JPH1020111A - カラーフイルタの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画素内段差の小さい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、ベースフイルムと着色さ
れた感光性樹脂層を有す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、２色目以
降の工程において（１）の工程後感光性フィルムが貼り
合わされた前記基板を急冷し、次いで５分以内に前記
（２）の工程を実施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。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。

【０００３】感光性フイルムは公知であり、特公昭４５
−２５２３１号公報等に開示されている。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６１−９
９１０２号公報、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４−３０
１６０２号公報、特開平５−２１０７号公報等）が知ら
れている。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、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ＩＴ
Ｏ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。

【０００４】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
があるために画素内に段差が生じ、所望のカラーフイル
タが得られない欠点がある。すなわち、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、
ｎ状の断面となる）欠点がある。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）欠点が
ある。図１にＪ状、Ｍ状の画素の断面模式図を示す。図
２に本発明のカラーフイルタの断面模式図を示す。

【０００５】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。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。

【０００６】フイルム追随性とは前置画素があるフイル
タ基板に着色感光性樹脂層が隙間なく密着することをい
う。フイルム追随性を改善する方法としては、特開平６
−２８９２１０号公報（下地層をあらかじめ設けてから
着色感光性樹脂層を基板と接着させてラミネートする方
法）、特開平６−２８９２１１号公報（ベースフイルム
の膜厚を１．６μｍ〜１０μｍとする製造方法）、特開
平６−２８９２１２号公報（ラミネート時に着色感光性
樹脂層を水で湿潤させて、追随性を向上させる方法）、
特開平６−３０８３１１号公報（ラミネートを減圧下で
行うことにより、追随性を向上させる方法）、特開平６
−３２４２０８号公報（各色の画素に対応した位置に下
地層から成るパターンを設けることにより、追随性を向
上させる方法）、特開平６−３２４２１０号公報（ベー
スフイルムのヤング率が１００００kg/cm²以下であるフ
イルムを用いることにより、追随性を向上させる方法）
がある。これらの先行の公報ではフイルム追随性は改善
されるが、Ｍ状、Ｊ状の段差の低減に関しては効果は薄
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】請求項１記載の発明
は、画素内の段差の小さい（段差が０．３μｍ未満）カ
ラーフイルタの製造法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明基板上
に、ベースフイルムと着色された感光性樹脂層を有する
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、２色目以降の工程において、（１）の工
程後感光性フィルムが貼り合わされた前記基板を急冷
し、次いで５分以内に前記（２）の工程を実施すること
を特徴とするカラーフイルタの製造法に関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、Ｍ状、Ｊ状の段差の発生する動作原理について説
明し、次いで、その解決方法（本発明のカラーフイルタ
の製造方法）の作用を説明する。

【００１０】〔段差の発生する動作原理の説明〕例えば
６μｍのベースフイルムとしてのポリエチレンテレフタ
レートフイルム（ＰＥＴ）と２μｍの感光層からなる単
層フイルムの場合では、 （ａ）通常のラミネートの条件で感光層は100%基板のガ
ラスに接着する。ロール加圧によりＰＥＴは変形する。
変形は弾性変形と塑性（クリープ）変形からなる。弾性
変形は即回復する動的弾性力と徐々に回復する緩和弾性
力との２成分からなる。

【００１１】（ｂ）ロール圧力開放後ＰＥＴは即回復の
動的弾性変形で収縮し変形する。いわゆるプレス加工等
で良く知られているスプリングバックの現象である。ス
プリングバックとは曲げられた製品を型から取り外すと
わずかに変形が弾性的に戻って型と同じものが得られな
い現象を言う。これはすべての材料にみられる基本的な
現象であり、材料力学の基本事項のひとつとなってい
る。ベースフイルムをロールで押して伸ばして変形させ
るとベースフイルムにこれと同じ現象が起こり、収縮し
て変形する。これが画素内段差発生の主要因となってい
る。感光層は溶融流動しているのでスプリングバックの
現象は小さい。感光層はＰＥＴから剥がれてガラスに付
着する。このとき、収縮し変形したＰＥＴと感光層の間
に空間が出現し不都合である。

