(57)【要約】【課題】巻き取りロールから供給されたフィルム基材上に、顔料を分散した透明な着色感光性樹脂をドライフィルム化した着色感光性樹脂層を貼り合わせ、フィルム基材上でフォトリソ法によりパターニングしてカラーフィルターを製造する方法において、設備の増加を伴わず、かつ材料使用効率が高く、容易にフィルム基材上に形成したフレキシブルカラフィルターの製造方法を提供する。【解決手段】フィルム基材１０１上に１０３着色感光性樹脂層を貼り合せる際、形成するカラーフィルターの有効エリア１１２のサイズに着色感光性樹脂層を切り抜いた後、貼り合わせることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻き取りロールから供給されたフィルム基材上に、顔料を分散した透明な着色感光性樹脂をドライフィルム化した着色感光性樹脂層を貼り合わせ、フィルム基材上でフォトリソ法によりパターニングしてカラーフィルターを製造する方法において、
前記フィルム基材上に前記着色感光性樹脂層を貼り合せる際、形成するカラーフィルターの有効エリアのサイズに着色感光性樹脂層を切り抜いた後、貼り合わせ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】
巻き取りロールから供給されたフィルム基材上に、顔料を分散した透明な着色感光性樹脂をドライフィルム化した着色感光性樹脂層を貼り合わせ、フィルム基材上でフォトリソ法によりパターニングしてカラーフィルターを製造する方法において、
前記フィルム基材上に前記着色感光性樹脂層を貼り合せる際、露光装置の有効露光エリアより小さく、且つカラーフィルターのパターン有効エリアより大きいサイズに着色感光性樹脂層を切り抜いた後、貼り合わせ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３】
前記着色感光性樹脂層の切り抜き加工を、金型による打ち抜き、カッターやレーザーカッターによる切り抜きにより行う事を特徴とする請求項１または２に記載のカラーフィルターの製造方法。
【請求項４】
前記着色感光性樹脂層の貼り合わせ加工を、加熱機構と加圧機構を具備したラミネーターを用いて行う事を特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のカラーフィルターの製造方法。
【請求項５】
前記着色感光性樹脂層の貼合わせの位置を、前記フィルム基材の搬送の送り量の制御により行う事を特徴とする請求項1〜４いずれかに記載のカラーフィルターの製造方法。
【請求項６】
前記着色感光性樹脂層を剥離可能なフィルム基材と保護フィルムとで前記着色感光性樹脂層を挟さんだ積層構造からなる感光性樹脂フィルムを、前記着色感光性樹脂層を切り抜き、前記フィルム基材に貼り合わせる際に、前記感光性樹脂フィルムの保護フィルムを剥離した後、前記剥離可能なフィルム基材をキャリアフィルムとして使用する事を特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のカラーフィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックフィルムなどの生産効率の良い長尺状の可撓性基材上に、フォトリソ法により電子ペーパーや液晶表示装置用のカラーフィルターを作製する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイは、省エネルギー、省スペース、可搬性などの点からテレビモニター用途やモバイル用途で利用されている。フラットパネルディスプレイの表示方式も液晶表示装置、電子ペーパー、ＯＬＥＤなど様々なものが開発されている。
特にモバイル用途においては、携帯時に落下させても破損しないような耐衝撃性や、軽量化、薄型化などの点からプラスチック化への要求がある。また、壁掛け型においても円柱状の柱へのディスプレイの設置という点から可撓性のディスプレイへの要求がある。
【０００３】
またフラットパネルディスプレイに使用されるカラーフィルターも高い色再現性や視認性が要求され、テレビモニター用途ではＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅに補色を用いたものが使用され、モバイル用途ではＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅに輝度アップの為のホワイトと呼ばれる透明画素や、透明樹脂にフィラーを分散し光散乱性を付与したパターンが形成されたものが使用されている。
【０００４】
カラーフィルターの製造方法には、フォトリソ法、インクジェット法、印刷法などが提案されている。
