JP2004144870A - カラーフィルターの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】カラーフィルターの各層を透明プラスチックシート上に、感光性樹脂組成物の積層、パターン露光、および現像によって形成する際に、感光性樹脂組成物の積層を、塗布用に調製された組成物のコーティングによって行う際の製造ラインが長大化する点を解消することを課題とする。
【解決手段】着色感光性樹脂組成物の層２が剥離性基材シートに積層された転写シートを用い、透明な連続シート状基材１上に熱ローラ４等により転写し、パターン６を介して露光し、現像して、ブラックマトリックス７を形成し、同時に形成したアライメントマークを利用して、以降のカラーフィルター層形成時のアライメントに利用することにより課題を解決することができた。
【選択図】 図１
【解決手段】着色感光性樹脂組成物の層２が剥離性基材シートに積層された転写シートを用い、透明な連続シート状基材１上に熱ローラ４等により転写し、パターン６を介して露光し、現像して、ブラックマトリックス７を形成し、同時に形成したアライメントマークを利用して、以降のカラーフィルター層形成時のアライメントに利用することにより課題を解決することができた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明な連続シート状の基材上にカラーフィルターを構成する各層を形成するカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ、特に携帯可能なパーソナルコンピュータの発達に伴ない、液晶ディスプレイ、とりわけ、カラー液晶ディスプレイの需要が増加しており、一層の軽量化や耐衝撃性の向上が望まれている。このため、カラーフィルターも従来のガラス板等の剛性のあるものを基材とするものから、プラスチックシート等のフレキシブルなものを基材とするものが望まれるようになってきている。
【０００３】
従来、ガラス板を基材とするカラーフィルターを製造する方法として、ブラックマトリックスやカラーフィルター層を構成する赤色、緑色、および青色の三色のカラーフィルター層を、着色された感光性樹脂組成物の層の積層、パターン状の露光、および現像により行なう方法がある。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３３３４１７号公報（請求項１）
【０００５】
しかし、上記の従来の方法を、透明プラスチックシートを基材とする場合に適用すると、基材の反りやうねり等の問題が生じるので、ガラス板を使用するときのように、一枚ずつ分離した基材を使用すると支障が生じる。そこで、連続した長尺の透明プラスチックシートを、巻取り状で供給し、連続したまま、加工を行なった方が、基材の取扱い上、有利であると考えられる。
【０００６】
しかし、カラーフィルターの製造には、通常、カラーフィルター層のみの場合でも、上記の着色された感光性樹脂組成物の層の積層、パターン状の露光、および現像を三回繰り返す必要があるし、ブラックマトリックスまで含めれば、四回繰り返す必要がある。しかしながら、感光性樹脂組成物の積層を、塗布用に調製された組成物のコーティングによって行うときは、コーティング後の積層体の取扱いに支障のない程度に乾燥させる必要があり、そのための乾燥ゾーン等の乾燥用設備を必要とするため、製造ラインが長大化する不利があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、上記の従来の方法を透明プラスチックシートのような連続シート状基材に適用する際に、感光性樹脂組成物の積層を、塗布用に調製された組成物のコーティングによって行おうとすると、製造ラインが長大化する不利があった点を解消することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決する手段】
発明者の検討により、透明プラスチックシートのような連続シート状基材を用いてカラーフィルターを製造する際に、感光性樹脂組成物の積層を転写シートを用いて行なうことにより、課題を解決することができた。
【０００９】
第１の発明は、透明な連続シート状基材上に、ブラックマトリックスを形成した後、前記ブラックマトリックスの開孔部の各々に、カラーフィルター層を構成する複数種類の着色微細カラーフィルター層を形成するに際し、前記ブラックマトリックスおよび前記着色微細カラーフィルター層の各々を、着色された感光性樹脂組成物の層を転写可能に積層した転写シートを用いて、前記ブラックマトリックスが形成された前記透明な連続シート状基材上に転写し、その後、露光および現像を行なうことにより形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１０】
第２の発明は、透明な連続シート状基材上に、ブラックマトリックスを形成した後、前記ブラックマトリックスの開孔部の各々に、カラーフィルター層を構成する複数種類の着色微細カラーフィルター層を形成するに際し、前記着色微細カラーフィルター層の各々を、着色された感光性樹脂組成物の層を転写可能に積層した転写シートを用いて、前記ブラックマトリックスが形成された前記透明な連続シート状基材上に転写し、その後、露光および現像を行なうことにより形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１１】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記ブラックマトリックスの形成をアライメントマークの形成を兼ねて行ない、前記着色微細カラーフィルター層の各々の形成の際に、形成された前記アライメントマークを基準に位置合わせを行なうことを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１２】
第４の発明は、第１〜第３いずれかの発明において、前記現像を湿式現像により行なうことを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１３】
第５の発明は、第１〜第３いずれかの発明において、前記現像を剥離現像により行なうことを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１４】
第６の発明は、第１〜第５いずれかの発明において、さらに、前記カラーフィルター層上に保護層の形成を行なうことを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１５】
第７の発明は、第１〜第６いずれかの発明において、さらに、最上層として、スペーサの形成を行なうことを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
まず、図１（ａ）に示すように、透明な連続シート状基材１上に、ブラックマトリックス形成用の黒色に着色された感光性樹脂組成物の層２を転写シートを用いて転写することにより、積層原反３を準備する。
【００１７】
カラーフィルターの基材となる連続シート状基材１としては、可撓性（フレキシブル）で、透明性を有する、適宜な幅と、幅に対して十分長い長尺のものを準備する。長尺のものを使用すると、通常、巻取り（ロール）の形態で、巻き出し装置に取付けて、巻取りの外側の端から、順次、加工機の加工部分に送り、加工後、引っ張り出すことにより、加工機の加工部分への供給および加工後の排出が容易になる利点があり、その意味では、出来るだけ長いものを巻取りとすることが好ましい。巻取りの重量や巻取りの直径が増加すると取扱いにくいので、長さは、適宜に決められるが、例えば、幅に対して、１００倍〜１００００倍程度である。
【００１８】
