JPH11281812A

JPH11281812A - カラーフィルタ用着色組成物、カラーフィルタ、及びその製造方法

Info

Publication number: JPH11281812A
Application number: JP8192498A
Authority: JP
Inventors: Hideki Hayashi; 秀樹林; Munehiro Hatai; 宗宏畠井; Shoichi Nakada; 昌一中田
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-03-27
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】レーザー光の照射エネルギー密度を低くして
も大きなエッチレートが得られ、生産性に優れると共
に、色特性に優れたカラーフィルタを与えることができ
るカラーフィルタの製造方法、それに用いられる着色組
成物、及びカラーフィルタを提供すること。【解決手段】少なくとも色素とバインダーを含有する
カラーフィルタ用着色組成物であって、該着色組成物を
用いて基板上に着色塗膜を形成したとき、該着色塗膜の
波長２４８ｎｍまたは３０８ｎｍにおける光の吸収係数
が５×１０⁴ｃｍ ^-1以下となることを特徴とするカラー
フィルタ用着色組成物、該組成物を用いたカラーフィル
タ、及びレーザー加工法により、該組成物を用いたカラ
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、カラー液晶表示装
置に用いられるカラーフィルタ用の着色組成物、カラー
フィルタ、及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶表示素子では、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。従
来、カラーフィルタの製造方法としては、フォトリソグ
ラフィ法によるのが一般的である。すなわち、顔料また
は染料を含む感光性樹脂組成物を基板に塗布して塗膜を
形成し、次いで、開口パターンを有するフォトマスクを
介して、水銀灯等の光源を用いてパターン露光を行う。
次に、アルカリ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、非露光部を除去し、着色画素を得
る。以上の工程を３回繰り返すことにより、カラーフィ
ルタを作製する。

【０００３】このような湿式現像法は、工程数が多く、
かつ現像液や洗浄用の水などを多量に必要とするため
に、コスト高であり、しかも現像液の廃液処理による環
境への影響が大きいという問題がある。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】このような湿式現像法の問題を解決する方
法の一つとして、エキシマレーザー光のアブレーション
現象を利用する方法がある。すなわち、基板上に形成し
た着色塗膜に、エキシマレーザー光をパターン状に照射
して、被照射部分の着色塗膜を蒸散させることにより、
着色画素を形成する方法である。この方法を色相の異な
る複数の着色塗膜に繰り返して適用すれば、必要な色数
の着色画素を基板上に形成することができる。また、こ
の方法により、ブラックマトリクスを形成することもで
きる。

【０００５】従来、例えば、特開平８−１４６４０８号
公報には、各色相を構成する有機被膜（着色塗膜）とし
て、有機高分子材料に色素を分散させた材料であって、
波長２４８ｎｍまたは３０８ｎｍでの光の吸収係数が１
×１０⁵ｃｍ^-1以上となるように調製された材料（着色
組成物）を用いる方法が提案されている。この公報に
は、前記着色組成物を透明基板上に塗布し、マスクを介
してエキシマレーザー光を照射することにより、ブラッ
クマトリクス及びカラーフィルタパターンを形成する方
法が開示されている。しかし、カラーフィルタの形成の
ような大面積のパターン加工にエキシマレーザーのアブ
レーション現象を適用しようとしても、実際には、次の
ような問題があって、実用化が困難であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】エキシマレーザー光に
よるアブレーション現象を利用しようとすると、高感度
のレジスト膜に対する露光に比べて、格段に高いエネル
ギー密度が必要なため、着色塗膜が蒸散されて形成され
る着色画素の周辺部に斜面が形成される。すなわち、着
色画素が台形状となってしまう。この斜面部では、着色
塗膜の膜厚が小さいため、色抜けしてしまい、カラーフ
ィルタの色特性が低下するという問題が生じる。この問
題を避けるには、エキシマレーザー光の照射エネルギー
密度を低くして、着色画素の周辺部に斜面が形成されな
いように加工する必要がある。

【０００７】しかしながら、エキシマレーザー光の照射
エネルギー密度を低くすると、レーザー光１パルス当た
りのエッチングの深さ（エッチレート）が小さくなり、
カラーフィルタを作製するのに、従来のフォトリソグラ
フィ法に比べて、かなり時間がかかるという問題が生じ
る。特に、前記公報で提案されている波長２４８ｎｍま
たは３０８ｎｍでの光の吸収係数が１×１０⁵ｃｍ^-1以
上となるように調製された材料（着色組成物）を用いる
方法では、レーザー光１パルス当たりのエッチレートが
非常に小さくなり、被照射部分の着色塗膜を蒸散させる
のに必要なレーザー光のショット数が多くなってしま
う。このエッチレートが小さいという問題は、カラーフ
ィルタのスループットと生産性の低下、ひいてはコスト
アップの要因となっている。

【０００８】本発明の目的は、基板上の着色塗膜に紫外
線パルスレーザー光をパターン状に照射して、着色画素
を形成するカラーフィルタの製造方法において、レーザ
ー光の照射エネルギー密度を低くしても大きなエッチレ
ートが得られ、生産性に優れると共に、色特性に優れた
カラーフィルタを与えることができるカラーフィルタの
製造方法、それに用いられる着色組成物、及び当該着色
組成物を用いて得られるカラーフィルタを提供すること
にある。

【０００９】本発明者らは、前記従来技術の問題点を解
決すべく鋭意検討を行った結果、着色塗膜の波長２４８
ｎｍまたは３０８ｎｍにおける光の吸収係数が５×１０
⁴ｃｍ^-1以下となる着色組成物を使用することにより、
照射エネルギー密度が低い紫外線パルスレーザー光（エ
キシマレーザー光）を用いても、大きなエッチレートが
得られ、画素形状に優れたカラーフィルタを短時間で作
成できることを見い出し、その知見に基づいて本発明を
完成するに至った。

【００１０】

【課題を解決するための手段】かくして、本発明によれ
ば、少なくとも色素とバインダーを含有するカラーフィ
ルタ用着色組成物であって、該着色組成物を用いて基板
上に着色塗膜を形成したとき、該着色塗膜の波長２４８
ｎｍまたは３０８ｎｍにおける光の吸収係数が５×１０
⁴ｃｍ^-1以下とな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。

