JPH1096812A

JPH1096812A - ブラツクマトリツクスを有する着色パターンの形成方法

Info

Publication number: JPH1096812A
Application number: JP27154396A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Kojima; 大輔小嶋; Hideo Kogure; 英雄木暮; Eisaku Nakatani; ▲栄▼作中谷
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1996-09-20
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 1998-04-14

Abstract

(57)【要約】【課題】微細で長期性能に優れた着色パターンを、少
ない工程数で安定して形成できる方法を提供する。【解決手段】（１）透明基板上に、金属又は金属酸化
物の蒸着膜からなるブラックマトリックスを形成する工
程、（２）必要に応じて、該蒸着膜上に電解メッキによ
り金属膜を析出させてブラックマトリックスを増膜させ
る工程、（３）着色樹脂塗材を透明基板上に塗装して着
色樹脂被膜を形成する工程、及び（４）該着色樹脂被膜
にレーザー光をパターン状に照射してレーザー光照射部
を除去する工程を行なった後、異なる色の着色樹脂被膜
を形成できる着色樹脂塗材を用いて、上記工程（３）及
び工程（４）を色数に応じて必要回数（０回も含む）繰
り返し、次いで工程（３）により最後の着色樹脂被膜を
形成した後、着色樹脂被膜表面を研磨して着色樹脂被膜
表面を平滑化することからなるブラックマトリックスを
有する多色の着色パターンの形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属又は金属酸化
物の蒸着膜であるブラックマトリックスの形成と着色樹
脂被膜のレーザーアブレージョン法とを組合せた着色パ
ターンの形成方法、特にカラーフィルタの製造に適した
着色パターンの形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
カラーフィルタの製造において、多色の着色パターンを
形成する方法としては、（１）感光性樹脂中に顔料又は
染料を分散した複数色の着色樹脂組成物を用いて、塗
装、露光、現像を繰り返し行う、いわゆる「顔料分散
法」と呼ばれる方法、（２）配置された金属酸化物の透
明電極を有する基板の特定の透明電極に電着により高分
子層に基づく着色層を形成し、別の透明電極に電着によ
り他の着色層を形成する、いわゆる「パターン電着法」
と呼ばれる方法、（３）基板上に複数の着色ペーストを
パターン状に印刷する、いわゆる「印刷法」と呼ばれる
方法、（４）基板表面に感光性レジスト膜を形成し、こ
の感光性レジスト膜をフォトリソグラフ法により所定の
パターンどおりに剥離することによって露出した基板表
面上に着色層を形成し、ついで隣の領域の感光性被膜を
フォトリソグラフ法により所定のパターンどおりに剥離
し、露出した基板表面上に異なる色の着色層を形成する
ことを繰り返す、いわゆる「レジストダイレクト法」と
呼ばれる方法、（５）水溶性感光性樹脂を支持体上に塗
布しレリーフ画像を形成した後、染料にて染色して着色
層を設けることを繰り返して多色の着色層を形成する、
いわゆる「染色法」と呼ばれる方法、（６）インクジェ
ット法を利用して基板表面にインクを細かく塗着させて
着色パターンを形成する方法などが挙げられる。

【０００３】しかしながら、上記（１）の方法では、塗
装、露光、現像を繰り返し行うため工程数が多くなって
不良率が高くなり、また、特殊な感光性樹脂に顔料を分
散させるために顔料の分散性が悪く、露光時の硬化性低
下の原因となったり、得られる着色層の透明性が低下す
る等の欠点がある。上記（２）の方法では、配置された
透明電極の配線という複雑かつ細かい作業が必要とな
り、また、得られる着色パターンの形状が制限される等
の問題がある。上記（３）の方法では微細な多色の着色
層を形成することが困難であり、上記（４）の方法で
は、感光性レジスト膜の露光、現像を繰り返し行うた
め、感光性レジスト膜に繰り返し使用に耐える性能が必
要となるが、繰り返し使用によってパターン形状が劣化
しやすい等の欠点がある。また、上記（５）の方法で
は、感光性、染料による着色性が不安定で工程管理が困
難である、熱安定性が悪い、基板に対する密着性が劣
る、といった問題が発生しやすい。さらに、上記（６）
の方法では、インクのにじみによる色再現性の不良や塗
着インク形状のつぶれによるパターン精度の不良などが
発生しやすい。

