JPH06331821A - Black matrix and its production - Google Patents
Black matrix and its productionInfo
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- JPH06331821A JPH06331821A JP14432093A JP14432093A JPH06331821A JP H06331821 A JPH06331821 A JP H06331821A JP 14432093 A JP14432093 A JP 14432093A JP 14432093 A JP14432093 A JP 14432093A JP H06331821 A JPH06331821 A JP H06331821A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ等に
用いられるブラックマトリックス及びその製造方法に関
する。さらに詳しくは、パソコン、ワープロ、壁掛テレ
ビ、ポケット液晶テレビ、液晶プロジェクター等のカラ
ー液晶ディスプレイ、オーロラビジョン、固体撮像素子
（ＣＣＤ）、及びオーディオ、車載用インパネ、時計、
電卓、ビデオデッキ、ファックス、通信機、ゲーム、測
定機器等の遮光板等に好適に利用することができるブラ
ックマトリックスの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a black matrix used for liquid crystal displays and the like and a method for producing the same. More specifically, a personal computer, a word processor, a wall-mounted TV, a pocket liquid crystal TV, a color liquid crystal display such as a liquid crystal projector, an aurora vision, a solid-state image sensor (CCD), an audio device, an in-vehicle instrument panel, a clock,
The present invention relates to a method for producing a black matrix that can be suitably used for a light shield plate for calculators, video decks, fax machines, communication devices, games, measuring instruments and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶テレビ、液晶プロジェクター、ラッ
プトップパソコン、ノート型パソコン等のディスプレイ
に用いられるカラー液晶ディスプレイには、絶縁性透明
基板上に色素層を平面的に分離配置（色素のパターン
化）して形成したカラーフィルターが使用されており、
このカラー液晶ディスプレイとしては、従来、図２に示
す構造のものが知られている。図２に示すカラー液晶デ
ィスプレイは、カラーフィルター基板１０と駆動用基板
２０の間に液晶３０を封入し、接着剤（封止材）４０で
封止して構成されている。カラーフィルター基板１０
は、ガラス基板１上に三原色（Ｒ：赤，Ｇ：緑，Ｂ：
青）の色素層５をそれぞれ形成するとともに各色素間に
洩れ光によるコントラストや色純度の低下を防止する役
割を果たすブラックマトリックス２を設け、これを保護
膜６で平坦化し、その上面に液晶駆動用透明電極７を設
けたものである。一方、駆動用基板２０は、絶縁性透明
基板２１に駆動用透明電極２２を形成したものである。2. Description of the Related Art In a color liquid crystal display used for a display of a liquid crystal television, a liquid crystal projector, a laptop computer, a notebook computer, etc., a dye layer is two-dimensionally arranged on an insulating transparent substrate (patterning of dye). The color filter formed by
As this color liquid crystal display, a structure having a structure shown in FIG. 2 is conventionally known. The color liquid crystal display shown in FIG. 2 is configured by enclosing the liquid crystal 30 between the color filter substrate 10 and the driving substrate 20 and sealing it with an adhesive (sealing material) 40. Color filter substrate 10
On the glass substrate 1 are three primary colors (R: red, G: green, B:
A black matrix 2 is formed between the respective dye layers 5 of blue) and plays a role of preventing a decrease in contrast and color purity due to leaked light between the respective dyes. The black matrix 2 is flattened by a protective film 6 and liquid crystal is driven on the upper surface thereof. The transparent electrode 7 is provided. On the other hand, the drive substrate 20 is formed by forming a drive transparent electrode 22 on an insulating transparent substrate 21.
【０００３】カラーフィルターの色素層は、通常、印刷
機を用いてガラス基板上にＲＧＢ三原色のインキを印刷
する印刷法、顔料を分散させた紫外線硬化型レジストを
ガラス基板上に塗布し、フォトリソグラフィ法によるマ
スク露光及び熱硬化をＲＧＢに応じて三回繰り返し色素
層を形成する分散法、ゼラチン上に染色防止膜としてレ
ジストをフォトリソグラフィ法により形成し、染料でＲ
ＧＢの各色毎に染色する染色法、電着ポリマーと顔料を
分散させ、基板上に形成された電極を利用して電着塗布
を行う電着法、界面活性剤と顔料を分散させ、基板上に
形成された電極を利用して行うミセル電解法が知られて
いる。The dye layer of a color filter is usually printed by printing a glass substrate with inks of the three primary colors of RGB using a printing machine, a UV-curable resist in which pigments are dispersed is applied on the glass substrate, and photolithography is performed. Method of mask exposure and heat curing according to RGB are repeated three times to form a dye layer, a resist is formed on gelatin as a dye-preventing film by a photolithography method, and R
Staining method for dyeing each color of GB, electrodeposition method in which electrodeposition polymer and pigment are dispersed, and electrodeposition coating is performed using an electrode formed on the substrate, surface active agent and pigment are dispersed, and on the substrate A micelle electrolysis method is known in which an electrode formed on the substrate is used.
【０００４】また、白黒ＴＦＴパネルの場合、コントラ
ストを上げるためにブラックマトリックス及びＩＴＯだ
けから形成された対極（カラーフィルタから色素層を除
いたもの）と、ＴＦＴ基板によりパネルを構成したもの
が知られている。このパネルは、ラップトップパソコン
表示や三板式プロジェクターとして液晶プロジェクター
に用いられている。三板式液晶プロジェクターの場合、
液晶パネルは、ＲＧＢ各色それぞれに独立に設けられ
る。色分解は、ダイクロイックミラー等の干渉フィルタ
を用いて行なわれ、ＲＧＢ各パネルに割当てられる。こ
の場合プロジェクターは、スクリーン上に画像を投影す
るため、まず、光源が強いことが要求される。主に、メ
タルハライドランプのような、高輝度光源を用いる。色
分解をカラーフィルタを用いて行う方法もあるが、この
単板式の場合、三板式に比べ、パネル使用数が少なく、
安価な反面、画素密度が低くなり、高画質表示が困難で
ある。さらに、高輝度光源を用いるため、遮光膜の遮光
度（ＯＤ＝光学濃度）が高いことと無反射であることを
同時に満たす必要がある。このような、ブラックマトリ
ックスの製造方法としては、以下のようなものが知られ
ている。 ガラス等の絶縁性透明基板上にインジウム，スズの酸
化物（ＩＴＯ）等の透明導電性薄膜をパターン化して液
晶駆動用（または色素形成用）電極を形成し、この電極
上に黒色色素を含有させた紫外線硬化性レジストの硬化
物層を形成し、この薄膜をブラックマトリックス層とし
てパターン化する方法（特開平４−１３１０５号）（樹
脂ブラック）、 ガラス等の絶縁性透明基板上に、メタルクロム等の金
属又は酸化物クロム等の金属酸化物薄膜をパターン化す
る方法（特開平４−１１０９０１号）（金属酸化物ブラ
ック）が知られている。In the case of a black-and-white TFT panel, it is known that the panel is composed of a counter electrode (a color filter without a dye layer) formed only of a black matrix and ITO in order to increase the contrast, and a TFT substrate. ing. This panel is used in LCD projectors as laptop computer displays and three-panel projectors. In the case of a three-panel LCD projector,
The liquid crystal panel is provided independently for each of the RGB colors. Color separation is performed using an interference filter such as a dichroic mirror and is assigned to each RGB panel. In this case, since the projector projects the image on the screen, first, the light source is required to be strong. Mainly, a high-intensity light source such as a metal halide lamp is used. There is also a method to perform color separation using a color filter, but in the case of this single plate type, the number of panels used is smaller than in the three plate type,
Although it is inexpensive, the pixel density is low, and high-quality display is difficult. Furthermore, since a high-brightness light source is used, it is necessary to satisfy both the high light-shielding degree (OD = optical density) and the non-reflection of the light-shielding film. The following is known as a method for producing such a black matrix. A transparent conductive thin film such as indium and tin oxide (ITO) is patterned on an insulating transparent substrate such as glass to form a liquid crystal driving (or dye forming) electrode, and a black dye is contained on this electrode. A method of forming a cured product layer of the ultraviolet curable resist and patterning the thin film as a black matrix layer (JP-A-4-13105) (resin black), metal chromium on an insulating transparent substrate such as glass. A method for patterning a metal oxide thin film such as metal oxide or chromium oxide (Japanese Patent Laid-Open No. 4-110901) (metal oxide black) is known.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この二つの製
造法は、樹脂ブラック（方法）に関しては、黒色色素
を含有させた紫外線硬化性レジストの硬化物が、その形
成条件が温和で安価ではあるが、ブラックマトリックス
として必要な遮光度（光学濃度）が低くまた、遮光性の
黒色色素を含有するためレジストの露光度が低く、高精
細なパターンを形成するために必要な解像度も低い等の
問題点があった。すなわち色素含有のレジストを使用す
るため、黒色色素の光吸収によって露光感度および色素
パターンの精細度（解像度）が透明レジストに比べて悪
くなるという問題があった。一般に、遮光性の評価方法
としては、全可視光領域での吸光度を測定し、その吸光
度の全可視光領域での最低値を光学濃度（ＯＤ値）（Ｏ
ｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）として表す。紫外線硬
化性レジストは、光により硬化するため、黒色色素の濃
度をある程度以上には分散できないため、光学濃度とし
てＯＤ≧２．５は到達できないという問題もあった。す
なわち、ＯＤ≧２．５以上になるように黒色色素を高い
濃度で分散したり、通常の濃度の黒色顔料分散レジスト
を厚く塗ることによりＯＤ≧２．５を実現しようとして
も、露光面から遠方にあるレジストまで光が届かず、硬
化しないという問題があった。そこで、黒色の場合には
酸素遮断膜を積層するなど工程を追加して感度を上げて
おり、工程が煩雑となり改善が望まれていた。However, regarding these two production methods, regarding the resin black (method), a cured product of an ultraviolet curable resist containing a black dye is mild in the formation conditions and is inexpensive. However, the light-shielding degree (optical density) required as a black matrix is low, and since the light-shielding black dye is contained, the exposure degree of the resist is low, and the resolution required for forming a high-definition pattern is low. There was a point. That is, since the dye-containing resist is used, there is a problem that the exposure sensitivity and the fineness (resolution) of the dye pattern are deteriorated by the light absorption of the black dye as compared with the transparent resist. Generally, as a method of evaluating the light-shielding property, the absorbance in the entire visible light region is measured, and the minimum value of the absorbance in the entire visible light region is used as the optical density (OD value) (O
Optical Density). Since the ultraviolet curable resist is cured by light, the concentration of the black dye cannot be dispersed to a certain extent or more, and there is a problem that OD ≧ 2.5 cannot be reached as the optical density. That is, even if an attempt is made to realize OD ≧ 2.5 by dispersing a black dye at a high concentration so that OD ≧ 2.5 or by thickly applying a black pigment-dispersed resist having a normal concentration, the distance from the exposed surface is increased. There was a problem that the resist did not reach the resist and it did not cure. Therefore, in the case of black color, a step such as laminating an oxygen barrier film is added to increase the sensitivity, and the step becomes complicated, and improvement has been desired.
【０００６】一方、金属ブラック（方法）に関して
は、金属又は金属酸化物層は高温、減圧下における蒸着
およびスパッタリングにより形成されるが、装置が大が
かりで、かつ材質自体が高価であるという問題があっ
た。また、真空系を利用するため、成膜される基板に限
度があるという問題もあった。また、パターニングの
際、現像廃液が発生し、この廃液の処理の問題もあっ
た。さらに、反射率が高いため、ＴＦＴやＭＩＭといっ
たスイッチング素子に光が反射し、誤作動の原因の１つ
となっていた。その他、印刷法によるブラックマトリッ
クスは、印刷インクの特性把握が困難であり、高解像度
の色素パターンは望めなかった。さらに、染色法は、色
素が染料であるため、配向膜の塗布後、加工上の熱処理
（熱重合）やブラックマトリックスとしての耐光性に問
題があった。このような現状から、安価で高い光学濃度
（遮光率）を有し、かつパターン精度の高い、無反射の
ブラックマトリックスが望まれていた。本発明は、上述
の問題に鑑みなされたものであり、液晶ディスプレイで
の表示画像を高精細化できるとともに液晶ディスプレイ
の画質の向上を図り、かつ、生産効率（歩留）の向上を
図ることができるブラックマトリックス及びその製造方
法を提供することを目的とする。On the other hand, regarding the metal black (method), the metal or metal oxide layer is formed by vapor deposition and sputtering under high temperature and reduced pressure, but there is a problem that the apparatus is large and the material itself is expensive. It was Further, since a vacuum system is used, there is a problem that the substrate on which a film is formed is limited. Further, when patterning, a developing waste liquid is generated, and there is a problem in processing this waste liquid. Further, since the reflectance is high, light is reflected on the switching elements such as TFT and MIM, which is one of the causes of malfunction. In addition, it was difficult to grasp the characteristics of the printing ink in the black matrix produced by the printing method, and a high-resolution dye pattern could not be expected. Further, in the dyeing method, since the dye is a dye, there is a problem in heat treatment (thermal polymerization) during processing after coating the alignment film and in light resistance as a black matrix. Under such circumstances, there has been a demand for a non-reflective black matrix which is inexpensive, has a high optical density (light blocking ratio), and has a high pattern accuracy. The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to improve the definition image of a liquid crystal display, improve the image quality of the liquid crystal display, and improve the production efficiency (yield). An object of the present invention is to provide a black matrix and a method for producing the same.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明によって、絶縁性
基板上に、黒色の色素の薄膜層を分離して配置し、所定
のパターンを形成したブラックマトリックスにおいて、
絶縁性基板上の少なくとも表示部全面又は表示画素部を
含む連続するパターンに対応する部分に積層して形成し
た透明導電性薄膜上に、この透明導電性薄膜の全面又は
一部上にミセル電解法による製膜によって分離して配置
した黒色の色素の薄膜層、及び、この色素の薄膜層の上
に積層して形成した透明な光硬化性レジストの硬化物を
この順で有することを特徴とするブラックマトリックス
が提供される。According to the present invention, in a black matrix in which a thin film layer of a black dye is separately arranged on an insulating substrate and a predetermined pattern is formed,
On the transparent conductive thin film formed by laminating at least the entire display portion or the portion corresponding to the continuous pattern including the display pixel portion on the insulating substrate, the micelle electrolysis method is formed on the entire surface or a part of the transparent conductive thin film. Characterized in that it has a black dye thin film layer separated and arranged by the film formation according to, and a cured product of a transparent photocurable resist formed by laminating on the dye thin film layer in this order. A black matrix is provided.
