JP2000310772A

JP2000310772A - カラーフィルターの製造方法

Info

Publication number: JP2000310772A
Application number: JP11118592A
Authority: JP
Inventors: Naoya Imamura; 直也今村
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶層の厚み（セルギャップ）を一定間隔に
保持するためのスペーサー部を簡便に、かつ精度よく形
成することができるカラーフィルターの製造方法の提
供。【解決手段】仮支持体上に形成された赤、緑、青の３
原色の群から選ばれた第１の色を有する感光性樹脂組成
物層を転写により基板上に形成し、フォトマスクを介し
て露光・現像し、支持体上に第１の色のパターンを形成
する工程と、同様な方法で第１の色と異なる色のパター
ンを形成する工程、第１および第２の色と異なる色のパ
ターンを形成する工程を経て、少なくとも２つの色の感
光性樹脂組成物層を部分的に積層することによってスペ
ーサー部を形成する。また、同様にして３原色の群から
選ばれる１つの色のパターンと、黒色の感光性樹脂組成
物層とを積層してスペーサー部が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶カラーディス
プレー等に使用するのに好適なカラーフィルターの製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示装置は、液晶層の厚み
（セルギャップ）を一定間隔に保持するために、カラー
フィルター基板と対向電極基板からなる２枚の基板間に
所定の粒径を有するプラスチックビーズ、セラミックス
ビーズ等のスペーサービーズを散布して、両基板を張り
合わせている。しかしながら、上述のような方法では、
スペーサービーズの均一な散布が難しく、セルギャップ
を表示領域全域にわたって一定にできない問題があっ
た。また、スペーサービーズを多量に使用すると、セル
ギャップは一定に保たれるが、表示領域に存在するスペ
ーサーのために液晶層部分の開口率が低下すること、２
枚の基板の張り合わせ時にスペーサービーズによって配
向膜や透明電極を傷つけ表示欠陥が生じる等の問題があ
った。

【０００３】このような問題を解決決するために、特開
昭６３−８２５４、特開平５−１９６９４６では、カラ
ーフィルター基板の2〜3色の着色層を積層してスペーサ
ーを形成することが提案されている。この方法では、求
められる液晶層の厚み(セルギャップ)に相当する厚みの
スペーサーを形成するためには、各着色層の充分な厚み
と厚み精度が必要である。

【０００４】カラーフィルターの形成方法としては、
１)印刷法，２)インクジエット法、３）ミセル電着法、
４）顔料分散法等が知られている。しかし，印刷法で
は，高い精度での重ね合わせが困難なことが懸念され、
インクジエット法では，着色層の重ね合わせ部の高さの
安定な制御が難しいことが問題である。ミセル電着法は
電着パターンを形成する工程が必要であることと、顔料
の帯電したミセル分散溶液の安定性が難しくカラーフィ
ルターを安定に製造することが困難であるという懸念が
ある。

【０００５】現在，最も一般的な方法は，顔料分散法で
ある。顔料分散法は着色した感光性樹脂液の塗布と露
光、現像の繰り返しにより行われるが、この方法で通常
作製される着色層の厚みでは、その重ね合わせによって
も必要とするスペーサーの高さが得られない。また，着
色層の塗布膜厚を厚くしょうとすると、基板の中心部と
周辺部の面内での厚みのムラが生じやすいこと、また，
２色目以降の塗布は、すでに先に形成した色のパターン
上に塗布するものであるため、厚みのムラが発生しやす
く，厚みの均一な制御が困難である。