【０００４】上記（１）〜（６）のいずれの方法におい
ても上記したような問題があり、基板上に微細で長期性
能に優れた多色の着色層を有するカラーパターンを、少
ない工程数で安定して形成することができる方法の開発
が求められている。

【０００５】そこで本発明者らは、先に、基板上の着色
塗膜にレーザーをパターン状に照射してパターン状に除
去するレーザーアブレージョン法を利用したカラーパタ
ーンの形成方法を提案した（特願平８−６９６１６
号）。しかしながら、この方法でカラーフィルタを作成
する場合、格子状のブラックマトリックスの加工に長時
間を要し生産性が悪く、また、加工速度を上げるために
レーザーを走査して加工する場合にはストライプ状のブ
ラック被膜しか形成できないという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、微
細で長期性能に優れた着色パターンを、少ない工程数で
短時間で安定して形成することができる方法を開発すべ
く鋭意研究を行った結果、今回、透明基板上に、金属又
は金属酸化物の蒸着膜からなるブラックマトリックスを
形成しておき、その上に着色樹脂被膜を形成した後、そ
の着色樹脂被膜にレーザーをパターン状に照射してレー
ザー照射部を除去する工程と着色樹脂被膜を研磨する工
程とを組合せて行なうことにより上記目的を達成しうる
ことを見出し本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち本発明は、（１）透明基板上に、
金属又は金属酸化物の蒸着膜からなるブラックマトリッ
クスを形成する工程、（２）必要に応じて、該蒸着膜上
に電解メッキにより金属膜を析出させてブラックマトリ
ックスを増膜させる工程、（３）着色顔料を分散した着
色樹脂塗材をブラックマトリックスを形成した透明基板
上に塗装して着色樹脂被膜を形成する工程、及び（４）
該着色樹脂被膜にレーザーアブレージョン法によりレー
ザー光をパターン状に照射してレーザー光照射部を除去
する工程により該パターン状の着色樹脂被膜を形成した
透明基板上に、該パターン状の着色樹脂被膜と異なる色
の着色樹脂被膜を形成しうる着色樹脂塗材を用いて、上
記工程（３）及び工程（４）を色数に応じて必要回数
（０回も含む）繰り返し、次いで工程（３）により最後
の異なる色の着色樹脂被膜を形成した後、着色樹脂被膜
表面を研磨して着色樹脂被膜表面を平滑化することを特
徴とするブラックマトリックスを有する多色の着色パタ
ーンの形成方法を提供するものである。

【０００８】本発明はまた、上記本発明の方法におい
て、着色樹脂塗材の色が、赤、青及び緑の３色であり、
赤、青及び緑の３色の着色パターンを形成することから
なる多色の着色パターンの形成方法を提供するものであ
る。

【０００９】本発明はさらに、液晶表示装置用透明基板
上に、上記本発明の方法によりブラックマトリックスな
らびに赤、青及び緑の３色の着色パターンが形成されて
なることを特徴とするカラーフィルタを提供するもので
ある。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の多色の着色パターンの形
成方法においては、まず、透明基板上に、金属又は金属
酸化物の蒸着膜からなるブラックマトリックスを形成す
る［工程（１）］。

【００１１】上記透明基板としては、透明なガラス板、
透明樹脂基板、透明導電層を有する透明基板などを挙げ
ることができる。ここで、透明導電層を有する透明基板
としては、透明な金属や酸化インジウム、酸化錫などの
薄膜を透明なガラス板や透明樹脂基板などの表面に、ゾ
ル−ゲル法やスパッタリング、蒸着法、ＣＶＤ法などに
よって形成したものが挙げられる。

【００１２】これらの透明基板に、金属又は金属酸化物
の蒸着膜からなるブラックマトリックスを形成する方法
としては、例えば下記（ａ）、（ｂ）の方法を挙げるこ
とができる。

【００１３】（ａ）透明基板上に金属又は金属酸化物の
蒸着膜を形成した後、該蒸着膜上にフォトレジスト膜を
形成し、パターン状に露光し、現像を行って、レジスト
パターンを形成し、ついでエッチングを行い、さらに残
存するレジスト膜を剥離、除去することによって、透明
基板上に、パターン状のブラックマトリックスを形成す
る方法。

【００１４】（ｂ）透明基板上にフォトレジスト膜を形
成し、パターン状に露光し、現像を行って、レジストパ
ターンを形成した後、該レジストパターンを形成した透
明基板上に、金属又は金属酸化物を蒸着して蒸着膜を形
成し、ついで残存するレジスト膜を剥離、除去するとと
もにレジストパターン上の該蒸着膜を除去することによ
って、透明基板上にブラックマトリックスを形成する方
法。

