JPH08101505A - 着色画像形成材料、感光液、感光性エレメント及びカラーフィルターの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 顔料を分散した感光材料の画素特性及び密着
性を向上させた画像形成材料、感光液、感光性エレメン
ト及びカラーフィルターの製造法を提供する。 【構成】 （ａ）酸価が２０〜３００であり、不飽和当
量が６００〜３，０００である一般式（Ｉ）で表わされ
る分散樹脂、 【化１】 （式中、Ｒ¹は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ²は水素
原子、水酸基等を示し、Ｒ³はアルキル基等を示し、Ｒ⁴
は水素原子、光反応性不飽和結合を有する基等を示し、
ｍ₁及びｎ₁は１以上の整数である） （ｂ）一般式（II）で表わされる樹脂、 【化２】 （式中、Ｒ⁵は水素原子又はアシル基等を示し、ｍ₂及び
ｎ₂は０以上の整数である） （ｃ）顔料、（ｄ）光重合性不飽和結合を分子内に１つ
以上有するモノマー及び（ｅ）光開始剤を含有してなる
着色画像形成材料、感光液、感光性エレメント及びカラ
ーフィルターの製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、着色画像形成材料、感
光液、感光性エレメント及びカラーフィルターの製造法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示デバイス、センサー及び
色分解デバイス等にカラーフィルターが多用されてい
る。このカラーフィルターの製造法として、従来は、染
色可能な樹脂、例えば天然のゼラチンやカゼインをパタ
ーニングし、そこに、主に染料を用いて染色し、画素を
得るという方法がとられていた。しかし、この方法で得
た画素は、材料からの制約で、耐熱性、耐光性等が低い
という問題があった。

【０００３】そこで、最近、耐熱性及び耐光性を改良す
る目的で、顔料を分散した感光材料を用いる方法が注目
され、多くの検討が行われるようになった。この方法に
よれば、製法も簡略化され、得られたカラーフィルター
も安定で、寿命の長いものになることが知られている。

【０００４】しかし一方顔料を多く含む膜の光感度を高
める技術は難しく、特に現像後の画素特性（画素表面の
あれ）や密着性に現時点で問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のごと
く、顔料を分散した感光材料の問題点である、画素特性
及び密着性を著しく向上させて、従来の技術の問題点を
解消した着色画像形成材料、感光液、感光性エレメント
及びカラーフィルターの製造法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、特定の樹脂を組み合わせて使用することによ
り、画素特性及び密着性を著しく向上できることを見い
出し、本発明に至った。

【０００７】すなわち、本発明は、（ａ）酸価が２０〜
３００であり、不飽和当量が６００〜３，０００である
一般式（Ｉ）で表わされる分散樹脂、

【化３】 （式中、Ｒ¹は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ²は水素
原子、水酸基、炭素数１〜１２のアルキル基又はアルコ
キシ基を示し、Ｒ³は炭素数１〜１２のアルキル基、Ｒ⁴
は水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基又は水酸基を
１つ有していてもよい光反応性不飽和結合を有する基を
示し、ｍ₁及びｎ₁は１以上の整数で、１≦ｍ₁／ｎ₁≦５
を満たすように選ばれる） （ｂ）一般式（II）で表わされる樹脂、

【化４】 （式中、Ｒ⁵は水素原子又は炭素数１〜１２のアシル基
を示し、ｍ₂及びｎ₂は０以上の整数で０≦ｍ₂／ｎ₂≦５
を満たすように選ばれる） （ｃ）顔料、（ｄ）光重合性不飽和結合を分子内に１つ
以上有するモノマー及び（ｅ）光開始剤を含有してなる
着色画像形成材料に関する。

【０００８】また、本発明は、前記着色画像形成材料及
び有機溶剤を含む感光液に関する。また、本発明は、前
記着色画像形成材料を含む層及び支持体フィルムを有す
る感光性エレメントに関する。また、本発明は、前記着
色画像形成材料を基板上に膜として形成し、活性光線を
画像状に照射し、露光部を光硬化させ、未露光部を現像
により除去する工程を、異なった複数の色の着色画像形
成材料について繰り返し行い、画素を形成することを特
徴とするカラーフィルターの製造法に関する。

【０００９】以下、本発明について詳述する。（ａ）成
分である酸価が２０〜３００であり、不飽和当量が６０
０〜３，０００である一般式（Ｉ）で表わされる分散樹
脂は、スチレン又はその誘導体とマレイン酸モノアルキ
ルエステルとの共重合体が基本骨格となる。このとき、
マレイン酸モノアルキルエステルの替わりに（無水）マ
レイン酸を用いると、共重合体の収率が低く好ましくな
い。

