JPH0749413A - Manufacture of color filter - Google Patents

Manufacture of color filter

Info

Publication number
JPH0749413A
JPH0749413A JP19462693A JP19462693A JPH0749413A JP H0749413 A JPH0749413 A JP H0749413A JP 19462693 A JP19462693 A JP 19462693A JP 19462693 A JP19462693 A JP 19462693A JP H0749413 A JPH0749413 A JP H0749413A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
black matrix
layer
pixel
light
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19462693A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keijiro Inoue
敬二郎 井上
Kuniko Kimura
邦子 木村
Nobuo Matsumura
宣夫 松村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP19462693A priority Critical patent/JPH0749413A/en
Publication of JPH0749413A publication Critical patent/JPH0749413A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514—Colour filters
    • G02F1/133516—Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography

Abstract

PURPOSE:To provide a color filter which has a high light-shielding black matrix and also is excellent in surface flatness by coating a black matrix forming solution, after picture elements of a plurality of colors, and a repulsive layer having water repellency to the black matrix forming solution have been laminated in this order on a light transmissible base. CONSTITUTION:Picture elements of a plurality of colors that have been patterned on a light transmissible base and a repulsive layer that has a pattern comforming to the picture elements on the picture elements are laminated in this order. Then, a black matrix forming light-shielding agent is mixed and the solution colored mainly to black is coated thereon. The repulsive layer has such a characteristic that it has a large oil repellency or water repellency to this black matrix forming solution, so that the black matrix forming solution is repelled in the repulsive layer part and does not adhere thereto, and the solution can be coated only on the picture element space part where there is no repulsive layer. Thereafter, by drying it, a color filter having a desired black matrix can be manufactured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子に使用さ
れるカラーフィルタに関するものであり、さらに詳しく
は、表示品質の高い低コストな液晶表示用カラーフィル
タの製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter used in a liquid crystal display device, and more particularly to a method of manufacturing a color filter for a liquid crystal display which has high display quality and is low in cost.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般に、液晶表示用カラーフィルタは、
光透過性基板上に形成された赤、緑、青の三原色の画素
を一絵素として多数の絵素から構成される。そして、各
画素間には、表示コントラストを高めるために一定の幅
を持つストライプ状、格子状などの遮光領域（一般に黒
色で、ブラックマトリックスと称されている）が設けら
れている。2. Description of the Related Art Generally, color filters for liquid crystal displays are
Pixels of three primary colors of red, green and blue formed on a light transmissive substrate are composed of a large number of picture elements as one picture element. Between each pixel, stripe-shaped or grid-shaped light-shielding regions (generally black and called a black matrix) having a certain width are provided in order to enhance display contrast.

【０００３】従来のカラーフィルタは、予めフォトリソ
グラフィ法でパターン化されたブラックマトリックスを
利用しており、微細なパターンからなる金属薄膜により
形成されることが多い。このブラックマトリックスに用
いられている金属としては、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ等があ
り、その形成方法としては、スパッタ法や真空蒸着法な
どの真空薄膜形成法が広く用いられている。次に、微細
なパターンを形成するために、通常フォトリソグラフィ
の手法により、フォトレジストのパターンを形成した
後、このレジストパターンをエッチングマスクとして金
属薄膜のエッチングを行なう。この工程により、フォト
レジストの微細パターンと一致する金属薄膜の微細パタ
ーンを形成することができる。A conventional color filter utilizes a black matrix which has been patterned by a photolithography method in advance, and is often formed of a metal thin film having a fine pattern. The metals used for the black matrix include Cr, Ni, Al and the like, and as a forming method thereof, a vacuum thin film forming method such as a sputtering method or a vacuum evaporation method is widely used. Next, in order to form a fine pattern, a photoresist pattern is usually formed by a photolithography technique, and then the metal thin film is etched using the resist pattern as an etching mask. By this step, a fine pattern of the metal thin film that matches the fine pattern of the photoresist can be formed.

【０００４】また、画素を形成する方法としては、フォ
トリソグラフィの手法を用いて形成するのが一般的で、
可染媒体を染色する方法、顔料分散感光性組成物を用い
る方法、パターニングした電極を利用した電着法などの
他に、低コストの製造方法として印刷法やインクジェッ
ト法で着色部分を形成する方法もある。Further, as a method for forming pixels, it is general to use a photolithography technique.
In addition to a method of dyeing a dyeable medium, a method of using a pigment-dispersed photosensitive composition, an electrodeposition method using a patterned electrode, etc., a method of forming a colored portion by a printing method or an inkjet method as a low-cost manufacturing method. There is also.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、金属薄膜に
より形成されたブラックマトリックスは、金属薄膜を形
成する工程での製造コストが高く、カラーフィルタその
ものの価格を引き上げる原因になっている。さらに、ブ
ラックマトリックス用の金属薄膜として一般に用いられ
ているＣｒは反射率が高いため、外光の強い場所ではＣ
ｒ面からの反射光も強く、特に透過型のディスプレーに
カラーフィルタを組み込んだ場合には、表示品位を著し
く損ねるという問題があった。この反射光を低減させる
ためには、Ｃｒと光透過性基板間に酸化クロムのような
層を設ける方法が提案されているが、ブラックマトリッ
クスの製造コストはさらに増加することになり、コスト
ダウンの点からは好ましくない。However, the black matrix formed of the metal thin film has a high manufacturing cost in the step of forming the metal thin film, which causes the price increase of the color filter itself. Further, since Cr, which is generally used as a metal thin film for the black matrix, has a high reflectance, C is used in a place where the external light is strong.
The light reflected from the r-plane is also strong, and there is a problem that the display quality is significantly impaired, especially when a color filter is incorporated in a transmissive display. In order to reduce this reflected light, a method of providing a layer such as chromium oxide between Cr and the light transmissive substrate has been proposed, but the manufacturing cost of the black matrix will be further increased, and the cost will be reduced. It is not preferable from the point of view.

【０００６】このため、例えば遮光剤によって着色され
た樹脂をパターニング化したり、可染性の樹脂をパター
ニングした後黒色に染色したりして、ブラックマトリッ
クスを形成した後、複数色の画素を形成してカラーフィ
ルタを製造する方法が提案されている。しかし、これら
の方法では、十分な遮光性を得るためにはブラックマト
リックスの膜厚を厚くする必要がある。しかし、従来の
カラーフィルタの形成方法においては、画素は、本来の
画素領域部のみではなく、遮光領域部、すなわちブラッ
クマトリックス上にも若干重なるように形成しており、
そのため本来の画素領域部とブラックマトリックス部で
の総膜厚に差が生じ、カラーフィルタ表面の平坦性が非
常に悪くなる。したがって、十分な遮光性を有するブラ
ックマトリックスと良好な表面平坦性を両立すること
は、非常に難しいという問題があった。Therefore, for example, a resin colored with a light shielding agent is patterned, or a dyeable resin is patterned and then dyed black to form a black matrix, and then pixels of a plurality of colors are formed. A method of manufacturing a color filter has been proposed. However, in these methods, it is necessary to increase the film thickness of the black matrix in order to obtain a sufficient light shielding property. However, in the conventional method of forming a color filter, the pixels are formed not only in the original pixel area portion but also in the light-shielding area portion, that is, on the black matrix,
Therefore, a difference occurs in the total film thickness between the original pixel area portion and the black matrix portion, and the flatness of the color filter surface becomes extremely poor. Therefore, there is a problem that it is very difficult to satisfy both the black matrix having a sufficient light shielding property and the good surface flatness.