【００１１】また、本発明によれば、基板上に色相の異
なる複数の着色塗膜からなる着色画素が形成されている
カラーフィルタにおいて、各色相の着色塗膜が前記のカ
ラーフィルタ用着色組成物を用いて形成されたものであ
ることを特徴とするカラーフィルタが提供される。

【００１２】さらに、本発明によれば、基板上に着色組
成物を用いて着色塗膜を形成し、次いで、紫外線パルス
レーザー光を着色画素となる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、該
着色塗膜からなる着色画素を形成する工程を、色相の異
なる複数の着色塗膜からなる着色画素を形成するのに必
要な回数だけ繰り返すカラーフィルタの製造方法におい
て、各色相の着色塗膜を前記のカラーフィルタ用着色組
成物を用いて形成する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。

【００１３】前記製造方法において、各色相の着色塗膜
の波長２４８ｎｍにおける光の吸収係数が５×１０⁴ｃ
ｍ^-1以下の場合、紫外線パルスレーザー光としてＫｒＦ
エキシマレーザー光を照射することが好ましい。また、
各色相の着色塗膜の波長３０８ｎｍにおける光の吸収係
数が５×１０⁴ｃｍ^-1以下の場合、紫外線パルスレーザ
ー光としてＸｅＣｌエキシマレーザー光を照射すること
が好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】［紫外線パルスレーザー光］本発
明は、紫外線パルスレーザー光（エキシマレーザー光）
によるアブレーション現象を利用して、カラーフィルタ
のためのパターン加工を行うものである。まず、アブレ
ーション現象を利用した加工の原理について説明する。

【００１５】ここで、アブレーションとは、高いエネル
ギー密度を持つエキシマレーザー光を物質に照射したと
きに、光の当たった部分の物質が光分解して飛散する現
象をいう。したがって、開口パターンを形成した露光マ
スクを介してエキシマレーザー光を物質に結像するよう
に照射すると、被照射部分が蒸散して、物質には露光マ
スクの開口パターン通りのパターンが形成されることに
なる。光源のエキシマレーザーとしては、ＫｒＦ（波長
２４８ｎｍ）やＸｅＣｌ（波長３０８ｎｍ）が好適であ
る。波長が２４８ｎｍより短いと、光学系に用いる鏡や
レンズの劣化が著しくなり、これを防止するためのコー
ティング処理により、光学系が高価になる。また、波長
が３０８ｎｍより長くなると、光化学的な分解に交じっ
て熱的な分解の要素も加わってくるので、形成されるパ
ターンの精度が悪くなる。

【００１６】［カラーフィルタの製造方法］本発明のカ
ラーフィルタの製造方法は、代表的には、図１に示すよ
うな工程を含む方法である。（１）第１色目の着色画素を形成する工程図１（Ａ）に示すように、基板１上に着色組成物を用い
て着色塗膜２を形成する。次いで、図１（Ｂ）に示すよ
うに、開口パターンが形成されたフォトマスク４を介し
てレーザー光３を照射し、被照射部分の着色塗膜を蒸散
させることにより、図１（Ｃ）に示すように、第１色目
の着色画素５を形成する。着色塗膜２上でのレーザー光
３の照射エネルギー密度は、２００〜９００ｍＪ／ｃｍ
²が好ましく、４００〜７００ｍＪ／ｃｍ²がより好まし
い。２００ｍＪ／ｃｍ²より低いパワーでは、着色塗膜
のエッチレートが小さく、加工時間が増大する。また、
９００ｍＪ／ｃｍ²より高いパワーでは、加工された着
色塗膜パターン（すなわち、着色画素）の周辺部に形成
される斜面の幅が広くなり、着色画素の色特性の劣化を
招く。後の工程で第１色目の着色画素５を残すには、第
１色目の着色塗膜２を最終的に得られる着色画素の厚み
より厚く形成することが望ましい。

【００１７】基板としては、例えば、ガラス基板、プラ
スチック基板、フィルム、セラミックス基板、金属基板
等を使用することができる。多くの場合、ガラスやプラ
スチック製の透明な基板が用いられる。塗膜形成方法に
は、スピンコート法、ロールコート法、ディッピング法
等がある。これらの方法により、基板上に着色組成物を
塗布した後、乾燥硬化させる。着色画素となる塗膜の厚
さは、通常、０．５〜３μｍ程度である。形成される各
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、通常、約１００μｍ×約３００μｍ程度であ
り、画素間隔は、通常、約３０μｍ程度である。

【００１８】（２）第２色目の画素を形成する工程図１（Ｄ）に示すように、第１色目の着色画素５が形成
された基板の全面に、第２色目の着色組成物からなる着
色塗膜６を形成する。着色塗膜６は、第１色目の着色画
素５の上にも被覆される。図１（Ｅ）に示すように、フ
ォトマスクを介してレーザー光を照射することにより、
第２色目の着色画素７を形成する。その際、図１（Ｆ）
に示すように、レーザー光の出力または照射パルス回数
を調整して、第１色目の着色画素５を残して、その上に
被覆された第２色目の着色塗膜を蒸散させる。このと
き、エッチングは、少量ならば第１色目の着色画素５に
及んでもよい。このようにして、基板１上に、第１色目
の着色画素５及び第２色目の着色画素７を形成する。

【００１９】（３）第３色目以上の画素を形成する工程必要に応じて、前記工程（２）と同様の工程により、第
３色目以降の必要色数の画素を形成する。図１（Ｇ）に
示すように、第１色目の着色画素５と第２色目の着色画
素７が形成された基板の全面に、第３色目の着色組成物
からなる着色塗膜８を形成する。着色塗膜８は、第１色
目の着色画素５及び第２色目の着色画素７の上にも被覆
される。図１（Ｈ）に示すように、フォトマスクを介し
てレーザー光を照射することにより、第３色目の着色画
素９を形成する。その際、図１（Ｉ）に示すように、レ
ーザー光の出力または照射パルス回数を調整して、第１
色目の着色画素５及び第２色目の着色画素７を残して、
その上に被覆された第３色目の着色塗膜を蒸散させる。
このとき、エッチングは、少量ならば第１色目の着色画
素５及び第２色目の着色画素７に及んでもよい。

