JPS6199103A - カラ−フイルタ−の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラーテレビカメラ等に使用される光学的カラ
ーフィルターであって、一般的にはストライブフィルタ
ーと称されるものの製法に関する。

更に詳しくは、−高度で煩雑な記述を必要とすることな
く、比較的操作が簡便で、量産ができ、高品質のストラ
イブフィルターを形成する方法に関する。

〔従来の技術〕

ストライプフィルターは、ガラス等の光学的に透明な基
板の表面に２種又は３種以上の色相を異にする極めて微
細な帯条を平行又は交差して設けた構造である。

この帯条の幅は、■いものでは数μｍであり、しかも色
相に関して所定の順序で整然と配列する必要がある。そ
のため、従来よりストライプフィルターの製法に関して
種々の提案がなされているが、実用上前便で量産可能な
、安価で高品質のストライブフィルターを形成する方法
は、未だでていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

例えば、スクリーン印刷法によれば、低コストでストラ
イブフィルターを形成することはできるが、その膜厚を
薄くすることができず、膜の均一性に関しても問題があ
る。更に、スクリーン印刷で再現できるパターンの大き
さには限界があり数μｍの微細なパターン形成は困難で
ある。

金属間化物を多層蒸着する多層膜干渉法は、膜厚が厚く
なり、又製造コストが高くなり、実用的でない。

又、ストライブフィルター形成基板上に塗布乾燥した透
明な膜の部分的染色を繰返すという方法や、または所定
の分光特性を有する着色剤１　　　　　で全面を染着し
た膜の部分的脱色を繰返すという方法においては、防染
層または脱色防止層の形成と除去の反復が必要であって
、ストライブフィルターの製造を煩雑なものとし、数乗
帯条の側面からの汚染が避けられず、染料の選択等の染
色条件の管理、及び製品精度の維持が困難であった。脱
色処理を伴う製法では、このほか、脱色剤と染料分解生
成物の残留によって、各色相の微細な帯状の分光特性が
経時変化するおそれもあった。

本発明の目的はこのような従来法の諸欠点を解消するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、一つの色相の着色剤を含むホトポリマー層を
支持体に塗布乾燥して、該着色ホトポリマーを所定のパ
ターンマスクを介して霧光し、現像によって支持体上に
パターンを形成した後、該パターンを透明基板上に転写
し、支持体フィルムを剥離除去すると共に、更にその上
に、他の色相の着色ホトポリマーについて同様の操作を
順次繰返すことによって透明基板上に、順次着色パター
ンを転写して、ストライブフィルターを形成するもので
ある。

〔作用および本発明の効果〕

本発明においては、従来より公知のホトポリマー及び着
色剤などが有効に利用でき、ホトポリマーを選択すれば
数μｍの微細なバ・ターンの形成が可能であり、又、染
色などを必要としないので膜厚も薄くなる。更に、色像
形成に使う着色剤も顔料や染料など広範囲に選択可能と
なり、堅牢度９色相などを総合して最適の着色剤を選ぶ
ことができる。

更に染色法における染色条件の選択と管理のような＠密
さと最新の注意とを要求されないのみならず、第２回目
以降の染色においてその染料がそれ以前に既に染色され
ていた帯域へ移行して汚染ないし混染し、その帯域の分
光特性に悪影響を及ぼすと言う最大の問題が解決される
。

又、部分的脱色を行う従来法にあっては、酸化剤または
還元剤等からなる脱色剤の残留によって同様の問題をひ
き起していたが、これも本発明によって解決されるので
ある。このように本発明においては前記従来法の問題点
が解消されるのみならず、高度で煩雑な技術を必要とせ
ず、安定した高品質のストライブフィルターを容易に製
造できる。

カラーテレビカメラに用いるストライブフィルターの場
合には、一般に光の三原色といわれる赤色・緑色・青色
の帯状であって厚さ１〜２μｍ前後１幅１０〜３０μ乳
前後のものを、三色交互に平行に配列するが、本発明が
これ以外のストライブフィルター、例えば配列順がこれ
と異り、又は２色あるいは４色以上のものにも利用しう
るのは勿論である。又、色相が複数色の減色混合に相当
するもの、或いは、ストライブ以外のパターンを持つカ
ラーフィルターにも適用できる。

以下本発明について更に詳しく説明する。

本発明で言うホトポリマーとは、光照射によって重合、
架橋、二吊体化、破橋１分解、転位などの変化を起こし
、それに基づいて溶剤に対する溶解性が増減するなどの
変化を生じる感光材料であり、従来、製版用感光材、ホ
トレジスト、感光性樹脂などとも呼ばれている類のもの
を指す。

