JP3120891B2 - カラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラーフィルタの製造方
法に係り、特に、例えば液晶ディスプレイ等のフラット
ディスプレイ、ＣＣＤ等のイメージャー、あるいはカラ
ーセンサ等に用いられるカラーフィルタを高精度で、か
つ効率よく得ることのできるカラーフィルタの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、カラービデオカメラの撮像管に
は、複数色の微細なストライプが透明基板上に形成され
たカラーフィルタが装着されている。

【０００３】また、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）におい
ても、近年のカラー化の要請に対応するために、アクテ
ィブマトリックス方式および単純マトリックス方式のい
ずれの方式においてもカラーフィルタが用いられてい
る。例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いたアク
ティブマトリックス方式の液晶ディスプレイでは、カラ
ーフィルタは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色が
用いられ、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの画素に対応する電極
をオン、オフさせることで液晶がシャッタとして作動し
Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの画素を光が透過してカラー表示
が行われる。そして、色混合は２色以上の画素に対応す
る液晶シャッタを開き混色して別の色に見せる加色混合
の原理により網膜上で視覚的に行われる。

【０００４】上述のようにして用いられるカラーフィル
タは、従来、染色法、分散法等の手段を用いて製造され
ていた。ここで、染色法によるカラーフィルタの製造
は、例えば次のようにして行われている。

【０００５】すなわち、ゼラチン、カゼイン、ポリビニ
ルアルコール等の親水性樹脂に重クロム酸塩等の感光剤
を添加した塗布液を、スピンコート塗布法等により透明
ガラス基板上に塗布し、次いで、所定パターンのマスク
を用いて露光・現像を行い、その後、染料により染色し
て第一着色層を形成する。その後、この第一着色層上に
二度染め防止のために防染層を設けてから第二着色層お
よび第三着色層をそれぞれ第一着色層の形成と同様にし
て形成する。これにより、透明ガラス基板上にＲ，Ｇ，
Ｂの各着色層を備えたカラーフィルタを得ることができ
る。

【０００６】また、分散法を用いたカラーフィルタの製
造は、例えば次のようにして行われている。すなわち、
透明感光性樹脂に有機顔料、無機顔料等の着色剤を分散
した感光液を透明ガラス基板上に塗布して感光性樹脂層
を形成する。次に、この感光性樹脂層上に所定形状の開
口パターンを有するマスクを載置し、露光・現像を行い
第一着色層を形成する。同様にして第二着色層、第三着
色層を形成してＲ，Ｇ，Ｂの各着色層を備えたカラーフ
ィルタを得ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、染色法
においては、色調が豊富で解像性に優れるカラーフィル
タが得られる反面、染色の際に既に着色された部分が二
度染めされないように防染対策を施す必要がある等の点
から工程が煩雑であり製造コストが高くなるという問題
があった。また、着色剤に染料を用いているため耐熱
性、耐薬品性、耐光性等が劣るという問題もあった。

【０００８】また、分散法においては、耐熱性、耐光性
の高い微細なパターンを形成することが可能である反
面、色変えの度にフォトリソグラフィー工程の処理を行
う必要があり、工程が煩雑で製造コスト低減が困難であ
るという問題があった。

【０００９】このような背景から、低コスト化と量産化
を同時に可能にするとともに、大画面化も可能なカラー
フィルタの製造方法として印刷法が提案されている。従
来より提案されている印刷法としては、平版オフセット
印刷、凹版オフセット印刷等のオフセット方式、スクリ
ーン印刷方式、フレキソ印刷方式等がある。

【００１０】しかしながら、印刷法においては、画素の
太りや細り、ピンホールの発生等により印刷形状が悪化
し、特に微細パターンの再現が困難であるという問題が
あった。また、特に細線の厚みが充分にとれないため、
例えばブラックマトリックスのように遮光性の要求され
る着色パターンを備えるカラーフィルタの製造には適さ
ないものであった。したがって、高品位のブラックマト
リックスを備えるカラーフィルタを製造する場合には、
コストのかかるクロム蒸着法等によりブラックマトリッ
クスを形成する必要があった。さらに、従来の印刷法に
おいては、ブランケットからガラス基板にインキを転移
させる際に、インキの一部分のみが転移するためインキ
層内での分裂が生じて、印刷後のインキ表面が平滑にな
らないという問題があった。さらにまた、プロセスが不
安定なため連続して印刷を続けた場合、印刷膜厚が変化
したり、印刷形状が悪化するという問題もあった。

