JP2949391B2 - カラーフィルターの製造法 - Google Patents

カラーフィルターの製造法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルターの製造
法に関し、特にカラー液晶表示装置用等として好適なカ
ラーフィルターの製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、一般に使用されているカラーフィ
ルターの製造法としては、透明基板を染料や顔料を含ん
だバインダーによって着色する染色法、印刷法、顔料分
散法等がある。
【０００３】しかしながら、前記染色法は、基板上の樹
脂薄膜を色素で選択染色する方法であるので、色替えの
度に防染およびフォトリソグラフィー工程を行なう必要
があり、また前記印刷法では防染の必要はないが、色パ
ターンの微細化に限界が生じ、多色化が進むほど印刷位
置の精度が悪くなるという問題がある。更に前記顔料分
散法では微細パターンは可能であるものの、色替えの度
に高精度のフォトリソグラフィー工程を経ねばならず工
程がきわめて複雑化するという欠点がある。
【０００４】一方、これらの欠点を解消するために、特
開昭５９−１１４５７２号公報において、電着塗装法に
よるカラーフィルターの製造法が提案されている。該方
法では、まず基板上に形成された透明導電膜をパターニ
ングして透明電極を形成し、該パターン化透明電極の同
じ色に着色される箇所にのみ電圧を印加し、着色電着浴
中で電着して着色層を形成する。次に別の色に着色され
る箇所にのみ電圧を印加し電着処理して別の着色層を形
成する。しかしこの方法は、まず高精度を必要とする透
明電極のパターニングを最初に行なわなければならず、
後工程での取扱いに多大の注意が必要であり、微細パタ
ーンの一部でも断線すると以後の着色工程が困難となる
ため製造上好ましくない。さらにパターン化透明電極
は、微細部分であってもすべて電気的に連続していなけ
ればならず、パターン形状の自由度に制約がある。
【０００５】また特開昭６３−２１０９０１号公報にお
いて、ポジ型感光性樹脂組成物を用いて同じ色に着色さ
れる箇所のみのパターンを有するマスクを介して露光、
現像し電着によって着色層を形成し、その後この露光・
現像・電着の工程を所望回数繰り返すという方法が提案
されているが、この方法は、工程が複雑であり十分に簡
略化されているとは言い難く、また未露光部のキノンジ
アジド化合物も現像時にアルカリ水溶液に曝すと、変質
して感光性が著しく変化し、以後の露光・現像が困難に
なるという欠点がある。
【０００６】これらの電着法においては、着色層形成の
ための透明電極が、液晶駆動用の電極としても使用され
ることになるが、透明電極上に形成される着色層は絶縁
体であるため、液晶の駆動電圧が非常に高くなる。そこ
で現在前記方法に基づいて形成される着色層上には、更
に液晶駆動用の透明電極を設けて駆動電圧を低下させて
いるのが現状である。また前記方法において使用されて
いる透明電極は、光透過率が８０〜８５％であるため、
透明電極を２層設けることは、光透過率を低下させ、着
色表示基板としての性能が劣るという問題が生じる。こ
のような問題を解決するために、特開平１−２２３７９
号公報において、原板上に着色層を形成し、これを透明
基板上に転写する方法が提案されているが、該方法では
各色毎に転写を行なうため、転写の度に高精度のアライ
メントが必要であり、製造法が煩雑となる。
【０００７】一方、カラーフィルターを有するデバイス
の高性能化への要望から、コントラストの向上や色純度
の低下防止が望まれ、その解決策として一般に、カラー
フィルターの各画素間部分に非透光性膜を形成する方法
が知られている。該非透光性膜の形成方法としては、例
えば、予め非透光性膜パターンが形成された基板上にア
ライメントしながら画素を形成していく方法又は予め画
素パターンの形成された基板上にアライメントしながら
非透光性膜パターンを形成していく方法等が用いられて
いる。
【０００８】しかしながら、これらの方法では、いずれ
も画素パターンと、非透光性膜パターンとの間にアライ
メント操作を行なう必要があるため、この精度により画
素パターン間に透光部のない一致したサイズの非透光性
膜パターンを形成することは困難である。更にこれらの
重なり部分が生じる場合には、カラーフィルター上に段
差が生じ、構造的に要求の強い平坦性に優れるカラーフ
ィルターを製造することは困難である。
【０００９】また上述の方法はいずれもアラインメント
のために高精度の加工技術が要求され、ワークサイズの
大型化の要求、すなわち画面寸法の大型化や多面付によ
るコストダウンの要求に対しての対応が困難である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、高度な微細加工技術を必要とせず、着色層のパター
ン形状の自由度が大きく、カラーフィルター画素間に間
隙なく遮光層を配置でき、しかも大型化への対処も容易
であり、且つ大量生産が容易で簡便な、カラーフィルタ
ーの製造法を提供することにある。
【００１１】本発明の別の目的は、駆動電圧を低下で
き、光透過率の低下もなく、更に改めて透明電極の形成
工程を必要としないカラーフィルターの製造法を提供す
ることにある。
【００１２】本発明の他の目的は、高精度にパターン化
された遮光層を有するカラーフィルターを簡便に製造で
きるカラーフィルターの製造法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、着色層の
パターン形状の自由度が大きく、大型化にも対処可能な
カラーフィルターの製造法について研究した結果、予め
遮光層を形成した基板を使用し、ポジ型又はネガ型感光
性塗膜と特定のパタ−ンを有するマスクとを組み合わせ
るという簡便な工程により高い精度で優れたカラーフィ
ルターが得られることを見いだした。
【００１４】すなわち、本発明によれば、（Ａ−１）最
外表面に透明導電層及び遮光層を有する基板又は最外表
面に遮光層を形成し、次いで該遮光層上に透明導電層を
形成した基板の少なくとも透明導電層上にポジ型感光性
塗膜を形成し、次いで少なくとも光透過率が３段階に異
なるパタ−ンを有するマスクを介して露光する工程と、
（Ｂ−１）該パターン部分のポジ型感光性塗膜を現像除
去し、露出した透明導電層上に着色塗料を電着塗装し着
色層を形成する操作を、マスクの光透過率が大きい順に
対応するパターン部分について順次繰り返すことにより
着色層を形成する工程とを含むことを特徴とするカラー
フィルターの製造法が提供される。
【００１５】また本発明によれば、（Ａ−２）最外表面
に透明導電層及び遮光層を有する基板又は最外表面に遮
光層を形成し、次いで該遮光層上に透明導電層を形成し
た基板の少なくとも透明導電層上にネガ型感光性塗膜を
形成し、次いで少なくとも光透過率が３段階に異なるパ
タ−ンを有するマスクを介して露光する工程と、（Ｂ−
２）該パターン部分のネガ型感光性塗膜を現像除去し、
露出した透明導電層上に着色塗料を電着塗装し着色層を
形成する操作を、マスクの光透過率が小さい順に対応す
るパターン部分について順次繰り返すことにより着色層
を形成する工程とを含むことを特徴とするカラーフィル
ターの製造法が提供される。
【００１６】以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１７】本発明においては、先ず最外表面に透明導
電層及び遮光層を有する基板又は最外表面に遮光層を形
成し、次いで該遮光層上に透明導電層を形成した基板の
少なくとも透明導電層上にポジ型又はネガ型感光性塗膜
を形成し、次いで少なくとも光透過率が３段階に異なる
パタ−ンを有するマスクを介して露光する工程（以下、
ポジ型感光性塗膜を用いる場合を（Ａ−１）工程、また
ネガ型感光性塗膜を用いる場合を（Ａ−２）工程とい
う）（また（Ａ−１）工程および（Ａ−２）工程を総称
して（Ａ）工程という）を行なう。
【００１８】本発明において使用する基板は、最外表面
に透明導電層及び遮光層を有する基板又は最外表面に遮
光層を形成し、次いで該遮光層上に透明導電層を形成し
た基板であって、該最外表面に透明導電層及び遮光層を
有する基板は、透明等の基板上の最外表面に遮光層及び
透明導電層の両方が露出した状態で形成された板状のも
のであれば、例えば、基板材料の最外表面に透明導電層
と遮光層とを別々に形成したもの、透明導電層上の一部
に遮光層が形成されたもの、遮光層上の一部に透明導電
層が形成されたもの等のいずれであっても良いが、目的
とするカラーフィルターの平滑性を向上させるために
は、透明導電層上の一部に遮光層が形成された基板を用
いるのが望ましい。
【００１９】前記基板の材料としては、例えばガラス、
各種の積層板類、各種のプラスチック類板、その他の板
状絶縁物の表面に、前述のように透明導電層及び遮光層
を形成した基板等が挙げられる。基板の表面はカラーフ
ィルターの性能上、平滑であることが望ましく、必要に
よっては表面を研磨して使用することもできる。
【００２０】前記基板上に形成する透明導電層として
は、例えば、酸化スズ、酸化インジウムまたは酸化アン
チモン等を成分とする材料が挙げられ、膜厚は通常２０
〜３００ｎｍであるのが好ましい。また該透明導電層の
形成方法は特に制限されず、例えばスプレー法、ＣＶＤ
法、スパッタリング法、真空蒸着法等の公知の方法が挙
げられる。該透明導電層は、カラーフィルターの性能
上、できる限り透明度の高いものを用いることが望まし
い。
【００２１】前記基板上に形成する遮光層の材料及びそ
の形成方法は特に限定されるものではなく、例えばクロ
ム、酸化クロム若しくは染料、顔料、カーボンブラック
等の光遮蔽材を樹脂中に分散してなる樹脂分散物等の通
常使用される公知の遮光層材料及び形成方法により形成
することができる。この際、遮光層が透明導電層上の一
部に形成され、且つ遮光層材料の導電性が低い場合に、
極めて平滑性に優れたカラーフィルターを容易に得るこ
とができる。
【００２２】前記遮光層の形成方法としては、例えばＣ
ｒ−フォトリソ法、黒色有機感光性材料法、黒色インキ
印刷法、染色法、電着法等を挙げることができ、特に耐
熱性に優れるＣｒ−フォトリソ法を用いるのが好まし
い。
