JPH0961621A - カラーフィルタ用ブラックマトリクスの作製法 - Google Patents
カラーフィルタ用ブラックマトリクスの作製法Info
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- JPH0961621A JPH0961621A JP22017795A JP22017795A JPH0961621A JP H0961621 A JPH0961621 A JP H0961621A JP 22017795 A JP22017795 A JP 22017795A JP 22017795 A JP22017795 A JP 22017795A JP H0961621 A JPH0961621 A JP H0961621A
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Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄膜で高光学濃度のブラックマトリクス（遮
光層）の作製方法を提供する。 【構成】 ガラス等の透明基板上に遮光層を形成し、つ
いでこの上に感光性樹脂組成物の溶媒に不溶で、かつこ
の感光性樹脂組成物の現像液に可溶な材料を主成分とす
る中間層を形成し、さらにこの上に感光性樹脂組成物層
を形成した後、露光・現像し露光部または非露光部の感
光性樹脂組成物層をその下の中間層と共に除去し、この
除去部の遮光層を感光性樹脂組成物層および中間層を侵
さない液体で剥離し、その後残存する感光性樹脂組成物
層及び中間層を除去してカラーフィルタ用ブラックマト
リクスを作製する。
光層）の作製方法を提供する。 【構成】 ガラス等の透明基板上に遮光層を形成し、つ
いでこの上に感光性樹脂組成物の溶媒に不溶で、かつこ
の感光性樹脂組成物の現像液に可溶な材料を主成分とす
る中間層を形成し、さらにこの上に感光性樹脂組成物層
を形成した後、露光・現像し露光部または非露光部の感
光性樹脂組成物層をその下の中間層と共に除去し、この
除去部の遮光層を感光性樹脂組成物層および中間層を侵
さない液体で剥離し、その後残存する感光性樹脂組成物
層及び中間層を除去してカラーフィルタ用ブラックマト
リクスを作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶表示装
置に使用されるカラーフィルタ用ブラックマトリクスの
作製法に関する。
置に使用されるカラーフィルタ用ブラックマトリクスの
作製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ティスプレイ（以下ＬＣＤと略す）
は、薄型、小型、低消費電力などの特長を生かし、現
在、時計、電卓、ＴＶ、パソコン等の表示部に用いられ
ている。更に近年、カラーＬＣＤが開発されＯＡ・ＡＶ
機器を中心にナビゲーションシステム、ビュウファイン
ダーなど数多くの用途に使われ始めており、その市場は
今後、急激に拡大するものと予想されている。
は、薄型、小型、低消費電力などの特長を生かし、現
在、時計、電卓、ＴＶ、パソコン等の表示部に用いられ
ている。更に近年、カラーＬＣＤが開発されＯＡ・ＡＶ
機器を中心にナビゲーションシステム、ビュウファイン
ダーなど数多くの用途に使われ始めており、その市場は
今後、急激に拡大するものと予想されている。
【０００３】ＬＣＤをカラー表示させるためのカラーフ
ィルタは、図１に示すように格子状パターンのＢＭ（ブ
ラックマトリックス）１が形成されたガラス板等の基板
２上に、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）からなるカラー画素
３（約１００×１００×２μｍ）を順次形成し、その上
に透明なオーバーコート層（ＯＣ）４形成したものであ
る。５は偏光板、６はＩＴＯ電極である。
ィルタは、図１に示すように格子状パターンのＢＭ（ブ
ラックマトリックス）１が形成されたガラス板等の基板
２上に、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）からなるカラー画素
３（約１００×１００×２μｍ）を順次形成し、その上
に透明なオーバーコート層（ＯＣ）４形成したものであ
る。５は偏光板、６はＩＴＯ電極である。
