JPH07333416A - カラーフイルタの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【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】 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、
（ｉ）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、（ii）露光して所定のパターンを
形成させる工程および（iii）現像工程を少なくとも含
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、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を行ない、前記（ii）の工程後
前記（iii）の工程前に加熱を行ない、二色目以降の着
色された感光性樹脂層のベースフイルムから画素間の空
間への移行工程を行なうことを特徴とするカラーフイル
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、ガラスなどの光学的
に透明基板の表面に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、しかも厚さムラの少ない均一な層とする必
要があり、種々のカラーフイルタの製造法が提案されて
いる。例えばスクリーン印刷法では低コストのカラーフ
イルタの形成が可能である。またフォトリソグラフィ技
術を用いる方法、すなわち、カラーフイルタ用基板上に
形成された透明膜に、所定のネガマスクを通して紫外線
照射し、未露光部を除去したのち、防染層を形成しなが
ら染色する方法がある。

【０００３】ベースフイルム及び感光性樹脂層から成る
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。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、着色された感光性樹脂層が基板に
面するように貼り合わせる工程、露光して所定のパター
ンを形成させる工程および前記ベースフイルムを剥がし
て現像する工程を繰り返して多色パターンを形成させて
カラーフイルタが製造される。感光性フイルムは公知で
あり、基本的な組成及び構成とその作用は特公昭４５−
２５２３１号公報に示されている。

【０００４】例えば、一色に着色された感光性樹脂層を
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、所定のパターンの
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）、アルカリ現像を行
なう方法（特開平２−２３９２０５号公報）、水溶性ベ
ースフイルムを用いる方法（特開平２−２７１３０１号
公報）、このフイルムを透明な板の上に加熱圧着して、
所定のパターンのマスクを介して露光して、ベースフイ
ルムを剥離し、現像して透明着色の画像パターンを形成
する方法（特開昭６３−１８７２０３号公報、特開平２
−２４４００５号公報等）が知られている。さらには、
感光性フイルムを用いて、カラーフイルタを作成する方
法としては特開平３−１６０４５４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４−３０１６０
２号公報、特開平５−２１０７号公報等が知られてい
る。

【０００５】感光性フイルムの追随性に関しては、良い
パターンを得るためにはその解決が必要で、良い感光性
フイルムの追随性を得る工夫が古くから行われてきた。
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がベル研究所の研究者
によって開発されている（例えばJ.Vac.Sci.Tecnol.,16
巻1620頁 1968年発行）。また、プリント回路板の基板
凹凸追随性についても詳細な研究が行われていて、実用
化されている。感光性フイルムは半固体状のため、追随
性の向上には液体に近い（液状レジストに近い）状態を
作るためにラミネート（熱圧着）が重要とされている。
凹凸に追随するには充分低粘度になるラミネートの温度
設定が必要とされている。流動性が大きいと室温の保存
安定性が劣る傾向があり、コールドフローを起こすの
で、あまり低粘度には出来ないとされている。凹部を埋
め込むには膜厚は厚いほうが有利とされている（たとえ
ば、ソリッド・ステート・テクノロジイ（Solid State
Technology)29巻6号153頁 1986年発行、プリント回路学
会学術講演大会 講演論文集 83頁 1989年）。露光工程
の後加熱することが一般に行われていて、アフタベーク
といわれている。例えば、顔料分散フォトポリマーを用
いたカラーフイルタ（J.Photopolym.Sci.Technol.,Vol.
2,No.2,1989年 244頁〜248頁）では、アフタベークによ
って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するが、溶剤除去のためプ
リベーク（例えば、８５℃で５分間）を行なうことも一
般的である。フイルム法ではフイルム形成時に溶剤除去
を行なうので、一般にはこのようなプリベークは行なわ
ない。また、現像前で、露光後に感光性レジスト層を５
０〜１５０℃、３０秒〜６０秒の条件で加熱して、ＵＶ
光が十分に当らない下層部分の反応を促進させること
（特開平３−１９６５９６号公報）も行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のカラーフイルタ
の製造法では、二色目以降の層を形成する際に、既に形
成された着色層（前置画素）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。この段差は既に形成された着色層の厚さ（１〜５μ
ｍ）によって決まる。この段差があるために新着色層が
下地（透明ガラス）に接触せず、また不十分な接着圧力
の為、接着力が不十分となり、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、下地に着色層が付着しない部分が生ず
る。またそのまま、露光現像すると、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。さら詳しく説明すると、
特に、カラーフイルタがストライプ状の三原色（赤、
緑、青）の画素から構成されている場合には一色目のス
トライプ状の画素が例えば厚さ２．０μｍ、幅７０μ
ｍ、間隔３００μｍで透明基板上に構成されている上に
二色目の着色層を貼り合わせると、前置画素により、
２．０μｍ前後の凹凸があるため、透明基板と着色層の
間に接触不十分の部分が生じ、二色目の着色層がこの凹
凸に十分に追随しない欠点があった。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り、そ
の断面はいわゆるＪ状、ｎ状になる。三色目の画素は両
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り、いわゆるＭ状の断面となる。
図２にＪ状、ｎ状およびＭ状の画素の断面の模式図を示
す。Ｊ状等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、画像不良が生じ、さらには色ムラ
を発生させるなどの欠点があった。図２において６は一
色目の画素、７は二色目の画素および８は三色目の画素
を示す。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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の欠点を
無くし、ガラス板等の透明基板上に作業性が良く、しか
も高精度で多色の微細パターンを形成することができる
カラーフイルタの製造法を提供するものである。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、（ｉ）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、（ii）露光して所定のパターンを形成させる
工程および（iii）現像工程を少なくとも含む工程を繰
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、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
合わせる工程を行ない、前記（ii）の工程後前記（ii
i）の工程前に加熱を行ない二色目以降の着色された感
光性樹脂層のベースフイルムから画素間の空間への移行
工程を行なうカラーフイルタの製造法に関する。

