JPH04324802A - Manufacture of color filter - Google Patents
Manufacture of color filterInfo
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- JPH04324802A JPH04324802A JP3095630A JP9563091A JPH04324802A JP H04324802 A JPH04324802 A JP H04324802A JP 3095630 A JP3095630 A JP 3095630A JP 9563091 A JP9563091 A JP 9563091A JP H04324802 A JPH04324802 A JP H04324802A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルターの製造
法に関し、特にカラー液晶表示装置用等として好適なカ
ラーフィルターの製造法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a color filter, and more particularly to a method of manufacturing a color filter suitable for use in color liquid crystal display devices.
【0002】0002
【従来の技術】現在、一般に使用されているカラーフィ
ルターの製造法としては、透明基板を染料や顔料を含ん
だバインダーによって着色する染色法、印刷法、顔料分
散法等がある。BACKGROUND OF THE INVENTION Currently, commonly used methods for manufacturing color filters include a dyeing method in which a transparent substrate is colored with a binder containing a dye or pigment, a printing method, and a pigment dispersion method.
【0003】しかしながら、前記染色法は、基板上の樹
脂薄膜を色素で選択染色する方法であるので、色替えの
度に防染およびフォトリソグラフィー工程を行なう必要
があり、また前記印刷法では防染の必要はないが、色パ
ターンの微細化に限界が生じ、多色化が進むほど印刷位
置の精度が悪くなるという問題がある。更に前記顔料分
散法では微細パターンは可能であるものの、色替えの度
に高精度のフォトリソグラフィー工程を経ねばならず工
程がきわめて複雑化するという欠点がある。However, since the dyeing method is a method of selectively dyeing the resin thin film on the substrate with a dye, it is necessary to carry out resist dyeing and photolithography steps every time the color is changed, and the printing method requires resist dyeing and photolithography steps. Although this is not necessary, there is a problem in that there is a limit to the miniaturization of color patterns, and as the number of colors increases, the accuracy of printing position becomes worse. Further, although the pigment dispersion method allows fine patterns to be formed, it has the disadvantage that a highly accurate photolithography process must be performed each time a color is changed, making the process extremely complicated.
【0004】一方、これらの欠点を解消するために、特
開昭59−114572号公報において、電着塗装法に
よるカラーフィルターの製造法が提案されている。該方
法では、まず基板上に形成された透明導電膜をパターニ
ングして透明電極を形成し、該パターン化透明電極の同
じ色に着色される箇所にのみ電圧を印加し、着色電着浴
中で電着して着色層を形成する。次に別の色に着色され
る箇所にのみ電圧を印加し電着処理して別の着色層を形
成する。しかしこの方法は、まず高精度を必要とする透
明電極のパターニングを最初に行なわなければならず、
後工程での取扱いに多大の注意が必要であり、微細パタ
ーンの一部でも断線すると以後の着色工程が困難となる
ため製造上好ましくない。さらにパターン化透明電極は
、微細部分であってもすべて電気的に連続していなけれ
ばならず、パターン形状の自由度に制約がある。On the other hand, in order to eliminate these drawbacks, Japanese Patent Application Laid-Open No. 114572/1983 proposes a method for producing color filters by electrodeposition coating. In this method, first, a transparent conductive film formed on a substrate is patterned to form a transparent electrode, and a voltage is applied only to the portions of the patterned transparent electrode that are to be colored in the same color. A colored layer is formed by electrodeposition. Next, a voltage is applied only to the portions to be colored in a different color, and electrodeposition is performed to form another colored layer. However, this method requires that the transparent electrode be patterned first, which requires high precision.
Great care is required in handling in subsequent steps, and if even a part of the fine pattern is broken, the subsequent coloring step becomes difficult, which is not desirable in terms of manufacturing. Furthermore, all of the patterned transparent electrodes must be electrically continuous even in minute portions, which limits the degree of freedom in pattern shape.
【0005】また特開昭63−210901号公報にお
いて、ポジ型感光性樹脂組成物を用いて同じ色に着色さ
れる箇所のみのパターンを有するマスクを介して露光、
現像し電着によって着色層を形成し、その後この露光・
現像・電着の工程を所望回数繰り返すという方法が提案
されているが、この方法は不安定なキノンジアジド基を
有する化合物を使用するため安定性に劣る。更に現像の
ためキノンジアジド化合物をアルカリ水溶液に曝すと、
未露光部のキノンジアジド化合物もアルカリ水溶液と反
応して感光性が著しく変化し、以後の露光・現像が困難
になるという欠点がある。Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-210901, a positive photosensitive resin composition is exposed through a mask having a pattern of only the areas to be colored in the same color.
A colored layer is formed by developing and electrodeposition, and then this exposure and
A method has been proposed in which the steps of development and electrodeposition are repeated a desired number of times, but this method uses a compound having an unstable quinonediazide group and is therefore inferior in stability. Furthermore, when the quinonediazide compound is exposed to an alkaline aqueous solution for development,
The quinonediazide compound in the unexposed area also reacts with the alkaline aqueous solution, resulting in a significant change in photosensitivity, making subsequent exposure and development difficult.
【0006】一方、カラーフィルターを有するデバイス
の高性能化への要望から、コントラストの向上や色純度
の低下防止が望まれ、その解決策として一般に、カラー
フィルターの各画素間部分に非透光性膜を形成する方法
が知られている。該非透光性膜の形成方法としては、例
えば、予め非透光性膜パターンが形成された基板上にア
ライメントしながら画素を形成していく方法又は予め画
素パターンの形成された基板上にアライメントしながら
非透光性膜パターンを形成していく方法等が用いられて
いる。On the other hand, due to the demand for higher performance of devices having color filters, it is desired to improve contrast and prevent deterioration of color purity, and as a solution to this, generally, a non-transparent material is provided between each pixel of a color filter. Methods of forming films are known. The method for forming the non-light-transmitting film includes, for example, forming pixels while aligning on a substrate on which a non-light-transmitting film pattern is formed in advance, or forming pixels on a substrate on which a pixel pattern is formed in advance. However, a method is used in which a non-transparent film pattern is formed.
【0007】しかしながら、これらの方法では、いずれ
も画素パターンと、非透光性膜パターンとの間にアライ
メント操作を行なう必要があるため、この精度により画
素パターン間に透光部のない一致したサイズの非透光性
膜パターンを形成することは困難である。更にこれらの
重なり部分が生じる場合には、カラーフィルター上に段
差が生じ、構造的に要求の強い平坦性に優れるカラーフ
ィルターを製造することは困難である。However, in all of these methods, it is necessary to perform an alignment operation between the pixel pattern and the non-transparent film pattern. It is difficult to form a non-transparent film pattern. Furthermore, when these overlapping portions occur, a step is created on the color filter, making it difficult to manufacture a color filter with excellent flatness, which is structurally demanding.
【0008】また上述の方法はいずれもアラインメント
のために高精度の加工技術が要求され、ワークサイズの
大型化の要求、すなわち画面寸法の大型化や多面付によ
るコストダウンの要求に対しての対応が困難である。[0008] In addition, all of the above-mentioned methods require high-precision processing technology for alignment, and are required to respond to the demand for larger workpiece sizes, that is, the demand for cost reductions due to larger screen dimensions and multi-sided mounting. is difficult.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、上記のような欠点を解決し、高度な微細加工技術
を必要とせず、着色層のパターン形状の自由度が大きく
、カラーフィルター画素間に間隙が無く、非透光性金属
膜を配置でき、大型化への対処も容易であり、かつ大量
生産が容易で簡便な、カラーフィルターの製造法を提供
するものである。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks, to eliminate the need for advanced microfabrication technology, to have a large degree of freedom in the pattern shape of the colored layer, and to provide a method that allows the color filter to have a uniform spacing between pixels. The purpose of the present invention is to provide a method for manufacturing a color filter that has no gaps, allows a non-light-transmitting metal film to be disposed, can easily handle upsizing, and is easy and simple to mass-produce.
【0010】0010
【課題を解決するための手段】本発明者らは、着色層の
パターン形状の自由度が大きく、大型化にも対処可能な
カラーフィルターの製造法について研究の結果、ネガ型
感光性樹脂と特定のマスクを組み合わせるという簡便な
工程により優れた性能を有するカラーフィルターが得ら
れることを見いだしたものである。[Means for Solving the Problems] As a result of research into a manufacturing method for a color filter that has a large degree of freedom in the pattern shape of the colored layer and can handle upsizing, the present inventors identified a method for manufacturing a color filter as a negative photosensitive resin. It was discovered that a color filter with excellent performance can be obtained by a simple process of combining masks.
【0011】すなわち、本発明によれば、(A)表面に
透明な導電層を有する透明基板上に感光性塗膜を形成し
、少なくとも光透過率が3段階に異なるパターンを有す
るネガマスクを介して露光する工程と、(B)該パター
ン部分の感光性塗膜を現像除去し露出した導電層上に着
色塗料を電着塗装し着色層を形成する操作を、ネガマス
クの光透過率の小さい順に対応するパターン部分につい
て順次繰り返すことにより着色層を形成する工程と、(
C)少なくとも1箇所のパターン部分の感光性塗膜を現
像除去して露出した導電層上及び/又は着色層を形成し
ていない部分の導電層上に、選択的に金属層を形成する
工程とを含むことを特徴とするカラーフィルターの製造
法が提供される。That is, according to the present invention, (A) a photosensitive coating film is formed on a transparent substrate having a transparent conductive layer on the surface, and is coated through a negative mask having a pattern with at least three levels of light transmittance. The process of exposing to light and (B) the operation of developing and removing the photosensitive coating film in the pattern area and electrodepositing a colored paint on the exposed conductive layer to form a colored layer are performed in descending order of the light transmittance of the negative mask. a step of forming a colored layer by sequentially repeating the pattern portions to be colored;
C) A step of selectively forming a metal layer on the conductive layer exposed by developing and removing the photosensitive coating film in at least one pattern portion and/or on the conductive layer in the portion where the colored layer is not formed. Provided is a method for producing a color filter, the method comprising:
【0012】以下、本発明をさらに詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.
【0013】本発明においては、まず表面に透明な導電
層を有する透明基板上に感光性塗膜を形成し、少なくと
も光透過率が3段階に異なるパターンを有するネガマス
クを通して露光する(以下、(A)工程という)。In the present invention, a photosensitive coating film is first formed on a transparent substrate having a transparent conductive layer on its surface, and exposed through a negative mask having a pattern with at least three different light transmittances (hereinafter referred to as (A)). ) process).
