JPH09251108A

JPH09251108A - カラーフイルタの製造法

Info

Publication number: JPH09251108A
Application number: JP5955996A
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る工程を行
い、前記（１）と（３）の工程の間に、２０℃未満に冷
却すること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むことを特徴と
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、ガラスなどの光学的
に透明基板の表面に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のち、防染層を形成しながら
染色する方法がある。

【０００３】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。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、着色された感光性樹脂層が基板に
面するように貼り合わせる工程、露光して所定のパター
ンを形成させる工程およ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て
カラーフイルタが製造される。

【０００４】例えば、一色に着色された感光性樹脂層を
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）、アルカリ現像を行
う方法（特開平２−２３９２０５号公報）、水溶性ベー
スフイルムを用いる方法（特開平２−２７１３０１号公
報）、この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て、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、特開平２−
２４４００５号公報等）が知られている。さらには、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、特開平３−１６０４５４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４−３０１６０
２号公報、特開平５−２１０７号公報等が知られてい
る。

【０００５】感光性フイルムの追随性に関しては、良好
なパターンを得るためには感光性フイルムの追随性を向
上させる工夫が古くから行われてきた。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
る三層レジスト法がベル研究所の研究者によって開発さ
れている（例えばJ.Vac.Sci.Technol.,16巻1620頁 1968
年発行）。また、プリント回路版の基板凹凸追随性につ
いても詳細な研究が行われていて、実用化されている。
感光性フイルムは半固体状のため、追随性の向上には液
体に近い（液状レジストに近い）状態を作るためにラミ
ネート（熱圧着）が重要とされている。凹凸に追随する
には充分低粘度になるラミネートの温度設定が必要とさ
れている。流動性が大きいと室温の保存安定性が劣る傾
向があり、コールドフローを起こすので、あまり低粘度
には出来ないとされている。凹部を埋め込むには膜厚は
厚いほうが有利とされている（たとえば、ソリッド・ス
テート・テクノロジイ（Solid State Technology）29巻
6号 153頁 1986年発行、プリント回路学会学術講演大会
講演論文集 83頁 1983年）。

【０００６】露光工程の後加熱することが一般に行われ
ていて、アフタベークといわれている。例えば、顔料分
散フォトポリマーを用いたカラーフイルタ（J.Photopol
ym.Sci.Technol.,Vol.2,No.2,1989年 244頁〜248頁）で
は、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するが、溶剤除去のためプ
リベーク（例えば、８５℃で５分間）を行うことも一般
的である。フイルム法ではフイルム形成時に溶剤除去を
行うので、一般にはこのようなプリベークは行わない。
また、現像前で、露光後に感光性レジスト層を５０〜１
５０℃、３０秒〜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こと（特開
平３−１９６５９６号公報）も行われている。

【０００７】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。この段差は既に形成された着色
層の厚さ（１〜５μｍ）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、ま
た不充分な接着圧力の為、接着力が不充分となり、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。

【０００８】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、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、巾７０μｍ、間隔３００μｍ
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、前置画素により、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充分の部分
が生じ、二色目の着色層がこの凹凸に充分に追随しない
欠点があった。

【０００９】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、
ｎ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２は、従来のカラー
フィルタの断面の模式図であって、Ｊ状、Ｍ状の画素の
断面を示す。Ｊ状等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、画素不良を生じ、さらに
は色ムラを発生させるなどの欠点があった。従来のカラ
ーフイルタの製造法ではピンホールや白抜けの発生が問
題となっており、各種の解決のための発明がなされてい
る。

【００１０】印刷法として、特開平１−２７９２０５号
公報、特開平２−１２３３２９号公報には、印刷して画
素を形成してから加熱してピンホールを埋める方法、フ
ィラー入りの透明樹脂層をフイルタ表面に設けてピンホ
ールを埋める方法が開示されており、特開平３−１５６
４０４号公報には、印刷して画素を形成してからインキ
を加熱してピンホール部分にインキを流動させてピンホ
ールを消滅させる方法が開示されている。また、フイル
ム法として、特開平５−３４１１１３号公報には、画素
形成後に剥離層を設けた画素を加熱してピンホールや白
抜けを消滅させる方法が開示されており、特開平５−３
４１１１４号公報には、現像後ポスト露光してピンホー
ルや白抜けを消滅させる方法が開示されている。

