JP3427508B2 - 着色ミクロパターンの形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶ディスプレ
イ、カラー撮像素子等における微細な色分解用フィルタ
ーとして好適な着色ミクロパターンの形成方法に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】携帯用のパソコン等にはカラー液晶ディ
スプレイが搭載されているが、近年におけるカラー液晶
ディスプレイの用途や需要の拡大に伴い、その低コスト
化が望まれている。特にカラー液晶ディスプレイの必須
部品であるカラーフィルターは、従来、ブラックマトリ
ックスとしてクロム薄膜をホトエッチングしてパターン
を形成したものが主流となっている。しかしながら、こ
のようなカラーフィルターは、製造コストが極めて高
く、また製造時に生じるクロム廃液の環境への影響も社
会的に問題視されている。さらに、ブラックマトリック
スとして、黒色の染顔料を分散した感光性樹脂組成物を
用いた比較的安価なカラーフィルターも知られている
が、このカラーフィルターは、ホトプロセスを経て製造
されるものであるため、薄膜で十分な遮光能力をもたせ
ることが困難である。さらに、赤色、緑色および青色の
染料あるいは顔料を用いて画素を形成する場合も、カラ
ーフィルターの小型化を進める上で前記画素のより薄膜
化を実現する必要があるが、従来の画素形成方法のう
ち、ホトリソグラフ法（即ち、着色されたレジストを画
素とする方法）では、感光性成分等の非着色成分が相当
量含有されるため、色濃度(OD)の点で満足できず、また
印刷法では、十分な寸法精度を有するミクロパターンを
形成することが困難であった。さらに、電着法は製造設
備に多額の投資を要する欠点をもつ。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、十分な色濃
度(OD)および高い寸法精度を有し膜強度の優れた着色ミ
クロパターンを、簡便な工程で形成する方法を提供する
ことを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、（１）
顔料１００重量部当たりアルカリ可溶性樹脂１〜２０重
量部を含有する熱硬化性樹脂組成物を、透明基板に塗布
し、乾燥して、熱硬化性組成物層を形成したのち、
（２）該熱硬化性組成物層上にアルカリ現像型のネガ型
感放射線性樹脂組成物を塗布し、乾燥して、ネガ型感放
射線性組成物層を形成し、次いで（３)ホトマスクを介
して該ネガ型感放射線性組成物層に放射線を照射したの
ち、アルカリ現像することにより、放射線未照射部のネ
ガ型感放射線性組成物層および放射線未照射部下部の熱
硬化性組成物層を除去し、その後（４）残留する熱硬化
性組成物層を熱硬化させることを特徴とする着色ミクロ
パターンの形成方法、からなる。 【０００５】以下、本発明を詳細に説明するが、これに
より、本発明の目的、構成および効果が明確となるであ
ろう。本発明においては、熱硬化性樹脂組成物（以下、
「熱硬化性組成物」という。）およびアルカリ現像型の
ネガ型感放射線性樹脂組成物（以下、「ネガ型感光性組
成物」という。）を使用する。前記熱硬化性組成物は、
顔料とアルカリ可溶性樹脂とを含有しかつ熱硬化性を具
備する組成物であり、また、前記ネガ型感光性組成物
は、一般的にはアルカリ可溶性樹脂と該樹脂の放射線照
射部をアルカリ現像液に対して不溶性とする成分（以
下、「感光性成分」という。）とを含有する。以下、本
発明において使用される各成分について、順次説明す
る。顔料 本発明における熱硬化性組成物で使用される顔料は、色
調が特に限定されるものではなく、着色ミクロパターン
の用途に応じて適宜選定され、また有機顔料でも無機顔
料でもよい。有機顔料としては、例えばカラーインデッ
クス（C.I.、The Society of Dyersand Colourists 社
発行) においてピグメント（Pigment)に分類されている
化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス
（C.I.）番号が付されているものを挙げることができ
る。C.I.ピグメントエロー１２、C.I.ピグメントエロー
１３、C.I.ピグメントエロー１４、C.I.ピグメントエロ
ー１７、C.I.ピグメントエロー２０、C.I.ピグメントエ
ロー２４、C.I.ピグメントエロー３１、C.I.ピグメント
エロー５５、C.I.ピグメントエロー８３、C.I.ピグメン
トエロー９３、C.I.ピグメントエロー１０９、C.I.ピグ
メントエロー１５３、C.I.ピグメントエロー１５４、C.
