JPH0915414A

JPH0915414A - カラーフイルタの製造法

Info

Publication number: JPH0915414A
Application number: JP16067595A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Mori; 靖樹森
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1997-01-17

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段差、追随性不良のない、画素
の欠落のない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】１二色目以降の着色された感光性樹脂層が基
板に面するように、画素間に空間を形成して貼り合わせ
る工程で、２現像工程の間に、加熱を行うことにより、
二色目以降の着色された感光性樹脂層をベースフイルム
から画素間の空間へ移行させる移行工程並びに二色目以
降の現像工程の前に（ｉ）現像液でリンスする工程と、
（ii）水洗して現像液を除去する工程と、（iii）加熱
乾燥して前記（ii）の水を除去する工程とを含むことか
らな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、ガラス等の光学的に
透明な基板の表面に、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、厚さムラの少ない均一な層とする必要
があり、スクリーン印刷法、フォトリソグラフィ法、染
色法等のカラーフイルタの製造法が提案されている。

【０００３】また、ベースフイルム及び感光性樹脂層を
有す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組
成物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３−１
６０４５４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５−２
１０７号公報等）が知られている。

【０００５】感光性フイルムの追従性を良好なパターン
を得るために、向上させる方法としては、例えば、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（J.Vac.Sci.Technol.,1
6巻1620頁 1968年発行等）、現像前で露光後に感光性レ
ジスト層を５０〜１５０℃、３０〜６０秒の条件で加熱
して、ＵＶ光が充分に当たらない下層部分の反応を促進
させるアフタベーク法（特開平３−１９６５９６号公報
等）等が挙げられる。また、顔料分散フォトポリマーを
用いたカラーフイルタで、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し、
溶剤除去のためにプリベーク（例えば、８５℃で５分
間）を行うプリベーク法（J.Photopolym.Sci.Technol.,
Vol.2,No.2,1989年 244頁〜248頁）等が挙げられる。

【０００６】従来のカラーフイルタの製造法ではピンホ
ールや白抜けの発生が問題となっており、各種の解決の
ための提案がなされている。印刷法として、特開平１−
２７９２０５号公報、特開平２−１２３３２９号公報等
には、印刷して画素を形成してから加熱してピンホール
を埋める方法、フイラー入りの透明樹脂層をフイルタ表
面に設けてピンホールを埋める方法が開示されており、
特開平３−１５６４０４号公報には、印刷して画素を形
成してからインキを加熱してピンホール部分にインキを
流動させてピンホールを消滅させる方法が開示されてい
る。また、フイルム法として、特開平５−３４１１１３
号公報には、画素形成後に剥離層を設けた画素を加熱し
てピンホールや白抜けを消滅させる方法が開示されてお
り、特開平５−３４１１１４号公報には、現像後ポスト
露光してピンホールや白抜けを消滅させる方法が開示さ
れている。

【０００７】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、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ために、一般には、保
護膜又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。たとえば特
開平２−１２１０３号公報と特開平２−７９００２号公
報に開示されている。また、染色法による画素内段差で
あるＭ状、Ｊ状も開示されている。

【０００８】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）により決まり、この段差
があるために新着色層が下地（透明ガラス）に接触しに
くく、また、接着圧力が不充分であることにより、新着
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、下地に新着色層が
付着しない部分が発生し、そのまま、露光現像すると、
新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。

【０００９】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る（Ｊ状、ｎ状の断面とな
る）。三色目の画素上では、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る
（Ｍ状の断面となる）。図２にＪ状、ｎ状及び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、色ムラを発生させる等の欠点があった。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。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
の技術の欠点を解消し、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段差、追随性不良
のない、画素の欠落のない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
供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、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において、（ａ）二色目以降の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る
工程、（ｂ）前記（１）の工程と前記（３）の工程の間に、加
熱を行うことにより、二色目以降の着色された感光性樹
脂層をベースフイルムから画素間の空間へ移行させる移
行工程並びに（ｃ）二色目以降の前記（３）の現像工程の前に（ｉ）
現像液でリンスする工程と、（ii）水洗して現像液を除
去する工程と、（iii）加熱乾燥して前記（ii）の水を
除去する工程とを含むことからなることを特徴とするカ
ラーフイルタの製造法に関する。