【０００６】これらの問題点を改善する目的で，特開平
９ー４３４２５，特開平１０−１７７１０９では，樹
脂，遮光剤からなる樹脂マトリックス上に３原色からな
る着色層を積層する方法、さらにこれに加えてレジスト
層を積層する方法等が提案されているが、いずれも４層
以上の積層が必要となり，スペーサーとしての精密な高
さの制御が難しい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は，前記
の問題点に鑑み、着色層を積層したスペーサー部を簡便
に、かつ精度よく形成することができるカラーフィルタ
ーの製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１に記載のカラーフィルターの製造方
法は、（１）仮支持体上に形成された赤、緑、青の３原
色の群から選ばれた第１の色を有する感光性樹脂組成物
層を転写により基板上に形成し、所定のパターンで露光
した後、現像し該基板上に該第１の色を有するパターン
を形成する工程と、（２）該第１の色のパターンが形成
された基板上に、該第１の色と異なる色を有する感光性
樹脂組成物層を転写により形成し、所定のパターンで露
光した後、現像し該基板上に該第２の色を有するパター
ンを形成する工程と、（３）該第１および第２の色のパ
ターンが形成された基板上に、該第１および第２の色と
異なる色を有する感光性樹脂組成物層を転写により形成
し、所定のパターンで露光した後、現像し該基板上に該
第３の色を有するパターンを形成する工程と、を有し、
該３原色の群から選ばれた少なくとも２つの色の感光性
樹脂組成物層を部分的に積層したスペーサー部を形成す
ることを特徴とする。また，仮支持体上に形成された感
光性樹脂組成物層の動的粘性率（η’）が該感光性樹脂
組成物を基板上に転写するときの温度において４×１０²＜η’＜１×１０⁶（ポイズ）であることが好ましい。さらに、３原色の群から選ばれ
た少なくとも２つの色の感光性樹脂組成物層を部分的に
積層したスペーサー部を、薄膜トランジスターを配列し
た基板上に形成することが望ましい。また、請求項４に
記載のカラーフィルターの製造方法は、（１）仮支持体
上に形成された赤、緑、青の３原色及び黒色の群から選
ばれた第１の色を有する感光性樹脂組成物層を転写によ
り基板上に形成し、所定のパターンで露光した後、現像
し該基板上に該第１の色を有するパターンを形成する工
程と、（２）該第１の色のパターンが形成された基板上
に、該第１の色と異なる色を有する感光性樹脂組成物層
を転写により形成し、所定のパターンで露光した後、現
像し該基板上に該第２の色を有するパターンを形成する
工程と、（３）該第１および第２の色のパターンが形成
された基板上に、該第１および第２の色と異なる色を有
する感光性樹脂組成物層を転写により形成し、所定のパ
ターンで露光した後、現像し該基板上に該第３の色を有
するパターンを形成する工程と、(４)該第１、第２及び
第３の色のパターンが形成された基板上に、該第１、第
２および第３の色と異なる色を有する感光性樹脂組成物
層を転写により形成し、所定のパターンで露光した後、
現像し該基板上に第４の色を有するパターンを形成する
工程と、を有し、該３原色の群から選ばれた少なくとも
１つの色の感光性樹脂組成物層と黒色の感光性樹脂組成
物層を部分的に積層したスペーサー部を形成することを
特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面に基づいて説明する。先ず、本発明のカラーフ
ィルター用転写材料について説明する。カラーフィルタ
ー用転写材料は、着色された感光性樹脂組成物層を仮支
持体上に設けた画像形成材である。本発明で用いる着色
した感光性樹脂組成物層のための仮支持体としては、可
撓性を有し、加圧もしくは加圧及び加熱下においても著
しい変形、収縮もしくは伸びを生じないことが必要であ
る。そのような支持体の例としては、ポリエチレンテレ
フタレートフィルム、トリ酢酸セルローズフィルム、ポ
リスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルムを挙げ
ることができる。２軸延伸ポリエチレンテレフタレート
フィルムが特に好ましい。

【００１０】該仮支持体の上には、着色した感光性樹脂
組成物層を直接、もしくは紫外線透過性を有し酸素透過
性が低い中間層を介して設けることが望ましい。さら
に、転写時の気泡混入を避ける目的で、熱可塑性樹脂層
を設けるのが好ましい。その場合は、仮支持体、熱可塑
性樹脂層、中間層、感光性樹脂組成物層の順に積層する
のが好ましい。これらの層は、層を構成する素材を適当
な溶剤に溶解し、塗布・乾燥することにより作製するこ
とができる。この際、既に形成されている層の上に重層
塗布する場合には、下の層を侵さない溶剤であることが
必要であるが、これらの溶剤は当業者が適宜選択するこ
とが可能である。

【００１１】中間層は、着色した感光性樹脂組成物層を
透明基板に密着した後で、仮支持体を剥離し、パターン
露光するに際し、着色した感光性樹脂組成物層中での光
硬化反応を阻害する空気中からの酸素の拡散を防止する
ためと、３つの層を積層する場合に熱可塑性樹脂層と感
光性樹脂組成物層が混じり合わないようにするためのバ
リアー層として設けられる。そのため、着色した感光性
樹脂組成物層からは機械的に剥離できないようにし、か
つ酸素の遮断能が高いことが好ましい。

