JPH08220322A - カラーフイルタの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス板等の透明基板上に作業性が良く、し
かも均一な厚さの高精度で段差のない多色の微細パター
ンの形成された耐熱性の良好なカラーフイルタの製造法
を提供する。 【構成】 透明基板上に、ベースフイルムと一色に着色
された感光性樹脂層とからなる感光性フイルムを、
（１）着色された感光性樹脂層が前記基板に面するよう
に貼り合わせる工程、（２）パターン状に露光する工程
及び（３）現像する工程を含む工程を繰り返して多色の
パターンを形成させるカラーフイルタの製造法におい
て、パターンをストライプ状でそれぞれのストライプが
画素ごとに独立した長方形を形成しストライプの長手方
向に隙間を設けたものとし、二色目以降の着色された感
光性樹脂層が前記基板に面するように、画素間に空間を
形成して貼り合わせ、前記（１）と（３）の工程の間
に、加熱により二色目以降の着色された感光性樹脂層を
ベースフイルムから画素間空間へ移行させる移行工程を
行うことを特徴とするカラーフイルタの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーフイルタの製造
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーフイルタは、ガラス等の光学的に
透明な基板の表面に２種以上の色相を異にする極めて微
細なストライプ状又はモザイク状のパターンを一定の間
隔を開けて、平行又は交差して並べた物である。これら
のパターンは色相を所定の順序に所定の間隔をおいて整
然と配置し、しかも厚さムラの少ない均一な層とする必
要があり、種々のカラーフイルタの製造方法が提案され
ている。例えば、スクリーン印刷法では低コストのカラ
ーフイルタの形成が可能である。またフォトリソグラフ
ィ技術を用いる方法、すなわち、カラーフイルタ用基板
上に形成された透明膜に、所定のネガマスクを通して紫
外線照射し、未露光部を除去した後、防染層を形成しな
がら染色する方法がある。前記方法の改良法として、基
板上に着色した溶液状感光性樹脂組成物を塗布し、乾燥
した後、露光、現像して一色のパターンを形成させ、こ
の工程を他の色についても同様に繰り返し行ってカラー
フイルタを形成する方法がある。

【０００３】現在プリント配線板製造時のエッチングレ
ジスト、めっきレジスト、ソルダレジスト等に一般に使
用されているベースフイルム及び感光性樹脂層から成る
感光性フイルムを使用すると、多色の微細なストライプ
状又はモザイク状のパターンを簡単に高精度で形成する
ことが出来るカラーフイルタの製造法が知られている。
透明基板上にベースフイルムと一色に着色された感光性
樹脂層とからなる感光性フイルムを、前記着色感光性樹
脂層が前記基板に面するように貼り合わせる工程、パタ
ーン状に露光する工程及び前記ベースフイルムを剥がし
て現像する工程を繰り返して多色パターンを形成させる
カラーフイルタの製造法がある。前記感光性フイルムを
用いる場合は、従来のカラーフイルタの製造法とは異な
り、前記着色感光性樹脂層が前記基板に面するように貼
り合わせる工程において、乾式の状態で基板上に着色感
光性樹脂層が形成されることが特徴である。

【０００４】感光性フイルムを使用して、カラーフイル
タを製造する方法として、例えば、一つの色相着色剤を
含む感光性樹脂の層を支持体に塗布乾燥したフイルムを
用いて、感光性樹脂の層を透明な板の上に転写し、所定
のパターンのマスクを介して露光、現像してパターンを
形成する方法（特開昭６１−９９１０２号公報）、前記
フイルムに所定のパターンのマスクを介して露光、現像
してパターンを形成し、透明な板の上に転写してカラー
フイルタのパターンを形成する方法（特開昭６１−９９
１０３号公報）、前記フイルムを透明な板の上に加熱圧
着して、所定のパターンのマスクを介して露光し、ベー
スフイルムを剥離し、現像して透明着色の画像パターン
を形成する方法（特開昭６３−１８７２０３号公報）、
前記着色感光性樹脂の上にポリ酢酸ビニル共重合体の接
着体を構成する感光性フイルムを用いて特開昭６３−１
８７２０３号公報と同様の方法でカラーフイルタのパタ
ーンを形成する方法（特開平２−２４６２４号公報）等
がある。

【０００５】感光性フイルムを用いる場合は、従来のカ
ラーフイルタの製造法とは異なり、前記着色感光性樹脂
層が前記基板に面するように貼り合わせる工程にその特
徴があるが、着色感光性樹脂層は液体ではないので貼り
付けるときに、基板上に突起があるとそのままの形が残
る欠点があった。カラーフイルタの画素（パターンとも
いう）としては、一辺の長さが１００〜５００μｍの正
方形のモザイク状の配列か、幅が１００〜５００μｍの
ストライプ状の配列で、厚さが１〜５μｍの微細な画素
から構成されている。一色目が基板上に形成された後に
二色目以降が順次形成される。