【０００８】また、前記透明な光硬化性レジストの硬化
物の上に積層して形成した保護膜をさらに有することを
特徴とするブラックマトリックスが提供される。Further, there is provided a black matrix, further comprising a protective film laminated on the cured product of the transparent photocurable resist.
【０００９】また、前記黒色色素が、無機顔料、黒色有
機顔料、互いに補色関係を有する有機顔料の混合物、三
原色の有機顔料の混合物、及び黒色染料からなる群から
選ばれる一以上の色素又はその混合物からなり、またそ
の平均粒径が０．３μｍ以下で、かつその最大粒径が
０．５μｍ以下であるとともに、ブラックマトリックス
としての光学濃度が３．０以上で、かつ表面反射率が５
０％以下であることを特徴とするブラックマトリックス
が提供される。Further, the black pigment is one or more pigments selected from the group consisting of an inorganic pigment, a black organic pigment, a mixture of organic pigments having a complementary color relationship with each other, a mixture of organic pigments of three primary colors, and a black dye, or a mixture thereof. The average particle size is 0.3 μm or less, the maximum particle size is 0.5 μm or less, the optical density as a black matrix is 3.0 or more, and the surface reflectance is 5 or less.
There is provided a black matrix characterized by being 0% or less.
【００１０】また、絶縁性基板上に黒色色素の薄膜層を
分離して配置し、所定のパターンを形成したブラックマ
トリックスの製造方法において、 ａ）絶縁性基板上の少なくとも表示部全面又は表示画素
部を含む連続するパターンに対応する部分に透明導電性
薄膜を形成する工程 ｂ）透明導電性薄膜上に黒色色素の薄膜層をミセル電解
法により形成する工程 ｃ）黒色色素の薄膜層上に透明光硬化型レジストを塗布
する工程 ｄ）黒色色素パターンに対応したパターを有するマスク
を用いて露光し、次いで現像し、露光されていない部分
の光硬化型レジスト及び黒色色素の薄膜層を同時にエッ
チングにより除去し黒色色素パターンを形成する工程 を含むことを特徴とするブラックマトリックスの製造方
法が提供される。In a method of manufacturing a black matrix in which a thin film layer of a black dye is separately arranged on an insulating substrate to form a predetermined pattern, a) at least the entire display area or display pixel area on the insulating substrate Step of forming a transparent conductive thin film on a portion corresponding to a continuous pattern including b) Step of forming a thin film layer of black dye on the transparent conductive thin film by micellar electrolysis method c) Transparent light on the thin film layer of black dye Step of applying a curable resist d) Exposure using a mask having a pattern corresponding to the black dye pattern, then development, and removal of the unexposed portion of the photocurable resist and the black dye thin film layer by etching at the same time A method for producing a black matrix is provided, which comprises the step of forming a black dye pattern.
【００１１】また、前記黒色色素が、無機顔料、黒色有
機顔料、互いに補色関係を有する有機顔料の混合物、三
原色の有機顔料の混合物、及び黒色染料からなる群から
選ばれる一以上の色素又はその混合物からなるブラック
マトリックスの製造方法が提供される。The black pigment is one or more pigments selected from the group consisting of an inorganic pigment, a black organic pigment, a mixture of organic pigments having a complementary color relationship to each other, a mixture of organic pigments of three primary colors, and a black dye, or a mixture thereof. A method for producing a black matrix comprising
【００１２】また、前記工程ｃ）が、洗浄した黒色色素
の薄膜層上に光硬化型レジストを塗布するものであるこ
とを特徴とするブラックマトリックスの製造方法が提供
される。There is also provided a method for producing a black matrix, characterized in that the step c) is a step of applying a photocurable resist on the washed black dye thin film layer.
【００１３】また、前記黒色色素が、その表面を疎水化
処理されたものであることを特徴とするブラックマトリ
ックスの製造方法が提供される。Further, there is provided a method for producing a black matrix, characterized in that the surface of the black dye is hydrophobized.
【００１４】さらに、前記黒色色素が、その平均粒径が
０．３μｍ以下で、かつその最大粒径が０．５μｍ以下
であるとともに、前記工程ａ），ｂ），ｃ）及びｄ）に
よって得られるブラックマトリックスの光学濃度が３．
０以上で、かつその表面反射率が５０％以下であること
を特徴とするブラックマトリックスの製造方法が提供さ
れる。Further, the black dye has an average particle size of 0.3 μm or less and a maximum particle size of 0.5 μm or less, and is obtained by the steps a), b), c) and d). The optical density of the black matrix is 3.
There is provided a method for producing a black matrix, which is 0 or more and has a surface reflectance of 50% or less.
【００１５】以下、本発明を具体的に説明する。 １．ブラックマトリックス 本発明のブラックマトリックスは、図１に示すように、
絶縁性基板１上に、透明導電性薄膜３、ミセル電解法に
よる黒色色素の薄膜層２、及び光硬化性レジストの硬化
物４をこの順に積層して有することを特徴とするもので
あり、必要に応じて保護膜や配向膜をさらに積層させた
ものであってもよい。The present invention will be specifically described below. 1. Black Matrix The black matrix of the present invention, as shown in FIG.
A transparent conductive thin film 3, a thin film layer 2 of a black dye by a micelle electrolysis method, and a cured product 4 of a photocurable resist are laminated in this order on an insulating substrate 1, and are required. Depending on the situation, a protective film or an alignment film may be further laminated.
【００１６】次に、これらの各層の材料及び製造方法を
説明する。 絶縁性基板 ガラス板（低膨張ガラス、無アルカリガラス（コーニン
グ社製７０５９、ホヤ（ＨＯＹＡ製）ＮＡ４５）、石英
ガラス等、ソーダーライムガラス）、マイクロレンズ付
きガラス基板、又はプラスチック板（ポリエチレンテレ
フタレートなど）を用いる。この場合、ガラス板が好適
であり、好ましくは研磨品であるが、無研磨でも良い。Next, the material and manufacturing method of each of these layers will be described. Insulating substrate Glass plate (low expansion glass, non-alkali glass (Corning 7059, Hoya (HOYA) NA45), quartz glass, soda lime glass), glass substrate with microlens, or plastic plate (polyethylene terephthalate, etc.) To use. In this case, a glass plate is suitable and is preferably a polished product, but may be non-polished.
【００１７】透明導電性薄膜 インジウムとスズの混合酸化物（ＩＴＯ）、二酸化ス
ズ、透明導電性ポリマー等を用いる。透過率９５％以上
（薄膜のみ）、膜厚１０００〜２０００でシート抵抗５
００Ω／□以下とする。この透明導電性薄膜はスパッタ
法、蒸着法、ＣＶＤ法、コーティング法、パイロゾル法
等で形成する。 Transparent conductive thin film A mixed oxide of indium and tin (ITO), tin dioxide, a transparent conductive polymer or the like is used. Transmittance 95% or more (thin film only), film thickness 1000-2000, sheet resistance 5
It should be less than 00Ω / □. This transparent conductive thin film is formed by a sputtering method, a vapor deposition method, a CVD method, a coating method, a pyrosol method or the like.
【００１８】黒色色素の薄膜層 本発明に用いられる黒色色素としては、前述のように無
機顔料、黒色有機顔料、互いに補色関係を有する有機顔
料の混合物、三原色の有機顔料の混合物、互いに補色関
係を有する有機顔料の混合物、及び黒色染料からなる群
から選ばれる一以上の色素又はその混合物を挙げること
ができる。この場合、群から選ばれる一以上の色素は、
それぞれ単品であってもよく、二種以上を混合したもの
であってもよい。Thin Film Layer of Black Dye The black dye used in the present invention is, as described above, an inorganic pigment, a black organic pigment, a mixture of organic pigments having a complementary color relationship, a mixture of organic pigments of three primary colors, and a complementary color relationship with each other. Examples thereof include a mixture of organic pigments, and one or more pigments selected from the group consisting of black dyes or a mixture thereof. In this case, the one or more dyes selected from the group are
Each may be a single product or a mixture of two or more kinds.
【００１９】無機顔料 無機顔料としては、たとえばカーボンブラック（グレー
ドＭＴ，ＦＴ，ＳＲＦ，ＧＰＦ，ＦＥＴ，ＨＡＦ，ＩＳ
ＡＦ，ＳＡＦ，ＭＰＣ等）を挙げることができる。ま
た、クロム（Ｃｒ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），
プラセオジウム（Ｐｒ），白金，ルテイニウム，チタン
等の金属又はその酸化物を挙げるこごができる。さら
に、チタンブラック，白金ブラック等でもよい。 Inorganic pigments Examples of inorganic pigments include carbon black (grades MT, FT, SRF, GPF, FET, HAF, IS.
AF, SAF, MPC, etc.). In addition, chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu),
Examples of the metal include praseodymium (Pr), platinum, ruthenium, titanium and the like, or oxides thereof. Further, titanium black, platinum black or the like may be used.
【００２０】黒色有機顔料 黒色有機顔料としては、たとえばペリレンブラック，シ
アニンブラックを挙げることができる。 Black Organic Pigment Examples of the black organic pigment include perylene black and cyanine black.
【００２１】三原色の有機顔料の混合物 三原色の有機顔料としては、赤色（Ｒ）として、ペリレ
ン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔
料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、ジス
・アゾ系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノ
ン系顔料等の単品又は少なくとも二種類以上の混合物を
挙げることができる。緑色（Ｇ）として、ハロゲン多置
換フタロシアニン系顔料、ハロゲン多置換銅フタロシア
ニン系顔料、トリフェニルメタン系塩基性染料、ジス・
アゾ系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン
系顔料等の単品又は少なくとも二種類以上の混合物を挙
げることができる。青色（Ｂ）として、銅フタロシアニ
ン系顔料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系
顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料等の単品又
は少なくとも二種類以上の混合物を挙げることができ
る。これらの三原色を混合して使用する。 Mixture of Organic Pigments of Three Primary Colors As the organic pigments of the three primary colors, as red (R), perylene pigments, lake pigments, azo pigments, quinacridone pigments, anthraquinone pigments, anthracene pigments, and disazo pigments. , An isoindoline-based pigment, an isoindolinone-based pigment, etc., or a mixture of at least two types. As green (G), halogen polysubstituted phthalocyanine pigments, halogen polysubstituted copper phthalocyanine pigments, triphenylmethane basic dyes,
Examples thereof include azo pigments, isoindoline pigments, isoindolinone pigments and the like, or a mixture of at least two types. Examples of blue (B) include copper phthalocyanine-based pigments, indanthrone-based pigments, indophenol-based pigments, cyanine-based pigments, dioxazine-based pigments, and the like, or a mixture of at least two or more thereof. These three primary colors are mixed and used.
【００２２】互いに補色関係を有する有機顔料の混合物 互いに補色関係を有する色としては、たとえば赤とシア
ニン、青，緑とマゼンダ、紫，青と黄等の組合わせを挙
げることができる。個々の色の具体例としては、上述の
三原色のほか、たとえば黄色としてジスアゾ系顔料、イ
ソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料を、紫色
として、ジオキサンジン系顔料等を挙げることができ
る。これらの互いに補助関係を有する有機顔料を混合し
て使用する。 Mixtures of organic pigments having a complementary color relationship Examples of colors having a complementary color relationship include combinations of red and cyanine, blue, green and magenta, purple, blue and yellow, and the like. Specific examples of the individual colors include, in addition to the above-described three primary colors, for example, yellow is a disazo pigment, isoindoline pigment, isoindolinone pigment, and purple is a dioxazine pigment. These organic pigments having an auxiliary relationship with each other are mixed and used.
