JPH09159814A

JPH09159814A - カラーフィルタの製造方法

Info

Publication number: JPH09159814A
Application number: JP31397795A
Authority: JP
Inventors: Munehiro Hatakei; 宗宏畠井; Kazuhiko Nakamura; 一彦中村
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-12-01
Filing date: 1995-12-01
Publication date: 1997-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】印刷法により、着色画素の形状精度に優れ、
しかも光漏れのない、コントラストの高いカラーフィル
タの製造方法を提供すること。【解決手段】透明基板上に複数の色相の着色画素とブ
ラックマトリクスが形成されたカラーフィルタの製造方
法において、（１）透明基板上に、印刷法により、顔料
を含む着色インキを用いて各着色画素を印刷した後、
（２）本来着色画素となるべき領域からはみ出した印刷
部分にレーザー光を照射して蒸散させることにより、各
着色画素の形状を整え、（３）次いで、各着色画素の上
から透明基板上に光硬化性の遮光性組成物を塗布した
後、（４）透明基板側から露光し、現像を行うことによ
り、光硬化した遮光性組成物からなるブラックマトリク
スを形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶表示装
置において用いられるカラーフィルタの製造方法に関
し、更に詳しくは、印刷法により、着色画素の形状精度
に優れ、しかも光漏れのない、コントラストの高いカラ
ーフィルタを製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶表示装置には、透明な基板上
に赤（ＲＥＤ）、緑（ＧＲＥＥＮ）及び青（ＢＬＵＥ）
の３つの色相（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の着色画素を形成したカラ
ーフィルタが配置されている。所望により色相の異なる
第４色目以上の着色画素を形成してもよい。各着色画素
間に隙間がある場合には、不要な光の漏れを防いで、コ
ントラストを向上させるために、その隙間をブラックマ
トリクス（遮光層）により埋めている。

【０００３】カラーフィルタの製造方法としては、染色
法（フォトリソグラフィー法）、干渉法、印刷法など各
種の方法が知られている。これらの中でも印刷法は、顔
料を混合したカラーフィルタ用の着色インキを用いて、
赤、緑、青及び黒の各４色を通常ストライプ状に印刷し
て、各着色パターン（着色画素）とブラックパターン
（ブラックマトリクス）を形成するため、他の方式に比
べて、工程数が少なく、大量生産に適し、大型画面化が
可能であるという利点を有している。

【０００４】しかしながら、印刷法により得られたカラ
ーフィルタには、基板に対する転写不良により、透けや
欠けなどが発生しやすいという問題があった。印刷法で
は、一般に、凹版オフセット印刷法が採用されており、
図１（ａ）〜（ｂ）に示すように、着色インキ２を凹版
１の凹部に充填し、これをロール状のブランケット（転
写盤）３に転写し、次いで、ブランケット上に転写した
着色インキ２を透明基板４上に転写印刷することによ
り、各着色パターンとブラックマトリクスを形成してい
る。着色インキの印刷性が悪いと、安定した転写印刷を
行うことが困難であり、転写不良による透けや欠けなど
が発生しやすい。

【０００５】これに対して、特開平６−９９１５号公報
には、有機顔料、有機溶剤、エポキシ系フェノキシ樹脂
及び硬化剤を含むビヒクルからなるカラーフィルタイン
キ、及びカーボンブラック粉末、有機溶剤、エポキシ系
フェノキシ樹脂、及び硬化剤を含むビヒクルからなるカ
ーボンブラックインキを、それぞれカラーフィルタパタ
ーン及びブラックパターンの形成に使用することが提案
されている。