【０００５】
インクジェット法は、フォトリソ法で形成したブラックマトリクス上の所定の部分にのみＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅインキを吐出しパターン形成きることから材料の利用効率が高く、フォトマスクの使用枚数が軽減できることから、もっとも簡便な製造方法として期待されている。
【０００６】
しかしながら、現状のインクジェットのインク液滴の直径は数十μｍ程度であり、着弾精度も数μｍ程度と低く、モバイル用途の高精細なカラーフィルターへの展開は難しい。
【０００７】
印刷法には、樹脂凸版により基材にパターンを転写する方法や、ブランケット上にインキを塗工し不要な非パターン部のインキを除去版で除去した後ブランケットを介して基材にパターンを転写する反転印刷法が知られている。
何れの方法も精密なパターニングを簡単に形成することが可能であり、フォトリソ法の様に現像工程を伴わない為、水分の排除が求められるＯＬＥＤへの展開が検討されている。印刷法は樹脂版やブランケットなどの溶剤により膨潤しやすい柔らかい基材を介してパターンを形成する為、位置精度の制御に問題がある。（特許文献１参照）
フォトリソ法は、硝子上へのカラーフィルターの形成技術として最も安定した技術として定着している。液状の感光性レジストは改良が重ねられ、製造装置も１メーターを超える大型の硝子基板上に安定して製造する装置が提供されている。
【０００８】
ディスプレイを形成する基材に、硝子基板以外の可撓性の基材として、枚葉のプラスチック基板や、長尺状のプラスチックフィルムなどが提案されている。
基材の形態により基材の搬送方法やフラットパネルディスプレイの各パターンの形成方法を変更する必要がある。従来の硝子基板と同程度の厚みのプラスチック基材は従来の硝子基板の製造プロセスの展開が可能であるが、それよりも厚みが薄い長尺状のプラスチックフィルムは巻き出し、巻き取り及びその間の連続したフィルム搬送の中で基材の送り量と
パターン形成エリアの管理、各製造プロセスの管理など、従来の枚葉の硝子基板と異なる技術が要求されている。
【０００９】
長尺状のプラスチックフィルム基材にフォトリソ法によりカラーフィルターを形成する方法として、着色感光性樹脂をドライフィルム化した感光性樹脂フィルムを基材にラミネートした後、露光、現像、硬膜によりパターンを形成する方法が提案されている。
【００１０】
従来の方法では感光性樹脂フィルムを巻き出し巻き取り機構を持ったラミネーターにより被パターン形成フィルム基材に連続して全面に貼り合せた後、別の巻き出し巻き取り機構を持った露光装置にて間欠搬送しながら露光処理を行い、更に別の現像装置にて連続搬送しながら現像処理をおこなっていた。この様に、感光性樹脂フィルムをラミネートする際連続してラミネートする為、フィルム基材上のパターン形成エリアの間の送りピッチが広い場合など、パターン形成エリア外のレジストが使用されず材料効率が低いなどの問題があった。また、連続搬送からなるラミネート装置、間欠搬送からなる露光装置、連続搬送からなる現像装置、連続搬送からなる硬膜装置と複数の製造装置が必要となり、広い設置スペースが必要となるなどの問題があった。
（特許文献２参照）
【特許文献１】特開２００１−５６４０５号公報
【特許文献２】特開平６−２７３６１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明においては、設備の増加を伴わず、かつ材料使用効率が高く、容易にフィルム基材上に形成したフレキシブルカラフィルターの製造方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、プラスチックフィルム基材上にフォトリソ法によりカラーフィルターを製造する方法において、パターン形成エリア毎に感光性樹脂フィルムを部分的に貼り合わる事で、カラーフィルターの色味、色度、膜厚を安定制御するものである。
【００１３】
本願請求項１記載の発明は、巻き取りロールから供給されたフィルム基材上に、顔料を分散した透明な着色感光性樹脂をドライフィルム化した着色感光性樹脂層を貼り合わせ、フィルム基材上でフォトリソ法によりパターニングしてカラーフィルターを製造する方法において、前記フィルム基材上に前記着色感光性樹脂層を貼り合せる際、形成するカラーフィルターの有効エリアのサイズに着色感光性樹脂層を切り抜いた後、貼り合わせることを特徴とするカラーフィルターの製造方法としたものである。
【００１４】
