JP2003021713A - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示品質に優れた液晶表示装置を可能とし、
かつ、製造効率の高いカラーフィルタの製造方法を提供
する。 【解決手段】 感光性樹脂組成物として、少なくともポ
リマー、モノマー、光重合開始剤を含有し、光重合開始
剤の含有量が固形分の５〜２０重量％の範囲であり、か
つ、光重合開始剤が、３００ｎｍにおけるモル吸光係数
ε300と３６５ｎｍにおけるモル吸光係数ε365との間に
ε300＞ε365、ε300＜１００００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃ
ｍ）なる関係が成立する光重合開始剤を７０重量％以上
含有するような感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂層
を形成し、その後、発光スペクトルとしてｇ線、ｈ線、
ｉ線を有し、かつ、２９０〜３５０ｎｍの波長域にｉ線
エネルギーの３５％以上のエネルギーをもつスペクトル
を有する露光装置により所定のパターンで上記の感光性
樹脂層を露光し現像して、厚み１〜３μｍの範囲の樹脂
層を形成する工程を備えたカラーフィルタの製造方法と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタの
製造方法に係り、特に液晶表示装置に使用されるカラー
フィルタの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、フラットディスプレイとして、カ
ラー液晶表示装置が注目されている。カラー液晶表示装
置の一例として、ブラックマトリックス、複数の色（通
常、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色）からなる
着色層、透明導電層（共通電極）、透明保護層および配
向層を備えたカラーフィルタと、薄膜トランジスタ（Ｔ
ＦＴ素子）、画素電極および配向層を備えたＴＦＴアレ
イ基板とを所定の間隙をもたせて向かい合わせ、この間
隙部に液晶材料を注入して液晶層としたものがある。上
記のカラーフィルタの製造方法として、感光性樹脂組成
物を使用して赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色か
らなる着色層や透明保護層を形成する方法が従来から用
いられている。使用する感光性樹脂組成物には、通常、
ポリマー、モノマー、光重合開始剤等と、着色層形成の
場合、所望の色材が含有されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、光重合開始剤
のなかには、可視領域、特に紫外領域寄りの青色光に対
して吸収を生じるものがあり、このような光吸収が生じ
ると、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色からなる
着色層のなかで、青色の光透過率が低下して、画像品質
が悪くなるという問題がある。また、感光性樹脂組成物
の露光感度を高めるために、一般に露光装置が有する発
光スペクトルに対応する波長における吸光係数の高い光
重合開始剤が使用される。しかし、露光時に表面側の反
応が進みすぎ、深さ方向への反応が不充分になると、現
像したパターンが逆テーパ（断面形状において表面側の
端辺が下側の端辺よりも長いもの）となる。着色層が逆
テーパ構造であると、着色層上に形成された透明導電層
が、その後の配向層のラビング処理時に剥離したりクラ
ックが生じやすいという問題があった。この問題は、着
色層上に透明保護層を設け、この透明保護層上に透明導
電層を形成するような場合においても、透明保護層の断
面形状に関して同様に存在する問題である。

【０００４】さらに、カラーフィルタの大面積化に伴う
露光時間の増大防止、さらには、露光時間の短縮化の要
請から、より吸光係数の高い光重合開始剤を使用して感
光性樹脂組成物の感度を上げた場合、上記の逆テーパ構
造による問題がさらに顕著になる。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、表示品質に優れ
た液晶表示装置を可能とし、かつ、製造効率の高いカラ
ーフィルタの製造方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【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、基板
と、該基板上に所定のパターンで形成された複数色から
なる着色層とを備える液晶表示装置用のカラーフィルタ
の製造方法であって、少なくともポリマー、モノマー、
光重合開始剤を含有するとともに該光重合開始剤の含有
量が固形分の５〜２０重量％の範囲である感光性樹脂組
成物を塗布して感光性樹脂層を形成し、その後、発光ス
ペクトルとしてｇ線、ｈ線、ｉ線を有し、かつ、２９０
〜３５０ｎｍの波長域にｉ線エネルギーの３５％以上の
エネルギーをもつスペクトルを有する露光装置により所
定のパターンで前記感光性樹脂層を露光し現像して、厚
み１〜３μｍの範囲の樹脂層を形成する工程を備え、前
記光重合開始剤は、３００ｎｍにおけるモル吸光係数ε
300と３６５ｎｍにおけるモル吸光係数ε365との間にε
300＞ε365、ε300＜１００００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ）
なる関係が成立する光重合開始剤を７０重量％以上含有
するものであるような構成とした。

