この、無電解メッキにより製膜した金属ニ
ッケル膜ｋ等で遮光膜ｃが構成されたカラーフィルタに
おいては、遮光層がクロム薄膜で構成された従来のカラ
ーフィルタに較べて遮光層ｃの反射率が低くなるため上
述したＴＦＴ層の誤動作が低減し、クロム薄膜に較べて
前記樹脂ブラック層ｈや金属ニッケル膜ｋの透明基板ａ
からの除去が可能なため、遮光層ｃに傷等が生じた場合
にはこの遮光層ｃを除去して透明基板ａの再利用が図
れ、かつ材料費が安価である等の利点を有するものであ
った。また、金属ニッケル膜を用いることで、樹脂ブラ
ックを用いた遮光層よりも薄膜で高遮光性が得られるよ
うになった。

【０００８】しかし、前記無電解メッキ法により製膜さ
れる金属ニッケル膜はガラス基板側からの光が遮光層で
反射され、液晶表示装置にした場合、強い外光の下では
反射及び映り込み等の問題があるので、さらに反射率を
下げ、表示コントラストを高める必要があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を解決するためになされたものであり、その課題と
するところは、遮光層を、薄膜高濃度でかつ反射率を極
端に低減したものとしたカラーフィルタを提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するため、基板上の画素間部位に遮光膜を設けたカラー
フィルタにおいて、該遮光膜が、可視光領域に光透過性
を持つ有機顔料のうち黄、青、紫、又は黄、赤、青の顔
料を混合して疑似黒色化した混色有機顔料を用いた樹脂
層と、その上の金属層からなることを特徴とするカラー
フィルタを提供し、また前記疑似黒色化した混色有機顔
料にカーボンブラックを好ましくは１〜３０重量％混合
してなることを特徴とするカラーフィルタを提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明における、混色有機顔料としては、可視光領域に
光透過性を持つ有機顔料のうち、黄、青、紫、または
黄、赤、青の顔料を混合して疑似黒色化したものを用い
る。これは疑似黒色化する際に色度座標値がＣ光源の中
心に来るような顔料を選択したものであって、これによ
り可視光領域でフラットな遮光性を持つこと可能とな
る。

【００１２】また、混色有機顔料に適量のカーボンブラ
ックを混合、同時分散させることで、遮光膜形成用感光
性着色組成物をパターニングし、遮光膜にした後、前記
のセンシタイジング処理により、Ｓ²⁺を主成分とする還
元性溶液が遮光膜に良好に付着し、金属メッキの黒色化
の際、ニッケル薄膜が析出しやすくなった。

【００１３】ここで混色有機顔料に用いる黄色顔料とし
ては、ノバパームイエローＨＲ−０１（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ
Ｙｅｌｌｏｗ８３）、パリオトールイエローＫ−０
９６１ＨＤ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１３
８）、パリオトールイエローＬ１８２０（Ｃ．Ｉ．Ｐｉ
ｇＹｅｌｌｏｗ１３９）、ＬｕｍｏｇｅｎＹｅｌ
ｌｏｗＤ０７９０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ
１０１）、ＳｉｃｏＹｅｌｌｏｗＤ０９５１
（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ３）、ＳｉｃｏＹｅ
ｌｌｏｗＤ１１５０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏ
ｗ７４）、ＳｉｃｏＦａｓｔＹｅｌｌｏｗＤ
１２５０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１）、Ｓｉｃ
ｏＦａｓｔＹｅｌｌｏｗＤ１３５０（Ｃ．Ｉ．
ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１３）、ＳｉｃｏＦａｓｔ
ＹｅｌｌｏｗＮＢ−Ｄ１７６０（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ
Ｙｅｌｌｏｗ８３）、ＳｉｃｏｍｉｎＹｅｌｌｏｗ
Ｄ１１２０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ３４）
等があげられる。

【００１４】赤色顔料としては、パーマネントカーミン
ＦＢＢ−０２（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１４６）、シ
ンカシャレッドＢＲＴ−７９６Ｄ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＶ
ｉｏｌｅｔ１９）、クロモフタルレッドＢＲＮ（Ｃ．
Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１４４）、ホスタパームピンクＥ
（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１４６）、クロモフタルレ
ッドＡ２Ｂ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１７７）、Ｆａ
ｎａｌＰｉｎｋＤ４６８０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅ
ｄ１６９）、ＦａｎａｌＰｉｎｋＤ４８１０
（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１６９）、ＦａｎａｌＰ
ｉｎｋ４８３０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ８１）等
があげられる。

