JPH1090904A - Photosensitive resist, color filter, and method of manufacturing color filter - Google Patents
Photosensitive resist, color filter, and method of manufacturing color filterInfo
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- JPH1090904A JPH1090904A JP26361296A JP26361296A JPH1090904A JP H1090904 A JPH1090904 A JP H1090904A JP 26361296 A JP26361296 A JP 26361296A JP 26361296 A JP26361296 A JP 26361296A JP H1090904 A JPH1090904 A JP H1090904A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い体積抵抗を有するとともに、充分な光学
濃度を有するブラックマトリックスの形成を可能とする
感光性レジストと、このようなブラックマトリックスを
備えたカラーフィルタと、このようなカラーフィルタを
効率よく得ることのできる製造方法を提供する。
【解決手段】 光酸発生剤と多官能アルコキシシランと
を含有した感光性レジストを使用して透明基板上に形成
したレジスト層を所定のパターンのマスクを介して露光
し、露光領域において光酸発生剤が発生した酸の作用に
よりポリシロキサンのネットワークが形成され、その
後、現像することによりポリシロキサンを含有したブラ
ックマトリックスを形成し、次に、ブラックマトリック
スが形成されていない透明基板上に、複数色の着色パタ
ーンを順次形成し所定の色数からなる着色層を形成して
カラーフィルタとする。
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resist having a high volume resistance and capable of forming a black matrix having a sufficient optical density, a color filter having such a black matrix, Provided is a manufacturing method capable of efficiently obtaining a color filter. SOLUTION: A resist layer formed on a transparent substrate using a photosensitive resist containing a photoacid generator and a polyfunctional alkoxysilane is exposed through a mask of a predetermined pattern, and photoacid generation occurs in an exposed region. A polysiloxane network is formed by the action of the acid generated by the agent, and then a black matrix containing the polysiloxane is formed by development, and then a plurality of colors are formed on a transparent substrate on which the black matrix is not formed. Are sequentially formed to form a colored layer having a predetermined number of colors to form a color filter.
Description
【0001】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は液晶ディスプレイ等
に用いられる感光性レジストとカラーフィルタとカラー
フィルタの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photosensitive resist used for a liquid crystal display or the like, a color filter, and a method of manufacturing a color filter.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、液晶ディスプレイ(LCD)に
おいては、近年のカラー化の要請に対応するために、ア
クティブマトリックス方式および単純マトリックス方式
のいずれの方式においてもカラーフィルタが用いられて
いる。例えば、薄膜トランジスタ(TFT)を用いたア
クティブマトリックス方式の液晶ディスプレイでは、カ
ラーフィルタは赤(R)、緑(G)、青(B)の3原色
が用いられ、R,G,Bのそれぞれの画素に対応する電
極をON、OFFさせることで液晶がシャッタとして作
動し、R,G,Bのそれぞれの画素を光が透過してカラ
ー表示が行われる。そして、色混合は2色以上の画素に
対応する液晶シャッタを開いて混色し別の色に見せる加
色混合の原理により網膜上で視覚的に行われる。2. Description of the Related Art For example, in a liquid crystal display (LCD), a color filter is used in both an active matrix system and a simple matrix system in order to meet the recent demand for colorization. For example, in an active matrix type liquid crystal display using a thin film transistor (TFT), three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) are used as color filters, and each pixel of R, G, and B is used. The liquid crystal operates as a shutter by turning on and off the electrodes corresponding to the above, and light is transmitted through each of the R, G, and B pixels to perform color display. Color mixing is visually performed on the retina by the principle of additive color mixing in which liquid crystal shutters corresponding to pixels of two or more colors are opened to mix colors and make the colors look different.
【0003】上記のカラーフィルタの製造方法には、染
色基材を塗布し、フォトマスクを介して露光・現像し形
成したパターンを染色する染色法、感光性レジスト内に
予め着色顔料を分散させておき、フォトマスクを介して
露光・現像する顔料分散法、および、印刷インキで各色
を印刷する印刷法等がある。The above color filter manufacturing method includes a dyeing method of coating a dyed base material, exposing and developing through a photomask to dye a formed pattern, and dispersing a colored pigment in a photosensitive resist in advance. In addition, there are a pigment dispersion method of exposing and developing through a photomask, and a printing method of printing each color with a printing ink.
【0004】また、近年、カラーフィルタの製造方法と
して電着法が注目されている。この電着法では、例え
ば、基板上に形成された透明電極をパターニングし、パ
ターン化された透明電極のうち同色の着色層を形成する
箇所にのみ選択的に電圧を印加し、着色電着浴中で電着
を行って第1色目の着色層が形成される。次に、別の色
の着色層を形成する箇所にのみ選択的に電圧を印加し、
同様にして第2色目以降の着色層を形成してR,G,B
の各着色層を備えたカラーフィルタを形成する(特開昭
59−90818号等)。また、他の電着法として、基
板上に透明電極を形成し、全面にポジ型感光性樹脂層を
設け、第1色目用のパターンで露光・現像を行い、露出
した透明電極上に着色電着浴中で電着を行って第1色目
の着色層が形成され、次に、別の色の着色層を形成する
箇所にのみ露光・現像を行い、同様にして第2色目以降
の着色層を形成してR,G,Bの各着色層を備えたカラ
ーフィルタを形成するものがある(特開昭61−279
803号等)。[0004] In recent years, an electrodeposition method has attracted attention as a method of manufacturing a color filter. In this electrodeposition method, for example, a transparent electrode formed on a substrate is patterned, and a voltage is selectively applied only to a portion of the patterned transparent electrode where a colored layer of the same color is to be formed. The first color layer is formed by performing electrodeposition in the inside. Next, a voltage is selectively applied only to a portion where a colored layer of another color is formed,
Similarly, the second and subsequent color layers are formed to form R, G, B
Is formed (for example, JP-A-59-90818). As another electrodeposition method, a transparent electrode is formed on a substrate, a positive photosensitive resin layer is provided on the entire surface, exposed and developed in a pattern for the first color, and a colored electrode is formed on the exposed transparent electrode. Electrodeposition is performed in a bath to form a first color layer, and then exposure and development are performed only on a portion where another color layer is to be formed. Similarly, the second and subsequent color layers are formed. To form a color filter having R, G and B colored layers (Japanese Patent Laid-Open No. 61-279).
No. 803).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述のような電着法に
より形成された着色層は、着色材料として顔料を使用す
ることにより耐熱性、耐薬品性、耐候性等に優れ、ま
た、電気化学的な成膜方法であるため、均一性に優れ大
面積化に対応できる利点がある。The coloring layer formed by the above-described electrodeposition method is excellent in heat resistance, chemical resistance, weather resistance, etc. by using a pigment as a coloring material. This is advantageous in that it is excellent in uniformity and can cope with a large area.
【0006】しかし、上記のような電着法によるカラー
フィルタの製造において、着色層の形成前に金属クロム
等で遮光層(ブラックマトリックス)を形成した場合、
このブラックマトリックスには導電性があるため、着色
層形成時にブラックマトリックス上にも着色層が形成さ
れてしまい、平坦性を著しく損なうという問題があっ
た。However, in the production of a color filter by the electrodeposition method as described above, when a light-shielding layer (black matrix) is formed of metal chromium or the like before forming a colored layer,
Since the black matrix has conductivity, a colored layer is also formed on the black matrix when the colored layer is formed, and there is a problem that flatness is significantly impaired.
