JPH10104414A

JPH10104414A - カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタ、及びカラーフィルタの製造方法

Info

Publication number: JPH10104414A
Application number: JP25676396A
Authority: JP
Inventors: Munehiro Hatai; 宗宏畠井; Hideki Hayashi; 秀樹林
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】現像工程の要らないドライプロセスにより、
耐熱性に優れた高精細な着色画素を形成することができ
るカラーフィルタ用着色組成物、耐熱性に優れた着色画
素が形成されたカラーフィルタ、及び平坦性が良好で、
優れた画質の液晶ディスプレイを実現することができる
カラーフィルタを経済的かつ効率的に製造する方法を提
供すること。【解決手段】オルガノポリシロキサン、顔料、分散
剤、及び溶媒を含有するカラーフィルタ用着色組成物。
基板上に、上記着色組成物から形成された着色画素を有
するカラーフィルタ、及び上記着色組成物を用いるカラ
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、液晶表示装置に用
いられるカラーフィルタの製造技術に関し、更に詳しく
は、耐熱性に優れたカラーフィルタを製造することがで
きるカラーフィルタ用着色組成物、該着色組成物を用い
て基板上に着色画素を形成したカラーフィルタ、及び該
着色組成物を用いたカラーフィルタの製造方法に関す
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３色の画素を形成したカラーフィルタが用いられてい
る。３色としては、一般に、赤、青、緑の３原色が使用
されている。所望により、色相の異なる第４色目以上の
画素を形成してもよい。従来、カラーフィルタの製造方
法として、透明な基板上に、第１の色相の顔料を分散さ
せた感光性樹脂組成物の塗膜を形成し、該塗膜上からマ
スクパターンを介して露光し、次いで、現像することに
より、第１のパターン状の透明着色画素を形成し、更
に、その上に同様の工程を繰り返すことにより、第２、
第３の色相のパターン状の透明着色画素を形成する方法
が提案されている（特開平６−６７０１０号公報）。ま
た、粒径１μｍ以上の顔料粒子が全顔料粒子の１０重量
％以下の粒径分布を有する顔料が分散された感光性樹脂
組成物を用いたカラーフィルタ（特開昭６０−１２９７
０７号公報）が提案されている。

【０００３】しかしながら、従来の感光性樹脂組成物を
用いたカラーフィルタの製造方法には、以下に述べるよ
うな問題点があった。第一に、感光性樹脂組成物を用い
るカラーフィルタの製造方法では、露光後に水または有
機溶媒等の現像液を用いて現像することにより、現像液
に溶解する非露光部または露光部を除去して、着色画素
を得ている。ところが、このような製造方法では、現像
工程を必要とするため、現像液の廃液処理を行わなけれ
ばならない。また、着色画素中に現像液からの未溶解
物、ダスト等の混入があり、画素欠陥の原因となる。

【０００４】第二に、感光性樹脂組成物を用いる方法で
は、感光性成分や樹脂成分の性能により、感度及び解像
度が支配される。各着色画素の光透過率特性によって
も、各着色感光性樹脂組成物の感度及び解像度に差異が
生じる。一般に、青が最も感度が良く、以下、赤及び緑
の順であり、解像度についても、この順に従って低下す
る。そこで、要求される感度と解像度を得るためには、
着色感光性樹脂組成物の各成分を選択する必要がある。
そのために、着色感光性樹脂組成物が高価にならざるを
得なかった。また、この方法では、着色画素を得るため
の工程数が多くならざるを得ず、歩留りの低下を引き起
こし、製造コストが高くなってしまうという欠点があっ
た。

【０００５】第三に、感光性成分や樹脂成分の含有量な
どを調整して、感度及び解像度の調整を行うと、各着色
画素の膜厚が異なってしまい、段差が生じてしまう。着
色画素間に段差が生じると、カラーフィルタの平坦性が
損なわれ、実装時、電極間に電圧をかけると、かかる電
圧に差を生じて、表示不良を引き起こす。また、カラー
フィルタに段差があると、配向膜のラビング処理時に、
画素境界部分がラビングされずに、液晶に配向不良を生
じ、コントラストが低下する。