【００２３】黒色染料 黒色染料としては、たとえば、リアクティブブラック、
アニリンブラック、アシッドファーストブラック、ダイ
レクトファーストブラック等を挙げることができる。 Black dye As the black dye, for example, reactive black,
Examples include aniline black, acid first black, direct first black and the like.
【００２４】粒径 これらの黒色色素の粒径は、一次粒径の平均粒径が０．
３μｍ以下であることが好ましい。また、その最大粒径
は、０．５μｍ以下であることが好ましい。それぞれ
０．３μｍ及び０．５μｍより大きいと粒子が粗くな
り、平坦性が維持できなかったり、パターニング精度が
悪くなるという問題がある。上記一以上の色素を用い
て、後述するミセル電解法により製膜し、黒色色素の薄
膜を形成する。 Particle size The particle size of these black pigments is such that the average particle size of the primary particle size is 0.
It is preferably 3 μm or less. The maximum particle size is preferably 0.5 μm or less. If they are larger than 0.3 μm and 0.5 μm, respectively, the particles become coarse, and there is a problem that the flatness cannot be maintained or the patterning accuracy deteriorates. The one or more dyes are used to form a film by a micelle electrolysis method described later to form a black dye thin film.
【００２５】光学濃度（遮光率） 黒色色素の薄膜層による光学濃度（遮光率）は３．０以
上であることが好ましい。通常、膜厚は、ＣＣＤ，ＳＴ
Ｎ用の場合は、１．５〜２．５μｍ、ＯＡ，ＰＪ用の場
合は０．５μｍ以下のものが用いられる。 Optical Density (Light Shielding Ratio) The optical density (light blocking ratio) of the black dye thin film layer is preferably 3.0 or more. Normally, the film thickness is CCD, ST
For N, 1.5 to 2.5 μm is used, and for OA and PJ, 0.5 μm or less is used.
【００２６】表面反射率 黒色色素の薄膜層による表面反射率は５０％以下とする
ことが好ましく、３０％以下とすることがさらに好まし
い。５０％より大きいと、スイッチング素子等に光が反
射し、誤作動の原因となる。 Surface reflectance The surface reflectance of the black dye thin film layer is preferably 50% or less, more preferably 30% or less. If it is more than 50%, the light is reflected on the switching element and the like, which causes malfunction.
【００２７】透明光硬化性レジスト 本発明で用いられる光硬化性レジストは、前述の黒色色
素の薄膜層をパターニングするために用いられる。光硬
化性レジストとしては、たとえばアクリル、メタクリル
酸誘導体と、その共重合体（バインダー）の混合物を挙
げることができる。このアクリル、メタクリル酸誘導体
は、エポキシ基、シロキサン基、ポリイミド前駆体を導
入したものが好適である。光開始剤としては、トリアジ
ン系、アセトフェノン系、ベンジイン系、ベンゾフェノ
ン系、チオキサンソン系等が良い。分散剤としては、非
イオン性、イオン性界面活性剤、有機顔料誘導体、ポリ
エステル系の単品又は二種以上の混合物を挙げることが
できる。溶剤としては、 セロソルブ系、シクロヘキサノ
ン、メチルイソブチルケトン、７７ジエチレングリコー
ルエーテル及びエステル系の単品又は二種以上の混合物
を挙げることができる。これらを混合、分散、濾過した
後にフォトリソグラフィー法によってパターニングを行
う。Transparent Photocurable Resist The photocurable resist used in the present invention is used for patterning the above-mentioned black dye thin film layer. Examples of the photocurable resist include a mixture of acrylic and methacrylic acid derivatives and a copolymer (binder) thereof. The acrylic or methacrylic acid derivative preferably has an epoxy group, a siloxane group, or a polyimide precursor introduced therein. As the photoinitiator, triazine type, acetophenone type, benzyne type, benzophenone type, thioxanthone type and the like are preferable. Examples of the dispersant include nonionic and ionic surfactants, organic pigment derivatives, and polyester-based single products or a mixture of two or more kinds. Examples of the solvent include cellosolve-based, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, 77 diethylene glycol ether and ester-based single or a mixture of two or more kinds. After mixing, dispersing and filtering these, patterning is performed by a photolithography method.
【００２８】なお、レジストを塗布した後の酸素遮断膜
塗布（ポリビニルアルコール）は、レジストの感度を高
めるため使用することが好ましいが、本発明においては
必ずしもその必要はない。使用するとすれば露光（ブラ
ックマトリックス形成用マスク使用）し、現像して熱処
理（ポストベーク）して形成するのが一般的である。な
お、具体的な商品名としては、ＣＫ−２０００（富士ハ
ントエレクトロニクステクノロジー社製）、Ｖ−２５９
ブラック（新日鐵社製）ＪＮＰＣ０６（ＪＳＲ社製）、
ＣＦＧＲ（東京応化社製）及びフォトニースＵＲ３１０
０（東レ社製）等を挙げることができる。It should be noted that the application of the oxygen barrier film (polyvinyl alcohol) after applying the resist is preferably used in order to enhance the sensitivity of the resist, but it is not always necessary in the present invention. If used, it is generally formed by exposing (using a mask for forming a black matrix), developing and heat treating (post-baking). The specific product names are CK-2000 (manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.), V-259.
Black (manufactured by Nippon Steel) JNPC06 (manufactured by JSR),
CFGR (Tokyo Ohka Co., Ltd.) and Photo Nice UR310
0 (manufactured by Toray Industries, Inc.) and the like can be mentioned.
【００２９】保護膜 必要に応じて用いられる保護膜としては、透明光硬化性
レジスト硬化物及び透明熱硬化性樹脂硬化物を挙げるこ
とができる。Protective Film Examples of the protective film used as required include transparent photocurable resist cured products and transparent thermosetting resin cured products.
【００３０】透明光硬化性レジス硬化物 前記光硬化性レジストと同じ材料を用いることができ
る。カラーフィルタに用いる場合、カラーフィルタの膜
面上から見て、フォトリソグラフィー法によりブラック
マトリックスの存在する領域から基板全面領域にわたる
部分をパターニングして熱硬化してもよく、又は、基板
全面領域をパターニングすることなく熱硬化してもよ
い。（このフォトリソグラフィー法は、前記光硬化性レ
ジストの場合において、パターニング用マスクを保護膜
用マスクとすること以外は同様に行うことができる。）Transparent photo-curable resist cured product The same material as the photo-curable resist can be used. When used for a color filter, the portion from the area where the black matrix exists to the entire surface area of the substrate may be patterned and thermally cured by a photolithography method when viewed from the film surface of the color filter, or the entire surface area of the substrate may be patterned. You may heat-harden without performing. (This photolithography method can be performed in the same manner as in the case of the photocurable resist, except that the patterning mask is the protective film mask.)
【００３１】透明熱硬化性樹脂硬化物、又は配向膜 透明熱硬化性樹脂硬化物、又は配向膜としては、アクリ
ル、メタクリル酸誘導体とその共重合体（バインダー）
の混合物を挙げることができる。また、このアクリル、
メタクリル酸誘導体にエポキシ基、シロキサン基、ポリ
イミド前駆体を導入したものを挙げることができる。開
始剤として、トリアジン系、アセトフェノン系、ベンジ
イン系、ベンゾフェノン系、チオキサンソン系等を挙げ
ることができる。溶剤として、 セロソルブ系、シクロヘ
キサノン、メチルイソブチルケトン、ジエチレングリコ
ールエーテル及びエステル系の単品又は二種以上の混合
物を挙げることができる。これらを混合、濾過かつ塗布
後に熱処理で完全に硬化させる。また、配向膜として
は、各種ポリイミド系配向膜剤を挙げることができる。Transparent thermosetting resin cured product or alignment film As the transparent thermosetting resin cured product or alignment film, acrylic or methacrylic acid derivative and its copolymer (binder)
Can be mentioned. Also, this acrylic,
The thing which introduced the epoxy group, the siloxane group, and the polyimide precursor into the methacrylic acid derivative can be mentioned. Examples of the initiator include triazine-based, acetophenone-based, benziyne-based, benzophenone-based, thioxanthone-based and the like. Examples of the solvent include cellosolve-based, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, diethylene glycol ether and ester-based products, or a mixture of two or more thereof. After these are mixed, filtered, and applied, they are completely cured by heat treatment. As the alignment film, various polyimide-based alignment film agents can be used.
【００３２】具体的商品名としては、オプトマーＳＳ−
７２６５，ＪＨＲ−８４８４、ＪＳＳ−８１９、ＪＳＳ
７１５（ＪＳＲ社製）、ＯＳ−８０８（長瀬産業社
製）、ＬＣ２００１（三洋化成社製）等を挙げることが
できる。保護膜の膜厚と透過率は、膜厚０．５〜４．０
μｍ、透過率９０％以上／４６０ｎｍとする。なお透過
率はエアリファレンスである。膜厚については、各色素
層の膜厚に応じて保護膜剤の粘度及びスピンコートの回
転数等でコントロール可能である。Specific product names include Optomer SS-
7265, JHR-8484, JSS-819, JSS
Examples include 715 (manufactured by JSR), OS-808 (manufactured by Nagase & Co., Ltd.), LC2001 (manufactured by Sanyo Kasei). The film thickness and transmittance of the protective film are 0.5 to 4.0.
μm, transmittance 90% or more / 460 nm. The transmittance is an air reference. The film thickness can be controlled by the viscosity of the protective film agent, the rotation speed of spin coating, and the like according to the film thickness of each dye layer.
【００３３】２．ブラックマトリックスの製造方法 以下、本発明のブラックマトリックスの製造方法を工程
ごとに説明する。 絶縁性基板上への透明導電性薄膜の形成 前述のようにガラス板等の基板上にＩＴＯ、二酸化スズ
等の導電性薄膜を、スパッタ法、蒸着法等により形成す
る。2. Method for Producing Black Matrix The method for producing the black matrix of the present invention will be described below step by step. Formation of Transparent Conductive Thin Film on Insulating Substrate As described above, a conductive thin film such as ITO or tin dioxide is formed on a substrate such as a glass plate by a sputtering method, a vapor deposition method or the like.
【００３４】ミセル電解法による黒色色素の薄膜層の
形成 透明導電性薄膜上に、前述の黒色色素をミセル電解法に
より製膜し、薄膜層を形成する。この場合、ミセル電解
法によって製膜する前に黒色色素を疎水化処理すること
がミセル電解法に用いる分散液を安定化できるという理
由から好ましい。この疎水化処理としては、たとえばシ
ランカップリング剤によるコート、表面の酸化還元処
理、触媒による樹脂層のコートを挙げることができる。Formation of Thin Film Layer of Black Dye by Micelle Electrolysis Method The above-mentioned black dye is formed on the transparent conductive thin film by the micelle electrolysis method to form a thin film layer. In this case, it is preferable to subject the black dye to a hydrophobic treatment before forming a film by the micelle electrolysis method because the dispersion liquid used in the micelle electrolysis method can be stabilized. Examples of the hydrophobic treatment include coating with a silane coupling agent, redox treatment of the surface, and coating of a resin layer with a catalyst.
【００３５】この疎水化処理をした色素（顔料）を、フ
ェロセン誘導体からなる界面活性剤（ミセル化剤）を用
い、水性媒体中に分散させて、ミセル分散液を調製す
る。この際、用いる水性媒体としては、水、水とアルコ
ールとの混合液、水とアセトンとの混合液など種々の媒
体を挙げることが出来る。例えば、以下に示すフェロセ
ン誘導体界面活性剤がある。The hydrophobized dye (pigment) is dispersed in an aqueous medium using a surfactant (micelle forming agent) made of a ferrocene derivative to prepare a micelle dispersion. At this time, as the aqueous medium to be used, various media such as water, a mixed solution of water and alcohol, a mixed solution of water and acetone can be mentioned. For example, there are the ferrocene derivative surfactants shown below.
【００３６】[0036]
【化１】 [Chemical 1]
【００３７】なお、フェロセン誘導体としては、このほ
か国際公開ＷＯ８９／０１９３号明細書、特開平１−４
５３７０号公報、特開平１−２２６８９４号公報、特開
平２−８３３８７号公報、特開平２−２５０８９２号公
報などに記載された方法によって製造されるものを使用
することが出来る。なお、界面活性剤（ミセル化剤）と
してフェロセン誘導体を一種類用いても良く、又は、二
種類以上を組合せても良い。あるいは、フェロセン誘導
体と他の界面活性剤とを組合せても良い。As the ferrocene derivative, other than that, WO 89/0193, JP-A 1-4 can be used.