【００２３】前記Ｃｒ−フォトリソ法としては、例えば
ガラス基板上にクロム単独又はクロムと酸化クロムとを
蒸着又はスパッタ等により成膜し、これを感光性レジス
トを用いてフォトリソグラフィによりパターニングする
方法等が挙げられる。
【００２４】前記黒色有機感光性材料法としては、例え
ば染料、顔料、カーボンブラック等の光遮蔽材を感光性
樹脂に分散して黒色有機感光性材料を作製し、該黒色有
機感光性材料を用いてパターニングされた遮光層を形成
する方法等が挙げられる。
【００２５】前記黒色インキ印刷法としては、例えば染
料、顔料、カーボンブラック等の光遮蔽材を、インキの
基材である油、溶剤、樹脂、ワックス、可塑剤等を含む
ビヒクルに分散させて黒色インキを作製し、該黒色イン
キをオフセット、凹版、スクリーン等の方式で印刷して
パターニングされた遮光層を形成する方法が挙げられ
る。
【００２６】前記染色法としては、例えば着色ベースで
あるゼラチン、カゼイン、ＰＶＡ、ＰＶＡ−ＰＶＰ（ビ
ニルアルコール−ビニルピロリドン共重合体）等を黒色
の酸性染料又は反応性染料によりマスキング層を介して
染色することによりパターニングされた遮光層を形成す
る方法等が挙げられる。
【００２７】前記電着法としては、例えば透明導電層の
表面上にポジ型感光性塗膜を例えばスピンコート法、電
着法等により形成した場合には、遮光層に相当する部分
のポジ型感光性塗膜が露光されるようなマスクを介して
露光し、露光された部分（すなわち遮光層に相当する部
分）のポジ型感光性塗膜を、アルカリ水溶液等で除去し
て遮光層に相当する部分の透明導電層を露出させ、更に
黒色で且つ硬化後にアルカリ耐性を有する電着塗料を、
露出した透明導電層上に電着して乾燥・硬化し、次いで
全面に露光し、残余のポジ型感光性塗膜をアルカリ水溶
液等で除去し、得られた黒色塗膜を必要に応じて更に加
熱処理する方法等が挙げられる。一方、例えば透明導電
層の表面上にネガ型感光性塗膜を例えばスピンコート
法、電着法等により形成した場合には、遮光層に相当す
る部分のネガ型感光性塗膜が露光されないようなマスク
を介して露光し、露光されない部分（すなわち遮光層に
相当する部分）のネガ型感光性塗膜を、現像液で除去し
て遮光層に相当する部分の透明導電層を露出させ、更に
黒色で且つ硬化後に除去液に耐性を有する電着塗料を、
露出した透明導電層上に電着して乾燥・硬化し、次いで
残余のネガ型感光性塗膜を除去液で除去し、得られた黒
色塗膜を必要に応じて更に加熱処理する方法等が挙げら
れる。この際ポジ型又はネガ型感光性塗膜としては、後
述のポジ型又はネガ型感光性塗膜を用いることができ
る。また黒色の電着塗料としては、例えば後述する着色
塗料に対し、顔料又は染料の代わりにカーボンブラック
等の黒色顔料若しくは染料を混合した塗料を好ましく用
いることができる。特に得られる黒色塗膜に対し、通常
８０〜１４０℃で、１０〜３０分程度の乾燥工程を行う
と、遮光層の導電性を低減させることができ好ましい。
【００２８】次いで（Ａ）工程においては、前記最外表
面に透明導電層及び遮光層を有する基板又は最外表面に
遮光層を形成し、次いで該遮光層上に透明導電層を形成
した基板の少なくとも透明導電層上にポジ型又はネガ型
感光性塗膜を形成する。
【００２９】前記ポジ型又はネガ型感光性塗膜を形成す
る方法は、特に限定されないが、公知の方法、例えば電
着法、吹き付け法、浸漬塗装法、ロールコート法、スク
リーン印刷法、スピンコーターで塗装する方法等で、透
明導電層上に塗布することにより形成することができ
る。
【００３０】本発明における（Ａ−１）工程に用いる前
記ポジ型感光性塗膜を形成するためのポジ型感光性塗料
としては、塗膜形成能と感光性とを有する樹脂（以下、
ポジ型感光性塗料用樹脂という）、更に必要により染料
及び／又は顔料等を有機溶媒や水などに分散あるいは溶
解した塗料等を挙げることができる。該ポジ型感光性塗
料は、染料及び／又は顔料等を含んでいても、含んでい
なくとも良い。
【００３１】本発明において好ましく使用されるポジ型
感光性塗料用樹脂としては、露光部分が現像液によって
溶出されるものであれば特に限定されるものではなく、
例えばキノンジアジド基を有する樹脂、ジアゾメルドラ
ム酸又はニトロベンジルエステル等を有する樹脂若しく
はこれらの樹脂を有する樹脂組成物等を好ましく挙げる
ことができ、具体的には例えばアクリル樹脂、エポキシ
樹脂、ウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂等に、アミノ
基、アンモニウム、スルホニウム等のオニウム基と水酸
基とを導入し、更にキノンジアジドスルホン酸化合物を
エステル化反応により付加した樹脂で、蟻酸、酢酸、プ
ロピオン酸、乳酸などの酸あるいは酸性物質で水に可溶
化及び／又は分散される樹脂等のキノジアジド基を有す
るカチオン性の樹脂組成物；アクリル樹脂、ポリエステ
ル樹脂、マレイン化油樹脂、ポリブタジエン樹脂、エポ
キシ樹脂等にカルボキシル基等と水酸基とを導入し、更
にキノンジアジドスルホン酸化合物をエステル化反応に
より付加した樹脂で、トリエチルアミン、ジエチルアミ
ン、ジメチルエタノールアミン、アンモニア等の塩基性
物質で水に可溶化及び／又は分散される樹脂等のキノン
ジアジド基を有するアニオン性の樹脂組成物；造膜機能
を有する樹脂及びヒドロキシル基を有する化合物と、キ
ノンジアジドスルホン酸誘導体またはイソシアナ−ト基
含有キノンジアジド化合物とを反応させて得られる樹脂
を適宜混合した組成物等を挙げることができ、特に工程
簡略化や公害防止の点から、水に可溶化及び／又は分散
しうる樹脂の使用が好ましい。また前記組成物における
混合割合は、露光条件や現像条件によって任意選択する
ことができる。
【００３２】本発明における（Ａ−２）工程に用いる前
記ネガ型感光性塗膜を形成するためのネガ型感光性塗料
としては、塗膜形成能と感光性とを有する樹脂（以下、
ネガ型感光性塗料用樹脂という）、光重合開始剤及び必
要により染料及び／又は顔料等とを有機溶媒や水などに
分散あるいは溶解した塗料等を挙げることができる。
【００３３】該ネガ型感光性塗料は、染料及び／又は顔
料を含んでいても、含んでいなくとも良い。
【００３４】前記ネガ型感光性塗料用樹脂としては、光
によって架橋しうるエチレン性二重結合が導入されたも
のが挙げられ、具体的にはアクリロイル基、メタクリロ
イル基等の（メタ）アクリロイル基及び／又はシンナモ
イル基等の感光性基を分子中に有する、一般に分子量５
００〜１００００程度のプレポリマ−又は樹脂等を好ま
しく挙げることができる。該プレポリマ−または樹脂と
しては、例えば、エポキシ（メタ）アクリレ−ト、ウレ
タン（メタ）アクリレ−ト、ポリエステル（メタ）アク
リレ−ト等のプレポリマ−；アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、ウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂等にアミノ基、
アンモニウム、スルホニウム等のオニウム基と前記感光
性基とを導入した樹脂で、有機溶媒に溶解及び／又は分
散するか、または蟻酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸等の
酸あるいは酸性物質で水に可溶化及び／又は分散される
カチオン性の樹脂；アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、
マレイン化油樹脂、ポリブタジエン樹脂、エポキシ樹脂
等でカルボキシル基等と前記感光性基とを導入した樹脂
を、有機溶媒に溶解及び／又は分散するか、またはトリ
エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノ−ルア
ミン、アンモニア等の塩基性物質で水に可溶化及び／又
は分散されるアニオン性の樹脂等を挙げることができ、
特に工程簡略化や公害防止の点から、水に可溶化及び／
又は分散しうるプレポリマー又は樹脂の使用が好まし
い。
【００３５】また前記ネガ型感光性塗料用樹脂には、ネ
ガ型感光性塗膜の感光性や粘度等を調整するために低分
子量の（メタ）アクリレート類を添加してもよく、具体
的には、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、
２−フェノキシエチル（メタ）アクリレート、３−フェ
ノキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレー
ト、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、トリシ
クロデカン（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ
（メタ）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、ペンタエリスリトールトリアクリレート、
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリス
（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート等が例
示され、これらは混合物として使用してもよい。これら
の（メタ）アクリレート類の配合割合は、ネガ型感光性
塗料用樹脂１００重量部に対して０〜５０重量部、好ま
しくは０〜３０重量部である。（メタ）アクリレート類
の配合割合が５０重量部を越えると塗膜に粘着性が出や
すくなり好ましくない。
【００３６】前記光重合開始剤は公知のものでよく、例
えばベンゾインおよびそのエーテル類、ベンジルアルキ
ルケタール類、ベンゾフェノン誘導体、アントラキノン
誘導体、チオキサントン誘導体等が挙げられ、さらに必
要によって増感剤を添加してもよい。光重合開始剤の添
加量は、前記ネガ型感光性塗料用樹脂１００重量部に対
し、好ましくは０．１〜３０重量部、特に好ましくは
０．５〜２０重量部の範囲である。光重合開始剤の添加
量が０．１重量部未満の場合には、光硬化性が不足し、
また３０重量部を越えると硬化が進みすぎて塗膜強度が
低下し、かつ不経済であるため好ましくない。
【００３７】前記ポジ型又はネガ型感光性塗料に用いる