【0007】この問題は、黒色顔料を樹脂に分散させた
材料を用いてブラックマトリックス(樹脂ブラックマト
リックス)を形成する場合であっても、黒色顔料として
カーボンブラック等の導電性材料を使用したときに、同
様に生じる問題である。そして、この問題を解決するた
めに、上記の樹脂ブラックマトリックスにおいて、ポリ
マーで被覆したカーボンブラックを使用したり、遮光材
料として金属酸化物を使用することが検討されてきた。[0007] This problem is caused even when a black matrix (resin black matrix) is formed using a material in which a black pigment is dispersed in a resin, when a conductive material such as carbon black is used as the black pigment. Is a problem that arises as well. To solve this problem, the use of carbon black coated with a polymer or the use of a metal oxide as a light-shielding material in the above resin black matrix has been studied.
【0008】しかし、ポリマーで被覆したカーボンブラ
ックを使用する場合、被覆の状態や樹脂への分散状態が
不安定であり高い体積抵抗を樹脂ブラックマトリックス
に付与することは困難であった。また、遮光材料として
金属酸化物を使用する場合、ブラックマトリックスとし
ての遮光性が劣り、さらに、金属酸化物の沈降が生じる
という問題もあった。However, when carbon black coated with a polymer is used, the coating state and the dispersion state in the resin are unstable, and it has been difficult to impart a high volume resistance to the resin black matrix. Further, when a metal oxide is used as a light-shielding material, there is a problem that light-shielding properties as a black matrix are inferior, and further, precipitation of the metal oxide occurs.
【0009】このような問題は、電着法に限らず、電解
ミセル法等の電気化学反応を利用したカラーフィルタの
製造方法すべてに発生する。[0009] Such a problem occurs not only in the electrodeposition method but also in all methods for producing a color filter using an electrochemical reaction such as an electrolytic micelle method.
【0010】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、高い体積抵抗を有するとともに、充分
な光学濃度を有するブラックマトリックスの形成を可能
とする感光性レジストと、このようなブラックマトリッ
クスを備えたカラーフィルタと、このようなカラーフィ
ルタを効率よく得ることのできる製造方法を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a high resistive volume and a photosensitive resist capable of forming a black matrix having a sufficient optical density. An object of the present invention is to provide a color filter having a black matrix and a manufacturing method capable of efficiently obtaining such a color filter.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の感光性レジストは、少なくとも感光
性樹脂成分と光酸発生剤と多官能アルコキシシランとを
含有し、前記光酸発生剤の含有量は前記感光性樹脂成分
100重量部に対して5〜20重量部の範囲であり、ま
た、前記多官能アルコキシシランの含有量は前記感光性
樹脂成分100重量部に対して5〜20重量部の範囲で
あるような構成とした。In order to achieve the above object, a photosensitive resist according to the present invention contains at least a photosensitive resin component, a photoacid generator and a polyfunctional alkoxysilane. The content of the generator is in the range of 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photosensitive resin component, and the content of the polyfunctional alkoxysilane is 5 to 100 parts by weight of the photosensitive resin component. The configuration was such that it was in the range of 2020 parts by weight.
【0012】本発明のカラーフィルタは、透明基板と、
該透明基板上に所定のパターンで形成された複数の着色
パターンからなる着色層と、該着色パターン間に位置す
るように形成されたブラックマトリックスとを備え、前
記ブラックマトリックスはポリシロキサンを含有するよ
うな構成とした。[0012] The color filter of the present invention comprises: a transparent substrate;
A colored layer comprising a plurality of colored patterns formed in a predetermined pattern on the transparent substrate, and a black matrix formed so as to be located between the colored patterns, wherein the black matrix contains polysiloxane. Configuration.
【0013】また、本発明のカラーフィルタは、前記透
明基板と、前記着色層および前記ブラックマトリックス
との間に透明電極を備えるような構成とした。Further, the color filter of the present invention has a configuration in which a transparent electrode is provided between the transparent substrate, the coloring layer and the black matrix.
【0014】本発明のカラーフィルタの製造方法は、透
明基板上に、上記の感光性レジストを塗布してレジスト
層を形成する第1の工程と、前記レジスト層を所定のパ
ターンのマスクを介して露光し、露光領域のレジスト層
にポリシロキサンのネットワークを形成し、その後、現
像してポリシロキサンを含有するブラックマトリックス
を形成する第2の工程と、前記ブラックマトリックスが
形成されていない前記透明基板上に、複数色の着色パタ
ーンを順次形成して所定の色数からなる着色層を形成す
る第3の工程と、を有するような構成とした。In the method of manufacturing a color filter according to the present invention, a first step of forming a resist layer by applying the above-described photosensitive resist on a transparent substrate, and the resist layer is formed through a mask having a predetermined pattern. A second step of exposing, forming a polysiloxane network in the resist layer in the exposed area, and then developing to form a polysiloxane-containing black matrix; and forming the polysiloxane-containing black matrix on the transparent substrate on which the black matrix is not formed. And a third step of sequentially forming a plurality of colored patterns to form a colored layer having a predetermined number of colors.
【0015】また、本発明のカラーフィルタの製造方法
は、前記第1の工程において、前記透明基板は予め全面
に、あるいは、所定のパターン形成に予め透明電極が形
成されるような構成とした。In the method of manufacturing a color filter according to the present invention, in the first step, the transparent substrate is formed on the entire surface in advance or a transparent electrode is formed in advance in a predetermined pattern.
【0016】このような本発明では、光酸発生剤と多官
能アルコキシシランとを含有する感光性レジストからな
るレジスト層は、その露光領域が現像液に対して不溶化
されるとともに、感光性レジストに含有される光酸発生
剤が酸を発生し、この酸の作用によってレジスト層の露
光領域の多官能アルコキシシランが加水分解を生じて重
縮合を起こし、露光領域のレジスト層にポリシロキサン
のネットワークが形成され、その後の現像により形成さ
れたブラックマトリックスは、ポリシロキサンを含有し
たものとなる。According to the present invention, a resist layer comprising a photosensitive resist containing a photoacid generator and a polyfunctional alkoxysilane has its exposed region insolubilized in a developing solution, and The contained photoacid generator generates an acid, and by the action of the acid, the polyfunctional alkoxysilane in the exposed region of the resist layer undergoes hydrolysis to cause polycondensation, and a polysiloxane network is formed in the exposed region of the resist layer. The black matrix formed and formed by subsequent development contains polysiloxane.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0018】まず、本発明の感光性レジストについて説
明する。本発明の感光性レジストは、少なくとも感光性
樹脂成分と光酸発生剤と多官能アルコキシシランとを含
有するものである。First, the photosensitive resist of the present invention will be described. The photosensitive resist of the present invention contains at least a photosensitive resin component, a photoacid generator, and a polyfunctional alkoxysilane.
【0019】感光性樹脂成分としては、例えば、アクリ
ル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、メチルメタ
クリレート等のアルキルアクリレートまたはアルキルメ
タクリレート、環状のアクリレートまたはメタクリレー
ト、ヒドロキシエチルアクリレートまたはヒドロキシエ
チルメタクリレート等のなかから3〜5種類程度のモノ
マーを用いて分子量5000〜100000程度に合成
した樹脂等を挙げることができる。As the photosensitive resin component, for example, alkyl acrylate or alkyl methacrylate such as acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate or methyl methacrylate, cyclic acrylate or methacrylate, hydroxyethyl acrylate or hydroxyethyl methacrylate, etc. Resins synthesized using about five types of monomers to have a molecular weight of about 5,000 to 100,000 can be mentioned.