【０００６】また、本発明のカラーフィルタの製造方法
の好ましい態様は、前記光重合開始剤が３００ｎｍにお
けるモル吸光係数ε300と３６５ｎｍにおけるモル吸光
係数ε365との間にε300＞ε365、ε300≧１００００
（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ）なる関係が成立する第２の光重合
開始剤を全光重合開始剤中に３０重量％以下の範囲で含
有するものであるような構成とした。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の最良の実施形態に
ついて図面を参照して説明する。図１は本発明のカラー
フィルタの製造方法により製造されるカラーフィルタの
一例を示す部分縦断面図である。図１において、カラー
フィルタ１は、基板２と、この基板２上に形成されたブ
ラックマトリックス３と着色層４を備え、これらの上に
透明導電層５が形成されている。

【０００８】上記のカラーフィルタ１を構成する基板２
としては、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラ
ス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジット材、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
する透明な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１７３７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
クス方式によるカラー液晶表示装置用のカラーフィルタ
に適している。

【０００９】また、カラーフィルタ１を構成するブラッ
クマトリックス３は、着色層４からなる表示画素部の間
および着色層４の形成領域の外側に設けられている。こ
のようなブラックマトリックス３は、スパッタリング
法、真空蒸着法等により厚み１０００〜２０００Å程度
のクロム等の金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニン
グして形成したもの、カーボン微粒子等の遮光性粒子を
含有させたポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂等の樹脂層を形成し、この樹脂層をパターニングして
形成したもの、カーボン微粒子、金属酸化物等の遮光性
粒子を含有させた感光性樹脂層を形成し、この感光性樹
脂層をパターニングして形成したもの等、いずれであっ
てもよい。

【００１０】着色層４は、赤色パターン４Ｒ、緑色パタ
ーン４Ｇおよび青色パターン４Ｂが所望のパターン形状
で配列されており、各パターンは逆テーパ構造となって
いないことが特徴である。図２は、テーパ構造を示す図
であり、断面形状において表面側の端辺の長さＬ１が、
下側の端辺の長さＬ２よりも長いもの（図２（Ａ））が
逆テーパ構造である。着色層４の各パターンは、Ｌ１が
Ｌ２よりも短い順テーパ構造（図２（Ｂ））、あるい
は、Ｌ１とＬ２の長さが等しい無テーパ構造（図２
（Ｃ））であり、図１では順テーパ構造の着色層を示し
ている。これにより、着色層４上の透明導電層５と着色
層４との密着性が高まり、例えば、配向層のラビング処
理等による透明導電層５のクラック発生や剥離が防止さ
れる。しかし、逆テーパー構造の場合、鋭角部位（図２
（Ａ）において矢印で示すされる部位）における透明導
電層５と着色層４との密着性が他の部位よりも低くな
る。このため、配向層のラビング処理等において、上記
部位が原因となって透明導電層のクラック発生や剥離が
生じる可能性が高い。尚、上記の順テーパ構造の場合、
断面形状において表面側の端辺の長さＬ１と下側の端辺
の長さＬ２の比（Ｌ１／Ｌ２）は１未満であり、特に
０．８０〜０．９５の範囲であることが好ましい。

【００１１】本発明では、着色層４を、例えば、赤色パ
ターン４Ｒが最も薄く、緑色パターン４Ｇ、青色パター
ン４Ｂの順に厚くすることにより、着色層４の各色ごと
に最適な液晶層厚みを設定するようにしてもよい。カラ
ーフィルタ１を構成する透明導電層５は、酸化インジウ
ムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（Ｓ
ｎＯ）等、および、その合金等を用いて、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
り形成することができ、厚みは０．０１〜１μｍ程度で
ある。