【０００６】しかし、印刷法によるカラーフィルタの製
造方法では、着色インキの印刷性を向上させただけで
は、十分に満足できる特性を備えたカラーフィルタを作
成することが困難であった、すなわち、印刷法によれ
ば、転写印刷により着色画素を形成するため、着色画素
のエッジ部分が直線状にはならず、乱れを生じてしま
い、着色画素の形状精度が悪くなって、着色画素間に隙
間を生じてしまうという欠点があった。同様に、各着色
画素とブラックマトリクスとの間にも隙間を生じやす
い。また、印刷法では、着色画素の形成時に気泡をはさ
んでしまったり、ブランケットへの転写不足により、透
明基板へのインキの転写不良が生じ、着色画素中に穴や
透けた部分を生じてしまい、コントラスト低下あるいは
画質低下の原因となっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、印刷
法により、着色画素の形状精度に優れ、しかも光漏れの
ない、コントラストの高いカラーフィルタの製造方法を
提供することにある。本発明者らは、前記従来技術の問
題点を克服するために鋭意研究した結果、印刷法により
形成した着色画素にレーザー光を照射して、直線状から
はみ出した部分を蒸散させることにより、各着色画素の
形状を整える方法に想到した。また、ブラックマトリク
スについては、印刷法により形成するのではなく、着色
画素の上から光硬化性の遮光性組成物を塗布した後、透
明基板側（着色画素形成面とは反対側）から露光し、現
像を行うことにより、光硬化した遮光性組成物からなる
ブラックマトリクスを形成する方法に想到した。

【０００８】この方法によれば、各着色画素の形状精度
が向上し、画質を改善することができる。また、この方
法によれば、ブラックマトリクスは、各着色画素間の隙
間のみならず着色画素中の穴や透けた部分を埋めること
ができるため、光漏れによるコントラストや画質の低下
を防ぐことができる。透明基板側から露光するため、着
色画素上に塗布された光硬化性の遮光性組成物は、露光
により硬化せず、現像により除去される。したがって、
平坦性の良好なカラーフィルタを得ることができる。本
発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、透明基
板上に複数の色相の着色画素とブラックマトリクスが形
成されたカラーフィルタの製造方法において、（１）透
明基板上に、印刷法により、顔料を含む着色インキを用
いて各着色画素を印刷した後、（２）本来着色画素とな
るべき領域からはみ出した印刷部分にレーザー光を照射
して蒸散させることにより、各着色画素の形状を整え、
（３）次いで、各着色画素の上から透明基板上に光硬化
性の遮光性組成物を塗布した後、（４）透明基板側から
露光し、現像を行うことにより、光硬化した遮光性組成
物からなるブラックマトリクスを形成することを特徴と
するカラーフィルタの製造方法が提供される。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明では、透明基板上に印刷法
により着色インキを印刷して着色画素を形成する。透明
基板とは、光学的に透明な基板であり、ガラスまたは透
明な樹脂が使用される。印刷法とは、カラーフィルタの
製造方法の一つで、透明基板に着色画素を印刷により作
製する方法のことである。印刷法には、平板印刷、凹版
オフセット印刷、スクリーン印刷がある。印刷精度を出
しやすい点で、凹版オフセット印刷法が好ましいが、他
の印刷法も適用可能である。また、インクジェットによ
り着色パターンを得ることも可能である。

【００１１】以下、図面を参照しながら説明する。図１
（ａ）には、凹版１からブランケット３に着色インキ２
を転写する工程が描かれている。ここで言うブランケッ
トとは、凹版１から着色インキ２を透明基板４表面に転
写するためのロールである。凹版１には、所望するパタ
ーン通りの溝を彫ってあり、最初に、凹版１上に着色イ
ンキを塗布し、スクレーパーを用い着色インキの溝以外
にある部分を除去する。凹版は、通常、金属板、ガラス
基板が用いられる。