I.ピグメントエロー１６６、C.I.ピグメントエロー１６
８；C.I.ピグメントオレンジ３６、C.I.ピグメントオレ
ンジ４３、C.I.ピグメントオレンジ５１；C.I.ピグメン
トレッド９、C.I.ピグメントレッド９７、C.I.ピグメン
トレッド１２２、C.I.ピグメントレッド１２３、C.I.ピ
グメントレッド１４９、C.I.ピグメントレッド１７６、
C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントレッド１
８０、C.I.ピグメントレッド２１５；C.I.ピグメントバ
イオレット１９、ピグメントバイオレット２３、ピグメ
ントバイオレット２９；C.I.ピグメントブルー１５、C.
I.ピグメントブルー１５、３、C.I.ピグメントブルー１
５：６、C.I.ピグメントグリーン７、C.I.ピグメントグ
リーン３６；C.I.ピグメントブラウン２３、C.I.ピグメ
ントブラウン２５；C.I.ピグメントブラック１、ピグメ
ントブラック７。また、無機顔料としては、例えば酸化
チタン、硫酸バリウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛
黄、べんがら（赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群
青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタ
ンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げるこ
とができる。前記顔料は、単独でまたは２種以上を混合
して使用することができる。本発明における顔料は、所
望により、分散剤とともに使用することができる。この
ような分散剤としては、例えばカチオン系、アニオン
系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界
面活性剤を挙げることができる。このような界面活性剤
としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキ
シエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンア
ルキルエーテル類；ポリオキシエチレンオクチルフェニ
ルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポ
リオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類；ポリエ
チレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコー
ルジステアレート等のポリエチレングリコールジエステ
ル類；ソルビタン脂肪酸エステル類；脂肪酸変性ポリエ
ステル類；３級アミン変性ポリウレタン類；以下商品名
で、ＫＰ（信越化学工業製）、ポリフロー（共栄社油脂
化学工業製）、エフトップ（トーケムプロダクツ製）、
メガファック（大日本インキ化学工業製）、フロラード
（住友スリーエム製）、アサヒガード、サーフロン（旭
硝子製）等を挙げることができる。これらの界面活性剤
は、単独でまたは２種以上を混合して使用することがで
きる。前記界面活性剤は、前記顔料１００重量部に対し
て、通常、２０重量部以下、好ましくは５〜１５重量部
使用する。 【０００６】アルカリ可溶性樹脂 本発明における熱硬化性組成物およびネガ型感光性組成
物で使用されるアルカリ可溶性樹脂は、例えばカルボキ
シル基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有し、後
述するアルカリ現像液に可溶な樹脂である。このアルカ
リ可溶性樹脂としては、例えば（メタ）アクリル系樹
脂、ヒドロキシスチレン系樹脂、ノボラック樹脂等を挙
げることができる。このようなアルカリ可溶性樹脂のう
ち、特に熱硬化性組成物に用いるのに好ましい樹脂は、
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、
クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、
けい皮酸等のカルボキシル基含有モノマー類；（メタ）
アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸
２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸３−ヒド
ロキシプロピル等の水酸基含有モノマー類；ｏ−ヒドロ
キシスチレン、ｍ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ヒドロキ
シスチレン等のフェノール性水酸基含有モノマー類等の