具体的な、透明な連続シート状基材１の素材としては、ポリエチレンテレフタレート（略称；ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリアミド、もしくは芳香族ポリアミド等の合成樹脂を挙げることができ、中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、もしくはポリエーテルスルホンが好適に用いられる。合成樹脂以外にも、金属箔やごく薄いシート状のガラスも素材として使用できる。透明な連続シート状基材１の厚みは、用途にもよるが、５μｍ〜４００μｍが好ましく、さらには、１０μｍ〜２００μｍがより好ましい。
【００１９】
透明な連続シート状基材１上に転写シートから転写されて積層される、ブラックマトリックス形成用の黒色に着色された感光性樹脂組成物の層２は、黒色等の遮光性物質が感光性樹脂、およびその他の成分中に溶解もしくは分散した組成物からなるものである。
【００２０】
遮光性物質は、染料、無機顔料、有機顔料、カーボン微粒子、もしくは金属酸化物等から選択されて使用される。
【００２１】
上記の遮光性物質が溶解もしくは分散される樹脂成分は、例えば、バインダ樹脂、および光重合性のモノマーであり、さらに、感光性樹脂組成物は、光重合開始剤、溶剤、もしくはその他の添加剤を含み得る。
【００２２】
バインダ樹脂としては、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、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、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロースアセテートプロピオネート樹脂、セルロースアセテートブチレート樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン６、ナイロン６６、もしくはナイロン１２等）、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ゼラチン、カゼイン、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、もしくはユリア樹脂を挙げることができる。
【００２３】
光重合性のモノマーとしては、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、もしくはジエチレングリコールジアクリレート等のアクリレートモノマーを挙げることができ、これらのアクリレートモノマーのアクリレート基をメタクリレート基に置換したものでもよい。
【００２４】
また、光重合性のモノマーとしては、アクリレート基もしくはメタクリレート基を有する各種のオリゴマーもしくはポリマーも含み得る。
【００２５】
アクリレート基もしくはメタクリレート基を有する各種のオリゴマーとしては、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシ構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたエポキシアクリレートオリゴマー、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたウレタンメタクリレートオリゴマー、もしくはポリエステル構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたポリエステルメタクリレートオリゴマー等を、また、アクリレート基もしくはメタクリレート基を有する各種のポリマーとしては、アクリレート基を有するポリウレタンアクリレート、もしくはアクリレート基を有するポリエステルアクリレート等を挙げることができる。
【００２６】
感光性樹脂組成物中に配合されるバインダ樹脂は、感光性樹脂組成物の総固形分中、３０〜５０％（質量基準）であることが好ましく、また、感光性樹脂組成物中に配合されるモノマーは、感光性樹脂組成物の総固形分中、１５〜２５％（質量基準）であることが好ましい。なお、総固形分とは、バインダ樹脂、モノマー、光重合開始剤、および遮光性物質を合計したものである。
【００２７】
光重合開始剤としては、アセトフェノン類、α−アルキルアミノフェノン類、ベンゾフェノン類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物、２，３−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、チウラム化合物、もしくはフルオロアミン化合物等を用いることができる。
【００２８】
上記の各成分からなる黒色に着色された感光性樹脂組成物は、上記の各成分、並びに溶剤、および適宜な添加剤を配合して、塗布用の感光性樹脂組成物を調製し、転写シートの基材をなす剥離性基材シートの剥離性面に、公知の塗布方法により適用する。
【００２９】
塗布用の感光性樹脂組成物が含有し得る溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、もしくはエチレングリコール等のアルコール類、アセトン、もしくはメチルエチルケトン等のケトン類、トルエン、もしくはキシレン等の芳香族炭化水素、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、もしくはプロピ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、カルビトールアセテート等の酢酸エステル等を挙げることができる。
【００３０】
剥離性基材シートとしては、カラーフィルターの基材となる透明な連続シート状基材１として挙げたもののうちから、上記の感光性樹脂組成物の層との剥離性を有するものは、そのまま用いることができ、十分な剥離性を有しないものは、シリコーンもしくはワックス等の剥離剤を配合した剥離性塗料を塗布して剥離性を付与して用いることができる。
【００３１】
剥離性基材シートの剥離性面への上記の、塗布用の感光性樹脂組成物の塗布を行なうには、グラビアコーティング、ロールコーティング、ダイコーティング、もしくはコンマコーティング等のコーティング方法により塗布を行ない、塗布の後、乾燥を行ない、必要に応じて、乾燥後、プリベークを行なう。
【００３２】
こうして得られた転写シートは、走行する透明な連続シート状基材１上に設置された、例えば、巻取り供給用の巻き出し部、熱ローラおよびバックアップローラ等からなる転写部、並びに転写後の剥離性基材シートを巻き上げる巻き上げ部を有する転写ユニット等からなる転写装置にセットされ、遮光性物質を含むことにより着色された感光性樹脂組成物の層が透明な連続シート状基材１側になるよう、連続シート状基材１上に供給され、転写部により熱圧着され、着色された感光性樹脂組成物の層が透明な連続シート状基材１上に接着した後、剥離性基材シートが剥離され、転写が完了する。
【００３３】
このように、予め準備した転写シートを用いる転写法によって、感光性樹脂組成物の層を積層すると、塗布して積層するのにくらべ、積層をドライプロセスで行なうことができるので、積層がより効率的であり、塗布後の乾燥時間を取るための設備の増加、もしくは単位時間あたりの処理量の低下を伴なわず、塗布装置にくらべてはるかにコンパクトな転写装置を用いて積層を行なえる利点が生じる。なお、転写に際し、感光性樹脂組成物の層自体の接着性（特に熱接着性）を利用するか、予め感熱接着剤層を、感光性樹脂組成物の層上に積層しておいて利用することが好ましい。上記の利点および転写の際の接着性に関しては、以降に説明する、本発明において用いる種々の転写シートに共通である。
【００３４】