かかるホトポリマーには、ネガ型とポジ型とがあるが、
本発明においては、どちらの型のホトポリマーも使用し
うる大きな特徴がある。

その例として下記のものが知られているが、本発明は、
下記の例によって限定されるものではない。

ネガ型ホトポリマーの例 （１）クエン酸第二鉄アンモン、酒石酸第二鉄アンモン
、シュウ酸第二鉄アンモン、シュウ酸第二鉄ソーダの如
き、光照射によって第一鉄イオンを与える感光性第二鉄
塩と、ゼラチン、変性ゼラチン、ポリビニルアルコール
部分ケン化ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸及びその共
重体。

ポリンクリルアミドとその間属体の如き親水性ポリマー
から成る組成物。

（２）ゼラチン、フィッシュブルー、アラビヤゴム、ポ
リビニルアルコール、ポリアクリルアミド、カルボキシ
メチルセローズ、ポリビニルメチルエーテルと無水マレ
イン酸との共重合体などの親水性ポリマーと、ベンジジ
ン、シアニジン、ジアミノ化合物のテ１〜ラゾニウム塩
、またはｐ−ジアゾジフェニルアミンとバラホルムアル
デヒドとを縮合したジアゾ樹脂とからなる組成物。

（３）ｐ−ジアゾフェニルアミンの如ぎジアゾ化合物と
バラホルムアルデヒドとを縮合したジアゾ樹脂。

（４）４−４’−ジアジドスチルベン−２，２′−ジス
ルホン酸ナトリウム、４−アジドベンザルアセトン−２
−スルホン酸ナトリウムのごときアジド化合物とポリア
クリルアミド、ポリビニルごロリドン、ゼラチン、カゼ
イン、アクリロニトリルでグラフト化した部分ケン化酢
酸ビニル、Ｎ−アルコキシメチル化ナイロンなどのポリ
マーとからなる組成物。

（５）４．４’　−ジアジドベンザルアセトン。

４．４′−ジアジドベンザル、メチルシクロヘキサノン
などのアジド化合物と環化ゴム合成ゴムなどのポリマー
とからなる組成物。

（６）ポリビニルアルコールの桂皮酸エステル。

またはアリルアクリル酸エステルと５−ニトロアセナフ
テン、１．２−ベンザンスラキノンなどの増感剤とから
なる組成物。

（７）感光基を有するビニルモノマー例えば桂皮Ｍｐ−
ビニルフェニルエステルの重合体、または他のモノマー
との共・重合体と５−ニトロアセナフテンのごとき増感
剤とからなる組成物。

（８）アクリルアミド、メチレンビスアクリルアミド、
アクリル酸、アクリル酸エステル、トリ］ニチレングリ
コールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタ
クリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト、ペンタエリストールテトラメタクリレートの如きビ
ニルモノマーと、セルローズ誘導体またはポリビニルア
ルコール誘導体と光重合開始剤とからなる組成物。

くっ）メチレンビスアクリルアミド、Ｎ−Ｎ’　−ヘキ
サメチレンごスメタクリルアミドの如きアクリルアミド
類とアルコール溶性ナイロンおよび光重合開始剤とから
なる組成物。

（１０）アクリルアミド、アクリルｆｆｌ、　Ｎ−Ｎ’
　−メチレンアクリルドアミドの如き、エチレン系不飽
和化合物と、クエン酸第二鉄アンモン、酒石酸第ニアン
モン、シュウ酸第二鉄アンモン。

シュウ酸第二鉄ナトリウムの如ぎ感光性第二鉄塩と、ゼ
ラチン、変性ゼラチン、ポリビニルアルコール、部分ケ
ン化ポリ酢酸ビニル、ポリアクリルアミド及びその共重
合体、ポリアクリルアミドとその同族体のごとき親水性
ポリマーとからなる組成物。

（１１）アクリルアミド、アクリル酸の如きエチレン系
不飽和単量体と、チオニン、リボフラビン。

メチレンブルーのごとき光還元性色素とアスコルビン酸
トリエタノールアミン、チオ尿素、エチレンジアミン−
四酢酸ナトリウムなどの親水性ポリマーと必要に応じて
アクリル酸カルシウム、アクリル酸バリウム、Ｎ−Ｎ’
　−メチレンビスアクリルアミドなどの架橋剤とからな
る組酸物。

ポジ型ホトポリマーの例 （１）ｏ−ナフトキノンジアジド−スルホン酸エステル
もしくはスルホンアミドなどのキノンジアジド化合物、
またはこれらのキノンジアジド化合物とノボラツクフ゛
エノール樹脂のごときアルカリ可溶性樹脂との混合物。

（２〉ヘテロポリ酸またはイソポリマー酸の多核陰イオ
ンとジアゾニウム塩との反応生成物。

（３）ビス−（３−アルデヒド−４−二トロフェニル）
−フタレート、３−アルデヒド−４−二トロフェニルカ
ーボネートの如きＯ−ニトロベンツアルデヒド基を有す
る化合物。