【００１５】青色顔料としては、ヘリオゲンブルーＤ−
７５６５（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＢｌｕｅ１６）、ヘリオ
ゲンブルーＬ６７００Ｆ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＢｌｕｅ
１５：６）、ヘリオゲンブルーＤ７０７２Ｄ（Ｃ．Ｉ．
ＰｉｇＢｌｕｅ１５：３）、ヘリオゲンブルーＤ６
９００Ｄ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＢｌｕｅ１５：１）、ヘ
リオゲンブルーＤ６８７０Ｄ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＢｌｕ
ｅ１５：２）、ヘリオゲンブルーＤ７１００Ｄ（Ｃ．
Ｉ．ＰｉｇＢｌｕｅ１５：４）等があげられる。

【００１６】紫色顔料としては、ＦａｎｌＶａｉｏｌ
ｅｔＤ５４６０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＶｉｏｌｅｔ１
４５１７５：１）、ＦａｎｌＶａｉｏｌｅｔＤ５４
８０（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＶｉｏｌｅｔ１４５１７
０：２）、ＦａｎｌＶａｉｏｌｅｔＤ６０６０
（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＶｉｏｌｅｔ３９４２５５５：
２）、ＦａｎｌＶａｉｏｌｅｔＤ６０７０（Ｃ．
Ｉ．ＰｉｇＶｉｏｌｅｔ３９４２５５５：２）、
リオノゲンバイオレットＲＬ（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＶｉｏ
ｌｅｔ２３５１３１９）等があげられる。

【００１７】これら顔料をパターン状の遮光膜として形
成する方法としては、これら顔料を感光性樹脂中に分散
させ、フォトリソグラフィにより形成する方法が可能で
ある。この際に用いる樹脂としては分散性、耐熱性、ア
ルカリ現像性、透明性に優れたアクリル系樹脂が好まし
い。前記アクリル系樹脂の成分とするアクリル系モノマ
ーとしては、Ｒ₁はＨまたはＣＨ₃、Ｒ₂は（分枝）アルキル、また
はフェニル、シクロヘキシル、テトラヒドロフルフリル
メタクリレート等が示される。

【００１８】これらの中から必要により選ばれる数種類
のモノマーにより合成される。前記のアクリル系モノマ
ーの他、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ベンジ
ルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アクリロ
ニトリル、ビニルアセテート、N −ビニルピロリドン、
テトラヒドロフルフリルメタクリレート等も適宜選択し
て用いることが出来る。

【００１９】また、顔料を樹脂中に分散するため、分散
剤が適宜用いられる。分散剤としては、非イオン性界面
活性剤（例えばポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル）、イオン性界面活性剤（例えばアルキルベンゼンス
ルフォン酸ナトリウム、ポリ脂肪酸塩、脂肪酸塩アルキ
ルリン酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩）、有機顔
料誘導体、ポリエステル等があげられる。分散剤は１種
類を単独で使用しても良く、２種類以上を混合して使用
しても良い。

【００２０】樹脂に感光性を与えるために樹脂に光重合
性モノマーと光重合開始剤が添加される。光重合性モノ
マーとしては、単官能性モノマーとして、ノニルフェニ
ルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フ
ェノキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルカ
ルビトールアクリレート、２官能モノマーとして、トリ
プロピレングリコールアクリレート、ポリエチレングリ
コールジアクリレート、テトラエチレングリコールジア
クリレート、３官能モノマーとしては、トリメチロール
プロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリ
アクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシ
アネート、多官能モノマーとして、トリメチロールプロ
パンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペン
タおよびヘキサアクリレート等が挙げられる。

【００２１】光重合開始剤としては、トリアジン系化合
物として、ピペロニル−ｓ−トリアジン、２，４，６−
トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−
（ｐ−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロ
メチル）−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビ
ス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−
メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチ
ル) −ｓ−トリアジン、２−（ｐ−クロロフェニル）−
４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、
２−（４’−メトキシ−１’−ナフチル）−４，６−ビ
ス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン等が挙げられ
る。また、イミダゾール系化合物として、２−（２，３
−ジクロロフェニル）−４，５−ジフェニル−イミダゾ
ーエル二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−
４，５−ビス（３−メトキシフェニル）−イミダゾール
二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−
ビス（４−メトキシフェニル）−イミダゾール二量体、
２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ビス（４
−クロロフェニル）−イミダゾール二量体、２−（２，
３−ジクロロフェニル）−４，５−ジ（２−フリル）−
イミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）
−４、５、４’、５’−テトラフェニル−１−２’ビイ
ミダゾール等があげられる。また、ベンゾフェノン系化
合物として、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベ
ンゾイル安息香酸メチル，４−フェニルベンゾフェノ
ン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェ
ノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルフ
ァイド、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェ
ノン、４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、４−
ジメチルアミノ安息香酸エチル等が挙げられる。