上記のようにして準備された積層原反３の感光性樹脂組成物の層２に対して、図１（ｂ）に示すように、ブラックマトリックスを形成するためのパターン（マスクとも言う。）６を介してパターン状の露光を行なう。図では、感光性樹脂組成物の層２がポジ型であることを想定して描いてあるが、感光性樹脂組成物の層２はネガ型であってもよい。以降についても同様である。
【００３５】
パターン状の露光を行った後、現像することにより、感光性樹脂組成物の層２が、パターン状に残留したブラックマトリックス（図１（ｃ）中、「ＢＭ」の略称をもって示す。）７を得ることができる。ブラックマトリックス７は、カラーフィルター層を構成する赤色、青色、および緑色の各色の微細カラーフィルター層の境界部を構成し、観察側における外光の反射を防止して、画像もしくは映像のコントラストを向上させることができる。
【００３６】
感光性樹脂組成物の層２に対するパターン状の露光の際に使用する、ブラックマトリックス７を形成するためのパターン６としては、図４に示すように、ブラックマトリックス７そのものを形成するためのマスクパターン１６に加え、その外側にアライメントマーク（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｍａｒｋ、アライメント（位置合わせ）のためのマークの意味である。）を形成するためのアライメントマークパターン１７を有するものを用いることにより、上記の感光性樹脂組成物の層２に対するパターン状の露光および現像により、図２に示すように、透明な連続シート状基材１上に、所定のサイズのブラックマトリックス７およびブラックマトリックス７に対応するアライメントマーク８を形成することが好ましい。
【００３７】
図２においては、アライメントマーク８は、ブラックマトリックス７の一つに対して、その四隅の外側の各々に、即ち、合計で４つ形成した様子を描いてあるが、アライメントマーク８を形成する位置、ブラックマトリックス７の一つに対して形成するアライメントマーク８の個数、および各アライメントマーク８の形状は、アライメントの作業に要求される精度、効率を考慮して、任意に決めることができる。アライメントは、アライメントマーク８を機械的に検出し、自動的に行なう場合が多いが、人が肉眼で見ながら手動で行なう場合とがあるので、アライメントマーク８としては、前者の場合の機械的検出用マークに加えて、後者の場合の肉眼用マークの両方を併称してもよい。
【００３８】
図１（ｃ）に示すように、透明な連続シート状基材１上に、ブラックマトリックス７が積層され、かつ、図２に示すように、ブラックマトリックス７に加えてアライメントマーク７が形成された状態の積層体のブラックマトリックス７が積層された側の全面に、次に、カラーフィルター層を構成する一つの層、例えば、赤色カラーフィルター層を形成するための感光性樹脂組成物の層９を全面に積層する。
【００３９】
赤色カラーフィルター層を形成するための感光性樹脂組成物の層９を全面に積層する際にも、上記した、ブラックマトリックス形成用の黒色に着色された感光性樹脂組成物の層２を積層したときと同様、ただし、組成物中の黒色等の遮光性物質に代えて、染料、または無機顔料もしくは有機顔料等の赤色着色剤を使用したものを用いればよく、着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８を用いる。
【００４０】
赤色の感光性樹脂組成物の層９に対して、図３（ｂ）に示すように、赤色のカラーフィルター層を形成するためのパターン１０を介してパターン状の露光を行なう。図３においても、赤色の感光性樹脂組成物の層９がポジ型であることを想定して描いてあり、図３（ｂ）においては、パターン１０は、赤色の感光性樹脂組成物の層７のうち、ブラックマトリックス７の開孔部の２つおきの部分が残るように、描かれている。
【００４１】
パターン状の露光を行った後、現像することにより、感光性樹脂組成物の層９が、パターン状に残留した赤色の着色微細カラーフィルター層の集まりからなる赤色カラーフィルター（図２（ｃ）および図２（ｄ）中、カラーフィルターをＣＦと表示する。）層１１を得ることができる。
【００４２】
赤色の感光性樹脂組成物の層９に対する露光の際に用いるパターン１０としては、図４に示すものと同様、赤色フィルター層１１を形成するためのマスクパターン（１６）に加え、その外側にアライメントマーク（１７）を有するものを用い、ブラックマトリックス７の形成時に共に形成されたアライメントマーク８を基準にして、マスクパターンのアライメントを行なった後に、露光を行なうことが好ましい。
【００４３】
この後、青色の感光性樹脂組成物の層を、赤色カラーフィルター層８が形成された連続シート状基材１上の全面に積層し、パターン状の露光および現像を行ない、赤色カラーフィルター層１１を構成する各微細カラーフィルター層に隣接する（図では向かって右隣の位置に隣接する）青色の着色微細カラーフィルター層の集まりからなる青色カラーフィルター層１２を形成する。
【００４４】
さらに同様にして、赤色および青色の微細カラーフィルター層が形成された面に、これら赤色および青色の微細カラーフィルター層と並べて、緑色の着色微細カラーフィルター層の集まりからなる緑色カラーフィルター層１３を形成することができ、図３（ｄ）に示すようなカラーフィルター１４を得ることができる。
【００４５】
上記の青色カラーフィルター層１２、および緑色カラーフィルター層１３を形成する際にも、赤色フィルター層１１を形成したときと同様に、アライメントマークを有するパターンを用い、既に形成されているアライメントマーク８を基準にして、マスクパターンのアライメントを行なった後に、露光を行なうことが好ましい。
【００４６】
上記において、青色のカラーフィルター層１２を形成する際には、着色剤として例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０を、また、緑色のカラーフィルター層を形成する際には、着色剤として例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーンＧ−７（塩素化フタロシアニン、例えば、商品名；「リオノールグリーン２Ｙ−３０１」）を用いることができる。
【００４７】
上記したように、透明な連続シート状基材上に、ブラックマトリックスおよび／または各カラーフィルター層を形成するための着色された感光性樹脂組成物の層を積層し、パターン状に露光し、その後、現像することを、必要回数、三色のカラーフィルターであれば三回繰り返すことによりカラーフィルター１４を製造することができる。なお、上記の説明では、赤色カラーフィルター層１１、青色カラーフィルター層１２、および緑色カラーフィルター層１３の順に形成を行なったが、色の順番は任意である。
【００４８】
ところで、精度のよいカラーフィルターを製造するには、上記のようなブラックマトリックスおよび各色の微細カラーフィルター層どうしのアライメントを厳密に制御する必要があるが、本発明においては、透明な連続シート状基材１に感光性樹脂組成物の層が積層された積層原反の移動の際には張力をかけ、移動後、部分的に張力を解放して、露光時に、少なくとも露光部分における積層原反にかかる張力を解放することが好ましく、こうすることにより、ブラックマトリックスや各カラーフィルター層の寸法精度、および相互間のアライメントを精度よく行なうことができ、寸法精度が優れた製品を得ることができる。なお、ブラックマトリックスの形成をアライメントマークの形成を兼ねて行なったときは、カラーフィルター層の各層の形成の際に、そのアライメントマークを基準にパターン（マスク）の位置合わせを行なえるので、アライメントマークが遮光性で検出しやすく、位置合わせが要因になる利点が生じる。
【００４９】