【0020】また、本発明の感光性レジストに含有させ
る光酸発生剤としは、2(2´−フリルエチリデン)−
4,6−ビス(トリクロロメチル)−S−トリアジン
((株)三和ケミカル製 TFEトリアジン(商品
名))、みどり化学(株)製 TPS−103(商品
名)、みどり化学(株)製 MDS−105(商品
名)、みどり化学(株)製 TAZ−106(商品名)
等の1種または2種以上を使用することができ、レジス
ト層の露光に使用される光源等を考慮して選択すること
ができる。このような光酸発生剤は、感光性レジスト1
00重量部に対して5〜20重量部の範囲で含有させる
ことができる。光酸発生剤の含有量が5重量部未満であ
ると、光による酸の発生量が少なく多官能アルコキシシ
ランの加水分解が十分に行われず、また、20重量部を
超えると感光性レジスト全領域でポリシロキサンネット
ワークを形成せず好ましくない。The photoacid generator to be contained in the photosensitive resist of the present invention is 2 (2'-furylethylidene)-
4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine (TFE triazine (trade name) manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), TPS-103 (trade name) manufactured by Midori Kagaku Co., Ltd., MDS manufactured by Midori Chemical Co., Ltd. -105 (trade name), TAZ-106 (trade name) manufactured by Midori Kagaku Co., Ltd.
One or two or more of these can be used, and the selection can be made in consideration of a light source or the like used for exposure of the resist layer. Such a photoacid generator can be used in the photosensitive resist 1
It can be contained in the range of 5 to 20 parts by weight with respect to 00 parts by weight. If the content of the photoacid generator is less than 5 parts by weight, the amount of acid generated by light is small and hydrolysis of the polyfunctional alkoxysilane is not sufficiently performed. Is not preferable because a polysiloxane network is not formed.
【0021】また、本発明の感光性レジストに含有され
る多官能アルコキシシランとしては、3官能のアルコキ
シシラン、具体的にはメチルトリメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン等
を挙げることができる。尚、4官能のアルコキシシラ
ン、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン、テトラプロポキシシラン等を使用した場合、加水
分解速度が速く、ポリシロキサンの均一なネットワーク
の形成が困難となる。The polyfunctional alkoxysilane contained in the photosensitive resist of the present invention includes trifunctional alkoxysilanes, specifically, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane and the like. Can be. When a tetrafunctional alkoxysilane, for example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, or the like is used, the hydrolysis rate is high, and it is difficult to form a uniform polysiloxane network.
【0022】このような多官能アルコキシシランは、感
光性レジスト100重量部に対して5〜20重量部の範
囲で含有させることができる。多官能アルコキシシラン
の含有量が5重量部未満であると、光酸発生剤が発生し
た酸により生成されるポリシロキサン量が少なく、ま
た、20重量部を超えると感光性レジスト表面近傍での
みポリシロキサンネットワークが形成され、全領域での
ネットワークが形成されず好ましくない。Such a polyfunctional alkoxysilane can be contained in the range of 5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the photosensitive resist. When the content of the polyfunctional alkoxysilane is less than 5 parts by weight, the amount of polysiloxane generated by the acid generated by the photoacid generator is small, and when it exceeds 20 parts by weight, the polysiloxane is formed only near the photosensitive resist surface. A siloxane network is formed, and a network in the entire region is not formed, which is not preferable.
【0023】次に、本発明のカラーフィルタを説明す
る。図1は本発明のカラーフィルタの一実施形態を示す
概略構成図である。図1においてカラーフィルタ1は、
透明基板2と、この透明基板2上に透明電極3を介して
所定のパターンで形成されたブラックマトリックス5お
よび複数の着色パターン7R,7G,7Bからなる着色
層7と、ブラックマトリックス5および着色層7を覆う
ように形成された保護層8、透明共通電極9とを備えて
いる。そして、ブラックマトリックス5はポリシロキサ
ンのネットワークを含有している。Next, the color filter of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of the color filter of the present invention. In FIG. 1, the color filter 1
A transparent substrate 2, a black matrix 5 formed in a predetermined pattern on the transparent substrate 2 via a transparent electrode 3, and a coloring layer 7 including a plurality of coloring patterns 7R, 7G, 7B; a black matrix 5 and a coloring layer; And a transparent common electrode 9. The black matrix 5 contains a polysiloxane network.
【0024】カラーフィルタ1の透明基板2としては、
石英ガラス、パイレックスガラス、合成石英板等の可撓
性のないリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学
用樹脂板等の可撓性を有するフレキシブル材を用いるこ
とができる。この中で特にコーニング社製7059ガラ
スは、熱膨脹率の小さい素材であり、寸法安定性および
高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中に
アルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、
アクティブマトリックス方式によるLCD用のカラーフ
ィルタに適している。As the transparent substrate 2 of the color filter 1,
A rigid material having no flexibility such as quartz glass, Pyrex glass, or a synthetic quartz plate, or a flexible material having flexibility such as a transparent resin film or an optical resin plate can be used. Among them, Corning 7059 glass is a material having a small coefficient of thermal expansion, is excellent in dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and is an alkali-free glass containing no alkali component in the glass.
It is suitable for a color filter for an active matrix type LCD.
【0025】透明基板2上に形成されている透明電極3
は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(Zn
O)、酸化スズ(SnO)等の透明導電性物質を用いて
形成することができ、その厚みは200〜2000Å程
度が好ましい。The transparent electrode 3 formed on the transparent substrate 2
Are indium tin oxide (ITO), zinc oxide (Zn
O), tin oxide (SnO) and the like, and can be formed using a transparent conductive material, and the thickness thereof is preferably about 200 to 2000 °.
【0026】ブラックマトリックス5は、上述の本発明
の感光性レジストにカーボンブラック等の遮光性粒子を
40〜65重量%の範囲で含有させたものを露光して硬
化させて形成することができ、ポリシロキサンのネット
ワークを含有している。このブラックマトリックス5の
厚みは0.6〜1.8μm程度が好ましい。そして、こ
のブラックマトリックス5は、108 〜1010Ω・cm
程度の高い体積抵抗を有するものである。ブラックマト
リックス5の厚みが0.6μm未満であると、ブラック
マトリックスとしての遮光性が不十分である。一方、ブ
ラックマトリックス5の厚みが1.8μmを超えると解
像力が低下し好ましくない。The black matrix 5 can be formed by exposing and curing the photosensitive resist of the present invention containing light-shielding particles such as carbon black in the range of 40 to 65% by weight, Contains a polysiloxane network. The thickness of the black matrix 5 is preferably about 0.6 to 1.8 μm. And this black matrix 5 is 10 8 to 10 10 Ω · cm
It has a high volume resistance. If the thickness of the black matrix 5 is less than 0.6 μm, the light shielding properties of the black matrix will be insufficient. On the other hand, when the thickness of the black matrix 5 exceeds 1.8 μm, the resolving power decreases, which is not preferable.
