JPH0894829A - カラーフィルタの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な生産工程で、精度が高く着色不良がな
く信頼性が高い、しかも任意の配列形状の着色パターン
を有するカラーフィルタを製造する。 【構成】 〔１〕透明基板上に透明導電層を形成する工
程、 〔２〕（ａ）ヒドロキシフェニル基を有する重合体、
（ｂ）２個以上のビニルエーテル基を有する化合物、及
び（ｃ）活性エネルギー線照射により酸を発生する化合
物、を含有する感光性組成物を該導電層上に塗装し、加
熱してポジ型感光性被膜層を形成する工程、 〔３〕該感光性樹脂層を所望の形状に露光し、必要に応
じて加熱し、次いで現像することによって、透明導電層
の一部を露出する工程、 〔４〕露出した導電層上に電着により所望の色の着色部
を形成する工程、及び 〔５〕上記〔３〕及び〔４〕の工程を必要回数繰り返す
工程 を有するカラーフィルタの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶などの表示装置を
多色化するために用いられるカラーフィルタの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその解決すべき課題】従来、カラー
フィルタを形成する方法として、種々の提案がなされて
いるが、電着を用いてカラーフィルタを形成する方法が
注目されてきている。例えば特開昭６１−２７２７２０
号公報や特開昭６１−２７９８０３号公報には、基板上
に導電層を形成し、その上にポジ型の感光性被膜を形成
し、この感光性被膜を所望の形状に露光、現像して、部
分的に導電層を露出せしめ、露出した導電層に必要な色
の着色層を電着により形成する方法が開示されている。

【０００３】この方法は、ポジ型の感光性被膜を使用し
ているため理想的には露光部分のみが現像液に可溶化
し、未露光部分は感光性を保持しているので露光、現像
を繰り返すことができることになる。しかしながら、キ
ノンジアジドを用いるポジ型感光性被膜は第１回目の現
像液や電着液との接触、熱などにより変性され、第２回
目以降のポジ型感光性被膜としての機能が発揮できなく
なる。したがって、この方法の場合、現実的にはポジ型
感光性被膜を複数回塗布する必要があり、工程が複雑と
なる。

【０００４】また特開平４−２４７４０２号公報、特開
平５−９３８０７号公報には、上記欠点を解決する方法
として、カルボン酸のtert−ブチルエステル又はフェノ
ールのtert−ブチルカルボナートよりなる酸に対して不
安定な枝分れした基を有する重合体と露光によって酸を
生じる光重合開始剤とを含有するポジ型感光性樹脂組成
物を用いる方法が開示されている。この方法において
は、tert−ブチルエステルは、酸の攻撃によりイソブテ
ンとカルボキシル基とに分解する。その結果、ポジ型感
光性被膜の露光部分に親水性官能基が形成され、アルカ
リ現像液による現像が可能となるものである。

【０００５】上記方法においては、光量子収率はキノン
ジアジドを感光剤としたものに比べて高く、感光性は向
上するが、現像の原理はキノンジアジドを使用したもの
と同様に露光部と未露光部との現像液に対する溶解度の
差を利用したものであり、未露光部は現像液に対して完
全には不溶性でないため、現像条件が微妙であり、良好
な再現性を得るためには厳密な現像条件の制御が必要で
ある。特に現像工程が複数回繰り返して行われる場合に
は未露光部の感光性被膜も現像液により一部溶解ないし
は膨潤し、形成されるパターンの精度が低下しやすく、
パターン欠陥を生じやすいなどの欠点がある。

【０００６】本発明の目的は、上記の如き欠点がなく、
簡単な生産工程で、パターン精度が高く着色不良がなく
信頼性が高い着色パターンを有するカラーフィルタの製
造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは鋭意
研究の結果、特定のポジ型感光性樹脂組成物を使用する
ことによって上記目的を達成することができることを見
出し本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち本発明は、１．〔１〕透明基板上
に透明導電層を形成する工程、 〔２〕（ａ）ヒドロキシフェニル基を有する重合体、
（ｂ）一分子中に２個以上のビニルエーテル基を含有す
る化合物、及び（ｃ）活性エネルギー線照射により酸を
発生する化合物、を必須成分として含有するポジ型感光
性組成物を該透明導電層上に塗装し、加熱してポジ型感
光性被膜層を形成する工程、 〔３〕該感光性被膜層を所望の形状に露光し、必要に応
じて加熱し、次いで現像することによって、透明導電層
の一部を露出する工程、 〔４〕露出した透明導電層上に電着により所望の色の着
色部を形成する工程、及び 〔５〕上記〔３〕及び〔４〕の工程を必要回数繰り返す
工程 を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法を
提供するものである。

【０００９】また本発明は、２．重合体（ａ）が、重合
体（ａ）１kgあたり１．０〜１０当量の範囲のヒドロキ
シフェニル基を含有するものである上記項１記載のカラ
ーフィルタの製造方法を提供するものである。

【００１０】さらに本発明は、３．〔１〕〜〔５〕の工
程後、〔６〕残存する感光性被膜層を除去し、導電層を
露出させる工程を有する上記項１記載のカラーフィルタ
の製造方法を提供するものである。

