(57)【要約】【課題】低コストかつ簡便な方法で線幅の細い遮光部を有するカラーフィルタを製造することができるカラーフィルタの製造方法、および線幅の細い遮光部を有するカラーフィルタを提供することを主目的とする。【解決手段】透明基材上の表示領域に着色層をパターン状に形成する着色層形成工程と、ポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部用ポジ型レジストを、上記透明基材上の上記着色層側の全面に塗布することにより遮光部形成用層を形成する塗布工程と、上記表示領域に形成された遮光部形成用層を全体露光する露光工程と、上記露光工程後の上記遮光部形成用層に現像処理を施すことにより、上記透明基材上の上記着色層間に遮光部を形成する現像工程と、を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材上の表示領域に着色層をパターン状に形成する着色層形成工程と、
ポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部用ポジ型レジストを、前記透明基材上の前記着色層側の全面に塗布することにより遮光部形成用層を形成する塗布工程と、
前記表示領域に形成された遮光部形成用層を全体露光する露光工程と、
前記露光工程後の前記遮光部形成用層に現像処理を施すことにより、前記透明基材上の前記着色層間に遮光部を形成する現像工程と、
を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記着色層形成工程では、前記着色層の間隔が５μｍ以下となるように前記着色層をパターン状に形成することを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【請求項３】
透明基材と、
前記透明基材上の表示領域にパターン状に形成された着色層と、
前記透明基材上の前記着色層間に形成され、ポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部と、
を有するカラーフィルタであって、
前記着色層が、前記遮光部上に積層されずに形成されたものであり、
前記遮光部の線幅が５μｍ以下であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項４】
前記カラーフィルタが、前記透明基材上に形成され、前記表示領域を囲むように形成された額縁遮光部を有し、前記額縁遮光部が前記着色層と同一材料からなる層を複数積層して形成されたもの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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低コストかつ簡便な工程で着色層間に遮光部を形成することができ、高開口率かつ高精細なカラーフィルタを製造することが可能なカラーフィルタの製造方法、および線幅の細い遮光部を有するカラーフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴い、液晶ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。このような液晶ディスプレイ等に用いられるカラーフィルタとしては、通常、遮光部が形成され、その遮光部の開口部に着色層が形成されることとなる。
【０００３】
このような遮光部としては、従来よりクロム等の金属を真空蒸着させた金属薄膜をエッチング加工したものが用いられているが、近年、黒色の顔料等を分散させた樹脂を塗布し、フォトリソグラフィー法等によってパターニングすることにより形成される樹脂製遮光部の開発が進められ、実用化されている。このような樹脂製の遮光部においては、金属薄膜からなる遮光部と比較して、真空蒸着等のプロセスが不要であり、大面積のカラーフィルタにも適用可能である、という利点を有する。
【０００４】
ここで、近年、液晶ディスプレイ等の高画質化が求められていることから、カラーフィルタの高精細化が望まれており、上述したような遮光部において、線幅が太い場合には、カラーフィルタの高精細化を図ることができず、またカラーフィルタの光透過率が低くなるため、液晶表示装置の輝度が低くなる。そこで、より細線化した遮光部を有するカラーフィルタ等の提供が望まれており、例えば特許文献１や特許文献２に示されるように、樹脂製遮光部の材料面の改良等も進められている。しかしながら、材料面のみで、上記細線化を行うことは難しく、さらなる改良や、製造面から上記遮光部を細線化する方法の提供が望まれている。
【０００５】
ところで、一般的な感光性樹脂からなる遮光部は、ネガ型のフォトレジストを用い、遮光部に対応するパターンを有するフォトマスクを用いて露光した後、現像することにより形成される。そこで、遮光部を細線化する方法として、フォトマスクの開口面積を小さくする方法が提案されている。しかしながら、フォトマスクの開口面積を小さくした場合は、フォトマスクを通過した光が回折してしまうこと等から、本来未露光部とすべき部位が感光されてしまい、フォトマスクの開口面積を小さくすることによって細線化を行うことが難しいという問題がある。また、フォトマスクの開口面積を小さくした場合、光硬化が十分に進まないという問題もある。また、露光光を制御するために遮光部の開口部を最適化することも検討されているが、フォトマスクは高価であることから、開口面積を最適化するための改版した場合は、カラーフィルタの製造コストが高くなるという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１９７１１５号公報
【特許文献２】特開２０００−２９２６１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、低コストかつ簡便な方法で遮光部を形成することができ、高開口率および高精細なカラーフィルタを製造することができるカラーフィルタの製造方法、および線幅の細い遮光部を有するカラーフィルタを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、透明基材上の表示領域に着色層をパターン状に形成する着色層形成工程と、ポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部用ポジ型レジストを、上記透明基材上の上記着色層側の全面に塗布することにより遮光部形成用層を形成する塗布工程と、上記表示領域に形成された遮光部形成用層を全体露光する露光工程と、上記露光工程後の上記遮光部形成用層に現像処理を施すことにより、上記透明基材上の上記着色層間に遮光部を形成する現像工程と、を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法を提供する。
【０００９】
本発明によれば、ポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部用ポジ型レジストを用いることにより、透明基材上に着色層を形成した後に、遮光部を形成することが可能となる。
また、露光工程では、遮光部用ポジ型レジストのエネルギー照射による耐現像液溶解性の低下を利用することにより、表示領域に形成された遮光部形成用層を全体露光することで、着色層間に遮光部をパターン状に形成することが可能となる。よって、遮光部のパターンを有するフォトマスクを用いないことから、製造コストを削減することが可能となり、露光工程についても簡便な工程とすることができる。
また、本発明によれば、隣接する着色層同士の間隔（以下、着色層の間隔と称する場合がある。）を調整することにより、遮光部の線幅を調整することが可能となる。また、着色層の間隔をより小さくすることにより、より良好に遮光部を形成することが可能となることから、近年、要請が高まっている細線化された遮光部を有するカラーフィルタを簡便な方法で形成することが可能となる。
また、透明基材上に着色層を形成した後に、遮光部を形成することが可能となることから、遮光部の表面上に着色層が積層した構成をとらないものとすることができるため、開口率が高く、表面が平坦なカラーフィルタを製造することができる。
【００１０】