上記の例においては、ブラックマトリックス７、および三色のカラーフィルター層１１、１２、および１３の各層を、いずれも、それぞれの層を形成するための転写シートを用いて、転写、露光、および現像することによって形成する旨を説明したが、ブラックマトリックス７の形成は、透明な連続シート状基材１への蒸着もしくはスパッタリング等の気相法により遮光性物質の薄膜を形成し、以降、フォトレジスト層の積層、パターン状の露光、および現像によって形成してもよい。このような形成方法によるブラックマトリックス７としては、パターン状のクロム等の金属の薄膜で形成されたものを例示することができる。あるいは、ブラックマトリックス７は、黒色等のインクの固化物等で構成され、従って印刷法により形成されたものであってもよい。
【００５０】
遮光性物質の薄膜でブラックマトリックス７を形成する際にも、感光性樹脂組成物の層２に対するパターン状の露光の際に使用したパターン６と同様なアライメントマークパターン１７を有するパターンを用いて、アライメントマーク８を形成することが好ましく、印刷法により形成するときにも、ブラックマトリックス７の形成と同時にアライメントマーク８を形成しておくことが好ましく、これらのようにして形成されたアライメントマーク８を基準に、以降の各カラーフィルター層の各々を構成する着色微細カラーフィルター層の形成の際のパターンの位置合わせを行なうことが好ましい。
【００５１】
本発明のカラーフィルターの製造方法において、ブラックマトリックス７、もしくはカラーフィルター層１１、１２、および１３のいずれかもしくは両方の形成の際の現像を、湿式現像で行なっても、もしくは、剥離現像のいずれで行なってもよい。湿式現像は、露光部と未露光部の感光性樹脂組成物の現像液に対する溶解性の差を利用して行なうものであり、剥離現像は、積層された感光性樹脂組成物の層が露光により、露光部と未露光部とで、剥離性基材シートもしくは転写時の対象との接着性の差が生じることを利用して行なうものである。前者の湿式現像に利点は汎用性がある点であり、後者の剥離現像の利点は、液体を用いずに処理が行なえる点である。
【００５２】
カラーフィルター１４は、基本的には、以上に説明したように、透明な連続シート状基材１上にブラックマトリックス７を介してカラーフィルター層１１、１２、および１３が積層されたものであるか、もしくは透明な連続シート状基材１上にカラーフィルター層１１、１２、および１３が積層されたものであるが、実用上、カラーフィルター１４には、これら以外の層が付加されて積層されていてもよい。
【００５３】
例えば、カラーフィルター層１１、１２、および１３が積層された上には、保護層が積層されていてもよい。保護層は、下層のカラーフィルター層１１、１２、および１３に物理的もしくは化学的な耐久性を付与すると共に、表面の平滑性を付与することができる。保護層は、透明な樹脂の被膜として形成することが好ましく、適宜な透明樹脂を樹脂成分とする塗料の塗布もしくは印刷によって形成するほか、保護層を形成する透明な樹脂被膜を転写し得る、保護層転写シートを用いて転写することにより形成してもよい。保護層を形成する範囲は、少なくともカラーフィルター層を設けた全域であるが、それより広くてもよい。保護層をある範囲にのみ形成するには、印刷法によるほか、感光性樹脂組成物の層を積層し、パターン状の露光および現像によって行なってもよく、感光性樹脂組成物の層の積層は、上記したブラックマトリックスやカラーフィルター層におけるのと同様な転写シートを用いた転写によって行なってもよい。
【００５４】
また、カラーフィルター１４のカラーフィルター層１１、１２、および１３が積層された上には、スペーサが適宜な位置に積層されていてもよい。スペーサは、カラーフィルター１４と対向電極基板との間隔を規制するもので、これにより、封止される液晶層の厚みを一定に保つことができる。ビーズを介することにより、代用することもできるが、スペーサの場合には、形成する位置も決めることができるので、カラーフィルター１４と対向電極基板との間隔を全域に渡って一定化できる利点がある。スペーサの積層は、印刷によっても行なえるが、スパーサを形成するための感光性樹脂組成物の層を転写し得る転写シートを用いて転写し、パターン状の露光、および現像によっても形成し得る。なお、カラーフィルター１４が保護層を伴なうときは、スペーサは保護層を形成した後に形成してもよいし、保護層を形成する前に形成してもよい。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ブラックマトリックスおよびカラーフィルター層をそれぞれを形成するための転写シートを用いて転写し、その後、露光、現像を行なうので、感光性樹脂組成物の積層を、転写および剥離性基材シートの剥離のためのコンパクトな装置を用いて行なうことが可能なカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【００５６】
請求項２の発明によれば、カラーフィルター層を形成するための転写シートを用いて転写し、その後、露光、現像を行なうので、感光性樹脂組成物の積層を、転写および剥離性基材シートの剥離のためのコンパクトな装置を用いて行なうことが可能なカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【００５７】
請求項３の発明によれば、請求項１または請求項２の発明の効果に加え、ブラックマトリックスの形成をアライメントマークの形成を兼ねて行ない、以降のカラーフィルター層の形成の際にそのアライメントマークを基準に位置合わせを行なうので、アライメントマークがブラックマトリックスと同材料で形成されており、遮光性で検出しやすいため、位置合わせが容易に行なえるカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【００５８】
請求項４の発明によれば、請求項１〜請求項３いずれかの発明の効果に加え、汎用性のある現像方法の利用可能なカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【００５９】
請求項５の発明によれば、請求項１〜請求項３いずれかの発明の効果に加え、液体を用いずに行なえる現像方法の利用可能なカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【００６０】
請求項６の発明によれば、請求項１〜請求項５いずれかの発明の効果に加え、表面の物理的および化学的な耐久性と平滑性の付与が可能なカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【００６１】
請求項７の発明によれば、請求項１〜請求項６いずれかの発明の効果に加え、カラーフィルターと対向電極基板との間隔を全域に渡って一定化可能なスペーサを形成し得るカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブラックマトリックスを形成する過程を示す図である。
【図２】ブラックマトリックスおよびアライメントマークを示す図である。
【図３】カラーフィルター層を形成する過程を示す図である。
【図４】マスクのアライメントマークを示す図である。
【符号の説明】
１ 連続シート状基材
２ 感光性樹脂組成物の層
５ 積層原反
６ パターン
７ ＢＭ（＝ブラックマトリックス）
８、１７ アライメントマーク
１４ ＣＦ（＝カラーフィルター）
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明な連続シート状の基材上にカラーフィルターを構成する各層を形成するカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ、特に携帯可能なパーソナルコンピュータの発達に伴ない、液晶ディスプレイ、とりわけ、カラー液晶ディスプレイの需要が増加しており、一層の軽量化や耐衝撃性の向上が望まれている。このため、カラーフィルターも従来のガラス板等の剛性のあるものを基材とするものから、プラスチックシート等のフレキシブルなものを基材とするものが望まれるようになってきている。