本願請求項２記載の発明は、巻き取りロールから供給されたフィルム基材上に、顔料を分散した透明な着色感光性樹脂をドライフィルム化した着色感光性樹脂層を貼り合わせ、フィルム基材上でフォトリソ法によりパターニングしてカラーフィルターを製造する方法において、前記フィルム基材上に前記着色感光性樹脂層を貼り合せる際、露光装置の有効露光エリアより小さく、且つカラーフィルターのパターン有効エリアより大きいサイズに着色感光性樹脂層を切り抜いた後、貼り合わせることを特徴とするカラーフィルターの製造方法としたものである。
【００１５】
本願請求項３記載の発明は、前記着色感光性樹脂層の切り抜き加工を、金型による打ち抜き、カッターやレーザーカッターによる切り抜きにより行う事を特徴とする請求項１または２に記載のカラーフィルターの製造方法としたものである。
【００１６】
本願請求項４記載の発明は、前記着色感光性樹脂層の貼り合わせ加工を、加熱機構と加圧機構を具備したラミネーターを用いて行う事を特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のカラーフィルターの製造方法としたものである。
【００１７】
本願請求項５記載の発明は、前記着色感光性樹脂層の貼合わせの位置を、前記フィルム基材の搬送の送り量の制御により行う事を特徴とする請求項1〜４いずれかに記載のカラーフィルターの製造方法としたものである。
【００１８】
本願請求項６記載の発明は、前記着色感光性樹脂層を剥離可能なフィルム基材と保護フィルムとで前記着色感光性樹脂層を挟さんだ積層構造からなる感光性樹脂フィルムを、前記着色感光性樹脂層を切り抜き、前記フィルム基材に貼り合わせる際に、前記感光性樹脂フィルムの保護フィルムを剥離した後、前記剥離可能なフィルム基材をキャリアフィルムとして使用する事を特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のカラーフィルターの製造方法としたものである。
【発明の効果】
【００１９】
上記請求項１に係る発明によれば、着色感光性樹脂層をカラーフィルターの有効エリア１１２に限定し貼り合わせすることで、フィルム基材１０１の有効エリアと有効エリアの間にある非有効エリア１１３に着色感光性樹脂層が貼り合わされることが避けられ、非有効エリア部の着色感光性樹脂層を除去するための工程を省略できると共に、非有効エリアにラミネートされた着色感光性樹脂層が製造装置の搬送部などに接触して発塵の原因となることを避けることができる。
【００２０】
また、着色感光性樹脂層の切り抜きを、フィルム基材へ貼り合わせる工程とは別に行えるので、着色感光性樹脂層のラミネート時の送りピッチ１０７をフィルム基材の送りピッチ１０８とは独立に決められ、より短くする事が可能である。このため、不要部分を少なくすることができ、着色感光性樹脂層の利用効率を向上する事ができる。
【００２１】
露光装置はフィルム基材の間欠搬送、間欠処理が前提となっており、コーター部、露光部の送りピッチを露光機の有効エリア長１１０を基準に制御し、ダンサー等の微調整機構を設ける事で容易に基材搬送の制御が可能となり、貼り合わせ装置から露光装置迄を一連の装置上で制御する事が可能となる。
【００２２】
上記請求項２に係る発明によれば、着色感光性樹脂の切り抜くサイズを露光機の露光エリアより小さくする事で、カラーフィルターの有効パターンの外周部の着色感光性樹脂層を除去する加工が不必要となると共に、着色感光性樹脂層の使用量の低減が可能となる。上記請求項３に係る発明によれば、前記着色感光性樹脂層の切り抜き加工を、金型による打ち抜き、カッターやレーザーカッターによる切り抜きのいずれかにより行う事により、切り抜きの形状や寸法、深さを自由に制御する事が可能となる。
上記請求項４に係る発明によれば、熱硬化性からなる前記着色感光性樹脂層を貼合わせる際、加熱機構と加圧機構を具備したラミネーターを用いて貼り合わせる事で、先に形成されたカラーフィルターパターンの凹部に着色感光性樹脂を埋め込むことが可能となると共に、前記着色感光性樹脂とフィルム基材との密着性が向上し現像加工時のパターン剥離を抑える効果が得られる。
【００２３】
上記請求項５に係る発明によれば、前記フィルム基材の送り量を制御する事により、前記フィルム基材上の有効エリア１１２のみに、高い位置精度で着色感光性樹脂層を貼り合わせる事が可能となる。フォトマスクのセカンドレイヤー以降はファーストレイヤーで形成した停止位置マークを併用し、基準マークを視認出来る位置迄前記フィルム基材を送り、ファーストレイヤーのマークを用いてアライメント処理を行う事で、更に正確な位置制御が可能となる。
【００２４】