【００１２】（ｃ）ロール圧力開放後ＰＥＴは除々回復
の緩和弾性変形で収縮し変形する。時間の経過と共にＰ
ＥＴの収縮し変形（ＰＥＴの剥がれ）は大きくなる。こ
のとき、時間の経過と共に収縮して変形したＰＥＴと感
光層の間の空間は大きくなる。 （ｄ）露光により感光層は流動する。未露光部では流動
は起こらない。毛細管現象が働いて変形後のＰＥＴの形
状に沿った露光部画素が生成する。これが段差を出現さ
せる原因となっていて、ＰＥＴの形状に沿った露光部と
は当然その形状がＭ状、Ｊ状の段差になっていることを
意味する。露光部のみでこの流動は発生し、未露光部で
は何事も起こらない。未露光部は前記（ｃ）の空間を保
持したままである。この空間は空気などの侵入がない間
は真空の状態を保っていることが推察できる。（ａ）か
ら（ｄ）の過程を経て、段差は発生する。

【００１３】以上に段差の発生する動作原理について説
明した。このような動作原理に従ってＭ状、Ｊ状の段差
が発生するわけであるから本発明の作用とその効果はつ
ぎのようになる。

【００１４】まず、ベースフイルムとしてＰＥＴを例に
とると、ＰＥＴフイルムは動作原理説明（ａ）において
通常のラミネートの条件で感光層は１００％基板のガラ
スに接着する。ロール加圧によりＰＥＴは変形する。変
形は弾性変形と塑性（クリープ）変形からなる。弾性変
形は即回復する動的弾性力と徐々に回復する緩和弾性力
との２成分からなる。この部分はＰＥＴの挙動を説明し
たものである。つぎに動作原理説明（ｂ）において、ラ
ミネートが終了してからすなわちロール圧力からベース
フイルムと前記着色された感光性樹脂層が開放後ＰＥＴ
は即回復の動的弾性変形で収縮し変形する。前記着色さ
れた感光性樹脂層は基板のガラスの表面に密着している
ので前記着色された感光性樹脂層はガラスに付着したま
までＰＥＴだけが前記着色された感光性樹脂層から剥が
れていき、収縮し変形したＰＥＴと感光層の間に空間が
出現する。

【００１５】（ｂ）の状態で出現した空間は時間的には
極めて短時間に発生する。すなわち、ロールの圧力が開
放された瞬間に元に戻ろうとする力が働くためである。
これは弾性変形とその回復であって、材料の力学的挙動
である。ＰＥＴ等の高分子のフイルム材料ではハガネな
どの金属と異なり変形の回復が時間的に遅くなる性質を
持っており、これは通常、緩和時間と呼ばれている。Ｐ
ＥＴについていえばそのガラス転移温度が８０℃であっ
て、８０℃以上では粘弾性の挙動、すなわち、即回復す
る動的弾性力と徐々に回復する緩和弾性力との２成分か
らなる。８０℃未満ではガラス状態の弾性挙動を示す。
例えば、ＰＥＴのベースフイルムを有する感光性フイル
ムにおいてはラミネートは８０℃以上の温度が使用され
ていて、粘弾性領域に有る。しかし、即回復する動的弾
性力はゼロではないので、ＰＥＴフイルムはすこし収縮
し、感光層との間に空間を生成する。

【００１６】ここで本発明の急冷工程を実施するを含み
Ａの工程後即座に前記（２）の工程を実施する。短時間
でＰＥＴは８０℃未満となり、ガラス領域に入るため、
緩和弾性による回復が非常に小さくなる。すなわち緩和
弾性による回復を凍結したことになり、空間の出現をと
めることが出来る。これが本発明の急冷工程を実施する
ことを含みこの工程後即座に前記（２）の工程を実施す
るの効果とその作用である。