【０００４】カラーＬＣＤは、カラーフィルタ７をＬＣ
Ｄ内部に設置し、バックライト光をカラーフィルタに透
過することによって表示画面をカラー化できる。８は配
向膜、９は液晶、１０はシ−ル材、１１はトップコ−ト
層、１２はＩＴＯ電極、１３はガラス板等の基板、１４
は偏光板である。
Ｄ内部に設置し、バックライト光をカラーフィルタに透
過することによって表示画面をカラー化できる。８は配
向膜、９は液晶、１０はシ−ル材、１１はトップコ−ト
層、１２はＩＴＯ電極、１３はガラス板等の基板、１４
は偏光板である。
【０００５】現在、カラーフィルタは主に染色法を用い
て製造されている。しかし、この方法はガラス基板上に
透明な感光性樹脂を塗布、乾燥、露光、現像によって画
素を形成後、染料を用いて染色しその後、混色防止層を
形成するといった工程を３回繰り返し行う必要があるた
め、工程数が多くコスト高となる。また、着色剤として
染料を用いているため、カラーフィルタの重要課題であ
る信頼性（耐候性・耐熱性）が劣るという欠点がある。
そこで、着色剤として顔料を用いたカラーフィルタがい
くつか提案されており、その中に電着法、印刷法、フォ
トリソ法（フォトリソグラフィー法）がある。
て製造されている。しかし、この方法はガラス基板上に
透明な感光性樹脂を塗布、乾燥、露光、現像によって画
素を形成後、染料を用いて染色しその後、混色防止層を
形成するといった工程を３回繰り返し行う必要があるた
め、工程数が多くコスト高となる。また、着色剤として
染料を用いているため、カラーフィルタの重要課題であ
る信頼性（耐候性・耐熱性）が劣るという欠点がある。
そこで、着色剤として顔料を用いたカラーフィルタがい
くつか提案されており、その中に電着法、印刷法、フォ
トリソ法（フォトリソグラフィー法）がある。
【０００６】しかし、電着法は電極パターンを形成する
必要があるため（１）パターンの自由度が少ない、
（２）コストが高い、また印刷法は（１）大型基板の位
置合わせが難しく解像度が低いため微細化の対応が困
難、（２）パターンの平坦性が劣る、などの問題があ
り、現状ではフォトリソ法が主流と考えられている。フ
ォトリソ法には、液状レジストとフィルムが考えられ
る。液状レジストは、感光性樹脂中に顔料を分散させた
ワニスをスピナーでガラス基板上に塗布、乾燥後、露
光、現像によってカラー画素が形成される。一方、フィ
ルムは、プリント板用感光性フィルムと同様にワニスを
フィルム化したものであり、基板にラミネート後、露
光、現像によってカラー画素が形成される。
必要があるため（１）パターンの自由度が少ない、
（２）コストが高い、また印刷法は（１）大型基板の位
置合わせが難しく解像度が低いため微細化の対応が困
難、（２）パターンの平坦性が劣る、などの問題があ
り、現状ではフォトリソ法が主流と考えられている。フ
ォトリソ法には、液状レジストとフィルムが考えられ
る。液状レジストは、感光性樹脂中に顔料を分散させた
ワニスをスピナーでガラス基板上に塗布、乾燥後、露
光、現像によってカラー画素が形成される。一方、フィ
ルムは、プリント板用感光性フィルムと同様にワニスを
フィルム化したものであり、基板にラミネート後、露
光、現像によってカラー画素が形成される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】黒色材料を含む感光性
レジスト材料は黒色材料を高濃度化できないので、薄膜
化には限界がある。一方、エッチング法によりブラック
マトリクスを作製する場合、遮光層には感光性を付与す
る必要はないので、黒色材料を高濃度化できるが、遮光
層の上にレジスト層を塗布する必要があるので、遮光層
の材料はレジストの溶媒に溶けないものに制限される。
本発明は、薄膜で高光学濃度のブラックマトリクス（遮
光層）の作製方法を提供するものである。
レジスト材料は黒色材料を高濃度化できないので、薄膜
化には限界がある。一方、エッチング法によりブラック
マトリクスを作製する場合、遮光層には感光性を付与す
る必要はないので、黒色材料を高濃度化できるが、遮光
層の上にレジスト層を塗布する必要があるので、遮光層
の材料はレジストの溶媒に溶けないものに制限される。
本発明は、薄膜で高光学濃度のブラックマトリクス（遮
