JPH0961622A - 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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- JPH0961622A JPH0961622A JP22017895A JP22017895A JPH0961622A JP H0961622 A JPH0961622 A JP H0961622A JP 22017895 A JP22017895 A JP 22017895A JP 22017895 A JP22017895 A JP 22017895A JP H0961622 A JPH0961622 A JP H0961622A
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Landscapes
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- 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】 樹脂層の上にレジストを積層し、露光・現像
・エッチング・レジスト剥離工程により、樹脂パターン
を形成する。この上に遮光材料を積層した後、遮光材料
を溶解せず、樹脂のみを溶解する溶剤で樹脂パターンを
溶解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】 樹脂層の上にレジストを積層し、露光・現像
・エッチング・レジスト剥離工程により、樹脂パターン
を形成する。この上に遮光材料を積層した後、遮光材料
を溶解せず、樹脂のみを溶解する溶剤で樹脂パターンを
溶解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２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２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、ポジ型レジストを用いたリフ
トオフ法の場合、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、パターン化した
ポジ型レジスト層の上に遮光層を塗布する必要があるの
で、遮光層の材料はレジストパターンを侵さないものに
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、ポジ型レジストを用いたリフ
トオフ法の場合、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、パターン化した
ポジ型レジスト層の上に遮光層を塗布する必要があるの
で、遮光層の材料はレジストパターンを侵さないものに
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】本願の第一の発明は、光
透過性基材表面上に、ポジ型感光性樹脂の溶媒に不溶で
かつこのポジ型感光性樹脂の現像液に可溶な樹脂を主成
分とする樹脂層を形成し、ついでこの上にポジ型感光性
樹脂層を形成した後、露光・現像で露光部の前記ポジ型
感光性樹脂層をその下の樹脂層と共に除去し、その後残
存するポジ型感光性樹脂層を剥離してから、可視光を遮
光する材料を含みかつ前記樹脂層を溶解する溶剤に不溶
な樹脂を結合成分とする遮光層組成物を少なくとも前記
の除去部に充填し、その後樹脂層を溶解する溶剤で残存
する樹脂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である。
透過性基材表面上に、ポジ型感光性樹脂の溶媒に不溶で
かつこのポジ型感光性樹脂の現像液に可溶な樹脂を主成
分とする樹脂層を形成し、ついでこの上にポジ型感光性
樹脂層を形成した後、露光・現像で露光部の前記ポジ型
感光性樹脂層をその下の樹脂層と共に除去し、その後残
存するポジ型感光性樹脂層を剥離してから、可視光を遮
光する材料を含みかつ前記樹脂層を溶解する溶剤に不溶
な樹脂を結合成分とする遮光層組成物を少なくとも前記
の除去部に充填し、その後樹脂層を溶解する溶剤で残存
する樹脂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である。
【０００９】本願の第二の発明は、光透過性基材表面上
にポジ型感光性樹脂の溶媒および現像液に不溶な樹脂を
主成分とする樹脂層を形成し、ついでこの上にポジ型感
光性樹脂層を形成した後、露光・現像で露光部の前記ポ
ジ型感光性樹脂層を除去し、さらにその除去部の樹脂層
を前記ポジ型感光性樹脂層を侵さない液体で取り除き、
その後残存するポジ型感光性樹脂層を剥離してから、可
視光を遮光する材料を含みかつ前記樹脂層を溶解する液
体に不溶な樹脂を結合成分とする遮光層組成物を少なく
とも前記の除去部に充填し、その後樹脂層を溶解する液
体で残存する樹脂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である。
にポジ型感光性樹脂の溶媒および現像液に不溶な樹脂を
主成分とする樹脂層を形成し、ついでこの上にポジ型感
光性樹脂層を形成した後、露光・現像で露光部の前記ポ
ジ型感光性樹脂層を除去し、さらにその除去部の樹脂層
を前記ポジ型感光性樹脂層を侵さない液体で取り除き、
その後残存するポジ型感光性樹脂層を剥離してから、可
視光を遮光する材料を含みかつ前記樹脂層を溶解する液
体に不溶な樹脂を結合成分とする遮光層組成物を少なく
とも前記の除去部に充填し、その後樹脂層を溶解する液
体で残存する樹脂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である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明のプロセスを用いることに
より、黒色材料の高濃度化が可能で遮光性に優れるが、
レジストパターンを侵してしまう材料を使用しても遮光
層の形成が可能になる。図１により本発明の工程の一例
を説明する。ガラス基板１０１に樹脂１０２、ポジ型レ
ジスト１０３を塗布後、マスク１０４を介して露光する
（図１ａ）。現像・エッチングにより露光部のポジ型レ
ジスト、樹脂を除去する（図１ｂ）。非露光部のポジ型
レジストを剥離し（図１ｃ）、ＢＭ材料１０５を塗布す