本発明においては、上記着色層形成工程では、上記着色層の間隔が５μｍ以下となるように上記着色層をパターン状に形成することが好ましい。着色層間により良好に遮光部を形成することが可能となるからである。
【００１１】
本発明は、透明基材と、上記透明基材上の表示領域にパターン状に形成された着色層と、上記透明基材上の上記着色層間に形成され、ポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部と、を有するカラーフィルタであって、上記着色層が、上記遮光部上に積層されずに形成されたものであり、上記遮光部の線幅が５μｍ以下であることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
【００１２】
本発明によれば、ポジ型感光性樹脂を含有することにより、遮光部の線幅を５μｍ以下とすることが可能となる。よって、線幅の細い遮光部を有することができ、高開口率かつ高精細なカラーフィルタとすることができる。また、着色層が遮光部上に積層されずに形成されていることから、カラーフィルタの表面段差を少ないものとすることが可能となる。よって、加工性が良好なカラーフィルタとすることができる。
【００１３】
本発明においては、上記カラーフィルタが、上記透明基材上に形成され、上記表示領域を囲むように形成された額縁遮光部を有し、上記額縁遮光部が上記着色層と同一材料からなる層を複数積層して形成されたものであることが好ましい。額縁遮光部が着色層と同一材料からなる層を複数積層して形成されたものであることにより、簡便な工程でカラーフィルタを製造することが可能となり、製造コストを削減することも可能となることから、生産性の高いカラーフィルタとすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のカラーフィルタは、ポジ型感光性樹脂を含有する遮光部用ポジ型レジストを用いることにより、露光工程で遮光部に対応するパターンを有するフォトマスクを用いることなく線幅の細い遮光部を形成することが可能となる。よって、低コストかつ簡便な方法で線幅の細い遮光部を有するカラーフィルタを製造することができるといった作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を示す工程図である。
【図２】従来のカラーフィルタの製造方法の一例を示す工程図である。
【図３】本発明において形成される着色層の断面形状を説明するための説明図である。
【図４】本発明において形成される着色層のパターン配列の一例について説明するための説明図である。
【図５】本発明において形成される額縁遮光部について説明するための説明図である。
【図６】本発明における着色層の形成方法の一例を示す工程図である。
【図７】本発明のカラーフィルタの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法、およびカラーフィルタについて説明する。
【００１７】
Ａ．カラーフィルタの製造方法
まず、本発明のカラーフィルタの製造方法について説明する。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、透明基材上の表示領域に着色層をパターン状に形成する着色層形成工程と、ポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部用ポジ型レジストを、上記透明基材上の上記着色層側の全面に塗布することにより遮光部形成用層を形成する塗布工程と、上記表示領域に形成された遮光部形成用層を全体露光する露光工程と、上記露光工程後の上記遮光部形成用層に現像処理を施すことにより、上記透明基材上の上記着色層間に遮光部を形成する現像工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
なお、本発明における「表示領域」とは、本発明により製造されるカラーフィルタを液晶表示装置に用いた場合に、表示部分に用いられる領域である。また、本発明により製造されるカラーフィルタにおいて、着色層、および遮光部が形成される領域である。また、透明基材は、通常、表示領域の周囲に額縁領域を有し、額縁領域には必要に応じて、後述する額縁遮光部が形成される。
【００１９】
また、本発明における「全体露光」とは、所定の領域に一様に露光光を照射して露光することを指す。また、遮光部に対応するパターンを有するフォトマスクを用いて露光する場合を含まない。
【００２０】
本発明のカラーフィルタの製造方法について図を用いて説明する。図１は本発明のカラーフィルタの製造方法の一例を示す工程図である。本発明のカラーフィルタの製造方法は、まず図１（ａ）に例示するように透明基材１上の表示領域Ｄに着色層２（図１では赤色着色層２Ｒ、緑色着色層２Ｇ、および青色着色層２Ｂ）をパターン状に形成する（着色層形成工程）。次に、図１（ｂ）に例示するようにポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部用ポジ型レジストを、透明基材１上の着色層２側の全面に塗布することにより遮光部形成用層３’を形成する（塗布工程）。次に、図１（ｃ）に例示するように表示領域Ｄに形成された遮光部形成用層３’全体に露光光Ｌを照射して全体露光する（露光工程）。この際、露光光Ｌを透明基材１上の遮光部形成用層３’全体に照射して全体露光を行ってもよい。次に、露光工程後の遮光部形成用層３’に現像処理を施すことにより、図１（ｄ）に例示するように透明基材１上の着色層２間に遮光部３を形成する（現像工程）。本発明のカラーフィルタの製造方法は、このような工程を行うことにより、図１（ｄ）に例示するカラーフィルタ１０を製造することができる。
【００２１】
本発明によれば、ポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部用ポジ型レジストを用いることにより、透明基材上に着色層を形成した後に、遮光部を形成することが可能となる。
また、露光工程では、遮光部用ポジ型レジストのエネルギー照射による耐現像液溶解性の低下を利用することにより、表示領域に形成された遮光部形成用層を全体露光することで、着色層間に遮光部をパターン状に形成することが可能となる。よって、遮光部のパターンを有するフォトマスクを用いないことから、製造コストを削減することが可能となり、露光工程についても簡便な工程とすることができる。
また、本発明によれば、着色層の間隔を調整することにより、遮光部の線幅を調整することが可能となる。また、着色層の間隔をより小さくすることにより、より良好に遮光部を形成することが可能となることから、近年、要請が高まっている細線化された遮光部を有するカラーフィルタを簡便な工程で製造することが可能となる。
また、透明基材上に着色層を形成した後に、遮光部を形成することが可能となることから、遮光部の表面上に着色層が積層した構成をとらないものとすることができるため、開口率が高く、表面が平坦なカラーフィルタを製造することができる。
【００２２】
ここで、本発明において表示領域に形成された遮光部形成用層を全体露光することで、着色層間に遮光部をパターン状に形成することが可能となる理由、および着色層の間隔をより小さくすることにより、より良好に遮光部を形成することが可能となる理由については明らかではないが、次のように推量される。
すなわち、表示領域に形成された遮光部形成用層全体に露光光を一様に照射した場合、遮光部形成用層は形成位置により露光量が変化することが推量され、着色層間に形成された遮光部形成用層は、着色層の表面上に形成された遮光部形成用層に比べて露光量が少なくなることが推量される。これは、着色層のエッジ部により露光光が回折されることにより、着色層間に形成された遮光部形成用層に照射される露光光が減少することによるものであると推量される。また、着色層間に形成された遮光部形成用層は、着色層の表面上に形成された遮光部形成用層よりも厚みが厚くなるため、透明基材付近に形成された遮光部形成用層まで十分に露光されず、遮光部用ポジ型レジストの耐現像液溶解性が十分に低下しないことが推量される。よって、着色層の表面上に形成された遮光部形成用層は十分に耐現像液溶解性が低下されていることから現像処理により除去され、着色層間に形成された遮光部形成用層は耐現像液溶解性を有することから現像処理により除去されず残ることとなり、着色層間に遮光部をパターン状に形成することが可能となるものと推量される。