【０００８】本発明の製造法によれば、画素による凹凸
に二色目以降の感光性フイルムが良好に追随される。即
ち、前記（ii）の工程後、前記（iii）の工程前に加熱
を行なう二色目以降の着色された感光性樹脂層をベース
フイルムから基板表面に移行させる移行工程により、前
記欠点である画素表面の凹凸が減少する。感光性フイル
ムを前置画素を表面に有する透明基板に貼り合わせてか
ら、二色目以降の着色された感光性樹脂層をベースフイ
ルムから基板表面に前記（ii）の工程後前記（iii）の
工程前に加熱して移行させると、前記の欠点である画素
表面の凹凸が減少する。従来の方法では前置画素上の感
光性樹脂層が広がって、二色目および三色目の画素の上
に乗って来ることで画素表面に凹凸が発生する現象が生
じたが、本発明の製造法により凹凸のない画素表面が製
造される。画素表面の凹凸をなくすには、二色目以降の
着色された感光性樹脂層を前置画素上に貼り合わせる際
に前置画素のない部分に空間を残して平坦に貼り合わせ
る必要がある。即ち、前置画素のない部分を前置画素の
膜厚と同じ高さに保つことが必要である。基板表面から
一色目の画素の膜厚と同じ高さだけ浮かすことになり、
二色目の着色感光性樹脂層は基板とは接触しない。二色
目以降の着色された感光性樹脂層を基板に接触させるに
は前記（ii）の工程後前記（iii）の工程前に加熱が行
なわれる。加熱により着色された感光性樹脂層は軟化溶
融して流動性を発現し、流動により基板表面上に移行し
密着する。

【０００９】露光後に加熱する工程をアフタベークとい
い、公知のレジスト技術や感光性フイルム技術ではこの
工程が一般的に行なわれているが、これらの技術ではア
フタベークはレジスト塗液をスピンナで塗布した後、露
光し、感光性の向上のためのベーキングであり、また、
感光性樹脂層の基板への密着力を高めるために行なうも
のであって、空間部に流動性のある樹脂層を移動させる
本発明の加熱とは異なるものである。二色目以降のカラ
ーフイルタの画素断面形状を平坦な長方形（例えば、高
さ２μｍ、幅７５μｍなど）とするために前記（ii）の
工程後（iii）の工程前に、二色目以降の感光性樹脂層
をベースフイルムから透明基板の表面に移行させる加熱
の態様について図１を用いて説明する。図１は本発明の
製造法を示す略図であって、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
性樹脂層を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）の順に形成していく場合
を例にとって説明する。

