JPH08194113A - Color filter and production of color filter - Google Patents
Color filter and production of color filterInfo
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- JPH08194113A JPH08194113A JP2223395A JP2223395A JPH08194113A JP H08194113 A JPH08194113 A JP H08194113A JP 2223395 A JP2223395 A JP 2223395A JP 2223395 A JP2223395 A JP 2223395A JP H08194113 A JPH08194113 A JP H08194113A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルタとカラー
フィルタの製造方法に係り、特に液晶ディスプレイ等に
用いられるカラーフィルタおよびカラーフィルタの製造
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color filter and a method of manufacturing the color filter, and more particularly to a color filter used in a liquid crystal display and the like and a method of manufacturing the color filter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に
おいては、近年のカラー化の要請に対応するために、ア
クティブマトリックス方式および単純マトリックス方式
のいずれの方式においてもカラーフィルタが用いられて
いる。例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたア
クティブマトリックス方式の液晶ディスプレイでは、カ
ラーフィルタは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色
が用いられ、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの画素に対応する電
極をＯＮ、ＯＦＦさせることで液晶がシャッタとして作
動し、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの画素を光が透過してカラ
ー表示が行われる。そして、色混合は２色以上の画素に
対応する液晶シャッタを開いて混色し別の色に見せる加
色混合の原理により網膜上で視覚的に行われる。2. Description of the Related Art For example, in a liquid crystal display (LCD), a color filter is used in both an active matrix system and a simple matrix system in order to meet the recent demand for colorization. For example, in an active matrix type liquid crystal display using thin film transistors (TFTs), three primary colors of red (R), green (G), and blue (B) are used as color filters, and R, G, and B pixels are used. The liquid crystal operates as a shutter by turning on and off the electrodes corresponding to, and light is transmitted through each of the R, G, and B pixels to perform color display. Then, color mixing is visually performed on the retina based on the principle of additive color mixing in which liquid crystal shutters corresponding to pixels of two or more colors are opened to mix the colors to make them appear as different colors.
【０００３】上記のカラーフィルタは、その形成方法に
より次のようなものがあり、要求されている特性として
は、平坦性、パターン解像性、分光性、耐熱性、耐候
性、耐薬品性、低製造コスト等が挙げられる。 （Ａ）染色法カラーフィルタ ゼラチン、カゼイン、ポリビニルアルコール等の親水性
樹脂に重クロム酸塩等の感光剤を添加した塗工液を、ス
ピンコート法等により透明ガラス基板上に０．４〜２μ
ｍ程度の膜厚に塗布後、所定形状のマスクを介して露光
・現像して被染色層を形成し、この被染色層を酸性染料
または反応性染料で染色して第１色目の着色層を形成す
る。次に、第１色目の着色層上に二度染め防止のための
アクリル、ウレタン、エポキシ等の防染層を形成してか
ら第２色目以降の着色層を同様の工程で形成し、Ｒ，
Ｇ，Ｂの各着色層を備えたカラーフィルタを形成する。 （Ｂ）分散法カラーフィルタ 透明な感光性樹脂に着色剤として染料、有機顔料、無機
顔料等を分散した感光液を透明基板上に塗布して感光性
樹脂層を形成する。次に、この感光性樹脂層を所定形状
のマスクを介して露光・現像して第１色目の着色層を形
成し、同様にして第２色目以降の着色層を形成してＲ，
Ｇ，Ｂの各着色層を備えたカラーフィルタを形成する。The above-mentioned color filter has the following types depending on its forming method, and the required characteristics are flatness, pattern resolution, spectral property, heat resistance, weather resistance, chemical resistance, Low manufacturing cost and the like can be mentioned. (A) Dyeing method color filter A coating solution prepared by adding a photosensitizer such as dichromate to a hydrophilic resin such as gelatin, casein and polyvinyl alcohol is applied to a transparent glass substrate by a spin coating method or the like in a range of 0.4 to 2 μm.
After coating to a film thickness of about m, it is exposed and developed through a mask of a predetermined shape to form a dyed layer, and this dyed layer is dyed with an acid dye or a reactive dye to form a first colored layer. Form. Next, after forming a dye-proof layer of acrylic, urethane, epoxy or the like on the first color layer to prevent double dyeing, the second and subsequent color layers are formed in the same process, and R,
A color filter including the G and B colored layers is formed. (B) Dispersion method color filter A photosensitive liquid in which a dye, an organic pigment, an inorganic pigment or the like as a colorant is dispersed in a transparent photosensitive resin is applied on a transparent substrate to form a photosensitive resin layer. Next, this photosensitive resin layer is exposed and developed through a mask of a predetermined shape to form a colored layer of the first color, and similarly, colored layers of the second and subsequent colors are formed to form R,
A color filter including the G and B colored layers is formed.
【０００４】しかし、上述の（Ａ）染色法では、色変え
の度にフォトリソグラフィ工程の処理を行う必要があ
り、さらに、二度染め防止用の防染層を形成する必要が
あるため、工程が煩雑となり、製造コスト面で問題があ
った。また、着色剤として染料を用いているため耐熱
性、耐候性、耐薬品性等が劣るという問題もあった。However, in the above-mentioned (A) dyeing method, it is necessary to perform a photolithography process every time the color is changed, and further it is necessary to form a dye-proof layer for preventing double dyeing. Was complicated, and there was a problem in terms of manufacturing cost. Further, since a dye is used as a colorant, there is a problem that heat resistance, weather resistance, chemical resistance and the like are poor.
【０００５】また、（Ｂ）分散法では、耐熱性、耐候
性、耐薬品性等に優れたカラーフィルタの製造が可能で
あるが、着色された感光液の均一塗布工程が複数回必要
であり、工程が煩雑となり製造コスト面で問題があっ
た。さらに、透明基板を大面積化することが困難である
という問題もあった。Further, in the dispersion method (B), a color filter having excellent heat resistance, weather resistance, chemical resistance and the like can be manufactured, but a uniform coating step of the colored photosensitive solution is required a plurality of times. However, the process becomes complicated and there is a problem in manufacturing cost. Further, there is a problem that it is difficult to increase the area of the transparent substrate.
【０００６】このような問題を解決する方法として、電
着によるカラーフィルタの製造方法が開発されている。
電着法では、例えば、基板上に形成された透明電極をパ
ターニングし、パターン化された透明電極のうち同色の
着色層を形成する箇所にのみ選択的に電圧を印加し、着
色電着浴中で電着を行って第１色目の着色層が形成され
る。次に、別の色の着色層を形成する箇所にのみ選択的
に電圧を印加し、同様にして第２色目以降の着色層を形
成してＲ，Ｇ，Ｂの各着色層を備えたカラーフィルタを
形成する（特開昭５９−９０８１８号等）。As a method for solving such a problem, a method for manufacturing a color filter by electrodeposition has been developed.
In the electrodeposition method, for example, a transparent electrode formed on a substrate is patterned, and a voltage is selectively applied only to a portion of the patterned transparent electrode where a colored layer of the same color is to be formed. Then, electrodeposition is performed to form a first colored layer. Next, a voltage is selectively applied only to a portion where a colored layer of another color is formed, and the colored layers of the second and subsequent colors are formed in the same manner to obtain a color including each colored layer of R, G and B. A filter is formed (JP-A-59-90818, etc.).
【０００７】また、他の電着法として、基板上に透明電
極を形成し、全面にポジ型感光性樹脂層を設け、第１色
目用のパターンで露光・現像を行い、露出した透明電極
上に着色電着浴中で電着を行って第１色目の着色層が形
成され、次に、別の色の着色層を形成する箇所にのみ露
光・現像を行い、同様にして第２色目以降の着色層を形
成してＲ，Ｇ，Ｂの各着色層を備えたカラーフィルタを
形成するものがある（特開昭６１−２７９８０３号
等）。As another electrodeposition method, a transparent electrode is formed on a substrate, a positive type photosensitive resin layer is provided on the entire surface, and exposure / development is performed with a pattern for the first color to form a transparent electrode on the exposed transparent electrode. Is subjected to electrodeposition in a colored electrodeposition bath to form a colored layer of the first color, and then exposure / development is performed only on a portion where a colored layer of another color is formed. There is a method for forming a color filter having R, G, and B color layers by forming the above-mentioned color layers (JP-A-61-279803).
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述のような電着法に
より形成された着色層は、着色材料として顔料を使用す
ることにより耐熱性、耐薬品性、耐候性等に優れ、ま
た、電気化学的な成膜方法であるため、均一性に優れ大
面積化に対応できる利点がある。The colored layer formed by the electrodeposition method as described above is excellent in heat resistance, chemical resistance, weather resistance and the like by using a pigment as a coloring material, and also has an electrochemical property. Since this is a typical film forming method, it has an advantage that it is excellent in uniformity and can cope with a large area.
