JPH08101511A

JPH08101511A - 現像液、これを用いたカラーフィルタの製造法及びカラーフィルタ

Info

Publication number: JPH08101511A
Application number: JP23691794A
Authority: JP
Inventors: Satohiko Akahori; 聡彦赤堀; Shigeo Tachiki; 繁雄立木; Yuji Kobayashi; 雄二小林; Shiyouichi Sasaki; 晶市佐々木; Koji Yamazaki; 浩二山崎; Tsutomu Sato; 勉佐藤; Yoichi Kimura; 陽一木村
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16
Anticipated expiration: 2018-12-22
Also published as: JP3480520B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】着色画像形成材料の塗膜外観、解像性及び現
像性の諸特性をバランス良く向上させる現像液、これを
用いたカラーフィルタの製造法及びカラーフィルタを提
供する。【構成】酸価２０〜３００の分散樹脂、顔料、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、光開
始剤及び有機溶剤を含有してなる着色画像形成材料の現
像液であって、（ａ）界面活性剤、（ｂ）有機アミン、
（ｃ）有機溶剤及び（ｄ）イオン交換水を含むみ、
（ａ）界面活性剤が下記の一般式（Ｉ）又は一般式（I
I）（式中、Ｒ¹及びＲ²は、炭素数５〜２０の飽和又は不飽
和炭化水素基を示す）を含む現像液、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、未露光部を前記現像液によ
り現像除去する工程を、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、現像液、これを用いた
カラーフィルタの製造法及びカラーフィルタに関する。

【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が多用されている。
このカラーフィルタの製造法として、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。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も
安定で、寿命の長いものになることが知られている。し
かし、現像の技術が難しく、特に、塗膜外観、解像性及
び現像残りの問題を全て満足することは難しかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、顔料を分散
した感光材料の現像液の問題点である塗膜外観、解像性
及び現像残さの諸特性をバランス良く向上させ、従来の
技術の問題点を解消した現像液、これを用いたカラーフ
ィルタの製造法及びカラーフィルタを提供するものであ
る。

【０００４】

【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、特定の現像液において、塗膜外観、解像性及
び現像残さの諸特性をバランス良く向上させることがで
きることを見い出し、本発明に至った。

【０００５】すなわち本発明は、酸価２０〜３００の分
散樹脂、顔料、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光開始剤を含有してなる着色画像形
成材料の現像液であって、（ａ）界面活性剤、（ｂ）有
機アミン、（ｃ）有機溶剤及び（ｄ）イオン交換水を含
むみ、（ａ）界面活性剤が下記の一般式（Ｉ）又は一般
式（II）

【化２】（式中、Ｒ¹及びＲ²は、炭素数５〜２０の飽和又は不飽
和炭化水素基を示す）で表されるアルキロールアミド類
の界面活性剤を含む現像液に関する。

【０００６】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、未露光部を前記現像液により現像
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
るカラーフィルタの製造法及びその製造法により製造さ
れたカラーフィルタに関する。

【０００７】以下、本発明について詳述する。酸価２０
〜３００の分散樹脂は、例えば、（メタ）アクリル酸、
イタコン酸等のカルボキシル基含有重合性モノマーと
（メタ）アクリル酸エステル、スチレン等の重合性モノ
マーとの共重合体やポリエステル樹脂、光重合性不飽和
結合を有する樹脂（例えば、高酸価カルボキシル基含有
樹脂にグリシジルメタアクリレート、アリルグリシジル
エーテル等のグリシジル基含有不飽和化合物、アリルア
ルコール、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート等の不飽和アルコールを
反応させた樹脂、水酸基を有するカルボキシル基含有樹
脂に遊離イソシアネート基含有不飽和化合物を反応させ
た樹脂、エポキシ樹脂と不飽和カルボン酸との付加反応
物に多塩基酸無水物を反応させた樹脂、共役ジエン重合
体や共役ジエン共重合体と不飽和ジカルボン酸無水物と
の付加反応物に水酸基含有重合性モノマーを反応させた
樹脂等）などが好ましい樹脂として挙げられる。

【０００８】また、上述の酸価２０〜３００の分散樹脂
は必ずカルボキシル基を有する必要があり、その酸価は
２０〜３００、好ましくは４０〜２００、特に好ましく
は６０〜１５０の範囲である。酸価が２０未満では、ア
ルカリ現像性が低下し、また、３００を越えると画像パ
ターンの形状が不鮮明となる。

