JPH085830A - カラーフィルターの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】透明基板の透明導電層上にポジ型感光性塗膜を
形成する。該塗膜に露光量が２段階に異なる露光領域を
形成する。露光量の大きい感光性塗膜を現像し、電着塗
装により遮光層を形成する。未現像の感光性塗膜に露光
量が２段階に異なる露光領域を形成する。露光量の大き
い塗膜を現像し、電着塗装により着色層を形成する。未
現像の感光性塗膜に露光量が３段階以上異なる露光領域
を形成する。該露光領域の感光性塗膜を現像し、電着塗
装により着色層を形成する操作を、露光量が大きい順に
２回以上繰り返し、着色層を形成する。これら一連の操
作を行なうカラーフィルターの製造法。 【効果】前記製造法では、高度な微細加工技術を必要と
せず、着色層のパターン形状の自由度を大きく、大型化
への対処も容易であり、しかも安価にカラーフィルター
を大量生産することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラーフィルターの製
造法に関し、特にカラー液晶表示装置用等として好適な
カラーフィルターの製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、カラーフィルターの製造法として
は、透明基板を染料や顔料を含んだバインダーによって
着色する染色法、印刷法、顔料分散法等が知られてい
る。しかしながら、染色法は、基板上の樹脂薄膜を色素
で選択染色する方法であるので、色替えの度に防染およ
びフォトリソグラフィー工程を行なう必要があり、工程
が煩雑化し、このため製造コストが高くなるという問題
がある。また着色剤として染料を使用するために耐熱
性、耐候性、耐薬品性等が劣るという欠点も有してい
る。また印刷法では防染の必要はないが、色パターンの
微細化に限界が生じ、多色化が進むほど印刷位置の精度
が悪くなるという問題がある。更に顔料分散法では、微
細パターンの製造は可能であるが、色替えの度に高精度
のフォトリソグラフィー工程を経ねばならず工程がきわ
めて複雑化するという欠点がある。

【０００３】一方、これらの欠点を解消するために、電
着塗装法によるカラーフィルターの製造法が提案されて
いる。例えば予め透明電極を所定のパターンで形成して
おき、溶媒中に溶解又は分散した染料や顔料を含む高分
子をイオン化させた槽中において電圧を印加してカラー
フィルターを形成する電着法のカラーフィルターの製造
法では、表示用の透明電極以外にカラーフィルター形成
用の透明電極が必要であり、このカラーフィルター形成
用の透明電極は色別に絶縁されていなければならないた
めにエッチング工程が必要となる。また表示用の透明電
極に電気的ショートが生じて線欠陥が発生し、更に歩留
りの低下が生じる。更にまた電極の引き回しから形成さ
れるストライプ型以外には、画素を配置し難い等の問題
点もある。

【０００４】また特開昭６１−２０３４０３号公報に
は、電極上の感光性被膜をフォトリソグラフィー法によ
りパターン状に剥離し、露出部に電着塗装し、さらに隣
合う領域の感光性被膜を剥離し、電着するカラーフィル
ターの製造方法が、特開昭６１−２７２７２０号公報に
は、導電層上にポジ型感光性被膜を形成、露光、現像
し、露出部に電着するカラーフィルターの製造方法が、
特開昭６１−２７９８０３号公報には、透明電極上のポ
ジ型感光性樹脂層をモザイク状に露光現像し、電着させ
た後、隣接して別のモザイクパターンを形成して電着す
る方法がそれぞれ開示されている。しかし、これらの方
法では、着色層の形成を、一色ごとの露光、現像を伴う
工程により行なう必要があり、工程が煩雑化するという
問題がある。

【０００５】そこで最近、透明導電層に形成した感光性
塗膜上に、少なくとも３段階に異なるパターンを一度の
露光で形成し、現像、着色層の形成を順次繰り返す方法
（特開平４−２８７００３号公報等）が提案されてい
る。この方法では、１回の露光でパターン形成を可能に
しているため、工程が簡略化し、しかも高価な露光機の
台数を削減することができ、更には着色層形成を１色毎
行なうフォトリソグラフィー法に比べ、パターン形成時
の精密な位置合わせが必要ないという利点を有する。こ
のような１回の露光でカラーフィルターに要求される全
てのパターンを形成する方法は、方法自体優れている
が、条件等によっては、通常の１回毎の露光・現像を繰
り返す方法に比べて、露光・現像条件が厳しくなる場合
がある。このような場合、感光性塗膜自体の耐久性に問
題が生じ、パターン精度の低下の恐れがある。

【０００６】このような欠点を解決するために、最も高
精度が要求される遮光層を、予め第１の感光性塗膜を用
いて形成しておき、前述の１回の露光で他の着色層形成
のためのパターンを形成する方法並びにパターン形成の
露光を２回に分割し、耐久性が要求される第２の感光性
塗膜を該露光に合わせて新たにもう一度形成し直す方法
も提案されている。このような方法では、従来の着色層
形成を１色毎行なうフォトリソグラフィー法に比べ工程
が簡略化されるという利点はあるが、少なくとも二つの
感光性塗膜の形成が必要であるため、前述の一つの感光
性塗膜の使用による方法に比して材料コストが嵩むとい
う欠点がある。このような材料コストの問題は、工業生
産の場合重要な要因であり、しかも感光性塗膜を形成す
る感光性樹脂が、材料コストの大半を占め、しかもその
殆どが再利用不可能な電着塗装を利用したカラーフィル
ターの製造法では、工程簡略化と共に最も改善が望まれ
ている部分である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、上記欠点を解決し、遮光層及び着色層の形状の自由
度が大きく、大型化への対処も容易であり、かつ低コス
トで大量生産が容易な、カラーフィルターの製造法を提
供することにある。

【０００８】本発明の別の目的は、液晶カラーディスプ
レイ用カラーフィルターとして、少なくとも赤、緑、青
色等の着色層及び暗色の遮光層を有し、必要に応じて透
明な外枠部分を有するカラーフィルターを、低コストで
簡便な工程により製造することができるカラーフィルタ
ーの製造法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、遮光層及
び着色層の形状の自由度が大きく、大型化にも対処可能
なカラーフィルターの製造法について研究の結果、一つ
のポジ型フォトレジストと特定の露光方法とを組み合わ
せるという簡便な工程により精度良く、低コストでカラ
ーフィルターが得られることを見いだした。

【００１０】すなわち本発明によれば、(ａ)透明導電層
を有する透明基板の透明導電層上に、ポジ型感光性塗膜
を形成する工程と、(ｂ)該ポジ型感光性塗膜に露光量が
２段階に異なる露光領域を形成する工程と、(ｃ)該露光
領域の露光量の大きい感光性塗膜を現像して透明導電層
を露出させ、次いで電着塗装により遮光層を形成する工
程と、(ｄ)前記(ｃ)工程において未現像の感光性塗膜に
露光量が２段階に異なる露光領域を形成する工程と、
(ｅ)前記(ｄ)工程で形成した露光領域の露光量の大きい
感光性塗膜を現像して透明導電層を露出させ、次いで着
色塗料を電着塗装し着色層を形成する工程と、(ｆ1)前
記(ｅ)工程において未現像の感光性塗膜に露光量が少な
くとも３段階に異なる露光領域を形成する工程と、(ｇ
1)該露光領域の感光性塗膜を現像して透明導電層を露出
させ、次いで着色塗料を電着塗装し着色層を形成する操
作を、露光領域の露光量が大きい順に少なくとも２回繰
り返すことにより着色層を形成する工程とを含むことを
特徴とするカラーフィルターの製造法（以下第１の製造
法という）が提供される。

【００１１】また本発明によれば、前記（ａ）〜（ｅ）
工程と、(ｆ2)前記(ｅ)工程において未現像の感光性塗
膜に露光量が３段階に異なる複数の露光領域を形成する
工程と、(ｇ2)該露光領域の感光性塗膜を現像して透明
導電層を露出させ、次いで着色塗料を電着塗装し着色層
を形成する操作を、露光領域の露光量が大きい順に２回
繰り返すことにより着色層を形成した後、残りの露光領
域を現像して透明導電層を露出させる工程とを含むこと
を特徴とするカラーフィルターの製造法（以下第２の製
造法という）が提供される。

【００１２】以下、本発明をさらに詳細に説明する。本
発明の第１及び２の製造法においては、まず透明導電層
を有する透明基板の透明導電層上に、ポジ型感光性塗膜
を形成する（以下(ａ)工程という）。本発明に使用する
透明基板は、透明な板状のものであれば特に制限されな
い。例えばガラス、各種の積層板類、各種のプラスチッ
ク板類、その他の板状絶縁物等を挙げることができ、特
にガラスが好ましい。基板の表面はカラーフィルターの
性能上、平滑であることが望ましく、必要によっては表
面を研磨して使用することもできる。透明基板の厚さは
目的に応じて適宜選択することができるが、通常０．１
〜２ｍｍ程度が好ましい。