上記請求項６に係る発明によれば、前記着色感光性樹脂層は数ミクロンの厚みしかなく単体では搬送することが出来ない。剥離可能なフィルム基材１０４は数百ミクロン程度の厚みが有り、剥離可能なフィルム基材をキャリアフィルムとする事で、切り抜き装置、ラミネーター装置に基材を送ることが可能となる。
【００２５】
本発明の構成によれば、長尺状のプラスチックフィルムなどの可撓性基材上へ、硝子基板のフォトリソ法において通常使用されている液状の感光性レジストをそのまま転用することが可能となり、色再現性の高いフレキシブルなフラットディスプレイの提供が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明のカラーフィルターの製造方法の実施の形態例を、図を用いて説明する。
【００２７】
図１は、本実施例に係る打ち抜き装置と貼り合わせ装置と露光機における有効エリアの関係を示した説明図である。フィルム基材１０１は巻き取りロール部１１４で巻き取られ、間歇搬送（ビッチ１０８）されている。着色感光性樹脂層１０３を剥離可能なフィルム基材と、保護フィルムとで着色感光性樹脂層を挟さんだ積層構造からなる感光性樹脂フィルムを、保護フィルムを剥離した後、切り抜き装置１０５で着色感光性樹脂層１０３を所望のサイズに切り抜く。そして貼り合わせ装置１０６へ、フィルム基材１０１に搬送方向に垂直方向から、間歇搬送する（ピッチ１０７）。貼り合わせ装置１０６では、間歇搬送されたフィルム基材１０１に、切り抜かれた着色感光性樹脂層１０３をロールラミネーター１１７で貼り合わされる。その後、露光機（図示せず）に設置されたマスク１０９を介し、間歇搬送されたフィルム基材１０１上の着色感光性樹脂層に露光される。このとき、着色感光性樹脂層には、フォトマスクのパターンエリア１１に対応する有効エリア１１２が感光される。着色感光性樹脂層のサイズは、有効露光エリア１１０より小さく、有効エリア１１２より大きくなっている。有効エリア１１２間は、非有効エリア１１３である。
【００２８】
図２は、本実施例に係る打ち抜き装置と貼り合わせ装置を断面で見た部分説明図である。剥離可能なフィルム基材１０４に感光性樹脂層１０３を積層した、保護フィルムを剥離した感光性樹脂フィルム１０２を、金型雄１１５で感光性樹脂層１０３を切り抜く。剥離可能なフィルム基材を非貫通で打ち抜き加工する例である。
【００２９】
図３は、他の実施例に係る打ち抜き装置と貼り合わせ装置を断面で見た部分説明図である。剥離可能なフィルム基材１０４に感光性樹脂層１０３を積層した、保護フィルムを剥離した感光性樹脂フィルム１０２を、金型雄１１５と、金型雌とで感光性樹脂フィルム１０２を切り抜く。これを直接フィルム基材１０１に貼り付ける。剥離可能なフィルム基材を貫通で打ち抜き、仮貼り合わせ迄加工する例である。
【００３０】
着色感光性樹脂層１０３を個片に切り抜く方法としては、図２、図３に例示したような金型による打ち抜く方法や、レーザーやカッターにより切り抜く方法が可能であり、貼り合わせ方法にあわせ剥離可能なフィルム基材１０４を貫通する制御、ハーフカットする制御を選べば良い。着色感光性樹脂層の切り抜き加工は、貼り合わせの直前が望ましいが、切り抜き加工を別装置で事前に行っても良い。また、切り抜き加工の際に非貼り合わせ部分の着色感光性樹脂層を剥離除去した後、以降の貼り合わせ加工に使用する方法も可能である。
【００３１】
着色感光性樹脂層の切り抜くサイズは、カラーフィルターの有効パターンサイズより大きく、露光機の照射エリアより小さければ良く、望ましくは露光用フォトマスクより小さ
いほうが良い。露光機の照射エリアより小さくする事で、着色感光性樹脂がネガ型レジストの場合フォトマスクで遮光されず露光光が当たる部分を遮光処理する必要が無くなる。また、着色感光性樹脂がポジ型レジストの場合露光光が当たらず残る部分を再露光し除去する必要が無くなる。
【００３２】
図４は、本実施例に係る貼り合わせ装置を示した説明図である。
剥離可能なフィルム基材１０４に感光性樹脂層１０３を積層した、保護フィルムを剥離した感光性樹脂フィルム１０２の、切り抜いた感光性樹脂層１０３を、基材フィルム１０１に張り合わせ装置で、貼り合わせる。切り抜いた着色感光性樹脂層をフィルム基材に貼り合せる加熱機構と加圧機構を具備した装置としては、図４の如くゴム状のロールラミネーター１１７（図４（ａ））や、軟質材料からなるエアーバック状の部材をエアーで膨らませ加圧する装置１１８（図４（ｂ））や、軟質材料からなる平坦や緩やかなＲ面を有した部材をエアー圧や機械的な圧力で押し付ける装置１１９（図４（ｃ））など、が使用可能である。
【００３３】
