JPH08184708A

JPH08184708A - ブラックマトリックス及びその製法

Info

Publication number: JPH08184708A
Application number: JP32871194A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ota; 秀夫太田; Konriyou Kou; 根良侯; Shingo Saijo; 信吾西城
Original assignee: Satosen Co Ltd
Current assignee: Satosen Co Ltd
Priority date: 1994-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】低反射率を有し、明るい場所でも鮮明な映像
が得られるブラックマトリックス、並びにかかるブラッ
クマトリックスを、精度良く、高価な設備を使用するこ
となく量産性に優れた方法で製造し得る製法を提供す
る。【構成】透明基体、黒色化された亜鉛化合物焼成層、
及び該黒色化亜鉛化合物焼成層上に形成された無電解ニ
ッケルめっき層からなるブラックマトリックス、並びに
透明基体に亜鉛化合物焼成層を形成し、パラジウム触媒
液及び無電解ニッケルめっき液に順次接触させ、ブラッ
クマトリックスとしてのパターン形成を亜鉛化合物焼成
層を形成後又はニッケルめっき層形成後に行なう製法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレー等の
表示装置に用いられるブラックマトリックス及びその製
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶ディスプレー、液晶表示装置
には、カラーフィルターが使用されており、カラーフィ
ルターの発色効果や表示コントラストを向上させるため
ブラックマトリックスと呼ばれる網目状、格子状等に形
成された遮光層が使用されている。

【０００３】かかる表示装置に使用されるブラックマト
リックスの製法としては、ガラス基体上にＩＴＯ膜を形
成し、これをパターン形成し、その上に無電解めっき液
を施す方法、クロムをスパッタリングや蒸着等の乾式法
により着膜する方法、有機化合物パターンを染色する方
法、黒色電着塗料を電着塗装する方法、印刷による方法
などが知られている。

【０００４】しかし、上記ＩＴＯパターン膜上に無電解
めっきを施したものやクロムを乾式法により着膜したも
のは、形成された金属被膜が金属光沢を有し、それが明
るい場所では外部光を反射するため、コントラストの高
い明瞭な表示装置を製造することは困難であった。ま
た、乾式装置は、高価である、バッチ式であることから
生産性が低い、良質なブラックマトリックスを製造する
ために必要十分な厚みの金属被膜を得るには長時間を要
する等の問題点がある。有機化合物パターンを染色する
方法、黒色電着塗料を電着塗装する方法にあっては、ブ
ラックマトリックス層による光の遮光性が充分ではな
く、良好なコントラストが得られない等の問題があっ
た。また、印刷法は、安価で大量生産が可能であるが、
印刷スクリーン目によりパターンエッジが不鮮明とな
り、精度のよいブラックマトリックスの製造は困難であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低反
射率を有し、明るい場所でも鮮明な映像を得ることがで
きるブラックマトリックスを提供することにある。

【０００６】更に、本発明の目的は、上記優れたブラッ
クマトリックスを、精度良く、しかも高価な設備を使用
することなく量産性に優れた方法で製造することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究を
重ねた結果、透明基体上に亜鉛化合物焼成層を形成し、
これをパラジウム触媒液及び無電解ニッケルめっき液に
順次接触させることにより、該亜鉛化合物焼成層が黒色
に変化した黒色化層が形成され、次いで該黒色化層の上
にニッケルめっき層が形成され、全体として密着性の極
めて高い遮光層を形成できることを見出だした。そし
て、ブラックマトリックス用のパターン形成を、上記亜
鉛化合物焼成層の形成後に又はニッケルめっき層形成後
に行なうことにより、上記目的を達成するブラックマト
リックスが得られることを見出した。本発明は、これら
知見に基づき完成されたものである。

【０００８】即ち、本発明は、透明基体、及び該透明基
体上に形成されたブラックマトリックス層（遮光層）を
備えたブラックマトリックスであって、該ブラックマト
リックス層が、パラジウム触媒液及び無電解ニッケルめ
っき液により黒色化された亜鉛化合物焼成層、及び該黒
色化された亜鉛化合物焼成層上に形成された無電解ニッ
ケルめっき層からなることを特徴とするブラックマトリ
ックスを提供するものである。

【０００９】また、本発明は、（ａ）透明基体に亜鉛化
合物溶液を塗布し、焼成して亜鉛化合物焼成層を形成す
る工程、（ｂ）溶剤により現像できる感光性レジストを
用いて、亜鉛化合物焼成層の上に、ブラックマトリック
ス用パターンを有するエッチングレジストを形成し、エ
ッチング液で非パターン部分の亜鉛化合物焼成層を除去
し、次いで該エッチングレジストを溶剤で除去する工
程、（ｃ）こうしてパターン形成された亜鉛化合物焼成
層に、パラジウム触媒を付与する工程、及び（ｄ）パラ
ジウム触媒を付与された亜鉛化合物焼成層と無電解ニッ
ケルめっき液とを接触させて、亜鉛化合物焼成層を黒色
化し、該黒色化層上にニッケルめっき層を形成する工程
を包含することを特徴とするブラックマトリックスの製
造方法を提供するものである。