【０００３】
従来、ガラス板を基材とするカラーフィルターを製造する方法として、ブラックマトリックスやカラーフィルター層を構成する赤色、緑色、および青色の三色のカラーフィルター層を、着色された感光性樹脂組成物の層の積層、パターン状の露光、および現像により行なう方法がある。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−３３３４１７号公報（請求項１）
【０００５】
しかし、上記の従来の方法を、透明プラスチックシートを基材とする場合に適用すると、基材の反りやうねり等の問題が生じるので、ガラス板を使用するときのように、一枚ずつ分離した基材を使用すると支障が生じる。そこで、連続した長尺の透明プラスチックシートを、巻取り状で供給し、連続したまま、加工を行なった方が、基材の取扱い上、有利であると考えられる。
【０００６】
しかし、カラーフィルターの製造には、通常、カラーフィルター層のみの場合でも、上記の着色された感光性樹脂組成物の層の積層、パターン状の露光、および現像を三回繰り返す必要があるし、ブラックマトリックスまで含めれば、四回繰り返す必要がある。しかしながら、感光性樹脂組成物の積層を、塗布用に調製された組成物のコーティングによって行うときは、コーティング後の積層体の取扱いに支障のない程度に乾燥させる必要があり、そのための乾燥ゾーン等の乾燥用設備を必要とするため、製造ラインが長大化する不利があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、上記の従来の方法を透明プラスチックシートのような連続シート状基材に適用する際に、感光性樹脂組成物の積層を、塗布用に調製された組成物のコーティングによって行おうとすると、製造ラインが長大化する不利があった点を解消することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決する手段】
発明者の検討により、透明プラスチックシートのような連続シート状基材を用いてカラーフィルターを製造する際に、感光性樹脂組成物の積層を転写シートを用いて行なうことにより、課題を解決することができた。
【０００９】
第１の発明は、透明な連続シート状基材上に、ブラックマトリックスを形成した後、前記ブラックマトリックスの開孔部の各々に、カラーフィルター層を構成する複数種類の着色微細カラーフィルター層を形成するに際し、前記ブラックマトリックスおよび前記着色微細カラーフィルター層の各々を、着色された感光性樹脂組成物の層を転写可能に積層した転写シートを用いて、前記ブラックマトリックスが形成された前記透明な連続シート状基材上に転写し、その後、露光および現像を行なうことにより形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１０】
第２の発明は、透明な連続シート状基材上に、ブラックマトリックスを形成した後、前記ブラックマトリックスの開孔部の各々に、カラーフィルター層を構成する複数種類の着色微細カラーフィルター層を形成するに際し、前記着色微細カラーフィルター層の各々を、着色された感光性樹脂組成物の層を転写可能に積層した転写シートを用いて、前記ブラックマトリックスが形成された前記透明な連続シート状基材上に転写し、その後、露光および現像を行なうことにより形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１１】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記ブラックマトリックスの形成をアライメントマークの形成を兼ねて行ない、前記着色微細カラーフィルター層の各々の形成の際に、形成された前記アライメントマークを基準に位置合わせを行なうことを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１２】
第４の発明は、第１〜第３いずれかの発明において、前記現像を湿式現像により行なうことを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１３】
第５の発明は、第１〜第３いずれかの発明において、前記現像を剥離現像により行なうことを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１４】
第６の発明は、第１〜第５いずれかの発明において、さらに、前記カラーフィルター層上に保護層の形成を行なうことを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１５】
第７の発明は、第１〜第６いずれかの発明において、さらに、最上層として、スペーサの形成を行なうことを特徴とするカラーフィルターの製造方法に関するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
まず、図１（ａ）に示すように、透明な連続シート状基材１上に、ブラックマトリックス形成用の黒色に着色された感光性樹脂組成物の層２を転写シートを用いて転写することにより、積層原反３を準備する。
【００１７】
カラーフィルターの基材となる連続シート状基材１としては、可撓性（フレキシブル）で、透明性を有する、適宜な幅と、幅に対して十分長い長尺のものを準備する。長尺のものを使用すると、通常、巻取り（ロール）の形態で、巻き出し装置に取付けて、巻取りの外側の端から、順次、加工機の加工部分に送り、加工後、引っ張り出すことにより、加工機の加工部分への供給および加工後の排出が容易になる利点があり、その意味では、出来るだけ長いものを巻取りとすることが好ましい。巻取りの重量や巻取りの直径が増加すると取扱いにくいので、長さは、適宜に決められるが、例えば、幅に対して、１００倍〜１００００倍程度である。
【００１８】
具体的な、透明な連続シート状基材１の素材としては、ポリエチレンテレフタレート（略称；ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリ塩化ビニル、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリアミド、もしくは芳香族ポリアミド等の合成樹脂を挙げることができ、中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、もしくはポリエーテルスルホンが好適に用いられる。合成樹脂以外にも、金属箔やごく薄いシート状のガラスも素材として使用できる。透明な連続シート状基材１の厚みは、用途にもよるが、５μｍ〜４００μｍが好ましく、さらには、１０μｍ〜２００μｍがより好ましい。
【００１９】
透明な連続シート状基材１上に転写シートから転写されて積層される、ブラックマトリックス形成用の黒色に着色された感光性樹脂組成物の層２は、黒色等の遮光性物質が感光性樹脂、およびその他の成分中に溶解もしくは分散した組成物からなるものである。
【００２０】
遮光性物質は、染料、無機顔料、有機顔料、カーボン微粒子、もしくは金属酸化物等から選択されて使用される。
【００２１】
上記の遮光性物質が溶解もしくは分散される樹脂成分は、例えば、バインダ樹脂、および光重合性のモノマーであり、さらに、感光性樹脂組成物は、光重合開始剤、溶剤、もしくはその他の添加剤を含み得る。
【００２２】
バインダ樹脂としては、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、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、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、セルロースアセテートプロピオネート樹脂、セルロースアセテートブチレート樹脂、ポリアミド樹脂（ナイロン６、ナイロン６６、もしくはナイロン１２等）、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ゼラチン、カゼイン、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、もしくはユリア樹脂を挙げることができる。