ラミネート温度とラミネート圧は特に規定するものでは無く、着色感光性樹脂層の特性により設定すればよい。但し、通常着色感光性樹脂は熱硬化性であり、高い熱条件によるラミネート処理は現像性の低下の原因となる為、ラミネート温度は現像時着色感光性樹脂層から得られたパターンが剥離しない程度の熱条件であることが望ましい。
また、着色感光性樹脂層の塗工厚は作製した時点で膜厚が決められているが、ラミネート圧の制御により着色感光性樹脂層の膜厚を微調整しても良い。
【００３４】
フィルム基材と感光性樹脂フィルムの搬送方向に関し、配置位置は特に規定するものでは無く、図１の如く直行させる配置や、上下の平行に配置など、何れも可能である。
【００３５】
カラーフィルターの形成において既にファーストレイヤーのパターンが形成されているに場合、セカンドレイヤー以降を重ねて形成する際、ファーストレイヤーのパターンの凹部に着色感光性樹脂層を埋め込む必要がある。着色感光性樹脂層を貼り合わせる際、加熱により軟化させ加圧しながら貼り合せる事でパターン凹部への埋め込み性が向上させる事が可能である。
【００３６】
更に減圧下で貼り合せる事で埋め込み性を向上させる事も可能である。減圧下でラミネート処理する場合は、ラミネート部のみを真空にするチャンバーを使用する方法と、巻き出し巻き取り部とラミネート部をすべて真空装置内に組み込みことが可能である。この場合、貼り合わせ装置と露光装置を一連の装置上に配置する事が望ましいが、各々別の装置として配置しても良い。
【００３７】
感光性樹脂フィルム１０２は、保護フィルム、透明な着色感光性樹脂層、剥離可能なフィルム基材の３層の積層構成からなる。保護フィルムの剥離性は、剥離可能なフィルム基材より高い事が望ましい。
【００３８】
着色感光性樹脂層の切り抜き加工と貼り合わせ加工の１つの方法として、図２の如く前記保護フィルムを剥離した状態で、着色感光性樹脂層１０３側より剥離可能なフィルム基材１０４層を貫通させずに打ち抜いた後、ラミネーターにより剥離可能なフィルム基材１０４を介してカラーフィルターの形成基材である前記フィルム基材に貼り合せる方法が可能である。
【００３９】
もう１つの方法として、前記保護フィルムを介して剥離可能なフィルム基材１０４を貫通させずに着色感光性樹脂層１０３を打ち抜いた後、保護フィルムを剥離して着色感光性樹脂層１０３を貼り合せる方法が可能である。
【００４０】
もう１つの方法として、図３の如く前記保護フィルムを剥離した状態で、金型雄１１５の歯の高さを感光性樹脂フィルム１０２の剥離可能なフィルム基材１０４と着色感光性樹脂層１０３の総厚より低く設計した金型を用い、前記剥離可能なフィルム基材１０４側より感光性樹脂層１０３まで貫通させて打ち抜き、更に金型を押し込みカラーフィルターの形成基材である前記フィルム基材に着色感光性樹脂層を仮貼り合わせ、更に加熱機構と加圧機構を具備したラミネーターにより本貼り合せする方法が可能である。
【００４１】
また、前記感光性樹脂フィルム１０２の剥離可能なフィルム基材１０４は、切り抜き加工や貼り合わせ加工の際、着色感光性樹脂層上に残す事で、露光時の酸素遮断膜として機能し、光反応の官能基の感度低下を抑え高解像なパターン形成が可能となる。現像時は、剥離可能なフィルム基材を剥離する事で、容易に現像が可能となる。
【００４２】
着色感光性樹脂としては、有機樹脂、モノマー、顔料、界面活性剤、有機溶剤から構成される一般的な液状レジストを剥離可能なフィルム基材に塗工し、保護フィルムを介し巻き取ったものが使用可能である。
【００４３】
本発明の有機樹脂は、熱硬化性樹脂ないし光硬化性樹脂のクリア樹脂であって、その分子構造に芳香環構造を持つ樹脂を１つ以上含むことが望ましい。分子構造に芳香環構造を持つ樹脂としてはポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂、ベンゾグアミン系樹脂などが上げられる。このような樹脂としては、ポリエステル、ポリスチレン、フェノール樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、芳香族ナイロン樹脂、あるいはスチレン、芳香族酸、フェノール等を含む共重合体、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアミン樹脂を上げることができる。
【００４４】
なかでも、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂あるいはエポキシ樹脂のいずれか１つ以上と、メラミン樹脂あるいはベンゾグアミン樹脂のいずれか１つ以上と組み合わせたものが好ましい。さらに、ポリエステル樹脂とメラミン樹脂の組み合わせ、及びエポキシ樹脂、メラミン樹脂及びベンゾグアミン樹脂を組み合わせたものがより好ましい。この樹脂としては、カラーフィルターの製造に用いられる一般的な熱硬化性樹脂が使用できるが、ラジカル型紫外線硬化型樹脂やカチオン型紫外線硬化型樹脂、及び電子線硬化型樹脂を用いても良い。
