JPH09251107A

JPH09251107A - カラーフイルタの製造法

Info

Publication number: JPH09251107A
Application number: JP5955896A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Mori; 靖樹森
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】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
ができるカラーフイルタの製造法を提供する。【解決手段】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）現像工程を含む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において、二色
目以降の前記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、加熱による二色目以降の
感光性樹脂層のベースフイルムから画素間空間への移行
工程を含み、三原色のすべての画素の膜厚を３．０〜
５．０μｍとする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】

【発明の属する技術分野】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、厚さムラの少ない均一な層とする必要
があり、スクリーン印刷法、フォトリソグラフィ法、染
色法等のカラーフイルタの製造法が提案されている。

【０００３】また、ベースフイルム及び感光性樹脂層を
有する感光性フイルムを使用した、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
できるカラーフイルタの製造法が知られている。

【０００４】感光性フイルムを用いてカラーフイルタを
作成する方法としては、一色に着色された感光性樹脂組
成物をベースフイルムに塗布乾燥した感光性フイルムの
感光性樹脂層を、透明な基板の上に転写して、所定のパ
ターン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、特開平３−１
６０４５４号公報、特開平３−１１１８０２号公報、特
開平２−１５１８０５号公報、特開平４−２１２１６１
号公報、特開平４−３０１６０２号公報、特開平５−２
１０７号公報等）が知られている。

【０００５】感光性フイルムは、良好なパターンを得る
ために、その追従性を向上させることが必要である。感
光性フイルムの追従性を向上させる方法としては、例え
ば、基板に段差があっても、その基板を正確に微細加工
できることを特徴とする三層レジスト法（J.Vac.Sci.Te
chnol.,16巻1620頁 1968年発行等）、現像前で露光後に
感光性レジスト層を５０〜１５０℃、３０〜６０秒の条
件で加熱して、ＵＶ光が充分に当たらない下層部分の反
応を促進させるアフタベーク法（特開平３−１９６５９
６号公報等）等が挙げられる。また、顔料分散フォトポ
リマーを用いたカラーフイルタで、光開始剤のラジカル
により誘起したモノマーラジカルの発生とその重合連鎖
反応を促進し、スピンナーを用いて感光性レジスト層を
塗布し、溶剤除去のためにプリベーク（例えば、８５℃
で５分間）を行うプリベーク法（J.Photopolym.Sci.Tec
hnol.,Vol.2,No.2,1989年 244頁〜248頁）等が挙げられ
る。

【０００６】従来のカラーフイルタの製造法（例えば、
染色法、顔料分散液状レジスト法、印刷法、ロールコー
タ法、顔料分散フイルムレジスト法等）では、二色目以
降の層を形成する際に、既に形成された着色層上の二色
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、最大で１．０μｍを超
え、その上に直接ＩＴＯをスパッタリングするとＩＴＯ
の断線や液晶を挾む電極間の距離が不均一になり、良好
なカラーデスプレイが得られないために、一般には、保
護膜又はオーバコート膜と称する２〜５μｍの膜を形成
し、表面を均一化することが行われている。

【０００７】フイルム法では、この段差は既に形成され
た着色層の厚さ（１〜５μｍ）により決まり、この段差
があるために新着色層が下地（透明ガラス）に接触しに
くく、また、接着圧力が不充分であることにより、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
付着しない部分が発生し、そのまま、露光現像すると、
新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。

【０００８】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る（Ｊ状の断面となる）。三色
目の画素上では、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る（Ｍ状の断
面となる）。図２は従来のカラーフィルタの画素の断面
の模式図であり、Ｊ状、Ｍ状の画素の断面を示す。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
等の欠点があった。この欠点を除くために、画素の膜厚
を１．０〜１．２μｍとして、画素の端の持ち上りを
０．１〜０．２μｍとすることが行われている。また、
生じた端の持ち上り（画素状段差）をけんますることが
行われている。また、ロールなどの圧力をかけておしつ
ぶして平坦化することが行われている。

