JPH1020113A - カラーフイルタの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画素内の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、二色目以
降の工程において、（１）の工程後前記感光性フィルム
が貼り合わされた前記基板を急冷し、その後前記（２）
の工程の前に前記基板を高圧下に放置する工程を含むこ
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。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状の画素の断面の模式図を示す。
図２に本発明のカラーフイルタの画素の断面の模式図を
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】本発明では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、本発明の先行発明である特開平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１．６μ
ｍ〜１０μｍとする製造方法）、特開平６−２８９２１
２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６−３０８
３１１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、Ｍ状、Ｊ状の段差の小さい（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、二色目以降の工程において、（１）の工
程後前記感光性フィルムが貼り合わされた前記基板を急
冷し、その後前記（２）の工程の前に前記基板を高圧下
に放置する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。

【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、その解決方法の作用について説明する。 〔段差の発生する動作原理の詳細な説明〕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。

【００１０】（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
現する。

【００１１】（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。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。

【００１２】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。（１）の工程後に前記着色された感光
性樹脂層が貼り合わされた前記基板を急冷する工程を実
施することにより、さらにこの工程後前記（２）の露光
の工程の前に前記基板を高気圧下に静置する工程をおこ
なうことによりＭ状、Ｊ状の段差の発生を低減できるこ
とを詳細に説明すると、まず、ベースフイルムはＰＥＴ
を例にとるとＰＥＴ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フイルムの挙動を説明
したものである。

【００１３】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。（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。弾性
変形とその回復であって、常識的な材料の力学的挙動で
ある。ＰＥＴ等の一連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、通常緩和時間と呼ばれている。

【００１４】ＰＥＴ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℃以下ではガラス状態の弾
性挙動を示す。例えば、ＰＥＴをベースフイルムとして
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。ここで本発明の急冷工程を実施することと、この工
程後さらに前記（２）の工程の前に前記基板を高圧下に
放置する工程を行うことにより、短時間でＰＥＴは８０
℃以下となり、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。また、高圧下に静置すること
で前記空間に大気が浸透して来る。すなわち緩和弾性に
よる回復を凍結したことになり、空間の出現とその増大
をとめることが出来る。

【００１５】本発明の急冷工程と高圧下に放置する工程
を実施しない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。本発明の急冷工程と高気圧下に静置する工程を実施
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。この工程後前記（２）の工程の前に前
記基板を高圧下に放置する工程を行うことにより、大気
が前記空間に浸透するので露光部はＰＥＴの形状にそっ
た形状とはならないで大気の浸透により大気の浸透のな
いときと比較してその変形が小さくなる。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。

【００１６】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、二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。

【００１７】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℃以下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秒間〜３０分間である。

【００１８】次に、高圧下に基板を放置する工程につい
て説明する。加圧は例えば、オートクレーブを用いるこ
とにより行うことが出来る。オートクレーブ以外でも加
圧容器であれば良く、加圧工程時にサンプル（基板）を
投入出来ればよい。オートクレーブとしては、例えばア
イラオートクレーブ（型式ＭＡＣ−６０１東京理化器
(株)製）等がある。加圧の程度は発生した前記空間に大
気を浸透させるのに充分であればよく、ゲージ圧で、
０．５kgf/cm²以上が好ましく、１．０kgf/cm²以上がよ
り好ましく、１．５kgf/cm²以上が特に好ましく、１．
６７kgf/cm²以上が極めて好ましい。上限は通常２０kgf
/cm²で、これ以上加圧しても特に利点はない。高圧下に
基板を放置する時間には、特に制限はないが、通常、１
〜６０分間である

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】貼り合わせ工程を貼り合わせとして減圧下
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、この
場合の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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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）、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、これを支持体上に塗布乾燥し
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０．５〜１５μｍ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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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
必要に応じて用いる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。

