JPH1096812A - Formation of colored pattern having black matrix - Google Patents

Formation of colored pattern having black matrix

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JPH1096812A
JPH1096812A JP27154396A JP27154396A JPH1096812A JP H1096812 A JPH1096812 A JP H1096812A JP 27154396 A JP27154396 A JP 27154396A JP 27154396 A JP27154396 A JP 27154396A JP H1096812 A JPH1096812 A JP H1096812A
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JP
Japan
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film
colored resin
pattern
resin film
colored
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JP27154396A
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Japanese (ja)
Inventor
Daisuke Kojima
大輔 小嶋
Hideo Kogure
英雄 木暮
Eisaku Nakatani
▲栄▼作 中谷
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Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Kansai Paint Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1096812A publication Critical patent/JPH1096812A/en
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  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of stably forming fine colored patterns having excellent long-term performance with a smaller number of stages. SOLUTION: This method for formation of the colored patterns comprises (a) a stage for forming a black matrix 2 consisting of vapor deposited films of a metal or metal oxide on a transparent substrate 1, (2) a stage for increasing the film thickness of the black matrix 2 by precipitating a metallic film by electrolytic plating on the vapor deposited film at need, (3) a stage for forming a colored resin film on the transparent substrate 1 by coating the substrate with a colored resin coating material and (4) a stage for irradiating the colored resin film with a laser beam to a pattern form and removing the parts irradiated with the laser beam, then repeating the stage (3) and stage (4) described above a required number of times (inclusive of 0 times) according to the number of colors, forming the final colored resin film by the stage (3) and polishing the surface of the colored resin film, thereby smoothing the colored resin film surface.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属又は金属酸化
物の蒸着膜であるブラックマトリックスの形成と着色樹
脂被膜のレーザーアブレージョン法とを組合せた着色パ
ターンの形成方法、特にカラーフィルタの製造に適した
着色パターンの形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a colored pattern by combining the formation of a black matrix, which is a deposited film of a metal or a metal oxide, and the laser ablation method of a colored resin film, and is particularly suitable for the production of a color filter. And a method for forming a colored pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
カラーフィルタの製造において、多色の着色パターンを
形成する方法としては、(1)感光性樹脂中に顔料又は
染料を分散した複数色の着色樹脂組成物を用いて、塗
装、露光、現像を繰り返し行う、いわゆる「顔料分散
法」と呼ばれる方法、(2)配置された金属酸化物の透
明電極を有する基板の特定の透明電極に電着により高分
子層に基づく着色層を形成し、別の透明電極に電着によ
り他の着色層を形成する、いわゆる「パターン電着法」
と呼ばれる方法、(3)基板上に複数の着色ペーストを
パターン状に印刷する、いわゆる「印刷法」と呼ばれる
方法、(4)基板表面に感光性レジスト膜を形成し、こ
の感光性レジスト膜をフォトリソグラフ法により所定の
パターンどおりに剥離することによって露出した基板表
面上に着色層を形成し、ついで隣の領域の感光性被膜を
フォトリソグラフ法により所定のパターンどおりに剥離
し、露出した基板表面上に異なる色の着色層を形成する
ことを繰り返す、いわゆる「レジストダイレクト法」と
呼ばれる方法、(5)水溶性感光性樹脂を支持体上に塗
布しレリーフ画像を形成した後、染料にて染色して着色
層を設けることを繰り返して多色の着色層を形成する、
いわゆる「染色法」と呼ばれる方法、(6)インクジェ
ット法を利用して基板表面にインクを細かく塗着させて
着色パターンを形成する方法などが挙げられる。
2. Description of the Related Art
In the production of a color filter, a method of forming a multicolored pattern is as follows: (1) Repeating coating, exposure and development using a colored resin composition of a plurality of colors in which a pigment or dye is dispersed in a photosensitive resin. A so-called “pigment dispersion method”, (2) forming a colored layer based on a polymer layer by electrodeposition on a specific transparent electrode of a substrate having a metal oxide transparent electrode disposed thereon, A so-called “pattern electrodeposition method” in which another colored layer is formed on an electrode by electrodeposition.
(3) A method called "printing method" in which a plurality of colored pastes are printed in a pattern on a substrate. (4) A photosensitive resist film is formed on the surface of the substrate. A colored layer is formed on the exposed substrate surface by peeling according to a predetermined pattern by a photolithographic method, and then the photosensitive film in an adjacent region is peeled according to a predetermined pattern by a photolithographic method, and the exposed substrate surface A method called a "resist direct method" in which a colored layer of a different color is repeatedly formed on the support. (5) A water-soluble photosensitive resin is coated on a support to form a relief image, and then dyed with a dye. Forming a colored layer by repeating the provision of a colored layer.
A method referred to as a so-called “dyeing method”, and (6) a method of forming a colored pattern by finely applying ink to a substrate surface by using an ink jet method, and the like.

【0003】しかしながら、上記(1)の方法では、塗
装、露光、現像を繰り返し行うため工程数が多くなって
不良率が高くなり、また、特殊な感光性樹脂に顔料を分
散させるために顔料の分散性が悪く、露光時の硬化性低
下の原因となったり、得られる着色層の透明性が低下す
る等の欠点がある。上記(2)の方法では、配置された
透明電極の配線という複雑かつ細かい作業が必要とな
り、また、得られる着色パターンの形状が制限される等
の問題がある。上記(3)の方法では微細な多色の着色
層を形成することが困難であり、上記(4)の方法で
は、感光性レジスト膜の露光、現像を繰り返し行うた
め、感光性レジスト膜に繰り返し使用に耐える性能が必
要となるが、繰り返し使用によってパターン形状が劣化
しやすい等の欠点がある。また、上記(5)の方法で
は、感光性、染料による着色性が不安定で工程管理が困
難である、熱安定性が悪い、基板に対する密着性が劣
る、といった問題が発生しやすい。さらに、上記(6)
の方法では、インクのにじみによる色再現性の不良や塗
着インク形状のつぶれによるパターン精度の不良などが
発生しやすい。
However, in the above method (1), coating, exposure and development are repeatedly performed, so that the number of steps is increased and the defect rate is increased. In addition, the pigment is dispersed in a special photosensitive resin. Dispersibility is poor, and there are drawbacks such as a reduction in curability at the time of exposure and a decrease in transparency of the obtained colored layer. The method (2) requires a complicated and detailed operation of wiring the arranged transparent electrodes, and has a problem that the shape of the obtained colored pattern is limited. In the above method (3), it is difficult to form a fine multicolored colored layer. In the above method (4), since exposure and development of the photosensitive resist film are repeatedly performed, the photosensitive resist film is repeatedly formed. Although performance that can withstand use is required, there is a drawback that the pattern shape is likely to be deteriorated by repeated use. Further, in the method (5), problems such as difficulty in process control due to unstable photosensitivity and coloring by a dye, poor thermal stability, and poor adhesion to a substrate are likely to occur. Further, the above (6)
In the method (1), poor color reproducibility due to ink bleeding and poor pattern accuracy due to crushing of the shape of the applied ink are likely to occur.

【0004】上記(1)〜(6)のいずれの方法におい
ても上記したような問題があり、基板上に微細で長期性
能に優れた多色の着色層を有するカラーパターンを、少
ない工程数で安定して形成することができる方法の開発
が求められている。
In any of the above-mentioned methods (1) to (6), there is the above-mentioned problem, and a color pattern having a fine multi-colored layer having excellent long-term performance on a substrate can be formed by a small number of steps. There is a need to develop a method that can be formed stably.