【００２２】溶剤としては、トルエン、キシレン、エチ
ルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジクライ
ム、シクロヘキサノンなどが用いられるが、塗布性、分
散安定性等から選択され、単一または複数の溶剤組成の
溶剤を適宜選択する。

【００２３】メッキ工程については、パターン状の遮光
膜が形成されたガラス基板に対し、遮光膜側から一様に
紫外線を照射する紫外線照射工程、水素化ホウ素ナトリ
ウムを主成分とする還元性溶液又は次亜リン酸ナトリウ
ムと水素化ナトリウムを主成分とする還元性溶液で処理
して前記遮光膜にのみ選択的に還元性溶液を付与するセ
ンシタイジング工程、塩化パラジウムを主成分とする溶
液で処理し前記還元性溶液が付与された遮光膜上にメッ
キ触媒となる金属パラジウムを析出させるアクチベーテ
ィング工程、無電解メッキにより前記遮光膜上に金属薄
膜を形成する無電解メッキ工程に分けられる。

【００２４】紫外線照射工程における光源としては、例
えば、波長λ＝１８４．９ｎｍ、２５３．７ｎｍの低圧
水銀ランプ等が挙げられる。

【００２５】センシタイジング工程における還元性溶液
としては、濃度５ｇ／リットル程度の水素化ホウ素ナト
リウムを主成分とする水溶液、あるいは濃度５ｇ／リッ
トル程度の次亜リン酸ナトリウムと濃度５ｇ／リットル
程度の水酸化ナトリウムを主成分とする水溶液等が挙げ
られ、室温条件下においてこの水溶液中に前記ガラス基
板を３〜１０分程度浸漬してセンシタイジング処理を行
うものである。

【００２６】アクチベータ工程において適用される処理
溶液としては、濃度０．３ｇ／リットル程度の塩化パラ
ジウムが溶解されたｐＨ＝６〜７の溶液等が利用でき、
室温条件下においてこの溶液中に３〜１０分程度ガラス
基板を浸漬し、前記還元性溶液が付与された遮光膜上に
メッキ触媒となる金属パラジウムを析出させる。

【００２７】なお、無電解メッキ法により前記遮光層上
に選択的に析出させる金属薄膜としては、ニッケル、
銅、コバルト、スズ、白金、銀、あるいはこれ等の合金
等が挙げられる。

【００２８】遮光膜形成用着色樹脂組成物の固形分（混
合顔料と樹脂と分散剤と光重合性モノマーと光重合開始
剤等）は３〜４０重量％が好ましく、更に好ましくは５
〜３０重量％、最も好ましくは７〜２０重量％である。
３重量％以下、または４０重量％以上であるとスピンコ
ート、ロールコート等の塗布装置で所望の膜厚を得る事
が困難となり、また塗布性も低下する。

【００２９】低反射率を得るために混合するカーボンブ
ラックの割合は、混色有機顔料に対して１〜３０重量部
が好ましい。カーボンブラックの割合が３０重量部以上
の場合は、無電解メッキがされやすくなるものの、反射
率が１％以上となってしまう。

【００３０】黄色有機顔料と青色有機顔料と紫色有機顔
料とを混合し疑似黒色化する場合、各有機顔料の割合
は、好ましくは１：１：１〜２：２：１であり、特に好
ましくは１：１：１〜１．３：１．３：１である。ま
た、黄色有機顔料と赤色有機顔料と青色有機顔料とを混
合し疑似黒色化する場合、各有機顔料の割合は、好まし
くは１：１：１〜１：２：２であり、特に好ましくは
１：１：１〜１：１．５：１．５である。有機顔料を混
合し疑似黒色する場合、前記に示した範囲内で色度座標
値がＣ光源の中心付近に位置するため、可視光をバラン
スよく反射する。

【００３１】分散剤の割合は、混色有機顔料および、更
にカーボンブラックを混合した混合顔料に対し１重量部
以上とするのが好ましい。１重量部未満では均一な分散
をすることが困難で安定性に欠けたものとなる。

【００３２】光重合性モノマーの添加量は、分散樹脂の
２０〜１５０重量部程度であり、光重合開始剤の添加量
は、光重合性モノマーの５〜５０重量部、好ましくは１
０〜３０重量部を１種または、２種以上添加して用い
る。