【００１１】また本発明は、４．〔６〕の工程後、露出
させた導電層上に電着により所望の着色部を形成する工
程を有する上記項３記載のカラーフィルタの製造方法を
提供するものである。

【００１２】さらに本発明は、５．〔６〕の工程後、露
出させた導電層上に塗布法によって所望の着色部を形成
する工程を有する上記項３記載のカラーフィルタの製造
方法を提供するものである。

【００１３】また本発明は、６．〔６〕の工程後、露出
させた導電層上に金属層をメッキ法によって形成する工
程を有する上記項３記載のカラーフィルタの製造方法を
提供するものである。

【００１４】さらに本発明は、７．〔６〕の工程後、露
出させた導電層を酸化又は還元によって着色する工程を
有する上記項３記載のカラーフィルタの製造方法を提供
するものである。

【００１５】

【作用】以下、本発明をさらに詳細に説明する。まず工
程〔１〕において、後記図１（Ａ）に示すように透明基
板１に透明導電層２を形成する。透明基板１としては通
常カラーフィルタに使用される透明な基板であればいず
れの基板であってもよく、例えばガラス基板、プラスチ
ック基板などを挙げることができる。透明導電層２に
は、例えば酸化錫、酸化インジウム又は酸化アンチモン
を主成分とするものが好適に用いられる。この透明導電
層は蒸着法、スパッタリング法又はゾル−ゲル法等の方
法により形成することができる。

【００１６】ついで工程〔２〕において、上記透明導電
層上にポジ型感光性組成物を塗布し、加熱してポジ型感
光性被膜層を形成する。

【００１７】塗布されるポジ型感光性組成物は、ヒドロ
キシフェニル基を有する重合体（ａ）、一分子中に少な
くとも２個以上のビニルエーテル基を含有する化合物
（ｂ）〔以下、「多ビニルエーテル化合物（ｂ）」と略
称する〕及び活性エネルギー線照射により酸を発生する
化合物（ｃ）〔以下、「光酸発生化合物（ｃ）」と略称
する〕を必須成分として含有する組成物である。

【００１８】上記ポジ型感光性組成物は、それを塗布し
て形成された膜を加熱するとヒドロキシフェニル基とビ
ニルエーテル基との付加反応により架橋して、溶剤やア
ルカリ水溶液に対して不溶性となり、さらに活性エネル
ギー線を照射、必要に応じて照射後加熱すると、照射部
に発生した酸の触媒作用で架橋構造が切断されて照射部
分が溶剤やアルカリ水溶液に対して再び可溶性になると
いう新規なメカニズムによって機能するものである。す
なわち未露光部は架橋構造をとることにより現像に用い
られる溶剤やアルカリ水溶液に対して不溶化され、現像
時に未露光部の溶解や膨潤が生じないため、従来のポジ
型感光性組成物にみられるような問題を生じることはな
い。

【００１９】また本発明におけるポジ型感光性組成物
は、キノンジアジドを感光剤とするポジ型感光性組成物
と比較すると、吸光係数の高い官能基を多量に使用する
必要がないので、活性エネルギー線に対する透明性を高
くすることができ、また照射部に発生した酸は加熱によ
って触媒として作用し、架橋構造を連鎖的に切断するた
めポジ型として作用する感光性組成物としての感度を高
くすることができる。

【００２０】本発明において使用するポジ型感光性組成
物の各成分について説明する。

【００２１】ヒドロキシフェニル基を含有する重合体
（ａ） 重合体（ａ）は一分子中に少なくとも１つのヒドロキシ
フェニル基を含む重合体であり、例えば、１官能性又は
多官能性フェノール化合物、アルキルフェノール化合物
又はそれらの混合物と、フォルムアルデヒド、アセトン
などのカルボニル化合物との縮合物；ｐ−ヒドロキシス
チレンのようなヒドロキシ基含有ビニル芳香族化合物の
単独重合体；該ヒドロキシル基含有ビニル芳香族化合物
と他の共重合可能な単量体との共重合体等が挙げられ
る。

【００２２】上記１官能性又は多官能性フェノール化合
物としては、例えば、フェノール、ｏ−クレゾール、ｍ
−クレゾール、ｐ−クレゾール、３，５−キシレノー
ル、２，６−キシレノール、２，４−キシレノール、カ
テコール、レゾルシン、ピロガロール、ビスフェノール
Ａなどのベンゼン環上に１〜３個のヒドロキシル基を有
する化合物が挙げられ、また、アルキルフェノール化合
物としては、例えば、ｐ−イソプロピルフェノール、ｐ
−tert−ブチルフェノール、ｐ−tert−アミルフェノー
ル、ｐ−tert−オクチルフェノールなどのアルキル部分
の炭素数が１〜１０、好ましくは１〜４のアルキルフェ
ノール化合物が挙げられる。