【００１２】このような中間層はポリマーの溶液を仮支
持体上に直接、または熱可塑性樹脂層を介して塗布する
ことにより形成される。中間層に用いる好適なポリマー
として、特公昭４６─３２７１４号及び特公昭５６４０
８２４号の各公報に記載されているポリビニルエ−テル
／無水マレイン酸重合体、カルボキシアルキルセルロー
スの水溶性塩、水溶性セルロースエーテル類、カルボキ
シアルキル澱粉の水溶性塩、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルピロリドン、各種のポリアクリルアミド類、各
種の水溶性ポリアミド、ポリアクリル酸の水溶性塩、ゼ
ラチン、エチレンオキサイド重合体、各種の澱粉及びそ
の類似物からなる群の水溶性塩、スチレン／マレイン酸
の共重合体、及びマレイネート樹脂、さらにこれらの２
種以上の組合せがあげられる。特に好ましいのは、ポリ
ビニルアルコールとポリビニルピリドンの組合せであ
り、ポリビニルアルコールは鹸化率が８０％以上である
ものが好ましい。

【００１３】ポリビニルピロリドン等のポリマーの含有
量は中間層固形分の１重量％〜７５重量％が好ましく、
より好ましくは１重量％〜６０重量％、さらに好ましく
は１０重量％〜５０重量％である。１重量％未満では感
光性樹脂層との十分な密着が得られず、７５重量％を超
えると、酸素遮断能が低下する。中間層の厚みは非常に
薄く、約０．１〜５μｍ、特に０．２〜μｍである。中
間層の厚みが０・１μｍ未満の場合、中間層における酸
素の透過性が高すぎ、５μｍを超えると、現像時または
中間層除去時に時間が掛かり過ぎる。

【００１４】熱可塑性樹脂層を構成する樹脂は、実質的
な軟化点が８０℃以下であることが好ましい。軟化点が
８０℃以下のアルカリ可溶性の熱可塑性樹脂としては、
エチレンとアクリル酸エステルの共重合体の鹸化物、ス
チレンと（メタ）アクリル酸エステル共重合体の鹸化
物、ビニルトルエンと（メタ）アクリル酸エステル共重
合体の鹸化物、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、（メ
タ）アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等の（メタ）アクリ
ル酸エステル共重合体の鹸化物等からすくなくとも１つ
選ばれるのが好ましいが、さらに「プラスチック性能便
覧」（日本プラスチック工業連盟、全日本プラスチック
成形工業連合会編著、工業調査会発行、１９６８年１０
月２５日発行）による軟化点が約８０℃以下の有機高分
子のうち、アルカリ水溶液に可溶なものを使用すること
が出来る。また軟化点が８０℃を超える有機高分子物質
においてもその有機高分子物質中に該高分子物質と相溶
性のある各種の可塑剤を添加して実質的な軟化点を８０
℃以下に下げることも可能である。

【００１５】また、これらの有機高分子物質中に仮支持
体との接着力を調節するために、実質的な軟化点が８０
℃を超えない範囲で各種のポリマーや過冷却物質、密着
改良剤あるいは界面活性剤、離型剤等を加えることが可
能である。好ましい可塑剤の具体例としては、ポリプロ
ピレングリコール、ポリエチレングリコール、ジオクチ
ルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジブチルフタレ
ート、トリクレジルフォスフェート、クレジルジフェニ
ルフォスフェート、ビフェニルジフェニルフォスフェー
トを挙げることができる。熱可塑性樹脂層の厚みは６μ
ｍ以上が好ましい。この理由としては熱可塑性樹脂層の
厚みが６μｍ未満であると１μｍ以上の下地の凹凸を完
全に吸収することが出来ず、転写時に下地との間に気泡
を生じやすくなるためである。また上限については、現
像性、製造適性から１００μｍ以下、好ましくは５０μ
ｍ以下である。

【００１６】感光性樹脂組成物層は、該感光性樹脂組成
物層を基板に転写するときの温度（Ｔ℃)において、動
的粘性率(η’）が一定の範囲にあることが望ましい。
通常の感光性樹脂組成物層を基板に転写する温度は、３
０℃＜Ｔ＜２００℃であり、好ましくは５０℃＜Ｔ＜１
６０℃である。このような転写時の温度において、感光
性樹脂組成物の動的粘性率（η’）は、４×１０²＜
η’＜５×１０⁶（ポイズ）が好ましく、より好ましく
は５×１０²＜η’＜１×１０⁶（ポイズ）である。動
的粘性率（η’）が４×１０²（ポイズ）よりも小さい
と、感光性樹脂組成物層を基板に転写する際に、感光性
樹脂組成物層が流動しやすくなり、所定の厚みの感光性
樹脂組成物層を形成することが困難となる。一方、動的
粘性率（η’）が５×１０²（ポイズ）よりも大きい
と、感光性樹脂組成物層を基板に転写に転写する際に、
感光性樹脂組成物層の流動性が極めて低くなり下層との
層間に空隙が発生しやするなる。