【００１２】凹版の基板に溝を作り、凹版を作製すると
きに、レーザー光を照射してエッチングすることにより
溝を作製することができる。ここで使用するレーザー光
は、紫外線の領域に波長をもつレーザー光が、エッチン
グ精度が高く、溝の形状精度を高くエッチングできて好
ましい。エキシマレーザーがこれに属し好ましい。エキ
シマレーザの例として、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌの各
レーザーがある。エキシマレーザを用いなくとも、ＣＯ
₂、ＹＡＧレーザー等の赤外領域の波長のレーザー光も
使用できるが、エキシマレーザーほど溝のエッジがきれ
いに掘れない。この場合、非線形光学素子を用いて短波
長のレーザ光を作り、この波長のレーザー光を照射すれ
ばきれいな溝を形成することも可能である。レーザー光
の出力としては、１Ｊ／ｃｍ²以上が好適である。出力
が低すぎるとエッチングができない。レーザー光により
ガラス基板をエッチングするときは、レーザー光の波長
が紫外線の場合は、レーザー光を吸収してエッチングさ
れるように、紫外線を吸収するような材質でなければな
らない。そのため、材質として、アルカリソーダガラ
ス、無アルカリガラス等が使用される。溝のサイズは、
カラーフィルタの着色画素の大きさに対応して作製さ
れ、通常、ストライプパターンで８０〜１５０μｍであ
る。

【００１３】着色インキとしては、顔料を、分散剤や樹
脂などと共に溶剤中に分散させたものを使用することが
できる。着色インキには、必要に応じて、硬化剤や各種
添加剤等を添加することもできる。顔料としては、特に
限定されないが、本発明の製造方法では、各着色画素の
上から光硬化性の遮光性組成物を塗布した後、透明基板
側から露光し、現像を行うことにより、光硬化した遮光
性組成物からなるブラックマトリクスを形成する方法を
採用しているので、露光時に着色画素上に塗布された遮
光性組成物が光硬化するのを防ぐために、紫外線吸収性
を持つ着色顔料を用いることが好ましい。ただし、紫外
線吸収性を持たない顔料であっても、紫外線吸収剤と併
用することにより、好適に使用することができる。

【００１４】顔料としては、例えば、有機顔料では、ア
ゾレーキ系、不溶性アゾ系、縮合アゾ系、フタロシアニ
ン系、ハロゲン化フタロシアニン系、キナクリドン系、
ジオキサジン系、イソインドリノン系、アントラキノン
系、ペリノン系、チオインジコ系、ペリレン系、カーボ
ンがあり、無機顔料としては、鉄黒、酸化チタン、ミロ
リブルー、酸化鉄、コバルト紫、マンガン紫、群青、紺
青、コバルトブルー、セルリアンブルー、ビリジアンな
どがあり、これらの顔料は、それぞれ単独で、あるいは
２種以上の混合物として使われる。また、顔料表面を表
面処理し、顔料の分散性を向上させた修飾顔料も使用す
ることができる。上記顔料のうち、ジオキサジン系、イ
ソインドリノン系、ハロゲン化フタロシアニン系では、
比較的強い紫外線吸収性を有し、これらの着色顔料と通
常の着色顔料を組み合わせて、紫外線吸収性を有する着
色画素を形成することができる。

【００１５】分散剤は、顔料を微細化し、安定に分散さ
せる役割を持つものであり、界面活性剤がよく使用され
る。界面活性剤には、イオン性界面活性剤、ノニオン性
界面活性剤があり、イオン性界面活性剤には、カチオン
性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤
がある。カチオン性界面活性剤の例としては、脂肪族ア
ミン類、第４アンモニウム塩類、アルキルピリジウム塩
類等がある。アニオン性界面活性剤の例としては、脂肪
酸塩類、硫酸エステル類、スルホン酸塩類、燐酸エステ
ル類等がある。両面活性剤の例としては、アミノ酸塩類
等がある。ノニオン性界面活性剤の例としては、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンアル
キルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、ポリ
オキシエチレンソルビタンアルキルエステル類等があ
る。

【００１６】樹脂は、顔料の分散、結合などのために用
いられる。樹脂としては、着色インキに通常使用されて
いるものを用いることができるが、具体例としては、フ
ェノキシ樹脂、エポキシ系フェノキシ樹脂、アルキド樹
脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、マレイン樹
脂などが挙げられ、これらの中でも、フェノキシ樹脂及
びエポキシ系フェノキシ樹脂が好ましい。溶剤として
は、例えば、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル、セロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノ
ブチルエーテルアセテート、メチルエチルケトンなどを
挙げることができる。