【００２０】このようにして、基板１上に、３色の着色
画素が形成されたカラーフィルタを得ることができる。
必要があれば、第４色目以降の着色画素を同様の方法で
形成することができる。各着色画素間には、ブラックマ
トリクスを設けることができる。ブラックマトリクスを
レーザーアブレーション法により形成してもよい。この
場合、カーボンブラック、黒鉛、遮光性物質を混入した
黒色の着色組成物やクロム、酸化クロムの薄膜を使用す
る。

【００２１】したがって、本発明で採用するカラーフィ
ルタの製造方法は、より詳細には、（１）基板上に第１
色目の着色組成物を用いて着色塗膜を形成し、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）第１
色目の着色画素上を含む基板の全面に、第２色目の着色
組成物を用いて着色塗膜を形成し、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２
色目の着色画素を形成し、その際、レーザー光の出力ま
たは照射パルス回数を制御して、第１色目の画素を残
し、その上に被覆された第２色目の着色塗膜を蒸散させ
る工程、及び（３）必要に応じて、前記工程（２）と同
様の工程により、第３色目以降の必要色数の着色画素を
形成する工程を含む製造方法である。

【００２２】なお、上記製造方法において、第１色目の
着色画素の上に第２色目の着色塗膜を形成する際に、混
色を避けるために、第１色目の着色画素を被覆するよう
に、基板上に透明樹脂層を形成することができる。同様
に、第３色目の着色組成物を用いて着色塗膜を形成する
前に、透明樹脂層を形成して、第１色目及び第２色目の
着色画素と第３色目の着色塗膜との混色を避けることが
できる。

【００２３】［カラーフィルタ用着色組成物］本発明で
用いる着色組成物は、従来のフォトリソグラフィ法に用
いられる着色組成物に必須の感光性を必ずしも必要とせ
ず、少なくとも色素とバインダーを含むものである。そ
して、該着色組成物は、それを用いて基板上に着色塗膜
を形成したとき、エキシマレーザー光の波長である２４
８ｎｍまたは３０８ｎｍにおける光の吸収係数が５×１
０⁴ｃｍ^-1以下となるものである。ここでいう色素と
は、染料または顔料であり、バインダー中で発色し、所
定の色特性を発現する物質である。

【００２４】ここで用いる染料は、通常、溶媒に溶解
し、所定の色を発現する物質である。本発明で使用する
染料は、特に限定されないが、油溶性染料及び酸性染料
が好ましい。着色塗膜を所望の色相に調整するために、
複数の染料をブレンドして使用することもある。それに
より、赤、緑、青の３原色を得る。以下にカラーフィル
タ用途として耐候性の高い染料を例示する。表示は、色
指数（ｃｏｌｏｒｉｎｄｅｘ）で行っている。

【００２５】酸性染料の例として、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ
Ｒｅｄ１８、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＲｅｄ１５１、Ｃ．
Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ３８、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ
Ｇｒｅｅｎ２５、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｕｌｅ９、
Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＢｕｌｅ４０、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ
Ｂｕｌｅ１２９、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＶｉｏｌｅｔ
１７、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＶｉｏｌｅｔ４９等があ
る。

【００２６】油溶性染料の例として、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖ
ｅｎｔＲｅｄ７、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ
８、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ３５、Ｃ．
Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ４６、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖ
ｅｎｔＲｅｄ６８、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅ
ｄ８３、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ８９、
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ９０、Ｃ．Ｉ．Ｓｏ
ｌｖｅｎｔＲｅｄ９１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ
Ｒｅｄ９２、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１０
９、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１１１、Ｃ．
Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１１８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖ
ｅｎｔＲｅｄ１１９、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲ
ｅｄ１２２、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１２
５、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１２７、Ｃ．
Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１３０、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌ
ｖｅｎｔＲｅｄ１３２、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ
Ｒｅｄ１３８、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１６
０、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ２０７、Ｃ．Ｉ．
ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ２１８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅ
ｎｔＲｅｄ２３０、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＯｒ
ａｎｇｅ１１、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＯｒａｎｇ
ｅ２３、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＯｒａｎｇｅ３
７、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＯｒａｎｇｅ５９、
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＯｒａｎｇｅ６２、Ｃ．
Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＯｒａｎｇｅ９９、Ｃ．Ｉ．Ｓ
ｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１９、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖ
ｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２１、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ
Ｙｅｌｌｏｗ２５、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅ
ｌｌｏｗ３３、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏ
ｗ４２、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ５
６、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ６２、Ｃ．
Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ６３、Ｃ．Ｉ．Ｓ
ｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７７、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖ
ｅｎｔＹｅｌｌｏｗ７９、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ
Ｙｅｌｌｏｗ８２、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌ
ｏｗ８３、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ
８９、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ９３、
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１０４、Ｃ．
Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１０５、Ｃ．Ｉ．
ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１１４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏ
ｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１２９、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖ
ｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１３０、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎ
ｔＹｅｌｌｏｗ１３８、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹ
ｅｌｌｏｗ１４６、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌ
ｌｏｗ１６２、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏ
ｗ１６３、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＧｒｅｅｎ
３、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＧｒｅｅｎ２５、Ｃ．
Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖ
ｅｎｔＢｌｕｅ５、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌ
ｕｅ１４、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ２
５、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ３５、Ｃ．Ｉ．
ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ３７、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅ
ｎｔＢｌｕｅ３８、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌ
ｕｅ４４、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４
５、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４８、Ｃ．
Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４９、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌ
ｖｅｎｔＢｌｕｅ６７、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ
Ｂｌｕｅ６８、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ７
０、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ７８、Ｃ．
Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ９４、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌ
ｖｅｎｔＶｉｏｌｅｔ１３、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎ
ｔＶｉｏｌｅｔ１４、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＶ
ｉｏｌｅｔ２３、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＶｉｏｌ
ｅｔ２４、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＶｉｏｌｅｔ
３３、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＶｉｏｌｅｔ４５、
Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＶｉｏｌｅｔ４６等があ
る。