【０００６】従来のカラーフイルタの製造法では、二色
目以降の層を形成する際に、既に形成された一色目の画
素上の二色目以降の着色層と前記基板上に直接接触する
着色層との間に段差が生ずる。この段差は、既に形成さ
れた一色目の画素（前置画素ともいう）の厚さ（１〜５
μｍ）によって決まる。この段差があるために新着色層
が下地（透明ガラス）に接触せず、不十分な接着圧力の
為、接着力が不足し、新着色層が下地に密着せず、ベー
スフイルムを剥離すると、ベースフイルムとともに剥離
されて、下地に新着色層が付着しない部分が生ずる。ま
た、そのまま露光現像すると、着色像が存在しない部分
を露光する等の不都合が生じ、所望のカラーフイルタが
得られない欠点がある。

【０００７】さらに詳しく説明すると、特に、カラーフ
イルタがストライプ状の三原色（赤、緑及び青）の画素
から構成されている場合には一色目のストライプ状の画
素が例えば、厚さ２．０μｍ、幅７０μｍ、間隔３００
μｍで透明基板上に構成されている上に二色目の着色層
を貼り合わせると、前置画素による２．０μｍ前後の凹
凸があるため、透明基板と着色層の間に接触不十分の部
分が生じ、二色目の着色層がこの凹凸に十分に追随しな
い欠点があった。また、二色目以降の画素上では、一色
目の画素上に乗っていた着色感光性樹脂層の一部が流れ
込んできて、二色目では、一色目の画素に近い端が持ち
上がり、画素表面が斜めになり、その断面はいわゆるＪ
状になる。三色目の画素は両隣の画素からの着色感光性
樹脂層の流れ込みがあるため画素の両端が持ち上がり、
いわゆるＭ状の断面となる。図４にＪ状、Ｍ状の画素の
断面の模式図を示す。Ｊ状やＭ状の持ち上がりがある
と、三色の画素の表面の不均一を招き、所望の平坦性が
得られず、持ち上がった端が対極と接触して、画像不良
を生じ、色ムラを発生させるなどの欠点があった。基板
を加熱後、前記の感光性フイルムの保護フイルムを剥が
しながら、着色感光性樹脂層を基板と接着させて加圧ロ
ールを通す（ラミネートする）だけでは、フイルム追随
性は改善できない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来の技術の問題を解消し、ガラス板等の透明基板上に作
業性が良く、しかも均一な厚さの高精度で段差のない多
色の微細パターンの形成された耐熱性の良好なカラーフ
イルタの製造法を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上
に、ベースフイルムと一色に着色された感光性樹脂層と
からなる感光性フイルムを、（１）着色された感光性樹
脂層が前記基板に面するように貼り合わせる工程、
（２）パターン状に露光する工程及び（３）現像する工
程を含む工程を繰り返して多色のパターンを形成させる
カラーフイルタの製造法において、パターンをストライ
プ状でそれぞれのストライプが画素ごとに独立した長方
形を形成しストライプの長手方向に隙間を設けたものと
し、二色目以降の着色された感光性樹脂層が前記基板に
面するように、画素間に空間を形成して貼り合わせ、前
記（１）と（３）の工程の間に、加熱により二色目以降
の着色された感光性樹脂層をベースフイルムから画素間
空間へ移行させる移行工程を行うことを特徴とするカラ
ーフイルタの製造法に関する。

【００１０】本発明では、パターン（画素）をストライ
プ状でそれぞれのストライプが画素ごとに独立した長方
形を形成し、ストライプの長手方向に隙間を設けたもの
とすることが必要である。従来のパターンは、図２に示
すようにストライプの長手方向に隙間のないものである
が、本発明では、ストライプが画素ごとに独立した長方
形を形成しているので画素間にすきまがある（図１）。
長手方向に直交させて加圧ロールを駆動させたときは、
貼り合わせていく時に長手方向に直交して、画素間のす
きまに感光性樹脂層が溜ることにより、画素表面の凹凸
が減少する。これはラミネータロールによって感光性フ
イルムがおされ、前置画素上の感光性樹脂層が広がっ
て、二色目、三色目の画素の上に乗って来るので、この
ときにストライプが画素ごとに独立した長方形を形成し
ストライプの長手方向に隙間を設けている本発明では二
色目、三色目の画素の上に乗って来る感光性樹脂層は隣
あった画素だけでなく、ストライプの隙間にも移動して
いき、画素表面の凹凸をなくすことができる。