【００１５】上記（ａ）、（ｂ）の方法におけるフォト
レジスト膜は、例えば、プリント配線基板をリソグラフ
ィーにより作成する際にエッチングレジストやソルダー
レジストとして使用される従来既知の光重合性組成物か
ら形成することができる。また、フォトレジスト膜の露
光、現像も使用する光重合性組成物の種類に応じて、そ
れ自体既知の方法により行うことができる。

【００１６】蒸着膜を形成するための金属、金属酸化物
としては、銅、ニッケル、銀、金、クロム、錫、アルミ
ニウム及びこれらの２種以上の金属の合金などの金属；
酸化錫などの上記金属の酸化物などを挙げることができ
る。

【００１７】蒸着膜の形成は、真空蒸着、スパッタリン
グ、イオンプレーティング、電子サイクロトロン共鳴な
どにより行うことができ、蒸着膜の厚さは、通常、０．
０１〜１０μｍ程度、好ましくは０．１〜３μｍ程度と
することができる。

【００１８】上記（ａ）の方法におけるエッチングは蒸
着膜の金属又は金属酸化膜の種類に適合した常法により
行うことができる。

【００１９】本発明方法においては、次いで、必要に応
じて、上記工程（１）によって形成されるブラックマト
リックスである蒸着膜上に、電解メッキにより金属膜を
析出させてブラックマトリックスを増膜させることがで
きる［工程（２）］。ブラックマトリックスは、遮光性
及び後工程であるレーザーアブレージョン法による着色
樹脂被膜の加工に対する耐性などの点から、通常、０.
５〜５.０μｍ程度の膜厚を必要とする。蒸着膜単独で
この膜厚を確保しようとすると、蒸着膜の成膜に長時間
を要することがあり、この場合には、電解メッキにより
ブラックマトリックスを増膜させることが好ましい。

【００２０】本発明方法においては、上記工程（１）及
び場合により（２）によりブラックマトリックスを形成
した透明基板上に、着色顔料を分散した着色樹脂塗材
を、塗装して着色樹脂被膜を形成する［工程（３）］。

【００２１】上記着色樹脂塗材に使用する樹脂は、特に
限定されるものではないが、耐熱性、耐光性、基材への
密着性、顔料分散性が良好な樹脂であることが好まし
く、具体的には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アル
キド樹脂、シリコン樹脂、メラミン樹脂などを挙げるこ
とができる。これらの樹脂は単独であってもよく或いは
２種以上の樹脂の混合物であってもよい。

【００２２】上記樹脂中に分散させる着色顔料は、耐熱
性、耐薬品性、耐溶剤性、耐光性に優れた顔料が好まし
く、さらに、適性なスペクトル及び透明性が必要とされ
るため、有機顔料であることが好ましい。着色顔料は１
種で又は２種以上を混合して使用することができる。着
色樹脂塗材における着色顔料の粒径は、透明性、可視光
の吸収係数等の観点から、９５重量％以上の顔料が３０
０ｎｍ以下、好ましくは１２０ｎｍ以下であることが望
ましく、サンドミル、ニーダー、２本ロールなどにより
既知の方法で顔料を分散して透明性、吸収係数を向上さ
せることが有効である。

【００２３】上記着色顔料として、使用しうる諸耐性に
優れた顔料の例をカラーインデックス（Ｃ．Ｉ）ナンバ
ーで示せば次のとおりである。

【００２４】黄色顔料：Ｃ．Ｉ．２４、８３、９３、９
４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２５、１３
７、１４７、１５３、１５４、１６６、１６８。

【００２５】オレンジ顔料：Ｃ．Ｉ．３６、４３、５
１、５５、５９、６１。

【００２６】赤色顔料：Ｃ．Ｉ．９７、１２２、１２
３、１４９、１６８、１７７、１７８、１８０、１８
７、１９０、１９２、２０９、２１５、２１６、２１
７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２
８、２４０。