【００２３】
また、着色層の間隔を小さくすることにより遮光部を良好に形成することが可能となる理由としては、上述したように、着色層の間隔をより小さくすることにより、着色層のエッジ部分によって露光光がより回折されやすくなるため、着色層間に照射される露光量をより少なくすることができることによるものであると推量される。
また、露光工程以外における理由としては、着色層の間隔をより小さくすることにより、現像工程において着色層間に現像液が入りにくくなることによるものであると推量される。
【００２４】
次に、本発明のカラーフィルタの製造方法について、従来のカラーフィルタの製造方法と対比して説明する。図２は、従来のカラーフィルタの製造方法の一例を示す工程図である。従来から、カラーフィルタの遮光部を樹脂で形成する場合は、ネガ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部用ネガ型レジストを用いられる場合が多い。ここで、遮光部用ネガ型レジストは、露光光の照射により、耐現像液溶解性が高くなるものである。そのため、従来のカラーフィルタの製造方法においては、まず図２（ａ）に例示するように透明基材２１上に遮光部用ネガ型レジストを塗布して遮光部形成用層２３’を形成し、次いで、図２（ｂ）に例示するように遮光部に対応するパターンを有するフォトマスク５１を介して露光光Ｌを照射することにより遮光部形成用層２３’をパターン露光した後、現像処理を施すことにより図２（ｃ）に例示するような遮光部２３を形成する。
次に、図２（ｄ）に例示するように透明基材２１上の遮光部２３側に、例えばネガ型感光性樹脂および赤色着色剤を含有する赤色着色層用組成物を塗布して赤色着色層形成用層２２’Ｒを形成した後、赤色着色層に対応するパターンを有するフォトマスク５２を介して赤色着色層形成用層２２’Ｒをパターン露光した後、現像処理を施すことにより、図２（ｅ）に例示するような赤色着色層２２Ｒを形成する。緑色着色層２２Ｇ、および青色着色層２２Ｂについても同様の手順で形成する。従来のカラーフィルタの製造方法においては、このような製造工程により、図２（ｅ）に例示されるカラーフィルタ２０が製造される。
【００２５】
遮光部用ネガ型レジストを用いた場合は、上述したようにフォトマスクの開口面積を調整することによる遮光部の細線化が難しいという問題や、フォトマスクの改版により製造コストが高くなるという問題がある。
また、遮光部用ネガ型レジストを用いた場合は、工程順として遮光部を形成した後、着色層を形成する必要がある。しかしながら、この場合、遮光部の開口部のみに着色層を形成しようとすると開口部の一部に着色層が形成されない部分（白ぬけ）が生じる場合が多く、白ぬけを抑制してカラーフィルタを製造するには製造効率が大幅に低下する可能性がある。そのため、遮光部の一部に着色層を積層させて形成することが一般的であることから、カラーフィルタとしては、カラーフィルタの表面に段差を有する構成となる。
【００２６】
一方、上述したように、本発明は、遮光部用ポジ型レジストを用いることにより遮光部に対応するパターンを有するフォトマスクを用いずに遮光部をパターン状に形成することができ、また遮光部上に着色層を積層させずに形成することが可能となる。したがって、本発明は、従来の遮光部用ネガ型レジストを用いた場合には達成することが難しかった構成を有するカラーフィルタを簡便な方法で製造することを可能とするものである。
【００２７】
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法の各工程について説明する。
【００２８】
１．着色層形成工程
本発明における着色層形成工程は、透明基材上の表示領域に着色層をパターン状に形成する工程である。
【００２９】
（１）着色層
まず、本工程において形成される着色層について説明する。
本発明においては、通常、赤色着色層、緑色着色層、および青色着色層の３色の着色層が形成される。また、本発明においては必要に応じて上記３色以外の着色層を形成してもよい。具体的には、黄色着色層、灰色着色層等を挙げることができる。
【００３０】
本発明における着色層の間隔としては、後述する塗布工程において遮光部用ポジ型レジストを塗布することが可能な程度であれば特に限定されず、カラーフィルタの用途に応じて適宜設定することができる。本発明においては、上述したように、後述する露光工程および現像工程において着色層間に遮光部をより安定的に形成するためには、着色層の間隔はより小さいことが好ましい。着色層の間隔としては、具体的には、５μｍ以下、なかでも４μｍ以下、特に３μｍ以下であることが好ましい。
また、着色層の間隔としての下限値としては、例えば１μｍ程度である。着色層の間隔が上記範囲に満たない場合は、着色層を安定的にパターン状に形成することが困難となる可能性があるからである。
また、本発明においては、後述する露光工程において露光光の種類や露光光の照射量を調整したり、現像工程において現像液の種類や現像時間を調整することによっても、着色層間に遮光部を形成することが可能であるが、着色層の間隔を上述した下限から上限の範囲内とすることにより、種々の露光条件および現像条件を適用した場合も、着色層間に遮光部を良好に形成することが可能となるため、本発明のカラーフィルタの製造方法をより製造効率の高い製造方法とすることができるからである。
【００３１】
また、着色層の厚みとしては、本発明により得られるカラーフィルタを液晶表示装置に用いた際に所望のカラー表示を行うことが可能な程度の厚みとすることができれば特に限定されない。具体的には、１μｍ以上、なかでも１．２μｍ以上、特に１．４μｍ以上であることが好ましい。ここで、本発明のカラーフィルタの製造方法においては、着色層の間に保持された遮光部形成用層を残存させることにより、パターン状に遮光部を形成することを特徴とする。したがって、着色層の厚みが上記の範囲に満たない場合には、遮光部形成用層の厚みが薄くなり過ぎるため、少ない露光量で現像溶解性を発現する可能性や、現像液が着色層間に入り込みやすくなる可能性があり、着色層間に遮光部を形成することが困難となる可能性があるからである。
一方、着色層の厚みとしては、５μｍ以下、なかでも４μｍ以下、特に３μｍ以下であることが好ましい。カラーフィルタを薄膜に形成することが困難となる可能性があるからである。また、着色層間の間隔を小さくした場合、後述する塗布工程において、遮光部用ポジ型レジストを着色層間に塗布することが困難となる可能性があるからである。
【００３２】
また、上記着色層の断面形状としては、後述する遮光部用ポジ型レジストを着色層間に塗布することが可能な形状であれば特に限定されないが、図３に例示するように、透明基材１上に形成された遮光部３の底面と着色層２の側面とのなす角の角度（図３中、θで示される角度）が９０°以下となる形状であることが好ましく、鋭角となるようなテーパー形状となることがより好ましい。上記形状とすることにより、着色層間に遮光部用ポジ型レジストが流れ込みやすくなるため、着色層間に遮光部形成用層を形成しやすくなるからである。
透明基材表面と着色層の側面とのなす角の角度の下限については、着色層を平面視上で観察した場合に、厚みの差による色ムラが観察されない程度であれば特に限定されない。
具体的な角度としては、４０°以上、なかでも５０°以上、特に６０°以上であることが好ましい。
なお、図３は本発明において形成される着色層の断面形状について説明するための説明図である。
【００３３】
また、上記着色層のパターン配列としては、カラーフィルタの用途に応じて適宜選択することができ、具体的にはストライプ型、モザイク型、トライアングル型、４画素配置型等の公知の配列とすることができる。また、本発明においては、着色層のパターン配列を、図４に例示するように、赤色、緑色、青色の３色と白色、灰色、および黄色のうちいずれか１色を加えた４色のサブピクセルを有し、正方形状のサブピクセルからなる画素とするペンタイルパターン配列とすることもできる。なお、図４は本発明において形成される着色層のパターン配列の一例を示す説明図であり、赤色着色層２Ｒ、緑色着色層２Ｇ、青色着色層２Ｂ、および黄色着色層２Ｙがペンタイルパターン配列で配列されている例について示している。