【００１１】貼り合わせ工程において、透明基板は、加
熱して用いることが、密着性、追随性等の点から好まし
い。この時の加熱温度は、３０〜１００℃とすることが
好ましい。加熱温度が、３０℃未満であると、追随性が
劣る傾向があり、１００℃を超えると、密着性が劣る傾
向がある。また、加熱時間は、１〜３０分間とすること
が好ましい。加熱時間が、１分未満であると、密着性及
び追随性が劣る傾向があり、３０分を超えると、作業性
に劣る傾向がある。貼り合わせ工程を画素間に空間を形
成する貼り合わせとして減圧下で行い、さらに移行工程
における加熱及び／又は加圧を減圧下で行うことが好ま
しく、このようにすることにより、段差、追随性不良が
より改善される。減圧下とする手段に特に制限はない
が、通常は真空ラミネータが使用される。減圧時の圧力
は、接着性等の点から１０mmHg以下とすることが好まし
い。この圧力が、１０mmHgを超えると、接着性及び追随
性が劣る傾向がある。また、貼り合わせ時の送り速度
は、０．１〜１５ｍ／分とすることが好ましい。この送
り速度が、０．１ｍ／分未満であると、作業性に劣る傾
向があり、１５ｍ／分を超えると、接着性及び追随性が
劣る傾向がある。また、貼り合わせ時のロール圧力は、
１〜１０kgf/cm²とすることが好ましい。このロール圧
力が１kgf/cm²未満であると、接着性及び追随性が劣る
傾向があり、１０kgf/cm²を超えると、画素が変形する
傾向がある。また、貼り合わせ時のロール温度は、４０
〜１４０℃とすることが好ましい。このロール温度が、
４０℃未満であると、接着性及び追随性が劣る傾向があ
り、１４０℃を超えると、感光性フィルムが発煙する傾
向がある。真空ラミネータの例としては、ANGER ELECTR
ONIC（アンガー・エレクトロニック）ＧＭＢＨ社製のVA
CUUM LAMINATOR TYPE VCL等がある。貼り合わせは、ウ
ェット状態で行うことが好ましく、これは、例えば、二
色目以降の前記基板及び／又は前記着色された感光性樹
脂層を水で処理した後に貼り合わせをすることにより行
える。すなわち、感光性樹脂層にラミネート時に水を下
塗して前記着色感光性樹脂層を柔軟化させることによ
り、凹凸への追随性を向上でき、また、ベースフイルム
を剥がす時に、保護フイルムとともに剥がれる欠点をな
くして、作業性がよく基板上に均一な厚さの微細パター
ンを形成でき、しかも高精度で高耐熱性を有する多色の
微細パターンを形成することができる。

【００１２】二色目以降のカラーフイルタの画素の表面
を平坦化するために前記（１）と（３）の工程の間で、
加熱により二色目以降の感光性樹脂層をベースフイルム
から基板表面上の空間に移行させる移行工程の態様につ
いてさらに詳細に図３を用いて説明する。図３は本発明
の製造法における感光性フイルム及びカラーフイルタの
断面図であり、ベースフイルム１がＰＥＴ（ポリエチレ
ンテレフタレートフイルム）で、着色感光性樹脂層は赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）の順に形成していく場合を例にとって
いる。

【００１３】（ａ）はベースフイルム１（ＰＥＴ ポリ
エチレンテレフタレートフイルム）と着色感光性樹脂層
（緑）２からなる感光性フイルムの着色感光性樹脂層と
前置画素（赤）３が整然と配列されている透明基板４が
面している状態を示す。（ｂ）は感光性フイルムの着色
感光性樹脂層と少なくとも一色の前置画素が整然と配列
されている基板との画素間に空間を形成した貼り合わせ
を示している。この時、着色感光性樹脂層は前置画素及
び基板に追随している必要はなく、平坦なままで、前置
の画素表面に接触していることが好ましい。平坦性が欠
けて、着色感光性樹脂層が前置画素が整然と配列されて
いる基板との画素間にめりこむとＭ状、Ｊ状の段差が発
生するばかりでなく、着色感光性樹脂層に傷が発生し、
ピンホール、白抜け、白斑、傷等の欠陥が生じる。特
に、微小な傷であっても、現像時に現像液がこの場所か
らしみこんで来ると、露光されて光硬化した画素の下部
では光硬化が充分でないために現像液に溶解し、結果と
して大きなピンホールが生じることがある。

【００１４】（ｂ）では緑（Ｇ）の着色感光性樹脂層が
前置画素である赤（Ｒ）に密着した様子を示したもので
ある。ここで、空間と表示してある部分は、緑着色感光
性樹脂層も赤着色感光性樹脂層も存在していない空間の
部分であり、窒素気流中でラミネートしたときは、窒素
が充満した部分、空気中でラミネートしたときは、空気
が充満した部分、基板を水で処理したときは、水が充満
した部分となっている。

【００１５】（ｃ）は本発明の移行工程が終了したとこ
ろである。移行工程は、上記の（１）〜（３）の工程の
間に入り、着色感光性樹脂層（Ｇ）と空間を置換する工
程であり、着色感光性樹脂層（Ｇ）の空間部分への移行
は加熱及び／又は加圧によって行う。（ｂ）の状態で貼
り合わせた直後には、緑の着色感光性樹脂層はベースフ
イルムに密着しているが、加熱により、流動性が増大
し、重力により基板表面上の空間内に移行を始める。