【００２７】バイオレット顔料：Ｃ．Ｉ．１９、２３、
２９、３０、３７、４０、５０。

【００２８】青色顔料：Ｃ．Ｉ．１５、１５：１、１
５：３、１５：４、１５：６、２２、６０、６４。

【００２９】緑色顔料：Ｃ．Ｉ．７、３６。

【００３０】ブラウン顔料：Ｃ．Ｉ．２３、２５、２
６。

【００３１】黒色顔料：Ｃ．Ｉ．７。

【００３２】着色樹脂塗材は前記樹脂及び上記着色顔料
のみからなっていてもよいが、有機溶剤、水、中和剤、
硬化触媒、顔料分散剤、消泡剤、塗面調整剤などを適宜
含有していてもよい。

【００３３】着色樹脂塗材の形態としては、特に限定さ
れるものではないが、通常、有機溶剤溶液もしくは分散
液、又は水溶液もしくは水分散液の形態のものが好適に
使用される。

【００３４】着色樹脂塗材を透明基板上に塗装する方法
としては、浸漬法、スプレー法、スピンコート法、電着
塗装法、シルクスクリーン法、ロールコート法、カーテ
ンフローコート法などを挙げることができ、なかでもス
ピンコート法、ロールコート法が好適に使用される。塗
装された着色樹脂塗材の膜は、必要に応じて加熱などに
よって硬化され着色樹脂被膜が形成される。着色樹脂被
膜の膜厚は特に限定されるものでないが、通常、０．５
〜５μｍの範囲内であることが好ましい。

【００３５】本発明方法においてはさらに、上記工程
（３）にて形成される着色樹脂被膜に、レーザーアブレ
ージョン法によりレーザー光をパターン状に照射してレ
ーザー照射部の塗膜を除去して着色樹脂被膜のパターン
を形成する［工程（４）］。

【００３６】本明細書において、「レーザーアブレージ
ョン法」とは、物体にレーザー光を照射することによっ
て、物体のレーザー光照射部を所望の深さまで分解又は
蒸発させる方法を意味する。

【００３７】工程（４）において使用されるレーザー光
としては、上記レーザーアブレージョン法を実施しうる
レーザー光であれば特に限定なく使用することができ、
例えば、エキシマーレーザー、ＹＡＧレーザー、炭酸ガ
スレーザー、半導体レーザーなどを挙げることができ
る。

【００３８】着色樹脂被膜にレーザー光をパターン状に
照射する方法としては、レーザー光をレンズなどの光学
部品を用いて絞り込み、絞り込んだレーザー光をＣＡＤ
データなどに基づいて着色樹脂被膜にパターン状に照射
する直接描画法、レーザー光をステンシルを通過させる
ことによってパターン状とし、着色樹脂被膜に照射する
方法などを挙げることができる。

【００３９】着色樹脂被膜に照射するレーザー光のパタ
ーン形状は、レーザー光照射工程ごとに除去される位
置が、次に塗装し形成される着色樹脂被膜及び最終的に
形成される着色パターンの位置と同一位置となるようよ
うなパターン形状、レーザー光照射工程ごとに除去さ
れずに残存する位置が、その着色樹脂被膜及び最終的に
形成される着色パターンの位置と同一位置となるようよ
うなパターン形状、など種々の形状であることができる
が、上記のパターン形状とすることが、簡便であり且
つ良好な着色パターンが得られるので好ましい。

【００４０】着色樹脂被膜へのレーザー光の照射は、着
色樹脂被膜の厚さなどによって異なるが、通常、１パル
スのエネルギー密度が１００ｍｊ／ｃｍ² 〜５０００ｍ
ｊ／ｃｍ² のパルスレーザーを１〜１００パルス程度照
射することによって好適に行うことができる。

【００４１】工程（４）に従いレーザー光照射部の被膜
を除去することによって着色パターンを形成することが
できるが、着色樹脂被膜の除去深さは、レーザー光の照
射強度や照射時間によって適宜変えることができる。パ
ターン部の着色を他の箇所と明確に区別するには、レー
ザー光照射部における着色樹脂被膜の除去深さが、照射
部の着色樹脂被膜が実質的に全て除去されるまでの深さ
であることが好ましい。

【００４２】工程（４）によって部分的に着色樹脂被膜
が除去された基板上には、次の異なる色の着色樹脂塗材
が塗装されるので、この着色樹脂塗材によって、先に形
成された着色樹脂被膜の溶解、膨潤などによって着色パ
ターンが乱れないようにすることが必要であり、レーザ
ー光によって部分的に着色樹脂被膜が除去された基板
は、次の着色樹脂塗材が塗装される前に必要に応じて加
熱などによって硬化させてもよい。しかし工程（３）に
おいて、着色樹脂塗材の塗装後の加熱などによって十分
に着色樹脂被膜が硬化している場合には、上記加熱など
によるさらなる硬化は省略することができる。着色樹脂
被膜の硬化条件は、樹脂の種類などによって適宜選定す
ることができるが、加熱による場合には、通常、約６０
〜約２００℃の温度で１〜６０分間程度加熱するが適当
である。