【００１１】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、この上に直接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。たとえば特
開平２−１２１０３号公報と特開平２−７９００２号公
報に開示されている。また、染色法による画素内段差で
あるＭ状、Ｊ状も開示されている。

【００１２】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、
新着色層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。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。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】請求項１記載の発明
は、ガラス板等の透明基板上に作業性が良く、しかも高
精度で多色の微細パターンを形成することができるカラ
ーフイルタの製造法を提供するものである。

【００１４】

【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る工程を行い、前記（１）と（３）
の工程の間に、２０℃未満に冷却することによる二色目
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
の移行工程を含むことを特徴とするカラーフイルタの製
造法に関する。

【００１５】

【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
製造法を示す略図であって、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
性樹脂層を赤、緑の順に形成していく場合を例にとって
説明する。

【００１６】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す。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
追随させるとしわやすじが生じるため、追随させず完全
に平坦なままで、前置画素（赤）３の表面に接触してい
ることが好ましい。ここで、空間５と表示してある部分
は、真空中でラミネートした場合は真空の部分、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になる。

【００１７】図１の（ｃ）は本発明の移行工程が終了し
た状態を示す。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
換する工程である。着色感光性樹脂層（緑）２の空間部
分への移行は、２０℃未満の低温で保持することによっ
て行う。（ｂ）の状態で貼り合わせ直後は緑の着色感光
性樹脂層はベースフイルムに密着しているが、２０℃未
満に冷却することにより、もともと存在している流動性
により、透明基板４の表面上の空間内に移行を始める。
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い、即ち着色感光性樹脂
層（緑）２はベースフイルム１から剥離して、前置画素
（赤）３の壁を伝って流れ落ち、透明基板４の上に広が
って移行を終了する。この移行の駆動力は、ベースフイ
ルム１の表面張力によって着色感光性樹脂層（緑）２が
排除されるためである。すなわち、ベースフイルム１の
表面においてこれと接する感光性樹脂層（緑）２の表面
のは、ベースフイルム１の表面張力によってはじかれる
力が働いているので、はがれてくることになる。

【００１８】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（緑）と
空間が入れ替わる。このとき、着色感光性樹脂層（緑）
２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。以上に一色目が赤、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
制限されない。赤、緑、青及び黒の順序以外に、黒、
青、緑及び赤、黒、赤、青及び緑、黒、青、赤及び緑、
緑、赤、青及び黒等、本発明ではどのような色順序も可
能である。

【００１９】着色感光性樹脂層（緑）２の空間部分への
移行は冷却によって行う。冷却は２０℃未満で行う。通
常、下限は−２０℃である。より低温では長時間、２０
℃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。冷却は、被冷却体を定
温に保持することにより行うことができるが、その手段
として、板冷却、オーブン冷却、冷水浸漬、油中冷却、
圧力容器内での冷却、冷水循環による真空容器中での冷
却等がある。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。ベースフイルム
を剥離する前でもよく、剥離したあとに移行させてもよ
い。剥離後、圧力をかけて移行を完全なものとすること
も優れた方法である。

【００２０】低温に保持することにより、着色感光性樹
脂層は移行するが、低温で移行することにより、次の様
な特長のあるカラーフイルタが得られる。従来のカラー
フイルタで、段差を除去するには各種の後工程（各種の
後工程の例；サンドブラストによって段差を研磨してけ
ずりおとす。ブレードによって段差をけずり、平坦化す
る。圧力プレスを強力に画素表面に与えて段差をおしつ
ぶす。オーバコートをかけて、オーバコート表面に残存
する段差をけずりおとすか研磨して表面の平坦性を得る
等）を施することによってのみ可能となっていた。本発
明では段差の解消が低温に保持することと、空間を介し
てラミネートすることによって得られるので、各種の後
工程が不要となる特長がある。低温に保持することによ
って、着色感光性樹脂層の熱硬化の進行、露光部の光硬
化の進行が緩慢となるので、現像残りの発生が生じにく
くなるし、露光部の緑の硬化の進行がすくなくなるの
で、高解像度が保持でき、高精度のカラーフイルタを容
易に得ることができる。