アルカリ可溶性官能基含有モノマーの１種以上、ポリ
スチレン、ポリ（メタ）アクリル酸メチル、ポリ（メ
タ）アクリル酸エチル、ポリ（メタ）アクリル酸ベンジ
ル等のポリマー鎖の一方の末端に、例えば（メタ）アク
リロイル基等の重合性不飽和結合を有するマクロモノマ
ーの１種以上、および（メタ）アクリル酸メチル、
（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ベンジ
ル等の他の（メタ）アクリル酸エステル類；スチレン、
α−メチルスチレン、メチルスチレン等の芳香族ビニル
系モノマー；ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン類
の如き他の重合性モノマーの１種以上の共重合体であ
る。前記〜のモノマーからなる共重合体において、
アルカリ可溶性官能基含有モノマーは、共重合体に所
要のアルカリ可溶性を付与し、またマクロモノマー
は、共重合体に顔料との相溶化性を付与する成分であ
る。熱硬化性組成物における特に好ましいアルカリ可溶
性樹脂は、前記〜のモノマーの共重合量合計を１０
０重量部としたとき、アルカリ可溶性官能基含有モノ
マーの共重合量が５〜５０重量部、特に好ましくは５〜
３０重量部、マクロモノマーの共重合量が１〜４０重
量部、特に好ましくは５〜３０重量部および他の重合
性モノマーの共重合量が１０〜９４重量部、特に好まし
くは４０〜８０重量部の樹脂である。このようなマク
ロモノマーを用いた共重合体は、該マクロモノマーに由
来するポリマー鎖と前記およびのモノマーから形成
されるポリマー鎖から構成され、該マクロモノマーに由
来するポリマー鎖の存在形態により、グラフトおよび／
またはブロック構造をとる。熱硬化性組成物におけるア
ルカリ可溶性樹脂は、顔料に対するバインダーとして作
用するものである。また、本発明において、アルカリ可
溶性樹脂は、熱硬化性組成物とネガ型感光性組成物とで
同一でも異なってもよいが、アルカリ現像時に、放射線
未照射部のネガ型感光性組成物層と放射線未照射部下部
の熱硬化性組成物層をともに除去する観点から、熱硬化
性組成物とネガ型感光性組成物とで、アルカリ可溶性樹
脂が同一であるかあるいはアルカリ現像液による現像特
性が可及的に近似していることが好ましい。本発明にお
ける熱硬化性組成物中のアルカリ可溶性樹脂の使用量
は、顔料１００重量部当たり、１〜２０重量部であり、
好ましくは１〜１５重量部である。 【０００７】熱硬化性成分 本発明における熱硬化性組成物で使用されるアルカリ可
溶性樹脂が熱硬化性を具備しない場合、該熱硬化性組成
物はさらに熱硬化性成分を含有する。このような熱硬化
性成分としては、例えばエポキシ樹脂、メラミン樹脂、
尿素樹脂、アニリン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、アクリレート樹脂等を挙げることができ
る。これらの熱硬化性成分は、単独でまたは２種以上を
混合して使用することができ、その使用量は、顔料１０
０重量部当たり、通常、１〜２０重量部、好ましくは１
〜１０重量部である。また、前記例示した熱硬化性成分
は、通常、硬化触媒とともに使用される。このような硬
化触媒としては、例えば、エポキシ樹脂に対しては、多
価アミン類、酸無水物類、フッ化アンチモン類等：メラ
ミン樹脂、尿素樹脂あるいはアニリン樹脂に対しては、
アンモニウム塩類、アルカノールアミン類、金属塩類、
有機酸類等：フェノール樹脂に対しては、多価アミン
類、メチロール基含有フェノール類等：不飽和ポリエス
テル樹脂に対しては、ベンゾイルパーオキシド、メチル
エチルケトンパーオキシド等のパーオキシド類：アクリ
レート樹脂に対しては、アゾイソブチロニトリル等のア
ゾ類；ｐ，ｐ’−ジメトキシベンジル、ｐ，ｐ’−ジク
ロロベンジル等のベンジル類；２，２−ジエトキシアセ
トフェノン、２，２−ジメチル−２−ヒドロキシアセト
フェノン等のアセトフェノン類；ベンゾイルパーオキシ
ド等のパーオキシド類を挙げることができる。これらの
硬化触媒のうち、フッ化アンチモン類の市販品として
は、例えばSI-L110 、SI-L150 （以上、三新化学工業
製）等が挙げられる。なお、本発明における熱硬化性組
成物で使用されるアルカリ可溶性樹脂自体が熱硬化性を
有する場合および該アルカリ可溶性樹脂自体が硬化触媒
の作用によって熱硬化する場合は、前記例示したような
熱硬化性成分と硬化触媒との使用、あるいは前記例示し
たような硬化触媒の使用は不要である。 【０００８】感光性成分 本発明におけるネガ型感光性組成物で使用される感光性
成分は、放射線照射によりアルカリ可溶性樹脂をアルカ
リ現像液に対して不溶性とする成分である。このような
感光性成分としては、例えば多官能性（メタ）アクリレ
ート等の多官能性モノマーと光重合開始剤とからなる成