【００１２】二色目以降のカラーフイルタの画素の表面
を平坦化するために前記（１）と（３）の工程の間で、
加熱により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す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
製造法を示すフイルム及びフイルタの断面図であり、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。

【００１３】（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２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。（ｂ）は、感光性フイル
ムの着色感光性樹脂層２と少なくとも一色の前置画素３
が整然と配列されている基板４との画素間に、空間５を
形成した貼り合わせを示している。

【００１４】着色感光性樹脂層２は、前置画素３及び基
板４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４表面に接触していることが好ましい。（ｂ）
では、緑（Ｇ）の着色感光性樹脂層２が前置画素３であ
る赤（Ｒ）に密着した様子を示したものであり、空間５
と表示してある部分は、緑（Ｇ）の着色感光性樹脂層２
も赤（Ｒ）の着色感光性樹脂層も存在していない部分で
ある。

【００１５】（ｃ）は、本発明の移行工程終了後の状態
を示す図であり、移行工程は、上記の（１）〜（３）の
工程の間に入り、着色感光性樹脂層２（Ｇ）と空間５を
置換する工程であり、着色感光性樹脂層２（Ｇ）の空間
５部分への移行は、加熱により行う。（ｂ）の状態で貼
り合わせ直後は、緑の着色感光性樹脂層２はベースフイ
ルム１に密着しているが、加熱により、流動性が増大
し、基板４表面上の空間５内に移行を始める。緑の着色
感光性樹脂層２は、ベースフイルム１よりも基板４に対
する密着力が大きく、緑の着色感光性樹脂層２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４に対して大きいので、赤の前置画素３の壁を伝
って流れ落ちる場合、ベースフイルム１面で液滴を作っ
て増大し、基板４と接触した後、基板４上に広がって移
行を終了する。

【００１６】移行工程が終了すると、緑の着色感光性樹
脂層２は、基板４表面上の空間５に移行を終了し、その
表面上に空間が出現し、着色感光性樹脂層４と空間５が
入れ変わる。このとき、着色感光性樹脂層４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。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
ず、赤、緑、青、黒の順序以外に、黒、青、緑、赤又は
黒、赤、青、緑等どのような色順序も可能である。

【００１７】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い、低温では長時間、
高温では短時間で移行は完了し、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、摩擦熱加熱等があるが、これらに制限されない。
本発明における移行工程は、上記の（１）〜（３）の間
で実施されるが、（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よく、また、露
光工程において行うことも可能である。移行工程は、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前記移行工程を実施
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
可能である。

【００１８】（ｄ）は、着色感光性樹脂層（緑）露光後
に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。なお、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。本発明では二色目以降
の着色された感光性樹脂層が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る方式であり、移行工程
により、段差の発生はないが、移行が不充分の画素があ
ると、基板と感光性樹脂層との間に空間が残り、ピンホ
ールの発生原因となる。

【００１９】ピンホールの原因となる、移行不充分によ
る空間の部分への現像液の滲みこみ、滲みこみによる着
色感光性樹脂層の溶解を除くためには、二色目以降の所
定のパターンの現像工程の前に（ｉ）現像液でリンスす
る工程と、（ii）水洗して現像液を除去する工程と、
（iii）加熱乾燥して前記（ii）の水を除去する工程と
を行うことが必要で、これにより、前記移行不十分によ
る空間の解消が可能になる。

【００２０】本発明の貼り合わせ工程と加熱による移行
工程により、二色目以降の着色感光性樹脂層は最終的に
は図１（ｄ）に示す形状を示し、良好に基板に付着す
る。本発明では、感光層の移行が不充分ないしは、加熱
が基板全体に均一に行われていない場合などには、着色
感光性樹脂層と基板の間に空間が残り、ピンホールやは
がれの原因となる。この現象（着色感光性樹脂層の移行
不充分）は、（ｉ）現像液でリンスすること、（ii）水
洗して現像液を除去すること、（iii）加熱乾燥するこ
とによって、その欠点を除くことができる。（ｉ）の現
像液でリンスする工程は現像液でベースフイルムはくり
後の露光後の基板をリンスすることであって、着色感光
性樹脂層の未露光部分が一部溶解するとともに、膨潤し
軟化しはじめるので、露光部と未露光部に膜厚の差が現
われる。そのまま現像を続けると着色感光性樹脂層と基
板の間に残った空間の部分に現像液が浸透してピンホー
ル等を生ずる。現像液でリンスする程度では、現像液の
浸透は小さい。リンス後（ii）十分に水洗して現像液を
除去してから（iii）加熱乾燥すると、残っている空間
部分が排除され、着色感光性樹脂層が基板に密着する。
すなわち着色感光性樹脂層の移行が行われる。