【0005】そこで本発明者らは、先に、基板上の着色
塗膜にレーザーをパターン状に照射してパターン状に除
去するレーザーアブレージョン法を利用したカラーパタ
ーンの形成方法を提案した(特願平8−69616
号)。しかしながら、この方法でカラーフィルタを作成
する場合、格子状のブラックマトリックスの加工に長時
間を要し生産性が悪く、また、加工速度を上げるために
レーザーを走査して加工する場合にはストライプ状のブ
ラック被膜しか形成できないという問題があった。
Therefore, the present inventors have previously proposed a method of forming a color pattern using a laser abrasion method in which a colored coating film on a substrate is irradiated with a laser in a pattern and removed in a pattern (Japanese Patent Application No. 2002-110,058). Hei 8-69616
issue). However, when a color filter is formed by this method, it takes a long time to process a grid-like black matrix, resulting in poor productivity. In addition, when processing by laser scanning to increase the processing speed, a stripe-like process is performed. However, there was a problem that only a black coating film could be formed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、微
細で長期性能に優れた着色パターンを、少ない工程数で
短時間で安定して形成することができる方法を開発すべ
く鋭意研究を行った結果、今回、透明基板上に、金属又
は金属酸化物の蒸着膜からなるブラックマトリックスを
形成しておき、その上に着色樹脂被膜を形成した後、そ
の着色樹脂被膜にレーザーをパターン状に照射してレー
ザー照射部を除去する工程と着色樹脂被膜を研磨する工
程とを組合せて行なうことにより上記目的を達成しうる
ことを見出し本発明を完成するに至った。
The inventors of the present invention have made intensive studies to develop a method capable of stably forming a fine colored pattern having excellent long-term performance with a small number of steps in a short time. As a result, this time, a black matrix consisting of a metal or metal oxide deposited film was formed on a transparent substrate, a colored resin film was formed on it, and then a laser was applied to the colored resin film in a pattern. The present inventors have found that the above object can be achieved by performing a combination of the step of irradiating the laser-irradiated portion and the step of polishing the colored resin film, thereby completing the present invention.

【0007】すなわち本発明は、(1)透明基板上に、
金属又は金属酸化物の蒸着膜からなるブラックマトリッ
クスを形成する工程、(2)必要に応じて、該蒸着膜上
に電解メッキにより金属膜を析出させてブラックマトリ
ックスを増膜させる工程、(3)着色顔料を分散した着
色樹脂塗材をブラックマトリックスを形成した透明基板
上に塗装して着色樹脂被膜を形成する工程、及び(4)
該着色樹脂被膜にレーザーアブレージョン法によりレー
ザー光をパターン状に照射してレーザー光照射部を除去
する工程により該パターン状の着色樹脂被膜を形成した
透明基板上に、該パターン状の着色樹脂被膜と異なる色
の着色樹脂被膜を形成しうる着色樹脂塗材を用いて、上
記工程(3)及び工程(4)を色数に応じて必要回数
(0回も含む)繰り返し、次いで工程(3)により最後
の異なる色の着色樹脂被膜を形成した後、着色樹脂被膜
表面を研磨して着色樹脂被膜表面を平滑化することを特
徴とするブラックマトリックスを有する多色の着色パタ
ーンの形成方法を提供するものである。
That is, the present invention provides:
A step of forming a black matrix composed of a deposited film of a metal or a metal oxide, (2) a step of depositing a metal film on the deposited film by electrolytic plating, if necessary, to increase the thickness of the black matrix; (3) (4) a step of applying a colored resin coating material in which a color pigment is dispersed on a transparent substrate on which a black matrix is formed to form a colored resin film;
Irradiating the colored resin film with a laser beam in a pattern by a laser abrasion method and removing the laser beam irradiated portion on the transparent substrate on which the patterned colored resin film has been formed; Using a colored resin coating material capable of forming a colored resin film of a different color, the above steps (3) and (4) are repeated the required number of times (including 0) according to the number of colors, and then the step (3) is performed. The present invention provides a method for forming a multicolored pattern having a black matrix, characterized in that the surface of the colored resin film is polished to smooth the surface of the colored resin film after forming the colored resin film of the last different color. It is.

【0008】本発明はまた、上記本発明の方法におい
て、着色樹脂塗材の色が、赤、青及び緑の3色であり、
赤、青及び緑の3色の着色パターンを形成することから
なる多色の着色パターンの形成方法を提供するものであ
る。
According to the present invention, in the method of the present invention, the color of the colored resin coating material is three colors of red, blue and green;
An object of the present invention is to provide a method of forming a multicolored pattern, which comprises forming three colored patterns of red, blue and green.

【0009】本発明はさらに、液晶表示装置用透明基板
上に、上記本発明の方法によりブラックマトリックスな
らびに赤、青及び緑の3色の着色パターンが形成されて
なることを特徴とするカラーフィルタを提供するもので
ある。
The present invention further provides a color filter comprising a black matrix and three colored patterns of red, blue and green formed on a transparent substrate for a liquid crystal display by the method of the present invention. To provide.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の多色の着色パターンの形
成方法においては、まず、透明基板上に、金属又は金属
酸化物の蒸着膜からなるブラックマトリックスを形成す
る[工程(1)]。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the method for forming a multicolored pattern of the present invention, first, a black matrix composed of a metal or metal oxide deposited film is formed on a transparent substrate [Step (1)].

【0011】上記透明基板としては、透明なガラス板、
透明樹脂基板、透明導電層を有する透明基板などを挙げ
ることができる。ここで、透明導電層を有する透明基板
としては、透明な金属や酸化インジウム、酸化錫などの
薄膜を透明なガラス板や透明樹脂基板などの表面に、ゾ
ル−ゲル法やスパッタリング、蒸着法、CVD法などに
よって形成したものが挙げられる。
As the transparent substrate, a transparent glass plate,
Examples thereof include a transparent resin substrate and a transparent substrate having a transparent conductive layer. Here, as a transparent substrate having a transparent conductive layer, a thin film of a transparent metal, indium oxide, tin oxide, or the like is formed on a surface of a transparent glass plate or a transparent resin substrate by a sol-gel method, a sputtering method, an evaporation method, a CVD method, or the like. Formed by a method or the like.

【0012】これらの透明基板に、金属又は金属酸化物
の蒸着膜からなるブラックマトリックスを形成する方法
としては、例えば下記(a)、(b)の方法を挙げるこ
とができる。
As a method of forming a black matrix composed of a metal or metal oxide deposited film on these transparent substrates, the following methods (a) and (b) can be exemplified.

【0013】(a)透明基板上に金属又は金属酸化物の
蒸着膜を形成した後、該蒸着膜上にフォトレジスト膜を
形成し、パターン状に露光し、現像を行って、レジスト
パターンを形成し、ついでエッチングを行い、さらに残
存するレジスト膜を剥離、除去することによって、透明
基板上に、パターン状のブラックマトリックスを形成す
る方法。
(A) After forming a metal or metal oxide vapor-deposited film on a transparent substrate, a photoresist film is formed on the vapor-deposited film, exposed in a pattern, and developed to form a resist pattern. Then, etching is performed, and the remaining resist film is peeled off and removed to form a patterned black matrix on the transparent substrate.

【0014】(b)透明基板上にフォトレジスト膜を形
成し、パターン状に露光し、現像を行って、レジストパ
ターンを形成した後、該レジストパターンを形成した透
明基板上に、金属又は金属酸化物を蒸着して蒸着膜を形
成し、ついで残存するレジスト膜を剥離、除去するとと
もにレジストパターン上の該蒸着膜を除去することによ
って、透明基板上にブラックマトリックスを形成する方
法。
(B) A photoresist film is formed on a transparent substrate, exposed in a pattern, developed, and a resist pattern is formed. Then, a metal or metal oxide is formed on the transparent substrate on which the resist pattern is formed. A method of forming a black matrix on a transparent substrate by forming a deposited film by depositing an object, removing and removing the remaining resist film, and removing the deposited film on the resist pattern.