【００２３】これらの化合物とフォルムアルデヒド、ア
セトンなどのカルボニル化合物との縮合反応はそれ自体
既知の方法で行なうことができ、一般にアルカリ触媒で
縮合させると、縮合が進むにつれて不溶不融となるレゾ
ール型が得られ、酸触媒で縮合させると可溶可融のノボ
ラック型が得られる。本発明では通常後者のノボラック
型フェノール樹脂を使用することができる。ノボラック
型フェノール樹脂は縮合が進むにつれて分子量が増大す
るが、一般には反応時間１〜３時間で縮合させることに
より得られる分子量が５００〜２，０００の範囲内のも
のが好適である。また、ヒドロキシ基含有ビニル芳香族
化合物と共重合可能な他の単量体としては、例えば、
（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチ
ル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸
ブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリ
ル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシ
ル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸デ
シル等の（メタ）アクリル酸のＣ₁ 〜Ｃ₁₂アルキルエス
テル；（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル、（メタ）
アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル
酸３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸ヒドロ
キシブチル等の（メタ）アクリル酸のＣ₂ 〜Ｃ₆ ヒドロ
キシアルキルエステル；スチレン、α−メチルスチレ
ン、ｐ−tert−ブチルスチレン等のビニル芳香族化合
物；酢酸ビニル、（メタ）アクリロニトリル、（メタ）
アクリルアミド、ビニルピロリドン等が挙げられ、これ
ら単量体はそれぞれ単独で用いてもよく又は２種以上組
合わせて使用することができる。殊に、該他の単量体と
してスチレン、α−メチルスチレン、Ｃ₁ 〜Ｃ₆ アルキ
ル置換されたスチレン（例えばｐ−tert−ブチルスチレ
ン）などのビニル芳香族化合物を使用することが、形成
される画像パターンの精度、耐エッチング性等の点で好
適である。

【００２４】かかるヒドロキシフェニル基含有重合体
（ａ）は、一般に、約５００〜約１００，０００、特に
約１，０００〜約３０，０００の範囲内の数平均分子量
を有していることが好ましい。また、重合体（ａ）のヒ
ドロキシフェニル基の含有量は、重合体１kgあたり一般
に１．０〜１０当量、特に２．０〜８．０当量の範囲内
にあるのが好都合である。重合体（ａ）のガラス転移温
度（Ｔｇ）は０℃以上、特に５〜７０℃の範囲内にある
ことが好適である。

【００２５】多ビニルエーテル化合物（ｂ） 多ビニルエーテル化合物（ｂ）は、一分子中に、式−Ｒ
−Ｏ−ＣＨ＝ＣＨ₂ 〔ここで、Ｒはエチレン、プロピレ
ン、ブチレンなどの炭素数１〜６の直鎖状もしくは分岐
鎖状のアルキレン基を表わす〕で示されるビニルエーテ
ル基を少なくとも２個、好ましくは２〜４個含有する低
分子量又は高分子量の化合物であり、例えば、ビスフェ
ノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、フェ
ノール樹脂などのポリフェノール化合物や、エチレング
リコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロ
パン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトールな
どのポリオール類と、クロロエチルビニルエーテルなど
のハロゲン化アルキルビニルエーテルとの縮合物；トリ
レンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、
ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシ
アネートなどのポリイソシアネート化合物と、ヒドロキ
シエチルビニルエーテルのようなヒドロキシアルキルビ
ニルエーテルとの反応物等が挙げられる。特に、上記ポ
リフェノール化合物とハロゲン化アルキルビニルエーテ
ルとの縮合物及び芳香環をもつポリイソシアネート化合
物とヒドロキシアルキルビニルエーテルとの反応物が、
エッチング耐性、形成されるパターンの精度等の観点か
ら好適である。

【００２６】多ビニルエーテル化合物（ｂ）は、常温で
液状であるか又はその融点もしくは軟化点が１５０℃以
下、特に１３０℃以下のものが、活性エネルギー線照射
前の加熱時に、重合体（ａ）中に移行しやすく、重合体
（ａ）中のフェノール性水酸基と多ビニルエーテル化合
物（ｂ）のビニルエーテル基との付加反応が起りやすく
好ましい。

【００２７】光酸発生化合物（ｃ） 光酸発生化合物（ｃ）は、後述する活性エネルギー線の
照射により分解して、前記重合体（ａ）と多ビニルエー
テル化合物（ｂ）との間で形成される架橋構造を切断す
るのに十分な強度の酸を発生する化合物であり、例え
ば、下記式で示されるものが包含される。これらのうち
（IX）式で表わされる化合物が特に好適である。