【００１３】前記透明基板上に形成する透明導電層とし
ては例えば、酸化スズ、酸化インジウム、酸化アンチモ
ン、インジウム−スズ酸化物等を成分とする材料が挙げ
られ、特にインジウム−スズ酸化物が好ましく用いられ
る。該透明導電層の膜厚は２０〜３００ｎｍであるのが
好ましい。透明導電層の形成方法は特に制限されず、例
えばスプレー法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、真空蒸
着法等の公知の方法が挙げられる。また透明導電層は、
カラーフィルターの性能上、できる限り透明度の高いも
のを用いることが望ましい。

【００１４】前記透明基板の透明導電層上に形成するポ
ジ型感光性塗膜の形成方法は、特に限定されないが、公
知の方法、例えば電着法、吹き付け法、浸漬塗装法、ロ
ールコート法、スクリーン印刷法、スピンコーターで塗
装する方法等が挙げられる。特にスピンコーター法が好
ましい。スピンコーター法で行う場合には塗布後に塗膜
を乾燥することが好ましい。この場合の乾燥条件は特に
制限はないが、通常乾燥温度は５０〜１５０℃、乾燥時
間は１〜３０分程度である。

【００１５】前記ポジ型感光性塗膜を形成するためのポ
ジ型感光性樹脂としては、塗膜形成能と感光性とを有す
る樹脂を用いることができる。該ポジ型感光性樹脂とし
ては、露光部分が現像液によって溶出されるものであれ
ば特に限定されるものではなく、例えばキノンジアジド
基を有する樹脂、ジアゾメルドラム酸又はニトロベンジ
ルエステル等を有する樹脂又はこれらの樹脂を有する樹
脂組成物等を好ましく挙げることができる。具体的には
例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポ
リブタジエン樹脂等に、アミノ基又はアンモニウム、ス
ルホニウム等のオニウム基と水酸基とを導入し、更にキ
ノンジアジドスルホン酸化合物をエステル化反応により
付加した樹脂で、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸等の
酸あるいは酸性物質で水に可溶化及び／又は分散される
カチオン性の樹脂；アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、
マレイン化油樹脂、ポリブタジエン樹脂、エポキシ樹脂
等に、カルボキシル基等と水酸基とを導入し、更にキノ
ンジアジドスルホン酸化合物をエステル化反応により付
加した樹脂で、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジ
メチルエタノールアミン、アンモニア等の塩基性物質で
水に可溶化及び／又は分散されるアニオン性の樹脂；ポ
リヒドロキシベンゾフェノン等のヒドロキシル基を有す
る化合物と、キノンジアジドスルホン酸誘導体とを反応
させて得られる樹脂及びノボラッククレゾール樹脂等の
造膜機能を有する樹脂を適宜混合した樹脂組成物等を挙
げることができる。特に工程簡略化や公害防止の点か
ら、水に可溶化及び／又は分散しうる樹脂の使用が好ま
しい。また前記樹脂組成物における混合割合は、露光条
件や現像条件によって任意に選択することができる。こ
の他、酸触媒によりアルカリ又は水可溶性基を生成しう
る基を有する化合物と、光により酸を発生する化合物
（光酸発生剤）とを必須成分とするポジ型感光性樹脂も
使用することができる。

【００１６】本発明において透明導電層を有する透明基
板上に、ポジ型感光性塗膜を形成する場合、ポジ型感光
性樹脂をそのまま、あるいは有機溶媒及び／又は水に分
散又は溶解させてポジ型感光性塗料として使用すること
ができる。前記有機溶媒としては、特に制限はないが、
例えばエチレングリコールモノブチルエーテル、エチレ
ングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコー
ルモノフェニルエーテル、プロピレングリコールモノメ
チルエーテル、プロピレングリコールモノフェニルエー
テル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエ
チレングリコールジメチルエーテル等の各種グリコール
エーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、Ｎ−
メチルピロリドン等のケトン類；ジブチルエーテル、ジ
オキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類；メトキ
シブタノール、ジアセトンアルコール、ブタノール、オ
クタノール、イソプロパノール等のアルコール類；トル
エン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン等の炭化水
素類；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸２−メトキシエチ
ル、酢酸２−エトキシエチル、酢酸２−メトキシプロピ
ル、安息香酸エチル等のエステル類；ジメチルホルムア
ミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホ
キシド等の酸アミド類等を挙げることができ、単独若し
くは混合物として用いることができる。

【００１７】また前記有機溶媒は、可溶化や分散を容易
にし、浴安定性の向上、平滑塗膜を得る等のために、前
記カチオン性の樹脂またはアニオン性の樹脂を水に可溶
化及び／又は分散させる際に添加することもできる。

【００１８】必要に応じて前記ポジ型感光性塗料には、
染料及び／又は顔料を配合させることができる。該染料
及び／又は顔料の色相は、目的に応じ適宜選択でき、例
えばポジ型感光性塗料の解像度を改善するためには、露
光時に回析の大きい長波長の光線を除去する目的で４０
０〜５００ｎｍの波長の光を吸収する染料、例えばオイ
ルイエロー若しくはトリヒドロキシベンゾフェノン等の
紫外線吸収剤等を配合することが望ましい。また目的と
する色相に応じて、前記染料及び／又は顔料をその特性
を損なわないかぎりにおいて、２種以上混合して用いる
こともできる。該染料及び／又は顔料の使用割合は、目
的、色相、使用する染料及び／又は顔料の種類、ポジ型
感光性塗料の乾燥時の膜厚等により適宜選択され、その
配合量は好ましくはポジ型感光性塗料全体に対して、１
０重量％以下、特に５．０重量％以下が好ましい。

【００１９】前記ポジ型感光性塗料の調製は、ポジ型感
光性樹脂、有機溶媒及び／又は水、必要に応じて染料及
び／又は顔料、酸性物質または塩基性物質、染料又は顔
料の分散助剤、塗膜の平滑性を良くするレベリング剤、
粘度調整剤、消泡剤等の各種助剤類等を混合し、一般的
に使用されるサンドミル、ロールミル、アトライター等
の分散機を用いて充分に分散させ所望の濃度に希釈する
方法等により得ることができる。このようにして得られ
るポジ型感光性塗料により形成されるポジ型感光性塗膜
の膜厚は特に制限されず、カラーフィルターに要求され
る性能等に応じて適宜選択できるが、乾燥時に通常０．
３〜２０μｍ、好ましくは０．５〜１５μｍ、更に好ま
しくは１〜３μｍ程度であればよい。該膜厚を調整する
には、例えば電着法で形成する場合、電流、電圧、電着
時間、液温等の電着条件を調整することにより制御でき
るが、通常は後述の着色塗料の電着塗装と同様の条件で
行うことができる。

【００２０】次に本発明の第１及び２の製造法において
は、前記ポジ型感光性塗膜に露光量が２段階に異なる露
光領域を形成する（以下（ｂ）工程という）。（ｂ）工
程において、露光量が２段階に異なる露光領域のうちの
一方として未露光領域を割り当てることができる。

【００２１】前記露光領域の形状は、特に制限されず、
例えばマスクを介して必要箇所のみ露光し、露光部分と
未露光部分との露光量が２段階に異なる露光領域を形成
する方法、あるいは２段階に光透過率が異なるパターン
を有するマスクを介して一回露光し、露光量が２段階に
異なる露光領域を形成する方法等が挙げられる。後者の
場合には、それぞれの光透過率の相対的な差を大きくす
る方が露光量、露光時間の調整が容易となるために好ま
しいが、光透過率の差が小さい場合であっても露光量を
増大し、あるいは露光時間を長くすることで同一目的を
達成することができる。従って、光透過率の相対的な差
は特に限定されないが、通常５％以上、好ましくは５０
％以上、最も好ましくは１００％の有意差を設けるのが
望ましい。この１００％の有意差を設けた場合、露光部
分と未露光部分とが形成されるが、このような光透過率
の相対的な差を大きくすることにより、次工程の現像を
含めて、感光性塗膜に対するダメージを少なくすること
ができるので最も好ましい。なお光透過率とは、露光に
使用する光線がマスクを通過する前後における強度の比
率を指す。

【００２２】次に本発明の第１及び２の製造法において
は、前記露光領域の露光量の大きい感光性塗膜を現像し
て透明導電層を露出させ、次いで電着塗装により遮光層
を形成する（以下（ｃ）工程という）。