プレポリマー又は樹脂等の各成分を分散または溶解する
ために使用する、有機溶媒としては、前記プレポリマ−
または樹脂を分散又は溶解しうるものであればよく、各
種のグリコールエーテル類、例えば、エチレングリコー
ルモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシ
ルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテ
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フェニルエーテル、ジエチレングリ
コールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメ
チルエーテル等；ケトン類、例えば、アセトン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサ
ノン、イソホロン、Ｎ−メチルピロリドン等；エーテル
類、例えば、ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒ
ドロフラン等；アルコール類、例えば、メトキシブタノ
ール、ジアセトンアルコール、ブタノール、オクタノ−
ル、イソプロパノール等；炭化水素類、例えば、トルエ
ン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン等；エステル
類、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸２−メトキ
シエチル、酢酸２−メトキシプロピル、安息香酸エチル
等；酸アミド類、例えば、ジメチルホルムアミド、Ｎ，
Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等を
挙げることができ、使用に際しては単独若しくは混合物
として用いることができる。
【００３８】また前記有機溶媒は、可溶化や分散を容易
にし、浴安定性の向上、平滑塗膜を得る等のために、前
記カチオン性の樹脂またはアニオン性の樹脂を水に可溶
化及び／又は分散させる際に添加することもできる。
【００３９】必要により前記ポジ型又はネガ型感光性塗
料に配合される染料及び／又は顔料の色相は、目的に応
じ適宜選択でき、例えば感光性塗料の解像度を改善する
ためには、露光時に回析の大きい長波長の光線を除去す
る目的で４００〜５００ｎｍの波長の光を吸収する染
料、例えばオイルイエロー若しくは紫外線吸収剤、例え
ばトリヒドロキシベンゾフェノン等を配合することが望
ましい。また、目的とする色相に応じ、前記染料及び／
又は顔料をその特性を損なわないかぎりにおいて、２種
以上混合して用いることもできる。
【００４０】該染料及び／又は顔料には、塗料の安定
性、必要により電着特性、塗膜の耐久性等を損なわない
ものを選択することが望ましい。この点から染料として
は油溶性あるいは分散性染料が好ましく、具体的には例
えばアゾ系、アントラキノン系、ベンゾジフラノン系、
縮合メチン系等が挙げられる。また顔料としては、例え
ばアゾレーキ系、キナクリドン系、フタロシアニン系、
イソインドリノン系、アントラキノン系、チオインジゴ
系等の有機顔料、黄鉛、酸化鉄、クロムバーミリオン、
クロムグリーン、群青、紺青、コバルトブルー、コバル
トグリーン、エメラルドグリーン、チタンホワイト、カ
ーボンブラック等の無機顔料を挙げることができる。な
お、染料及び／又は顔料については適宜「ＣＯＬＯＵＲ
ＩＮＤＥＸ」等を参照すればよい。
【００４１】該染料及び／又は顔料の使用割合は、目
的、色相、使用する染料及び／又は顔料の種類、ポジ型
又はネガ型感光性塗料の乾燥時の膜厚等により適宜選択
され、好ましくはポジ型又はネガ型感光性塗料全体に対
して、０．１〜１０重量％、特に０．５〜５．０重量％
程度が好ましい。
【００４２】前記ポジ型感光性塗料の調製は、ポジ型感
光性塗料用樹脂、有機溶媒及び／又は水、必要に応じて
染料及び／又は顔料、酸性物質または塩基性物質、染料
あるいは顔料の分散助剤、塗膜の平滑性をよくするレベ
リング剤、粘度調整剤、消泡剤等の各種助剤類等を混合
し、一般的に使用されるサンドミル、ロールミル、アト
ライター等の分散機を用いて充分に分散させ所望の濃度
に希釈する方法等により得ることができる。また前記ネ
ガ型感光性塗料の調製は、ネガ型感光性塗料用樹脂、光
重合開始剤、有機溶媒及び／又は水、必要に応じて染料
及び／又は顔料、酸性物質または塩基性物質、染料ある
いは顔料の分散助剤、塗膜の平滑性をよくするレベリン
グ剤、粘度調整剤、消泡剤等の各種助剤類等を混合し、
前記ポジ型感光性塗料と同様に分散させ、所望の濃度に
希釈して得ることができる。
【００４３】このようにして得られるポジ型又はネガ型
感光性塗料により形成される感光性塗膜の膜厚は特に制
限されず、カラーフィルターに要求される性能等に応じ
て適宜選択できるが、乾燥時に通常０．３〜２０μｍ、
好ましくは１〜１５μｍ程度であればよい。該膜厚を調
整するには、例えば、電着法で形成する場合、電流、電
圧、電着時間、液温等の電着条件を調整することにより
制御できるが、通常は後述の着色塗料の電着塗装と同様
の条件で行うことができる。またネガ型感光性塗膜を用
いる場合には、膜厚を通常５〜１５μｍ程度に厚くする
か、若しくはネガ型感光性塗膜を通常０．３〜１０μｍ
程度の膜厚で形成した後にポリビニルアルコール等の酸
素遮断膜を形成すると、酸素による硬化阻害作用の軽
減、マスクの汚染防止、ピンホ−ルの生成防止等の点で
好ましい。
【００４４】本発明において、前記ポジ型又はネガ型感
光性塗膜を露光するには、少なくとも光透過率が３段階
に異なるパターンを有するマスクを介して行うことがで
きる。ここで光透過率とは、露光に使用する光線が、該
マスクを通過する前後における強度の比率をいう。また
該マスクのパターンの異なる光透過率の段数は、少なく
とも３段階あれば良く、使用する着色塗料の種類の数に
応じて決定でき、各段階間の光透過率の差は露光条件や
後述する現像条件に応じて適宜選択することができる。
一般には夫々の光透過率の相対的な差を大きくする方が
露光量、露光時間の調整が容易と成るために好ましい
が、光透過率の差が小さい場合であっても露光量を増大
し、あるいは露光時間を長くすることで同一目的を達成
することができる。従って、光透過率の相対的な差は特
に限定されないが、通常５％以上の有意差を有すること
が好ましい。
【００４５】前記露光は、通常紫外線を多量に発生でき
る装置を用いて行うことができ、例えば、高圧水銀灯、
超高圧水銀灯、メタルハライドランプ等を光源として用
いることができ、必要によっては紫外線以外の他の放射
線源を使用してもよい。露光条件は、用いるポジ型又は
ネガ型感光性塗料、露光装置、前記マスク等に応じて適
宜選択できる。
【００４６】本発明においては、前記（Ａ−１）工程に
おいてポジ型感光性塗膜に、また（Ａ−２）工程におい
てネガ型の感光性塗膜に、マスクのパターンの光透過率
の異なる段数の数と同数の、異なる露光状態を形成する
ことができる。
【００４７】本発明の製造法では、前記（Ａ−１）工程
に次いで、該パターン部分のポジ型感光性塗膜を現像除
去し、露出した透明導電層上に着色塗料を電着塗装し着
色層を形成する操作を、マスクの光透過率の大きい順に
対応するパターン部分について順次繰り返すことにより
着色層を形成する工程（以下、（Ｂ−１）工程とい
う）、または前記（Ａ−２）工程に次いで、該パターン
部分のネガ型感光性塗膜を現像除去し、露出した透明導
電層上に着色塗料を電着塗装し着色層を形成する操作
を、マスクの光透過率の小さい順に対応するパターン部
分について順次繰り返すことにより着色層を形成する工
程（以下、（Ｂ−２）工程という）を行う（前記（Ｂ−
１）工程及び（Ｂ−２）工程を総称して（Ｂ）工程とい
う）。即ち該（Ｂ−１）工程では、まずマスクの光透過
率が最大であるパターンに対応する部分のポジ型感光性
塗膜を選択的に現像除去し、露出した透明導電層上に着
色塗料を電着塗装して着色層を形成し、次いでマスクの
光透過率が次に大きいパターンに対応する部分のポジ型
感光性塗膜のみを選択的に現像除去し、露出した透明導
電層上に着色層を形成するという工程を順次繰り返すこ
とにより着色層を形成することができる。また（Ｂ−
２）工程では、まずマスクの光透過率が最小であるパタ
ーンに対応する部分のネガ型感光性塗膜を選択的に現像
除去し、露出した透明導電層上に着色塗料を電着塗装し
て着色層を形成し、次いでマスクの光透過率が次に小さ
いパターンに対応する部分のネガ型感光性塗膜のみを選
択的に現像除去し、露出した透明導電層上に着色層を形
成するという工程を順次繰り返すことにより着色層を形
成することができる。
【００４８】前記ポジ型又はネガ型感光性塗膜を選択的
に現像除去する条件は、選択的に除去すべき部分の露光
量、使用するポジ型又はネガ型感光性塗料の現像液に対
する溶解性、現像液の種類や濃度、さらには現像温度、
現像時間等によって変わりうるものであり、感光性塗料
の調製に使用する樹脂等に適した条件を適宜選択すれば
よい。
【００４９】前記現像液としては、具体的には例えば、
前記ネガ型感光性塗料の成分にカチオン性の樹脂を使用
する場合、酸性物質を溶解した水溶液等を使用すること
ができる。該酸性物質としては、蟻酸、酢酸、プロピオ
ン酸、乳酸等の有機酸や、塩酸、リン酸等の無機酸を挙
げることができ、例えば乳酸水溶液を現像液に使用する
場合は、乳酸濃度は通常０．０１〜５０重量％、好まし
くは０．０５〜２５重量％、温度は通常１０〜７０℃、
好ましくは１５〜５０℃、現像時間は通常２〜６００
秒、好ましくは３０〜３００秒等の範囲から適宜選択す
れば良い。また前記ネガ型感光性塗料の成分にアニオン
性の樹脂を使用する場合の現像液としては塩基性物質を
溶解した水溶液等を使用することができる。該塩基性物
質としては、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、メ
タ珪酸ナトリウム、テトラアルキルアンモニウムヒドロ
キシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を挙げる
ことができ、例えば炭酸ナトリウム水溶液を現像液に使