【００２８】Ａｒ₂ Ｉ⁺ ・Ｘ^- （Ｉ） 〔式中、Ａｒはアリール基、例えばフェニル基を表し、
Ｘ^- はＰＦ₆ ^-、ＳｂＦ₆ ^-又はＡｓＦ₆ ^-を表す〕

【００２９】Ａｒ₂ Ｓ⁺ ・Ｘ^- （II） 〔式中、Ａｒ及びＸ^- は上記と同じ意味を有する〕

【００３０】

【化１】 〔式中、Ｒは炭素数１〜１２のアルキル基又は炭素数１
〜１２のアルコキシ基を表し、ｎは０〜３を表し、Ｘ^-
は上記と同じ意味を有する〕

【００３１】

【化２】 〔式中、Ｘ^- は上記と同じ意味を有する〕

【００３２】

【化３】 〔式中、Ｘ^- は上記と同じ意味を有する〕

【００３３】

【化４】 〔式中、Ｘ^- は上記と同じ意味を有する〕

【００３４】

【化５】 〔式中、Ｘ^- は上記と同じ意味を有する〕

【００３５】

【化６】 〔式中、Ｒ₁ 及びＲ₂ はそれぞれ独立に炭素数１〜１２
のアルキル基又は炭素数１〜１２のアルコキシ基を表
す〕

【００３６】

【化７】 〔式中、Ｒ₁ 及びＲ₂ は上記と同じ意味を有する〕

【００３７】

【化８】

【００３８】ポジ型感光性組成物 本発明において使用するポジ型感光性組成物は、以上に
述べた重合体（ａ）、多ビニルエーテル化合物（ｂ）及
び光酸発生化合物（ｃ）の３成分を必須成分として含有
するものであり、その配合割合は、該組成物の用途等に
応じて広い範囲にわたって変えることができるが、多ビ
ニルエーテル化合物（ｂ）は、重合体（ａ）１００重量
部に対して一般に５〜１５０重量部、特に１０〜１００
重量部の範囲内で使用することが好ましく、また、光酸
発生化合物（ｃ）は、重合体（ａ）と多ビニルエーテル
化合物（ｂ）との合計量１００重量部に対して一般に
０．１〜４０重量部、特に０．２〜２０重量部の範囲内
で用いるのが適当である。

【００３９】上記感光性組成物には必要に応じて増感色
素を配合してもよく、使用しうる増感色素としては、例
えば、フェノチアジン系、アントラセン系、コロネン
系、ベンズアントラセン系、ペリレン系、ピレン系、メ
ロシアニン系、ケトクマリン系等の色素が挙げられる。
これら増感色素の配合量は、重合体（ａ）１００重量部
に対して０．１〜１０重量部、好ましくは０．３〜５重
量部の範囲内が適当である。

【００４０】また、上記感光性組成物には形成される被
膜に適当な可撓性、非粘着性等を付与するなどの目的
で、フタル酸エステル等の可塑剤、ポリエステル樹脂、
アクリル樹脂等を添加してもよい。それらの添加量は通
常、重合体（ａ）、多ビニルエーテル化合物（ｂ）及び
光酸発生化合物（ｃ）の合計量１００重量部に対して５
０重量部以下、さらには０．１〜４０重量部の範囲であ
ることが好ましい。

【００４１】さらに、上記感光性組成物には必要に応じ
て、流動性調節剤、染料、顔料等の着色剤等を添加して
もよい。

【００４２】上記感光性組成物は、以上に述べた各成分
をそのまま又は必要に応じて溶剤中で混合することによ
り調製することができる。その際に使用しうる溶剤は組
成物の各成分を溶解できるものであれば特に制限はな
く、例えば、ケトン系、エステル系、アルコール系、グ
リコール系、グリコールエーテル系、環状エーテル系又
は脂肪族もしくは芳香族炭化水素系溶剤等を挙げること
ができる。これらの溶剤は必要に応じて単独又は２種類
以上を混合して用いることができる。

【００４３】本発明の工程〔２〕において、上記ポジ型
感光性組成物を透明導電層上に塗装し、加熱することに
よって図１（Ｂ）に示すようにポジ型感光性被膜層３が
形成される。ポジ型感光性組成物の塗装は、スピンコー
ト法、スプレー法、バーコータ塗装法、印刷法などによ
って行うことができる。

【００４４】ポジ型感光性被膜層の膜厚は、特に限定さ
れるものではないが通常０．５〜１０μm である。塗装
後の加熱によって感光性被膜中のヒドロキシフェニル基
とビニルエーテル基との付加反応が起こり架橋して、被
膜は溶剤やアルカリ水溶液に対して不溶性となる。塗装
後の加熱は架橋反応が実質的に起る温度及び時間条件
下、例えば、約６０〜約１５０℃の温度で約１〜約３０
分間の条件で行うことができる。

【００４５】工程〔３〕においては、工程〔２〕で得た
ポジ型感光性被膜層は所望形状に露光される。例えば図
１（Ｃ）に示すようにポジ型感光性被膜層３の上に所定
のパターンを有するマスク４を設定し、その上から活性
エネルギー線を露光する。露光方法としてはマスクを用
いる方法以外に、縮小投影露光機、直接描画機等を用い
て活性エネルギー線を画像選択的に照射する方法を用い
てもよい。活性エネルギー線は、感光性組成物に配合さ
れている光酸発生化合物（ｃ）の種類等に応じて選択さ
れるが、例えば、電子線、波長２００〜６００nmの単色
光線又はそれらの混合光線、レーザー光線等が挙げられ
る。

【００４６】露光部では光酸発生化合物（ｃ）が分解す
ることによって強度の酸が発生し、この酸の触媒作用に
よってポジ型感光性被膜の架橋構造が切断されて露光部
が溶剤やアルカリ水溶液に対して再び可溶性になる。こ
の酸の触媒作用を強めるため必要に応じて露光後、加熱
してもよい。この加熱は、感光性被膜の架橋構造の切断
を促進する温度及び時間条件下、例えば、約６０〜約１
５０℃の温度で約１〜約３０分間の条件で行うことがで
きる。