【００１０】（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
感光性樹脂層と一色の前置画素（赤）が整然と配列され
ている基板との画素間に空間を形成した貼り合わせを示
している。この工程は前記工程（ｉ）後の状態を示して
いる。この時、着色感光性樹脂層は前置画素および基板
に追随せず、平坦なままで、前置画素間に空間を残して
前置画素表面に接触していることが肝要である。（ｂ）
は緑（Ｇ）の着色感光性樹脂層が前置画素である赤
（Ｒ）に密着した様子を示したものである。ここで、空
間と表示してある部分は緑着色感光性樹脂層も赤着色感
光性樹脂層も存在していない前置画素間の空間の部分で
あって、真空中でラミネートした場合は真空の部分、窒
素気流中でラミネートしたときは窒素が充満した部分、
空気中でラミネートしたときは空気が充満した部分にな
る。

【００１１】（ｃ）は本発明の加熱工程後の状態を示
し、加熱工程は工程（ii）の工程後（iii）の工程前に
行なわれ、着色感光性樹脂層（Ｇ）と空間とが置換され
ている。（ｂ）の状態でラミネート直後は着色感光性樹
脂層（緑）２はベースフイルム１に密着しているが、加
熱工程により、流動性が増大し、透明基板表面に移行さ
れる。緑の着色感光性樹脂層はベースフイルムよりも基
板に対する密着力が大きい。即ち緑の着色感光性樹脂層
の接触角がベースフイルムの接触角よりも基板に対して
大きいと推察できるので、赤の前置画素の壁を伝って流
れ落ちる場合、ベースフイルム面で液滴を作って増大し
基板と接触して後、基板上に広がって移行を完了する場
合がある。移行工程を完了すると緑の着色感光性樹脂層
の表面上に空間が出現する。即ち、着色感光性樹脂層と
空間が入れ替わる。このとき、着色感光性樹脂層はその
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、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しな
い。赤、緑、青、黒の順序以外に、黒青緑赤、黒赤青緑
など本発明ではどのような色順序も可能である。

【００１２】（ｄ）は着色感光性樹脂層（緑）の露光後
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。ベースフイルムの剥離は、露光工程後現像工程前ま
たは露光工程前に行なわれる。

【００１３】前記（ii）の工程後前記（iii）の工程前
の加熱工程は室温以上で、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なう。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、温風
吹き付け（ドライヤで温める）、オーブン加熱、超音波
加熱、赤外線加熱、電磁誘導加熱、温水浸漬、水中昇
温、熱水流延（お湯をかける）、温油浸漬、摩擦熱加
熱、基板側からの摩擦熱加熱、圧力オーブン内での加
温、真空容器中での加熱などがあり、これらに限定され
ない。

【００１４】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
層を形成させたものである。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など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。

【００１５】一色に着色された感光性樹脂層は、エチレ
ン性不飽和化合物（ａ）、カルボキシル基含有フイルム
性付与ポリマー（ｂ）、光重合開始剤または光重合開始
剤系化合物（ｃ）および顔料または染料（ｄ）を含有す
るのが好ましく、層の厚さは０．５〜１５μｍであるこ
とが好ましい。

【００１６】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、例えばトリメチロールプロパン
ジ（メタ）アクリレート（メタアクリレートまたはアク
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（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタ
ントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトール
ペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトール
ヘキサ（メタ）アクリレート等；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、例えば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（メタ）アクリレート等；多価カルボン酸、
例えば無水フタル酸等と水酸基およびエチレン性不飽和
基を有する化合物、例えばβ−ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート等のエステル化物；（メタ）アクリル
酸（メタアクリル酸またはアクリル酸を意味する、以下
同じ）のアルキルエステル、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
酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル等が
挙げられ、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２価の（メタ）アクリル酸モノエス
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
合物なども用いられる。これらの化合物は２種以上用い
ても良い。（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。