【０００７】本発明は、かかる技術の諸欠点に鑑み、創
案されたもので、その目的とするところは、高遮光性の
ブラックマトリックスを有し、かつ表面平坦性に優れた
カラーフィルタを製造する方法を提供することにある。The present invention was devised in view of the drawbacks of such a technique, and an object thereof is to produce a color filter having a black matrix having a high light-shielding property and excellent in surface flatness. To provide a method.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
光透過性基板上にブラックマトリックス用間隙を有する
ようパターン化された複数色の画素、および該画素に一
致したパターンでかつブラックマトリックス形成用溶液
に対して撥油または撥水作用を有する反発層をこの順に
積層した後、該ブラックマトリックス形成用溶液を塗布
することにより該画素間隙にブラックマトリックスを形
成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法によ
って達成される。The object of the present invention is as follows.
Pixels of a plurality of colors patterned so as to have a gap for a black matrix on a light-transmissive substrate, and a repulsion layer having a pattern corresponding to the pixels and having an oil-repellent or water-repellent action with respect to a solution for forming a black matrix. This is achieved by a method of manufacturing a color filter, which comprises stacking the layers in this order and then applying the black matrix forming solution to form a black matrix in the pixel gaps.

【０００９】すなわち、本発明は、以下の製造方法によ
ってカラーフィルタ用ブラックマトリックスを製造しよ
うとするものである。まず、光透過性基板上にパターン
化された複数色の画素および画素上に画素に一致したパ
ターンを有する反発層をこの順に積層する。次に、ブラ
ックマトリックス形成用の遮光剤を混入して主として黒
色に着色された溶液をこの上に塗布する。該反発層は、
このブラックマトリックス形成用の溶液に対して撥油ま
たは撥水作用の大なる特性を有しているものであり、従
って反発層部分ではブラックマトリックス形成用溶液は
はじかれるため付着されず、該反発層が無い画素間隙部
分のみに溶液を塗布せしめることができる。この後、乾
燥することよって所望のブラックマトリックスを製造で
きる。本発明の製造方法では、遮光剤を所定の濃度に混
入した溶液を所定の量だけ塗布することによって、ブラ
ックマトリックス部の膜厚を画素部の膜厚と同等にする
ことが可能であり、容易に表面平坦性に優れたカラーフ
ィルタを製造することができる。また、画素の膜厚は比
較的厚いため、ブラックマトリックスの遮光性を十分高
いものとすることができる。That is, the present invention is intended to manufacture a black matrix for a color filter by the following manufacturing method. First, a plurality of colored pixels patterned on a light-transmissive substrate and a repulsion layer having a pattern matching the pixels are laminated in this order on the pixels. Next, a light-shielding agent for forming a black matrix is mixed and a solution colored mainly in black is applied onto this. The repulsion layer is
The black matrix-forming solution has a great oil-repellent or water-repellent property. Therefore, the black matrix-forming solution is repelled in the repulsion layer portion and is not adhered to the repulsion layer. It is possible to apply the solution only to the pixel gap portion where there is no gap. After that, the desired black matrix can be manufactured by drying. In the manufacturing method of the present invention, it is possible to make the film thickness of the black matrix part equal to the film thickness of the pixel part by applying a predetermined amount of a solution containing a light-shielding agent mixed in a predetermined concentration, which is easy. It is possible to manufacture a color filter having excellent surface flatness. In addition, since the pixel has a relatively large film thickness, the light-shielding property of the black matrix can be made sufficiently high.

【００１０】以下、さらに詳細に説明する。まず最初
に、本発明に用いられる光透過性基板としては、特に限
定されるものではなく、ガラス、プラスチックのフィル
ムまたはシートなどが好ましく用いられる。The details will be described below. First, the light transmissive substrate used in the present invention is not particularly limited, and a glass or plastic film or sheet is preferably used.

【００１１】次に、光透過性基板上に複数色の画素を形
成する。各画素の材料、パターン形成方法等は特に限定
されるものではなく、公知の材料、製造方法が適用でき
る。画素の色は通常、赤、青、緑であり、着色剤によっ
て着色されている。画素に用いられる着色剤としては、
有機顔料、無機顔料、染料などを好適に用いることがで
き、さらに紫外線吸収剤、分散剤、レベリング剤等、種
々の添加剤を添加してもよい。有機顔料としては、フタ
ロシアニン系、アジレーキ系、縮合アゾ系、キナクリド
ン系、アントラキノン系、ペリレン系、ペリノン系など
が好適に用いられる。また、画素に用いられる樹脂とし
てはエポキシ系樹脂、アクリル系、ポリイミド系樹脂、
ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニル系樹
脂、ゼラチン等染色可能な動物性タンパク樹脂などの材
料が用いることができる。着色方法としては、着色剤を
これらの樹脂中に分散もしくは溶解させる方法、染色な
どの方法で着色する。パターン化した画素を形成する方
法としては、フォトリソグラフィの手法を用いて形成し
た可染媒体を染色する方法、顔料分散感光性組成物を用
いる方法、パターニングした電極を利用した電着法など
のほか、低コストの製造方法として印刷法やインクジェ
ット法で着色部分を形成する方法などがある。各画素の
形状は、ストライプ状、モザイク状、トライアングル状
などにパターニングされるのが一般的である。また、各
画素間には通常１０〜１００μｍ程度のスペースが設け
られており、後工程でこの画素間隙にブラックマトリッ
クスが形成される。Next, pixels of a plurality of colors are formed on the light transmissive substrate. The material of each pixel, the pattern forming method, and the like are not particularly limited, and known materials and manufacturing methods can be applied. Pixel colors are usually red, blue and green, and are colored with a coloring agent. As the colorant used for the pixel,
Organic pigments, inorganic pigments, dyes and the like can be preferably used, and various additives such as an ultraviolet absorber, a dispersant and a leveling agent may be added. As the organic pigment, phthalocyanine type, azileke type, condensed azo type, quinacridone type, anthraquinone type, perylene type, perinone type and the like are preferably used. Further, as the resin used for the pixel, epoxy resin, acrylic resin, polyimide resin,
Materials such as urethane-based resins, polyester-based resins, polyvinyl-based resins, and animal protein resins that can be dyed such as gelatin can be used. As a coloring method, a coloring agent is dispersed or dissolved in these resins, or a coloring method is used. Examples of the method for forming the patterned pixel include a method of dyeing a dyeable medium formed by using a photolithography method, a method of using a pigment-dispersed photosensitive composition, an electrodeposition method using a patterned electrode, and the like. As a low-cost manufacturing method, there is a method of forming a colored portion by a printing method or an inkjet method. The shape of each pixel is generally patterned into a stripe shape, a mosaic shape, a triangle shape, or the like. In addition, a space of about 10 to 100 μm is usually provided between each pixel, and a black matrix is formed in the pixel gap in a later process.

【００１２】次に、このようにしてパターン化された画
素上に、画素に一致したパターンの反発層を形成する。
反発層としては、次工程で遮光剤を混入したブラックマ
トリックス形成用溶液を塗布した時に、その溶液に対し
て十分な撥油または撥水作用を有するものであり、ブラ
ックマトリックス形成用溶液をはじき、少なくともその
溶液溶液が反発層上に残らないような反発性を有するも
のである。すなわち、反発層としては、ブラックマトリ
ックス形成用の後退接触角が２０°以上、好ましくは４
０°以上、さらに好ましくは８０°以上の反発性を有す
ることが望ましい。Next, a repulsion layer having a pattern matching the pixel is formed on the pixel thus patterned.
The repulsion layer has a sufficient oil-repellent or water-repellent action on the solution when a black matrix-forming solution mixed with a light-shielding agent is applied in the next step, and repels the black matrix-forming solution. At least the solution has a resilience so that the solution does not remain on the repulsion layer. That is, the repulsive layer has a receding contact angle for forming a black matrix of 20 ° or more, preferably 4
It is desirable to have a resilience of 0 ° or more, more preferably 80 ° or more.