【００１６】緑の着色感光性樹脂層は、ベースフイルム
よりも基板に対する密着力が大きく、緑の着色感光性樹
脂層の接触角がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）
との接触角よりも基板に対して大きいと推察できるの
で、赤の前置画素の壁を伝って流れ落ちる場合、ベース
フイルム面で液滴を作り増大し、基板と接触した後、基
板上に広がって移行を完了する場合がある。移行工程が
完了すると、緑の着色感光性樹脂層は基板表面上の空間
に移行を完了し、その表面上に空間が出現し、着色感光
性樹脂層と空間が入れ代わる（（ｃ））。この時、着色
感光性樹脂層は、その表面張力によって均一化している
ので、表面の平坦性は優れたものであり、現像後の画素
は一色目とほとんど同一の断面形状を持つ。以上、一色
目が赤、二色目が緑の場合を例として説明したが、色の
順序はこれに限定されず、赤、緑、青及び黒の順序以外
に、黒、青、緑及び赤、黒、赤、青及び緑等本発明では
どのような色順序も可能である。

【００１７】着色感光性樹脂層２（Ｇ）の空間部分への
移行は加熱及び／又は加圧によって行い、加熱は、通
常、室温以上で、着色感光性樹脂層が熱硬化反応を開始
する温度以下で行う。低温では長時間、高温では短時間
で移行は完了し、移行した着色感光性樹脂層表面は、高
度の平坦性を有する。加熱には、熱板加熱、オーブン加
熱、超音波加熱、赤外線加熱、電磁誘導加熱、温水浸漬
加熱、摩擦熱加熱、圧力オーブン内での加熱、真空容器
中での加熱等があり、これらに限定されない。また、加
圧には、プレス加圧、ローラー加圧等があり、これらに
限定されない。

【００１８】本発明の移行工程は上記の（１）〜（３）
の間で実施され、（２）の露光工程の前でも後でも良
く、露光工程の前と後の二回実施しても良く、また、露
光工程において行うことも可能である。本発明ではベー
スフイルムの剥離には言及しないが、剥離は上記の
（１）工程の後〜（３）工程の前の間のどの部分におい
ても可能であり、移行工程の前でも後でも良い。（ｄ）
は着色感光性樹脂層（緑）の露光後に現像した後の、カ
ラーフイルタの画素の断面の形状を示す。ベースフイル
ムの剥離は、露光工程後現像工程前又は露光工程前に行
われる。

【００１９】本発明に用いられる感光性フイルムは、透
明な剥離性ベースフイルム、例えば、ポリエチレンテレ
フタレート等のフイルム上に、一色に着色された感光性
樹脂組成物を塗布し、乾燥させて地着色感光性樹脂層を
塗布し、乾燥させて着色感光性樹脂層を形成させたもの
である。感光性樹脂層は未硬化であり、柔軟で、粘着性
を有するため、感光性樹脂層の上にさらにポリエチレン
フイルム等の保護フイルムを貼り合わせて外部からの損
傷、異物の付着等を防止することが好ましい。感光性フ
イルムに形成された着色感光性樹脂層は、保護フイルム
を剥がしながら透明基板上に貼り合わされ、着色感光性
樹脂層表面のベースフイルムは、所定パターンのネガマ
スクを通じて露光した後に除去される。

【００２０】本発明におけるカラーフイルタは、次のよ
うにして製造される。まず、透明基板上に感光性フイル
ムに形成された着色感光性樹脂が貼り合わされ、着色感
光性樹脂層表面のベースフイルム上に所定パターンのネ
ガマスクを乗せて露光した後、ベースフイルムが除去さ
れる。ついで未露光部分が現像液で現像され、着色パタ
ーンが形成される。この着色パターン形成工程を、色の
異なる感光性フイルムを用いて所定回数繰り返し行い、
多色のパターンを形成させてカラーフイルタが得られ
る。透明基板上に貼付られた着色感光性樹脂層で細線を
形成する場合は、現像液に耐えられる最少の露光量で露
光するため、現像後の着色層が柔軟なことがあり、現像
後にさらに紫外線照射、電子線照射及び／又は熱処理に
よって、完全に着色層を硬化させて強度及び耐熱性を付
与する。

【００２１】一色に着色された感光性樹脂層は、エチレ
ン性不飽和化合物（ａ）、カルボキシル基含有フイルム
性付与ポリマー（ｂ）、光重合開始剤（ｃ）及び顔料又
は染料（ｄ）を含有するのが好ましく、層の厚さは０．
５〜１５μｍであることが好ましい。

【００２２】エチレン性不飽和化合物（ａ）としては、
例えば、多価アルコールにα，β−不飽和カルボン酸を
付加して得られる化合物（トリメチロールプロパンジ
（メタ）アクリレート（メタアクリレート又はアクリレ
ートを意味する。以下同じ）、トリメチロールプロパン
トリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタント
リ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペン
タ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキ
サ（メタ）アクリレート等）、グリシジル基含有化合物
にα，β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物
（トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ
アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル
ジ（メタ）アクリレート等）、多価カルボン酸（無水フ
タル酸等）と水酸基及びエチレン性不飽和基を有する化
合物（β−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等）
とのエステル化物、（メタ）アクリル酸のアルキルエス
テル（（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸
エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル
酸２−エチルヘキシル等）、トリメチルヘキサメチレン
ジイソシアナートと２価アルコールと２価の（メタ）ア
クリル酸モノエステルとを反応させて得られるウレタン
ジアクリレート化合物などが挙げられる。これらの化合
物は単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
（ａ）成分の配合量は（ａ）成分と（ｂ）成分の総量を
１００重量部として好ましくは９０〜５０重量部とされ
る。