（４）エチレンジオキシ−５，５′−レゾルシノール 上記のごときホトポリマーよりなる感光層は、ホトポリ
マーの溶液又は分散液に顔料、染料などの着色剤を混入
し、通常の方法によって支持体に塗布乾燥させるか、或
いはホトポリマーの溶液の′み塗布乾燥させたあと、そ
の感光層の上に着色剤を混入した樹脂溶液を塗布し乾燥
する。

更には、着色剤を混入した樹脂溶液をプ布乾燥した上に
、ホトポリマーの溶液を塗布しても作られる。

色像形成のための着色剤としては、染料や顔料を用いる
。顔料としては、無機、有機顔料などが、各々水分散或
いは溶剤分散した形で使用される。染料は各種油溶性染
料、水溶性染料。

スピリット染料１弁散染料などが使用される。

本発明においては、使用するホトポリマーの種類或いは
感光層の構成などに応じて、公知の顔料、染料が使用で
できるので、着色剤選定の巾が広くなることも大きな特
徴である。但し、着色剤の選定にあたってはホトポリマ
ーとの相溶性及び目標とする色相即ち、光の三原色或い
は減色混合に相当する色相を持ち、純粋で透明度が高く
、耐光性などの優れた着色剤を選定することは勿論であ
る。

又、露光、現像など画像形成に関しても、用いるホトポ
リマー或いは感光層の構成によって各々公知の方法に従
うことができる。支持体としては、ポリ塩化ビニル、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミ
ド、ポリ・カーボネート、アセチルセルロース、ポリエ
ステル、ポリエチレンテレフタレートなどのプラスチッ
クフィルムなどが挙げられるが、用いる感光層との密着
性或いは寸法安定性などを考慮して選択される。

尚、支持体上に形成したパターンを透明基板に転写する
時の転写性を改善する目的で、予め支持体上に離型層、
剥離層などの下引層を設けるとより効果的である。更に
透明基板にパターンを転写した後の接着性を高める目的
で、支持体上に感光層との密着性に優れ、かつ支持体と
は容易に剥離可能な感圧或いは感熱接着層を設けても良
い。同様に透明基板上に、感圧或いは感熱接着層を設け
るとより効果的である。

このような目的で使用される離型剤としては、従来より
離型紙用に用いられている離型性能を有するポリマーな
いしプレポリマーなど、例えばシリコン系樹脂、アルキ
ッド系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ア
ミノ系樹脂。

フェノール系樹脂の１種又は２種以上の混合物を用いる
ことができる。また、これらのポリマーないしプレポリ
マーを光又は放射線で架橋または重合するように官能基
を側鎖または末端にもたせることもできる。

又、感光層との！着性に優れ、かつ支持体とは容易に剥
離可能な感熱接着剤としては、エチレン酢酸ビニル共重
合体、塩化ビニル−プロピオン酸ビニル共重合体、ポリ
オレフィン系樹脂。

塩ビ系重合体、エチレン−カルボン酸エステル共重合体
、水溶性ポリビニル−アセタール樹脂。

ブチラール樹脂、ホルマール樹脂、塩化ごニリデン系樹
脂、塩素化ポリオレフィン、塩素化エチレン−酢酸−ビ
ニル共重合体、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂などが挙げ
られるが、用いる感光層或いは支持体の種類によって適
宜選択される。

尚、透明基板に適用される接着剤としては、公知の感圧
或いは感熱接着剤が使用され、特に限定はされない。

支持体上に形成したパターンを透明基板に転写するに際
しては、パターンのみを転写すれば形成したストライプ
フィルターの膜厚を薄くすることができ好ましいが、使
用する種類によっては、前述の感光層との密着性に優れ
かつ支持体とは容易に剥離可能な接着層と共にパターン
を転写することもできる。この場合は、接着層の厚みを
できるだけ薄くすることは言うまでもない。転写は、通
常ラミネーターによって行われる。この場合、用いる感
光層或いは接着層の種類によって感圧接着法又は、感熱
接着法など適宜選択される。

以上のように、本発明においては、従来より知られてい
るホトポリマー、着色剤、更には離型剤、接着剤などを
有効に利用することができ、また、公知の転写技術によ
って、比較的操作が゛簡便でしかも高品質のストライプ
フィルターが製造できる。

〔実施例〕

以下実施例によって説明するが、本発明は本実施例に限
定されるものではない。。尚、以下単に部とあるはいず
れも重量部を意味する。

実施例１ ゼラチン（株式会社ニッピ製Ｓ−７７８）１０部と重ク
ロム酸カリ１部から成るホトポリマー水溶液（５％固形
分）に、各々別の色相の酸性顔料を加えて、３種の着色
組成物を調製した。