【００２３】
光重合性のモノマーとしては、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、もしくはジエチレングリコールジアクリレート等のアクリレートモノマーを挙げることができ、これらのアクリレートモノマーのアクリレート基をメタクリレート基に置換したものでもよい。
【００２４】
また、光重合性のモノマーとしては、アクリレート基もしくはメタクリレート基を有する各種のオリゴマーもしくはポリマーも含み得る。
【００２５】
アクリレート基もしくはメタクリレート基を有する各種のオリゴマーとしては、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステル構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたポリエステルアクリレートオリゴマー、エポキシ構造を有するオリゴマーにアクリレート基を結合させたエポキシアクリレートオリゴマー、ポリウレタン構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたウレタンメタクリレートオリゴマー、もしくはポリエステル構造を有するオリゴマーにメタクリレート基を結合させたポリエステルメタクリレートオリゴマー等を、また、アクリレート基もしくはメタクリレート基を有する各種のポリマーとしては、アクリレート基を有するポリウレタンアクリレート、もしくはアクリレート基を有するポリエステルアクリレート等を挙げることができる。
【００２６】
感光性樹脂組成物中に配合されるバインダ樹脂は、感光性樹脂組成物の総固形分中、３０〜５０％（質量基準）であることが好ましく、また、感光性樹脂組成物中に配合されるモノマーは、感光性樹脂組成物の総固形分中、１５〜２５％（質量基準）であることが好ましい。なお、総固形分とは、バインダ樹脂、モノマー、光重合開始剤、および遮光性物質を合計したものである。
【００２７】
光重合開始剤としては、アセトフェノン類、α−アルキルアミノフェノン類、ベンゾフェノン類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物、２，３−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、チウラム化合物、もしくはフルオロアミン化合物等を用いることができる。
【００２８】
上記の各成分からなる黒色に着色された感光性樹脂組成物は、上記の各成分、並びに溶剤、および適宜な添加剤を配合して、塗布用の感光性樹脂組成物を調製し、転写シートの基材をなす剥離性基材シートの剥離性面に、公知の塗布方法により適用する。
【００２９】
塗布用の感光性樹脂組成物が含有し得る溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、もしくはエチレングリコール等のアルコール類、アセトン、もしくはメチルエチルケトン等のケトン類、トルエン、もしくはキシレン等の芳香族炭化水素、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、もしくはプロピ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、カルビトールアセテート等の酢酸エステル等を挙げることができる。
【００３０】
剥離性基材シートとしては、カラーフィルターの基材となる透明な連続シート状基材１として挙げたもののうちから、上記の感光性樹脂組成物の層との剥離性を有するものは、そのまま用いることができ、十分な剥離性を有しないものは、シリコーンもしくはワックス等の剥離剤を配合した剥離性塗料を塗布して剥離性を付与して用いることができる。
【００３１】
剥離性基材シートの剥離性面への上記の、塗布用の感光性樹脂組成物の塗布を行なうには、グラビアコーティング、ロールコーティング、ダイコーティング、もしくはコンマコーティング等のコーティング方法により塗布を行ない、塗布の後、乾燥を行ない、必要に応じて、乾燥後、プリベークを行なう。
【００３２】
こうして得られた転写シートは、走行する透明な連続シート状基材１上に設置された、例えば、巻取り供給用の巻き出し部、熱ローラおよびバックアップローラ等からなる転写部、並びに転写後の剥離性基材シートを巻き上げる巻き上げ部を有する転写ユニット等からなる転写装置にセットされ、遮光性物質を含むことにより着色された感光性樹脂組成物の層が透明な連続シート状基材１側になるよう、連続シート状基材１上に供給され、転写部により熱圧着され、着色された感光性樹脂組成物の層が透明な連続シート状基材１上に接着した後、剥離性基材シートが剥離され、転写が完了する。
【００３３】
このように、予め準備した転写シートを用いる転写法によって、感光性樹脂組成物の層を積層すると、塗布して積層するのにくらべ、積層をドライプロセスで行なうことができるので、積層がより効率的であり、塗布後の乾燥時間を取るための設備の増加、もしくは単位時間あたりの処理量の低下を伴なわず、塗布装置にくらべてはるかにコンパクトな転写装置を用いて積層を行なえる利点が生じる。なお、転写に際し、感光性樹脂組成物の層自体の接着性（特に熱接着性）を利用するか、予め感熱接着剤層を、感光性樹脂組成物の層上に積層しておいて利用することが好ましい。上記の利点および転写の際の接着性に関しては、以降に説明する、本発明において用いる種々の転写シートに共通である。
【００３４】
上記のようにして準備された積層原反３の感光性樹脂組成物の層２に対して、図１（ｂ）に示すように、ブラックマトリックスを形成するためのパターン（マスクとも言う。）６を介してパターン状の露光を行なう。図では、感光性樹脂組成物の層２がポジ型であることを想定して描いてあるが、感光性樹脂組成物の層２はネガ型であってもよい。以降についても同様である。
【００３５】
パターン状の露光を行った後、現像することにより、感光性樹脂組成物の層２が、パターン状に残留したブラックマトリックス（図１（ｃ）中、「ＢＭ」の略称をもって示す。）７を得ることができる。ブラックマトリックス７は、カラーフィルター層を構成する赤色、青色、および緑色の各色の微細カラーフィルター層の境界部を構成し、観察側における外光の反射を防止して、画像もしくは映像のコントラストを向上させることができる。
【００３６】
感光性樹脂組成物の層２に対するパターン状の露光の際に使用する、ブラックマトリックス７を形成するためのパターン６としては、図４に示すように、ブラックマトリックス７そのものを形成するためのマスクパターン１６に加え、その外側にアライメントマーク（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｍａｒｋ、アライメント（位置合わせ）のためのマークの意味である。）を形成するためのアライメントマークパターン１７を有するものを用いることにより、上記の感光性樹脂組成物の層２に対するパターン状の露光および現像により、図２に示すように、透明な連続シート状基材１上に、所定のサイズのブラックマトリックス７およびブラックマトリックス７に対応するアライメントマーク８を形成することが好ましい。
【００３７】