【００１１】本発明は上述のような事情に鑑みてなされ
たものであり、液晶ディスプレイ等のフラットディスプ
レイ、ＣＣＤ等のイメージャー、あるいはカラーセンサ
等に用いられるカラーフィルタを高精度で、かつ効率よ
く得ることのできるカラーフィルタの製造方法を提供す
ることを目的とする。

【００１２】

【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、本発明は露光により粘着性を発現する感光性
物質を透明ガラス基板上に塗布して感光性層を形成した
後、所定のパターンで前記感光性層を露光し露光部分に
前記透明ガラス基板との密着性を有するシラン変性樹脂
バインダーを含む着色粉末物質を付着させて着色パター
ンを形成する工程を必要色数分繰り返して着色層を形成
し、その後、加熱処理を行うような構成とした。

【００１３】

【作用】透明基板上に形成された感光性層は、所定のパ
ターンで露光されて露光部分に粘着性が発現され、この
露光部分に着色粉末物質を付着させて着色パターンが形
成され、これを繰り返すことにより必要とする複数色の
着色パターンからなる着色層が形成され、その後、加熱
処理が施される。そして、上記の着色粉末物資は透明ガ
ラス基板との密着性を有するシラン変性樹脂バインダー
を含むため、着色層を構成する着色粉末物質は透明基板
と良好な接着状態に維持され、これにより微細パターン
形成が可能なカラーフィルタの製造が可能になるととも
に、カラーフィルタの工程の簡略化がなされて製造コス
トの低減が可能である。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明により製造されたカラーフ
ィルタを用いたアクティブマトリックス方式による液晶
ディスプレイ（ＬＣＤ）の一例を示す斜視図であり、図
２は同じく概略断面図である。図１および図２におい
て、ＬＣＤ１はカラーフィルタ１０と透明ガラス基板２
０とをシール部材３０を介して対向させ、その間に捩れ
ネマティック（ＴＮ）液晶からなる厚さ約５〜１０μｍ
程度の液晶層４０を形成し、さらに、カラーフィルタ１
０と透明ガラス基板２０の外側に偏光板５０，５１が配
設されて構成されている。

【００１５】図３はカラーフィルタ１０の拡大部分断面
図であり、カラーフィルタ１０は透明基板１２と、この
透明基板１２上に形成されたブラックマトリックス１４
と、着色層１６と、ブラックマトリックス１４と着色層
１６を覆うように設けられた保護層１８と透明共通電極
１９とを備えている。このカラーフィルタ１０は透明共
通電極１９が液晶層４０側に位置するように配設されて
いる。そして、着色層１６は赤色パターン１６Ｒ、緑色
パターン１６Ｇ、青色パターン１６Ｂからなり、各着色
パターンの配列は図１に示されるようにモザイク配列と
なっている。尚、着色パターンの配列はこれに限定され
るものではなく、三角配列、ストライプ配列等としても
よい。

【００１６】また、透明ガラス基板２０上には表示電極
２２が各着色パターン１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂに対応す
るように設けられ、各表示電極２２は薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）２４を有している。また、各表示電極２２間
にはブラックマトリックス１４に対応するように走査線
（ゲート電極母線）２６ａとデータ線２６ｂが配設され
ている。

【００１７】このようなＬＣＤ１では、各着色パターン
１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂが画素を構成し、偏光板５１側
から照明光を照射した状態で各画素に対応する表示電極
をオン、オフさせることで液晶層４０がシャッタとして
作動し、着色パターン１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂのそれぞ
れの画素を光が透過してカラー表示が行われる。