【００２３】前記露光領域の露光量の大きい感光性塗膜
を現像するには、後述する現像条件から適宜選択して行
なうことができる。

【００２４】（ｃ）工程においては、前記現像後、露出
した透明導電層上に電着塗装によって遮光層を形成す
る。該遮光層の形成を最初に行なうのは、カラーフィル
ターにおいて該遮光層が最も高精度を要求されるためで
ある。また他のパターンとの位置合わせの必要がない最
初の工程で遮光層を形成すると、他の着色層形成工程に
おけるパターンの位置合わせを容易に行なうことができ
る。なお電着塗装とは、現像により露出させた透明導電
層部分のみに着色塗料等を析出させる塗装方法であり、
後述する電着条件等により行なうことができる。

【００２５】前記遮光層の色相は目的に応じ適宜選択す
ることができるが、通常黒色若しくは暗色が好ましい。
遮光層に用いる黒色若しくは暗色の着色剤としては、例
えばカーボンブラック、三酸化バナジウム、二酸化マン
ガン、二硫化モリブデン、四三酸化鉄、アニリンブラッ
ク、スダンブラックＢ、アシドブラック等が挙げられる
が、特にカーボンブラックが好ましい。

【００２６】次に本発明の第１及び２の製造法において
は、前記(ｃ)工程において未現像の感光性塗膜に露光量
が２段階に異なる露光領域を形成する（以下（ｄ）工程
という）。該（ｄ）工程は、前記（ｂ）工程と同様な方
法で露光することにより行うことができる。この際、既
に遮光層が形成されている部分は、感光性を有していな
いため光が照射されても良く、またされなくても良い。
例えば、遮光層に隣接する領域の一部に着色層を形成す
る目的で露光を行う場合、露光範囲を必ずしも目的とす
る着色層部分のみに精度良く限定する必要がなく、遮光
層上に光が照射されても良いので、パターン形成のため
の位置合わせを高精度で行なう必要がない。

【００２７】次に本発明の第１及び２の製造法において
は、前記(ｄ)工程で形成した露光領域の露光量の大きい
感光性塗膜を現像して透明導電層を露出させ、次いで着
色塗料を電着塗装し着色層を形成する（以下（ｅ）工程
という）。

【００２８】前記（ｅ）工程における露光領域の露光量
の大きい感光性塗膜を現像して透明導電層を露出させる
操作は、前述の（ｃ）工程と同様に行なうことができ、
また着色塗料を電着塗装し着色層を形成する操作は、後
述する着色塗料を用いて、後述する電着条件から適宜選
択して行なうことができる。

【００２９】このように前記遮光層の形成後、次工程の
(ｆ1)工程、(ｇ1)工程又は(ｆ2)工程、(ｇ2)工程におけ
る着色層等の形成の前に、予め１色の着色層を形成する
ための前記（ｄ）工程及び（ｅ）工程を行なうのは、本
発明のカラーフィルターの製造法において、材料コスト
の大半を占める感光性塗膜の使用を１回に限定するため
の必須工程である。即ち、温和な露光及び現像条件等で
実施可能な前記（ｂ）〜（ｅ）工程により遮光層及び１
つの着色層を予め形成することにより、後述する(ｆ1)
工程又は(ｆ2)工程におけるパターン形成のための露光
条件を緩和することができ、従って、露光、現像等にお
ける感光性塗膜に対するダメージを軽減し、一つの感光
性塗膜の使用によりカラーフィルターを形成することが
できる。しかも本発明の製造法では、一つの感光性塗膜
の使用により実施可能であると共に、次工程によって、
従来の１色毎に露光・現像を繰り返すフォトリソグラフ
ィー法による着色層等の形成に比して工程を簡略化する
こともでき、工業的に最も好ましい方法である。

【００３０】次いで本発明の第１の製造法においては、
未現像の感光性塗膜に露光量が少なくとも３段階に異な
る露光領域を形成する（以下（ｆ1）工程という）。ま
た本発明の第２の製造法においては、前記（ｅ）工程に
おいて未現像の感光性塗膜に露光量が３段階に異なる露
光領域を形成する（以下（ｆ2）工程という）。この際
の露光領域の形状は特に制限されず、カラーフィルター
としての目的に応じて適宜決定することができる。

【００３１】前記露光量が少なくとも３段階に異なる露
光領域を形成する方法は、特に限定されず、例えば少な
くとも３段階に光透過率が異なるパターンを有するマス
クを介して一回で露光する方法、２段階に光透過率が異
なり特定のパターンを有するマスクを介して露光し、該
マスクを移動させ異なる露光量で再度露光する操作を繰
り返す方法等が挙げられる。特に工程簡略化のために、
少なくとも３段階に光透過率が異なるパターンを有する
マスクを介して一回で露光する方法を好ましく用いるこ
とができる。この際最も露光量が小さい部分として未露
光領域を割り当てることもできる。前記光透過率が少な
くとも３段階に異なるパターンを有するマスクを介して
露光する方法においては、該マスクのパターンの異なる
光透過率の段数は少なくとも３段階あれば良く、使用す
る着色塗料の種類の数や外枠部分の有無等に応じて決定
できる。各段階間の光透過率の差は露光条件や後述の現
像条件に応じて適宜選択することができる。例えば３段
階とした場合の光透過率は、感光性塗膜の耐久性を考慮
すると、それぞれ０．１％以下、好ましくは０．０１％
以下の領域、５〜７０％、好ましくは１０〜６０％、更
に好ましくは２０〜４０％の領域、及び９０％以上、好
ましくは９９％以上の領域とするのが良い。

【００３２】前記２段階に光透過率が異なるパターンを
有する特定のパターンを有するマスクを介して露光し、
該マスクを移動させて異なる露光量で再度露光する操作
を繰り返す方法における移動とは、マスクと基板との相
対位置を変化させることであって、例えば基板を固定し
てマスクを移動させる、若しくは基板とマスクとの両者
を移動させる等のいずれでも良い。前記特定のパターン
を有するマスクは、光が通過する部分（以下パターンブ
ロックという）が、必要回数移動した後において各パタ
ーンブロックが相互に重ならないものを用いるのが好ま
しい。従って１つのパターンブロックとの間隙は、最低
でも１つのパターンブロックが移動回数分移動しても各
露光時におけるパターンブロックが重ならないだけの幅
が必要である。

【００３３】前記マスクの移動方向には特に制限はな
く、同一平面上であれば、前後左右いずれでも良く、ま
た該マスクのパターンブロックの位置及び相対距離は、
移動回数、移動方向、移動距離等により適宜決定され
る。

【００３４】前記露光は、マスクの移動毎にそれ以前に
行われた光照射とはそれぞれ異なる光照射量にて露光す
る。かかる光照射量を代える手段としては、特に制限は
なく、例えば露光時間を変化させる、光源の距離を変化
させる方法、光源の出力を変化させる方法等の各種方法
を用いることができる。この際、光照射量が異なるよう
に露光する際の光照射量の差は、露光条件、後述する現
像条件に応じて適宜選択することができる。光照射量の
相対的な差は特に限定されないが、通常５％以上、好ま
しくは１０％以上の有意差を設けることが好ましい。

【００３５】前記方法において、特定の１つのマスクを
移動させて使用する代わりに、異なるパターンを有する
２枚のマスクを露光毎に取り替えて使用することもで
き、露光方法、露光量等は、前記方法同様に行うことが
できる。

【００３６】前記少なくとも２枚のマスクを使用する方
法においては、各マスクのパターンの一部は重なってい
ても良く、この場合には各マスクを介する露光の１回の
光照射量は異なっていても良く、若しくは各マスクを介
する光照射量が同じであってもパターンの重なっている
部分の露光量は、重なっていない部分よりも多くなるこ
とを利用して、光照射量をマスク毎に同じにすることも
できる。このような少なくとも２枚のマスクを使用した
り、１つのマスクを移動させて、移動毎に露光させる方
法の場合であっても、少なくとも３段階に異なる露光領
域をまとめて形成した後、各色毎の現像、電着を行なう
ので、従来の各色毎に露光・現像を繰返し行なう工程に
比して、工程が簡略化できる。即ち、たとえ光透過率が
少なくとも３段階に異なるマスクを介して、１回の露光
で少なくとも３段階に異なる露光領域を形成しなくて
も、単にマスクを変更したり移動させることにより、１
台の露光機を用いて露光を行なうことができ、全ての露
光終了後に、原板を現像、電着工程に供することができ
る。

【００３７】次に本発明の第１の製造法においては、該
露光領域の感光性塗膜を現像して透明導電層を露出さ
せ、次いで着色塗料を電着塗装して着色層を形成する操
作を、露光領域の露光量が大きい順に少なくとも２回繰
り返すことにより着色層を形成する（以下（ｇ1）工程
という）。また本発明の第２の製造法においては、該露
光領域の感光性塗膜を現像して透明導電層を露出させ、
次いで着色塗料を電着塗装して着色層を形成する操作
を、露光領域の露光量が大きい順に２回繰り返すことに
より着色層を形成した後、残りの露光領域を現像して透
明導電層を露出させる（以下（ｇ2）工程という）。特
に（ｇ2）工程を要件とする第２の製造法では、カラー
フィルターの外周周辺部分に透明導電層が露出した外枠
を有するカラーフィルターを形成する目的において好ま
しく採用することができる。