【００４７】工程〔３〕においては、上記露光、必要に
応じて加熱後、感光性被膜層を現像液で現像することに
よって、図１（Ｄ）に示すように基板上にパターンを形
成し、透明導電層の一部を露出することができる。図１
（Ｄ）では、第１の着色が必要な箇所に導電層が露出し
ている形となっている。現像液としては、重合体（ａ）
を溶解する能力のある液体、例えば、水溶性有機塩基、
例えばアルカノールアミン、テトラエチルアンモニウム
ハイドロオキサイド等のヒドロキシアンモニウム塩類；
無機アルカリ、例えば苛性ソーダ、炭酸ソーダ、メタ珪
酸ソーダ等の水溶液を用いることができる。これらの塩
基性物質は単独で又は２種類以上を混合して用いてもよ
い。現像液中の塩基性物質の濃度は通常０．０５〜１０
重量％の範囲内であることが好ましい。また、現像液に
は必要に応じて有機溶剤を混合可能な範囲で混合して用
いてもよい。

【００４８】現像は、現像液に処理する基板を浸漬した
り、現像液を基板に吹き付けるなどのそれ自体公知の方
法によって行うことができる。パターン形成後、必要に
応じて基板を水洗及び／又は加熱乾燥することができ
る。

【００４９】工程〔４〕においては、基板上にパターン
を形成することによって露出した透明導電層上に電着に
より、図１（Ｅ）に示すように、所望の色の着色部５
（第１着色部、例えば、青）を形成する。

【００５０】この電着に用いる電着塗料の造膜成分とし
ては、通常、合成高分子樹脂が用いられ、この樹脂はア
ニオン系、カチオン系、両性のいずれであってもよい
が、アニオン系のものが特に好ましい。上記合成高分子
樹脂としては、従来公知の種々のもの、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、カルボキシル含有ポリブタジエン
樹脂、カルボキシル含有アルキド樹脂等が挙げられる。
この電着塗料は光硬化性又は熱硬化性のいずれであって
もよく、着色部を形成後、必要に応じて、活性エネルギ
ー線照射または加熱することにより、着色部を硬化させ
てもよい。

【００５１】工程〔５〕においては、上記工程〔３〕及
び〔４〕が必要回数繰り返される。すなわち、工程
〔４〕で得られた基板のポジ型感光性被膜層は、工程
〔３〕と同様に所望形状に露光される。例えば図１
（Ｆ）に示すようにポジ型感光性被膜層３及び着色部５
の上に所定のパターンを有するマスクを設定し、その上
から活性エネルギー線を露光する。露光後、必要に応じ
て加熱し、次いで現像を行うことによって図１（Ｇ）に
示すように第２の着色が必要な箇所の透明導電層を露出
させる。さらに、得られた基板に工程〔４〕と同様に電
着を行うことにより、図１（Ｈ）に示すように、所望の
色の着色部６（第２着色部、例えば、赤）を形成する。
必要な着色部の色の数に応じて工程〔３〕及び〔４〕の
繰り返し回数を決めればよい。図１（Ｉ）、（Ｊ）及び
（Ｋ）は、第３の着色部７（第３着色部、例えば、緑）
を形成するための工程〔３〕及び〔４〕の繰り返しを示
す。

【００５２】上記工程〔１〕〜〔５〕によって得られた
多色の着色部を有する基板は、さらに必要に応じて、導
電層上の着色部以外の部分に別の着色部（例えば、ブラ
ックマトリックス）を形成してもよい。その場合、まず
残存する感光性被膜層を除去する工程〔６〕が必要であ
る。例えば図１（Ｋ）に示される着色部５、６及び７を
溶解させず、残存する感光性被膜層を優先的に又は選択
的に残存する感光性被膜層を除去溶解する除去液を用い
て除去を行うことによって図１（Ｌ）に示されるように
残存する感光性被膜層を除去することができる。この場
合、感光性被膜層を除去する前に活性エネルギー線を照
射して強度の酸を発生させ感光性被膜の架橋構造を破壊
してから除去液にて除去してもよい。この場合には、工
程〔３〕で使用した現像液を除去液として用いることも
できる。

【００５３】上記工程〔６〕の後、露出させた導電層上
に別の着色部（例えば、ブラックマトリックス）を形成
することによって、例えば図１（Ｍ）に示されるような
カラーフィルタを得ることができる。導電層上にブラッ
クマトリックスなどの別の着色部を形成する方法として
は、着色塗料を、電着塗装法や、例えばスピンコート
法、スプレー法、バーコータ塗装法、印刷法などの塗布
法などの塗装方法によって塗装し、ついで硬化させる方
法；導電層上に金属層をメッキ法によって形成する方
法；露出させた導電層を酸化又は還元によって着色する
方法などを挙げることができる。

【００５４】

【発明の効果】本発明のカラーフィルタの製造方法によ
れば、簡単な生産工程で、精度が高く着色不良がなく信
頼性が高い、しかも導電層の形状に影響されることなく
任意の配列形状の着色パターンを有するカラーフィルタ
を製造することができる。

