JPH05323607A - Aqueous colored resist material, method for developing the same and production of color filter - Google Patents
Aqueous colored resist material, method for developing the same and production of color filterInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、水性着色レジスト
材、その現像方法及びカラーフィルターの製造方法に関
するものである。さらに詳述すれば、この発明は、着色
した感光性樹脂の塗布面にマスクを重ねて光を照射し、
照射部分を硬化させたのち未硬化部分を取り除いて、着
色画像を現出させるための水性着色レジスト材、及びこ
のような着色レジスト材による現像方法、並びにこの現
像方法によってカラーフィルターを製造する方法に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aqueous colored resist material, a developing method thereof and a color filter manufacturing method. More specifically, according to the present invention, a mask is overlaid on the coated surface of the colored photosensitive resin, and light is irradiated,
The present invention relates to a water-based colored resist material for exposing a colored image after curing an irradiated portion and then removing an uncured portion, a developing method using such a colored resist material, and a method for producing a color filter by this developing method. It is a thing.
【0002】[0002]
【従来の技術】レジスト材は、感光性樹脂とも呼ばれる
ものであって、今日の電子用機械器具を作るのに広く使
用されている。そのうちでも着色レジスト材は、液晶表
示素子のカラーフィルター、又は印刷の色分解用フィル
ター等を作るのに必要だとされている。2. Description of the Related Art Resist materials, also called photosensitive resins, are widely used in making today's electronic machinery. Among them, the colored resist material is said to be necessary for making a color filter for a liquid crystal display device, a color separation filter for printing, or the like.
【0003】上述のカラーフィルターは、透明基板の上
に色相の異なる多数の微細な領域を接近して設けること
によって、作られている。このような色の異なる微細な
領域を多数密接して設けるには、各色ごとに透明基板上
に感光性塗料すなわちレジスト材を塗布し、着色すべき
領域だけを透明にしたマスクを当接し、光を照射して、
光の照射された部分と照射されない部分との間に溶解性
の差を生じさせ、その後これを現像液に接触させて溶解
し易い部分を取り去り、着色すべき領域だけに樹脂膜を
生成させる、という方法によっている。The above-mentioned color filter is manufactured by providing a large number of fine regions having different hues on a transparent substrate in close proximity to each other. In order to closely provide a number of such fine areas of different colors, apply a photosensitive coating, that is, a resist material on a transparent substrate for each color, and contact a mask that makes only the areas to be colored transparent, Irradiate
A difference in solubility is caused between a portion irradiated with light and a portion not irradiated with light, and then this is brought into contact with a developing solution to remove the easily soluble portion, thereby forming a resin film only in a region to be colored, It depends on the method.
【0004】以前は、画像を現出させるのに、こうして
生成させた樹脂膜をあとから染色する方法が用いられ
た。しかし、樹脂膜を生成させたあとで、染色すること
は煩瑣であるというだけでなく、樹脂膜をあとから着色
するには、特殊な染料を使用しなければならないし、ま
たあとからの着色では着色を濃くすることが困難であ
る、という欠点があった。とくに樹脂膜は、本来1〜2
ミクロンというような厚みの薄いものでなければなら
ず、そのうちでもできるだけ薄いことが好まれるので、
このような薄い樹脂膜をあとから濃く着色することは極
めて困難であった。Previously, a method of later dyeing the resin film thus formed was used for displaying an image. However, it is not only difficult to dye the resin film after it has been formed, but a special dye must be used to color the resin film later, and it is not possible to color it later. There is a drawback that it is difficult to deepen the coloring. Especially, the resin film is originally 1-2
It must be as thin as a micron, and it is preferred that it be as thin as possible.
It was extremely difficult to deeply color such a thin resin film later.
【0005】そこで、硬化後に皮膜をあとから染色しな
いで、初めからレジスト材に顔料を分散させておいて、
これを硬化させるという方法が用いられるに至った。そ
の方法は、例えば特開昭60−129738号公報に記
載されている。この公報は、光硬化性樹脂としてスチル
バゾリニウム基を含んだアルデヒドとポリビニルアルコ
ールとの混合物を使用し、この混合物中に顔料を分散さ
せておいて、これを基材上に塗布し、光を照射して樹脂
を部分的に不溶化し、着色画像を得ることを教えてい
る。Therefore, the pigment is dispersed in the resist material from the beginning without dyeing the film after curing.
A method of curing this has come to be used. The method is described in, for example, JP-A-60-129738. This publication uses a mixture of an aldehyde containing a stilbazolinium group and polyvinyl alcohol as a photocurable resin, and a pigment is dispersed in this mixture, which is then applied onto a substrate to form a photocurable resin. It teaches that a colored image is obtained by partially irradiating the resin to insolubilize it.
【0006】特開昭60−129738号公報の教える
方法は、あとからの着色を不要にし、濃色に着色できる
という利点のほかに、光硬化性樹脂の溶剤として水が使
用できる、という利点を持っている。水が使用できると
いうことは、溶剤費が安価につくというだけでなく、作
業環境を良好にし、また溶剤の回収装置が不要になると
いう点で、大きな利益をもたらす。ところが、この方法
では、硬化した樹脂を現像するのに、水とイソプロピル
アルコールとの混合溶媒を使用することとしているの
で、溶剤として水が使用できるという利点が半減してい
る。The method taught by Japanese Patent Laid-Open No. 129738/1985 has the advantage that water can be used as a solvent for the photocurable resin, in addition to the advantage that coloring afterwards is unnecessary and coloring is possible in a dark color. have. The fact that water can be used brings about great advantages in that not only the cost of the solvent is low, but also the working environment is improved and the solvent recovery device is not required. However, in this method, since the mixed solvent of water and isopropyl alcohol is used for developing the cured resin, the advantage that water can be used as the solvent is halved.
【0007】また、特開昭64−35417号公報は、
アクリロイル基を有する感光性樹脂と顔料とからなる組
成物をレジスト材として使用することを提案している。
この提案は、トリエチレングリコールジアクリレートの
ような化合物を感光性樹脂として用い、これにアントラ
キノンのような重合開始剤と微粉末顔料とを加えて、着
色レジスト材とすることを教えている。しかし、この提
案では、着色レジスト材を基材に塗布する際に有機溶剤
を使用しなければならない、という欠点があった。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 64-35417 discloses
It has been proposed to use a composition composed of a photosensitive resin having an acryloyl group and a pigment as a resist material.
This proposal teaches that a compound such as triethylene glycol diacrylate is used as a photosensitive resin, to which a polymerization initiator such as anthraquinone and a fine powder pigment are added to form a colored resist material. However, this proposal has a drawback that an organic solvent must be used when the colored resist material is applied to the substrate.
【0008】また、特開平1−200353号公報は、
4価の共有結合性窒素を有する重合体溶液と、顔料と、
感光性架橋剤とからなる光硬化性の着色組成物を開示し
ている。この公報が開示している重合体溶液は、溶媒と
して水が使用でき、また硬化後の現像にも水が使用でき
るという長所を持っている。ところが、この溶液は、そ
の中に顔料を分散させにくいという欠点を持ち、またガ
ラス基板に対する接着性が劣り、さらに高温例えば20
0℃以上に加熱すると、褐色に着色するという欠点を持
っていた。Further, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1-200353 discloses
A polymer solution having tetravalent covalent nitrogen, a pigment,
A photocurable coloring composition comprising a photosensitive cross-linking agent is disclosed. The polymer solution disclosed in this publication has an advantage that water can be used as a solvent and water can also be used for development after curing. However, this solution has a drawback that it is difficult to disperse the pigment therein, and the adhesiveness to the glass substrate is poor, and the solution has a high temperature such as 20 ° C.
It had the drawback of being colored brown when heated above 0 ° C.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】このように、これまで
に提案された着色レジスト材は、これを製造する過程、
これを塗布する過程及びこれを現像する過程の何れかで
有機溶剤を使用しなければならないことが多く、まれに
有機溶剤を使用しないものが提案されても、それは着色
レジスト材としての性能に欠けるものであった。そこ
で、この発明者は有機溶剤を用いないで使用でき、しか
も性能も充分な着色レジスト材を提供しようと企てた。
すなわち、着色レジスト材を製造する際に溶剤として水
が使用できるだけでなく、これを塗布する際にも溶剤と
して水が使用でき、さらに光を照射して硬化させたあと
で現像する際にも現像液として水が使用でき、さらに顔
料の分散も容易で濃色に着色できる着色レジスト材を提
供しようと企てた。As described above, the colored resist materials proposed so far are manufactured by the following process.
It is often necessary to use an organic solvent either in the process of applying this or in the process of developing it, and even if it is rarely proposed to use an organic solvent, it lacks the performance as a colored resist material. It was a thing. Therefore, the present inventor has attempted to provide a colored resist material which can be used without using an organic solvent and has sufficient performance.
That is, not only water can be used as a solvent when manufacturing a colored resist material, but also water can be used as a solvent when applying this, and it is also developed when developing after being cured by irradiation with light. An attempt was made to provide a colored resist material which can use water as a liquid and which can easily disperse a pigment and can be colored in a dark color.
【0010】[0010]
【課題解決のための手段】この発明者は、光硬化性樹脂
として何を用いるべきかを探索した。そのために色々な
組成の共重合体を作って、これをレジスト材として用い
る実験を繰り返した。その結果、水溶性アクリル系重合
体をレジスト材の原料に用いるのが適していることに気
付いた。とくに、2−ヒドロキシエチルメタクリレート
と、(メタ)アクリルアミドと、ジアルキルアミノプロ
ピル(メタ)アクリルアミドとの少なくとも3種の単量
体を共重合させて得られた共重合体で、2−ヒドロキシ
エチルメタクリレートが共重合体中の70重量%以上を
占めている共重合体をレジスト材に用いると、上記の課
題を満足するものが得られることを見出した。The present inventor searched what should be used as a photocurable resin. For that purpose, copolymers with various compositions were prepared and the experiment using this as a resist material was repeated. As a result, they have found that it is suitable to use a water-soluble acrylic polymer as a raw material for the resist material. Particularly, a copolymer obtained by copolymerizing at least three kinds of monomers of 2-hydroxyethyl methacrylate, (meth) acrylamide, and dialkylaminopropyl (meth) acrylamide, in which 2-hydroxyethyl methacrylate is It has been found that when a copolymer that accounts for 70% by weight or more of the copolymer is used as a resist material, one satisfying the above problems can be obtained.
【0011】とくに、上記3種の単量体を共重合させる
ときに、そこにアクリル酸のようなカルボキシル基含有
の単量体を第4成分として存在させ、少なくとも4種の
単量体を共重合させることとし、2−ヒドロキシエチル
メタクリレートが共重合体中の70重量%以上を占める
ようにすると、この共重合体がレジスト材として一層好
適なものとなることを見出した。Particularly, when the above-mentioned three kinds of monomers are copolymerized, a carboxyl group-containing monomer such as acrylic acid is present therein as a fourth component, and at least four kinds of monomers are copolymerized. It has been found that, when polymerized and 2-hydroxyethyl methacrylate accounts for 70% by weight or more of the copolymer, the copolymer becomes more suitable as a resist material.