また、着色面積は任意に設定することができる。
【００３４】
本工程により形成される着色層は、通常、着色剤をバインダー樹脂中に分散させたものが用いられる。着色剤、およびバインダー樹脂については、後述する着色層の形成方法と項目で説明するため、ここでの説明は省略する。
【００３５】
（２）透明基材
次に、本工程に用いられる透明基材について説明する。
本工程に用いられる透明基材としては、透明性を有する基材であれば特に限定されず、一般的なカラーフィルタに用いられるガラス基材や透明フィルム等と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００３６】
（３）その他の構成
本工程においては、図５に例示するように、透明基材１上に額縁遮光部４を形成することが好ましい。上記額縁遮光部４は、通常、着色層２および遮光部３が形成される表示領域Ｄの周囲に位置する額縁領域Ｆに形成され、上記表示領域Ｄを囲むように形成される。
また、本工程において形成される額縁遮光部４としては、上述した着色層２Ｒ、２Ｇ、２Ｂと同一材料からなる層を複数積層させたものであることが好ましい。着色層と同時に形成することが可能となることから、製造工程を簡略化することができ、また製造コストを削減することが可能となるからである。なお、図５においては、着色層２Ｒ、２Ｇ、２Ｂと同一材料からなる層を３層積層させた額縁遮光部４について例示しているが、積層数については限定されず必要に応じて適宜選択することができ、例えば任意の２色の層を積層させたものであってもよく、４層以上積層させたものであってもよい。
額縁遮光部の幅等はカラーフィルタの用途等に応じて適宜選択することができる。
なお、図５は本発明において形成される額縁遮光部について説明する図であり、図５（ａ）は透明基材上に形成された着色層および額縁遮光部を示す概略平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００３７】
（４）着色層の形成方法
本工程における着色層の形成方法としては、透明基材上に着色層を所定の間隔を有するパターン状に形成することが可能な方法であれば特に限定されない。
【００３８】
本発明においては、一般的な着色層の形成方法として公知のフォトリソグラフィー法を好適に用いることができる。
具体的には、以下の工程を行うことにより透明基材上に着色層を形成することができる。まず、着色剤およびバインダー樹脂を含有する着色層用組成物を透明基材上に塗布して着色層形成用層を形成し、着色層に対応するパターンを有するフォトマスクを用いて露光した後、現像処理を施した後、焼成することにより着色層を形成することができる。
また、上記工程は、各色の着色層について行われるものである。
【００３９】
着色層用塗工液に用いられる着色剤としては、一般的なカラーフィルタに用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
また、バインダー樹脂としては、感光性樹脂が用いられる。感光性樹脂としては、ネガ型感光性樹脂であってもよく、ポジ型感光性樹脂であってもよい。
【００４０】
また、本発明においては後述する塗布工程で着色層の表面に遮光部用組成物を塗布することから、上記感光性樹脂としては、親液性を示すものであることが好ましい。
ここで、上記「親液性」とは、後述する遮光部用ポジ型レジスト、またはこれを溶剤に溶解させた塗工液との接触角が小さいことを意味するものである。
【００４１】
このような親液性としては、着色層の表面および着色層間に後述する遮光部用ポジ型レジストを塗布して遮光部形成用層を形成することができるものであれば特に限定されるものではない。なかでも本態様においては、４０ｍＮ／ｍの液体との接触角が２８°未満となる程度であることが好ましく、特に表面張力５０ｍＮ／ｍの液体との接触角が３０°以下となる程度であることが好ましく、さらには表面張力６０ｍＮ／ｍの液体との接触角が３０°以下となる程度であることが好ましい。
【００４２】
上記親液性感光性樹脂としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−ビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレン−メタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等を用いることができる。
【００４３】
上記着色層用組成物は、溶剤中に溶解または分散させることにより透明基材上に塗布されることが好ましい。上記溶剤については、一般的なカラーフィルタの製造方法に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００４４】
着色層用塗工液の塗布方法としては、公知の方法とすることができ、具体的には後述する遮光部用組成物の塗布方法と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００４５】
また、露光時に用いられるフォトマスク、露光光の種類、露光光の照射量、露光時間等の種々の露光条件については、一般的なカラーフィルタの製造方法に用いられる露光条件等と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
また、現像処理に用いられる現像液、および現像時間等についても一般的なカラーフィルタの製造方法に用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００４６】
また、上記現像処理後のカラーフィルタは、通常、焼成処理が施される。焼成処理については一般的なカラーフィルタの製造方法において行われるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００４７】
また、本工程においては着色層の間隔をより小さくするために、以下の形成方法を用いて着色層を形成することができる。
図６は、本発明における着色層の形成方法の一例を示す工程図である。着色層の間隔をより小さくするためには、上述したフォトリソグラフィー法等を用いて上述したペンタイルパターン配列を有するように着色層を形成することが好ましい。具体的には、まず、図６（ａ）に例示するように透明基材１上の表示領域Ｄに赤色着色層２Ｒを所定のピッチでＸ方向に沿って並ぶように形成する。次に、図６（ｂ）に例示するように透明基材１上の表示領域Ｄに緑色着色層２Ｇを、Ｘ方向で各赤色着色層２Ｒと隣接し所定の着色層の間隔を有するように、所定のピッチでＸ方向に沿って並ぶように形成する。次に、図６（ｃ）に例示するように透明基材１上の表示領域Ｄに青色着色層２Ｂを、Ｙ方向で各赤色着色層２Ｒと隣接し所定の着色層の間隔を有するように、所定のピッチでＸ方向に沿って並ぶように形成する。さらに、黄色着色層２Ｙを形成する場合は、図６（ｄ）に例示するように透明基材１上の表示領域Ｄに黄色着色層２Ｙを、Ｙ方向で各緑色着色層２Ｇと隣接し所定の着色層の間隔を有するように、所定のピッチでＸ方向に沿って並ぶように形成する。上述した手順で着色層を形成することにより、露光量と露光ギャップによりＹ方向およびＸ方向における画素間の距離、すなわち着色層の間隔を最小１μｍまで安定的に調整することが可能となる。
図６においては、赤色、緑色、青色および黄色の順で各着色層を形成する例について説明したが、各色の着色層の形成順については特に限定されない。また、黄色着色層に代えて、灰色着色層を形成してもよく、黄色着色層に相当する領域に着色層を形成せずに白色のサブピクセルとしてもよい。
なお、上述した各着色層間のピッチは図４においてＰｘ、Ｐｙで表わされる距離をいうものであり、各着色層の間隔は図４においてＱｘおよびＱｙで示される距離をいうものである。
【００４８】
また、本発明においては、着色層を形成した後、カラーフィルタの着色層表面に付着した着色層用組成物の残渣を除去する残渣除去処理や、着色層表面および側面に親液性を付与する新液化処理等を行ってもよい。このような処理としては、カラーフィルタの着色層表面に紫外線（ＵＶ）を照射することが好ましい。着色層組成物の残渣を除去するとともに、着色層表面および側面に親液性を付与することが可能となるからである。
