JPH0477282B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はカラーテレビカメラ等に使用される光
学的カラーフイルターであつて、一般的にはスト
ライプフイルターと称されるものの製法に関す
る。

更に詳しくは、高度で煩雑な技術を必要とする
ことなく、比較的操作が簡便で、量産ができ、高
品質のストライプフイルターを形成する方法に関
する。

〔従来の技術〕

ストライプフイルターは、ガラス等の光学的に
透明な基板の表面に２種又は３種以上の色相を異
にする極めて微細な帯条を平行又は交差して設け
た構造である。

この帯条の幅は細いものでは数μmであり、し
かも色相に関して所定の順序で整然と配列する必
要がある。そのため、従来よりストライプフイル
ターの製法に関して種々の提案がなされている
が、実用上簡便で量産可能な、安価で高品質のス
トライプフイルターを形成する方法は、未だでて
いない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

例えば、スクリーン印刷法によれば、低コスト
でストライプフイルターを形成することはできる
が、その膜厚を薄くすることができず、膜の均一
性に関しても問題がある。更に、スクリーン印刷
で再現できるパターンの大きさには限界があり、
数μmの微細なパターン形成は困難である。

金属酸化物を多層蒸着する多層膜干渉法は、膜
厚が厚くなり、又製造コストが高くなり、実用的
でない。

又、ストライプフイルター形成基板上に塗布乾
燥した透明な膜の部分的染色を繰返すという方法
や、または所定の分光特性を有する着色剤で全面
を染着した膜の部分的染色を繰返すという方法に
おいては、防染層または脱色防止層の形成と除去
の反復が必要であつて、ストライプフイルターの
製造を煩雑なものとし、既染帯条の側面からの汚
染が避けられず、染料の選択等の染色条件の管
理、及び製品精度の維持が困難であつた。脱色処
理を伴なう製法では、このほか、脱色剤と染料分
解生成物の残留によつて、各色相の微細な帯条の
分光特性が経時変化するおそれもあつた。

本発明の目的はこのような従来法の諸欠点を解
消することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては、支持体上に塗布乾燥した所
定の色相に着色されたフオトポリマー層をストラ
イプフイルター形成基板に転写した後、前記着色
フオトポリマー層を所定のパターンマスクを介し
て露光し、着色フオトポリマー層を所定の現像液
にて現像してパターンを形成したあとへ再び他の
色相の着色フオトポリマー層を転写して、前記工
程を所用回数繰返せばストライプフイルターが容
易に形成される。

〔作用および本発明の効果〕

カラーテレビカメラに用いるストライプフイル
ターの場合には、一般に光の三原色といわれる赤
色・緑色・青色の帯条であつて厚さ１〜2μm前
後、幅10〜30μm前後のものを、三色交互に平行
に配列するが、本発明がこれ以外のストライプフ
イルター、例えば配列順がこれと異なり、又は２
色あるいは４色以上のものにも利用しうるのは勿
論である。

又、減色混合用の複数の原色からなり、これら
の色相の帯条を交差して形成するもの、或いは、
ストライプ以外のパターンを持つカラーフイルタ
ーにも適用できる。

本発明で言うフオトポリマーとは、光照射によ
つて重合、架橋、二量体化、破橋、分解、転位な
どの変化を起こし、それに基づいて溶剤に対する
溶解性が増減するなどの変化を生じる感光材料で
あり、従来、製版用感光材、フオトレジスト、感
光性樹脂などとも呼ばれている類のものを指す。

かかるフオトポリマーには、ネガ型とポジ型と
があるが、本発明においては、ネガ型のフオトポ
リマーが効果的に使用される。

ネガ型のフオトポリマーの例としては下記のも
のが知られている。

(1) クエン酸第二鉄アンモン、酒石酸第二鉄アン
モン、シユウ酸第二鉄アンモン、シユウ酸第二
鉄ソーダの如き、光照射によつて第一鉄イオン
を与える感光性第二鉄塩と、ゼラチン、変性ゼ
ラチン、ポリビニルアルコール、部分ケン化ポ
リ酢酸ビニル、ポリアクリル酸及びその共重合
体、ポリアクリルアミドとその同族体の如き親
水性ポリマーから成る組成物。