【００３３】以上のような構成により、本発明のカラー
フィルタは、ガラス基板ａ側からの反射率が１％以下と
低反射で、また、光学濃度（ＯＤ）も０．３μｍという
薄膜高濃度の特性を有する事が可能となった。これによ
り、強い外光の下でも反射、及び映り込み等がなくな
り、また、表示コントラストも良好となった。

【００３４】

【実施例】

＜実施例１：黄、青、紫＞アクリル樹脂（メタクリル酸
２０重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート１５重量
部、メチルメタクリレート１０重量部、ブチルメタクリ
レート５５重量部を、エチルセロソルブ３００重量部に
溶解し、窒素雰囲気下で、アゾビスニトリル０．７５重
量部を加えて、７０℃、５時間反応させ得られたアクリ
ル樹脂）を、樹脂濃度２０重量％になるようにエチルセ
ロソルブで希釈した。この希釈樹脂８０ｇと、黄色顔料
（ＢＡＳＦ社製：「パリオトールイエローＬ１８２０」
（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１３９））９．３
ｇ、青色顔料（ＢＡＳＦ社製：「ヘリオゲンブルーＬ６
７００Ｆ」）７．２ｇ、紫色顔料（東洋インキ製造
（株）製：「リオノゲンバイオレットＲＬ」）７．２
ｇ、分散剤（ゼネカ（株）製：「ソルスパース」）２ｇ
を添加して、ビーズミル分散機で冷却しながら３時間分
散した。この着色樹脂１０５．７ｇに対し、光重合性モ
ノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート
４．０ｇと、光重合開始剤としてピペロニル−ｓ−トリ
アジン０．８ｇを添加し、溶剤としてエチルセロソルブ
で固形分７重量％になるように希釈し、よく撹はんして
遮光膜形成用着色組成物を作製した。

【００３５】前記遮光膜形成用着色組成物をガラス基板
に塗布し、厚さ０．１５（μｍ）の塗膜を得た。７０℃
２０分プリベーク後、画素部が遮光されたマスクを介し
て精度良くアライメントを行った後、露光（１５０ｍＪ
／ｃｍ²）し、２．５％炭酸ナトリウム水溶液で現像後
良く水洗した。水洗乾燥後、１５０℃で１時間ベークし
て遮光膜をパターン状に形成した。（図１（Ａ））次に、このガラス基板１全面をアルカリ脱脂処理し、水
洗かつ乾燥した後、低圧水銀ランプ（波長λ＝１８４．
９ｎｍ、２５３．７ｎｍ、出力１２０Ｗ）により前記遮
光膜側から一様に紫外線を照射して遮光膜７表面を酸化
させた。（図１（Ｂ））なお、この紫外線照射処理によ
り以下に述べる還元性溶液に対する遮光膜７の浸水性を
著しく向上させることができた。

【００３６】そして、ガラス基板１を再度水洗した後、
このガラス基板１を室内条件下において濃度５ｇ／リッ
トルの水素化ホウ素ナトリウム水溶液（還元性溶液）中
に３〜１０分間浸漬して前記遮光膜７のみ水素化ホウ素
ナトリウム８を付与した。（図１（Ｃ））

【００３７】前記、センシタイジング処理を施した後、
ガラス基板１を水洗し、かつ、室内条件下において以下
に示すアクチベーティング処理用水溶液（水酸化ナトリ
ウムの水溶液によりそのｐＨ＝６〜７に調整されてい
る）内にこのガラス基板１を３〜１０分間浸漬して、水
素化ホウ素ナトリウム８が付与された遮光膜７上のみに
メッキ触媒となる金属パラジウム９を析出させた。（図
１（Ｄ））

【００３８】＜アクチベーティング処理用水溶液＞塩化パラジウム０．３／リットル吐石酸ナトリウム０．３／リットル塩酸３ミリリットル／リットル

【００３９】次に、このガラス基板を再度水洗した後、
液温５０℃、ｐＨ＝６．７に設定された無電解ニッケル
メッキ液（奥野製薬工業（株）製：「トップケミアロイ
Ｂ−１」）内に前記ガラス基板１を５０〜１５０秒間浸
漬し、前記金属パラジウム９をメッキ触媒にして遮光膜
７上に膜厚０．１５μｍの金属ニッケル膜２を析出させ
た。そして、ガラス基板１を水洗かつ乾燥し、２３０
℃、１時間の加熱処理（ポストアニール）を施した後、
室温条件下においてＨＮＯ₃の５０％溶液中に前記ガラ
ス基板１を３〜１０秒間浸漬し金属ニッケル膜２表面を
化成処理して黒色化させると共に水洗処理した。このよ
うな化成処理を施した後、再度、２３０℃、１時間の加
熱処理を施し、表面が酸化された金属ニッケル膜２と遮
光膜７とで構成される遮光層４を形成した。（図１
（Ｅ））

