JPS606904A - カラ−フイルタの製造方法 - Google Patents

カラ−フイルタの製造方法

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JPS606904A
JPS606904A JP59068809A JP6880984A JPS606904A JP S606904 A JPS606904 A JP S606904A JP 59068809 A JP59068809 A JP 59068809A JP 6880984 A JP6880984 A JP 6880984A JP S606904 A JPS606904 A JP S606904A
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photosensitive
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Kazufumi Ogawa
一文 小川
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B5/20Filters
    • G02B5/22Absorbing filters
    • G02B5/223Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラーフィルタの製造方法に関するものである
従来、カラーフィルり製造における着色ベース材料用水
溶性感光物質には、卵白、グリクー、カゼイン、ホリビ
ニルアルコール、ゼラチン等の親水性樹脂に感光主剤(
光重合開始剤)として、重クロム酸塩、クロム酸塩ある
いはジアゾ化合物を添加したものがあシ、いずれもネガ
型である。
カラーフィルり製造用としての使用方法としては、次の
ような工程(特公昭62−17376号明細書、特公昭
52−17376号明#1書等)が用いられている。
すなわち、■ 感光液ベースの調整、■ 感光主剤の添
加、■ 基板上への塗布、■ プレベーク、■ マスク
露光、■ 温水または冷水現象、■ バーニイング、■
 染色(通常、酸性染料を用いて染色)の各工程が順次
行なわれる。
なお、ここで感光液のポットライフが短いので通常感光
主剤は使用直前に添加するのが一般的である。
ところが、従来用いられているカラーフィルり製造用の
ゼラチン感光液は、主剤のゼラチンが牛の骨を石灰処理
後、温水で抽出して得られた分子量15〜25万の高分
子ゼラチン(写真用ゼラチン、一般工業用ゼラチン、食
用ゼラチン等)が用いられているため、ゼラチン中のア
ミドが石灰処理工程で大部分カルボキシ)V基に変化し
ており、等?lL点が低かった。すなわち、従来の石灰
処理ゼラチンを用いた感光液では、酸性染料による染色
位(すなわち、アミノ基)が少く、従ってカラーフィル
タとして必要な染色濃度を得るためには、2〜3μmが
程度の塗布膜厚を必要としだ。ところが近年、固体撮像
素子用カラーモザイクフィル・夕の高精度化に伴って、
パターン寸法が6μm程度のモザイクフィルタを製作す
る要求が出てきたが、2〜3μmの塗布膜厚では十分な
パターン精度を得ることができなかった。
一方、セラチンの分子量が15万〜26万と高いためゼ
ラチン濃度10〜20係では、30〜4゜°Cでほとん
どゲル化してしまう (グリユー、カゼインの感光液で
は、濃度が10〜20%でも25°C±5°C程度でゲ
ル化することはない。)。
従って、ゼラチン感光液の塗布作業を25±5℃、いわ
ゆる室温で行なうと、あらかじめ感光液を加温しておい
°Cも塗布途中でゲル化が生じてなめらかな塗布が行な
えなかったり、膜厚制御も非常に難しかった。そこで一
般に塗布作業は40〜45℃の恒温で行なわれているの
が現状であるが、40〜45℃の恒温室の運転、さらに
塗布工程の合理化等を考慮すると、室温付近でもゲル化
しないセラチン系感光液を用いた方法が待望されている
本発明は以上述べてきだゼラチン系感光液を用いたカラ
ーフィルり製造の欠点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは染色が容易なゼラチン系感光液、
すなわち分子内にアミノ基が多く、しかも室温(25±
5℃)でもゲル化しないカラーフィルり製造用感光物質
を用いたカラーフィルタの製造方法を提供することにあ
る1、なお、ゼラチンの製造工程としては、第1図に示
す工程が知られているが、ここで酸処理ゼラチンと石灰
処理ゼラチンの大きな違いは出来上った製品の等電点が
異なることである。すなわち酸処理ゼラチンは、pH7
〜9程度であり、アミノ基を多く含んでいるのに対し、
石灰処理ゼラチン(d石灰処理工程でアミノ基が大部分
カルボキシルに変化するため、等電点けpH4,8〜5
.1程度である。従って、酸処理ゼラチンの方が酸性染