【００１０】具体的には、スチレン、α−メチルスチレ
ン、ｍ−若しくはｐ−メトキシスチレン、ｐ−ヒドロキ
シスチレン、２−メトキシ−４−ヒドロキシスチレン、
２−ヒドロキシ−４−メチルスチレン等のスチレン又は
その誘導体と、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノ
エチル、マレイン酸モノ−ｎ−プロピル、マレイン酸モ
ノ−イソプロピル、マレイン酸モノ−ｎ−ブチル、マレ
イン酸モノ−ｎ−ヘキシル、マレイン酸モノ−ｎ−オク
チル、マレイン酸モノ−２−エチルヘキシル、マレイン
酸モノ−ｎ−ノニル、マレイン酸モノ−ｎ−ドデシル等
のマレイン酸モノアルキルエステルとの共重合体が基本
骨格となる。このとき、スチレン又はその誘導体と、マ
レイン酸モノアルキルエステルの比率ｍ₁／ｎ₁は、合成
容易性、現像性、分散性等の点から１〜５の範囲とされ
る。

【００１１】本発明における（ａ）成分の分散樹脂は、
光感度を向上させるための光反応性の不飽和結合と、ア
ルカリ現像を可能とするためのカルボキシル基の存在が
必須である。光反応性不飽和結合を樹脂中に導入するに
は、上述のスチレン又はその誘導体とマレイン酸モノア
ルキルエステルとの共重合体に、アリルアルコール、２
−ブテン−４−オール、フルフリルアルコール、オレイ
ルアルコール、シンナミルアルコール、２−ヒドロキシ
アクリレート、２−ヒドロキシメタクリレート、Ｎ−メ
チロールアクリルアミド等の不飽和アルコールをエステ
ル化反応させて得ることができる。また、グリシジルメ
タクリレート、グリシジルアクリレート、アリルグリシ
ジルエーテル、α−エチルグリシジルアクリレート、ク
ロトニルグリシジルエーテル、イタコン酸モノアルキル
モノグリシジルエステル等のオキシラン環とエチレン性
不飽和結合をそれぞれ１個有する化合物を、前記のスチ
レン又はその誘導体とマレイン酸モノエステルとの共重
合体に、付加反応させて得ることができる。

【００１２】このとき、先に（無水）マレイン酸に上記
の不飽和アルコールを反応させてモノエステル化した
り、オキシラン環とエチレン性不飽和結合を有する化合
物を付加させたりした化合物を用いて、スチレン又はそ
の誘導体と共重合すると、重合時に不飽和基が反応し、
ゲル化する可能性があるため好ましくない。

【００１３】このようにして得られた分散樹脂中の不飽
和当量は、６００〜３，０００とされ、８００〜２，０
００が好ましい。不飽和当量が６００未満では、後述す
る顔料との分散時に一部硬化し、また、３，０００を超
えると光感度の向上効果が低下する。なお、本発明でい
う不飽和当量とは、不飽和結合１つあたりの樹脂の分子
量を意味している。

【００１４】また、この分散樹脂には必ずカルボキシル
基を残す必要があり、その酸価は２０〜３００とされ、
４０〜２００とされることが好ましく、６０〜１５０と
されることがより好ましい。酸価が２０未満では、アル
カリ現像性が低下し、また、３００を超えると画像パタ
ーンの形状が不鮮明となる。

【００１５】（ａ）分散樹脂の重量平均分子量は、１，
５００〜３０，０００が好ましく、特に、４，０００〜
１５，０００がより好ましい。重量平均分子量が１，５
００未満では顔料の分散安定性が乏しくなり、また、３
０，０００を超えると感光液にしたときの粘度が高くな
り、スピンコートする際の塗布性が低下する傾向があ
る。

【００１６】（ｂ）成分である、一般式（II）で表わさ
れる樹脂は、ビニルピロリドンとビニルアルコールアル
キレートとの共重合体である。

【００１７】具体的にはビニルピロリドンと酢酸ビニ
ル、酪酸ビニル等のビニルアルコールアルキレートとの
共重合体及びその加水分解物である。ビニルピロリドン
とビニルアルコールアルキレートの比率ｍ₂／ｎ₂は分散
性、塗工性、膜特性、現像性等の点から０〜５とされ
る。一般式（II）で表わされる樹脂り重量平均分子量
は、分散性、塗工性、膜特性、現像性等の点から１０，
０００〜１００，０００が好ましい。

【００１８】（ａ）と（ｂ）の樹脂成分の総量は、
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）成分の総量
に対して、好ましくは１０〜８５重量％、より好ましく
は２０〜６０重量％、特に好ましくは２５〜５０重量％
の範囲で用いられる。（ａ）と（ｂ）の樹脂成分の総量
が、１０重量％未満では、顔料の分散安定性が低下する
傾向があり、８５重量％を超えると、感光液にしたとき
粘度が高くなりやすく、スピンコートする際塗布性が低
下する傾向がある。