【００４３】本発明方法において、上記工程（３）及び
（４）を１回ずつ行なった後、異なる色の着色樹脂塗材
を使用して工程（３）を行い、ついで着色樹脂被膜表面
を研磨する工程を行なうことによって２色の着色パター
ンを形成することができる。３色以上の多色の着色パタ
ーンを形成するためには、上記２色の着色パターン形成
において、上記工程（３）及び（４）を１回ずつ行なっ
た後、さらに色数に応じて異なる色の着色樹脂塗材を使
用して上記（３）及び（４）を繰り返し行う工程を組み
込めばよい。

【００４４】本発明方法においては、上記のようにして
必要な色数の着色樹脂被膜を基板上に形成した後、着色
樹脂被膜表面は研磨され着色樹脂被膜表面は平滑化され
る。上記研磨は、通常、各多色の着色パターン表面の全
てが露出するまで行われるが、研磨によって着色樹脂被
膜表面を平滑化した後、レーザー光を着色樹脂被膜表面
全面にレーザー光を照射して各多色の着色パターン表面
の全てを露出させるようにしてもよい。

【００４５】研磨は例えば汎用のポリシングマシーンに
よって行うことができ、例えばカラーフィルタとして、
ＴＦＴ液晶表示装置に用いる場合には、表面粗さ０．０
１５μｍ、平坦度０．５μｍ以下、そしてＳＴＮ液晶表
示装置に用いる場合には、表面粗さ０．０３μｍ、平坦
度０．０５μｍ以下にまで研磨することが好適である。
着色樹脂被膜表面の研磨によって着色樹脂被膜表面の平
滑化と不要の着色樹脂被膜の除去とを同時に行うことが
できる。

【００４６】各多色の着色パターン表面の全てが露出さ
れた基板は、必要に応じて着色パターン表面の洗浄や焼
付け乾燥を行なう。

【００４７】以下、カラーフィルタに一般的である、
赤、青及び緑の３色の着色パターンの形成方法の一例と
して、前記レーザー光のパターン形状を前記のパター
ン形状とする場合について図１を参照しながら説明す
る。

【００４８】前記工程（１）により透明基板１上に、金
属又は金属酸化膜の蒸着及びリソグラフ法などによるパ
ターン形成により蒸着膜からなるブラックマトリックス
２を形成する［図１、（イ）参照］。

【００４９】ついで工程（２）により、必要に応じて、
上記蒸着膜であるブラックマトリックス２を電解メッキ
により増膜させる［図１、（ロ）参照］。

【００５０】前記工程（３）によりブラックマトリック
スを形成した透明基板１上に第１の着色樹脂皮膜３（例
えば赤色）を形成した後［図１、（ハ）参照］、前記工
程（４）により第２の着色樹脂皮膜４のパターンが最終
的に形成される位置における第１の着色樹脂皮膜３をレ
ーザー光照射により除去する［図１、（ニ）参照］。

【００５１】次いで得られる基板上に、第２の着色樹脂
塗材を塗装して第２の着色樹脂皮膜４（例えば青色）を
形成する［図１、（ホ）参照］。第２の着色樹脂被膜４
の膜厚は特に限定されるものではないが、第１の着色樹
脂被膜３の膜厚とほぼ同等とし、第１の着色樹脂被膜３
上に第２の着色樹脂被膜４ができるだけ形成されないよ
うにすることが、レーザー光による着色樹脂被膜の除去
量を増加させないようにできるので好ましいが、不可避
的に第１の着色樹脂被膜３上にかなりの第２の着色樹脂
被膜４が形成されるのが通常である。

【００５２】上記第１及び第２の着色樹脂被膜に加えて
第３の着色樹脂被膜５（例えば緑色）を形成する場合に
は、上記のようにして得られる基板において、第３の着
色樹脂皮膜５のパターンが最終的に形成される位置にお
ける着色樹脂皮膜を前記工程（４）によりレーザー照射
により除去し［図１、（ヘ）参照］、次でこの基板に第
３の着色樹脂被膜５を形成することによって第１、第２
及び第３の着色樹脂被膜を有する基板を形成することが
できる［図１、（ト）参照］。さらに異なる色の着色樹
脂被膜を有する基板を形成する場合には、同様の工程を
繰り返せばよい。