【００１２】次に、本発明のカラーフィルタの製造方法
を、上述のカラーフィルタ１を例として図３を参照しな
がら説明する。まず、基板２上にブラックマトリックス
３を形成し、次いで、ブラックマトリックス３を覆うよ
うに基板２上に赤色パターン用の色材を含有した感光性
樹脂組成物を、ダイレクトグラビアコーティング法、グ
ラビアリバースコーティング法、リバースロールコーテ
ィング法、スライドダイコーティング法、スリットダイ
コーティング法、コンマコーティング法等の公知の塗布
手段により塗布して感光性樹脂層４′Ｒを形成する（図
３（Ａ））。

【００１３】上記のブラックマトリックス３の形成は、
例えば、以下のように行うことができる。まず、スパッ
タリング法、真空蒸着法等により形成したクロム等の金
属薄膜、カーボン微粒子等の遮光性粒子を含有した樹脂
層等からなる遮光層を基板２上に形成し、この遮光層上
に公知のポジ型あるいはネガ型の感光性レジストを用い
て感光性レジスト層を形成する。次いで、感光性レジス
ト層をブラックマトリックス用のフォトマスクを介して
露光、現像し、露出した遮光層をエッチングした後、残
存する感光性レジスト層を除去することによって、ブラ
ックマトリックス３を形成する。

【００１４】感光性樹脂層４′Ｒを形成するための上記
の感光性樹脂組成物は、少なくともポリマー、モノマ
ー、光重合開始剤と色材とを含有するものである。ま
た、この感光性樹脂組成物は、光重合開始剤の含有量が
色材を除く固形分の５〜２０重量％、好ましくは１０〜
２０重量％の範囲である。光重合開始剤の含有量が５重
量％未満であると、感光性樹脂組成物の感度が不充分と
なり、また、２０重量％を超えると、露光時に表面側の
反応が進みすぎ、深さ方向での反応阻害が顕著となり、
現像して得られるパターンが逆テーパ構造となりやすく
好ましくない。感光性樹脂組成物中に含有される光重合
開始剤は、３００ｎｍにおけるモル吸光係数ε300と３
６５ｎｍにおけるモル吸光係数ε365との間にε300＞ε
365、ε300＜１００００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ）なる関係
が成立する光重合開始剤を全光重合開始剤中に７０重量
％以上含有する。上記の条件を満足する光重合開始剤の
含有量が７０重量％未満であると、露光時に表面側の反
応が進みすぎ、深さ方向での反応阻害が顕著となり、現
像したパターンが逆テーパ構造となりやすく好ましくな
い。

【００１５】図４は、光重合開始剤のモル吸光係数を例
示する図である。図４において、線Ａで示される光重合
開始剤は、上記のモル吸光係数ε300とモル吸光係数ε3
65との関係を満足するものであり、モル吸光係数のピー
クは紫外領域にあり、可視領域では短波長側に低いモル
吸光係数をもっている。モル吸光係数ε300とモル吸光
係数ε365との関係において、ε300＞ε365が満足され
ない場合、可視領域の短波長側のモル吸光係数が高くな
り、青色光が吸収されやすくなるので、着色層４のなか
で青色の光透過率が低下して、画像品質が悪くなる。ま
た、ε300＜１００００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ）が満足さ
れない場合、後述する露光において、表面側の反応が進
みすぎ、深さ方向への反応が不充分となり、現像して得
られるパターンが逆テーパ構造となりやすく好ましくな
い。尚、感光性樹脂組成物は、上記のモル吸光係数ε30
0とモル吸光係数ε365との関係を満足する光重合開始剤
として、１種のみを含有してもよく、また、２種以上を
含有してもよい。