【０００６】第四に、従来の感光性樹脂組成物では、バ
インダー樹脂としてポリビニルアルコールなどの通常の
有機ポリマーを使用しているため、耐熱性が十分ではな
い。バインダー樹脂の耐熱性が不十分であると、カラー
フィルタ作製の後工程でＩＴＯ膜などの配向膜を作製す
る際の加熱工程において、着色画素の色純度の劣化が起
こり、液晶表示装置の表示品質が低下してしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、現像
工程の要らないドライプロセスにより、耐熱性に優れた
高精細な着色画素を形成することができるカラーフィル
タ用着色組成物を提供することにある。また、本発明の
目的は、耐熱性に優れた着色画素が形成されたカラーフ
ィルタを提供することにある。本発明の他の目的は、平
坦性が良好で、優れた画質の液晶ディスプレイを実現す
ることができるカラーフィルタを経済的かつ効率的に製
造する方法を提供することにある。

【０００８】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、バインダー樹脂、顔
料、分散剤、及び溶媒を含有する着色組成物であって、
オルガノポリシロキサンをバインダー樹脂として使用し
た着色組成物が優れた耐熱性を有し、かつ、現像工程の
要らないドライプロセスにより、基板上に耐熱性に優れ
た高精細な着色画素を形成できることを見いだした。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、オルガ
ノポリシロキサン、顔料、分散剤、及び溶媒を含有する
ことを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物が提供さ
れる。また、本発明によれば、基板上に、オルガノポリ
シロキサン、顔料、分散剤、及び溶媒を含有する着色組
成物から形成された着色画素を有することを特徴とする
カラーフィルタが提供される。

【００１０】更に、本発明によれば、オルガノポリシロ
キサン、顔料、分散剤、及び溶媒を含有する着色組成物
を用いて、（１）基板上に第１色目の着色塗膜を形成
し、次いで、レーザー光を第１色目の着色画素となるべ
き領域以外の部分に照射して、被照射部分の着色塗膜を
蒸散させることにより、第１色目の着色画素を形成する
工程、（２）基板上に、第１色目の着色画素を被覆する
ようにして第２色目の着色塗膜を形成し、次いで、レー
ザー光を第２色目の着色画素となるべき領域以外の部分
に照射して、被照射部分の着色塗膜を蒸散させ、その
際、レーザー光の出力を制御して、第１色目の着色画素
上に被覆された第２色目の着色塗膜だけを蒸散させるこ
とにより、第１色目の着色画素を残して、第２色目の着
色画素を形成する工程、及び（３）基板上に、第１色目
と第２色目の着色画素を被覆するようにして第３色目の
着色塗膜を形成し、次いで、レーザー光を第３色目の着
色画素となるべき領域以外の部分に照射して、被照射部
分の着色塗膜を蒸散させ、その際、レーザー光の出力を
制御して、第１色目と第２色目の着色画素上に被覆され
た第３色目の着色塗膜だけを蒸散させることにより、第
１色目と第２色目の着色画素を残して、第３色目の着色
画素を形成する工程を含む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。

【００１１】

【発明の実施の形態】〈カラーフィルタ用着色組成物〉本発明では、カラーフ
ィルタを作製するための着色組成物として、オルガノポ
リシロキサンをバインダー樹脂として、顔料、分散剤、
及び溶媒を含む着色組成物を使用する。ここでいうオル
ガノポリシロキサンは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉのシロキサン結
合を主鎖とし、側鎖に有機基を有する有機・無機混成ポ
リマーである。

【００１２】オルガノポリシロキサンとしては、式−
（ＳｉＲ₁Ｒ₂−Ｏ）_n−（ただし、Ｒ₁及びＲ₂は、それ
ぞれ独立に、水素原子；メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基などのアルキル基；アリル基；ハロゲン化
アルキル基等の置換アルキル基；フェニル基、ナフチル
基等の芳香族基；ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ
基、アミノ基等の極性基である。ｎは、２以上の整数で
ある。）で表されるポリマーを挙げることができる。ｎ
は、好ましくは５００以上３０００以下である。ポリマ
ーの側鎖は、同一基の繰り返しばかりでなく、複数種類
の基を有していてもよい。これらの中でも、芳香族基、
特にフェニル基の側鎖をもったポリマーが耐熱性に優れ
ているため好ましい。このようなオルガノポリシロキサ
ンの例としては、例えば、ポリジメチルシロキサン、ポ
リジエチルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン、ポ
リメチルフェニルシロキサン、ポリジクロロシロキサン
等があり、これらの中でも、耐熱性の点から特にポリジ
フェニルシロキサンが好ましい。