【００１９】（ａ）成分の分散樹脂は、（ａ）と（ｂ）
の樹脂成分の総量に対して好ましくは３０〜９９重量
％、より好ましくは５０〜９５重量％、特に好ましくは
７５〜９５重量％の範囲で用いられる。（ａ）成分の比
率が３０重量％未満のとき分散安定性が低下する傾向が
あり、９５重量％を超えると基板への密着性及び画素特
性が低下する傾向がある。また、（ａ）成分の割合が減
少するに従って、感光液にしたとき粘度が高くなる傾向
がある。

【００２０】次に、（ｃ）成分の顔料について説明す
る。本発明における顔料は、無機顔料と有機顔料がある
が、一般的には、色調の豊富さなどから黒色のカーボン
ブラック等を除いては、有機顔料が用いられる。有機顔
料としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、イン
ジゴ系、アントラキノン系、ペリレン系、キナクリドン
系、メチン・アゾメチン系、イソインドリノン系等が挙
げられる。

【００２１】本発明の着色画像形成材料をカラーフィル
ターに適用する場合には、赤、緑、青及び黒色などの着
色画像に適した各顔料系が用いられる。

【００２２】赤色の着色画像には、単一の赤色顔料系を
用いてもよいし、黄色顔料系を赤色顔料系に混合して調
色を行ってもよい。赤色顔料系としては例えば、カラー
インデックス名で、ピグメントレッド９、１２３、１５
５、１６８、１７７、１８０、２１７、２２０、２２４
等が挙げられる。また、黄色顔料系としては例えば、カ
ラーインディクス名で、ピグメントイエロー２０、２
４、８３、９３、１０９、１１０、１１７、１２５、１
３９、１４７、１５４等が挙げられる。これらの赤色及
び黄色顔料は、それぞれ２種類以上を混合して用いるこ
ともできる。また、赤色顔料系と黄色顔料系を混合して
用いる場合には、黄色顔料系は赤色顔料系と黄色顔料系
の総量１００重量部に対して、５０重量部以下で用いる
ことが好ましい。

【００２３】緑色の着色画像には、単一の緑色顔料系を
用いてもよいし、上記の黄色顔料系を緑色顔料系に混合
して調色を行ってもよい。緑色顔料系としては例えば、
カラーインデックス名で、ピグメントグリーン７、３
６、３７等が挙げられる。これらの緑色及び黄色顔料
は、それぞれ２種類以上を混合して用いることもでき
る。また、緑色顔料系と黄色顔料系を混合して用いる場
合には、黄色顔料系は緑色顔料系と黄色顔料系の総量１
００重量部に対して、５０重量部以下で用いることが好
ましい。

【００２４】青色の着色画像には、単一の青色顔料系を
用いてもよいし、紫色顔料系を青色顔料系に混合して調
色を行ってもよい。青色顔料系としては例えば、カラー
インデックス名で、ピグメントブルー１５、１５：３、
１５：４、１５：６、２２、６０等が挙げられる。ま
た、紫色顔料系としては例えば、カラーインデックス名
で、ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３７、
５０等が挙げられる。これらの青色及び紫色顔料は、そ
れぞれ２種以上を混合して用いることもできる。また、
青色顔料系と紫色顔料系を混合して用いる場合には、紫
色顔料系は青色顔料系と紫色顔料系の総量１００重量部
に対して、５０重量部以下で用いることが好ましい。

【００２５】黒色の着色画像には、例えばカーボンブラ
ック、チタンカーボン、黒鉄、二酸化マンガンなどの黒
色顔料が用いられる。本発明における（ｃ）成分の色素
は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）成分の
総量に対して、好ましくは５〜５０重量％、より好まし
くは１０〜４０重量％、特に好ましくは１５〜３０重量
％の範囲で用いられる。色素の比率が５重量％未満で
は、画像の色濃度が低すぎる傾向があり、また、５０重
量％を超えると、光感度が低下する傾向がある。