【００４０】最後に、この遮光層４が形成されたガラス
基板１上の画素部位に、従来と同様の方法によりＲ、
Ｇ、Ｂの透明着色層５を選択的に形成してカラーフィル
タ６を製造した。（図１（Ｆ））

【００４１】実施例１で作製したカラーフィルタにおけ
る遮光層７のガラス面からの反射率を分光測光装置で測
定したところ、０．９％と低反射率であった。また、遮
光層７の膜厚を膜厚測定装置で測定したところ、０．３
μｍ、光学濃度（ＯＤ）を濃度計で測定したところ４で
あり、実施例１で作製した遮光層７は、低反射でかつ薄
膜高濃度であることが分かった。

【００４２】実施例１で製造されたブラックマトリクス
が形成されたカラーフィルタを用いた液晶表示装置は、
ガラス側からの反射率が低いため、従来のブラックマト
リクスが形成されたカラーフィルタを用いた液晶表示装
置に比べ、外光において反射、及び映り込みがなく、さ
らに表示コントラストが良好となった。よって、本発明
による遮光層を形成したカラーフィルタを用いること
で、高品質な液晶表示装置の作製が可能となった。

【００４３】＜実施例２：黄、青、赤＞実施例１と同様
にして得た希釈されたアクリル樹脂８０ｇと、黄色顔料
（ＢＡＳＦ社製：「パリオトールイエローＬ１８２０」
（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１３９））７．２
ｇ、赤色顔料（チバガイギー社製：「クロモフタルレッ
ドＡ２Ｂ」（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅｄ１７７６５３０
０））７．２ｇ、青色顔料（ＢＡＳＦ社製：「ヘリオゲ
ンブルーＬ６７００Ｆ」）９．３ｇ、分散剤（ゼネカ
（株）製：「ソルスパース」）２ｇを実施例１同様に分
散機にて分散し、以下実施例１と同様にしてカラーフィ
ルタを製造した。

【００４４】実施例２で作製したカラーフィルタにおけ
る遮光層のガラス面からの反射率を分光測光装置で測定
したところ、０．９％と低反射率であった。また、遮光
層の膜厚を膜厚測定装置で測定したところ、０．３μ
ｍ、光学濃度（ＯＤ）を濃度計で測定したところ４であ
り、実施例２で作製した遮光層は、低反射でかつ薄膜高
濃度であることが分かった。

【００４５】実施例２で製造されたブラックマトリクス
が形成されたカラーフィルタを用いた液晶表示装置は、
ガラス側からの反射率が低いため、従来のブラックマト
リクスが形成されたカラーフィルタを用いた液晶表示装
置に比べ、外光において反射、及び映り込みがなく、さ
らに表示コントラストが良好となった。よって、本発明
による遮光層を形成したカラーフィルタを用いること
で、高品質な液晶表示装置の作製が可能となった。

【００４６】＜実施例３：黄、青、紫；＋カーボンブラ
ック＞実施例１と同様にして得た希釈されたアクリル樹
脂７８ｇと、黄色顔料（ＢＡＳＦ社製「パリオトールイ
エローＬ１８２０」（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ１
３９））７．７ｇ、青色顔料（ＢＡＳＦ社製：「ヘリオ
ゲンブルーＬ６７００Ｆ」）６．１ｇ、紫色顔料（東洋
インキ製造（株）製：「リオノゲンバイオレットＲ
Ｌ」）６．１ｇ、カーボンブラック２．１ｇと分散剤
（ゼネカ（株）製：「ソルスパース」）２．２ｇを実施
例１同様に分散機で分散した。この着色樹脂１０２．２
ｇに対し、光重合性モノマーとしてトリメチロールプロ
パントリアクリレート３．９ｇと、光重合開始剤として
ピペロニル−ｓ−トリアジン０．８ｇを添加し、以下実
施例１と同様にしてカラーフィルタを製造した。