【００１３】他のオルガノポリシロキサンとして、式−
（ＳｉＲ₁Ｒ₂−Ｏ_3/2）_n−（ただし、Ｒ₁及びＲ₂は、そ
れぞれ独立に、水素原子；メチル基、エチル基、プロピ
ル基、ブチル基などのアルキル基；アリル基；ハロゲン
化アルキル基等の置換アルキル基；フェニル基、ナフチ
ル基等の芳香族基；ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ
基、アミノ基等の極性基である。ｎは、２以上の整数で
ある。）で表されるはしご状の構造を持つポリマーを挙
げることができる。ｎは、好ましくは５００以上３００
０以下である。ポリマーの側鎖は、同一基の繰り返しば
かりでなく、複数種類の基も使用できる。これらの中で
も、芳香族基、特にフェニル基の側鎖をもったポリマー
が耐熱性に優れているため好ましい。また、上記構造式
で表されないようなシロキサン結合を主鎖とした有機・
無機混成ポリマーも使用することが可能である。

【００１４】オルガノポリシロキサンは、通常、適当な
有機溶媒に溶解させられる。この溶媒の例としては、メ
タノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のア
ルコール；エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のア
ルコキシエタノール；アセトン、メチルエチルケトン等
のケトン；酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸
エチル等のエステル；トルエン、キシレン等の芳香族化
合物；などがある。また、必要に応じて、イソシアネー
ト、メラミン樹脂等の熱硬化剤、あるいは光硬化剤も使
用できる。

【００１５】本発明で用いられる顔料としては、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、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、ベリノン系、チ
オインジコ系、ペリレン系、クロモフタール系、カーボ
ンなどがあり、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
アンなどがある。これらの混合物も使用できる。好まし
い顔料の例としては、青顔料でフタロシアニンブルー、
緑顔料でフタロシアニングリーン、赤顔料でクロモフタ
ールレッド、紫顔料でジオキサジンヴァイオレット、黄
色顔料でジスアゾイエローが、それぞれ色純度の点で好
ましい。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。

【００１６】分散剤は、主として顔料を分散させるため
に用いられるが、そのために、界面活性剤が広く使用さ
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
塩類等が挙げられる。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
酸エステル類等が挙げられる。両性界面活性剤の例とし
ては、アミノ酸塩類等が挙げられる。ノニオン性界面活
性剤の例として、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挙げられる。

【００１７】分散剤として、界面活性剤以外に、市販さ
れている顔料分散用の樹脂も使用することができる。こ
の例として、ブチラール樹脂、ポリビニルアルコール、
ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、アルキド
樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、ウレタン樹脂、イソシアネート、マレイン
樹脂、ポリエステル樹脂、あるいはアクリル酸、メタク
リル酸、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒド
ロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピル
メタクリレートなどの単独重合体または共重合体などが
挙げられる。分散剤として、上記界面活性剤と顔料分散
用の樹脂の併用も可能である。そして、上記界面活性
剤、顔料分散用の樹脂のどちらか一方で分散を行い、残
りの一方を顔料を分散した後、添加することも可能であ
る。

【００１８】本発明の着色組成物を製造するには、顔料
を分散剤と溶媒に適当量配合し、通常の分散機により、
顔料を溶媒中に分散する。分散機には、サンドミル、ボ
ールミル、ホモジナイザー等が使用される。このように
して得られた顔料分散液に、バインダー樹脂として、オ
ルガノポリシロキサンを添加し、混合する。バインダー
樹脂は、このように、顔料分散液の調製後に混合するこ
とも、あるいは、顔料分散液を調製する際に、顔料及び
分散剤と一緒に混合し、一回の混合操作で着色組成物を
製造することも可能である。各成分の好ましい配合割合
は、オルガノポリシロキサンの総重量をＡ、顔料の総重
量をＢ、分散剤の総重量をＣ、溶媒を含む着色組成物の
総重量をＤとしたとき、Ｂ／Ａ＝０．０００１〜２Ｃ／Ａ＝０．０００１〜２（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）／Ｄ＝０．１〜０．９とすることが好ましい。