【００１３】反発層の形成方法の一例としては、例えば
パターン形成用の感光性樹脂と撥油または撥水作用の大
なる非感光性樹脂をこの順に積層した後、フォトリソグ
ラフィ法で感光性樹脂と撥油または撥水作用の大なる非
感光性樹脂を同時にパターン化するいわゆるリフトオフ
法と称されている方法や、撥油または撥水作用の大なる
非感光性樹脂とパターン形成用の感光性樹脂をこの順に
積層した後、まず感光性樹脂をフォトリソグラフィ法で
パターン化し、その後パターン化した感光性樹脂をマス
クとして撥油または撥水作用の大なる非感光性樹脂をエ
ッチングした後、感光性樹脂を取り除く方法がある。As an example of the method of forming the repulsive layer, for example, a photosensitive resin for pattern formation and a non-photosensitive resin having a large oil-repellent or water-repellent effect are laminated in this order, and then the photosensitive resin is formed by photolithography. A so-called lift-off method of simultaneously patterning a non-photosensitive resin having a large oil-repellent or water-repellent action, or a non-photosensitive resin having a large oil-repellent or water-repellent action and a photosensitive resin for pattern formation First, the photosensitive resin is patterned by a photolithography method, and then the non-photosensitive resin having a large oil repellency or water repellency is etched using the patterned photosensitive resin as a mask, and then the photosensitive resin There is a way to get rid of.

【００１４】パターン形成用の感光性樹脂としては、光
分解型樹脂、光架橋型感光性樹脂、光重合型樹脂などが
あり、ＩＣ、ＬＳＩ等の製造用としてポジ型レジスト、
ネガ型レジストや印刷版材などとして用いられているも
のが好適に使用できる。光分解型樹脂としては、例えば
クレゾールノボラック樹脂にナフトキノンジアジド化合
物を配合したものがあり、光架橋型感光性樹脂として
は、エチレン性不飽和結合を有するモノマ、オリゴマ、
ポリマと、紫外線によってラジカルを発生する開始剤と
を主成分とする感光性組成物、感光性ポリアミック酸液
などが好適に用いられる。Photosensitive resins for pattern formation include photodegradable resins, photocrosslinkable photosensitive resins, and photopolymerizable resins. Positive resists for manufacturing ICs, LSIs, etc.,
What is used as a negative resist or a printing plate material can be preferably used. Examples of the photodegradable resin include those in which a naphthoquinonediazide compound is mixed with a cresol novolac resin, and as the photocrosslinking photosensitive resin, a monomer having an ethylenically unsaturated bond, an oligomer,
A photosensitive composition containing a polymer and an initiator that generates a radical by ultraviolet rays as a main component, a photosensitive polyamic acid solution, and the like are preferably used.

【００１５】撥油または撥水作用の大なる非感光性樹脂
としては、界面エネルギーの低い、ケイ素、フッ素等の
原子を含む樹脂が好適に用いられる。例えば、主鎖また
は側鎖に有機シリコーンを有するもので、鎖状構造もし
くは環状構造を有するシロキサン成分を含むシリコーン
樹脂やシリコーンゴム、この他にはフッ化ビニリデン、
フッ化ビニル、三フッ化エチレンなどやこれらの共重合
体、もしくは四フッ化エチレンや他の重合体との共重合
体などの弗素樹脂等が好適に用いられる。As the non-photosensitive resin having a large oil repellency or water repellency, a resin having a low interfacial energy and containing atoms such as silicon and fluorine is preferably used. For example, those having an organic silicone in the main chain or side chain, silicone resin or silicone rubber containing a siloxane component having a chain structure or a cyclic structure, vinylidene fluoride in addition to this,
Fluorine resins such as vinyl fluoride, ethylene trifluoride and the like, their copolymers, or tetrafluoroethylene and copolymers with other polymers are preferably used.

【００１６】また、ブラックマトリックス形成用溶液に
対して撥油または撥水作用を示さないエポキシ系樹脂、
アクリル系、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリ
エステル系樹脂、ポリビニル系樹脂、ゼラチン等の通常
用いられている種々の非感光性樹脂中に撥油または撥水
作用の大なる材料を分散、または溶解させたものも各々
好適に用いることができる。撥油または撥水作用の大な
る材料とは、界面エネルギーの低い、フッ素、ケイ素等
の原子を含む材料が好ましい。フッ素原子を含む撥油ま
たは撥水作用の大なる材料としては、四フッ化エチレン
からなるポリマーおよびオリゴマーがあり、溶媒に不溶
であるため反発層中に微粒子として分散させるのに適し
ている。これ以外に、低分子化合物としては、分子内に
フッ素原子を含む基と親水性およびまたは親油性基を有
するものも適しており、これらの分子構造を有するもの
としては、例えばフッ素系界面活性剤として知られてい
るものが好適に用いられ、一般式（１）〜（６）で表わ
される。Further, an epoxy resin which does not exhibit oil repellency or water repellency to the black matrix forming solution,
Disperse or dissolve materials with great oil or water repellency in various non-photosensitive resins that are commonly used, such as acrylic, polyimide, urethane, polyester, polyvinyl, and gelatin. Each of them can be preferably used. The material having a large oil-repellent or water-repellent effect is preferably a material having a low interfacial energy and containing atoms such as fluorine and silicon. Materials having a large oil-repellent or water-repellent action containing a fluorine atom include polymers and oligomers made of tetrafluoroethylene, which are insoluble in a solvent and are suitable for being dispersed as fine particles in a repulsion layer. In addition to these, as the low molecular weight compound, those having a group containing a fluorine atom and a hydrophilic and / or lipophilic group in the molecule are also suitable, and examples of those having such a molecular structure include, for example, fluorine-based surfactants. What is known as is preferably used and is represented by the general formulas (1) to (6).

【化１】 さらに、溶剤可溶性のポリマー、オリゴマーとしては、
フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ化エチレンな
どやこれらの共重合体、もしくは四フッ化エチレンや他
の重合体との共重合体などが適している。[Chemical 1] Furthermore, as solvent-soluble polymers and oligomers,
Suitable are vinylidene fluoride, vinyl fluoride, ethylene trifluoride and the like, copolymers thereof, or copolymers with tetrafluoroethylene and other polymers.

【００１７】撥油または撥水作用の大なる材料を非感光
性樹脂中に分散または溶解させる方法としては、公知の
技術を用いることができ、樹脂及び溶剤中に撥油または
撥水作用の大なる材料を混合させ、ボールミル等の分散
機中で分散させたり、撹拌装置によって溶解させる。As a method for dispersing or dissolving a material having a large oil-repellent or water-repellent action in a non-photosensitive resin, a known technique can be used, and the resin and the solvent have a large oil-repellent or water-repellent action. These materials are mixed and dispersed in a disperser such as a ball mill, or dissolved by a stirrer.