【００１０】更に、本発明は、（ａ）透明基体に亜鉛化
合物溶液を塗布し、焼成して亜鉛化合物焼成層を形成す
る工程、（ｂ）上記亜鉛化合物焼成層に、パラジウム触
媒を付与する工程、（ｃ）パラジウム触媒を付与された
亜鉛化合物焼成層と無電解ニッケルめっき液とを接触さ
せて、亜鉛化合物焼成層を黒色化し、該黒色化層上にニ
ッケルめっき層を形成する工程、及び（ｄ）アルカリ又
は溶剤により現像及び剥離のできる感光性レジストを用
いて、ニッケルめっき層の上に、ブラックマトリックス
用パターンを形成し、無電解ニッケルめっき層及び亜鉛
化合物焼成層を溶解できるエッチング液により非パター
ン部分の無電解ニッケルめっき層及び亜鉛化合物焼成層
をエッチングし、パターン形成に使用したレジストを除
去する工程を包含することを特徴とするブラックマトリ
ックスの製造方法を提供するものである。

【００１１】以下、本発明を詳述する。

【００１２】図１は、本発明のブラックマトリックスの
概略断面図である。図２は、本発明のブラックマトリッ
クスの製造方法を説明するための工程図である。図１及
び図２は、発明の理解のためにのみ概念的に記載したも
のであり、ガラス基体上に形成された各層の厚さは、実
際の厚さに対応するものではない。

【００１３】図１に示すように、本発明のブラックマト
リックスは、透明基体１の上にブラックマトリックス用
の例えば格子状又は網目状のパターンに形成された黒色
化層２０を有し、更に、該黒色化層２０の上に形成され
たニッケルめっき層４を備えているものである。

【００１４】以下、本発明のブラックマトリックスをそ
の製造方法と共に説明する。

【００１５】透明基体本発明のブラックマトリックスの製造に使用する透明基
体１としては、後記焼成温度および液晶パネル製造工程
に耐えるものであれば、この分野で使用されているもの
が特に制限されることなく使用できる。例えば、各種の
セラミックス、ガラス等が使用できる。セラミックスと
しては、ＰＬＺＴ（鉛、ランタン、ジルコニウム、チタ
ン酸化物よりなるセラミック）などが例示され、ガラス
としてはアルカリガラス、無アルカリガラス、結晶化ガ
ラス、石英ガラス等が例示され、特に、無アルカリガラ
スが好ましい。

【００１６】通常、透明基体の片面のみにブラックマト
リックス層（遮光層）を形成するので、他の面（ブラッ
クマトリックス層を形成しない面）は、本発明製造法の
製造工程の適当な時点で、触媒の付着性の低いマスキン
グ材を用いてマスキングを行なうことにより、後工程の
処理が施せないようにする。例えば、該他の面の亜鉛化
合物焼成層を、エッチングの際に除去し、その後マスキ
ングし、触媒付与を行なう方法、触媒付与前に触媒の付
着性の低いマスキング材を用いてマスキングする方法等
が挙げられる。

【００１７】勿論、透明基体の両面に亜鉛化合物が付着
しない方法、例えば、スピンコート法等により、亜鉛化
合物塗液を塗布する場合は、ブラックマトリックス層を
形成しない面に対する上記のような処理は必要ではな
い。

【００１８】亜鉛化合物焼成層本発明では、先ず、図２の（Ｂ）に示すように、上記透
明基体１の上に、亜鉛化合物焼成層２を形成する。該亜
鉛化合物焼成層２は、透明基体１に、亜鉛化合物溶液を
塗布し、焼成することにより得られる。

【００１９】この目的に使用できる亜鉛化合物は、各種
の有機亜鉛化合物及び無機亜鉛化合物が使用できるが、
焼成処理後に、黒色化を阻害する元素や物質、例えば鉛
等が残留しない化合物が好ましく、特に、焼成により、
主として亜鉛酸化物を形成する化合物が好ましい。

【００２０】かかる亜鉛化合物のうちでも、特に好まし
くは、有機亜鉛化合物として、脂肪族カルボン酸、芳香
族カルボン酸、アミン類、アミノカルボン酸ないしアミ
ノ酸等と亜鉛との化合物、例えば、塩又は錯体が例示で
きる。

【００２１】好ましい脂肪族カルボン酸としては、ぎ
酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、シュウ酸、マ
ロン酸、コハク酸、マレイン酸、クエン酸、酒石酸、リ
ンゴ酸、グルコン酸等の炭素数１〜６程度のモノ−又は
ジカルボン酸が例示でき、好ましい芳香族カルボン酸と
しては安息香酸、フタル酸、サリチル酸等が例示でき
る。好ましいアミン類としては、ジメチルアミン、ジエ
チルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、ピ
リジン等が例示でき、アミノカルボン酸ないしアミノ酸
としては、イミノジ酢酸、グリシン等が例示できる。ま
た、β−ジケトン類、例えば、アセチルアセトン亜鉛化
合物も好ましく使用できる。これらに限らず、焼成によ
り、主として亜鉛酸化物を形成する有機亜鉛化合物は、
いかなるものを用いても良い。