【００１９】オルガノポリシロキサン（Ａ）に対し、顔
料（Ｂ）の割合が少なすぎると、塗膜にしたとき、表示
素子として必要な光学特性を発現させることができな
い。逆に、Ａに対しＢの割合が多すぎると、耐久性が低
下する。分散剤（Ｃ）に対しＡの割合が少なすぎると、
上記同様、光学特性を発現させることができない。Ｃが
Ｂに対し多すぎると、分散性が悪く、色純度、透明性の
低い塗膜になる。（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）の着色組成物（Ｄ）に
対する割合、即ち、着色組成物中の固形分濃度が少なす
ぎると、粘度の低い着色組成物になってしまい、膜厚の
薄い塗膜しか得られず、所望の光学特性を持つ膜厚が得
られない。逆に、固形分濃度が大きすぎると、顔料の分
散安定性が低下し、品質安定性が悪くなってしまう。

【００２０】〈カラーフィルタの製造方法〉上記カラー
フィルタ用着色組成物を使用して、カラーフィルタを製
造するが、その製造工程について、図１を参照しながら
説明する。顔料の種類と組み合わせを選択して、カラー
フィルタの各着色画素の形成に必要な３原色の着色組成
物をそれぞれ調製する。そして、第１色目の着色組成物
を用いて、図１（ａ）に示すように、基板１の上に第１
色目の着色塗膜２を形成する。使用する基板は、通常、
透明であり、ガラス板や合成樹脂製のシート、フィルム
などが使用される。基板１としては、あらかじめブラッ
クマトリクスが形成されているものも使用できる。ここ
で、ブラックマトリクスとは、各着色画素の隙間を遮光
性物質で埋め、または被覆し、カラーフィルタのコント
ラストを向上させるものである。ブラックマトリクスの
材質としては、例えば、クロム、酸化クロムの薄膜、カ
ーボンブラック、黒鉛、遮光性物質を混入した樹脂組成
物等がある。

【００２１】第１色目とは、カラーフィルタに必要な３
原色の１つで、以降、第２色目、第３色目は、各々残り
の色である。通常、３原色として赤、緑、青（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）が用いられる。着色塗膜の形成方法としては、カラ
ーフィルタ用着色組成物を通常の塗布方法により基板に
塗布し、着色塗膜を形成する。塗膜形成方法として、ス
ピンコート、ロールコート、ディッピング等がある。塗
膜の膜厚は、顔料の濃度により異なるが、通常０．５〜
２μｍ程度である。

【００２２】塗布後、塗膜を乾燥させ、硬化させるか、
または水銀ランプのような紫外線露光機により硬化させ
る。熱硬化させる場合、通常、塗膜をベークし、塗膜を
乾燥させる。その方法の例として、ホットプレート上に
置くか、またはオーブン中に入れる方法等が挙げられ
る。塗膜を乾燥させる条件は、溶媒の蒸気圧、ポリマー
の耐熱性により適宜選択されるが、ベークの温度として
は、常温以上３００℃以下であり、５０〜１００℃が好
適な範囲である。このようして基板１上に形成された塗
膜２に、第１色目の着色画素５が形成されるべき領域以
外の部分にレーザー光を照射し〔図１（ｂ）〕、レーザ
ー光が照射された部分を蒸散させて除去することによ
り、第１色目の着色画素５を形成する〔図１（ｃ）〕。

【００２３】ここで使用するレーザーとしては、レーザ
ー光が塗膜に照射された場合、被照射部分の塗膜が蒸散
を起こすように、充分短い波長でなければならない。し
たがって、波長が紫外線領域にあるエキシマーレーザー
が好適である。エキシマレーザーとしては、ＸｅＣｌ、
ＫｒＦ、ＡｒＦがある。しかしながら、ＣＯ₂、ＹＡＧ
レーザーのように波長が赤外光であっても、非線形光学
材料を用い、第２、第３高調波により、短波長を得るこ
とが可能である。しかし、この場合、レーザー光が充分
なエネルギー密度を持っていなければならない。