【００５５】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。なお、「部」及び「％」は重量基準である。

【００５６】製造例１：ヒドロキシフェニル基含有重合
体（ａ−１）の合成 ｏ−クレゾール１，４９０部、３０％フォルマリン１，
１４５部、脱イオン水１３０部、蓚酸６．５部をフラス
コに入れ６０分加熱還流させた。次いで１５％塩酸を１
３．５部加え４０分加熱還流させた。次いで４００部の
約１５℃の脱イオン水を加え内容物を約７５℃に保ち樹
脂を沈澱させた。次いで３５％水酸化ナトリウム溶液を
加え中和後水層を除去し、更に４００部の脱イオン水を
加え７５℃で樹脂を洗浄した後水層を除去、更に同様な
洗浄操作を２度繰り返した後、減圧下に約１２０℃で乾
燥してノボラックフェノール樹脂〔重合体（ａ−１）〕
を得た。この樹脂は分子量約６００であった。

【００５７】製造例２：ヒドロキシフェニル基含有重合
体（ａ−２）の合成 テトラヒドロフラン６０部、ｐ−ヒドロキシスチレン２
１部、ｎ−ブチルアクリレート９部、アゾビスイソブチ
ロニトリル３部をフラスコに入れ容器内を窒素置換後撹
拌しつつ１００℃で２時間加熱した。生成物を７００ml
のトルエン中に注ぎ込み生成した沈澱を分離、１００ml
のアセトンに溶解した後再び７００mlをトルエン中に注
ぎ込んだ。沈澱を６０℃で減圧乾燥して重合体（ａ−
２）を得た。この重合体は分子量約１４，０００であっ
た。

【００５８】製造例３：多ビニルエーテル化合物（ｂ−
１）の合成 ビスフェノールＡ４５．６部、２−クロロエチルビニル
エーテル８０部、トルエン１００部をフラスコに入れ、
窒素置換後２０部の水酸化ナトリウムを投入し、８０℃
で３０分加熱した。その後４．５６部のテトラブチルア
ンモニウムブロマイドを２０部の２−クロロエチルビニ
ルエーテルに溶解した溶液を投入し９５℃で５時間加熱
反応させた。反応物を３回脱イオン水で洗浄した後、油
層を分離した。油層を蒸留して未反応２−クロロエチル
ビニルエーテル及びトルエンを除去して多ビニルエーテ
ル化合物（ｂ−１）を得た。この化合物は一分子中にビ
ニルエーテル基を２個含んでいた。

【００５９】製造例４：多ビニルエーテル化合物（ｂ−
２）の合成 ｏ−クレゾール１，４９０部、３０％フォルマリン１，
１４５部、脱イオン水１３０部、蓚酸６．５部をフラス
コに入れ６０分加熱還流させた。次いで１５％塩酸を１
３．５部加え４０分加熱還流させた。次いで４００部の
約１５℃の脱イオン水を加え内容物を約７５℃に保ち樹
脂を沈澱させた。次いで３５％水酸化ナトリウム溶液を
加え中和後水層を除去し、更に４００部の脱イオン水を
加え７５℃で樹脂を洗浄した後、水層を除去し、更に同
様な洗浄操作を２度繰り返した後、減圧下に約１２０℃
で乾燥してノボラックフェノール樹脂を得た。この樹脂
は分子量約６００であった。製造例３においてビスフェ
ノールＡ４５．６部の代わりに当該樹脂を１５部使用す
る以外は製造例３と全く同様にして多ビニルエーテル化
合物（ｂ−２）を得た。この化合物は一分子中にビニル
エーテル基を平均で約３．５個含んでいた。

【００６０】ポジ型感光性組成物の製造製造例５ 重合体（ａ−１） １００部 多ビニルエーテル化合物（ｂ−１） ７０部 光酸発生化合物（ｃ−１）（注１） １０部 上記の混合物をジエチレングリコールジメチルエーテル
に溶解して固形分２０％のポジ型感光性組成物（Ｐ−
１）を得た。 （注１）光酸発生化合物（ｃ−１）：下記式で表わされ
る化合物である。

【００６１】

【化９】

【００６２】製造例６ 重合体（ａ−２）溶液 １００部 多ビニルエーテル化合物（ｂ−２） ２０部 光酸発生化合物（ｃ−２）（注２） ７．５部 増感色素（注３） １部 上記の混合物をジエチレングリコールジメチルエーテル
に溶解して固形分２０％のポジ型感光性組成物（Ｐ−
２）を得た。 （注２）光酸発生化合物（ｃ−２）：下記式で表わされ
る化合物である。

【００６３】

【化１０】 （注３）増感色素：下記式で表わされる化合物である。

【００６４】

【化１１】

【００６５】着色部形成用電着塗料の製造製造例７ モノマー組成がスチレン／メチルメタクリレート／ｎ−
ブチルアクリレート／ｎ−ブトキシメチルアクリルアミ
ド／２−ヒドロキシエチルアクリレート／アクリル酸＝
１０／３４／２８．５／１０／１２／５．５（重量比）
である重量平均分子量１５，０００のアクリル樹脂がイ
ソプロピルアルコール／ｎ−ブチルアルコール／エチレ
ングリコールモノブチルエーテル／プロピレングリコー
ルモノメチルエーテル＝２０／２５／１５／４０（重量
比）の混合溶剤中に溶解してなる固形分５１％の樹脂溶
液１００部にプロピレングリコールモノメチルエーテル
１０部及びトリエチルアミン２．７部（中和当量０．６
９に相当する量）を混合した。この混合液を、撹拌して
いる脱イオン水中に徐々に加えて固形分８．４％のアニ
オン性電着樹脂組成物を得た。この電着樹脂組成物９８
４部に対して青色顔料フタロシアニンブルー１６部を配
合し、ペイントシェーカーで顔料分散を行ない、青色の
アニオン電着浴液を得た。