【００１７】本発明の急冷工程を実施することがなくこ
の工程後即座に前記（２）の工程を実施した場合は動作
原理説明（ｃ）の状態が出現する。すなわち、ロール圧
力開放後ＰＥＴは除々回復の緩和弾性変形で収縮し変形
する。時間の経過と共にＰＥＴの収縮し変形（ＰＥＴの
剥がれ）は大きくなる。このとき、時間の経過と共に収
縮して変形したＰＥＴと感光層の間の空間は大きくな
る。つぎに動作原理説明（ｄ）においては、露光により
感光層は流動し、毛細管現象が働いて変形後のＰＥＴの
形状に沿った露光部画素が生成する。本発明の急冷工程
を実施することがなくこの工程後即座（すなわち５分以
内）に前記（２）の工程を実施することがない場合は、
大きな空間の出現とＰＥＴの形状に沿った露光部が生成
して、当然その形状がＭ状、Ｊ状の段差になる。露光部
のみでこの流動は発生し、未露光部では何事も起こらな
い。

【００１８】次に、急冷工程の冷却方法について詳しく
説明する。本発明において、２色目以降の工程において
（１）の工程後、着色された感光性樹脂層が貼り合わさ
れた前記基板を急冷する工程では、着色された感光性樹
脂層が貼り合わされた基板を短時間で冷却する点から、
冷板に接触させるのが優れた方法である。また、ラミネ
ートロールの出口に冷却した熱伝導の良い、熱容量の大
きい板またはブロックを置き、基板急冷を実施するのが
良い。板またはブロックの表面温度は室温かそれ以下が
よい。冷水に通すのも良い方法である。冷水の温度は室
温以下が良く、氷を浮かした冷水が最も効率がよい。冷
風の吹き付けも良い効果を示す。氷柱に乗せて冷すのも
よい。掻き氷を容器にいれて基板にぶちまけて擦る方法
は即座に低温になり、基板温度は５℃〜７℃に下がる。

【００１９】冷却は（１）貼り合わせる工程の後２０秒
以内に行うことが好ましく、５秒以内に行うことがより
好ましく、３秒以内に行うことが特に好ましく、また冷
却温度は、ベースフイルムのＴｇ以下又は軟化点以下と
することが好ましい。ベースフイルムとしてＰＥＴを使
用した場合は、８０℃未満とすることが好ましい。通
常、冷却温度は、−１９５〜６０℃、望ましくは−７８
〜４５℃、より望ましくは−１０〜３０℃であり、冷却
時間は１秒〜５分である。

【００２０】露光工程は急冷工程に引き続いて即座（５
分以内）に行う必要がある。そうしないと緩和弾性変形
は時間の経過と共に進行し、変形が大きくなり、段差が
大きくなり、図１（ａ）の状態にまで回復していく。Ｍ
状、Ｊ状の画素内段差を小さくする急冷工程の効果を現
実のものとするためには急冷工程と露光工程の時間間隔
を短くすることが必須の条件である。急冷工程と露光工
程の時間間隔は短いほどよいが、実際的には、この間隔
は１秒間〜５分間である。５分間を超えると段差が必要
以上に大きくなる。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。色の順序は
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。

【００２１】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。

【００２２】貼り合わせ工程を減圧下で行い、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。

【００２３】貼り合わせ時のロール圧力は、１〜１０kg
f/cm²とすることが好ましい。このロール圧力が１kgf/c
m²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、前置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、８０〜１４０
℃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、１４
０℃を超えると、材質によってはロールから白煙が出る
ことがあり、感光性フィルムが発煙する傾向がある。

【００２４】真空ラミネータの例としては、ANGER ELEC
TRONIC（アンガー・エレクトロニック）ＧＭＢＨ社製の
VACUUM 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。

【００２５】貼り合わせの工程を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
後に貼り合わせを行うことができる。例えば、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、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、しかも高精度で多色の微細パターンを形成するこ
とができ、また、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。