【0012】また、上述の共重合体をレジスト材として
用いるときは、顔料を分散させるのに、鹸化度が70−
85モル%の部分鹸化ポリ酢酸ビニル(X)を分散剤と
し、この分散剤で微粉状の顔料を分散させることが、良
好な着色レジスト材を得るのに必要であることを見出し
た。When the above-mentioned copolymer is used as a resist material, the saponification degree is 70-for dispersing the pigment.
It has been found that it is necessary to use 85 mol% of partially saponified polyvinyl acetate (X) as a dispersant and disperse the fine powder pigment with this dispersant in order to obtain a good colored resist material.
【0013】さらに、上述の水性着色レジスト材を現像
する際には、現像液としてクエン酸のような常温で固体
状の炭素数2〜6個のカルボン酸の水溶液を用いること
ができることを見出した。とくに、上述のカルボン酸水
溶液中に界面活性剤を加えたものを現像液として用いる
と、界面活性剤がカルボン酸と協同して働き、未硬化の
着色レジスト材が完全に除去された鮮明な画像の得られ
ることを見出した。また、この現像液にさらにアセチレ
ングリコールを加えると、画像部分も非画像部分も何れ
も表面が清浄になって画像が一層鮮明となるだけでな
く、現像工程で発生する多量の気泡が消されて現像が容
易となることを見出した。この発明は、このような知見
に基づいて完成されたものである。Further, when developing the above aqueous colored resist material, it was found that an aqueous solution of carboxylic acid having 2 to 6 carbon atoms which is solid at room temperature, such as citric acid, can be used as a developing solution. .. In particular, when a developer prepared by adding a surfactant to the above-mentioned carboxylic acid aqueous solution is used, the surfactant works in cooperation with the carboxylic acid to obtain a clear image in which the uncured colored resist material is completely removed. It was found that Further, when acetylene glycol is further added to this developer, not only the surface of both the image portion and the non-image portion is cleaned and the image becomes clearer, but also a large amount of air bubbles generated in the developing process are erased. It has been found that development becomes easy. The present invention has been completed based on such knowledge.
【0014】この発明は、(a)2−ヒドロキシエチル
メタクリレートと、(b)アクリルアミド又はメタクリ
ルアミドと、(c)ジアルキルアミノプロピルアクリル
アミド又はジアルキルアミノプロピルメタクリルアミド
とからなる共重合体(V)であって、その中で2−ヒド
ロキシエチルメタクリレート(a)が70重量%以上を
占めている共重合体(V)をレジスト材とし、これに鹸
化度が70−85モル%の部分鹸化ポリ酢酸ビニル
(X)で水中に分散した微粉末状の顔料(Y)と、光反
応性付与剤(Z)とを加えてなる水性着色レジスト材を
要旨とするものである。The present invention is a copolymer (V) comprising (a) 2-hydroxyethyl methacrylate, (b) acrylamide or methacrylamide, and (c) dialkylaminopropyl acrylamide or dialkylaminopropyl methacrylamide. Then, the copolymer (V) in which 2-hydroxyethyl methacrylate (a) accounts for 70% by weight or more is used as a resist material, and a partially saponified polyvinyl acetate (with a saponification degree of 70-85 mol% ( The main point is to provide an aqueous colored resist material obtained by adding a fine powdery pigment (Y) dispersed in water in (X) and a photoreactivity imparting agent (Z).
【0015】また、この発明は、上記(a)(b)
(c)の3種の単量体にさらに不飽和カルボン酸を加え
て4種の単量体を共重合させて得られる共重合体(W)
であって、その中で2−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト(a)が70重量%以上を占めている共重合体(W)
をレジスト材とし、これに上述の部分鹸化ポリ酢酸ビニ
ル(X)で水中に分散した微粉状の顔料(Y)と、光反
応性付与剤(Z)とを加えてなる水性着色レジスト材を
要旨とするものである。The present invention also provides the above (a) and (b).
A copolymer (W) obtained by further adding an unsaturated carboxylic acid to the three monomers of (c) and copolymerizing the four monomers.
And a copolymer (W) in which 2-hydroxyethyl methacrylate (a) accounts for 70% by weight or more.
As a resist material, and an aqueous colored resist material obtained by adding a fine powdery pigment (Y) dispersed in water with the partially saponified polyvinyl acetate (X) and a photoreactivity imparting agent (Z) to the resist material. It is what
【0016】さらに、この発明は、上述の水性着色レジ
スト材を用いて現像する方法をも含んでいる。その方法
は、上述の共重合体(V又はW)をレジスト材として、
これに部分鹸化ポリ酢酸ビニル(X)で水中に分散させ
た微粉状の顔料(Y)と、光反応性付与剤(Z)とを加
えてなる水性着色レジスト材を用い、これを基板上に塗
布し、塗布面をマスクで覆い光を照射して着色レジスト
材を部分的に硬化させたのち、炭素数が2〜6個の常温
で固体のカルボン酸含有水溶液により未硬化のレジスト
材を除去して、現像することを特徴とする、着色レジス
ト材の現像方法である。Furthermore, the present invention also includes a method of developing using the above-mentioned aqueous colored resist material. The method uses the above-mentioned copolymer (V or W) as a resist material,
An aqueous colored resist material obtained by adding a fine powdery pigment (Y) dispersed in water with partially saponified polyvinyl acetate (X) and a photoreactivity imparting agent (Z) to this is used on a substrate. After coating and covering the coated surface with a mask to irradiate light to partially cure the colored resist material, the uncured resist material is removed with a carboxylic acid-containing aqueous solution that has 2 to 6 carbon atoms and is solid at room temperature. Then, the colored resist material is developed.
【0017】また、この発明は、上記の現像方法におい
て、現像液として用いるカルボン酸含有水溶液中に界面
活性剤を加えて、これにより未硬化のレジスト材を除去
して現像することを特徴とする、着色レジスト材の現像
方法をも含んでいる。さらに、この発明は、現像液とし
て用いるカルボン酸含有水溶液中に界面活性剤とともに
アセチレングリコールを加え、得られた現像液により未
硬化のレジスト材を除去して現像することを特徴とす
る、着色レジスト材の現像方法をも含んでいる。Further, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned developing method, a surfactant is added to a carboxylic acid-containing aqueous solution used as a developing solution, thereby removing the uncured resist material and developing. The method of developing a colored resist material is also included. Furthermore, the present invention is characterized by adding acetylene glycol together with a surfactant to a carboxylic acid-containing aqueous solution used as a developing solution, and removing the uncured resist material by the resulting developing solution to develop the colored resist. It also includes the method of developing the material.
【0018】この発明に係る水性着色レジスト材は、少
なくとも3種のアクリル系単量体で構成された共重合体
(V)をレジスト材として含んでいる。ここで、3種の
アクリル系単量体とは、(a)2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、(b)アクリルアミド又はメタクリルア
ミド、(c)ジアルキルアミノプロピルアクリルアミド
又はジアルキルアミノプロピルメタクリルアミドであ
る。共重合体のうちでは、上記(a)の2−ヒドロキシ
エチルメタクリレートが70重量%以上を占めているこ
とが必要とされる。The aqueous colored resist material according to the present invention contains, as a resist material, a copolymer (V) composed of at least three kinds of acrylic monomers. Here, the three kinds of acrylic monomers are (a) 2-hydroxyethyl methacrylate, (b) acrylamide or methacrylamide, (c) dialkylaminopropyl acrylamide or dialkylaminopropyl methacrylamide. Among the copolymers, 2-hydroxyethyl methacrylate of (a) above is required to account for 70% by weight or more.
【0019】また、この発明に係る水性着色レジスト材
は、上記3種のアクリル系単量体のほかに、さらに不飽
和カルボン酸を第4成分として含んだ共重合体(W)を
レジスト材とするとき、一層良好な着色レジスト材とな
る。Further, the aqueous colored resist material according to the present invention comprises a copolymer (W) containing an unsaturated carboxylic acid as a fourth component in addition to the above three kinds of acrylic monomers as a resist material. When it does, it becomes a better colored resist material.
【0020】上記(a)の2−ヒドロキシエチルメタク
リレートは、The 2-hydroxyethyl methacrylate of (a) above is
【0021】[0021]
【化1】 で表される化合物である。この化合物は、水溶性の化合
物で、水中で容易に重合する特性を持っている。[Chemical 1] Is a compound represented by. This compound is a water-soluble compound and has the property of easily polymerizing in water.
【0022】上記(b)のアクリルアミド又はメタクリ
ルアミドは、一般式The above-mentioned (b) acrylamide or methacrylamide has the general formula
【0023】[0023]
【化2】 で表される化合物である。ここで、R1はH又はCH3 であ
る。この化合物も水溶性であって、水中で容易に重合す
る特性を持っている。[Chemical 2] Is a compound represented by. Here, R 1 is H or CH 3 . This compound is also water-soluble and has the property of easily polymerizing in water.
【0024】上記(c)のジアルキルアミノプロピルア
クリルアミド又はジアルキルアミノプロピルメタクリル
アミドは、一般式The above-mentioned (c) dialkylaminopropyl acrylamide or dialkylaminopropyl methacrylamide has the general formula
【0025】[0025]
【化3】 で表される化合物である。ここで、R2は前述の(式2)
と同じくH又はCH3 を表し、Qは[Chemical 3] Is a compound represented by. Where R 2 is the above (Equation 2)
Is the same as H or CH 3 , and Q is
【0026】[0026]
【化4】 を表し、R3はCH3 又はC2H5を表している(式3)で表さ
れる化合物も水溶性であって、水中で重合する特性を持
っている。[Chemical 4] R 3 represents CH 3 or C 2 H 5, and the compound represented by the formula (3) is also water-soluble and has a property of polymerizing in water.
【0027】この発明では、上記(a)(b)及び
(c)に属するアクリル系単量体は必須とされるが、そ
れ以外に第4成分として少量の他の水溶性単量体を含ん
だ共重合体をレジスト材とすることができる。第4成分
のうちでは、不飽和カルボン酸(d)がとくに顕著な効
果を発揮する。ここで、不飽和カルボン酸(d)とは、
一般式In the present invention, the acrylic monomers belonging to the above (a), (b) and (c) are essential, but in addition to them, a small amount of another water-soluble monomer is contained as the fourth component. The copolymer can be used as the resist material. Among the fourth components, the unsaturated carboxylic acid (d) exerts a particularly remarkable effect. Here, the unsaturated carboxylic acid (d) is
General formula
【0028】[0028]
【化5】 で表される化合物である。式中R4はH又はカルボキシル
基であり、R5は水素又はメチル基である。すなわち、不
飽和カルボン酸とは、アクリル酸、メタクリル酸、マレ
イン酸、フマール酸である。これらの酸は何れも水溶性
であって、水中で重合する特性を持っている。[Chemical 5] Is a compound represented by. In the formula, R 4 is H or a carboxyl group, and R 5 is hydrogen or a methyl group. That is, unsaturated carboxylic acids are acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and fumaric acid. All of these acids are water-soluble and have the property of polymerizing in water.