【００６６】製造例８〜１０ 製造例７において、電着樹脂組成物と顔料との配合を下
記表１に示すとおりとする以外は製造例７と同様に行な
い、赤色、緑色、黒色である各色のアニオン電着浴液を
得た。表１中における配合量は重量部表示とした。

【００６７】

【表１】

【００６８】実施例１ ガラス基板１上に、透明導電層２であるＩＴＯ（酸化イ
ンジウム錫）化合物を形成した基板〔図１（Ａ）〕の透
明導電層２上に、製造例５で得たポジ型感光性組成物
（Ｐ−１）をスピンナーにて塗布し、９０℃で１０分間
加熱乾燥して膜厚約２ミクロンの架橋したポジ型感光性
被膜層３を形成した〔図１（Ｂ）〕。ついでポジ型感光
性被膜層３上に所定のパターンを有するマスク４を密着
させ〔図１（Ｃ）〕、マスク４を介して超高圧水銀ラン
プにて露光量２０mj/cm²となるように露光し、更に１０
０℃で３分間加熱した後、濃度０．７５％のテトラメチ
ルアンモニウムヒドロオキサイド水溶液であるアルカリ
現像液で現像すると露光部は塩を形成して溶出し、透明
導電層２の表面を露出させた〔図１（Ｄ）〕。

【００６９】この露出箇所を有する基板を、前記製造例
７で得た青色のアニオン電着浴液中に浸漬し、透明導電
層２を陽極として５ボルトの直流電圧を３０秒間印加し
た後、基板を引上げ十分に水洗した。感光性被膜層のあ
る箇所には電着膜は形成されず、透明導電層が露出した
箇所には水洗で洗い流されない電着膜が形成された。水
洗後、８０℃で１０分間加熱乾燥して、透明導電層が露
出していた箇所に透明な青色の高分子膜である第１着色
部５を形成した〔図１（Ｅ）〕。

【００７０】ついでこの基板上にマスク４のパターンを
ずらしたマスクを密着させ、マスクを介して上記と同様
に超高圧水銀ランプで露光し、更に１００℃で３分間加
熱した後、上記と同様のアルカリ現像液で現像して透明
導電層２の表面を露出させた〔図１（Ｇ）〕。この基板
を前記製造例８で得た赤色のアニオン電着浴液中に浸漬
し、前記と同様に通電、水洗、加熱乾燥を行うことによ
り透明導電層が露出していた箇所に透明な赤色の高分子
膜である第２着色部６を形成した〔図１（Ｈ）〕。

【００７１】さらにこの基板上にマスク４のパターンを
ずらしたフォトマスクを密着させ、マスクを介して上記
と同様に超高圧水銀ランプで露光し、更に１００℃で３
分間加熱した後、上記と同様のアルカリ現像液で現像し
て透明導電層２の表面を露出させた〔図１（Ｊ）〕。こ
の基板を前記製造例９で得た緑色のアニオン電着浴液中
に浸漬し、前記と同様に通電、水洗、加熱乾燥を行うこ
とにより透明導電層が露出していた箇所に透明な緑色の
高分子膜である第３着色部７を形成した〔図１
（Ｋ）〕。

【００７２】ついで残りの感光性被膜と青、赤、緑の着
色部の形成された基板全面に超高圧水銀ランプにて露光
量２０mj/cm²となるように露光し、更に１００℃で３分
間加熱した後、濃度１．２５％の炭酸ナトリウム水溶液
である除去液で溶出することにより、青、赤、緑の着色
部を残して感光性被膜部のみを溶出させて透明導電層２
の表面を露出させた〔図１（Ｌ）〕後、１４０℃で１０
分間加熱乾燥を行うことによりカラーフィルタを得た。
各着色部における着色膜の膜厚は約２ミクロンであっ
た。得られたカラーフィルタは、パターン精度が高く、
着色不良がなく、信頼性の高いものであった。

【００７３】実施例２ 実施例１における、青、赤、緑の着色部を残して感光性
被膜部のみを溶出させて透明導電層２の表面を露出させ
た基板〔図１（Ｌ）〕を、前記製造例１０で得た黒色の
アニオン電着浴液中に浸漬し、透明導電層２を陽極とし
て３ボルトの直流電圧を２０秒間印加した後、基板を引
上げ、水洗し、１４０℃で１０分間加熱乾燥を行うこと
により透明導電層が露出していた箇所に別の着色部８
（ブラックマトリックス）を形成し、且つ青、赤、緑の
各着色部も十分に硬化させてカラーフィルタを得た〔図
１（Ｍ）〕。各着色部における着色膜の膜厚は約２ミク
ロンであった。得られたカラーフィルタは、パターン精
度が高く、着色不良がなく、信頼性の高いものであっ
た。