【０００９】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。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】請求項１記載の発明
は、感光性フイルムへの追従性、ラミネートの作業性を
向上し、基板上に均一な厚さの高精度の、段差、白抜け
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の製造法を提供するものである。

【００１１】

【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）現像工程を
含む工程を繰り返して多色パターンを形成させるカラー
フイルタの製造法において、二色目以降の前記着色され
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、加熱による二色目以降の感光性樹脂層のベースフ
イルムから画素間空間への移行工程を含み、三原色の画
素の膜厚を３．０〜５．０μｍとすることを特徴とする
カラーフイルタの製造法に関する。

【００１２】

【発明の実施の形態】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、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１を用いて説明する。図１は本発明の
製造法を示す模式図であり、感光性フイルム及びカラー
フイルタの断面を示し、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、緑の順に形成していく場合を例にとってい
る。

【００１３】図１の（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し、図１の（ｂ）は感光性フ
イルムの着色感光性樹脂層（緑）２と前置画素（赤）３
が整然と配列されている透明基板４との画素間に空間５
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（緑）２は前置画素（赤）３及び透明基板４に
追随している必要はなく、平坦なままで、前置画素
（赤）３の表面に接触していることが好ましい。着色感
光性樹脂層（緑）２が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（緑）
２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】なお、空間５と表示してある部分は、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】図１の（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（緑）２と空間５を
置換する工程であり、着色感光性樹脂層（緑）２の空間
５の部分への移行は加熱によって行う。図１の（ｂ）の
状態で貼り合わせ直後には、着色感光性樹脂層（緑）２
はベースフイルム１に密着しているが、加熱により透明
基板４に接触し、流動性が増大し、重力により透明基板
４の表面上の空間内に移行を始める

【００１６】着色感光性樹脂層（緑）２は、ベースフイ
ルム１よりも透明基板４に対する密着力が大きく、着色
感光性樹脂層（緑）２の接触角がベースフイルム１との
接触角よりも透明基板に対して大きいと推察できるの
で、前置画素（赤）３の壁を伝って流れ落ちる場合、ベ
ースフイルム１の表面で液滴を作り増大し、透明基板４
と接触した後、透明基板４上に広がって移行を終了する
場合がある。移行工程が終了すると、着色感光性樹脂層
（緑）２は透明基板４の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。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せず、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（緑）２の空間部分への
移行は加熱によって行い、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終了し、
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。

【００１８】図１の（ｄ）は着色感光性樹脂層（緑）２
をパターン状に露光した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に行われる。一色に着色され
た感光性樹脂層における赤、緑及び青の三原色の各々の
着色感光性樹脂層の厚さは、三原色の画素の厚さを３．
０〜５．０μｍとする点から、すべて３．０〜５．０μ
ｍであることが好ましい。

【００１９】本発明は、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、二色目以降の前
記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、二色目以降の感光
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
移行工程を含み、赤、緑及び青のすべての画素の膜厚は
３．０〜５．０μｍとされる。３μｍ未満では画素間空
間の高さが３μｍ未満となるため、着色感光性樹脂層が
貼り合わせの時に透明基板に接触しやすくなり、結果と
して傷がつく欠点が多発する。５μｍを超えると前置画
素の厚さも５μｍを超えるので、着色感光性樹脂層の移
行距離が長くなるため移行が不充分となる。３〜５μｍ
の膜厚が優れている他の理由として、顔料又は染料とバ
インダの比率を小さくでき顔料又は染料を多く含むカラ
ーフイルタ画素にくらべて色純度の向上、膜強度の向
上、耐熱性、耐薬品性の向上が可能であり、現行の１．
０〜１．２μｍの膜厚の赤緑青の画素にくらべて、それ
らの特性は格段に向上することが挙げられる。従来から
膜厚の向上は切望されているところであるが、前記段差
の発生のため、３．０〜５．０μｍの膜厚のカラーフイ
ルタの作成は困難とされていた。