【0029】上述の(a)、(b)及び(c)のアクリ
ル系単量体又はこれに(d)の不飽和カルボン酸を加え
たものを共重合させるには、これらの単量体を適当な溶
剤に溶解して重合させる。溶剤としては、メチルセロソ
ルブ、ジメチルホルムアミドのような有機溶剤を使用す
ることもできるが、好ましいのは水を使用することであ
る。共重合させるには重合開始剤を用いるが、水中で共
重合させる場合の重合開始剤としては、過硫酸アンモニ
ウム、2、2′−アゾビス(N、N′−ジメチレンイソ
ブチルアミン)ハイドロクロライド、2、2′−アゾビ
ス(2−アミジノプロパン)ハイドロクロライド、4、
4′−アゾビス(4−シアノペンタノイックアシド)、
2、2′−アゾビス{2−メチル−N〔1、1−ビス
(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル〕プロピ
オンアミド}などを用いることができる。In order to copolymerize the above-mentioned acrylic monomers (a), (b) and (c) or the unsaturated carboxylic acid (d) added thereto, these monomers can be copolymerized. Polymerize by dissolving in a suitable solvent. As the solvent, an organic solvent such as methyl cellosolve or dimethylformamide can be used, but water is preferably used. A polymerization initiator is used for the copolymerization, and as the polymerization initiator for the copolymerization in water, ammonium persulfate, 2,2′-azobis (N, N′-dimethyleneisobutylamine) hydrochloride, 2, 2'-azobis (2-amidinopropane) hydrochloride, 4,
4'-azobis (4-cyanopentanoic acid),
2,2′-azobis {2-methyl-N [1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide} and the like can be used.
【0030】共重合体中で必要とされる共重合比は、
(a)の2−ヒドロキシエチルメタクリレートが共重合
体中で70重量%以上を占めていることである。従っ
て、(b)(c)及び(d)の単量体はこれをすべて合
わせても30重量%以下である。その理由は、(a)の
単量体が70重量%より少ないと、得られる共重合体の
水溶性、光硬化性、基材への接着力が低下するからであ
る。The copolymerization ratio required in the copolymer is
It is that 2-hydroxyethyl methacrylate of (a) accounts for 70% by weight or more in the copolymer. Therefore, the total amount of the monomers (b), (c) and (d) is 30% by weight or less. The reason for this is that if the amount of the monomer (a) is less than 70% by weight, the water-solubility, photocurability and adhesive strength of the resulting copolymer to the substrate will decrease.
【0031】また、上記(a)の単量体が共重合体中で
90重量%よりも多くなると、共重合体の水溶性が低下
するので、重合の際には水に有機溶媒を添加する必要が
あり、とくに酢酸を添加するのがよい。しかし、酢酸を
添加すると酢酸が強い臭気を発して作業環境を悪くする
という欠点が生じる。When the amount of the monomer (a) is more than 90% by weight in the copolymer, the water solubility of the copolymer is lowered. Therefore, an organic solvent is added to water during the polymerization. It is necessary to add acetic acid. However, when acetic acid is added, there is a drawback that acetic acid emits a strong odor and the working environment is deteriorated.
【0032】アクリル系単量体のうちで(b)のアクリ
ルアミド又はメタクリルアミドは、共重合体中で5〜2
0重量%を占めるようにすることが好ましい。そのうち
でも、10〜15重量%を占めるようにすることがとく
に好ましい。その理由は、(b)の単量体が5重量%よ
りも少なくなると、共重合体を光で照射して硬化させる
ときの現像性が悪くなり、また共重合体中へ顔料を分散
させにくくなるからである。また、逆に(b)の単量体
が20重量%よりも多くなると、得られた共重合体を硬
化させたあとの耐熱性と耐薬品性とが悪くなるからであ
る。Among the acrylic monomers, (b) acrylamide or methacrylamide is 5 to 2 in the copolymer.
It is preferable to make up 0% by weight. Among them, it is particularly preferable to occupy 10 to 15% by weight. The reason for this is that when the amount of the monomer (b) is less than 5% by weight, the developability when the copolymer is irradiated with light to be cured becomes poor, and it is difficult to disperse the pigment in the copolymer. Because it will be. On the contrary, if the amount of the monomer (b) is more than 20% by weight, the heat resistance and chemical resistance of the obtained copolymer after curing will be deteriorated.
【0033】アクリル系単量体のうちで、(c)のジア
ルキルアミノプロピルアクリルアミド又はジアルキルア
ミノプロピルメタクリルアミドは、共重合体のうちで1
〜20重量%を占めることが好ましく、とりわけ3〜1
0重量%を占めることが好ましい。その理由は、(c)
の単量体が1重量%よりも少なくなると、共重合体中に
顔料を分散させにくくなり、水溶性も低下するからであ
り、逆に20重量%よりも多くなると、共重合体を硬化
させたあとの耐熱性と耐薬品性とが悪くなるからであ
る。Among the acrylic monomers, (c) dialkylaminopropyl acrylamide or dialkylaminopropyl methacrylamide is one of the copolymers.
Occupy 20% by weight, especially 3 to 1
It preferably accounts for 0% by weight. The reason is (c)
If the amount of the monomer is less than 1% by weight, it becomes difficult to disperse the pigment in the copolymer, and the water solubility is also decreased. On the contrary, if it is more than 20% by weight, the copolymer is cured. It is because the heat resistance and the chemical resistance after the heat treatment are deteriorated.
【0034】この発明で用いられるレジスト材は、上記
(a)(b)及び(c)のアクリル系単量体のほかに、
第4成分として他の単量体を含めて、共重合させたもの
であってもよい。第4成分としての他の単量体は、その
量が共重合体の5重量%以下とする必要がある。その理
由は、5重量%以下であれば、普通には第4成分が共重
合体の性質を大きく変えることが少ないからである。The resist material used in the present invention is, in addition to the above acrylic monomers of (a), (b) and (c),
It may be copolymerized by including other monomer as the fourth component. The amount of the other monomer as the fourth component must be 5% by weight or less of the copolymer. The reason is that if the amount is 5% by weight or less, the fourth component usually rarely largely changes the properties of the copolymer.
【0035】第4成分として(式5)で表わされるカル
ボン酸を用いると、得られた共重合体はとくに水性着色
レジスト材とするに適したものとなる。それは、(式
5)で表わされるカルボン酸が導入された共重合体は、
その中に微粉状顔料を分散し易く、またこれを加熱した
とき、褐色などに着色し難いという利点をもたらすから
である。When the carboxylic acid represented by the formula (5) is used as the fourth component, the obtained copolymer is particularly suitable as an aqueous colored resist material. That is, the copolymer in which the carboxylic acid represented by (Formula 5) is introduced is
This is because it is easy to disperse the fine powder pigment in it, and when it is heated, it brings about an advantage that it is difficult to be colored brown or the like.
【0036】(式5)で表されるカルボン酸は、共重合
体のうちで0.1−5重量%を占めることが好ましく、
とりわけ0.5−3重量%を占めることが好ましい。そ
の理由は、(式5)のカルボン酸が0.1重量%よりも
少なくなると、共重合体中に顔料を分散させ易いという
利点が現れなくなるからであり、逆に5重量%よりも多
くなると、共重合体の水溶性が低下し、例えば光を照射
して硬化させたあとで、水溶液で未硬化物を除去しよう
としても、とくにカルボン酸水溶液で除去しようとして
も、容易に除去できなくなるからである。The carboxylic acid represented by the formula (5) preferably accounts for 0.1-5% by weight of the copolymer,
Especially, it is preferable to occupy 0.5 to 3% by weight. The reason is that when the carboxylic acid of the formula (5) is less than 0.1% by weight, the advantage of easily dispersing the pigment in the copolymer does not appear, and conversely, when it is more than 5% by weight. , The water solubility of the copolymer decreases, and it is difficult to remove the uncured product with an aqueous solution, especially after removing it with an aqueous solution of carboxylic acid after curing by irradiating light. Is.
【0037】また、共重合体は、その分子量が小さ過ぎ
ると、これをカラーフィルターとして使用した場合に、
解像度が悪くなる。また、逆に分子量が大き過ぎると、
光を照射して硬化させたあとで、未硬化部分を溶解して
硬化部分から除くのが困難となる。そこで、共重合体
は、その分子量を重量平均分子量で10,000ないし200,00
0 とするのが適している。If the molecular weight of the copolymer is too small, it will be
The resolution is poor. On the contrary, if the molecular weight is too large,
After curing by irradiating light, it becomes difficult to dissolve the uncured portion and remove it from the cured portion. Therefore, the copolymer has a weight average molecular weight of 10,000 to 200,00.
A value of 0 is suitable.
【0038】この発明では、顔料として有機質からなる
ものも無機質からなるものも、何れも使用することがで
きる。但し、カラーフィルターを作ろうとする場合に
は、透過光スペクトルの選択の広い有機質から成る顔料
を用いるのが好ましい。有機質から成る顔料としては、
フタロシアニン系、アゾ系、ペリノン系、アントラキノ
ン系、キナクリドン系、インダンスロン系、ジオキサジ
ン系、チオインジゴ系など各種のものを用いることがで
きる。In the present invention, both organic pigments and inorganic pigments can be used. However, when a color filter is to be produced, it is preferable to use an organic pigment having a wide selection of transmitted light spectrum. As organic pigments,
Various materials such as phthalocyanine type, azo type, perinone type, anthraquinone type, quinacridone type, indanthrone type, dioxazine type and thioindigo type can be used.
【0039】顔料は、これを微粉状として共重合体中に
分散させる。微粉状としては0.5ミクロン以下の粒子
大とすることが好ましい。その理由は、顔料粒子の大き
さが色の光の波長よりも大きいと、透過して来る光が濁
って見えることになるからである。The pigment is dispersed as a fine powder in the copolymer. The fine powder preferably has a particle size of 0.5 micron or less. The reason is that if the size of the pigment particles is larger than the wavelength of the color light, the transmitted light will appear cloudy.
【0040】微粉状の顔料を共重合体に分散させるに
は、分散剤が含まれている水溶液中に顔料微粉末を予め
分散させておき、この分散物を水溶液中に添加して混合
するのが好ましい。混合には、ターボミキサー、ボール
ミル、アトライタ、ビーズミルなどを用いる。分散剤と
しては一般に、水溶性重合体及び界面活性剤を用いるの
が普通である。水溶性重合体としては、部分鹸化ポリ酢
酸ビニル、カチオン性基が部分的に導入されたポリビニ
ルアルコール、ポリビニルピロリドン等が一般に用いら
れるが、この発明では特に鹸化度が70−85モル%の
部分鹸化ポリ酢酸ビニルを選んで用いる。To disperse the finely divided pigment in the copolymer, the fine pigment powder is previously dispersed in an aqueous solution containing a dispersant, and this dispersion is added to and mixed with the aqueous solution. Is preferred. A turbo mixer, a ball mill, an attritor, a beads mill, or the like is used for mixing. As the dispersant, it is common to use a water-soluble polymer and a surfactant. As the water-soluble polymer, partially saponified polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol in which a cationic group is partially introduced, polyvinylpyrrolidone, etc. are generally used. In the present invention, the degree of saponification is particularly 70-85 mol%. Select and use polyvinyl acetate.