【0014】本発明に使用される表面に透明な導電層を
有する透明基板は、その表面に導電層を有し、かつ透明
な板状のものであれば特に制限されず、例えばガラス、
プラスチック板、その他の板状物の表面に透明な導電層
を形成した基板等が挙げられる。基板の表面はカラーフ
ィルターの性能上、平滑であることが望ましく、必要に
よっては表面を研磨して使用することもできる。[0014] The transparent substrate having a transparent conductive layer on its surface used in the present invention is not particularly limited as long as it has a conductive layer on its surface and is in the form of a transparent plate, such as glass,
Examples include plastic plates and other plate-shaped substrates with transparent conductive layers formed on their surfaces. It is desirable that the surface of the substrate be smooth in view of the performance of the color filter, and if necessary, the surface may be polished before use.
【0015】該導電層の材料としては例えば、酸化スズ
、酸化インジウムまたは酸化アンチモン等を成分とする
材料が挙げられる。また導電層の形成方法は特に制限さ
れず、例えばスプレー法、CVD法、スパッタリング法
、真空蒸着法等の公知の方法が挙げられる。また市販の
、透明導電層を有する透明基板を使用してもよい。該基
板は、カラーフィルターの性能上、できる限り透明度の
高いものを用いることが望ましい。[0015] Examples of the material for the conductive layer include materials containing tin oxide, indium oxide, antimony oxide, or the like. Further, the method for forming the conductive layer is not particularly limited, and examples thereof include known methods such as a spray method, a CVD method, a sputtering method, and a vacuum evaporation method. Alternatively, a commercially available transparent substrate having a transparent conductive layer may be used. In view of the performance of the color filter, it is desirable to use a substrate with as high transparency as possible.
【0016】前記透明基板上に形成する感光性塗膜の形
成方法は、特に限定されないが、通常は感光性塗料を公
知の方法、例えば電着法、吹き付け法、浸漬塗装法、ロ
ールコート法、スクリーン印刷法、スピンコーターなど
で塗装する方法等で、基板上に塗布することにより形成
することができる。The method for forming the photosensitive coating film on the transparent substrate is not particularly limited, but the photosensitive coating is usually coated by a known method such as electrodeposition, spraying, dip coating, roll coating, It can be formed by coating on a substrate using a screen printing method, a coating method using a spin coater, or the like.
【0017】前記感光性塗膜を形成するための感光性塗
料としては、塗膜形成能と感光性を有する樹脂(以下、
感光性塗料用樹脂という)、光重合開始剤および必要に
より染料および/または顔料等とを有機溶媒や水などに
分散あるいは溶解した塗料等を挙げることができる。[0017] As the photosensitive paint for forming the photosensitive coating film, a resin (hereinafter referred to as
Examples include paints in which a photopolymerization initiator (referred to as a photosensitive paint resin), a photopolymerization initiator, and, if necessary, a dye and/or pigment are dispersed or dissolved in an organic solvent, water, or the like.
【0018】本発明において好ましく使用される感光性
塗料用樹脂としては、アクリロイル基、メタクリロイル
基等の(メタ)アクリロイル基および/またはシンナモ
イル基等の感光性基を、分子末端および/または側鎖に
有する、一般に分子量500〜10,000程度のプレ
ポリマーまたは樹脂等を挙げることができる。The photosensitive coating resin preferably used in the present invention has a (meth)acryloyl group such as an acryloyl group or a methacryloyl group and/or a photosensitive group such as a cinnamoyl group at the molecular terminal and/or side chain. Generally, prepolymers or resins having a molecular weight of about 500 to 10,000 can be mentioned.
【0019】該プレポリマーまたは樹脂としては、例え
ばエポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)ア
クリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート等のプ
レポリマー;アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹
脂、ポリブタジエン樹脂等に、アミノ基、アンモニウム
、スルホニウム等のオニウム基と前記感光性基とを導入
した樹脂で、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸などの酸
あるいは酸性物質で水に可溶化および/または分散され
る樹脂等のカチオン性の樹脂;アクリル樹脂、ポリエス
テル樹脂、マレイン化油樹脂、ポリブタジエン樹脂、エ
ポキシ樹脂等にカルボキシル基等と前記感光性基とを導
入した樹脂で、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジ
メチルエタノールアミン、アンモニア等の塩基性物質で
水に可溶化および/または分散される樹脂等のアニオン
性の樹脂等を挙げることができ、特に工程簡略化や公害
防止の点から、水に可溶化および/または分散しうるプ
レポリマーまたは樹脂の使用が好ましい。Examples of the prepolymer or resin include prepolymers such as epoxy (meth)acrylate, urethane (meth)acrylate, and polyester (meth)acrylate; , ammonium, sulfonium, etc., and the above-mentioned photosensitive group are introduced, and are cationic resins that can be solubilized and/or dispersed in water with acids or acidic substances such as formic acid, acetic acid, propionic acid, and lactic acid. resins; resins in which carboxyl groups, etc. and the above-mentioned photosensitive groups are introduced into acrylic resins, polyester resins, maleated oil resins, polybutadiene resins, epoxy resins, etc., and basic substances such as triethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, ammonia, etc. Examples include anionic resins such as resins that can be solubilized and/or dispersed in water, and in particular, prepolymers or resins that can be solubilized and/or dispersed in water from the viewpoint of process simplification and pollution prevention. It is preferable to use
【0020】また前記感光性塗料用樹脂には、塗膜の感
光性や粘度などを調整するために低分子量の(メタ)ア
クリレート類を添加してもよく、具体的には、2−ヒド
ロキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエ
チル(メタ)アクリレート、3−フェノキシ−2−ヒド
ロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキ
シル(メタ)アクリレート、トリシクロデカン(メタ)
アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレー
ト、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、ジペンタエリスリト
ールヘキサアクリレート、トリス(アクリロイルオキシ
エチル)イソシアヌレート等が例示され、これらは混合
物として使用してもよい。これらの(メタ)アクリレー
ト類の配合割合は、感光性塗料用樹脂100重量部に対
して0〜50重量部、好ましくは0〜30重量部である
。(メタ)アクリレート類の配合割合が50重量部を越
えると塗膜に粘着性が出やすくなり好ましくない。Furthermore, low molecular weight (meth)acrylates may be added to the photosensitive coating resin in order to adjust the photosensitivity and viscosity of the coating film. Specifically, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 2-phenoxyethyl (meth)acrylate, 3-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, tricyclodecane (meth)acrylate
Examples include acrylate, hexanediol di(meth)acrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, tris(acryloyloxyethyl)isocyanurate, etc., and these may be used as a mixture. The blending ratio of these (meth)acrylates is 0 to 50 parts by weight, preferably 0 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the photosensitive coating resin. If the blending ratio of (meth)acrylates exceeds 50 parts by weight, the coating film tends to become sticky, which is undesirable.
【0021】前記光重合開始剤は公知のものでよく、例
えばベンゾインおよびそのエーテル類、ベンジルアルキ
ルケタール類、ベンゾフェノン誘導体、アントラキノン
誘導体、チオキサントン誘導体が挙げられ、さらに必要
によって増感剤を添加してもよい。光重合開始剤の添加
量は、前記感光性塗料用樹脂100重量部に対し、好ま
しくは0.1〜30重量部、特に好ましくは0.5〜2
0重量部の範囲である。光重合開始剤の添加量が0.1
重量部未満では光硬化性が不足し、また30重量部を越
えると硬化が進みすぎて塗膜強度が不足し、かつ不経済
であるため好ましくない。The photopolymerization initiator may be a known one, such as benzoin and its ethers, benzyl alkyl ketals, benzophenone derivatives, anthraquinone derivatives, and thioxanthone derivatives, and if necessary, a sensitizer may be added. good. The amount of the photopolymerization initiator added is preferably 0.1 to 30 parts by weight, particularly preferably 0.5 to 2 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the photosensitive coating resin.
It is in the range of 0 parts by weight. The amount of photopolymerization initiator added is 0.1
If it is less than 30 parts by weight, the photocurability will be insufficient, and if it exceeds 30 parts by weight, curing will proceed too much and the strength of the coating will be insufficient, which is undesirable.
【0022】前記感光性塗料の各成分を分散または溶解
するために用いる、有機溶媒としては、上述のプレポリ
マーまたは樹脂を溶解しうるものであればよく、各種の
グリコールエーテル類、例えば、エチレングリコールモ
ノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエ
ーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレング
リコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエ
ーテル等;ケトン類、例えば、アセトン、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、
イソホロン等;エーテル類、例えば、ジブチルエーテル
、ジオキサン、テトラヒドロフラン等;アルコール類、
例えば、メトキシブタノール、ジアセトンアルコール、
ブタノール、イソプロパノール等;炭化水素類、例えば
、トルエン、キシレン、ヘキサン等;エステル類、例え
ば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸2−メトキシエチル
、酢酸2−メトキシプロピル等を挙げることができ、使
用に際しては単独若しくは混合物として用いることがで
きる。The organic solvent used for dispersing or dissolving each component of the photosensitive paint may be any solvent as long as it can dissolve the above-mentioned prepolymer or resin, and various glycol ethers, such as ethylene glycol. Monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, etc.; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone,
Isophorone, etc.; Ethers, such as dibutyl ether, dioxane, tetrahydrofuran, etc.; Alcohols,
For example, methoxybutanol, diacetone alcohol,
Butanol, isopropanol, etc.; hydrocarbons, such as toluene, xylene, hexane, etc.; esters, such as ethyl acetate, butyl acetate, 2-methoxyethyl acetate, 2-methoxypropyl acetate, etc. When used, It can be used alone or as a mixture.
【0023】またこれらの有機溶媒は、可溶化や分散を
容易にするため、浴安定性の向上のため、平滑塗膜を得
る等のために、前記カチオン性の樹脂またはアニオン性
の樹脂の水溶化時または水分散時において添加すること
もできる。In addition, these organic solvents are used to dissolve the cationic or anionic resin in water in order to facilitate solubilization and dispersion, to improve bath stability, to obtain a smooth coating film, etc. It can also be added at the time of oxidation or water dispersion.
【0024】さらに感光性塗料には、塗膜の平滑性をよ
くするレベリング剤、粘度調整剤、消泡剤等の各種助剤
類等を添加してもよい。[0024] Furthermore, various auxiliary agents such as a leveling agent, a viscosity modifier, and an antifoaming agent may be added to the photosensitive paint to improve the smoothness of the coating film.