【００２３】カルボキシル基含有フイルム性付与ポリマ
ー（ｂ）としては、例えば、（メタ）アクリル酸アルキ
ルエステルと（メタ）アクリル酸との共重合体、（メ
タ）アクリル酸アルキルエステルと（メタ）アクリル酸
とこれらと共重合し得るビニルモノマーとの共重合体等
が挙げられる。（メタ）アクリル酸アルキルエステルと
しては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）
アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メ
タ）アクリル酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。ま
た、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）ア
クリル酸及びこれらと共重合し得るビニルモノマーとし
ては、例えば、（メタ）アクリル酸ジメチルエチル、
（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリル、（メタ）
アクリル酸ジエチル、２，２，２−トリフルオロエチル
（メタ）アクリレート、２，２，３，３−テトラフルオ
ロプロピル（メタ）アクリレート、アクリルアミド、ジ
アセトンアクリルアミド、スチレン、ビニルトルエン等
が挙げられる。さらに、カルボキシル基含有フイルム性
付与ポリマー（ｂ）の他に、例えば、テレフタル酸、イ
ソフタル酸、セバシン酸等のポリエステル、ブタジエン
とアクリロニトリルとの共重合体、セルロースアセテー
ト、セルロースアセテートブチレート、メチルセルロー
ス、エチルセルロースなども用いることができる。
（ｂ）成分の使用によって、塗膜性や硬化物の膜特性が
向上し、その配合量は、（ａ）成分と（ｂ）成分の総量
を１００重量部として、１０〜５０重量部が好ましい。
配合量が１０重量部未満では、エチレン性不飽和化合物
が多くなるため光感度が低下する傾向があり、５０重量
部を超えると、光硬化物が脆くなる傾向がある。また、
（ｂ）成分の重量平均分子量は、前記塗膜性や膜強度の
点から１０，０００以上が好ましい。

【００２４】光重合開始剤（ｃ）としては、例えば、芳
香族ケトン（ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ′−テトラメチル
−４，４′−ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーのケト
ン）、Ｎ，Ｎ′−テトラメチル−４，４′−ジアミノベ
ンゾフェノン、４−メトキシ−４′−ジメチルアミノベ
ンゾフェノン、４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノ
ン、２−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン
等）、ベンゾインエーテル（ベンゾインメチルエーテ
ル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエ
ーテル等）、ベンゾイン（メチルベンゾイン、エチルベ
ンゾイン等）、２，４，５−トリアリールイミダゾール
二量体（２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェ
ニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）
−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）−４，５−ジフ
ェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフェニ
ル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−
（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダ
ゾール二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５
−ジフェニルイミダゾール二量体、２，４−ジ（ｐ−メ
トキシフェニル）−５−フェニルイミダゾール二量体、
２−（２，４−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェ
ニルイミダゾール二量体、２−（ｐ−メチルメルカプト
フェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体
等）などが用いられる。（ｃ）の配合量は（ａ）と
（ｂ）の総量１００重量部に対して０．１〜１０重量部
が好ましい。この配合量が０．１重量部未満では光感度
が不十分となる傾向があり、１０重量部を超えると露光
の際に組成物の表面での光吸収が増大し、内部の光硬化
が不十分となる傾向がある。

【００２５】前記顔料又は染料（ｄ）としては、一般に
知られている着色剤が使用でき、感光性樹脂層、特にエ
チレン性不飽和化合物またはカルボキシル基含有フイル
ム性付与ポリマーに対する相溶性、目標とする色相、光
透過性等を考慮して選択される。カラーフイルタに使用
できる顔料は各種の化合物が使用でき、例えば、硫酸バ
リウム、酸化亜鉛、硫酸鉛、酸化チタン、ベンガラ、カ
ーボンブラック、グラファイト、酸化クロムなどの無機
顔料、下記の有機顔料（カラーインデックス番号）等が
ある。 黄色顔料：C.I.ピグメントイエロー２０、２４、８３、
８６、９３、１０９、１１０、１１７、１２５、１３
７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５３、１５
４、１６６、１６８ オレンジ顔料：C.I.ピグメントオレンジ３６、４３、５
１、５５、５９、６１ 赤色顔料：C.I.ピグメントレッド９、９７、１２２、１
２３、１４９、１６８、１７７、１８０、０９２、２１
５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２
６、２２７、２２８、２４０、４８：１ バイオレット顔料：C.I.ピグメントバイオレット１９、
２３、２９、３０、３７、４０、５０ 青色顔料：C.I.ピグメントブルー１５、１５：６、２
２、６０、６４ 緑色顔料：C.I.ピグメントグリーン７、３６ 黒色顔料：C.I.ピグメントブラック７ （ｄ）成分の配合量は、（ａ）成分と（ｂ）成分の総量
１００重量部に対して１〜５０重量部が好ましい。この
配合量が１重量部未満では着色が不十分となる傾向があ
り、５０重量部を超えると光透過率が低下する傾向があ
る。