【0027】着色層7は、透明電極3を使用して電着法
により形成することができ、この場合、後述するような
電着材料を用いることができる。また、着色層7は染色
法、顔料分散法、印刷法等の従来公知の方法により形成
することができる。The colored layer 7 can be formed by an electrodeposition method using the transparent electrode 3, and in this case, an electrodeposition material as described later can be used. The coloring layer 7 can be formed by a conventionally known method such as a dyeing method, a pigment dispersion method, and a printing method.
【0028】保護層8は、カラーフィルタ1の表面平滑
化、信頼性の向上および液晶ディスプレイ(LCD)に
おいて使用する際の液晶層への汚染防止等を目的とする
ものであり、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイ
ミド系樹脂等の透明樹脂、あるいは二酸化ケイ素等の透
明無機化合物等を用いて形成することができる。このよ
うな保護層の厚さは0.5〜50μm程度が好ましい。The protective layer 8 is for the purpose of smoothing the surface of the color filter 1, improving the reliability and preventing contamination of the liquid crystal layer when used in a liquid crystal display (LCD). It can be formed using a transparent resin such as an epoxy resin or a polyimide resin, or a transparent inorganic compound such as silicon dioxide. The thickness of such a protective layer is preferably about 0.5 to 50 μm.
【0029】また、透明共通電極9としては、酸化イン
ジウムスズ(ITO)膜等を用いることができる。IT
O膜は蒸着法、スパッタリング法等の公知の方法により
形成することができ、厚さは800〜1500Å程度が
好ましい。Further, as the transparent common electrode 9, an indium tin oxide (ITO) film or the like can be used. IT
The O film can be formed by a known method such as an evaporation method and a sputtering method, and the thickness is preferably about 800 to 1500 °.
【0030】上述の本発明のカラーフィルタは、透明基
板2とブラックマトリックス5、着色層7との間に透明
電極3が存在するが、これに限定されるものではなく、
透明電極3が存在しなくてもよい。In the above-described color filter of the present invention, the transparent electrode 3 exists between the transparent substrate 2 and the black matrix 5 and the colored layer 7, but the present invention is not limited to this.
The transparent electrode 3 may not be present.
【0031】次に、図1に示される本発明のカラーフィ
ルタを例に、本発明のカラーフィルタ製造方法を説明す
る。図2は本発明のカラーフィルタ製造方法を説明する
ための工程図である。Next, the color filter manufacturing method of the present invention will be described with reference to the color filter of the present invention shown in FIG. 1 as an example. FIG. 2 is a process chart for explaining the color filter manufacturing method of the present invention.
【0032】図2において、第1の工程として、まず、
透明基板2の全面に酸化インジウムスズ(ITO)、酸
化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等の透明導電性
物質により透明電極3を形成する。このような透明電極
3は、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD
法等の一般的な成膜方法により形成され、厚みは200
〜2000Å程度が好ましい。次いで、この透明電極3
上に上述の本発明の感光性レジストを塗布して厚み1.
2〜1.5μm程度のレジスト層4を形成する(図2
(A))。In FIG. 2, as a first step, first,
A transparent electrode 3 is formed on the entire surface of the transparent substrate 2 using a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), and tin oxide (SnO). Such a transparent electrode 3 is formed, for example, by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or a CVD method.
It is formed by a general film forming method such as
It is preferably about Å2000 °. Next, the transparent electrode 3
The above-mentioned photosensitive resist of the present invention is applied on the top and the thickness is 1.
A resist layer 4 having a thickness of about 2 to 1.5 μm is formed.
(A)).
【0033】次に、第2の工程として、レジスト層4を
ブラックマトリックス用のフォトマスク10を介して露
光する(図2(B))。この露光により、レジスト層4
の露光領域4aは、現像液に対して不溶化されるととも
に、感光性レジストに含有される光酸発生剤が露光によ
り酸を発生する。そして、この酸の作用によって、レジ
スト層4に含有される多官能アルコキシシランが加水分
解を受け重縮合を生じて、露光領域4aのレジスト層4
内にポリシロキサンのネットワークが形成される。本発
明では、上記の露光時の環境条件、あるいは、露光後の
保持環境条件として、温度20〜25℃、相対湿度58
〜95%の条件を設定することができる。次いで、現像
して未露光領域を除去することにより、ポリシロキサン
を含有するブラックマトリックス5が形成される(図2
(C))。Next, as a second step, the resist layer 4 is exposed through a black matrix photomask 10 (FIG. 2B). By this exposure, the resist layer 4
The exposed region 4a is insolubilized with a developing solution, and the photoacid generator contained in the photosensitive resist generates an acid upon exposure. Then, by the action of this acid, the polyfunctional alkoxysilane contained in the resist layer 4 is hydrolyzed to cause polycondensation, and the resist layer 4 in the exposed area 4a is exposed.
A polysiloxane network is formed therein. In the present invention, as the environmental conditions at the time of the above-mentioned exposure or the holding environmental conditions after the exposure, a temperature of 20 to 25 ° C. and a relative humidity of 58 ° C.
~ 95% condition can be set. Subsequently, the black matrix 5 containing polysiloxane is formed by developing and removing the unexposed area.
(C)).
【0034】次に、第3の工程として、透明電極3上に
ブラックマトリックス5を覆うように感光性レジストを
塗布してレジスト層4´を形成し、その後、まず、赤色
の着色層用のフォトマスクを介してレジスト層4´を露
光・現像して赤色の着色層に対応したパターンで透明電
極3を露出させる。そして、赤色顔料を分散させた電着
浴中に上記の透明基板2を浸漬し、透明電極3に直流電
圧を印加して、露出している透明電極3に赤色電着材を
析出させ、十分に水洗した後に乾燥してピンホールのな
い着色層7Rを形成する(図2(D))。この電着法に
よる着色層7Rの形成において、ブラックマトリックス
5は表面層としてポリシロキサン層を有し高い表面抵抗
を示すので、赤色電着材は露出している透明電極3のみ
に析出することになる。次に、緑色の着色層用のフォト
マスクを介してレジスト層4´を露光・現像し、同様に
電着によって透明電極3上に緑色の着色層7Gを形成
し、さらに、青色の着色層用のフォトマスクを介してレ
ジスト層4´を露光・現像し、同様に電着によって青色
の着色層7Bを形成した後、ブラックマトリックス5お
よび着色層7を70〜90℃の条件で加熱して硬化させ
る。さらに、上述のように形成された着色層7R,7
G,7Bと、ブラックマトリックス5を覆うように保護
層8、透明共通電極9を設けてカラーフィルタ1とする
(図2(E))。Next, as a third step, a photosensitive resist is applied on the transparent electrode 3 so as to cover the black matrix 5 to form a resist layer 4 ′. The resist layer 4 'is exposed and developed through a mask to expose the transparent electrode 3 in a pattern corresponding to the red colored layer. Then, the transparent substrate 2 is immersed in an electrodeposition bath in which a red pigment is dispersed, a DC voltage is applied to the transparent electrode 3, and a red electrodeposition material is deposited on the exposed transparent electrode 3, and After drying, a colored layer 7R without pinholes is formed (FIG. 2D). In the formation of the colored layer 7R by the electrodeposition method, the black electrode 5 has a polysiloxane layer as a surface layer and has a high surface resistance, so that the red electrodeposition material is deposited only on the exposed transparent electrode 3. Become. Next, the resist layer 4 'is exposed and developed through a photomask for a green colored layer, and similarly, a green colored layer 7G is formed on the transparent electrode 3 by electrodeposition. After exposing and developing the resist layer 4 'through the photomask described above and similarly forming a blue colored layer 7B by electrodeposition, the black matrix 5 and the colored layer 7 are cured by heating at 70 to 90 ° C. Let it. Further, the colored layers 7R, 7 formed as described above
G, 7B, a protective layer 8 and a transparent common electrode 9 are provided so as to cover the black matrix 5 to form a color filter 1 (FIG. 2E).