【0041】一般に部分鹸化ポリ酢酸ビニルを分散剤と
して用いる場合には、鹸化度が50〜90モル%の範囲
内のものであればよいとして、格別に鹸化度に注意を向
けないで使用している。しかし、この発明では鹸化度が
70〜85モル%の範囲内のものをとくに選んで用い
る。その理由は、鹸化度が70モル%に達しないものを
用いると、曇点が低いため使用温度の制約が大きくなる
ばかりでなく、共重合体の皮膜を形成し光を照射したあ
とで、未硬化の共重合体を水溶液で除去して現像しよう
とするとき、現像しにくくなることが確認されたからで
ある。また、鹸化度が85モル%を越えたものを用いる
と、顔料が分散された共重合体溶液の貯蔵安定性の悪く
なることが確認されたからである。In general, when partially saponified polyvinyl acetate is used as a dispersant, it is required that the degree of saponification is within the range of 50 to 90 mol%. There is. However, in the present invention, those having a saponification degree within the range of 70 to 85 mol% are particularly selected and used. The reason is that when a saponification degree of 70 mol% or less is used, not only is the cloud point low, the restrictions on the operating temperature increase, but also after formation of a copolymer film and irradiation with light, This is because it was confirmed that the development becomes difficult when the cured copolymer is removed with an aqueous solution and the development is attempted. It was also confirmed that when the saponification degree exceeds 85 mol%, the storage stability of the copolymer solution in which the pigment is dispersed is deteriorated.
【0042】また、分散剤として用いられる部分鹸化ポ
リ酢酸ビニルは、一般に20,000〜100,000 の重量平均分
子量を持つものであればよいとされる。しかし、この発
明では40,000〜100,000 の重量平均分子量を持つものを
選んで用いるのが好ましい。その理由は、重量平均分子
量が40,000に達しない部分鹸化ポリ酢酸ビニルを用いる
と、部分鹸化ポリ酢酸ビニルと共重合体との相溶性が悪
くなり、従って顔料分散液の貯蔵安定性が悪くなると共
に、ジアゾ樹脂による光架橋の効率が悪くなるからであ
る。The partially saponified polyvinyl acetate used as the dispersant is generally required to have a weight average molecular weight of 20,000 to 100,000. However, in the present invention, it is preferable to select and use one having a weight average molecular weight of 40,000 to 100,000. The reason is that when a partially saponified polyvinyl acetate having a weight average molecular weight of less than 40,000 is used, the compatibility between the partially saponified polyvinyl acetate and the copolymer becomes poor, and thus the storage stability of the pigment dispersion becomes poor. The reason is that the efficiency of photocrosslinking by the diazo resin becomes poor.
【0043】顔料を分散させるのに分散剤として界面活
性剤を用いる場合には、そこに共存する共重合体がアク
リル系単量体だけから作られているときには、分散剤と
して非イオン性又はイオン性のものを用いることができ
るが、共重合体がアクリル系単量体とカルボン酸とで作
られているときには、分散剤として非イオン性のものを
用いなければならない。その理由は、共重合体中にカチ
オン性成分が含まれているので、アニオン活性剤はあま
り好ましくなく、非イオン性の方がよいからである。When a surfactant is used as a dispersant for dispersing the pigment, a nonionic or ionic dispersant is used as the dispersant when the copolymer coexisting therein is made of only acrylic monomers. However, when the copolymer is made of an acrylic monomer and a carboxylic acid, a nonionic one must be used as the dispersant. The reason is that since the copolymer contains a cationic component, the anionic activator is not so preferable, and the nonionic one is better.
【0044】共重合体(V又はW)に対する顔料の添加
量は、共重合体100重量部に対し、50−200重量
部とする。顔料が少な過ぎると、当然のことながら着色
度が不足し、逆に多過ぎると、感光性が低下する上に、
共重合体の不足によって皮膜形成能が低下するため、微
細な画像を作りにくくなる。The amount of the pigment added to the copolymer (V or W) is 50 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the copolymer. When the amount of the pigment is too small, of course, the degree of coloring is insufficient, and when the amount is too large, the photosensitivity is decreased and
Since the film-forming ability is reduced due to the lack of the copolymer, it becomes difficult to form a fine image.
【0045】この発明では、共重合体(V又はW)に光
反応性を与えるものとして、水溶性ジアゾ樹脂又は水溶
性多官能芳香族アジド化合物を用いる。ジアゾ樹脂は、
芳香族ジアゾニウム化合物にホルムアルデヒドを付加し
縮合させることによって作られる樹脂である。芳香族ジ
アゾニウム化合物の例を挙げると、p−ジアゾジフェニ
ルアミン、2、5−ジメトキシ−4−p−トリルメルカ
プトベンゼンジアゾニウム、2、5−ジメトキシ−4−
モルホリノベンゼンジアゾニウムなどである。In the present invention, a water-soluble diazo resin or a water-soluble polyfunctional aromatic azide compound is used as a substance which imparts photoreactivity to the copolymer (V or W). Diazo resin,
It is a resin made by adding formaldehyde to an aromatic diazonium compound and condensing it. Examples of the aromatic diazonium compound include p-diazodiphenylamine, 2,5-dimethoxy-4-p-tolylmercaptobenzenediazonium and 2,5-dimethoxy-4-.
Such as morpholinobenzenediazonium.
【0046】また、多官能芳香族アジド化合物は、1分
子中に2個以上のアジド基を有する芳香族化合物であ
る。例を挙げると、4、4′−ジアジドスチルベン−
2、2′−ジスルホン酸ナトリウム、2、6−ビス(4
−アジドベンザール)アセトン−2−スルホン酸、2、
6−ビス(4−アジドベンザール)シクロヘキサノン−
2、2′−ジスルホン酸などである。これら水溶性ジア
ゾ樹脂又は水溶性多官能芳香族アジド化合物は、共重合
体100重量部に対し、5−30重量部用いるのが好ま
しい。The polyfunctional aromatic azide compound is an aromatic compound having two or more azide groups in one molecule. For example, 4,4'-diazidostilbene-
Sodium 2,2'-disulfonate, 2,6-bis (4
-Azidobenzal) acetone-2-sulfonic acid, 2,
6-bis (4-azidobenzal) cyclohexanone-
2,2'-disulfonic acid and the like. The water-soluble diazo resin or water-soluble polyfunctional aromatic azide compound is preferably used in an amount of 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the copolymer.
【0047】この発明に係る水性着色レジスト材は、上
述の部分鹸化ポリ酢酸ビニルを用いて水中に分散させた
微粉末の顔料分散液を上述の共重合体(V又はW)水溶
液に加えてよく混合するとともに、そこへさらに光反応
性付与剤を加えて溶解させて作られる。こうして作られ
た水性着色レジスト材は、これをスピンコータ、ロール
コータ等によってガラスその他の基板上に塗布して使用
される。The aqueous colored resist material according to the present invention may be prepared by adding a finely divided pigment dispersion liquid prepared by dispersing the above partially saponified polyvinyl acetate in water to the above copolymer (V or W) aqueous solution. It is made by mixing and mixing with a photoreactivity-imparting agent to dissolve it. The water-based colored resist material thus produced is used by coating it on glass or another substrate with a spin coater, a roll coater or the like.
【0048】この発明に係る着色レジスト材の現像方法
は、上述のようにして着色レジスト材を塗布したのち、
塗布物の表面にマスクを重ねて表面をマスクで覆い、こ
の上から光を照射して、光の当たった部分を硬化させ、
光の当たらない部分を未硬化の状態としたのち、塗布物
を現像液に接触させて塗布物を現像液で洗い、未硬化の
共重合体を取り除いて、硬化部分だけに着色した部分を
残して現像する。ここで説明した範囲内の操作は、従来
から行われて来たことである。In the method for developing a colored resist material according to the present invention, after applying the colored resist material as described above,
A mask is overlaid on the surface of the coated object, the surface is covered with a mask, and light is irradiated from above to cure the part exposed to the light,
After making the unexposed part uncured, the coated product is contacted with a developing solution to wash the coated product with the developing solution to remove the uncured copolymer, leaving only the cured part a colored part. To develop. The operations within the range described here have been performed conventionally.
【0049】この発明に係る着色レジスト材の現像方法
が特に異なっているのは、そこで用いられる現像液の組
成である。すなわち、現像液が水を溶剤とするものであ
るということ、及び現像液が炭素数2〜6個の常温で固
体のカルボン酸を含んだものであるということである。
また、その現像液が、さらに界面活性剤を含んでいても
よい、ということである。その上に、その現像液がさら
にアセチレングリコールを含んでもよい、ということで
ある。The developing method of the colored resist material according to the present invention is particularly different in the composition of the developing solution used therein. That is, it means that the developing solution uses water as a solvent, and that the developing solution contains a carboxylic acid having 2 to 6 carbon atoms and solid at room temperature.
In addition, the developer may further contain a surfactant. On top of that, the developer may additionally contain acetylene glycol.
【0050】現像液中に含めることのできるカルボン酸
は、炭素数が2〜6個の常温で固体のものである。炭素
数が2〜6個に限定した理由は、このような範囲内のも
のは一般に水によく溶解して、その水溶液が上記共重合
体をよく溶解させることが確認できたからである。ま
た、常温で固体のものに限定した理由は、固体のものは
揮発して刺激臭を発したりして作業環境を悪くすること
がないからである。The carboxylic acid which can be contained in the developer is a solid having 2 to 6 carbon atoms at room temperature. The reason for limiting the number of carbon atoms to 2 to 6 is that it was confirmed that those having such a range generally dissolve well in water, and that the aqueous solution dissolves the above copolymer well. Further, the reason why the solid material is limited to the solid material at room temperature is that the solid material does not volatilize to give off a pungent odor and the working environment is not deteriorated.
【0051】現像液中に含めるカルボン酸の濃度は、共
重合体の塗布物に現像液を接触させる方法によって変え
ることが必要とされる。例えば塗布物を現像液中に浸漬
して振盪するだけというような浸漬方法によって現像す
るときは、現像液の濃度を濃くする必要があるが、現像
液をスプレーで塗布物に吹きつけるというようなスプレ
ー方法によるときは、現像液の濃度を薄くすることがで
きる。総じて云えば、現像液中のカルボン酸の濃度は
0.01〜3重量%とするのが好ましい。The concentration of the carboxylic acid contained in the developing solution needs to be changed depending on the method of bringing the developing solution into contact with the coating material of the copolymer. For example, when developing by a dipping method such as immersing a coated material in a developing solution and shaking it, it is necessary to increase the concentration of the developing solution, but it is necessary to spray the developing solution onto the coated material. With the spray method, the concentration of the developer can be reduced. Generally speaking, the concentration of carboxylic acid in the developer is preferably 0.01 to 3% by weight.
【0052】使用できるカルボン酸の例を挙げると、リ
ンゴ酸、クエン酸、シュウ酸、酒石酸、マロン酸、アジ
ピン酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸等である。Examples of carboxylic acids that can be used are malic acid, citric acid, oxalic acid, tartaric acid, malonic acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid, succinic acid and the like.
【0053】現像液中に加える界面活性剤としては、ア
ニオン系、ノニオン系のものを用いるのが好ましい。そ
の中でもとくに、芳香族アニオン系のものを用いるのが
好ましい。好ましい界面活性剤の例を挙げると、アニオ
ン系のものとしては、ドデシルベンゼンスルホン酸ソー
ダ、イソプロピルナフタレンスルホン酸ソーダ、ジフェ
ニルエーテルジスルホン酸ソーダ等であり、ノニオン系
のものとしては、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ラウリルエーテル、ポリオ
キシエチレンオレイルエーテル等である。As the surfactant added to the developing solution, it is preferable to use anionic or nonionic surfactants. Among them, it is particularly preferable to use an aromatic anion type. Examples of preferred surfactants include anionic ones such as sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium isopropylnaphthalene sulfonate, and sodium diphenyl ether disulfonate, and examples of nonionic ones include polyoxyethylene nonylphenyl ether. , Polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene oleyl ether and the like.