【００１７】公知の光重合性組成物を用いた感光性樹脂
組成物層の大部分はこの性質（動的粘性率）を有する
が、公知の感光性樹脂組成物層の一部は、熱可塑性結合
剤の添加あるいは相溶性の可塑剤の添加によってさらに
改質することができる。本発明の感光性樹脂組成物層の
素材としては公知の、例えば特願平２─８２２６２に記
載されている感光性樹脂全てが使用できる。具体的に
は、ネガ型ジアゾ樹脂とバインダーからなる感光性樹脂
組成物、光重合性組成物、アジド化合物とバインダーか
らなる感光性樹脂組成物、桂皮酸型感光性樹脂組成物等
があげられる。その中でも特に好ましいのは光重合性樹
脂である。その光重合性樹脂は光重合開始剤、光重合性
モノマー及びバインダーを基本構成要素として含む。

【００１８】また、感光性樹脂組成物としては、アルカ
リ水溶液により現像可能なものと、有機溶剤により現像
可能なものが知られているが、公害防止、労働安全性の
確保の観点から、アルカリ水溶液現像可能なものが好ま
しい。

【００１９】感光性樹脂組成物層にはさらにカラーフィ
ルターの構成色である赤色、緑色、青色の顔料を添加す
るが、これらの好ましい具体例としては、カーミン６Ｂ
（Ｃ．Ｉ．１２４９０）、フタロシアニングリーン
（Ｃ．Ｉ．７４２６０）、フタロシアニンブルー（Ｃ．
Ｉ．７４１６０）等をあげることが出来る。着色された
感光性樹脂組成物中の顔料の含有量は、１〜３０重量％
であることが好ましい。より好ましくは５〜２０重量％
である。

【００２０】感光性樹脂組成物層の膜厚は、最終的には
カラーフィルター上に形成されるスペーサー部の構成
と、セルギャップ、および感光樹脂組成物の転写からボ
ストベークまでの工程での膜厚の減少率により決定され
る。各着色層の色の濃さ、現像適性を考慮すると、各着
色層の膜厚は０．５〜５μｍが好ましく、より好ましく
は１．５〜４μｍである。

【００２１】次に上述したような方法で作成した画像形
成材料(カラーフィルター用転写材料）を用いて、カラ
ーフィルターを製造する方法を説明する。約１ｍｍの厚
みのガラス基板の上に、仮支持体に形成された感光性樹
脂組成物層を加圧加温下で貼り合わせる。貼り合わせに
は、従来公知のラミネーター、真空ラミネーターが使用
でき、より生産性を高めるためには、オートカットラミ
ネーターの使用も可能である。その後仮支持体を剥がし
た後で、所定のフォトマスク、熱可塑性樹脂層、及び中
間層を介して露光し、現像する。また、仮支持体を剥が
す前に露光し、その後仮支持体を剥がして現像すること
も可能であるが、高解像度を得るためには、露光前に剥
がすのが好ましい。

【００２２】現像は公知の方法で、溶剤もしくは水性の
現像液、特にアルカリ水溶液に浸漬するか、スプレーか
らの現像液噴射を与えること、さらにブラシでのこす
り、または超音波を照射しつつ処理することで行われ
る。

【００２３】本発明のカラーフィルターの製造方法は、
上記したカラーフィルター用転写材料を用いて、転写方
式により３原色の色パターンを形成する工程を有し、こ
れらの色パターンのうちの少なくとも２つの色パターン
を積層したスペーサー部を形成する。カラーフィルター
では、通常、１）ブラックマトリックスを形成した後、
色パターンを形成するか、２)色パターンを形成した
後、ブラックマトッリクスを形成するが、図では、ブラ
ックマトッリクスの形成は省略する。本発明において、
ブラックマトリックスは、必ずしも本発明のカラーフィ
ルター用転写材料を用いた転写方式に限らず、以下の方
法を適用して形成することも可能である。これらの方法
には、例えば、１）スパッタリング法、真空蒸着法等に
よって金属薄膜を形成し、この薄膜をパターニングして
ブラックマトッリクスを形成する方法、２）カーボンブ
ラック等の遮光性粒子を含有する樹脂層を形成して、こ
の樹脂層をパターニングしてブラックマトッリクスを形
成する方法、３）カーボンブラック等の遮光性粒子を含
有する感光性樹脂層を形成して、この感光性樹脂層をパ
ターニングしてブラックマトッリクスを形成する方法等
がある。これらの方法の中で、３）の方法において、本
発明のカラーフィルター用転写材料を用いて転写方式で
基板上に感光性樹脂組成物層を形成する方法が簡便さ及
びブラックマトッリクスの厚みの制御等の点から特に好
ましい。