【0035】このような第3の工程では、1度形成した
レジスト層4´を複数回露光するので、レジスト層4´
の解像度の低下が生じる。しかし、既に透明電極3上に
高い体積抵抗を有するブラックマトリックス5が形成さ
れているため、レジスト層4´の解像度が低下してレジ
スト層4´の除去位置の精度が低下しても、ブラックマ
トリックス5に囲まれた所望の色の着色層形成部位のみ
が露出することになり、着色層の形成精度の低下を来す
ことはない。In the third step, the resist layer 4 'formed once is exposed a plurality of times.
Of the image is reduced. However, since the black matrix 5 having a high volume resistance has already been formed on the transparent electrode 3, even if the resolution of the resist layer 4 ′ decreases and the accuracy of the removal position of the resist layer 4 ′ decreases, the black matrix 5 Only the portion for forming the colored layer of the desired color surrounded by 5 is exposed, and the accuracy of forming the colored layer is not reduced.
【0036】第1の工程におけるレジスト層4の露光
は、超高圧水銀灯等の光源から、感光性レジストが含有
する光酸発生剤との関係を考慮して選択した光源を使用
し行うことができる。The exposure of the resist layer 4 in the first step can be performed using a light source selected from light sources such as an ultrahigh pressure mercury lamp in consideration of the relationship with the photoacid generator contained in the photosensitive resist. .
【0037】上記の第2の工程において使用する現像液
としては、水酸化カリウム水溶液、テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド(TMAH)、水酸化ナトリウム水
溶液等を挙げることができ、現像方法としては、スプレ
ー現像(スピン、揺動)等を用いることができる。Examples of the developer used in the second step include an aqueous solution of potassium hydroxide, an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and an aqueous solution of sodium hydroxide. Spin, rocking, etc.) can be used.
【0038】上記の第3の工程において用いる感光性レ
ジストとしては、ポジ型フォトレジスト(東京応化工業
(株)製 OFPR−800(商品名))等を挙げるこ
とができる。Examples of the photosensitive resist used in the third step include a positive photoresist (OFPR-800 (trade name) manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.).
【0039】また、上記の第3の工程において用いられ
る電着材料は、一般に有機材料(高分子材料)からな
り、その原形は電着塗装法としてよく知られている。電
着塗装では、電気化学的な主電極との反応によりカチオ
ン電着とアニオン電着とがある。これは、電着材料がカ
チオンとして存在するか、アニオンとして挙動するかで
分類される。電着に用いられる有機高分子物質として
は、天然油脂系、合成油脂系、アルキッド樹脂系、ポリ
エステル樹脂系、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系等の
種々の有機高分子物質が挙げられる。The electrodeposition material used in the third step is generally made of an organic material (polymer material), and its original form is well known as an electrodeposition coating method. In electrodeposition coating, there are cation electrodeposition and anion electrodeposition due to electrochemical reaction with the main electrode. This is categorized according to whether the electrodeposited material exists as a cation or behaves as an anion. Examples of the organic polymer substance used for the electrodeposition include various organic polymer substances such as natural oils and fats, synthetic oils and fats, alkyd resins, polyester resins, acrylic resins, and epoxy resins.
【0040】アニオン型では、古くからマレイン化油や
ポリブタジエン系樹脂がしられており、電着物質に硬化
は酸化重合反応による。カチオン型はエポキシ系樹脂が
多く、単独あるいは変性されて使用できる。その他に、
メラミン系樹脂、アクリル系樹脂が多く用いられ、熱硬
化や光硬化等により強固な着色層が形成できる。In the anion type, a maleated oil or polybutadiene resin has been used for a long time, and the hardening of the electrodeposited substance is due to an oxidative polymerization reaction. The cationic type has many epoxy resins and can be used alone or modified. Other,
Melamine-based resins and acrylic-based resins are often used, and a strong colored layer can be formed by heat curing, light curing, or the like.
【0041】液晶カラーフィルタの電着では、アニオン
型またはカチオン型電着浴中に微粉砕された顔料や染料
を分散させ、イオン性高分子材料とともに導電性部に共
析させる。In the electrodeposition of a liquid crystal color filter, finely pulverized pigments and dyes are dispersed in an anion-type or cation-type electrodeposition bath, and co-deposited on the conductive portion together with the ionic polymer material.
【0042】また、上記の第3の工程において使用する
現像液としては、水酸化カリウム水溶液、テトラメチル
アンモニウムヒドロキシド(TMAH)、水酸化ナトリ
ウム水溶液等を挙げることができ、現像方法としては、
スプレー現像(スピン、揺動)、ディップ現像等を用い
ることができる。Examples of the developer used in the third step include an aqueous solution of potassium hydroxide, an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and an aqueous solution of sodium hydroxide.
Spray development (spin, swing), dip development and the like can be used.
【0043】尚、上述の本発明のカラーフィルタの製造
方法では、着色層7R,7G,7Bの形成を電着法によ
り行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、
電解ミセル法等の電気化学的反応を利用して着色層を形
成することができ、また、染色法、顔料分散法、印刷法
等の従来公知の方法により形成することもできる。In the above-described color filter manufacturing method of the present invention, the colored layers 7R, 7G and 7B are formed by the electrodeposition method. However, the present invention is not limited to this.
The colored layer can be formed by utilizing an electrochemical reaction such as an electrolytic micelle method, or can be formed by a conventionally known method such as a dyeing method, a pigment dispersion method, and a printing method.
【0044】また、透明電極3が存在しないような本発
明のカラーフィルタでは、上述の本発明の製造方法の第
3の工程において、染色法、顔料分散法、印刷法等の従
来公知の方法により着色層を形成する他は、同様にして
製造することができる。Further, in the color filter of the present invention in which the transparent electrode 3 does not exist, in the above-mentioned third step of the manufacturing method of the present invention, a conventionally known method such as a dyeing method, a pigment dispersion method, a printing method, or the like is used. Except for forming a colored layer, it can be manufactured in the same manner.
【0045】[0045]
【実施例】次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。 (実施例1)第1の工程 まず、コーニング(株)製7059ガラス基板上に酸化
インジウムスズ(ITO)をスパッタリング法により成
膜して厚さ1500Åの透明電極を全面に形成し、次
に、この透明電極上に下記のように調製した感光性レジ
ストをスピンコーティング法により塗布し、その後、9
0℃、3分間の条件で乾燥して厚み1.2μmのレジス
ト層を形成した。Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. (Example 1) First step First, a transparent electrode having a thickness of 1500 mm was formed on a 7059 glass substrate manufactured by Corning Co., Ltd. by sputtering to form a transparent electrode having a thickness of 1500 mm. A photosensitive resist prepared as described below is applied on the transparent electrode by spin coating, and then,
Drying was performed at 0 ° C. for 3 minutes to form a 1.2 μm thick resist layer.