【００２７】上記染料の他に、色素として顔料を用いる
ことも可能である。顔料は、溶媒中に粒子の形で分散し
ており、所定の色を発現する物質である。顔料は、通
常、分散剤を用いて溶媒中に分散する。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、ペリノン
系、チオインジコ系、ペリレン系、カーボンがあり、無
機顔料では、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
らの顔料は、それぞれ単独で、あるいは調色のために２
種以上を組合せて使用する。顔料として、表面処理して
分散性を向上させた修飾顔料も使用することもできる。
各色の好適な顔料としては、青ではフタロシアニンブル
ー、赤ではクロモフタルレッド、緑ではフタロシアニン
グリーン、紫ではジオキサジンヴァイオレット、黄色で
はジスアゾイエローが挙げられる。

【００２８】分散剤は、通常、顔料に対して吸着作用を
有し、溶媒に可溶なものが用いられる。分散剤として
は、界面活性剤が汎用される。界面活性剤には、イオン
性界面活性剤と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、及び両性界面活性剤がある。カチオン性界面
活性剤としては、例えば、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ある。アニオ
ン性界面活性剤としては、例えば、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ある。
両性界面活性剤としては、例えば、アミノ酸塩類等があ
る。ノニオン性界面活性剤としては、例えば、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ある。

【００２９】また、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分散剤も使用すること
ができる。樹脂分散剤としては、水または溶媒に可溶性
のものが好ましく、その具体例としては、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、ア
クリル系樹脂（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
の重合体または共重合体）、ポリアクリルアミド、アル
キド樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、ウレタン樹脂、マレイン樹脂、ポリエステル樹脂等
がある。分散剤として、界面活性剤と顔料分散用の樹脂
の併用も可能である。界面活性剤及び顔料分散用の樹脂
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。

【００３０】バインダーとしては、色素と親和性があ
り、耐熱性、耐光性、基板への密着性が良好な樹脂であ
ることが好ましい。レーザー加工に適したバインダーの
具体例については後述する。

【００３１】上記の各成分を均一に溶解または分散させ
るために、通常の塗料に用いられている各種溶媒が使用
できる。この例としては、水、メタノール、エタノール
等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケト
ン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メチルセロソ
ルブ、エチルセロソルブ、ジグライム等のエーテル類、
クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン系炭化水素溶
媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチル−２−
ピロリドン等の極性非プロトン溶媒、キシレン、トルエ
ン等の芳香族系炭化水素溶媒、乳酸エチル、酢酸エチル
等のエステル類等が挙げられる。これらの溶媒は、それ
ぞれ単独で、あるいは必要に応じて、２種以上を組み合
わせて使用することができる。本発明の着色樹脂組成物
には、これらの他に、発色剤、可塑剤、難燃剤、安定
剤、熱重合禁止剤、塗膜性改質剤等を必要に応じて添加
することができる。

【００３２】着色組成物を作製する場合、攪拌機または
サンドミルやホモジナイザー等の分散機を用いて、各成
分を均一に溶解または分散させる。上記各成分の組成比
は、着色色素が０．０１〜５０重量％、バインダーが
０．０１〜６０重量％であり、色素／バインダーの固形
分比が０．１〜１０である。色素濃度が低すぎると、カ
ラーフィルタとして必要な色特性が得られない。また、
色素濃度が高すぎると、塗膜の表面状態が悪化し、カラ
ーフィルタとして適当な透明性のある塗膜が得られな
い。好適な濃度は、着色色素が２〜１０重量％、バイン
ダーが２〜１０重量％である。

【００３３】＜作用＞着色塗膜におけるエッチレートに
ついて鋭意検討した結果、ポリマー膜のような均一系で
成り立つことが知られている次のような実験式が、着色
塗膜のような混合系においても成り立つことを見い出し
た。

【００３４】

【数１】但し、ｄはエッチレート［ｃｍ／パルス］、Ｆはレーザ
ー光のエネルギー密度［ｍＪ／ｃｍ²］、Ｆ_thはこれ以
下のレーザー強度ではエッチングされないという値を表
すレーザー加工閾値［ｍＪ／ｃｍ²］、αは着色塗膜の
レーザー波長における光の吸収係数［ｃｍ^-1］である。

【００３５】上式より、エッチレートに影響のある着色
組成物側のパラメータが、光の吸収係数とレーザー加工
閾値であることがわかるが、さらに検討を加えた結果、
レーザー加工閾値は、光の吸収係数が大きくなるにつれ
て単調に減少することが明らかになった。この関係を
（式１）に代入すると、エッチレートは、光の吸収係数
との関係のみで概略図２のように表せる。この図２にお
いて、光の吸光係数が小さい領域では、着色塗膜の光の
吸収係数が増加することによって、レーザー加工閾値が
低下してアブレージョンしやすくなる。ところが、光の
吸収係数が大きくなりすぎると、アブレーションしやす
くなるものの、レーザー光が塗膜の深い部分まで侵入で
きなくなり、エッチレートが低下する。レーザー光のエ
ネルギー密度が２００〜９００ｍＪ／ｃｍ²の範囲で、
大きなエッチレートが得られる光の吸収係数の上限が５
×１０⁴ｃｍ^-1である。光の吸収系数の下限は、レーザ
ー光のエネルギー密度によって異なるが、典型的には１
×１０⁴ｃｍ^-1以上であることが好ましい。

【００３６】着色塗膜の光の吸収係数を支配する主な因
子としては、色素とバインダーがあるが、色素は、通
常、紫外領域で吸収を待ち、その大きさは、波長２４８
ｎｍにおいて通常２〜４×１０⁴ｃｍ^-1である。また、
カラーフィルタの色品質の要請から、使用する色素の種
類は限られる。そこで本発明者等は、バインダーに着目
した。つまりカラーフィルタに用いるバインダーは、通
常、可視領域で透明なので、バインダーの種類を変えて
もカラーフィルタの色品質を変えることはない。したが
って、光の吸収係数を小さくする手段として、波長２４
８ｎｍでの吸収が小さいバインダーを選択することが好
適と考えられる。ベンゼン環による光の吸収帯域が２５
０ｎｍ付近にあるために、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキ
シマレーザー光による加工で用いる着色組成物のバイン
ダーとしては、非芳香族系のバインダーを選択すること
が好ましい。