【００２０】カラーフイルタの最適の明るさと色純度が
得られる顔料／バインダ比（重量比：以下Ｐ／Ｂとす
る）（バインダは、（ａ）エチレン性不飽和化合物及び
（ｂ）カルボキシル基含有フイルム性付与ポリマであ
る）は、着色感光性樹脂層の膜厚が２μｍで２５／７
５、３μｍで２０／８０、４μｍで１０／９０となる。
着色感光性樹脂層の膜厚が３μｍ未満であると、Ｐ／Ｂ
比が２０／８０を超えるが、この場合着色感光性樹脂層
の顔料の比率が高くなり、膜が脆くなり、また、透明基
板との密着性が悪くなり、剥がれやすくなるなどの欠点
が出る。一方、カラーフイルタの表面の平滑性は０．１
μｍ以下が必要であるが、着色感光性樹脂層の膜厚が５
μｍを超えると、フイルムの塗工技術から目的の表面平
滑性を得ることが困難である。すなわち、５μｍを超え
ると着色感光性樹脂層の表面の平坦性が得られず、３μ
ｍ未満では最適の明るさと色純度を得るためには顔料の
含有量が多すぎて膜特性が不満足なものとなる。

【００２１】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テ
レフタレート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。

【００２２】本発明に用いられる感光性フイルムは、透
明なベースフイルム、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、乾燥させて一色に着色された感光性樹脂
層を形成させたものである。この着色感光性樹脂層は未
硬化であり、柔軟で、粘着性を有するため、この上にさ
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望
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、また、この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パターンを通じて露光した後
に除去される。

【００２３】感光性樹脂組成物としては、特に制限なく
公知のものを使用できるが、例えば、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付与性ポリ
マ（ｂ）、光重合開始剤（ｃ）及び顔料又は染料（ｄ）
を含むものが好ましい。

【００２４】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、テトラメチロールメタントリアクリレート、ジペン
タエリスリトールペンタアクリレート、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−ヒドロキシエチルアクリレート等）とのエステル
化物、アクリル酸のアルキルエステル（アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、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、これらに対応するメタクリレートなどが挙
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。光感度、現像性の点から、
（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９０〜５０重量部とされることが好
ましい。

【００２５】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、アクリル酸アルキルエステ
ル又はメタクリル酸アルキルエステルとアクリル酸又は
メタクリル酸との共重合体、アクリル酸アルキルエステ
ル又はメタクリル酸アルキルエステルとアクリル酸又は
メタ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。

【００２６】アクリル酸アルキルエステルとしては、例
えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等が挙げられ
る。また、メタクリル酸アルキルエステルとしては、前
記アクリル酸アルキルエステルに対応するものが挙げら
れる。共重合し得るビニルモノマーとしては、例えば、
アクリル酸ジメチルアミノエチルアクリレート、テトラ
ヒドロフルフリルアクリレート、アミノエチルアクリレ
ート、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレート、
２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアクリレー
ト、これらに対応するメタクリレート、アクリルアミ
ド、メタ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。

【００２７】（ｂ）カルボキシル基含有フイルム性付与
ポリマーとして、例えば、テレフタル酸、イソフタル
酸、セバシン酸等を用いたポリエステル、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、エチルセルロース等も併用することができる。
（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）成分及び（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１０，０００〜５００，０００であることが
好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミェーシ
ョンクロマトグラフィ測定により、ポリスチレン換算し
た値である。

【００２８】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）、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）、アクリジン誘導体（１，７−ビス（９−アクリジ
ニル）ヘプタン等）などが用いられる。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。

【００２９】（ｃ）成分の配合量は、（ａ）成分及び
（ｂ）成分の総量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、光感度が不充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、
内部の光硬化が不充分となる傾向がある。

【００３０】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又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
きる顔料としては、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）などがある。

【００３１】黄色顔料：C.I.ピグメントイエロー２０、
２４、８３、８６、９３、１０９、１１０、１１７、１
２５、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５
３、１５４、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

【００３２】（ｄ）成分の配合量は、（ａ）成分及び
（ｂ）及びの総量１００重量部に対して、１〜５０重量
部とすることが好ましい。この配合量が、１重量部未満
では、着色が不充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。