【0054】上述の界面活性剤だけが溶解している水溶
液を現像液として用いると、未硬化部分は殆ど溶解しな
い。上述のカルボン酸だけが溶解している水溶液を現像
液として用いたときも、未硬化部分は大部分溶解される
が部分的に不溶物が残ることもあり画像の汚れとして現
れる。これに対し、界面活性剤とカルボン酸とが共存し
ている現像液を用いると、未硬化部分が鱗片状に剥がれ
て容易に現像できる。この点でカルボン酸と界面活性剤
との併用は顕著な効果をもたらすこととなる。When an aqueous solution in which only the above-mentioned surfactant is dissolved is used as a developer, the uncured portion is hardly dissolved. When an aqueous solution in which only the above-mentioned carboxylic acid is dissolved is used as a developing solution, most of the uncured portion is dissolved but some insoluble matter remains, which appears as image stains. On the other hand, when a developing solution in which a surfactant and a carboxylic acid coexist is used, the uncured portion is peeled off in a scaly form and development can be easily performed. In this respect, the combined use of the carboxylic acid and the surfactant brings about a remarkable effect.
【0055】上述の現像液にさらにアセチレングリコー
ルを添加すると、アセチレングリコールの持つ強い浸透
作用と洗滌作用によって、極く僅か付着している顔料微
粒子や未硬化の樹脂膜が完全に除去されて、画像部分も
非画像部分も表面が清浄になり、画像が一層鮮明とな
る。それとともに、アセチレングリコールの消泡作用に
よって、以下に述べるように現像が容易且つ確実にでき
るようになる。When acetylene glycol is further added to the above-mentioned developing solution, due to the strong penetrating action and washing action of acetylene glycol, very small amounts of pigment fine particles and uncured resin film adhered are completely removed, and an image is obtained. The surface of both the part and the non-image part becomes clean, and the image becomes clearer. At the same time, the defoaming action of acetylene glycol enables easy and reliable development as described below.
【0056】一般に、現像を工業的に行う場合には、ス
プレー方式が採用される。なぜならば、スプレー方式に
よると、低濃度の現像液が使用できて、表面の荒れの少
ない画像が得られるからである。ところが、スプレー方
式によって現像を行う場合、現像液中に界面活性剤を含
めると、現像液が多量の気泡を発生し、そのため現像が
しにくくなるばかりでなく、洗滌効果が低下して鮮明な
画像が得られなくなる。このことは、とくにアニオン活
性の表面活性剤を用いた場合に顕著となる。これを防ぐ
ために、これまで消泡剤が使用されて来たが、消泡剤を
使用すると、これが画像の表面に付着して残留するの
で、画像が不鮮明となるなどの弊害を生じた。例えば、
消泡剤としてシリコーン化合物を用いた場合に、そのよ
うな弊害を生じた。Generally, when developing industrially, a spray method is adopted. This is because the spray method allows the use of a low-concentration developing solution and provides an image with less surface roughness. However, when developing by a spray method, if a surfactant is included in the developer, the developer generates a large amount of bubbles, which makes it difficult to develop and also reduces the cleaning effect, resulting in a clear image. Will not be obtained. This becomes remarkable especially when an anionic surface active agent is used. In order to prevent this, an antifoaming agent has been used so far. However, when an antifoaming agent is used, it adheres to and remains on the surface of the image, which causes a problem such as blurring of the image. For example,
When a silicone compound was used as the defoaming agent, such an adverse effect occurred.
【0057】これに対し、上述の現像液中にアセチレン
グリコールを加えると、アセチレングリコールが洗滌作
用のほかに消泡作用を発揮するので、現像過程において
現像液が発泡するのを防ぐことができ、従って現像が容
易となりまた確実にできることとなる。On the other hand, when acetylene glycol is added to the above-mentioned developing solution, the acetylene glycol exerts a defoaming function in addition to a washing function, so that the developing solution can be prevented from foaming during the developing process. Therefore, the development becomes easy and surely possible.
【0058】アセチレングリコールは、Acetylene glycol is
【0059】[0059]
【化6】 の分子式を持つものであるが、その中の水酸基をエチレ
ンオキサイドの付加によりエーテル化した誘導体をも含
んでいる。従って、この発明で用いることのできるアセ
チレングリコールは、一般式[Chemical 6] However, it also includes a derivative in which the hydroxyl group therein is etherified by the addition of ethylene oxide. Therefore, the acetylene glycol that can be used in the present invention has the general formula
【0060】[0060]
【化7】 で表される化合物である。ここでmとnとは0又は正の
整数であり、m+nは30以下とされる。このうちで
は、m+nが3以上であることが好ましい。アセチレン
グリコールは、現像液中で濃度が0.01〜1重量%と
なる程度に添加することが好ましい。[Chemical 7] Is a compound represented by. Here, m and n are 0 or a positive integer, and m + n is 30 or less. Among these, it is preferable that m + n is 3 or more. It is preferable to add acetylene glycol to a concentration of 0.01 to 1% by weight in the developing solution.
【0061】固体カルボン酸、界面活性剤及びアセチレ
ングリコールの好ましい具体的な添加割合は、現像方法
の如何によって異なる。例えば、塗布物を現像液中で振
動させて現像する方法では、現像液中の上記添加物の濃
度を何れも高くするが、スプレー法では濃度を低くす
る。しかし、それらをすべて含めて大体の濃度範囲を述
べると、現像液100重量部に対し、固体カルボン酸を
0.1〜1重量部とし、界面活性剤を0.1〜1重量部
とし、アセチレングリコールを0.002〜0.1重量
部とするのが好ましい。The preferred specific addition ratios of the solid carboxylic acid, the surfactant and the acetylene glycol differ depending on the developing method. For example, in the method of vibrating the coated material in the developing solution to develop, the concentration of each of the above additives in the developing solution is increased, but in the spray method, the concentration is decreased. However, the total concentration range including all of them is as follows: 0.1 to 1 part by weight of solid carboxylic acid, 0.1 to 1 part by weight of surfactant, and 100 to 100 parts by weight of developer, and acetylene. The amount of glycol is preferably 0.002 to 0.1 part by weight.
【0062】[0062]
【発明の効果】この発明によると、上述の(a)、
(b)及び(c)のアクリル系単量体から成る共重合体
を用い、(a)の単量体が共重合体中で70重量%以上
を占めることとしているので、水を溶剤としてこれに重
合開始剤を加え加温することにより、容易に共重合体を
作ることができる。こうして作られた共重合体は、光硬
化性を有し、水溶液として塗布することができる。しか
も、この重合体は、ヒドロキシル基、アミド基、置換さ
れたアミノ基、又は第4級アンモニウム基を含み、さら
に場合によってはカルボキシル基をも含んでいるので、
顔料に対して親和性が大きく、従ってこの共重合体水溶
液には顔料を容易に分散させることができ、また多量の
顔料を含ませることができる。従って、これを塗布する
だけで容易に濃く着色することができ、従って塗膜の厚
みを薄くすることができる。このことは、上述の
(a)、(b)及び(c)のアクリル系単量体に、上記
(d)の不飽和カルボン酸を加えて得られた共重合体に
ついても同じである。According to the present invention, the above-mentioned (a),
Since the copolymer of (b) and (c) consisting of the acrylic monomer is used and the monomer of (a) occupies 70% by weight or more in the copolymer, water is used as a solvent. A copolymer can be easily prepared by adding a polymerization initiator to and heating. The copolymer thus prepared has photocurability and can be applied as an aqueous solution. Moreover, since this polymer contains a hydroxyl group, an amide group, a substituted amino group, or a quaternary ammonium group, and further contains a carboxyl group in some cases,
Since it has a high affinity for the pigment, it is possible to easily disperse the pigment in this copolymer aqueous solution and to include a large amount of the pigment. Therefore, it is possible to easily make the coloring deep and dark by just applying it, and thus to reduce the thickness of the coating film. This also applies to the copolymers obtained by adding the unsaturated carboxylic acid (d) to the acrylic monomers (a), (b) and (c).
【0063】また、この発明によると、上記の共重合体
に顔料を分散させるのに鹸化度が70−85モル%の部
分鹸化ポリ酢酸ビニルを用いているので、顔料が水中に
長期間にわたって安定に分散されることとなり、従って
着色分散物の寿命が長いという利点を持つこととなる。
また、この分散物は、光反応性付与剤を含んでいるの
で、光の照射によって光反応性付与剤が共重合体に対し
て硬化剤として働くこととなり、従ってレジスト材とし
て使用できるものとなっている。Further, according to the present invention, since the partially saponified polyvinyl acetate having a saponification degree of 70 to 85 mol% is used for dispersing the pigment in the above copolymer, the pigment is stable in water for a long period of time. Therefore, the colored dispersion has an advantage that the life of the colored dispersion is long.
Further, since this dispersion contains a photoreactivity-imparting agent, the photoreactivity-imparting agent acts as a curing agent for the copolymer upon irradiation with light, and thus can be used as a resist material. ing.
【0064】しかも、この共重合体は、上述のように水
を溶剤として製造できるので、この着色レジスト材を作
るに際し、溶剤費が安価になるというだけでなく、火災
などの危険がなくなり、作業環境が良好となり、また溶
剤の回収装置が不要である、などの利益が得られる。こ
の発明に係る着色レジスト材は、上述のような利益をも
たらす。Moreover, since this copolymer can be produced using water as a solvent as described above, not only the cost of the solvent is low but also the risk of fire is eliminated when the colored resist material is produced. Benefits include better environment and no need for solvent recovery equipment. The colored resist material according to the present invention brings the above-mentioned benefits.
【0065】また、この発明に係る現像方法によると、
上述のような着色レジスト材そのものに由来する利益の
ほかに、溶剤として水が使用できるという利益が一層大
きくなる。すなわち、この発明方法によると、着色レジ
スト材を塗布する際にも溶剤として水が使用でき、さら
に光の照射後に現像する際にも現像液として水が使用で
きるので、現像に至るまで全く有機溶剤を使用しないで
おくことができ、従って上述のように作業環境の向上、
溶剤回収装置の不要などの利益が一層大きく現われる。According to the developing method of the present invention,
In addition to the advantage derived from the colored resist material itself as described above, the advantage that water can be used as a solvent is further increased. That is, according to the method of the present invention, water can be used as a solvent even when the colored resist material is applied, and water can be used as a developer when developing after irradiation with light. Can be left unused, thus improving the working environment as described above,
The benefits such as the need for solvent recovery equipment are even greater.