料に対する染色位(すなわち、アミン基)が多く、染色
され易い性質がある。
一方、ゼラチンは分子量が小さくなるとゲル化温度か小
さくなることが知られている。そこで、本発明は、望ま
しくはあらかじめ皮や骨中のコラーゲンを塩酸処理して
不要有機物を除去し、さらに加熱分解捷たはタンパク質
分解酵素で分解抽出を行ない、たとえば5000〜7 
’OOOO程度の酸処理低分子ゼラチンを製造し、感光
液を調整することにより、塗布時のゲル化を防止し、さ
らに染着性が良いため着色ベース膜の薄膜化を実現し、
カラーフィルりの製造に好適な方法を提供したことを特
徴とする。
々お、この酸処理低分子ゼラチンは、酸性染料に染色さ
れ易い点、およびゲル化温度が低い点を除けば一般の石
灰処理高分子ゼラチンとほとんど特性的に変りがなく、
常温で水に溶かすことすなわち現像することも可能であ
る。
実施例の説明 あらかじめ、皮や骨中のコラーゲンを塩酸処理して不要
有機物を除去し、さらに、酸またはアルカリを加えて加
熱分解し、イオン交換樹脂で脱塩を行ない、たとえば平
均分子量が6Q○0〜了0000の酸処理低分子ゼラチ
ンを作成する。
次に、所定の濃度になるよう水を加え、さらに光重合開
始剤(感光主剤2例えば重クロム酸アンモニウム等)お
よび補助剤(例えばアルコール。
クロムンヨウバン、安息香チンキ等)を加え、感光液を
調整する。その後、前述した工程すなわち気泡の除去を
行った後、所定のガラス基板に塗布し、プレベークして
から、ホトマスクを用いて紫外線露光、冷水現像(3分
)を行ない、さらに、150°Cでバーニングを行った
後、酸性染料で80℃、10分程度染色を行うことによ
りカラーフィルタを製造する。
なお、こ\で基板上に複数色のカラーフィルり布形成し
、再び、前記防染用樹脂膜上に感光液を塗布し、パター
ン形成、染色をくり返すこと容易に複数色の色を持つモ
ザイク状のカラーフィルりを製作できる。
以下、本発明のカラーフィルターの製造に用いる感光液
についての詳細例を述べる。
(例1) 次の各物質、すなわち 0水 100OCC O酸処理ゼラチン(分子量5,000へ20,000)
00JiL O重クロム酸アンモン 401 0 アルコ −ル 60 CC O安息香チンキ 50 QC Oクロムミョウバン(0,2%水fa液)20 ccを
よく混合溶解(60〜60°)した後、20℃まで冷却
して、−日装置したがゲル化は生じず粘度は室温で14
00pSであった。また、ガラス基板に塗布後、テスト
パターンの形成されたクロムマスクを用いて紫外線露光
、冷水現象(3分)を行った後、日本チバガイギー社エ
リオシンス力−1/ ソ) RE テ80 ℃、10分
間染色を行なうと、第2図(a)に示すパターンが得ら
れた。なお、このとき感光膜の厚みは0.68μmであ
った。
(例2) 前記例1において、感光主剤である重クロム酸アンモニ
ウム量を40y−、ゼラチン石灰処理低分子ゼラチン(
分子量1万一2万)のものを300ノ用いた外は同じ条
件で行なうとゲル化は生じず、粘度は210cps程度
であり、同等のパターンが形成されたがその後、日本チ
バガイギー社、エリオシンスカーレットREで80℃、
10分間染色すると第2図(b)に示すようになり、感
光膜の厚みが例1の場合と同じく0′ニアμmであって
も、例1の場合程染色されなかった。可視分光特性を第
3図に示す。なお、同図において(a)は酸化処理ゼラ
チン、(b)は石灰処理ゼラチンの場合を示す。
(例3) 例1において、感光主剤である重クロム酸アンモンの1
汁を25y−、ゼラチンに石灰処f’(分子■10万〜
25万)の写真用ゼラチン150?を用いた外は、同じ
条件で実験を行なったが、室温が25℃でも完全にゲル
化した!、まであった。そこで、60℃で再溶解後、塗
布、露光、現象を行なってみると冷水で10分間現象を
行なったがパターンはシャープに形成されなかった。
染色後の結果を第4図に示す。
(例4) 次の各物質、すなわち 0水 10oOCc O酸処理ゼラチン(分子量30.Q○○へ70.O○○
) 00f 0重クロム酸カリウム 101 0重クロム酸アンモニウム 30y O硝酸鉛 2.51 0 アルコ −ル 30 CC をよく混合溶解(50〜60℃)した後、20℃まで冷
却して1日放置したが、ゲル化は生じず、粘度は160
cpsであった。また、ガラス基板に塗布後、テストパ
ターンの形成されたクロムマスクを用いて紫外線露光を
行なうと約3μm線巾のパターンまで形成できた。また
、例1と同条件で染色した場合、例1と同程度の染色が
できた。
(例6) 例4において、ゼラチンに酸処理ゼラチン(分子量5.
○○○〜20,000)300y−を用いた外は同じ条
件で行なってもゲル化は生じず、粘度は140cps程
度で例4と同等のパターン、染色が−得られた。
(例6) 例4において、ゼラチンに一般工業用の石灰処理ゼラチ
ン(分子量60,000〜250,000)150ノー