【００２１】本発明における現像とは、一般にフォトレ
ジスト分野でいう現像と同じ意味であり、ネガ型の感光
性樹脂組成物においては、未露光部を除去し、露光部の
像を形成することであり、一方、ポジ型の感光性樹脂組
成物においては、逆に、露光部を除去し、未露光部の像
を形成することである。したがって、前記現像を「本現
像」、上記現像液によるリンスを「前現像」ということ
もできる。本発明において現像（本現像）及び現像液に
よるリンス（前現像）は、現像液への浸漬、現像液のス
プレー噴射（単にスプレーともいう）等によって行うこ
とができる。本発明における現像液は、感光性樹脂組成
物に対応する公知のものを用いることができるが、例え
ば、環境面等から好ましい炭酸ナトリウム水溶液を現像
液として用いた場合、その濃度は０．０１〜３重量％と
することが好ましく、０．０１〜０．１重量％とするこ
とがより好ましい。

【００２２】効果の点から、現像液でリンスをする際の
リンス時間は、最小現像時間の１／５〜１／２とするこ
とが好ましい。ここで、最小現像時間とは、ネガ型の感
光材料を用いた場合、未露光部の広い部分（幅２００μ
ｍ以上）が浸漬あるいはスプレー噴射等による１回の現
像で除去できるのに最少限必要な時間を意味し、ポジ型
の感光材料を用いた場合、露光部の広い部分（幅２００
μｍ以上）が浸漬あるいはスプレー噴射等による１回の
現像で除去できるのに必要最少限な時間を意味する。現
像液でリンスをする際の条件は、使用される感光性樹脂
組成物により適宜定められるが、リンス時間は、通常、
５秒間〜１０分間、好ましくは１０秒間〜５分間、より
好ましくは３０秒間〜２分間とされる。現像液の温度
は、通常、１５〜４０℃、好ましくは２０〜３０℃とさ
れる。現像にスプレー噴射を用いた場合、スプレー圧力
は、通常、０．１〜１０kgf/cm²とされる。現像液でリ
ンス後水洗までの時間は、５秒間〜５分間とすること好
ましく、長く放置すると現像が進み、ピンホールの発生
や過現像をまねく。

【００２３】本発明において現像液の除去は、現像後、
現像面を水洗いすること等によって行うことができる。
水としては、水道水、イオン交換水、純水等が使用され
る。現像剤の除去が不充分であると、現像剤の残ってい
る部分のみが現像が早くなり、最終的に画素間に形状の
不均一を発生させるので、現像液によるリンスの都度、
現像面を水洗いして、現像液を除去することが好まし
い。現像液によるリンスの後の水洗の後の水の除去が不
充分であると、現像（本現像）のときに、残っている水
滴のある部分は現像液の接触が不充分となり、現像残り
や画素の端部の肥大等の欠点が生ずる。水洗後の乾燥
は、通常の方法が可能で、風乾、加熱乾燥などが可能で
ある。なお、現像液の滲み込みを完全に除去する点か
ら、水洗い等により現像面から現像液を除去した後、現
像面に残る水分を、空気、窒素等のガスのシャワー（ス
プレー）で除くことが望ましい。水洗い後、加熱乾燥す
るが、これは前記移行工程と同様で、低温では長時間、
高温では短時間となる。温度は４５℃〜８０℃が好まし
く、時間は５分〜１５分程度の水滴が完全に消滅する時
間が目安である。長時間加熱を続けると硬化が進み所望
の画素が得られないことがある。