【００３７】これを満たすバインダーとして、ビニル系
ポリマーとしては、ポリビニルアルコール、ポリビニル
ピロリドン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、
ポリ塩化ビニル等がある。また、ポリアミド系樹脂（ナ
イロン樹脂）、ポリエチレングリコール、エポキシ樹脂
等もバインダーとして使用できる。また、特にポリフッ
化ビニリデンやシリコーン樹脂をバインダーとして用い
ると、着色塗膜の耐熱性、すなわちカラーフィルタ作製
時の加熱処理における熱安定性に優れるため好ましい。
これらの樹脂は、前記色素及び溶媒と混合して使用され
る。バインダーは、前記塗膜作製方法にて、カラーフィ
ルタとしての優れた色品質が得られるような塗膜を形成
し得るものでなければならない。

【００３８】一方、波長２４８ｎｍにおける光の吸収が
大きすぎて、波長２４８ｎｍのエキシマレーザー光によ
り加工することができないポリイミドのような耐熱性に
優れた芳香族系のバインダーを用いる場合には、使用す
るレーザー光の波長を３０８ｎｍにすればよい。この付
近の波長では、芳香族バインダー及び色素の光の吸収
は、さほど大きくならない。波長３０８ｎｍにおける着
色塗膜の光の吸収係数が小さいため、波長２４８ｎｍに
おけるよりもレーザー加工閾値が大きくなり、波長２４
８ｎｍにおけるよりもエッチレートが小さくなる傾向に
あるが、波長３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザー
は、波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーに比べて
高出力化が可能であり、加工パターンの周辺部の斜面を
大きくしない範囲でレーザー光のエネルギー密度を大き
くできるので、芳香族系のバインダーも使用することが
可能である。

【００３９】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明に
ついてより詳細に説明する。

【００４０】［実施例１］＜着色組成物の作製＞最初に、Ｒ、Ｇ、Ｂ、及びブラッ
ク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。ブラックは、ブラックマトリク
ス用の着色組成物である。Ｒ、Ｇ、Ｂ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色の顔料を分散する。ブラックの着色
組成物は、黒と青の２色を調色して作製する。

【００４１】着色組成物の配合組成は、次のとおりであ
る。顔料：１５重量％ポリビニルアルコール〔ゴーセノール：ＫＰ０８（日
本合成化学工業（株）製）〕：３重量％ノニオン系界面活性剤〔ノイゲンＥＡ１７０（第一工
業製薬（株）製）〕：３重量％水：７９重量％ここで、各色における顔料は、次のとおりである。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黒：カーボンブラック顔料は、サンドミルにより分散した。

【００４２】色調整として、以下の組成比（重量比）で
混合し、それぞれＲＧＢとブラックの顔料分散液を得
た。（Ｒ）赤：黄色＝８５：１５（Ｇ）緑：黄色＝６１：３９（Ｂ）青：紫＝７８：２２（ブラック）黒：青＝４８：５２

【００４３】次に、上記顔料分散液と、バインダー溶液
としてＲＷ−３０１〔積水ファインケミカル（株）製〕
とを重量比３：２で混合する。混合は、ホモジナイザー
により行った。こうして、ＲＧＢ及びブラックの各着色
組成物を得た。これらの着色塗膜の波長２４８ｎｍにお
ける光の吸収係数を求めるために、５ｃｍ角石英基板に
スピンコーター〔ミカサ（株）１Ｈ−ＤＸＩＩ〕により
着色塗膜を作製し、分光光度計（日立Ｕ−３４１０）
で２４８ｎｍにおける塗膜の吸光度を測定し、接触式表
面粗さ計（Ｓｌｏａｎ社ｄｅｋｔａｋＩＩＡ）で塗膜
の膜厚を測定して、吸光係数を求めると、Ｒ塗膜＝２．６×１０⁴ｃｍ^-1 Ｇ塗膜＝２．６×１０⁴ｃｍ^-1 Ｂ塗膜＝３．４×１０⁴ｃｍ^-1 ブラック塗膜＝４．０×１０⁴ｃｍ^-1 であり、波長２４８ｎｍ、エネルギー密度４５０ｍＪ／
ｃｍ²のレーザー光に対するエッチレートは、それぞれ
０．５２μｍ／パルス、０．５２μｍ／パルス、０．４
５μｍ／パルス、０．４０μｍ／パルスであった。

【００４４】＜カラーフィルタの作製＞本実施例では、
光源としてＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）
を用いる。繰り返し周波数は２００Ｈｚ、１パルス当た
りの最大出力は４５０ｍＪである。このレーザー出力光
をホモジナイザによって照射面積２０２ｍｍ×０．３５
ｍｍに調整した。この面積内のエネルギー密度は４５０
ｍＪ／ｃｍ²であり、その分布は±５％以下である。露
光マスクは、石英ガラス上にＳｉＯ₂とＨｆＯ₂のλ／４
膜をＲＩＥによりパターン形成したものを用いる。この
露光マスクの大きさは３００ｍｍ×２５０ｍｍで、厚さ
は５ｍｍである。露光マスクに形成したカラーフィルタ
の１画素（１色）のための開口パターンの大きさは、８
０μｍ×２９０μｍにとった。

【００４５】まず、２５０ｍｍ×２００ｍｍのガラス基
板にＲの着色組成物を２．０μｍの厚さの塗膜が形成さ
れるようにスピンコートし、ホットプレート上で１００
℃、２分間ベークして塗膜を乾燥させた。露光マスクと
ガラス基板を同期させながらレーザー光照射領域の短辺
方向、すなわちガラス基板の短辺方向に定常速度７０ｍ
ｍ／ｓで移動させながら、レーザー光を２００Ｈｚで４
８０パルス照射する走査を２往復する（１ケ所当たり４
パルス照射する）ことにより、対角１０インチのカラー
フィルタ（２０１．６ｍｍ×１５１．２ｍｍ）用のＲの
パターニングを行った。所要時間は１５．９秒であっ
た。さらに、混色防止のため、１８０℃、１０分間のベ
ークを行った。