【００２６】本発明における（ｄ）成分の光重合性不飽
和結合を分子内に１つ以上有するモノマーとしては、例
えば、メチルメタクリレート、ベンジルメタクリレー
ト、ブトキシエチルメタクリレート、ブトキシエチルア
クリレート、ブトキシトリエチレングリコールアクリレ
ート、ＥＣＨ変性ブチルアクリレート（ＥＣＨはエピク
ロルヒドリンを意味する。以下も同じ）、ジシクロペン
タニルアクリレート、ＥＯ変性ジシクロペンテニルアク
リレート（ＥＯはエチレンオキシドを意味する。以下も
同じ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト、エチルジエチレングリコールアクリレート、２−エ
チルヘキシルアクリレート、グリセロールメタクリレー
ト、ヘプタデカフロロデシルアクリレート、２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート、カプロラクトン変性−２−
ヒドロキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレ
ート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、
メトキシ化シクロデカトリエンアクリレート、フェノキ
シヘキサエチレングリコールアクリレート、ＥＯ変性リ
ン酸アクリレート、カプロラクトン変性テトラヒドロフ
ルフリルアクリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジア
クリレート、ＥＣＨ変性ビスフェノールＡジアクリレー
ト、ビスフェノールＡジメタクリレート、１，４−ブタ
ンジオールジアクリレート、１，３−ブチレングリコー
ルジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレ
ート、グリセロールジメタクリレート、ネオペンチルグ
リコールジアクリレート、ＥＯ変性リン酸ジアクリレー
ト、ＥＣＨ変性フタル酸ジアクリレート、ポリエチレン
グリコール４００ジアクリレート、ポリプロピレングリ
コール４００ジメタクリレート、テトラエチレングリコ
ールジアクリレート、ＥＣＨ変性１，６−ヘキサンジオ
ールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアク
リレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、Ｅ
Ｏ変性リン酸トリアクリレート、ＥＯ変性トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、ＰＯ変性トリメチロール
プロパントリアクリレート（ＰＯはプロピレンオキシド
を意味する。以下も同じ）、トリス（メタクリロキシエ
チル）イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ
アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジ
ペンタエリスリトールペンタアクリレート等が挙げられ
る。これらのモノマーは単独で又は２種類以上を組み合
わせて用いられる。

【００２７】本発明における（ｄ）成分のモノマーは、
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）成分の総量
に対して、好ましくは２〜５０重量％、より好ましくは
５〜４０重量％、特に好ましくは１０〜３０重量％の範
囲で用いられる。モノマーの比率が２重量％未満では、
光感度が低すぎる傾向があり、また、５０重量％を超え
ると、（ｃ）成分として顔料を用いた場合の顔料の分散
安定性が低下する傾向がある。

【００２８】本発明における（ｅ）成分の光開始剤とし
ては、例えば、ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ′−テトラエチ
ル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ
−４′−ジメチルアミノベンゾフェノン、ベンジル、
２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベン
ゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテ
ル、ベンジルジメチルケタール、α−ヒドロキシイソブ
チルフェノン、チオキサントン、２−クロロチオキサン
トン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、
２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２
−モルホリノ−１−プロパン、ｔ−ブチルアントラキノ
ン、１−クロロアントラキノン、２，３−ジクロロアン
トラキノン、３−クロル−２−メチルアントラキノン、
２−エチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、
９，１０−フェナントラキノン、１，２−ベンゾアント
ラキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、２−フェ
ニルアントラキノン、２−（ｏ−クロロフェニル）−
４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等が挙げられ
る。これらの光開始剤は単独で又は２種類以上を組み合
わせて用いられる。

【００２９】本発明における（ｅ）成分の光開始剤は、
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）成分の総量
に対して、好ましくは０．０１〜２０重量％、より好ま
しくは２〜１５重量％、特に好ましくは５〜１０重量％
の範囲で用いられる。光開始剤の比率が０．０１重量％
未満では、光感度が低くすぎる傾向があり、また、２０
重量％を超えると、密着性が低下する傾向がある。

【００３０】本発明の着色画像形成材料には、（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）の必須成分以外に、
暗反応を抑制するためのハイドロキノン、、ハイドロキ
ノンモノメチルエーテル、ピロガロール、ｔ−ブチルカ
テコール等の熱重合禁止剤、基板との密着性を向上させ
るための、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプ
ト基等を有したシランカップリング剤やイソプロピルト
リメタクリロイルチタネート、ジイソプロピルイソステ
アロイル−４−アミノベンゾイルチタネート等のチタネ
ートカップリング剤、膜の平滑性を向上させるためのフ
ッ素系、シリコン系、炭化水素系等の界面活性剤及びそ
の他、紫外線吸収剤、酸化防止剤等、各種添加剤を必要
に応じて適宜使用することができる。

【００３１】また、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂、メラミン樹脂等、通常の結合剤となる樹脂
を、顔料分散時に限らず、本発明における一般式（Ｉ）
で表わされる分散樹脂１００重量部に対して、５０重量
部以下で使用してもよい。５０重量部を超えると、顔料
の分散安定性や光感度が低下しやすい。

【００３２】本発明の着色画像形成材料は、有機溶剤を
加えて感光液とし、これを基板に直接塗布するか、いっ
たん、支持体に塗布したのち基板にラミネートするなど
して、基板表面に膜として形成できる。その後、露光、
現像を行い、目的の画像パターンを得ることができる。