【0025】前記感光性塗料の調製は、感光性塗料用樹
脂、光重合開始剤、有機溶媒および/または水、必要に
応じて染料および/または顔料、酸性物質または塩基性
物質、染料あるいは顔料の分散助剤、塗膜の平滑性をよ
くするレベリング剤、粘度調整剤、消泡剤等の各種助剤
類等を混合し、一般的に使用されるサンドミル、ロール
ミル、アトライター等の分散機を用いて充分に分散させ
る方法等により得ることができる。このようにして得ら
れる感光性塗料により形成される感光性塗膜の膜厚は特
に制限されず、カラーフィルターに要求される性能等に
応じて適宜選択できるが、乾燥時に通常0.3〜20μ
m、好ましくは1〜15μm程度であればよい。該膜厚
を調整するには、例えば感光性塗膜を電着法で形成する
場合、電圧、電着時間、液温等の電着条件を調整するこ
とにより制御できるが、通常は後述の着色塗料の電着塗
装と同様の条件で行うことができる。[0025] The photosensitive paint is prepared by adding a photosensitive paint resin, a photopolymerization initiator, an organic solvent and/or water, and optionally a dye and/or pigment, an acidic substance or a basic substance, and a dye or pigment. Mix various auxiliaries such as dispersion aids, leveling agents that improve the smoothness of the coating film, viscosity modifiers, antifoaming agents, etc., and use commonly used dispersing machines such as sand mills, roll mills, and attritors. It can be obtained by using a method of sufficiently dispersing the compound. The thickness of the photosensitive coating film formed from the photosensitive paint thus obtained is not particularly limited, and can be selected appropriately depending on the performance required of the color filter, but it is usually 0.3 to 20μ when dry.
m, preferably about 1 to 15 μm. To adjust the film thickness, for example, when forming a photosensitive coating film by electrodeposition, it can be controlled by adjusting the electrodeposition conditions such as voltage, electrodeposition time, and liquid temperature, but usually the coloring described below can be controlled. It can be carried out under the same conditions as electrodeposition coating of paint.
【0026】本発明において、前記感光性塗膜を露光す
るには、少なくとも光透過率が3段階に異なるパターン
を有するネガマスクを介して行う必要がある。ここで光
透過率とは、露光に使用する光線が、該ネガマスクを透
過する前後における強度の比率をいう。また該ネガマス
クのパターンの異なる光透過率の段数は、少なくとも3
段階あれば良く、使用する着色塗料の種類の数に応じて
決定でき、各段階間の光透過率の差は露光条件や後述の
現像条件に応じて適宜選択することができる。一般には
それぞれの光透過率の相対的な差を大きくする方が露光
量、露光時間の調整が容易となるために好ましいが、光
透過率の差が小さい場合であっても露光量を増大し、あ
るいは露光時間を長くすることで同一目的を達成するこ
とができる。従って、光透過率の相対的な差は特に限定
されないが、通常5%以上の有意差を有することが好ま
しい。In the present invention, the photosensitive coating film must be exposed to light through a negative mask having a pattern with at least three different light transmittances. Here, the light transmittance refers to the ratio of the intensity of the light beam used for exposure before and after passing through the negative mask. Further, the number of stages of different light transmittance of the pattern of the negative mask is at least 3.
There may be any number of stages, which can be determined depending on the number of types of colored paints used, and the difference in light transmittance between each stage can be appropriately selected depending on the exposure conditions and the development conditions described below. In general, it is preferable to increase the relative difference between the respective light transmittances because it is easier to adjust the exposure amount and exposure time, but even when the difference in light transmittance is small, increasing the exposure amount is preferable. Alternatively, the same objective can be achieved by increasing the exposure time. Therefore, although the relative difference in light transmittance is not particularly limited, it is usually preferable to have a significant difference of 5% or more.
【0027】前記露光は通常紫外線を多量に発生できる
装置を用いて行うことができ、例えば、高圧水銀灯、超
高圧水銀灯、メタルハライドランプ等を光源として用い
ることができ、必要によっては他の放射線を使用しても
よい。露光条件は、用いる感光性塗料、露光装置、前記
ネガマスク等に応じて適宜選択できる。[0027] The above-mentioned exposure can usually be carried out using a device capable of generating a large amount of ultraviolet rays. For example, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, etc. can be used as a light source, and if necessary, other radiation can be used. You may. Exposure conditions can be appropriately selected depending on the photosensitive paint, exposure device, negative mask, etc. used.
【0028】本発明の(A)工程において、少なくとも
光透過率が3段階に異なるパターンを有するネガマスク
を介して露光を行うことにより、感光性塗膜に、ネガマ
スクのパターンの光透過率の異なる段階の数と同数の、
異なる露光状態を形成することができる。In step (A) of the present invention, exposure is performed through a negative mask having a pattern with at least three different levels of light transmittance, so that the pattern of the negative mask has different levels of light transmittance. The same number of
Different exposure conditions can be created.
【0029】本発明の製造法では、前記(A)工程に次
いで、該パターン部分の感光性塗膜を現像除去し露出し
た導電層上に着色塗料を電着塗装し着色層を形成する操
作を、ネガマスクの光透過率の小さい順に対応するパタ
ーン部分について順次繰り返すことにより着色層を形成
する(以下、(B)工程という)。すなわち、該(B)
工程では、まずネガマスクの光透過率が最少であるパタ
ーンに対応する部分の感光性塗膜を選択的に現像除去し
、露出した導電層上に着色塗料を電着塗装し着色層を形
成し、次いでネガマスクの光透過率が次に小さいパター
ンに対応する部分の感光性塗膜を選択的に現像除去し、
露出した導電層上に着色塗料を電着塗装し着色層を形成
するという工程を順次繰り返すことにより着色層を形成
することができる。[0029] In the manufacturing method of the present invention, following the step (A), the photosensitive coating film in the pattern portion is developed and removed, and a colored paint is electrodeposited on the exposed conductive layer to form a colored layer. , a colored layer is formed by sequentially repeating pattern portions corresponding to decreasing light transmittance of the negative mask (hereinafter referred to as step (B)). That is, said (B)
In the process, first, the photosensitive coating film of the portion of the negative mask corresponding to the pattern with the lowest light transmittance is selectively developed and removed, and colored paint is electrodeposited on the exposed conductive layer to form a colored layer. Next, the photosensitive coating film in the portion of the negative mask corresponding to the pattern with the next smallest light transmittance is selectively developed and removed.
A colored layer can be formed by sequentially repeating the steps of electrodepositing a colored paint on the exposed conductive layer to form a colored layer.
【0030】前記感光性塗膜を選択的に現像除去する条
件は、選択的に除去すべき部分の露光量、使用する感光
性塗料の現像液に対する溶解性、現像液の種類や濃度、
さらには現像温度、現像時間によって変わりうるもので
あり、感光性塗料の調製に使用する樹脂等に適した条件
を適宜選択すればよい。具体的には例えば、感光性塗料
の成分にカチオン性の樹脂を使用する場合の現像液とし
ては、酸性物質を溶解した水溶液を使用することができ
る。該酸性物質としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、
乳酸等の有機酸や塩酸、リン酸等の無機酸を挙げること
ができ、例えば乳酸を現像液に使用する場合は、乳酸濃
度は通常0.01〜50重量%、好ましくは0.01〜
30重量%、温度は通常10〜70℃、好ましくは20
〜50℃、現像時間は通常5〜600秒等の範囲から適
宜選定すれば良い。また感光性塗料の成分にアニオン性
の樹脂を使用する場合の現像液としては塩基性物質を溶
解した水溶液等を使用することができる。該塩基性物質
としては、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、メタ
珪酸ナトリウム、テトラアルキルアンモニウムヒドロキ
シド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を挙げるこ
とができ、例えば炭酸ナトリウム水溶液を現像液に使用
する場合、炭酸ナトリウム濃度は通常0.01〜25重
量%、好ましくは0.05〜15重量%、温度は通常1
0〜70℃、現像時間は通常5〜600秒、好ましくは
5〜300秒等の範囲から適宜選択すれば良い。さらに
現像液としてアルコール類、グリコールエーテル類、ケ
トン類、塩素化炭化水素類等の有機溶媒を使用すること
もできる。またこれらの現像液には濡れ性改良や消泡の
ために界面活性剤や消泡剤を添加してもよく、毒性や作
業環境性等の点で水溶液系の現像液を使用するのが好ま
しい。The conditions for selectively developing and removing the photosensitive coating film include the amount of exposure of the portion to be selectively removed, the solubility of the photosensitive coating used in the developer, the type and concentration of the developer,
Furthermore, the conditions may vary depending on the development temperature and development time, and conditions suitable for the resin etc. used for preparing the photosensitive paint may be appropriately selected. Specifically, for example, when a cationic resin is used as a component of a photosensitive paint, an aqueous solution in which an acidic substance is dissolved can be used as the developer. The acidic substances include formic acid, acetic acid, propionic acid,
Examples include organic acids such as lactic acid and inorganic acids such as hydrochloric acid and phosphoric acid. For example, when lactic acid is used in a developer, the lactic acid concentration is usually 0.01 to 50% by weight, preferably 0.01 to 50% by weight.
30% by weight, temperature is usually 10 to 70°C, preferably 20°C
~50° C., and the development time may be appropriately selected from the range of usually 5 to 600 seconds. Further, when an anionic resin is used as a component of the photosensitive paint, an aqueous solution in which a basic substance is dissolved can be used as the developer. Examples of the basic substance include sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium metasilicate, tetraalkylammonium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, etc. For example, when an aqueous sodium carbonate solution is used as a developer, The sodium carbonate concentration is usually 0.01 to 25% by weight, preferably 0.05 to 15% by weight, and the temperature is usually 1.
The temperature and development time may be appropriately selected from the range of 0 to 70°C, usually 5 to 600 seconds, preferably 5 to 300 seconds. Furthermore, organic solvents such as alcohols, glycol ethers, ketones, and chlorinated hydrocarbons can also be used as the developer. In addition, surfactants and antifoaming agents may be added to these developers to improve wettability and defoaming, and it is preferable to use aqueous developers in terms of toxicity and work environment friendliness. .
【0031】次に前記現像後、露出した導電層上に、着
色塗料を電着塗装し、着色層を形成する。Next, after the development, a colored paint is electrodeposited on the exposed conductive layer to form a colored layer.