【００２６】本発明における透明基板としては、例え
ば、ガラス板、プラスチツク板等が挙げられる。透明基
板の厚さは、通常、０．４〜４mmである。本発明におけ
るベースフイルムとしては、例えば、ポリエチレンテレ
フタレート等からなるポリエステルフイルム、ポリエチ
レン、ポリプロピレン等からなるポリオレフインフイル
ム等が挙げられる。ベースフイルムの厚さは、通常、３
〜５０μｍである。

【００２７】本発明における着色された感光性樹脂組成
物は、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）を含有することが好まし
く、これをベースフイルム上に塗布乾燥して製造される
感光性フイルムの着色感光性樹脂層の厚さは０．５〜１
５μｍであることが好ましい。この着色感光性樹脂層の
厚さが、０．５μｍ未満であると、光硬化性、色度が劣
る傾向があり、１５μｍを超えると、段差が起きる傾向
がある。

【００２８】ベースフイルムと着色感光性樹脂層の間に
中間層を設けることができる。中間層はベースフイルム
から剥離して、着色感光性樹脂層に付着すること、中間
層は、着色感光性樹脂層から剥離して透明基板と着色感
光性樹脂層のあいだを剥がさないことがその接着特性に
必要である。酸素遮断の特性を有する材料が望ましい
が、本発明では、露光をベースフイルムの剥離前に実施
する場合があり、その場合は酸素遮断の特性は必要では
ない。着色感光性樹脂層を現像するときに同時に中間層
を除去するために、中間層は現像液に可溶な材料を使用
できる。しかしながら、現像液に不溶な中間層材料を使
用することができて、この場合においては中間層は現像
工程前に除去する必要がある。中間層の厚さは１〜５μ
ｍであることが好ましく、２．０〜４μｍであることが
より好ましい。１μｍ未満では、膜強度が劣る傾向があ
り、５μｍを超えると、解像度が劣る傾向がある。材料
は、ビニルアルコール、酢酸ビニル／アクリル酸のアル
キルエステル共重合体、ポリビニルエーテル／無水マレ
イン酸共重合体、水溶性セルロースエーテル類、ポリビ
ニルアルコールとポリビニルピロリドンの組合せ等が挙
げられる。

【００２９】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、ビスフェノールＡのアルキレンオキシド
（エチレンオキシド、プロピレンオキシド等）の付加物
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
（２，２−ビス〔（４−アクリロキシペンタエトキシ）
フェニル〕プロパン）、γ−クロロ−β−ヒドロキシプ
ロピル−β′−アクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレ
ート、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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】（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。

【００３４】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。

【００３５】（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。

【００３６】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。

【００３７】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

【００３８】（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。

【００３９】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。

【００４０】本発明においては、感光性フイルムが貼り
合わされた透明基板を急冷し、次いで５分以内にパター
ン状に露光する工程を行う。パターン状に露光する方法
としては、特に制限はないが、例えば、ベースフイルム
上（ベースフイルムが剥離されている場合は感光性樹脂
層上）に所定のパターンのネガマスクを載せ、このネガ
マスク上から超高圧水銀ランプ等の光源を用いて活性光
線を照射する方法、レーザーを用いるＣＡＤにより活性
光線を照射する方法等が挙げられる。

【００４１】この露光工程の後に、現像工程を行い、透
明基板上に色パターン（画素）が形成される。現像工程
は、感光性樹脂層を現像して、感光性樹脂層の色パター
ン（画素）としたい部分以外の部分（不要部）を除去す
る工程である。現像の方法としては、特に制限はない
が、例えば、パターン状露光により生じた感光性樹脂層
の露光部と未露光部の現像液に対する溶解度差を利用す
るウエツト現像法、露光部と未露光部の接着力差を利用
するドライ現像法等が挙げられる。 解像度の点からは
ウエツト現像法が好ましく、その現像液としては、特に
制限はないが、例えば、１，１，１，−トリクロロエタ
ン等の有機溶剤、炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ性
溶液等が挙げらる。ウエツト現像法では、これらの現像
液をパターン状露光した後の感光性樹脂層に接触させ、
露光部及び未露光部のどちらか一方を溶解又は剥離して
除去する。