【００１８】カラーフィルタ１０の透明基板１２として
は、石英ガラス、パイレックスガラス、合成石英板等の
可撓性のないリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、
光学用樹脂板等の可撓性を有するフレキシブル材等を用
いることができる。このなかで、特にコーニング社製７
０５９ガラスは、熱膨脹率の小さい素材であり寸法安定
性および高温加熱処理における作業性に優れ、又、ガラ
ス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスである
為アクティブマトリックス方式によるＬＣＤ用のカラー
フィルタに適している。

【００１９】本発明では、露光により粘着性を発現する
感光性物質を用いて透明基板１２上にブラックマトリッ
クス１４と着色層１６を形成する。ここで、本発明によ
るカラーフィルタ製造の一例を図４および図５を参照し
て説明する。先ず透明基板１２上に感光性物質を塗布し
て厚さ０．５〜５μｍ程度の感光性層１３を形成する
（図４（Ａ））。次に、ブラックマトリックス用のフォ
トマスクを介して感光性層１３を露光し露光部分１３ａ
に粘着性を発現させる（図４（Ｂ））。そして、感光性
層１３上に隠蔽粉末物質を散布し（図４（Ｃ））、露光
部分１３ａに隠蔽粉末物質を付着させるとともに余分な
隠蔽粉末物質を吹き飛ばしてブラックマトリックス１４
を形成する（図４（Ｄ））。このようなブラックマトリ
ックス１４を構成する隠蔽粉末物質には透明基板１２と
の密着性を有するバインダーが含まれている。

【００２０】次に、赤色パターン用のフォトマスクを介
して感光性層１３を露光し露光部分１３ｂに粘着性を発
現させる（図５（Ａ））。そして、感光性層１３上に赤
色粉末物質を散布し（図５（Ｂ））、露光部分１３ｂに
赤色粉末物質を付着させるとともに余分な赤色粉末物質
を吹き飛ばして赤色パターン１６Ｒを形成する（図５
（Ｃ））。同様に、緑色パターン用のフォトマスクを介
して露光し、緑色粉末物質を付着させて緑色パターン１
６Ｇを形成し（図５（Ｄ））、青色パターン用のフォト
マスクを介して露光し、青色粉末物質を付着させて青色
パターン１６Ｂを形成する（図５（Ｅ））。このような
着色パターンを構成する着色粉末物質には、上述の隠蔽
粉末物質と同様に、透明基板１２との密着性を有するバ
インダーが含まれている。

【００２１】上述のようにしてブラックマトリックス１
４および着色層１６を形成した後に加熱処理が施され
る。加熱処理条件は、通常、１５０℃以上であり、好ま
しくは２５０℃以上である。このような加熱処理によ
り、感光性層１３が昇華除去されて、ブラックマトリッ
クス１４を構成する隠蔽粉末物質および着色層１６を構
成する着色粉末物質が透明基板１２と接触した状態とな
る（図６（Ａ））。同時に、ブラックマトリックス１４
を構成する隠蔽粉末物質および着色層１６を構成する着
色粉末物質が溶融されて、上記バインダーにより透明基
板１２と隠蔽粉末物質および着色粉末物質との接着性が
高められるとともに、ブラックマトリックス１４を構成
する隠蔽粉末物質および着色層１６を構成する着色粉末
物質が平坦化され、ブラックマトリックス１４および着
色層１６の表面平滑性が向上する（図６（Ｂ））。

【００２２】尚、露光部分への隠蔽粉末物質、各着色粉
末物質の付着は、上述のように１回の付着操作のみとし
てもよく、あるいは複数回繰り返してもよい。また、上
述の製造工程においてブラックマトリックス形成工程を
削除することにより、ブラックマトリックスのないカラ
ーフィルタを製造することができる。さらに、上述の実
施例では、ブラックマトリックス１４を形成してから着
色層１６を形成しているが、形成順序はこれに限定され
るものではなく、着色層１６を形成してからブラックマ
トリックス１４を形成してもよい。