【００３３】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重量部添加し、加熱するこ
とが好ましい。加熱温度は、１３０〜２００℃とするこ
とが好ましく、加熱時間は、３０〜６０分とすることが
着色層の架橋密度向上、耐熱性向上等の点から好まし
い。

【００３４】本発明におけるカラーフイルタは、例え
ば、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。

【００３５】

【実施例】以下、実施例によって本発明を説明する。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７０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。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】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、三井東圧化学(株)製）シランカップリング剤ＫＢＭ５０３（信越化学工業(株)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。

【００３９】（２）感光性フイルムの製造得られた塗工液を、厚さ２５μｍ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Ｓ２
５）上に均一な厚さにキスタッチリバース方式の塗工機
を用いて塗布し、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
ムを貼り合わせて感光性フイルムを得た。乾燥後の感光
性樹脂層の厚さは３．５μｍである。

【００４０】（３）カラーフイルタの製造（ａ）基板加熱工程前記カラーフイルタ用の下地基板を８０℃で１０分間加
熱した。（ｂ）貼り合わせ工程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前記カラーフイルタ用
の下地基板上に下記条件でラミネートした。ロール温度６０℃ ロール圧１．０kgf/cm² 速度２．５ｍ／分（ｃ）露光工程所定のパターン（通常のストライプ状のパターンで、７
０μｍ（白）／２３０μｍ（黒）で長さ１５０mmのスト
ライプ状）のネガマスクを通して露光機ＨＭＷ−２０１
Ｂ（３kW、超高圧水銀灯、オーク製作所製）で露光し
た。

【００４１】（ｄ）剥離工程室温でポリエチレンテレフタレートフイルムを除去し
た。自動剥離装置（自家製試作品、両面テープを貼り合
わせたロールでポリエチレンテレフタレートフイルムを
剥離する装置）で剥離した。（ｅ）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。（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、現像後水洗し、オ
ーブン加熱乾燥し、着色パターンを形成した。

【００４２】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った。得られた青フイ
ルム付きの基板の表面は平坦であり、斜めに透かしても
光の散乱はなく平坦であった。表面の粗さを測定したと
ころフイルム表面の平坦性は貼り合わせを行う前と同一
で、前置画素による変形は認められなかった。三色目の
緑についても同様とし、多色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
５０mJ/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たものである。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４
５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（ストライプ状の
パターン）が整然と並んでいた。追随性は良好であっ
た。また、画素の段差はなく、画素の断面ではＭ状もＪ
状も認められなかった。

【００４３】実施例２表１の材料を下記の表３の材料に置き換えた以外は、実
施例１と同様に実施した。

【００４４】

【表３】

【００４５】得られた青フイルム付きの基板の表面は平
坦であり、斜めに透かしても光の散乱はなく平坦であっ
た。表面の粗さを測定したところフイルム表面の平坦性
は貼り合わせを行う前と同一で、実施例１と同様に前置
画素による変形は認められなかった。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、追随性は良好であり、画素の段差はなく、画素の断
面ではＭ状もＪ状も認められなかった。

【００４６】実施例３表１の材料を下記表４の材料に置き換えた以外は、実施
例１と同様に実施した。

【００４７】

【表４】

【００４８】得られた青フイルム付きの基板の表面及び
緑フイルム付きの基板の表面は平坦であり、斜めに透か
しても光の散乱はなく平坦であった。表面の粗さを測定
したところフイルム表面の平坦性は貼り合わせを行う前
と同一で、実施例１と同様に前置画素による変形は認め
られなかった。得られたカラーフイルタは赤、青及び緑
色のパターン（ストライプ状のパターン）が整然と並
び、追随性は良好であった。また、画素の段差はなく、
画素の断面ではＭ状もＪ状も認められなかった。