【０００９】しかし、上記のような電着によるカラーフ
ィルタの製造において、着色層の形成前に金属クロム等
で遮光層（ブラックマトリックス）を形成した場合、ブ
ラックマトリックスには導電性があるため、着色層形成
時にブラックマトリックス上にも着色層が形成されてし
まい、平坦性を著しく損なうという問題があった。However, in the production of the color filter by electrodeposition as described above, when the light-shielding layer (black matrix) is formed of metal chromium or the like before the formation of the coloring layer, the black matrix has conductivity, and thus the coloring is caused. There is a problem in that a colored layer is also formed on the black matrix when the layer is formed, and flatness is significantly impaired.
【００１０】この問題は、黒色顔料を分散させた材料を
用いてブラックマトリックスを形成する場合であって
も、黒色顔料としてカーボンブラック等の導電性材料を
使用したときに、同様に生じる問題である。This problem also occurs when a conductive material such as carbon black is used as the black pigment even when the black matrix is formed using a material in which the black pigment is dispersed. .
【００１１】更に、Ｒ，Ｇ，Ｂからなる着色層を形成し
た後に、黒色顔料を分散させたフォトレジストを塗布
し、露光・現像によってブラックマトリックスを形成す
る方法が提案されているが、遮光性材料に光反応を利用
することに相反関係があり、充分な光学濃度を有するブ
ラックマトリックスが得られないという問題があった。
また、上述の電着法により着色層を形成した後、無電解
メッキによってブラックマトリックスを形成する方法が
提案されている（特開平６−２７３６１０号）。しか
し、特開昭６１−２７９８０３号等に示されるように、
全面塗布した感光性樹脂層を各色の着色層を形成するご
とに露光した場合、露光回数の増加にともなって感光性
樹脂の解像度が低下し、特に最終色として形成された着
色層は解像度が低く、その後に形成されるブラックマト
リックスは、一定面積の各色の着色層を形成する必要性
から着色層の一部を覆うように形成され、このためカラ
ーフィルタの平坦性を著しく損なうという問題があっ
た。Further, there has been proposed a method of forming a black matrix by applying a photoresist in which a black pigment is dispersed after forming a colored layer of R, G, B, and exposing and developing it. There is a reciprocal relationship in utilizing a photoreaction for a material, and there is a problem that a black matrix having a sufficient optical density cannot be obtained.
Further, a method of forming a black matrix by electroless plating after forming a colored layer by the above-mentioned electrodeposition method has been proposed (JP-A-6-273610). However, as shown in JP-A-61-279803,
When the photosensitive resin layer applied over the entire surface is exposed each time a colored layer of each color is formed, the resolution of the photosensitive resin decreases as the number of exposures increases, and especially the resolution of the colored layer formed as the final color is low. The black matrix formed after that is formed so as to cover a part of the coloring layer because of the necessity of forming the coloring layer of each color having a constant area, and thus the flatness of the color filter is significantly impaired. .
【００１２】このような問題は、電着法に限らず、電解
ミセル法等の電気化学反応を利用したカラーフィルタの
製造方法すべてに発生する。Such a problem occurs not only in the electrodeposition method but also in all methods of manufacturing a color filter utilizing an electrochemical reaction such as an electrolytic micelle method.
【００１３】一方、上述の電着法による着色層形成で
は、透明基板上に透明電極を形成することが必須となる
が、この透明電極がカラーフィルタの端部に露出してい
る場合、このようなカラーフィルタが液晶ディスプレイ
として使用された際に、高温多湿雰囲気や結露を生じる
雰囲気下で透明電極の端部と近傍のリード線や電気的な
接続線との間に電気的な迂回路が形成され、リード線や
接続線が電気分解されて断線する電蝕が生じるという問
題がある。On the other hand, in forming the colored layer by the above-mentioned electrodeposition method, it is essential to form the transparent electrode on the transparent substrate. However, when the transparent electrode is exposed at the end portion of the color filter, When a color filter is used as a liquid crystal display, an electrical detour is formed between the end of the transparent electrode and the neighboring lead wire or electrical connection line in a hot and humid atmosphere or in an atmosphere that causes condensation. Therefore, there is a problem in that the lead wire and the connecting wire are electrolyzed to cause electrolytic corrosion that causes disconnection.
【００１４】本発明は、上記のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、充分な光学濃度とパターン精度を有す
るブラックマトリックスを備えて平坦性に優れるととも
に、液晶ディスプレイとして使用された際の電蝕発生の
ないカラーフィルタと、このようなカラーフィルタを効
率よく得ることのできる製造方法を提供することを目的
とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and is provided with a black matrix having a sufficient optical density and pattern accuracy, and is excellent in flatness, and also has an electric power when used as a liquid crystal display. It is an object of the present invention to provide a color filter free from corrosion and a manufacturing method capable of efficiently obtaining such a color filter.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明のカラーフィルタの製造方法は透明基
板上に、全面ベタあるいは所定のパターンで透明電極を
形成する第１の工程と、前記透明電極上に、親水性樹脂
と無電解メッキの触媒とを含有する非導電性のレリーフ
を所定のパターンで形成する第２の工程と、前記レリー
フが形成されていない前記透明電極上に、複数色の着色
パターンを電気化学的反応を利用して順次形成して所定
の色数からなる着色層を形成する第３の工程と、前記レ
リーフを無電解メッキ液に接触させることにより前記レ
リーフ内にのみ金属を析出させて、前記レリーフを遮光
層とする第４の工程と、を有するような構成とした。In order to achieve such an object, the method of manufacturing a color filter according to the present invention comprises a first step of forming a transparent electrode on a transparent substrate in a solid pattern or in a predetermined pattern. A second step of forming a non-conductive relief containing a hydrophilic resin and a catalyst for electroless plating in a predetermined pattern on the transparent electrode, and on the transparent electrode on which the relief is not formed A third step of sequentially forming a plurality of colored patterns using an electrochemical reaction to form a colored layer having a predetermined number of colors; and the relief by contacting the relief with an electroless plating solution. A fourth step of depositing a metal only in the inside to form the relief as a light-shielding layer.
【００１６】また、本発明のカラーフィルタの製造方法
は透明基板上に、全面ベタあるいは所定のパターンで透
明電極を形成する第１の工程と、前記透明電極上に、親
水性樹脂を含有する非導電性のレリーフを所定のパター
ンで形成する第２の工程と、前記レリーフが形成されて
いない前記透明電極上に、複数色の着色パターンを電気
化学的反応を利用して順次形成して所定の色数からなる
親油性の着色層を形成する第３の工程と、前記レリーフ
に無電解メッキの触媒を含有させた後に無電解メッキ液
に接触させることにより前記レリーフ内にのみ金属を析
出させて、前記レリーフを遮光層とする第４の工程と、
を有するような構成とした。In the method for manufacturing a color filter of the present invention, the first step of forming a transparent electrode on the transparent substrate in a solid pattern or in a predetermined pattern, and a non-containing hydrophilic resin on the transparent electrode. A second step of forming a conductive relief in a predetermined pattern, and a plurality of colored patterns are sequentially formed on the transparent electrode, on which the relief is not formed, by using an electrochemical reaction to form a predetermined pattern. A third step of forming a lipophilic colored layer having a number of colors; and a metal is deposited only in the relief by contacting with an electroless plating solution after the relief contains a catalyst for electroless plating. A fourth step of using the relief as a light shielding layer,
It is configured to have.
【００１７】さらに、本発明のカラーフィルタは上記の
ような方法によって製造され、透明基板と、該透明基板
上に形成された透明電極と、該透明電極上に電気化学的
反応を利用して所定のパターンで形成された複数の着色
パターンからなる着色層と、該着色パターン間に位置
し、かつ、前記透明電極を覆うように無電解メッキによ
って形成されたブラックマトリックスとを有し、前記透
明電極の形成領域の周縁部は、液晶ディスプレイに使用
される際に導通部となる領域を除いて前記透明基板の端
部よりも内側に位置するような構成とした。Further, the color filter of the present invention is manufactured by the method as described above, and the transparent substrate, the transparent electrode formed on the transparent substrate and the electrochemical reaction on the transparent electrode are predetermined. And a black matrix formed by electroless plating so as to cover the transparent electrode and located between the colored patterns, and the transparent electrode. The peripheral portion of the formation region is formed inside the end portion of the transparent substrate except for the region that becomes a conducting portion when used in a liquid crystal display.