用する場合、炭酸ナトリウム濃度は通常０．０１〜２５
重量％、好ましくは０．０５〜２０重量％、温度は通常
１０〜７０℃、好ましくは１５〜５０℃、現像時間は通
常２〜６００秒、好ましくは３０〜３００秒等の範囲か
ら適宜選択すれば良い。
【００５０】前記ポジ型感光性塗料を使用した場合の現
像液としては、通常塩基性物質を溶解した水溶液等を使
用することができる。該塩基性物質としては、炭酸ナト
リウム、炭酸水素ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、テ
トラアルキルアンモニウムヒドロキシド、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム等を挙げることができ、例えばメ
タ珪酸ナトリウム水溶液を現像液に使用する場合、メタ
珪酸ナトリウム濃度は通常０．０１〜２５重量％、好ま
しくは０．０５〜２０重量％、温度は通常１０〜７０
℃、好ましくは１５〜５０℃、現像時間は通常２〜６０
０秒、好ましくは３０〜３００秒等の範囲から適宜選択
すれば良い。
【００５１】さらに前記ポジ型又はネガ型感光性塗料の
現像液として、アルコール類、グリコールエーテル類、
ケトン類、塩素化炭化水素類等の有機溶媒を使用するこ
ともできる。またこれらの現像液には濡れ性改良や消泡
のために界面活性剤や消泡剤を添加してもよく、特に毒
性や作業環境性等の点で水溶液系の現像液を使用するの
が好ましい。
【００５２】またネガ型感光性塗膜上に酸素遮断膜を形
成した場合、前記現像に先立って該酸素遮断膜を除去す
る必要がある。該除去法は特に制限されず、使用した酸
素遮断膜の種類に応じて適宜の方法を選択することがで
きる。具体的には例えば、酸素遮断膜にポリビニルアル
コールを使用した場合には、除去液としては脱イオン水
或いは脱イオン水に界面活性剤を添加した水溶液等を用
いることができる。この際、除去工程を迅速に行うため
に、３０〜６０℃に加温して前記除去液で除去すること
もできる。
【００５３】次に（Ｂ）工程においては、前記現像後、
露出した透明導電層上に、着色塗料を電着塗装し、着色
層を形成する。
【００５４】該着色塗料は、例えば樹脂成分としてカチ
オン性またはアニオン性の樹脂を使用し、着色成分とし
て染料および／または顔料を加え、更に酸性または塩基
性物質を使用して水に溶解および／または分散させた塗
料等を用いることができ、更にまた着色塗料における樹
脂の溶解および／または分散を容易ならしめるため、浴
安定性の向上のため又は平滑塗膜を得る等のために有機
溶媒等を添加してもよい。この際（Ｂ−１）工程の着色
塗料の樹脂成分には、カチオン性の樹脂を用いることが
望ましい。また、（Ａ−２）工程のネガ型感光性塗膜に
カチオン性の樹脂を用いた場合には、（Ｂ−２）工程の
着色塗料に、アニオン性の樹脂を用いるのが望ましく、
（Ａ−２）工程のネガ型感光性塗膜にアニオン性の樹脂
を用いた場合には、（Ｂ−２）工程の着色塗料に、カチ
オン性の樹脂を用いるのが望ましいが、必ずしもこれら
の組合せに限定されるものではない。
【００５５】前記着色塗料の樹脂成分として用いるカチ
オン性の樹脂としては、例えばアクリル樹脂、エポキシ
樹脂、ウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリアミド
樹脂等に、アミノ基、アンモニウム、スルホニウム等の
オニウム基を導入した樹脂で、蟻酸、酢酸、プロピオン
酸、乳酸等の酸あるいは酸性物質で水に可溶化または分
散される樹脂等を挙げることができる。
【００５６】また、前記着色塗料の樹脂成分として用い
るアニオン性の樹脂としては、例えばアクリル樹脂、ポ
リエステル樹脂、マレイン化油樹脂、ポリブタジエン樹
脂、エポキシ樹脂等にカルボキシル基等を導入した樹脂
で、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタ
ノールアミン、アンモニア等の塩基性物質で水に可溶化
または分散される樹脂等を挙げることができる。更にま
た、着色塗料の造膜成分は感光性を有するものであって
もよく、前記（Ａ−２）工程におけるネガ型感光性塗膜
に使用するプレポリマーや樹脂の中で電着に適するもの
を用いることもでき、光重合開始剤を併用してもよい。
更には、着色塗料の樹脂成分には、熱硬化性の強い電着
樹脂、例えばアクリル樹脂とメラミン樹脂を混合したも
のを用いても良い。
【００５７】（Ｂ）工程において用いる着色塗料は、光
透過率が異なる部分ごとに種類、色相、色濃度、色明暗
の異なるものを使用することが望ましいが、重複して同
じものを用いることもできる。
【００５８】着色塗料の色相は、目的に応じ適宜選択す
ることができる。例えば（Ａ）工程において使用する感
光性塗料と（Ｂ）工程において使用する着色塗料、さら
には（Ｂ）工程において着色塗料を電着塗装する工程を
複数回行う場合に使用する各々の着色塗料には色相の異
なるものを用いることができる。
【００５９】前記着色塗料に使用する染料および／また
は顔料は、目的とする色相に応じ選択されるが、得られ
る塗膜の透明性、塗料の安定性、電着特性、塗膜の耐久
性等について問題の生じないものを選択することが望ま
しく、具体的には、前述の感光性塗料に所望により配合
される染料及び／又は顔料として具体的に列挙した染料
または顔料を好ましく挙げることができる。また目的と
する色相に応じ、上記染料および／または顔料を、その
性状を損なわない限りにおいて、２種類以上混合して用
いることもできる。
【００６０】前記着色塗料の調製は、樹脂、染料および
／または顔料、酸性物質または塩基性物質および必要に
より有機溶剤や、染料あるいは顔料の分散助剤、塗膜の
平滑性をよくするレベリング剤、粘度調整剤、消泡剤等
の各種助剤類等を混合し、一般的に使用されるサンドミ
ル、ロールミル、アトライター等の分散機を用いて充分
に分散させ、その後、水で所定の濃度、好ましくは固形
分含量約４〜２５重量％、特に好ましくは７〜２０重量
％に希釈して電着に適する塗料とする方法等により行な
うことができる。このようにして得られる着色塗料は、
透明導電層上に電着塗装することによって着色層を形成
させる。該着色層の膜厚は特に制限されず、カラーフィ
ルターに要求される性能に応じて適宜選択できるが、乾
燥時に通常０．３〜５μｍ、好ましくは１〜３μｍ程度
であればよい。
【００６１】前記電着塗装の条件は、使用する着色塗料
の種類、目的とする着色層の膜厚に応じて適宜選択され
るが、電圧は通常５〜５００Ｖ、好ましくは１０〜３０
０Ｖの直流であるのが好ましく、電着時間は通常５〜３
００秒、好ましくは１０〜２００秒、液温は通常１０〜
３５℃、好ましくは１５〜３０℃であるのが望ましい。
この際所望の膜厚を得る電着時間が経過したところで通
電を停止し、基板を浴から取り出し、余剰に付着した浴
液を水等でよく洗浄し乾燥することにより着色層を形成
することができる。
【００６２】該乾燥条件は、後工程の条件等により適宜
選択できるが、通常は表面の水分が乾燥し得る条件であ
れば良く、例えば１５０℃以下、好ましくは６０℃〜１
２０℃で、通常０．５分〜１時間、好ましくは５〜３０
分程度乾燥させるのが望ましい。ここで乾燥温度が１５
０℃よりも高いと未現像の感光性塗膜が熱により硬化す
ることがあり、後の現像作業が困難となるために好まし
くない。
【００６３】以上の（Ａ）工程及び（Ｂ）工程により目
的とするカラーフィルターを製造することができるが、
必要に応じて更に加熱・硬化又は光硬化等を行い、耐候
性や耐薬品性等をより向上させることもできる。該加熱
・硬化を行う場合には、例えば温度を通常１００〜２５
０℃、好ましくは１５０〜２５０℃とし、５分〜１時
間、好ましくは１５〜４０分間の条件で行えば良い。
【００６４】以下、図１、図２、図３、図４及び図５を
参照して本発明の工程を説明するが、本発明はこれらに
限定されるものではない。
【００６５】図１は、本発明の一実施態様を示す工程図
であり、図２は、前記図１に示す「遮光層及び透明導電
層を有する透明基板」を製造する工程の一実施態様を示
す工程図であって、これらの工程等に沿って実施するこ
とができる。また図３は本発明に用いる基板において、
透明導電層の一部に遮光層を形成する工程に用いる、遮
光層作製用のマスクの一例の拡大模式図を示し、図４
は、前記図３に示すマスクを介して露光した本発明に用
いる基板の一実施態様を示す。更に図５は本発明に用い
るネガマスクの実施態様のうち光透過率が４段階に異な
るネガマスクの拡大模式図であって、５は光透過率１０
０％の部分、６は光透過率５％の第１の色相当部分、７
は光透過率２５％の第２の色相当部分、８は光透過率８
０％の第３の色相当部分を示す。
【００６６】まず表面に透明導電層を有する透明基板上
にポジ型感光性塗膜を形成し、乾燥した基板上（図４の
基板の原板）に、図３に示す遮光層作製用のマスク（遮
光層に相当する部分１に対応する部分のポジ型感光性塗
膜を露光させ、透明導電層のパターンに相当する部分２
に対応する部分の感光性塗膜を露光させないマスク）を
介して露光を行い、露光された部分のポジ型感光性塗膜
（図４に示す４の部分）を現像除去して、遮光層に相当
する部分１に対応する透明導電層を露出させる。次いで
黒色且つ現像液に溶解しない電着塗料を基板に電着して
乾燥し、更に全面に露光して現像し、更に電着膜を加熱
処理することにより、図４に示される透明導電層上の一
部に黒色の遮光層４を設けた基板（以下基板１という）
を得る。
【００６７】次に基板１上にネガ型感光性塗膜を形成
し、乾燥した基板を、例えば図５に示されるネガマスク
を介して露光後、第１回目の現像を行い、ネガマスクの
光透過率が５％の第１の色相当部分６に該当する部分の
導電層を露出させ、第１の色の着色塗料を入れた電着浴
で電着塗装後水洗する。
【００６８】次いで第２回目の現像（第１回目の現像と
は条件が異なる）を行い、ネガマスクの光透過率が２５
％の第２の色相当部分７に該当する部分の透明導電層を
露出させ、第２の色の着色塗料を入れた電着浴で電着塗
装し水洗する。
【００６９】更に第３回目の現像（第１回目及び第２回
目の現像とは条件が異なる）を行い、ネガマスクの光透
過率が８０％の第３の色相当部分８に該当する部分の透