【0015】上記(a)、(b)の方法におけるフォト
レジスト膜は、例えば、プリント配線基板をリソグラフ
ィーにより作成する際にエッチングレジストやソルダー
レジストとして使用される従来既知の光重合性組成物か
ら形成することができる。また、フォトレジスト膜の露
光、現像も使用する光重合性組成物の種類に応じて、そ
れ自体既知の方法により行うことができる。
The photoresist film in the above methods (a) and (b) is formed from, for example, a conventionally known photopolymerizable composition used as an etching resist or a solder resist when a printed wiring board is formed by lithography. can do. In addition, exposure and development of the photoresist film can also be performed by a method known per se depending on the type of the photopolymerizable composition to be used.

【0016】蒸着膜を形成するための金属、金属酸化物
としては、銅、ニッケル、銀、金、クロム、錫、アルミ
ニウム及びこれらの2種以上の金属の合金などの金属;
酸化錫などの上記金属の酸化物などを挙げることができ
る。
Metals and metal oxides for forming the deposited film include metals such as copper, nickel, silver, gold, chromium, tin, aluminum and alloys of two or more of these metals;
Oxides of the above metals such as tin oxide and the like can be mentioned.

【0017】蒸着膜の形成は、真空蒸着、スパッタリン
グ、イオンプレーティング、電子サイクロトロン共鳴な
どにより行うことができ、蒸着膜の厚さは、通常、0.
01〜10μm程度、好ましくは0.1〜3μm程度と
することができる。
The deposition film can be formed by vacuum deposition, sputtering, ion plating, electron cyclotron resonance or the like.
It can be about 01 to 10 μm, preferably about 0.1 to 3 μm.

【0018】上記(a)の方法におけるエッチングは蒸
着膜の金属又は金属酸化膜の種類に適合した常法により
行うことができる。
The etching in the above method (a) can be performed by a conventional method suitable for the type of metal or metal oxide film of the deposited film.

【0019】本発明方法においては、次いで、必要に応
じて、上記工程(1)によって形成されるブラックマト
リックスである蒸着膜上に、電解メッキにより金属膜を
析出させてブラックマトリックスを増膜させることがで
きる[工程(2)]。ブラックマトリックスは、遮光性
及び後工程であるレーザーアブレージョン法による着色
樹脂被膜の加工に対する耐性などの点から、通常、0.
5〜5.0μm程度の膜厚を必要とする。蒸着膜単独で
この膜厚を確保しようとすると、蒸着膜の成膜に長時間
を要することがあり、この場合には、電解メッキにより
ブラックマトリックスを増膜させることが好ましい。
In the method of the present invention, if necessary, a metal film is deposited by electrolytic plating on the deposited film as the black matrix formed in the above step (1) to increase the thickness of the black matrix. [Step (2)]. The black matrix is usually used in an amount of about 0.1 from the viewpoints of light-shielding properties and resistance to processing of the colored resin film by a laser abrasion method which is a post-process.
A film thickness of about 5 to 5.0 μm is required. In order to secure this film thickness by using the vapor deposition film alone, it may take a long time to form the vapor deposition film. In this case, it is preferable to increase the thickness of the black matrix by electrolytic plating.

【0020】本発明方法においては、上記工程(1)及
び場合により(2)によりブラックマトリックスを形成
した透明基板上に、着色顔料を分散した着色樹脂塗材
を、塗装して着色樹脂被膜を形成する[工程(3)]。
In the method of the present invention, a colored resin coating material in which a colored pigment is dispersed is coated on a transparent substrate on which a black matrix has been formed by the above steps (1) and (2) to form a colored resin film. [Step (3)].

【0021】上記着色樹脂塗材に使用する樹脂は、特に
限定されるものではないが、耐熱性、耐光性、基材への
密着性、顔料分散性が良好な樹脂であることが好まし
く、具体的には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アル
キド樹脂、シリコン樹脂、メラミン樹脂などを挙げるこ
とができる。これらの樹脂は単独であってもよく或いは
2種以上の樹脂の混合物であってもよい。
The resin used for the colored resin coating material is not particularly limited, but is preferably a resin having good heat resistance, light resistance, adhesion to a substrate, and pigment dispersibility. Specifically, an acrylic resin, an epoxy resin, a polyamide resin, a polyurethane resin, a polyester resin, an alkyd resin, a silicone resin, a melamine resin, and the like can be given. These resins may be used alone or as a mixture of two or more resins.

【0022】上記樹脂中に分散させる着色顔料は、耐熱
性、耐薬品性、耐溶剤性、耐光性に優れた顔料が好まし
く、さらに、適性なスペクトル及び透明性が必要とされ
るため、有機顔料であることが好ましい。着色顔料は1
種で又は2種以上を混合して使用することができる。着
色樹脂塗材における着色顔料の粒径は、透明性、可視光
の吸収係数等の観点から、95重量%以上の顔料が30
0nm以下、好ましくは120nm以下であることが望
ましく、サンドミル、ニーダー、2本ロールなどにより
既知の方法で顔料を分散して透明性、吸収係数を向上さ
せることが有効である。
The coloring pigment dispersed in the resin is preferably a pigment excellent in heat resistance, chemical resistance, solvent resistance, and light resistance. Further, since an appropriate spectrum and transparency are required, an organic pigment is preferred. It is preferred that Color pigment is 1
They can be used alone or as a mixture of two or more. From the viewpoints of transparency, absorption coefficient of visible light, and the like, the particle size of the color pigment in the
It is desirably 0 nm or less, preferably 120 nm or less, and it is effective to disperse the pigment by a known method using a sand mill, a kneader, a two-roll or the like to improve the transparency and the absorption coefficient.

【0023】上記着色顔料として、使用しうる諸耐性に
優れた顔料の例をカラーインデックス(C.I)ナンバ
ーで示せば次のとおりである。
Examples of pigments which can be used as the above-mentioned coloring pigments and which have excellent various resistances are shown by color index (CI) numbers as follows.

【0024】黄色顔料:C.I.24、83、93、9
4、108、109、110、117、125、13
7、147、153、154、166、168。
Yellow pigment: C.I. I. 24, 83, 93, 9
4, 108, 109, 110, 117, 125, 13
7, 147, 153, 154, 166, 168.

【0025】オレンジ顔料:C.I.36、43、5
1、55、59、61。
Orange pigment: C.I. I. 36, 43, 5
1, 55, 59, 61.

【0026】赤色顔料:C.I.97、122、12
3、149、168、177、178、180、18
7、190、192、209、215、216、21
7、220、223、224、226、227、22
8、240。
Red pigment: C.I. I. 97, 122, 12
3, 149, 168, 177, 178, 180, 18
7, 190, 192, 209, 215, 216, 21
7, 220, 223, 224, 226, 227, 22
8,240.

【0027】バイオレット顔料:C.I.19、23、
29、30、37、40、50。
Violet pigment: C.I. I. 19, 23,
29, 30, 37, 40, 50.

【0028】青色顔料:C.I.15、15:1、1
5:3、15:4、15:6、22、60、64。
Blue pigment: C.I. I. 15, 15: 1, 1
5: 3, 15: 4, 15: 6, 22, 60, 64.

【0029】緑色顔料:C.I.7、36。Green pigment: C.I. I. 7, 36.

【0030】ブラウン顔料:C.I.23、25、2
6。
Brown pigment: C.I. I. 23, 25, 2
6.

【0031】黒色顔料:C.I.7。Black pigment: C.I. I. 7.

【0032】着色樹脂塗材は前記樹脂及び上記着色顔料
のみからなっていてもよいが、有機溶剤、水、中和剤、
硬化触媒、顔料分散剤、消泡剤、塗面調整剤などを適宜
含有していてもよい。
The colored resin coating material may be composed of only the above-mentioned resin and the above-mentioned colored pigment, but may include an organic solvent, water, a neutralizing agent,
A curing catalyst, a pigment dispersant, an antifoaming agent, a coating surface adjusting agent, and the like may be appropriately contained.