【００２２】また、無機亜鉛化合物としても、焼成によ
り主として亜鉛酸化物を形成するものがいずれも使用で
き、好ましくは、よう化亜鉛、塩素酸亜鉛、硝酸亜鉛、
過塩素酸亜鉛等が例示できる。

【００２３】また、本発明者の研究によれば、亜鉛化合
物に、チタン、バナジウム、銅、パラジウム、銀、白
金、タンタル等の亜鉛以外の金属の化合物を１種又は２
種以上添加すると、黒色化層の形成が速い、黒色化層の
黒色度が高い等の効果が奏されることが判明した。これ
ら亜鉛以外の金属の化合物も、焼成により、主として当
該金属の酸化物を形成するものが好ましい。

【００２４】かかる亜鉛以外の金属の化合物としては、
チタン、バナジウム、銅、パラジウム、銀、白金、タン
タル等からなる群から選ばれた金属と、例えば、ぎ酸、
酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、シュウ酸、マロン
酸、コハク酸、マレイン酸、クエン酸、酒石酸、リンゴ
酸、グルコン酸、安息香酸、フタル酸、サリチル酸、ジ
メチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エ
チレンジアミン、ピリジン、イミノジ酢酸、グリシン、
アセチルアセトン等との化合物、例えば、塩又は錯体が
例示できる。

【００２５】これら亜鉛以外の金属の化合物の使用量
は、金属の種類にもよるが、当該金属として換算して、
一般には、亜鉛重量に対して、０．１〜２０％程度、好
ましくは５〜２０％程度、より好ましくは、１０〜２０
％程度である。

【００２６】本発明では、上記亜鉛化合物及び必要に応
じて使用する上記亜鉛以外の金属の化合物を、適当な溶
媒に溶解した塗液を得、これを、透明基体に塗布する。
該溶媒としては、これらを溶解するものを適宜選択して
使用するが、特に、水や、各種の有機溶媒、好ましく
は、ブチルアルコール、イソプロピルアルコール、エタ
ノール、プロパノール、エチレングリコール、アクリロ
ニトリル、アジポニトリル、アセトニトリル、イソブチ
ルアルコール、アミノエタノール、グリセリン、クエン
酸、乳酸、酢酸、酪酸、ジオキサン、エタノールアミン
などが例示できる。上記塗液の濃度は特に限定されな
いが、塗布の効率、膜厚調整のし易さ、ヘイズのない均
一な膜厚形成性、塗布液の長期安定性等を考慮すると、
一般には亜鉛化合物を、塗液に対して、３〜４０重量％
程度、好ましくは５〜２０重量％程度含有するのが好ま
しい。

【００２７】上記塗液を塗布するには、浸漬法、スピン
コート法、スプレー法等の各種公知の方法を、亜鉛化合
物焼成層の必要とされる厚さ、塗液の粘度等の諸条件に
応じて適宜選択して行えば良い。

【００２８】こうして塗液を塗布して形成された塗膜
を、乾燥し、焼成する。焼成は、好ましくは空気中で行
なうが、空気に限らず、酸素含有雰囲気、特に、酸素濃
度１５〜２５容量％程度の雰囲気、例えば、酸素と窒
素、アルゴン等の不活性ガスとの混合物中で行っても良
い。

【００２９】好ましい焼成温度は、亜鉛化合物が酸化物
となる温度であり、用いる亜鉛化合物溶液の種類、必要
膜厚等により適宜設定すれば良い。一般に、上記有機亜
鉛化合物を使用する場合の焼成温度は、２００〜５００
℃程度であり、２５０〜５００℃程度が好ましく、３５
０〜５００℃程度がより好ましい。また、上記無機亜鉛
化合物を使用する場合の焼成温度は、より高い温度、例
えば、３００〜６００℃程度であり、４００〜６００℃
程度が好ましく、５００〜６００℃程度がより好まし
い。

【００３０】焼成に必要な時間は、使用する亜鉛化合
物、焼成温度、塗布量等により変わり得るが、一般に
は、１０分〜２時間程度であり、２０分〜２時間程度が
好ましく、２０分〜１時間程度がより好ましい。

【００３１】焼成方法は、上記塗液の塗布方法の特徴を
生かして行なうのが好ましく、例えば、スプレー法で
は、霧状となった亜鉛化合物塗液が透明基体上に降下す
るため、透明基体を予め必要な温度に維持しておけば、
透明基体に降り注いだ亜鉛化合物塗液をただちに乾燥す
ると共に焼成できる。他の塗布方法においても、塗布
後、例えば、大気雰囲気中で、ガス炉、電気炉等の所定
温度まで昇温可能な加熱装置で焼成すれば良い。