【００３８】なお本発明の第１の製造法においても（ｇ
1）工程の少なくとも２回着色層を形成した後に、透明
塗料を外枠部分に電着塗装することによって、透明な外
枠部分を形成することができる。

【００３９】本発明において、露光に用いる光としては
紫外線が好ましい。露光は、通常、紫外線を多量に発生
できる装置を用いて行なわれる。例えば、高圧水銀灯、
超高圧水銀灯、メタルハライドランプ等を光源として用
いることができ、必要によっては紫外線以外の他の放射
線源を使用しても良い。露光量、露光時間等の露光条件
は、用いる感光性樹脂、露光装置、マスクの種類等に応
じて適宜選択できる。

【００４０】前記（ｇ1）工程あるいは（ｇ2）工程にお
いて、露光領域の露光量が異なる部分を各々選択的に現
像除去、電着を順次繰り返す目的で、感光性樹脂に対す
る溶解能力が異なる現像液を必要な種類数用意しておく
ことが望ましい。場合によっては現像液の種類が前記必
要な種類数より少なくても、現像時間を加減することに
より選択的に現像を行なうこともできる。

【００４１】本発明において用いる現像液としては、通
常、塩基性物質を溶解した水溶液等を使用することがで
きる。該塩基性物質としては、炭酸ナトリウム、炭酸水
素ナトリウム、メタ桂酸ナトリウム、テトラアルキルア
ンモニウムヒドロキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム等を挙げることができる。

【００４２】前記現像液には濡れ性改良や消泡のために
界面活性剤、アルコール類、グリコールエーテル類、ケ
トン類、塩素化炭化水素類等の有機溶媒あるいは消泡剤
を添加しても良い。

【００４３】現像条件は、除去すべき部分の露光量、使
用した感光性樹脂の現像液に対する溶解性、現像液の種
類や濃度、更には現像温度、現像時間等によって適した
条件を適宜選択すれば良い。例えば、塩基性物質の濃度
は、通常０．０１〜２５重量％、好ましくは０．０５〜
２０重量％、温度は通常１０〜７０℃、好ましくは１５
〜５０℃、現像時間は通常２〜６００秒、好ましくは３
０〜３００秒等の範囲から適宜選択することができる。
また現像後の残存現像液は、必要に応じ水洗、乾燥を行
うことができる。

【００４４】（ｃ）工程及び（ｇ1）工程又は（ｇ2）工
程で電着塗装される着色塗料の色相は、通常各電着塗装
毎に異なるものが用いられる。なお、目的によっては他
の領域と重複する色相を使用することもできる。

【００４５】前記着色塗料の色相は、適宜選択すること
ができるが、通常、３原色と呼ばれる赤、緑、青（また
は藍）が好ましく用いられる。色の電着塗装順序は特に
制限はないが、紫外線吸収量が大きい赤色を最初に導入
するのが好ましい。

【００４６】本発明において用いる着色塗料としては、
例えば樹脂成分としてカチオン性又はアニオン性の樹脂
を使用し、着色成分として染料及び／又は顔料を加え、
更に酸性または塩基性物質を使用して水に溶解及び／又
は分散させた塗料等を用いることができ、更にまた着色
塗料における樹脂の溶解及び／又は分散を容易ならしめ
るため、浴安定性の向上のため又は平滑塗膜を得る等の
ために有機溶媒等を添加してもよい。

【００４７】前記着色塗料の樹脂成分として用いるカチ
オン性の樹脂としては、例えばアクリル樹脂、エポキシ
樹脂、ウレタン樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリアミド
樹脂等に、アミノ基、アンモニウム、スルホニウム等の
オニウム基を導入した樹脂で、蟻酸、酢酸、プロピオン
酸、乳酸等の酸あるいは酸性物質で水に可溶化及び／又
は分散される樹脂等を挙げることができる。

【００４８】また着色塗料の樹脂成分として用いるアニ
オン性の樹脂としては、例えばアクリル樹脂、ポリエス
テル樹脂、マレイン化油樹脂、ポリブタジエン樹脂、エ
ポキシ樹脂等に、カルボキシル基等を導入した樹脂で、
トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノー
ルアミン、アンモニア等の塩基性物質で水に可溶化及び
／又は分散される樹脂等を挙げることができる。更にま
た、着色塗料の造膜成分は感光性を有するものであって
もよい。更には、着色塗料の樹脂成分には、熱硬化性の
強い電着樹脂、例えばアクリル樹脂あるいはポリエステ
ル樹脂とメラミン樹脂とを混合したものを用いても良
い。本発明においては、樹脂成分のうちアクリル樹脂あ
るいはポリエステル樹脂とメラミン樹脂とを混合したも
のが特に好ましく用いられる。

【００４９】前記着色塗料に使用する染料及び／又は顔
料は、目的とする色相に応じ選択されるが、得られる塗
膜の透明性、塗料の安定性、電着特性、塗膜の耐久性等
について問題の生じないものを選択することが望まし
い。この点から染料としては、油溶性あるいは分散性染
料が好ましく、具体的には例えばアゾ系、アントラキノ
ン系、ベンゾジフラノン系、縮合メチン系等が挙げられ
る。また顔料としては例えばアゾレーキ系、キナクリド
ン系、フタロシアニン系、イソインドリノン系、アント
ラキノン系、チオインジゴ系等の有機顔料、黄鉛、酸化
鉄、クロムバーミリオン、クロムグリーン、群青、紺
青、コバルトブルー、コバルトグリーン、エメラルドグ
リーン、チタンホワイト等の無機顔料、あるいはこれら
の混合物等を挙げることができる。なお染料及び／又は
顔料については適宜「COLOUR INDEX」等を参照すれば良
い。

【００５０】前記着色塗料の調製は、樹脂、染料及び／
又は顔料、酸性物質または塩基性物質および必要により
有機溶剤や、染料あるいは顔料の分散助剤、塗膜の平滑
性をよくするレベリング剤、粘度調整剤、消泡剤等の各
種助剤類等を混合し、一般的に使用されるサンドミル、
ロールミル、アトライター等の分散機を用いて充分に分
散させ、その後、水で所定の濃度、例えば固形分含量約
２．５〜２５重量％、特に好ましくは４〜２０重量％に
希釈して電着に適する塗料とする方法等により行なうこ
とができる。このようにして得られる着色塗料は、透明
導電層上に電着塗装することによって着色層を形成させ
る。該着色層の膜厚は特に制限されず、カラーフィルタ
ーに要求される性能に応じて適宜選択できるが、乾燥時
に通常０．３〜５μｍ、好ましくは１〜３μｍ程度であ
ればよい。

【００５１】本発明における電着塗装の方法は特に制限
はなく、公知の方法を採用することができる。例えば、
導電性基板を陽極または陰極とし、ステンレス板あるい
はステンレス棒を対極とする方法、あるいは電着液の入
った導電性容器を対極とする方法等が挙げられる。

【００５２】前記電着塗装の条件は、使用する着色塗料
の種類、目的とする着色層の膜厚に応じて適宜選択され
るが、電圧は通常５〜５００Ｖ、好ましくは１０〜３０
０Ｖの直流であるのが好ましく、電着時間は通常５〜３
００秒、好ましくは１０〜２００秒、液温は通常１０〜
３５℃、好ましくは１５〜３０℃であるのが望ましい。
この際所望の膜厚を得る電着時間が経過したところで通
電を停止し、基板を浴から取り出し、余剰に付着した浴
液を水やイオン交換水等でよく洗浄し乾燥することによ
り着色層を形成することができる。

【００５３】前記乾燥条件は、後工程の条件等により適
宜選択できるが、該乾燥は、電着した着色層に少なくと
も後工程で損傷を受けない程度の耐性を付与することが
肝要であり、且つ未現像のポジ型感光性塗膜の特性を損
なわない条件で実施することが重要である。例えば１５
０℃以下、好ましくは６０℃〜１３０℃で、通常０．０
１〜１時間、好ましくは１〜３０分程度乾燥させるのが
望ましい。