【００５３】図１は、ブラックマトリックスと３色の着
色樹脂被膜パターンを形成する工程を示すものであり、
図１、（ト）に示される第１、第２及び第３のパターン
状の着色樹脂被膜を有する基板は、ついで研磨され着色
樹脂被膜表面は平滑化され、各多色の着色パターン表面
の全てが露出され、目的とする多色の着色パターンが形
成される［図１、（チ）参照］。各多色の着色パターン
表面の全てを露出させた後、洗浄や多色の着色パターン
の焼付け乾燥を行ってもよい。このようにしてブラック
マトリックスと３色の着色樹脂被膜パターンを形成する
ことができる。

【００５４】カラーフィルタの場合、通常、３色の着色
樹脂被膜パターンとして赤、青、緑の３色が使用される
が、用途により種々の色とすることができ、また、着色
樹脂被膜パターンの色による形成順序は特に限定される
ものではなく適宜行うことができる。

【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。以下、「部」及び「％」はいずれも重量基準
によるものとする。

【００５６】アクリル樹脂溶液の製造合成例１アクリル酸２８８部スチレン３００部ｎ−ブチルアクリレート２５５部２−ヒドロキシエチルアクリレート１５７部ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート１００部上記モノマー及び重合開始剤の混合物を、フラスコ中に
て１１０℃に加熱した２−ブトキシエタノール１０００
部中に撹拌下にて２時間を要して滴下した後、同温度に
２時間保持して固形分５０％のアクリル樹脂溶液を得
た。

【００５７】製造例１合成例１で得た固形分５０％のアクリル樹脂溶液及びそ
の他の成分を後記表１に示す配合にて均一に分散させ
て、赤色、青色及び緑色の各着色樹脂塗材を得た。着色
顔料はアクリル樹脂溶液の一部、顔料分散剤、有機溶剤
の一部と混合し、サンドミルで分散して顔料ペーストと
して配合した。各着色樹脂塗材における顔料の平均粒径
は、赤顔料：６０ｎｍ、青顔料：８０ｎｍ、緑顔料：９
０ｎｍであり、いずれの顔料も９５重量％以上が粒径１
２０ｎｍ以下であった。

【００５８】下記表１において、（註）は下記の意味を
有する。

【００５９】（＊１）サイメル３５０：三井サイテック
（株）製、メチル化メラミン樹脂、固形分約１００％。

【００６０】（＊２）ＢＹＫ１６０：ビック・ケミー社
製、高分子共重合体溶液である顔料分散剤。

【００６１】

【表１】

【００６２】実施例１透明基板であるガラス板（１００×１００×１．１ｍ
ｍ）上に、金属クロムを蒸着することによりクロム膜を
蒸着膜厚が約０．１μｍとなるように形成した。このガ
ラス板の蒸着膜上に「ゾンネＬＤＳ」（関西ペイント
（株）製、可視光直描型レジスト）をスプレー塗装によ
り透明基板であるガラス板（１００×１００×１．１ｍ
ｍ）上に、平均乾燥膜厚が約５μｍとなるように塗装
し、６０℃で１０分間プレヒートした。

【００６３】ついで得られたガラス板上のレジスト層
に、直接描画法により波長４８８ｎｍのアルゴンイオン
レーザーを、形成するブラックマトリックスのパターン
状に照射し、ついで２５℃の０．５％炭酸ソーダ水溶液
を現像液としてスプレー現像を行ってレジストパターン
を得た。さらに得られたレジストパターンを有するガラ
ス板に、濃度％塩酸水溶液を用いてエッチングを行
った後、残存レジスト層を剥離し、ガラス板上にパター
ン状蒸着膜からなるブラックマトリックスを形成した。

【００６４】ついで得られたパターン状蒸着膜を有する
ガラス板を電解クロムメッキ浴に浸漬して電解メッキを
行い、蒸着膜上に厚さ約２μｍのクロムメッキ層を形成
してブラックマトリックスを増膜させた。