It is possible to use those manufactured by the methods described in JP-A-5370, JP-A-1-226894, JP-A-2-83387, JP-A-2-250892, and the like. As the surfactant (micelling agent), one kind of ferrocene derivative may be used, or two or more kinds thereof may be combined. Alternatively, the ferrocene derivative and another surfactant may be combined.
【００３８】他の界面活性剤を挙げると、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エ
ステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテ
ル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキル
エーテル等、非イオン性界面活性剤と、アルキル硫酸
塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、塩化
アルキルトリメチルアンモニウム、脂肪酸ジエチルアミ
ノエチルアミド等のカチオン性及びアニオン性界面活性
剤がある。Other surface active agents include nonionic surface active agents such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ether, and alkyl. There are cationic and anionic surfactants such as sulfates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, alkyltrimethylammonium chloride, fatty acid diethylaminoethylamide.
【００３９】水性媒体中にフェロセン誘導体、所望に応
じて用いられる他の界面活性剤及び所望の色素（顔料）
を入れて、メカニカルホモジナイザー、超音波ホモジナ
イザー、ボールミル、サンドミル、スターラーなどで十
分に撹拌する。なお、超音波を用いる場合には、０．５
時間／リットル以下とし、遠心分離を用いる場合には４
Ｇ以下とすることが好ましい。この操作で顔料は界面活
性剤の作用で、水媒体中に均一に分散又はミセル化し
て、分散液又はミセル溶液となる。この際のミセル化剤
の濃度については、特に制限はないが、通常は、フェロ
セン誘導体及び他の界面活性剤の合計濃度が臨界ミセル
濃度以上、好ましくは０．１ミルモル／リットル〜１モ
ル／リットルの範囲で選択する。Ferrocene derivative in aqueous medium, optionally other surfactants and desired dyes (pigments)
And mix thoroughly with a mechanical homogenizer, ultrasonic homogenizer, ball mill, sand mill, stirrer, etc. When using ultrasonic waves, 0.5
Less than 4 hours / liter and 4 if centrifugation is used
It is preferably G or less. By this operation, the pigment is uniformly dispersed or micellized in the aqueous medium by the action of the surfactant to be a dispersion liquid or a micelle solution. The concentration of the micellizing agent at this time is not particularly limited, but usually the total concentration of the ferrocene derivative and the other surfactant is equal to or higher than the critical micelle concentration, preferably 0.1 milmol / liter to 1 mol / liter. Select within the range.
【００４０】一方、顔料濃度は通常１〜５００グラム／
リットルの範囲で選択する。また、水性媒体の電気伝導
度を調節するために、支持塩（支持電解質）を必要に応
じて加えることが出来る。この支持塩の添加量は、分散
している顔料の析出を妨げない範囲であれば良く、通常
は０．０５〜１０モル／リットルの範囲で選択する。こ
の支持塩を加えずに電解を行うことも出来る。この場
合、支持塩を含まない純度の高い薄膜が得られる。ま
た、支持塩を用いる場合、その支持塩の種類は、ミセル
の形成や電極への顔料の析出を妨げることなく、水性媒
体の電気伝導度を調節できるものであれば特に制限はな
い。具体的には、一般に広く支持塩として用いられてい
る硫酸塩（リチウム、カリウム、ナトリウム、ルビジウ
ム、アルミニウムなどの塩）、酢酸塩（リチウム、カリ
ウム、ナトリウム、ルビジウム、ベリリウム、マグネシ
ウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミ
ニウムなどの塩）、さらに、アンモニウム塩などが好適
であり、例えば、ＬｉＢｒ，ＫＣｌ，Ｌｉ2ＳＯ4，（Ｎ
Ｈ4）ＢＦ4などを挙げることが出来る。次に、０．５μ
ｍ以下のフィルターでろ過することが好ましい。On the other hand, the pigment concentration is usually 1 to 500 g /
Select in the liter range. In addition, a supporting salt (supporting electrolyte) can be added as necessary in order to adjust the electric conductivity of the aqueous medium. The amount of the supporting salt added may be in the range that does not hinder the precipitation of the dispersed pigment, and is usually selected in the range of 0.05 to 10 mol / liter. It is also possible to carry out electrolysis without adding this supporting salt. In this case, a highly pure thin film containing no supporting salt can be obtained. When a supporting salt is used, the type of the supporting salt is not particularly limited as long as it can control the electric conductivity of the aqueous medium without hindering the formation of micelles and the deposition of the pigment on the electrode. Specifically, sulfates (salts such as lithium, potassium, sodium, rubidium, and aluminum) that are generally widely used as supporting salts, acetates (lithium, potassium, sodium, rubidium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, (Salts of barium, aluminum, etc.), ammonium salts, and the like are preferable, and examples thereof include LiBr, KCl, Li 2 SO 4 , (N
H 4) BF 4, and the like. Next, 0.5μ
It is preferable to filter with a filter of m or less.
【００４１】このようにして、黒色色素（顔料）を分散
したミセル分散液を調製する。なお、混合顔料のミセル
分散液は、水性媒体中に混合すべき顔料をミセル化剤と
ともに一度加え、分散させて調製しても良い。又は水性
媒体中に混合すべき単一顔料をミセル化剤とともに加
え、分散させて得られたそれぞれのミセル分散液を混合
させて調製しても良い。In this way, a micelle dispersion liquid in which the black dye (pigment) is dispersed is prepared. The micellar dispersion of the mixed pigment may be prepared by once adding the pigment to be mixed in the aqueous medium together with the micellizing agent and dispersing the pigment. Alternatively, it may be prepared by adding a single pigment to be mixed in an aqueous medium together with a micelle-forming agent and mixing the resulting micellar dispersions.
【００４２】次に、ミセル分散液のいずれか一つに、透
明導電性薄膜が少なくとも表示部全面又は表示画素部を
含む連続するストライプパターンに対応する部分に形成
された絶縁性基板を挿入し、これを通電してミセル電解
を行い、この基板の透明導電性薄膜上に黒色色素の薄膜
層を形成する。電解条件は、各種状況に応じて適宜選択
すれば良いが、通常液温は０〜９０℃、好ましくは２０
〜７０℃の範囲で選択する。電圧は０．０３〜１．５
Ｖ、好ましくは０．１〜０．９Ｖの範囲で選択する。ま
た、電流密度は通常１０ｍＡ／ｃｍ2以下であり、好ま
しくは５０〜３００μＡ／ｃｍ2の範囲で選択する。Next, an insulating substrate having a transparent conductive thin film formed on at least the entire display portion or a portion corresponding to a continuous stripe pattern including the display pixel portion is inserted into any one of the micelle dispersions, This is energized to carry out micelle electrolysis to form a thin film layer of black dye on the transparent conductive thin film of this substrate. The electrolysis conditions may be appropriately selected according to various situations, but the liquid temperature is usually 0 to 90 ° C., preferably 20.
Select in the range of ~ 70 ° C. Voltage is 0.03 to 1.5
V, preferably in the range of 0.1 to 0.9V. The current density is usually 10 mA / cm 2 or less, and preferably selected in the range of 50 to 300 μA / cm 2 .
【００４３】この電解処理を行うと、ミセル電解法の原
理に従った反応が進行する。これをフェロセン誘導体の
Ｆｅイオンの挙動に着目すると陽極ではフェロセンのＦ
ｅ2+がＦｅ3+となって、ミセルが崩壊し、顔料粒子が陽
極（透明導電性薄膜）上に析出する。一方、陰極では陽
極で酸化されたＦｅ3+がＦｅ2+に還元されて元のミセル
に戻るので、繰り返し同じ溶液で製膜操作を行うことが
出来る。形成された薄膜層を乾燥し、８０〜１６０℃で
ベークを行った後、高圧水洗浄又はＵＶ洗浄等の洗浄処
理を行うことが好ましい。When this electrolytic treatment is performed, the reaction proceeds according to the principle of the micelle electrolysis method. Focusing on the behavior of the Fe ion of the ferrocene derivative, the ferrocene F
e 2+ becomes Fe 3+ , the micelles collapse, and the pigment particles are deposited on the anode (transparent conductive thin film). On the other hand, at the cathode, Fe 3+ oxidized at the anode is reduced to Fe 2+ and returns to the original micelle, so that the film forming operation can be repeated with the same solution. The formed thin film layer is preferably dried, baked at 80 to 160 ° C., and then subjected to cleaning treatment such as high pressure water cleaning or UV cleaning.
【００４４】黒色色素薄膜上への透明光硬化型レジス
トの塗布 前述の透明硬化型レジストをミセル電解製膜黒色色素の
薄膜層上にロールコーター又はスピンコーターで少なく
とも表示部全面に積層塗布する。さらに、光硬化型レジ
スト（好ましくは透明な紫外線硬化型レジスト）を塗布
する方法として、従来のスピンコートに変えて、ミセル
電解法または電着法により紫外線硬化型レジストを塗布
することにより、製膜後の基板の乾燥工程を省略できる
ばかりでなく、異物の混入を防ぐことが可能となる。Coating of transparent photo-curable resist on black dye thin film The above-mentioned transparent curable resist is laminated and coated on the thin film layer of the black dye of the micelle electrolytic film by a roll coater or a spin coater on at least the entire surface of the display portion. Further, as a method for applying a photo-curable resist (preferably a transparent UV-curable resist), instead of the conventional spin coating, a UV-curable resist is applied by a micelle electrolysis method or an electrodeposition method to form a film. Not only the subsequent step of drying the substrate can be omitted, but also foreign matter can be prevented from entering.
【００４５】透明光硬化性レジスト硬化物の膜厚と透過
率は、膜厚０．５〜４．０μｍ、透過率９０％以上／４
６０ｎｍとすることが好ましい。なお、透過率はエアリ
ファレンスである。膜厚については、黒色色素層の膜厚
に応じてレジスト粘度及びスピンコートの回転数等で、
又は、ミセル電解法では製膜電位，製膜時間等によって
コントロール可能であり、黒色色素層の膜厚段差を最小
限にして、平坦化できる。The film thickness and transmittance of the transparent photocurable resist cured product are 0.5 to 4.0 μm, and the transmittance is 90% or more / 4.
The thickness is preferably 60 nm. The transmittance is an air reference. Regarding the film thickness, depending on the film thickness of the black dye layer, the resist viscosity and the rotation speed of spin coating,
Alternatively, in the micelle electrolysis method, it can be controlled by the film formation potential, film formation time, etc., and the film thickness difference of the black dye layer can be minimized to achieve flatness.
【００４６】露光、現像、エッチング 塗布した透明光硬化性レジストを熱処理（室温〜１５０
℃、５分〜２時間プリベーク）した後、所望のブラック
マトリックス配列に応じたマスクパターンを用いて露光
する。この場合、コンタクト方式、プロキシミティー方
式、ステッパー方式、プロジェクション方式のどちらで
も良い、露光エネルギーは例えば紫外線のｉ線では１０
〜５００ｍＪ／ｃｍ2とする。Exposure, development, etching The transparent photocurable resist applied is heat treated (room temperature to 150 ° C.).
After prebaking at 5 ° C. for 5 minutes to 2 hours), exposure is performed using a mask pattern according to a desired black matrix arrangement. In this case, any of a contact method, a proximity method, a stepper method, and a projection method may be used. The exposure energy is, for example, 10 for ultraviolet i-line.
˜500 mJ / cm 2 .
【００４７】次に、未露光部の透明光硬化性レジストと
黒色色素の薄膜層のエッチングを行う。このエッチング
の方法は、以下のドライエッチング、ウエットエッ
チング、剥離材によるエッチング、電解エッチング
がある。 ドライエッチングとして、ＵＶ／オゾンアッシング、
プラズマエッチング、スパッタエッチング、イオンビー
ムエッチングがある。 ウエットエッチングとして、各種レジスト専用の現像
液、アルカリ性現像液（無機系として炭酸アルカリ塩、
水酸化アルカリ系があり、有機系として、テトラメチル
アンモニウムハイドロキシド（ＴＭＡＨ）の水溶液があ
る）、有機溶剤（メタノール、エタノール、アセトンな
ど）等がある。 剥離材によるエッチングとして、溶剤可溶性ポリマー
の積層塗布、剥離，粘着フィルムの貼り付け、剥離があ
る。 電解エッチングとして、界面活性材（非イオン性な
ど）含有水溶液、上記ウエットエッチング用の現像液又
は有機溶剤中に支持塩を添加して電位を印加する。 なお、未露光部のレジストが溶解して除くことができて
も、黒色色素の薄膜層の剥離が不十分な場合には、完全
に色素の薄膜層を除くために、上記のドライエッチン
グ、ウエットエッチング、剥離材によるエッチン
グ、電解エッチングを、透明光硬化性レジストの露光
部の熱硬化前後の少なくとも一方で行う。なお、別々の
方法を併用しても良い。Next, the transparent photocurable resist and the black dye thin film layer in the unexposed area are etched. This etching method includes the following dry etching, wet etching, etching with a release material, and electrolytic etching. As dry etching, UV / ozone ashing,
There are plasma etching, sputter etching, and ion beam etching. For wet etching, various resist-dedicated developers, alkaline developers (inorganic carbonate salts,
There is an alkali hydroxide type, and as an organic type, there is an aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH)), an organic solvent (methanol, ethanol, acetone, etc.) and the like. Etching with a release material includes laminated coating of solvent-soluble polymer, peeling, sticking of an adhesive film, and peeling. For electrolytic etching, a supporting salt is added to an aqueous solution containing a surfactant (nonionic or the like), the above-mentioned developer for wet etching, or an organic solvent to apply a potential. Even if the resist in the unexposed area can be removed by dissolution, if the peeling of the black dye thin film layer is insufficient, the above dry etching or wet etching is performed to completely remove the dye thin film layer. Etching, etching with a release material, and electrolytic etching are performed at least before or after thermal curing of the exposed portion of the transparent photocurable resist. Note that different methods may be used together.