【００１８】反発層の形成方法としては、これ以外に
も、撥油または撥水作用の大なる感光性樹脂を、パター
ン化された画素が形成されている光透過性基板上に積層
後、これをフォトリソグラフィ法でパターン化して反発
層を得る方法も利用できる。撥油または撥水作用の大な
る感光性樹脂としては、前述のパターン形成用の感光性
樹脂中に撥油または撥水作用の大なる材料を同様に分
散、または溶解させたもの、撥油または撥水作用の大な
る樹脂に感光性を付与させたもので、例えば、界面エネ
ルギーの低い、ケイ素、フッ素等の原子を含む感光性樹
脂で、主鎖または側鎖に有機シリコーンを有するものや
弗素樹脂等が好適に用いられる。As another method for forming the repulsion layer, a photosensitive resin having a large oil repellency or water repellency is laminated on the light transmissive substrate on which patterned pixels are formed, and then the repellent layer is formed. It is also possible to use a method of forming a repulsive layer by patterning by photolithography. Examples of the photosensitive resin having a large oil-repellent or water-repellent action include those obtained by similarly dispersing or dissolving a material having a large oil-repellent or water-repellent action in the above-mentioned photosensitive resin for pattern formation, A resin having a large water repellency, which is made to have photosensitivity. For example, a photosensitive resin having a low interfacial energy and containing atoms such as silicon and fluorine, which has an organic silicone in its main chain or side chain, and fluorine. Resin or the like is preferably used.

【００１９】また、撥油または撥水作用の大なる材料を
感光性および非感光性樹脂中に分散または溶解させて反
発層を形成した場合、遮光剤を混入した溶液を塗布しす
る前に十分な熱処理をして、反発層表面に、撥油または
撥水作用の大なる材料を表面に析出させることが有効で
ある。熱処理温度は、感光性および非感光性樹脂、撥油
または撥水作用の大なる材料のガラス転移温度以上が好
ましく、通常１００℃以上、さらに好ましくは１５０℃
以上、より好ましくは２００℃以上である。When a material having a large oil-repellent or water-repellent effect is dispersed or dissolved in a photosensitive resin and a non-photosensitive resin to form a repulsion layer, it is sufficient before applying a solution containing a light-shielding agent. It is effective to subject the repulsion layer surface to a material having a large oil-repellent or water-repellent effect by performing a heat treatment. The heat treatment temperature is preferably not lower than the glass transition temperature of the photosensitive and non-photosensitive resins and the material having a large oil-repellent or water-repellent effect, and is usually 100 ° C. or higher, more preferably 150 ° C.
Or higher, more preferably 200 ° C. or higher.

【００２０】反発層の積層法としては、ディップ塗布、
ロールコータの他にホエラー、スピナーなどの回転塗布
法が好適に用いられる。As a method for laminating the repulsion layer, dip coating,
In addition to the roll coater, spin coating methods such as whalers and spinners are preferably used.

【００２１】反発層を画素に一致したパターンに加工す
る方法としては、通常フォトリソグラフィ法を用い、例
えば、パターン化された画素部位をパターンマスクとし
て光透過性基板側から露光した後、現像処理を行ない、
該画素上に所望のパターン状に反発層を形成する方法が
あり、この場合反発層は露光により可溶化するポジ型の
感光性を有する材料が好ましい。さらには、光学マスク
を用いて反発層側から露光した後、現像処理を行ない、
該画素上に所望のパターン状に反発層を形成する方法が
あり、この場合反発層はネガ型、ポジ型いずれの感光性
を有する材料を用いることができる。As a method of processing the repulsion layer into a pattern matching the pixels, usually, a photolithography method is used. For example, the patterned pixel portions are exposed from the light-transmissive substrate side as a pattern mask and then developed. Done,
There is a method of forming a repulsive layer in a desired pattern on the pixel, and in this case, the repulsive layer is preferably a positive photosensitive material which is solubilized by exposure. Furthermore, after exposing from the repulsive layer side using an optical mask, development processing is performed,
There is a method of forming a repulsive layer in a desired pattern on the pixel. In this case, a negative or positive photosensitive material can be used for the repulsive layer.

【００２２】感光性樹脂を露光する時に用いられる光源
としては、高圧水銀灯、カーボンアーク灯、紫外線蛍光
燈、キセノンランプ等が一般的である。露光終了後、現
像を行なう。現像により、未露光部は除去され、露光部
のみが光透過性基板上に残る。現像は、現像液に浸漬、
リンス、超音波洗浄、乾燥など公知の方法によって行な
うことができる。現像液としては、例えばアルカリ現像
可能な樹脂に対しては、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム等の無機アルカリやエタノールア
ミン等の有機アルカリの水溶液などが好ましく使用され
る。As a light source used when exposing the photosensitive resin, a high pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, an ultraviolet fluorescent lamp, a xenon lamp and the like are generally used. After completion of exposure, development is performed. By the development, the unexposed portion is removed, and only the exposed portion remains on the light transmissive substrate. For development, dip in a developing solution,
It can be performed by a known method such as rinsing, ultrasonic cleaning, and drying. As the developing solution, for example, for an alkali developable resin, an aqueous solution of an inorganic alkali such as sodium carbonate, sodium hydroxide or potassium hydroxide or an organic alkali such as ethanolamine is preferably used.

【００２３】次に、遮光剤を混入し、主として黒色に着
色されたブラックマトリックス形成用溶液を塗布する。
該反発層は、このブラックマトリックス形成用溶液に対
して撥油または撥水作用の大なる特性を有しており、従
って反発層部分ではブラックマトリックス形成用溶液は
はじかれるため塗布されず、該反発層が無い画素間隙部
分のみにブラックマトリックス形成用溶液を塗布せしめ
ることができる。Next, a light-shielding agent is mixed, and a black matrix forming solution which is colored mainly in black is applied.
The repulsion layer has a large oil-repellent or water-repellent property with respect to the black matrix forming solution. Therefore, the black matrix forming solution is repelled at the repulsion layer portion, so that the repulsion layer is not coated, The black matrix forming solution can be applied only to the pixel gap portion having no layer.

【００２４】遮光剤としては、無機および有機の顔料、
染料、金属粉、金属酸化物などが好的に用いられるが、
特にカーボンブラック、チタンブラックや赤、青、緑の
顔料の混合物が好ましい。As the light-shielding agent, inorganic and organic pigments,
Dye, metal powder, metal oxide, etc. are preferably used,
A mixture of carbon black, titanium black and pigments of red, blue and green is particularly preferable.

【００２５】ブラックマトリックス形成用溶液は、少な
くとも遮光剤と遮光剤を溶解または分散させる溶媒が必
要であるが、これ以外にもバインダーとなる樹脂、反発
層との撥油または撥水作用を高めるためやレベリング性
向上などを目的に種々の添加剤を加えることができる。
撥油または撥水作用を高めるためには、遮光剤を混入し
た溶液の表面張力は一般に高い方が好ましく、そのため
には表面張力の高い水などの極性溶媒を用いるのが好ま
しい。また、遮光剤を混入した溶液の流動性は高い方が
撥油または撥水作用が有効に作用する。溶液の粘度とし
ては、好ましくは５００ＣＰ以下、より好ましくは１０
０ＣＰ以下、さらに好ましくは５０ＣＰ以下である。The black matrix forming solution requires at least a light-shielding agent and a solvent for dissolving or dispersing the light-shielding agent. In addition to this, in order to enhance the oil-repellent or water-repellent action with the resin as the binder and the repulsive layer. Various additives can be added for the purpose of improving the leveling property.
In order to enhance the oil repellency or water repellency, it is generally preferable that the solution containing the light shielding agent has a high surface tension, and for that purpose, it is preferable to use a polar solvent such as water having a high surface tension. Further, the higher the fluidity of the solution in which the light-shielding agent is mixed, the more effectively the oil repellency or water repellency acts. The viscosity of the solution is preferably 500 CP or less, more preferably 10 CP.
It is 0 CP or less, more preferably 50 CP or less.