【００５４】本発明においては、電着塗装処理を行う前
に被塗装物に超音波を照射することも好ましく行うこと
ができる。例えば、電着液中に浸漬した被塗装物に超音
波を照射した後、電着塗装を行う。このような超音波処
理により、ピンホールや白抜け等の発生が防止され、着
色ムラのない良好な品質のカラーフィルターを得ること
ができる。この際超音波とは、周波数が可聴周波数領域
を越えるもので有ればよく、通常は１６ｋＨｚ〜５ＧＨ
ｚ程度、好ましくは、２０ｋＨｚ〜１ＧＨｚ、より好ま
しくは２５ｋＨｚ〜１００ＭＨｚ程度である。周波数範
囲がこの範囲外の場合には前記所望の効果が得られなか
ったり、大がかりな装置が必要となり好ましくない。超
音波を照射する条件は、超音波の周波数や出力、被塗物
の大きさ、画素の配置や大きさ、被塗物を浸漬する槽の
形状とその大きさ、液量、温度や時間等によって適宜に
設定しうるが、通常照射時の液温は、電着が行われる温
度と同一温度で行うのが工程管理上好ましく、１０℃〜
４０℃程度、好ましくは１５℃〜３５℃程度である。も
し液の温度上昇が著しい時は適当な冷却手段を講じて温
度がこの範囲になるようにすればよい。照射時間として
は、通常１秒〜３００秒、好ましくは５秒〜２００秒、
さらに好ましくは１０秒〜９０秒である。照射時間が１
秒未満では前記所望の効果が得られず、３００秒を越え
るとポジ型感光性塗膜、前工程で形成した遮光層又は着
色層を損傷する恐れがあるので好ましくない。

【００５５】前記超音波の発生は、通常使用している圧
電振動子、電歪振動子、磁歪振動子等により発生させ、
振動子の構成様式としては、投げ込み式、押し込み式、
接着式やホーン式等が挙げられる。また超音波の照射方
法も、直接法、すなわち前記振動子を直接液中に浸漬し
て超音波を発生させる方法や、間接法、すなわち被塗物
を浸漬する槽を別の槽に入れ外側の槽に超音波を作用さ
せる方法等がある。

【００５６】超音波の発生のための出力は、被塗物の大
きさ、浸漬槽の形状とその大きさ、直接法又は間接法等
の要件によって適宜選定されるが、通常は液１リットル
あたり１Ｗ〜２ｋＷ、好ましくは５Ｗ〜１ｋＷ、更に好
ましくは１０Ｗ〜５００Ｗである。出力範囲がこの範囲
外では所望の効果が得られず、超音波による著しい液温
の上昇等が生じる恐れがあるので好ましくない。更に超
音波を照射することによって、電着液中に溶存する電着
に伴って発生する水素や酸素の除去も用意に行われると
いう副次的効果もある。

【００５７】以上の第１の製造法における（ａ）〜（ｇ
1）工程若しくは第２の製造法における（ａ）〜（ｇ2）
工程により、目的とするカラーフィルターを製造するこ
とができるが、必要に応じて更に加熱・硬化又は光硬化
等を行ない、耐候性や耐薬品性等をより向上させること
もできる。該加熱・硬化を行なう場合には、例えば温度
を通常１００〜２７０℃、好ましくは１２０〜２５０℃
とし、５分〜１時間、好ましくは１５〜４０分の条件で
行なえば良い。本発明では、着色層及び遮光層だけでな
く、カラーフィルターの外枠部分に透明且つ表面内での
導電性を有する部分を、特別な工程を行なわずに製造す
ることもできる。

【００５８】

【発明の効果】本発明のカラーフィルターの製造法で
は、高度な微細加工技術を必要とせず、着色層のパター
ン形状の自由度を大きく、大型化への対処も容易であ
り、しかも安価で大量生産が容易な方法であるため、工
業的にも極めて有用である。また本発明では、簡便な方
法により、カラーフィルターに遮光層、着色層、更に必
要に応じて透明な外枠部分を形成することができる。

【００５９】

【実施例】以下に本発明を合成例および実施例によって
具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもの
ではない。

【００６０】

【合成例１】黒色塗料（ＢＫ−１）の合成 着色塗料（Ｒ−１）（Ｇ−１）（Ｂ−１）の合成 アクリル樹脂（東亜合成化学（株）製、商品名「アロン
Ｓ−４０３０」）をトリエチルアミンでｐＨが約８とな
るまで中和し、これに脱イオン水を加えて樹脂水溶液
（Ｓ）を作成した。次に樹脂水溶液（Ｓ）に、撹拌下で
カーボンブラック、アゾ金属塩赤顔料、フタロシアニン
グリーン、フタロシアニンブルーをそれぞれ加え、黒
色、赤色、緑色および青色の顔料分散液を各々作成し
た。さらにこれとは別に、前記アクリル樹脂にメラミン
樹脂（住友化学（株）製、商品名「Ｍ−６６Ｂ」）を混
合したものを、トリエチルアミンでｐＨが８となるまで
中和した後、脱イオン水を加えた樹脂水溶液（Ｔ）を作
成した。

【００６１】前記各色の顔料分散液に対して、樹脂水溶
液（Ｔ）を加えることにより、表１に示される組成の黒
色塗料（ＢＫ−１）および着色塗料（Ｒ−１、Ｇ−１、
Ｂ−１）を得た。なお、得られた黒色塗料（ＢＫ−１）
および着色塗料（Ｒ−１、Ｇ−１、Ｂ−１）は、熱硬化
性であり、かつアニオン型の電着性を有するものであ
る。

【００６２】

【表１】

【００６３】

【実施例１】膜厚１００ｎｍのＩＴＯ膜を表面に有する
厚さ０．７ｍｍのパイレックスガラス基板に、ポジ型フ
ォトレジスト（東京応化（株）製、商品名「ＯＦＰＲ−
８００」）をスピンコーターで塗布し、８０℃で１０分
間乾燥し膜厚２．５μｍのポジ型感光性塗膜を形成した
（以下、「原板１」という）。次に図１に示すマスク
（遮光層に相当する部分１に対応するパターンを有する
マスク）を介し、高圧水銀ランプを有するＵＶ露光装置
（（株）オーク製作所製、商品名「ＪＬ−３３００」）
を使用して、１００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した
後、濃度２．４重量％のテトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド水溶液で現像したところ、露光された領域、す
なわちマスクの光透過率が１００％である部分１に対応
する部分のポジ型感光性塗膜が選択的に除去され、透明
導電膜（ＩＴＯ膜）が露出した。水洗、乾燥後、原板１
を陽極とし、黒色塗料（ＢＫ−１）を入れたステンレス
スチール製ビーカーを陰極として、直流電圧２８Ｖ、２
５℃の条件で２０秒間電着した。原板１をイオン交換水
で洗浄した後、１２０℃で１０分間乾燥し、黒色の遮光
層を形成した。

【００６４】次いで図２に示すマスク（第１色目の着色
層に相当する部分３に対応するパターンを有するマス
ク）を介し、高圧水銀ランプを有するＵＶ露光装置
（（株）オーク製作所製、商品名「ＪＬ−３３００」）
を使用して、１００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した
後、濃度２．４重量％のテトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド水溶液で現像したところ、露光された領域、す
なわちマスクの光透過率が１００％である部分３に対応
する部分のポジ型感光性塗膜が選択的に除去され、透明
導電層（ＩＴＯ膜）が露出した。この際、前記黒色の遮
光層には何等変化は認められなかった。次に、水洗、乾
燥後、黒色塗料（ＢＫ−１）の電着と同様にして、第１
色目（赤色）の着色塗料（Ｒ−１）を電着し、イオン交
換水で洗浄し、１２０℃で１０分間乾燥した。先に形成
された黒色遮光層には何等変化は認められず、第１色目
の着色層が形成された。

【００６５】次いで図３に示すマスクを介し、高圧水銀
ランプを有するＵＶ露光装置（（株）オーク製作所製、
商品名「ＪＬ−３３００」）を使用して、１００ｍＪ／
ｃｍ²の紫外線を照射した後、濃度２．４重量％のテト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像したと
ころ、露光量が最も大きい領域、すなわちマスクの光透
過率が最も高い部分５に対応する部分のポジ型感光性塗
膜が選択的に除去され、透明導電層（ＩＴＯ膜）が露出
した。水洗、乾燥後、原板１を陽極とし、第２色目（緑
色）の着色塗料（Ｇ−１）をいれたステンレススチール
製ビーカーを陰極として、直流電圧２８Ｖ、２５℃の条
件で２０秒間電着した。原板１をイオン交換水で洗浄し
た後、１２０℃で１０分間乾燥し、第２色目（緑色）の
着色層を形成した。

【００６６】次いで、３．５重量％のテトラメチルアン
モニウムヒドロキシド水溶液で現像したところ、露光量
が２番目に大きい領域、すなわちマスクの光透過率が２
番目に高い部分６に対応する部分のポジ型感光性塗膜が
選択的に除去され、透明導電層（ＩＴＯ膜）が露出し
た。次に、水洗、乾燥後、着色塗料（Ｇ−１）の電着と
同様にして、第３の色（青色）の着色塗料（Ｂ−１）を
電着し、イオン交換水で洗浄し、１２０℃で１０分間乾
燥した。先に形成された黒色遮光層、第１の色および第
２の色の着色層には何等変化は認められず、第３の色の
着色層が形成された。続いて原板１の全面に２００ｍＪ
／ｃｍ²の紫外線を照射し、３．５重量％のテトラメチ
ルアンモニウムヒドロキシド水溶液で残余のポジ型感光
性塗膜を除去し、水洗、乾燥させた。この際、カラーフ
ィルターの外枠部分の透明導電層が露出された。その後
１８０℃で３０分間加熱し、遮光層および着色層を硬化
させたところ、常温で粘着性を示さない膜厚２μｍ±
０．１μｍの、黒色の遮光層、着色層および透明な外枠
を有する、均一で透明性に優れたカラーフィルターが得
られた。