【００１６】また、感光性樹脂組成物中に含有される光
重合開始剤は、３００ｎｍにおけるモル吸光係数ε300
と３６５ｎｍにおけるモル吸光係数ε365との間にε300
＞ε365、ε300≧１００００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ）なる
関係が成立する第２の光重合開始剤を全光重合開始剤中
に３０重量％以下の範囲で含有してもよい。図４の線Ｂ
は、このような第２の光重合開始剤を示しており、モル
吸光係数のピークは紫外領域にあり、可視領域では短波
長側に低いモル吸光係数をもっている。そして、このよ
うな第２の光重合開始剤は、ε300＜１００００（Ｉ／
ｍｏｌ・ｃｍ）が満足されないため、露光時の深さ方向
への反応をやや鈍らせる作用をもつが、可視領域の短波
長側のモル吸光係数が主成分の光重合開示剤よりも低い
ことにより、青色光の光透過率が向上する。しかし、全
光重合開始剤に占める第２の光重合開始剤の含有量が３
０重量％を超えると、露光時に表面側の反応が進みす
ぎ、深さ方向での反応阻害が顕著となり、現像したパタ
ーンが逆テーパ構造となりやすく好ましくない。尚、上
記のモル吸光係数ε300とモル吸光係数ε365との関係を
満足する第２の光重合開始剤として、１種のみを含有し
てもよく、また、２種以上を含有してもよい。

【００１７】次に、上記の感光性樹脂層４′Ｒを、所定
のフォトマスクを介して露光し、現像することにより、
基板２上の赤色パターン形成領域に赤色パターン４Ｒを
形成する（図３（Ｂ））。本発明では、上記の露光にお
いて、ｇ線、ｈ線、ｉ線の発光スペクトルを有し、か
つ、２９０〜３５０ｎｍの波長域にｉ線エネルギーの３
５％以上、好ましくは５０％以上のエネルギーをもつス
ペクトルを有する露光装置を用いる。図５は、このよう
な露光装置の発光スペクトルの一例を示す図である。本
発明では、ｉ線エネルギーの３５％以上のエネルギーを
もつスペクトルとは、２９０〜３５０ｎｍの波長域のス
ペクトル強度の総和が、ｉ線（３６０〜３７０ｎｍの波
長域のスペクトル強度の総和）の３５％以上となること
を意味している。

【００１８】この露光では、感光性樹脂層４′Ｒを構成
する感光性樹脂組成物が上述の光重合開始剤を含有し、
かつ、２９０〜３５０ｎｍの波長域に所定のエネルギー
をもつスペクトルを有する露光装置を使用するので、感
光性樹脂層４′Ｒの深さ方向で反応が充分に行なわれ、
現像後の赤色パターン４Ｒは、上述の順テーパ構造ある
いは無テーパー構造となる。また、ｇ線、ｈ線、ｉ線の
発光スペクトルによる露光に加えて、２９０〜３５０ｎ
ｍの波長域のスペクトルによる露光が行なわれることに
より、見かけ上の感度が向上し、露光時間を短縮するこ
とができる。

【００１９】次いで、上述の操作と同様にして、緑色パ
ターン用の色材を含有した感光性樹脂組成物を塗布して
緑色パターン４Ｇを形成し、さらに、青色パターン用の
色材を含有した感光性樹脂組成物を塗布して青色パター
ン４Ｂを形成し、硬化処理を施すことによって、着色層
４が形成される（図３（Ｃ））。尚、着色層４を構成す
る赤色パターン４Ｒ、緑色パターン４Ｇ、青色パターン
４Ｂの形成順序には、特に制限はない。その後、着色層
４上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）、酸化スズ（ＳｎＯ）等、および、その合金等を用
いて、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透明導電層５を設けることによ
り、図１に示されるカラーフィルタ１が得られる。

【００２０】上述の製造方法の例では、着色層４上に透
明導電層５が形成されるものであるが、ブラックマトリ
ックス３および着色層４上に透明保護層を形成し、この
透明保護層上に透明導電層５を形成するようなカラーフ
ィルタの製造では、透明保護層が本発明の製造方法によ
り形成される。これにより、透明保護層の端部は、逆テ
ーパ構造となることがなく、したがって、透明導電層５
との密着性が極めて良好なものとなる。また、透明保護
層における青色光の吸収が少なく、表示品質の高い液晶
表示装置が可能となる