【００３３】本発明の着色画像形成材料を感光液とする
方法について以下に説明する。（ｃ）成分の顔料は分散
させる必要がある。この方法としては通常、（ａ）成分
の分散樹脂及び顔料を有機溶剤と混合し、この混合物を
超音波分散機、三本ロール、ボールミル、サンドミル、
ビーズミル、ホモジナイザー、ニーダー等の各種分散、
混練装置を用いて行うことができる。本発明に用いる有
機溶剤としては、例えば、ジエチレングリコールモノメ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエ
チレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリ
コールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテ
ル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のジエチ
レングリコールのモノ又はジアルキルエーテル、ジエチ
レングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチ
レングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジエ
チレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のジ
エチレングリコールモノアルキルエーテルのアセチル化
物、β−ラクトン、γ−ラクトン、δ−ラクトン等のラ
クトンが好ましい。これらは単独で又は２種類以上を組
み合わせて用いられる。また、これら有機溶剤は、感光
液中の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）及び（ｅ）成分
を含む全固形分が５〜４０重量％の範囲となる量で用い
られることが好ましい。全固形分が５重量％未満になる
量では、塗膜の乾燥に時間がかかりすぎる傾向があり、
また、４０重量％を超す量では、感光液の粘度が高すぎ
て、塗布性が低下する傾向がある。

【００３４】この際、ポリカルボン酸型高分子活性剤、
ポリスルホン酸型高分子活性剤等のアニオン系顔料分散
剤、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロッ
クポリマー等のノニオン系顔料分散剤などの顔料分散剤
や、アントラキノン系、ペリレン系、フタロシアニン
系、キナクリドン系等の有機色素にカルボキシル基、ス
ルホン酸基、スルホン酸塩基、カルボン酸アミド基、ス
ルホン酸アミド基、水酸基等の置換基を導入した有機色
素の誘導体を加えると、顔料の分散性や分散安定性が良
好になり好ましい。

【００３５】これら顔料分散剤や有機色素の誘導体は、
顔料１００重量部に対して５０重量部以下で用いること
が好ましい。また、顔料分散時に（ｂ）、（ｄ）及び
（ｅ）成分を加えてもよく、顔料分散後に（ｂ）、
（ｄ）及び（ｅ）成分を加えてもよい。

【００３６】（ａ）成分の分散樹脂は、全量を分散時に
顔料と共に用いてもよく、分散樹脂の一部を分散後に加
えてもよい。ただし、分散樹脂は顔料１００重量部に対
して、分散時に、２０重量部以上用いることが好まし
い。２０重量部未満では顔料の分散安定性が低下する傾
向がある。同様に有機溶剤も顔料の分散時に全量用いて
もよく、有機溶剤の一部を分散後に加えてもよい。ただ
し、有機溶剤は分散時の顔料及び分散樹脂の全量１００
重量部に対して、分散時に、１００重量部以上用いるこ
とが好ましい。１００重量部未満では、分散時の粘度が
高すぎて、特にボールミル、サンドミル、ビーズミル等
で分散する場合には分散が困難になる可能性がある。

【００３７】次にこのようにして得られた感光液を基板
に直接塗布する場合には、例えば、ロールコーター塗
布、スピンコーター塗布、スプレー塗布、ホエラー塗
布、ディップコーター塗布、カーテンフローコーター塗
布、ワイヤーバーコーター塗布、グラビアコーター塗
布、エアナイフコーター塗布などにより行われる。

【００３８】この際に用いる基板としては、用途により
選択されるが、例えば、白板ガラス、青板ガラス、シリ
カコート青板ガラス等の透明ガラス基板、ポリエステル
樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニ
ル樹脂等の合成樹脂製シート、フィルム又は基板、アル
ミニウム板、銅板、ニッケル板、ステンレス板等の金属
基板、その他セラミック基板、光電変換素子を有する半
導体基板等が挙げられる。塗布後、通常、５０〜１３０
℃の温度で１〜３０分間乾燥して膜を得ることができ
る。

【００３９】一方、基板に直接塗布せずに、いったん支
持体に塗布したのち基板にラミネートするなどして、基
板表面に膜として形成することもできる。支持体に感光
液を塗布する方法としては、ナイフコーター塗布、グラ
ビアコーター塗布、ロールコーター塗布、スプレーコー
ター塗布等で行うことができる。この際に用いられる支
持体としては、例えば、ポリエステルフィルム、ポリイ
ミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリプロピ
レンフィルム、ポリスチレンフィルム等のフィルムが挙
げられる。塗布したのち、やはり上記と同様に、通常、
５０〜１３０℃の温度で１〜３０分間乾燥して膜を得る
ことができる。更に膜の表面に塵が付着するのを防ぐ目
的で、膜の表面に剥離可能なカバーフィルムを積層する
ことが望ましい。

【００４０】剥離可能なカバーフィルムとしては、例え
ば、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、テ
フロンフィルム、ポリプロピレンフィルム、表面処理し
た紙等があり、カバーフィルムを剥離するときに膜と支
持体との接着力よりも膜とカバーフィルムとの接着力が
より小さくできるものであればよい。

【００４１】このようにして得られた感光性エレメント
を基板上にラミネートする方法としては、基板と本発明
の着色画像形成材料を含む膜を重ね合わせながら、加熱
圧着することが好ましい。この場合、雰囲気は常圧でも
減圧下でもよい。