分；メラミン樹脂と放射線照射により酸を形成する光酸
形成剤とからなる成分等を挙げることができる。本発明
における特に好ましい感光性成分は、多官能性（メタ）
アクリレートと光重合開始剤とからなる成分である。こ
のような多官能性（メタ）アクリレートとしては、例え
ばエチレングリコール、プロピレングリコール等のアル
キレングリコールのジ（メタ）アクリレート類；ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリ
アルキレングリコールのジ（メタ）アクリレート類；両
末端ヒドロキシポリブタジエン、両末端ヒドロキシポリ
イソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の
両末端ヒドロキシル化重合体のジ（メタ）アクリレート
類；グリセリン、１，２，４−ブタントリオール、トリ
メチロールアルカン、テトラメチロールアルカン、ジペ
ンタエリスリトール等の３価以上の多価アルコールのポ
リ（メタ）アクリレート類；３価以上の多価アルコール
のポリアルキレングリコール付加物のポリ（メタ）アク
リレート類；１，４−シクロヘキサンジオール、１，４
−ベンゼンジオール等の環式ポリオールのポリ（メタ）
アクリレート類；ポリエステル（メタ）アクリレート、
エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アク
リレート、、アルキド樹脂（メタ）アクリレート、シリ
コーン樹脂（メタ）アクリレート、スピラン樹脂（メ
タ）アクリレート等のオリゴ（メタ）アクリレート類を
挙げることができる。また、前記多官能性（メタ）アク
リレートとともに使用される光重合開始剤としては、例
えばベンジル、ベンゾイン、ベンゾフェノン、カンファ
ーキノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル
プロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフ
ェニルケトン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセ
トフェノン、２−メチル−［４’−（メチルチオ）フェ
ニル］−２−モルフォリノ−１−プロパノン、２−ベン
ジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフ
ェニル）−ブタン−１−オン等のカルボニル化合物；ア
ゾイソブチロニトリル、４−アジドベンズアルデヒド等
のアゾ化合物あるいはアジド化合物；メルカプタンジス
ルフィド等の有機硫黄化合物；ベンゾイルパーオキシ
ド、ジ−ｔ−ブチルパ−オキシド、ｔ−ブチルハイドロ
パ−オキシド、クメンハイドロパーオキシド、パラメン
タンハイドロパーオキシド等の有機パ−オキシド類；
１，３−ビス（トリクロロメチル）−５−（２’−クロ
ロフェニル）−１，３，５−トリアジン、２−［２−
（２−フラニル）エチレニル］−４，６−ビス（トリク
ロロメチル）−１，３，５−トリアジン等のトリハロメ
タン類等を挙げることができる。前記感光性成分の使用
量は、ネガ型感光性組成物におけるアルカリ可溶性樹脂
１００重量部当たり、通常、１〜２００重量部、好まし
くは５〜１００量部である。他の添加剤 本発明における熱硬化性組成物あるいはネガ型感光性組
成物には、所望により、前記成分以外に、現像促進剤、
接着助剤、形状改良剤、ハレーション防止剤、保存安定
剤、消泡剤等の他の添加剤を配合することもできる。こ
れらの他の添加剤は、全組成物の１０重量％以内の範囲
で使用することが好ましい。 【０００９】溶剤 本発明における熱硬化性組成物およびネガ型感光性組成
物は、通常、固形分濃度が例えば５〜５０重量％、好ま
しくは２０〜４０重量％となるように適当な溶剤に溶解
し、熱硬化性組成物の場合は孔径２〜１０μｍ程度のフ
ィルター、またネガ型感光性組成物の場合は孔径０．２
〜１．０μｍ程度のフィルターでろ過することによっ
て、組成物溶液として調製される。前記溶剤としては、
例えばエーテル類、エステル類、エーテルエステル類、
ケトン類、ケトンエステル類、アミド類、アミドエステ
ル類、ラクタム類、ラクトン類、スルホキシド類、スル
ホン類、（ハロゲン化）炭化水素類等、具体的には、例
えばテトラヒドロフラン、アニソール、ジオキサン、エ
チレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレン
グリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコー
ルモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジア
ルキルエーテル類、酢酸エステル類、ヒドロキシ酢酸エ