を用いた外は同じ条件で実験を行なうと、重クロム酸ア
ンモニウムを添加する丑では、3Q°C付近でゲル化を
生じたが、重クロム酸アンモン添加後は、ゲル化を生じ
なかった。一方、パターンの形成及び染色濃度は、例2
と同等であった。
また、以上の例の他、酸処理低分子ゼラチン(分子量5
,000〜20,000)に酸処理捷たは石灰処理高分
子セラチン(分子量100000〜20.000 )を
少量混入して室温でゲル化を生じず、しかも高粘度で、
酸性染料によく染まる感光液を箭5整できた。
(例7) 例1において、ゼラチンに酸処理低分子ゼラチン(分子
量5. OOOヘ20.ooo)3ooy−と、石灰処
理高分子ゼラチン(分子量1Q0,000〜200.0
00)40ノを混合したものを用いた他は、同じ条件で
実験を行なうと室温での粘度が250cpsとなった他
は、例1と同様の結果が得られた。
以上の感光液は、光重合開始剤として重クロム酸塩を用
いた場合について記載したがラジカル系の開始剤、例え
ば、ジアゾ化合物系あるいは過酸化物系等でも同′じ効
果が得られることは明らかである。なお、例で用いた補
助剤である安息香チンキは、ゼラチンの星の制御、硬化
作用があシ、アルコールは泡止め、延展性の改良効果が
ある。
以上のように、酸処理低分子量ゼラチン(分子量600
0A−300oo1あるいは3000ON70000)
を主成分とするゼラチン感光液を調整することにより、
酸性染料に対して染色性が良く、室温でもゲル化が生じ
ない。従ってこのJ:うな粘度変化が緩慢なゼラチン系
感光液を製造しこれを利用することにより、カラーフィ
ルタの製造工程を大幅に簡略化できる。すなわち、この
感光液を用いることによシ塗布工程を室温で行なっても
膜厚制御が容易で、しかも均一な塗布が行なえるように
なるのでカラーフィルり製造時の基板への塗布工程の合
理化、省エネルギー効果は非常に大きなものとなる。ま
た現像工程も冷水で可能になり非常に有利である。
さらにまた、酸処理ゼラチンを用いるととにより中位厚
みあたりの染色濃度を上げることができる。すなわち、
塗布膜厚が0.5μm程度でも十分カラーフィルりとし
て使用可能な染色濃度が得られるので6μm程度の微細
なパターンの形成が容易である。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なゼラチンの製造工程を示す図、第2図
(a)は本発明の実施例1における酸処理ゼラチンを用
いて形成したパターンの拡大図、第2図(b)は例1と
の比較のために石灰処理ゼラチン感光液を用いて形成し
たパターンの拡大図、第3図は本発明の例1およびそれ
との比較のだめの例2における感光液を用いてパターン
を形成後、染色したものの可視分光特性を示す図、第4
図は例3の感光液を用いてパターンを形成しようとした
ものであるが冷水現像ではパターン形成かう甘くいかな
いことを示すパターン拡大図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 (Dン +1/υpm

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)分解低分子ゼラチンおよび水を主成分とし、光重
    合開始剤および補助剤を添加して感光液を調整する工程
    と、任意の基板上へ塗布する工程と、所定のホトマスク
    を用い露光し、さらに現像して、必要とするゼラチンパ
    ターンを形成する工程と、さらにバーニングを行った後
    、酸性染料で染工程を含む色することを特徴としたカラ
    ーフィルりの製造方法。
  2. (2)分解低分子ゼラチンとして、高分子の酸処理ゼラ
    チンを熱分解して作った平均分子量が
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5958610A (en) * 1996-02-22 1999-09-28 Denso Corporation El element having a color filter formed on an upper electrode

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5785051A (en) * 1980-11-18 1982-05-27 Toppan Printing Co Ltd Water-soluble photosensitive material
JPS5833208A (ja) * 1981-08-20 1983-02-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd カラ−フィルタ製造用感光物質

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