(2) ゼラチン、フイツシユグルー、アラビヤゴ
ム、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミ
ド、カルボキシメチルセルロース、ポリビニル
メチルエーテルと無水マレイン酸と共重合体な
どの親水性ポリマーと、ベンジジン、ジアニジ
ン、ジアミノ化合物のテトラゾニウム塩、また
はｐ−ジアゾジフエルアミンとパラホルムアル
デヒドとを縮合したジアゾ樹脂からなる組成
物。

(3) ｐ−ジアゾジフエニルアミンの如きジアゾ化
合物とパラホルムアルデヒドとを縮合したジア
ゾ樹脂。

(4) ４，4′−ジアジドスチルベン−２−2′−ジス
ルホン酸ナトリウム、４−アジドベンザルアセ
トン−２−スルホン酸ナトリウムの如きアジド
化合物とポリアクリルアミド、ポリビニルピロ
リドン、ゼラチン、カゼイン、アクリロニトリ
ルでグラフト化した部分ケン化酢酸ビニル、Ｎ
−アルコキシメチル化ナイロンなどのポリマー
とからなる組成物。

(5) ４，4′−アジドベンザールアセトン、４，
4′−ジアジドベンザール、メチルシクロヘキサ
ノンなどのアジド化合物と環化ゴム、合成ゴム
などのポリマーとからなる組成物。

(6) ポリビニルアルコールの柱皮酸エステル、ま
たはアリルアクリル酸エステルと５−ニトロア
セナフテン、１，２−ベンズアンスラキノンな
どの増感剤とからなる組成物。

(7) 感光基を有するビニルモノマー例えば柱皮酸
ｐ−ビニルフエニルエステルの重合体、または
他のモノマーとの共重合体と５−ニトロアセナ
フテンの如き増感剤とからなる組成物。

(8) アクリルアミド、メチレンビスアクリルアミ
ド、アクリル酸、アクリル酸エステル、トリエ
チレングリコールジアクリレート、ポリエチレ
ングリコールジメタクリレート、トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート、ペンタエリス
リトールテトラメタクリレートの如きビニモノ
マーと、セルロース誘導体またはポリビニルア
ルコール誘導体と光重合開始剤とからなる組成
物。

(9) メチレンビスアクリルアミド、Ｎ−N′−ヘ
キサメチレンビスメタクリアミドの如きアクリ
ルアミド類とアルコール可溶性ナイロンおよび
光重合開始剤とからなる組成物。

(10) アクリルアミド、アクリル酸、Ｎ−N′−メ
チレンアクリルドアミドの如き、エチレン系不
飽和化合物と、クエン酸第二鉄アンモン、酒石
酸第二鉄アンモン、シユウ酸第二鉄ナトリウム
の如き感光性第二鉄塩と、ゼラチン、変性ゼラ
チン、ポリビニルアコール、部分ケン化ポリ酢
酸ビニル、ポリアクリルアミド及びその共重合
体、ポリアクリルアミドとその同族体のごとき
親水性ポリマーとからなる組成物。

（11） アクリルアミド、アクリル酸のごときエ
チレン系不飽和単量体と、チオニンリボフラビ
ン、メチレンブルーのごとき光還元性色素とア
スコルビン酸トリエタノールアミン、チオ尿
素、エチレンジアミン−四酢酸ナトリウムなど
の還元剤とゼラチン、ポリビニルアルコール、
ポリアクリルアミドなどの親水性ポリマーと必
要に応じてアクリル酸カルシウム、アクリル酸
バリウム、Ｎ−N′−メチレンビスアクリルア
ミドなどの架橋剤とからなる組成物。

以上述べたネガ型のフオトポリマーは、代表的
な例であつて、本発明は、これらに限定されるも
のではない。又、画像形成に関しても夫々の公知
の方法に従うことができる。

フオトポリマーの色像形成に使う着色剤として
は、顔料や染料を使う。顔料としては、無機顔
料、有機顔料などが、各々水分散或いは溶剤分散
した形で使用される。染料は、各種油溶性染料、
水溶性染料、スピリツト染料、分散染料などが使
用される。

着色剤は、用いるフオトポリマーとの相溶性及
び目標とする色相、即ち光の三原色或いは減色混
合に相当する色相を考慮してできるだけ純粋で透
明度の高いものが選択される。