【００４８】ミセル電解法で製膜した黒色色素の薄膜層
は、バインダーとしてのレジスト及びポリマーを含有し
ていない色素（顔料）のみの積層膜であり、これらのエ
ッチングによって、容易に溶解、剥離するため、透明導
電性薄膜が変色、絶縁化、侵食等のダメージを受けない
温和な条件で行うことが出来る。例えば、以下のよう
に、ウエットエッチングとドライエッチングを併用した
エッチング条件で行う。The black dye thin film layer formed by the micelle electrolysis method is a laminated film containing only a dye (pigment) that does not contain a resist as a binder and a polymer, and is easily dissolved and peeled by etching these. Therefore, it can be performed under mild conditions in which the transparent conductive thin film is not damaged by discoloration, insulation, erosion and the like. For example, the following etching conditions are used in which wet etching and dry etching are used together.
【００４９】室温から７０℃の現像液（有機アルカリ水
系；テトラメチルアンモニウムハイドロキシド（ＴＭＡ
Ｈ）２．３８％水溶液、無機アルカリ水系；炭酸ナトリ
ウム及び炭酸カリウム水溶液等を用い、水素イオン濃度
ｐＨ８〜１４とする）で、レジストを浸漬して現像の後
に水洗（高圧純水スプレー、超音波、ブラシスクラブ、
界面活性剤洗浄等）リンスして、未露光部のレジスト及
び黒色色素の薄膜層を溶解又は除去する。次に、露光部
のレジストを熱硬化（１５０℃〜３５０℃）させる。露
光部の透明光硬化性レジスト及び黒色色素の薄膜層のパ
ターンの解像度をより良好に形成する場合、は、ＵＶ／
オゾンアッシング装置で未露光部のレジスト及び黒色色
素の薄膜層を紫外線＋オゾン分解して除去する。この場
合、ＵＶランプは水銀ランプ、主に１８５ｎｍと２５４
ｎｍの輝線を有するものとする。基板温度は、室温〜２
５０℃、オゾン濃度：１０ｐｐｍ以上、時間：３０秒〜
３時間とする。また、必要に応じて、前記透明光硬化型
レジストを現像中又は後にブラシスクラブ又はスポンジ
スクラブ水洗によってスクラブリンスする。次に、必要
に応じて高圧純水スプレー、長音波、ブラシスクラブ、
界面活性剤等によって洗浄する。次に、露光された透明
光硬化型レジストを１５０〜３５０℃で熱硬化させてポ
ストベークを施す。さらに必要に応じて、前記ポリイミ
ド等の配向膜やアクリル等の保護膜を形成する。Developer at room temperature to 70 ° C. (organic alkaline water system; tetramethylammonium hydroxide (TMA)
H) 2.38% aqueous solution, inorganic alkaline water system; sodium carbonate and potassium carbonate aqueous solution, etc. are used to adjust the hydrogen ion concentration to pH 8 to 14), and the resist is dipped and developed, followed by washing with water (high pressure pure water spray, ultrasonic wave). , Brush scrub,
Rinse with a surfactant or the like) to dissolve or remove the resist and the black dye thin film layer in the unexposed area. Next, the resist in the exposed area is thermoset (150 ° C. to 350 ° C.). When the resolution of the pattern of the transparent photocurable resist and the black dye thin film layer in the exposed area is better formed, UV /
The ozone ashing device removes the resist and the black dye thin film layer in the unexposed area by decomposing them by ultraviolet rays and ozone. In this case, the UV lamp is a mercury lamp, mainly 185 nm and 254 nm.
It has a bright line of nm. Substrate temperature is room temperature to 2
50 ° C, ozone concentration: 10 ppm or more, time: 30 seconds ~
3 hours If necessary, the transparent photocurable resist is scrub rinsed by brush scrubbing or sponge scrubbing during or after development. Next, if necessary, high pressure pure water spray, long sound wave, brush scrub,
Wash with a surfactant. Next, the exposed transparent photocurable resist is thermally cured at 150 to 350 ° C. and post-baked. Further, if necessary, an alignment film such as the polyimide or a protective film such as acryl is formed.
【００５０】[0050]
【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明する。 透明導電性薄膜成膜基板の作製 鏡面研摩した３００ｍｍ角の白板ガラス基板（コーニン
グ社７０５９）上に、スパッタリング装置（アルバック
社製：ＳＤＰ−５５０ＶＴ）を用いて、ＩＴＯ薄膜を約
１３００オングストローム基板全面にスパッタリングを
行った。このとき、基板温度を２５０℃ＩＴＯ膜の表面
抵抗を２０Ω／□に調整した。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples. Preparation of transparent conductive thin film deposition substrate On a mirror-polished 300 mm square white plate glass substrate (Corning 7059), an ITO thin film was applied to the entire surface of about 1300 angstrom substrate by using a sputtering device (ULVAC: SDP-550VT). Sputtering was performed. At this time, the substrate temperature was adjusted to 250 ° C. and the surface resistance of the ITO film was adjusted to 20 Ω / □.
【００５１】実施例１ ４リットルの純水にフェロセン誘導体ミセル化剤ＦＰＥ
Ｇ（１１−フェロセニルウンデシルポリオキシエチレン
ルエーテル）、臭化リチウム及びペリレンブラック顔料
を加えて、それぞれ、２ｍＭ，０．１Ｍ，１０ｇ／リッ
トルの溶液とし、超音波ホモジナイザー（日本精器社
製：Ｔ−６００）で９０分間分散させてミセル溶液とし
た。その後遠心分離（国際遠心機）６０００ｒｐｍ、２
０分間処理した後、０．４５μｍフィルタで濾過し、製
造例１の基板を前記ミセル溶液に挿入し、ポテンショス
タットを接続した。０．５Ｖの定電位電解を１５分間行
ない、ブラックマトリックス用黒色色素薄膜（色素層）
を得た。純水で洗浄後、オーブンにてプリベーク（１０
０℃）した（ミセル電解法）。Example 1 Ferrocene derivative micelle agent FPE was added to 4 liters of pure water.
G (11-ferrocenyl undecyl polyoxyethylene ruether), lithium bromide and perylene black pigment were added to each to make a solution of 2 mM, 0.1 M, 10 g / liter, and an ultrasonic homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd .: T-600) was dispersed for 90 minutes to give a micelle solution. After that, centrifuge (international centrifuge) 6000 rpm, 2
After treating for 0 minutes, the mixture was filtered through a 0.45 μm filter, the substrate of Production Example 1 was inserted into the micelle solution, and a potentiostat was connected. A constant voltage electrolysis of 0.5 V is performed for 15 minutes, and a black dye thin film for a black matrix (dye layer)
Got After washing with pure water, pre-bake (10
(0 ° C.) (micelle electrolysis method).
【００５２】透明光硬化性レジスト（ＪＮＰＣ０６：Ｊ
ＳＲ）を上記色素層の上に１０００ｒｐｍでスピンコー
トし、８０℃のオーブンで３０分プリベークした。ブラ
ックマトリックス配列露光用のマスクを用いて、プロキ
シミティー方式の露光機（プロキシミティギャップ６０
μｍ）で２００ｍＪ／ｃｍ2 で露光後、室温の有機アル
カリ系水溶液の現像液漬現像し、純水でブラシスクラブ
洗浄すると、露光された黒色色素と透明光硬化性レジス
トは残り、それ以外の未露光部のレジストおよび黒色色
素をほとんどはくりすることができた。ブラックマトリ
ックスパターンを形成することができた。Transparent photocurable resist (JNPC06: J
SR) was spin coated on the dye layer at 1000 rpm and prebaked in an oven at 80 ° C for 30 minutes. A proximity type exposure machine (proximity gap 60
μm) at 200 mJ / cm 2 and then developed by developing in an organic alkaline aqueous solution at room temperature and brush scrubbing with pure water. The exposed black dye and the transparent photocurable resist remain, and other Most of the resist and black dye in the exposed area could be peeled off. A black matrix pattern could be formed.
【００５３】実施例２ 実施例１と同様に、黒色色素の薄膜層をミセル電解法で
ＩＴＯ上に形成後、透明光硬化性レジスト（ＣＴ：富士
ハントエレクトロニクステクノロジー社製）を前記色素
の薄膜層の上に１０００ｒｐｍでスピンコートし、８０
℃のオーブンで３０分プリベークした。ブラックマトリ
ックス配列露光用のマスクを用いて、プロキシミティー
方式の露光機（プロキシミティギャップ６０μｍ）で２
００ｍＪ／ｃｍ2 で露光後、室温の有機アルカリ系水溶
液の現像液（２．３８％ＴＭＡＨ：富士ハントエレクト
ロニクステクノロジー社製ＦＨＤ−５）で浸漬現像し、
純水でブラシスクラブ洗浄すると、露光された黒色色素
の薄膜層と透明光硬化性レジストは残り、それ以外の未
露光部のレジストおよび黒色色素の薄膜層をほとんど除
去することができ、ブラックマトリックスパターンを形
成することができた。さらに、２００℃のオーブンで前
記レジストを完全に熱硬化させた後、さらにＵＶ／オゾ
ンアッシャー（紫外線洗浄装置ＰＬ１−９０７：セン特
殊光源社製）で１０分間ドライエッチングを行い、未露
光部の黒色色素薄膜層を完全に分解して除き、解像度よ
くブラックマトリックスを形成した。さらに、保護膜と
してポリイミド系配向膜（オプトマー８４８４：ＪＳ
Ｒ）を基板全面上にスピンコーター８００ｒｐｍで塗布
し、２２０℃のオーブンにより熱硬化させた。Example 2 As in Example 1, after forming a thin film layer of a black dye on ITO by a micelle electrolysis method, a transparent photocurable resist (CT: manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) was used to form a thin film layer of the dye. Spin coated at 1000rpm on 80
Prebaked for 30 minutes in an oven at ℃. 2 using a proximity type exposure machine (proximity gap 60 μm) using a mask for black matrix array exposure
After exposure at 00 mJ / cm 2 , immersion development was carried out with a developer (2.38% TMAH: FHD-5 manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) in an organic alkaline aqueous solution at room temperature,
When brush scrubbing with pure water, the exposed black dye thin film layer and the transparent photocurable resist remain, and the rest of the unexposed resist and the black dye thin film layer can be almost removed. Could be formed. Further, after the resist is completely thermally cured in an oven at 200 ° C., dry etching is further performed with a UV / ozone asher (UV cleaning device PL1-907: Sen Special Light Source Co., Ltd.) for 10 minutes, and the unexposed portion is black. The dye thin film layer was completely decomposed and removed to form a black matrix with good resolution. Further, as a protective film, a polyimide-based alignment film (Optomer 8484: JS
R) was applied on the entire surface of the substrate by a spin coater at 800 rpm and thermally cured in an oven at 220 ° C.
【００５４】実施例３ 実施例１で用いた光硬化性レジストにＶ−２５９ＰＡ
（新日鉄化学社製）を用い、８５０ｒｐｍでスピンコー
ト、８０℃オーブンでプリベーク後、プロキシミティー
露光機（プロキシミティーギャップ１００μｍ）により
３００ｍＪ／ｃｍ2 露光し、２５℃の無機アルカリ系現
像液（０．１Ｎ炭酸ナトリウム水溶液；ＣＤ：富士ハン
トエレクトロニクステクノロジー社製）でスピン現像と
純水シャワー洗浄を行ってから、未露光部の残った黒色
色素の薄膜層をプラズマエッチングにより完全に除去
し、ブラックマトリックスのパターンを形成した。Example 3 V-259PA was added to the photocurable resist used in Example 1.
(Manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), spin coated at 850 rpm, prebaked in an oven at 80 ° C., exposed to 300 mJ / cm 2 by a proximity exposure device (proximity gap 100 μm), and an inorganic alkaline developing solution (0. 1N aqueous sodium carbonate solution; CD: manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.), spin development and pure water shower washing were performed, and then the black dye thin film layer remaining in the unexposed area was completely removed by plasma etching to obtain a black matrix. A pattern was formed.