【００７４】実施例３ 実施例２において、ポジ型感光性組成物（Ｐ−１）のか
わりに製造例６で得たポジ型感光性組成物（Ｐ−２）を
使用し、露光をアルゴンレーザーの波長４８８nmの光で
実施例２と同様のパターンが得られるように直描法にて
露光量５mj/cm²となるように行う以外は実施例２と同様
に行いカラーフィルタを得た。このカラーフィルタの各
着色部における着色膜の膜厚は約２ミクロンであった。
また得られたカラーフィルタは、パターン精度が高く、
着色不良がなく、信頼性の高いものであった。

【００７５】実施例４ 実施例１における、青、赤、緑の着色部を残して感光性
被膜部のみを溶出させて透明導電層２の表面を露出させ
た基板〔図１（Ｌ）〕に、市販の黒色ネガ型レジストを
スピンコート法を用いて、基板１の着色部が形成された
面に塗布し乾燥させた。ついで基板１のガラス面側から
高圧水銀ランプを用いて露光し、黒色レジスト用現像液
を用いて現像した後、１４０℃で１０分間加熱乾燥を行
った。これによって青、赤、緑の着色部の隙間に別の着
色部（ブラックマトリックス）が形成されたカラーフィ
ルタ〔図１（Ｍ）〕が得られた。このカラーフィルタの
各着色部における着色膜の膜厚は約２ミクロンであっ
た。また得られたカラーフィルタはパターン精度が高
く、着色不良がなく、信頼性の高いものであった。

【００７６】実施例５ 実施例１における、青、赤、緑の着色部を残して感光性
被膜部のみを溶出させて透明導電層２の表面を露出させ
た基板〔図１（Ｌ）〕を陰極として、メッキ浴１リット
ル当たり、無水クロム酸４００ｇ、水酸化ナトリウム６
０ｇ、炭酸バリウム７．５ｇ、フッ化ケイ素酸１ｇを含
むクロムメッキ浴中に浸漬し、対極との間に５Ｖの直流
電圧を２０秒間印加して、露出していた透明導電層上に
クロムメッキを形成してカラーフィルタを得た。得られ
たカラーフィルタはパターン精度が高く、着色不良がな
く、信頼性の高いものであった。

【００７７】実施例６ 実施例１における、青、赤、緑の着色部を残して感光性
被膜部のみを溶出させて透明導電層２の表面を露出させ
た基板〔図１（Ｌ）〕を陰極として、濃度３．５％の電
解還元浴中に浸漬し、ステンレス板を陽極として、両極
間に２５Ｖの直流電圧を５秒間印加して、露出していた
透明導電層を電解還元することによって黒色化しカラー
フィルタを得た。得られたカラーフィルタはパターン精
度が高く、着色不良がなく、信頼性の高いものであっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の一例を示す工程図であり、
（Ａ）〜（Ｍ）は断面から見た図である。

【符号の説明】

１ ガラス基板 ２ 透明導電層 ３ 感光性被膜層 ４ フォトマスク ５ 第１着色部 ６ 第２着色部 ７ 第３着色部 ８ 別の着色部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 則松 力 神奈川県平塚市東八幡４丁目17番１号 関 西ペイント株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 〔１〕透明基板上に透明導電層を形成す
   る工程、 〔２〕（ａ）ヒドロキシフェニル基を有する重合体、
   （ｂ）一分子中に２個以上のビニルエーテル基を含有す
   る化合物、及び（ｃ）活性エネルギー線照射により酸を
   発生する化合物、を必須成分として含有するポジ型感光
   性組成物を該透明導電層上に塗装し、加熱してポジ型感
   光性被膜層を形成する工程、 〔３〕該感光性被膜層を所望の形状に露光し、必要に応
   じて加熱し、次いで現像することによって、透明導電層
   の一部を露出する工程、 〔４〕露出した透明導電層上に電着により所望の色の着
   色部を形成する工程、及び 〔５〕上記〔３〕及び〔４〕の工程を必要回数繰り返す
   工程 を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
2. 【請求項２】 重合体（ａ）が、重合体（ａ）１kgあた
   り１．０〜１０当量の範囲のヒドロキシフェニル基を含
   有するものである請求項１記載のカラーフィルタの製造
   方法。
3. 【請求項３】 〔１〕〜〔５〕の工程後、〔６〕残存す
   る感光性被膜層を除去し、導電層を露出させる工程を有
   する請求項１記載のカラーフィルタの製造方法。
4. 【請求項４】 〔６〕の工程後、露出させた導電層上に
   電着により所望の着色部を形成する工程を有する請求項
   ３記載のカラーフィルタの製造方法。
5. 【請求項５】 〔６〕の工程後、露出させた導電層上に
   塗布法によって所望の着色部を形成する工程を有する請
   求項３記載のカラーフィルタの製造方法。
6. 【請求項６】 〔６〕の工程後、露出させた導電層上に
   金属層をメッキ法によって形成する工程を有する請求項
   ３記載のカラーフィルタの製造方法。
7. 【請求項７】 〔６〕の工程後、露出させた導電層を酸
   化又は還元によって着色する工程を有する請求項３記載
   のカラーフィルタの製造方法。