【００２４】。以下、カラーフィルターのスペーサー部
の作製方法を図面を基に説明する。図１は本発明のカラ
ーフィルターの製造方法の好ましい一実施の形態を示す
工程図である。まず、ブラックマトッリクスが形成され
た面に、仮支持体上(図示せず）に積層された感光性樹
脂組成物層（Ｒ）１０が基板１２上に張り合わされ、仮
支持体が感光性樹脂組成物層１０から剥がされる。この
状態でフォトマスク１４を介してパターン露光する。

【００２５】次に図１（ｂ）に示すように、感光性樹脂
組成物層（Ｒ）１０の面側を現像すると、露光された領
域で形成された第１の色のパターン（Ｒパターン）１６
が形成される。その後、図１（ｃ）に示すように、仮支
持体上(図示せず）に積層された感光性樹脂組成物層
（Ｇ）１８が第１の色パターン（Ｒパターン）１６上に
張り合わされ、仮支持体が感光性樹脂組成物層（Ｇ）１
８から剥がされる。この状態でフォトマスクを介してパ
ターン露光する。

【００２６】次に図１（ｄ）に示すように、感光性樹脂
組成物層（Ｇ）１８の面側を現像すると、露光された領
域で形成された第２の色のパターン（Ｇパターン）２０
が形成される。その後、図１（ｅ）に示すように、仮支
持体上(図示せず）に積層された感光性樹脂組成物層
（Ｂ）２２が第２の色パターン（Ｇパターン）２０上に
張り合わされ，仮支持体が感光性樹脂組成物層（Ｂ）２
２から剥がされる。この状態でフォトマスクを介してパ
ターン露光すると、図１（ｆ）示すように、第３の色パ
ターン（Ｂパターン）２４が形成される。

【００２７】このようにして、Ｒパターン１６、Ｇパタ
ーン２０、Ｂパターン２４がそれぞれ形成されると共に
これらのパターンが部分的に積層されたスペーサー部
（図中、Ｓで示す）がカラーフィルターの面に所定の間
隔で多数形成される。図では、Ｒパターン１６、Ｇパタ
ーン２０、Ｂパターン２４が部分的に積層されたスペー
サー部（ｓ）の例を示しているが、スペーサー部（ｓ）
の高さは、液晶層の厚みによって任意に選定されるの
で、液晶層の厚みによっては、Ｒパターン１６、Ｇパタ
ーン２０、Ｂパターン２４のうちの２つのパターンによ
ってスペーサー部を形成してもよい。また、本発明は、
特に図示していないが、Ｒパターン１６、Ｇパターン２
０、Ｂパターン２４のうちの１つのパターンと黒色の感
光性樹脂組成物層とを積層してスペーサー部を形成する
カラーフィルターの製造方法も含まれる。

【００２８】本発明のカラーフィルターの製造方法は、
基板上に転写方式で感光性樹脂組成物層を形成すること
ができるので、図２に示すような基板に対しても各色の
パターンを部分的に積層したスペーサー部を有するカラ
ーフィルターを形成することができる。図２において
は、透明基板３０上に，ゲート３２、絶縁膜３４、半導
体層３６、ソース３８、ドレイン４０、ソース電極４
２、ドレイン電極４４、ソース電極４６が設けられ、列
電極（ソース配線）４８及び列電極（ソース配線）５０
に接続されており、これらの面上に層間絶縁膜（平坦化
層）５２が形成されている。この層間絶縁膜（平坦化
層）５２面に転写方式でＲパターン、Ｇパターン、Ｂパ
ターンがそれぞれ形成されると共にこれらのパターンが
部分的に積層されたスペーサー部が形成される。なお，
図２中、５４は画素電極（透明電極）、５６は配向膜、
５８は液晶層，６０は対向電極である。