また、紫外線を照射した場合は、後述する現像工程において、現像処理後の着色層表面に遮光部用ポジ型レジストの残渣が残りにくいものとすることができるといった利点を有する。
【００４９】
２．塗布工程
次に、本発明における塗布工程について説明する。本発明における塗布工程は、ポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部用ポジ型レジストを、上記透明基材上の上記着色層側の全面に塗布することにより遮光部形成用層を形成する工程である。
【００５０】
（１）遮光部用ポジ型レジスト
本工程に用いられる遮光部用ポジ型レジストについて説明する。上記遮光部用ポジ型レジストは、ポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有するものである。また、上記遮光部用ポジ型レジストは、エネルギーが照射されると、分解等により耐現像液溶解性が低くなるものである。
【００５１】
上記ポジ型感光性樹脂としては、例えばナフトキノンジアジド、ベンゾキノンジアジドなどのキノンジアジド類や、ジアゾメチルドラム酸、ジアゾジメドン、３−ジアゾ−２，４−ジオンなどのジアゾ化合物や、ｏ−ニトロベンジルエステル、オニウム塩、オニウム塩とポリフタルアルデヒド、コリン酸ｔ−ブチルの混合物の様な光分解剤（溶解抑制剤）と、ＯＨ基を持ちアルカリに可溶なハイドロキノン、フロログルシン、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノンなどのモノマーや、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂などのノボラック樹脂、スチレンとマレイン酸、マレイミドの共重合物、フェノール系とメタクリル酸、スチレン、アクリロニトリルの共重合物などのポリマーの混合物や縮合物、あるいはポリメチルメタクリレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ヘキサフルオロブチル、ポリメタクリル酸ジメチルテトラフルオロプロピル、ポリメタクリル酸トリクロロエチル、メタクリル酸メチル−アクリルニトリル共重合体、ポリメチルイソプロペニルケトン、ポリα−シアノアクリレート、ポリトリフルオロエチル−α−クロロアクリレートなどが挙げられる。この中でも汎用性の面から、ノボラック樹脂を主成分とする混合・縮合物が好ましく用いられる。
【００５２】
また、上記遮光材料としては、例えばカーボン微粒子、金属酸化物、無機顔料、有機顔料等の遮光性粒子等が挙げられる。
【００５３】
上記遮光部用ポジ型レジストは、溶剤に溶解または分散させた状態で、透明基材の着色層側の表面上に塗布することが好ましい。このような溶剤としては、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、エチル３−エトキシプロピオネート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ジメチルカルビトール、ジエチルカルビトール、ブチルカルビトール、シクロヘキサノン、２−ブトキシエタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール等が挙げられる。
【００５４】
上記遮光部用ポジ型レジストの粘度としては、上記遮光部用ポジ型レジストを着色層間および着色層の表面上に塗布することができ、所望の厚みを有する遮光部形成用層を形成することが可能な程度の粘度であれば特に限定されない。具体的な遮光部用ポジ型レジストの粘度としては、１５ｍＰａ・ｓ以下、なかでも１０ｍＰａ・ｓ〜０．５ｍＰａ・ｓの範囲内、特に５ｍＰａ・ｓ〜１ｍＰａ・ｓの範囲内であることが好ましい。遮光部用ポジ型レジストの粘度が上記範囲を超える場合は、着色層間に遮光部用ポジ型レジストが入り込みにくくなり、着色層間に遮光部形成用層を形成することが困難となる場合や、遮光部形成用層にムラを生じる可能性があるからである。
また、遮光部用ポジ型レジストの粘度の下限値としては、特に限定されないが、取り扱いの容易さ等を考慮すると、０．５ｍＰａ・ｓ程度であることが好ましい。
なお、上記粘度の測定方法としては、E型粘度計（株式会社東京計器製VISCONIC  EMD）を使用して、温度２５℃で測定した粘度である。
また、「遮光部用ポジ型レジストの粘度」は、透明基材上に塗布する際に用いられる遮光部用ポジ型レジストの粘度を指すものであり、遮光部用ポジ型レジスト自体の粘度だけではなく、遮光部用ポジ型レジストが溶剤中に溶解または分散された場合の溶液の粘度を含むものとする。
【００５５】
（２）遮光部形成用層の形成方法
本工程に用いられる遮光部用ポジ型レジストの塗布方法としては、透明基材の着色層側の全面上に遮光部用ポジ型レジストを塗布して遮光部形成用層を形成することが可能であれば特に限定されない。具体的には、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、ビードコート法、バーコート法、ダイコート法等の公知の塗布方法を挙げることができる。
【００５６】
本工程において形成される遮光部形成用層の厚みとしては、所望の遮光部を形成することが可能な程度の厚みであれば特に限定されないが、着色層表面上に形成される遮光部形成用層の厚みが、０．５μｍ〜３μｍの範囲内、なかでも０．５μｍ〜２．５μｍの範囲内、特に０．５μｍ〜２μｍの範囲内となることが好ましい。上記遮光部形成用層の厚みが上記範囲に満たない場合は、透明基材の着色層側の全面に均質な遮光部形成用層を形成することが困難となる可能性があるからである。また、上記遮光部形成用層の厚みが上記範囲を超える場合は、後述する露光工程において露光時間が長くかかる場合や、現像工程において多量の現像液が必要となったり、現像時間が長くかかる場合があり、カラーフィルタの製造効率が低下する可能性があるからである。なお、着色層間に形成される遮光部形成用層の厚みは、通常、着色層の厚みと着色層表面上に形成された遮光部形成用層の厚みの総和となる。
【００５７】
また、遮光部用ポジ型レジストを塗布して遮光部形成用層を形成した後、必要に応じて５０℃〜１２０℃の範囲内で、２分〜１０分の範囲内で加熱（プリベーク）を行うことが好ましい。これにより、上記遮光部形成用層中に含有される溶剤を揮発させて層を形成することができ、透明基材と遮光部形成用層との密着性をより高いものとすることができるからである。
【００５８】
３．露光工程
次に、本発明における露光工程について説明する。本発明における露光工程は、上記表示領域に形成された遮光部形成用層を全体露光する工程である。
【００５９】
本工程においては、表示領域に形成された遮光部形成用層を全体露光することが可能であれば特に限定されず、表示領域に形成された遮光部形成用層のみを全体露光してもよく、透明基材上の全面に形成された遮光部形成用層を全体露光してもよい。なかでも、透明基材上の全面に形成された遮光部形成用層を全体露光することが好ましい。透明基材の遮光部形成用層側の全面に露光光を照射すればよく、露光工程を簡略なものとすることができるからである。
【００６０】
なお、本工程において表示領域に形成された遮光部形成用層のみを全体露光する場合は、例えば、額縁遮光部のパターンを有するフォトマスクを介して露光を行うことにより、遮光部形成用層を用いて額縁遮光部を形成することが可能となる。
【００６１】
また、本工程により照射される露光光の照射量としては、着色層上に形成された遮光部形成用層の耐現像液溶解性を低くすることが可能であり、後述する現像工程において着色層上に形成された遮光部形成用層を除去することが可能なものであれば特に限定されるものではない。このような露光光の照射量としては通常、２０ｍＪ／ｃｍ２〜１０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内、中でも２５ｍＪ／ｃｍ２〜５００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内、特に３０ｍＪ／ｃｍ２〜３００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内とすることができる。
【００６２】