【００２６】前記着色感光性樹脂層には、加熱硬化性を
高めるためにカルボキシル基含有フイルム性付与ポリマ
ーのカルボキシル基と熱反応するメラミン樹脂及び／又
はエポキシ樹脂を、（ａ）成分と（ｂ）成分の総量１０
０重量部に対して１〜２０重量部添加することが好まし
い。これらを添加して１３０〜２００℃で３０〜６０分
加熱することにより、着色層の架橋密度、耐熱性を向上
させることができる。

【００２７】

【実施例】以下、実施例により、本発明を説明する。 実施例１ （１）着色感光性樹脂層用の塗工液の製造 表１の材料を均一に溶解した溶液２００重量部に表２の
いずれかの顔料ペースト１３５重量部、メラミン樹脂５
重量部及びシランカップリング剤５重量部をそれぞれ添
加し、溶解分散して着色感光性樹脂層用の塗工液を得
た。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】メラミン樹脂 サイメル３００（ヘキサメトキシメチルメラミンの商品
名、三井東圧社製） シランカップリング剤 ＫＢＭ５０３（信越化学社製） 塗工液の調整 塗工液は、使用直前に超音波で２．５時間分散して調整
した。

【００３１】（２）感光性フイルムの製造 得られた塗工液を、厚さ６μｍのポリエチレンテレフタ
レートフイルム（テイジン社製テトロンフイルムＳ６）
上に均一な厚さに塗布し、１００℃の乾燥機で２分間乾
燥した。保護フイルムとして厚さ３０μｍのポリエチレ
ンフイルムを貼り合わせて乾燥後の感光性樹脂層の厚さ
が２．２μｍの感光性フイルムと２．０μｍの感光性フ
イルムを得た。

【００３２】（３）カラーフイルタの製造 （ａ）基板加熱工程 カラーフイルタ用の下地基板（厚さ１．１mmのガラス基
板、コーニング社製、コーニング７０７４）を８０℃で
１０分間加熱した。 （ｂ）貼り合わせ工程 前記の感光性フイルムを保護フイルムを剥がし、あらか
じめ純水中に１５分間浸漬した。前記の感光性フイルム
を着色感光性樹脂層を上記の条件で加熱されたカラーフ
イルタ用の下地基板上に下記条件でラミネートした（以
下、ウエットラミネーションという）。 ロール温度：８０℃ ロール圧 ：４．０kgf/cm² 速度 ：１．５ｍ／分 （ｃ）露光工程 所定のパターン（７０μｍ×２７０μｍの長方形が長手
方向に３０μｍの隙間を持ち、長さ１５０mmであって、
平行方向に３０μｍの隙間があり、平行方向の間隔が３
００μｍ周期のストライプ状のパターンであって、赤緑
青の三色重ねると図１の様になる）のネガマスクを通し
て露光機ＨＭＷ−２０１Ｂ（３kW、超高圧水銀灯、オー
ク製作所製）で露光した。 （ｄ）移行工程 二色目と三色目の画素形成時には、剥離工程の後に６０
℃で１５分間乾燥機を用いて加熱を行い、空間を介して
いた着色感光性樹脂層を基板表面に移行させた。 （ｅ）剥離工程 ポリエチレンテレフタレートフイルムを除去した。 （ｆ）現像工程 ３０℃で０．０８重量％のＮａ₂ＣＯ₃水溶液で１５秒ス
プレー現像をして未露光部を除去し１色目（赤）の着色
パターンを形成した。

【００３３】この（ａ）から（ｆ）の着色パターンの形
成工程を、赤、青及び緑の順に各色の感光性フイルムを
用いて繰り返し行った。二色目の青のラミネートの時に
フイルムの送り方向を前置画素の赤のストライプ状のパ
ターンに直交させてフイルムを送り、緑についても同様
に行い、図１に示す多色のパターンを形成した。この際
の露光量は赤、青及び緑色の感光性樹脂層に対しては５
０mJ/cm²とした、使用したマスクのパターンはストライ
プが画素ごとに独立した長方形を形成しストライプの長
手方向に隙間を設けているものである。得られた多色パ
ターンに紫外線照射機（ランプＨ５６００Ｌ／２、東芝
電材社製）を用いて３J/cm²で照射した後、１５０℃で
４５分間加熱してカラーフイルタを得た。得られたカラ
ーフイルタは赤、青及び緑色のパターン（７０μｍ×２
７０μｍの長方形が長手方向に３０μｍの隙間を持ち、
長さ１５０mmであって、平行方向に３０μｍの隙間があ
り、平行方向の間隔が３００μｍ周期のストライプ状の
パターン）が整然と並んでおり、追随性は良好であっ
た。また、画素の段差はなく、画素の断面の中央の凹み
（Ｍ状と称する）も片上がり（Ｊ状と称する）も認めら
れなかった。