【0066】その上に、現像の際に、炭素数が2〜6個
の常温で固体のカルボン酸を含んだ水溶液を用いるの
で、現像の際の作業環境が良好であり、現像が容易且つ
確実に行うことができることとなり、さらに画像が鮮明
なものとなる。詳しく云えば、カルボン酸を炭素数が2
〜6個のものに限定したので、一般に水に溶解し易く
て、未硬化の着色レジスト材を容易に取り除くことがで
き、またカルボン酸を常温で固体のものに限定したの
で、現像液からのカルボン酸の揮散が少なく、従って作
業環境が良好になる。また、上述のカルボン酸を用いた
ので、硬化した塗膜は熱安定性が良好となり、加熱して
も塗膜の着色が少なく、従って鮮明な画像を与えること
となる。この発明方法では、現像の際に上述のような利
益がもたらされる。Furthermore, since an aqueous solution containing a carboxylic acid having 2 to 6 carbon atoms and being solid at room temperature is used during development, the working environment during development is good, and development is easy and reliable. Therefore, the image becomes clearer. Specifically, carboxylic acid has 2 carbon atoms.
Since it is limited to 6 or less, it is generally easy to dissolve in water and the uncured colored resist material can be easily removed. Further, since the carboxylic acid is limited to solid at room temperature, Volatilization of carboxylic acid is small and therefore the working environment is improved. Further, since the above-mentioned carboxylic acid is used, the cured coating film has good thermal stability, and the coating film is less colored even when heated, and therefore a clear image is provided. The method of the present invention provides the above-mentioned benefits during development.
【0067】また、この発明に係る現像方法では、現像
液の中に上述のカルボン酸と併わせて界面活性剤を添加
すると、未硬化の着色レジスト材を除去することが一層
容易となり、良好な画像が得られる。すなわち、カルボ
ン酸と界面活性剤とは、それぞれが単独で現像液として
用いられる場合には、未硬化の着色レジスト材が徐々に
溶解されるに過ぎないが、これらが併用されると未硬化
の着色レジスト材が鱗片状に剥れて、容易に現像でき、
しかもこれによって得られた画像が鮮明で安定なものと
なる。Further, in the developing method according to the present invention, when the surfactant is added to the developing solution together with the above-mentioned carboxylic acid, it becomes easier to remove the uncured colored resist material, which is excellent. An image is obtained. That is, when each of the carboxylic acid and the surfactant is used alone as a developing solution, the uncured colored resist material is only gradually dissolved. The colored resist material peels off like a scale and can be easily developed,
Moreover, the image thus obtained becomes clear and stable.
【0068】さらに、この発明に係る現像方法におい
て、現像液の中にカルボン酸と界面活性剤とともにアセ
チレングリコールを添加すると、画像部分も非画像部分
も何れも表面が一層清浄となり画像が鮮明となる。ま
た、現像液中に界面活性剤を添加したにも拘わらず、現
像の過程で現像液が発泡しなくなり、従って現像操作が
容易となり、また現像を効率よく行うことができる。こ
の発明は、このうよな利益をもたらすものである。Further, in the developing method according to the present invention, when acetylene glycol is added to the developer together with the carboxylic acid and the surfactant, the surface of both the image portion and the non-image portion becomes more clean and the image becomes clear. .. Further, despite the addition of the surfactant to the developing solution, the developing solution does not foam in the course of development, and therefore the developing operation is facilitated and the developing can be carried out efficiently. The present invention brings such a great benefit.
【0069】[0069]
【実施例】以下に実施例を挙げて、この発明の具体的詳
細を説明する。以下で、単に部又は%と云うのは、重量
部又は重量%を意味している。EXAMPLES Specific examples of the present invention will be described below with reference to examples. In the following, simply parts or% means parts by weight or% by weight.
【0070】[0070]
【実施例1】この実施例は、アクリル系単量体だけから
なる共重合体を用いた例である。Example 1 This example is an example using a copolymer consisting of acrylic monomers only.
【0071】[0071]
【着色レジスト材の調整】10%の酢酸水200部の入
ったフラスコに、窒素ガスを通しながら、70℃でよく
攪拌しつつ、下記の単量体水溶液を4時間かけて滴下し
た。 2−ヒドロキシエチルメタクリレート 85部 メタクリルアミド 10 ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド 5 重合開始剤(和光純薬社製商品名V−50) 1 酢酸 20 水 180 その後、さらに70℃で4時間攪拌を続け反応させた。
この反応液75部に水25部を加え、孔径0.2μmの
フィルターで濾過して、得られた水溶液を光硬化性の共
重合体とした。赤外吸収スペクトルで組成を調べたとこ
ろ、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを84.2重
量%含んでいた。[Preparation of colored resist material] The following monomer aqueous solution was added dropwise to a flask containing 200 parts of 10% acetic acid water over 4 hours while thoroughly stirring at 70 ° C while passing nitrogen gas. 2-hydroxyethylmethacrylate 85 parts methacrylamide 10 dimethylaminopropylmethacrylamide 5 polymerization initiator (Wako Pure Chemical Industries, Ltd. trade name V-50) 1 acetic acid 20 water 180 Then, stirring was continued at 70 ° C. for 4 hours for further reaction. ..
25 parts of water was added to 75 parts of this reaction solution, and the mixture was filtered through a filter having a pore size of 0.2 μm to obtain an aqueous solution as a photocurable copolymer. When the composition was examined by infrared absorption spectrum, it contained 84.2% by weight of 2-hydroxyethyl methacrylate.
【0072】別に顔料分散物を作るために、下記の配合
物を作った。 鹸化度78モル%、平均重合度1000の部分鹸化ポリ酢酸ビニル(日本合 成化学社製、ゴーセノールKM−11)の10%水溶液 100部 ポリオキシエチレンモノオレイルエーテル 5 青色顔料(フタロシアニンブルー) 20 ジルコニアビーズを充填したビーズミルに上記配合物を
入れ、2時間攪拌した。泡が消えてから、孔径1μmの
フィルターで濾過して顔料分散物を得た。To make a separate pigment dispersion, the following formulation was made. 10% aqueous solution of partially saponified polyvinyl acetate (Gosenol KM-11, manufactured by Nippon Kasei Chemical Co., Ltd.) having a degree of saponification of 78 mol% and an average degree of polymerization of 1000 100 parts polyoxyethylene monooleyl ether 5 blue pigment (phthalocyanine blue) 20 zirconia The above formulation was placed in a bead mill filled with beads and stirred for 2 hours. After the bubbles disappeared, the mixture was filtered with a filter having a pore size of 1 μm to obtain a pigment dispersion.
【0073】上で得られた光硬化性共重合体の水溶液1
0部に顔料分散物15部を加え、また水35部を加え、
さらに水溶性ジアゾ樹脂0.15部を加え、得られた混
合物をミキサー中でゆるやかに攪拌した。こうしてこの
発明に係る着色レジスト材を得た。Aqueous solution 1 of the photocurable copolymer obtained above
15 parts of pigment dispersion was added to 0 parts, and 35 parts of water was added.
Further, 0.15 part of the water-soluble diazo resin was added, and the resulting mixture was gently stirred in the mixer. Thus, the colored resist material according to the present invention was obtained.
【0074】[0074]
【画像作製】上述の着色レジスト材をガラス板上に注
ぎ、1000rpmでスピンコートとし、70℃で3分
間乾燥したのち、フォトマスクで覆い、その上から高圧
水銀灯で100mJ/cm2 の紫外線を照射した。[Image preparation] The above-mentioned colored resist material was poured onto a glass plate, spin-coated at 1000 rpm, dried at 70 ° C for 3 minutes, covered with a photomask, and irradiated with ultraviolet rays of 100 mJ / cm 2 from above with a high-pressure mercury lamp. did.
【0075】その後、現像液に浸漬し、30℃で3分間
揺動して現像した。現像液としては、クエン酸1部、脱
イオン水99部の水溶液を用いた。水洗し、乾燥する
と、膜厚0.6μmの青色透明画像が得られた。この画
像では、線幅が10μmの凹像と凸像とが、ともに鮮明
に形成されていた。After that, it was immersed in a developing solution and rocked at 30 ° C. for 3 minutes to develop. As the developer, an aqueous solution of 1 part citric acid and 99 parts deionized water was used. When washed with water and dried, a blue transparent image having a film thickness of 0.6 μm was obtained. In this image, both a concave image and a convex image having a line width of 10 μm were clearly formed.
【0075】[0075]
【実施例2】Example 2
【着色レジスト材の調整】この実施例では、実施例1に
おいて共重合体を作るのに下記の単量体混合物を用いる
こととした以外は、実施例1と全く同様に処理して着色
レジスト材を作った。 2−ヒドロキシエチルメタクリレート 80部 メタクリルアミド 8 ジメチルアミノプロピルアクリルアミド 6 ジメチルアクリルアミド 6 得られた共重合体の組成を赤外吸収スペクトルで調べた
ところ、共重合体は2−ヒドロキシエチルメタクリレー
トを79.5重量%含んでいた。[Preparation of Colored Resist Material] In this Example, a colored resist material was prepared in the same manner as in Example 1 except that the following monomer mixture was used to prepare the copolymer in Example 1. made. 2-Hydroxyethyl methacrylate 80 parts Methacrylamide 4 dimethylaminopropyl acrylamide 6 Dimethyl acrylamide 6 The composition of the obtained copolymer was examined by infrared absorption spectrum. As a result, the copolymer was found to have 2-hydroxyethyl methacrylate of 79.5 wt. % Included.
【0076】[0076]
【画像作製】この実施例では、実施例1において現像液
の組成を下記のものとし、現像操作を下記のようにした
以外は実施例1と全く同様に処理して画像を得た。[Image Producing] In this example, an image was obtained by the same processing as in Example 1 except that the composition of the developing solution in Example 1 was changed to the following and the developing operation was changed as follows.
【0077】現像液としては、DL−リンゴ酸0.05
部、脱イオン水100部の水溶液を用いた。また、現像
操作としては、上記の現像液を30℃に加熱し、スプレ
ーで2分間吹きつけて現像した。As a developing solution, DL-malic acid 0.05
Part, an aqueous solution of 100 parts of deionized water was used. As the developing operation, the above developing solution was heated to 30 ° C. and sprayed for 2 minutes for development.
【0078】その結果、実施例1と殆ど同質の画像が得
られた。As a result, an image of almost the same quality as in Example 1 was obtained.
【0079】[0079]
【実施例3】この実施例は、アクリル系単量体と不飽和
カルボン酸とから成る共重合体を用いた例である。Example 3 This example is an example using a copolymer composed of an acrylic monomer and an unsaturated carboxylic acid.
【0080】[0080]
【着色レジスト材の調整】酢酸30部、脱イオン水17
0部の入ったフラスコに、窒素ガスを通しながら80℃
でよく攪拌しつつ、下記の単量体水溶液を4時間かけて
滴下した。 2−ヒドロキシエチルアクリレート 85部 メタクリルアミド 10 ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド 4 アクリル酸 1 重合開始剤〔4、4′−アゾビス(4−シアノペンタノイックアシッド)〕 1 酢酸 30 脱イオン水 170 その後さらに80℃で4時間攪拌を続けて反応させた。
この反応液60部に脱イオン水40部を加え、孔径0.
2μmのフィルターで濾過して得られた水溶液を光硬化
性の共重合体とした。得られた共重合体を赤外吸収スペ
クトルで調べたところ、共重合体は2−ヒドロキシエチ
ルアクリレートを84.2重量%含んでいた。[Preparation of colored resist material] 30 parts acetic acid, 17 deionized water
Pass the nitrogen gas into a flask containing 0 parts at 80 ° C.