【００３２】こうして形成される亜鉛化合物焼成層２
は、次工程においてパラジウム触媒溶液に一部溶解し、
その溶解量はパラジウム触媒溶液のｐＨにより変化する
ため、予め当該溶解量を測定しておき、パラジウム触媒
溶液に接触させた後の厚さ（即ち、無電解ニッケルめっ
き液に接触させる前の厚さ）が、所定厚さになるように
形成すればよい。一般には、亜鉛化合物焼成層２は、パ
ラジウム触媒溶液に接触させた後の厚さ（即ち、無電解
ニッケルめっき液に接触させる前の厚さ）が、３００〜
２０００オングストローム程度とするのが好ましく、５
００〜１５００オングストローム程度とするのがより好
ましい。該厚さが、３００オングストロームを下回る
と、亜鉛化合物焼成層２が十分黒色化されにくい。一
方、２０００オングストロームを越えても問題はない
が、黒色化層２０の黒さが飽和状態となってそれ以上向
上しないので、経済的には不利となる傾向が生じる。

【００３３】黒色化層及び無電解ニッケルめっき層本発明では、次いで、上記亜鉛化合物焼成層２に、図２
の（Ｃ）に示すように、パラジウム触媒溶液を用いて触
媒を付与する。該触媒付与は、上記亜鉛化合物焼成層２
をパラジウム触媒溶液に浸漬するなどの方法で行えば良
い。

【００３４】使用できるパラジウム触媒溶液は、ニッケ
ル無電解めっきの際に使用されている従来から公知のい
わゆるアクチベータ溶液がいずれも使用できる。例え
ば、パラジウム塩、例えば硫酸パラジウム、塩化パラジ
ウム等をそのアニオン部分に対応する酸、例えば硫酸、
塩酸に溶解した酸性溶液、或いは上記パラジウム塩及び
錯化剤（例えばピリジンカルボン酸、ジメチルグリオキ
シム、ピリジンジカルボン酸、２−アミノピリジン、ピ
リジン等）を、アルカリ溶液、例えば、水酸化ナトリウ
ム水溶液、水酸化カリウム水溶液等に溶解したアルカリ
性溶液が使用できる。

【００３５】酸性溶液を用いる場合、酸性度が高いと、
亜鉛化合物焼成層２の溶解量も多くなり、一方中性近傍
では黒色化が起らないだけではなく、後工程の無電解ニ
ッケルめっきが析出しないことから、該酸性溶液のｐＨ
は１．５〜３程度が好ましく、２〜３程度がより好まし
い。また、アルカリ性溶液を使用する場合は、そのｐＨ
は、１０〜１２程度が好ましく、１０〜１１程度がより
好ましい。

【００３６】酸性溶液及びアルカリ性溶液のいずれの場
合も、パラジウム濃度は、通常の無電解めっきで用いら
れる濃度であればよく、塩化パラジウム換算で０．１〜
０．３ｇ／ｌ程度が好ましい。パラジウム濃度が低い
と、十分なパラジウムが付着しない、長時間の浸漬が必
要となる等問題があるが、パラジウム濃度が高くなるこ
とについては何等問題はない。

【００３７】パラジウム触媒溶液との接触の条件も、通
常のニッケル無電解めっきを行なう際の条件と同様で良
い。例えば、室温〜４５℃程度、好ましくは３０〜４０
℃程度の温度下、１〜１０分程度、好ましくは２〜６分
程度浸漬すれば良い。パラジウム触媒溶液との接触後
は、水洗を行なうのが好ましい。

【００３８】次いで、本発明では、図２の（Ｄ）に示す
ように、上記パラジウム触媒３を付与した後の亜鉛化合
物焼成層を、無電解ニッケルめっき液と接触させること
により、該層を黒色化すると共に、該黒色化層２０上に
ニッケルメッキ層４を形成する。

【００３９】使用できる無電解ニッケルめっき液として
は、従来公知のものがいずれも使用でき、各種の市販品
が特に制限されることなく使用できる。具体的には、ニ
ッケル塩、還元剤及び錯化剤を含むものが好ましく使用
できる。ニッケル塩としては、硫酸ニッケル、塩化ニッ
ケル等を例示でき、還元剤としては、次亜燐酸ナトリウ
ム、次亜燐酸カリウム等の次亜燐酸アルカリ金属塩、ジ
メチルアミンボラン等を例示できる。錯化剤としては、
クエン酸、酢酸、こはく酸、リンゴ酸、グリシン、乳
酸、プロピオン酸等が例示できる。