【００２３】隠蔽粉末物質および着色粉末物質は、酸化
チタン（ＴｉＯ₂ ）、ＳｉＯ₂ 、ガラス粉末、カーボン
ブラック、グラファイト、銅ーフタロシアニン類、アゾ
染料、アルミニウム、銅、鉄等の金属粉末あるいは金属
酸化物をバインダーを用いて平均粒径３０μｍ以下、好
ましくは１０μｍ以下の微細粒子としたものを使用する
ことができる。

【００２４】本発明において、隠蔽粉末物質および着色
粉末物質を構成するバインダーは、上述したように透明
基板１２との密着性を有するバインダーである。透明基
板１２がガラス基板である場合には、上記のバインダー
はシランカプラーを含有する樹脂バインダーあるいはシ
ラン変性樹脂バインダーが好ましい。シランカプラーと
しては、ＲＳｉＸ₃ で示される化学構造を有するものが
好ましく使用される。上記Ｒは、通常、ビニル、グリシ
ドキシ、メタクリル、アミノ、メルカプト基等を有する
有機官能性基であり、上記Ｘは塩素、アルコキシ基等の
加水分解性基である。

【００２５】このようなシランカプラーとしては、γ−
（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン、アミノシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベン
ジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン・塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピ
ルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、γ−
アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメト
キシシラン、オクタデシルジメチル［３−（トリメトキ
シシリル）プロピル］アンモニウムクロライド、γ−ク
ロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプト
プロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロロシ
ラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラ
ン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリス（βメトキ
シエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、β−
（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシ
ラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメト
キシシラン等を使用することができる。

【００２６】そして、このようなシランカプラーは、下
記のような樹脂バインダー中に１〜３重量％程度含有さ
れることが好ましい。 １．ポリスチレン系樹脂 （１）ポリスチレンホモポリマー （２）共重合系ポリマー 水素添加スチレン樹脂 スチレン・イソブチレン共重合体 スチレン・ブタジエン共重合体 アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン三元共重合体
（ＡＢＳ） アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル三元
共重合体（ＡＳＡ） スチレン・アクリロニトリル共重合体（ＡＳ） アクリロニトリル・アクリルゴム・スチレン三元共重合
体（ＡＡＳ） アクリロニトリル・塩素化ポリエチレン・スチレン三元
共重合体（ＡＣＳ） アクリロニトリル・ＥＡＶ・スチレン三元共重合体（Ａ
ＥＳ） ２．アクリルおよびアクリル系樹脂 （１）ホモポリマー ポリメチルメタアクリレート エチルメタアクリレート ｎ−ブチルメタアクリレート グリシジルメタアクリレート （２）共重合体 メチレン・メタアクリレート／ブチルメタアクリレート
共重合体 アクリル酸エチル／アクリル酸共重合体 ３．スチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体 スチレン・アクリル共重合体 スチレン・ジエチルアミノ・エチルメタアクリレート共
重合体 スチレン・ブタジエン・アクリル酸エステル共重合体 スチレン・ブタジエン共重合体 スチレン・ブタジエン・塩素化パラフィン共重合体 スチレン・メチルメタアクリレート共重合体 スチレン・メチルメタアクリレート共重合体／スチレン
ブチルメタアクリレートのブレンド スチレン・ｎ−ブチルメタアクリレート スチレン・ジエチルアミノ・エチルメタアクリレート スチレン・メチルメタアクリレート・ｎ−ブチルアクリ
レート スチレン・メチルメタアクリレート・ブチルアクリレー
ト−Ｎ−（エトキシメチル）アクリルアミド スチレン・グリシジルメタアクリレート スチレン・ジメチルアミノ・エチルメタアクリレート スチレン・ブタジエン・ジメチルアミノエチルメタアク
リレート スチレン・アクリル酸エステル・マレイン酸エステル スチレン・メタアクリル酸メチル・アクリル酸２−エチ
ルヘキシル共重合体 スチレン・ｎ−ブチルアクリレート・エチルグリコール
メタアクリレート スチレン・ｎ−ブチルメタアクリレート・アクリル酸共
重合体 スチレン・ｎ−ブチルメタアクリレート・無水マレイン
酸樹脂 スチレン・ブチルアクリレート・イソブチルマレイン酸
ハーフエステル・ジビニルベンゼン共重合体 また、シラン変性樹脂バインダーとしては、例えば、不
飽和結合を有する樹脂に、ビニル基およびアルコキシ基
を有するシランをグラフト重合させたもの等を使用する
ことができる。