【００５５】実施例４ 実施例１と同様にミセル電解法で黒色色素の薄膜層を形
成後、光硬化性レジストにアクリル酸基導入ポリイミド
前駆体を含有するフォトニースＵＲ３１００（東レ社
製）を２０００ｒｐｍでスピンコートし、８０℃オーブ
ンでプリベーク、ミラープロジェクション方式の露光機
でブラックマトリックス配列のマスクを介して７０ｍＪ
／ｃｍ2 の露光エネルギーで露光し、２５℃の含水メタ
ノールのＤＶ−５０５（東レ社製）現像液で超音波現像
後、イソプロピルアルコールでリンスして、３００℃オ
ーブンでポストベークした。さらに、ＪＮＰＣ０６（Ｊ
ＳＲ社製）を１０００ｒｐｍでスピンコートし、９０℃
オーブンでプリベーク後、有機アルカリ水溶液系（ＴＨ
ＡＨ２．４％，ＦＨＤ−５）でスクラブ現像して、未露
光部の黒色色素の薄膜層を完全に除去し、ブラックマト
リックスのパターンを形成した。Example 4 A black dye thin film layer was formed by the micelle electrolysis method in the same manner as in Example 1, and then Photo Nice UR3100 (manufactured by Toray Industries, Inc.) containing an acrylic acid group-introduced polyimide precursor in a photocurable resist was 2000 rpm. Spin coat, pre-bake in 80 ° C. oven, 70 mJ through a black matrix array mask with a mirror projection type exposure machine.
The film was exposed with an exposure energy of / cm 2 and ultrasonically developed with a DV-505 (manufactured by Toray) developer containing hydrous methanol at 25 ° C., rinsed with isopropyl alcohol, and post-baked in an oven at 300 ° C. Furthermore, JNPC06 (J
SR Co., Ltd.) is spin coated at 1000 rpm and 90 ° C.
After prebaking in an oven, an organic alkaline aqueous solution (TH
Scrub development with AH 2.4%, FHD-5) was performed to completely remove the thin film layer of the black dye in the unexposed area to form a black matrix pattern.
【００５６】実施例５〜１７ 実施例１において、顔料を表１記載の顔料に変えた以外
は、実施例１と同様に行った。Examples 5 to 17 The procedure of Example 1 was repeated, except that the pigments shown in Table 1 were used instead of the pigments used in Example 1.
【表１】 表中、＊１の支持塩としては０．１Ｍ ＬｉＢｒを用い
た。 ＊２は、超音波分散、遠心分離処理終了後、全て０．４
５μｍのフィルタで瀘過し、光散乱装置ＥＬＳ−８００
（大塚電子社製）で測定した。 顔料の使用材料は、 酸化クロム* ：和光純薬工業社製、 酸化プラセオジム* ：和光純薬工業社製、 酸化鉄* ：Ｍｏｒｉｓｈｉｔａ Ｂｌａｃｋ
森下弁柄社製、 カーボンブラックＡ：旭カーボンＨＳ−５００ 旭カー
ボン社製、 カーボンブラックＢ：東海カーボン＃３８００ 東海カ
ーボン社製、 カーボンブラックＣ：東海カーボン＃４５５０ 東海カ
ーボン社製、 カーボンブラックＤ：東海カーボン＃７０５０ 東海カ
ーボン社製、 カーボンブラックＥ* ：デンカブラック 電気化学工業
社製、 カーボンブラックＦ：アセチレンブラック 電気化学工
業社製、 カーボンブラックＧ：プリンテックス１４０Ｖ チグサ
ジャパン社製、 カーボンブラックＨ：ケッチャンブラックＥＣ ケッチ
ャン社製、 ペリレンブラック（有機顔料）：ペリレンブラックＬ０
０８４ ＢＡＳＦ社製、 クロモフタールレッド：クロモフタールレッドＡ２Ｂ
チバガイギー社製、 フタロシアニンブルー：ヘリオゲンブルーＬ７０８０
ＢＡＳＦ社製 である。 ＊は表面処理を行ったもの。表中、ブラック１０ｇに対
して、テトラブチルシランカップリング剤（和光純薬工
業社製）を１００ｃｃ加え、溶剤を乾燥させた後、１５
０℃でベークして、反応させ、表面を疎水化した。[Table 1] In the table, 0.1M LiBr was used as the supporting salt of * 1. * 2: 0.4 after all ultrasonic dispersion and centrifugation
After filtering with a 5 μm filter, light scattering device ELS-800
(Manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). Materials used for the pigment are chromium oxide * : Wako Pure Chemical Industries, Ltd., praseodymium oxide * : Wako Pure Chemical Industries, Ltd., iron oxide * : Morishita Black.
Carbon black A: Asahi Carbon HS-500 manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd., carbon black B: Tokai Carbon # 3800 manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., carbon black C: Tokai Carbon # 4550 manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd., carbon black D: Tokai Carbon # 7050 Tokai Carbon Co., Ltd., Carbon Black E * : Denka Black Denki Kagaku Kogyo, Carbon Black F: Acetylene Black Denki Kagaku Kogyo, Carbon Black G: Printex 140V Chigusa Japan Co., Carbon Black H: Ketchan Black EC Ketjang Co., Perylene Black (organic pigment): Perylene Black L0
084 BASF, Chromophtal Red: Chromophtal Red A2B
Made by Ciba Geigy, Phthalocyanine Blue: Heliogen Blue L7080
It is manufactured by BASF. * Is surface-treated. In the table, 100 cc of tetrabutylsilane coupling agent (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to 10 g of black, and the solvent was dried.
The surface was hydrophobized by baking at 0 ° C. for reaction.
【００５７】実施例１８ 実施例１で透明光硬化性レジストをスピンコーターで塗
布する代わりに、この１ｇをＦＰＥＧ：２ｍＭ，ＬｉＢ
ｒ：０．１Ｍ溶液１００ｃｃに添加し、超音波照射によ
り分散し、エマルジョンを形成した後、黒色色素の薄膜
が形成された基板をこの溶液に挿入し、０．５Ｖ、３０
分間電解して透明光硬化性レジスト薄膜を形成した以外
は、実施例１と同様に行った。Example 18 Instead of coating the transparent photocurable resist in Example 1 with a spin coater, 1 g of this was applied to FPEG: 2 mM, LiB.
r: 0.1 M solution was added to 100 cc, dispersed by ultrasonic irradiation to form an emulsion, and a substrate on which a thin film of a black dye was formed was inserted into this solution, and 0.5 V, 30
The same procedure as in Example 1 was performed except that the transparent photo-curable resist thin film was formed by electrolysis for a minute.
【００５８】実施例１９ 実施例１で透明光硬化性レジストを透明光硬化性電着ポ
リマー（特開平４−１０４１０２号）に代え、スピンコ
ーターで塗布する代わりに、この１０％透明光硬化性電
着ポリマー電解液に黒色色素の薄膜の形成された基板を
この溶液に挿入し、１００Ｖ、１分間電解して透明光硬
化性電着ポリマー薄膜を形成した、以外は、実施例１と
同様に行った。Example 19 The transparent photocurable resist of Example 1 was replaced with a transparent photocurable electrodeposition polymer (Japanese Patent Laid-Open No. 4-104102), and instead of coating with a spin coater, the transparent photocurable electrodeposition polymer of 10% was used. The same procedure as in Example 1 was carried out except that a substrate on which a thin film of a black dye was formed was inserted into the coating polymer electrolyte solution and electrolysis was performed at 100 V for 1 minute to form a transparent photocurable electrodeposition polymer thin film. It was
【００５９】実施例２０ 実施例１において、ミセル電解法でＲＧＢ各色を形成す
ることに顔料表面の異物を分解するためにＵＶ洗浄した
以外は実施例１と同様に行った。Example 20 The same procedure as in Example 1 was performed, except that the RGB colors were formed by the micelle electrolysis method and UV cleaning was performed to decompose foreign matters on the surface of the pigment.
【００６０】比較例１ ＩＴＯ基板パターニング工程 ＩＴＯ膜として２０Ω／□の面抵抗を持つガラス基板
（青板ガラス、研摩、シリカディプ品：松崎真空社製）
に紫外線硬化型レジスト剤（ＦＨ２０３０Ｍ：富士ハン
トエレクトロニクステクノロジー社製）をキシレンで二
倍希釈した溶液を１０００ｒｐｍの回転速度でスピンコ
ートした。スピンコート後、８０℃で１５分間プリベー
クを行った。その後、このレジスト／ＩＴＯ基板を露光
機にセットした。マスクは、線幅１００μｍ・ギャップ
２０μｍ、線長２３０ｍｍ、１９２０本のストライプ縦
パターンとした。光源は２ｋＷの高圧水銀灯を用いた。
プロキシミティギャップ７０μｍをとり、１２０ｍＪ／
ｃｍ2 露光した後、現像液にて現像した。現像後、純水
にてリンスした後、１８０℃でポストベークした。次
に、エッチャントとして１Ｍ ＦｅＣｌ3 ・６Ｎ ＨＣ
ｌ・０．１Ｎ ＨＮＯ3・０．１Ｎ Ｃｅ（ＮＯ3 ）4
の水溶液を準備し、前記基板のＩＴＯをエッチングし
た。エッチングの終点は電気抵抗により測定した。前記
エッチングには約２０分の時間を必要とした。エッチン
グ後、純水でリンスし、レジストを１Ｎ ＮａＯＨにて
除去した。こうしてＩＴＯパターニングガラス基板を得
た。Comparative Example 1 ITO Substrate Patterning Step A glass substrate having a sheet resistance of 20 Ω / □ as an ITO film (blue plate glass, polished, silica dip product: manufactured by Matsuzaki Vacuum Co., Ltd.)
A UV-curable resist agent (FH2030M: manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) was diluted twice with xylene and spin-coated at a rotation speed of 1000 rpm. After spin coating, prebaking was performed at 80 ° C. for 15 minutes. Then, this resist / ITO substrate was set in an exposure device. The mask had a stripe vertical pattern of 1920 lines with a line width of 100 μm, a gap of 20 μm, a line length of 230 mm. A high-pressure mercury lamp of 2 kW was used as a light source.
120mJ / with a proximity gap of 70μm
After the exposure for 2 cm 2, it was developed with a developing solution. After development, the substrate was rinsed with pure water and then post-baked at 180 ° C. Next, as an etchant, 1M FeCl 3 .6N HC
l ・ 0.1N HNO 3・ 0.1N Ce (NO 3 ) 4
Was prepared and the ITO on the substrate was etched. The end point of etching was measured by electric resistance. The etching required about 20 minutes. After etching, it was rinsed with pure water, and the resist was removed with 1N NaOH. Thus, an ITO patterned glass substrate was obtained.
【００６１】ブラックマトリックス作製工程 ブラックマトリックス形成レジスト剤として富士ハント
エレクトロニクステクノロジー社製のカラーモザイクＣ
Ｋに同ＣＲ、ＣＧ、ＣＢをそれぞれ、３：１：１：１重
量部混合したものを用いた。先に作製したＩＴＯパター
ニングガラス基板を１０ｒｐｍで回転させ、この上にこ
のレジスト剤３０ｃｃ噴霧した。次に、スピンコートの
回転数を５００ｒｐｍにし、基板上に均一に製膜した。
この基板を８０℃で１５分間プリベークした。そして、
高圧水銀灯２ｋＷのアライメント機能のある露光機で位
置合わせしながら、ブラックマトリックスのデザイン
（９０×３１０μｍ角−２０μｍ線幅のマスクを用いて
露光した。光源は２ｋＷの高圧水銀灯を用いた。プロキ
シミティギャップ７０μｍをとり、１００ｍＪ／ｃｍ2
露光した後、アルカリ現像液にて現像した。その後、富
士ハント社製ＣＤの後、富士ハント社製ＣＤ（現像液）
を純水４倍希釈し、３０秒現像した。さらに、純水でリ
ンスし、２００℃、１００分間ポストベークした。Black Matrix Manufacturing Process As a black matrix forming resist agent, a color mosaic C manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.
A mixture of K, CR, CG, and CB, respectively, in a weight ratio of 3: 1: 1: 1 was used. The ITO patterned glass substrate prepared above was rotated at 10 rpm, and 30 cc of this resist agent was sprayed thereon. Next, the rotation speed of spin coating was set to 500 rpm, and a film was uniformly formed on the substrate.
This substrate was prebaked at 80 ° C. for 15 minutes. And
While aligning with a high-pressure mercury lamp 2 kW aligner having an alignment function, a black matrix design (90 × 310 μm square−20 μm line width mask was used for exposure. The light source was a 2 kW high-pressure mercury lamp. 70 μm, 100 mJ / cm 2
After exposure, it was developed with an alkaline developer. After that, after Fuji Hunt's CD, Fuji Hunt's CD (developer)
Was diluted 4 times with pure water and developed for 30 seconds. Further, it was rinsed with pure water and post-baked at 200 ° C. for 100 minutes.