【0046】(感光性レジストの調製)まず、下記組成
の感光性樹脂を調製した。(Preparation of Photosensitive Resist) First, a photosensitive resin having the following composition was prepared.
【0047】 ・o−クレゾールノボラックエポキシアクリレート (水酸基の50%が無水フタル酸と反応したもの) … 9.5重量部 ・ジペンタエリストリトールヘキサアクリレート … 9.5重量部 ・イルガキュアー(チバガイギー社製) … 1.0重量部 ・エチルセルソルブ …80.0重量部 次に、この感光性樹脂に顔料、多官能アルコキシシラ
ン、光酸発生剤を混合して感光性レジストを調製した。O-cresol novolak epoxy acrylate (50% of hydroxyl groups reacted with phthalic anhydride) 9.5 parts by weight Dipentaerythritol hexaacrylate 9.5 parts by weight Irgacure (Ciba Geigy) 1.0 part by weight Ethyl Cell Solve 80.0 parts by weight Next, a pigment, a polyfunctional alkoxysilane, and a photoacid generator were mixed with the photosensitive resin to prepare a photosensitive resist.
【0048】 ・感光性樹脂 … 100重量部 ・カーボンブラック … 50重量部 ・メチルトリエトキシシラン … 15重量部 ・光酸発生剤(みどり化学(株)製 TAZ−106)… 10重量部第2の工程 次に、レジスト層に対してブラックマトリックス用のフ
ォトマスク(線幅=35μm)を介して露光を行った。
露光用の光源は超高圧水銀灯を有する紫外線露光装置を
用い、10秒間照射した。露光後、ガラス基板を相対湿
度58%、温度25℃の環境下に3分間保持した。その
後、0.05%水酸化カリウム水溶液を用いて現像を行
い未露光のレジスト層を除去し、水洗を行った後、20
0℃で30分間加熱してブラックマトリックスを形成し
た。第3の工程 次に、ガラス基板上に感光性レジスト(東京応化工業
(株)製 OFPR−800)をスピンコーティング法
により塗布し、その後、90℃、3分間の条件で乾燥し
て厚み3μmのレジスト層を形成した。[0048] Photosensitive resin ... 100 parts Carbon black ... 50 parts by weight of methyltriethoxysilane ... 15 parts by weight photoacid generator (Midori Kagaku Co., Ltd. TAZ-106) ... 10 parts by weight second step Next, exposure was carried out through a photomask for black matrix (line width = 35 [mu] m) with respect to the resist layer.
As an exposure light source, an ultraviolet exposure apparatus having an ultra-high pressure mercury lamp was used, and irradiation was performed for 10 seconds. After the exposure, the glass substrate was kept in an environment of a relative humidity of 58% and a temperature of 25 ° C. for 3 minutes. Thereafter, development is performed using a 0.05% aqueous potassium hydroxide solution to remove the unexposed resist layer, and after washing with water,
Heating at 0 ° C. for 30 minutes formed a black matrix. Third Step Next, a photosensitive resist (OFPR-800 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied on a glass substrate by a spin coating method, and then dried at 90 ° C. for 3 minutes and dried to a thickness of 3 μm. A resist layer was formed.
【0049】次いで、赤色着色層用のフォトマスクを介
してレジスト層を露光・現像して赤色着色層に対応した
パターンで透明電極を露出させた。次に、下記のように
調製した赤色着色層用の電着液中に、透明電極を陽極と
し白金電極を陰極として、電極間隔30mmとなるよう
にガラス基板を浸漬し、透明電極に10mAの定電流を
60秒間通電して電着を行った。次に、電着液から取り
出した基板を十分に水洗した後、100℃、10分間の
乾燥を行って透明性の良好な赤色の着色層を形成した。Next, the resist layer was exposed and developed through a photomask for the red coloring layer to expose a transparent electrode in a pattern corresponding to the red coloring layer. Next, a glass substrate was immersed in an electrodeposition solution for a red coloring layer prepared as described below, using a transparent electrode as an anode and a platinum electrode as a cathode so as to have an electrode interval of 30 mm. Electrodeposition was performed by applying a current for 60 seconds. Next, the substrate taken out of the electrodeposition liquid was sufficiently washed with water, and then dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a red colored layer having good transparency.
【0050】(赤色着色層用の電着液の調製)まず、下
記組成の混合物を調製した。(Preparation of Electrodeposition Solution for Red Colored Layer) First, a mixture having the following composition was prepared.
【0051】 ・東亜合成化学(株)製アクリル樹脂アロンS−4030… 75重量部 ・住友化学(株)製アルコキシメラミンM−66B … 25重量部 ・トリエチルアミン … 6重量部 ・ジノニルナフタレンジスルフィド …0.5重量部 次に、この混合物に顔料、水を混合して赤色着色層用の
電着液を調製した。Acrylic resin ARON S-4030 manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd. 75 parts by weight Alkoxy melamine M-66B manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. 25 parts by weight Triethylamine 6 parts by weight Dinonyl naphthalene disulfide 0 Next, a pigment and water were mixed with this mixture to prepare an electrodeposition solution for a red colored layer.
【0052】 ・混合物 …13.5重量部 ・ナフトールレッド … 5重量部 ・水 …81.5重量部 次に、緑色着色層用のフォトマスクを介してレジスト層
を露光・現像し、下記組成の緑色着色層用の電着液を用
いて上記の赤色着色層の形成と同一条件で電着を行っ
た。次に、電着液から取り出した基板を十分に水洗した
後、100℃、10分間の乾燥を行って透明性の良好な
緑色の着色層を形成した。• Mixture: 13.5 parts by weight • Naphthol red: 5 parts by weight • Water: 81.5 parts by weight Next, the resist layer is exposed and developed through a photomask for a green coloring layer. Electrodeposition was performed using the electrodeposition solution for the green colored layer under the same conditions as in the formation of the red colored layer. Next, the substrate taken out of the electrodeposition liquid was sufficiently washed with water, and then dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a green colored layer having good transparency.
【0053】(緑色着色層用の電着液の組成) ・混合物(赤色着色層用の電着液に使用したのと同一)…13.5重量部 ・フタロシアニングリーン … 5重量部 ・水 …81.5重量部 さらに、青色着色層用のフォトマスクを介してレジスト
層を露光・現像し、下記組成の青色着色層用の電着液を
用いて上記の赤色着色層の形成と同一条件で電着を行っ
た。次に、電着液から取り出した基板を十分に水洗した
後、100℃、10分間の乾燥を行って透明性の良好な
青色の着色層を形成した。(Composition of electrodeposition solution for green coloring layer) Mixture (same as used for electrodeposition solution for red coloring layer) 13.5 parts by weight Phthalocyanine green 5 parts by weight Water 81 Further, the resist layer is exposed and developed through a photomask for a blue colored layer, and is subjected to electrodeposition using the electrodeposition solution for a blue colored layer having the following composition under the same conditions as in the formation of the red colored layer. Dressed. Next, the substrate taken out of the electrodeposition solution was sufficiently washed with water, and dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a blue colored layer having good transparency.