【0033】着色樹脂塗材の形態としては、特に限定さ
れるものではないが、通常、有機溶剤溶液もしくは分散
液、又は水溶液もしくは水分散液の形態のものが好適に
使用される。
The form of the colored resin coating material is not particularly limited, but usually, an organic solvent solution or dispersion, or an aqueous solution or aqueous dispersion is suitably used.

【0034】着色樹脂塗材を透明基板上に塗装する方法
としては、浸漬法、スプレー法、スピンコート法、電着
塗装法、シルクスクリーン法、ロールコート法、カーテ
ンフローコート法などを挙げることができ、なかでもス
ピンコート法、ロールコート法が好適に使用される。塗
装された着色樹脂塗材の膜は、必要に応じて加熱などに
よって硬化され着色樹脂被膜が形成される。着色樹脂被
膜の膜厚は特に限定されるものでないが、通常、0.5
〜5μmの範囲内であることが好ましい。
Examples of the method for coating the colored resin coating material on the transparent substrate include a dipping method, a spray method, a spin coating method, an electrodeposition coating method, a silk screen method, a roll coating method, and a curtain flow coating method. In particular, a spin coating method and a roll coating method are preferably used. The coated film of the colored resin coating material is cured by heating or the like as necessary to form a colored resin film. The thickness of the colored resin film is not particularly limited, but is usually 0.5
It is preferable that it is within the range of 5 μm.

【0035】本発明方法においてはさらに、上記工程
(3)にて形成される着色樹脂被膜に、レーザーアブレ
ージョン法によりレーザー光をパターン状に照射してレ
ーザー照射部の塗膜を除去して着色樹脂被膜のパターン
を形成する[工程(4)]。
In the method of the present invention, the colored resin film formed in the step (3) is further irradiated with a laser beam in a pattern by a laser abrasion method to remove the coating film on the laser-irradiated portion. A film pattern is formed [Step (4)].

【0036】本明細書において、「レーザーアブレージ
ョン法」とは、物体にレーザー光を照射することによっ
て、物体のレーザー光照射部を所望の深さまで分解又は
蒸発させる方法を意味する。
In the present specification, the “laser abrasion method” means a method of irradiating a laser beam to an object to decompose or evaporate a laser beam irradiated portion of the object to a desired depth.

【0037】工程(4)において使用されるレーザー光
としては、上記レーザーアブレージョン法を実施しうる
レーザー光であれば特に限定なく使用することができ、
例えば、エキシマーレーザー、YAGレーザー、炭酸ガ
スレーザー、半導体レーザーなどを挙げることができ
る。
As the laser beam used in the step (4), any laser beam capable of performing the above-mentioned laser abrasion method can be used without particular limitation.
For example, an excimer laser, a YAG laser, a carbon dioxide laser, a semiconductor laser, and the like can be given.

【0038】着色樹脂被膜にレーザー光をパターン状に
照射する方法としては、レーザー光をレンズなどの光学
部品を用いて絞り込み、絞り込んだレーザー光をCAD
データなどに基づいて着色樹脂被膜にパターン状に照射
する直接描画法、レーザー光をステンシルを通過させる
ことによってパターン状とし、着色樹脂被膜に照射する
方法などを挙げることができる。
As a method of irradiating the colored resin film with a laser beam in a pattern, the laser beam is narrowed down using an optical component such as a lens, and the narrowed laser beam is CAD-processed.
A direct drawing method of irradiating a colored resin film in a pattern based on data or the like, a method of forming a pattern by passing a laser beam through a stencil, and irradiating the colored resin film with the pattern can be exemplified.

【0039】着色樹脂被膜に照射するレーザー光のパタ
ーン形状は、レーザー光照射工程ごとに除去される位
置が、次に塗装し形成される着色樹脂被膜及び最終的に
形成される着色パターンの位置と同一位置となるようよ
うなパターン形状、レーザー光照射工程ごとに除去さ
れずに残存する位置が、その着色樹脂被膜及び最終的に
形成される着色パターンの位置と同一位置となるようよ
うなパターン形状、など種々の形状であることができる
が、上記のパターン形状とすることが、簡便であり且
つ良好な着色パターンが得られるので好ましい。
The pattern shape of the laser light applied to the colored resin film is such that the position removed at each laser light irradiation step is the same as the position of the colored resin film to be subsequently coated and formed and the position of the finally formed colored pattern. A pattern shape such that it is the same position, and a pattern shape such that the position remaining without being removed in each laser beam irradiation step is the same as the position of the colored resin film and the finally formed colored pattern. And the like, but the above-mentioned pattern shape is preferable because it is simple and a good colored pattern can be obtained.

【0040】着色樹脂被膜へのレーザー光の照射は、着
色樹脂被膜の厚さなどによって異なるが、通常、1パル
スのエネルギー密度が100mj/cm2 〜5000m
j/cm2 のパルスレーザーを1〜100パルス程度照
射することによって好適に行うことができる。
Irradiation of the colored resin film with a laser beam varies depending on the thickness of the colored resin film and the like, but usually, the energy density of one pulse is 100 mj / cm 2 to 5000 m.
Irradiation with about 1 to 100 pulses of a j / cm 2 pulse laser can be suitably performed.

【0041】工程(4)に従いレーザー光照射部の被膜
を除去することによって着色パターンを形成することが
できるが、着色樹脂被膜の除去深さは、レーザー光の照
射強度や照射時間によって適宜変えることができる。パ
ターン部の着色を他の箇所と明確に区別するには、レー
ザー光照射部における着色樹脂被膜の除去深さが、照射
部の着色樹脂被膜が実質的に全て除去されるまでの深さ
であることが好ましい。
A colored pattern can be formed by removing the film on the laser beam irradiated portion according to the step (4). The removal depth of the colored resin film is appropriately changed depending on the laser beam irradiation intensity and irradiation time. Can be. To clearly distinguish the coloring of the pattern portion from other portions, the removal depth of the colored resin film in the laser beam irradiation portion is a depth until substantially all of the coloring resin film in the irradiation portion is removed. Is preferred.

【0042】工程(4)によって部分的に着色樹脂被膜
が除去された基板上には、次の異なる色の着色樹脂塗材
が塗装されるので、この着色樹脂塗材によって、先に形
成された着色樹脂被膜の溶解、膨潤などによって着色パ
ターンが乱れないようにすることが必要であり、レーザ
ー光によって部分的に着色樹脂被膜が除去された基板
は、次の着色樹脂塗材が塗装される前に必要に応じて加
熱などによって硬化させてもよい。しかし工程(3)に
おいて、着色樹脂塗材の塗装後の加熱などによって十分
に着色樹脂被膜が硬化している場合には、上記加熱など
によるさらなる硬化は省略することができる。着色樹脂
被膜の硬化条件は、樹脂の種類などによって適宜選定す
ることができるが、加熱による場合には、通常、約60
〜約200℃の温度で1〜60分間程度加熱するが適当
である。
On the substrate from which the colored resin film has been partially removed in the step (4), a colored resin coating material of the next different color is applied. It is necessary that the colored pattern is not disturbed by the dissolution or swelling of the colored resin film, and the substrate from which the colored resin film has been partially removed by laser light is used before the next colored resin coating material is applied. If necessary, it may be cured by heating or the like. However, in step (3), when the colored resin coating is sufficiently cured by heating after application of the colored resin coating material, further curing by the above heating or the like can be omitted. The curing condition of the colored resin film can be appropriately selected depending on the type of the resin, and the like.
It is suitable to heat at a temperature of about 200 ° C. for about 1 to 60 minutes.