【００６７】

【実施例２】実施例１において、カラーフィルターの外
枠部分の透明導電層を露出した後、更に透明な塗料（樹
脂水溶液Ｔ）を、着色塗料と同様にして電着し、イオン
交換水で洗浄し、１２０℃で１０分間乾燥した。先に形
成された黒色遮光層、第１の色、第２の色および第３の
色の着色層には何等変化は認められず、透明な外枠が形
成された。その後１８０℃で３０分間加熱し、遮光層及
び着色層を硬化させたところ、常温で粘着性を示さない
膜厚２μｍ±０．１μｍの、黒色の遮光層、着色層及び
透明な外枠を有する均一で透明性に優れたカラーフィル
ターが得られた。

【００６８】

【実施例３】膜厚１００ｎｍのＩＴＯ膜を表面に有する
厚さ０．７ｍｍのパイレックスガラス基板に、ポジ型フ
ォトレジスト（東京応化（株）製、商品名「ＯＦＰＲ−
８００」）をスピンコーターで塗布し、８０℃で１０分
間乾燥し膜厚２．５μｍのポジ型感光性塗膜を形成した
（以下、「原板２」という）。

【００６９】次に図１に示すマスク（遮光層に相当する
部分１に対応するパターンを有するマスク）を介し、高
圧水銀ランプを有するＵＶ露光装置（（株）オーク製作
所製、商品名「ＪＬ−３３００」）を使用して、１００
ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した後、濃度２．４重量％
のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像
したところ、露光された領域、すなわちマスクの光透過
率が１００％である部分１に対応する部分のポジ型感光
性塗膜が選択的に除去され、透明導電層（ＩＴＯ膜）が
露出した。続いて水洗、乾燥後、原板２を陽極とし、黒
色塗料（ＢＫ−１）を入れたステンレススチール製ビー
カーを陰極として、直流電圧２８Ｖ、２５℃の条件で２
０秒間電着した。原板２をイオン交換水で洗浄した後、
１２０℃で１０分間乾燥し、黒色の遮光層を形成した。

【００７０】次いで図２に示すマスク（第１色目の着色
層に相当する部分３に対応するパターンを有するマス
ク）を介し、高圧水銀ランプを有するＵＶ露光装置
（（株）オーク製作所製、商品名「ＪＬ−３３００」）
を使用して、１００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した
後、濃度２．４重量％のテトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド水溶液で現像したところ、露光された領域、す
なわちマスクの光透過率が１００％である部分３に対応
する部分のポジ型感光性塗膜が選択的に除去され、透明
導電層（ＩＴＯ膜）が露出した。この際、前記黒色の遮
光層には何等変化は認められなかった。次に、水洗、乾
燥後、黒色塗料（ＢＫ−１）の電着と同様にして、第１
色目（赤色）の着色塗料（Ｒ−１）を電着し、イオン交
換水で洗浄し、１２０℃で１０分間乾燥した。先に形成
された黒色遮光層には何等変化は認められず、第１色目
の着色層が形成された。

【００７１】次いで図４に示すマスク（移動方向に十分
な長さを有する）を介し、高圧水銀ランプを有するＵＶ
露光装置（（株）オーク製作所製、商品名「ＪＬ−３３
００」）を使用して、１００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照
射した（以下「第１露光」という）。次に図４に示す方
向及び距離だけマスクを移動させて、７５ｍＪ／ｃｍ²
の紫外線を照射した（以下、「第２露光」という）。続
いて濃度２．４重量％のテトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド水溶液で現像したところ、露光量が最も大きい
領域、すなわち第１露光で露光された部分のポジ型感光
性塗膜が選択的に除去され、透明導電層（ＩＴＯ膜）が
露出した。水洗、乾燥後、原板２を陽極とし、第２色目
（緑色）の着色塗料（Ｇ−１）を入れたステンレススチ
ール製ビーカーを陰極として、直流電圧２８Ｖ、２５℃
の条件で２０秒間電着した。原板２をイオン交換水で洗
浄した後、１２０℃で１０分間乾燥し、第２の色（緑
色）の着色層を形成した。続いて３．５重量％のテトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像したとこ
ろ、露光量が２番目に大きい領域、すなわち第２露光で
露光された部分のポジ型感光性塗膜が選択的に除去さ
れ、透明導電層（ＩＴＯ膜）が露出した。次に、水洗、
乾燥後、着色塗料（Ｇ−１）の電着と同様にして、第３
の色（例えば青色）の着色塗料（Ｂ−１）を電着し、イ
オン交換水で洗浄し、１２０℃で１０分間乾燥した。先
に形成された黒色遮光層、第１の色及び第２の色の着色
層には何等変化は認められず、第３の色の着色層が形成
された。

【００７２】次に２重量％の水酸化ナトリウム水溶液で
残余のポジ型感光性塗膜を除去し、水洗、乾燥させた。
この際、カラーフィルターの外枠部分の透明導電層が露
出された。続いて１８０℃で３０分間加熱し、遮光層及
び着色層を硬化させたところ、常温で粘着性を示さない
膜厚２μｍ±０．１μｍの黒色の遮光層、着色層及び透
明な外枠を有する、均一で透明性に優れたカラーフィル
ターが得られた。

【００７３】

【実施例４】膜厚１００ｎｍのＩＴＯ膜を表面に有する
厚さ０．７ｍｍのパイレックスガラス基板に、ポジ型フ
ォトレジスト（東京応化（株）製、商品名「ＯＦＰＲ−
８００」）をスピンコーターで塗布し、８０℃で１０分
間乾燥して膜厚２．５μｍのポジ型感光性塗膜を形成し
た（以下、「原板３」という）。次いで図１に示すマス
ク（遮光層に相当する部分１に対応するパターンを有す
るマスク）を介し、高圧水銀ランプを有するＵＶ露光装
置（（株）オーク製作所製、商品名「ＪＬ−３３０
０」）を使用して、１００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射
した後、濃度２．４重量％のテトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド水溶液で現像したところ、露光された領
域、すなわちマスクの光透過率が１００％である部分１
に対応する部分のポジ型感光性塗膜が選択的に除去さ
れ、透明導電層（ＩＴＯ膜）が露出した。続いて水洗、
乾燥後、原板３を陽極とし、黒色塗料（ＢＫ−１）を入
れたステンレススチール製ビーカーを陰極として、直流
電圧２８Ｖ、２５℃の条件で２０秒間電着した。原板３
をイオン交換水で洗浄した後、１２０℃で１０分間乾燥
し、黒色の遮光層を形成した。

【００７４】次いで図２に示すマスクを介し、高圧水銀
ランプを有するＵＶ露光装置（（株）オーク製作所製、
商品名「ＪＬ−３３００」）を使用して、１００ｍＪ／
ｃｍ²の紫外線を照射した後、濃度２．４重量％のテト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像したと
ころ、露光された領域、すなわちマスクの光透過率が１
００％である部分３に対応する部分のポジ型感光性塗膜
が選択的に除去され、透明導電層（ＩＴＯ膜）が露出し
た。続いて水洗、乾燥後、原板３を陽極とし、透明な塗
料（樹脂水溶液Ｔ）を入れたステンレススチール製ビー
カーを陰極として、直流電圧２８Ｖ、２５℃の条件で２
０秒間電着した。原板３をイオン交換水で洗浄した後、
１２０℃で１０分間乾燥し、透明な外枠を形成した。

【００７５】次いで図５に示すマスクを介し、高圧水銀
ランプを有するＵＶ露光装置（（株）オーク製作所製、
商品名「ＪＬ−３３００」）を使用して、１００ｍＪ／
ｃｍ²の紫外線を照射した後、濃度２．４重量％のテト
ラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像したと
ころ、露光量が最も大きい領域、すなわちマスクの光透
過率が最も高い部分１４に対応する部分のポジ型感光性
塗膜が選択的に除去され、透明導電層（ＩＴＯ膜）が露
出した。水洗、乾燥後、黒色塗料（ＢＫ−１）の電着と
同様にして、第１色目（赤色）の着色塗料（Ｒ−１）を
電着し、イオン交換水で洗浄し、１２０℃で１０分間乾
燥した。先に形成された黒色遮光層及び外枠には何等変
化は認められず、第１色目の着色層が形成された。続い
て３．５重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド水溶液で現像したところ、露光量が２番目に大きい領
域、すなわちマスクの光透過率が２番目に高い部分１５
に対応する部分のポジ型感光性塗膜が選択的に除去さ
れ、透明導電層（ＩＴＯ膜）が露出した。水洗、乾燥
後、第２色目（緑色）の着色塗料（Ｇ−１）を入れたス
テンレススチール製ビーカーを陰極として、直流電圧２
８Ｖ、２５℃の条件で２０秒間電着した。原板３をイオ
ン交換水で洗浄した後、１２０℃で１０分間乾燥し、第
２色目（緑色）の着色層を形成した。