図２においては、アライメントマーク８は、ブラックマトリックス７の一つに対して、その四隅の外側の各々に、即ち、合計で４つ形成した様子を描いてあるが、アライメントマーク８を形成する位置、ブラックマトリックス７の一つに対して形成するアライメントマーク８の個数、および各アライメントマーク８の形状は、アライメントの作業に要求される精度、効率を考慮して、任意に決めることができる。アライメントは、アライメントマーク８を機械的に検出し、自動的に行なう場合が多いが、人が肉眼で見ながら手動で行なう場合とがあるので、アライメントマーク８としては、前者の場合の機械的検出用マークに加えて、後者の場合の肉眼用マークの両方を併称してもよい。
【００３８】
図１（ｃ）に示すように、透明な連続シート状基材１上に、ブラックマトリックス７が積層され、かつ、図２に示すように、ブラックマトリックス７に加えてアライメントマーク７が形成された状態の積層体のブラックマトリックス７が積層された側の全面に、次に、カラーフィルター層を構成する一つの層、例えば、赤色カラーフィルター層を形成するための感光性樹脂組成物の層９を全面に積層する。
【００３９】
赤色カラーフィルター層を形成するための感光性樹脂組成物の層９を全面に積層する際にも、上記した、ブラックマトリックス形成用の黒色に着色された感光性樹脂組成物の層２を積層したときと同様、ただし、組成物中の黒色等の遮光性物質に代えて、染料、または無機顔料もしくは有機顔料等の赤色着色剤を使用したものを用いればよく、着色剤としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８を用いる。
【００４０】
赤色の感光性樹脂組成物の層９に対して、図３（ｂ）に示すように、赤色のカラーフィルター層を形成するためのパターン１０を介してパターン状の露光を行なう。図３においても、赤色の感光性樹脂組成物の層９がポジ型であることを想定して描いてあり、図３（ｂ）においては、パターン１０は、赤色の感光性樹脂組成物の層７のうち、ブラックマトリックス７の開孔部の２つおきの部分が残るように、描かれている。
【００４１】
パターン状の露光を行った後、現像することにより、感光性樹脂組成物の層９が、パターン状に残留した赤色の着色微細カラーフィルター層の集まりからなる赤色カラーフィルター（図２（ｃ）および図２（ｄ）中、カラーフィルターをＣＦと表示する。）層１１を得ることができる。
【００４２】
赤色の感光性樹脂組成物の層９に対する露光の際に用いるパターン１０としては、図４に示すものと同様、赤色フィルター層１１を形成するためのマスクパターン（１６）に加え、その外側にアライメントマーク（１７）を有するものを用い、ブラックマトリックス７の形成時に共に形成されたアライメントマーク８を基準にして、マスクパターンのアライメントを行なった後に、露光を行なうことが好ましい。
【００４３】
この後、青色の感光性樹脂組成物の層を、赤色カラーフィルター層８が形成された連続シート状基材１上の全面に積層し、パターン状の露光および現像を行ない、赤色カラーフィルター層１１を構成する各微細カラーフィルター層に隣接する（図では向かって右隣の位置に隣接する）青色の着色微細カラーフィルター層の集まりからなる青色カラーフィルター層１２を形成する。
【００４４】
さらに同様にして、赤色および青色の微細カラーフィルター層が形成された面に、これら赤色および青色の微細カラーフィルター層と並べて、緑色の着色微細カラーフィルター層の集まりからなる緑色カラーフィルター層１３を形成することができ、図３（ｄ）に示すようなカラーフィルター１４を得ることができる。
【００４５】
上記の青色カラーフィルター層１２、および緑色カラーフィルター層１３を形成する際にも、赤色フィルター層１１を形成したときと同様に、アライメントマークを有するパターンを用い、既に形成されているアライメントマーク８を基準にして、マスクパターンのアライメントを行なった後に、露光を行なうことが好ましい。
【００４６】
上記において、青色のカラーフィルター層１２を形成する際には、着色剤として例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０を、また、緑色のカラーフィルター層を形成する際には、着色剤として例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーンＧ−７（塩素化フタロシアニン、例えば、商品名；「リオノールグリーン２Ｙ−３０１」）を用いることができる。
【００４７】
上記したように、透明な連続シート状基材上に、ブラックマトリックスおよび／または各カラーフィルター層を形成するための着色された感光性樹脂組成物の層を積層し、パターン状に露光し、その後、現像することを、必要回数、三色のカラーフィルターであれば三回繰り返すことによりカラーフィルター１４を製造することができる。なお、上記の説明では、赤色カラーフィルター層１１、青色カラーフィルター層１２、および緑色カラーフィルター層１３の順に形成を行なったが、色の順番は任意である。
【００４８】
ところで、精度のよいカラーフィルターを製造するには、上記のようなブラックマトリックスおよび各色の微細カラーフィルター層どうしのアライメントを厳密に制御する必要があるが、本発明においては、透明な連続シート状基材１に感光性樹脂組成物の層が積層された積層原反の移動の際には張力をかけ、移動後、部分的に張力を解放して、露光時に、少なくとも露光部分における積層原反にかかる張力を解放することが好ましく、こうすることにより、ブラックマトリックスや各カラーフィルター層の寸法精度、および相互間のアライメントを精度よく行なうことができ、寸法精度が優れた製品を得ることができる。なお、ブラックマトリックスの形成をアライメントマークの形成を兼ねて行なったときは、カラーフィルター層の各層の形成の際に、そのアライメントマークを基準にパターン（マスク）の位置合わせを行なえるので、アライメントマークが遮光性で検出しやすく、位置合わせが要因になる利点が生じる。
【００４９】
上記の例においては、ブラックマトリックス７、および三色のカラーフィルター層１１、１２、および１３の各層を、いずれも、それぞれの層を形成するための転写シートを用いて、転写、露光、および現像することによって形成する旨を説明したが、ブラックマトリックス７の形成は、透明な連続シート状基材１への蒸着もしくはスパッタリング等の気相法により遮光性物質の薄膜を形成し、以降、フォトレジスト層の積層、パターン状の露光、および現像によって形成してもよい。このような形成方法によるブラックマトリックス７としては、パターン状のクロム等の金属の薄膜で形成されたものを例示することができる。あるいは、ブラックマトリックス７は、黒色等のインクの固化物等で構成され、従って印刷法により形成されたものであってもよい。
【００５０】
遮光性物質の薄膜でブラックマトリックス７を形成する際にも、感光性樹脂組成物の層２に対するパターン状の露光の際に使用したパターン６と同様なアライメントマークパターン１７を有するパターンを用いて、アライメントマーク８を形成することが好ましく、印刷法により形成するときにも、ブラックマトリックス７の形成と同時にアライメントマーク８を形成しておくことが好ましく、これらのようにして形成されたアライメントマーク８を基準に、以降の各カラーフィルター層の各々を構成する着色微細カラーフィルター層の形成の際のパターンの位置合わせを行なうことが好ましい。
【００５１】
本発明のカラーフィルターの製造方法において、ブラックマトリックス７、もしくはカラーフィルター層１１、１２、および１３のいずれかもしくは両方の形成の際の現像を、湿式現像で行なっても、もしくは、剥離現像のいずれで行なってもよい。湿式現像は、露光部と未露光部の感光性樹脂組成物の現像液に対する溶解性の差を利用して行なうものであり、剥離現像は、積層された感光性樹脂組成物の層が露光により、露光部と未露光部とで、剥離性基材シートもしくは転写時の対象との接着性の差が生じることを利用して行なうものである。前者の湿式現像に利点は汎用性がある点であり、後者の剥離現像の利点は、液体を用いずに処理が行なえる点である。