【0032】該着色塗料は、例えば造膜成分としてカチ
オン性またはアニオン性の樹脂を使用し、着色成分とし
て染料および/または顔料を加え、更に酸性または塩基
性物質を使用して水に溶解および/または分散させた塗
料等を用いることができ、更にまた着色塗料における樹
脂の溶解および/または分散を容易ならしめるため、浴
安定性の向上のため又は平滑塗膜を得る等のために有機
溶媒等を添加してもよい。[0032] The colored paint uses, for example, a cationic or anionic resin as a film-forming component, adds a dye and/or pigment as a coloring component, and further uses an acidic or basic substance to dissolve and/or dissolve in water. Alternatively, a dispersed paint, etc. can be used, and organic solvents can be used to facilitate the dissolution and/or dispersion of the resin in the colored paint, to improve bath stability, or to obtain a smooth coating film. may be added.
【0033】前記カチオン性の樹脂としては、例えばア
クリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリブタジ
エン樹脂、ポリアミド樹脂等に、アミノ基、アンモニウ
ム、スルホニウム等のオニウム基を導入した樹脂で、蟻
酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸等の酸あるいは酸性物質
で水に可溶化または分散される樹脂等を挙げることがで
きる。Examples of the cationic resin include resins in which onium groups such as amino groups, ammonium, and sulfonium are introduced into acrylic resins, epoxy resins, urethane resins, polybutadiene resins, polyamide resins, etc., such as formic acid, acetic acid, and propionic resins. Examples include resins that are solubilized or dispersed in water with an acid such as acid or lactic acid or an acidic substance.
【0034】また、前記アニオン性の樹脂としては、例
えばアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン化油樹
脂、ポリブタジエン樹脂、エポキシ樹脂等にカルボキシ
ル基等を導入した樹脂で、トリエチルアミン、ジエチル
アミン、ジメチルエタノールアミン、アンモニア等の塩
基性物質で水に可溶化または分散される樹脂等を挙げる
ことができる。更にまた、着色塗料の造膜成分は感光性
を有するものであってもよく、前記(A)工程における
感光性塗膜に使用するプレポリマーや樹脂の中で電着に
適するものを用いることもでき、光重合開始剤を併用し
てもよい。[0034] Examples of the anionic resin include resins such as acrylic resins, polyester resins, maleated oil resins, polybutadiene resins, and epoxy resins into which carboxyl groups are introduced, such as triethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, and ammonia. Examples include resins that are solubilized or dispersed in water with basic substances such as. Furthermore, the film-forming component of the colored paint may be photosensitive, and among the prepolymers and resins used for the photosensitive coating in step (A), those suitable for electrodeposition may be used. A photopolymerization initiator may be used in combination.
【0035】(B)工程において用いる着色塗料は、光
透過率が異なる部分ごとに種類、色相、色濃度、色明暗
の異なるものを使用することが望ましいが、重複して同
じものを用いることもできる。[0035] It is desirable that the colored paint used in the step (B) be different in type, hue, color density, and color brightness for each part with different light transmittance, but it is also possible to use the same paint twice. can.
【0036】前記着色塗料に使用する染料および/また
は顔料は、目的とする色相に応じ選択されるが、得られ
る塗膜の透明性、塗料の安定性、電着特性、塗膜の耐久
性等について問題の生じないものを選択することが望ま
しく、この点から染料としては、油溶性あるいは分散性
染料、具体的には例えばアゾ系、アントラキノン系、ベ
ンゾジフラノン系、縮合メチン系等が挙げられ、顔料と
しては例えばアゾレーキ系、キナクリドン系、フタロシ
アニン系、イソインドリノン系、アントラキノン系、チ
オインジゴ系等の有機顔料、黄鉛、酸化鉄、クロムバー
ミリオン、クロムグリーン、群青、紺青、コバルトブル
ー、コバルトグリーン、エメラルドグリーン、チタンホ
ワイト、カーボンブラック等の無機顔料を挙げることが
できる。また目的とする色相に応じ、上記染料および/
または顔料を、その性状を損なわない限りにおいて、2
種類以上混合して用いることもできる。The dye and/or pigment used in the colored paint is selected depending on the desired hue, and the transparency of the resulting paint film, the stability of the paint, the electrodeposition properties, the durability of the paint film, etc. From this point of view, it is desirable to select dyes that do not cause problems with pigments, such as oil-soluble or dispersible dyes, such as azo dyes, anthraquinone dyes, benzodifuranone dyes, condensed methine dyes, etc. For example, organic pigments such as azo lake type, quinacridone type, phthalocyanine type, isoindolinone type, anthraquinone type, thioindigo type, yellow lead, iron oxide, chrome vermilion, chrome green, ultramarine blue, navy blue, cobalt blue, cobalt green, Examples include inorganic pigments such as emerald green, titanium white, and carbon black. Depending on the desired hue, the above dyes and/or
or pigment, as long as it does not impair its properties, 2
It is also possible to use a mixture of more than one type.
【0037】前記着色塗料の調製は、樹脂、染料および
/または顔料、酸性物質または塩基性物質および必要に
より有機溶剤や、染料あるいは顔料の分散助剤、塗膜の
平滑性をよくするレベリング剤、粘度調整剤、消泡剤等
の各種助剤類等を混合し、一般的に使用されるサンドミ
ル、ロールミル、アトライター等の分散機を用いて充分
に分散させ、その後、水で所定の濃度、好ましくは固形
分含量約4〜25重量%、特に好ましくは7〜20重量
%に希釈して電着に適する塗料とする方法等により行な
うことができる。このようにして得られる着色塗料は、
導電層上に電着塗装することによって着色層を形成させ
る。The colored paint is prepared by adding a resin, a dye and/or a pigment, an acidic substance or a basic substance, and if necessary an organic solvent, a dispersion aid for the dye or pigment, a leveling agent to improve the smoothness of the coating film, Mix various auxiliary agents such as viscosity modifiers and antifoaming agents, thoroughly disperse using commonly used dispersing machines such as sand mills, roll mills, and attritors, and then mix with water to the desired concentration. This can be carried out by diluting preferably to a solid content of about 4 to 25% by weight, particularly preferably 7 to 20% by weight, to form a coating material suitable for electrodeposition. The colored paint obtained in this way is
A colored layer is formed by electrodeposition coating on the conductive layer.
【0038】該着色層の膜厚は特に制限されず、カラー
フィルターに要求される性能に応じて適宜選択できるが
、乾燥時に通常0.3〜5μm、好ましくは1〜3μm
程度であればよい。The thickness of the colored layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the performance required of the color filter, but it is usually 0.3 to 5 μm, preferably 1 to 3 μm when dried.
It is sufficient as long as it is of a certain extent.
【0039】前記電着塗装の条件は、使用する着色塗料
の種類、目的とする着色層の膜厚に応じて適宜選択され
るが、電圧は通常5〜500V、好ましくは10〜30
0Vの直流であるのが好ましく、電着時間は通常5〜3
00秒、好ましくは10〜200秒、液温は通常10〜
35℃、好ましくは15〜30℃であるのが望ましい。
この際所望の膜厚を得る電着時間が経過したところで通
電を停止し、基板を浴から取り出し、余剰に付着した浴
液を水等でよく洗浄し乾燥することにより着色層を形成
することができる。The conditions for the electrodeposition coating are appropriately selected depending on the type of colored paint used and the desired thickness of the colored layer, but the voltage is usually 5 to 500 V, preferably 10 to 30 V.
It is preferable to use 0V direct current, and the electrodeposition time is usually 5 to 3
00 seconds, preferably 10-200 seconds, liquid temperature usually 10-200 seconds
Desirably, the temperature is 35°C, preferably 15-30°C. At this time, when the electrodeposition time to obtain the desired film thickness has elapsed, the electricity supply is stopped, the substrate is removed from the bath, and the excess bath solution is thoroughly washed with water and dried to form a colored layer. can.
【0040】該乾燥条件は、後工程の条件等により適宜
選択できるが、通常は表面の水分が乾燥し得る条件であ
れば良く、例えば120℃以下、好ましくは30℃〜1
00℃で、通常1〜20分、好ましくは2〜10分程度
乾燥させるのが望ましい。ここで乾燥温度が120℃よ
りも高いと感光性塗膜が熱により硬化することがあり、
後の現像作業が困難となるために好ましくない。The drying conditions can be appropriately selected depending on the conditions of the post-process, etc., but usually it is sufficient as long as the moisture on the surface can be dried, for example, 120° C. or lower, preferably 30° C.
It is desirable to dry at 00°C for usually 1 to 20 minutes, preferably 2 to 10 minutes. If the drying temperature is higher than 120°C, the photosensitive coating may be cured by heat.
This is not preferable because it makes subsequent development work difficult.
【0041】本発明の製造法においては、前記(B)工
程に次いで、少なくとも1箇所のパターン部分の感光性
塗膜を現像除去して露出した導電層上及び/又は着色層
を形成していない部分の導電層上に、選択的に金属層を
形成する工程(以下(C)工程という)を行なう。該(
C)工程においては、特に前記(B)工程により得られ
る着色層のパターン間に存在する間隙に金属層を形成す
るのが好ましい。この場合の金属層の形成とは、まず(
B)工程において着色層を形成した後、基板上に残存し
ているネガ型感光性塗膜を着色層の形成前に行なわれる
現像と同様にして除去し、次いで露出した導電層を電気
メッキ法や無電解メッキ法等により処理することによっ
て行なうことができる。これらの処理は、通常使用され
る各種のメッキ液を用い、通常の処理条件の中からカラ
ーフィルターに要求される性能に合わせて適宜選択すれ
ば良い。[0041] In the manufacturing method of the present invention, following the step (B), the photosensitive coating film in at least one patterned portion is developed and removed, and no colored layer is formed on the exposed conductive layer and/or A step (hereinafter referred to as step (C)) of selectively forming a metal layer on a portion of the conductive layer is performed. (
In step C), it is particularly preferable to form a metal layer in the gaps existing between the patterns of the colored layer obtained in step (B). Formation of the metal layer in this case means first (
B) After forming the colored layer in the process, the negative photosensitive coating film remaining on the substrate is removed in the same manner as the development performed before forming the colored layer, and then the exposed conductive layer is electroplated. This can be done by processing using a method such as a method or an electroless plating method. These treatments may be performed using various commonly used plating solutions, and may be appropriately selected from among the usual treatment conditions in accordance with the performance required of the color filter.