【0043】本発明方法において、上記工程(3)及び
(4)を1回ずつ行なった後、異なる色の着色樹脂塗材
を使用して工程(3)を行い、ついで着色樹脂被膜表面
を研磨する工程を行なうことによって2色の着色パター
ンを形成することができる。3色以上の多色の着色パタ
ーンを形成するためには、上記2色の着色パターン形成
において、上記工程(3)及び(4)を1回ずつ行なっ
た後、さらに色数に応じて異なる色の着色樹脂塗材を使
用して上記(3)及び(4)を繰り返し行う工程を組み
込めばよい。
In the method of the present invention, after the above steps (3) and (4) are performed once, the step (3) is performed using colored resin coating materials of different colors, and then the surface of the colored resin film is polished. By performing the steps described above, a two-color pattern can be formed. In order to form a multi-colored pattern of three or more colors, in the formation of the two-colored pattern, the above-mentioned steps (3) and (4) are performed once each, and then a different color is used according to the number of colors. A step of repeatedly performing the above (3) and (4) using the colored resin coating material may be incorporated.

【0044】本発明方法においては、上記のようにして
必要な色数の着色樹脂被膜を基板上に形成した後、着色
樹脂被膜表面は研磨され着色樹脂被膜表面は平滑化され
る。上記研磨は、通常、各多色の着色パターン表面の全
てが露出するまで行われるが、研磨によって着色樹脂被
膜表面を平滑化した後、レーザー光を着色樹脂被膜表面
全面にレーザー光を照射して各多色の着色パターン表面
の全てを露出させるようにしてもよい。
In the method of the present invention, after the colored resin film of the required number of colors is formed on the substrate as described above, the surface of the colored resin film is polished and the surface of the colored resin film is smoothed. The above polishing is usually performed until all of the surfaces of the multicolored patterns are exposed, but after smoothing the surface of the colored resin film by polishing, irradiating the entire surface of the colored resin film with laser light with laser light. The entire surface of each multicolored pattern may be exposed.

【0045】研磨は例えば汎用のポリシングマシーンに
よって行うことができ、例えばカラーフィルタとして、
TFT液晶表示装置に用いる場合には、表面粗さ0.0
15μm、平坦度0.5μm以下、そしてSTN液晶表
示装置に用いる場合には、表面粗さ0.03μm、平坦
度0.05μm以下にまで研磨することが好適である。
着色樹脂被膜表面の研磨によって着色樹脂被膜表面の平
滑化と不要の着色樹脂被膜の除去とを同時に行うことが
できる。
The polishing can be performed by, for example, a general-purpose polishing machine.
When used in a TFT liquid crystal display device, a surface roughness of 0.0
When used in an STN liquid crystal display device, it is preferable to polish to a surface roughness of 0.03 μm and a flatness of 0.05 μm or less.
By polishing the surface of the colored resin film, the surface of the colored resin film can be smoothed and the unnecessary colored resin film can be removed at the same time.

【0046】各多色の着色パターン表面の全てが露出さ
れた基板は、必要に応じて着色パターン表面の洗浄や焼
付け乾燥を行なう。
The substrate on which the entire surface of each multicolored pattern is exposed is subjected to washing and baking and drying of the surface of the colored pattern as necessary.

【0047】以下、カラーフィルタに一般的である、
赤、青及び緑の3色の着色パターンの形成方法の一例と
して、前記レーザー光のパターン形状を前記のパター
ン形状とする場合について図1を参照しながら説明す
る。
The following are common to color filters.
As an example of a method for forming three colored patterns of red, blue and green, a case where the pattern shape of the laser beam is the above-described pattern shape will be described with reference to FIG.

【0048】前記工程(1)により透明基板1上に、金
属又は金属酸化膜の蒸着及びリソグラフ法などによるパ
ターン形成により蒸着膜からなるブラックマトリックス
2を形成する[図1、(イ)参照]。
In the above step (1), a black matrix 2 composed of a deposited film is formed on the transparent substrate 1 by depositing a metal or metal oxide film and forming a pattern by a lithographic method or the like (see FIG. 1, (a)).

【0049】ついで工程(2)により、必要に応じて、
上記蒸着膜であるブラックマトリックス2を電解メッキ
により増膜させる[図1、(ロ)参照]。
Then, in step (2), if necessary,
The black matrix 2 which is the above-mentioned deposited film is increased in thickness by electrolytic plating [see FIG. 1, (b)].

【0050】前記工程(3)によりブラックマトリック
スを形成した透明基板1上に第1の着色樹脂皮膜3(例
えば赤色)を形成した後[図1、(ハ)参照]、前記工
程(4)により第2の着色樹脂皮膜4のパターンが最終
的に形成される位置における第1の着色樹脂皮膜3をレ
ーザー光照射により除去する[図1、(ニ)参照]。
After a first colored resin film 3 (for example, red) is formed on the transparent substrate 1 on which the black matrix is formed in the step (3) (see FIG. 1, (c)), the process proceeds to the step (4). The first colored resin film 3 at the position where the pattern of the second colored resin film 4 is finally formed is removed by laser beam irradiation (see FIG. 1, (d)).

【0051】次いで得られる基板上に、第2の着色樹脂
塗材を塗装して第2の着色樹脂皮膜4(例えば青色)を
形成する[図1、(ホ)参照]。第2の着色樹脂被膜4
の膜厚は特に限定されるものではないが、第1の着色樹
脂被膜3の膜厚とほぼ同等とし、第1の着色樹脂被膜3
上に第2の着色樹脂被膜4ができるだけ形成されないよ
うにすることが、レーザー光による着色樹脂被膜の除去
量を増加させないようにできるので好ましいが、不可避
的に第1の着色樹脂被膜3上にかなりの第2の着色樹脂
被膜4が形成されるのが通常である。
Next, a second colored resin coating material is applied on the obtained substrate to form a second colored resin film 4 (for example, blue) (see FIG. 1 and (e)). Second colored resin coating 4
The thickness of the first colored resin film 3 is not particularly limited, but is substantially equal to the film thickness of the first colored resin film 3.
It is preferable to prevent the second colored resin film 4 from being formed on the first colored resin film 3 as much as possible so that the amount of the colored resin film removed by the laser beam is not increased. Usually, a considerable second colored resin coating 4 is formed.

【0052】上記第1及び第2の着色樹脂被膜に加えて
第3の着色樹脂被膜5(例えば緑色)を形成する場合に
は、上記のようにして得られる基板において、第3の着
色樹脂皮膜5のパターンが最終的に形成される位置にお
ける着色樹脂皮膜を前記工程(4)によりレーザー照射
により除去し[図1、(ヘ)参照]、次でこの基板に第
3の着色樹脂被膜5を形成することによって第1、第2
及び第3の着色樹脂被膜を有する基板を形成することが
できる[図1、(ト)参照]。さらに異なる色の着色樹
脂被膜を有する基板を形成する場合には、同様の工程を
繰り返せばよい。
When a third colored resin film 5 (for example, green) is formed in addition to the first and second colored resin films, the third colored resin film 5 is formed on the substrate obtained as described above. The colored resin film at the position where the pattern 5 is finally formed is removed by laser irradiation in the step (4) [see FIG. 1, (f)], and then the third colored resin film 5 is applied to the substrate. By forming the first and second
And a substrate having a third colored resin film can be formed [see FIG. 1, (g)]. When a substrate having a colored resin film of a different color is formed, a similar process may be repeated.

