JPH08320408A

JPH08320408A - カラーフイルタの製造法

Info

Publication number: JPH08320408A
Application number: JP12635195A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Mori; 靖樹森
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1995-05-25
Filing date: 1995-05-25
Publication date: 1996-12-03

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】感光性フイルムの追随性、作業性よく基板上
に均一な厚さの高精度の多色の微細パターンの形成され
た優れた耐熱性を有するカラーフイルタの製造法を提供
する。【構成】透明基板上に、ベースフイルムと一色に着色
された感光性樹脂層とからな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
に貼りあわせる工程、（２）パターン状に露光する工程
及び（３）現像工程を少なくとも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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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は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。これら
のパターンは色相を所定の順序に所定の間隔をおいて整
然と配置し、しかも厚さムラの少ない均一な層とする必
要があり、種々のカラーフイルタの製造法が提案されて
おり、スクリーン印刷法、フォトリソグラフィ法、染色
する法等がある。

【０００３】ベースフイルム及び感光性樹脂層からなる
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。

【０００４】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
層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
ンの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６１−９９１０２号公報、特開平３−１６
０４５４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４−３０１６０２号公報、特開平５−２１
０７号公報等）が知られている。

【０００５】感光性フイルムに関しては、追従性向上さ
せてパターンを得ようとする試みが行われてきた。基板
に段差があってもその基板を正確に微細加工できること
を特徴とする三層レジスト法がベル研究所の研究者によ
って開発されている（例えば、J.Vac.Sci.Tecnol.,16巻
1620頁 1968年発行）。露光工程の後加熱することが一
般に行われていて、アフタベークといわれている。例え
ば、顔料分散フォトポリマーを用いたカラーフイルタ
（J.Photopolym.Sci.Technol.,Vol.2,No.2,1989年 244
頁〜248頁）では、光開始剤のラジカルにより誘起した
モノマーラジカルの発生とその重合連鎖反応を促進し、
スピンナーを用いて感光性レジスト層を塗布するが、溶
剤除去のためプリベーク（例えば、８５℃で５分間）を
行うことも一般的である。フイルム法ではフイルム形成
時に溶剤除去を行うので、一般にはこのようなプリベー
クは行わない。また、現像前で、露光後に感光性レジス
ト層を５０〜１５０℃、３０秒〜６０秒の条件で加熱し
て、ＵＶ光が十分に当たらない下層部分の反応を促進さ
せること（特開平３−１９６５９６号公報）も行われて
いる。

【０００６】従来のカラーフイルタの製造法、例えば、
染色法、顔料分散液状レジスト法、印刷法、ロールコー
タ法、顔料分散フイルムレジスト法等では、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
る。そのために、この上に直接ＩＴＯをスパッタリング
するとＩＴＯ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。そのた
めに一般には、保護膜また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。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）によって決まる。この段差があ
るために新着色層が下地（透明ガラス）に接触せず、ま
た不十分な接着圧力の為、接着力が不十分となり、着色
層が下地に密着せず、ベースフイルムを剥離すると、ベ
ースフイルムとともに剥離されて、下地に着色層が付着
しない部分が生ずる。またそのまま、露光現像すると、
着色像が存在しない部分を露光する等の不都合が生じ、
所望のカラーフイルタが得られない欠点がある。

【０００７】また、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り、その断面はいわゆるＪ状に
なる。三色目の画素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り、いわ
ゆるＭ状の断面となる。図２にＪ状、Ｍ状の画素の断面
の模式図を示す。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、さらには色ムラを発生させるなどの欠点があった。
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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した従
来の技術の問題点を解消し、ガラス板等の透明基板上に
作業性が良く、しかも高精度で多色の微細パターンを形
成することができるカラーフイルタの製造法を提供する
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】透明基板上に、ベースフ
イルムと一色に着色された感光性樹脂層とからなる感光
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）現像工程を少なくとも含む工
程を繰り返して多色パターンを形成させ、二色目以降の
前記着色された感光性樹脂層が、前記基板に面するよう
に、画素間に空間を形成して貼り合わせ、前記（１）と
（３）の工程の間に、加熱による二色目以降の感光性樹
脂層のベースフイルムから画素間空間への移行工程を含
むカラーフイルタの製造法において、加熱により溶融し
た前記着色感光性樹脂層の透明基板に対する接触角（θ
ａ′）と前記溶融した着色感光性樹脂層のベースフイル
ムに対する接触角（θｒ）の差θｎ（接触角ヒステリシ
ス）が１０度以下となるように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。