【００３４】以下に、実施例２〜実施例１０のカラーフ
イルタの製造工程のバリエーションを示す。なお、実施
例２〜実施例１０では、基板の加熱は、実施例１の
（ａ）基板加熱工程と同様に行った。 （ｂ−１）貼り合わせ工程 前記カラーフイルタ用の感光性フイルムの保護フイルム
を剥がしながら、着色感光性樹脂層をロール温度８０
℃、ロール圧４kgf/cm²、速度１．５ｍ／分で前記カラ
ーフイルタ用の下地基板上にラミネートした。 （ｂ−２）貼り合わせ工程（ウェットラミネーション） 前記の感光性フイルムを保護フイルムを剥がしあらかじ
め純水中に１５分間浸漬した。前記の感光性フイルムを
着色感光性樹脂層をカラーフイルタ用の下地基板上に下
記条件でラミネートした。 ロール温度：８０℃ ロール圧 ：１．０kgf/cm² 速度 ：１．５ｍ／分 （ｂ−３）貼り合わせ工程（減圧下） 真空ラミネータを用いて減圧下（５mmHg）で前記カラー
フイルタ用の感光性フイルムの保護フイルムを剥がしな
がら、着色感光性樹脂層をロール温度８０℃、ロール圧
４kgf/cm²、速度１．５ｍ／分で前記カラーフイルタ用
の下地基板上にラミネートした。真空ラミネータは、AN
GER ELECTRONIC（アンガー・エレクトロニック）ＧＭＢ
Ｈ社製のVACUUM LAMINATOR TVPE VCLを使用した。 （ｄ−１）加熱による移行工程 二色目と三色目の画素形成時には、露光工程の前に乾燥
機を用いて加熱を行い（６０℃、１５分間）、空間を介
していた着色感光性樹脂層を基板表面に移行させる。 （ｄ−２）減圧下での加熱による移行工程 二色目と三色目の画素形成時には、露光工程の前に真空
乾燥機を用いて加熱を行い（５mmHg、６０℃、１５分
間）、空間を介していた着色感光性樹脂層を基板表面に
移行させる。 （ｄ−３）減圧下での加圧による移行工程 二色目と三色目の画素形成時には、露光工程の前に室温
で真空プレス機を用いて加圧を行い（５mmHg、３kgf/cm
²、１５分間）、空間を介していた着色感光性樹脂層を
基板表面に移行させる。 （ｄ−４）加圧による移行工程 二色目と三色目の画素形成時には、露光工程の前に室温
でプレス機を用いて加圧を行い（３kgf/cm²、１５分
間）、空間を介していた着色感光性樹脂層を基板表面に
移行させる。 （ｄ−１′）加圧による移行工程 二色目と三色目の画素形成時には、剥離工程の後にロー
ル加圧を行い（４kgf/cm²）、空間を介していた着色感
光性樹脂層を基板表面に移行させる。移行ロールは表面
の平滑性が０．１μｍ以下の鏡面仕上げのゴムロールで
材質がシリコーンゴムでゴム硬度５０、ゴム厚４mm、直
径は１００mmである。 （ｄ−２′）加熱と加圧による移行工程 二色目と三色目の画素形成時には、剥離工程の後に加熱
した前記ロールを用いて加熱と加圧を行い（８０℃、４
kgf/cm²）、空間を介していた着色感光性樹脂層を基板
表面に移行させる。 （ｄ−３′）減圧下での加圧による移行工程 二色目と三色目の画素形成時には、剥離工程の後に減圧
下で前記ロールを用い加圧を行い（５mmHg下、４kgf/cm
²）、空間を介していた着色感光性樹脂層を基板表面に
移行させる。 （ｄ−４′）減圧下での加熱と加圧による移行工程 二色目と三色目の画素形成時には、剥離工程の後に減圧
下でロールを加熱して前記ロール加圧を行い（５mmHg
下、８０℃、４kgf/cm²）、空間を介していた着色感光
性樹脂層を基板表面に移行させる。 （ｄ−５′）減圧下での加圧による移行工程 二色目と三色目の画素形成時には、剥離工程の後に真空
プレス材を用いて加圧を行い（５mmHg下、３kgf/cm²、
１５分間）、空間を介していた着色感光性樹脂層を基板
表面に移行させる。 （ｄ−６′）減圧下での加熱と加圧による移行工程 二色目と三色目の画素形成時には、剥離工程の後に加熱
して真空プレス材を用いて加圧を行い（５mmHg下、８０
℃、３kgf/cm²、１５分間）、空間を介していた着色感
光性樹脂層を基板表面に移行させる。 （ｄ−７′）加圧による移行工程 二色目と三色目の画素形成時には、剥離工程の後にプレ
ス加圧を行い（３kgf/cm²、１５分間）、空間を介して
いた着色感光性樹脂層を基板表面に移行させる。上記の
（ｂ−１）から（ｄ−７′）の各工程の組合せの代表例
を以下に実施例２〜１０として示す。

【００３５】実施例２ （ｂ）の貼り合わせ工程を上記（ｂ−２）とした以外は
実施例１と同様に行った。得られたカラーフイルタは
赤、青及び緑色のパターンが整然と並んでおり、追随性
は良好であった。また、画素の段差はなく、画素の断面
の中央の凹み（Ｍ状と称する）も片上がり（Ｊ状と称す
る）も認められなかった。