【００４７】実施例３で作製したカラーフィルタにおけ
る遮光層のガラス面からの反射率を分光測光装置で測定
したところ、１．０％と低反射率であった。また、遮光
層の膜厚を膜厚測定装置で測定したところ、０．３μ
ｍ、光学濃度（ＯＤ）を濃度計で測定したところ４であ
り、実施例３で作製した遮光層は、低反射でかつ薄膜高
濃度であることが分かった。

【００４８】実施例３で製造されたブラックマトリクス
が形成されたカラーフィルタを用いた液晶表示装置は、
ガラス側からの反射率が低いため、従来のブラックマト
リクスが形成されたカラーフィルタを用いた液晶表示装
置に比べ、外光において反射、及び映り込みがなく、さ
らに表示コントラストが良好となった。よって、本発明
による遮光層を形成したカラーフィルタを用いること
で、高品質な液晶表示装置の作製が可能となった。

【００４９】＜実施例４：黄、赤、青＋カーボンブラッ
ク＞実施例１と同様にして得た希釈されたアクリル樹脂
７８ｇと、黄色顔料（ＢＡＳＦ社製：「パリオトールイ
エローＬ１８２０」（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹｅｌｌｏｗ
１３９））６．１ｇ、赤色顔料（チバガイギー社製：
「クロモフタルレッドＡ２Ｂ」（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲｅ
ｄ１７７６５３００））６．１ｇ、青色顔料（ＢＡＳ
Ｆ社製：「ヘリオゲンブルーＬ６７００Ｆ」）７．７
ｇ、カーボンブラック２．１ｇと分散剤（ゼネカ（株）
製：「ソルスパース」）２．２ｇを実施例１同様に分散
機で分散した。以下実施例３と同様にしてカラーフィル
タを製造した。

【００５０】実施例４で作製したカラーフィルタにおけ
る遮光層のガラス面からの反射率を分光測光装置で測定
したところ、１．０％と低反射率であった。また、遮光
層の膜厚を膜厚測定装置で測定したところ、０．３μ
ｍ、光学濃度（ＯＤ）を濃度計で測定したところ４であ
り、実施例４で作製した遮光層は、低反射でかつ薄膜高
濃度であることが分かった。

【００５１】実施例４で製造されたブラックマトリクス
が形成されたカラーフィルタを用いた液晶表示装置は、
ガラス側からの反射率が低いため、従来のブラックマト
リクスが形成されたカラーフィルタを用いた液晶表示装
置に比べ、外光において反射、及び映り込みがなく、さ
らに表示コントラストが良好となった。よって、本発明
による遮光層を形成したカラーフィルタを用いること
で、高品質な液晶表示装置の作製が可能となった。

【００５２】＜実施例５：裏露光法による製造＞基板と
してコーニング社製ノンアルカリガラス：「７０５９」
を用い、この上にフジハント（株）製：「カラーモザイ
クＣＲ７０００」をスピンコート法で膜厚が１．２μｍ
になるようにコートし、９０℃３０分乾燥後、基板より
１００μｍあけてマスクを配し、２００ｍＪ／ｃｍ²で
露光を行った後、現像、焼成をして赤色パターンを形成
した。以下同様に緑色（「ＣＧ７０００」）、青色
（「ＣＢ７０００」）のパターンを形成した。（図５
（Ａ））

【００５３】この上に、実施例３と同様にして得た遮光
膜形成用着色組成物を厚さ０．１５μｍに塗布し、（図
５（Ｂ））７０℃２０分プリベーク後、透明基板の裏側
から１５０ｍＪ／ｃｍ²で全面露光し、２．５％炭酸ナ
トリウム水溶液で現像し、水洗、乾燥後１５０℃１時間
ベークして遮光膜をパターン状に形成した。（図５
（Ｃ））この後全面をアルカリ脱脂処理し、水洗、乾燥
後、低圧水銀ランプにより遮光膜側から一様に紫外線を
照射した。水洗後、室内条件下において５ｇ／リットル
の水素化ホウ素ナトリウム水溶液（還元性溶液）中に３
〜１０分浸漬して前記遮光膜のみ水素化ホウ素ナトリウ
ム８を付与した。（図５（Ｄ））

【００５４】前記センシタイジング処理を施した後、ガ
ラス基板を水洗し、かつ室内条件下において以下に示す
アクチベーティング処理用水溶液（水酸化ナトリウムの
水溶液によりそのＰＨ＝６〜７に調整されている）内に
このガラス基板を３〜１０分浸漬して、水素化ホウ素ナ
トリウムが付与された遮光層上のみメッキ触媒となる金
属パラジウム９を析出させた（図５（Ｅ））