【0042】金属層として使用できる金属としては、銅
、ニッケル、銀、金等をはじめとするメッキ等の処理が
可能な一般の金属材料又は該金属材料の2種以上からな
る合金、更には該金属材料の2種以上をメッキ液中で混
合した金属等を挙げることができる。金属層の厚さは、
カラーフィルターに要求される性能等に応じて適宜選択
できるが、通常は10nm〜5μm、好ましくは10n
m〜3μm程度であれば良い。なお、該金属層厚を着色
層厚と略一致させるように形成することにより、カラー
フィルターを著しく平坦化することができるので特に好
ましい。[0042] Metals that can be used for the metal layer include general metal materials that can be plated, such as copper, nickel, silver, and gold, alloys made of two or more of these metal materials, and even metals that can be plated. Examples include metals in which two or more types of metal materials are mixed in a plating solution. The thickness of the metal layer is
Although it can be selected as appropriate depending on the performance required of the color filter, it is usually 10 nm to 5 μm, preferably 10 nm.
It suffices if it is about m to 3 μm. Note that it is particularly preferable to form the metal layer so that the thickness substantially matches the coloring layer thickness, since the color filter can be significantly flattened.
【0043】本発明の製造法では、前記(C)工程によ
り、露出された導電層上に、金属層がメッキ等により形
成されるので、着色層間隙にセルフアラインの形で金属
層を形成することができる。このようなカラーフィルタ
ーは、前述のコントラストの向上、色純度の向上等の他
に、電極補助線としての機能を合わせ持たせることも可
能となり、大画面ディスプレイにおける信号遅延やセル
内発熱等の低減効果を有する。In the manufacturing method of the present invention, a metal layer is formed by plating or the like on the exposed conductive layer in step (C), so the metal layer is formed in a self-aligned manner between the colored layers. be able to. In addition to improving contrast and color purity as described above, such color filters can also function as electrode auxiliary lines, reducing signal delays and heat generation inside cells in large-screen displays. have an effect.
【0044】以上の(A)工程、(B)工程および(C
)工程により目的とするカラーフィルターを製造するこ
とができるが、必要により更に加熱・硬化又は光硬化等
を行ない、耐候性や耐薬品性等をより向上させることも
できる。該加熱・硬化を行なう場合には、例えば温度を
通常100〜250℃、好ましくは150〜250℃と
し、5分〜1時間、好ましくは15〜40分間の条件で
行なえば良い。[0044] The above steps (A), (B) and (C)
) The desired color filter can be manufactured by the process, but if necessary, further heating/curing or photo-curing can be performed to further improve weather resistance, chemical resistance, etc. When heating and curing, the temperature is usually 100 to 250°C, preferably 150 to 250°C, and the heating and curing is carried out for 5 minutes to 1 hour, preferably 15 to 40 minutes.
【0045】以下、図1および図2を参照して本発明の
工程を説明するが、本発明はこれに限定されるものでは
ない。The steps of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2, but the present invention is not limited thereto.
【0046】図1は、本発明の一実施態様を示す工程図
であり、図2は、本発明に用いるネガマスクの実施態様
のうち光透過率が4段階に異なるネガマスクの拡大模式
図であって、1は光透過率100%の遮光膜相当部分、
2は光透過率5%の第1の色相当部分、3は光透過率2
5%の第2の色相当部分、4は光透過率80%の第3の
色相当部分を示す。FIG. 1 is a process diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged schematic diagram of a negative mask having four levels of light transmittance among the embodiments of the negative mask used in the present invention. , 1 is a portion equivalent to a light shielding film with a light transmittance of 100%,
2 is the part corresponding to the first color with a light transmittance of 5%, 3 is the light transmittance 2
5% is the second color equivalent portion, and 4 is the third color equivalent portion with a light transmittance of 80%.
【0047】まず表面に透明な導電層を有する透明基板
上に感光性塗膜を形成し、乾燥した基板を、例えば図2
に示されるネガマスクを介して露光後、第1回目の現像
を行い、ネガマスクの光透過率が5%の第1の色相当部
分2に該当する部分の導電層を露出させ、第1の色の着
色塗料を入れた電着浴で電着塗装後、水洗する。First, a photosensitive coating film is formed on a transparent substrate having a transparent conductive layer on the surface, and the dried substrate is coated as shown in FIG.
After exposure through the negative mask shown in , a first development is performed to expose the conductive layer in the part corresponding to the first color corresponding part 2 with a light transmittance of 5% on the negative mask. After electrodepositing in an electrodeposition bath containing colored paint, wash with water.
【0048】次いで第2回目の現像(第1回目の現像と
は条件が異なる)を行い、ネガマスクの光透過率が25
%の第2の色相当部分3に該当する部分の導電層を露出
させ、第2の色の着色塗料を入れた電着浴で電着塗装し
、水洗する。Next, a second development (conditions are different from the first development) is performed, and the light transmittance of the negative mask is 25.
% of the conductive layer corresponding to the second color corresponding portion 3 is exposed, electrocoated with an electrodeposition bath containing a colored paint of the second color, and washed with water.
【0049】さらに第3回目の現像(第1回目および第
2回目の現像とは条件が異なる)を行い、ネガマスクの
光透過率が80%の第3の色相当部分4に該当する部分
の導電層を露出させ、第3の色の着色塗料を入れた電着
浴で電着塗装後、水洗・乾燥し、着色層を形成する。Further, a third development (conditions are different from the first and second development) is carried out, and the conductivity of the part corresponding to the third color corresponding part 4 where the light transmittance of the negative mask is 80% is The layer is exposed and electrodeposited using an electrodeposition bath containing a colored paint of a third color, followed by washing with water and drying to form a colored layer.
【0050】次いで、第4回目の現像(第1回目、第2
回目及び第3回目の現像とは条件が異なる)を行ない、
ネガマスクの光透過率が最大の遮光膜相当部分に該当す
る部分の導電層を露出させ、メッキ等により金属層を形
成することによって、本発明のカラーフィルターを得る
ことができる。Next, the fourth development (first and second development)
The conditions are different from the first and third development).
The color filter of the present invention can be obtained by exposing the conductive layer in the portion of the negative mask corresponding to the light-shielding film where the light transmittance is maximum, and forming a metal layer by plating or the like.
【0051】本発明においては、感光性塗料としてカチ
オン性樹脂を水に溶解および/または分散させた塗料を
用い、電着法で塗装を行い、アニオン性樹脂を用いて調
製した着色塗料により着色層を形成する方法またはこれ
とは逆に感光性塗料としてアニオン性樹脂を水に溶解お
よび/または分散させた方法を用い、カチオン性樹脂に
より調製した着色塗料を用いて着色層を形成する方法等
が特に好ましい。In the present invention, a coating in which a cationic resin is dissolved and/or dispersed in water is used as a photosensitive coating, and coating is performed by an electrodeposition method, and a colored layer is formed using a colored coating prepared using an anionic resin. or conversely, a method in which an anionic resin is dissolved and/or dispersed in water as a photosensitive paint, and a colored layer is formed using a colored paint prepared with a cationic resin. Particularly preferred.
【0052】[0052]
【発明の効果】本発明のカラーフィルターの製造法は、
高度な微細加工技術を必要とせず、着色層のパターン形
状の自由度を大きくすることができ、一回の露光ですべ
てのパターニングが可能で、非透光性膜の形成も容易で
あり、更に大型化への対処も容易である。従ってカラー
フィルターを、簡便に、しかも大量生産することができ
るので工業的にも極めて有用である。[Effect of the invention] The method for producing a color filter of the present invention is as follows:
It does not require advanced microfabrication technology, allows for a greater degree of freedom in the pattern shape of the colored layer, allows for all patterning with a single exposure, makes it easy to form non-transparent films, and furthermore It is also easy to handle larger sizes. Therefore, color filters can be easily mass-produced, making them extremely useful industrially.
【0053】[0053]
【実施例】以下に本発明を合成例および実施例によって
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。EXAMPLES The present invention will be specifically explained below using synthesis examples and examples, but the present invention is not limited thereto.
【0054】[0054]
【合成例1】
感光性樹脂(A−1)の合成
アミン付加エポキシ化ポリブタジエン(a−1)の合成
エポキシ化液状ポリブタジエン(日本石油化学(株)製
、商品名「E−1000−8」、数平均分子量1,00
0、オキシラン酸素量8%)1,000gを、温度計、
撹拌装置および還流冷却管が装着された2リットルのセ
パラブルフラスコに仕込み、系内を窒素置換した後、メ
チルエタノールアミン231.2gを加え、170℃で
5時間反応させた。次に減圧下に未反応のメチルエタノ
ールアミンを留去し、アミン価が230.4mmol/
100gのアミン付加エポキシ化ポリブタジエン(a−
1)を得た。[Synthesis Example 1] Synthesis of photosensitive resin (A-1) Synthesis of amine-added epoxidized polybutadiene (a-1) Epoxidized liquid polybutadiene (manufactured by Nippon Petrochemical Co., Ltd., product name "E-1000-8", Number average molecular weight 1,00
0, oxirane oxygen content 8%) 1,000g with a thermometer,
The mixture was charged into a 2-liter separable flask equipped with a stirrer and a reflux condenser, and after purging the system with nitrogen, 231.2 g of methylethanolamine was added, and the mixture was reacted at 170° C. for 5 hours. Next, unreacted methylethanolamine was distilled off under reduced pressure, and the amine value was 230.4 mmol/
100 g of amine-added epoxidized polybutadiene (a-
1) was obtained.
【0055】不飽和基含有イソシアネート化合物の合成
温度計、撹拌装置、還流冷却管および滴下漏斗の付いた
加熱および冷却可能な2リットルの丸底フラスコに、2
,4−トリレンジイソシアナート435.5gおよびジ
エチレングリコールジメチルエーテル266.1gを仕
込み、40℃に加熱した後、2−ヒドロキシエチルアク
リレート362.8gを滴下漏斗から滴下した。この際
200ppmのパラベンゾキノンも添加した。2−ヒド
ロキシエチルアクリレートの滴下により発熱が見られる
が、必要に応じて冷却し同温度に保った。2−ヒドロキ
シエチルアクリレートの滴下終了後、70℃まで昇温し
、同温度で3時間反応させ、赤外線吸収スペクトル分析
によりイソシアナート基の吸収強度が反応開始前のほぼ
1/2になったことを確認後、冷却し不飽和基含有イソ
シアナート化合物(a−2)を得た。Synthesis of Isocyanate Compounds Containing Unsaturated Groups In a heatable and coolable 2 liter round bottom flask equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser and a dropping funnel, two
, 4-tolylene diisocyanate and 266.1 g of diethylene glycol dimethyl ether were charged and heated to 40° C., and then 362.8 g of 2-hydroxyethyl acrylate was added dropwise from the dropping funnel. At this time, 200 ppm of parabenzoquinone was also added. Although heat generation was observed due to the dropwise addition of 2-hydroxyethyl acrylate, the temperature was maintained at the same temperature by cooling as necessary. After the dropwise addition of 2-hydroxyethyl acrylate was completed, the temperature was raised to 70°C, and the reaction was allowed to proceed at the same temperature for 3 hours. Infrared absorption spectrum analysis showed that the absorption intensity of the isocyanate group was approximately 1/2 of that before the start of the reaction. After confirmation, the mixture was cooled to obtain an unsaturated group-containing isocyanate compound (a-2).