【００２１】ここで、本発明に使用する感光性樹脂組成
物の各構成成分について説明する。感光性樹脂組成物を
構成するポリマーとしては、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレンビニル
共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン
共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレ
ンメタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化
ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースアセテート
プロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナ
イロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカ
ーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレン
サルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラー
ル、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、
ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエー
テルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等、およ
び、重合可能なモノマーであるメチルアクリレート、メ
チルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタ
クリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピル
メタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロ
ピルメタクリレート、sec-ブチルアクリレート、sec-ブ
チルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブ
チルメタクリレート、tert−ブチルアクリレート、tert
−ブチルメタクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、
ｎ−ペンチルメタクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレー
ト、ｎ−ヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシル
アクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ｎ
−オクチルアクリレート、ｎ−オクチルメタクリレー
ト、ｎ−デシルアクリレート、ｎ−デシルメタクリレー
ト、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニル−２−
ピロリドン、グリシジル（メタ）アクリレートの１種以
上と、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の２量体
（例えば、東亜合成化学（株）製Ｍ−５６００）、イタ
コン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢
酸、これらの酸無水物等の１種以上からなるポリマーま
たはコポリマー等が挙げられる。

【００２２】また、上記のコポリマーにグリシジル基ま
たは水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させ
たポリマー等が挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。このようなポリマーの含有量は、感光性樹脂
組成物の色材を除く固形分中において２５〜４５重量％
の範囲で設定することができる。

【００２３】本発明の感光性樹脂組成物を構成するモノ
マーとしては、アリルアクリレート、ベンジルアクリレ
ート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレン
グリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレー
ト、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキ
シルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシ
ジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボニル
アクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチ
ルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトキシ
エチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアク
リレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリル
アクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジ
エチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジ
オールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジア
クリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレー
ト、１，３−プロパンジオールアクリレート、１，４−
シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメ
チロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアク
リレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、
グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、ポリオキシエチル化トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールト
リアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオ
キシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレー
ト、ブチレングリコールジアクリレート、１，２，４−
ブタントリオールトリアクリレート、２，２，４−トリ
メチル−１，３−ペンタンジオールジアクリレート、ジ
アリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチル
アクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、およ
び、上記のアクリレートをメタクリレートに変えたも
の、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
１−ビニル−２−ピロリドン等が挙げられる。本発明で
は、上記のモノマーを１種または２種以上の混合物とし
て、あるいは、その他の化合物との混合物として使用す
ることができる。このようなモノマーは、感光性樹脂組
成物の色材を除く固形分中に３５〜６０重量％程度含有
されることが好ましい。

【００２４】また、感光性樹脂組成物には、エポキシ樹
脂を含有してもよい。このエポキシ樹脂としては、三菱
油化シェル（株）製エピコートシリーズ、ダイセル
（株）製セロキサイドシリーズ、エポリードシリーズ、
または、ビスフェノール−Ａ型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノール−Ｆ型エポキシ樹脂、ビスフェノール−Ｓ型エポ
キシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸
グリシジルエステル、ポリオールグリシジルエステル、
脂肪族または脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹
脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ジヒドロキ
シベンゼン型エポキシ樹脂、グリシジル（メタ）アクリ
レートとラジカル重合可能なモノマーとの共重合エポキ
シ化合物等を挙げることができる。本発明では、上記の
エポキシ樹脂を単独で、または２種以上の混合物として
使用することができる。このようなエポキシ樹脂は、感
光性樹脂組成物の固形分中に５〜１０重量％程度含有さ
れることが好ましい。

【００２５】感光性樹脂組成物を構成する光重合開始剤
としては、その７０重量％以上が、３００ｎｍにおける
モル吸光係数ε300と３６５ｎｍにおけるモル吸光係数
ε365との間にε300＞ε365、ε300＜１００００（Ｉ／
ｍｏｌ・ｃｍ）なる関係が成立する光重合開始剤であ
る。このような光重合開始剤としては、２−ベンジル−
２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニ
ル）−ブタノン−１等が挙げられる。

【００２６】また、第２の光重合開始剤として、３００
ｎｍにおけるモル吸光係数ε300と３６５ｎｍにおける
モル吸光係数ε365との間にε300＞ε365、ε300≧１０
０００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ）なる関係が成立する光重合
開始剤を全光重合開始剤中に３０重量％以下の範囲で含
有してもよい。このような第２の光重合開始剤として
は、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−
２−モルフォリノプロパン−１−オン等が挙げられる。