【００５５】＜アクチベーティング処理用水溶液＞塩化パラジウム０．３／リットル吐石酸ナトリウム０．３／リットル塩酸３ミリリットル／リットル

【００５６】次に、このガラス基板を再度水洗した後、
液温５０℃、ｐＨ＝６．７に設定された無電解ニッケル
メッキ液（奥野製薬工業（株）製：「トップケミアロイ
Ｂ−１」）内に前記ガラス基板を５０〜１５０秒間浸漬
し、前記金属パラジウムをメッキ触媒にして遮光膜上に
膜厚０．１５μｍの金属ニッケル膜を析出させた。そし
て、ガラス基板を水洗かつ乾燥し、２３０℃、１時間の
加熱処理（ポストアニール）を施し、カラーフィルタを
作成した。（図５（Ｆ））

【００５７】以上のようにして得たカラーフィルタの遮
光層のガラス面からの反射率を分光測光装置で測定した
ところ、１．０％と低反射率であった。また、遮光層７
の膜厚を膜厚測定装置で測定したところ、０．３μｍ、
光学濃度（ＯＤ）を濃度計で測定したところ４であり、
実施例５で作製した遮光層は、低反射でかつ薄膜高濃度
であることが分かった。また裏露光法を用いたためブラ
ックマトリクス画素上の重なり部分の特記のない平坦な
ものとなった。

【００５８】実施例１で製造されたブラックマトリクス
が形成されたカラーフィルタを用いた液晶表示装置は、
ガラス側からの反射率が低いため、従来のブラックマト
リクスが形成されたカラーフィルタを用いた液晶表示装
置に比べ、外光において反射、及び映り込みがなく、さ
らに表示コントラストが良好となった。また、平坦なカ
ラーフィルタのため、表示ムラ等の発生もなかった。よ
って、本発明による遮光層を形成したカラーフィルタを
用いることで、高品質な液晶表示装置の作製が可能とな
った。

【００５９】＜比較例１：カーボンブラックのみ＞実施
例１と同様にして得た希釈されたアクリル樹脂７８ｇと
カーボンブラック２２ｇと分散剤（ゼネカ（株）製：
「ソルスパース」）２．２ｇを、実施例１と同様にして
分散機で分散した。以下実施例３と同様にしてカラーフ
ィルタを製造した。

【００６０】比較例で作成したカラーフィルタにおける
遮光層のガラス面からの反射率を分光測定装置で測定し
たところ、７％と反射率が高かった。また、実施例４で
製造されたブラックマトリクスが形成されたカラーフィ
ルタを用いた液晶表示装置はガラス側からの反射率が高
いため、外光において反射、及び映り込みが発生し、良
好な表示コントラストも得られなかった。

【００６１】＜比較例２：黄、青、紫、金属層なし＞実
施例１と同様にして得た希釈されたアクリル樹脂８０ｇ
と、黄色顔料（ＢＡＳＦ社製：「パリオトールイエロー
Ｌ１８２０」（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹＥＬＬＯＷ１３
９））９．３ｇ、青色顔料（ＢＡＳＦ社製：「ヘリオゲ
ンブルーＬ６７００Ｆ」）７．２ｇ、紫色顔料（東洋イ
ンキ製造（株）製：「リオノゲンバイオレットＲＬ）
７．２ｇ、分散剤（ゼネカ（株）製：「ソルスパー
ス」）２ｇを添加したものを実施例１と同様にして分散
機で分散した。この着色樹脂１０５．７ｇに対し、光重
合性モノマーとしてピペロニル−Ｓ−トリアジン０．８
ｇを添加し、実施例１と同様に遮光膜形成用着色組成物
を作製した。

【００６２】前記遮光膜形成用着色組成物をガラス基板
に塗布し、厚さ０．１５μｍの塗膜を得た。７０℃２０
分プリベーク後、画素部が遮光されたマスクを介して精
度良くアライメントを行った後、露光（１５０ｍｌ／ｃ
ｍ²）し、２．５％炭酸ナトリウム水溶液で現像後良く
水洗した。水洗乾燥後、１５０℃で１時間ベークして遮
光膜をパターン状に形成し、ブラックマトリクス（遮光
層）を作製した。

【００６３】最後に、このブラックマトリクスが形成さ
れたガラス基板の画素部位に、従来と同様の方法により
Ｒ、Ｇ、Ｂの透明着色層を選択的に形成してカラーフィ
ルタを製造した。