光層）の作製方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願発明は、光透過性基
材表面上に可視光を遮光する材料を含む遮光層を形成
し、ついでこの上に感光性樹脂組成物の溶媒に不溶で、
かつこの感光性樹脂組成物の現像液に可溶な材料を主成
分とする中間層を形成し、さらにこの上に感光性樹脂組
成物層を形成した後、露光・現像で露光部または非露光
部の前記感光性樹脂組成物層をその下の中間層と共に除
去し、この除去部の遮光層を前記感光性樹脂組成物層お
よび中間層を侵さない液体で剥離し、その後残存する感
光性樹脂組成物層及び中間層を除去してカラーフィルタ
用ブラックマトリクスを作製する。
材表面上に可視光を遮光する材料を含む遮光層を形成
し、ついでこの上に感光性樹脂組成物の溶媒に不溶で、
かつこの感光性樹脂組成物の現像液に可溶な材料を主成
分とする中間層を形成し、さらにこの上に感光性樹脂組
成物層を形成した後、露光・現像で露光部または非露光
部の前記感光性樹脂組成物層をその下の中間層と共に除
去し、この除去部の遮光層を前記感光性樹脂組成物層お
よび中間層を侵さない液体で剥離し、その後残存する感
光性樹脂組成物層及び中間層を除去してカラーフィルタ
用ブラックマトリクスを作製する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明では、遮光層とレジスト層
の間にレジスト溶媒に不溶の中間層を設けることによ
り、黒色材料の高濃度化が可能で遮光性に優れるが、レ
ジストの溶媒に溶けてしまう材料を使用しても遮光層の
形成が可能になる。本発明は、エッチング法でブラック
マトリクスを作製するものであり、ＢＭ層とレジスト層
の間に中間層を設け、レジスト層を塗布する際にＢＭ層
が溶解するのを防止する。
の間にレジスト溶媒に不溶の中間層を設けることによ
り、黒色材料の高濃度化が可能で遮光性に優れるが、レ
ジストの溶媒に溶けてしまう材料を使用しても遮光層の
形成が可能になる。本発明は、エッチング法でブラック
マトリクスを作製するものであり、ＢＭ層とレジスト層
の間に中間層を設け、レジスト層を塗布する際にＢＭ層
が溶解するのを防止する。
【００１０】
【実施例】ＣＡＢＯＴ社製カーボンブラックＲＥＡＧＡ
Ｌ−２５０Ｒ（商品名）を９．６ｇ、メチルメタクリレ
ート／ｎ−ブチルアクリレート／Ｎ， Ｎ’−ジメチル
アミノエチルメタクリレートの共重合物（共重合比６０
／２０／２０）を４．３ｇ、ジペンタエリスリトールペ
ンタアクリレート２．１ｇ、エチルセルソルブアセテー
ト８４ｇを遊星ミルにて２時間分散して分散ペーストを
得た。洗浄・乾燥したガラス基板にこの分散ペーストを
スピンコートし、１２０℃、１０ｍｉｎ乾燥して０．８
μｍの塗膜を得た。この上にポリビニルアルコール水溶
液（クラレ、ポバール＃２２４、商品名）をスピンコー
トし、９０℃、１０ｍｉｎ乾燥して０．２μｍの中間層
を設けた。さらに、この上に東京応化社製ポジ型レジス
トＰＭＥＲＰ−６００５Ｃ−３（商品名）をスピンコー
トし、９０℃、１０ｍｉｎ乾燥して１．５μｍのレジス
ト層を設けた。遮光パターンを有するマスクを通して高
圧水銀灯の紫外光（６０ｍＪ）を露光後、０．５％Ｎａ
ＯＨ水溶液でレジスト層と中間層の現像を行った。その
後２０％酢酸水溶液で遮光層のエッチングを行い、全面
露光後、２％ＮａＯＨ水溶液で遮光層パターン上に残存
するレジスト層を剥離した。最後に、得られた遮光層パ
ターンを２００℃、３０ｍｉｎ熱処理して硬化し、ブラ
ックマトリクスの作製した。光学濃度は２．０であっ
た。
Ｌ−２５０Ｒ（商品名）を９．６ｇ、メチルメタクリレ
ート／ｎ−ブチルアクリレート／Ｎ， Ｎ’−ジメチル
アミノエチルメタクリレートの共重合物（共重合比６０
／２０／２０）を４．３ｇ、ジペンタエリスリトールペ
ンタアクリレート２．１ｇ、エチルセルソルブアセテー
ト８４ｇを遊星ミルにて２時間分散して分散ペーストを
得た。洗浄・乾燥したガラス基板にこの分散ペーストを
スピンコートし、１２０℃、１０ｍｉｎ乾燥して０．８
μｍの塗膜を得た。この上にポリビニルアルコール水溶
液（クラレ、ポバール＃２２４、商品名）をスピンコー
トし、９０℃、１０ｍｉｎ乾燥して０．２μｍの中間層
を設けた。さらに、この上に東京応化社製ポジ型レジス
トＰＭＥＲＰ−６００５Ｃ−３（商品名）をスピンコー