【００１７】着色インキは、カラーフィルタの画素にな
るために、所望の透明度及び色特性を持ったものが使用
される。この着色インキは、後の工程のためにイソシア
ネートやブロック化イソシアネート等の熱硬化剤を添加
することが好ましい。着色インキ中の顔料の割合は、３
〜１０重量％程度であり、樹脂の割合は、１５〜４０重
量％程度である。本発明で使用する着色インキには、紫
外線吸収剤を添加することができる。これによって、前
記した露光工程において、着色画素上に塗布された光硬
化性の遮光性組成物が硬化するのを効果的に防ぐことが
できる。

【００１８】紫外線吸収剤としては、透明なセラミック
ス微粒子、例えば、酸化チタン、酸化スズ、酸化セリウ
ムなどの無機物質；フェニルサリシレート、ｐ−ｔｅｒ
ｔ−ブチルフェニルサリシレート、ｐ−オクチルフェニ
ルサリシレートなどのサリチル酸誘導体；２，４−ジオ
ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メト
キシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシ
ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシ
ベンゾフェノン、２，２′−ジヒドロキシ−４−メトキ
シベンゾフェノン、２，２′−ジヒドロキシ−４，４′
−ジメトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メ
トキシ−５−スルホベンゾフェノンなどのベンゾフェノ
ン誘導体；ビス（２−メトキシ−４−ヒドロキシ−５−
ベンゾイルフェニル）メタン；２−（２′−ヒドロキシ
−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−
（２′−ヒドロキシ−５′−ｔ−ブチルフェニル）ベン
ゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′，５′
−ジ・ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−
（２′−ヒドロキシ−３′−ｔ−ブチル−５′−メチル
フェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−
（２′−ヒドロキシ−３′，５′−ジ・ｔ−ブチルフェ
ニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２′−
ヒドロキシ−３′，５′−ジ・ｔ−アミノフェニル）−
５−ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール誘導
体；２−エチルヘキシル−２−シアノ−３，３′ジフェ
ニルアクリレート、エチル−２−シアノ−３，３′ジフ
ェニルアクリレートなどのアクリロニトリル誘導体；等
が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、着色画素上に
塗布された遮光性組成物が光硬化しない量比で用いられ
る。

【００１９】図１（ａ）に示すように、ブランケット３
を凹版１上で回転させて、着色インキ２をブランケット
３上に転写する。凹版１上にロール状のブランケット３
を密着させて回転させることにより、凹版１上の着色イ
ンキ２をブランケット３表面上に転写する。このブラン
ケット３は、着色インキの密着性を良くするために、弾
力性、着色インキとの親和性、耐摩耗性等を持っている
ことが好ましく、そのため表面をシリコン樹脂等で被覆
することが好ましい。形成される各色の着色画素の形状
は、矩形、六角形、円等があるが、凹版オフセット印刷
法による場合には、通常、ストライプ状とすることが好
ましい。

【００２０】図１（ｂ）に示すように、ブランケット３
上に転写された着色インキ２は、透明基板４上に転写印
刷される。このような印刷法によれば、使用する着色イ
ンキのレオロジー的な特性あるいはブランケットの表面
形状や表面特性などにより、形状精度良く着色パターン
を得ることが難しく、通常、所望のパターン形状から崩
れてしまう。図２は、図１に示す凹版オフセット印刷法
により形成された一つの色相の着色パターンの平面図で
ある。図２のように、所望のパターンからはみ出す部分
が生じる。透明基板上に転写印刷された着色パターン
は、常温で乾燥してもよいが、ベークして乾燥を促進す
ることも可能である。ベークの方法としては、ホットプ
レートあるいはオーブンを用いる方法がある。ベークの
温度は、５０〜１００℃が好ましい。このようにして、
第１色目着色画素を得る（図２）。