ステル類、アルコキシ酢酸エステル類、プロピオン酸エ
ステル類、ヒドロキシプロピオン酸エステル類、アルコ
キシプロピオン酸エステル類、乳酸エステル類、エチレ
ングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロ
ピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、
アルコキシ酢酸エステル類、（非）環式ケトン類、アセ
ト酢酸エステル類、ピルビン酸エステル類、Ｎ，Ｎ−ジ
アルキルホルムアミド類、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアセトア
ミド類、Ｎ−アルキルピロリドン類、γ−ラクトン類、
ジアルキルスルホキシド類、ジアルキルスルホン類等を
挙げることができる。これらの溶剤は、単独でまたは２
種以上を混合して使用することができる。本発明におい
ては、熱硬化性組成物とネガ型感光性組成物とで、溶剤
が同一であるかあるいは相溶性のあるものであることが
好ましい。 【００１０】着色ミクロパターンの形成 次に、前述した熱硬化性組成物およびネガ型感光性組成
物を使用して、着色ミクロパターンを形成する方法につ
いて説明する。まず、（１）熱硬化性組成物を、透明基
板に塗布し、乾燥して、熱硬化性組成物層を形成する。
前記透明基板の材料としては、例えばガラス、シリコ
ン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミ
ド、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることがで
きる。これらの透明基板には、所望により、シランカッ
プリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプ
レーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着
等の適宜の前処理を施しておくことができる。熱硬化性
組成物を透明基板に塗布する際には、回転塗布、流延塗
布、ロール塗布等の適宜の塗布法を採用することができ
る。塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、０．１〜
１０μｍ、好ましくは０．２〜１．５μｍである。本発
明においては、熱硬化性組成物を透明基板に塗布したの
ちの乾燥温度を、熱硬化性組成物が実質的に熱硬化しな
い温度とすることが必要であり、熱硬化性成分の種類に
より変わるが、通常、６０〜１００℃程度である。次い
で、（２）前述したようにして形成した熱硬化性組成物
層上に、ネガ型感光性組成物を塗布し、乾燥して、ネガ
型感光性組成物層を形成する。この場合の塗布法も、熱
硬化性組成物の塗布法と同様にして実施することができ
る。塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、０．１〜
３μｍ、好ましくは０．５〜２μｍである。また、ネガ
型感光性組成物層と熱硬化性組成物層との合計膜厚は、
通常、０．２〜１３μｍ、好ましくは０．７〜３．５μ
ｍである。なお、ネガ型感光性組成物を塗布したのちの
乾燥温度も、熱硬化性組成物が実質的に熱硬化しない温
度とすることが必要であり、通常、６０〜１００℃程度
である。次いで、（３）ネガ型感光性組成物層にミクロ
パターン形状の放射線を照射したのち、アルカリ現像す
ることにより、放射線未照射部のネガ型感光性組成物層
と放射線未照射部下部の熱硬化性組成物層とを同時に除
去する。この場合、前記アルカリ現像によって、放射線
照射部のネガ型感光性組成物層も同時に可及的に除去す
ることが好ましい。この場合に使用される放射線として
は、例えば水銀灯の輝線スペクトル（波長４３６ｎｍ
（ｇ線）、波長３６５ｎｍ（ｉ線））、エキシマレーザ
ー（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外線、シンクロトロン放
射線等のＸ線、電子線等の荷電粒子線等が、感光性成分
の種類に応じて選択される。また、放射線照射量等の照
射条件も、感光性成分の種類に応じて、適宜選定され
る。アルカリ現像に使用するアルカリ現像液としては、
例えばアルカリ金属水酸化物；アンモニア水；アミン；
アルカノールアミン；複素環式アミン；テトラアルキル
アンモニウムヒドロキシド；コリン；１，８−ジアザビ
シクロ−［５，４，０］−７−ウンデセン；１，５−ジ
アザビシクロ−［４，３，０］−５−ノネン等のアルカ
リ性化合物を、通常、０．００１〜１０重量％、好まし
くは０．０１〜５重量％の濃度となるように溶解したア
ルカリ性水溶液が使用される。これらのアルカリ性化合
物は、単独でまたは２種以上を混合して使用することが
できる。また、前記アルカリ性水溶液からなる現像液に