【００７６】次に原板３の全面に２００ｍＪ／ｃｍ²の
紫外線を照射し、３．５重量％のテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド水溶液で残余のポジ型感光性塗膜を除
去し、水洗、乾燥させた。この際、黒色遮光層、外枠、
第１の色及び第２の色の着色層以外の部分、すなわち第
３の着色層に相当する部分の透明導電層が露出された。
水洗、乾燥後、着色塗料（Ｒ−１）の電着と同様にし
て、第３の色（青色）の着色塗料（Ｂ−１）を電着し、
イオン交換水で洗浄し、１２０℃で１０分間乾燥した。
先に形成された黒色遮光層、外枠、第１の色及び第２の
色の着色層には何等変化は認められず、第３の色の着色
層が形成された。続いて１８０℃で３０分間加熱し、遮
光層、外枠及び着色層を硬化させたところ、常温で粘着
性を示さない膜厚２μｍ±０．１μｍの、黒色の遮光
層、着色層及び透明な外枠を有する、均一で透明性に優
れたカラーフィルターが得られた。

【００７７】

【比較例１】実施例１と同様にして、ポジ型フォトレジ
ストをパイレックスガラス基板に塗布、乾燥し、膜厚
２．５μｍのポジ型感光性塗膜を形成した（原板１）。
次に図２に示すマスク（第１色目の着色層に相当する部
分３に対応するパターンを有するマスク）を介し、実施
例１と同様のＵＶ露光装置を使用して、１００ｍＪ／ｃ
ｍ²の紫外線を照射した後、濃度２．４重量％のテトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像したとこ
ろ、露光された領域、すなわちマスクの光透過率が１０
０％である部分３に対応する部分のポジ型感光性塗膜が
選択的に除去され、透明導電膜（ＩＴＯ膜）が露出し
た。水洗、乾燥後、原板１を陽極とし、赤色塗料（Ｒ−
１）を入れたステンレススチール製ビーカーを陰極とし
て、直流電圧２８Ｖ、２５℃の条件で２０秒間電着し
た。原板１をイオン交換水で洗浄した後、１２０℃で１
０分間乾燥し、赤色の着色層を形成した。

【００７８】次いで、図３に示すマスクを介し、１００
ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した後、濃度２．４重量％
のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像
したところ、露光量が最も大きい領域、すなわちマスク
の光透過率が最も高い部分５に対応する部分のポジ型感
光性塗膜が選択的に除去され、透明導電層（ＩＴＯ膜）
が露出した。水洗、乾燥後、原板１を陽極とし、第２色
目（緑色）の着色塗料（Ｇ−１）を入れたステンレスス
チール製ビーカーを陰極として、直流電圧２８Ｖ、２５
℃の条件で２０秒間電着した。原板１をイオン交換水で
洗浄した後、１２０℃で１０分間乾燥し、第２色目（緑
色）の着色層を形成した。

【００７９】次いで３．５重量％のテトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド水溶液で現像したところ、露光量が
２番目に大きい領域、すなわちマスクの光透過率が２番
目に高い部分６に対応する部分のポジ型感光性塗膜が選
択的に除去され、透明導電層（ＩＴＯ膜）が露出した。
次に、水洗、乾燥後、着色塗料（Ｇ−１）の電着と同様
にして、第３の色（青色）の着色塗料（Ｂ−１）を電着
し、イオン交換水で洗浄し、１２０℃で１０分間乾燥し
た。先に形成された第１の色および第２の色の着色層に
は何等変化は認められず、第３の色の着色層が形成され
た。

【００８０】次に図１に示すマスク（遮光層に相当する
部分１に対応するパターンを有するマスク）を介し、１
００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した後、濃度２．４重
量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で
現像してマスクの光透過率が１００％である部分１に対
応する部分のポジ型感光性塗膜を除去し、透明導電膜
（ＩＴＯ膜）を露出させた。水洗、乾燥後、原板１を陽
極とし、黒色塗料（ＢＫ−１）を入れたステンレススチ
ール製ビーカーを陰極として、直流電圧２８Ｖ、２５℃
の条件で２０秒間電着した。原板１をイオン交換水で洗
浄した後、１２０℃で１０分間乾燥し、黒色の遮光層を
形成した。続いて原板１の全面に２００ｍＪ／ｃｍ²の
紫外線を照射し、３．５重量％のテトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシド水溶液で残余のポジ型感光性塗膜を除
去し、水洗、乾燥させ、カラーフィルターの外枠部分の
透明導電層が露出した。その後、１８０℃で３０分間加
熱して遮光層および着色層を硬化させたが、得られたカ
ラーフィルターは、着色層と接する遮光層の先鋭性が悪
く、透明であるべき外枠部分に一部フォトレジストが残
存したり、塗料が着色しているなどの欠陥があり、精細
さを著しく欠いていた。この結果、本発明における
（ｃ）工程の遮光層の形成を、着色層の形成後に行なう
と、得られるカラーフィルターに欠陥が生じることが判
る。

【００８１】

【比較例２】実施例１と同様にして、ポジ型フォトレジ
ストをパイレックスガラス基板に塗布、乾燥し、膜厚
２．５μｍのポジ型感光性塗膜を形成した（原板１）。
次に図１に示すマスク（遮光層に相当する部分１に対応
するパターンを有するマスク）を介し、１００ｍＪ／ｃ
ｍ²の紫外線を照射した後、濃度２．４重量％のテトラ
メチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像したとこ
ろ、露光された領域、すなわちマスクの光透過率が１０
０％である部分１に対応する部分のポジ型感光性塗膜が
選択的に除去され、透明導電膜（ＩＴＯ膜）が露出し
た。水洗、乾燥後、原板１を陽極とし、黒色塗料（ＢＫ
−１）を入れたステンレススチール製ビーカーを陰極と
して、直流電圧２８Ｖ、２５℃の条件で２０秒間電着し
た。原板１をイオン交換水で洗浄した後、１２０℃で１
０分間乾燥し、黒色の遮光層を形成した。

【００８２】次いで、図３に示すマスクを介し、１００
ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した後、濃度２．４重量％
のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像
したところ、露光量が最も大きい領域、すなわちマスク
の光透過率が最も高い部分５に対応する部分のポジ型感
光性塗膜が選択的に除去され、透明導電層（ＩＴＯ膜）
が露出した。水洗、乾燥後、原板１を陽極とし、第１色
目（赤色）の着色塗料（Ｒ−１）を入れたステンレスス
チール製ビーカーを陰極として、直流電圧２８Ｖ、２５
℃の条件で２０秒間電着した。原板１をイオン交換水で
洗浄した後、１２０℃で１０分間乾燥し、第１色目（赤
色）の着色層を形成した。

【００８３】次いで３．５重量％のテトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド水溶液で現像したところ、露光量が
２番目に大きい領域、すなわちマスクの光透過率が２番
目に高い部分６に対応する部分のポジ型感光性塗膜が選
択的に除去され、透明導電層（ＩＴＯ膜）が露出した。
次に、水洗、乾燥後、第２の色（緑色）の着色塗料（Ｇ
−１）を電着し、イオン交換水で洗浄し、１２０℃で１
０分間乾燥した。

【００８４】次に図２に示すマスク（第３色目の着色層
に相当する部分３に対応するパターンを有するマスク）
を介し、１００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した後、濃
度２．４重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド水溶液で現像したところ、露光された領域、すなわち
マスクの光透過率が１００％である部分３に対応する部
分のポジ型感光性塗膜が除去され、透明導電膜（ＩＴＯ
膜）が露出した。水洗、乾燥後、原板１を陽極とし、青
色塗料（Ｂ−１）を入れたステンレススチール製ビーカ
ーを陰極として、直流電圧２８Ｖ、２５℃の条件で２０
秒間電着した。原板１をイオン交換水で洗浄した後、１
２０℃で１０分間乾燥し、青色の着色層を形成した。続
いて原板１の全面に２００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射
し、３．５重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキ
シド水溶液で残余のポジ型感光性塗膜を除去し、水洗、
乾燥させ、カラーフィルターの外枠部分の透明導電層を
露出させた。その後、１８０℃で３０分間加熱して遮光
層および着色層を硬化させたが、得られたカラーフィル
ターは、青色の画素内に一部ピンホールがあり、液晶デ
ィスプレー用に供することができなかった。この結果、
本発明の（ｄ）、（ｅ）工程を（ｆ）、（ｇ）工程の後
に行なった場合には、得られるカラーフィルターに欠陥
が生じることが判った。