【００２７】尚、バインダーには湿潤剤、帯電防止剤等
の添加剤を加えてもよい。露光により粘着性を発現する
感光性物質としては、下記に示されるような１，４−ジ
ヒドロピリジン化合物を用いることができる。

【００２８】１，４−ジヒドロピリジン化合物 ：
２，６−ジメチル−４−（２′−ニトロフェニル）−
１，４−ジヒドロピリジン−３，５−ジカルボン酸ジメ
チルエステル； ２，６−ジメチル−４−（２′−ニト
ロフェニル）−１，４−ジヒドロピリジン−３，５−ジ
カルボン酸ジエチルエステル； ２，６−ジメチル−４
−（２′−ニトロ−４′，５′−ジメトキシフェニル）
−１，４−ジヒドロピリジン−３，５−ジカルボン酸ジ
エチルエステル； ２，６−ジメチル−４−（２′−ニ
トロフェニル）−１，４−ジヒドロピリジン−３，５−
ジカルボン酸ジイソプロピルエステル； ２，６−ジメ
チル−４−（２′−ニトロフェニル）−１，４−ジヒド
ロピリジン−３，５−ジカルボン酸ジ（β−エトキシエ
チル）エステル； ２，６−ジメチル−４−（２′−ニ
トロフェニル）−１，４−ジヒドロピリジン−３，５−
ジカルボン酸３−メチル−５−エチルエステル； ２，
６−ジメチル−４−（２′−ニトロフェニル）−１，４
−ジヒドロピリジン−３，５−ジカルボン酸３−イソプ
ロピル−５−メチルエステル； ２，６−ジメチル−４
−（２′−ニトロフェニル）−３−アセト−１，４−ジ
ヒドロピリジン−５−カルボン酸エチルエステル；
２，６−ジメチル−４−（２′−ニトロフェニル）−
３，５−ジアセト−１，４−ジヒドロピリジンおよび
２，６−ジメチル−４−（２′−ニトロフェニル）−
３，５−ジシアノ−１，４−ジヒドロピリジン。

【００２９】このような１，４−ジヒドロピリジン化合
物は、例えば１モルの脂肪族または芳香族アルデヒド、
１モルのアンモニアおよび２モルのβ−ケトカルボン酸
エステル、β−ケトカルボン酸ニトリルあるいはβ−ジ
ケトンとから、Hantzsch合成の方法に従って製造するこ
とができる。

【００３０】上述の感光性物質は、単独で用いて感光性
層１３を形成してもよく、あるいはバインダーと混合し
て使用してもよい。バインダーとの混合割合は、バイン
ダー１重量部に対して０．２〜９重量部程度が好まし
い。使用するバインダーとしては、ポリアクリル酸エス
テルおよび／またはポリメタクリル酸エステル、アクリ
ル酸および／またはメタクリル酸もしくは他のアクリル
モノマーおよび／またはビニルモノマー類の共重合体；
マレイン酸無水物、マレイン酸および／またはそのス
チレン、もしくは他のビニルモノマーのジ−もしくはセ
ミエステル類の共重合体； ポリ塩化ビニル、その塩素
化処理生成物、ポリ塩化ビニリデン、塩素化ポリエチレ
ン等の塩素含有ビニルポリマー、または共重合体； ポ
リスチレンおよびマレイン酸等とのスチレン共重合体、
ポリエチレンおよびマレイン酸等とのエチレン共重合
体； ブタジエン、クロロプレン等に基づく合成ゴムお
よびそれらのスチレン、アクリロニトリル等との共重合
体； 高分子量のポリエチレンオキサイドまたはポリエ
ピクロルヒドリンのようなポリエーテルが挙げられる。