【００２１】次に、別の凹版に第２色目の着色インキを
塗布し、スクレーパーで余分な着色インキを除去し、第
１色目着色パターンを形成したときと同様にして、ブラ
ンケットを用いて凹版から着色インキを転写し、透明基
板に転印刷写する。最後に、第３色目着色パターンを、
第１色目及び第２色目の着色パターンを形成したのと同
様にして、透明基板上に形成する。図３に、３つの色相
の着色パターンが形成されたものを示す。図３に示すよ
うに、透明基板上に、各色相の着色パターン２、５及び
６が形成されているが、所望のパターン形状から崩れた
はみ出し部分７が存在する。そこで、このようにして作
製された３色の着色パターンの所望するパターン形状か
らはみ出た部分にレーザー光を照射して、該部分を蒸散
させて除去する（図４）。

【００２２】ここで使用するレーザ−光は、紫外線の領
域の波長をもち、画素形状精度が高くエッチングできる
ものが好ましく、エキシマレーザーがこれに属する。エ
キシマレーザーの例として、ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ
の各レーザーがある。レーザー光の出力は、０．２〜３
Ｊ／ｃｍ²が好適である。出力が低すぎると着色画素の
はみ出し部分の蒸散が不十分となり、高すぎると下の透
明基板までエッチングしてしまう。レーザー光のエネル
ギー密度を調節する手段として、レーザー装置の光学系
において、レンズ等により拡大、縮小等行うか、マスク
を介することにより、ビームを一部分カットし調節を行
う手段を採用することができる。レーザー光を照射しエ
ッチングする方法として、２種類ある。１つはレーザー
光のビームサイズを絞り込み、ビームをスキャンさせる
方法である。ビームをスキャンさせるためには、試料を
置いてあるステージを動かす方法、また、光学系にある
レンズ等を動かし、ビームをスキャンさせる方法があ
る。ステージを動かす方法の方が簡便で好ましく、しか
も複雑な形状を持ったパターンに適する。他の方法とし
ては、所望のパターンを得るようなパターンが形成され
てあるフォトマスクを介し、ある面積を一括にエッチン
グする。この方法によれば、ビームをスキャンする方法
よりも加工時間が短くて済む。

【００２３】このレーザ光を照射してエッチング（蒸
散）を行う工程は、すべての着色パターンが形成された
後に行っても、あるいは各着色パターンを印刷する度毎
に３回行ってもよい。このようにして、はみ出し部分が
除去され、図４に示すように、各着色パターンの形状が
整えられた３色の着色パターンを得ることができる。図
４において、符号８は、各着色パターンのはみ出した部
分が除去され、かつ、ブラックマトリクス（ブラックパ
ターン）が形成される各着色パターン間の隙間を示す。

【００２４】このようにして得られた３色の着色パター
ンの上から、光硬化性の遮光性組成物を塗布する。ここ
で遮光性とは、可視光（波長が４００〜７００ｎｍ）を
透過しない性質を指し、可視光全域にわたって光学密度
が２以上であることが望ましい。光硬化性の遮光性樹脂
組成物は、黒色顔料、バインダー樹脂、感光性樹脂組成
物等を含むものである。黒色顔料としては、カーボン、
アニリンブラック、シアニンブラック等が用いられる。
必要に応じて青、紫、黄、赤等の補色同士の有色顔料を
混合したり、これと黒色顔料を混合して使用される。黒
色感光性樹脂組成物は、黒色着色液と感光性樹脂組成物
を混合して得られる。黒色着色液は、前記の着色インキ
と同様にして作製される。

【００２５】感光性樹脂組成物としては、（１）ポリマ
ーと光架橋剤、及び（２）モノマーまたはオリゴマー
と、バインダー樹脂、及び光重合開始剤の組み合わせが
挙げられる。（１）ポリマーと架橋剤の系光架橋剤としては、着色、排水処理の点で、ジアゾ化合
物が好ましい。このほかに、重クロム酸塩、クロム酸
塩、ビスアジド化合物等がある。ポリマーとしては、２
−ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、メト
キシメチルアクリルアミド（ＭＡＡｍ）、ジメチルアミ
ノプロピルメクリルアミド）ＤＭＡＰＭＡ）、メチルメ
タクリレート（ＭＡＡ）、アクリル酸（ＡＡ）等の
（共）重合体が挙げられる。モノマー組成として、ＨＥ
ＭＡの含有量が感光性化合物全体の固型分の７０重量％
以上であることが好ましい。このほかに、光架橋剤に反
応するポリマーとして、ポリビニルアルコール（ＰＶ
Ａ）、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、等
を用いてもよい。