【００４０】上記ニッケル塩の濃度は、ニッケルとして
一般に３〜１０ｇ／ｌ程度であり、３〜８ｇ／ｌ程度が
好ましく、４〜６ｇ／ｌ程度がより好ましい。

【００４１】上記還元剤の濃度は、一般に５〜３０ｇ／
ｌ程度であり、１０〜３０ｇ／ｌ程度が好ましく、１５
〜２５ｇ／ｌ程度がより好ましい。

【００４２】上記錯化剤の濃度は、一般に５〜３０ｇ／
ｌ程度であり、１０〜３０ｇ／ｌ程度が好ましく、１５
〜３０ｇ／ｌ程度がより好ましい。

【００４３】ニッケルめっき液のｐＨは、特に限定はな
いが、一般に３．５〜６程度であり、４〜６程度が好ま
しく、５〜６程度がより好ましい。

【００４４】無電解ニッケルめっきの条件は、市販メッ
キ液を使用する場合は、当該めっき液の指定条件に従っ
て行なえば良いが、一般には、めっき温度は７０〜９０
℃程度であり、めっき時間は、要求される膜厚が得られ
るまで行えば良く、ニッケル析出速度等にもよるが、一
般には１〜５分程度で充分である。

【００４５】上記条件下でニッケルめっき液と接触させ
ると、図２の（Ｄ）に示されるように、亜鉛化合物焼成
層２は黒色化して黒色化層２０が形成され、該黒色化層
２０上に、ニッケルめっき層４が形成される。

【００４６】亜鉛化合物焼成層２は、その全厚さに亘っ
て黒色化されていても良いし、ニッケルめっき液に接触
した面側のみが黒色化され、透明基体と接している側は
黒色化することなく残存していても良い。しかし、後記
試験から明らかなように、亜鉛化合物焼成層の厚さによ
り黒色化の度合い（即ち、反射率）が変化するので、先
ず、亜鉛化合物焼成層２の厚さを予め調整しておき、そ
の全厚さに亘って黒色化する方が、制御が容易であるた
め、操業上は有利である。

【００４７】亜鉛化合物焼成層２は、無電解ニッケルめ
っき液と接触すると若干溶解するが、通常は、無電解ニ
ッケルめっき液と接触後直ちに黒色化し，ニッケルめっ
き層の形成が始まるので、最終的な製品における黒色化
層２０の厚さは、ニッケルめっき液に接触させる直前の
厚さと、実質的に変わらないものとなる。

【００４８】上記黒色化層２０の上に形成されるニッケ
ルめっき層４の厚さは、使用するめっき液の析出速度、
下地の亜鉛化合物焼成層２の厚さ、ブラックマトリック
スの所望の仕様等に応じて適宜選択すれば良い。一般に
は、３００〜２０００オングストローム程度、好ましく
は５００〜１５００オングストローム程度、より好まし
くは８０〜１２００オングストローム程度である。

【００４９】ブラックマトリックスとしてのパターン形
成ブラックマトリックスとしてのパターン形成は、無電解
ニッケルめっき層の形成後又は亜鉛化合物焼成層の形成
後のいずれでも可能である。

【００５０】無電解ニッケルめっき層４の形成後に、ブ
ラックマトリックスとしてのパターン形成を行なうに
は、アルカリ又は溶剤により現像及び剥離できる感光性
レジストを用いて行なうことができる。即ち、該感光性
レジストをニッケルめっき層上に塗布ないし貼付し、露
光及び炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液又はト
リクレン等の有機溶剤で現像することによりブラックマ
トリックスとしてのパターンを有するエッチングレジス
トを形成した後、例えば、硝酸、塩酸、塩化鉄水溶液等
の無電解ニッケルめっき層及び（黒色化）亜鉛化合物焼
成層の双方を溶解し得るエッチング液を用いて、非パタ
ーン部分の無電解ニッケルめっき層及び（黒色化）亜鉛
化合物焼成層を溶解する。次いで、パターン形成したレ
ジストを水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液又は塩化
メチレン等の有機溶剤により剥離する。こうして、図２
の（Ｆ）に示すような本発明のブラックマトリックスが
得られる。

【００５１】上記アルカリ又は溶剤で現像、剥離可能な
感光性レジストとしては、公知の慣用されているものが
いずれも使用できる。

【００５２】一方、図２の（Ｅ）に示すように、亜鉛化
合物焼成層２の形成後にパターン形成を行なう場合は、
例えば、有機溶剤で現像する溶剤現像タイプの感光性レ
ジストを用いて亜鉛化合物焼成層２の上にエッチングレ
ジストを形成し、エッチング液を用いて亜鉛化合物焼成
層２を溶解し、次いでエッチングレジストを溶剤で除去
した上で、以下、図２の（Ｃ）及び（Ｄ）に示すと同様
に、パラジウム触媒液、無電解ニッケルめっき液に順次
接触させる。こうして、図２の（Ｆ）に示すような本発
明のブラックマトリックスが得られる。有機溶剤で現像
する溶剤タイプの感光性レジストは公知の慣用されてい
るものがいずれも使用できる。また、現像、剥離に使用
する有機溶剤も、使用する感光性レジストに応じて適宜
選択すれば良い。亜鉛化合物焼成層２を溶解するために
使用するエッチング液としては、硝酸、塩酸、硫酸等の
酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ水
溶液が好ましく使用できる。