【００３０】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。

【００３１】（ｂ）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。

【００３２】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。

【００３３】（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。

【００３４】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。

【００３５】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

【００３６】（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。

【００３７】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。

【００３８】本発明においては、感光性フイルムを貼り
合わし、急冷し、高圧下に放置した後にパターン状に露
光する工程を行う。貼り合わせ方法としては、特に制限
はないが、例えば、ラミネーターを使用し、熱ロールに
より圧力をかける方法等が挙げられる。貼り合わせ時の
温度は、６０〜１５０℃とすることが好ましく、１００
〜１５０℃とすることがより好ましい。貼り合わせ時の
圧力は、１〜１０kgf/cm²とすることが好ましく、５〜
１０kgf/cm²とすることがより好ましい。なお、熱ロー
ルを通過させる場合は、通過速度を０．１〜５ｍ／分と
することが好ましく、０．１〜１．５ｍ／分とすること
がより好ましい。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】

【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。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】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。

【００４５】（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。

【００４６】（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

【００４７】（ｃ）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。 （ｄ）加圧工程 二色目と三色目の画素形成時には、急冷後可及的速やか
にオートクレーブを用いてゲージ圧を１．６７kgf/cm²
として、フラツシュバックによって生じた空間に大気を
浸透させた。大気の浸透のため、オートクレーブ内に圧
力上昇後２３分間静置した。オートクレーブとしてはア
イラオートクレーブ（型式ＭＡＣ−６０１、缶体有効面
積３１６（直径）×６７０（深さ）、東京理化器(株)
製）を用いた。

【００４８】（ｅ）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。急冷ラミネート基板については温度は１４℃のと
きに露光した。 （ｆ）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。

【００４９】（ｇ）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。 （ｈ）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（ｈ）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 （ｃ）急冷工程と（ｄ）加圧工程を下記として、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。 （ｃ）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。 （ｄ）加圧工程 二色目と三色目の画素形成時には、急冷後可及的速やか
にオートクレーブを用いてゲージ圧を３．０kgf/cm²と
して、フラツシュバックによって生じた空間に大気を浸
透させた。大気の浸透のため、オートクレーブ内に圧力
上昇後２３分間静置した。オートクレーブとしてはアイ
ラオートクレーブ（型式ＭＡＣ−６０１、缶体有効面積
３１６（直径）×６７０（深さ）、東京理化器(株)製）
を用いた。

【００５２】

【表３】

【００５３】実施例３ （ｃ）急冷工程と（ｄ）加圧工程を下記として、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。 （ｃ）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。 （ｄ）加圧工程 二色目と三色目の画素形成時には、急冷後可及的速やか
にオートクレーブを用いてゲージ圧を４．０kgf/cm²と
して、フラツシュバックによって生じた空間に大気を浸
透させた。大気の浸透のため、オートクレーブ内に圧力
上昇後２３分間静置した。オートクレーブとしてはアイ
ラオートクレーブ（型式ＭＡＣ−６０１、缶体有効面積
３１６（直径）×６７０（深さ）、東京理化器(株)製）
を用いた。

【００５４】

【表４】

【００５５】比較例１ 実施例１と同様に行うが、（ｃ）の急冷工程と（ｄ）加
圧工程を省略してカラーフイルタを作成した。すなわ
ち、自然な冷却に任せた自然冷却である。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Ｈ５６００Ｌ／２、東芝電材社製）を用いて３J/cm
²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０．５μｍ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】比較例２ 実施例１と同様に行うが、（ｃ）の急冷工程は実施して
（ｄ）加圧工程を省略してカラーフイルタを作成した。
すなわち、自然な冷却に任せた自然冷却である。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。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０．２０
μｍ、青では０．２０μｍあり、画素の断面はＭ状、Ｊ
状を示しており、実施例１と比べ段差が大きかった。

【００５７】

【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（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画素の断面模式図であ
る。

【図２】本発明の画素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、二色目以
   降の工程において、（１）の工程後前記感光性フィルム
   が貼り合わされた前記基板を急冷し、その後前記（２）
   の工程の前に前記基板を高圧下に放置する工程を含むこ
   とを特徴とするカラーフイルタの製造法。