【００４５】
フィルム基材は枚葉基板と異なり、連続して送られるため、図１の如く露光装置により露光される周辺マークを含む画像パターンのエリアを本発明の有効エリア１１２とし、非有効エリア１１３を挟んで次の有効エリア１１２が配置されたレイアウトとなる。
【００４６】
フィルム基材に対する着色感光性樹脂１０３の貼り合わせ位置の制御は、前記フィルム基材の搬送距離により規定すればよい。フィルム基材の送り量の制御には、モーターの回転距離による管理、フィルム基材の移動量の計測による管理、リニアモーターを併用したニップ送りの移動距離の計測による管理が可能である。
【００４７】
フォトマスクのファーストレイヤー使用時はフィルム基材上に基準となるマークが形成されていない為、前記フィルム基材の機械的な送り量の精度で制御すればよい。
【００４８】
セカンドレイヤーからは、ファーストレイヤー同様前記フィルム基材の機械的な送り量による位置制御と、ファーストレイヤーで形成したパターンを視認して停止位置を制御することの併用で、高い位置精度で制御することが可能となる。
【００４９】
前記フィルム基材は耐熱性があり平滑な有機樹脂フィルムからなることでフィルム搬送
によるフォトリソ工程においてパターン形成が可能となり、パターン形成後の熱硬化処理が可能となる。フィルム基材はＰＥＴ，ＰＥＮ、ＰＣなどの単一組成に限定するものでは無く、耐熱性や平滑性が得られればこれらフィルム材料の積層膜などが使用でき、フィルム基材の表面にＳｉＯｘなどのガスバリア膜やフィルム基材と異なる有機樹脂によるコート層を形成しても良い。
【００５０】
フィルム基材上にブラックパターンを基準にＲｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅなどのパターンを重ね合わせの位置精度を高める為に、フィルム基材の変形量の制御、温度制御が重要となる。フィルム基材の熱膨張率が低い材料を使用する事が望ましい。
【００５１】
現状液晶表示装置用に開発されたフィルム基材の熱膨張率は２０＊１０-6ｃｍ／ｃｍ／℃程度であり、２５０ｍｍの画面サイズで１℃温度が変化すると５ミクロン基材の長さが変化する。液晶表示装置の高精細化が進んでおり表示品位を確保する為には、ブラックパターンとＲｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅなどのパターンのトータルピッチの差は±１．５ミクロン以下で制御する必要があり、熱膨張率の差として６＊１０-6ｃｍ／ｃｍ／℃以下である事が望ましい。
【００５２】
フィルム基材としては、プラスチック板等のように可撓性を有さないもの以外であれば適用できるが、パターン形成後の乾燥温度に合わせて選定すればよく、ポリエーテルサルフォン、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、トリアセチルセルロース等のフィルムを用いることができる。中でも、耐熱性のポリエーテルサルフォン、シクロオレフィンポリマー、ポリイミド等が好適である。また、無機フィラーを上記樹脂に添加して耐熱性を向上させた材料から成る基材でも良い。フィルム基材は、延伸でも未延伸でも良い。
【００５３】
以下にこれらを実施するための最良の形態について、実施例により具体的に説明する。
【実施例１】
【００５４】
剥離可能なフィルム基材上にブラック、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅからなる着色感光性樹脂層を形成した感光性樹脂フィルムを用いてカラーフィルターをフォトリソ法により形成した。
【００５５】
フィルム基材にはフィルム厚１２０μｍの光透過性ＰＥＴ基材を３００ｍｍ幅、２０ｍのロール状で用意した。
【００５６】
装置構成は、フィルム基材の巻き出し、金型による打ち抜き装置、ロールラミネーター、露光装置、巻き取りからなる装置と、個別に巻き出し巻き取りを有する無機アルカリ現像液によるスプレー現像装置と、熱硬化装置を用いた。
何れの装置もカラーフィルターの被形成基材であるフィルム基材は膜面を上にして搬送した。感光性樹脂フィルムは上より剥離可能なフィルム基材、着色感光性樹脂層、保護フィルムの構成にて搬送した。
○露光装置は周辺マークを含む画像パターンのエリアを２５０ｍｍ□とした。搬送方向の
頭尾の非露光エリアは遮光板により露光エリアの制御を行った。
【００５７】
カラーフィルターのパターンとしてはブラック線幅２０μｍ、画素ピッチ７０μｍのパ