【００４９】実施例４〜７及び比較例１〜４のための感
光性フイルムの製造実施例１〜３の材料を用いて実施例１〜３と同様に感光
性フイルムを作成した。ただし、乾燥後の感光性樹脂層
の厚さを、赤、緑及び青ともに下記とした。（感光性樹脂層の厚さ）２．５μｍ、２．８μｍ、３．
０μｍ、３．３μｍ、３．５μｍ、３．８μｍ、５．０
μｍ、５．２μｍ、５．５μｍ

【００５０】実施例４〜７及び比較例１〜４のためのカ
ラーフイルタの作成実施例１と同様に行ったが、赤、緑及び青の組合せは、
同一膜厚で同一材料とした。

【００５１】実施例４赤、緑及び青の感光性フイルム（表１の材料）を用い
て、カラーフイルタを作成した。膜厚は３．３μｍのフ
イルタ、３．５μｍのフイルタ、３．８μｍのフイル
タ、５．０μｍのフイルタとした。実施例１と同様に良
好なカラーフイルタを得た。

【００５２】実施例５赤、緑及び青の感光性フイルム（表２の材料）を用い
て、カラーフイルタを作成した。膜厚は３．３μｍのフ
イルタ、３．５μｍのフイルタ、３．８μｍのフイル
タ、５．０μｍのフイルタとした。実施例１と同様に良
好なカラーフイルタを得た。

【００５３】実施例６赤、緑及び青の感光性フイルム（表３の材料）を用い
て、カラーフイルタを作成した。膜厚は３．３μｍのフ
イルタ、３．５μｍのフイルタ、３．８μｍのフイル
タ、５．０μｍのフイルタとした。実施例１と同様に良
好なカラーフイルタを得た。

【００５４】実施例７赤、緑及び青の感光性フイルム（表４の材料）を用い
て、カラーフイルタを作成した。膜厚は３．３μｍのフ
イルタ、３．５μｍのフイルタ、３．８μｍのフイル
タ、５．０μｍのフイルタとした。実施例１と同様に良
好なカラーフイルタを得た。

【００５５】比較例１赤、緑及び青の感光性フイルム（表１の材料）を用い
て、カラーフイルタを作成した。膜厚は（イ）２．５μ
ｍのフイルタ、（ロ）２．８μｍのフイルタ、（ハ）
５．２μｍのフイルタ、（ニ）５．５μｍのフイルタと
した。（イ）、（ロ）のカラーフイルタでは着色感光性
樹脂層の明るさと色純度、明るさは充分であったが、実
施例にくらべ色純度が小さかった。（ハ）、（ニ）では
移行工程が不充分で着色感光性樹脂層が充分に透明基板
に密着せず、二色目以降の画素が部分的に欠落してお
り、カラーフイルタとして使用に堪えなかった。

【００５６】比較例２赤、緑及び青の感光性フイルム（表３の材料）を用い
て、カラーフイルタを作成した。膜厚は（ホ）２．５μ
ｍのフイルタ、（ヘ）２．８μｍのフイルタ、（ト）
５．２μｍのフイルタ、（チ）５．５μｍのフイルタと
した。（ホ）、（ヘ）のカラーフイルタでは着色感光性
樹脂層の明るさと色純度、明るさは充分であったが、実
施例にくらべ顔料の比率が大きいため膜がもろくなっ
た。（ト）、（チ）では移行工程が不充分で着色感光性
樹脂層が充分に透明基板に密着せず、二色目以降の画素
が部分的に欠落しており、カラーフイルタとして使用に
堪えなかった。

【００５７】

【発明の効果】請求項１のカラーフイルタの製造法によ
れば、感光性フイルムの追随性、作業性よく基板上に均
一な厚さの画素内段差のない高精度の多色の微細パター
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】本発明の製造法を示す模式図である。

【図２】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

【特許請求の範囲】

【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）現像工程を含む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において、二色
目以降の前記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、加熱による二色目以降の
感光性樹脂層のベースフイルムから画素間空間への移行
工程を含み、三原色のすべての画素の膜厚を３．０〜
５．０μｍとすることを特徴とするカラーフイルタの製
造法。