は、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤
や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、ア
ルカリ現像後は、通常、水洗する。本発明において、ア
ルカリ現像したのちは、場合により、酸素プラズマによ
るアッシング処理あるいはベンゼンスルホン酸系化合物
を含有する溶液による処理を行なって、放射線照射部に
残留するネガ型感光性組成物層を除去することもでき
る。その後、（４）残留する熱硬化性組成物層を熱硬化
させて、着色ミクロパターンを得る。熱硬化温度は、熱
硬化性成分の種類により変わるが、通常、１２０〜２８
０℃であり、また、硬化時間は、通常、１０〜１２０分
である。本発明により得られる着色ミクロパターンは、
熱硬化性組成物層を熱硬化させたのち、通常、酸素プラ
ズマアッシング処理等により、放射線照射部に残留する
ネガ型感光性組成物層を除去して実用に供される。 【００１１】 【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体
的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら
制約されるものではない。 実施例１ 透明基板として、ダウコーニング社製７０５９ガラス
（厚さ１．１mm) の上に、スピンコーター（回転数１４
５０rpm)を用い、下記組成の熱硬化性組成物溶液を塗布
したのち、８０℃のクリーンオーブン内で１０分間乾燥
して、膜厚１．０μｍの熱硬化性組成物層を形成した。熱硬化性組成物溶液 ・顔料 ：ピグメントレッド１７７／ピグメントエロー８３／脂肪 酸変性ポリエステル＝３／１／０．２（重量比）混合物 ３３．０重量部 ・アルカリ可溶性樹脂：メタクリル酸／ポリメタクリル酸メチルマクロモノマー ／メタクリル酸ベンジル共重合体（重量組成＝３０／１ ０／６０、重量平均分子量５００００） ４．０重量部 ・熱硬化性成分 樹脂 ：エポキシ樹脂（商品名エピコート６０４、三新化学工業 製） ２．０重量部 硬化触媒 ： 【化１】 （商品名SI-L150 、三新化学工業製） ０．２重量部 ・溶剤 ：３−エトキシプロピオン酸エチル ６０．８重量部 次いで、前記熱硬化性組成物層上に、スピンコーター
（回転数１０００rpm)を用い、下記組成のネガ型感光性
組成物溶液を塗布したのち、８０℃のクリーンオーブン
内で１０分間乾燥して、膜厚１．５μｍのネガ型感光性
組成物層を形成した。ネガ型感光性組成物溶液 ・アルカリ可溶性樹脂：メタクリル酸／ポリメタクリル酸メチルマクロモノマー ／メタクリル酸ベンジル共重合体（重量組成＝３０／１ ０／６０、重量平均分子量５００００）２５．０重量部 ・感光性成分 モノマー ：ペンタエリスリトールテトラアクリレート ２０．０重量部 光重合開始剤 ：１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン （商品名イルガキュア−１８４、チバガイギ−社製） ４．５重量部 ・溶剤 ：３−エトキシプロピオン酸エチル ４９．５重量部 このようにして作製した基板に対して、ホトマスク（１
００μｍ角パターン）を介し、超高圧水銀灯を用いて波
長３６５nm（ｉ線）の紫外線を、１００mJ/cm²の照射量
で照射した。次いで、基板を０．１重量％の水酸化カリ
ウム水溶液中に２分間浸漬し、続いて１分間超純水シャ
ワーにさらして、放射線未照射部のネガ型感光性組成物
および放射線未照射部下部の熱硬化性組成物を除去した
のち、空気乾燥した。その後、２００℃のクリーンオー
ブン内で６０分間加熱して、熱硬化性組成物層を熱硬化
させ、膜厚１．０μｍの赤色ミクロパターンを形成し
た。この赤色ミクロパターンは、十分な色濃度（OD) を
有し、かつ寸法精度および膜強度も優れていた。 【００１２】実施例２ 下記組成の熱硬化性組成物溶液を用いた以外は、実施例
１と同様にして、膜厚１．０μｍの熱硬化性組成物層を
形成した。熱硬化性組成物溶液 ・顔料 ：カーボンブラック／酸化チタン／３級アミン変性ポリウ レタン＝２／１／０．２（重量比）混合物 ４１．０重量部 ・アルカリ可溶性樹脂：メタクリル酸／メタクリル酸２−ヒドロキシエチル／ポ リスチレンマクロモノマー／メタクリル酸ベンジル共重 合体（重量組成＝１３／１２／１０／６５、重量平均分 子量３００００） ６．０重量部 ・熱硬化性成分 樹脂 ：エポキシ樹脂（商品名エピコート１５２、油化シェルエ ポキシ製） ２．０重量部 ：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ６．５重量部 硬化触媒 ：商品名ＳＩ−Ｌ１１０（三新化学工業製）０．２重量部 ・溶剤 ：３−エトキシプロピオン酸エチル ４４．３重量部 次いで、前記熱硬化性組成物層上に、下記組成のネガ型