【0054】(青色着色層用の電着液の組成) ・混合物(赤色着色層用の電着液に使用したのと同一)…13.5重量部 ・銅フタロシアニンブルー … 5重量部 ・水 …81.5重量部 以上の第1の工程乃至第3の工程により、ガラス基板上
に所定のパターンの着色層と、着色層間に位置しポリシ
ロキサンを含有するブラックマトリックスとを備えたカ
ラーフィルタを作製した。(Composition of electrodeposition solution for blue coloring layer) Mixture (same as used for electrodeposition solution for red coloring layer) 13.5 parts by weight Copper phthalocyanine blue 5 parts by weight Water 81.5 parts by weight By the above first to third steps, a color filter including a colored layer having a predetermined pattern on a glass substrate and a black matrix containing polysiloxane located between the colored layers is manufactured. did.
【0055】このカラーフィルタにおけるブラックマト
リックスの体積抵抗値をピコアンメーターHP4140
B(YHP社製)により測定した結果、109 Ω・cm
であり、高い体積抵抗値を有することが確認された。ま
た、ブラックマトリックスの厚みは0.95μmであ
り、この光学濃度Dが3.0であることより、ブラック
マトリックスの単位厚みの遮光性が高いことが確認され
た。The volume resistance of the black matrix in this color filter was measured using a picoammeter HP4140.
B (manufactured by YHP) as a result of 10 9 Ω · cm
And it was confirmed to have a high volume resistance value. The thickness of the black matrix was 0.95 μm, and the optical density D was 3.0, which confirmed that the unit thickness of the black matrix was high in light-shielding properties.
【0056】さらに、得られたカラーフィルタのブラッ
クマトリックスと着色層を覆うようにアクリル樹脂から
なる保護層(厚み1.5μm)、ITOからなる透明共
通電極(厚み1500Å)を設け、このカラーフィルタ
を用いて液晶ディスプレイ(LCD)を作製し、カラー
画像を表示させたところ、色ずれや滲みのない良好なカ
ラー画像が表示された。 (実施例2)光酸発生剤として、みどり化学(株)製T
AZ−106の代わりに、(株)三和ケミカル製TFE
トリアジンを使用した他は、実施例1と同様にしてカラ
ーフィルタを作製した。Further, a protective layer made of acrylic resin (thickness: 1.5 μm) and a transparent common electrode made of ITO (thickness: 1500 °) were provided so as to cover the black matrix and the colored layer of the obtained color filter. When a liquid crystal display (LCD) was manufactured using the above method and a color image was displayed, a good color image without color shift or bleeding was displayed. Example 2 As a photoacid generator, T manufactured by Midori Kagaku Co., Ltd.
Instead of AZ-106, TFE manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.
A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that triazine was used.
【0057】このカラーフィルタにおけるブラックマト
リックスの体積抵抗値および光学濃度Dを実施例1と同
様にして測定した結果、それぞれ109 Ω・cm 、
3.0であり、高い体積抵抗値を有し、遮光性が高いこ
とが確認された。[0057] As a result of the volume resistivity and optical density D of the black matrix was measured as in Example 1 in the color filter, respectively 10 9 Ω · cm,
3.0, which confirmed that the film had a high volume resistance value and a high light-shielding property.
【0058】さらに、得られたカラーフィルタのブラッ
クマトリックスと着色層を覆うようにアクリル樹脂から
なる保護層(厚み1.5μm)、ITOからなる透明共
通電極(厚み1500Å)を設け、このカラーフィルタ
を用いて液晶ディスプレイ(LCD)を作製し、カラー
画像を表示させたところ、色ずれや滲みのない良好なカ
ラー画像が表示された。 (実施例3)第1の工程で使用する感光性レジストにお
いて、使用する多官能アルコキシシランとしてメチルト
リエトキシシランの代わりにメチルトリメトキシシラン
を使用した他は、実施例1と同様にしてカラーフィルタ
を作製した。Further, a protective layer made of acrylic resin (thickness: 1.5 μm) and a transparent common electrode made of ITO (thickness: 1500 °) were provided so as to cover the black matrix and the colored layer of the obtained color filter. When a liquid crystal display (LCD) was manufactured using the above method and a color image was displayed, a good color image without color shift or bleeding was displayed. Example 3 A color filter was prepared in the same manner as in Example 1, except that methyltrimethoxysilane was used instead of methyltriethoxysilane as the polyfunctional alkoxysilane used in the photosensitive resist used in the first step. Was prepared.
【0059】このカラーフィルタにおけるブラックマト
リックスの体積抵抗値および光学濃度Dを実施例1と同
様にして測定した結果、それぞれ109 Ω・cm 、
3.0であり、高い体積抵抗値を有し、遮光性が高いこ
とが確認された。The volume resistance and optical density D of the black matrix in this color filter were measured in the same manner as in Example 1. As a result, they were 10 9 Ω · cm 2,
3.0, which confirmed that the film had a high volume resistance value and a high light-shielding property.
【0060】さらに、得られたカラーフィルタのブラッ
クマトリックスと着色層を覆うようにアクリル樹脂から
なる保護層(厚み1.5μm)、ITOからなる透明共
通電極(厚み1500Å)を設け、このカラーフィルタ
を用いて液晶ディスプレイ(LCD)を作製し、カラー
画像を表示させたところ、色ずれや滲みのない良好なカ
ラー画像が表示された。 (比較例1)第1の工程で使用する感光性レジストにお
いて、使用する多官能アルコキシシランの代わりに単官
能のメトキシトリメチルシランを使用した他は、実施例
1と同様にしてカラーフィルタを作製した。Further, a protective layer made of acrylic resin (thickness: 1.5 μm) and a transparent common electrode made of ITO (thickness: 1500 °) were provided so as to cover the black matrix and the colored layer of the obtained color filter. When a liquid crystal display (LCD) was manufactured using the above method and a color image was displayed, a good color image without color shift or bleeding was displayed. Comparative Example 1 A color filter was produced in the same manner as in Example 1 except that a monofunctional methoxytrimethylsilane was used in place of the polyfunctional alkoxysilane used in the photosensitive resist used in the first step. .
【0061】このカラーフィルタにおけるブラックマト
リックスの体積抵抗値および光学濃度Dを実施例1と同
様にして測定した結果、それぞれ105 Ω・cm 、
3.0であり、ブラックマトリックスにおけるポリシロ
キサンのマトリックスの形成が不十分で体積抵抗値が低
いものであった。 (比較例2)第1の工程で使用する感光性レジストにお
いて、使用する多官能アルコキシシランとして4官能の
テトラメトキシシランを使用した他は、実施例1と同様
にしてカラーフィルタを作製した。The volume resistance and optical density D of the black matrix in this color filter were measured in the same manner as in Example 1. As a result, they were 10 5 Ω · cm 2,
3.0, and the formation of the polysiloxane matrix in the black matrix was insufficient and the volume resistivity was low. (Comparative Example 2) A color filter was produced in the same manner as in Example 1, except that tetrafunctional tetramethoxysilane was used as the polyfunctional alkoxysilane in the photosensitive resist used in the first step.
【0062】このカラーフィルタにおけるブラックマト
リックスの体積抵抗値および光学濃度Dを実施例1と同
様にして測定した結果、それぞれ105 Ω・cm 、
3.0であり、ブラックマトリックスにおけるポリシロ
キサンのマトリックスの形成が不十分で体積抵抗値が低
いものであった。The volume resistivity and the optical density D of the black matrix in this color filter were measured in the same manner as in Example 1. As a result, they were 10 5 Ω · cm 2,
3.0, and the formation of the polysiloxane matrix in the black matrix was insufficient and the volume resistivity was low.