【００２６】遮光剤を分散または溶解させる方法として
は、公知の技術を用いることができ、溶剤中に遮光剤を
混合させ、ボールミル等の分散機中で分散させたり、撹
拌装置によって溶解させる。塗布方法は、ディップ塗
布、ロールコータ、ホエラー、スピナーなどの回転塗布
法が好的に用いられる。この中でもディップ塗布、ホエ
ラー、スピナーなどの回転塗布法は塗布中にブラックマ
トリックス形成用溶液の塗布量が基板上で均一化される
ため、ブラックマトリックスの膜厚均一性に優れ、特に
好ましい。As a method for dispersing or dissolving the light-shielding agent, a known technique can be used. The light-shielding agent is mixed in a solvent and dispersed in a dispersing machine such as a ball mill or dissolved by a stirring device. As a coating method, a dip coating, a roll coater, a whaler, a spinner, or the like is preferably used. Of these, spin coating methods such as dip coating, whaler, and spinner are particularly preferable because the coating amount of the black matrix forming solution is made uniform on the substrate during coating, and thus the black matrix has excellent film thickness uniformity.

【００２７】この後、熱風オーブン、ホットプレート等
により乾燥することよって所望のブラックマトリックス
を製造する。本発明の製造方法は、遮光剤を所定量だけ
混入した溶液を所定の量だけ塗布することによって、ブ
ラックマトリックス部の膜厚を画素部の膜厚に近づける
ことが可能であり、容易に表面平坦性に優れたカラーフ
ィルタを製造することができる。また、画素の膜厚は、
比較的厚いため、ブラックマトリックスの遮光性も十分
に高いものとすることができる。Thereafter, the desired black matrix is manufactured by drying in a hot air oven, a hot plate or the like. The manufacturing method of the present invention makes it possible to bring the film thickness of the black matrix portion close to the film thickness of the pixel portion by applying a predetermined amount of a solution in which a predetermined amount of a light-shielding agent is mixed, and the surface is easily flattened. A color filter having excellent properties can be manufactured. Also, the film thickness of the pixel is
Since it is relatively thick, the black matrix can have a sufficiently high light-shielding property.

【００２８】前述の塗布方法でブラックマトリックスを
形成すると、画素および画素間隙に形成されるブラック
マトリックス部の外側にも、ブラックマトリックス部と
同様の遮光層が形成されてしまう。一般には、画素およ
び画素間隙に形成されるブラックマトリックスの周縁側
に隣接して額縁状の遮光層が形成され、さらにその外側
には、遮光層の形成を必要としない部分がある。額縁状
の遮光層はセル組みした時の画面端部からの光の漏れを
防ぎ、鮮明な画像を提供するために設けられたもので、
ブラックマトリックス形成用溶液の塗布によって作製で
きる。さらにその外側の遮光層の形成を必要としない部
分については、反発層を設けて付着させないようにする
方法、後工程でフォトリソエッチング法などで除去する
方法を用いて実現できる。When the black matrix is formed by the above-mentioned coating method, a light shielding layer similar to the black matrix portion is formed outside the black matrix portion formed in the pixel and the pixel gap. In general, a frame-shaped light-shielding layer is formed adjacent to the peripheral side of a pixel and a black matrix formed in a pixel gap, and further there is a portion outside of which a light-shielding layer is not required to be formed. The frame-shaped light-shielding layer is provided to prevent light from leaking from the edge of the screen when cells are assembled and to provide a clear image.
It can be prepared by coating a solution for forming a black matrix. Further, for a portion outside of which a light shielding layer is not required to be formed, a method of providing a repulsive layer so as not to adhere and a method of removing by a photolithography etching method or the like in a later step can be realized.

【００２９】以上、各色の画素形成後、反発層を積層
し、これをパターン化するした後ブラックマトリックス
を形成する方法について説明した。もちろん、各色の画
素形成ごとに各々反発層を積層し、同時にパターン化し
てもよいが、各色の画素形成後反発層を積層し、これを
パターン化する方が反発層形成工程数が少ないこと、反
発層のブラックマトリックス形成用溶液に対する撥油ま
たは撥水作用の信頼性が高いことなどから、より好まし
い。The method of forming the black matrix after laminating the repulsion layers after forming the pixels of each color and patterning the layers has been described above. Of course, a repulsion layer may be laminated for each pixel formation of each color and patterned at the same time, but after the pixel formation of each color, a repulsion layer is laminated, and the number of repulsion layer forming steps is smaller when patterned. It is more preferable because the oil-repellent or water-repellent action of the repellent layer on the black matrix forming solution is high.

【００３０】この後、必要に応じて反発層の剥離、トッ
プコート層、ＩＴＯ透明電極および配向膜等を公知の方
法により積層する。しかし、本発明の製造方法によれ
ば、ブラックマトリックス形成用溶液の固形分濃度と塗
布量を調整することによって、画素部とブラックマトリ
ックス部の段差を容易に小さくできるので、トップコー
ト層を省略することができ、製造収率の向上、コスト低
減に特に有効である。Thereafter, if necessary, peeling of the repulsion layer, a top coat layer, an ITO transparent electrode, an alignment film and the like are laminated by a known method. However, according to the manufacturing method of the present invention, the step difference between the pixel portion and the black matrix portion can be easily reduced by adjusting the solid content concentration and the coating amount of the black matrix forming solution, so that the top coat layer is omitted. This is particularly effective for improving the production yield and reducing the cost.

【００３１】以下、実施例によって本発明を具体的に説
明する。The present invention will be specifically described below with reference to examples.

【００３２】[0032]

【実施例】【Example】

実施例１ 赤、緑、青の顔料として各々Color Index No.73905 Pig
ment Red 209で示されるキナクリドン系顔料、Color In
dex No.74265 Pigment Green 36 で示されるフタロシア
ニングリーン系顔料Color Index No.74160 Pigment Blu
e 15-4で示されるフタロシアニンブルー系顔料を用意し
た。透明なポリイミド先駆体溶液（東レ（株）製“セミ
コファイン”ＳＰ−９０１）と上記顔料を各々混合分散
させて、赤、緑、青の３種類のペーストを得た。光透過
性のガラス基板上に緑ペーストを塗布し、セミキュアし
た後、フォトリソグラフィ法によって、幅６０μｍでピ
ッチ３００μｍのストライプ状の緑色画素を形成し、キ
ュアした。該画素層の厚さは１．５μｍとした。同様に
して、ストライプ状の赤、青色の画素を、３色の画素間
隔が４０μｍになるように形成した。Example 1 Color Index No.73905 Pig as red, green and blue pigments
quinacridone pigment shown in ment Red 209, Color In
dex No.74265 Pigment Green 36 Phthalocyanine green pigment represented by Color Index No.74160 Pigment Blu
A phthalocyanine blue pigment represented by e 15-4 was prepared. A transparent polyimide precursor solution ("Semicofine" SP-901 manufactured by Toray Industries, Inc.) and the above pigment were mixed and dispersed to obtain three kinds of pastes of red, green and blue. A green paste was applied on a light-transmissive glass substrate and semi-cured, and then stripe-shaped green pixels having a width of 60 μm and a pitch of 300 μm were formed by a photolithography method and cured. The thickness of the pixel layer was 1.5 μm. In the same manner, stripe-shaped red and blue pixels were formed so that the pixel intervals of the three colors were 40 μm.