【００２４】本発明に用いられる感光性フイルムは、透
明なベースフイルム、例えば、ポリエチレンテレフタレ
ートなどのフイルム上に、一色に着色された感光性樹脂
組成物を塗布し、乾燥させて一色に着色された感光性樹
脂層を形成したものである。この着色感光性樹脂層は未
硬化であり、柔軟で、粘着性を有するため、この上にさ
らにポリエチレンフイルム等の保護フイルムを貼り合わ
せて外部からの損傷、異物の付着等を防止することが望
ましい。感光性フイルムに形成された着色感光性樹脂層
は、保護フイルムを剥がしながら透明基板上に貼り合わ
され、また該着色感光性樹脂層表面のベースフイルム
は、所定パターンのネガマスクを通じて露光した後に除
去される。

【００２５】感光性樹脂組成物としては、活性光照射に
より現像液に不溶化するネガ型、活性光照射により現像
液に溶解するポジ型があり、また現像液として有機溶剤
を用いる溶剤現像型、アルカリ水溶液を用いるアルカリ
現像型、有機溶剤とアルカリ水溶液の混合液を用いる半
溶剤現像型等各種の感光性樹脂組成物がある。

【００２６】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
（メタ）アクリレート（メタアクリレート又はアクリレ
ートを意味する。以下同じ）、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
ジアクリレート、これに対応するメタクリレート等）、
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−ヒドロキシエチルア
クリレート、これに対応するメタクリレート等）とのエ
ステル化物、アクリル酸又はメタクリル酸のアルキルエ
ステル（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、これらに
対応するメタクリレート等）、トリメチルヘキサメチレ
ンジイソシアナートと２価アルコールとアクリル酸又は
メタクリル酸のモノエステル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等が挙げられる。これらの
化合物は単独で又は２種類以上を組み合わせて使用され
る。（ａ）成分の配合量は（ａ）成分と（ｂ）成分の総
量を１００重量部として好ましくは９０〜５０重量部と
される。

【００２７】カルボキシル基含有フイルム性付与ポリマ
ー（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
メタクリル酸とこれらと共重合し得るビニルモノマーと
の共重合体等が挙げられる。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、前記した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。また、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、アクリル酸又はメ
タクリル酸及びこれらと共重合し得るビニルモノマーと
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。

【００２８】さらに、カルボキシル基含有フイルム性付
与ポリマー（ｂ）に、例えば、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併用することができる。
（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）成分と（ｂ）成分の総量
を１００重量部として１０〜５０重量部が好ましい。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は、前記塗膜性や膜強度の
点から１０，０００以上が好ましい。

【００２９】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（ミヒラーのケト
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）、２，４，５−トリアリールイミダゾール二量
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−メトキシフェニル）−４，５
−ジフェニルイミダゾール二量体、２，４−ジ（ｐ−メ
トキシフェニル）−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）、アクリジン（１，７−ビス（９−アクリニジル）
ヘプタン）などが用いられる。これらは単独で又は２種
類以上を組み合わせて使用される。

【００３０】（ｃ）の配合量は（ａ）と（ｂ）の総量１
００重量部に対して０．１〜１０重量部が好ましい。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。

【００３１】前記顔料又は染料（ｄ）としては、一般に
知られている着色剤が使用でき、感光性樹脂層、特にエ
チレン性不飽和化合物又はカルボキシル基含有フイルム
性付与ポリマーに対する相溶性、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
きる顔料として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、酸化クロムなど
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。

【００３２】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

【００３３】（ｄ）の配合量は、（ａ）と（ｂ）の総量
１００重量部に対して１〜５０重量部とすることが好ま
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。

【００３４】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
ーのカルボキシル基と熱反応するメラミン樹脂及び／又
はエポキシ樹脂を、（ａ）成分と（ｂ）成分の総量１０
０重量部に対して、１〜２０重量部添加し、加熱するこ
とが好ましい。加熱温度は１３０〜２００℃とすること
が好ましく、加熱時間は３０〜６０分とすることが着色
層の架橋密度向上、耐熱性向上等の点から好ましい。

【００３５】

【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の塗工液の製造表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の塗工液を得
た。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】メラミン樹脂サイメル３００（三井東圧化学(株)製、ヘキサメトキシ
メチルメラミンの商品名）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を使用直前に超音波で２．５時間分散して調整し
た。

【００３９】（２）感光性フイルムの製造得られた塗工液を、厚さ２３μｍのポリエチレンテレフ
タレートフイルム（テイジン社製テトロンフイルムＳ２
３）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、青及び緑はすべて２．０μｍで
あった。