【００１０】前記（１）と（３）の工程の間で、二色目
以降の感光性樹脂層をベースフイルムから基板表面上の
空間に移行させる移行工程の態様についてさらに詳細に
図１を用いて説明する。図１は本発明の製造法を示す感
光性フイルム及びフイルタの断面図であって、ベースフ
イルム１がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレートフイル
ム）で、着色感光性樹脂層は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）の順に
形成していく場合を例にとって説明する。

【００１１】図１（ａ）はベースフイルム１（ＰＥＴ
ポリエチレンテレフタレートフイルム）と着色感光性樹
脂層（緑）２からなる感光性フイルムの着色感光性樹脂
層と前置画素（赤）３が整然と配列されている透明基板
４が面している状態を示す。図１（ｂ）は感光性フイル
ムの着色感光性樹脂層と前置画素（赤）が整然と配列さ
れている基板との画素間に空間を形成した貼り合わせを
示している。この時、着色感光性樹脂層は前置画素及び
基板に追随している必要はなく、完全に平坦なままで、
前置画素の表面に接触していることが好ましい。図１
（ｂ）では着色感光性樹脂層（緑）２が前置画素（赤）
３に密着している。ここで、空間５と表示してある部分
は着色感光性樹脂層（緑）２も前置画素（赤）３も存在
していない空間の部分であって、真空中でラミネートし
た場合は真空の部分、窒素気流中でラミネートしたとき
は窒素が充満した部分、空気中でラミネートたときは空
気が充満した部分になる。

【００１２】図１（ｃ）は本発明における移行工程が終
了した状態を示すものである。移行工程は、上記（１）
〜（３）の工程の間に入り、着色感光性樹脂層（緑）２
と空間５を置換する工程である。着色感光性樹脂層
（緑）２の空間部分への移行は加熱によって行う。
（ｂ）の状態で貼り合わせ直後は緑の着色感光性樹脂層
はベースフイルムに密着しているが、加熱により、流動
性が増大し、重力によって基板表面上の空間内に移行を
始める。緑の着色感光性樹脂層はベースフイルムよりも
基板に対する密着力が大きい、即ち緑の着色感光性樹脂
層の接触角がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の
接触角よりも基板に対して大きいので、前置画素の壁を
伝って流れ落ちる場合、ベースフイルム面で液滴を作っ
て増大し基板と接触した後、基板上に広がって移行を終
了する場合がある。移行工程が終了すると着色感光性樹
脂層は基板表面上の空間に移行を完了し、その表面上に
空間が出現し、着色感光性樹脂層と空間が入れ替わる。
このとき、着色感光性樹脂層はその表面張力によって均
一化しているので、表面の平坦性は優れたものであり、
現像後の画素は一色目とほとんど同一の断面形状を持
つ。

【００１３】以上に一色目が赤、二色目が緑の場合を例
として説明したが、色の順序はこれに限定されない。
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。

【００１４】着色感光性樹脂層（緑）２の空間部分への
移行は加熱によって行う。加熱は室温以上で、着色感光
性樹脂層が熱硬化反応を開始する温度以下で行う。低温
では長時間、高温では短時間で移行は終了し、移行した
着色感光性樹脂層表面は高度の平坦性を有する。加熱に
は、熱板加熱、オーブン加熱、超音波加熱、赤外線加
熱、電磁誘導加熱、温水浸漬、摩擦熱加熱、圧力オーブ
ン内での加温、真空容器中での加温などがあり、これら
に限定されない。

【００１５】本発明の移行工程は上記の（１）〜（３）
の間で実施され、（２）の露光工程の前でも後でも良
く、露光工程の前と後の二回実施しても良く、また、露
光工程において行うことも可能である。上記ではベース
フイルムが存在する状態での移行工程を説明したがベー
スフイルムの剥離後に移行工程を実施することもでき
る。すなわち、ベースフイルムの存在が無くても着色感
光性樹脂層の画素間の空間への移動は可能で、基板表面
に最終的に密着させることができる。図１（ｄ）は着色
感光性樹脂層（緑）２を露光後、現像した後のカラーフ
イルタの画素の断面の形状を示す。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。