トし、９０℃、１０ｍｉｎ乾燥して１．５μｍのレジス
ト層を設けた。遮光パターンを有するマスクを通して高
圧水銀灯の紫外光（６０ｍＪ）を露光後、０．５％Ｎａ
ＯＨ水溶液でレジスト層と中間層の現像を行った。その
後２０％酢酸水溶液で遮光層のエッチングを行い、全面
露光後、２％ＮａＯＨ水溶液で遮光層パターン上に残存
するレジスト層を剥離した。最後に、得られた遮光層パ
ターンを２００℃、３０ｍｉｎ熱処理して硬化し、ブラ
ックマトリクスの作製した。光学濃度は２．０であっ
た。
【００１１】
【発明の効果】本発明により、薄膜で高光学濃度のブラ
ックマトリクス（遮光層）の作製が可能となる。
ックマトリクス（遮光層）の作製が可能となる。
【図１】液晶ティスプレイの断面図。
１．ＢＭ（ブラックマトリックス） ２．ガラス基板 ３．カラー画素 ４．オーバーコート層（ＯＣ） ５．偏光板 ６．ＩＴＯ電極 ７．カラーフィルタ ８．配向膜 ９．液晶 １０．シ−ル材 １１．トップコ−ト層 １２．ＩＴＯ電極 １３．ガラス基板 １４．偏光板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 勉 千葉県市原市五井南海岸14番地 日立化成 工業株式会社五井工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 光透過性基材表面上に可視光を遮光する
材料を含む遮光層を形成し、ついでこの上に感光性樹脂
組成物の溶媒に不溶で、かつこの感光性樹脂組成物の現
像液に可溶な材料を主成分とする中間層を形成し、さら
にこの上に感光性樹脂組成物層を形成した後、露光・現
像で露光部または非露光部の前記感光性樹脂組成物層を
その下の中間層と共に除去し、この除去部の遮光層を前
記感光性樹脂組成物層および中間層を侵さない液体で剥
離し、その後残存する感光性樹脂組成物層及び中間層を
除去することを特徴とするカラーフィルタ用ブラックマ
トリクスの作製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22017795A JPH0961621A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | カラーフィルタ用ブラックマトリクスの作製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22017795A JPH0961621A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | カラーフィルタ用ブラックマトリクスの作製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0961621A true JPH0961621A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16747096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22017795A Pending JPH0961621A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | カラーフィルタ用ブラックマトリクスの作製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0961621A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003222880A (ja) * | 2002-01-31 | 2003-08-08 | Toshiba Corp | 液晶表示装置 |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP22017795A patent/JPH0961621A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003222880A (ja) * | 2002-01-31 | 2003-08-08 | Toshiba Corp | 液晶表示装置 |
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