る（図１ｄ）。樹脂１０２のみを溶解除去し、ブラック
マトリクス１０６を形成する。
より、黒色材料の高濃度化が可能で遮光性に優れるが、
レジストパターンを侵してしまう材料を使用しても遮光
層の形成が可能になる。図１により本発明の工程の一例
を説明する。ガラス基板１０１に樹脂１０２、ポジ型レ
ジスト１０３を塗布後、マスク１０４を介して露光する
（図１ａ）。現像・エッチングにより露光部のポジ型レ
ジスト、樹脂を除去する（図１ｂ）。非露光部のポジ型
レジストを剥離し（図１ｃ）、ＢＭ材料１０５を塗布す
る（図１ｄ）。樹脂１０２のみを溶解除去し、ブラック
マトリクス１０６を形成する。
【００１０】
【実施例】ＣＡＢＯＴ社製カーボンブラックＲＥＡＧＡ
Ｌ−２５０Ｒ（商品名）を１２．８ｇ、スチレン―無水
マレイン酸ハーフエステル系アクリレートを３．２ｇ、
ジグライム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日本リルサ
ン社製アルコール可溶性ポリアミドＭ−１２７６（商品
名）のＩＰＡ溶液をスピンコートし、１２０℃、１０ｍ
ｉｎ乾燥して０．８μｍの樹脂層を得た。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％ＮａＯＨ水溶液に６０ｓｅｃ浸漬
後、純水リンスし現像を行った。その後ＩＰＡに９０ｓ
ｅｃ浸漬し樹脂層のエッチングを行った。次に全面露光
後、２％ＮａＯＨ水溶液でレジスト層を剥離し、樹脂パ
ターンを得た。この樹脂パターンの凹部を充分に埋め込
むように前記の分散ペーストをスピンコートし、９０
℃、１０ｍｉｎ乾燥後、ＩＰＡで樹脂パターンのみを溶
解した。その結果良好な遮光層パターンが得られ、その
光学濃度は２．５であった。最後に、得られた遮光層パ
ターンを２００℃、３０ｍｉｎ熱処理して完全に硬化し
た。その結果良好な遮光層パターンが得られ、その光学
濃度は２．５であった。
Ｌ−２５０Ｒ（商品名）を１２．８ｇ、スチレン―無水
マレイン酸ハーフエステル系アクリレートを３．２ｇ、
ジグライム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日本リルサ
ン社製アルコール可溶性ポリアミドＭ−１２７６（商品
名）のＩＰＡ溶液をスピンコートし、１２０℃、１０ｍ
ｉｎ乾燥して０．８μｍの樹脂層を得た。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％ＮａＯＨ水溶液に６０ｓｅｃ浸漬
後、純水リンスし現像を行った。その後ＩＰＡに９０ｓ
ｅｃ浸漬し樹脂層のエッチングを行った。次に全面露光
後、２％ＮａＯＨ水溶液でレジスト層を剥離し、樹脂パ
ターンを得た。この樹脂パターンの凹部を充分に埋め込
むように前記の分散ペーストをスピンコートし、９０
℃、１０ｍｉｎ乾燥後、ＩＰＡで樹脂パターンのみを溶
解した。その結果良好な遮光層パターンが得られ、その
光学濃度は２．５であった。最後に、得られた遮光層パ
ターンを２００℃、３０ｍｉｎ熱処理して完全に硬化し
た。その結果良好な遮光層パターンが得られ、その光学
濃度は２．５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】本発明の工程の一例を説明する断面図。
【図２】液晶ティスプレイの断面図。
１０１．ガラス基板 １０２．樹脂 １０３．ポジ型レジスト１０３ １０４．マスク １０５．ＢＭ材料 １０６．ブラックマトリクス 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 (2)
- 【請求項１】 光透過性基材表面上に、ポジ型感光性樹
脂の溶媒に不溶でかつこのポジ型感光性樹脂の現像液に
可溶な樹脂を主成分とする樹脂層を形成し、ついでこの
上にポジ型感光性樹脂層を形成した後、露光・現像で露
光部の前記ポジ型感光性樹脂層をその下の樹脂層と共に
除去し、その後残存するポジ型感光性樹脂層を剥離して
から、可視光を遮光する材料を含みかつ前記樹脂層を溶
解する溶剤に不溶な樹脂を結合成分とする遮光層組成物
を少なくとも前記の除去部に充填し、その後樹脂層を溶
解する溶剤で残存する樹脂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。 - 【請求項２】 光透過性基材表面上にポジ型感光性樹脂
の溶媒および現像液に不溶な樹脂を主成分とする樹脂層
を形成し、ついでこの上にポジ型感光性樹脂層を形成し
た後、露光・現像で露光部の前記ポジ型感光性樹脂層を
除去し、さらにその除去部の樹脂層を前記ポジ型感光性
樹脂層を侵さない液体で取り除き、その後残存するポジ
型感光性樹脂層を剥離してから、可視光を遮光する材料
を含みかつ前記樹脂層を溶解する液体に不溶な樹脂を結
合成分とする遮光層組成物を少なくとも前記の除去部に
充填し、その後樹脂層を溶解する液体で残存する樹脂層
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 |
|---|---|---|---|
| JP22017895A JPH0961622A (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 |
|---|---|---|---|
| JP22017895A JPH0961622A (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 |
|---|---|
| JPH0961622A true JPH0961622A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16747111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22017895A Pending JPH0961622A (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) | JPH0961622A (ja) |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP22017895A patent/JPH0961622A/ja active Pending
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