【００１６】本発明における移行工程について以下、さ
らに詳細に説明する。着色感光性樹脂層（緑）２の空間
部分への移行は加熱によって行う。移行は、ベースフイ
ルムと透明ガラス基板と着色感光性樹脂層のあいだの接
触角と表面張力と空間の大きさによって特異的に生じる
前置画素の壁を伝って流れ落ちる場合もベースフイルム
面で液適を作って増大し基板と接触した後、基板上に広
がって移行を終了する場合も着色感光性樹脂層はベース
フイルムから剥離して、透明ガラス基板に密着する。

【００１７】このとき、着色感光性樹脂層がベースフイ
ルムから剥離するときの接触角は着色感光性樹脂層のベ
ースフイルムに対する後退接触角（θｒ）になる。着色
感光性樹脂層が透明ガラス基板に密着するときの接触角
は着色感光性樹脂層の透明ガラス基板に対する前進接触
角（θａ′）になる。θｒとθｒに対応するθａ（着色
感光性樹脂層のベースフイルムに対する前進接触角）、
θａ′とθａ′に対応するθｒ′（着色感光性樹脂層の
透明ガラス基板に対する後退接触角）は独立に測定でき
て、下記式（１）と下記式（２）

【数１】が定義できる。θは着色感光性樹脂層のベースフイルム
に対する接触角ヒステリシス、θ′は着色感光性樹脂層
の透明ガラス基板に対する接触角ヒステリシスである。
θａとθａ′は着色感光性樹脂層の接着しやすさ、θｒ
とθｒ′は着色感光性樹脂層の剥離しにくさを表してい
る。

【００１８】本発明では新しく下記式（３）

【数２】なるθｎを定義する。θａ′は着色感光性樹脂層液の透
明ガラス基板に対する接着しやすさであり、θｒは着色
感光性樹脂層液のベースフイルムに対する剥離しにくさ
であるから、着色感光性樹脂層が正常に移行するために
はθｎは正の値を示すことが必要である。ところで、θ
ｒはその値が小さいほど着色感光性樹脂層は尾を引いた
状態になることを表しているから、θｒの値が小さいと
いうことはいつまでもベースフイルムにつながっている
ことを示している。つまり、θｎが大きな値を持つこと
は着色感光性樹脂層の移行が不満足なものになることを
意味する（図３にこの概念を模式的に示す）。

【００１９】着色感光性樹脂層が極めて薄いため、本発
明においては、θ、θ′、θａ、θｒ、θａ′、θｒ′
は、実際には測定出来ないので、垂直に立てたベースフ
イルム及び透明基板のそれぞれの上に着色感光性樹脂層
を置き、移行工程での加熱と同じ温度になるように加熱
溶融した状態で、それぞれの前進接触角、後退接触角を
測定し、その時の測定値を採用して代用する（図４参
照）。接触角は、顕微鏡を用いて測定できる。また、通
常の光反射法、映像法等の接触角測定法でも測定でき
る。

【００２０】移行工程が良好に行われるためには、θｎ
は１０度以下であることが必要である。θｎが１０度を
超えると、θｒによる着色感光性樹脂層のＰＥＴからの
剥離が弱くなり、その一部がＰＥＴ表面に残る傾向が出
てくる。また、透明基板とＰＥＴ着のあいだの空間に存
在する透明基板にもＰＥＴにも触れていない着色感光性
樹脂層が長くなり、層の破断が生じる。

【００２１】着色感光性樹脂層の構成材料を適当に選ぶ
ことにより、接触角ヒステリシス（θｎ）を制御するこ
とができる。例えば、シランカップリング剤、消泡剤、
シリコーンオイルに代表される表面張力調整剤、界面活
性剤を着色感光性樹脂層に含ませることにより接触角ヒ
ステリシス（θｎ）を制御できる。着色感光性樹脂層に
シランカップリング剤等を含有させ、接触角ヒステリシ
ス（θｎ）の値を制御し、かつ併わせて密着性を向上さ
せるすることは優れた本発明の実施の態様の一つであ
る。

【００２２】一色に着色された感光性樹脂層は、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（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、層の厚さは０．
５〜１５μｍであることが好ましい。

【００２３】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、これらに対応するメタク
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（メタ）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（メタ）アクリレート等）とのエステル化
物、トリメチルヘキサメチレンジイソシアナートとジア
ルコールとヒドロキシアルキルアクリレートとを反応さ
せて得られるウレタンジアクリレート化合物なども用い
られる。これらの化合物は単独で又は２種以上を組み合
わせて用いられる。（ａ）成分の配合量は、（ａ）成分
及び（ｂ）成分の総量を１００重量部として、９０〜５
０重量部とすることが好ましい。