【００１８】[0018]
【作用】透明基板上に形成された透明電極上に電気化学
的反応を利用して複数色の着色パターンを順次形成して
所望の着色層が形成される際に、透明電極上には既に非
導電性のレリーフが形成されているため、着色層は上記
のレリーフを覆うことなく形成され、しかも、上記のレ
リーフは親水性樹脂と無電解メッキの触媒とを、あるい
は親水性樹脂を含有しており、このレリーフが無電解メ
ッキ液と接触して、あるいは無電解メッキの触媒を含有
させた後に無電解メッキ液と接触して、レリーフ内にの
み金属が析出され遮光層が形成されるので、従来法に比
べて高精度でかつ平坦性に優れた着色層と遮光層の微細
パターンが形成され、遮光層は充分な光学濃度を有す
る。また、透明電極の形成領域の周縁部が、液晶ディス
プレイに使用される際に導通部となる領域を除いて透明
基板の端部よりも内側に位置するので、この透明電極と
透明基板の端部とが電気的に絶縁分離され、カラーフィ
ルタが液晶ディスプレイとして使用された際に、高温多
湿雰囲気や結露を生じる雰囲気下で使用されても、透明
電極の端部と近傍のリード線や電気的な接続線との間に
電気的な迂回路が形成されることはない。When a desired colored layer is formed by sequentially forming colored patterns of a plurality of colors on the transparent electrode formed on the transparent substrate by utilizing an electrochemical reaction, the transparent electrode is not already formed on the transparent electrode. Since the conductive relief is formed, the colored layer is formed without covering the relief, and the relief contains a hydrophilic resin and a catalyst for electroless plating, or contains a hydrophilic resin. The relief is in contact with the electroless plating solution, or in contact with the electroless plating solution after containing a catalyst for electroless plating, since the metal is deposited only in the relief to form a light-shielding layer, A fine pattern of the colored layer and the light-shielding layer, which is more accurate and excellent in flatness than the conventional method, is formed, and the light-shielding layer has a sufficient optical density. In addition, since the peripheral portion of the transparent electrode forming region is located inside the end of the transparent substrate except for the region that becomes the conducting part when used in a liquid crystal display, the end of the transparent electrode and the end of the transparent substrate are Are electrically isolated and separated, and even when the color filter is used as a liquid crystal display in a hot and humid atmosphere or in an environment where dew condensation occurs, the end of the transparent electrode and the adjacent lead wires and electrical No electrical detour is formed between the connection line and the connection line.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２０】図１は本発明によるカラーフィルタの製造
方法を説明するための工程図である。図１において、ま
ず、第１の工程として、透明基板２の全面に酸化インジ
ウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ
（ＳｎＯ）等の透明導電性物質により透明電極３を形成
する（図１（Ａ））。このような透明電極３の形成は、
例えば、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法等の
一般的な成膜方法により形成され、厚みは２００〜２０
００Å程度が好ましい。FIG. 1 is a process chart for explaining a method of manufacturing a color filter according to the present invention. In FIG. 1, first, as a first step, the transparent electrode 3 is formed on the entire surface of the transparent substrate 2 by a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO) ( FIG. 1A). The formation of such a transparent electrode 3 is
For example, it is formed by a general film forming method such as a sputtering method, a vacuum evaporation method, a CVD method, and has a thickness of 200 to 20.
About 00Å is preferable.
【００２１】次に、第２の工程として、透明電極３の全
面に親水性樹脂を含有する感光性レジストを塗布して感
光性レジスト層４を形成し、ブラックマトリックス用の
フォトマスク１０を介して感光性レジスト層４を露光す
る（図１（Ｂ））。そして、露光後の感光性レジスト層
４を現像してブラックマトリックス用のパターンを有す
るレリーフを形成し、この透明基板２に熱処理（１００
〜２００℃、５〜３０分間）を施した後、レリーフに無
電解メッキの触媒となる金属化合物の水溶液を塗布し水
洗して非導電性のレリーフ５とする（図１（Ｃ））。Next, as a second step, a photosensitive resist containing a hydrophilic resin is applied to the entire surface of the transparent electrode 3 to form a photosensitive resist layer 4, and a photomask 10 for a black matrix is used to form the photosensitive resist layer 4. The photosensitive resist layer 4 is exposed (FIG. 1 (B)). Then, the exposed photosensitive resist layer 4 is developed to form a relief having a pattern for a black matrix, and the transparent substrate 2 is heat treated (100
˜200 ° C., 5 to 30 minutes), and then an aqueous solution of a metal compound serving as a catalyst for electroless plating is applied to the relief and washed with water to obtain a non-conductive relief 5 (FIG. 1 (C)).
【００２２】その後、第３の工程として、まず、レリー
フ５が形成された透明電極３上に感光性レジストを塗布
し、赤色の着色層用のフォトマスクを介して感光性レジ
スト層４´を露光・現像して赤色の着色層に対応したパ
ターンで透明電極３を露出させる。そして、赤色顔料を
分散させた電着浴中に上記の透明基板２を浸漬し、透明
電極３に直流電圧を印加して、露出している透明電極３
に赤色電着材を析出させ、十分に水洗した後に乾燥して
ピンホールのない着色層６Ｒを形成する（図１
（Ｄ））。次に、緑色の着色層用のフォトマスクを介し
て感光性レジスト層４´を露光・現像し、同様に電着に
よって透明電極３上に緑色の着色層６Ｇを形成し、さら
に、青色の着色層用のフォトマスクを介して感光性レジ
スト層４´を露光・現像し、同様に電着によって青色の
着色層６Ｂを形成する（図１（Ｅ））。このような第３
の工程では、１度形成した感光性レジスト層４´を複数
回露光するので、感光性レジスト層４´の解像度の低下
が生じる。しかし、既に透明電極上にブラックマトリッ
クス用のパターンを有する非導電性のレリーフ５が形成
されているため、感光性レジスト層４´の解像度が低下
して感光性レジスト層４´の除去位置の精度が低下して
も、レリーフ５に囲まれた所望の色の着色層形成部位の
みが露出することになり、着色層はレリーフ５の非形成
部にのみ形成され、着色層の形成精度の低下を来すこと
はない。Then, as a third step, first, a photosensitive resist is applied on the transparent electrode 3 having the relief 5 formed thereon, and the photosensitive resist layer 4'is exposed through a photomask for the red colored layer. -Developing to expose the transparent electrode 3 in a pattern corresponding to the red colored layer. Then, the transparent substrate 2 is immersed in an electrodeposition bath in which the red pigment is dispersed, and a DC voltage is applied to the transparent electrode 3 to expose the exposed transparent electrode 3.
A red electrodeposition material is deposited on the surface, washed thoroughly with water and dried to form a pinhole-free colored layer 6R (FIG. 1).
(D)). Next, the photosensitive resist layer 4'is exposed and developed through a photomask for the green coloring layer, and similarly, the green coloring layer 6G is formed on the transparent electrode 3 by electrodeposition, and further, the blue coloring is performed. The photosensitive resist layer 4'is exposed and developed through a layer photomask, and similarly, a blue colored layer 6B is formed by electrodeposition (FIG. 1 (E)). Such a third
In the process of 1, the photosensitive resist layer 4'formed once is exposed a plurality of times, so that the resolution of the photosensitive resist layer 4'is lowered. However, since the non-conductive relief 5 having the pattern for the black matrix is already formed on the transparent electrode, the resolution of the photosensitive resist layer 4'is reduced and the accuracy of the removal position of the photosensitive resist layer 4'is reduced. However, even if the colored layer is reduced, only the colored layer forming portion of the desired color surrounded by the relief 5 is exposed, and the colored layer is formed only on the non-formed portion of the relief 5, which reduces the accuracy of forming the colored layer. Never come.
【００２３】次に、第４の工程として、透明電極３上に
形成されているレリーフ５を無電解メッキ液に接触させ
ることにより、このレリーフ５内にのみ金属を析出させ
て遮光層となしブラックマトリックス７を形成する（図
１（Ｆ））。さらに、上述のように形成された着色層６
Ｒ，６Ｇ，６Ｂと、ブラックマトリックス７を覆うよう
に保護層８、透明共通電極９を設けてカラーフィルタ１
とする（図１（Ｇ））。Next, as a fourth step, the relief 5 formed on the transparent electrode 3 is brought into contact with an electroless plating solution to deposit a metal only in the relief 5 to form a light-shielding layer black. The matrix 7 is formed (FIG. 1 (F)). Furthermore, the colored layer 6 formed as described above
The protective layer 8 and the transparent common electrode 9 are provided so as to cover the R, 6G, 6B and the black matrix 7, and the color filter 1 is provided.
(FIG. 1 (G)).
【００２４】カラーフィルタ１の透明基板２としては、
石英ガラス、パイレックスガラス、合成石英板等の可撓
性のないリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学
用樹脂板等の可撓性を有するフレキシブル材を用いるこ
とができる。この中で特にコーニング社製７０５９ガラ
スは、熱膨脹率の小さい素材であり、寸法安定性および
高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中に
アルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、
アクティブマトリックス方式によるＬＣＤ用のカラーフ
ィルタに適している。As the transparent substrate 2 of the color filter 1,
An inflexible rigid material such as quartz glass, Pyrex glass, or synthetic quartz plate, or a flexible material having flexibility such as a transparent resin film or an optical resin plate can be used. Among them, 7059 glass manufactured by Corning Co., Ltd. is a material having a small coefficient of thermal expansion, is excellent in dimensional stability and workability in high-temperature heat treatment, and is a non-alkali glass containing no alkali component in the glass.
It is suitable as a color filter for LCDs using the active matrix method.