【0053】図1は、ブラックマトリックスと3色の着
色樹脂被膜パターンを形成する工程を示すものであり、
図1、(ト)に示される第1、第2及び第3のパターン
状の着色樹脂被膜を有する基板は、ついで研磨され着色
樹脂被膜表面は平滑化され、各多色の着色パターン表面
の全てが露出され、目的とする多色の着色パターンが形
成される[図1、(チ)参照]。各多色の着色パターン
表面の全てを露出させた後、洗浄や多色の着色パターン
の焼付け乾燥を行ってもよい。このようにしてブラック
マトリックスと3色の着色樹脂被膜パターンを形成する
ことができる。
FIG. 1 shows a process of forming a black matrix and a three-color resin coating pattern.
The substrate having the first, second, and third patterned colored resin coatings shown in FIG. 1 (g) is then polished and the colored resin coating surface is smoothed, and all of the multicolored colored pattern surfaces are removed. Are exposed, and a desired multicolored pattern is formed [see FIG. 1, (h)]. After exposing the entire surface of each multicolored pattern, washing and baking and drying of the multicolored pattern may be performed. In this way, a black matrix and three colored resin coating patterns can be formed.

【0054】カラーフィルタの場合、通常、3色の着色
樹脂被膜パターンとして赤、青、緑の3色が使用される
が、用途により種々の色とすることができ、また、着色
樹脂被膜パターンの色による形成順序は特に限定される
ものではなく適宜行うことができる。
In the case of a color filter, usually three colors of red, blue and green are used as the three colored resin coating patterns, but various colors can be used depending on the application. The order of formation by color is not particularly limited, and can be performed as appropriate.

【0055】[0055]

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。以下、「部」及び「%」はいずれも重量基準
によるものとする。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. Hereinafter, both “parts” and “%” are based on weight.

【0056】 アクリル樹脂溶液の製造 合成例1 アクリル酸 288部 スチレン 300部 n−ブチルアクリレート 255部 2−ヒドロキシエチルアクリレート 157部 t−ブチルパーオキシベンゾエート 100部 上記モノマー及び重合開始剤の混合物を、フラスコ中に
て110℃に加熱した2−ブトキシエタノール1000
部中に撹拌下にて2時間を要して滴下した後、同温度に
2時間保持して固形分50%のアクリル樹脂溶液を得
た。
Preparation of Acrylic Resin Solution Synthesis Example 1 288 parts of acrylic acid 300 parts of styrene 255 parts of n-butyl acrylate 157 parts of 2-hydroxyethyl acrylate 100 parts of t-butyl peroxybenzoate 100 parts A mixture of the above monomer and polymerization initiator was added to a flask. 2-butoxyethanol 1000 heated to 110 ° C in
The resulting mixture was dropped into the mixture for 2 hours with stirring, and then kept at the same temperature for 2 hours to obtain an acrylic resin solution having a solid content of 50%.

【0057】製造例1 合成例1で得た固形分50%のアクリル樹脂溶液及びそ
の他の成分を後記表1に示す配合にて均一に分散させ
て、赤色、青色及び緑色の各着色樹脂塗材を得た。着色
顔料はアクリル樹脂溶液の一部、顔料分散剤、有機溶剤
の一部と混合し、サンドミルで分散して顔料ペーストと
して配合した。各着色樹脂塗材における顔料の平均粒径
は、赤顔料:60nm、青顔料:80nm、緑顔料:9
0nmであり、いずれの顔料も95重量%以上が粒径1
20nm以下であった。
Production Example 1 The acrylic resin solution having a solid content of 50% obtained in Synthesis Example 1 and other components were uniformly dispersed according to the formulation shown in Table 1 below, and each of the red, blue and green colored resin coating materials was dispersed. I got The coloring pigment was mixed with a part of an acrylic resin solution, a pigment dispersant, and a part of an organic solvent, dispersed by a sand mill, and blended as a pigment paste. The average particle size of the pigment in each colored resin coating material is as follows: red pigment: 60 nm, blue pigment: 80 nm, green pigment: 9
0 nm, and 95% by weight or more of all pigments have a particle size of 1
It was 20 nm or less.

【0058】下記表1において、(註)は下記の意味を
有する。
In Table 1 below, (note) has the following meaning.

【0059】(*1)サイメル350:三井サイテック
(株)製、メチル化メラミン樹脂、固形分約100%。
(* 1) Cymel 350: manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd., methylated melamine resin, solid content: about 100%.

【0060】(*2)BYK160:ビック・ケミー社
製、高分子共重合体溶液である顔料分散剤。
(* 2) BYK160: a pigment dispersant which is a polymer copolymer solution manufactured by BYK Chemie.

【0061】[0061]

【表1】 [Table 1]

【0062】実施例1 透明基板であるガラス板(100×100×1.1m
m)上に、金属クロムを蒸着することによりクロム膜を
蒸着膜厚が約0.1μmとなるように形成した。このガ
ラス板の蒸着膜上に「ゾンネLDS」(関西ペイント
(株)製、可視光直描型レジスト)をスプレー塗装によ
り透明基板であるガラス板(100×100×1.1m
m)上に、平均乾燥膜厚が約5μmとなるように塗装
し、60℃で10分間プレヒートした。
Example 1 A glass plate as a transparent substrate (100 × 100 × 1.1 m
m) On top of this, a chromium film was formed by vapor deposition of metal chromium so that the vapor deposition thickness was about 0.1 μm. “Sonne LDS” (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd., visible light direct-writing resist) is spray-coated on the vapor-deposited film of the glass plate to form a transparent substrate glass plate (100 × 100 × 1.1 m).
m) was coated thereon so as to have an average dry film thickness of about 5 μm, and was preheated at 60 ° C. for 10 minutes.

【0063】ついで得られたガラス板上のレジスト層
に、直接描画法により波長488nmのアルゴンイオン
レーザーを、形成するブラックマトリックスのパターン
状に照射し、ついで25℃の0.5%炭酸ソーダ水溶液
を現像液としてスプレー現像を行ってレジストパターン
を得た。さらに得られたレジストパターンを有するガラ
ス板に、濃度 %塩酸水溶液を用いてエッチングを行
った後、残存レジスト層を剥離し、ガラス板上にパター
ン状蒸着膜からなるブラックマトリックスを形成した。
Then, the obtained resist layer on the glass plate was irradiated with an argon ion laser having a wavelength of 488 nm in a pattern of a black matrix to be formed by a direct drawing method, and then a 0.5% aqueous sodium carbonate solution at 25 ° C. was applied. Spray development was performed as a developer to obtain a resist pattern. Further, the obtained glass plate having a resist pattern was etched using a concentration% hydrochloric acid aqueous solution, the remaining resist layer was peeled off, and a black matrix composed of a patterned vapor deposition film was formed on the glass plate.

【0064】ついで得られたパターン状蒸着膜を有する
ガラス板を電解クロムメッキ浴に浸漬して電解メッキを
行い、蒸着膜上に厚さ約2μmのクロムメッキ層を形成
してブラックマトリックスを増膜させた。
Then, the obtained glass plate having a patterned vapor-deposited film is immersed in an electrolytic chromium plating bath to perform electrolytic plating, and a chromium plating layer having a thickness of about 2 μm is formed on the vapor-deposited film to increase the thickness of the black matrix. I let it.

【0065】上記のようにして得た増膜されたブラック
マトリックスを有するガラス板上に、前記赤色の着色樹
脂塗材を乾燥膜厚が約2μmとなるようにスピンコート
法により塗布し、160℃で10分間乾燥させた後、ク
リプトン−フッ素ガスエキシマーレーザーを用いてステ
ンシルを通過させて、所定のパターンのレーザーを1パ
ルスのエネルギー密度1200mj/cm2 のパルスが
4パルスとなる条件で照射し、照射箇所の赤色樹脂被膜
を分解、除去して、ライン/スペース=260μm/1
00μmである赤色のパターン状樹脂被膜を得た。
The red colored resin coating material was applied on the glass plate having the black matrix having an increased film thickness obtained as described above by a spin coating method so as to have a dry film thickness of about 2 μm. After being dried for 10 minutes, using a krypton-fluorine gas excimer laser to pass through a stencil, and irradiating a laser of a predetermined pattern under the condition that one pulse of energy density 1200 mj / cm 2 becomes 4 pulses, Decompose and remove the red resin coating on the irradiated area, and line / space = 260 μm / 1
A red patterned resin film having a thickness of 00 μm was obtained.