ターンを用いた。
○打ち抜き装置は、２６０ｍｍ□の金型を用いた。貼り合わせ装置は２５０ｍｍ幅のゴム
ローラーからなるロールラミネーターを用いた。搬送方向の頭尾２６０ｍｍを有効エリ
ア、間欠搬送の送りピッチを３５０ｍｍ、有効エリアと有効エリアの間の非有効エリア
を９０ｍｍに設定した。
【００５８】
上記フォトリソ装置を用い、カラーフィルターの加工を行った。
【００５９】
１）まず、感光性樹脂フィルムの保護フィルムを剥離して送り出し、剥離可能なフィルム基材の裏面を平坦な治具で受け、着色観光性樹脂層側から金型雄で剥離可能なフィルム基材がハーフカットになる様上下ストローク量を制御して打ち抜き加工を行った。
【００６０】
２）つぎに、前記感光性樹脂フィルムを貼り合わせ装置部に搬送し、１００℃に加熱したロールラミネーターにて前記フィルム基材上に着色感光性樹脂層のみを貼り合わせた。
【００６１】
３）前記フィルム基材を３５０ｍｍピッチで露光装置に送り込み、周辺マークを含む画像パターンのエリアが開口した３５０ｍｍ□のフォトマスクを用いて露光処理を行い、
その後、３０μｍｔの保護フィルムを挟んで巻き取った。
【００６２】
４）露光後のフィルム基材を無機アルカリを主成分とする現像液により現像処理をおこない、３０μｍｔの保護フィルムを挟んで巻き取った。
【００６３】
５）前記現像処理を行ったフィルム基板のみを熱硬化装置にて硬化処理を行なった。
【００６４】
６）１）から５）を４回繰り返し、カラーフィルターを得た。
本製造方法を用いる事で、容易に着色感光性樹脂の色味、膜厚の調整ができるようになると共に、フィルム基材裏面のキズの発生の無い、各色の重ね合わせ精度が±５μｍで制御する事ができ、表示品位の高いフィルム状のカラーフィルターが得られた。
【実施例２】
【００６５】
剥離可能なフィルム基材上にブラック、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅからなる着色感光性樹脂層を形成した感光性樹脂フィルムを用いてカラーフィルターをフォトリソ法により形成した。
【００６６】
フィルム基材にはフィルム厚１００μｍの光透過性ＰＥＴ基材にガスバリア膜ＳｉＯｘを１０００Å形成し、３００ｍｍ幅、２０ｍのロール状で用意した。
【００６７】
装置構成は、フィルム基材の巻き出し、金型による打ち抜き装置、ロールラミネーター、露光装置、巻き取りからなる装置と、個別に巻き出し巻き取りを有する無機アルカリスプレー現像装置と、熱硬化装置を用いた。
【００６８】
何れの装置もカラーフィルターの被形成基材であるフィルム基材は膜面を上にして搬送した。感光性樹脂フィルムは上より剥離可能なフィルム基材、着色感光性樹脂、保護フィルムの構成にて搬送した。
○露光装置は周辺マークを含む画像パターンのエリアを２８０ｍｍ□とした。
【００６９】
カラーフィルターのパターンとしてはブラック線幅１０μｍ、画素ピッチ５５μｍの
パターンを用いた。
○着色感光性樹脂層の打ち抜きには、２８０ｍｍ□の金型を用いた。金型雄の歯の高さを
剥離可能なフィルム基材の厚みと同じになる様に加工したものを用いた。
○感光性樹脂フィルムの貼り合わせは、前記、金型雄による切り抜き後そのままの押し込
むことによる仮貼り合わせと、次工程に設けた１００℃に加熱した軟質のゴム盤をエア
ー圧により押し当てる方式の本貼り合わせの２工程で行った。
○搬送方向の頭尾２８０ｍｍを有効エリア、間欠搬送の送りピッチを３５０ｍｍ、有効エ
リアと有効エリアの間の非有効エリアを７０ｍｍに設定した
上記フォトリソ装置を用い、カラーフィルターの加工を行った。
【００７０】
１）まず、感光性樹脂フィルムの保護フィルムを剥離して送り出し、打ち抜き装置と感光性樹脂フィルムとフィルム基材が上下に重なる位置で固定した。
【００７１】
２）剥離可能なフィルム基材の裏面より金型雄で、着色感光性樹脂層迄貫通する打ち抜き加工を行い、更に金型雄にて着色感光性樹脂をフィルム基材に押し付け、仮貼り合わせを行った。
【００７２】
３）上記フィルム基材を次工程の本貼り合わせ装置にて、着色感光性樹脂層を貼り合わせた。
【００７３】
４）前記フィルム基材を３５０ｍｍピッチで露光装置に送り込み、周辺マークを含む画像パターンのエリアが開口した３５０ｍｍ□のフォトマスクを用いて露光処理を行い、
巻き取った。
【００７４】
５）露光後のフィルム基板を、剥離可能なフィルム基材を剥離しながら、無機アルカリ現像液からなる現像装置により現像処理をおこない、３０μｍｔの保護フィルムを挟んで巻き取った。
【００７５】
６）前記現像処理を行ったフィルム基板のみを熱硬化装置にて硬化処理を行なった。
【００７６】