【００５３】これらパターン形成は、この分野で慣用さ
れている方法を適宜選択して行えば良い。

【００５４】

【発明の効果】本発明により形成されたブラックマトリ
ックスは、精度が高く、微細パターンを有するばかりで
なく、ブラックマトリックスパターンによる外光の反射
率が低いことからコントラストの優れた表示が可能とな
る。

【００５５】また、本発明のブラックマトリックス部分
の反射率は、亜鉛化合物焼成層の厚さによりコントロー
ルすることができ、仕様の変更に伴う反射率の変更にも
容易に対応できる。

【００５６】また、カラーフィルターの製造において
は、ニッケルめっき層の導電性により、電着塗料を用い
ることができ、製作の効率を向上することができる。

【００５７】更に、本発明のブラックマトリックスは、
無電解ニッケルめっきにより製造できるので、高価な設
備を必要とせず、しかも、連続生産が可能であり、量産
性に優れている。

【００５８】

【実施例】

実施例１（ａ）アルカリガラス板（７６ｍｍ×７６ｍｍ、厚さ１
ｍｍ）を用いて、ブラックマトリックスの作成を行なっ
た。上記ガラス板の片面に、ポリエステルとシリコン系
粘着剤からなるマスキング材を貼り付け、ガラス基体
を、脱脂液（商品名「アサヒクリーナー−４０００」、
上村工業株式会社製、５０ｇ／ｌを含む溶液）に、６０
℃で、５分間浸漬した後、超音波水洗を行ない、更に、
イソプロピルアルコールに３０秒間、室温で浸漬した。

【００５９】室温のアセチルアセトネート亜鉛化合物の
５％イソプロピルアルコール溶液に浸漬し、引き上げた
後、マスキング材を剥離し、室温で１５分間乾燥した。
乾燥した亜鉛化合物塗布ガラス基板を４００℃で、３０
分間焼成し、亜鉛化合物焼成層を得た。

【００６０】（ｂ）得られた亜鉛化合物焼成層の上に、
溶剤現像タイプのドライフィルムをラミネートし、ブラ
ックマトリックスパターンを紫外線を用いて露光し、ト
リクレンにより現像を行なった。１０％希塩酸により、
非パターン部分の亜鉛化合物層を溶解させた後、塩化メ
チレンによりドライフィルムを剥離した。

【００６１】（ｃ）次いで、アルカリ性パラジウム触媒
液（商品名「ＯＰＣインデューサーＡ」、奥野製薬工業
（株）製、５０ｍｌ／ｌ及び商品名「ＯＰＣインデュー
サーＣ」、奥野製薬工業（株）製、５０ｍｌ／ｌを含む
水溶液）に、４０℃で６分間浸漬して触媒を付与し、水
洗した。

【００６２】次いで、パラジウム活性剤（商品名「ＯＰ
Ｃクリスター」、奥野製薬工業（株）製）１５０ｍｌ／
ｌ溶液に室温にて５分、同３０ｍｌ／ｌ溶液に室温にて
１分、同１０ｍｌ／ｌ溶液に室温にて３０秒浸漬した。

【００６３】（ｄ）次いで、ニッケル濃度４．５ｇ／
ｌ、ｐＨ５．８の無電解ニッケルめっき液（商品名「ニ
ムデンＬＰＸ」、上村工業（株）製）を用いて８５℃に
て１分間めっきを行ない、亜鉛化合物焼成層を黒色化す
ると共に黒色化層の上にニッケルめっき層（厚さ：約１
０００オングストローム）を形成し、ガラス板の反対側
のマスキング材を剥離して目的とするブラックマトリッ
クスを作成した。

【００６４】得られたブラックマトリックスの格子間隔
は１００ミクロンであり、パターン幅は３０ミクロンで
あった。

【００６５】実施例２（ａ）アルカリガラス板（７６ｍｍ×７６ｍｍ、厚さ１
ｍｍ）を用いて、ブラックマトリックスの作成を行なっ
た。上記ガラス板の片面に、マスキング材を貼り付け、
ガラス基体を、脱脂液（商品名「アサヒクリーナー−４
０００」、上村工業株式会社製、５０ｇ／ｌを含む溶
液）に、６０℃、５分間浸漬した後、超音波水洗を行な
い、更に、イソプロピルアルコールに３０秒間、室温で
浸漬した。

【００６６】次いで、室温のアセチルアセトネート亜鉛
化合物の５％イソプロピルアルコール溶液に浸漬し、引
き上げた後、室温で１５分間乾燥した。マスキング材を
剥離後、乾燥した亜鉛化合物塗布ガラス基板を４００
℃、３０分間焼成し、亜鉛化合物焼成層を得た。

【００６７】（ｂ）次いで、アルカリ性パラジウム触媒
液（商品名「ＯＰＣインデューサーＡ」、奥野製薬工業
（株）製）、５０ｍｌ／ｌ及び（商品名「ＯＰＣインデ
ューサーＣ」、奥野製薬工業（株）製）、５０ｍｌ／ｌ
を含む水溶液）に、４０℃で６分間浸漬して触媒を付与
し、水洗した。