【００３３】次に、このガラス基板の画素と同じ面に、
エステル化度４５％のフェノールノボラック樹脂（住友
ベークライト社製、“スミレジン”ＰＲ５０２３５）の
ナフトキノン-1,2- ジアジド-5- スルホン酸エステル
（分子量約１３００）の１０重量％ジオキサン溶液をス
ピナーで塗布し、６０℃熱風中で乾燥し、厚さ約２μｍ
のパターン形成用の感光性樹脂層を積層した。この上
に、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン（ＵＣＣ社
製、Ａ１１００）の０．５重量％のｎ−ヘキサン溶液を
スピナーで塗布し、１００℃熱風中で乾燥した後、次の
組成からなるシリコーンゴムの組成物の１０重量％ｎ−
ヘプタン溶液を塗布し、１００℃熱風中で乾燥し、厚み
約２μｍのシリコーンゴム層を設けた。Next, on the same surface as the pixel of this glass substrate,
A 10% by weight dioxane solution of naphthoquinone-1,2-diazido-5-sulfonic acid ester (molecular weight of about 1300) of phenol novolac resin (Sumitomo Bakelite Co., Ltd., PR502235) having an esterification degree of 45% was applied by a spinner. , Dried in hot air at 60 ℃, thickness about 2μm
The photosensitive resin layer for pattern formation was laminated. A 0.5 wt% n-hexane solution of γ-aminopropyltriethoxysilane (UC1; A1100) was applied onto this with a spinner and dried in hot air at 100 ° C., and then a silicone having the following composition: 10% by weight of rubber composition n-
The heptane solution was applied and dried in hot air at 100 ° C. to form a silicone rubber layer having a thickness of about 2 μm.

【００３４】 シリコーンゴムの組成物 イ．ポリジメチルシロキサン（分子量約８万、末端基OH基）１００重量部 ロ．メチルトリアセトキシシラン ５重量部 ハ．酢酸ジブチルスズ ０．２重量部 シリコーンゴム層の上に保護のため、１３μｍのポリプ
ロピレンフィルムをラミネートした。Silicone rubber composition a. 100 parts by weight of polydimethylsiloxane (molecular weight: about 80,000, OH terminal group) b. Methyltriacetoxysilane 5 parts by weight c. Dibutyltin acetate 0.2 parts by weight A 13 μm polypropylene film was laminated on the silicone rubber layer for protection.

【００３５】次に、アイドルフィン２０００露光機にガ
ラス基板から光があたるようにセットし、ＵＶ光を１ｍ
の距離から６０秒照射した。保護フィルムを剥離し、シ
リコーンゴムの表面を“アイソパー”（ＥＳＳＯ社製）
とエタノールとの混合溶媒を含んだ綿パッドで軽くこす
ると、露光部のシリコーンゴム層とその下の感光性樹脂
層が除去された。画素上には、シリコーンゴムからなる
反発層が形成された。この後、下記の組成を有するブラ
ックマトリック形成用溶液をスピナーで回転塗布し、８
０℃熱風乾燥後、続けて３５０℃熱風中でキュアし、厚
み約１．５μｍのブラックマトリックスを画素間隙に設
けた。なお、このブラックマトリックス形成用溶液の反
発層に対する後退接触角は、８０゜であった。Next, a glass substrate was set on an idle fin 2000 exposure machine so that light was emitted from the glass substrate, and UV light was irradiated for 1 m.
It was irradiated for 60 seconds from the distance. The protective film is peeled off, and the surface of the silicone rubber is "ISOPER" (made by ESSO).
By gently rubbing with a cotton pad containing a mixed solvent of ethanol and ethanol, the silicone rubber layer in the exposed area and the photosensitive resin layer thereunder were removed. A repulsion layer made of silicone rubber was formed on the pixels. Then, a black matrix forming solution having the following composition was spin-coated with a spinner,
After drying with hot air at 0 ° C., it was subsequently cured in hot air at 350 ° C., and a black matrix having a thickness of about 1.5 μm was provided in the pixel gap. The receding contact angle of the black matrix forming solution with respect to the repulsive layer was 80 °.

【００３６】 ポリイミド（東レ社製、”セミコファイン”ＳＰ７１０） ６重量部 カーボンブラック（三菱化成社製、ＭＡ−１００） ４重量部 Ｎ−メチルピロリドン ９０重量部 また、キュア前にアイドルフィン２０００露光機に反発
層に光があたるようにセットし、ＵＶ光を１ｍの距離か
ら６０秒照射した後、反発層の表面を“アイソパー”
（ＥＳＳＯ社製）とエタノールとの混合溶媒を含んだ綿
パッドで軽くこすると、露光部反発層のシリコーンゴム
層とその下の感光性樹脂層を除去することができる。ブ
ラックマトリックスのＯＤは３．５以上と遮光性に優
れ、かつブラックマトリックスと画素との表面段差は
０．３μｍ以下の表面平滑性に優れたカラーフィルタが
得られた。Polyimide (manufactured by Toray, “Semicofine” SP710) 6 parts by weight Carbon black (manufactured by Mitsubishi Kasei, MA-100) 4 parts by weight N-methylpyrrolidone 90 parts by weight Also, before curing, the Idolfin 2000 exposure machine Set so that the repulsion layer is exposed to light, and after irradiating UV light from a distance of 1 m for 60 seconds, the surface of the repulsion layer is "isopar"
By lightly rubbing with a cotton pad containing a mixed solvent of (ESSO) and ethanol, the silicone rubber layer of the repulsion layer in the exposed area and the photosensitive resin layer thereunder can be removed. A color filter having an OD of the black matrix of 3.5 or more and excellent in light-shielding property, and having a surface step difference of 0.3 μm or less between the black matrix and pixels and having excellent surface smoothness was obtained.

【００３７】実施例２ 実施例１と同様にして、赤、緑、青の３種類のペースト
を得た。光透過性のガラス基板上に緑ペーストを塗布
し、セミキュアした後、フォトリソグラフィ法によっ
て、縦１２５μｍで横１４５μｍの形状で、横方向ピッ
チ４５６μｍ、縦方向ピッチ１７２μｍに並んだトライ
アングル配列の緑有機着色層を形成し、キュアした。該
有機着色層の厚さは１．５μｍとした。同様にして、
赤、青の有機着色層を、赤青緑の縦、横方向の画素間隔
が２７μｍになるように形成した。Example 2 In the same manner as in Example 1, three types of pastes of red, green and blue were obtained. After green paste is applied on a light-transmissive glass substrate and semi-cured, a photolithography method is used to form a green organic coloring in a triangle array having a length of 125 μm and a width of 145 μm and a horizontal pitch of 456 μm and a vertical pitch of 172 μm. Layers were formed and cured. The thickness of the organic colored layer was 1.5 μm. Similarly,
The red and blue organic coloring layers were formed so that the vertical and horizontal pixel intervals of red, blue and green were 27 μm.

【００３８】次に、下記の反発性組成物をスピナーで塗
布し、８０℃℃熱風中で乾燥し、厚さ１μｍ反発層を画
素上に積層した。Next, the following repulsive composition was applied with a spinner and dried in hot air at 80 ° C., and a 1 μm thick repulsive layer was laminated on the pixel.