また、この際照射される露光光としては、上記光開始剤の種類等により適宜選択されるものであり、上記遮光部用ポジ型レジストを溶解させることが可能な露光光であれば特に限定されるものではない。ここで、本発明でいう露光光とは、可視光に限定されるものではなく、例えば、紫外光を用いることも可能であり、特に２５０ｎｍ〜４５０ｎｍ程度の波長の光等を用いることができる。
【００６３】
また、本工程においては着色層の間隔や着色層の厚み等に応じて、露光光の種類や露光量を調整することにより、着色層間に形成された遮光部形成用層の耐現像液溶解性を調整し、後述する現像工程において現像されないものとすることも可能である。
【００６４】
４．現像工程
次に、本発明における現像工程について説明する。本発明における現像工程は、上記露光工程後の上記遮光部形成用層に現像処理を施すことにより、上記透明基材上の上記着色層間に遮光部を形成する工程である。
【００６５】
本工程に用いられる現像液としては、上記遮光部用ポジ型レジストを溶解させることが可能であれば特に限定されず、一般的なポジ型レジストの現像に用いられるもの等を用いることができる。
【００６６】
また、本工程においては着色層の間隔や着色層の厚み等に応じて、現像液の種類や現像時間を調整することにより、着色層間に形成された遮光部形成用層を残すことも可能である。
【００６７】
現像処理後は、必要に応じて、洗浄処理が行われる。
また通常、上記現像液を用いた現像処理後または洗浄処理後に、遮光部を焼成するポストベーク処理が行われる。ポストベーク処理は、通常、オーブンやヒータ等を用いて１００℃〜３００℃で１０分〜４０分程度加熱することにより行うことができる。
【００６８】
本工程において形成される遮光部の厚みとしては、本発明により製造されたカラーフィルタを液晶表示装置に用いた場合に、着色層間の光漏れを抑制することが可能な遮光性を有することができる厚みであれば特に限定されないが、着色層の厚みを１００とした場合の遮光部の厚みの比率が、５０〜１００の範囲内、なかでも６０〜１００の範囲内、特に７０〜１００の範囲内となるような厚みであることが好ましい。上記遮光部の厚みの比率を上記範囲内とすることにより、着色層および遮光部の間に段差の少ないものとすることが可能となることから、カラーフィルタの加工性を良好なものとすることができるからである。
【００６９】
より具体的な遮光部の厚みとしては、０．５μｍ〜５μｍの範囲内、なかでも０．６μｍ〜４μｍの範囲内、特に０．７μｍ〜３μｍの範囲内であることが好ましい。上記遮光部の厚みを上記範囲内とすることにより、着色層および遮光部の間に段差の少ないものとすることが可能となることから、カラーフィルタの加工性を良好なものとすることができるからである。
【００７０】
本工程において、遮光部形成後のカラーフィルタの着色層に、遮光部用ポジ型レジストが一部付着している場合は、修正処理を施すことが好ましい。修正方法としては、カラーフィルタの修正方法として公知の方法を用いることができる。例えば、遮光部用ポジ型レジストの付着部分をレーザー等で除去する方法を挙げることができる。また、レーザー除去により、着色層の一部が欠落した場合は、欠落部分に着色層用組成物を塗布した後、着色用組成物を硬化させることにより、着色層を修正することができる。
【００７１】
５．その他の工程
本発明のカラーフィルタの製造方法は、上述した着色層形成工程、塗布工程、露光工程、および現像工程以外にも、必要な工程を適宜選択して追加することができる。このような工程としては、例えば、着色層および遮光部上にオーバーコート層を形成する工程、着色層および遮光部上に柱状スペーサ層を形成する工程等を挙げることができる。これらの工程については、一般的なカラーフィルタの製造方法において行われる工程と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００７２】
６．カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタの製造方法により製造されるカラーフィルタは、透明基材と、透明基材上にパターン状に形成された着色層と、着色層間に形成された遮光部とを有するものである。本発明のカラーフィルタの製造方法は、後述する「Ｂ．カラーフィルタ」の項で説明するカラーフィルタを製造する際に、特に好適に用いることができる。
【００７３】
Ｂ．カラーフィルタ
次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。
本発明のカラーフィルタは、透明基材と、上記透明基材上の表示領域にパターン状に形成された着色層と、上記透明基材上の上記着色層間に形成され、ポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部と、を有するカラーフィルタであって、上記着色層が、上記遮光部上に積層されずに形成されたものであり、上記遮光部の線幅が５μｍ以下であることを特徴とする。
【００７４】
ここで、本発明のカラーフィルタについて図を用いて説明する。図７は、本発明のカラーフィルタの一例を示す概略図であり、図７(ａ)は本発明のカラーフィルタの概略平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図７に例示するように、本発明のカラーフィルタ１０は、透明基材１と、透明基材１上の表示領域Ｄにパターン状に形成された着色層２（図７においては赤色着色層２Ｒ、緑色着色層２Ｇ、および青色着色層２Ｂ）と、透明基材上の着色層間に形成され、ポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部と、を有する。また、着色層２が、遮光部３上に積層されずに形成されたものであり、遮光部３の線幅が５μｍ以下であることを特徴とする。また、本発明においては、透明基材１上に形成され、表示領域Ｄを囲むように形成された額縁用遮光部４を有することが好ましい。また、額縁遮光部４は額縁領域Ｆに形成される。額縁遮光部４については、図５で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００７５】
本発明によれば、ポジ型感光性樹脂を含有することにより、遮光部の線幅を５μｍ以下とすることが可能となる。よって、線幅の細い遮光部を有することができ、高開口率かつ高精細なカラーフィルタとすることができる。また、着色層が遮光部上に積層されずに形成されていることから、カラーフィルタの表面段差を少ないものとすることが可能となる。よって、加工性が良好なカラーフィルタとすることができる。
【００７６】
以下、本発明のカラーフィルタの各構成について説明する。
【００７７】
１．遮光部
本発明における遮光部について説明する。本発明における遮光部は透明基材上の着色層間に形成されたものであり、ポジ型感光性樹脂および遮光材料を含有する遮光部レジストから構成され、遮光部の線幅が５μｍ以下であることを特徴とする。
【００７８】
上記遮光部の線幅としては５μｍ以下であり、カラーフィルタの画素を画定することが可能な程度の線幅であれば特に限定されず、カラーフィルタの用途等に応じて適宜選択することができるものであるが、なかでも４μｍ以下、特に３μｍ以下であることが好ましい。また、上記遮光部の線幅が１μｍ以上、なかでも１．５μｍ以上、特に２．０μｍ以上であることが好ましい。遮光部の線幅が上述した範囲内にあることにより、着色層間を良好に形成することができるからである。なお、この点について推量される理由については上述した「Ａ．カラーフィルタの製造方法」の項で説明したため、ここでの説明は省略する。
【００７９】
遮光部の厚み、遮光部用ポジ型レジスト、および遮光部の形成方法等については、「Ａ．カラーフィルタの製造方法」の項目で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００８０】
２．着色層
次に本発明における着色層について説明する。本発明における着色層は透明基材上に形成され、遮光部と平面視上重ならないように形成されているものである。
このような着色層については、上述した「Ａ．カラーフィルタの製造方法」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００８１】
３．透明基材