明導電層を露出させ、第３の色の着色塗料を入れた電着
浴で電着塗装し水洗する。
【００７０】更に第４回目の現像（第１回目〜第３回目
の現像とは条件が異なる）を行い、ネガマスクの光透過
率が１００％の遮光層相当部分５に該当するネガ型感光
性塗膜を除去し、遮光層を露出させた後、水洗・乾燥を
行うことによって、本発明のカラーフィルターを得るこ
とができる。
【００７１】
【発明の効果】本発明のカラーフィルターの製造法は、
高度な微細加工技術を必要とせず、着色層のパターン形
状の自由度を大きくすることができ、一回の露光で全て
のパターニングが可能で、更に大型化への対処も容易で
ある。また光透過率の低下の少ないカラーフィルター
を、簡便に、しかも大量生産することができるので工業
的にも極めて有用である。更にまた、本発明の製造法に
よれば、非常に精度の良い遮光層を有するカラーフィル
ターを製造することができる。
【００７２】
【実施例】以下に本発明を合成例および実施例によって
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。尚、以下例中において部は重量部を示す。
【００７３】
【合成例１】カチオン性ポジ型感光性塗料（Ｘ−１）の合成 不飽和化合物（ｘ−１）の合成 グリシド−ル１４８部、ジブチル錫ジラウリレ−ト０．
８部、ヒドロキノンモノメチルエ−テル０．２部及び２
−エトキシエチルアセテ−ト８２部を、温度計、撹拌装
置、還流冷却管、ガス導入管及び滴下漏斗が装着された
１リットルのセパラブルフラスコに仕込み、５０℃に昇
温した。次いで系内に空気を吹き込みながらメタクリロ
イルオキシエチルイソシアナ−ト３１９部を１時間かけ
て滴下し、赤外線吸収スペクトルでイソシアナ−ト基の
吸収がほとんど無くなるまで反応を行った後、４−ヒド
ロキシ安息香酸２７６部を追加し、１１０℃に昇温し
た。酸価が５以下、エポキシ当量が１１０００以上であ
ることを確認して反応を終了し、不飽和化合物（ｘ−
１）を得た。
【００７４】カチオン性ポジ型感光性樹脂（ｘ−２）の合成 温度計、撹拌装置、還流冷却管および滴下漏斗の付いた
１リットルのセパラブルフラスコに、ジエチレングリコ
−ルモノエチルエ−テル２３８部を仕込み、１３０℃に
昇温した。次いでこれに、前記（ｘ−１）１４５部、イ
ソブチルメタクリレ−ト８３部、エチルアクリレ−ト１
６７部、エチルメタクリレ−ト７８部、ジメチルアミノ
エチルメタクリレ−ト４１部及びｔ−ブチルペルオキシ
−２−エチルヘキサノエ−ト１２部を混合した溶液を３
時間かけて滴下し、３０分経過した後ジエチレングリコ
−ルモノエチルエーテル２５部とｔ−ブチルペルオキシ
−２−エチルヘキサノエ−ト２部との混合溶液を３０分
かけて滴下した。次いで同温度にて２時間保持して、反
応を終了した。得られたアクリル樹脂系溶液５００部を
温度計、撹拌装置、還流冷却管、窒素導入管および滴下
漏斗を備えた３リットルのセパラブルフラスコに取り、
更にアセトン１５７０部及び１，２−ナフトキノンジア
ジド−５−スルホニルクロリド６０．１部を加えて室温
でよく撹拌した後、トリエチルアミン２６．７部を１時
間かけて滴下し、更に２時間反応させた。得られた溶液
を濾過して不純物を除去した後、約２０倍量のよく撹拌
された水に約１時間かけて滴下し、析出した樹脂を回収
し、減圧下にて水分を除去して、茶褐色のカチオン性ポ
ジ型感光性樹脂（ｘ−２）を得た。
【００７５】カチオン性ポジ型感光性塗料（Ｘ−１）の合成 カチオン性ポジ型感光性樹脂（ｘ−２）５００ｇをメチ
ルエチルケトン３３３．３ｇに溶解し、中和剤として酢
酸１１．７ｇを加えて十分に撹拌し、均一化した後、脱
イオン水をゆっくりと加えながら高速ミキサーで激しく
かき混ぜながら水分散させてカチオン性ポジ型感光性塗
料（Ｘ−１）水溶液（カチオン電着型）を調製した。
【００７６】
【合成例２】アニオン性ポジ型感光性塗料（Ｘ−２）の合成 アニオン性樹脂（ｘ−３）の合成 「日石ポリブタジエンＢ−１０００」（日本石油化学
（株）製、商品名、数平均分子量１，０００、沃素価４
３０、１，２−結合６５％）１，０００ｇ、無水マレイ
ン酸７５１ｇ、キシレン１０ｇおよびトリメチルハイド
ロキノン５．０ｇを、温度計、撹拌装置、還流冷却管お
よび窒素吹き込み管を付けた３リットルのセパラブルフ
ラスコに仕込み、窒素下にて１９０℃で５時間反応させ
た。次いで未反応無水マレイン酸およびキシレンを留去
させ、全酸価４８０mgＫＯＨ／ｇのマレイン化ポリブタ
ジエンを得た。
【００７７】次に還流冷却管を付けた２リットルのセパ
ラブルフラスコに、前記マレイン化ポリブタジエン５０
０ｇ、フェノキシエタノ−ル２１８ｇ及びジエチレング
リコ−ルジメチルエ−テル２０５ｇを仕込み、均一に溶
解させてから、窒素気流下で１３０℃にて３時間反応さ
せた。次いで同温にてベンジルアミン６１ｇを３０分か
けて滴下した後、１６５℃に昇温し、同温にて７時間反
応を行い、半エステル基およびイミド基を有するアニオ
ン性樹脂（ｘ−３）溶液を得た。
【００７８】感光性樹脂（ｘ−４）の合成 「日石ポリブタジエンＢ−１０００」（日本石油化学
（株）製、商品名、数平均分子量１，０００、沃素価４
３０、１，２−結合６５％）１，０００ｇ、無水マレイ
ン酸３８８ｇ、キシレン１０ｇおよびトリメチルハイド
ロキノン３．０ｇを、温度計、撹拌装置、還流冷却管お
よび窒素吹き込み管を付けた３リットルのセパラブルフ
ラスコに仕込み、窒素下にて１９０℃で５時間反応させ
た。次いで未反応無水マレイン酸およびキシレンを留去
させ、全酸価３２０mgＫＯＨ／ｇのマレイン化ポリブタ
ジエンを得た。
【００７９】次に温度計、撹拌装置、還流冷却管及び窒
素吹き込み管を付けた２リットルのセパラブルフラスコ
に、前記マレイン化ポリブタジエン５００ｇ、フェノキ
シエタノ−ル３００ｇを仕込み、均一に溶解させてか
ら、窒素気流下で１３０℃にて３時間反応させた。次い
で室温まで冷却した後、２−（２−アミノエチル）アミ
ノエタノ−ル１４９ｇを１時間かけて滴下した後、１２
５℃に昇温し、同温にて４時間反応を行い、イミド基を
有するポリアミン樹脂溶液を得た。
【００８０】別に還流冷却管を付けた５リットルのセパ
ラブルフラスコに、１，２−ナフトキノンジアジドスル
ホニルクロリド２６９ｇ、ジオキサン１９００ｇ及び
「キョ−ワ−ド１０００」（協和化学工業（株）社、商
品名）３００ｇを仕込み、前記ポリアミン樹脂溶液６４
５ｇを３０℃にて２時間かけて滴下し、同温にて更に５
時間反応を行い、得られた溶液を濾過した後、フェノキ
シエタノ−ル４４０ｇを加え、減圧下にてジオキサンを
除去し、感光性樹脂（ｘ−４）を得た。
【００８１】得られた樹脂（ｘ−４）溶液は、溶液１０
０ｇあたり１５０ｍｇ当量のナフトキノンジアジド基を
含有し、不揮発分は６０．０重量％であった。
【００８２】アニオン性ポジ型感光性樹脂（ｘ−５）の合成 前記（ｘ−３）樹脂溶液７５０ｇ及び感光性樹脂（ｘ−
４）溶液６７０ｇを十分に混合した後、トリエチルアミ
ン６０ｇを加えて十分に中和し、アニオン性ポジ型感光
性樹脂（ｘ−５）溶液を得た。
【００８３】アニオン性ポジ型感光性塗料（Ｘ−２）の合成 アニオン性ポジ型感光性樹脂（ｘ−５）溶液５００ｇ
に、脱イオン水をゆっくりと加えながら高速ミキサーで
激しくかき混ぜながら水分散させてアニオン性ポジ型感
光性塗料（Ｘ−２）水溶液（アニオン電着型）を調製し
た。
【００８４】
【合成例３】カチオン性ネガ型感光性塗料（Ｘ−３）の合成 アミン付加エポキシ化ポリブタジエン（ｘ−６）の合成 エポキシ化液状ポリブタジエン（日本石油化学（株）
製、商品名「Ｅ−１０００−８」、数平均分子量１，０
００、オキシラン酸素量８％）１，０００ｇを、温度
計、撹拌装置および還流冷却管が装着された２リットル
のセパラブルフラスコに仕込み、系内を窒素置換した
後、メチルエタノールアミン２３１．２ｇを加え、１７
０℃で５時間反応させた。次に減圧下に未反応のメチル
エタノールアミンを留去し、アミン価が２３０．４mmol
／１００ｇのアミン付加エポキシ化ポリブタジエン（ｘ
−６）を得た。
【００８５】不飽和基含有イソシアネート（ｘ−７）化合物の合成 温度計、撹拌装置、還流冷却管および滴下漏斗の付いた
加熱および冷却可能な２リットルの丸底フラスコに、
２，４−トリレンジイソシアナート４３５．５ｇおよび
ジエチレングリコールジメチルエーテル２６６．１ｇを
仕込み、４０℃に加熱した後、２−ヒドロキシエチルア
クリレート３６２．８ｇを滴下漏斗から滴下した。この
際２００ppmのパラベンゾキノンも添加した。２−ヒド
ロキシエチルアクリレートの滴下により発熱が見られる
が、必要に応じて冷却し同温度に保った。２−ヒドロキ
シエチルアクリレートの滴下終了後、７０℃まで昇温
し、同温度で３時間反応させ、赤外線吸収スペクトル分
析によりイソシアナート基の吸収強度が反応開始前のほ
ぼ１／２になったことを確認後、冷却し不飽和基含有イ
ソシアナート化合物（ｘ−７）を得た。
【００８６】カチオン性樹脂（ｘ−８）の合成 ２リットルのセパラブルフラスコ中で、（ｘ−６）５０
０ｇをジエチレングリ コールジメチルエーテル１６６．７ｇに溶解し、（ｘ−
７）７１３．４ｇ（（ｘ−６）中のヒドロキシル基１当
量に対してイソシアナート基０．８当量）を４０℃で滴
下し、さらに同温度で１時間反応させて、赤外線吸収ス
ペクトル分析によりイソシアナート基が消失したことを
確認し、（ｘ−６）に（ｘ−７）を付加したカチオン性
樹脂（ｘ−８）を得た。
【００８７】カチオン性ネガ型感光性塗料（Ｘ−３）の合成 カチオン性樹脂（ｘ−８）溶液５００ｇに光重合開始剤
として、商品名「Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７」（チバ−ガ
イギー社製）２７．０ｇ及び商品名「ＫＡＹＡＣＵＲＥ
ＤＥＴＸ」（日本化薬株式会社）３．０ｇ及び商品名
「カーボンブラック＃５Ｂ」（三菱化成工業株式会社
製）３７．５ｇを撹拌下に加えて混合後、中和剤として
酢酸１６．７ｇを加えて十分に撹拌し、再度均一化した
後、脱イオン水をゆっくりと加えながら高速ミキサーで
激しくかき混ぜながら水分散させてカチオン性ネガ型感
光性塗料（Ｘ−３）水溶液（カチオン電着型）を調製し
た。
【００８８】