【００４６】次に、Ｒの画素の上からＧの着色塗膜を
１．５μｍの厚さに形成する。Ｒと同様の走査を１．５
往復する（１ケ所当たり３パルス照射する）ことによ
り、Ｇのパターニングを行った。所要時間は１１．９秒
であった。さらに、混色防止のため、１８０℃、１０分
間のベークを行った。さらに、ＲおよびＧの画素の上か
らＢの着色塗膜を１．５μｍの厚さに形成する。前２色
と同様の走査を１往復する（１ケ所当たり２パルス照射
する）ことにより、Ｂのパターニングを行った。所要時
間は７．９秒であった。さらに、混色防止のため、１８
０℃、１０分間のベークを行なった。

【００４７】これにより、対角１０インチ、６４０×４
８０画素のカラーフィルタが形成され、画素のエッジ部
分にできた斜面の幅は、３色とも１μｍであった。最後
に、ＲＧＢ画素の上からブラックの着色塗膜を１．５μ
ｍの厚さに形成する。前３色と同様の走査を１往復する
（１ケ所当たり２パルス照射する）ことにより、ＲＧＢ
の画素の周囲に３０μｍ幅のブラックマトリクスのパタ
ーニングを行った。所要時間は７．９秒であった。さら
に、１８０℃、１０分間のベークを行うことにより、カ
ラーフィルタを作製した。

【００４８】［実施例２］＜着色組成物の作製＞以下の組成により着色組成物を作
製した。Ｒの着色組成物：染料Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１２５１．２８重量％Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ６２１．４４重量％バインダーポリアミック酸（ＳＥ−１５０日産化学（株））３．５８重量％溶媒Ｎ−メチル−２−ピロリドン７４．３０重量％ブチルセロソルブ１９．４０重量％

【００４９】Ｇの着色組成物：染料Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ８２１．９９重量％Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４４０．９９重量％Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ３８０．９７重量％バインダーポリアミック酸（ＳＥ−１５０日産化学（株））３．９８重量％溶媒Ｎ−メチル−２−ピロリドン７２．９４重量％ブチルセロソルブ１９．１３重量％

【００５０】Ｂの着色組成物：染料Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４５３．６１重量％Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４４０．６１重量％バインダーポリアミック酸（ＳＥ−１５０日産化学（株））３．８０重量％溶媒Ｎ−メチル−２−ピロリドン７２．５８重量％ブチルセロソルブ１９．４０重量％

【００５１】上記組成物を２時間スターラーにより攪拌
し、着色組成物を作製した。なお、ブラックの着色組成
物は、実施例１と同じものを用いた。前記方法により着
色塗膜の３０８ｎｍにおける光の吸収係数を測定したと
ころＲ塗膜＝１．６×１０⁴ｃｍ^-1 Ｇ塗膜＝１．６×１０⁴ｃｍ^-1 Ｂ塗膜＝１．６×１０⁴ｃｍ^-1 ブラック塗膜＝２．０×１０⁴ｃｍ^-1 であり、波長３０８ｎｍ、エネルギー密度７００ｍＪ／
ｃｍ²のレーザー光に対するエッチレートは、それぞれ
０．４８μｍ／パルス、０．４８μｍ／パルス、０．４
８μｍ／パルス、０．３８μｍ／パルスであった。

【００５２】＜カラーフィルタの作製＞本実施例では、
光源としてＸｅＣｌエキシマレーザー（波長３０８ｎ
ｍ）を用いた。繰り返し周波数は２００Ｈｚ、１パルス
当たりの最大出力は７００ｍＪである。このレーザー出
力光を、ホモジナイザによって照射面積２０２ｍｍ×
０．３５ｍｍに調整した。この面積内のエネルギー密度
は最大７００ｍＪ／ｃｍ²であり、その分布は±５％以
下である。露光マスクは、石英ガラス上にＳｉＯ₂とＨ
ｆＯ₂のλ／４膜をＲＩＥによりパターン形成したもの
を用いる。この露光マスクの大きさは３００ｍｍ×２５
０ｍｍで、厚さは５ｍｍである。露光マスクに形成した
カラーフィルタの１画素（１色）のための開口パターン
の大きさは８０μｍ×２９０μｍにとった。

【００５３】まず、２５０ｍｍ×２００ｍｍのガラス基
板にＲの着色組成物を１．９μｍの厚さの塗膜が得られ
るようにスピンコートし、ホットプレート上で７０℃、
３分間ベークして塗膜を乾燥させた。露光マスクとガラ
ス基板を同期させながら、レーザー光照射領域の短辺方
向、すなわちガラス基板の短辺方向に、定常速度７０ｍ
ｍ／ｓで移動させながら、レーザーを２００Ｈｚで４８
０パルス照射する走査を２往復する（１ケ所当たり４パ
ルス照射する）ことにより、対角１０インチのカラーフ
ィルタ（２０１．６ｍｍ×１５１．２ｍｍ）用のＲのパ
ターニングを行った。所要時間は１５．９秒であった。
さらに、混色防止のため、オーブン中で２３０℃、６０
分間のベークを行い、ポリアミック酸をイミド化した。

【００５４】次に、Ｒの画素の上からＧの着色塗膜を
１．４μｍの厚さに形成した。Ｒと同様の走査を１．５
往復する（１ケ所当たり３パルス照射する）ことによ
り、Ｇのパターニングを行った。所要時間は１１．９秒
であった。さらに、混色防止のため、イミド化を行なっ
た。さらに、Ｒ及びＧの画素の上から、Ｂの着色塗膜を
１．４μｍの厚さに形成した。前２色と同様の走査を１
往復する（１ケ所当たり２パルス照射する）ことによ
り、Ｂのパターニングを行った。所要時間は７．９秒で
あった。さらに、混色防止のため、イミド化を行なっ
た。

【００５５】これにより、対角１０インチ、６４０×４
８０画素のカラーフィルタが形成され、画素のエッジ部
分にできた斜面の幅は、３色とも１μｍであった。最後
に、ＲＧＢ画素の上からブラックの着色塗膜を１．４μ
ｍの厚さに形成した。前３色と同様の走査を１往復する
（１ケ所当たり２パルス照射する）ことにより、ＲＧＢ
の画素の周囲に３０μｍ幅のブラックマトリクスのパタ
ーニングを行った。所要時間は７．９秒であった。さら
に、１８０℃、１０分のベークを行うことにより、カラ
ーフィルタを作製した。