【００３９】 反発性組成物 スチレン／メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体 （共重合比 ３／３／４） １０．９重量部 トリメチルプロパンアクリレート ３．９重量部 エポキシアクリレート ２．６重量部 フッ素系界面活性剤（トーケムプロダクツ社製、 “ＥＦＴＯＰ”ＥＦ−１２３Ａ−１） ０．９重量部 フッ素系界面活性剤（大日本インキ化学工業社製、 “ＭＥＧＡＦＡＣ”Ｆ−１７９） ４．５重量部 クメンヒドロペルオキシド １．０重量部 2-ブトキシエタノール １００．０重量部 さらに、ポジ型フォトレジスト（Shipley "Microposit"
RC100 30cp ）をスピナーで塗布した。画素をマスクと
して、基板裏面から露光し、画素上以外の部分に積層さ
れた反発層を感光させ、アルカリ現像液（Shipley "Mic
roposit" Deveroperを水で５倍に希釈したもの）で現像
時した。この時現像液によって反発層も同時にエッチン
グして除去した。１４０℃で熱処理した後、メチルセル
ソルブアセテートでポジ型フォトレジストを除去し、画
素に一致した反発層パターンを得た。さらに１５０℃で
２０分間熱処理を行なった。Repulsive composition Styrene / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (copolymerization ratio 3/3/4) 10.9 parts by weight trimethyl propane acrylate 3.9 parts by weight epoxy acrylate 2.6 parts by weight Fluorine-based interface Activator (manufactured by Tochem Products, "EFTOP" EF-123A-1) 0.9 parts by weight Fluorine-based surfactant (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc., "MEGAFAC" F-179) 4.5 parts by weight cumene Hydroperoxide 1.0 part by weight 2-Butoxyethanol 100.0 parts by weight In addition, positive photoresist (Shipley "Microposit")
RC100 30cp) was applied with a spinner. The pixel is used as a mask to expose from the back surface of the substrate to expose the repulsive layer laminated on the portion other than the pixel, and the alkaline developer (Shipley "Mic
Roposit "Deveroper was diluted 5 times with water), and the repulsive layer was also etched away by the developer at this time. After heat treatment at 140 ° C, the positive photoresist was removed with methyl cellosolve acetate. After removal, a repulsive layer pattern corresponding to the pixels was obtained, and heat treatment was further performed at 150 ° C. for 20 minutes.

【００４０】実施例１で用いたブラックマトリック形成
用溶液をスピナーで回転塗布し、８０℃熱風乾燥後、続
けて２５０℃熱風中でキュアし、厚み約１．５μｍのブ
ラックマトリックスを画素間隙に設けた。なお、このブ
ラックマトリック形成用溶液の反発層に対する後退接触
角は、２５゜であった。この後、メチルセルソルブアセ
テートにより反発層を除去した。ブラックマトリックス
のＯＤは３．５以上と遮光性に優れ、かつブラックマト
リックスと画素との表面段差は０．３μｍ以下の表面平
滑性に優れたカラーフィルタが得られた。The black matrix forming solution used in Example 1 was spin-coated with a spinner, dried at 80 ° C. hot air, and subsequently cured at 250 ° C. hot air to provide a black matrix of about 1.5 μm in the pixel gap. It was The receding contact angle of the black matrix forming solution with respect to the repulsion layer was 25 °. After that, the repulsion layer was removed with methyl cellosolve acetate. A color filter having an OD of the black matrix of 3.5 or more and excellent in light-shielding property, and having a surface step difference of 0.3 μm or less between the black matrix and pixels and having excellent surface smoothness was obtained.

【００４１】実施例３ 実施例１と同様にして、赤、緑、青の３種類のペースト
を得た。光透過性のガラス基板上に緑ペーストを塗布
し、セミキュアした後、フォトリソグラフィ法によっ
て、縦１２５μｍで横１４５μｍの形状で、横方向ピッ
チ４５６μｍ、縦方向ピッチ１７２μｍに並んだトライ
アングル配列の緑有機着色層を形成し、キュアした。該
有機着色層の厚さは１．５μｍとした。同様にして、
赤、青の有機着色層を、赤青緑の縦、横方向の画素間隔
が２７μｍになるように形成した。Example 3 In the same manner as in Example 1, three kinds of pastes of red, green and blue were obtained. After green paste is applied on a light-transmissive glass substrate and semi-cured, a photolithography method is used to form a green organic coloring in a triangle array having a length of 125 μm and a width of 145 μm and a horizontal pitch of 456 μm and a vertical pitch of 172 μm. Layers were formed and cured. The thickness of the organic colored layer was 1.5 μm. Similarly,
The red and blue organic coloring layers were formed so that the vertical and horizontal pixel intervals of red, blue and green were 27 μm.

【００４２】次に、下記の反発性組成物をスピナーで塗
布し、反発層を画素上に積層した。 反発性組成物 ポジ型フォトレジスト （Shipley "Microposit" RC100 30cp ） １００重量部 溶剤（Shipley Thinner C ） ４３重量部 フッ素系界面活性剤（トーケムプロダクツ社製、 “ＥＦＴＯＰ”ＥＦ−１２３Ａ−１） １重量部 フッ素系界面活性剤（大日本インキ化学工業社製、 “ＭＥＧＡＦＡＣ”Ｆ−１７９） ５重量部 画素をマスクとして、基板裏面から露光し、画素上以外
の部分に積層された反発層を感光させ、アルカリ現像液
（Shipley "Microposit" Deveroperを水で５倍に希釈し
たもの）で現像時し、画素に一致した反発層パターンを
得た。現像後１２０℃で熱処理した。Next, the following repulsive composition was applied with a spinner to form a repulsive layer on the pixel. Repulsive composition Positive photoresist (Shipley "Microposit" RC100 30cp) 100 parts by weight Solvent (Shipley Thinner C) 43 parts by weight Fluorosurfactant (manufactured by Tochem Products, "EFTOP" EF-123A-1) 1 Part by weight Fluorine-based surfactant ("MEGAFAC" F-179, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) 5 parts by weight Exposure is performed from the back surface of the substrate using the pixel as a mask, and the repulsion layer laminated on a part other than the pixel is exposed. Then, it was developed with an alkaline developer (Shipley "Microposit" Deveroper diluted 5 times with water) to obtain a repulsive layer pattern corresponding to pixels. After development, heat treatment was performed at 120 ° C.

【００４３】カーボンブラックを５重量部に対して、界
面活性剤“ニューコラル”７１０Ｆ（日本乳化剤社製）
５重量部、水、７９重量部、ガラスビーズを加え、ホモ
ジナイザー（日本精機社製、ＡＭ−１１）を用いて１０
時間分散した後、メラミン樹脂（住友化学社製、“スミ
レジン”Ｍ−３）を１０重量部、硬化剤（住友化学社
製、“スミテックスアクセレレータ”ＡＣＸ）１重量部
を混合し、ブラックマトリック形成用溶液を調製した。
ブラックマトリック形成用溶液をスピナーで回転塗布
し、８０℃、続けて１４０℃熱風中で乾燥した後、メチ
ルセルソルブアセテートで反発層を除去した。さらに２
８０℃３０分間熱硬化させ、厚み約１．５μｍのブラッ
クマトリックスを画素間隙に設けた。なお、このブラッ
クマトリック形成用溶液の反発層に対する後退接触角
は、３３゜であった。ブラックマトリックスのＯＤは
３．５以上と遮光性に優れ、かつブラックマトリックス
と画素との表面段差は０．３μｍ以下の表面平滑性に優
れたカラーフィルタが得られた。5 parts by weight of carbon black was added to the surfactant "New Coral" 710F (manufactured by Nippon Emulsifier).
5 parts by weight, water, 79 parts by weight and glass beads were added, and a homogenizer (AM-11, manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) was used to obtain 10 parts.
After time-dispersing, 10 parts by weight of melamine resin (Sumitomo Chemical Co., Ltd., "Sumiresin" M-3) and 1 part by weight of curing agent (Sumitomo Chemical Co., Ltd., "Sumitex Accelerator" ACX) are mixed to form a black matrix. A working solution was prepared.
The black matrix forming solution was spin-coated with a spinner, dried at 80 ° C. and then at 140 ° C. in hot air, and the repulsion layer was removed with methyl cellosolve acetate. 2 more
It was heat-cured at 80 ° C. for 30 minutes, and a black matrix having a thickness of about 1.5 μm was provided in the pixel gap. The receding contact angle of the black matrix forming solution with respect to the repulsive layer was 33 °. A color filter having an OD of the black matrix of 3.5 or more and excellent in light-shielding property, and having a surface step difference of 0.3 μm or less between the black matrix and pixels and having excellent surface smoothness was obtained.