The following monomer aqueous solution was added dropwise over 4 hours with thorough stirring. 2-hydroxyethyl acrylate 85 parts methacrylamide 10 dimethylaminopropyl methacrylamide 4 acrylic acid 1 polymerization initiator [4,4′-azobis (4-cyanopentanoic acid)] 1 acetic acid 30 deionized water 170 and then 80 ° C. The reaction was continued for 4 hours with stirring.
To 60 parts of this reaction solution was added 40 parts of deionized water, and the pore size was 0.
The aqueous solution obtained by filtering with a 2 μm filter was used as a photocurable copolymer. When the obtained copolymer was examined by infrared absorption spectrum, the copolymer contained 84.2% by weight of 2-hydroxyethyl acrylate.
【0081】別に顔料分散物を作るために、下記の配合
物を作った。 鹸化度78モル%、平均重合度1000の部分鹸化酢酸ビニル(日本合成化 学社製、ゴーセノールKM−11)6%水溶液 50部 ポリオキシエチレンオレイルエーテル(HLB20) 0.5 青色顔料(フタロシアニンブルー) 6 上記の配合物をビーズミルに入れて2時間攪拌したの
ち、遠心分離によって粗大粒子を除去して顔料分散物を
得た。To make a separate pigment dispersion, the following formulation was made. Partially saponified vinyl acetate having a saponification degree of 78 mol% and an average degree of polymerization of 1000 (Nippon Gosei Kagaku KK, Gohsenol KM-11) 6% aqueous solution 50 parts Polyoxyethylene oleyl ether (HLB20) 0.5 Blue pigment (phthalocyanine blue) 6 The above mixture was put in a bead mill and stirred for 2 hours, and then coarse particles were removed by centrifugation to obtain a pigment dispersion.
【0082】上で得られた光硬化性共重合体の水溶液4
0部に、顔料分散物100部を加え、また脱イオン水3
4部と、10%ジアゾ樹脂水溶液(シンコー技研社、D
−013)6部とを加え、得られた混合物をミキサー中
で2時間ゆっくりと攪拌して、この発明に係る着色レジ
スト材を得た。Aqueous solution 4 of the photocurable copolymer obtained above
To 0 parts, add 100 parts of pigment dispersion and add 3 parts of deionized water.
4 parts and 10% diazo resin aqueous solution (Shinko Giken, D
-013) 6 parts and the resulting mixture was slowly stirred in a mixer for 2 hours to obtain a colored resist material according to the present invention.
【0083】[0083]
【画像作製】上記の着色レジスト材をガラス板上に注
ぎ、1000rpmでスピンコートし、乾燥して膜厚
0.7μmの塗膜を得た。この塗膜上に解像度テスト用
フォトマスクを重ね、超高圧水銀灯を用いて80mJ/
cm2 の紫外線を照射した。[Image Preparation] The above colored resist material was poured onto a glass plate, spin-coated at 1000 rpm and dried to obtain a coating film having a film thickness of 0.7 μm. A photomask for resolution test is placed on this coating film, and 80 mJ /
Irradiated with UV of cm 2 .
【0084】その後、現像液に浸漬し、2分間振り動か
してのち、引上げて脱イオン水で洗浄した。現像液とし
ては、リンゴ酸1.5部、界面活性剤(花王社製、ペレ
ックスNBL)1.5部、脱イオン水97部からなる水
溶液を用いた。現像時に未硬化部分は現像液中で鱗片状
に剥がれ未硬化部分の除去は容易であった。こうして現
像したものは、線幅10μmの凹像と凸像とが明確に区
別できる画像となっており、凹部の汚れは認められなか
った。After that, it was immersed in a developing solution, shaken for 2 minutes, then pulled up and washed with deionized water. As the developing solution, an aqueous solution containing 1.5 parts of malic acid, 1.5 parts of a surfactant (Perex NBL manufactured by Kao Corporation), and 97 parts of deionized water was used. At the time of development, the uncured portion was peeled off in a scale in the developer, and the uncured portion was easily removed. The image thus developed had an image in which a concave image and a convex image having a line width of 10 μm were clearly distinguishable, and no stain was found on the concave portion.
【0085】[0085]
【実施例4】この実施例では、実施例3と全く同じ条件
で着色レジスト材をガラス面上にスピンコートし、紫外
線を照射したのち、現像工程だけを変えて実施した。Example 4 In this example, a colored resist material was spin-coated on a glass surface under exactly the same conditions as in Example 3, irradiated with ultraviolet rays, and then only the developing step was changed.
【0086】現像液としては、クエン酸0.02部、界
面活性剤(花王社製、ペレックスSSH)0.02部、
脱イオン水100部からなる水溶液を用いた。また、現
像操作は、30℃の現像液をスプレーで2分間吹きつけ
て行った。現像時に未硬化部分は現像液中で鱗片状に剥
がれ、未硬化部分の除去は容易であった。こうして得ら
れた画像は、実施例3と同質の鮮明で良好なものであっ
た。As a developing solution, 0.02 part of citric acid, 0.02 part of a surfactant (Perex SSH manufactured by Kao Corporation),
An aqueous solution consisting of 100 parts of deionized water was used. The developing operation was carried out by spraying a developing solution at 30 ° C. for 2 minutes. At the time of development, the uncured portion was peeled off in a scale in the developer, and the uncured portion was easily removed. The image thus obtained was clear and good with the same quality as in Example 3.
【0087】[0087]
【実施例5】この実施例では、実施例1で得られた共重
合体を用い、これに赤色顔料分散物、緑色顔料分散物、
及び青色顔料分散物を別々に加えて、これをガラス板上
に別々に塗布し、上記3色の着色画像を別々の層として
形成して、カラーフィルターを作った。その詳細は次の
とおりである。Example 5 In this example, the copolymer obtained in Example 1 was used, to which a red pigment dispersion, a green pigment dispersion,
And blue pigment dispersion were added separately, and these were separately coated on a glass plate to form the above-mentioned three colored images as separate layers to prepare a color filter. The details are as follows.
【0088】赤色顔料としてはクロモフタルレッドとジ
スアゾイエローとの配合物を用い、緑色顔料としては塩
化フタロシアニンとジスアゾイエローとの配合物を用
い、青色顔料としてはフタロシアニンブルーとオキサジ
ンバイオレットとの配合物を用いた。A mixture of chromophthal red and disazo yellow is used as the red pigment, a mixture of phthalocyanine chloride and disazo yellow is used as the green pigment, and a mixture of phthalocyanine blue and oxazine violet is used as the blue pigment. Using.
【0089】実施例1で使用した青色顔料のフタロシア
ニンブルーの代わりに、上記の緑色顔料を用いることと
した以外は、実施例1と全く同様にして緑色レジスト材
を得た。この緑色レジスト材を直径が70mmのガラス
板上に注ぎ、800rpmで90秒間スピンコートし、
70℃で3分間乾燥した。その後、画素寸法80×80
μm、画素間寸法10μmのフォトマスクを重ね、コン
タクトアライナー(SUSS MJB 3HP)を用い
て、500mJ/cm2 の紫外線を照射した。A green resist material was obtained in exactly the same manner as in Example 1 except that the above green pigment was used instead of the blue pigment phthalocyanine blue used in Example 1. This green resist material is poured onto a glass plate having a diameter of 70 mm, and spin coated at 800 rpm for 90 seconds,
It was dried at 70 ° C. for 3 minutes. After that, pixel size 80x80
A photo mask having a size of 10 μm and a pixel size of 10 μm was overlaid, and ultraviolet rays of 500 mJ / cm 2 were irradiated using a contact aligner (SUSS MJB 3HP).
【0090】次いで、25℃の現像液(ペレックス N
BL 1%、リンゴ酸1%を含む水溶液)に浸し、2分
間振り動かした。水洗し、100℃で10分間乾燥し
て、膜厚0.70μmの緑色透明画像を得た。Then, a developing solution at 25 ° C. (Perex N
It was immersed in an aqueous solution containing 1% BL and 1% malic acid) and shaken for 2 minutes. It was washed with water and dried at 100 ° C. for 10 minutes to obtain a green transparent image having a film thickness of 0.70 μm.
【0091】また、緑色顔料の代わりに上述の青色顔料
を用いることとした以外は、緑色レジスト材を作った場
合と全く同様にして青色レジスト材を作り、この青色レ
ジスト材を上で得た緑色透明画像の上に注ぎ、緑色レジ
スト材の場合と同様にしてスピンコートし乾燥したが、
露光量だけを変えて100mJ/cm2 として膜厚0.
60μmの青色透明画像を得た。Further, except that the above-mentioned blue pigment was used instead of the green pigment, a blue resist material was prepared in exactly the same manner as the case where the green resist material was prepared, and the blue resist material obtained above was used as the green resist material. It was poured on the transparent image, spin coated and dried in the same way as for the green resist material,
Only the exposure dose was changed to 100 mJ / cm 2 , and the film thickness was 0.1.
A 60 μm blue transparent image was obtained.
【0092】さらに、緑色顔料の代わりに上述の赤色顔
料を用いることとした以外は、緑色レジスト材を作った
場合と全く同様にして赤色レジスト材を作り、この赤色
レジスト材を上で得た青色透明画像の上に注ぎ、緑色レ
ジスト材の場合と同様にしてスピンコートし乾燥した
が、露光量だけを変えて300mJ/cm2 として、膜
厚0.68の赤色透明画像を得た。こうしてガラス板上
に三色の透明画像を付設したものをカラーフィルターと
した。Furthermore, except that the above-mentioned red pigment was used instead of the green pigment, a red resist material was prepared in exactly the same manner as when the green resist material was prepared, and this red resist material was obtained by the above-mentioned blue method. It was poured onto a transparent image, spin-coated and dried in the same manner as in the case of the green resist material, but the exposure amount was changed to 300 mJ / cm 2 , and a red transparent image with a film thickness of 0.68 was obtained. Thus, a glass plate provided with three color transparent images was used as a color filter.
【0093】このカラーフィルターは、透過光スペクト
ル及び光度が良好であった。このフィルターの画像面上
に幅24mmのセロファン粘着テープを貼り付け、18
0度方向に引き剥がすテストを5回繰り返したが、画像
は剥離しなかった。これにより、画像が強固にガラス板
上に付着していることが確認できた。This color filter had a good transmitted light spectrum and luminous intensity. Attach a cellophane adhesive tape with a width of 24 mm on the image surface of this filter,
The test of peeling in the 0 degree direction was repeated 5 times, but the image did not peel off. This confirmed that the image was firmly attached to the glass plate.
【0094】また、上記画像の上に保護コート材(チッ
ソ社製ポリイミドコーティング材PSI−G−463
0)を注ぎ、1000rpmでスピンコートしたのち、
180℃でベーキングした。さらにこの表面に200℃
でITOを厚さ約1500オングストロームにスパタリ
ングしたところ、全く異常がなかった。これにより、得
られたものは、カラーフィルターとしてすぐれているこ
とが確認された。A protective coating material (polyimide coating material PSI-G-463 manufactured by Chisso Co., Ltd.) is formed on the image.
0) and spin coating at 1000 rpm,
It was baked at 180 ° C. Furthermore, 200 ℃ on this surface
When ITO was sputtered to a thickness of about 1500 angstroms, no abnormality was found. From this, it was confirmed that the obtained product was excellent as a color filter.