【００１７】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（メタ）アクリル酸アルキル
エステルと（メタ）アクリル酸との共重合体、（メタ）
アクリル酸アルキルエステルと（メタ）アクリル酸とこ
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。（メタ）アルキル酸アルキルエステルとして
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）アクリル酸ブチル、（メタ）アク
リル酸２−エチルヘキシル等が挙げられる。また、（メ
タ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸
およびこれらと共重合し得るビニルモノマーとしては、
（メタ）アクリル酸ジメチルエチル、（メタ）アクリル
酸テトラヒドロフルフリル、（メタ）アクリル酸ジエチ
ル、２，２，２−トリフルオロエチル（メタ）アクリレ
ート、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル（メ
タ）アクリレート、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。
さらにコポリエステル、例えばテレフタル酸、イソフタ
ル酸、セバシン酸等のポリエステル、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
チルセルロース等も用いることができる。（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
部として好ましくは１０〜５０重量部である。該配合量
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し、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。

【００１８】光重合開始剤または光重合開始剤系化合物
（ｃ）としては、例えばベンゾフェノン、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）、Ｎ，Ｎ′−テトラメチル−４，４′−
ジアミノベンゾフェノン、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
レンキノン等の芳香族ケトン；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
ーテル等のベンゾインエーテル、メチルベンゾイン、エ
チルベンゾイン等のベンゾイン；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の２，４，５−トリアリールイ
ミダゾール二量体等が用いられる。（ｃ）の配合量は
（ａ）と（ｂ）の総量１００重量部に対して好ましくは
０．１〜１０重量部である。この配合量が０．１重量部
未満では光感度が不十分となり、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
硬化が不十分となる傾向がある。

【００１９】顔料または染料（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また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。 黄色顔料：C.I.ピグメントイエロー２０、２４、８３、
８６、９３、１０９、１１０、１１７、１２５、１３
７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５３、１５
４、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 （ｄ）の配合量は、（ａ）と（ｂ）の総量１００重量部
に対して好ましくは１〜５０重量部である。この配合量
が１重量部未満では着色が不十分であり、５０重量部を
超えると光透過率が低下する傾向がある。

【００２０】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および／また
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重量部添加することが望まし
い。これらを添加して１３０〜２００℃で３０〜６０分
加熱することによって着色層の架橋密度が向上し、耐熱
性が著しく向上する。

【００２１】本発明においてはカラーフイルタは、次の
ようにして製造される。まず、透明基板上に感光性フイ
ルムに形成された着色感光性樹脂が貼り合わされ、該着
色感光性樹脂層表面のベースフイルム上に所定パターン
のネガマスクを乗せて露光したあと、ベースフイルムが
除去される。ついで未露光部分が現像液で現像され、着
色パターンが形成される。この着色パターン形成工程
を、色の異なる感光性フイルムを用いて所定回数繰り返
し行ない、多色のパターンを形成させてカラーフイルタ
が得られる。透明基板上に貼付られた着色感光性樹脂層
で細線を形成する場合は、現像液に耐えうる最少の露光
量で露光するため、現像後の着色層が柔軟なことがあ
り、現像後にさらに紫外線照射か熱処理によって、また
電子線照射によって完全に着色層を硬化させて強度及び
耐熱性を付与する。本発明においては特に、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を行ない、前
記の（ii）工程後前記（iii）の工程前に、加熱による
二色目以降の感光性樹脂層のベースフイルムから画素間
の空間への移行工程が行なわれる。

【００２２】

【実施例】

実施例１ （１）着色感光性樹脂層塗工液の製造 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
重量部およ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塗工液を得た。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【表２】

【００２５】メラミン樹脂 サイメル３００（ヘキサメトキシメチルメラミンの商品
名、三井東圧社製） シランカップリング剤 Ｋ３Ｍ５０３（信越化学社製） 塗工液の調整 塗工液を使用直前に超音波で２．５時間分散して使用し
た。