【００４４】[0044]

【発明の効果】本発明は、上述のようにカラーフィルタ
を製造するため、画素の間隙にブラックマトリックを簡
便に形成でき、しかも表面平滑性に優れたカラーフィル
タが得られる。さらに、本発明は、画素の厚みと同程度
にブラックマトリックの厚みも厚くでき、遮光性の高い
ブラックマトリッスを得ることができる。According to the present invention, since the color filter is manufactured as described above, it is possible to easily form the black matrix in the gap between the pixels and to obtain the color filter having excellent surface smoothness. Further, according to the present invention, the thickness of the black matrix can be made as thick as the thickness of the pixel, and a black matrix having a high light shielding property can be obtained.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】光透過性基板上にブラックマトリックス用
間隙を有するようパターン化された複数色の画素、およ
び該画素に一致したパターンでかつブラックマトリック
ス形成用溶液に対して撥油または撥水作用を有する反発
層をこの順に積層した後、該ブラックマトリックス形成
用溶液を塗布することにより該画素間隙にブラックマト
リックスを形成することを特徴とするカラーフィルタの
製造方法。1. A pixel of a plurality of colors patterned to have a gap for a black matrix on a light transmissive substrate, and an oil-repellent or water-repellent action on a solution for forming a black matrix in a pattern corresponding to the pixel. A method of manufacturing a color filter, comprising: forming a black matrix in the pixel gaps by laminating a repulsion layer having the above in this order and applying the black matrix forming solution. 【請求項２】反発層の形成に際して、予めパターン化さ
れた画素が形成されている光透過性基板上に露光により
可溶化する反発層を塗布し、該画素をパターンマスクと
してフォトリソグラフィ法で光透過性基板側から露光、
現像処理を行ない、該画素パターンに一致した反発層を
形成することを特徴とする請求項１記載のカラーフィル
タの製造方法。2. When forming a repulsive layer, a repellent layer which is solubilized by exposure is applied on a light-transmissive substrate on which pre-patterned pixels are formed, and the pixel is used as a pattern mask for photolithography. Exposure from the transparent substrate side,
The method of manufacturing a color filter according to claim 1, wherein a repulsion layer that matches the pixel pattern is formed by performing development processing.
JP19462693A 1993-08-05 1993-08-05 Manufacture of color filter Pending JPH0749413A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19462693A JPH0749413A (en) 1993-08-05 1993-08-05 Manufacture of color filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19462693A JPH0749413A (en) 1993-08-05 1993-08-05 Manufacture of color filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0749413A true JPH0749413A (en) 1995-02-21

Family

ID=16327649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19462693A Pending JPH0749413A (en) 1993-08-05 1993-08-05 Manufacture of color filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0749413A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6972381B2 (en) 1998-07-01 2005-12-06 Seiko Epson Corporation Semiconductor device and method of manufacture thereof, circuit board and electronic instrument
US7042644B2 (en) 1998-12-10 2006-05-09 Seiko Epson Corporation Optical substrate and display device using the same
JP2013164457A (en) * 2012-02-09 2013-08-22 Dainippon Printing Co Ltd Resin composition for light-shielding layer formation, color filter comprising light-shielding layer composed of resin composition for light-shielding layer formation, and display device comprising color filter

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6972381B2 (en) 1998-07-01 2005-12-06 Seiko Epson Corporation Semiconductor device and method of manufacture thereof, circuit board and electronic instrument
US6995476B2 (en) 1998-07-01 2006-02-07 Seiko Epson Corporation Semiconductor device, circuit board and electronic instrument that include an adhesive with conductive particles therein
US7198984B2 (en) 1998-07-01 2007-04-03 Seiko Epson Corporation Semiconductor device and method of manufacture thereof, circuit board and electronic instrument
US7332371B2 (en) 1998-07-01 2008-02-19 Seiko Epson Corporation Semiconductor device and method of manufacture thereof, circuit board and electronic instrument
US7560819B2 (en) 1998-07-01 2009-07-14 Seiko Epson Corporation Semiconductor device and method of manufacture thereof, circuit board and electronic instrument
US7868466B2 (en) 1998-07-01 2011-01-11 Seiko Epson Corporation Semiconductor device and method of manufacture thereof, circuit board and electronic instrument
US7042644B2 (en) 1998-12-10 2006-05-09 Seiko Epson Corporation Optical substrate and display device using the same
JP2013164457A (en) * 2012-02-09 2013-08-22 Dainippon Printing Co Ltd Resin composition for light-shielding layer formation, color filter comprising light-shielding layer composed of resin composition for light-shielding layer formation, and display device comprising color filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3470352B2 (en) Color filter
EP0481827B1 (en) Color filters
JP4290483B2 (en) Photosensitive resin composition for black resist and light-shielding film formed using the same
JPH10123500A (en) Manufacturing method for liquid crystal color filter, liquid crystal color filter manufactured by the method and liquid crystal panel having the filter
JPH07248413A (en) Production of color filter
JPH0921910A (en) Color filter, production of color filter, color liquid crystal display element and color image sensor
JP2001183513A (en) Color filter, its manufacturing method, and color liquid crystal display device
JPH0735917A (en) Production of color filter
JP2002267833A (en) Method for manufacturing color filter for liquid crystal display
US5641595A (en) Manufacture of color filters by incremental exposure method
JPH0749413A (en) Manufacture of color filter
JP2003177228A (en) Black photosensitive composition for color filter, color filter and method for manufacturing color filter
JPH0749416A (en) Manufacture of color filter
JP2002341128A (en) Method for manufacturing color filter and liquid crystal display element
JPH10268126A (en) Color filter substrate, its manufacture, and liquid crystal element using the substrate
JP2008165092A (en) Color filter and method of manufacturing the same
JPH0784122A (en) Production of color filter
JP2003177227A (en) Method for manufacturing color filter, black photosensitive resin composition used for the same and color filter
JPH0749414A (en) Manufacture of color filter
JPH0749415A (en) Manufacture of color filter
JP2002243931A (en) Black matrix substrate, color filter and method for manufacturing the color filter, and liquid crystal device
JPH04123007A (en) Production of color filter
JPH10221522A (en) Forming method for black matrix
JP4320806B2 (en) Color filter for display device, method for manufacturing the same, and display device
JPH10170712A (en) Color filter substrate and its production, and liquid crystal element using the element