【００８５】

【実施例５】膜厚１００ｎｍのＩＴＯ膜を表面に有する
厚さ０．７ｍｍのパイレックスガラス基板にポジ型フォ
トレジスト（東京応化（株）製、商品名「ＯＦＰＲ−８
００」）をスピンコーターで塗布し、８０℃で１０分間
乾燥し膜厚２．５μｍのポジ型感光性塗膜を形成した
（以下、「原板４」という）。次に図１に示すマスク
（遮光層に相当する部分１に対応するパターンを有する
マスク）を介し、高圧水銀ランプを有するＵＶ露光装置
（株）オーク製作所製、商品名「ＪＬ−３３００」）を
使用して、１００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した後、
濃度２．４重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキ
シド水溶液で現像したところ、露光された領域、すなわ
ちマスクの光透過率が１００％である部分１に対応する
部分のポジ型感光性塗膜が選択的に除去され、透明導電
膜（ＩＴＯ膜）が露出した。水洗、乾燥後、２５℃に保
った黒色塗料（ＢＫ−１）に原板４を浸漬したステンレ
ススチール製ビーカーを、超音波洗浄器（本田電子
（株）製）に入れ、黒色塗料（ＢＫ−１）１リットル当
たり１００ｋＨｚの超音波を出力１００Ｗで３０秒間照
射後、原板４を陽極とし、黒色塗料（ＢＫ−１）を入れ
たステンレススチール製ビーカーを陰極として、直流電
圧２８Ｖ、２５℃の条件で２０秒間電着した。原板４を
イオン交換水で洗浄した後、１２０℃で１０分間乾燥
し、黒色の遮光層を形成した。

【００８６】次いで、図２に示すマスク（第１色目の着
色層に相当する部分３に対応するパターンを有するマス
ク）を介し、１００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射した
後、濃度２．４重量％のテトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド水溶液で現像したところ、露光された領域、す
なわちマスクの光透過率が１００％である部分３に対応
する部分のポジ型感光性塗膜が選択的に除去され、透明
導電層（ＩＴＯ膜）が露出した。この際、前記黒色の遮
光層には何等変化は認められなかった。次に、水洗、乾
燥後、２５℃に保った着色塗料（Ｒ−１）に原板４を浸
漬したステンレススチール製ビーカーを超音波洗浄器
（本田電子（株）製）に入れ、黒色塗料（ＢＫ−１）の
場合と同様にして超音波照射後、黒色塗料（ＢＫ−１）
の電着と同様にして、第１色目（赤色）の着色塗料（Ｒ
−１）を電着し、イオン交換水で洗浄し、１２０℃で１
０分間乾燥した。先に形成された黒色遮光層には何等変
化は認められず、第１色目の着色層が形成された。

【００８７】次いで図３に示すマスクを介し、１００ｍ
Ｊ／ｃｍ²の紫外線を照射した後、濃度２．４重量％の
テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液で現像し
たところ、露光量が最も大きい領域、すなわちマスクの
光透過率が最も高い部分５に対応する部分のポジ型感光
性塗膜が選択的に除去され、透明導電膜（ＩＴＯ膜）が
露出した。水洗、乾燥後、２５℃に保った着色塗料（Ｇ
−１）に原板４を浸漬したステンレススチール製ビーカ
ーを超音波洗浄器（本田電子（株）製）に入れ、黒色塗
料（ＢＫ−１）の場合と同様にして超音波照射後、原板
４を陽極とし、第２色目（緑色）の着色塗料（Ｇ−１）
を入れたステンレススチール製ビーカーを陰極として、
直流電圧２８Ｖ、２５℃の条件で２０秒間電着した。原
板４をイオン交換水で洗浄した後、１２０℃で１０分間
乾燥し、第２色目（緑色）の着色層を形成した。

【００８８】次いで３．５重量％のテトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシド水溶液で現像したところ、露光量が
２番目に大きい領域、すなわちマスクの光透過率が２番
目に高い部分６に対応する部分のポジ型感光性塗膜が選
択的に除去され、透明導電層（ＩＴＯ膜）が露出した。
次に、水洗、乾燥後、２５℃に保った着色塗料（Ｂ−
１）に原板４を浸漬したステンレススチール製ビーカー
を超音波洗浄器（本田電子（株）製）に入れ、黒色塗料
（ＢＫ−１）の場合と同様にして超音波照射後、着色塗
料（Ｇ−１）の電着と同様にして、第３の色（青色）の
着色塗料（Ｂ−１）を電着し、イオン交換水で洗浄し、
１２０℃で１０分間乾燥した。先に形成された黒色遮光
層、第１の色および第２の色の着色層には何等変化は認
められず、第３の色の着色層が形成された。続いて原板
４の全面に２００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射し、３．
５重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶
液で残余のポジ型感光性塗膜を除去し、水洗、乾燥させ
た。この際、カラーフィルターの外枠部分の透明導電層
が露出された。顕微鏡観察の結果、着色層にピンホール
などの欠陥は認められなかった。その後１８０℃で３０
分間加熱し、遮光層および着色層を硬化させたところ、
常温で粘着性を示さない膜厚２μｍ±０．１μｍの、黒
色の遮光層、着色層および透明な外枠を有し、ピンホー
ルなどの欠陥もなく、均一で透明性に優れたカラーフィ
ルターが得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は実施例で用いた２段階に光透過率が異な
るマスクを示す概略図である。

【図２】図２は実施例で用いた２段階に光透過率が異な
る他のマスクを示す概略図である。

【図３】図３は実施例で用いた３段階に光透過率が異な
るマスクを示す概略図である。

【図４】図４は実施例で用いた２段階に光透過率が異な
る移動用マスクを示す概略図である。

【図５】図５は実施例で用いた３段階に光透過率が異な
る他のマスクを示す概略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大月 裕 神奈川県横浜市港南区野庭町332−４ 上 永谷フラワーマンション403号 (72)発明者 湯浅 仁士 神奈川県横浜市栄区上郷町2060−21

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (ａ)透明導電層を有する透明基板の透明
   導電層上に、ポジ型感光性塗膜を形成する工程と、 (ｂ)該ポジ型感光性塗膜に露光量が２段階に異なる露光
   領域を形成する工程と、 (ｃ)該露光領域の露光量の大きい感光性塗膜を現像して
   透明導電層を露出させ、次いで電着塗装により遮光層を
   形成する工程と、 (ｄ)前記(ｃ)工程において未現像の感光性塗膜に露光量
   が２段階に異なる露光領域を形成する工程と、 (ｅ)前記(ｄ)工程で形成した露光領域の露光量の大きい
   感光性塗膜を現像して透明導電層を露出させ、次いで着
   色塗料を電着塗装し着色層を形成する工程と、 (ｆ1)前記(ｅ)工程において未現像の感光性塗膜に露光
   量が少なくとも３段階に異なる露光領域を形成する工程
   と、 (ｇ1)該露光領域の感光性塗膜を現像して透明導電層を
   露出させ、次いで着色塗料を電着塗装し着色層を形成す
   る操作を、露光領域の露光量が大きい順に少なくとも２
   回繰り返すことにより着色層を形成する工程と を含むことを特徴とするカラーフィルターの製造法。
2. 【請求項２】 (ａ)透明導電層を有する透明基板の透明
   導電層上に、ポジ型感光性塗膜を形成する工程と、 (ｂ)該ポジ型感光性塗膜に露光量が２段階に異なる露光
   領域を形成する工程と、 (ｃ)該露光領域の露光量の大きい感光性塗膜を現像して
   透明導電層を露出させ、次いで電着塗装により遮光層を
   形成する工程と、 (ｄ)前記(ｃ)工程において未現像の感光性塗膜に露光量
   が２段階に異なる露光領域を形成する工程と、 (ｅ)前記(ｄ)工程で形成した露光領域の露光量の大きい
   感光性塗膜を現像して透明導電層を露出させ、次いで着
   色塗料を電着塗装し着色層を形成する工程と、 (ｆ2)前記(ｅ)工程において未現像の感光性塗膜に露光
   量が３段階に異なる複数の露光領域を形成する工程と、 (ｇ2)該露光領域の感光性塗膜を現像して透明導電層を
   露出させ、次いで着色塗料を電着塗装し着色層を形成す
   る操作を、露光領域の露光量が大きい順に２回繰り返す
   ことにより着色層を形成した後、残りの露光領域を現像
   して透明導電層を露出させる工程と を含むことを特徴とするカラーフィルターの製造法。