【0056】感光性樹脂(A−1)の合成2リットルの
セパラブルフラスコ中で、(a−1)500gをジエチ
レングリコールジメチルエーテル166.7gに溶解し
、(a−1)713.4g((a−1)中のヒドロキシ
ル基1当量に対してイソシアナート基0.8当量)を4
0℃で滴下し、さらに同温度で1時間反応させて、赤外
線吸収スペクトル分析によりイソシアナート基が消失し
たことを確認し、(a−1)に(a−2)を付加した感
光性樹脂(A−1)を得た。Synthesis of photosensitive resin (A-1) In a 2-liter separable flask, 500 g of (a-1) was dissolved in 166.7 g of diethylene glycol dimethyl ether, and 713.4 g of (a-1) ((a- 1) 4 equivalents of isocyanate group per 1 equivalent of hydroxyl group in
It was added dropwise at 0°C, and further reacted at the same temperature for 1 hour. It was confirmed by infrared absorption spectrum analysis that the isocyanate group had disappeared, and the photosensitive resin (a-2) was added to (a-1). A-1) was obtained.
【0057】[0057]
【合成例2】
ポリアミン(A−2)溶液の合成
「日石ポリブタジエンB−1000」(日本石油化学(
株)製、商品名、数平均分子量1,000、沃素価43
0、1,2−結合65%)1,000g、無水マレイン
酸554g、キシレン10gおよびトリメチルハイドロ
キノン3.0gを、温度計、撹拌装置、還流冷却管およ
び窒素吹き込み管を付けた3リットルのセパラブルフラ
スコに仕込み、窒素下にて190℃で5時間反応させた
。次いで未反応無水マレイン酸およびキシレンを留去さ
せ、全酸価400mgKOH/gのマレイン化ポリブタ
ジエンを得た。[Synthesis Example 2] Synthesis of polyamine (A-2) solution “Nisseki Polybutadiene B-1000” (Nippon Petrochemical Co., Ltd.
Co., Ltd., product name, number average molecular weight 1,000, iodine value 43
1,000 g of 0,1,2-bonds (65%), 554 g of maleic anhydride, 10 g of xylene and 3.0 g of trimethylhydroquinone were placed in a 3 liter separable tube equipped with a thermometer, stirrer, reflux condenser and nitrogen blowing tube. The mixture was charged into a flask and reacted at 190° C. for 5 hours under nitrogen. Next, unreacted maleic anhydride and xylene were distilled off to obtain maleated polybutadiene with a total acid value of 400 mgKOH/g.
【0058】次に還流冷却管を付けた3リットルのセパ
ラブルフラスコに、前記マレイン化ポリブタジエン1,
000g、エチレングリコールモノブチルエーテル43
3gを仕込み、均一に溶解させてから、窒素気流下で1
35℃に保ちながら、N,N−ジメチルアミノプロピル
アミン364.3gを1時間かけて滴下した。さらに同
温度に5時間保持し、第三級アミノ基およびイミド基を
有するポリアミン(A−2)溶液を得た。得られたポリ
アミン(A−2)溶液は、溶液100g当り206ミリ
モルの第三級アミンを含有し、不揮発分は75.0重量
%であった。Next, the maleated polybutadiene 1,
000g, ethylene glycol monobutyl ether 43
After charging 3g and dissolving it uniformly, add 1g under a nitrogen stream.
While maintaining the temperature at 35°C, 364.3 g of N,N-dimethylaminopropylamine was added dropwise over 1 hour. The temperature was further maintained for 5 hours to obtain a polyamine (A-2) solution having tertiary amino groups and imide groups. The obtained polyamine (A-2) solution contained 206 mmol of tertiary amine per 100 g of solution, and the nonvolatile content was 75.0% by weight.
【0059】[0059]
【合成例3】
半エステル化物(A−3)溶液の合成
「日石ポリブタジエンB−1000」(日本石油化学(
株)製、商品名、数平均分子量1,000、沃素価43
0、1,2−結合65%)1,000g、無水マレイン
酸554g、キシレン10gおよびトリメチルハイドロ
キノン3.0gを、温度計、撹拌装置、還流冷却管およ
び窒素吹き込み管を付けた3リットルのセパラブルフラ
スコに仕込み、窒素下にて190℃で5時間反応させた
。次いで未反応無水マレイン酸およびキシレンを留去さ
せ、全酸価400mgKOH/gのマレイン化ポリブタ
ジエンを得た。[Synthesis Example 3] Synthesis of half-esterified product (A-3) solution “Nisseki Polybutadiene B-1000” (Nippon Petrochemical Co., Ltd.
Co., Ltd., product name, number average molecular weight 1,000, iodine value 43
1,000 g of 0,1,2-bonds (65%), 554 g of maleic anhydride, 10 g of xylene and 3.0 g of trimethylhydroquinone were placed in a 3 liter separable tube equipped with a thermometer, stirrer, reflux condenser and nitrogen blowing tube. The mixture was charged into a flask and reacted at 190° C. for 5 hours under nitrogen. Next, unreacted maleic anhydride and xylene were distilled off to obtain maleated polybutadiene with a total acid value of 400 mgKOH/g.
【0060】次に還流冷却管を付けた3リットルのセパ
ラブルフラスコに、前記マレイン化ポリブタジエン1,
000g、ジエチレングリコールジメチルエーテル46
1.8g、N,N−ジメチルベンジルアミン3.0gお
よびベンジルアルコール385.5gを仕込み、均一に
溶解させてから、窒素気流下、120℃で2時間反応さ
せ、半エステル化物(A−3)溶液を得た。得られた半
エステル化物(A−3)溶液の全酸価は109.3mg
KOH/gであり、不揮発分は75.0重量%であった
。Next, the maleated polybutadiene 1,
000g, diethylene glycol dimethyl ether 46
1.8 g, N,N-dimethylbenzylamine 3.0 g, and benzyl alcohol 385.5 g were charged, uniformly dissolved, and reacted at 120°C for 2 hours under a nitrogen stream to obtain a half-esterified product (A-3). A solution was obtained. The total acid value of the obtained half-esterified product (A-3) solution was 109.3 mg
KOH/g, and the nonvolatile content was 75.0% by weight.
【0061】[0061]
【合成例4】
樹脂(A−4)の合成
合成例3で得られたマレイン化ポリブタジエン400g
、ジエチレングリコールジメチルエーテル188.5g
およびハイドロキノン0.4gを還流冷却管の付いた2
リットルのセパラブルフラスコに仕込み、80℃に昇温
し撹拌し均一にした。次いで2−ヒドロキシエチルアク
リレート165.6gおよびトリエチルアミン20gを
加え、同温度で2時間反応させ、マレイン化ポリブタジ
エンの半エステル化物(A−4)溶液を得た。得られた
半エステル化物(A−4)溶液の全酸価は105mgK
OH/gであり、不揮発分は75.0重量%であった。[Synthesis Example 4] Synthesis of Resin (A-4) 400 g of maleated polybutadiene obtained in Synthesis Example 3
, diethylene glycol dimethyl ether 188.5g
and 0.4 g of hydroquinone in a tube with a reflux condenser.
The mixture was placed in a liter separable flask, heated to 80°C, and stirred to make it homogeneous. Next, 165.6 g of 2-hydroxyethyl acrylate and 20 g of triethylamine were added and reacted at the same temperature for 2 hours to obtain a solution of half-esterified maleated polybutadiene (A-4). The total acid value of the obtained half-esterified product (A-4) solution was 105 mgK
OH/g, and the nonvolatile content was 75.0% by weight.
【0062】[0062]
【合成例5】
感光性塗料(B−1)の調製
合成例1で得られた感光性樹脂(A−1)500gに、
光重合開始剤として「Irgacure 907」(
チバーガイギー社製、商品名)27.0gおよび「KA
YACURE DETX」(日本化薬(株)製、商品
名)3.0gを撹拌下に加えて混合後、中和剤として酢
酸16.7gを加えて充分に撹拌し再度均一化した後、
脱イオン水をゆっくりと加えながら高速ミキサーで激し
くかき混ぜながら水分散させて固形分濃度15重量%の
感光性塗料(B−1)水溶液(カチオン電着型)を調製
した。[Synthesis Example 5] Preparation of photosensitive paint (B-1) To 500 g of the photosensitive resin (A-1) obtained in Synthesis Example 1,
"Irgacure 907" (
Manufactured by Civer Geigy, product name) 27.0g and “KA
After adding 3.0 g of "YACURE DETX" (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name) with stirring and mixing, 16.7 g of acetic acid as a neutralizing agent was added, thoroughly stirred, and homogenized again.
While slowly adding deionized water, the mixture was dispersed in water while stirring vigorously with a high-speed mixer to prepare a photosensitive paint (B-1) aqueous solution (cationic electrodeposition type) having a solid content concentration of 15% by weight.
【0063】[0063]
【合成例6】
感光性塗料(B−2)の調製
合成例4で得られた半エステル化物(A−4)溶液50
0gに光重合開始剤として「Irgacure 90
7」(チバーガイギー社製、商品名)27.0gおよび
「KAYACURE DETX」(日本化薬(株)製
、商品名)3.0gを撹拌下に加えて混合後、中和剤と
してトリエチルアミン33.7gを加えて充分に撹拌し
再度均一化した後、脱イオン水をゆっくりと加えながら
高速ミキサーで激しくかき混ぜながら水分散させて固形
分濃度15重量%の感光性塗料(B−2)水溶液(アニ
オン電着型)を調製した。[Synthesis Example 6] Preparation of photosensitive paint (B-2) Half-esterified product (A-4) solution obtained in Synthesis Example 4 50
0g of "Irgacure 90" as a photopolymerization initiator.
7" (manufactured by Civer Geigy, trade name) and 3.0 g of "KAYACURE DETX" (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name) were added with stirring, and after mixing, 33.7 g of triethylamine was added as a neutralizing agent. was added and thoroughly stirred to make it homogeneous again. Then, slowly add deionized water and disperse it in water while vigorously stirring with a high-speed mixer. A mold was prepared.