尚、本発明の更に大きな利点は、顔料を使用し
得ることである。これによつて、着色剤選定の幅
が広くなり、堅牢度、色相などを総合して最適の
着色剤を選ぶことができる。

次に、着色フオトポリマーのストライプフイル
ター形成基板への転写性或いは接着性などを高め
る目的で、着色フオトポリマー支持体に予じめ離
型層などの下引き層や、又、着色フオトポリマー
層上に薄膜の感圧或いは感熱接着剤層を設けると
より効果的である。又、ストライプフイルター形
成基板上に、感圧或いは感熱接着剤層を設ける
と、より強固な接着が得られる。

これら離型層或いは接着層は、用いる支持体の
種類、フオトポリマーの種類及び現像液の種類な
どを考慮して選択されるべきである。

フオトポリマー層をガラス基板へ転写する方法
は、従来より公知のラミネーターが使用され、前
記用いる接着剤或いはフオトポリマー層の種類に
よつて、圧接着法或いは熱融着法などが利用され
うる。

以上のように本発明においては、従来より公知
のフオトポリマー及び着色剤などが有効に利用で
き、又、ストライプフイルターの製造が基板への
着色フオトポリマーの転写、所定パターンの露光
及びフオトポリマーの現像といつた操作を繰返え
すことで容易にできる。従つて、いままで知られ
ている種々の方法の欠点が解消されるのである。

即ち、フオトポリマーを用いることで、数μm
の微細なパターンの形成が可能であり、又、染色
などを必要としないので、膜厚も薄くできる。

更に染色法における染色条件の選択と管理のよ
うな厳密さと細心の注意とを要求されないのみな
らず、第２回目以降の染色においてその染料がそ
れ以前に既に染色されていた帯域へ移行して汚染
ないし混染し、その帯域の分光特性に悪影響を及
ぼすという最大の問題が解決される。又、部分的
脱色を行う従来法にあつては、酸化剤または還元
剤等からなる脱色剤の残留によつて同様の問題を
ひき起していたが、これも本発明によつて解決さ
れるのである。このように、本発明によれば高度
で煩雑な技術を必要とせず、安定した高品質のス
トライプフイルターを容易に製造できる。

尚、着色フオトポリマー層を露光するに際しパ
ターを選択することにより、ストライプに限らず
モザイク状など種々の所望のパターンを有するカ
ラーフイルターが作成可能である。

〔実施例〕

次に掲げる実施例は、上記説明を補足するもの
であり、何ら本発明に限定を加えるものではな
い。尚、以下に部とあるはいずれも重量部を意味
する。

実施例 １ ゼラチン（株式会社ニツピ製Ｓ−778）10部と
重クロム酸カリ１部から成るフオトポリマー水溶
液（５％固形分）に、各々別の色相の染料を加え
て、３種の着色組成物を調製した。

着色組成物Ｒの赤色染料； Suminol Milling Red RS （住友化学製） 着色組成物Ｇの緑色染料； Acid Fast Yellow MR （中外化成製） と Sumitomo Brilliant Blue 5G （住友化学
製）との等量混合物 着色組成物Ｂの青色染料； Supranol Cyanine 6B （バイエル製） 各染料は、ストライプフイルターとした時の帯
条が厚み約1μmで分光吸光度が、夫々の最大吸光
度となる波長において吸光度1.5以上になるよう
に添加した。

このようにして調製した３種の着色組成物を、
夫々、75μの二軸延伸したポリエチレンテレフタ
レートフイルムに、乾燥後の厚みが約1μmなるよ
うに塗布乾燥した。

次いで、厚さ２mmの透明ガラス板の片面に、ポ
リオレフイン系感熱接着剤AC1000（三菱油化フア
イン製）を乾燥後の厚みが2μになるように塗布
乾燥した。

このような準備工程の後、透明ガラス板の接着
層面と着色組成物Ｒを塗布したフイルムの着色組
成物Ｒ面とを重ね、100℃の熱ロールで接着した。
次いで、フイルムを剥離すると着色組成物Ｒ層が
ガラス基板上に転写された。次に、ガラス基板上
の着色組成物Ｒ層上に200μm間隔ごとに100μm幅
の光透過部分を有するマスクをあてて、紫外線を
照射し、光透過部分に対する部位の着色組成物Ｒ
を硬化させ、未露光部は温湯にて溶解除去して、
赤色の帯条を形成した。