【合成例４】アニオン性ネガ型感光性塗料（Ｘ−４）の合成 半エステル化物（ｘ−９）溶液の合成 「日石ポリブタジエンＢ−１０００」（日本石油化学
（株）製、商品名、数平均分子量１，０００、沃素価４
３０、１，２−結合６５％）１，０００ｇ、無水マレイ
ン酸５５４ｇ、キシレン１０ｇおよびトリメチルハイド
ロキノン３．０ｇを、温度計、撹拌装置、還流冷却管お
よび窒素吹き込み管を付けた３リットルのセパラブルフ
ラスコに仕込み、窒素下にて１９０℃で５時間反応させ
た。次いで未反応無水マレイン酸およびキシレンを留去
させ、全酸価４００mgＫＯＨ／ｇのマレイン化ポリブタ
ジエンを得た。
【００８９】得られたマレイン化ポリブタジエン４００
ｇ、ジエチレングリコールジメチルエーテル１８８．５
ｇおよびハイドロキノン０．４ｇを還流冷却管の付いた
２リットルのセパラブルフラスコに仕込み、８０℃に昇
温し撹拌し均一にした。次いで２−ヒドロキシエチルア
クリレート１６５．６ｇおよびトリエチルアミン２０ｇ
を加え、同温度で２時間反応させ、マレイン化ポリブタ
ジエンの半エステル化物（ｘ−９）溶液を得た。得られ
た半エステル化物（ｘ−９）溶液の全酸価は１０５mgＫ
ＯＨ／ｇであり、不揮発分は７５．０重量％であった。
【００９０】アニオン性ネガ型感光性塗料（Ｘ−４）の合成 得られた半エステル化物（ｘ−９）溶液５００ｇに光重
合開始剤として、商品名「Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７」
（チバ−ガイギー社製）２７．０ｇ及び商品名「ＫＡＹ
ＡＣＵＲＥ ＤＥＴＸ」（日本化薬株式会社）３．０ｇ
及び商品名「カーボンブラック＃５Ｂ」（三菱化成工業
株式会社製）３７．５ｇを撹拌下に加えて混合後、中和
剤としてトリエチルアミン３３．７ｇを加えて十分に撹
拌し、均一化した後、脱イオン水をゆっくりと加えなが
ら高速ミキサーで激しくかき混ぜて水分散させてアニオ
ン性ネガ型感光性塗料（Ｘ−４）水溶液（アニオン電着
型）を調製した。
【００９１】
【合成例５】着色塗料（Ｙ−１，Ｙ−２，Ｙ−３）の調製 カチオン性樹脂（ｘ−８）溶液、光重合開始剤および顔
料を撹拌下に混合し、実験室用三本ロールミル（小平製
作所製）にて、顔料粒径が０．２μｍ以下となるまで分
散した。粒径の測定はコールターカウンターＮ４（コー
ルターカウンター社製）を用いた。得られた分散混合物
に、中和剤である酢酸を加えて充分に撹拌し、再度均一
化した後、脱イオン水をゆっくりと加えながら高速ミキ
サーで激しくかき混ぜながら水分散させて、固形分濃度
１０重量％の着色塗料（Ｙ−１，Ｙ−２，Ｙ−３）を調
製した。得られた３色の着色塗料（カチオン電着型）水
溶液の組成を表１に示す（表１中の数値はいずれも重量
部である）。
【００９２】
【表１】
【００９３】
【合成例６】着色塗料（Ｙ−４，Ｙ−５，Ｙ−６）の調製 半エステル化物（ｘ−９）溶液および顔料を撹拌下に混
合し、実験室用三本ロールミル（小平製作所製）にて、
顔料粒径が０．２μｍ以下となるまで分散した。粒径の
測定は、コールターカウンターＮ４（コールターカウン
ター社製）を用いた。次いで得られた分散混合物に、中
和剤であるトリエチルアミンを加えて充分に撹拌し再度
均一化した後、脱イオン水をゆっくりと加えながら高速
ミキサーで激しくかき混ぜながら水分散させて固形分濃
度１０重量％の着色塗料（Ｙ−４，Ｙ−５，Ｙ−６）を
調製した。得られた３色の着色塗料（アニオン電着型）
水溶液の組成を表２に示す（表２中の数値はいずれも重
量部である）。
【００９４】
【表２】
【００９５】
【合成例７】着色塗料（Ｙ−７）の調製 カチオン性樹脂（ｘ−８）溶液５００ｇに、光重合開始
剤として商品名「Ｉｒｇａｃｕｒｅ ９０７」（チバー
ガイギー社製）２７．０ｇ、商品名「ＫＡＹＡＣＵＲＥ
ＤＥＴＸ」（日本化薬（株）製）３．０ｇおよび商品
名「カーボンブラック＃５Ｂ」（三菱化成工業（株）
製）３７．５ｇを撹拌下に加えて混合後、実験室用三本
ロールミル（小平製作所製）にて、カーボンブラック粒
径が０．２μｍ以下となるまで分散した。粒径の測定
は、コールターカウンターＮ４（コールターカウンター
社製）を用いた。得られた分散混合物に、中和剤である
酢酸１６．７ｇを加えて充分に撹拌し、再度均一化した
後、脱イオン水をゆっくりと加えながら高速ミキサーで
激しくかき混ぜて水分散させ、固形分濃度１５重量％の
着色塗料（Ｙ−７）を調製した。
【００９６】
【合成例８】黒色塗料（Ｙ−８）の調製 半エステル化物（ｘ−９）溶液５００ｇに、光重合開始
剤として商品名「Ｉｒｇａｃｕｒｅ ９０７」（チバー
ガイギー社製）２７．０ｇ、商品名「ＫＡＹＡＣＵＲＥ
ＤＥＴＸ」（日本化薬（株）製）３．０ｇおよび商品
名「カーボンブラック＃５Ｂ」（三菱化成工業（株）
製）３７．５ｇを撹拌下に加えて混合後、実験室用三本
ロールミル（小平製作所製）にて、カーボンブラック粒
径が０．２μｍ以下となるまで分散した。粒径の測定
は、コールターカウンターＮ４（コールターカウンター
社製）を用いた。得られた分散混合物に、中和剤である
トリエチルアミン３３．７ｇを加えて充分に撹拌し、再
度均一化した後、脱イオン水をゆっくりと加えながら高
速ミキサーで激しくかき混ぜて水分散させ、固形分濃度
１５重量％の着色塗料（Ｙ−８）を調製した。
【００９７】
【合成例９】遮光層を有する基板（Ｐ−１）の作製 膜厚８０ｎｍのＩＴＯ（インジウム−錫酸化物）膜を表
面に有する厚さ１．１ｍｍのパイレックスガラス基板
（以下、「原板（Ｇ−１）」という。）上に、カチオン
性ポジ型感光性塗料（Ｘ−１）をスピンコート法で塗布
し、８０℃で５分間乾燥、冷却したところ粘着性のない
膜厚約３．０μｍのポジ型感光性塗膜が形成された。
【００９８】次いで図３に示す遮光層作製用のマスク
（遮光層に相当する部分１に対応する部分のポジ型感光
性塗膜を露光させるマスク）を介し、高圧水銀ランプを
有するＵＶ露光装置（（株）オーク製作所製、商品名
「ＪＬ−３３００」）を使用して、５００ｍＪ／ｃｍ2
の紫外線を照射した。次に濃度０．３重量％のメタ珪酸
ナトリウム水溶液で現像したところ、遮光膜に相当する
部分１に対応する部分（図４における４に相当する部
分）のポジ型感光性塗膜が除去され、透明導電層が露出
した。水洗、乾燥後、原板（Ｇ−１）を陰極とし、カチ
オン電着性を有する黒色塗料（Ｙ−７）を入れたステン
レススチール製ビーカーを陽極として、直流電圧２５Ｖ
を２５℃で３分間印加し、電着した。原板（Ｇ−１）を
イオン交換水で洗浄した後、８０℃で５分間乾燥した。
さらに原板（Ｇ−１）全体に５００ｍＪ／ｃｍ2の紫外
線を照射し、次に全体を１５０℃で１０分間加熱処理
し、濃度０．３重量％のメタ珪酸ナトリウム水溶液で現
像したところ、残存するポジ型感光性塗膜が全て除去さ
れ、常温で粘着性を示さない膜厚２μｍの黒色の遮光層
４が残存し、また原板（Ｇ−１）の表面で遮光層のない
部分は、透明導電層３が露出し、以上の工程により透明
導電層上の一部に黒色の遮光層４を有する基板（Ｐ−
１）（図４）が得られた。
【００９９】
【合成例１０】遮光層を有する基板（Ｐ−２）の作製 膜厚８０ｎｍのＩＴＯ（インジウム−錫酸化物）膜を表
面に有する厚さ１．１ｍｍのパイレックスガラス基板
（以下、「原板（Ｇ−２）」という。）を陰極とし、カ
チオン性ネガ型感光性塗料（Ｘ−３）を入れたステンレ
ススチール製ビーカーを陽極として、直流電圧２５Ｖを
２５℃で３分間印加し、電着した。原板（Ｇ−２）をイ
オン交換水で洗浄した後、８０℃で５分間乾燥し、８０
℃で５分間乾燥、冷却したところ粘着性のない膜厚約
３．０μｍのネガ型感光性塗膜が形成された。
【０１００】次いで図６に示す遮光層作製用のマスク
（遮光層に相当する部分９に対応する部分のネガ型感光
性塗膜を露光させないマスク）を介し、高圧水銀ランプ
を有するＵＶ露光装置（（株）オーク製作所製、商品名
「ＪＬ−３３００」）を使用して、５００ｍＪ／ｃｍ2
の紫外線を照射した。次に濃度０．２５重量％の乳酸水
溶液で現像したところ、遮光層に相当する部分９に対応
する部分のネガ型感光性塗膜が除去され、透明導電層が
露出した。水洗、乾燥後、原板（Ｇ−２）を陽極とし、
アニオン電着性を有する黒色塗料（Ｙ−８）を入れたス
テンレススチール製ビーカーを陰極として、直流電圧２
５Ｖを２５℃で３分間印加し、電着した。原板（Ｇ−
２）をイオン交換水で洗浄した後、８０℃で５分間乾燥
した。次に濃度５．０重量％の乳酸水溶液で、残存する
ネガ型感光性塗膜を全て除去し、基板全体を１５０℃で
１０分加熱処理したところ、常温で粘着性を示さない膜
厚２μｍの黒色の遮光層が残存し、また原板（Ｇ−２）
の表面で遮光層のない部分は、透明導電層１０が露出
し、以上の工程により透明導電層上の一部に黒色の遮光
層を有する基板（Ｐ−２）が得られた。
【０１０１】
【合成例１１】黒色塗料（Ｙ−９）および着色塗料（Ｙ
−１０，Ｙ−１１，Ｙ−１２）の調整アクリル樹脂（東
亜合成（株）製、商品名「アロンＳ−４０３０」）をト
リエチルアミンでｐＨが約８となるまで中和し、これに
脱イオン水を加えた樹脂水溶液（Ｓ）を作成した。
【０１０２】次に、樹脂水溶液（Ｓ）に、撹拌下でカー
ボンブラック、アゾ金属塩赤顔料、フタロシアニングリ
ーン、フタロシアニンブルーをそれぞれ加え、黒色、赤
色、緑色および青の顔料分散液を各々作成した。
【０１０３】さらにこれとは別に、上記アクリル樹脂に
メラミン樹脂（住友化学（株）製、商品名「スミマール
Ｍ−６６Ｂ」）を混合したものを、トリメチルアミンで
ｐＨが約８となるまで中和し、これに脱イオン水を加え
た樹脂水溶液（Ｔ）を作成した。
【０１０４】上記各色の顔料分散液に対して、樹脂水溶
液（Ｔ）を加えることにより、表３に示される組成の、
黒色塗料（Ｙ−９）および着色塗料（Ｙ−１０，Ｙ−１
１，Ｙ−１２）を得た。なお、得られた黒色塗料（Ｙ−
９）および着色塗料（Ｙ−１０，Ｙ−１１，Ｙ−１２）
は、熱硬化性であり、かつアニオン型の電着性を有する
ものである。
【０１０５】
【表３】
【０１０６】
【実施例１】合成例９で得られた基板（Ｐ−１）を原板
として用い（以下、「原板１」という）、該原板１を陰
極とし、カチオン性ポジ型感光性塗料（Ｘ−１）水溶液
を入れたステンレススチール製ビーカーを陽極として、
直流電圧４０Ｖ、２５℃の条件で６０秒間電着した。原
板１をイオン交換水で洗浄した後、８０℃で５分間乾