【００２６】（２）モノマーまたはオリゴマーと、バイ
ンダー樹脂、及び光重合開始剤の系モノマーまたはオリゴマーとしては、アクリル酸、２−
ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド、スチ
レン、酢酸ビニル、テトラエトレングリコールジアクリ
レート等のモノマーまたはこれらのオリゴマーが挙げら
れ、バインダー樹脂としては、例えば、アクリル系ポリ
マーをプレポリマー化したものなどが挙げられ、光重合
開始剤としては、４−（２−ヒロドキシエトキシ）フェ
ニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン（メル
ク社Ｄａｒｏｃｕｒ２９５９）、アゾビスイソブチロニ
トリル、アントラキノン等が挙げられる。

【００２７】上記のような感光性樹脂組成物と黒色着色
液を混合して、光硬化性の遮光性樹脂組成物を得る。次
に、図５に示すように、光硬化性の遮光性組成物９を上
記の着色画素が形成された透明基板上に塗布する。そし
て、図５に示すように、遮光性組成物９の塗布面とは反
対側の面（透明基板側）から露光機により光１０を透明
基板全面に照射する。ここで用いられる光は、通常、波
長が３００ｎｍ以上の近紫外線であり、透明基板によっ
てあまり吸収されない光が用いられる。透明基板は、通
常、アルカリソーダガラス、無アルカリガラスが用いら
れるために紫外線の波長としては３５０ｎｍ以上の光が
好ましい。例として高圧水銀灯の３６５ｎｍの光がよく
用いられる。

【００２８】露光後、着色パターン間にある遮光性組成
物のみが硬化し、着色パターンの上にある遮光性組成物
は、下に紫外線を吸収する着色パターンがあるために硬
化せず、現像工程において、着色パターンの上の遮光性
組成物は流れてしまい、着色パターン間の遮光性組成物
のみが光硬化して残る。その結果、遮光性組成物は、着
色パターンに隙間無く埋まる。この遮光層は、ブラック
マトリクスと呼ばれ、これを形成することによりコント
ラストが向上する。現像は、感光性樹脂組成物の種類に
応じて、適当な現像液を用いることにより行うことがで
きる。

【００２９】本発明の方法によれば、光照射量を調整す
ることにより、ブラックマトリクスの厚さを着色画素層
と等しくし、平坦性に優れたカラーフィルタを精度よく
形成することができる。平坦性に優れることにより、液
晶セルのギャップが均一となり、コントラストに優れた
液晶ディスプレイを作製することができる。また、印刷
法による着色画素（着色パターン）に、透けや穴、欠け
などが発生しても、本発明の方法によれば、これらをブ
ラックマトリクスで埋めることができるため、光の漏れ
が抑制される。

【００３０】このようにして、図６に示すように、ＲＧ
Ｂの各着色パターン１１とブラックマトリクス１２が形
成されたカラーフィルタが得られる。本発明によれば、
印刷法により作製される着色画素の解像度の悪さは、レ
ーザー光を照射して形状を整えることにより解消され
る。また、光硬化性の遮光性組成物を塗布した後、透明
基板側から露光することにより、着色画素（着色パター
ン）の付着していない部分の総てに遮光性組成物が埋ま
り、遮光層が形成され、透けた部分のないパターンが得
られ、コントラストの高いカラーフィルタが得られる。