【００６４】比較例２で作製したカラーフィルタにおけ
る着色層のガラス面からの反射率を分光測定装置で測定
したところ、０．９％と低反射であった。しかし、遮光
層の光学濃度（ＯＤ）を濃度計で測定したところ０．５
であり、比較例２で作製した遮光層は、低反射であるも
のの、高濃度ではなかった。比較例２で製造されたブラ
ックマトリクスが形成されたカラーフィルタを用いた液
晶表示装置は、ブラックマトリクスの濃度が低いため、
良好な表示コントラストが得られなかった。

【００６５】＜比較例３：黄、青、赤、金属層なし＞実
施例１と同様にして希釈されたアクリル樹脂８０ｇと、
黄色顔料（ＢＡＳＦ社製：「パトリオトールイエローＬ
１８２０」（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＹＥＬＬＯＷ１３９））
７．２ｇ、赤色顔料（チバガイギー社製：「クロモフタ
ルレッドＡ２Ｂ」（Ｃ．Ｉ．ＰｉｇＲＥＤ１１７６
５３００））７．２ｇ、青色顔料（ＢＡＳＦ社製：「ヘ
リオゲンブルーＬ６７００Ｆ」）９．３ｇ、分散剤（ゼ
ネカ（株）製：「ソルスパース」）２ｇを添加してこれ
を実施例１と同様にして分散機で分散した。この着色樹
脂１０５．７ｇに対し、光重合性モノマーとしてトリメ
チロールプロアンアクリレート４．０ｇと、光重合性開
始剤としてピペロニル−Ｓ−トリアジン０．８ｇを添加
し、実施例１と同様に遮光膜形成用着色組成物を作製し
た。

【００６６】前記遮光膜形成用着色組成物をガラス基板
に塗布し、厚さ０．１５μｍの塗膜を得た。７０℃２０
分プリベーク後、露光（１５０ｍＪ／ｃｍ²）し、２．
５％炭酸ナトリウム水溶液で現像後良く水洗した。水洗
乾燥後、１５０℃で１時間ベークして遮光膜をパターン
状に形成し、ブラックマトリクス（遮光層）を作製し
た。

【００６７】最後に、このブラックマトリクスが形成さ
れたガラス基板の画素部位に、従来と同様の方法により
Ｒ、Ｇ、Ｂの透明着色層を選択的に形成してカラーフィ
ルタを製造した。

【００６８】比較例３で作製したカラーフィルタにおけ
る着色層のガラス面からの反射率を分光測定装置で測定
したところ、０．９と低反射であった。しかし、遮光層
の光学濃度（ＯＤ）を濃度計で測定したところ０．５で
あり、比較例３で作製した遮光層は、低反射であるもの
の高濃度ではなかった。比較例で製造されたブラックマ
トリクスが形成されたカラーフィルタを用いた液晶表示
装置は、ブラックマトリクスの濃度が低いため、良好な
表示コントラストが得られなかった。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるカラ
ーフィルタは、画素間部位に形成される遮光層の反射率
が極端に低減できることが分かった。また、本発明のカ
ラーフィルタを用いた液晶表示装置は、遮光層の反射率
が低く高濃度である為、強い外光の下でも、反射、及び
映り込みがなくなり、さらに表示コントラストが良好と
なり、高品質な液晶表示装置の作製が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルタの一実施例の製造工程
を示す説明図である。

【図２】無電解メッキ法が適用された従来のカラーフィ
ルタの製造工程を示す説明図である。

【図３】従来のカラーフィルタに係る断面の構造を示す
説明図である。

【図４】カラーフィルタが組込まれたカラー液晶表示装
置の構成の一例を示す説明図である。

【図５】本発明のカラーフィルタの裏露光法による製造
工程を示す説明図である。

【符号の説明】

１…ガラス基板２…金属ニッケル膜４…遮光層５
…透明着色層６…カラーフィルタ７…遮光膜８…水素化ホウ素ナ
トリウム９…金属パラジウム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷端仁東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内 (72)発明者岡野達広東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上の画素間部位に遮光膜を設けたカラ
ーフィルタにおいて、該遮光膜が、可視光領域に光透過
性を持つ有機顔料のうち黄、青、紫、又は黄、赤、青の
顔料を混合して疑似黒色化した混色有機顔料を用いた樹
脂層と、その上の金属層からなることを特徴とするカラ
ーフィルタ。
【請求項２】前記疑似黒色化した混色有機顔料にカーボ
ンブラックを混合してなることを特徴とする請求項１記
載のカラーフィルタ。
【請求項３】前記カーボンブラックを前記混色有機顔料
中に１〜３０重量％混合してなることを特徴とする請求
項２記載のカラーフィルタ。