【００２５】上記の第２の工程において用いる感光性レ
ジストとしては、例えばゼラチン、カゼイン、グルー、
卵白アルブミン等の天然タンパク質、カルボキシメチル
セルロース、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、
ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチ
レンオキサイド、無水マレイン酸共重合体、及び上記の
樹脂のカルボン酸変性物あるいはスルホン酸変性物等の
親水性樹脂を１種、あるいは複数種を混合したものに対
し、例えば、ジアゾ基を有するジアゾニウム化合物およ
びパラホルムアルデヒドの反応生成物であるジアゾ樹
脂、アジド基を有するアジド化合物、ポリビニルアルコ
ールにケイ皮酸を縮合したケイ皮酸縮合樹脂、スチルバ
ゾリウム塩を用いた樹脂、重クロム酸アンモニウム等の
光硬化型の感光性基を有するものを添加することで感光
性を付与したものを挙げることができる。尚、感光性基
は上述の光硬化型感光性基に限定されないことは勿論で
ある。The photosensitive resist used in the above second step is, for example, gelatin, casein, glue,
Natural proteins such as ovalbumin, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid,
For one kind or a mixture of plural kinds of hydrophilic resins such as polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide, maleic anhydride copolymer, and carboxylic acid modified products or sulfonic acid modified products of the above resins, for example, , A diazo resin which is a reaction product of a diazonium compound having a diazo group and paraformaldehyde, an azide compound having an azide group, a cinnamic acid condensation resin obtained by condensing cinnamic acid with polyvinyl alcohol, a resin using a stilbazolium salt, and heavy chromium. Examples thereof include those to which photosensitivity is imparted by adding a substance having a photocurable photosensitive group such as ammonium acid. Needless to say, the photosensitive group is not limited to the above photocurable photosensitive group.
【００２６】さらに、感光性レジストにはセラミックス
や多孔質アルミナ等の無機物質を添加してもよい。この
ような親水性樹脂あるいは無機物質は、感光性レジスト
中に１０重量％程度含有されることが好ましい。このよ
うに、感光性レジスト中に親水性樹脂が含有されること
により、上述のように触媒を含有するレリーフ５が無電
解メッキ液と接触した際に、無電解メッキ液がレリーフ
５に浸透し易くなり、レリーフ５中に均一に金属粒子が
析出することになる。したがって、形成されたブラック
マトリックス７は充分な黒さと低反射率を有することに
なり、従来のクロム薄膜形成における金属層による反射
という問題が解消され得る。Further, an inorganic substance such as ceramics or porous alumina may be added to the photosensitive resist. Such hydrophilic resin or inorganic substance is preferably contained in the photosensitive resist in an amount of about 10% by weight. As described above, since the photosensitive resist contains the hydrophilic resin, the electroless plating solution penetrates into the relief 5 when the relief 5 containing the catalyst comes into contact with the electroless plating solution as described above. It becomes easier and the metal particles are uniformly deposited in the relief 5. Therefore, the formed black matrix 7 has sufficient blackness and low reflectance, and the problem of reflection by the metal layer in the conventional chromium thin film formation can be solved.
【００２７】また、第２の工程においてレリーフ５に含
有させる無電解メッキの触媒は、例えばパラジウム、
金、銀、白金、銅等の塩化物、硝酸塩等の水溶性塩、お
よび錯化合物が用いられ、水溶液として市販されている
無電解メッキ用のアクチベータ溶液をそのまま用いるこ
とができる。The electroless plating catalyst contained in the relief 5 in the second step is, for example, palladium,
Chlorides such as gold, silver, platinum, and copper, water-soluble salts such as nitrates, and complex compounds are used, and an activator solution for electroless plating that is commercially available as an aqueous solution can be used as it is.
【００２８】尚、レリーフ５に含有される無電解メッキ
の触媒の含有量は、０．０００１〜０．００１重量％程
度が好ましい。The content of the electroless plating catalyst contained in the relief 5 is preferably about 0.0001 to 0.001% by weight.
【００２９】上記の第３の工程において用いられる電着
材料は、一般に有機材料（高分子材料）からなり、その
原形は電着塗装法としてよく知られている。電着塗装で
は、電気化学的な主電極との反応によりカチオン電着と
アニオン電着とがある。これは、電着材料がカチオンと
して存在するか、アニオンとして挙動するかで分類され
る。電着に用いられる有機高分子物質としては、天然油
脂系、合成油脂系、アルキッド樹脂系、ポリエステル樹
脂系、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系等の種々の有機
高分子物質が挙げられる。The electrodeposition material used in the above third step is generally made of an organic material (polymer material), and its original form is well known as an electrodeposition coating method. In electrodeposition coating, there are cation electrodeposition and anion electrodeposition due to electrochemical reaction with the main electrode. This is classified according to whether the electrodeposited material exists as a cation or behaves as an anion. Examples of the organic polymer substance used for electrodeposition include various organic polymer substances such as natural fats and oils, synthetic fats and oils, alkyd resins, polyester resins, acrylic resins and epoxy resins.
【００３０】アニオン型では、古くからマレイン化油や
ポリブタジエン系樹脂がしられており、電着物質に硬化
は酸化重合反応による。カチオン型はエポキシ系樹脂が
多く、単独あるいは変性されて使用できる。その他に、
メラミン系樹脂、アクリル系樹脂が多く用いられ、熱硬
化や光硬化等により強固な着色層が形成できる。In the anionic type, maleated oil and polybutadiene resin have been known for a long time, and the electrodeposition material is cured by an oxidative polymerization reaction. The cation type is mostly an epoxy resin and can be used alone or modified. Other,
Many melamine-based resins and acrylic-based resins are used, and a strong colored layer can be formed by thermosetting or photocuring.
【００３１】液晶カラーフィルタの電着では、アニオン
型またはカチオン型電着浴中に微粉砕された顔料や染料
を分散させ、イオン性高分子材料とともに導電性部に共
析させる。In electrodeposition of a liquid crystal color filter, finely pulverized pigments or dyes are dispersed in an anion-type or cation-type electrodeposition bath and co-deposited with an ionic polymer material on a conductive part.
【００３２】上記の第４の工程において用いる無電解メ
ッキ液は、例えば次亜リン酸、次亜リン酸ナトリウム、
水素化ホウ素ナトリウム、Ｎ−ジメチルアミンボラン、
ヒドラジン、ホルムアルデヒド等の還元剤と、例えばニ
ッケル、コバルト、鉄、銅、クロム等の水溶性の被還元
性重金属塩と、メッキ速度、還元効率等を向上させるカ
セイソーダ、水酸化アンモニウム等の塩基性化合物と、
無機酸、有機酸等のｐＨ調整剤、クエン酸ナトリウム、
酢酸ナトリウム等のオキシカルボン酸、ホウ酸、炭酸、
有機酸、無機酸のアルカリ塩に代表される緩衝剤と、重
金属イオンの安定性を目的とした錯化剤の他、反応促進
剤、安定剤、界面活性剤等とを有する無電解メッキ液が
使用される。The electroless plating solution used in the fourth step is, for example, hypophosphorous acid, sodium hypophosphite,
Sodium borohydride, N-dimethylamine borane,
Reducing agents such as hydrazine and formaldehyde, water-soluble reducible heavy metal salts such as nickel, cobalt, iron, copper and chromium, and basic compounds such as caustic soda and ammonium hydroxide that improve plating rate, reduction efficiency, etc. When,
PH adjusters such as inorganic acids and organic acids, sodium citrate,
Oxycarboxylic acids such as sodium acetate, boric acid, carbonic acid,
An electroless plating solution having a buffering agent typified by an alkali salt of an organic acid or an inorganic acid, a complexing agent for the purpose of stabilizing heavy metal ions, a reaction accelerator, a stabilizer, a surfactant, etc. used.
【００３３】上記の保護層８は、カラーフィルタ１の表
面平滑化、信頼性の向上および液晶ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）において使用する際の液晶層への汚染防止等を目的
とするものであり、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、
ポリイミド系樹脂等の透明樹脂、あるいは二酸化ケイ素
等の透明無機化合物等を用いて形成することができる。
このような保護層の厚さは０．５〜５０μｍ程度が好ま
しい。The above-mentioned protective layer 8 is used for smoothing the surface of the color filter 1, improving the reliability, and for the liquid crystal display (LC).
The purpose is to prevent contamination of the liquid crystal layer when it is used in D), such as acrylic resin, epoxy resin,
It can be formed using a transparent resin such as a polyimide resin or a transparent inorganic compound such as silicon dioxide.
The thickness of such a protective layer is preferably about 0.5 to 50 μm.
【００３４】また、透明共通電極９としては、酸化イン
ジウムスズ（ＩＴＯ）膜等を用いることができる。ＩＴ
Ｏ膜は蒸着法、スパッタリング法等の公知の方法により
形成することができ、厚さは２００〜２０００Å程度が
好ましい。As the transparent common electrode 9, an indium tin oxide (ITO) film or the like can be used. IT
The O film can be formed by a known method such as a vapor deposition method and a sputtering method, and the thickness thereof is preferably about 200 to 2000 Å.