【００３１】

【実施例】以下に、実施例を挙げて、本発明についてよ
り具体的に説明する。［実施例１］凹版の作成アルカリソーダガラス基板にＫｒＦのエキシマレーザ
（ＭＰＢ社製、ＰＳＸ−１００）を照射して、凹版を作
製した。このとき、レーザー光のビームサイズを光学系
により縮小して１００×１００μｍにし、エネルギー密
度を３Ｊ／ｃｍ²とし、試料台を動かしてエッチングを
行った。このとき加工した溝は、１００μｍ幅、２９０
μｍ間隔のストライプパターンであり、深さは２μｍで
あった。このようにして赤、緑、青用の３枚の凹板を作
製した。着色インキ＜赤インキ＞有機顔料：Ｐｉｇ−Ｍｅｎｔ１７７（大日精化（株））６（重量部）Ｐｉｇ−Ｍｅｎｔ８３樹脂：フェノキシ樹脂２２．６（硬化剤；イソシアネート）溶剤：ジエチレングリコールモノブチルエーテル１８．８（関東化学（株））溶剤：セロソルブアセテート５２．１（関東化学（株））分散剤：ペグノール００５（東邦化学（株））０．５＜緑インキ＞有機顔料：Ｐｉｇ−Ｍｅｎｔ１７７（大日精化（株））１２．３（重量部）Ｐｉｇ−Ｍｅｎｔ８３樹脂：フェノキシ樹脂２２．６（硬化剤；イソシアネート）溶剤：ジエチレングリコールモノブチルエーテル１８．８（関東化学（株））溶剤：セロソルブアセテート（関東化学（株））４５．８分散剤：ペグノール００５（東邦化学（株））０．５＜青インキ＞有機顔料：シアニンブルーアンブルーＡ（大日精化（株））７．１（重量部）ＶＩＯＬＥＴ２３樹脂：フェノキシ樹脂２２．６（硬化剤；イソシアネート）溶剤：ジエチレングリコールモノブチルエーテル１８．８（関東化学（株））溶剤：セロソルブアセテート（関東化学（株））５１．１分散剤：ペグノール００５（東邦化学（株））０．５光硬化性の遮光性組成物（黒インキ）有機顔料カーボンブラック＃１０００（三菱化学（株））１０（重量部）Ｐｉｇ−Ｍｅｎｔ８３樹脂ポリビニルアルコール１５（硬化剤イソシアネート）溶媒水６５硬化剤ジアゾ化合物（関東化学（株））５分散剤ノイゲンＥＡ−１７７（第一工業製薬（株））５

【００３２】カラーフィルタの製造赤インキを凹版上にロールコーターにより塗布し、スク
レーパーによって余分なインキを除去した。次に、この
凹版からブランケットに赤インキを転写する。つまり凹
版上でブランケットを回転させ、ブランケットの表面上
に赤インキを付着させた。ブランケットの表面には、シ
リコーン樹脂を主体とする弾性体を厚み０．６ｍｍにて
被覆してある。次に、無アルカリガラス基板に凹版から
転写した赤インキを転写印刷した。つまり、無アルカリ
ガラス基板上を赤インキが付着したブランケットを回転
させ、基板上に赤インキを転写させた。そして、８０℃
のホットプレートに３分間放置し、塗膜を乾燥させた。
このようにして作製された赤の着色パターンを接触式表
面粗さ計（ＳＬＯＡＮ社製）にて膜厚を測定したところ
１．５μｍであった。

【００３３】次に、緑の着色パターンを赤パターンを作
製したときと同様にして作製した。緑インキを緑用の凹
版に塗布し、スクレーパーで余分なインキを除去し、ブ
ランケットに転写し、これを無アルカリガラス基板上に
ある赤パターンの隣に緑パターンとして転写印刷し、赤
と同じ条件にてベークし、緑の着色パターンを得た。こ
のとき赤と緑の各パターンの間隔は、３０μｍであっ
た。このとき、緑の膜厚は１．５μｍであった。最後
に、赤と緑と同様にして青の着色パターンを透明基板上
に印刷した。このときパターンを形成する条件は、赤と
緑と同じであった。このとき、青の膜厚は１．５μｍで
あった。このようにして、赤、緑、青それぞれ、１００
μｍ幅、３０μｍの間隔で着色パターンが作製された。
しかし、各着色パターンのエッジの部分は直線的になっ
ておらず、ギザギザであった。