【００２４】カルボキシル基含有フイルム性付与ポリマ
（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
若しくはメタクリル酸アルキルエステル又はアクリル酸
若しくはメタクリル酸とこれらと共重合し得るビニルモ
ノマとの共重合体等が挙げられる。

【００２５】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。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。
アクリル酸アルキルエステル若しくはメタクリル酸又は
アクリル酸若しくはメタクリル酸と共重合し得るビニル
モノマとしては、例えば、テトラヒドロフルフリルアク
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、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。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
チルセルロース等をカルボキシル基含有フイルム性付与
ポリマー（ｂ）に添加することができる。

【００２６】カルボキシル基含有フイルム性付与ポリマ
（ｂ）の具体的な例を以下に（１）〜（１３）として示
す。（１）メタクリル酸メチル／メタクリル酸／アクリル酸
ブチル／２−エチルヘキシルアクリレート／スチレン
（２６／４８／１３／５／８(重量比)）の共重合体重量平均分子量３４，０００数平均分子量１５，０００（２）スチレン／メタクリル酸メチル／エチルアクリレ
ート／メタクリル酸（５０／２０／１０／２０(重量
比)）の共重合体重量平均分子量３８，０００ガラス転移温度Ｔｇ６０℃ （３）メタクリル酸メチル／メタクリル酸／アクリル酸
／メタクリル酸ｎ−ブチル（５１／２３／２０／６(重
量比)）の共重合体重量平均分子量１０，１００ガラス転移温度Ｔｇ６３℃

【００２７】（４）メタクリル酸／メタクリル酸メチル
／アクリル酸エチル／メタクリル酸メチル（２２／４６
／２６／６(重量比)）の共重合体重量平均分子量９８，０００ガラス転移温度Ｔｇ７０℃ （５）メタクリル酸／メタクリル酸メチル／アクリル酸
エチル／アクリル酸（４５／２３／３０／６(重量比)）
の共重合体重量平均分子量９８，０００ガラス転移温度Ｔｇ６４℃ （６）メタクリル酸メチル／メタクリル酸／アクリル酸
ブチル／２−エチルヘキシルアクリレート／スチレン
（２６／４８／１３／５／８(重量比)）の共重合体重量平均分子量３４，０００ガラス転移温度Ｔｇ６０℃ 数平均分子量１５，０００

【００２８】（７）スチレン／モノブチルマレエートエ
チルアクリレート／メタクリル酸（３０／６５／５(重
量比)）の共重合体数平均分子量４１，０００（８）メタクリル酸メチル／メタクリル酸／２−エチル
ヘキシルアクリレート（６０／２０／２０(重量比)）の
共重合体数平均分子量３５，０００（９）メタクリル酸メチル／メタクリル酸／アクリル酸
ブチル／２−エチルヘキシルアクリレート／スチレン
（２６／４８／１３／５／８(重量比)）の共重合体重量平均分子量３４，０００ガラス転移温度Ｔｇ６６℃ （１０）メタクリル酸メチル／メタクリル酸／アクリル
酸エチル／スチレン（３０／２４／３７／９(重量比)）
の共重合体重量平均分子量４４，０００ガラス転移温度Ｔｇ６０℃

【００２９】（１１）メタクリル酸メチル／メタクリル
酸／アクリル酸／メタクリル酸ｎ−ブチル（５１／２３
／２０／６(重量比)）の共重合体重量平均分子量１０，１００ガラス転移温度Ｔｇ６３℃ （１２）メタクリル酸／メタクリル酸メチル／アクリル
酸エチル／メタクリル酸エチル（２２／４６／２６／６
(重量比)）の共重合体重量平均分子量９８，０００ガラス転移温度Ｔｇ７０℃ （１３）メタクリル酸／メタクリル酸メチル／アクリル
酸エチル／アクリル酸（４５／２３／３０／６(重量
比)）の共重合体重量平均分子量９８，０００ガラス転移温度Ｔｇ６４℃

【００３０】（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
量部であることが好ましい。この配合量が、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（ＧＰＣで測定し、標準ポリスチレンによる検
量線を用いて換算したもの）は、前記塗膜性や膜強度の
点から１０，０００以上であることが好ましい。

【００３１】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、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）、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−メトシキフェニル）−４，５
−ジフェニルイミダゾール二量体、２，４−ジ（ｐ−メ
トシキフェニル）−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）、１，７−ビス（９−アクリニジル）ヘプタンなど
が挙げられる。（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
重量部であることが好ましい。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。