【００２９】前記した薄膜トランジスター（ＴＦＴ）を
配列したカラーフィルターでは、スペーサー部の高さの
制御が容易であり、かつ、画素部分にはスペーサー部が
存在しないため、表示領域の面積が低下することがな
く、かつ、スペーサー部は、遮光性を有するので、コン
トラスト比の低下を生じることがない。

【００３０】また、透明基板上に遮光層を金属薄膜で形
成し、フォトリソグラフィーによりマトリックス状にパ
ターニングした後、仮支持体上に設けた着色感光性樹脂
層を該金属薄膜層上に転写し、パターン露光、現像を繰
り返すことにより、光もれがなく、表面が平滑なカラー
フィルターを簡単な工程で製造することが出来る。従っ
て、透明電極の断線が起きにくく、強誘電液晶パネルの
ような狭ギャップに対しても、ギャップむらや、対向基
板との接触によるショートのないカラーフィルターを得
ることができる。

【００３１】さらに、必要に応じて、カラーフィルター
表面の物理的化学的保護と平坦化を目的とする保護層を
カラーフィルターに積層して設けてもよい。保護層とし
ては、アクリル系、ウレタン系、シリコーン系等の樹脂
被膜や、酸化珪素等の金属酸化物のような透明性の高い
被膜が用いられるが、その形成方法としては樹脂被膜
は、スピンコート、ロールコート、印刷法等のほか、上
述した画像形成材料のように転写により形成することも
できる。また、金属酸化物等の無機被膜については、ス
パッタリング法、真空蒸着法等によって設ける事が出来
る。

【００３２】以上述べたように、遮光層を金属薄膜で形
成し、カラーフィルターを画像形成材料からの転写によ
って形成することにより、遮光層とカラーフィルターの
間の光もれがなく、しかも、遮光層とカラーフィルター
の重畳部の段差が小さいカラーフィルターを簡単な工程
で製造することが出来る。

【００３３】

【実施例】実施例１厚さ７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム仮
支持体の上に下記の処方Ｈ１からなる塗布液を塗布、乾
燥させ、乾燥膜厚が２０μｍの熱可塑性樹脂層を設け
た。

【００３４】熱可塑性樹脂層処方Ｈ１：メチルメタクリレート／２─エチルヘキシルアクリレート／ベンジルメタクリレート／メタクリル酸共重合体（共重合組成比（モル比）＝５５／２８．８／１１．７／４．５、重量平均分子量＝９００００）１５重量部ポリプロピレングリコールジアクリレート（平均分子量＝８２２）６．５重量部テトラエチレングリコールジメタクリレート１．５重量部ｐ−トルエンスルホンアミド０．５重量部ベンゾフェノン１．０重量部メチルエチルケトン３０重量部

【００３５】次に上記熱可塑性樹脂層上に下記処方Ｂ１
からなる塗布液を塗布、乾燥させて中間層を設けた。

【００３６】中間層処方Ｂ１：ポリビニルアルコール（クラレ（株）製ＰＶＡ２０５、鹸化率＝８０％）１３０重量部ポリビニルピロリドン（ＧＡＦコーポレーション社製ＰＶＰ、Ｋ−９０）６０重量部フッ素系界面活性剤（旭硝子（株）社製サーフロンＳ−１３１）１０重量部蒸留水３３５０重量部

【００３７】上記熱可塑性樹脂層及び中間層を有する仮
支持体の上に、それぞれ表１の処方を有する、赤色（Ｒ
層用）、緑色（Ｇ層用）、及び青色（Ｂ層用）の３色の
感光性溶液を塗布、乾燥させ、乾燥膜厚が２．２５μｍ
の着色感光性樹脂組成物層を形成した。

【００３８】

【表１】

【００３９】このようにして作製したＲ，Ｇ，Ｂの３色
の感光性樹脂組成物層の厚みおよび厚みムラ（５０ｃｍ
×５０ｃｍの面積内）は、それぞれＲ：２．７±０．０
８μｍ、Ｇ：２．８±０．０９μｍ、Ｂ：２．８±０．
０８μｍであった。