【００３４】次に、着色パターンの１００μｍからはみ
出た部分を凹版を作製したときと同じエキシマレーザー
のレーザー光をフォトマスクによりカットし、また、レ
ンズ系を変え、３０×３０μｍのビームサイズ、１Ｊ／
ｃｍ²のエネルギー密度にしてエッチングを行った。こ
のビームを各着色パターンの間に照射し、着色パターン
のエッジを直線的に仕上げた。その結果、着色画素の幅
１００μｍ、着色画素間３０μｍの着色パターンが形成
された。このようにして作製された赤、緑、青の着色パ
ターン上に、黒インキを全面にスピンコーターにより塗
布し、８０℃で３分間ホットプレート上でベークした。
次いで、高圧水銀灯を用いて、塗膜の付いていない透明
基板側から８００ｍＪ／ｃｍ²で露光した。これを１％
酢酸水溶液に３分間浸漬し、現像したところ、各着色パ
ターンの間隙にブラックパターンが埋まり、着色パター
ン上には黒インキは残らなかった。このときブラックパ
ターンの膜厚は、１．２μｍであった。このようにし
て、赤、緑、青の着色パターンの幅１００μｍで、ブラ
ックパターンの幅３０μｍのカラーフィルタが作製され
た。

【００３５】

【発明の効果】本発明の製造方法によれば、以下のよう
な顕著な効果を奏することができる。（１）着色パターンを形成するプロセスが印刷法である
ので、低コストで生産性の高いカラーフィルタが作製で
きる。（２）従来より印刷法で問題となっているパターンの形
状精度の低さを、レーザー光で加工することにより解消
できる。（３）ブラックマトリクス（遮光層）を透明基板側から
露光することにより作製するので、着色画素のない部分
に遮光性インキが埋まり、穴や透けた部分の全く無い遮
光層が作製され、コントラストの高いカラーフィルタが
作製できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】凹板オフセット印刷法による着色パターンの転
写印刷の説明図である。

【図２】転写印刷されたストライプ状の第１色目の着色
パターンの正面図である。

【図３】転写印刷されたストライプ状の３色の着色パタ
ーンの正面図である。

【図４】レーザー光を照射して、各着色パターンの形状
を整えた着色パターンの正面図である。

【図５】着色パターン上から光硬化性の遮光性組成物を
塗布した断面図である。

【図６】着色パターン及びブラックマトリクスが形成さ
れた本発明の製造方法により得られたカラーフィルタの
断面図である。

【符号の説明】

１：凹板２：着色インキ（第１色目）３：ブランケット４：透明基板５：第２色目の着色パターン６：第３色目の着色パターン７：各着色パターンのはみ出し部分と隙間８：レーザー光の照射により整えられた着色かターン間
の隙間９：光硬化性の遮光性組成物の塗布膜１０：露光の光１１：着色パターン（着色画素）１２：ブラックマトリクス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に複数の色相の着色画素とブ
ラックマトリクスが形成されたカラーフィルタの製造方
法において、（１）透明基板上に、印刷法により、顔料
を含む着色インキを用いて各着色画素を印刷した後、
（２）本来着色画素となるべき領域からはみ出した印刷
部分にレーザー光を照射して蒸散させることにより、各
着色画素の形状を整え、（３）次いで、各着色画素の上
から透明基板上に光硬化性の遮光性組成物を塗布した
後、（４）透明基板側から露光し、現像を行うことによ
り、光硬化した遮光性組成物からなるブラックマトリク
スを形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方
法。
【請求項２】工程（１）において、印刷法として凹版
オフセット印刷法を採用し、レーザー光の照射により形
成された凹部を有する凹版を用いて、透明基板上に各着
色画素を転写印刷する請求項１記載のカラーフィルタの
製造方法。