【0066】次いで上記赤色のパターン状樹脂皮膜を形
成したガラス板上に、前記青色の着色樹脂塗材を乾燥膜
厚が約2μmとなるようにスピンコート法により塗布
し、160℃で10分間乾燥させた後、クリプトン−フ
ッ素ガスエキシマーレーザーを用いてステンシルを通過
させて、所定のパターンのレーザーを1パルスのエネル
ギー密度1200mjのパルスが4パルスとなる条件で
照射し、照射箇所の着色樹脂被膜を分解、除去して、ラ
イン/スペース=260μm/100μmの表面が青色
のパターン状着色樹脂皮膜を得た。
Next, the above-mentioned blue colored resin coating material is applied on the glass plate on which the above-mentioned red patterned resin film is formed by spin coating so that the dry film thickness becomes about 2 μm, and dried at 160 ° C. for 10 minutes. After that, a krypton-fluorine gas excimer laser is used to pass through a stencil, and a laser having a predetermined pattern is irradiated under a condition that one pulse having an energy density of 1200 mj is 4 pulses, and the colored resin film at the irradiated portion is irradiated. After being decomposed and removed, a patterned colored resin film having a line / space of 260 μm / 100 μm and a blue surface was obtained.

【0067】さらに上記表面が青色のパターン状着色樹
脂皮膜を形成したガラス板上に、前記緑色の着色樹脂塗
材を用いて上記方法と同様にして膜形成及びレーザー照
射を行い、ライン/スペース=260μm/100μm
の表面が緑色のパターン状着色樹脂皮膜を得た。
Further, on the glass plate on which the patterned colored resin film having a blue surface was formed, film formation and laser irradiation were performed in the same manner as described above using the green colored resin coating material, and line / space = 260 μm / 100 μm
A patterned colored resin film having a green surface was obtained.

【0068】上記のようにして得られた、ブラックマト
リックスと3色のパターン状着色樹脂皮膜を形成した、
表面が緑色の基板の着色樹脂被膜表面を汎用のポリシン
グマシンを用いて研磨し、着色樹脂被膜表面を平滑化す
るとともにブラックマトリックスと3色の着色パターン
表面の全てを露出させた。ついで多色の着色パターン表
面を中性洗剤で洗浄し、100℃で10分間水切り乾燥
させた。
The black matrix and the three-color patterned colored resin film obtained as described above were formed.
The surface of the colored resin film on the green substrate was polished using a general-purpose polishing machine to smooth the surface of the colored resin film and to expose the black matrix and all three colored pattern surfaces. Next, the surface of the multicolored colored pattern was washed with a neutral detergent and drained and dried at 100 ° C. for 10 minutes.

【0069】これによってブラックマトリックスと赤色
と青色と緑色の厚さ約2μmの着色パターンによってガ
ラス板表面が隙間なく覆われたカラーフィルタを得た。
ブラックマトリックスのパターンのライン幅は20μm
であり、赤色と青色と緑色の着色パターンのそれぞれの
ライン幅は100μmであった。得られた多色の着色パ
ターンは平滑であり、微細で長期性能に優れていた。
As a result, a color filter was obtained in which the surface of the glass plate was completely covered with a black matrix and a coloring pattern of red, blue and green having a thickness of about 2 μm.
The line width of the black matrix pattern is 20 μm
The line width of each of the red, blue and green coloring patterns was 100 μm. The obtained multicolored pattern was smooth, fine and excellent in long-term performance.

【0070】実施例2 実施例1において、蒸着膜厚を1μmとし、かつ電解メ
ッキによるブラックマトリックスの増膜を行わない以外
は実施例1と同様に行い、ブラックマトリックスと赤色
と青色と緑色の厚さ約2μmの着色パターンによってガ
ラス板表面が隙間なく覆われたカラーフィルタを得た。
得られた多色の着色パターンは平滑であり、微細で長期
性能に優れていた。
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated, except that the thickness of the deposited film was 1 μm, and the thickness of the black matrix was not increased by electrolytic plating. A color filter was obtained in which the surface of the glass plate was completely covered with a colored pattern having a thickness of about 2 μm.
The obtained multicolored pattern was smooth, fine and excellent in long-term performance.

【0071】実施例3 実施例1において、透明基板であるガラス板上に、「ゾ
ンネLDS」をスプレー塗装により平均乾燥膜厚が約5
μmとなるように塗装し、60℃で10分間プレヒート
した。ついで得られたガラス板上のレジスト層に、直接
描画法により波長488nmのアルゴンイオンレーザー
を、形成するブラックマトリックスの逆パターン状に照
射し、ついで25℃の0.5%炭酸ソーダ水溶液を現像
液としてスプレー現像を行ってレジストパターンを得
た。
Example 3 In Example 1, “Sonne LDS” was spray-coated on a glass plate as a transparent substrate to have an average dry film thickness of about 5%.
It was coated to a thickness of μm and preheated at 60 ° C. for 10 minutes. Then, the obtained resist layer on the glass plate was irradiated with an argon ion laser having a wavelength of 488 nm by a direct drawing method in a reverse pattern of the black matrix to be formed, and then a 0.5% aqueous solution of sodium carbonate at 25 ° C. was developed. Was performed to obtain a resist pattern.

【0072】さらに得られたレジストパターンを有する
ガラス板に、ニッケルを蒸着することによりニッケル膜
を蒸着膜厚が約2μmとなるように形成した後、濃度5
%の水酸化ナトリウム水溶液からなるレジスト剥離剤に
浸漬することによりレジスト膜及びレジスト膜部の蒸着
膜を除去し、ガラス板上にパターン状蒸着膜からなるブ
ラックマトリックスを形成した。
Further, a nickel film is formed on the obtained glass plate having a resist pattern by vapor deposition of nickel to have a vapor deposition thickness of about 2 μm.
The resist film and the deposited film on the resist film portion were removed by immersing the resist film in a resist stripper composed of a 5% aqueous sodium hydroxide solution to form a black matrix composed of a patterned vapor deposited film on a glass plate.

【0073】実施例1において、パターン状蒸着膜を有
するガラス板として、上記のようにして得たパターン状
蒸着膜を有するガラス板を使用する以外は実施例1と同
様に行い、ブラックマトリックスと赤色と青色と緑色の
厚さ約2μmの着色パターンによってガラス板表面が隙
間なく覆われたカラーフィルタを得た。得られた多色の
着色パターンは平滑であり、微細で長期性能に優れてい
た。
A black matrix and a red matrix were prepared in the same manner as in Example 1, except that the glass plate having the patterned vapor deposition film obtained as described above was used as the glass plate having the patterned vapor deposition film. And a color filter in which the surface of the glass plate was completely covered with a colored pattern of blue and green having a thickness of about 2 μm. The obtained multicolored pattern was smooth, fine and excellent in long-term performance.