【００４０】（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（コーニング７０７４コ
ーニング社製）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８０℃ ロール圧４．０kgf/cm² 速度１．５ｍ／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。幅が
７０μｍ、長さ１５０mmの仕上がりで、赤、緑及び青の
順に繰り返しているように３００μｍ周期で設計された
ストライプ状のパターン）のネガマスクを通して露光機
ＨＭＷ−２０１Ｂ（３kW、超高圧水銀灯、(株)オーク製
作所製）で露光した。

【００４１】（ｄ）剥離工程ポリエチレンテレフタレートフイルムを除去した。（ｅ）現像液によるリンス工程〜現像工程すべての色について現像液として、３０℃の０．０８重
量％のＮａ₂ＣＯ₃水溶液を用いた。赤は１５秒間スプレ
ーにより現像し、未露光部を除去し一色目の赤の着色パ
ターンを形成した。青と緑は各々５秒間スプレーにより
現像液によるリンス（前現像）をし、次いで純水で洗浄
することにより現像面の現像液を除去し、エアクリーニ
ングを行った。その後、８０℃で５分間乾燥した。青と
緑について現像（本現像）を行い（スプレー２０秒）、
二色目の青と三色目の緑の着色パターンを形成した。

【００４２】この（ａ）から（ｅ）の着色パターンの形
成工程を、赤、青及び緑の順に各色の感光性フイルムを
用いて繰り返し行った。多色のパターンを形成した。二
色目の青のラミネートの時に、フイルムの送り方向を前
置画素の赤のストライプ状のパターンに平行させてフイ
ルムを送った。なお、露光量は赤、青及び緑色の感光性
樹脂層に対しては５０mJ/cm²とした。使用したマスクの
パターンはストライプが画素ごとに独立した長方形を形
成しストライプの長手方向に隙間を設けたものである。
得られた多色パターンに紫外線照射機（ランプＨ５６０
０Ｌ／２、東芝電材(株)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。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、追随性は良好であり、ピンホー
ルの発生はなかった。

【００４３】実施例２表１の材料に代えて、次の表３の材料を使用した以外は
実施例１と同様に行った。黒の工程（黒はブラックマト
リックスパターン）も実施した。

【００４４】

【表３】

【００４５】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び、三原色の画素の周りの間隔の
部分は黒のブラックマトリックスでおおわれており、追
随性は良好であり、ピンホールは認められなかった。

【００４６】実施例３表１の材料に代えて、次の表４の材料を使用した以外は
実施例１と同様に行った。

【００４７】

【表４】

【００４８】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び、ピンホールの発生はなかっ
た。

【００４９】実施例４（３）カラーフイルタの製造の工程を下記とした以外は
実施例１と同様に行った。

【００５０】（３）本実施例のカラーフイルタの製造の
工程（ａ）基板加熱工程前記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８０℃ ロール圧４．０kgf/cm² 速度１．５ｍ／分（ｃ）移行工程６０℃で２０分加熱して移行工程とした。（ｄ）露光工程所定のパターンのネガマスクを通して露光機ＨＭＷ−２
０１Ｂ（３kW、超高圧水銀灯、(株)オーク製作所製）で
露光した。

【００５１】（ｅ）剥離工程ポリエチレンテレフタレートフイルムを除去した。（ｆ）現像液によるリンス工程〜現像工程すべての色について現像液として、３０℃の０．０５重
量％のＮａ₂ＣＯ₃水溶液を用いた。赤は１５秒間スプレ
ーにより現像し、未露光部を除去し、一色目の赤の着色
パターンを形成した。青と緑は各々１０秒間浸漬するこ
とにより現像液によるリンス（前現像）を行った。次い
で、純水で洗浄することにより現像面の現像液を除去
し、エアクリーニングを行った。その後８０℃で１０分
間加熱乾燥した。その後、現像液でスプレーにより３０
秒現像（本現像）して、二色目の青と三色目の緑の着色
パターンを形成した。

【００５２】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び、ピンホールの発生はなかっ
た。

【００５３】実施例５（３）カラーフイルタの製造の工程を下記とした以外は
実施例１と同様に行った。

【００５４】（３）本実施例のカラーフイルタの製造の
工程（ａ）基板加熱工程前記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８０℃ ロール圧４．０kgf/cm² 速度１．５ｍ／分（ｃ）剥離工程ポリエチレンテレフタレートフイルムを除去した。