【００６８】次いで、パラジウム活性剤（商品名「ＯＰ
Ｃクリスター」、奥野製薬工業（株）製）１５０ｍｌ／
ｌ溶液に室温にて５分、同３０ｍｌ／ｌ溶液に室温にて
１分、同１０ｍｌ／ｌ溶液に室温にて３０秒浸漬した。

【００６９】（ｃ）次いで、ニッケル濃度４．５ｇ／
ｌ、ｐＨ５．８の無電解ニッケルめっき液（商品名「ニ
ムデンＬＰＸ」、上村工業（株）製）を用いて８５℃に
て１分間めっきを行なった。これにより、亜鉛化合物焼
成層は黒色化し、その上にニッケルめっき層が約１００
０オングストロームの厚さで形成された。

【００７０】（ｄ）次いで、ニッケルめっき層の上に、
アルカリ現像タイプのドライフィルムをラミネートし、
ブラックマトリックスパターンを紫外線を用いて露光
し、１重量％炭酸ナトリウム水溶液で３０℃、３０秒の
条件で現像を行なった。５％希塩酸により、非パターン
部分のニッケルめっき層及び（黒色化）亜鉛化合物焼成
層を溶解させた後、３重量％苛性ソーダ水溶液を用いて
４５℃、１分間で残存フィルムを除去した。

【００７１】こうして、格子間隔が１００ミクロンであ
り、パターン幅が３０ミクロンのブラックマトリックス
を得た。

【００７２】試験例１（ａ）アルカリガラス基体（寸法７６ｍｍ×７６ｍｍ、
厚さ１ｍｍ）を脱脂し、超音波洗浄することにより、表
面を清澄化した後、片面にマスキング材を貼り付け、イ
ソプロピルアルコールに室温で３分間プレディップし、
亜鉛アセチルアセトン化合物８０ｇ／ｌのイソプロピル
アルコール溶液を浸漬法により塗布した。浸漬の引上げ
速度を変化させて亜鉛化合物塗液の膜厚を変化させ、塗
液の膜厚の異なる６種のサンプルを得た。

【００７３】次いで、マスキング材を剥離した後、各サ
ンプルについて、焼成装置として循環式熱風炉を用いて
４００℃、０．５時間の条件で空気中で焼成し、亜鉛化
合物焼成層を形成した。

【００７４】（ｂ）その後、パラジウム触媒液として、
アルカリ性パラジウム触媒液（商品名「ＯＰＣ−５０イ
ンデューサー」、奥野製薬工業（株）製）に４０℃で６
分間浸漬して触媒を付与し、水洗した。

【００７５】この時点での亜鉛化合物焼成層の厚さは、
６種類のサンプルについて、２００、３００、５００、
８００、１５００及び２０００オングストロームであっ
た。

【００７６】（ｃ）次に、各サンプルを、ニッケル濃度
４．５ｇ／ｌ、ｐＨ５．８の無電解ニッケルめっき液
（商品名「ニムデンＬＰＸ」、上村工業株式会社製）
に、温度８５℃にて７５秒間浸漬し、亜鉛化合物焼成層
を黒色化すると共に黒色化層の上に厚さ１２００オング
ストロームのニッケルめっき層をガラス基体の片面に形
成し、試験片を得た。

【００７７】（ｄ）各試験片について、ニッケルめっき
を形成していない側のガラス面から測定した黒色化亜鉛
化合物焼成層の反射率（黒色度）を、ＪＩＳＲ３３１
１の方法（測定波長５５０ｎｍ）に従って、測定した。
結果を表１に示す。

【００７８】

【表１】

【００７９】表１に示す亜鉛化合物焼成層の厚さ（ニッ
ケルめっき液に浸漬する前の厚さ）と反射率との関係か
ら判るように、亜鉛化合物焼成層の厚さが増加するに従
って、反射率は低下する傾向がある。しかし、亜鉛化合
物焼成層の厚さが３００オングストロームを下回ると、
反射率の急激な上昇が認められる。一方、亜鉛化合物焼
成層の厚さが１５００オングストロームを上回っても、
反射率に大きな変化は認められない。

【００８０】一般に、反射防止加工していないブラック
マトリックスの遮光層に求められる反射率は１０％程度
までとされているので、亜鉛化合物焼成層の厚さは３０
０オングストローム以上が望ましいことが判る。

【００８１】試験例２試験例１の（ａ）〜（ｃ）と同一の方法に従い、厚さ
（ニッケルめっき液に浸漬する前の厚さ）５００オング
ストロームの亜鉛化合物焼成層を形成した。

【００８２】こうして得られた亜鉛化合物焼成層に、ニ
ッケルめっきに至る工程で使用する各種溶液又は該溶液
を構成する物質、即ち、下記の３種を、単独で又は適当
に組み合わせて、接触させ、亜鉛化合物焼成層が黒色化
するかどうかを観察した。