【0074】[0074]

【発明の効果】本発明の方法は、透明基板上に、金属又
は金属酸化物の蒸着膜からなるブラックマトリックスを
形成しておき、この上に形成した着色樹脂被膜に、レー
ザーアブレージョン法により着色樹脂被膜をパターン状
に除去して着色パターンを形成する工程と着色樹脂被膜
を研磨する工程とを組合せた着色パターンの形成方法で
あり、本発明の方法においては、レーザーアブレージョ
ン法による着色樹脂被膜パターンの形成が簡単であり、
また、着色樹脂被膜の形成に使用する着色樹脂塗材の樹
脂は感光性樹脂である必要はなく、広い範囲から選択で
き、顔料分散性、着色パターンの長期性能などの向上を
図ることができる。さらに、一般に格子状であるブラッ
クマトリックスを蒸着法を利用して金属又は金属酸化物
で形成することができるので、ブラックマトリックス樹
脂膜をアブレージョン法にて形成する場合に比較して、
ブラックマトリックスを短時間に形成することができ
る。
According to the method of the present invention, a black matrix composed of a metal or metal oxide deposited film is formed on a transparent substrate, and the colored resin film formed thereon is coated with a colored resin by a laser ablation method. A method of forming a colored pattern by combining the step of forming a colored pattern by removing the film into a pattern and the step of polishing the colored resin film, in the method of the present invention, the color resin film pattern by the laser abrasion method Easy to form,
Further, the resin of the colored resin coating material used for forming the colored resin coating does not need to be a photosensitive resin, and can be selected from a wide range, and the pigment dispersibility, the long-term performance of the colored pattern, and the like can be improved. Furthermore, since a black matrix, which is generally lattice-shaped, can be formed using a metal or metal oxide by using an evaporation method, compared to a case where a black matrix resin film is formed by an abrasion method,
A black matrix can be formed in a short time.

【0075】本発明の方法は、カラーフィルタの製造に
適しており、カラーフィルタとして好適な微細で長期性
能に優れた多色の着色パターンを、少ない工程数で安定
して形成することができる。
The method of the present invention is suitable for the production of a color filter, and can stably form a fine multicolored pattern excellent in long-term performance suitable for a color filter in a small number of steps.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の着色パターンの形成方法の工程の一例
を示すモデル図である。
FIG. 1 is a model diagram showing an example of steps of a method for forming a colored pattern of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 透明基板 2 ブラックマトリックス 3 第1の着色樹脂被膜又は第1の着色パターン 4 第2の着色樹脂被膜又は第2の着色パターン 5 第3の着色樹脂被膜又は第3の着色パターン Reference Signs List 1 transparent substrate 2 black matrix 3 first colored resin film or first colored pattern 4 second colored resin film or second colored pattern 5 third colored resin film or third colored pattern

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03F 7/36 G03F 7/40 521 7/40 521 B41M 5/26 S ──────────────────────────────────────────────────の Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G03F 7/36 G03F 7/40 521 7/40 521 B41M 5/26 S

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (1)透明基板上に、金属又は金属酸化
物の蒸着膜からなるブラックマトリックスを形成する工
程、(2)必要に応じて、該蒸着膜上に電解メッキによ
り金属膜を析出させてブラックマトリックスを増膜させ
る工程、(3)着色顔料を分散した着色樹脂塗材をブラ
ックマトリックスを形成した透明基板上に塗装して着色
樹脂被膜を形成する工程、及び(4)該着色樹脂被膜に
レーザーアブレージョン法によりレーザー光をパターン
状に照射してレーザー光照射部を除去する工程により、
該パターン状の着色樹脂被膜を形成した透明基板上に、
該パターン状の着色樹脂被膜と異なる色の着色樹脂被膜
を形成しうる着色樹脂塗材を用いて、上記工程(3)及
び工程(4)を色数に応じて必要回数(0回も含む)繰
り返し、次いで工程(3)により最後の異なる色の着色
樹脂被膜を形成した後、着色樹脂被膜表面を研磨して着
色樹脂被膜表面を平滑化することを特徴とするブラック
マトリックスを有する多色の着色パターンの形成方法。
1. A step of (1) forming a black matrix composed of a metal or metal oxide deposited film on a transparent substrate, and (2) depositing a metal film on the deposited film by electrolytic plating as required. (3) coating a colored resin coating material in which a color pigment is dispersed on a transparent substrate on which the black matrix is formed to form a colored resin film; and (4) forming the colored resin film. By the process of irradiating laser light on the coating in a pattern by laser abrasion method and removing the laser light irradiation part,
On the transparent substrate on which the patterned colored resin film is formed,
Using a colored resin coating material capable of forming a colored resin film different in color from the patterned colored resin film, the above steps (3) and (4) are performed the required number of times (including 0 times) according to the number of colors. Repeating, then, forming a colored resin film of the last different color by the step (3), and then polishing the surface of the colored resin film to smooth the surface of the colored resin film; The method of forming the pattern.
【請求項2】 工程(1)が、透明基板上に金属又は金
属酸化物の蒸着膜を形成した後、該蒸着膜上にフォトレ
ジスト膜を形成し、パターン状に露光し、現像を行っ
て、レジストパターンを形成し、ついでエッチングを行
い、さらに残存するレジスト膜を剥離、除去することに
よって、透明基板上に、パターン状のブラックマトリッ
クスを形成する工程である請求項1記載の方法。
2. In the step (1), after forming a metal or metal oxide vapor-deposited film on a transparent substrate, a photoresist film is formed on the vapor-deposited film, exposed in a pattern, and developed. 2. The method according to claim 1, wherein a pattern is formed on the transparent substrate by forming a resist pattern, performing etching, and removing and removing the remaining resist film.
【請求項3】 工程(1)が、透明基板上にフォトレジ
スト膜を形成し、パターン状に露光し、現像を行って、
レジストパターンを形成した後、該レジストパターンを
形成した透明基板上に、金属又は金属酸化物を蒸着して
蒸着膜を形成し、ついで残存するレジスト膜を剥離、除
去するとともにレジストパターン上の該蒸着膜を除去す
ることによって、透明基板上にブラックマトリックスを
形成する工程である請求項1記載の方法。
3. A process (1) comprising: forming a photoresist film on a transparent substrate, exposing the photoresist film in a pattern, and developing the photoresist film.
After forming the resist pattern, a metal or metal oxide is deposited on the transparent substrate on which the resist pattern is formed to form a deposited film, and then the remaining resist film is peeled and removed, and the deposited film on the resist pattern is removed. 2. The method according to claim 1, further comprising forming a black matrix on the transparent substrate by removing the film.
【請求項4】 工程(4)において、レーザー光照射よ
って除去される着色樹脂被膜の位置が、次に塗装し形成
される着色樹脂被膜及び最終的に形成される着色パター
ンの位置と同一位置である請求項1〜3のいずれか一項
に記載の方法。
4. In the step (4), the position of the colored resin film to be removed by laser beam irradiation is the same as the position of the colored resin film to be subsequently coated and formed and the position of the finally formed colored pattern. A method according to any one of the preceding claims.
【請求項5】 着色樹脂塗材の色が、赤、青及び緑の3
色であり、赤、青及び緑の3色の着色パターンを形成す
る請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
5. The color resin coating material has three colors of red, blue and green.
The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the method forms three colored patterns of red, blue and green.
【請求項6】 着色樹脂被膜表面の研磨を、各多色の着
色パターン表面が露出するまで行う請求項1〜5のいず
れか一項に記載の方法。
6. The method according to claim 1, wherein the surface of the colored resin film is polished until the surface of each multicolored pattern is exposed.
【請求項7】 液晶表示装置用透明基板上に、請求項5
記載の方法によりブラックマトリックスならびに3色の
着色パターンが形成されてなることを特徴とするカラー
フィルタ。
7. The method according to claim 5, wherein the transparent substrate for a liquid crystal display device is provided.
A color filter comprising a black matrix and three colored patterns formed by the method described above.
JP27154396A 1996-09-20 1996-09-20 Formation of colored pattern having black matrix Pending JPH1096812A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6500700B1 (en) * 1999-11-01 2002-12-31 Fujitsu Limited Fabrication method of liquid crystal display

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6500700B1 (en) * 1999-11-01 2002-12-31 Fujitsu Limited Fabrication method of liquid crystal display

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