【００２７】感光性樹脂組成物に用いる溶剤としては、
例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、
イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレング
リコール等のアルコール類、α−もしくはβ−テルピネ
オール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケト
ン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等
のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼ
ン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソル
ブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビト
ール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリ
コールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモ
ノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチル
エーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグ
リコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソ
ルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチル
セロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチ
ルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテ
ート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノエチルエーテル等の酢酸エステル
類等が挙げられる。

【００２８】

【実施例】次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。

【００２９】［実施例１］まず、３００ｎｍにおけるモ
ル吸光係数ε300と３６５ｎｍにおけるモル吸光係数ε3
65の関係が異なる下記の３種の光重合開始剤を準備し
た。尚、光重合開始剤Ａ、Ｂ、Ｃの各モル吸光係数は、
図４に線Ａ、線Ｂ、線Ｃで示されるようなものであっ
た。 光重合開始剤Ａ：チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社
製 イルガキュアー３６９ ε300＝９０００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ） ε365＝３０００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ） 光重合開始剤Ｂ：チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社
製 イルガキュアー９０７ ε300＝２００００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ） ε365＝２００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ） 光重合開始剤Ｃ：みどり化学（株）製ＴＡＺ−１０７ ε300＝３０００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ） ε365＝１５０００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ）

【００３０】次いで、上記の各光重合開始剤を用いた下
記組成の３種の感光性樹脂組成物１−Ａ、１−Ｂ、１−
Ｃを調製した。これらの感光性樹脂組成物における光重
合開始剤の含有量は、固形分中２０重量％とした。 感光性樹脂組成物の組成 ・ポリマー … ４５重量部 （メタクリル酸メチル−スチレン−メタクリル酸共重合体） ・モノマー … ３５重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・光重合開始剤（Ａ、Ｂ、Ｃのいずれか） … ２０重量部 ・色材（分散剤＋顔料） … ３５重量部 ・溶剤 … ５４０重量部 （プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）

【００３１】次に、カラーフィルタ用の基板として、３
００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板
（コーニング社製１７３７ガラス）を準備した。この基
板を定法にしたがって洗浄した後、基板の片側全面に上
記の各感光性樹脂組成物（１−Ａ、１−Ｂ、１−Ｃ）を
スピンコート法により塗布して感光性樹脂層を形成し、
プレベーク（８０℃、３分間）を行った。その後、１０
０×３００μｍの長方形状の開口部を複数備えたフォト
マスクを介して感光性樹脂層を露光した。露光装置は、
（株）トプコン製ＴＭＥ−４００ＰＲＤを使用した。こ
の露光装置は、ｇ線、ｈ線、ｉ線の発光スペクトルを有
し、さらに、２９０〜３５０ｎｍの波長域にｉ線エネル
ギーの３５％に相当するエネルギーをもつスペクトルを
有する。照射エネルギー量は５０（ｍＪ／ｃｍ²）（ｉ
線モニター）とした。

【００３２】次に、現像液（ＫＯＨ０．０５重量％水溶
液）にて現像を行い、次いで、ポストベーク（２３０
℃、３０分間）を行って、長方形状の樹脂パターン（試
料Ａ〜Ｃ、厚み１．８μｍ）を形成した。上記のように
形成した長方形状の樹脂パターン（試料Ａ〜Ｃ）の長辺
に沿った断面形状、および、短辺に沿った断面形状を観
察し、図２に示されるＬ１とＬ２を測定して、順テーパ
構造、無テーパ構造、逆テーパー構造のいずれに相当す
るか判定し、下記の表１に示した。また、樹脂パターン
における４００ｎｍの透過率をＯＬＹＭＰＵＳ製ＯＳＰ
−ＳＰ２００により測定して、下記の表１に示した。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１に示されるように、３００ｎｍにおけ
るモル吸光係数ε300と３６５ｎｍにおけるモル吸光係
数ε365との間にε300＞ε365、ε300＜１００００（Ｉ
／ｍｏｌ・ｃｍ）なる関係が成立する光重合開始剤Ａを
含有する感光性樹脂組成物１−Ａを用いて形成した樹脂
パターン（試料Ａ）は、断面形状が順テーパ構造であ
り、また、４００ｎｍの透過率が高いものであることが
確認された。しかし、ε300＜１００００（Ｉ／ｍｏｌ
・ｃｍ）なる関係が成立しない光重合開始剤Ｂを含有す
る感光性樹脂組成物１−Ｂを用いて形成した樹脂パター
ン（試料Ｂ）は、４００ｎｍの透過率が高いものの、断
面形状が逆テーパ構造となっていた。さらに、ε300＞
ε365の関係が成立しない光重合開始剤Ｃを含有する感
光性樹脂組成物１−Ｃを用いて形成した樹脂パターン
（試料Ｃ）は、断面形状が順テーパ構造であるものの、
４００ｎｍの吸収が大きく、透過率が低いものであっ
た。