着色組成物Ｒの赤色染料　： ５ｕ１ｎｏｌ　　Ｍｉｌｌｉｎａ　　ＲｅｄＲ８（住友
化学製） 着色組成物Ｇの緑色染料　； Ａｃ１ｄ　　Ｆａｓｔ　　Ｙｅｌｌｏｗ　ＭＲ（中外化
成製）と Ｓ　ｕｎ＋１ｔｏａ＋ｏ　　Ｂ　ｒｉｌｌｉａｎｔ　　
Ｂ　ｌｕｅ　５　Ｇ　（住友、１ 化学展）との等吊混合物　　　　　　　　　　　　　　
　１着色組成物Ｂの青色染料　； ｓ　ｕｐｒａｎｏｌ　　ｃ　ｙａｎｔｎｅ　　６　ａ　
＜バイエル製）各染料は、ストライプフィルターとした
時の帯状が厚み約１μｍで分光吸光度が、夫々の主波長
において吸光度１．５以上になるように添加した。

このようにして調製した３種の着色組成物を、夫々、７
５μの二軸延伸したポリエチレンテレフタレートフィル
ムに、乾燥後の厚みが約１μ而なるように塗布乾燥した
。

次いで、厚さ２ｍｍの透明ガラス板の片面に、ポリオレ
フィン系感熱接着剤Ａ　Ｃ１０００（三菱油化ファイン
製）を乾燥後の厚みが２μになるよ　　。

うに塗布乾燥した。

このような準備工程の後、３種の着色組成物を夫々、２
００μ間隔で１００μの幅の光透過部分を有するマスク
を重ねて、紫外線を照射し、この光透過部分に対応する
部分を硬化させて、未露光部分を温湯にて溶解除去して
、夫々赤、緑。

青の帯条を形成したフィルムを得た。

次に、赤色の帯条フィルムと前述の透明ガラス板の接着
層面を密着させ１００℃に加熱された二本ロールのラミ
ネータを通して接着した後、支持フィルムを剥離すると
、ガラス板上に赤色の帯条が形成した。次いで、その上
に緑色の帯条フィルムを、帯条の位置を１コマずらして
合して、同様にラミネートした後、支持フィルムを剥離
すると、赤色と緑色の帯条が交互に並んだ画像が得られ
た。更に、青色の帯条フィルムにて上記転写操作を繰り
返し、最終的に、赤。

緑、青の帯条がその幅方向に相互に隣接して並んだスト
ライプフィルターが得られた。

１例２ １００μのポリプロピレンフィルムに、３種の　　　異
なる色相からなる染料とホルマール樹脂（電化ごニレツ
ク＃３０．電気化学ＩＩ製）からなる３種の着色層を夫
々乾燥後の厚みが１μになるように塗布乾燥した。用い
た染料は、実施例１で示した赤、緑、青の染料であり、
染料添加、同も同様に実施例１に準じて決定した。

次いで、アルカリ可溶型フェノ−゛ルツボラック樹脂と
、１．２−ナフトキノンジアジド（２）−５−スルホニ
ルクロライドとアルカリ可溶性、ノボラック樹脂との縮
合物が、重量比で２：１からなるホトポリマーを各々の
着色層の上に、乾燥後の厚みが０．５μになるように塗
布乾燥し、赤、緑、青の３種の感光性フィルムを得た。

次いで、厚さ２ＩＪｒＩＡの透明ガラス板の片面に、ア
クリル系接着剤（ボスチック７０７．ボスチック社製）
を乾燥後の厚みで２μになるように塗布乾燥した。

このような準備工程の後、帯条の形成及び透明ガラス板
への転写は、感光性フィルムの現像に、水酸化ナトリウ
ム０．４％、サリチル酸ナトリウム３０％を含むアルカ
リ水溶液で処理した以外は、実施例１に準じて行ない、
赤、緑、青のストライプフィルターを形成した。

代理人　　弁理士　箕　浦　　清 補　　正　　の　　内　　容 手続補正音（自発） 昭和６０年２月６日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明な基板の表面に、色相を異にする多数の微細
   な部分からなるパターンを形成するにあたって、一の色
   相の着色剤を含むホトポリマー層を支持体に塗布乾燥す
   る工程、該着色ホトポリマー層を所定のパターンマスク
   を介して露光し、現像によつて支持体上にパターンを形
   成する工程、該パターンを透明基板表面上に転写する工
   程とを含み、他の色相の着色剤を含むホトポリマー層に
   ついて前記順序の操作を所定回数反復実施することを特
   徴とするカラーフィルターの製法。
2. （２）着色ホトポリマー層が光の三原色に相当する色相
   の３種からなる特許請求範囲第１項記載のカラーフィル
   ターの製法。
3. （３）着色ホトポリマー層が複数色の減色混合に相当す
   る色相からなる特許請求範囲第１項記載のカラーフィル
   ターの製法。