【００５５】（ｄ）露光工程所定のパターンのネガマスクを通して露光機ＨＭＷ−２
０１Ｂ（３kW、超高圧水銀灯、(株)オーク製作所製）で
露光した。この時の露光量は、赤は５０mJ/cm²とし、青
と緑は８９０mJ/cm²とした。（ｅ）移行工程露光後４５℃で３０分加熱して移行工程とした。（ｆ）現像液によるリンス工程〜現像工程赤は３０℃の０．０８重量％のＮａ₂ＣＯ₃水溶液で１５
秒間スプレーにより現像し、未露光部を除去し、一色目
の赤の着色パターンを形成した。青と緑は３０℃の０．
０４重量％のＮａ₂ＣＯ₃水溶液で５秒間スプレーにより
現像液によるリンス（前現像）を行った。次いで、純水
で洗浄することにより現像面の現像液を除去し、エアク
リーニングを行った。その後８０℃で１０分間加熱し
た。その後、青と緑についてスプレーにより２０秒現像
（本現像）を行い二色目の青と三色目の緑の着色パター
ンを形成した。

【００５６】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び、ピンホールの発生はなかっ
た。

【００５７】実施例６（ｅ）現像工程を下記とした以外は実施例１と同様に行
った。（ｅ）現像工程赤は３０℃の０．０８重量％のＮａ₂ＣＯ₃水溶液で１５
秒間スプレーにより現像し、未露光部を除去し、一色目
の赤の着色パターンを形成した。青と緑は３０℃の０．
０２重量％のＮａ₂ＣＯ₃水溶液で１０秒間スプレーによ
り現像液によるリンスを行い、次いで、純水で洗浄する
ことにより現像面の現像液を除去し、エアクリーニング
を行った。その後８０℃で１０分の加熱乾燥を行い、残
っている空間を感光層移行によって排除した。この工程
を、青と緑について各々２回繰り返した後、スプレーに
より２０秒現像（本現像）を行い、二色目の青と三色目
の緑の着色パターンを形成した。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び、ピンホー
ルの発生はなかった。

【００５８】実施例７（ｅ）現像工程を下記とした以外は実施例１と同様に行
った。（ｅ）現像液によるリンス工程現像工程赤は３０℃の０．０８重量％のＮａ₂ＣＯ₃水溶液で１５
秒間スプレーにより現像し、未露光部を除去し、一色目
の赤の着色パターンを形成した。青と緑は３０℃の０．
０４重量％のＮａ₂ＣＯ₃水溶液で５秒間スプレーにより
現像液によるリンスを行い、次いで、純水で洗浄するこ
とにより現像液を除去し、エアクリーニングを行った。
その後８０℃で１０分の加熱乾燥をした。その後、青と
緑についてスプレーにより２５秒現像（本現像）を行
い、二色目の青と三色目の緑の着色パターンを形成し
た。

【００５９】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び、ピンホールの発生はなかっ
た。

【００６０】比較例１（ｅ）現像工程を下記とした以外は実施例１と同様に行
った。（ｅ）現像工程赤は３０℃の０．０８重量％のＮａ₂ＣＯ₃水溶液で１５
秒間スプレーにより現像し、未露光部を除去し、一色目
の赤の着色パターンを形成した。青と緑も同様に行っ
た。この時、青では画素の中央から前置画素の赤よりに
３０μｍ離れた個所に所々及び一部は連続してピンホー
ルが発生し、緑では画素の中央から左右に３０μｍ離れ
た個所に所々及び一部は連続してピンホールが発生し
た。一部には画素のはがれが生じた。

【００６１】

【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模式図で
ある。

【符号の説明】

１ベースフイルム２着色感光性樹脂層（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において、（ａ）二色目以降の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る
工程、（ｂ）前記（１）の工程と前記（３）の工程の間に、加
熱を行うことにより、二色目以降の着色された感光性樹
脂層をベースフイルムから画素間の空間へ移行させる移
行工程並びに（ｃ）二色目以降の前記（３）の現像工程の前に（ｉ）
現像液でリンスする工程と、（ii）水洗して現像液を除
去する工程と、（iii）加熱乾燥して前記（ii）の水を
除去する工程とを含むことからなることを特徴とするカ
ラーフイルタの製造法。