【００３２】前記顔料又は染料（ｄ）としては、公知の
着色剤が使用でき、感光性樹脂層、特にエチレン性不飽
和化合物またはカルボキシル基含有フイルム性付与ポリ
マに対する相溶性、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、酸化クロム等の無機顔料、下記の有
機顔料（カラーインデックス番号）などがある。

【００３３】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

【００３４】（ｄ）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、１〜５０重量
部であることが好ましい。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。

【００３５】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
のカルボキシル基と熱反応するメラミン樹脂及びび／又
はエポキシ樹脂を、（ａ）成分及び（ｂ）成分の総量１
００重量部に対して、１〜２０重量部添加することが好
ましい。これらを添加して、１３０〜２００℃で３０〜
６０分加熱することによって、着色層の架橋密度を高く
し、耐熱性を著しく向上させることができる。

【００３６】本発明においてはカラーフイルタは、次の
ようにして製造される。まず、透明基板上に感光性フイ
ルムの着色感光性樹脂が貼り合わされ、この着色感光性
樹脂層表面のベースフイルム上に所定パターンのネガマ
スクを乗せて露光したあと、ベースフイルムが除去され
る。ついで未露光部分が現像液で現像され、着色パター
ンが形成される。この着色パターン形成工程を、色の異
なる感光性フイルムを用いて所定回数繰り返し行い、他
色のパターンを形成させてカラーフイルタが得られる。
透明基板上に貼付られた着色感光性樹脂層で細線を形成
する場合は、現像液に耐えうる最少の露光量で露光する
ため、現像後の着色層が柔軟なことがあり、現像後にさ
らに紫外線照射か熱処理によって、また、電子線照射に
よって完全に着色層を硬化させて強度及び耐熱性を付与
することができる。

【００３７】

【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５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塗工液を得た。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】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それぞれの材料を超音波で２．５時間分散して
調整した。

【００４１】（２）感光性フイルムの製造得られた溶工液を、厚さ２３μｍのポリエチレンテレフ
タレートフイルム（帝人(株)製商品名、テトロンフイル
ムＦ２３）上に均一な厚さに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２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、青及び緑は２．０μｍ、
黒は１．５μｍであった。

【００４２】（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を８０℃で１０分間加熱し
た。（ｂ）貼り合わせ工程前記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６０℃ ロール圧１．０kgf/cm² 速度２．５ｍ／分（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、７
０μｍ（白）／２３０μｍ（黒）で長さ１５０mmのスト
ライプ状、黒にたいしてはこのパターンで形成される三
原色の赤緑青の画素の間を埋めるブラックマトリツクス
パターンである）のネガマスクを通して露光機ＨＭＷ−
２０１Ｂ（３kW、超高圧水銀灯、オーク製作所製）で露
光した。

【００４３】（ｄ）移行工程黒以外の三色の画素形成時には、剥離工程の後に６０℃
で１５分間加熱を行い、空間を介していた着色感光性樹
脂層を赤の画素のある基板表面に移行させた。（ｅ）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（自家製試作品、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。（ｆ）現像工程３０℃で０．０８重量％のＮａ₂ＣＯ₃水溶液で１５秒間
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。

【００４４】（４）接触角ヒステリシスの測定ＰＥＴと透明ガラス基板を垂直に立てておき、赤、緑及
び青の着色感光性樹脂層の塊状物をそれぞれ移行工程で
の加熱温度（６０℃）程度に加熱、溶融して、別途加熱
しておいたマイクロシリンジで吸い上げ１μlをＰＥ
Ｔ、透明ガラス基板にたらして液滴とし、６０℃雰囲気
下における接触角を顕微鏡で拡大して測定した。

【００４５】この（ａ）から（ｆ）の着色パターンの形
成工程を、黒、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い、多色のパターンを形成した。
この際の露光量は赤、青及び緑色の着色感光性樹脂層に
対しては５０mJ/cm²とし、黒色の着色感光性樹脂層に対
しては８００mJ/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。

【００４６】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
でおり、追随性は良好であった。また、画素の段差はな
く、画素の断面ではＭ状もＪ状も認められなかった。以
上から、着色感光性樹脂層の移行は良好に行われたこと
がわかった。なお接触角ヒステリシスは赤、緑及び青で
それぞれ８．６°、６．５°及び６．４°であった。