感光性組成物溶液を用いた以外は、実施例１と同様にし
て、膜厚１．５μｍのネガ型感光性組成物層を形成し
た。ネガ型感光性組成物溶液 ・アルカリ可溶性樹脂：メタクリル酸／メタクリル酸２−ヒドロキシエチル／ポ リスチレンマクロモノマー／メタクリル酸ベンジル共重 合体（重量組成＝１２．５／１２．５／１０／６５、重 量平均分子量３００００） ２５．０重量部 ・感光性成分 モノマー ：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ２０．０重量部 光重合開始剤 ：２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフ ォリノフェニル）−ブタン−１−オン （商品名イルガキュア−３６９、チバガイギ−社製） ３．５重量部 ：２−［２−（２−フラニル）エチレニル］−４，６−ビ ス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン （商品名ＴＦＥトリアジン、三和ケミカル製） １．０重量部 ・溶剤 ：３−エトキシプロピオン酸エチル ４９．５重量部 このようにして作製した基板に対して、ホトマスク（線
幅２０μｍ）を介し、超高圧水銀灯を用いて波長３６５
nm（ｉ線）の紫外線を、１００mJ/cm²の照射量で照射し
た。次いで、基板を０．１重量％の水酸化カリウム水溶
液中に２分間浸漬し、続いて１分間超純水シャワーにさ
らして、放射線未照射部のネガ型感光性組成物および放
射線未照射部下部の熱硬化性組成物を除去したのち、空
気乾燥した。その後、２００℃のクリーンオーブン内で
６０分間加熱して、熱硬化性組成物層を熱硬化させ、膜
厚１．０μｍのカラーフィルター用ブラックマトリック
ス基板を得た。このブラックマトリックス基板は、色濃
度（OD) が３．２であり、かつ寸法精度および膜強度も
優れていた。 【００１３】 【発明の効果】本発明によると、式−log(L/L₀)（但
し、L₀は全入射光量、L は透過光量である。）で定義さ
れる色濃度(OD)が膜厚１μｍにおいて３以上の十分な値
とすることができ、寸法精度が高く、かつ膜強度も優れ
た着色ミクロパターンを簡便な工程で形成することがで
きる。本発明により得られる着色ミクロパターンは、例
えばカラー液晶ディスプレー、カラー撮像素子、カラー
センサー等に使用されるカラーフィルターの赤色、緑色
および青色の画素並びにブラックマトリックスとして、
極めて有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 別所 信夫 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本 合成ゴム株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−140316（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−168015（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−289217（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−307111（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−66399（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−176603（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−176602（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02B 5/20 101 G02F 1/1335 505

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 （１）顔料１００重量部当たりアルカリ
   可溶性樹脂１〜２０重量部を含有する熱硬化性樹脂組成
   物を、透明基板に塗布し、乾燥して、熱硬化性組成物層
   を形成したのち、（２）該熱硬化性組成物層上にアルカ
   リ現像型のネガ型感放射線性樹脂組成物を塗布し、乾燥
   して、ネガ型感放射線性組成物層を形成し、次いで
   （３) ホトマスクを介して該ネガ型感放射線性組成物層
   に放射線を照射したのち、アルカリ現像することによ
   り、放射線未照射部のネガ型感放射線性組成物層および
   放射線未照射部下部の熱硬化性組成物層を除去し、その
   後（４）残留する熱硬化性組成物層を熱硬化させること
   を特徴とする着色ミクロパターンの形成方法。