【００２６】（２）感光性フイルムの製造 得られた塗工液を、厚さ６μｍ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Ｓ６）
上に均一な厚さに塗布し、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２．０１μｍであった。

【００２７】（３）フイルタの製造 （ａ）基板加熱 カラーフイルタ用の下地基板（厚さ１．１mmのガラス基
板、コーニング社製、コーニング７０７４）を８０℃で
１０分間加熱した。 （ｂ）貼り合わせ工程 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上記の条件で加熱されたカラーフイ
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：１２０℃ ロール圧 ：１．０kg/cm² 速度 ：１．５ｍ/分 （ｃ）露光工程 所定のパターン（７０μｍ×２７０μｍの長方形が長手
方向に３０μｍの隙間を持ち、長さ１５０mmであって、
平行方向に３０μｍの隙間があり、平行方向の間隔が３
００μｍ周期の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の超高圧水銀
灯、オーク製作所製）を用いて所定の露光量に調整して
露光した。 （ｄ）加熱工程 露光後、緑と青について特に加熱を行なった。８０℃の
オーブンで１５分間加熱処理した。 （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）現像工程 ３０℃で０．０８重量％のＮａ₂ＣＯ₃水溶液で１０〜２
０秒スプレー現像をして未露光部を除去し１色の着色パ
ターンを形成した。上記の（ａ）から（ｆ）の着色パタ
ーンの形成工程を、赤、青、緑の順に各色の感光性フイ
ルムを用いて繰り返し行なった。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
プ状のパターンに直交させてフイルムを送り、その後、
（ｃ）の露光の後で８０℃で１５分間加熱を行ない三色
目の緑についても同様に行ない、多色のパターンを形成
した。この際の露光量は赤、青、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Ｈ５６００Ｌ／
２、東芝電材社製）を用いて３J/cm²で照射した後、１
５０℃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、青および緑色のパターン（７
０μｍ×２７０μｍの長方形が長手方向に３０μｍの隙
間を持ち、長さ１５０mmであって、平行方向に３０μｍ
の隙間があり、平行方向の間隔が３００μｍ周期のスト
ライプ状のパターン）が整然と並び、追随性は良好であ
った。また、画素の段差はなく、画素の断面ではＭ状も
Ｊ状も認められず、上記の８０℃で１５分間の加熱の効
果が認められた。

【００２８】上記の（ａ）から（ｅ）の着色パターンの
形成工程を、赤、青、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。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
ターンに直交させてフイルムを送り、その後、（ｃ）の
露光工程の前に８０℃で１５分間加熱を行ない、三色目
の緑についても同様に行い、多色のパターンを形成し
た。この際の露光量は赤、青、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Ｈ５６００Ｌ／２、
東芝電材社製）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、青および緑色のパターン（７０μ
ｍ×２７０μｍの長方形が長手方向に３０μｍの隙間を
持ち、長さ１５０mmであって、平行方向に３０μｍの隙
間があり、平行方向の間隔が３００μｍ周期のストライ
プ状のパターン）が整然と並び追随性は良好であった。
また、画素の段差はなく、画素の断面ではＭ状もＪ状も
認められず、上記の８０℃で１５分間の加熱の効果が認
められた。

【００２９】実施例２ （１）着色感光性樹脂層塗工液の製造 表３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１４５重量部、メラミン樹脂５
重量部およ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塗工液を得た。

【００３０】

【表３】

【００３１】メラミン樹脂 サイメル３００（ヘキサメトキシメチルメラミンの商品
名、三井東圧社製） シランカップリング剤 Ｋ３Ｍ５０３（信越化学社製） 塗工液の調整 塗工液の調整は上記の材料を顔料ペーストに徐々に添加
しながら通常の方法でボールミルで８時間混練分散して
調整した。

【００３２】（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Ｓ
６）上にキスタッチリバースロールコータを用いて塗工
した。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１．９μｍであった。