【００２１】低温に保持することにより、ベースフイル
ムと基板との熱収縮率の差または熱膨張率の差の発生が
なく、感光層の表面及び内部に歪の発生が生じない効果
がある。すなわち、ひび、きず、われなどの画素欠陥の
発生を防止できる効果がある。低温の好ましい範囲は２
０℃〜−２０℃であるが、カラーフイルタ製造の作業性
から２０℃〜１０℃がより好ましい。１０℃〜−２０℃
も作業は可能であるが、移行時間が長時間となる傾向が
ある。

【００２２】図１の（ｄ）は着色感光性樹脂層（緑）２
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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】（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。

【００２９】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。

【００３０】（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。

【００３１】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。

【００３２】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

【００３３】（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。

【００３４】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。

【００３５】本発明においてはカラーフイルタは、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、該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あと、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、現像液に耐えうる最少の
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か熱処理によって、ま
た電子線照射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。

【００３６】本発明においては特に、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る工程を行い、前記の
（１）と（３）の工程の間に、２０℃未満に冷却するこ
とによる二色目以降の感光性樹脂層のベースフイルムか
ら画素間の空間への移行工程が行われる。

【００３７】

【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、溶解分解して着色感光性樹脂層塗工液を得た。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】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を使用直前に超音波で２．５時間分散して使用し
た。

【００４１】（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２．０１μｍであった。

【００４２】（３）カラーフイルタの製造（ａ）基板加熱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の保護フイルムを剥がしながら、
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。ロール温度：１２０℃ ロール圧：１．０kgf/cm² 速度：１．５ｍ／分

【００４３】（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）のネガマスク
を通して露光機ＨＭＷ−２０１Ｂ（３kWの超高圧水銀
灯、オーク製作所製）を用いて所定の露光量に調整して
露光した。（ｄ）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。（ｅ）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一色の着色パターン
を形成した。

【００４４】上記の（ａ）から（ｅ）の着色パターンの
形成工程を、赤、青、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、その後、（ｃ）の
露光工程の前に１０℃で４時間冷却を行い、三色目の緑
についても同様に行い、図２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、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、１
５０℃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、青および緑色のパターン（７
０μｍ×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３００μｍ周期のスト
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
状も認められず、上記の１０℃で４時間の冷却の効果が
認められた。

【００４５】実施例２（１）着色感光性樹脂層塗工液の製造表３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１４５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塗工液を得た。

【００４６】

【表３】

【００４７】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の調整は上記の材料を顔料ペーストに徐々に添加
しながら通常の方法でボールミルで８時間混練分散して
調整した。

【００４８】（２）感光性フイルムの製造得られた塗工液を、厚さ２３μｍ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
３）上にキスタッチリバースロールコータを用いて塗工
した。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１．９５μｍであった。

【００４９】（３）カラーフイルタの製造（ａ）基板加熱実施例１で用いた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。ロール温度：８０℃ ロール圧：１．０kgf/cm² 速度：２．５ｍ／分

【００５０】（ｃ）露光工程所定のパターン（ストライプ状の画素からなる通常のカ
ラーフイルタ用のもの）のネガマスクを通して露光機Ｈ
ＭＷ−２０１Ｂ（３kW、超高圧水銀灯、オーク製作所
製）を用いて所定の露光量で密着露光した。（ｄ）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。（ｅ）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一色の着色パターン
を形成した。

【００５１】上記の（ａ）から（ｅ）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、その後、（ｃ）
の露光工程の後に１５℃で２時間冷却を行い三色目の緑
についても同様に行い、多色のパターンを形成した。こ
の際の露光量は赤、青、緑色の感光性樹脂層に対しては
５０mJ/cm²とした。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
および緑色のパターン（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３００μｍ周期のストライブ状のパターン）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状も認められず、上記の１
５℃で２時間の冷却の効果が認められた。

【００５２】実施例３下記の表４の材料を表１の材料に置き換えた以外は実施
例１と同様に実施した。

【００５３】

【表４】

【００５４】得られたカラーフイルタは赤、青及び緑色
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３００
μｍ周期の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状も認められず、上記の１５℃で２時
間の冷却の効果が認められた。

【００５５】

【発明の効果】請求項１記載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略図である。

【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（緑）３前置画素（赤）４透明基板５空間

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る工程を行
い、前記（１）と（３）の工程の間に、２０℃未満に冷
却すること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むことを特徴と
するカラーフイルタの製造法。