【００８３】Ａ：アルカリ性パラジウム触媒液（商品名
「ＯＰＣ−５０インデューサー」、奥野製薬工業株式会
社製）Ｂ：濃度５ｇ／ｌのクエン酸水溶液を水酸化ナトリウム
でｐＨ５．８に調製した錯化剤溶液Ｃ：濃度１５ｇ／ｌの次亜リン酸水溶液を水酸化ナトリ
ウムでｐＨ５．８に調製したものＤ：無電解ニッケルめっき液（商品名「ニムデンＬＰ
Ｘ」、上村工業株式会社製）。

【００８４】各物質Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの接触方法及び接
触条件は表２の通りである。

【００８５】

【表２】

【００８６】結果を表３に示す。

【００８７】

【表３】

【００８８】表３において、「○」は、黒色化すること
を示し、「×」は黒色化しないことを示す。

【００８９】表３から明らかなように、亜鉛化合物焼成
層を、パラジウム触媒溶液及び無電解ニッケルめっき液
に順次接触（浸漬）させた場合にのみ、亜鉛化合物焼成
層が黒色化することが判る。

【００９０】比較例１公知の方法（特開平６−１３０２２１号に記載の方法）
に従い、クロムをガラス基体の片面に１５００オングス
トロームの厚さで蒸着することにより作成されたブラッ
クマトリックス基板について、試験例１の方法に従い、
クロムを蒸着していないガラス面から、反射率を測定し
た。

【００９１】その結果、反射率は５３％であり、上記表
１に示す本発明ブラックマトリックスと比較すると、亜
鉛化合物焼成層の厚さ８００オングストロームの場合の
反射率の実に約１６倍、亜鉛化合物焼成層の厚さ１５０
０オングストロームの場合の反射率の実に約１７倍もの
高い反射率であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のブラックマトリックスの概略断面図で
ある。

【図２】本発明のブラックマトリックスの製造方法を説
明するための工程図である。

【符号の説明】

１透明基体２亜鉛化合物焼成層３触媒４ニッケルめっき層２０黒色化層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基体、及び該透明基体上に形成され
たブラックマトリックス層を備えたブラックマトリック
スであって、該ブラックマトリックス層が、パラジウム
触媒液及び無電解ニッケルめっき液により黒色化された
亜鉛化合物焼成層、及び黒色化された該亜鉛化合物焼成
層上に形成された無電解ニッケルめっき層からなること
を特徴とするブラックマトリックス。
【請求項２】該亜鉛化合物焼成層が、チタン、バナジ
ウム、銅、パラジウム、銀、白金及びタンタルから選ば
れた少なくとも１種の金属の化合物を含むことを特徴と
する請求項１に記載のブラックマトリックス。
【請求項３】（ａ）透明基体に亜鉛化合物溶液を塗布
し、焼成して亜鉛化合物焼成層を形成する工程、（ｂ）溶剤により現像できる感光性レジストを用いて、
亜鉛化合物焼成層の上に、ブラックマトリックス用パタ
ーンを有するエッチングレジストを形成し、エッチング
液で非パターン部分の亜鉛化合物焼成層を除去し、次い
で該エッチングレジストを溶剤で除去する工程、（ｃ）こうしてパターン形成された亜鉛化合物焼成層
に、パラジウム触媒を付与する工程、及び（ｄ）パラジウム触媒を付与された亜鉛化合物焼成層と
無電解ニッケルめっき液とを接触させて、亜鉛化合物焼
成層を黒色化し、該黒色化層上にニッケルめっき層を形
成する工程を包含することを特徴とするブラックマトリ
ックスの製造方法。
【請求項４】亜鉛化合物溶液が、チタン、バナジウ
ム、銅、パラジウム、銀、白金及びタンタルから選ばれ
た少なくとも１種の金属の化合物を含むことを特徴とす
る請求項３に記載の製造方法。
【請求項５】（ａ）透明基体に亜鉛化合物溶液を塗布
し、焼成して亜鉛化合物焼成層を形成する工程、（ｂ）上記亜鉛化合物焼成層に、パラジウム触媒を付与
する工程、（ｃ）パラジウム触媒を付与された亜鉛化合物焼成層と
無電解ニッケルめっき液とを接触させて、亜鉛化合物焼
成層を黒色化し、該黒色化層上にニッケルめっき層を形
成する工程、及び（ｄ）アルカリ又は溶剤により現像及び剥離のできる感
光性レジストを用いて、ニッケルめっき層の上に、ブラ
ックマトリックス用パターンを形成し、無電解ニッケル
めっき層及び亜鉛化合物焼成層を溶解できるエッチング
液により非パターン部分の無電解ニッケルめっき層及び
亜鉛化合物焼成層をエッチングし、パターン形成に使用
したレジストを除去する工程を包含することを特徴とす
るブラックマトリックスの製造方法。
【請求項６】亜鉛化合物溶液が、チタン、バナジウ
ム、銅、パラジウム、銀、白金及びタンタルから選ばれ
た少なくとも１種の金属の化合物を含むことを特徴とす
る請求項５に記載の製造方法。