【００３６】実施例３ （ｂ）貼り合わせ工程を上記（ｂ−２）の工程とし、
（ｅ）と（ｆ）の間に上記（ｄ−４′）の工程を追加し
た以外は実施例１と同様に行った。得られたカラーフイ
ルタは赤、青及び緑色のパターンが整然と並んでおり、
追随性は良好であった。また、画素の段差はなく、画素
の断面の中央の凹み（Ｍ状と称する）も片上がり（Ｊ状
と称する）も認められなかった。

【００３７】実施例４ （ｂ）貼り合わせ工程を上記（ｂ−３）の工程とし、
（ｅ）と（ｆ）の間に上記（ｄ−４′）の移行工程を追
加した以外は実施例１と同様に行った。

【００３８】実施例５ （ｂ）貼り合わせ工程を上記（ｂ−３）の工程とし、
（ｅ）と（ｆ）の間に上記（ｄ−１′）の工程を追加し
た以外は実施例１と同様に行った。

【００３９】実施例６ （ｂ）貼り合わせ工程を上記（ｂ−２）の工程（ウェッ
トラミネーション）とし、上記（ｄ−１′）の工程を
（ｅ）と（ｆ）の間に追加した以外は実施例１と同様に
行った。

【００４０】実施例７ （ｂ）貼り合わせ工程を上記（ｂ−３）の工程とし、
（ｄ）の移行工程を上記（ｄ−２）の移行工程とし、上
記（ｄ−１′）の工程を（ｅ）と（ｆ）の間に追加した
以外は実施例１と同様に行った。

【００４１】実施例８ （ｂ）の貼り合わせ工程を上記（ｂ−２）の工程とし、
（ｄ）移行工程を（ｄ−２）の工程及び（ｄ−４）の工
程とした以外は実施例１と同様に行った。

【００４２】実施例９ （ｂ）貼り合わせ工程を上記（ｂ−３）の工程とし、
（ｄ）移行工程を上記 （ｄ−２）の工程及び上記（ｄ−３′）の工程とした以
外は実施例１と同様に行った。

【００４３】実施例１０ （ｂ）の貼り合わせ工程を（ｂ−２）の工程とし、
（ｄ）移行工程を上記（ｄ−２）の工程及び上記（ｄ−
４′）の工程とした以外は実施例１と同様に行った。

【００４４】比較例１ 実施例１と同様にして赤色の着色パターンを形成し、つ
いで、このパターンの形成工程を、青及び緑の順に各色
の感光性フイルムを用いて繰り返し行った。ただし、こ
の際、ストライプパターンは幅７０μｍで長さ１５０mm
で、３０μｍの隙間があり間隔が３００μｍ周期のスト
ライプ状（模式図を図２に示す）とした。得られた多色
のパターンはフイルムの追随性が不十分で、フイルムに
しわが一部発生し、追随性が不均一となった。一色目の
赤（１）のパターンは幅７０μｍで良好であったが、二
色目の青（２）、三色目の緑（３）では、赤と赤の隣合
った画素のあいだ（２３０μｍ）の一部分しか画素が生
じず、特に、赤の画素に３０μｍ間隔で接している青の
画素では５０μｍ幅しか再現せず、７０μｍ幅のストラ
イプは再現されなかった。さらに画素の表面は青（２）
ではその断面はＪ状になり両端の膜厚の差は０．３μｍ
あった。緑（３）ではその断面はＭ状となり、両端と中
央では０．５μｍの膜厚の差が生じていた。

【００４５】

【発明の効果】本発明の製造法によれば、感光性フイル
ムの追随性、作業性よく基板上に均一な厚さの高精度の
段差のない多色の微細パターンの形成された優れた耐熱
性を有するカラーフイルタを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で使用する画素ごとに独立した長方形を
形成しているストライプ状のパターンを示す図である。

【図２】従来のストライプ状のパターンを示す図であ
る。

【図３】本発明における移行工程を含むカラーフイルタ
の製造を示す模式図である。

【図４】従来のカラーフイルタの画素の断面の模式図で
ある。

【符号の説明】

１ ベースフイルム（ＰＥＴ） ２ 着色感光性樹脂層（緑） ３ 前置画素（赤） ４ 透明基板 ５ 空間 ６ 一色目の画素 ７ 二色目の画素 ８ 三色目の画素

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上に、ベースフイルムと一色に
   着色された感光性樹脂層とからなる感光性フイルムを、
   （１）着色された感光性樹脂層が前記基板に面するよう
   に貼り合わせる工程、（２）パターン状に露光する工程
   及び（３）現像する工程を含む工程を繰り返して多色の
   パターンを形成させるカラーフイルタの製造法におい
   て、パターンをストライプ状でそれぞれのストライプが
   画素ごとに独立した長方形を形成しストライプの長手方
   向に隙間を設けたものとし、二色目以降の着色された感
   光性樹脂層が前記基板に面するように、画素間に空間を
   形成して貼り合わせ、前記（１）と（３）の工程の間
   に、加熱により二色目以降の着色された感光性樹脂層を
   ベースフイルムから画素間空間へ移行させる移行工程を
   行うことを特徴とするカラーフイルタの製造法。