【００４２】

【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１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。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】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。

【００４６】（２）感光性フイルムの製造 得られた着色感光性樹脂層塗工液を、厚さ６μｍのポリ
エチレンテレフタレートフイルム（帝人(株)製テトロン
フイルムＭ５Ｒ）上に均一な厚さにマイクログラビアロ
ールを装填した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１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、赤、青、緑及び黒すべて２．０μｍであっ
た。

【００４７】（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、コーニング社製商品名、コーニング７０７４）を８
０℃で１０分間加熱した。 （ｂ）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 １２０℃ ロール圧 ６．０kgf/cm² 速度 ０．５ｍ／分

【００４８】（ｂ）急冷工程 二色目と三色目の画素形成時には、ラミネート直後に急
冷した。二色目以降はラミネート終了後、即時（時間遅
れは１秒以下）で氷を浮かした冷水にラミネート基板を
浸漬した。冷水の温度は４℃であり、５秒後引き上げて
測定した急冷ラミネート基板の温度は４℃であった。 （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、８
０μｍ（白）／２２０μｍ（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、(株)オーク製作所製）で露光
した。急冷後１０秒後に急冷ラミネート基板については
温度は１４℃のときに露光した。

【００４９】（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自動剥離
装置（自社製試作品、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）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。 （ｆ）露光部硬化工程 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。１５０℃で４０分熱
硬化した。

【００５０】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
ターンに平行にフイルムを送った。三色目の緑について
も同様とし、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、画素の段差は青では
０．１２μｍ緑では０．１５μｍであった。画素の断面
では緑がＭ状青がＪ状であることが認められた。

【００５１】実施例２ （ｂ）急冷工程を下記として、表３の材料とした以外は
実施例１と同様に行い、実施例１と同様の結果を得た。 （ｂ）急冷工程 二色目と三色目の画素形成時には、ラミネート直後に急
冷した。二色目以降はラミネート終了後、即時（時間遅
れは１秒以下）で室温の冷鉄板にラミネート基板を接触
した。冷鉄板の温度は２１℃であり、６５秒後引き上げ
て測定した。急冷ラミネート基板の温度は２１℃であっ
た。引き上げてから露光までの時間は１３秒であった。

【００５２】

【表３】

【００５３】実施例３ （ｂ）急冷工程を下記として、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と同様に行い、実施
例１と同様の結果を得た。 （ｂ）急冷工程 二色目と三色目の画素形成時には、ラミネート直後に急
冷した。二色目以降はラミネート終了後、即時（時間遅
れは１秒以下）で室温２２℃の乾燥空気を２０秒間吹き
付けた。吹き付け後測定した急冷ラミネート基板の温度
は２２℃であった。露光は吹き付け後５５秒で露光し
た。

【００５４】

【表４】

【００５５】比較例１ 実施例１と同様に行うが、（ｂ）の急冷工程を省略して
（ｃ）の露光工程までの時間を２２．５分とした。カラ
ーフイルタを作成した。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と平
行にフイルムを送った。三色目の緑についても同様と
し、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Ｈ５６０
０Ｌ／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（ストライプ状のパターン）が整然と並んでいた。し
かし、追随性は不良で、緑と青で白抜けが多数観察され
た。また、画素の段差は緑は０．８μｍ、青では０．５
μｍあり、画素の断面はＭ状、Ｊ状を示していた。カラ
ーフイルタとしては段差が大きく実用に耐え得ないもの
であった。

【００５６】

【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、画素内の段差の小さい（段差が０．３μｍ未
満）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】従来のカラーフイルタのパターンの断面模式図
である。

【図２】本発明のカラーフイルタのパターンの断面模式
図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ２ 一色目の画素 ３ 二色目の画素 ４ 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、ベースフイルムと着色さ
   れた感光性樹脂層を有す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、２色目以
   降の工程において、（１）の工程後感光性フィルムが貼
   り合わされた前記基板を急冷し、次いで５分以内に前記
   （２）の工程を実施することを特徴とするカラーフイル
   タの製造法。