【００４２】このようにして基板表面に形成した本発明
になる着色画像形成材料を含む膜の厚みは、用途によっ
て適宜定まるが、通常０．１〜３００μｍの範囲とされ
る。カラーフィルターに用いる場合には、０．２〜５μ
ｍの範囲とされることが多い。

【００４３】次に画像パターンを形成する方法について
説明する。上記の方法で得られた基板上の膜に、活性光
線を画像状に照射し、露光部の膜を硬化させる。この
際、感光性エレメントを用いて膜を形成した場合には、
支持体をつけたまま上から露光してもよく、いったん支
持体を剥離したのち露光してもよい。また、基板に直接
感光液を塗布して膜を形成した場合でも、その膜の表面
にポリビニルアルコール等の酸素遮蔽膜を０．５〜３０
μｍの厚みで形成し、その上から露光してもよい。

【００４４】活性光線の光源としては、例えば、カーボ
ンアーク灯、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、キセノンラン
プ、メタルハライドランプ、蛍光ランプ、タングステン
ランプ、可視光レーザー等が好ましく用いられる。これ
らの光源を用いてフォトマスクを介したパターン露光や
走査による直接描画などにより画像状に活性光線が照射
される。

【００４５】続いて現像工程、すなわち、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、メタケイ酸ナ
トリウム等の無機アルカリやモノエタノールアミン、ジ
エタノールアミン、トリエタノールアミン、テトラメチ
ルアンモニウムハイドロオキサイド、トリエチルアミ
ン、ｎ−ブチルアミン等の有機塩基や塩を含む水溶液を
吹きつけるか、水溶液に浸漬するなどして、未露光部を
除去し、画像に対応した硬化膜の着色画像パターンを得
ることができる。この際、支持体を付けたまま露光した
場合には、支持体を剥離したのち、現像を行う。現像
後、更に、着色画像パターンを高圧水銀灯等を用いて
０．５〜５Ｊ／ｃｍ²の光量を後露光するか、６０〜２
００℃の温度で１〜６０分間、後加熱をすると、画像パ
ターンはより強固になり好ましい。

【００４６】液晶表示素子に用いるカラーフィルターの
作製法を例示すると、ガラス基板上に本発明になる着色
画像形成材料と有機溶剤からなる感光液を直接又は間接
的に用いて前記した方法を繰り返して行うことにより、
赤、緑、青等の着色画素を形成したのち、この着色画素
間のすき間に、黒色の着色画像をブラックマトリクスと
して形成する方法や、先にクロム蒸着や黒色の着色画像
等によりブラックマトリクスを形成後、上記と同様に、
赤、緑、青等の着色画素を形成してカラーフィルターを
作製する方法などがある。

【００４７】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 実施例１ （ａ）成分として、表１に示す一般式（Ｉ）で表わされ
る分散樹脂４０ｇ、（ｃ）成分として、カラーインデッ
クス名で、ピグメントレッド１１７、２５ｇ及びピグメ
ントエロー１３９、５ｇをジエチレングリコールジメチ
ルエーテル２００ｇに加え、これをビーズミルを用いて
２時間分散した。この分散液２００ｇに上記の分散樹脂
７ｇ、（ｂ）成分として、ビニルピロリドン（数平均分
子量４０，０００；ｍ₂＝０）３ｇ、（ｄ）成分とし
て、トリメチロールプロパントリアクリレート３０ｇ、
（ｅ）成分としてベンゾフェノン６ｇ、Ｎ，Ｎ′−テト
ラエチル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン２ｇ及び
ジエチレングリコールジメチルエーテル２８０ｇを加え
て溶解し、着色画像形成材料を含む感光液を得た。

【００４８】

【表１】

【００４９】この感光液を、ガラス基盤（コーニング社
製、商品名７０５９）上にスピンコート法により塗布
し、更に８０℃、５分の乾燥を行い、膜厚２．０μｍの
膜を形成した。得られた膜に、ネガマスクを通して超高
圧水銀灯により画像状に１００mJ/cm²の露光を行い、次
いでトリエタノールアミンを６重量％含む水溶液により
現像を行った。得られた赤色の画像パターンについて、
感光液と画素特性の評価結果を表２に示す。