【００４０】さらに上記感光性樹脂組成物層の上にポリ
プロピレン（厚さ１２μｍ）の被覆シートを圧着し、赤
色、青色、緑色及び黒色画像形成材料料を作成した。こ
の画像形成材料を用いて、以下の方法でカラーフィルタ
ーを作成した。厚さ１．１ｍｍ、４００ｍｍ×３００ｍ
ｍの透明ガラス基板（コーニング社＃７０５９）を洗浄
し、シランカップリング剤（信越化学ＫＢＭ−６０３）
１％水溶液に３分間浸漬後、３０秒間純水洗浄して過剰
なシランカップリング剤を洗い落とし、水切りしてオー
ブンで１１０℃２０分間熱処理した。赤色画像形成材料
の被覆シートを剥離し、感光性樹脂組成物層面をシラン
カップリング剤処理した透明ガラス基板にラミネーター
（ソマール（株）製オートカットラミネーターＡＳＬ−
２４）を用いて加圧（１０ｋｇ／ｃｍ）、加熱して貼り
合わせ、続いて仮支持体と熱可塑性樹脂層との界面で剥
離し、仮支持体を除去した。次に所定のフォトマスクを
介して露光し、現像し、不要部を除去した後、超高圧水
銀灯を用いてカラーフィルター形成面の反対側から紫外
線を３００ｍｊ／ｃｍ²で照射し、透明ガラス基板上に
赤色画素パターンを形成した。続いて、赤色画素パター
ンが形成されたガラス基板上に緑色画像形成材料を上記
と同様にして貼り合わせ、剥離、露光、現像、ポスト露
光を行い、緑色画素パターンを形成した。同様な工程を
青色画像形成材料で繰り返し、透明ガラス基板上にカラ
ーフィルターを形成した。転写、露光、現像、ポスト露
光の各条件は表２に示すとおりである。

【００４１】

【表２】

【００４２】その他の条件、表２の補足説明は次のとお
り。１．現像１は、熱可塑性樹脂層、中間層を溶解除去する
ための現像で、現像液としてトリエタノールアミン１％
水溶液を用い、３３℃でシャワー現像した。２．現像２では、着色感光性樹脂組成物層を現像し、現
像液としてカラーモザイク現像液ＣＤ−１０００（富士
ハントエレクトロニクステクノロジー社製）１％水溶液
を用い、３３℃でシャワー現像した。上述の条件により形成したカラーフィルターは画素の抜
け（白抜け）が無く、各画素のサイドエッチも小さく、
カラーフィルターとして充分な性能を有していた。さら
に２５０℃で１時間の熱処理を施した。このようにして
作製したカラーフィルター上にＲ、Ｇ、Ｂの３つの着色
層の積層により製造したスペーサー部は直径２０μｍの
円柱状で、高さは４．５５μｍであった。

【００４３】実施例２実施例１において、着色感光性樹脂組成物層の組成を下
記の表に示す組成に変更した以外は、全て実施例１と同
様な方法でカラーフィルターを作製した。

【００４４】

【表３】

【００４５】比較例厚さ１．１ｍｍ、４００ｍｍ×３００ｍｍの透明ガラス
基板（コーニング社製＃７０５９）を洗浄し、オーブン
にて１１０℃で２０分間乾燥した。この基板上に黒色顔
料を分散した感光性樹脂組成物(富士フィルムオーリン
社製、カラーモザイク）をスピンコーターにより塗布乾
燥し、フォトマスクを介して露光、現像することにより
ブラックマトリックスを形成した。最後に２００℃で２
０分間ポストベークした。ブラックマトリックスを形成
した基板上に、赤、緑、青のパターンを赤、緑、青顔料
を分散した３色の感光性着色材料（富士フィルムオーリ
ン社製、カラーモザイク）を用いて以下の手順で形成し
た。

【００４６】まず、ガラス基板上に赤色感光性着色材料
をスピンコーターにて５００ｒｐｍの回転数で塗布し、
乾燥膜厚１．５μｍの着色層を設けた。１００℃で２分
乾燥した後、フォトマスクを介して２００ｍｊ／ｃｍ²
で露光した。次に現像液（ＣＤ：純水＝１：４希釈液）
を用いて１分間現像した。さらに、純水で洗浄した後、
２００℃で１０分間乾燥し、赤色の着色パターンおよび
ブラックマトリックス上にスペーサー部のパターンを形
成した。次に緑色の感光性材料を用い、同様な方法で緑
色のパターンおよびブラックマトリックス上に形成した
赤色のスペーサー部パターンの上に緑色のスペーサー部
パターンを積層した形態で設けた。同様にして青色のパ
ターン形成を行い、ブラックマトリックス上に赤、緑、
青の3色を積層したスペーサー部を有するカラーフィル
ターを作製した。

【００４７】以下、実施例１、２および比較例の方法で
得られたカラーフィルターのスペーサー部の高さを表面
形状測定装置［サーフコム５７０Ａ−３ＤＦ（東京精密
社製）］を用いて３０点測定した結果を表４に示す。ま
た、実施例１、実施例２の感光性樹脂組成物層の動的粘
性率をソリキッドメーターＭＲ−３（レオロジ社製）を
用いて測定した結果を表４に示す。