【００６５】上記のようにして得た増膜されたブラック
マトリックスを有するガラス板上に、前記赤色の着色樹
脂塗材を乾燥膜厚が約２μｍとなるようにスピンコート
法により塗布し、１６０℃で１０分間乾燥させた後、ク
リプトン−フッ素ガスエキシマーレーザーを用いてステ
ンシルを通過させて、所定のパターンのレーザーを１パ
ルスのエネルギー密度１２００ｍｊ／ｃｍ² のパルスが
４パルスとなる条件で照射し、照射箇所の赤色樹脂被膜
を分解、除去して、ライン／スペース＝２６０μｍ／１
００μｍである赤色のパターン状樹脂被膜を得た。

【００６６】次いで上記赤色のパターン状樹脂皮膜を形
成したガラス板上に、前記青色の着色樹脂塗材を乾燥膜
厚が約２μｍとなるようにスピンコート法により塗布
し、１６０℃で１０分間乾燥させた後、クリプトン−フ
ッ素ガスエキシマーレーザーを用いてステンシルを通過
させて、所定のパターンのレーザーを１パルスのエネル
ギー密度１２００ｍｊのパルスが４パルスとなる条件で
照射し、照射箇所の着色樹脂被膜を分解、除去して、ラ
イン／スペース＝２６０μｍ／１００μｍの表面が青色
のパターン状着色樹脂皮膜を得た。

【００６７】さらに上記表面が青色のパターン状着色樹
脂皮膜を形成したガラス板上に、前記緑色の着色樹脂塗
材を用いて上記方法と同様にして膜形成及びレーザー照
射を行い、ライン／スペース＝２６０μｍ／１００μｍ
の表面が緑色のパターン状着色樹脂皮膜を得た。

【００６８】上記のようにして得られた、ブラックマト
リックスと３色のパターン状着色樹脂皮膜を形成した、
表面が緑色の基板の着色樹脂被膜表面を汎用のポリシン
グマシンを用いて研磨し、着色樹脂被膜表面を平滑化す
るとともにブラックマトリックスと３色の着色パターン
表面の全てを露出させた。ついで多色の着色パターン表
面を中性洗剤で洗浄し、１００℃で１０分間水切り乾燥
させた。

【００６９】これによってブラックマトリックスと赤色
と青色と緑色の厚さ約２μｍの着色パターンによってガ
ラス板表面が隙間なく覆われたカラーフィルタを得た。
ブラックマトリックスのパターンのライン幅は２０μｍ
であり、赤色と青色と緑色の着色パターンのそれぞれの
ライン幅は１００μｍであった。得られた多色の着色パ
ターンは平滑であり、微細で長期性能に優れていた。

【００７０】実施例２実施例１において、蒸着膜厚を１μｍとし、かつ電解メ
ッキによるブラックマトリックスの増膜を行わない以外
は実施例１と同様に行い、ブラックマトリックスと赤色
と青色と緑色の厚さ約２μｍの着色パターンによってガ
ラス板表面が隙間なく覆われたカラーフィルタを得た。
得られた多色の着色パターンは平滑であり、微細で長期
性能に優れていた。

【００７１】実施例３実施例１において、透明基板であるガラス板上に、「ゾ
ンネＬＤＳ」をスプレー塗装により平均乾燥膜厚が約５
μｍとなるように塗装し、６０℃で１０分間プレヒート
した。ついで得られたガラス板上のレジスト層に、直接
描画法により波長４８８ｎｍのアルゴンイオンレーザー
を、形成するブラックマトリックスの逆パターン状に照
射し、ついで２５℃の０．５％炭酸ソーダ水溶液を現像
液としてスプレー現像を行ってレジストパターンを得
た。

【００７２】さらに得られたレジストパターンを有する
ガラス板に、ニッケルを蒸着することによりニッケル膜
を蒸着膜厚が約２μｍとなるように形成した後、濃度５
％の水酸化ナトリウム水溶液からなるレジスト剥離剤に
浸漬することによりレジスト膜及びレジスト膜部の蒸着
膜を除去し、ガラス板上にパターン状蒸着膜からなるブ
ラックマトリックスを形成した。

【００７３】実施例１において、パターン状蒸着膜を有
するガラス板として、上記のようにして得たパターン状
蒸着膜を有するガラス板を使用する以外は実施例１と同
様に行い、ブラックマトリックスと赤色と青色と緑色の
厚さ約２μｍの着色パターンによってガラス板表面が隙
間なく覆われたカラーフィルタを得た。得られた多色の
着色パターンは平滑であり、微細で長期性能に優れてい
た。