【００２４】レーザー光のエネルギー密度は、通常、
０．２〜３Ｊ／ｃｍ²、好ましくは０．５〜２Ｊ／ｃｍ²
である。エネルギー密度が大きすぎると、塗膜だけでな
く、下にある基板まで蒸散してしまう。エネルギー密度
が小さすぎると、塗膜が蒸散を起こさない。レーザー光
は、第２色目以降の画素を形成する際に、その出力を制
御することが必要である。出力制御には、レーザー光が
パルス光であることが望ましい。なぜならば、パルス光
のショット数により、レーザー光の出力を制御し、それ
によって、塗膜の深さ方向の加工制御が容易となる。

【００２５】着色画素の大きさは、必要に応じて適宜定
めることができるが、一般に、およそ１００×３００μ
ｍであり、各画素の間隔は、およそ３０μｍである。レ
ーザー光を照射して、着色画素を形成するのに２つ方法
がある。１つは、フォトマスクを介し面露光により、あ
る領域にレーザー光を照射し、一括で画素を形成し、次
いで、ＸＹステージ等により、基板を移動し、再びレー
ザー光を照射し、画素を形成する。この工程を繰り返す
ことにより、基板の全面に着色画素を形成する。この場
合、できる限り、大面積の方が加工時間が短くなり有利
だが、面積を広げすぎると、エネルギー密度が小さくな
り、蒸散を起こさなくなってしまう。最低限蒸散するよ
うなエネルギー密度で、レーザー光の領域を広げるのが
好ましい。この方法では１回に画素を形成する領域が広
いために、全体の加工時間が短くなる。

【００２６】もう１つの方法としては、レーザー光を小
さく絞り込み、走査することにより着色画素を形成する
方法がある。レーザー光のスポットの大きさは、スポッ
トの縦、横のどちらかが少なくとも３０μｍ以下にする
必要がある。レーザー光を走査する方法としては、ＸＹ
ステージ等により基板自体を移動するか、またはレーザ
ー光を光学系により走査する方法がある。この方法で
は、フォトマスクは不要であり、微細加工に有利であ
る。このようにして、第１色目の着色画素５を得る。

【００２７】次に、第２色目のカラーフィルタ用着色組
成物を第１色目の画素の上から塗布し、乾燥し、第２色
目の塗膜６を形成する〔図１（ｄ）〕。そして、第２色
目の塗膜６を、第１色目の着色画素を形成したときと同
様にして、レーザー光を第２色目の着色画素を形成させ
る領域以外のところに照射し〔図１（ｅ）〕、第２色目
の着色画素７を形成する。ここで、第２色目の着色塗膜
の下に第１色目の着色画素がある領域が存在するため、
レーザー光のパルスのショット数を制御することにより
第２色目のみを蒸散させる。そのために、レーザーのパ
ルス１ショット当たりの蒸散の深さ、エッチレートを予
め測定しておき、第２色目の塗膜の膜厚を測定すること
により、第２色目の塗膜のみを蒸散させるのに必要なシ
ョット数を求め、そのショット数だけパルスを照射し、
第１色目の画素上にある第２色目の着色塗膜のみを蒸散
させる。このようにして、第２色目の着色画素７を形成
する。

【００２８】最後に、第３色目の着色塗膜８を第１色目
と第２色目着色塗膜と同様にして形成し〔図１
（ｇ）〕、第２色目着色画素を形成したときと同様にし
て、レーザー光を第３色目の着色画素を形成させる領域
以外のところに照射し〔図１（ｈ）〕、第３色目の着色
画素９を形成する〔図１（ｉ）〕。ここで、第３色目の
着色塗膜の下に第１色目、第２色目の着色画素がある領
域が存在するため、レーザー光のパルスのショット数を
制御することにより第３色目の塗膜のみを蒸散させる。
そのために、レーザーのパルス１ショット当たりの蒸散
の深さ、エッチレートを予め測定しておき、第３色目の
塗膜の膜厚を測定することにより、第３色目の塗膜のみ
を蒸散させるのに必要なショット数を求め、そのショッ
ト数だけパルスを照射し、第１色目、第２色目の画素上
にある第３色目の着色塗膜のみを蒸散させる。