【００３５】［実施例２］まず、３００ｎｍにおけるモ
ル吸光係数ε300と３６５ｎｍにおけるモル吸光係数ε3
65の関係が異なる下記の２種の光重合開始剤を準備し
た。 光重合開始剤Ｉ：チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社
製 イルガキュアー３６９ ε300＝９０００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ） ε365＝３０００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ） 光重合開始剤II：チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社
製 イルガキュアー９０７ ε300＝２００００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ） ε365＝２００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ）

【００３６】次いで、上記の光重合開始剤Ｉと光重合開
始剤IIを共に含有した下記組成の２種の感光性樹脂組成
物２−１、２−２を調製した。これらの感光性樹脂組成
物における光重合開始剤の含有量は、固形分中２０重量
％とし、光重合開始剤に占める光重合開始剤Ｉの量を、
感光性樹脂組成物２−１では８０重量％とし、感光性樹
脂組成物２−２では６０重量％とした。 感光性樹脂組成物の組成 ・ポリマー … ４５重量部 （メタクリル酸メチル−スチレン−メタクリル酸共重合体） ・モノマー … ３５重量部 （ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート） ・光重合開始剤（Ｉ、IIの混合物） … ２０重量部 ・色材（分散剤＋顔料） … ３５重量部 ・溶剤 … ５４０重量部 （プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）

【００３７】次に、カラーフィルタ用の基板として、３
００ｍｍ×４００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス基板
（コーニング社製１７３７ガラス）を準備した。この基
板を定法にしたがって洗浄した後、基板の片側全面に上
記の各感光性樹脂組成物（２−１，２−２）をスピンコ
ート法により塗布して感光性樹脂層を形成し、プレベー
ク（８０℃、３分間）を行った。その後、１００×３０
０μｍの長方形状の開口部をもつフォトマスクを介して
感光性樹脂層を露光した。使用した露光装置は、（株）
トプコン製ＴＭＥ−４００ＰＲＤとし、この露光装置
は、ｇ線、ｈ線、ｉ線の発光スペクトルを有し、さら
に、２９０〜３５０ｎｍの波長域にｉ線エネルギーの３
５％に相当するエネルギーをもつスペクトルを有するも
のであった。照射エネルギー量は５０（ｍＪ／ｃｍ²）
（ｉ線モニター）とした。

【００３８】次に、現像液（ＫＯＨ０．０５重量％水溶
液）にて現像を行い、次いで、ポストベーク（２３０
℃、３０分間）を行って、長方形状の樹脂パターン（試
料１、試料２、厚み１．８μｍ）を形成した。上記のよ
うに形成した長方形状の樹脂パターン（試料１、２）に
ついて、実施例１と同様に、断面形状を判定し、４００
ｎｍの透過率を測定して、下記の表２に示した。