【００３５】尚、上述の本発明のカラーフィルタの製造
方法では、着色層６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの形成を電着法によ
り行ったが、本発明はこれに限定されるものではなく、
電解ミセル法等の電気化学的反応を利用して着色層を形
成することができる。Although the colored layers 6R, 6G and 6B are formed by the electrodeposition method in the method for manufacturing a color filter of the present invention described above, the present invention is not limited to this.
The colored layer can be formed by utilizing an electrochemical reaction such as an electrolytic micelle method.
【００３６】また、本発明のカラーフィルタの製造方法
の他の例として、レリーフ５への無電解メッキの触媒の
含有を、第２の工程ではなく、第４の工程で行うもので
あってもよい。すなわち、着色層６Ｒ，６Ｇ，６Ｂが、
上述のようなメラミン樹脂系、アクリル樹脂系等により
形成されている場合、これらの着色層６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ
は親油性を有することになる。このように、着色層６
Ｒ，６Ｇ，６Ｂが親油性を示す場合、上述の製造方法の
第２の工程においてレリーフ５に無電解メッキの触媒を
含有させず、第４の工程で、まず、透明基板全面に無電
解メッキの触媒となる金属化合物の水溶液を塗布し（こ
の場合、着色層は親油性であるため金属化合物の水溶液
は浸透せず、レリーフ５内にのみ金属化合物の水溶液が
浸透する）、水洗して触媒含有レリーフとし、その後、
レリーフ５を無電解メッキ液に接触させることにより、
このレリーフ５内にのみ金属を析出させて遮光層となし
ブラックマトリックス７を形成するようにしてもよい。As another example of the method for manufacturing a color filter of the present invention, the relief 5 may be incorporated with a catalyst for electroless plating not in the second step but in the fourth step. Good. That is, the colored layers 6R, 6G, 6B are
When it is formed of the above-mentioned melamine resin type, acrylic resin type, etc., these colored layers 6R, 6G, 6B
Will have lipophilicity. In this way, the colored layer 6
When R, 6G, and 6B show lipophilicity, the relief 5 does not contain a catalyst for electroless plating in the second step of the above-described manufacturing method, and in the fourth step, electroless plating is first performed on the entire surface of the transparent substrate. The catalyst is coated with an aqueous solution of a metal compound serving as a catalyst (in this case, the coloring layer is lipophilic so that the aqueous solution of the metal compound does not permeate, and the aqueous solution of the metal compound permeates only in the relief 5), and the catalyst is washed with water and then washed Relief included, then
By bringing the relief 5 into contact with the electroless plating solution,
A metal may be deposited only in the relief 5 to form the black matrix 7 without a light shielding layer.
【００３７】上述の実施例では、第１の工程において、
透明基板２の全面に透明電極３を形成しているが、本発
明のカラーフィルタの製造方法では、透明電極３を所定
のパターンで形成してもよい。所定のパターンを有する
透明電極３の形成は、例えば、透明基板２の全面に透明
電極を形成し、その後エッチングを行う方法、あるい
は、透明基板２上に塗布した感光性レジストを所定パタ
ーンのフォトマスクを介して露光・現像し、露出してい
る透明基板２上に透明導電性物質を成膜する方法等、公
知の方法にしたがって行うことができる。In the above embodiment, in the first step,
Although the transparent electrode 3 is formed on the entire surface of the transparent substrate 2, the transparent electrode 3 may be formed in a predetermined pattern in the color filter manufacturing method of the present invention. The transparent electrode 3 having a predetermined pattern is formed, for example, by a method of forming a transparent electrode on the entire surface of the transparent substrate 2 and then performing etching, or a photomask having a predetermined pattern of a photosensitive resist applied on the transparent substrate 2. It can be carried out according to a known method such as a method of exposing and developing via a transparent conductive film to form a film of a transparent conductive material on the exposed transparent substrate 2.
【００３８】上記の透明電極３のパターンとしては、本
発明により製造されたカラーフィルタが液晶ディスプレ
イに使用される際にシール部材が接触する領域のうち導
通部が形成される領域を除いた領域を含まないようなパ
ターンが挙げられる。カラーフィルタが液晶ディスプレ
イに使用される場合には、カラーフィルタと対向電極基
板とを所定の間隔で対向させ、周辺部をシール部材によ
り封止し、間隙部に液晶層が形成される。図２は、カラ
ーフィルタ１が液晶ディスプレイに使用される場合のシ
ール部材が接触する領域を示す図であり、カラーフィル
タ１の周辺部は、導通部が形成される領域Ｂを除いた斜
線領域Ａにおいてシール部材と接触する。したがって、
透明電極３のパターンとしては、例えば、カラーフィル
タ１を構成する透明基板２の全面のうちから、斜線領域
Ａを除いたパターンとすることができる。このように、
シール部材が接触する領域に透明電極を形成しないこと
によって、通常、特殊なエポキシ樹脂からなるシール部
材が直接透明基板２に接着することが可能となり、従来
から問題となっていたシール部材と透明電極３との接着
強度の低さが解消され、構造的にも強固な液晶ディスプ
レイが可能となる。As the pattern of the transparent electrode 3 described above, a region other than the region where the conductive portion is formed in the region where the seal member contacts when the color filter manufactured according to the present invention is used in a liquid crystal display. Patterns that do not include are included. When the color filter is used in a liquid crystal display, the color filter and the counter electrode substrate are opposed to each other with a predetermined gap, the peripheral portion is sealed with a seal member, and a liquid crystal layer is formed in the gap. FIG. 2 is a diagram showing a region where the seal member is in contact when the color filter 1 is used in a liquid crystal display, and a peripheral portion of the color filter 1 is a shaded region A except a region B where a conductive portion is formed. Contact the seal member at. Therefore,
The pattern of the transparent electrode 3 may be, for example, a pattern in which the shaded area A is removed from the entire surface of the transparent substrate 2 forming the color filter 1. in this way,
Since the transparent electrode is not formed in the area where the seal member contacts, the seal member made of a special epoxy resin can be directly bonded directly to the transparent substrate 2, which has been a problem in the past. The low adhesive strength with 3 is eliminated, and a liquid crystal display that is structurally strong is possible.
【００３９】また、上記の透明電極３のパターンの他の
例としては、本発明により製造されたカラーフィルタが
液晶ディスプレイに使用される際に表示部となる領域と
導通部となる領域のみを含むようなパターンが挙げられ
る。図３は、このような透明電極３のパターンを示す図
である。図３において、カラーフィルタ１の周辺部は、
導通部が形成される領域Ｂを除いた斜線領域Ａにおいて
シール部材と接触する。また、透明基板２の中央部の斜
線領域Ｃは着色層６が形成された表示部である。そし
て、透明電極３のパターンとしては、カラーフィルタ１
を構成する透明基板２の全面のうち、導通部が形成され
る領域Ｂと表示部となる斜線領域Ｃのみを含むパターン
（図３に実線Ｐで囲まれたパターン）とすることができ
る。透明電極３のパターンを図３に示されるようなパタ
ーンとすることにより、上述のようにシール部材とカラ
ーフィルタとの接着が確実になるとともに、表示部とな
る斜線領域Ｃの外側に位置するブラックマトリックス
（図示せず）は、直接透明基板２に接着するため、ブラ
ックマトリックスの密着性が良好となる。Further, as another example of the pattern of the transparent electrode 3, the color filter manufactured according to the present invention includes only a region serving as a display part and a region serving as a conducting part when used in a liquid crystal display. Such patterns can be cited. FIG. 3 is a diagram showing a pattern of such a transparent electrode 3. In FIG. 3, the periphery of the color filter 1 is
The contact is made with the seal member in the shaded area A except for the area B where the conducting portion is formed. The shaded area C at the center of the transparent substrate 2 is the display portion on which the colored layer 6 is formed. The pattern of the transparent electrode 3 is the color filter 1
Of the entire surface of the transparent substrate 2 constituting the above, the pattern can include only the region B where the conductive portion is formed and the hatched region C that becomes the display portion (the pattern surrounded by the solid line P in FIG. 3). By making the pattern of the transparent electrode 3 as shown in FIG. 3, the adhesion between the seal member and the color filter is ensured as described above, and the black positioned outside the shaded area C serving as the display portion is ensured. Since the matrix (not shown) directly adheres to the transparent substrate 2, the adhesion of the black matrix becomes good.
【００４０】このように、第１の工程において透明電極
３を所定のパターンで形成した後、、上述の第２の工程
乃至第４の工程を進むことによってカラーフィルタが得
られる。As described above, after the transparent electrode 3 is formed in a predetermined pattern in the first step, the above-mentioned second to fourth steps are carried out to obtain a color filter.