【００３３】（３）フイルタの製造 （ａ）基板加熱 実施例１で用いた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上記の条件で加熱されたカラーフイ
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 ：１．０kg/cm² 速度 ：２．５ｍ/分 （ｃ）露光工程 所定のパターン（ストライプ状の画素からなる通常のカ
ラーフイルタ用のもの）のネガマスクを通して露光機Ｈ
ＭＷ−２０１Ｂ（３kW、超高圧水銀灯、オーク製作所
製）を用いて所定の露光量で密着露光した。 （ｄ）加熱工程 露光後、緑と青について特に加熱を行なった。８０℃の
オーブンで１５分間加熱処理した。 （ｅ）剥離 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 ３０℃で０．０８重量％のＮａ₂ＣＯ₃水溶液で１０〜２
０秒スプレー現像をして未露光部を除去し１色の着色パ
ターンを形成した。

【００３４】上記の（ａ）から（ｆ）の着色パターンの
形成工程を、赤、青、緑の順に各色の感光性フイルムを
用いて繰り返し行なった、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
パターンに直交させてフイルムを送り、その後、（ｃ）
の露光工程の後に８０℃で１５分間加熱を行ない、三色
目の緑についても同様に行ない、多色のパターンを形成
した。この際の露光量は赤、青、緑色の感光性樹脂層に
対しては５０mJ/cm²とした。得られた多色パターンに紫
外線照射機（ランプＨ５６００Ｌ／２、東芝電材社製）
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、青および緑色のパターン（７０μｍ×２７０μｍ
の長方形が長手方向に３０μｍの隙間を持ち、長さ１５
０mmであって、平行方向に３０μｍの隙間があり、平行
方向の間隔が３００μｍ周期のストライプ状のパター
ン）が整然と並び、追随性は良好であった。また、画素
の段差はなく、画素の断面ではＭ状もＪ状も認められな
かった。上記の８０℃で１５分間の加熱の効果が認めら
れた。

【００３５】実施例３ 下記の表４の材料を表１の材料に置き換えた以外は実施
例１と同様に実施した。

【００３６】

【表４】 得られたカラーフイルタは赤、青および緑色のパターン
（７０μｍ×２７０μｍの長方形が長手方向に３０μｍ
の隙間を持ち、長さ１５０mmであって、平行方向に３０
μｍの隙間があり、平行方向の間隔が３００μｍ周期の
ストライプ状のパターン）が整然と並び、追随性は良好
であった。また、画素の段差はなく、画素の断面ではＭ
状もＪ状も認められず、上記の８０℃で１５分間の加熱
の効果が認められた。

【００３７】比較例１ 実施例１と同様にして赤色の着色パターンを形成し、つ
いで、このパターンの形成工程を実施例１と同様に青、
緑の順に各色の感光性フイルムを用いて繰り返し行なっ
たが、（ｃ）の露光の後の８０℃で１５分間の加熱工程
を行なわなかった。この際、ストライプパターンは幅７
０μｍで長さ１５０mmで間隔が３００μｍ周期のストラ
イプ状であった。フイルムの追随性が不十分でフイルム
にしわが一部発生し、追随性が不均一となった。さらに
画素の表面は青ではその断面はＪ状になり両端の膜厚の
差は０．３μｍあった。緑ではその断面はＭ状となり、
両端と中央では０．５μｍの膜厚の差が生じていた。こ
れは、（ｃ）の露光の後の８０℃で１５分間ベーキング
を行なう加熱工程を行なわなかったためで、長方形の画
素断面が得られなかった。

【００３８】

【発明の効果】従来の方法では前置画素上の感光性樹脂
層が広がって、二色目および三色目の画素の上に乗って
来ることで画素表面に凹凸が発生したが、本発明の製法
によれば、画素による凹凸に二色目以降の感光性フイル
ムが良好に追随され、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させる工程によ
り、前記欠点である画素の表面の凹凸が減少する。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（ＰＥＴ） ２ 着色感光性樹脂（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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 【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、
   （ｉ）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、（ii）露光して所定のパターンを
   形成させる工程および（iii）現像工程を少なくとも含
   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、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を行ない、前記（ii）の工程後
   前記（iii）の工程前に加熱を行ない二色目以降の着色
   された感光性樹脂層のベースフイルムから画素間の空間
   への移行工程を行なうことを特徴とするカラーフイルタ
   の製造法。