７）１）から６）を３回繰り返し、カラーフィルターを得た。
本製造方法を用いる事で、容易に着色感光性樹脂の色味、膜厚の調整ができるようになると共に、フィルム基材裏面のキズの発生の無い、各色の重ね合わせ精度が±４μｍで制御する事ができ、表示品位の高いフィルム状のカラーフィルターが得られた。
【００７７】
＜比較例＞
プラスチックフィルム基材上にブラック、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅからなる着色感光性樹脂をドライフィルム化した感光性樹脂フィルムを用いて、カラーフィルターをフォトリソ法により形成した。
【００７８】
フィルム基材にはフィルム厚１００μｍの光透過性ＰＥＴ基材にガスバリア膜ＳｉＯｘを１０００Å形成し、３００ｍｍ幅、２０ｍのロール状で用意した。
装置構成は、個別に巻き出し巻き取りを有する低温ラミネーター、露光装置、無機アルカリ現像液からなるスプレー現像装置、熱硬化装置を用いた。何れの装置もフィルム基材の膜面を上にして搬送した。
○感光性樹脂フィルムは事前に硬化後の膜厚が所定の膜厚になる様に着色感光性樹脂層を
塗工形成しドライフィルム化したものを使用した。
○露光装置は周辺マークを含む画像パターンのエリアを２６０ｍｍ□とした。
【００７９】
前記フィルム基材を感光性レジストのドライフィルムの保護フィルムを介して露光処理
を行った。
【００８０】
カラーフィルターのパターンとしてはブラック線幅２０μｍ、画素ピッチ７０μｍの
パターンを用いた。
上記フォトリソ装置を用いて、カラーフィルターの加工を行った。
【００８１】
１）ラミネーターにより着色感光性樹脂層をフィルム基材に８０℃で連続ラミネートして巻き取った。
【００８２】
２）前記フィルム基材を３５０ｍｍピッチで露光装置に送り込み、周辺マークを含む画像パターンのエリアが開口した３５０ｍｍ□のフォトマスクを用いて露光処理を行った後、
巻き取った。
【００８３】
３）露光後のフィルム基板を無機アルカリを主成分とする現像液により現像処理をおこない、３０μｍｔの保護フィルムを挟んで巻き取った。
【００８４】
４）前記現像処理を行ったフィルム基板のみを熱硬化装置にて硬化処理を行なった。
【００８５】
５）１）から４）を３回繰り返し、カラーフィルターを得た。
【００８６】
本製造方法では、フィルム基材の非有効エリアにも着色感光性樹脂が貼り合わせられる為、着色感光性樹脂の不使用部が多量に発生し材料の利用効率が低下する問題があった。また非有効エリアに貼り合わせた着色感光性樹脂が露光により感光し残らない様に、露光装置上でシャッターで遮光する必要があった。
【００８７】
また、ラミネート部は連続搬送、露光は間欠搬送、現像・ベークは連続搬送が必要となり、フィルム基材の搬送を制御する上で、ラミネートライン、露光ラインを別装置として組む必要があり、装置の設置スペースが多くなる問題があった。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施例に係る打ち抜き装置と貼り合わせ装置と露光機における有効エリアの関係を示した説明図である。
【図２】本発明の実施例に係る打ち抜き装置と貼り合わせ装置を断面で見た部分説明図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る打ち抜き装置と貼り合わせ装置を断面で見た部分説明図である。
【図４】本発明の実施例に係る貼り合わせ装置を示した説明図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０１  ・・・  フィルム基材
１０２  ・・・  保護フィルムを剥がした感光性樹脂フィルム
１０３  ・・・  着色感光性樹脂層
１０４  ・・・  剥離可能なフィルム基材
１０５  ・・・  切り抜き装置
１０６  ・・・  貼り合わせ装置
１０７  ・・・  感光性樹脂フィルム送りピッチ
１０８  ・・・  フィルム基材送りピッチ
１０９  ・・・  フォトマスク
１１０  ・・・  露光エリア
１１１  ・・・  パターンエリア
１１２  ・・・  有効エリア
１１３  ・・・  非有効エリア
１１４  ・・・  巻き取り部
１１５  ・・・  金型雄
１１６  ・・・  金型雌
１１７  ・・・  ロールラミネーター
１１８  ・・・  エアーバック状の押し付け装置
１１９  ・・・  平面ないし緩やかなＲ面を持つ押し付け装置
【図１】
2009080264.tif 000003
【図２】
2009080264.tif 000004
【図３】
2009080264.tif 000005
【図４】
2009080264.tif 000006