【００４１】図４は本発明のカラーフィルタの一例を示
す概略構成図である。図４において、本発明のカラーフ
ィルタ１１は、透明基板１２上に透明電極１３を介して
着色層１６が形成され、着色層１６の各着色パターン間
および着色層形成領域の外側にブラックマトリックス１
７を備えている。尚、図４では、着色層１６とブラック
マトリックス１７上に形成される保護層と透明共通電極
は省略してある。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the color filter of the present invention. 4, in the color filter 11 of the present invention, the colored layer 16 is formed on the transparent substrate 12 via the transparent electrode 13, and the black matrix 1 is provided between the colored patterns of the colored layer 16 and outside the colored layer forming region.
7 is provided. In FIG. 4, the protective layer and the transparent common electrode formed on the colored layer 16 and the black matrix 17 are omitted.
【００４２】上記のカラーフィルタ１１において、透明
電極１３の形成領域の周縁部１３ａは、液晶ディスプレ
イに使用される際に導通部となる領域を除いて透明基板
１２の端部１２ａよりも内側に位置し、透明基板１２の
端部近傍の表面が露出している。さらに、カラーフィル
タ１１では、上記の透明電極１３の形成領域の周縁部１
３ａはブラックマトリックス１７の形成領域の周縁部１
７ａよりも内側に位置し、ブラックマトリックス１７の
外周部は直接透明基板１２に接着している。そして、こ
のカラーフィルタ１１を液晶ディスプレイに用いる場
合、シール部材により対向電極基板と所定の間隔を設け
て固着されるが、その際、図４に想像線で示されるよう
に、シール部材２１はカラーフィルタ１１の外周部およ
びブラックマトリックス１７の外周部に密着する。In the above color filter 11, the peripheral portion 13a of the formation region of the transparent electrode 13 is located inside the end portion 12a of the transparent substrate 12 except for the region which becomes a conducting portion when used in a liquid crystal display. However, the surface of the transparent substrate 12 near the end is exposed. Further, in the color filter 11, the peripheral edge portion 1 of the formation region of the transparent electrode 13 is formed.
3a is a peripheral edge portion 1 of the formation region of the black matrix 17.
It is located inside 7a, and the outer peripheral portion of the black matrix 17 is directly bonded to the transparent substrate 12. When this color filter 11 is used in a liquid crystal display, it is fixed to the counter electrode substrate with a predetermined gap provided by a seal member. At that time, as shown by an imaginary line in FIG. It adheres to the outer peripheral portion of the filter 11 and the outer peripheral portion of the black matrix 17.
【００４３】上述のように、本発明のカラーフィルタ１
１では、透明電極１３が存在せずに透明基板１２が露出
している箇所にシール部材２１が直接密着するので、従
来から問題となっていたシール部材（通常、特殊なエポ
キシ樹脂からなる）と透明電極３との接着強度の低さが
解消され、構造的にも強固な液晶ディスプレイが可能と
なる。また、透明電極１３がカラーフィルタ１１の端部
に露出していないため、液晶ディスプレイが高温多湿雰
囲気や結露を生じる雰囲気下で使用されても、透明電極
の端部と近傍のリード線や電気的な接続線との間に電気
的な迂回路が形成されることがなく、従来の液晶ディス
プレイで問題となっていたリード線や接続線が電気分解
されて断線する電蝕が有効に防止される。さらに、本発
明のカラーフィルタ１１では、シール部材２１が密着す
るブラックマトリックス１７の外周部が透明電極１３を
介することなく直接透明基板１２に接着しているため、
ブラックマトリックス１７の外周部と透明基板１２との
接着力がより高いものとなり、液晶ディスプレイの構造
的な安定性が向上している。As described above, the color filter 1 of the present invention
In No. 1, since the sealing member 21 directly adheres to the exposed portion of the transparent substrate 12 without the transparent electrode 13, the sealing member (usually made of a special epoxy resin) has been a problem in the past. The low adhesive strength with the transparent electrode 3 is eliminated, and a liquid crystal display that is structurally strong becomes possible. Further, since the transparent electrode 13 is not exposed at the end of the color filter 11, even when the liquid crystal display is used in a high temperature and high humidity atmosphere or an atmosphere in which dew condensation occurs, the lead wire and the electrical wires near the end of the transparent electrode and the electric field are formed. An electrical detour is not formed between the lead wire and the connecting wire, which effectively prevents the electrolytic corrosion of the lead wire or the connecting wire that is a problem in the conventional liquid crystal display due to electrolysis. . Further, in the color filter 11 of the present invention, since the outer peripheral portion of the black matrix 17 to which the seal member 21 adheres is directly adhered to the transparent substrate 12 without the transparent electrode 13 interposed therebetween,
The adhesive force between the outer peripheral portion of the black matrix 17 and the transparent substrate 12 becomes higher, and the structural stability of the liquid crystal display is improved.
【００４４】次に、具体的な実施例を示して本発明を更
に詳細に説明する。 （実施例１）第１の工程 ガラス基板上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）をスパッ
タリング法により成膜して厚さ１５００ÅのＩＴＯ層を
全面に形成し、次に、このＩＴＯ層をエッチングして図
３に実線Ｐで示されるようなパターンを有する透明電極
を形成した。第２の工程 次に、透明電極を形成した透明基板上に、スピンコート
法（回転数＝１５００r.p.m.）により下記組成の感光性
レジストを塗布し、その後、７０℃、５分間の条件で乾
燥して感光性レジスト層（厚さ＝１μｍ）を形成した。Next, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. (Example 1) First step Indium tin oxide (ITO) was deposited on a glass substrate by a sputtering method to form an ITO layer having a thickness of 1500Å on the entire surface, and then this ITO layer was etched to form a film. 3, a transparent electrode having a pattern as shown by the solid line P was formed. Second step Next, a photosensitive resist having the following composition is applied on the transparent substrate having the transparent electrode formed thereon by a spin coating method (rotation speed = 1500 rpm), and then dried at 70 ° C. for 5 minutes. Then, a photosensitive resist layer (thickness = 1 μm) was formed.
【００４５】 （感光性レジストの組成） ・ポリビニルアルコール１０％水溶液 （日本合成化学製ゴーセナールＴ−３３０） …２０重量部 ・ジアゾ樹脂１０％水溶液（シンコー技研製Ｄ−０１１） …２０重量部 ・水 …１５重量部 次に、感光性レジスト層に対してブラックマトリックス
用のフォトマスク（線幅＝３０μｍ）を介して露光を行
った。露光用の光源は超高圧水銀灯２ｋＷを用い、１０
秒間照射した。その後、常温の水を用いてスプレー現像
を行いエアー乾燥して、ブラックマトリックス用のレリ
ーフを形成した。(Composition of photosensitive resist) 10% aqueous solution of polyvinyl alcohol (Nippon Gosei Kasei's Gohsenal T-330) 20 parts by weight Diazo resin 10% aqueous solution (D-011 manufactured by Shinko Giken) 20 parts by weight Water 15 parts by weight Next, the photosensitive resist layer was exposed through a photomask for black matrix (line width = 30 μm). The light source for exposure was a super high pressure mercury lamp of 2 kW and 10
Irradiated for seconds. Then, spray development was performed using water at room temperature and air drying was performed to form a relief for a black matrix.
【００４６】つぎに、この透明基板に１５０℃、３０分
間の熱処理を施し、その後、レリーフ上に塩化パラジウ
ム水溶液（日本カニゼン製レッドシューマー）をスプレ
ー塗布し、水洗、水切りを行い、上記のレリーフを無電
解メッキ触媒を含有した非導電性のレリーフとした。第３の工程 次いで、上記のレリーフが形成された透明電極上に感光
性レジスト（東京応化工業（株）製ＯＦＰＲ−８００）
をスピンコート法（回転数＝１５００r.p.m.）により塗
布し、赤色着色層用のフォトマスクを介して感光性レジ
スト層を露光・現像して赤色着色層に対応したパターン
で透明電極を露出させた。次に、アニオン型の電着材料
（東亜合成化学（株）製アクリル樹脂 アロンＳ−４０
３０、住友化学（株）製アルコキシメラミン Ｍ−６６
Ｂおよびトリエチルアミン、ジノニルナフタレンジスル
ホン酸を７５：２５：６：０．５の重量比で含む）を残
留固体分が１３．５重量％となるように純水で希釈した
ものに赤色顔料（ナフトールレッド）を５重量％の割合
で添加して赤色着色層用の電着液を調製した。そして、
この電着液中に、透明電極を陽極、白金電極を陰極と
し、電極間隔３０mmとなるように基板を浸漬し、透明電
極に１０mAの定電流を６０秒間通電して電着を行った。
次に、電着液から取り出した基板を十分に水洗した後、
１００℃、１０分間の乾燥を行って透明性の良好な赤色
の着色層を形成した。Next, this transparent substrate was heat-treated at 150 ° C. for 30 minutes, and thereafter, an aqueous palladium chloride solution (Red Schumer made by Nippon Kanigen) was spray-coated on the relief, followed by washing with water and draining. A non-conductive relief containing an electroless plating catalyst was obtained. Third Step Next, a photosensitive resist (OFPR-800 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is formed on the transparent electrode on which the relief is formed.