【００６２】比較例２ ブラックマトリックス形成 無アルカリガラス基板（ＨＯＹＡ：ＮＡ４５／３００角
−１．１ｍｍ）にＣｒ薄膜を約２０００Åスパッタリン
グした（アルバック社製：ＳＤＰ−５５０ＶＴ）。この
上に紫外線硬化型レジスト剤（富士ハントエレクトロニ
クステクノロジー社製ＨＰＲ２０４）を１０００ｒｐｍ
の回転速度でスピンコートした。スピンコート後、８０
℃で１５分間プリベークを行った。その後、このレジス
ト／Ｃｒ／ガラス基板をステッパー露光機にセットし
た。マスクは、画素サイズ９０μｍ×３１０μｍ・線幅
２０μｍ、有効エリア１６０ｍｍ×１５５ｍｍの格子パ
ターンを四分割したマスクを用いて露光した。露光能力
は１０ｍＷ／ｃｍ2 ・ｓ、スキャンスピート５ｍｍ／秒
で露光した後、専用の現像液にて現像した。現像後、純
水にてリンスした後、１５０℃でポストベークした。次
にエチャントとして１Ｎ ＨＣｌ4 ・０．１Ｎ ＨＮＯ
3 ・０．１Ｎ Ｃｅ（ＮＯ3 ）4 の水溶液を準備し、前
記基板のＣｒをエッチングした。エッチングの終点は電
気抵抗により測定した。前記エッチングには約２０分の
時間を必要とした。エッチングの終点は電気抵抗により
測定した。前記エッチングには約２０分の時間を必要と
した。エッチング後、純水リンスし、レジストを１Ｎ
ＮａＯＨにて除去した。純水で十分に洗浄し、ブラック
マトリックス（ＢＭ）を完成した。Comparative Example 2 A black thin film was formed on a non-alkali glass substrate (HOYA: NA45 / 300 square-1.1 mm) by sputtering a Cr thin film at about 2000 liters (SDP-550VT manufactured by ULVAC, Inc.). On top of this, an ultraviolet curable resist agent (HPR204 manufactured by Fuji Hunt Electronics Technology Co., Ltd.) at 1000 rpm
Was spin coated at a rotation speed of. 80 after spin coating
Prebaking was performed at 15 ° C. for 15 minutes. Then, this resist / Cr / glass substrate was set in a stepper exposure machine. The mask was exposed by using a mask in which a grid pattern having a pixel size of 90 μm × 310 μm, a line width of 20 μm, and an effective area of 160 mm × 155 mm was divided into four. The exposure capacity was 10 mW / cm 2 · s, the scan speed was 5 mm / sec, and the film was developed with a dedicated developer. After development, the substrate was rinsed with pure water and then post-baked at 150 ° C. Next, as an etchant, 1N HCl 4 · 0.1N HNO
An aqueous solution of 3 · 0.1N Ce (NO 3 ) 4 was prepared, and Cr in the substrate was etched. The end point of etching was measured by electric resistance. The etching required about 20 minutes. The end point of etching was measured by electric resistance. The etching required about 20 minutes. After etching, rinse with pure water to remove the resist to 1N
Removed with NaOH. It was thoroughly washed with pure water to complete a black matrix (BM).
【００６３】絶縁膜／ＩＴＯ薄膜電極形成 次に、このＢＭ上に絶縁膜として（東京応化社製シリカ
ＯＣＤＴＹＰＥ−７）を１０００ｒｐｍの回転速度をス
ピンコートした。２５０℃で６０分間ベークした後、室
温まで冷却し、さらに、アルバック社製ＳＤＰ−５５０
ＶＴに基板をセットし、基板の上からＩＴＯを１３００
Åスパッタリングした。このときワークを２００℃とし
てＩＴＯの表面抵抗を２０Ω／□に調整した。Formation of Insulating Film / ITO Thin Film Electrode Next, an insulating film (Silica OCDTYPE-7 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was spin-coated on this BM at a rotation speed of 1000 rpm. After baking at 250 ° C. for 60 minutes, it was cooled to room temperature, and further, SDP-550 manufactured by ULVAC, Inc.
Set the substrate on the VT and put ITO on the substrate 1300
Å Sputtered. At this time, the work was set to 200 ° C. and the surface resistance of ITO was adjusted to 20Ω / □.
【００６４】液晶ディスプレイの作製と評価 前記実施例１〜２０、比較例１、２ブラックマトリック
ス基板の表面にポリアミック酸樹脂モノマーをレジスト
同様にスピンコートした。ポリアミック酸樹脂モノマー
を２５０℃、１時間硬化させポリイミド樹脂化した後、
ラビング処理を行い、配向させた。対極はＴＦＴ駆動回
路付きＩＴＯガラス基板にポリアミック酸樹脂モノマー
をスピンコートし、２５０℃、１時間硬化させ、ポリイ
ミド樹脂化させ、ラビング処理した後、前記カラーフィ
ルタ基板との間に５μｍのガラスビーズ、接着剤にて封
止し、パネルを完成させた。次に、真空流入法によりＴ
Ｎ液晶（チッソ社製標準グレード）を入れ、ＦＰＣにド
ライバーＩＣを搭載した取り出し電極を接続し、偏光板
を両面に接着した後、ＴＦＴを作動させ、良好な液晶駆
動を確認した。以上のブラックマトリックスの性能比較
を行った。その結果を、表２に示す。性能評価は、以下
のように行った。 （１）膜厚測定 触針式膜厚計（デックタック社製）により測定した。 （２）ＯＤ測定 レファレンスを製造例１の基板として、ブラックマトリ
ックス部分の吸光度測定（大塚電子社製ＭＣＰＤ）を行
った。 （３）反射率の測定 反射光を分光光度計（日立製作所社製ＵＶ３１００）に
より測定した。 （４）パターン精度 パターンを顕微鏡（ニコン社製）により測定し、マスク
設計からのズレを測定した。 （５）ボケ ７０万ルックスのハロゲン集光計にパネルをセットし、
パネルを全黒表示にして、ブラックマトリックスの透過
光の模様を観測した。評価は、次のＡ〜Ｃの三段階で行
った。 Ａ：平均である。 Ｂ：画素周囲に模様がみえる。 Ｃ：ピンホールや画素からの漏れがある。 （６）コントラスト 輝度計（トプコン社製）を用いて、パネルのＯＮ−ＯＦ
Ｆ時の透過光の輝度を測定した。この輝度の比率をコン
トラストとした。表２により、本発明のブラックマトリ
ックスは、従来のブラックマトリックスに比べて、種々
の色素パターンに対しても、歩留向上が確認され、ブラ
ックマトリックスの色素パターンの制約がなく（画質の
向上が期待され）、生産効率の向上が確認された。ま
た、ブラックマトリックスにおいても、安価で温和な条
件で形成できるミセル電解法製膜黒色色素を十分に適用
できることを確認した。Preparation and Evaluation of Liquid Crystal Display The surfaces of the black matrix substrates of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 and 2 were spin-coated with a polyamic acid resin monomer in the same manner as a resist. After curing the polyamic acid resin monomer at 250 ° C. for 1 hour to form a polyimide resin,
A rubbing treatment was performed to orient it. As the counter electrode, an ITO glass substrate with a TFT drive circuit was spin-coated with a polyamic acid resin monomer, cured at 250 ° C. for 1 hour, made into a polyimide resin, and rubbed, and then 5 μm glass beads were formed between the substrate and the color filter substrate. The panel was completed by sealing with an adhesive. Next, by the vacuum inflow method, T
An N liquid crystal (standard grade manufactured by Chisso Corporation) was put in, an extraction electrode equipped with a driver IC was connected to the FPC, and a polarizing plate was adhered to both surfaces, and then the TFT was operated to confirm good liquid crystal driving. The performance comparison of the above black matrices was performed. The results are shown in Table 2. Performance evaluation was performed as follows. (1) Film thickness measurement The film thickness was measured by a stylus type film thickness meter (manufactured by Deck Tuck). (2) OD measurement Using the reference as the substrate of Production Example 1, the absorbance of the black matrix portion was measured (MCPD manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). (3) Measurement of reflectance Reflected light was measured with a spectrophotometer (UV3100 manufactured by Hitachi, Ltd.). (4) Pattern accuracy The pattern was measured with a microscope (manufactured by Nikon Corporation), and the deviation from the mask design was measured. (5) Blurring Place the panel on a 700,000 lux halogen concentrator,
The panel was displayed in all black and the pattern of transmitted light of the black matrix was observed. The evaluation was performed in the following three grades A to C. A: Average. B: A pattern can be seen around the pixels. C: There is a leak from a pinhole or a pixel. (6) Contrast ON-OF of the panel using a luminance meter (manufactured by Topcon)
The brightness of the transmitted light at F was measured. The ratio of this brightness was used as the contrast. From Table 2, it is confirmed that the black matrix of the present invention has improved yield compared to the conventional black matrix even for various dye patterns, and there is no restriction of the dye pattern of the black matrix (improvement in image quality is expected. It was confirmed that the production efficiency was improved. Further, it was confirmed that the black dye for forming the micelle electrolysis method, which can be formed at a low cost and under mild conditions, can be sufficiently applied to the black matrix.