燥、冷却したところ原板１の透明導電層上に粘着性のな
い膜厚２μｍのポジ型感光性塗膜を形成した。
【０１０７】次いで図７に示す光透過率が４段階に異な
るパターンを有するポジマスクを、該塗膜上に密着し、
高圧水銀ランプを有するＵＶ露光装置（（株）オーク製
作所製、商品名「ＪＬ−３３００」）を使用して、５０
０ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射した。次に濃度０．３重
量％のメタ珪酸ナトリウム水溶液で現像したところ、ポ
ジマスクの光透過率が最も高い部分１１に対応する部分
のポジ型感光性塗料が選択的に除去され、ＩＴＯ膜面が
露出された。水洗、乾燥後、原板１を陰極とし、着色塗
料（Ｙ−１）を入れたステンレススチール製ビーカーを
陽極として、直流電圧２５Ｖを２５℃で３分間印加し、
電着した。原板１をイオン交換水で洗浄した後、８０℃
で５分間乾燥し、常温で粘着性を示さない膜厚２μｍの
赤色の着色層を形成した。次いで１．３重量％のメタ珪
酸ナトリウム水溶液で現像したところ、赤色の着色層、
ポジマスクの光透過率が３番目に高い部分１３に対応す
る部分およびポジマスクの光透過率が最も低い部分１４
に対応する部分には何の変化も認められず、ポジマスク
の光透過率が２番目に高い部分１２に対応する部分のポ
ジ型感光性塗料が選択的に除去された。次に水洗、乾燥
後、電着塗料（Ｙ−１）の電着と同様にして、着色塗料
（Ｙ−２）を、直流電圧２５Ｖ、２５℃の条件で３分間
電着した後、イオン交換水で洗浄したところ、先に形成
した赤色の着色層等には全く変化が見られず、緑色の着
色層が形成された。８０℃で５分間乾燥し、次いで３．
０重量％のメタ珪酸ナトリウム水溶液で現像したとこ
ろ、赤色および緑色の着色層に変化は認められず、また
ポジマスクの光透過率が最も低い部分１４に対応する部
分にも変化は認められず、ポジマスクの光透過率が３番
目に高い部分１３に対応する部分のポジ型感光性塗料が
選択的に除去された。次いで、水洗、乾燥後、着色塗料
（Ｙ−１）の電着と同様にして、着色塗料（Ｙ−３）
を、直流電圧２５Ｖ、３０℃の条件で３分間電着した。
原板１をイオン交換水で洗浄したところ、先に形成した
赤色、緑色の着色層、ポジマスクの光透過率が最も低い
部分１４に対応する部分のポジ型感光性塗料部分には全
く変化が見られず、青色の着色層が形成された。８０℃
で５分間乾燥し、さらに原板１全体に５００ｍＪ／ｃｍ
2の紫外線を照射し、次に全体を１５０℃で１０分間加
熱処理し、濃度０．３重量％のメタ珪酸ナトリウム水溶
液で現像したところ、残存するポジ型感光性塗膜が全て
除去され、常温で粘着性を示さない膜厚２μｍの黒色の
遮光層および着色層を有し、かつ均一で透明性に優れた
カラーフィルターが得られた。
【０１０８】
【実施例２】合成例９で得られた基板（Ｐ−１）を原板
として用い（以下、「原板２」という）、該原板２を陽
極とし、アニオン性ポジ型感光性塗料（Ｘ−２）水溶液
を入れたステンレススチール製ビーカーを陰極として、
直流電圧４５Ｖ、２５℃の条件で２分間電着した。原板
２をイオン交換水で洗浄した後、８０℃で５分間乾燥し
たところ原板２の透明導電層上に粘着性のない膜厚１．
８μｍの均一なポジ型感光性塗膜が形成された。
【０１０９】次いで図７に示す光透過率が４段階に異な
るパターンを有するポジマスクを該塗膜上に密着し、実
施例１と同様にＵＶ露光装置を使用して５００ｍＪ／ｃ
ｍ2の紫外線を照射した。次に濃度０．５重量％のメタ
珪酸ナトリウム水溶液で現像したところ、ポジマスクの
光透過率が最も高い部分１１に対応する部分のポジ型感
光性塗料が選択的に除去され、ＩＴＯ膜が露出された。
水洗、乾燥後、原板２を陰極とし、着色塗料（Ｙ−１）
を入れたステンレススチール製ビーカーを陽極として、
直流電圧３０Ｖ、２５℃の条件で３分間電着した。原板
２をイオン交換水で洗浄した後、８０℃で５分間乾燥
し、赤色の着色層を形成した。次いで１．５重量％のメ
タ珪酸ナトリウム水溶液で現像したところ、赤色の着色
層、ポジマスクの光透過率が３番目に高い部分１３およ
び光透過率が最も低い部分１４に対応する部分のポジ型
感光性塗膜部分には何ら変化は認められず、ポジマスク
の光透過率が２番目に高い部分１２に対応する部分のポ
ジ型感光性塗料が選択的に除去された。次に水洗、乾燥
後、電着塗料（Ｙ−１）の電着と同様にして、着色塗料
（Ｙ−２）を直流電圧３０Ｖ、２５℃の条件で３分間電
着した後、原板２をイオン交換水で洗浄したところ、先
に形成した赤色の着色層、ポジマスクの光透過率が３番
目に高い部分１３および光透過率が最も低い部分１４に
対応する部分のポジ型感光性塗膜部分には何ら変化は認
められず、緑色の着色層が形成された。８０℃で５分間
乾燥し、次いで４重量％のメタ珪酸ナトリウム水溶液で
現像したところ、赤色および緑色の着色層に変化は認め
られず、また光透過率が最も低い部分１４に対応する部
分のポジ型感光性塗膜部分には何ら変化は認められず、
ポジマスクの光透過率が３番目に高い部分１３に対応す
る部分のポジ型感光性塗料が選択的に除去された。次い
で水洗、乾燥後、着色塗料（Ｙ−１）の電着と同様にし
て、着色塗料（Ｙ−３）を、直流電圧３０Ｖ、２５℃の
条件で３分間電着した。原板２をイオン交換水で洗浄し
たところ、先に形成した赤色、緑色の着色層には全く変
化が見られず、青色の着色層が形成された。８０℃で５
分間乾燥し、さらに原板２全体に５００ｍＪ／ｃｍ2の
紫外線を照射し、次に全体を１５０℃で１０分間加熱処
理し、濃度０．３重量％のメタ珪酸ナトリウム水溶液で
現像したところ、残存するポジ型感光性塗膜が全て除去
され、常温で粘着性を示さない膜厚２μｍの黒色の遮光
層および着色層を有する、均一で透明性に優れたカラー
フィルターが得られた。
【０１１０】
【実施例３】合成例１０で得られた基板（Ｐ−２）を原
板として用い（以下、「原板３」という）、該原板３を
陰極とし、カチオン性ネガ型感光性塗料（Ｘ−３）水溶
液を入れたステンレススチール製ビーカーを陽極とし
て、直流電圧３０Ｖ、２５℃の条件で、３分間電着し
た。原板３をイオン交換水で洗浄した後、８０℃で５分
間乾燥、冷却したところ、原板３の透明導電層上に粘着
性のない膜厚２μｍの均一なネガ型感光性塗膜が形成さ
れた。
【０１１１】次いで、図５に示す光透過率が４段階に異
なるネガマスクを該塗膜上に密着させ、高圧水銀ランプ
を有するＵＶ露光装置（（株）オーク製作所製、商品名
「ＪＬ−３３００」）を使用して５００ｍＪ／ｃｍ2の
紫外線を照射した後、濃度０．０５重量％の乳酸水溶液
で現像したところ、ネガマスクの光透過率が最も低い部
分６に対応する部分のネガ型感光性塗膜が選択的に除去
され、ＩＴＯ膜面が露出された。
【０１１２】水洗、乾燥後、原板３を陽極とし、着色塗
料（Ｙ−４）を入れたステンレススチール製ビーカーを
陰極として、直流電圧２５Ｖ、２５℃の条件で３分間電
着した。原板３をイオン交換水で洗浄した後、３０℃で
５分間乾燥し、常温で粘着性を示さない膜厚２μｍの赤
色の着色層が形成された。
【０１１３】次いで０．５重量％の乳酸水溶液で現像し
たところ、赤色の着色層、ネガマスクの光透過率が３番
目に低い部分８に対応する部分のネガ型感光性塗膜およ
びネガマスクの光透過率が最も高い部分５に対応する部
分のネガ型感光性塗膜には何の変化も認められず、ネガ
マスクの光透過率が２番目に低い部分７に対応する部分
のネガ型感光性塗膜が除去された。
【０１１４】水洗、乾燥後、電着塗料（Ｙ−４）の電着
と同様にして着色塗料（Ｙ−５）を、直流電圧２５Ｖ、
２５℃の条件で、３分間電着した後、イオン交換水で洗
浄したところ、先に形成した赤色の着色層、ネガマスク
の光透過率が３番目に低い部分８に対応する部分のネガ
型感光性塗膜およびネガマスクの光透過率が最も高い部
分５に対応する部分のネガ型感光性塗膜には全く変化が
みられず、緑色の着色層が形成された。８０℃で５分間
乾燥し、次いで３．０重量％の乳酸水溶液で現像したと
ころ、赤色および緑色の着色層に変化は認められず、ま
たネガマスクの光透過率が最も高い部分５に対応する部
分のネガ型感光性塗膜には何の変化も認められず、ネガ
マスクの光透過率が３番目に低い部分８に対応する部分
の感光性塗膜が除去された。
【０１１５】水洗、乾燥後、着色塗料（Ｙ−４）の電着
と同様にして着色塗料（Ｙ−６）を、直流電圧２５Ｖ、
２５℃の条件で、３分間電着した。原板３をイオン交換
水で洗浄したところ、先に形成した赤色、緑色の着色層
およびネガマスクの光透過率が最も高い部分５に対応す
る部分のネガ型感光性塗膜には全く変化が見られず、青
色の着色層が形成された。８０℃で５分間乾燥し、次い
で８０℃で５分間乾燥し、７．０重量％の乳酸水溶液で
現像したところ、着色層に変化は認められず、残存する
カチオン性ネガ型感光性塗料の塗膜、即ち光照射量が最
も多い部分の感光性塗膜のみが選択的に除去された。
【０１１６】硬化を完全に行なわせるため、１７０℃で
３０分間焼付けた。硬化後の各着色層および遮光層の膜
厚はいずれも１．８μｍであり、透明性に優れた均一な
着色層を有するカラーフィルターが得られた。
【０１１７】
【実施例４】合成例１０で得られた基板（Ｐ−２）を原
板として用い（以下、「原板４」という）、該原板４を
陽極とし、アニオン性ネガ型感光性塗料（Ｘ−４）水溶
液を入れたステンレススチール製ビーカーを陰極とし
て、直流電圧２５Ｖ、２５℃の条件で、３分間電着し
た。原板４をイオン交換水で洗浄した後、８０℃で５分
間乾燥、冷却したところ、原板４の透明導電層上に粘着
性のない膜厚１．８μｍの均一なネガ型感光性塗膜が形
成された。
【０１１８】次いで図８に示す光透過率が３段階に異な
るネガマスクを該塗膜上に密着し、実施例１で用いたＵ
Ｖ露光装置を使用して６００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照
射した。
【０１１９】濃度０．１重量％の炭酸ナトリウム水溶液
で現像したところ、ネガマスクの光透過率が最も低い部
分１５に対応する部分のネガ型感光性塗膜が選択的に除
去され、ＩＴＯ膜が露出された。
【０１２０】水洗、乾燥後、原板４を陰極とし、着色塗
料（Ｙ−１）を入れたステンレススチール製ビーカーを
陽極として、直流電圧３０Ｖ、２５℃の条件で、３分間