【0064】[0064]
【合成例7】
感光性塗料(B−3)の調製
合成例1で得られた感光性樹脂(A−1)500gに、
光重合開始剤として「Irgacure 907」(
チバーガイギー社製、商品名)27.0g及び「KAY
ACURE DETX」(日本化薬(株)製、商品名
)3.0g撹拌下に加えて混合後、固形分濃度が40重
量%となるようにメチルエチルケトンで希釈し、感光性
の塗料溶液(B−3)を調製した。[Synthesis Example 7] Preparation of photosensitive paint (B-3) To 500 g of the photosensitive resin (A-1) obtained in Synthesis Example 1,
"Irgacure 907" (
Manufactured by Civer Geigy, product name) 27.0g and “KAY
3.0g of ``ACURE DETX'' (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name) was added with stirring, mixed, diluted with methyl ethyl ketone so that the solid content concentration was 40% by weight, and a photosensitive paint solution (B- 3) was prepared.
【0065】[0065]
【合成例8】
着色塗料(C−1,C−2,C−3)の調製半エステル
化物(A−3)溶液および顔料を撹拌下に混合し、実験
室用三本ロールミル(小平製作所製)にて、顔料粒径が
0.3μm以下となるまで分散した。粒径の測定は、コ
ールターカウンターN4(コールターカウンター社製)
を用いた。次いで得られた分散混合物に、中和剤である
トリエチルアミンを加えて充分に撹拌し再度均一化した
後、脱イオン水をゆっくりと加えながら高速ミキサーで
激しくかき混ぜながら水分散させて固形分濃度10重量
%の着色塗料(C−1,C−2,C−3)を調製した。
得られた3色の着色塗料(アニオン電着型)水溶液の組
成を表1に示す(表1中の数値はいずれも重量部である
)。[Synthesis Example 8] Preparation of colored paint (C-1, C-2, C-3) The half-esterified product (A-3) solution and pigment were mixed with stirring, and a three-roll mill for laboratory use (manufactured by Kodaira Manufacturing Co., Ltd.) was used. ) until the pigment particle size became 0.3 μm or less. Measure the particle size using Coulter Counter N4 (manufactured by Coulter Counter)
was used. Next, triethylamine as a neutralizing agent was added to the resulting dispersion mixture and thoroughly stirred to make it homogeneous again. Deionized water was then slowly added and vigorously stirred with a high-speed mixer for water dispersion to achieve a solid concentration of 10% by weight. % colored paints (C-1, C-2, C-3) were prepared. The compositions of the three colored paint (anionic electrodeposition type) aqueous solutions obtained are shown in Table 1 (all values in Table 1 are parts by weight).
【0066】[0066]
【表1】[Table 1]
【0067】[0067]
【合成例9】
着色塗料(C−4,C−5,C−6)の調製ポリアミン
(A−2)溶液および顔料を撹拌下に混合し、実験室用
三本ロールミル(小平製作所製)にて、顔料粒径が0.
3μm以下となるまで分散した。粒径の測定はコールタ
ーカウンターN4(コールターカウンター社製)を用い
た。得られた分散混合物に、中和剤である酢酸を加えて
充分に撹拌し、再度均一化した後、脱イオン水をゆっく
りと加えながら高速ミキサーで激しくかき混ぜながら水
分散させて、固形分濃度10重量%の着色塗料(C−4
,C−5,C−6)を調製した。得られた3色の着色塗
料(カチオン電着型)水溶液の組成を表2に示す(表2
中の数値はいずれも重量部である)。[Synthesis Example 9] Preparation of colored paints (C-4, C-5, C-6) Polyamine (A-2) solution and pigment were mixed with stirring and placed in a laboratory three-roll mill (manufactured by Kodaira Seisakusho). When the pigment particle size is 0.
It was dispersed until it became 3 μm or less. The particle size was measured using Coulter Counter N4 (manufactured by Coulter Counter). To the resulting dispersion mixture, acetic acid as a neutralizing agent was added, thoroughly stirred, and homogenized again. Deionized water was then slowly added and dispersed in water while vigorously stirring with a high-speed mixer to obtain a solid content concentration of 10. % by weight of colored paint (C-4
, C-5, C-6) were prepared. The composition of the obtained three-color colored paint (cationic electrodeposition type) aqueous solution is shown in Table 2 (Table 2
(All numbers are parts by weight.)
【0068】[0068]
【表2】[Table 2]
【0069】[0069]
【実施例1】膜厚80nmのITO(インジウム−錫酸
化物)膜を表面に有する厚さ1.1mmのパイレックス
ガラス基板を陰極とし、感光性塗料(B−1)水溶液を
入れたステンレススチール製ビーカーを陽極として、直
流電圧30V、25℃の条件で3分間電着した。ガラス
基板をイオン交換水で洗浄した後、80℃で5分間乾燥
、冷却したところ粘着性のない膜厚2μmの均一塗膜が
形成された。 次いで図2に示す光透過率が4段階に
異なるパターンを有するネガマスクを該塗膜上に密着し
、高圧水銀ランプを有するUV露光装置((株)オーク
製作所製、商品名「JL−3300」)を使用して20
0mJ/cm2の紫外線を照射した。[Example 1] A 1.1 mm thick Pyrex glass substrate with an 80 nm thick ITO (indium-tin oxide) film on the surface was used as the cathode, and was made of stainless steel containing a photosensitive paint (B-1) aqueous solution. Electrodeposition was carried out for 3 minutes at a DC voltage of 30 V and a temperature of 25° C. using a beaker as an anode. After washing the glass substrate with ion-exchanged water, it was dried at 80° C. for 5 minutes and cooled to form a uniform coating film with a thickness of 2 μm without stickiness. Next, a negative mask having a pattern with four levels of light transmittance as shown in FIG. using 20
Ultraviolet light of 0 mJ/cm2 was irradiated.
【0070】次に濃度0.05重量%の乳酸水溶液で現
像したところ、ネガマスクの光透過率の最も低い部分の
感光性塗料が選択的に除去され、ITO膜が露出された
。水洗、乾燥後、ガラス基板を陽極とし、着色塗料(C
−1)を入れたステンレススチール製ビーカーを陰極と
して、直流電圧25V、25℃の条件で3分間電着した
。ガラス基板をイオン交換水で洗浄した後、80℃で5
分間乾燥し、常温で粘着性を示さない膜厚2μmの赤色
の着色層を形成した。次いで0.5重量%の乳酸水溶液
で現像したところ、赤色の着色層および遮光膜に相当す
る感光性塗料部分には何の変化は認められず、ネガマス
クの光透過率が2番目に低い部分の感光性塗料が選択的
に除去された。Next, when the film was developed with an aqueous lactic acid solution having a concentration of 0.05% by weight, the photosensitive paint in the portion of the negative mask with the lowest light transmittance was selectively removed, and the ITO film was exposed. After washing with water and drying, the glass substrate is used as an anode, and colored paint (C
Electrodeposition was carried out for 3 minutes at a DC voltage of 25 V and a temperature of 25° C. using a stainless steel beaker containing -1) as a cathode. After washing the glass substrate with ion exchange water, it was heated at 80℃ for 5 minutes.
After drying for minutes, a red colored layer having a thickness of 2 μm and showing no stickiness at room temperature was formed. Next, when it was developed with a 0.5% by weight lactic acid aqueous solution, no change was observed in the photosensitive paint portion corresponding to the red colored layer and light-shielding film, and the area with the second lowest light transmittance of the negative mask was detected. The photosensitive paint was selectively removed.
【0071】次に水洗、乾燥後、ガラス基板を陽極とし
、着色塗料(C−2)を入れたステンレススチール製ビ
ーカーを陰極として、直流電圧25V、25℃の条件で
3分間電着した。ガラス基板をイオン交換水で洗浄した
ところ、先に形成した赤色の着色層および遮光膜に相当
する感光性塗料部分には全く変化が見られず、緑色の着
色層が形成された。80℃で5分間乾燥し、次いで3.
0重量%の乳酸水溶液で現像したところ、赤色および緑
色の着色層に変化は認められず、また遮光膜となる感光
性塗料部分にも変化は認められず、ネガマスクの光透過
率が3番目に低い部分の感光性塗料が選択的に除去され
た。Next, after washing with water and drying, electrodeposition was carried out for 3 minutes at a DC voltage of 25 V and 25° C. using the glass substrate as an anode and a stainless steel beaker containing colored paint (C-2) as a cathode. When the glass substrate was washed with ion-exchanged water, no change was observed in the previously formed red colored layer and the photosensitive paint portion corresponding to the light-shielding film, and a green colored layer was formed. Dry at 80°C for 5 minutes, then 3.
When developed with a 0% by weight lactic acid aqueous solution, no change was observed in the red and green colored layers, and no change was observed in the photosensitive paint part that becomes the light-shielding film, and the light transmittance of the negative mask was the third highest. The photosensitive paint in the lower areas was selectively removed.
【0072】次いで水洗、乾燥後、ガラス基板を陽極と
し、着色塗料(C−3)を入れたステンレススチール製
ビーカーを陰極として、直流電圧25V、25℃の条件
で3分間電着した。ガラス基板をイオン交換水で洗浄し
たところ、先に形成した赤色、緑色の着色層および遮光
膜となる部分の感光性塗膜には全く変化が見られず、青
色の着色層が形成された。その後80℃で5分間乾燥し
た。次いで7.0重量%の乳酸水溶液で現像したところ
、着色層には変化が認められず、遮光膜に相当する部分
の残存感光性塗膜のみが選択的に除去された。露出され
たITO面を陰極とし、45℃のニッケルメッキ浴中に
て0.1A/cm2の電流密度で3分間、電気メッキを
行なった。水洗・乾燥して非透光製(遮光製)のニッケ
ル層及び着色層を有する基板を得た。After washing with water and drying, electrodeposition was carried out for 3 minutes at a DC voltage of 25 V and 25° C. using the glass substrate as an anode and a stainless steel beaker containing colored paint (C-3) as a cathode. When the glass substrate was washed with ion-exchanged water, no change was observed in the previously formed red and green colored layers and the photosensitive coating in the portion that would become the light-shielding film, and a blue colored layer was formed. Thereafter, it was dried at 80°C for 5 minutes. When the film was then developed with a 7.0% by weight aqueous lactic acid solution, no change was observed in the colored layer, and only the remaining photosensitive coating film in the portion corresponding to the light-shielding film was selectively removed. Using the exposed ITO surface as a cathode, electroplating was performed in a 45° C. nickel plating bath at a current density of 0.1 A/cm 2 for 3 minutes. The substrate was washed with water and dried to obtain a substrate having a non-transparent (light-shielding) nickel layer and a colored layer.