【００６５】 ［表２］ ──────────────────────────────── 実施例 顔料（系） 膜厚 ＯＤ 反射率 ハ゜ターン ボケ コントラスト (μm) 精度 ──────────────────────────────── 実施例１ ヘ゜リレンフ゛ラック 1.0 3.0 １２％ ３μｍ Ａ ８７ 実施例２ ヘ゜リレンフ゛ラック 1.0 3.0 １２％ ３μｍ Ａ ８８ 実施例３ ヘ゜リレンフ゛ラック 1.0 3.0 １２％ ３μｍ Ａ ８９ 実施例４ ヘ゜リレンフ゛ラック 1.0 3.0 １２％ ３μｍ Ａ ９２ 実施例５ カーホ゛ンフ゛ラックA 0.8 4.0 １１％ ３μｍ Ａ １０２ 実施例６ カーホ゛ンフ゛ラックB 0.8 3.9 １３％ ３μｍ Ａ １０２ 実施例７ 酸化鉄 0.8 4.0 １１％ ５μｍ Ａ １０１ 実施例８ 酸化クロム 0.8 4.0 １０％ ４μｍ Ａ １０１ 実施例９ 酸化フ゜ラセオシ゛ム 0.8 3.2 １１％ ３μｍ Ａ ７５ 実施例10 混合ブラック 0.8 3.4 １１％ ３μｍ Ａ ８４ 実施例11 混合ブラック 0.8 3.1 １２％ ３μｍ Ａ ８２ 実施例12 カーホ゛ンフ゛ラックC 0.8 3.7 ９％ ３μｍ Ａ ８９ 実施例13 カーホ゛ンフ゛ラックD 0.8 3.8 １０％ ３μｍ Ａ ８８ 実施例14 カーホ゛ンフ゛ラックE 0.8 3.6 １１％ ３μｍ Ａ ７９ 実施例15 カーホ゛ンフ゛ラックF 0.8 3.8 １２％ ３μｍ Ａ ６４ 実施例16 カーホ゛ンフ゛ラックG 0.8 3.8 １４％ ３μｍ Ａ ８２ 実施例17 カーホ゛ンフ゛ラックH 0.8 4.0 １１％ ３μｍ Ａ １０７ 実施例18 ヘ゜リレンフ゛ラック 1.0 3.0 １２％ ３μｍ Ａ ８７ 実施例19 ヘ゜リレンフ゛ラック 1.0 3.0 １２％ ３μｍ Ａ ８７ 実施例20 ヘ゜リレンフ゛ラック 1.0 3.0 １２％ ３μｍ Ａ ８９ 比較例１ 樹脂ブラック 2.2 2.1 １８％ ８μｍ Ｂ ４２ 比較例２ メタルフ゛ラック 0.1 3.5 ７３％ １μｍ Ｃ ８４ ────────────────────────────────[Table 2] ──────────────────────────────── Example Pigment (system) Film thickness OD Reflectance Pattern Bokeh Contrast (μm) Accuracy ──────────────────────────────── Example 1 Helylene black 1.0 3.0 12% 3 μm A 87 Example 2 Phenylene Black 1.0 3.0 12% 3 μm A 88 Example 3 Phenylene Black 1.0 3.0 12% 3 μm A 89 Example 4 Phenylene Black 1.0 3.0 12% 3 μm A 92 Example 5 Carbon Black A 0.8 4.0 11% 102 μm A Example 6 Carbon black B 0.8 3.9 13% 3 μm A 102 Example 7 Iron oxide 0.8 4.0 11% 5 μm A 101 Example 8 Chromium oxide 0.8 4.0 10% 4 μm A 101 Example 9 Placeooxide Black 0.8 3.2 11% 3 μm A 75 Example 10 Mixed Black 0.8 3.4 11% 3 μm A 84 Example 11 Mixed Black 0.8 3.1 12% 3 μm A 82 Example 12 Carbon Black C 0.8 3.7 9% 3 μm A 89 Example 13 Carbon Black D 0.8 3.8 10% 3 μm A 88 Example 14 Carbon black E 0.8 3.6 11% 3 μm A 79 Example 15 Carbon black F 0.8 3.8 12% 3 μm A 64 Example 16 Carbon black G 0.8 3.8 14% 3 μm A 82 Example 17 Carbon black H 0.8 4.0 11% 3 μm A 107 Example 18 Helylene black 1.0 3.0 12% 3 μm A 87 Example 19 Helylene black 1.0 3.0 12% 3 μm A 87 Example 20 Helylene black 1.0 3.0 12% 3 μm A 89 Comparative example Resin black 2.2 2.1 18% 8 μm B 42 Comparative example Metarufu Bu rack 0.1 3.5 73% 1μm C 84 ────────────────────────────────
【００６６】[0066]
【発明の効果】以上、説明したように、本発明のブラッ
クマトリックスは、遮光率の比較的低い樹脂ブラックに
比べて、黒色色素をミセル電解法で製膜し、自由に膜厚
（遮光度）を選択するとともに、レジストでパターニン
グして機能の分離を実現しているため、透明な光硬化型
レジスト本来の性能を発揮し、ブラックマトリックスパ
ターンを高露光感度かつ高解像度（高精細）で形成でき
る。また、本発明のブラックマトリックスを用いた液晶
ディスプレイは、コントラストをはじめとする画質向上
が期待できる。換言すれば、樹脂ブラックに用いられる
黒色色素（顔料）含有レジストのように、色素の光吸収
による露光感度および解像度の低下がないため、パター
ン精度を高精細化できる。またミセル電解法による薄膜
形成に用いられる黒色色素は、顔料から自由に選択する
ことができるため、高い耐熱性、耐光性のものを選択す
ることにより、その長所を生かすことができる。また、
電極取出層の形成を行う必要がなく、ブラックマトクッ
クス製造の工程を簡略することができる。さらに、多面
取りを行うような場合、透明導電性薄膜が全面塗布であ
れば、黒色色素の薄膜層の透明導電性薄膜の微細パター
ンを連続してつなぐ必要がないので、先の電圧降下によ
るブラックマトクックスの色むらを低減することができ
る。本発明によるミセル電解法による黒色色素の薄膜の
形成方法では、複数の黒色色素を自由に組合せて使用可
能であり、また、温和な条件（水系、室温）で導電性薄
膜を積層できる基板であれば、基板にも制限はない。ま
た、ミセル電解法による黒色色素の薄膜層は、色素（顔
料）のみを積層した構成であるので、分散法などの黒色
色素を含有するレジストの硬化物よりも遮光度を向上さ
せることができる。また、透明な光硬化型レジスト硬化
物の積層（パターニング）および黒色色素のエッチング
により、高精細なブラックマトリックスを形成すること
ができる。すなわち、本発明のブラックマトリックスお
よびその製造方法によれば、高精細化が可能なため、ブ
ラックマトリックス付きカラーフィルタを用いたカラー
液晶ディスプレイの画質の向上を図ることができる。ま
た、ブラックマトリックスを備えたカラーフィルタの生
産効率（歩留）の向上を図ることができる。さらに、耐
光性と高い遮光率を必要とするプロジェクター用のパネ
ルにおいて、従来のメタルクロムの問題であった反射に
よるＴＦＴの誤作動と反射光の漏れにより表示のボケ
（白色光の漏れ）をなくすことができる。As described above, in the black matrix of the present invention, a black dye is formed into a film by the micelle electrolysis method as compared with resin black having a relatively low light-shielding rate, and the film thickness (light-shielding degree) is freely set. In addition to selecting, the resist is patterned to achieve the separation of functions. Therefore, the original performance of a transparent photocurable resist can be exhibited, and a black matrix pattern can be formed with high exposure sensitivity and high resolution (high definition). . Further, the liquid crystal display using the black matrix of the present invention can be expected to improve image quality such as contrast. In other words, unlike the black dye (pigment) -containing resist used for resin black, there is no reduction in exposure sensitivity and resolution due to light absorption of the dye, so that the pattern accuracy can be made higher. Further, since the black dye used for forming a thin film by the micelle electrolysis method can be freely selected from pigments, it is possible to take advantage of it by selecting one having high heat resistance and light resistance. Also,
Since it is not necessary to form the electrode extraction layer, the process for producing Black Mat Cooks can be simplified. Furthermore, in the case of performing multi-sided cutting, if the transparent conductive thin film is applied over the entire surface, it is not necessary to continuously connect the fine patterns of the transparent conductive thin film of the black dye thin film layer, so the black due to the above voltage drop It is possible to reduce color unevenness of Matooks. In the method for forming a thin film of a black dye by the micelle electrolysis method according to the present invention, a plurality of black dyes can be freely combined and used, and a substrate on which a conductive thin film can be laminated under mild conditions (water system, room temperature) However, there is no limit to the substrate. Further, since the thin film layer of the black dye by the micelle electrolysis method has a structure in which only the dye (pigment) is laminated, the degree of light shielding can be improved as compared with the cured product of the resist containing the black dye as in the dispersion method. Further, by stacking (patterning) a transparent photocurable resist cured product and etching a black dye, a high-definition black matrix can be formed. That is, according to the black matrix and the method for producing the same of the present invention, high definition can be achieved, so that the image quality of a color liquid crystal display using a color filter with a black matrix can be improved. In addition, the production efficiency (yield) of the color filter provided with the black matrix can be improved. Furthermore, in a projector panel that requires high light resistance and a high light blocking rate, display blurring (white light leakage) is eliminated due to TFT malfunction and reflection light leakage, which were problems of conventional metal chrome. be able to.
【図１】本発明のブラックマトリックスの構造を模式的
に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing the structure of a black matrix of the present invention.
【図２】従来のカラー液晶ディスプレイの構造を模式的
に示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view schematically showing the structure of a conventional color liquid crystal display.
１，２１…絶縁性（ガラス）基板 ２…ブラックマトリックス ３…透明導電性薄膜 ４…光硬化性レジストの硬化物 ５…色素膜 ６…保護膜 ７，２２…液晶駆動用透明電極 ８…黒色色素の薄膜層 １０…カラーフィルタ基板 ２０…液晶駆動基板 ３０…液晶 ４０…封止剤（スペーサー入） 1, 21 ... Insulating (glass) substrate 2 ... Black matrix 3 ... Transparent conductive thin film 4 ... Photocurable resist cured product 5 ... Dye film 6 ... Protective film 7, 22 ... Liquid crystal driving transparent electrode 8 ... Black dye Thin film layer 10 ... Color filter substrate 20 ... Liquid crystal drive substrate 30 ... Liquid crystal 40 ... Sealant (with spacer)
Claims (8)
分離して配置し、所定のパターンを形成したブラックマ
トリックスにおいて、絶縁性基板上の少なくとも表示部
全面又は表示画素部を含む連続するパターンに対応する
部分に積層して形成した透明導電性薄膜上に、この透明
導電性薄膜の全面又は一部上にミセル電解法による製膜
によって分離して配置した黒色の色素の薄膜層、及び、
この色素の薄膜層の上に積層して形成した透明な光硬化
性レジストの硬化物をこの順で有することを特徴とする
ブラックマトリックス。1. A black matrix in which a thin film layer of a black dye is separately arranged on an insulating substrate to form a predetermined pattern, and a continuous pattern including at least the entire display area or display pixel area on the insulating substrate. On the transparent conductive thin film formed by laminating in a portion corresponding to the pattern, a thin film layer of a black dye, which is arranged separately on the entire surface or a part of this transparent conductive thin film by film formation by a micelle electrolysis method, as well as,
A black matrix comprising a cured product of a transparent photocurable resist formed in this order on the thin film layer of the dye.
上に積層して形成した保護膜をさらに有することを特徴
とする請求項１記載のブラックマトリックス。2. The black matrix according to claim 1, further comprising a protective film laminated on the cured product of the transparent photocurable resist.
料、互いに補色関係を有する有機顔料の混合物、三原色
の有機顔料の混合物、及び黒色染料からなる群から選ば
れる一以上の色素又はその混合物からなり、またその平
均粒径が０．３μｍ以下で、かつその最大粒径が０．５
μｍ以下であるとともに、ブラックマトリックスとして
の光学濃度が３．０以上で、かつ表面反射率が５０％以
下であることを特徴とする請求項１又は２記載のブラッ
クマトリックス。3. One or more pigments selected from the group consisting of an inorganic pigment, a black organic pigment, a mixture of organic pigments having a complementary color relationship with each other, a mixture of organic pigments of three primary colors, and a black dye, or a mixture thereof. And has an average particle size of 0.3 μm or less and a maximum particle size of 0.5
3. The black matrix according to claim 1, wherein the black matrix has an optical density of 3.0 or more and a surface reflectance of 50% or less, while having a thickness of not more than μm.
して配置し、所定のパターンを形成したブラックマトリ
ックスの製造方法において、 ａ）絶縁性基板上の少なくとも表示部全面又は表示画素
部を含む連続するパターンに対応する部分に透明導電性
薄膜を形成する工程 ｂ）透明導電性薄膜上に黒色色素の薄膜層をミセル電解
法により形成する工程 ｃ）黒色色素の薄膜層上に透明光硬化型レジストを塗布
する工程 ｄ）黒色色素パターンに対応したパターを有するマスク
を用いて露光し、次いで現像し、露光されていない部分
の光硬化型レジスト及び黒色色素の薄膜層を同時にエッ
チングにより除去し黒色色素パターンを形成する工程 を含むことを特徴とするブラックマトリックスの製造方
法。4. A method for producing a black matrix in which a thin film layer of a black dye is separately arranged on an insulating substrate and a predetermined pattern is formed, comprising: a) at least the entire display portion or display pixel portion on the insulating substrate. Step of forming a transparent conductive thin film on a portion corresponding to a continuous pattern including b) Step of forming a thin film layer of black dye on the transparent conductive thin film by micellar electrolysis method c) Transparent light on the thin film layer of black dye Step of applying a curable resist d) Exposure using a mask having a pattern corresponding to the black dye pattern, then development, and removal of the unexposed portion of the photocurable resist and the black dye thin film layer by etching at the same time And a step of forming a black dye pattern.
料、互いに補色関係を有する有機顔料の混合物、三原色
の有機顔料の混合物、及び黒色染料からなる群から選ば
れる一以上の色素又はその混合物からなるものであるこ
とを特徴とする請求項４記載のブラックマトリックスの
製造方法。5. The black pigment is one or more pigments selected from the group consisting of an inorganic pigment, a black organic pigment, a mixture of organic pigments having a complementary color relationship with each other, a mixture of organic pigments of three primary colors, and a black dye, or a mixture thereof. The method for producing a black matrix according to claim 4, characterized in that
膜層上に光硬化型レジストを塗布するものであることを
特徴とする請求項４又は５記載のブラックマトリックス
の製造方法。6. The method for producing a black matrix according to claim 4, wherein the step c) is a step of applying a photocurable resist on the washed black dye thin film layer.
されたものであることを特徴とする請求項４〜６のいず
れか１項記載のブラックマトリックスの製造方法。7. The method for producing a black matrix according to claim 4, wherein the surface of the black dye is hydrophobized.
μｍ以下で、かつその最大粒径が０．５μｍ以下である
とともに、前記工程ａ），ｂ），ｃ）及びｄ）によって
得られるブラックマトリックスの光学濃度が３．０以上
で、かつその表面反射率が５０％以下であることを特徴
とする請求項４〜７のいずれか１項記載のブラックマト
リックスの製造方法。8. The black dye has an average particle size of 0.3.
and the maximum particle size is 0.5 μm or less, and the optical density of the black matrix obtained by the steps a), b), c) and d) is 3.0 or more and the surface reflection thereof is The method for producing a black matrix according to any one of claims 4 to 7, wherein the ratio is 50% or less.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14432093A JP3207616B2 (en) | 1993-05-24 | 1993-05-24 | Black matrix and method for producing the same |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331821A true JPH06331821A (en) | 1994-12-02 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100661291B1 (en) * | 1999-06-14 | 2006-12-26 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | A color filter and a method for fabricating the same |
| JP2010135543A (en) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Toshiba Corp | Fabricating method of nonvolatile semiconductor storage apparatus |
-
1993
- 1993-05-24 JP JP14432093A patent/JP3207616B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| KR100661291B1 (en) * | 1999-06-14 | 2006-12-26 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | A color filter and a method for fabricating the same |
| JP2010135543A (en) * | 2008-12-04 | 2010-06-17 | Toshiba Corp | Fabricating method of nonvolatile semiconductor storage apparatus |
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