Was applied by a spin coating method (rotation speed = 1500 rpm), and the photosensitive resist layer was exposed and developed through a photomask for the red colored layer to expose the transparent electrode in a pattern corresponding to the red colored layer. . Next, an anion type electrodeposition material (acrylic resin Alon S-40 manufactured by Toagosei Kagaku Co., Ltd.)
30, Sumitomo Chemical Co., Ltd. alkoxy melamine M-66
B, triethylamine, and dinonylnaphthalenedisulfonic acid in a weight ratio of 75: 25: 6: 0.5) diluted with pure water to a residual solid content of 13.5% by weight, and a red pigment (naphthol). Red) was added at a ratio of 5% by weight to prepare an electrodeposition liquid for the red colored layer. And
A transparent electrode was used as an anode and a platinum electrode was used as a cathode in this electrodeposition liquid, and the substrate was immersed so that the electrode interval was 30 mm, and a constant current of 10 mA was applied to the transparent electrode for 60 seconds for electrodeposition.
Next, after thoroughly washing the substrate taken out from the electrodeposition liquid,
It was dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a red colored layer having good transparency.
【００４７】次に、緑色着色層用のフォトマスクを介し
て感光性レジスト層を露光・現像し、また、赤色顔料の
代りに緑色顔料（フタロシアニングリーン）を用いた他
は上記の赤色着色層用の電着液と同様にして緑色着色層
用の電着液を調製した。そして、この緑色着色層用の電
着液を用いて上記の赤色着色層の形成と同一条件で電着
を行った。次に、電着液から取り出した基板を十分に水
洗した後、１００℃、１０分間の乾燥を行って透明性の
良好な緑色の着色層を形成した。Next, the photosensitive resist layer is exposed and developed through a photomask for the green colored layer, and a green pigment (phthalocyanine green) is used in place of the red pigment. An electrodeposition liquid for a green colored layer was prepared in the same manner as the electrodeposition liquid in (1). Then, the electrodeposition liquid for this green colored layer was used to perform electrodeposition under the same conditions as the above-mentioned formation of the red colored layer. Next, the substrate taken out from the electrodeposition liquid was thoroughly washed with water and then dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a green colored layer having good transparency.
【００４８】さらに、青色着色層用のフォトマスクを介
して感光性レジスト層を露光・現像し、また、赤色顔料
の代りに青色顔料（銅フタロシアニンブルー）を用いた
他は上記の赤色着色層用の電着液と同様にして青色着色
層用の電着液を調製した。そして、この青色着色層用の
電着液を用いて上記の赤色着色層の形成と同一条件で電
着を行った。次に、電着液から取り出した基板を十分に
水洗した後、１００℃、１０分間の乾燥を行って透明性
の良好な青色の着色層を形成した。第４の工程 その後、透明基板をホウ素系還元剤を含む３０℃のニッ
ケルメッキ液（奥野製薬製ニッケルメッキ液トップケミ
アロイＢ−１）に５分間浸漬させ、水洗乾燥して黒色レ
リーフ（ブラックマトリックス）を形成し、図４に示さ
れるようなカラーフィルタを得た。Further, the photosensitive resist layer is exposed and developed through a photomask for the blue colored layer, and a blue pigment (copper phthalocyanine blue) is used in place of the red pigment. An electrodeposition liquid for a blue colored layer was prepared in the same manner as in the electrodeposition liquid of 1. Then, the electrodeposition liquid for the blue colored layer was used to carry out electrodeposition under the same conditions as the formation of the red colored layer. Next, the substrate taken out from the electrodeposition liquid was thoroughly washed with water and dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a blue colored layer having good transparency. Fourth Step After that, the transparent substrate is immersed in a nickel plating solution containing a boron-based reducing agent at 30 ° C. (Nickel plating solution Top Chemialoy B-1 manufactured by Okuno Seiyaku) for 5 minutes, washed with water and dried to obtain a black relief (black matrix). ) Was formed to obtain a color filter as shown in FIG.
【００４９】このブラックマトリックスの光学濃度Ｄお
よび反射率Ｒを測定したところ、Ｄ≧３．０、Ｒ≦５％
であり、また、ブラックマトリックスとガラス基板との
密着状態は、浮き、剥離等が全く見られず良好であっ
た。このことから、本発明により形成されたブラックマ
トリックスは、カラーフィルタ用ブラックマトリックス
として充分な光学濃度と低い反射率を具備していること
がわかった。The optical density D and reflectance R of this black matrix were measured and found to be D ≧ 3.0 and R ≦ 5%.
Further, the close contact state between the black matrix and the glass substrate was good with no floating or peeling observed. From this, it was found that the black matrix formed according to the present invention has sufficient optical density and low reflectance as a black matrix for a color filter.
【００５０】さらに、得られたカラーフィルタを用いて
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を作成し、カラー画像を表
示させたところ、色ずれや滲みのない良好なカラー画像
が表示された。また、液晶ディスプレイを高温多湿雰囲
気や結露を生じる雰囲気下においても、透明電極の端部
と近傍のリード線や電気的な接続線との間に電気的な迂
回路が形成されることがなかった。 （実施例２）実施例１において、第２の工程におけるレ
リーフへの無電解メッキ触媒の含有を行わず、代わり
に、第４の工程において、無電解メッキの前に透明基板
に１５０℃、３０分間の熱処理を施し、その後、レリー
フ上に塩化パラジウム水溶液（日本カニゼン製レッドシ
ューマー）をスプレー塗布し、水洗、水切りを行って、
レリーフに無電解メッキ触媒を含有させた他は、実施例
１と同様にして図４に示されるようなカラーフィルタを
得た。Furthermore, when a liquid crystal display (LCD) was prepared using the obtained color filters and a color image was displayed, a good color image without color shift or bleeding was displayed. In addition, even in a high-temperature and high-humidity atmosphere or an atmosphere that causes dew condensation, an electrical detour is not formed between the end of the transparent electrode and a nearby lead wire or electrical connection line. . (Example 2) In Example 1, the electroless plating catalyst was not included in the relief in the second step. Instead, in the fourth step, the transparent substrate was heated to 150 ° C, 30 ° C before the electroless plating. Heat treatment for minutes, then spray the palladium chloride aqueous solution (Nippon Kanigen Red Sumer) on the relief, wash with water, drain,
A color filter as shown in FIG. 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the relief contained an electroless plating catalyst.
【００５１】このブラックマトリックスの光学濃度Ｄお
よび反射率Ｒを測定したところ、Ｄ≧３．０、Ｒ≦５％
であり、また、ブラックマトリックスとガラス基板との
密着状態は、浮き、剥離等が全く見られず良好であっ
た。このことから、本発明により形成されたブラックマ
トリックスは、カラーフィルタ用ブラックマトリックス
として充分な光学濃度と低い反射率を具備していること
がわかった。The optical density D and reflectance R of this black matrix were measured and found to be D ≧ 3.0 and R ≦ 5%.
Further, the close contact state between the black matrix and the glass substrate was good with no floating or peeling observed. From this, it was found that the black matrix formed according to the present invention has sufficient optical density and low reflectance as a black matrix for a color filter.
【００５２】さらに、得られたカラーフィルタを用いて
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を作成し、カラー画像を表
示させたところ、色ずれや滲みのない良好なカラー画像
が表示された。また、液晶ディスプレイを高温多湿雰囲
気や結露を生じる雰囲気下においても、透明電極の端部
と近傍のリード線や電気的な接続線との間に電気的な迂
回路が形成されることがなかった。Further, a liquid crystal display (LCD) was prepared using the obtained color filters and a color image was displayed. As a result, a good color image without color shift or bleeding was displayed. In addition, even in a high-temperature and high-humidity atmosphere or an atmosphere that causes dew condensation, an electrical detour is not formed between the end of the transparent electrode and a nearby lead wire or electrical connection line. .
【００５３】[0053]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば透
明基板上に形成された透明電極上に予め非導電性のレリ
ーフが形成された状態で電気化学的反応を利用して複数
色の着色パターンを順次形成して所望の着色層が形成さ
れるので、形成された着色層は上記のレリーフを覆うこ
となく、しかも、上記のレリーフにのみ無電解メッキに
よって金属が析出され遮光層が形成されるので、高精度
でかつ平坦性に優れた着色層と遮光層の微細パターンの
形成が可能となり、遮光層は充分な光学濃度を有する。
また、カラーフィルタの透明電極と透明基板の端部とが
電気的に絶縁分離されることにより、カラーフィルタが
液晶ディスプレイとして使用された際に、高温多湿雰囲
気や結露を生じる雰囲気下で使用されても、透明電極の
端部と近傍のリード線や電気的な接続線との間に電気的
な迂回路が形成されることがなく、また、液晶ディスプ
レイのシール部材とカラーフィルタとの密着やカラーフ
ィルタ内での遮光層と透明基板との接着が向上し、安定
した性能を示し、構造的にも強固な液晶ディスプレイが
可能となる。As described above in detail, according to the present invention, a plurality of colors are formed by utilizing an electrochemical reaction in the state where a non-conductive relief is previously formed on a transparent electrode formed on a transparent substrate. Since the desired colored layer is formed by sequentially forming the colored pattern of, the formed colored layer does not cover the above relief, and moreover, the metal is deposited only on the above relief by electroless plating to form the light shielding layer. Since it is formed, it becomes possible to form a fine pattern of the colored layer and the light-shielding layer with high precision and excellent flatness, and the light-shielding layer has a sufficient optical density.