【００３１】また、感光性物質には増感剤、安定化剤等
を含有することができる。上述のような感光性物質を透
明基板１２上に塗布するには、スピンコート法等の公知
の方法を用いることができる。また、感光性層１３の露
光に用いる光源としては、超高圧水銀灯、キセノンラン
プ、蛍光灯等が挙げられる。露光における照射量は５０
〜３００ｍＪ／cm² 程度が好ましい。

【００３２】カラーフィルタ１０のブラックマトリック
ス１４と着色層１６を覆うように設けられる保護層１８
は、カラーフィルタ１０の表面平滑化を目的とするもの
であり、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド
系樹脂等の透明樹脂、あるいは二酸化ケイ素等の透明無
機化合物等を用いて形成することができる。保護層の厚
さは０．２〜５０μｍ程度が好ましい。尚、本発明では
着色層形成後の加熱処理によりブラックマトリックス１
４と着色層１６の表面平滑性が向上しているため、この
ような保護層１８を形成しなくてもよい。

【００３３】透明共通電極１９としては、酸化インジウ
ムスズ（ＩＴＯ）膜を用いることができる。ＩＴＯ膜は
蒸着法、スパッタ法等の公知の方法により形成すること
ができ、厚さは２００〜２０００Å程度が好ましい。

【００３４】次に、実験例を示して本発明を更に詳細に
説明する。 （実験例１）まず、２−ブタノン２００cm³ 中に、２，
６−ジメチル−４−（２′−ニトロフェニル）−１，４
−ジヒドロピリジン−３，５−ジカルボン酸のジメチル
エステル７．５ｇと、２，６−ジメチル−４−（２′−
ニトロフェニル）−１，４−ジヒドロピリジン−３，５
−ジカルボン酸のジエチルエステル７．５ｇとを溶解し
て、露光により粘着性を発現する感光性物質を調製し
た。そして、透明基板としてコーニング社製７０５９ガ
ラス（厚さ＝１．１μｍ）を用い、スピンコート法（回
転数＝５００r.p.m.）により上記の感光性物質を塗布
し、透明基板上に感光性層（厚さ＝１．５μｍ）を形成
した。

【００３５】次に、感光性層に対してブラックマトリッ
クス用のフォトマスクを介して紫外線露光を行った。露
光用の光源は超高圧水銀灯を用い、照射量は３６５ｎｍ
の波長において２００ｍＪ／cm² とした。このような紫
外線露光により、感光性層のうち紫外線が照射された領
域には粘着性が発現していることが確認された。

【００３６】次に、感光性層の全面に下記の構成の黒色
トナーをふりかけ、その後、圧縮空気により黒色トナー
を吹き飛ばした。 （黒色トナー） ・顔料：カーボンブラック ・バインダー：ポリステレンホモポリマー／γ−（２−
アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン１％ ・平均粒径＝７μｍ これによって、上記の紫外線露光により粘着性が発現し
ている領域にのみ黒色トナーが付着してブラックマトリ
ックスパターンが形成された。尚、この工程において圧
縮空気により吹き飛ばされた（除去された）黒色トナー
は、回収して再度使用することができる。この時の解像
力は、ライン＆スペースで１０μｍであった。

【００３７】次に、黒色トナーが付着している感光性層
に対して赤色パターン用のフォトマスクを介して所定位
置に紫外線露光を行った。紫外線露光条件は上記の露光
と同一とした。そして、黒色トナーの場合と同様に下記
の構成の赤色トナーを用いて赤色パターンを形成した。

【００３８】（赤色トナー） ・顔料：ウォッチングレッド ・バインダー：ポリステレンホモポリマー／γ−（２−
アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン１％ ・平均粒径＝８μｍ 次に、黒色トナーおよび赤色トナーが付着している感光
性層に対して、赤色パターンと同様にして緑色パターン
用のフォトマスクを介して所定位置に紫外線露光を行
い、緑色トナー（顔料としてフタロシアニングリーンを
用いた他は赤色トナーと同一構成）を用いて緑色パター
ンを形成した。