【0073】硬化を完全に行なわせるため、175℃で
30分間焼付けた。硬化後の各着色層およびニッケル層
の膜厚はいずれも1.9μmであり、透明性に優れた均
一な着色層を有するカラーフィルターが得られた。[0073] To ensure complete curing, baking was performed at 175°C for 30 minutes. The thickness of each colored layer and the nickel layer after curing was 1.9 μm, and a color filter having a uniform colored layer with excellent transparency was obtained.
【0074】[0074]
【実施例2】実施例1で使用したものと同一のガラス基
板を陽極とし、感光性塗料(B−2)水溶液を入れたス
テンレススチール製ビーカーを陰極として、直流電圧2
5V、25℃の条件で3分間電着した。ガラス基板をイ
オン交換水で洗浄した後、80℃で5分間乾燥したとこ
ろ、粘着性のない膜厚1.8μmの均一塗膜が形成され
た。[Example 2] The same glass substrate used in Example 1 was used as an anode, and a stainless steel beaker containing an aqueous solution of photosensitive paint (B-2) was used as a cathode, and a DC voltage of 2
Electrodeposition was carried out for 3 minutes at 5V and 25°C. When the glass substrate was washed with ion-exchanged water and dried at 80° C. for 5 minutes, a uniform coating film with a thickness of 1.8 μm without stickiness was formed.
【0075】次いで図2に示す光透過率が4段階に異な
るパターンを有するネガマスクを該塗膜上に密着し実施
例1で用いたUV露光装置を使用して300mJ/cm
2の紫外線を照射した。濃度0.1重量%の炭酸ナトリ
ウム水溶液で現像したところ、ネガマスクの光透過率が
最小である部分の感光性塗料が選択的に除去され、IT
O膜が露出された。Next, a negative mask having a pattern with four different light transmittances as shown in FIG.
2 ultraviolet rays were irradiated. When developed with a sodium carbonate aqueous solution with a concentration of 0.1% by weight, the photosensitive paint in the areas of the negative mask with the lowest light transmittance was selectively removed, and the IT
The O membrane was exposed.
【0076】次に水洗、乾燥後、ガラス基板を陰極とし
、着色塗料(C−4)を入れたステンレススチール製ビ
ーカーを陽極として、直流電圧30V、25℃の条件で
3分間電着した。ガラス基板をイオン交換水で洗浄した
後、80℃で5分間乾燥し、赤色の着色層を形成した。
次いで0.75重量%の炭酸ナトリウム水溶液で現像し
たところ、赤色の着色層には何の変化も認められず、ネ
ガマスクの光透過率が2番目に低い部分の感光性塗料が
選択的に除去された。Next, after washing with water and drying, electrodeposition was carried out for 3 minutes at a DC voltage of 30 V and a temperature of 25° C. using the glass substrate as a cathode and a stainless steel beaker containing colored paint (C-4) as an anode. After washing the glass substrate with ion-exchanged water, it was dried at 80° C. for 5 minutes to form a red colored layer. When it was then developed with a 0.75% by weight aqueous sodium carbonate solution, no change was observed in the red colored layer, and the photosensitive paint in the area of the negative mask with the second lowest light transmittance was selectively removed. Ta.
【0077】次に水洗、乾燥後、ガラス基板を陰極とし
、着色塗料(C−5)を入れたステンレススチール製ビ
ーカーを陽極として、直流電圧30V、25℃の条件で
3分間電着した。ガラス基板をイオン交換水で洗浄した
ところ、先に形成した赤色の着色層には全く変化が見ら
れず、緑色の着色層が形成された。80℃で5分間乾燥
し、次いで5重量%のメタ珪酸ナトリウム水溶液で現像
したところ、赤色および緑色の着色層に変化は認められ
ず、また遮光膜となる感光性塗料部分にも変化は認めら
れず、ネガマスクの光透過率が3番目に低い部分の感光
性塗料が選択的に除去された。Next, after washing with water and drying, electrodeposition was carried out for 3 minutes at a DC voltage of 30 V and a temperature of 25° C. using the glass substrate as a cathode and a stainless steel beaker containing colored paint (C-5) as an anode. When the glass substrate was washed with ion-exchanged water, no change was observed in the previously formed red colored layer, and a green colored layer was formed. When it was dried at 80°C for 5 minutes and then developed with a 5% by weight sodium metasilicate aqueous solution, no change was observed in the red and green colored layers, and no change was observed in the photosensitive paint portion that becomes the light-shielding film. First, the photosensitive paint in the portion of the negative mask with the third lowest light transmittance was selectively removed.
【0078】次いで水洗、乾燥後、ガラス基板を陰極と
し、着色塗料(C−6)を入れたステンレススチール製
ビーカーを陽極として、直流電圧30V、25℃の条件
で3分間電着した。ガラス基板をイオン交換水で洗浄し
たところ、先に形成した赤色、緑色の着色層および遮光
膜となる部分の感光性塗膜には全く変化が見られず、青
色の着色層が形成された。その後80℃で5分間乾燥し
た。次いで7.0重量%のメタ珪酸ナトリウム水溶液で
現像したところ、着色層には変化が認められず、遮光膜
に相当する部分の残存感光性塗膜のみが選択的に除去さ
れた。露出されたITO面を陰極とし、45℃のニッケ
ルメッキ浴中にて0.1A/cm2の電流密度で2.5
分間、電気メッキを行なった。水洗・乾燥して非透光製
(遮光製)の銅層及び着色層を有する基板を得た。After washing with water and drying, electrodeposition was carried out for 3 minutes at a DC voltage of 30 V and 25° C. using the glass substrate as a cathode and a stainless steel beaker containing colored paint (C-6) as an anode. When the glass substrate was washed with ion-exchanged water, no change was observed in the previously formed red and green colored layers and the photosensitive coating in the portion that would become the light-shielding film, and a blue colored layer was formed. Thereafter, it was dried at 80°C for 5 minutes. When the film was then developed with a 7.0% by weight aqueous sodium metasilicate solution, no change was observed in the colored layer, and only the remaining photosensitive coating film in the portion corresponding to the light-shielding film was selectively removed. The exposed ITO surface was used as a cathode, and the current density was 2.5 at a current density of 0.1 A/cm2 in a nickel plating bath at 45°C.
Electroplating was carried out for 1 minute. By washing with water and drying, a substrate having a non-transparent (light-shielding) copper layer and a colored layer was obtained.
【0079】硬化を完全に行なわせるため、175℃で
30分焼付けた。硬化後の各着色層および銅層の膜厚は
いずれも1.8μmであり、透明性に優れた均一な着色
層を有するカラーフィルターが得られた。[0079] To ensure complete hardening, baking was performed at 175°C for 30 minutes. The thickness of each colored layer and copper layer after curing was 1.8 μm, and a color filter having uniform colored layers with excellent transparency was obtained.
【0080】[0080]
【実施例3】実施例1で使用したものと同じガラス基板
に感光性の塗料溶液(B−3)をスプレー塗装し風乾し
、80℃で5分間乾燥したところ、粘着性のない膜厚1
.9μmの均一塗膜が形成された。[Example 3] A photosensitive paint solution (B-3) was spray-coated on the same glass substrate as used in Example 1, air-dried, and dried at 80°C for 5 minutes.
.. A uniform coating film of 9 μm was formed.
【0081】次いで図2に示す光透過率が4段階に異な
るパターンを有するネガマスクを該塗膜上に密着し高圧
水銀ランプを有するUV露光装置((株)オーク製作所
製、商品名「JL−3300」)を使用して、200m
J/cm2の紫外線を照射した。 以後の現像、電着
及びメッキ工程は、実施例1と同様にして行ない、膜厚
1.9μmの透明性に優れた均一な着色層を有するカラ
ーフィルターを得た。Next, a negative mask having a pattern with four levels of light transmittance as shown in FIG. ”), 200m
It was irradiated with ultraviolet rays of J/cm2. The subsequent development, electrodeposition, and plating steps were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a color filter having a uniform colored layer with excellent transparency and a thickness of 1.9 μm.
【図1】本発明の一実施態様を示す工程図。FIG. 1 is a process diagram showing one embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施例で使用したネガマスクの拡大模
式図。FIG. 2 is an enlarged schematic diagram of a negative mask used in an example of the present invention.
Claims (2)
明基板上に、感光性塗膜を形成し、少なくとも光透過率
が3段階に異なるパターンを有するネガマスクを介して
露光する工程と、(B)該パターン部分の感光性塗膜を
現像除去し露出した導電層上に着色塗料を電着塗装し着
色層を形成する操作を、ネガマスクの光透過率の小さい
順に対応するパターン部分について順次繰り返すことに
より着色層を形成する工程と、(C)少なくとも1箇所
のパターン部分の感光性塗膜を現像除去して露出した導
電層上及び/又は着色層を形成していない部分の導電層
上に、選択的に金属層を形成する工程とを含むことを特
徴とするカラーフィルターの製造法。1. (A) forming a photosensitive coating film on a transparent substrate having a transparent conductive layer on its surface, and exposing the film to light through a negative mask having a pattern with at least three levels of light transmittance; (B) The operation of developing and removing the photosensitive coating film on the pattern portion and electrodepositing a colored paint on the exposed conductive layer to form a colored layer is performed sequentially on the pattern portions corresponding to the negative mask in descending order of light transmittance. A step of forming a colored layer by repeating the process, and (C) on the conductive layer exposed by developing and removing the photosensitive coating film in at least one patterned part and/or on the conductive layer in the part where the colored layer is not formed. A method for producing a color filter, comprising the steps of: selectively forming a metal layer.
色層のパターン間に存在する間隙に、選択的に形成する
ことを特徴とする請求項1記載のカラーフィルターの製
造法。2. The method of manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the metal layer in the step (C) is selectively formed in gaps existing between patterns of the colored layer.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3095630A JPH04324802A (en) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Manufacture of color filter |
| US07/872,612 US5314769A (en) | 1991-04-25 | 1992-04-22 | Method for producing color filter |
| CA002066907A CA2066907A1 (en) | 1991-04-25 | 1992-04-23 | Method for producing color filter |
| EP92107050A EP0510684A1 (en) | 1991-04-25 | 1992-04-24 | Method for producing color filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3095630A JPH04324802A (en) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Manufacture of color filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04324802A true JPH04324802A (en) | 1992-11-13 |
Family
ID=14142844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3095630A Pending JPH04324802A (en) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Manufacture of color filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04324802A (en) |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP3095630A patent/JPH04324802A/en active Pending
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