【0095】[0095]
【実施例6】この実施例では、実施例1で得られた紫外
線照射物をアセチレングリコール含有の現像液で処理し
て画像を得た。詳細は次のとおりである。Example 6 In this example, the ultraviolet irradiation product obtained in Example 1 was treated with a developer containing acetylene glycol to obtain an image. The details are as follows.
【0096】現像液としては下記組成の水溶液を用い
た。 DL−リンゴ酸 0.1部 界面活性剤〔花王(株)製、ペレックスNBL〕 0.1 アセチレングリコール(日信化学工業社製、 0.01 サーフィノール 104、前記式6で表される化合物 であり、式7ではm=n=0にあたる化合物である。) 脱イオン水 100As the developing solution, an aqueous solution having the following composition was used. DL-malic acid 0.1 part Surfactant [Kao Corp., Perex NBL] 0.1 Acetylene glycol (Nisshin Chemical Industry Co., Ltd. 0.01 Surfynol 104, compound represented by the above formula 6) Yes, it is a compound corresponding to m = n = 0 in formula 7.) Deionized water 100
【0097】実施例1で得られた着色レジスト材をガラ
ス板上に注ぎ、実施例1と全く同様にスピンコートし、
乾燥し、紫外線を照射したのち、上記の現像液を液圧2
Kg/cm2 で2分間スプレーして現像した。The colored resist material obtained in Example 1 was poured onto a glass plate and spin-coated in exactly the same manner as in Example 1,
After drying and irradiating with ultraviolet rays, the developing solution is pressurized to 2
It was developed by spraying at Kg / cm 2 for 2 minutes.
【0098】これを実施例1の場合と比べると、実施例
1では現像過程で現像液が発泡し、時間の経過とともに
気泡が多くなり、最後には気泡が現像槽から溢れること
となったが、この実施例6の場合には現像液が発泡しな
かったので、現像が容易であった。また、この実施例6
で得られた現像物は、実施例1で得られた現像物に比べ
ると、画像の切れが一層良好で非画像部のガラス面には
全く汚れが認められず、また画像表面がより艶のある面
となった。Compared with the case of Example 1, in Example 1, the developing solution foamed in the developing process, the number of bubbles increased with the passage of time, and finally the bubbles overflowed from the developing tank. In the case of Example 6, the developing solution did not foam, so that the development was easy. In addition, this Example 6
Compared with the developer obtained in Example 1, the developed product obtained in Example 1 had better image breakage, no stain was observed on the glass surface of the non-image area, and the image surface was more glossy. It became a certain aspect.
【0099】[0099]
【実施例7】この実施例では、実施例3と同じ条件で着
色レジスト材をガラス面上にスピンコートし、紫外線を
照射したのち、現像工程だけを変えて実施した。Example 7 In this example, a colored resist material was spin-coated on a glass surface under the same conditions as in Example 3, irradiated with ultraviolet rays, and then only the developing step was changed.
【0100】現像液としては、カルボン酸と、界面活性
剤とアセチレングリコールとを含んだ水溶液を用いた。
詳述すれば、現像液としてDL−リンゴ酸1部、界面活
性剤(花王社製、ペレックスNBL)1部、アセチレン
グリコール(日信化学社製、サーフィノール104、前
記式6で表される化合物であり、式7ではm=n=0に
あたる化合物である。)0.1部、脱イオン水97.9
部からなる水溶液を用い、この現像液中に上記紫外線照
射物を浸漬し、2分間振り動かしてのち、引き上げて脱
イオン水で洗浄した。As the developing solution, an aqueous solution containing carboxylic acid, a surfactant and acetylene glycol was used.
More specifically, 1 part of DL-malic acid as a developer, 1 part of a surfactant (manufactured by Kao Corporation, Perex NBL), acetylene glycol (manufactured by Nissin Chemical Co., Surfynol 104, a compound represented by the above formula 6). Which is a compound corresponding to m = n = 0 in the formula 7.) 0.1 part, deionized water 97.9
Part of an aqueous solution was used to immerse the ultraviolet irradiation product in this developing solution, shake it for 2 minutes, then pull it up and wash with deionized water.
【0101】現像後の画像を顕微鏡で観察したところ、
線幅10μmの凹線、凸線が鮮明に形成されており、未
硬化部分に着色レジスト材の残っている形跡は全く認め
られなかった。When the image after development was observed with a microscope,
Concave lines and convex lines having a line width of 10 μm were clearly formed, and no trace of the colored resist material remained on the uncured portion was observed.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 129/04 PEU 6904−4J 133/14 PFY 7921−4J G02B 5/20 101 7348−2K G03F 7/004 505 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Internal reference number for FI Technical location C09D 129/04 PEU 6904-4J 133/14 PFY 7921-4J G02B 5/20 101 7348-2K G03F 7 / 004 505
Claims (6)
ートと、(b)アクリルアミド又はメタクリルアミド
と、(c)ジアルキルアミノプロピルアクリルアミド又
はジアルキルアミノプロピルメタクリルアミドを含んだ
共重合体(V)であって、その中で2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート(a)が70重量%以上を占めている
共重合体(V)をレジスト材とし、これに鹸化度が70
−85モル%の部分鹸化ポリ酢酸ビニル(X)を用いて
水中に分散させた微粉状の顔料(Y)と、光反応性付与
剤(Z)とを加えてなる水性着色レジスト材。1. A copolymer (V) comprising (a) 2-hydroxyethyl methacrylate, (b) acrylamide or methacrylamide, and (c) dialkylaminopropyl acrylamide or dialkylaminopropyl methacrylamide, Among them, the copolymer (V) in which 2-hydroxyethyl methacrylate (a) accounts for 70% by weight or more is used as a resist material, and the saponification degree is 70%.
An aqueous colored resist material comprising a fine powdery pigment (Y) dispersed in water using -85 mol% partially saponified polyvinyl acetate (X) and a photoreactivity imparting agent (Z).
ートと、(b)アクリルアミド又はメタクリルアミド
と、(c)ジアルキルアミノプロピルアクリルアミド又
はジアルキルアミノプロピルメタクリルアミドと、
(d)不飽和カルボン酸を含んだ共重合体(W)であっ
て、その中で2−ヒドロキシエチルメタクリレート
(a)が70重量%以上を占めている共重合体(W)を
レジスト材とし、これに鹸化度が70−85モル%の部
分鹸化ポリ酢酸ビニル(X)により水中に分散させた微
粉状の顔料(Y)と、光反応性付与剤(Z)とを加えて
なる水性着色レジスト材。2. (a) 2-hydroxyethyl methacrylate, (b) acrylamide or methacrylamide, (c) dialkylaminopropyl acrylamide or dialkylaminopropyl methacrylamide,
(D) A copolymer (W) containing an unsaturated carboxylic acid, in which the 2-hydroxyethyl methacrylate (a) accounts for 70% by weight or more, is used as a resist material. An aqueous coloring obtained by adding a fine powdery pigment (Y) dispersed in water with a partially saponified polyvinyl acetate (X) having a saponification degree of 70-85 mol% and a photoreactivity imparting agent (Z) Resist material.
求項2に記載の共重合体(W)をレジスト材とし、これ
に鹸化度が70−85モル%の部分鹸化ポリ酢酸ビニル
(X)により水中に分散させた微粉状の顔料(Y)と、
光反応性付与剤(Z)とを加えてなる水性着色レジスト
材を用い、これを基材表面に塗布し、塗布面をマスクで
覆い、光を照射して着色レジスト材を部分的に硬化させ
たのち、炭素数が2〜6個の常温で固体のカルボン酸を
含んだ水溶液により未硬化のレジスト材を除去すること
を特徴とする、着色レジスト材の現像方法。3. A partially saponified polyacetic acid having a saponification degree of 70-85 mol% as a resist material, wherein the copolymer (V) according to claim 1 or the copolymer (W) according to claim 2 is used as a resist material. A fine powdery pigment (Y) dispersed in water with vinyl (X),
An aqueous colored resist material containing a photoreactivity-imparting agent (Z) is used, which is applied to the surface of a substrate, the coated surface is covered with a mask, and light is irradiated to partially cure the colored resist material. After that, the uncured resist material is removed by an aqueous solution containing a carboxylic acid having 2 to 6 carbon atoms and which is solid at room temperature, and a method for developing a colored resist material.
求項2に記載の共重合体(W)をレジスト材とし、これ
に鹸化度が70−85モル%の部分鹸化ポリ酢酸ビニル
(X)により水中に分散させた微粉状の顔料(Y)と、
光反応性付与剤(Z)とを加えてなる水性着色レジスト
材を用い、これを基材表面に塗布し、塗布面をマスクで
覆い光を照射して着色レジスト材を部分的に硬化させた
のち、界面活性剤と炭素数2〜6個の常温で固体状のカ
ルボン酸とが含まれた水溶液で未硬化のレジスト材を除
去することを特徴とする、着色レジスト材の現像方法。4. A partially saponified polyacetic acid having a saponification degree of 70-85 mol% as a resist material, wherein the copolymer (V) according to claim 1 or the copolymer (W) according to claim 2 is used as a resist material. A fine powdery pigment (Y) dispersed in water with vinyl (X),
An aqueous colored resist material containing a photoreactivity-imparting agent (Z) was used, and this was applied to the surface of the substrate, the coated surface was covered with a mask, and light was irradiated to partially cure the colored resist material. After that, the uncured resist material is removed with an aqueous solution containing a surfactant and a carboxylic acid having 2 to 6 carbon atoms and which is solid at room temperature, to develop a colored resist material.
求項2に記載の共重合体(W)をレジスト材とし、これ
に鹸化度が70−85モル%の部分鹸化ポリ酢酸ビニル
(X)により水中に分散させた微粉状の顔料(Y)と、
光反応性付与剤(Z)とを加えてなる水性着色レジスト
材を用い、これを基材表面に塗布し、塗布面をマスクで
覆い光を照射して着色レジスト材を部分的に硬化させた
のち、界面活性剤と炭素数2〜6個の常温で固体状のカ
ルボン酸とアセチレングリコールとが含まれた水溶液で
未硬化のレジスト材を除去することを特徴とする、着色
レジスト材の現像方法。5. A partially saponified polyacetic acid having a saponification degree of 70-85 mol% as a resist material, which is the copolymer (V) according to claim 1 or the copolymer (W) according to claim 2. A fine powdery pigment (Y) dispersed in water with vinyl (X),
An aqueous colored resist material containing a photoreactivity-imparting agent (Z) was used, and this was applied to the surface of the substrate, the coated surface was covered with a mask, and light was irradiated to partially cure the colored resist material. After that, the uncured resist material is removed with an aqueous solution containing a surfactant, a carboxylic acid having 2 to 6 carbon atoms and being solid at room temperature, and acetylene glycol. ..
の項に記載する現像方法により、ガラス基板上に赤色、
緑色、青色のレジスト材層を次々に形成することを特徴
とする、カラーフィルターの製造方法。6. The method of developing according to any one of claims 3 to 5, wherein a red color on a glass substrate,
A method for producing a color filter, which comprises successively forming green and blue resist material layers.
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JP9391692 | 1992-03-19 | ||
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