【００５０】実施例２ （ａ）成分として、表１に示す一般式（Ｉ）で表わされ
る分散樹脂４０ｇ、（ｃ）成分として、カラーインデッ
クス名で、ピグメントグリーン３６、２２ｇ及びピグメ
ントエロー８３、８ｇをジエチレングリコールジエチル
エーテル２５０ｇに加えて、これをビーズミルを用いて
２時間分散した。この分散液２２０ｇに上記に示した分
散樹脂１２ｇと（ｂ）成分としてビニルピロリドン／酢
酸ビニル共重合体（重量平均分子量、５０，０００；ｍ
₂／ｎ₂＝１）８ｇ、（ｄ）成分として、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート３２ｇ、（ｅ）成分として、
ベンゾフェノン６ｇ、Ｎ，Ｎ′−テトラエチル−４，
４′−ジアミノベンゾフェノン３ｇ及びジエチレングリ
コールモノメチルエーテルアセテート１２５ｇを加えて
溶解し、着色画像形成材料を含む感光液を得た。この感
光液を実施例１と同様にガラス基板上に塗布、乾燥し、
膜厚２．０μｍの膜を形成した。得られた膜に、実施例
１と同様な方法及び条件で露光、現像を行った。得られ
た緑の画像パターンについて、光感度と画素特性の評価
結果を表２に示す。

【００５１】実施例３ （ａ）成分として、表１に示す一般式（Ｉ）で表わされ
る分散樹脂２５ｇ、（ｃ）成分として、カラーインデッ
クス名で、ピグメントブルー１５−６、２４ｇ及びピグ
メントバイオレット２３、１ｇをγ−ラクトン２００ｇ
に加えて、これをビーズミルを用いて２時間分散した。
この分散液１４０ｇに上記に示した分散樹脂２０ｇと
（ｂ）成分として、ビニルピロリドン／酢酸ビニル共重
合体（重量平均分子量、５０，０００；ｍ₂／ｎ₂＝２）
１１ｇ、（ｄ）成分として、１，４−ブタンジオールジ
アクリレート３０ｇ、（ｅ）成分として、ベンゾフェノ
ン６ｇ、Ｎ，Ｎ′−テトラエチル−４，４′−ジアミノ
ベンゾフェノン２ｇ及びジエチレングリコールジメチル
エーテル２３０ｇを加えて溶解し、本発明になる着色画
像形成材料を含む感光液を得た。この感光液を実施例１
と同様にガラス基板上に塗布、乾燥し、膜厚２．０μｍ
の膜を形成した。得られた膜に、実施例１と同様な方法
及び条件で露光、現像を行った。得られた緑の画像パタ
ーンについて、光感度と画素特性の評価結果を表２に示
す。

【００５２】実施例４ 実施例１で得られた感光液を、厚さ６μｍのポリエチレ
ンテレフタレートフィルム上に、グラビアコート法によ
り塗布し、１００℃、２分の乾燥により、膜厚２．０μ
ｍの膜を形成し、その上に厚さ４０μｍのポリエチレン
フィルムで被覆した感光性エレメントを得た。得られた
感光性エレメントからポリエチレンフィルムを剥がした
後、実施例１で用いたものと同様のガラス基板上にラミ
ネートした。ラミネート条件はガラス基板温度４０℃、
ラミネート圧力３．５kgf/cm²、ラミネート速度１．５m
/minで行った。次に、ネガマスクを通して、ポリエチレ
ンテレフタレートフィルム上から超高圧水銀灯により画
像状に４０mJ/cm²の露光を行い、次いで、ポリエチレン
テレフタレートフィルムを剥離した後、実施例１と同様
な方法及び条件で現像を行った。得られた赤色の画像パ
ターンについて、光感度と画素特性の評価結果を表２に
示す。

【００５３】実施例５ クロム蒸着によりブラックマトリクスを形成した実施例
１で用いたガラス基板上に実施例１と同様な方法及び条
件で赤色の画素パターンを形成した後、１５０℃で１０
分間の後加熱を行った。次いでその基板を用いて実施例
２と同様な方法及び条件で赤色画像パターンの隣に緑色
の画像パターンを形成した。その後１５０℃で１０分間
の後加熱を行った。次いで、その基板を用いて、実施例
３と同様な方法及び条件で、緑色画像パターンの隣に青
色の画像パターンを形成した。以上により、１つの画素
が３０μｍ×１００μｍの赤、緑及び青色の三色からな
るモザイク状に画素が並んだカラーフィルタを製作し
た。

【００５４】実施例６ クロム蒸着によるブラックマトリクスを形成した実施例
１で用いたガラス基板上に、実施例４と同様な方法及び
条件で赤色の画像パターンを形成した後、１５０℃で１
０分間の後加熱を行った。次いで、実施例２で得られた
感光液を用いて、実施例４と同様な方法及び条件で、感
光性エレメントを作製した。この感光性エレメントを上
記の基板上に実施例４と同様な方法及び条件でラミネー
トし、さらに露光を行い、ポリエチレンテレフタレート
フィルムを剥離した後、実施例２と同様な方法及び条件
で現像を行い、赤色画像パターンの隣に緑色の画像パタ
ーンを形成した。その後、１５０℃で１０分間の後加熱
を行った。次いで、実施例３で得られた感光液を用い
て、実施例４と同様な方法及び条件で、感光性エレメン
トを作製した。この感光性エレメントを上記の基板上に
実施例４と同様な方法及び条件でラミネートし、さらに
露光を行い、ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥
離した後、実施例３と同様な方法及び条件で現像を行
い、緑色画像パターンの隣に青色の画像パターンを形成
した。その後、１５０℃で１０分間の後加熱を行った。
以上により、１つの画素が、３０μｍ×１００μｍの
赤、緑及び青色の三色からなるモザイク状に画素が並ん
だカラーフィルターを作製した。