【0063】[0063]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば感
光性レジストが少なくとも感光性樹脂成分と光酸発生剤
と多官能アルコキシシランとを含有するので、光照射に
よって感光性レジスト内で光酸発生剤が酸を発生し、こ
の酸の作用によって多官能アルコキシシランに加水分解
とこれに続く重縮合を生じさせることが可能となる。As described above in detail, according to the present invention, since the photosensitive resist contains at least the photosensitive resin component, the photoacid generator and the polyfunctional alkoxysilane, the photosensitive resist is exposed to the light by the light irradiation. The photoacid generator generates an acid, and the action of the acid enables the polyfunctional alkoxysilane to undergo hydrolysis and subsequent polycondensation.
【0064】また、本発明では透明基板上に複数の着色
パターンからなる着色層と、着色パターン間に位置して
ポリシロキサンを含有するブラックマトリックスとを備
えるカラーフィルタであるため、このカラーフィルタの
ブラックマトリックスは、高い体積抵抗と光学濃度を有
するものである。In the present invention, a color filter comprising a colored layer composed of a plurality of colored patterns on a transparent substrate and a black matrix containing polysiloxane positioned between the colored patterns is used. The matrix has a high volume resistance and an optical density.
【0065】また、上記のような感光性レジストからな
るレジスト層を所定のパターンのマスクを介して露光す
ることにより、レジスト層の露光領域を現像液に対して
不溶化するとともに、感光性レジストに含有される光酸
発生剤の作用で酸を発生させ、この酸によってレジスト
層内で多官能アルコキシシランの加水分解と重縮合を生
じせ、露光領域のレジスト層内にポリシロキサンのネッ
トワークを形成し、その後、現像してブラックマトリッ
クスとし、次いで、ブラックマトリックスが形成されて
いない透明基板上に、複数色の着色パターンを順次形成
して所定の色数からなる着色層を形成することで上記の
カラーフィルタを製造することができ、この製造工程に
おいて、ブラックマトリックスがポリシロキサンによっ
て高い体積抵抗を有するので、着色層の形成は電着法を
含むいずれの形成方法によっても容易に行うことがで
き、良好なカラーフィルタの製造が可能となる。Further, by exposing the resist layer made of the above-described photosensitive resist through a mask having a predetermined pattern, the exposed area of the resist layer is insolubilized in a developing solution, and the exposed area of the resist is contained in the photosensitive resist. An acid is generated by the action of the photoacid generator to be produced, and the acid causes hydrolysis and polycondensation of the polyfunctional alkoxysilane in the resist layer, forming a polysiloxane network in the resist layer in the exposed region, Thereafter, the color filter is developed by developing a black matrix, and then forming a colored layer of a predetermined number of colors by sequentially forming a plurality of colored patterns on a transparent substrate on which the black matrix is not formed. In this manufacturing process, the black matrix has a high volume resistance due to the polysiloxane. Since the formation of the colored layer can also be easily performed by any of the forming methods including electrodeposition, it becomes possible to produce a good color filter.
【図1】本発明のカラーフィルタの一実施形態を示す概
略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a color filter of the present invention.
【図2】本発明によるカラーフィルタの製造方法を説明
するための工程図である。FIG. 2 is a process diagram illustrating a method of manufacturing a color filter according to the present invention.
1…カラーフィルタ 2…透明基板 3…透明電極 4…レジスト層 4a…露光領域 5…ブラックマトリックス 7…着色層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color filter 2 ... Transparent substrate 3 ... Transparent electrode 4 ... Resist layer 4a ... Exposed area 5 ... Black matrix 7 ... Colored layer
Claims (5)
と多官能アルコキシシランとを含有し、前記光酸発生剤
の含有量は前記感光性樹脂成分100重量部に対して5
〜20重量部の範囲であり、また、前記多官能アルコキ
シシランの含有量は前記感光性樹脂成分100重量部に
対して5〜20重量部の範囲であることを特徴とする感
光性レジスト。1. A photosensitive resin composition comprising at least a photosensitive resin component, a photoacid generator and a polyfunctional alkoxysilane, wherein the content of the photoacid generator is 5 parts by weight per 100 parts by weight of the photosensitive resin component.
A photosensitive resist, wherein the content of the polyfunctional alkoxysilane is in the range of 5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the photosensitive resin component.
ーンで形成された複数の着色パターンからなる着色層
と、該着色パターン間に位置するように形成されたブラ
ックマトリックスとを備え、前記ブラックマトリックス
はポリシロキサンを含有することを特徴とするカラーフ
ィルタ。2. A method according to claim 1, further comprising a transparent substrate, a colored layer including a plurality of colored patterns formed in a predetermined pattern on the transparent substrate, and a black matrix formed between the colored patterns. A black matrix is a color filter containing polysiloxane.
ブラックマトリックスとの間に透明電極を備えることを
特徴とする請求項3に記載のカラーフィルタ。3. The color filter according to claim 3, further comprising a transparent electrode between said transparent substrate, said colored layer and said black matrix.
レジストを塗布してレジスト層を形成する第1の工程
と、 前記レジスト層を所定のパターンのマスクを介して露光
し、露光領域のレジスト層にポリシロキサンのネットワ
ークを形成し、その後、現像してポリシロキサンを含有
するブラックマトリックスを形成する第2の工程と、 前記ブラックマトリックスが形成されていない前記透明
基板上に、複数色の着色パターンを順次形成して所定の
色数からなる着色層を形成する第3の工程と、を有する
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。4. A first step of applying the photosensitive resist according to claim 1 on a transparent substrate to form a resist layer, and exposing the resist layer through a mask having a predetermined pattern. A second step of forming a polysiloxane network in the region of the resist layer and then developing to form a polysiloxane-containing black matrix; and forming a plurality of colors on the transparent substrate on which the black matrix is not formed. A step of forming a colored layer having a predetermined number of colors by sequentially forming the colored patterns described above.
は予め全面に、あるいは、所定のパターンで透明電極が
形成されたものであることを特徴とする請求項4に記載
のカラーフィルタの製造方法。5. The color filter according to claim 4, wherein in the first step, the transparent substrate has a transparent electrode formed in advance on the entire surface or in a predetermined pattern. Method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26361296A JPH1090904A (en) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | Photosensitive resist, color filter, and method of manufacturing color filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26361296A JPH1090904A (en) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | Photosensitive resist, color filter, and method of manufacturing color filter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1090904A true JPH1090904A (en) | 1998-04-10 |
Family
ID=17391964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26361296A Pending JPH1090904A (en) | 1996-09-12 | 1996-09-12 | Photosensitive resist, color filter, and method of manufacturing color filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1090904A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000081508A (en) * | 1998-06-30 | 2000-03-21 | Sumitomo Chem Co Ltd | Color filter, production method thereof and photosensitive coloring composition |
| JP2007225812A (en) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Sanyo Chem Ind Ltd | Photosensitive resin composition |
| JP2007264462A (en) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Sanyo Chem Ind Ltd | Photosensitive resin composition |
-
1996
- 1996-09-12 JP JP26361296A patent/JPH1090904A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2000081508A (en) * | 1998-06-30 | 2000-03-21 | Sumitomo Chem Co Ltd | Color filter, production method thereof and photosensitive coloring composition |
| JP2007225812A (en) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Sanyo Chem Ind Ltd | Photosensitive resin composition |
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