【００２９】上記のようにして３色の着色画素を形成
し、カラーフィルタを製造する。本発明によれば、現像
工程の要らないドライプロセスにより、耐熱性に優れた
高精細な着色画素を形成することができる。本発明のカ
ラーフィルタは、オルガノポリシロキサンをバインダー
樹脂とする着色組成物を用いて着色画素を形成している
ため、耐熱性に優れ、配向膜形成工程などで加熱されて
も、色純度の劣化が起こらない。

【００３０】

【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。

【００３１】［実施例１］〈カラーフィルタ用着色組成物の作製〉最初に、ＲＧＢ
の各着色組成物を作製する。ここでＲＧＢとは、カラー
フィルタの画素における３原色で、Ｒ、Ｇ、Ｂは、各々
赤、緑、青である。ＲＧＢの着色組成物を作製するため
に、赤、緑、青の３色に加えて、色調整用として黄色、
紫の２色の顔料を使用する。着色組成物の配合組成顔料：１２重量％ブチラール樹脂（エスレックＢＬ−２（積水化学工
業））：５重量％ブチルセロソルブ：８３重量％各色における顔料赤：クロモフタールレッド緑：フタロシアニングリーン青：フタロシアニンブルー黄：ジスアゾイエロー紫：ジオキサジンヴァイオレットこれらの顔料をサンドミルにより分散した。色調整とし
て、以下の組成比で各顔料を混合し、ＲＧＢの着色組成
物を得た。Ｒ＝赤：黄（８５：１５）Ｇ＝緑：黄（６１：３９）Ｂ＝青：紫（７８：２２）

【００３２】このようにして得られた顔料分散液に、オ
ルガノポリシロキサンを添加した。オルガノポリシロキ
サンは、予め以下の組成により溶媒に溶解してある。・オルガノポリシロキサン（ＫＲ２２０、信越シリコー
ン製）：１０重量％・ブチルセロソルブ：９０重量％このオルガノポリシロキサン溶液と上記顔料分散液を、
以下の配合比で混合した。混合は、ホモジナイザーによ
り行った。顔料分散液：オルガノポリシロキサン溶液＝１：４（重
量比）このようにして得られた着色組成物の各成分の配合組成
は、以下になる。・顔料２．４重量％・ブチラール樹脂１．０重量％・オルガノポリシロキサン８．０重量％・ブチルセロソルブ８８．６重量％

【００３３】〈カラーフィルタの製造方法〉１０ｃｍの
無アルカリガラス基板に、第１色目としてＲのカラーフ
ィルタ用着色組成物をスピンコーターにより塗布し、こ
れを１５０℃のホットプレートの上に３分間置き、乾燥
させ塗膜を作製した。塗膜の膜厚は０．８μｍであっ
た。得られたＲの着色塗膜を、ＫｒＦのレーザー（ＭＰ
Ｂ社：ＰＳＸ−１００）を用いて照射し、Ｒの着色画素
を形成した。このとき、レーザー光のスポットサイズを
レンズ系により１０×１５０μｍに縮小し、ＸＹステー
ジにより基板を移動させながらレーザー光を照射するこ
とにより、Ｒの１００×３００μｍの画素を形成した。
レーザーのエネルギー密度は２Ｊ／ｃｍ²であった。

【００３４】次に、Ｇのカラーフィルタ用着色組成物
を、このＲの画素の上から塗布し、同様に乾燥し、Ｇの
塗膜を得た。このとき、ＲとＧの２層で１．６μｍであ
ったので、Ｇだけの塗膜の膜厚がＲと同じく０．８μｍ
であると分かった。予め、Ｇの塗膜の単位パルス当たり
の蒸散する深さ、エッチレートを測定したところ、０．
２μｍ／パルスであった。したがって、Ｇだけを蒸散さ
せるためにはレーザー光のパルスを走査し、４ショット
照射すればよいことが分かった。このようにしてレーザ
ー光をＲと同様にＧの画素が形成される領域以外の部分
に、ＸＹステージを移動させながら、各部分４ショット
ずつ照射した。こうしてＲと同様に１００×３００μｍ
の画素を形成した。最後に、Ｂの画素をＧと同様にして
形成した。このとき、Ｂの塗膜は０．８μｍであり、Ｂ
のエッチレートはＧと同様０．２μｍ／パルスであった
ので、Ｂを蒸散させるためにレーザー光のパルスを、Ｂ
の画素が形成される領域以外の部分に、ＸＹステージを
移動しながら、各部分４ショットずつ照射し、Ｂの画素
を形成した。このようにしてＲＧＢの画素が形成された
カラーフィルタを製造した。