この上に、着色組成物Ｇを塗布したフイルムを
重ね、同様にガラス基板上の赤色の帯条の上に、
着色組成物Ｇを転写した。次いで、前記マスクの
位置を１コマずらして、紫外線を照射し、未硬化
部分を同様に除去し、赤色の帯条と緑色の帯条が
交互に並んだ画像を形成した。

更に、着色組成物Ｂを塗布したフイルムで上記
操作を繰り返し最終的に、赤、緑、青の帯条がそ
の幅方向に相互に隣接して並んだストライプフイ
ルターを得た。

実施例 ２ ポリビニルアルコール（平均重合度 1700〜
2400、ケン化度98.5±0.5％）10部と硬化剤とし
てのｐ−ジアゾジフエニルアミンとホルムアルデ
ヒドとの縮合物のスルホン塩酸0.6部から成るフ
オトポリマー水溶液（５％固形分）に、着色剤と
して以下の水分散顔料を用いて、色相の異なる３
種の着色組成物を調製した。

着色組成物Ｙのイエロー顔料 アクアフアインAFエロー Ｅ−２ （大日
精化(株)製） 着色組成物Ｍのマゼンタ顔料 アクアフアインAFレツド Ｅ−３ （大日
精化(株)製） 着色組成物Ｃのシアン顔料 アクアフアインAFブルー Ｅ−１ （大日
精化(株)製） 各顔料の添加量は、実施例１と同様に分光特性
が所定の基準通りとなるように決定した。

紫外線照射後の未硬化部を水で溶去した以外
は、実施例１と同様に操作した。即ち、片面に
AC1000を2μ塗布した透明ガラス板上に、着色組
成物Ｙを転写し、所定のマスクで露光した後現像
して、イエローの帯条をガラス板上に形成した。
次いで、着色組成物Ｍ及び着色組成物Ｃについ
て、順次上記操作を繰り返して、イエロー、マゼ
ンタ、シアンのストライプフイルターを形成し
た。

実施例 ３ ゼラチン（株式会社ニツピ製Ｓ−778）10部と
シユウ酸第二鉄アンモン0.4部から成るフオトポ
リマー水溶液（５％固形分濃度）に、着色剤とし
て水分散顔料を用いて、色相の異なる着色組成物
Ｒ，Ｇ，及びＢを調製した。

着色組成物Ｒの赤顔料； アクアフアインAFエローＥ−２とアクアフ
アインAFレツドＥ−３の等量混合物 着色組成物Ｇの緑顔料； アクアフアインAFエローＥ−２とアクアフ
アインAFブルーＥ−１の等量混合物 着色組成物Ｂの青顔料； アクアフアインAFブルーＥ−１とアクアフ
アインAFレツドＥ−３の等量混合物
（いづれも大日精化(株)製） 紫外線照射後の現像処理において、18℃の１％
H₂O₂水溶液に１分間浸漬して、露光部分を十分
に水不溶化となし、次に37℃の水に浸漬して未硬
化部分を溶去した他は、実施例１と同様に操作し
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透明な基板の表面に、色相を異にする多数の
   微細な部分からなるパターンを形成するにあたつ
   て、支持体上に塗布乾燥した一の着色剤を含むホ
   トポリマー層を接着剤表面を有する透明な基板上
   に転写する工程と、前記着色ホトポリマー層を所
   定のパターンのマスクを介して露光し、露光部と
   未露光部で溶解性の異なる溶媒で処理して、パタ
   ーンを形成する工程とを含み、他の色相の着色ホ
   トポリマー層について前記順序の操作を所定回数
   反復実施することを特徴とするカラーフイルター
   の製法。 ２ 着色ホトポリマー層が光の三原色に相当する
   色の３種からなる特許請求の範囲第１項記載のカ
   ラーフイルターの製法。 ３ 着色ホトポリマー層が複数色の減色混合に相
   当する色相からなる特許請求の範囲第１項記載の
   カラーフイルターの製法。