【００５６】［比較例１］比較例として着色塗膜の光の
吸収係数が５×１０⁴ｃｍ^-1より大きい着色組成物を用
いる。＜着色組成物の作製＞着色組成物として実施例２で作製
したものを用いた。前記方法により着色塗膜の波長２４
８ｎｍにおける光の吸収係数を測定したところＲ塗膜＝７．０×１０⁴ｃｍ^-1 Ｇ塗膜＝６．９×１０⁴ｃｍ^-1 Ｂ塗膜＝６．９×１０⁴ｃｍ^-1 であり、波長２４８ｎｍ、エネルギー密度４５０ｍＪ／
ｃｍ²のレーザー光に対するエッチレートは、それぞれ
０．２６μｍ／パルス、０．２６μｍ／パルス、０．２
６μｍ／パルスであった。

【００５７】＜カラーフィルタの作製＞光源は実施例１
と同じ条件で、着色塗膜形成条件は実施例２と同じ条件
でカラーフィルタを作製したところ、比較例１の着色塗
膜は、実施例１あるいは実施例２よりもエッチレートが
小さく、着色塗膜をエッチングするために２倍のショッ
ト数を必要とし、同じレーザーの加工条件において、比
較例１のカラーフィルタ作製時間は、実施例１の２倍長
くなってしまうことが分かった。

【００５８】［実施例３］＜着色組成物の作製＞以下の組成により着色組成物を作
製した。赤の着色組成物：染料Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１２５２．３５重量％Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ６２２．６５重量％バインダーポリフッ化ビニリデン５．００重量％〔ＫＦ＃１０００クレハ（株）〕溶媒Ｎ−メチル−２−ピロリドン９０．００重量％

【００５９】緑の着色組成物：染料Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ８２２．５２重量％Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４４１．２５重量％Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ３８１．２３重量％バインダーポリフッ化ビニリデン５．００重量％溶媒Ｎ−メチル−２−ピロリドン９０．００重量％

【００６０】青の着色組成物：染料Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４５４．２８重量％Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４４０．７２重量％バインダーポリフッ化ビニリデン５．００重量％溶媒Ｎ−メチル−２−ピロリドン９０．００重量％

【００６１】上記組成物を２時間スターラーにより攪拌
し、着色組成物を作製した。この塗膜の波長２４８ｎｍ
における光の吸収係数を求めるために、５ｃｍ角石英基
板にスピンコーター〔ミカサ（株）１Ｈ−ＤＸＩＩ〕
により着色塗膜を作製し、分光光度計（日立Ｕ−３４
１０）で２４８ｎｍにおける塗膜の吸収光度を測定し、
接触式表面粗さ計（Ｓｌｏａｎ社ｄｅｋｔａｋＩＩ
Ａ）で塗膜の膜厚を測定し、光の吸収係数を求めると赤塗膜＝３．５×１０⁴ｃｍ^-1 緑塗膜＝３．５×１０⁴ｃｍ^-1 青塗膜＝３．５×１０⁴ｃｍ^-1 であった。

【００６２】＜カラーフィルタの作製＞次に上記のよう
にして得られた赤の着色組成物を１０ｃｍ角の無アルカ
リガラス基板にスピンコーターを用いて、４５０ｒｐｍ
で２０秒回転させることにより着色組成物を塗布し、ホ
ットプレート上で１００℃２分間ベークして塗膜を乾燥
させ、着色塗膜を得た。この着色塗膜の膜厚を接触式表
面粗さ計により測定したところ、１．２μｍであった。
この着色塗膜をレーザーにより加工するために、予め上
記着色塗膜と同じ塗膜をレーザーにより加工し、条件出
しを行った。レーザー加工の条件：レーザー加工機〔ルモニクス（株）ＰＭ−８４８〕波長：２４８ｎｍ（ＫｒＦエキシマレーザー）パルスエネルギー：８００ｍＪ／ｃｍ² 繰り返し：１０Ｈｚ

【００６３】上記加工条件により着色塗膜を加工した場
合、エッチレートは１パルスで０．６μｍ蒸散すること
が分かった。従って、上記赤の着色塗膜を１．２μｍ蒸
散させるためには、同一領域に２ショット照射すればよ
いことがわかった。そこで、上記着色塗膜にフォトマス
クを介し、上記加工条件により同一領域に２ショットの
レーザー光を照射し１００×３００μｍのストライプ状
の画素を作製した。次いで、ポリビニルアルコール（重
合度６００、ケン化度７０）の１０重量％水溶液を用い
て、第１色目着色画素の上に、０．４μｍの膜厚の混色
防止層を作製した。

【００６４】次に、緑の着色組成物を上記赤の着色画素
が形成されている基板上から塗布して、緑の着色塗膜を
作製した。その膜厚を測定したところ１．２μｍであっ
た。予め緑の着色塗膜のエッチレートを測定しておいた
ところ、赤の着色塗膜を加工したときと同じ照射条件で
０．６μｍ／パルスであった。よって、この基板上及び
赤の着色画素上にある緑の着色塗膜を加工するには、２
ショット同一領域に照射すればよく、実際にフォトマス
クを介し、同一領域に２ショットのレーザー光を照射
し、赤の着色画素の隣に赤と同一サイズの緑の着色画素
を作製した。前記と同様に、０．４μｍ厚の混色防止層
を、第２色目着色画素の上に作製した。

【００６５】最後に、青の着色組成物を上記赤と緑の各
着色画素が形成されている上から塗布し、青の着色塗膜
を作製した。その膜厚を測定したところ、１．２μｍで
あった。予め青の着色塗膜のパルス当たりの蒸散膜厚を
測定しておいたところ、赤、青の着色塗膜を加工したと
きと同じ照射条件で０．６μｍ／パルスであった。よっ
て、この基板上、及び赤と緑の各着色画素上にある青の
着色塗膜を加工するためには、２ショット同一領域に照
射すればよく、実際にフォトマスクを介し、同一領域に
２ショットのレーザー光を照射し、赤、緑の着色画素の
隣に赤、緑と同一サイズの青の着色画素を作製した。こ
のようにして赤、緑、青の着色画素をもつカラーフィル
タを作製した。