【００５２】
カラーフィルター１４は、基本的には、以上に説明したように、透明な連続シート状基材１上にブラックマトリックス７を介してカラーフィルター層１１、１２、および１３が積層されたものであるか、もしくは透明な連続シート状基材１上にカラーフィルター層１１、１２、および１３が積層されたものであるが、実用上、カラーフィルター１４には、これら以外の層が付加されて積層されていてもよい。
【００５３】
例えば、カラーフィルター層１１、１２、および１３が積層された上には、保護層が積層されていてもよい。保護層は、下層のカラーフィルター層１１、１２、および１３に物理的もしくは化学的な耐久性を付与すると共に、表面の平滑性を付与することができる。保護層は、透明な樹脂の被膜として形成することが好ましく、適宜な透明樹脂を樹脂成分とする塗料の塗布もしくは印刷によって形成するほか、保護層を形成する透明な樹脂被膜を転写し得る、保護層転写シートを用いて転写することにより形成してもよい。保護層を形成する範囲は、少なくともカラーフィルター層を設けた全域であるが、それより広くてもよい。保護層をある範囲にのみ形成するには、印刷法によるほか、感光性樹脂組成物の層を積層し、パターン状の露光および現像によって行なってもよく、感光性樹脂組成物の層の積層は、上記したブラックマトリックスやカラーフィルター層におけるのと同様な転写シートを用いた転写によって行なってもよい。
【００５４】
また、カラーフィルター１４のカラーフィルター層１１、１２、および１３が積層された上には、スペーサが適宜な位置に積層されていてもよい。スペーサは、カラーフィルター１４と対向電極基板との間隔を規制するもので、これにより、封止される液晶層の厚みを一定に保つことができる。ビーズを介することにより、代用することもできるが、スペーサの場合には、形成する位置も決めることができるので、カラーフィルター１４と対向電極基板との間隔を全域に渡って一定化できる利点がある。スペーサの積層は、印刷によっても行なえるが、スパーサを形成するための感光性樹脂組成物の層を転写し得る転写シートを用いて転写し、パターン状の露光、および現像によっても形成し得る。なお、カラーフィルター１４が保護層を伴なうときは、スペーサは保護層を形成した後に形成してもよいし、保護層を形成する前に形成してもよい。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、ブラックマトリックスおよびカラーフィルター層をそれぞれを形成するための転写シートを用いて転写し、その後、露光、現像を行なうので、感光性樹脂組成物の積層を、転写および剥離性基材シートの剥離のためのコンパクトな装置を用いて行なうことが可能なカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【００５６】
請求項２の発明によれば、カラーフィルター層を形成するための転写シートを用いて転写し、その後、露光、現像を行なうので、感光性樹脂組成物の積層を、転写および剥離性基材シートの剥離のためのコンパクトな装置を用いて行なうことが可能なカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【００５７】
請求項３の発明によれば、請求項１または請求項２の発明の効果に加え、ブラックマトリックスの形成をアライメントマークの形成を兼ねて行ない、以降のカラーフィルター層の形成の際にそのアライメントマークを基準に位置合わせを行なうので、アライメントマークがブラックマトリックスと同材料で形成されており、遮光性で検出しやすいため、位置合わせが容易に行なえるカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【００５８】
請求項４の発明によれば、請求項１〜請求項３いずれかの発明の効果に加え、汎用性のある現像方法の利用可能なカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【００５９】
請求項５の発明によれば、請求項１〜請求項３いずれかの発明の効果に加え、液体を用いずに行なえる現像方法の利用可能なカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【００６０】
請求項６の発明によれば、請求項１〜請求項５いずれかの発明の効果に加え、表面の物理的および化学的な耐久性と平滑性の付与が可能なカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【００６１】
請求項７の発明によれば、請求項１〜請求項６いずれかの発明の効果に加え、カラーフィルターと対向電極基板との間隔を全域に渡って一定化可能なスペーサを形成し得るカラーフィルターの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ブラックマトリックスを形成する過程を示す図である。
【図２】ブラックマトリックスおよびアライメントマークを示す図である。
【図３】カラーフィルター層を形成する過程を示す図である。
【図４】マスクのアライメントマークを示す図である。
【符号の説明】
１ 連続シート状基材
２ 感光性樹脂組成物の層
５ 積層原反
６ パターン
７ ＢＭ（＝ブラックマトリックス）
８、１７ アライメントマーク
１４ ＣＦ（＝カラーフィルター）
Claims (7)
- 透明な連続シート状基材上に、ブラックマトリックスを形成した後、前記ブラックマトリックスの開孔部の各々に、カラーフィルター層を構成する複数種類の着色微細カラーフィルター層を形成するに際し、前記ブラックマトリックスおよび前記着色微細カラーフィルター層の各々を、着色された感光性樹脂組成物の層を転写可能に積層した転写シートを用いて、前記ブラックマトリックスが形成された前記透明な連続シート状基材上に転写し、その後、露光および現像を行なうことにより形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
- 透明な連続シート状基材上に、ブラックマトリックスを形成した後、前記ブラックマトリックスの開孔部の各々に、カラーフィルター層を構成する複数種類の着色微細カラーフィルター層を形成するに際し、前記着色微細カラーフィルター層の各々を、着色された感光性樹脂組成物の層を転写可能に積層した転写シートを用いて、前記ブラックマトリックスが形成された前記透明な連続シート状基材上に転写し、その後、露光および現像を行なうことにより形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
- 前記ブラックマトリックスの形成をアライメントマークの形成を兼ねて行ない、前記着色微細カラーフィルター層の各々の形成の際に、形成された前記アライメントマークを基準に位置合わせを行なうことを特徴とする請求項１または請求項２記載のカラーフィルターの製造方法。
- 前記現像を湿式現像により行なうことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれか記載のカラーフィルターの製造方法。
- 前記現像を剥離現像により行なうことを特徴とする請求項１〜請求項３いずれか記載のカラーフィルターの製造方法。
- さらに、前記カラーフィルター層上に保護層の形成を行なうことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれか記載のカラーフィルターの製造方法。
- さらに、最上層として、スペーサの形成を行なうことを特徴とする請求項１〜請求項６いずれか記載のカラーフィルターの製造方法。
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