【００３５】〈耐熱性の評価〉上記で得られたカラーフ
ィルタ塗膜の耐熱性の試験を行った。試験条件として
は、上記のようにして作製されたカラーフィルタをオー
ブン中に２５０℃の環境下、１時間静置し、その後、着
色画素の色度変化を微小色差計（ＴＣ−１８００Ｍ：東
京電色（株））にて測定した。色度変化は、Ｌ^*ａ^*ｂ^*
表色系により計算し、この色差ΔＥ^*ｕｖを色度変化の
大きさとした。比較サンプルとして、アクリル系ポリマ
ーをバインダーとして使用している富士ハントテクノロ
ジー（株）社製カラーモザイク（Ｒ：ＣＲ−２０００、
Ｇ：ＣＧ−２０００、Ｂ：ＣＢ−２０００）を用いて着
色画素を形成したカラーフィルタを使用した（膜厚：各
２．０μｍ）。その結果は、表１に示した通りであっ
た。

【００３６】

【表１】（脚注）加熱前後のΔＥ^*ｕｖ値を示す。

【００３７】表１の結果から明らかなように、本発明品
は、２５０℃で１時間加熱しても、色度の変化をほとん
ど生じることなく、耐熱性の良い着色画素が形成されて
いることがわかる。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、以下のような顕著な効
果を奏することができる。（１）バインダー樹脂としてオルガノポリシロキサンを
使用しているので、これを用いて作製されたカラーフィ
ルタは、耐熱性に優れる。（２）レーザー加工により画素形成を行っているため
に、着色ペーストの性能により解像度、感度が支配され
ず、高精細な着色画素形成が可能となる。（３）着色画素形成工程がドライプロセスであるので、
廃液処理を必要としない。また、ウェットプロセスにお
ける現像液からの不純物の混入もなく、画素欠陥を少な
くすることが可能となる。その結果、カラーフィルタの
歩止まりを向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法により、基板上に各着色画素
を形成する方法を示すフロー図である。

【符号の説明】

１：基板２：第１色目着色塗膜３：レーザー光４：フォトマスク５：第１色目着色画素６：第２色目着色塗膜７：第２色目着色画素８：第３色目着色塗膜９：第３色目着色画素

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オルガノポリシロキサン、顔料、分散
剤、及び溶媒を含有することを特徴とするカラーフィル
タ用着色組成物。
【請求項２】オルガノポリシロキサンが、側鎖基とし
てフェニル基を含むものである請求項１記載のカラーフ
ィルタ用着色組成物。
【請求項３】基板上に、オルガノポリシロキサン、顔
料、分散剤、及び溶媒を含有する着色組成物から形成さ
れた着色画素を有することを特徴とするカラーフィル
タ。
【請求項４】オルガノポリシロキサン、顔料、分散
剤、及び溶媒を含有する着色組成物を用いて、（１）基
板上に第１色目の着色塗膜を形成し、次いで、レーザー
光を第１色目の着色画素となるべき領域以外の部分に照
射して、被照射部分の着色塗膜を蒸散させることによ
り、第１色目の着色画素を形成する工程、（２）基板上
に、第１色目の着色画素を被覆するようにして第２色目
の着色塗膜を形成し、次いで、レーザー光を第２色目の
着色画素となるべき領域以外の部分に照射して、被照射
部分の着色塗膜を蒸散させ、その際、レーザー光の出力
を制御して、第１色目の着色画素上に被覆された第２色
目の着色塗膜だけを蒸散させることにより、第１色目の
着色画素を残して、第２色目の着色画素を形成する工
程、及び（３）基板上に、第１色目と第２色目の着色画
素を被覆するようにして第３色目の着色塗膜を形成し、
次いで、レーザー光を第３色目の着色画素となるべき領
域以外の部分に照射して、被照射部分の着色塗膜を蒸散
させ、その際、レーザー光の出力を制御して、第１色目
と第２色目の着色画素上に被覆された第３色目の着色塗
膜だけを蒸散させることにより、第１色目と第２色目の
着色画素を残して、第３色目の着色画素を形成する工程
を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。