【００４８】

【表４】

【００４９】表４の結果から、本発明で方法で得られる
カラーフィルターは、各々のスペーサー部の高さが均一
で高さの精度が良好なスペーサー部を形成することがで
きることがわかる。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、仮支持体上に形成され
た各色の感光性樹脂組成物層を転写により基板上に転写
して、各々の色パターンを形成すると共に少なくとも２
つの色の感光性樹脂組成物層を積層させてスペーサー部
を形成するので、求められる液晶層の厚みに応じてスペ
ーサー部の高さを制御できるため、均一な液晶層を形成
することができ、輝度ムラ、色ムラの表示品質が優れた
カラーフィルターを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーフィルターの製造方法の好まし
い一実施の形態を示す工程図である。

【図２】本発明の製造方法で得られるカラーフィルター
の一実施の形態を示す断面構成図である。

【符号の説明】

１０感光性樹脂組成物層（Ｒ）１２基板１４フォトマスク１６Ｒパターン１８感光性樹脂組成物層（Ｇ）２０Ｇパターン２２感光性樹脂組成物層（Ｂ）２４ＢパターンＳスペーサー部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H048 BA45 BB02 BB07 BB14 BB42 2H089 HA10 LA09 LA11 MA04X MA05X NA01 NA12 NA14 PA05 QA12 QA14 TA05 TA09 TA13 2H091 FA02Y FA35Y FB02 FC01 FC18 FD04 FD05 GA07 GA08 GA13 GA16 LA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（１）仮支持体上に形成された赤、緑、青
の３原色の群から選ばれた第１の色を有する感光性樹脂
組成物層を転写により基板上に形成し、所定のパターン
で露光した後、現像し該基板上に該第１の色を有するパ
ターンを形成する工程と、（２）該第１の色のパターン
が形成された基板上に、該第１の色と異なる色を有する
感光性樹脂組成物層を転写により形成し、所定のパター
ンで露光した後、現像し該基板上に該第２の色を有する
パターンを形成する工程と、（３）該第１および第２の
色のパターンが形成された基板上に、該第１および第２
の色と異なる色を有する感光性樹脂組成物層を転写によ
り形成し、所定のパターンで露光した後、現像し該基板
上に該第３の色を有するパターンを形成する工程と、を
有し、該３原色の群から選ばれた少なくとも２つの色の
感光性樹脂組成物層を部分的に積層したスペーサー部を
形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方
法。
【請求項２】仮支持体上に形成された感光性樹脂組成物
層の動的粘性率（η’）が該感光性樹脂組成物を基板上
に転写するときの温度において４×１０²＜η’＜１×１０⁶（ポイズ）であることを特徴とする請求項１に記載のカラーフィル
ターの製造方法。
【請求項３】前記３原色の群から選ばれた少なくとも２
つの色の感光性樹脂組成物層を部分的に積層したスペー
サー部を、薄膜トランジスターを配列した基板上に形成
することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
カラーフィルターの製造方法。
【請求項４】（１）仮支持体上に形成された赤、緑、青
の３原色及び黒色の群から選ばれた第１の色を有する感
光性樹脂組成物層を転写により基板上に形成し、所定の
パターンで露光した後、現像し該基板上に該第１の色を
有するパターンを形成する工程と、（２）該第１の色の
パターンが形成された基板上に、該第１の色と異なる色
を有する感光性樹脂組成物層を転写により形成し、所定
のパターンで露光した後、現像し該基板上に該第２の色
を有するパターンを形成する工程と、（３）該第１およ
び第２の色のパターンが形成された基板上に、該第１お
よび第２の色と異なる色を有する感光性樹脂組成物層を
転写により形成し、所定のパターンで露光した後、現像
し該基板上に該第３の色を有するパターンを形成する工
程と、(４)該第１、第２及び第３の色のパターンが形成
された基板上に、該第１、第２および第３の色と異なる
色を有する感光性樹脂組成物層を転写により形成し、所
定のパターンで露光した後、現像し該基板上に第４の色
を有するパターンを形成する工程と、を有し、該３原色
の群から選ばれた少なくとも１つの色の感光性樹脂組成
物層と黒色の感光性樹脂組成物層を部分的に積層したス
ペーサー部を形成することを特徴とするカラーフィルタ
ーの製造方法。