【００６６】［実施例４］＜着色組成物の作製＞以下の組成により、着色組成物を
作製した。赤の着色組成物：染料Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１２５２．３５重量％Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ６２２．６５重量％バインダーシリコーン樹脂５．００重量％（ＫＲ−２２０信越シリコーン（株））溶媒Ｎ−メチル−２−ピロリドン９０．００重量％

【００６７】緑の着色組成物：染料Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ８２２．５２重量％Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４４１．２５重量％Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ３８１．２３重量％バインダーシリコーン樹脂５．００重量％溶媒Ｎ−メチル−２−ピロリドン９０．００重量％

【００６８】青の着色組成物：染料Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４５４．２８重量％Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ４４０．７２重量％バインダーシリコーン樹脂５．００重量％溶媒Ｎ−メチル−２−ピロリドン９０．００重量％

【００６９】上記組成物を２時間スターラーにより攪拌
し、着色組成物を作製した。前記の方法により着色塗膜
の光の吸収係数を測定したところ、これらの塗膜の光の
吸収係数は、赤塗膜＝３．５×１０⁴ｃｍ^-1 緑塗膜＝３．５×１０⁴ｃｍ^-1 青塗膜＝３．５×１０⁴ｃｍ^-1 であった。

【００７０】＜カラーフィルタの作製＞次に、上記のよ
うにして得られた赤の着色組成物を１０ｃｍ角の無アル
カリガラス基板にスピンコーターを用いて、４００ｒｐ
ｍで２０秒回転させることにより塗布し、ホットプレー
ト上で１００℃２分間ベークして塗膜を乾燥させ、着色
塗膜を得た。得られた着色塗膜の膜厚を接触式表面粗さ
計により測定したところ１．２μｍであった。この着色
塗膜をレーザーにより加工するために、予め上記着色塗
膜と同じ塗膜をレーザーにより加工し、実施例１と同じ
加工条件で条件出しを行った。上記加工条件により着色
塗膜を加工した場合、エッチレートは１パルスで０．６
μｍ蒸散することが分かった。従って、上記赤の着色塗
膜を１．２μｍ蒸散させるためには、同一領域に２ショ
ット照射すればよいことがわかった。

【００７１】そこで上記着色塗膜にフォトマスクを介
し、上記加工条件により同一領域に２ショットのレーザ
ー光を照射し１００×３００μｍのストライプ状の画素
を作製した。次いで、ポリビニルアルコール（重合度６
００、ケン化度７０）の１０重量％水溶液を用いて、第
１色目着色画素の上に、０．４μｍの膜厚の混色防止層
を作製した。次に、緑の着色組成物を上記赤の着色画素
が形成されている基板上から塗布して、緑の着色塗膜を
作製した。その膜厚を測定したところ１．２μｍであっ
た。予め緑の着色塗膜のエッチレートを測定しておいた
ところ、赤の着色塗膜を加工したときと同じ照射条件で
０．６μｍ／パルスであった。よって、この基板上及び
赤の着色画素上にある緑の着色塗膜を加工するために
は、２ショット同一領域に照射すればよく、実際にフォ
トマスクを介し、同一領域に２ショットのレーザー光を
照射し、赤の着色画素の隣に赤と同一サイズの緑の着色
画素を作製した。次に、同様に０．４μｍ厚の混色防止
層を第２色目着色画素の上に作製した。

【００７２】最後に、青の着色組成物を上記赤、緑の着
色画素が形成されている上から塗布し、青の着色塗膜を
作製した。その膜厚を測定したところ１．２μｍであっ
た。予め青の着色塗膜のパルス当たりの蒸散膜厚を測定
しておいたところ、赤、青の着色塗膜を加工したときと
同じ照射条件で０．６μｍ／パルスであった。よってこ
の基板上、及び赤、緑の各着色画素上にある青の着色塗
膜を加工するには、２ショット同一領域に照射すればよ
く、実際にフォトマスクを介し、同一領域に２ショット
のレーザー光を照射し、赤、緑の着色画素の隣に赤、緑
と同一サイズの青の着色画素を作製した。このようにし
て赤、緑、青の着色画素をもつカラーフィルタを作製し
た。

【００７３】

【発明の効果】本発明の着色組成物を用いると、エキシ
マレーザー光を用いるアブレーション加工により、大面
積かつ高精細度のパターン加工を短時間に行うことが可
能となり、カラーフィルタの製造コストを低減すること
ができる。また、現像廃液処理の問題もないため、環境
への影響も大幅に低減することが可能となる。さらに、
プロセスにエキシマレーザー光を用いたアブレーション
を採用しているため、着色組成物に用いる材料の選択の
幅が広がり、光学特性及び耐熱性等の特性を向上させた
液晶表示素子用のカラーフィルタを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザー光照射法によるカラーフィルタの製造
工程を示すフロー図。

【図２】着色塗膜の光の吸収係数とエッチレートとの関
係を表すグラフ。

【符号の説明】

１：基板２：第１色目の塗膜３：レーザー光４：フォトマスク５：第１色目の画素６：第２色目の塗膜７：第２色目の画素８：第３色目の塗膜９：第３色目の画素

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも色素とバインダーを含有する
カラーフィルタ用着色組成物であって、該着色組成物を
用いて基板上に着色塗膜を形成したとき、該着色塗膜の
波長２４８ｎｍまたは３０８ｎｍにおける光の吸収係数
が５×１０⁴ｃｍ^-1以下とな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】基板上に色相の異なる複数の着色塗膜か
らなる着色画素が形成されているカラーフィルタにおい
て、各色相の着色塗膜が請求項１記載のカラーフィルタ
用着色組成物を用いて形成されたものであることを特徴
とするカラーフィルタ。
【請求項３】基板上に着色組成物を用いて着色塗膜を
形成し、次いで、紫外線パルスレーザー光を着色画素と
なる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、該着色塗膜からなる着色画素
を形成する工程を、色相の異なる複数の着色塗膜からな
る着色画素を形成するのに必要な回数だけ繰り返すカラ
ーフィルタの製造方法において、各色相の着色塗膜を請
求項１記載のカラーフィルタ用着色組成物を用いて形成
することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。