電着した。原板４をイオン交換水で洗浄した後、８０℃
で５分間乾燥し、赤色の着色層を形成した。次いで０．
７５重量％の炭酸ナトリウム水溶液で現像したところ、
赤色の着色層およびネガマスクの光透過率が最も高い部
分１７に対応する部分のネガ型感光性塗膜部分には何の
変化も認められず、ネガマスクの光透過率が２番目に低
い部分１６に対応する部分のネガ型感光性塗膜が除去さ
れた。
【０１２１】水洗、乾燥後、電着塗料（Ｙ−１）の電着
と同様にして着色塗料（Ｙ−２）を、直流電圧３０Ｖ、
２５℃の条件で、３分間電着した。原板４をイオン交換
水で洗浄したところ、先に形成した赤色の着色層および
ネガマスクの光透過率が最も高い部分に相当するネガ型
感光性塗膜部分には全く変化がみられず、緑色の着色層
が形成された。８０℃で５分間乾燥し、次いで５．０重
量％のメタ珪酸ナトリウム水溶液で現像したところ、赤
色および緑色の着色層に変化は認められず、ネガマスク
の光透過率が最も高い部分１７に対応する部分のネガ型
感光性塗膜が除去された。
【０１２２】水洗、乾燥後、着色塗料（Ｙ−１）の電着
と同様にして着色塗料（Ｙ−３）を、直流電圧３０Ｖ、
２５℃の条件で、３分間電着した。原板４をイオン交換
水で洗浄したところ、先に形成した赤色、緑色の着色層
には全く変化が見られず、青色の着色層が形成された。
乾燥後、得られた着色層を硬化させるために１６０℃に
て、２０分間焼き付けたところ、遮光層を有し、平滑性
および透明性に優れた均一な着色層を有するカラーフィ
ルターが得られた。
【０１２３】
【実施例５】膜厚１００ｎｍのＩＴＯ膜を表面に有する
厚さ０．７ｍｍのパイレックスガラス基板にポジ型フォ
トレジスト（東京応化製、ＯＦＰＲ−８００）をスピン
コーターで塗布し、８０℃で１０分間乾燥し膜厚２．５
μｍの感光性塗膜を形成した（以下、「原板５」とい
う）。
【０１２４】図３に示す遮光層作製用のマスク（遮光層
に相当する部分１に対応する部分のポジ型感光性塗膜を
露光させるマスク）を介し、高圧水銀ランプを有するＵ
Ｖ露光装置（（株）オーク製作所製、商品名「ＪＬ−３
３００」）を使用して、７５ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照
射した後、濃度２．４ｗｔ％のテトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド水溶液で現像したところ、遮光層に相当
する部分１に対応する部分のポジ型感光性塗膜が除去さ
れ、透明導電層（ＩＴＯ膜）が露出した。水洗、乾燥
後、原板５を陽極とし、アニオン電着性を有する黒色塗
料（Ｙ−９）を入れたステンレススチール製ビーカーを
陰極として、直流電圧４０Ｖを２５℃で１１秒間印加
し、電着した。原板５をイオン交換水で洗浄した後、１
２０℃で１０分間乾燥・一部硬化した。さらに原板５全
体に７５ｍＪ／ｃｍ2の紫外線を照射し、次に全体を１
５０℃で１０分加熱処理し、濃度２．４ｗｔ％のテトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像したとこ
ろ、残存するポジ型感光性塗膜が全て除去され、常温で
粘着性を示さない膜厚２μｍの黒色の遮光層が残存し、
また原板５の表面で遮光層のない部分は、透明導電層が
露出した。さらに原板５を１８０℃で３０分間加熱し
て、黒色の遮光層を硬化させることにより、透明導電層
上の一部に黒色の遮光層を有する基板５が得られた。
【０１２５】基板５の透明導電層上および黒色の遮光層
を有する面に、ポジ型フォトレジスト（東京応化製、Ｏ
ＦＰＲ−８００）をスピンコーターで塗布し、８０℃で
１０分間乾燥し膜厚２．５μｍの感光性塗膜を形成し
た。
【０１２６】次いで光透過率が３段階に異なるパターン
を有するポジマスクを該塗膜上に密着し、実施例１と同
様にＵＶ露光装置を使用して７０ｍＪ／ｃｍ2の紫外線
を照射した。このとき、ポジマスクの最も光透過率の高
い部分に対応する感光性塗膜には７０ｍＪ／ｃｍ2の紫
外線が、また２番目に光透過率の高い部分に対応する感
光性塗膜には２０ｍＪ／ｃｍ2の紫外線が照射され、最
も光照射率の低い部分に相当する感光性塗膜には紫外線
は照射されなかった。
【０１２７】次に濃度２．４重量％のテトラメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液で現像したところ、ポジマ
スクの光透過率が最も高い部分の感光性塗膜が選択的に
除去され、ＩＴＯ膜が露出された。水洗、乾燥後、原板
５を陽極とし、着色塗料（Ｙ−１０）を入れたステンレ
ススチール製ビーカーを陰極として、直流電圧２８Ｖ、
２５℃の条件で２０秒間電着した。原板５をイオン交換
水で洗浄した後、１２０℃で１０分間乾燥・一部硬化
し、赤色の着色層を形成した。
【０１２８】次いで３．５重量％のテトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド水溶液で現像したところ、赤色の着
色層、ポジマスクの光透過率が最も低い部分のポジ型感
光性塗膜部分には何ら変化は認められず、ポジマスクの
光透過率が２番目に高い部分のポジ型感光性塗料が選択
的に除去された。次に水洗、乾燥後、着色塗料（Ｙ−１
０）の電着と同様にして、着色塗料（Ｙ−１１）を、直
流電圧２５Ｖ、２５℃の条件で４０秒間電着した後、原
板５をイオン交換水で洗浄したところ、先に形成した赤
色の着色層、ポジマスクの光透過率が最も低い部分のポ
ジ型感光性塗膜部分には何ら変化は認められず、緑色の
着色層が形成された。１２０℃で１０分間乾燥・一部硬
化し、次いで原板５の全面に７５ｍＪ／ｃｍ2の紫外線
を照射後、濃度２．４重量％のテトラメチルアンモニウ
ムヒドロキシド水溶液で現像したところ、赤色および緑
色の着色層に変化は認められず、ポジマスクの光透過率
が最も低い部分のポジ型感光性塗料が選択的に除去され
た。次いで水洗、乾燥後、着色塗料（Ｙ−１０）の電着
と同様にして、着色塗料（Ｙ−１２）を、直流電圧２２
Ｖ、２５℃の条件で２０秒間電着した。原板５をイオン
交換水で洗浄したところ、先に形成した赤色、緑色の着
色層には全く変化が見られず、青色の着色層が形成され
た。１８０℃で３０分間加熱し、赤色、緑色および青色
の着色層を硬化させたところ、常温で粘着性を示さない
膜厚２μｍ±０．１μｍの、黒色の遮光層および着色層
を有する、均一で透明性に優れたカラーフィルターが得
られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施態様を示す工程図であ
る。
【図２】図２は本発明に用いる基板を製造する工程の一
実施態様を示す工程図である。
【図３】図３は遮光層作製用マスクの一例の拡大模式図
である。
【図４】図４は本発明に用いる基板の一実施態様を示す
拡大模式図である。
【図５】図５は本発明に用いる光透過率が４段階に異な
るネガマスクの一実施態様を示す拡大模式図である。
【図６】図６は遮光層作製用マスクの一例の拡大模式図
である。
【図７】図７は本発明に用いる光透過率が４段階に異な
るポジマスクの一実施態様を示す拡大模式図である。
【図８】図８は本発明に用いる光透過率が３段階に異な
るネガマスクの一実施態様を示す拡大模式図である。
【符号の説明】
５ 光透過率１００％の部分 ６ 第１の色相当部分（光透過率５％） ７ 第２の色相当部分（光透過率２５％） ８ 第３の色相当部分（光透過率８０％） １１ 第１の色相当部分（光透過率１００％） １２ 第２の色相当部分（光透過率８０％） １３ 第３の色相当部分（光透過率２５％） １４ 光透過率５％ １５ 第１の色相当部分及び遮光層部分（光透過率５
％） １６ 第２の色相当部分（光透過率２５％） １７ 第３の色相当部分（光透過率８０％）
フロントページの続き (72)発明者 大月 裕 神奈川県横浜市中区千鳥町８番地 日本 石油株式会社中央技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭61−203403（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−172304（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−272720（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−193184（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 5/20 101

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ−１）最外表面に透明導電層及び遮
    光層を有する基板又は最外表面に遮光層を形成し、次い
    で該遮光層上に透明導電層を形成した基板の少なくとも
    透明導電層上にポジ型感光性塗膜を形成し、次いで少な
    くとも光透過率が３段階に異なるパタ−ンを有するマス
    クを介して露光する工程と、（Ｂ−１）該パターン部分
    のポジ型感光性塗膜を現像除去し、露出した透明導電層
    上に着色塗料を電着塗装し着色層を形成する操作を、マ
    スクの光透過率が大きい順に対応するパターン部分につ
    いて順次繰り返すことにより着色層を形成する工程とを
    含むことを特徴とするカラーフィルターの製造法。
  2. 【請求項２】 （Ａ−２）最外表面に透明導電層及び遮
    光層を有する基板又は最外表面に遮光層を形成し、次い
    で該遮光層上に透明導電層を形成した基板の少なくとも
    透明導電層上にネガ型感光性塗膜を形成し、次いで少な
    くとも光透過率が３段階に異なるパタ−ンを有するマス
    クを介して露光する工程と、（Ｂ−２）該パターン部分
    のネガ型感光性塗膜を現像除去し、露出した透明導電層
    上に着色塗料を電着塗装し着色層を形成する操作を、マ
    スクの光透過率が小さい順に対応するパターン部分につ
    いて順次繰り返すことにより着色層を形成する工程とを
    含むことを特徴とするカラーフィルターの製造法。
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