Further, since the transparent electrode of the color filter and the end of the transparent substrate are electrically insulated and separated, when the color filter is used as a liquid crystal display, it is used in a hot and humid atmosphere or an atmosphere that causes dew condensation. In addition, no electrical detour is formed between the end of the transparent electrode and the nearby lead wire or electrical connection line, and the adhesion between the seal member of the liquid crystal display and the color filter or the color Adhesion between the light shielding layer and the transparent substrate in the filter is improved, stable performance is achieved, and a structurally strong liquid crystal display is possible.
【図１】本発明によるカラーフィルタの製造方法を説明
するための工程図である。FIG. 1 is a process drawing for explaining a method of manufacturing a color filter according to the present invention.
【図２】カラーフィルタが液晶ディスプレイに使用され
る場合のシール部材が接触する領域および透明電極のパ
ターンの例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a pattern of a transparent electrode and a region in contact with a seal member when a color filter is used in a liquid crystal display.
【図３】透明電極のパターンの他の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another example of a transparent electrode pattern.
【図４】本発明のカラーフィルタの一例を示す概略構成
図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of a color filter of the present invention.
１，１１…カラーフィルタ ２，１２…透明基板 ３，１３…透明電極 ４，４´…感光性レジスト層 ５…レリーフ ６（６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ），１６…着色層 ７，１７…ブラックマトリックス １２ａ…透明基板の端部 １３ａ…透明電極の形成領域の周縁部 １７ａ…ブラックマトリックスの形成領域の周縁部 Ａ…シール部材接触領域 Ｂ…導通部形成領域 Ｃ…表示部領域 1, 11 ... Color filter 2, 12 ... Transparent substrate 3, 13 ... Transparent electrode 4, 4 '... Photosensitive resist layer 5 ... Relief 6 (6R, 6G, 6B), 16 ... Coloring layer 7, 17 ... Black matrix 12a ... edge 13a of transparent substrate ... peripheral edge of transparent electrode forming area 17a ... peripheral edge of black matrix forming area A ... seal member contact area B ... conductive portion forming area C ... display area
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大月 裕 神奈川県横浜市港南区野庭町332−４ 上 永谷フラワーマンション403 (72)発明者 大美賀 広芳 神奈川県横浜市港北区篠原東３−20−17− ３号 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Otsuki 332-4 Nobamachi, Konan-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 403 Kaminagaya Flower Mansion 403 (72) Inventor Hiroyoshi Omiga 3-20 Shinohara Higashi, Kohoku-ku, Yokohama-shi, Kanagawa -17-3
Claims (8)
パターンで透明電極を形成する第１の工程と、 前記透明電極上に、親水性樹脂と無電解メッキの触媒と
を含有する非導電性のレリーフを所定のパターンで形成
する第２の工程と、 前記レリーフが形成されていない前記透明電極上に、複
数色の着色パターンを電気化学的反応を利用して順次形
成して所定の色数からなる着色層を形成する第３の工程
と、 前記レリーフを無電解メッキ液に接触させることにより
前記レリーフ内にのみ金属を析出させて、前記レリーフ
を遮光層とする第４の工程と、を有することを特徴とす
るカラーフィルタの製造方法。1. A first step of forming a transparent electrode on a transparent substrate in a solid pattern or in a predetermined pattern, and a non-conductive layer containing a hydrophilic resin and a catalyst for electroless plating on the transparent electrode. Second step of forming a relief of a predetermined pattern, and a predetermined number of colors by sequentially forming a plurality of colored patterns on the transparent electrode on which the relief is not formed by using an electrochemical reaction. A third step of forming a colored layer consisting of, and a fourth step of depositing a metal only in the relief by bringing the relief into contact with an electroless plating solution to form the relief as a light-shielding layer. A method for manufacturing a color filter, which comprises:
パターンで透明電極を形成する第１の工程と、 前記透明電極上に、親水性樹脂を含有する非導電性のレ
リーフを所定のパターンで形成する第２の工程と、 前記レリーフが形成されていない前記透明電極上に、複
数色の着色パターンを電気化学的反応を利用して順次形
成して所定の色数からなる親油性の着色層を形成する第
３の工程と、 前記レリーフに無電解メッキの触媒を含有させた後に無
電解メッキ液に接触させることにより前記レリーフ内に
のみ金属を析出させて、前記レリーフを遮光層とする第
４の工程と、を有することを特徴とするカラーフィルタ
の製造方法。2. A first step of forming a transparent electrode on a transparent substrate in a solid pattern or in a predetermined pattern, and a non-conductive relief containing a hydrophilic resin on the transparent electrode in a predetermined pattern. A second step of forming, and a lipophilic colored layer having a predetermined number of colors by sequentially forming colored patterns of a plurality of colors on the transparent electrode on which the relief is not formed by utilizing an electrochemical reaction. Forming a metal only in the relief by including a catalyst for electroless plating in the relief and then contacting with an electroless plating solution to form the relief as a light-shielding layer. 4. The method for manufacturing a color filter, comprising:
特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーフィ
ルタの製造方法。3. The method of manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the transparent substrate is a glass substrate.
記着色層を形成することを特徴とする請求項１乃至請求
項３のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。4. The method for manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the colored layer is formed by electrodeposition in the third step.
透明電極を所定のパターンで形成し、該パターンは、液
晶ディスプレイに使用される際にシール部材が接触する
領域のうち導通部が形成される領域を除いた領域を含ま
ないことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか
に記載のカラーフィルタの製造方法。5. In the first step, a transparent electrode is formed in a predetermined pattern on a transparent substrate, and the pattern forms a conductive portion in a region contacted by a seal member when used in a liquid crystal display. The method of manufacturing a color filter according to claim 1, wherein the color filter does not include a region other than the region described above.
透明電極を所定のパターンで形成し、該パターンは、液
晶ディスプレイに使用される際に表示部となる領域と導
通部となる領域のみを含むことを特徴とする請求項１乃
至請求項５のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方
法。6. In the first step, a transparent electrode is formed in a predetermined pattern on a transparent substrate, and the pattern has only a region which becomes a display part and a region which becomes a conduction part when used in a liquid crystal display. The method for producing a color filter according to claim 1, further comprising:
透明電極と、該透明電極上に電気化学的反応を利用して
所定のパターンで形成された複数の着色パターンからな
る着色層と、該着色パターン間に位置し、かつ、前記透
明電極を覆うように無電解メッキによって形成されたブ
ラックマトリックスとを有する請求項１乃至請求項６の
いずれかの製造方法により製造されたカラーフィルタで
あって、前記透明電極の形成領域の周縁部は、液晶ディ
スプレイに使用される際に導通部となる領域を除いて前
記透明基板の端部よりも内側に位置することを特徴とす
るカラーフィルタ。7. A transparent substrate, a transparent electrode formed on the transparent substrate, and a colored layer comprising a plurality of colored patterns formed on the transparent electrode in a predetermined pattern by utilizing an electrochemical reaction. 7. A color filter manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 1 to 6, further comprising a black matrix which is located between the colored patterns and which is formed by electroless plating so as to cover the transparent electrode. The color filter is characterized in that a peripheral portion of the transparent electrode forming region is located inside an end portion of the transparent substrate except a region which becomes a conducting portion when used in a liquid crystal display.
記ブラックマトリックスの形成領域の周縁部よりも内側
に位置することを特徴とする請求項７に記載のカラーフ
ィルタ。8. The color filter according to claim 7, wherein the peripheral portion of the transparent electrode forming region is located inside the peripheral portion of the black matrix forming region.
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|---|---|---|---|
| JP02223395A JP3571396B2 (en) | 1995-01-17 | 1995-01-17 | Color filter and method of manufacturing color filter |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001504043A (en) * | 1996-11-09 | 2001-03-27 | エピジェン リミテッド | Multifunctional microstructure and its fabrication |
| US6476899B2 (en) | 2000-09-28 | 2002-11-05 | Minolta Co., Ltd. | Display panel and method of producing the same |
| WO2008032392A1 (en) | 2006-09-14 | 2008-03-20 | Fujitsu Limited | Image processing method and device, and its program |
| CN105182597A (en) * | 2015-10-10 | 2015-12-23 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Manufacture method for COA type array substrate and manufacture method for color film substrate |
| CN106814417A (en) * | 2017-03-14 | 2017-06-09 | 浙江博达光电有限公司 | The optical low-pass filter and its manufacture method of day and night type |
-
1995
- 1995-01-17 JP JP02223395A patent/JP3571396B2/en not_active Expired - Fee Related
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