本発明における透明基材については、上述した「Ａ．カラーフィルタの製造方法」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００８２】
４．その他の構成
本発明のカラーフィルタは、上述した遮光部、着色層、および透明基材を有するものであれば特に限定されず、必要な構成を適宜選択して追加することができる。このような構成としては、例えば、透明基材上に形成され、表示領域を囲むように形成された額縁遮光部を有することが好ましい。また、上記額縁遮光部としては、着色層と同一材料からなる層が複数積層されたものであることが好ましい。カラーフィルタの着色層を形成する際に、同時に上記額縁遮光部を形成することができることから、カラーフィルタの製造工程を簡便なものとすることができるため、本発明のカラーフィルタを生産性の高いものとすることができる。額縁遮光部については、上述した「Ａ．カラーフィルタの製造方法」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００８３】
また、本発明のカラーフィルタは、オーバーコート層や柱状スペーサを有することができる。これらの構成については、一般的なカラーフィルタに用いられるものと同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。
【００８４】
５．カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタの用途としては、種々の表示装置の構成をして用いることができる。また、本発明のカラーフィルタは線幅の細い遮光部を有することから、携帯情報端末の構成として好適に用いることができる。
【００８５】
６．カラーフィルタの製造方法
本発明のカラーフィルタは、上述した「Ａ．カラーフィルタの製造方法」の項で説明した製造方法を用いることにより製造することができる。
【００８６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００８７】
以下、本発明について、実施例を挙げて説明する。
【００８８】
［実施例１］
（硬化性樹脂組成物の調整）
重合槽中にメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）を６３重量部、アクリル酸（ＡＡ）を１２重量部、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）を６重量部、ジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＭＤＧ）を８８重量部仕込み、攪拌し溶解させた後、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）を７重量部添加し、均一に溶解させた。その後、窒素気流下、８５℃で２時間攪拌し、更に１００℃で１時間反応させた。得られた溶液に、更にメタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）を７重量部、トリエチルアミンを０．４重量部、及びハイドロキノンを０．２重量部添加し、１００℃で５時間攪拌し、共重合樹脂溶液（固形分５０％）を得た。次に下記の材料を室温で攪拌、混合して硬化性樹脂組成物とした。
【００８９】
＜硬化性樹脂組成物の組成＞
・上記共重合樹脂溶液（固形分５０％）：                                １６重量部
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(サートマー社 ＳＲ３９９):２４重量部
・オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社  エピコート１８０Ｓ７０）                                                              ４重量部
・２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン
４重量部
・ジエチレングリコールジメチルエーテル：                              ５２重量部
【００９０】
（着色層の形成）
下記組成の赤色着色樹脂組成物をスピンコーティング法により塗布（塗布厚み２．５μｍ）し、その後、７０℃のオーブン中で３分間乾燥した。次いで、赤色着色樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を８０ｍＪ照射した。次いで、０．０５ｗｔ％水酸化カリウム水溶液（液温２３℃）中に１分間浸漬してアルカリ現像し、赤色着色樹脂組成物の塗布膜の未硬化部分のみを除去した。その後、基板を１８０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより、加熱処理を施して赤色画素を形成すべき領域に赤色のレリーフパターン（赤色着色層）を形成した。次に、下記組成の緑色着色樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、緑色画素を形成すべき領域に緑色のレリーフパターン（緑色着色層）を形成した。さらに、下記組成の青色着色樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、青色画素を形成すべき領域に青色のレリーフパターン（青色着色層）を形成し、最後に下記組成の黄色着色樹脂組成物を用いて、赤色のレリーフパターン形成と同様の工程で、黄色画素を形成すべき領域に黄色のレリーフパターン（黄色着色層）を形成し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黄（Ｙ）の４色からなる着色層（図４に例示されるパターン配列を有する着色層）を形成した。隣り合う着色層の間隔は５μｍであり、着色層の膜厚は各々２．０μｍだった。
【００９１】
＜赤色着色樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４(ＢＴ−ＣＦ、ＣＳＣ製)：            ４．９重量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７(ＡＴＹ−ＴＲ、ＤＩＣ製)：          ２．３重量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０(Ｙ−５６８８、Ｌａｎｘｅｓｓ製)：２．８重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤：                                        ３重量部
・硬化性樹脂組成物：                                                    ５重量部
・酢酸−３−メトキシブチル：                                          ８２重量部
【００９２】
＜緑色着色樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８（ＤＩＣ製）：                      ６．９重量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０(Ｙ−５６８８、Ｌａｎｘｅｓｓ製)：３．１重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤：                                        ３重量部
・硬化性樹脂組成物：                                                    ５重量部
・酢酸−３−メトキシブチル：                                          ８２重量部
【００９３】
＜青色着色樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６(ＥＰ−ＣＦ、ＤＩＣ製)：              ９重量部
・Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット(Ｖｉｏｌｅｔ  ＲＥ、大日精化製)：      １重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤：                                        ３重量部
・硬化性樹脂組成物：                                                    ５重量部
・酢酸−３−メトキシブチル：                                          ８２重量部
【００９４】
＜黄色着色樹脂組成物の組成＞
・Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０(Ｙ−５６８８、Ｌａｎｘｅｓｓ製)：  １０重量部
・ポリスルホン酸型高分子分散剤：                                        ３重量部
・硬化性樹脂組成物：                                                    ５重量部
・酢酸−３−メトキシブチル：                                          ８２重量部
【００９５】
（黒色顔料分散液および遮光部用ポジ型レジストの調整）
下記分量の成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し、黒色顔料分散液を調整した。次に、下記分量の成分を十分混合して、孔径０．２μｍのメンブランフィルターを用いて加圧濾過して遮光部用ポジ型レジストを得た。
【００９６】
＜黒色顔料分散液の組成＞
・黒色顔料：                                                          ２３重量部
・高分子分散材(ビックケミー・ジャパン（株）  Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１１１)：２重量部
・溶剤(ジエチレングリコールジメチルエーテル)：                        ７５重量部
【００９７】
＜遮光部用ポジ型レジストの組成＞
・ヘキサエトキシメチロール化メラミン：                                  ４重量部
・ｍ−クレゾール／ｐ−クレゾール／ホルマリン（反応モル比＝５／５／７．５）混合物から得られたクレゾールノボラック樹脂：                                  ２重量部
・ｏ−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸エステル（平均２個の水酸基がエステル化されている）：                                                        １４重量部
・黒色顔料分散液：                                                    ５０重量部
・ジメチルホルムアミド：                                              １５重量部
・乳酸エチル：                                                        １５重量部
【００９８】
（遮光部の形成）
上記遮光部用ポジ型レジストをスピンコーターで塗布し、１００℃で３分間乾燥させた。次に、超高圧水銀ランプで３０ｍＪ露光した後、３％テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液で５０ｓｅｃ現像し、その後、基板を１８０℃の雰囲気下に３０分間放置することにより加熱処理を施して着色画素間に遮光層を形成し、本発明のカラーフィルタを得た。加熱処理後の遮光層の膜厚は２．０μｍだった。
【００９９】
上述した手順によりカラーフィルタを得た。
【０１００】
［実施例２］
赤色、緑色、青色、および黄色の着色樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を８５ｍＪ照射した。上記以外は、実施例1と同様の手順を行うことによりカラーフィルタを得た。このときの、隣り合う着色層の間隔は４μｍだった。
【０１０１】
［実施例３］
赤色、緑色、青色、および黄色の着色樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を９０ｍＪ照射した。上記以外は、実施例1と同様の手順を行うことによりカラーフィルタを得た。このときの、隣り合う着色層の間隔は３μｍだった。
【０１０２】
［実施例４］
赤色、緑色、青色、および黄色の着色樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を９５ｍＪ照射した。上記以外は、実施例1と同様の手順を行うことによりカラーフィルタを得た。このときの、隣り合う着色層の間隔は２μｍだった。
【０１０３】
［実施例５］
赤色、緑色、青色、および黄色の着色樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を１００ｍＪ照射した。上記以外は、実施例1と同様の手順を行うことによりカラーフィルタを得た。このときの、隣り合う着色層の間隔は１μｍだった。
【０１０４】
［実施例６］
着色層の膜厚を５μｍ、遮光層の膜厚を５μｍにしたこと以外は、実施例１と同様の手順を行うことによりカラーフィルタを得た。
【０１０５】
［実施例７］
遮光層の膜厚を３μｍにしたこと以外は、実施例６と同様の手順を行うことによりカラーフィルタを得た。
【０１０６】
［実施例８］
着色層の膜厚を１μｍ、遮光層の膜厚を１μｍにしたこと以外は、実施例５と同様の手順を行うことによりカラーフィルタを得た。
【０１０７】
［実施例９］
遮光層の膜厚を０．７μｍにしたこと以外は、実施例５と同様の手順を行うことによりカラーフィルタを得た。
【０１０８】
［実施例１０］
赤色、緑色、青色、および黄色の着色樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を７５ｍＪ照射した。その他の製造方法は、実施例１と同様の手順を行うことによりカラーフィルタを得た。このときの、隣り合う着色層の間隔の幅は６μｍだった。
【０１０９】
［実施例１１］
遮光層の膜厚を１．４μｍにした以外は実施例１０と同様の手順を行うことによりカラーフィルタを得た。
【０１１０】
［実施例１２］
着色層の膜厚を５μｍ、遮光層の膜厚を５μｍにした以外は実施例１０と同様の手順を行うことによりカラーフィルタを得た。
【０１１１】
［実施例１３］
遮光層の膜厚を３μｍにした以外は実施例１２と同様の手順を行うことによりカラーフィルタを得た。
【０１１２】
［実施例１４］
赤色、緑色、青色、および黄色の着色樹脂組成物の塗布膜から１００μｍの距離にフォトマスクを配置してプロキシミティアライナにより超高圧水銀ランプを用いて着色層の形成領域に相当する領域のみに紫外線を７０ｍＪ照射した。その他の製造方法は、実施例１と同様の手順を行うことによりカラーフィルタを得た。このときの、隣り合う着色層の間隔は７μｍだった。
【０１１３】
［評価］
実施例１〜実施例１４で得られたカラーフィルタを観察したところ、いずれも着色層間に遮光部が形成されることを確認できた。結果を以下表１に示す。表１における○は、カラーフィルタ全体に形成された遮光部に欠落、膜厚ムラ等生じていないことを指し、△は、カラーフィルタ全体に形成された遮光部の一部に欠落部分や膜厚ムラが生じていることを指す。
【０１１４】
【表１】
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【符号の説明】
【０１１５】
１  …  透明基材
２  …  着色層
３  …  遮光部
３’  …  遮光部形成用層
４  …  額縁遮光部
１０  …  カラーフィルタ
Ｄ  …  表示領域
Ｌ  …  露光光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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