【００３９】さらに、黒色トナー、赤色トナーおよび緑
色トナーが付着している感光性層に対して、赤色パター
ンと同様にして青色パターン用のフォトマスクを介して
所定位置に紫外線露光を行い、青色トナー（顔料として
フタロシアニンブルーを用いた他は赤色トナーと同一構
成）を用いて青色パターンを形成した。これにより、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色パターンを有する着
色層が形成された。

【００４０】次に、２７０℃で３０分間の加熱処理を施
した。その後、着色層上にスパッタリング法により厚さ
約２２０Åの透明共通電極（ＩＴＯ膜）を形成してカラ
ーフィルタを得た。

【００４１】このようなカラーフィルタでは、感光性物
質は昇華除去されており、またカラーフィルタのブラッ
クマトリックスおよび着色層と透明基板との接着性は、
碁盤目試験による剥離が発生せず良好なものであった。 （実験例２）黒色トナーおよび赤、緑、青の各トナー
を、下記のシラン変性樹脂バインダーを用いたトナーと
した他は実験例１と同様にしてカラーフィルタを得た。

【００４２】（シラン変性樹脂バインダー） ポリスチンレンホモポリマー ８０％ シリコーン・ポリイミド共重合体 ２０％ このようなカラーフィルタのブラックマトリックスおよ
び着色層と透明基板との接着性は碁盤目試験による剥離
が発生せず良好なものであった。 （比較実験例） 黒色トナーおよび赤、緑、青の各トナーを、下記の樹脂
バインダーを用いたトナーとした他は実験例１と同様に
してカラーフィルタを得た。

【００４３】（樹脂バインダー） ポリスチレンホモポリマー このようなカラーフィルタのブラックマトリックスおよ
び着色層と透明基板との接着性は碁盤目試験により剥離
が認められ、カラーフィルターとしては不充分なもので
あった。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば露
光により粘着性を発現する感光性物質を透明基板上に塗
布して感光性層を形成した後、所定のパターンで前記感
光性層を露光し露光部分に透明基板との密着性を有する
バインダーを含む着色粉末物質を付着させて着色パター
ンを形成する工程を必要色数分繰り返して着色層を形成
し、その後、加熱処理を行うことにより着色層を構成す
る着色粉末物質が溶融されて着色粉末物質は透明基板と
良好な接着状態に維持され、かつ着色層の表面平滑性が
大幅に向上し、微細パターン形成が可能なカラーフィル
タの製造が可能になるとともに、カラーフィルタの工程
の簡略化がなされて製造コストの低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により製造されたカラーフィルタを用い
たアクティブマトリックス方式による液晶ディスプレイ
の一例を示す斜視図である。

【図２】図１に示される液晶ディスプレイの概略断面図
である。

【図３】図１に示される液晶ディスプレイに用いられて
いるカラーフィルタの拡大部分断面図である。

【図４】本発明によるカラーフィルタの製造方法を説明
するための工程図である。

【図５】本発明によるカラーフィルタの製造方法を説明
するための工程図である。

【図６】透明基板と着色粉末物質との接着状態を説明す
るための概略断面図である。

【符号の説明】

１…カラーフィルタ １２…透明基板 １３…感光性層 １４…ブラックマトリックス １６…着色層 １６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ…着色パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 5/20 101 H01L 27/14 H04N 9/07

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光により粘着性を発現する感光性物質
   を透明ガラス基板上に塗布して感光性層を形成した後、
   所定のパターンで前記感光性層を露光し露光部分に前記
   透明ガラス基板との密着性を有するシラン変性樹脂バイ
   ンダーを含む着色粉末物質を付着させて着色パターンを
   形成する工程を必要色数分繰り返して着色層を形成し、
   その後、加熱処理を行うことを特徴とするカラーフィル
   タの製造方法。
2. 【請求項２】 ブラックマトリックス用パターンで前記
   感光性層を露光し露光部分に前記透明ガラス基板との密
   着性を有するバインダーを含む隠蔽粉末物質を付着させ
   てブラックマトリックスを形成した後、前記着色層の形
   成を行うことを特徴とする請求項１記載のカラーフィル
   タの製造方法。