【００７４】

【発明の効果】本発明の方法は、透明基板上に、金属又
は金属酸化物の蒸着膜からなるブラックマトリックスを
形成しておき、この上に形成した着色樹脂被膜に、レー
ザーアブレージョン法により着色樹脂被膜をパターン状
に除去して着色パターンを形成する工程と着色樹脂被膜
を研磨する工程とを組合せた着色パターンの形成方法で
あり、本発明の方法においては、レーザーアブレージョ
ン法による着色樹脂被膜パターンの形成が簡単であり、
また、着色樹脂被膜の形成に使用する着色樹脂塗材の樹
脂は感光性樹脂である必要はなく、広い範囲から選択で
き、顔料分散性、着色パターンの長期性能などの向上を
図ることができる。さらに、一般に格子状であるブラッ
クマトリックスを蒸着法を利用して金属又は金属酸化物
で形成することができるので、ブラックマトリックス樹
脂膜をアブレージョン法にて形成する場合に比較して、
ブラックマトリックスを短時間に形成することができ
る。

【００７５】本発明の方法は、カラーフィルタの製造に
適しており、カラーフィルタとして好適な微細で長期性
能に優れた多色の着色パターンを、少ない工程数で安定
して形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の着色パターンの形成方法の工程の一例
を示すモデル図である。

【符号の説明】

１透明基板２ブラックマトリックス３第１の着色樹脂被膜又は第１の着色パターン４第２の着色樹脂被膜又は第２の着色パターン５第３の着色樹脂被膜又は第３の着色パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｆ 7/36 Ｇ０３Ｆ 7/40 ５２１ 7/40 ５２１Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｓ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）透明基板上に、金属又は金属酸化
物の蒸着膜からなるブラックマトリックスを形成する工
程、（２）必要に応じて、該蒸着膜上に電解メッキによ
り金属膜を析出させてブラックマトリックスを増膜させ
る工程、（３）着色顔料を分散した着色樹脂塗材をブラ
ックマトリックスを形成した透明基板上に塗装して着色
樹脂被膜を形成する工程、及び（４）該着色樹脂被膜に
レーザーアブレージョン法によりレーザー光をパターン
状に照射してレーザー光照射部を除去する工程により、
該パターン状の着色樹脂被膜を形成した透明基板上に、
該パターン状の着色樹脂被膜と異なる色の着色樹脂被膜
を形成しうる着色樹脂塗材を用いて、上記工程（３）及
び工程（４）を色数に応じて必要回数（０回も含む）繰
り返し、次いで工程（３）により最後の異なる色の着色
樹脂被膜を形成した後、着色樹脂被膜表面を研磨して着
色樹脂被膜表面を平滑化することを特徴とするブラック
マトリックスを有する多色の着色パターンの形成方法。
【請求項２】工程（１）が、透明基板上に金属又は金
属酸化物の蒸着膜を形成した後、該蒸着膜上にフォトレ
ジスト膜を形成し、パターン状に露光し、現像を行っ
て、レジストパターンを形成し、ついでエッチングを行
い、さらに残存するレジスト膜を剥離、除去することに
よって、透明基板上に、パターン状のブラックマトリッ
クスを形成する工程である請求項１記載の方法。
【請求項３】工程（１）が、透明基板上にフォトレジ
スト膜を形成し、パターン状に露光し、現像を行って、
レジストパターンを形成した後、該レジストパターンを
形成した透明基板上に、金属又は金属酸化物を蒸着して
蒸着膜を形成し、ついで残存するレジスト膜を剥離、除
去するとともにレジストパターン上の該蒸着膜を除去す
ることによって、透明基板上にブラックマトリックスを
形成する工程である請求項１記載の方法。
【請求項４】工程（４）において、レーザー光照射よ
って除去される着色樹脂被膜の位置が、次に塗装し形成
される着色樹脂被膜及び最終的に形成される着色パター
ンの位置と同一位置である請求項１〜３のいずれか一項
に記載の方法。
【請求項５】着色樹脂塗材の色が、赤、青及び緑の３
色であり、赤、青及び緑の３色の着色パターンを形成す
る請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】着色樹脂被膜表面の研磨を、各多色の着
色パターン表面が露出するまで行う請求項１〜５のいず
れか一項に記載の方法。
【請求項７】液晶表示装置用透明基板上に、請求項５
記載の方法によりブラックマトリックスならびに３色の
着色パターンが形成されてなることを特徴とするカラー
フィルタ。