【００３９】

【表２】

【００４０】表２に示されるように、３００ｎｍにおけ
るモル吸光係数ε300と３６５ｎｍにおけるモル吸光係
数ε365との間にε300＞ε365、ε300＜１００００（Ｉ
／ｍｏｌ・ｃｍ）なる関係が成立する光重合開始剤Ｉを
全光重合開始剤中に７０重量％以上の範囲で含有する感
光性樹脂組成物２−１を用いて形成した樹脂パターン
（試料１）は、断面形状が順テーパ構造であり、また、
４００ｎｍの透過率が高いものであることが確認され
た。しかし、ε300＜１００００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ）
なる関係が成立しない光重合開始剤IIを全光重合開始剤
中に３０重量％以上含有する感光性樹脂組成物２−２を
用いて形成した樹脂パターン（試料２）は、４００ｎｍ
の透過率が高いものの、断面形状が逆テーパ構造となっ
ていた。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば感
光性樹脂組成物に含有される光重合開始剤の含有量と、
その３００ｎｍにおけるモル吸光係数ε300と３６５ｎ
ｍにおけるモル吸光係数ε365とが最適な範囲で設定さ
れているため、露光、現像され形成された樹脂層は、逆
テーパ形状を呈することがなく、この樹脂層上に形成さ
れた透明導電層と樹脂層との密着性が高まり、例えば、
配向層のラビング処理等による透明導電層のクラック発
生や剥離が防止される。また、光重合開始剤の可視領
域、特に青色光に対する吸収が少ないため、樹脂層にお
ける青色光の透過率が高く、表示品質の高い液晶表示装
置が可能となる。さらに、露光装置が２９０〜３５０ｎ
ｍの波長域にｉ線エネルギーの３５％以上のエネルギー
をもつスペクトルを有し、ｇ線、ｈ線、ｉ線の各スペク
トルによる露光に加えて、上記スペクトルによる露光が
確実に行なわれるので、感光性樹脂組成物の見かけ上の
感度が向上し、露光時間の短縮が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルタの製造方法により製造
されるカラーフィルタの一例を示す部分縦断面図であ
る。

【図２】樹脂層のテーパ構造を説明するための図であ
る。

【図３】本発明の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４】光重合開始剤のモル吸光係数を例示する図であ
る。

【図５】露光装置の発光スペクトルの一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…カラーフィルタ ２…基板 ３…ブラックマトリックス ４…着色層 ５…透明導電層 ４′Ｒ…感光性樹脂層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西本 隆 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2H025 AB13 AC01 AD01 BC32 BC42 BC51 CA00 CB06 CB19 FA03 FA17 FA29 2H048 BA11 BA45 BA48 BB01 BB02 BB07 BB44 2H091 FA02Y FA35Y FB04 FB12 FC10 FD04 LA12 LA15 2H096 AA28 BA05 BA06 BA20 EA02 EA03 GA08 HA01 LA16

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板と、該基板上に所定のパターンで形
   成された複数色からなる着色層とを備える液晶表示装置
   用のカラーフィルタの製造方法において、 少なくともポリマー、モノマー、光重合開始剤を含有す
   るとともに該光重合開始剤の含有量が固形分の５〜２０
   重量％の範囲である感光性樹脂組成物を塗布して感光性
   樹脂層を形成し、その後、発光スペクトルとしてｇ線、
   ｈ線、ｉ線を有し、かつ、２９０〜３５０ｎｍの波長域
   にｉ線エネルギーの３５％以上のエネルギーをもつスペ
   クトルを有する露光装置により所定のパターンで前記感
   光性樹脂層を露光し現像して、厚み１〜３μｍの範囲の
   樹脂層を形成する工程を備え、前記光重合開始剤は、３
   ００ｎｍにおけるモル吸光係数ε300と３６５ｎｍにお
   けるモル吸光係数ε365との間にε300＞ε365、ε300＜
   １００００（Ｉ／ｍｏｌ・ｃｍ）なる関係が成立する光
   重合開始剤を７０重量％以上含有するものであることを
   特徴とするカラーフィルタの製造方法。
2. 【請求項２】 前記光重合開始剤は、３００ｎｍにおけ
   るモル吸光係数ε300と３６５ｎｍにおけるモル吸光係
   数ε365との間にε300＞ε365、ε300≧１００００（Ｉ
   ／ｍｏｌ・ｃｍ）なる関係が成立する第２の光重合開始
   剤を全光重合開始剤中に３０重量％以下の範囲で含有す
   るものであることを特徴とする請求項１に記載のカラー
   フィルタの製造方法。