【００４７】実施例２表１の材料に換えて、下記表３の材料とした以外は実施
例１と同様に行った。

【表３】

【００４８】得られた青フイルム付きの基板の表面は平
坦であり、斜めに透かしても光の散乱はなく平坦であっ
た。表面の粗さを測定したところフイルム表面の平坦性
は貼り合わせを行う前と同一で、実施例１と同様に前置
画素による変形は認められなかった。得られたカラーフ
イルタは赤、青及び緑色のパターンが整然と並んでお
り、追随性は良好で、画素の段差はなく、画素の断面で
はＭ状もＪ状も認めらず、着色感光性樹脂層の移行が良
好に行われたことがわかたった。接触角ヒステリシスは
赤、緑及び青でそれぞれ８．６°、６．２°及び６．２
°であった。

【００４９】実施例３表１の材料に換えて下記の表４の材料とした以外は実施
例１と同様に行った。

【表４】

【００５０】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
おり、追随性は良好であった。また、画素の段差はな
く、画素の断面ではＭ状もＪ状も認められなかった。接
触角ヒステリシスは赤、緑及び青でそれぞれ８．８°、
５．６°及び６．１°であった。

【００５１】実施例４シランカップリング剤ＫＢＭ５０３（信越化学社製）の
添加量を３重量部とした以外は実施例１と同様に行っ
た。接触角ヒステリシスは赤、緑及び青でそれぞれ８．
６°、６．５°及び６．４°であった。

【００５２】実施例５シランカップリング剤ＫＢＭ５０３（信越化学社製）の
添加量を１重量部とした以外は実施例２と同様に行っ
た。接触角ヒステリシスは赤、緑及び青でそれぞれ８．
０°、６．５°及び７．４°であった。

【００５３】実施例６シランカップリング剤ＫＢＭ５０３（信越化学社製）の
添加量を１重量部とした以外は実施例３と同様に行っ
た。接触角ヒステリシスは赤、緑及び青でそれぞれ８．
９°、７．５°及び７．４°であった。

【００５４】実施例７シランカップリング剤ＫＢＭ５０３（信越化学社製）の
添加量を０．５重量部とした以外は実施例１と同様に行
った。接触角ヒステリシスは赤、緑及び青でそれぞれ
９．３°、７．４°及び７．８°であった。

【００５５】実施例８シランカップリング剤ＫＢＭ５０３（信越化学社製）の
添加量を３重量部とした以外は実施例３と同様に行っ
た。接触角ヒステリシスは赤、緑及び青でそれぞれ８．
６°、６．５°及び６．４°であった。

【００５６】比較例１表１の材料に換えて表５の材料とした以外は実施例１と
同様に行った。

【表５】

【００５７】接触角ヒステリシスは赤、緑及び青でそれ
ぞれ１１°、１３°及び１３°であった。着色感光性樹
脂層の移行は不充分で、移行不良により一部着色感光性
樹脂層がＰＥＴに残留した。

【００５８】

【発明の効果】本発明の製造法によれば、感光性フイル
ムの追随性、作業性よく基板上に均一な厚さの高精度の
多色の微細パターンの形成され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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造法を示す略図である。

【図２】従来のカラーフイルタの画素の断面の摸式図で
ある。

【図３】本発明における移行の様子を示す模式的概念図
である。

【図４】本発明における、θａ′及びθｒの測定によ
る、θｎ算出の一例を示す模式図。

【符号の説明】

１ベースフイルム（ＰＥＴ）２着色感光性樹脂（緑）３前置画素（赤）４透明基板５空間６一色目の画素７二色目の画素８三色目の画素

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板上に、ベースフイルムと一色に
着色された感光性樹脂層とからな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）現像工程を少なくとも含む工程を繰り返して
多色パターンを形成させ、二色目以降の前記着色された
感光性樹脂層が、前記基板に面するように画素間に空間
を形成して貼り合わせ、前記（１）と（３）の工程の間
に、加熱による二色目以降の感光性樹脂層のベースフイ
ルムから画素間空間への移行工程を含むカラーフイルタ
の製造法において、加熱により溶融した前記着色感光性
樹脂層の透明基板に対する接触角（θａ′）と前記溶融
した着色感光性樹脂層のベースフイルムに対する接触角
（θｒ）の差θｎ（接触角ヒステリシス）が１０度以下
となるようにすることを特徴とするカラーフイルタの製
造法。