【００５５】比較例１ 分散後、（ｂ）成分の樹脂を入れず、分散樹脂を２０ｇ
入れる他は実施例２と同様の組成、方法及び条件で感光
液を得た。この感光液を用いて実施例１と同様な方法及
び条件で膜厚２．０μｍの膜を形成し、更に露光及び現
像を行った。その結果を表２に示す。

【００５６】比較例２ （ｂ）成分の樹脂の代わりにポリビニルアルコール（重
量平均分子量４０，０００）を入れた他は実施例２と同
様の組成、方法及び条件で感光液を得た。この感光液を
用いて実施例１と同様な方法及び条件で膜厚２．０μｍ
の膜を形成し、更に露光及び現像を行った。その結果を
表２に示す。

【００５７】実施例１、２、３、４及び比較例１、２の
感光性及び画素特性の評価結果を併せて表２に示す。

【００５８】

【表２】

【００５９】表２から、比較例１及び２は、現像後の画
素特性（画素表面のあれ）及び密着性が劣ることがわか
る。それに対して実施例１、２、３及び４は、画素の表
面状態及び密着状態が良く、比較例１及び２に比べると
極めて良い状態の画素を形成できた。また実施例４に示
した感光性エレメントを用いた場合には、光感度が向上
し、５０mJ/cm²の露光量でも、実施例１の場合と同等な
光感度と解像度を示した。このような従来になく、画素
特性と密着性が良好な着色画像形成材料を用いて作製し
たカラーフィルター（実施例４及び５）は、消偏性が５
００以上と光学特性に優れ、画像表示素子として有効で
あることを確認した。

【００６０】

【発明の効果】本発明の着色画像形成材料、これを含む
感光液、これを用いた感光性エレメントは、画素特性、
密着性等が優れる。また、本発明のカラーフィルターの
製造法により作製したカラーフィルターは、光学特性に
優れた画像表示素子として用いることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/028 7/033 (72)発明者 佐々木 晶市 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社茨城研究所内 (72)発明者 赤堀 聡彦 茨城県日立市東町四丁目13番１号 日立化 成工業株式会社茨城研究所内 (72)発明者 佐藤 勉 千葉県市原市五井南海岸14番地 日立化成 工業株式会社五井工場内 (72)発明者 木村 陽一 千葉県市原市五井南海岸14番地 日立化成 工業株式会社五井工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）酸価が２０〜３００であり、不飽
   和当量が６００〜３，０００である一般式（Ｉ）で表わ
   される分散樹脂、 【化１】 （式中、Ｒ¹は水素原子又はメチル基を示し、Ｒ²は水素
   原子、水酸基、炭素数１〜１２のアルキル基又はアルコ
   キシ基を示し、Ｒ³は炭素数１〜１２のアルキル基、Ｒ⁴
   は水素原子、炭素数１〜１２のアルキル基又は水酸基を
   １つ有していてもよい光反応性不飽和結合を有する基を
   示し、ｍ₁及びｎ₁は１以上の整数で、１≦ｍ₁／ｎ₁≦５
   を満たすように選ばれる） （ｂ）一般式（II）で表わされる樹脂、 【化２】 （式中、Ｒ⁵は水素原子又は炭素数１〜１２のアシル基
   を示し、ｍ₂及びｎ₂は０以上の整数で０≦ｍ₂／ｎ₂≦５
   を満たすように選ばれる） （ｃ）顔料、（ｄ）光重合性不飽和結合を分子内に１つ
   以上有するモノマー及び（ｅ）光開始剤を含有してなる
   着色画像形成材料。
2. 【請求項２】 請求項１記載の着色画像形成材料及び有
   機溶剤を含む感光液。
3. 【請求項３】 請求項１記載の着色画像形成材料を含む
   層及び支持体フィルムを有する感光性エレメント。
4. 【請求項４】 さらに、剥離可能なカバーフィルムを着
   色画像形成材料を含む層の上に積層してなる請求項３記
   載の感光性エレメント。
5. 【請求項５】 着色画像形成材料を基板上に膜として形
   成し、活性光線を画像状に照射し、露光部を光硬化さ
   せ、未露光部を現像により除去する工程を、異なった複
   数の色の着色画像形成材料について繰り返し行い、画素
   を形成することを特徴とするカラーフィルターの製造
   法。
6. 【請求項６】 異なった複数の色が、赤、緑及び青であ
   る請求項５記載のカラーフィルターの製造法。