【０００９】酸価２０〜３００の分散樹脂の重量平均分
子量は、１，５００〜３０，０００であることが好まし
く、４，０００〜１５，０００であることがより好まし
い。重量平均分子量が１，５００未満では顔料の分散安
定性が乏しくなる傾向があり、また、３０，０００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。これらの酸価
２０〜３００の分散樹脂は単独で又は２種類以上を組み
合わせて用いられる。

【００１０】分散樹脂は、分散樹脂、顔料、モノマー及
び光開始剤からなる着色画像形成材料総量に対して、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。分散樹脂の比率が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。

【００１１】次に、顔料について説明する。顔料には無
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。

【００１２】本発明の着色画像形成材料をカラーフィル
タ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。

【００１３】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、１
５５、１６８、１７７、１８０、２１７、２２０、２２
４等が挙げられる。また、黄色顔料系としては、例え
ば、カラーインデックス名で、ピグメントイエロー２
０、２４、８３、９３、１０９、１１０、１１７、１２
５、１３９、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。

【００１４】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、
３６、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。

【００１５】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、３
７、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。

【００１６】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。本発明における顔料は、分散樹
脂、顔料、モノマー及び光開始剤からなる着色画像形成
材料総量に対して、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。顔料の比率が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、光透過率が低下する傾向がある。

【００１７】本発明における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、Ｅ
ＣＨ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４０
０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、ＥＯ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使用され
る。

【００１８】本発明におけるモノマーは、分散樹脂、顔
料、モノマー及び光開始剤成分からなる着色画像形成材
料総量に対して、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１０〜３５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、顔料の分散安定性が低下する傾向がある。

【００１９】本発明における光開始剤としては、例え
ば、ベンゾフェノン、４，４′−ビス（ジエチルアミ
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、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、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、２，２′−ビス
（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４′，５′−テトラ
フェニル−１，２′−ビイミダゾール等が挙げられる。
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
て使用される。

【００２０】本発明における光開始剤は、分散樹脂、顔
料、モノマー及び光開始剤からなる着色画像形成材料総
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、光感度が低すぎる傾向があり、また、２０
重量％を超えると、解像性が低下する傾向がある。

【００２１】本発明における着色画像形成材料には、分
散樹脂、顔料、モノマー及び光開始剤の必須成分以外
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。

【００２２】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、カルボキシル基を有してい
ないか、もしくは有していても酸価が２０未満の通常の
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。

【００２３】本発明における着色画像形成材料は、適当
な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、もしくはいったん、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さ
れる。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。

【００２４】本発明において用いることができる有機溶
剤としては特に制限はなく、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ア
セテート、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレン
グリコールモノプロピルエーテル等のエチレングリコー
ルのモノアルキルエーテル、エチレングリコールジメチ
ルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エ
チレングリコールジプロピルエーテル等のエチレングリ
コールのジアルキルエーテル、β−ラクトン、γ−ラク
トン、δ−ラクトン等のラクトン、その他、メチルメト
キシプロピオネート、エチルメトキシプロピオネート、
エチルエトキシプロピオネート、メチルエトキシプロピ
オネート、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、トルエン、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げ
られる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて
使用される。

【００２５】また、有機溶剤は、感光液中の分散樹脂、
顔料、モノマー及び光開始剤を含む全固形分が５〜４０
重量％の範囲になるような量で用いられることが好まし
い。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。更に膜の表面の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。

【００３０】剥離可能なカバーフィルムとしては、例え
ば、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いものであれば
よい。

【００３１】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
になる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。

【００３２】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の範囲で使用
される。カラーフィルタに用いる場合には、０．２〜５
μｍの範囲で使用されることが多い。

【００３３】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しゃへい膜を０．５〜
３０μｍの厚みで形成し、その上から露光してもよい。

【００３４】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。

【００３５】続いて現像液と現像工程について説明す
る。本発明における（ａ）界面活性剤しとては、下記の
一般式（Ｉ）又は一般式（II）

【化３】（式中、Ｒ¹及びＲ²は、炭素数５〜２０の飽和又は不飽
和炭化水素基を示す）で表されるアルキロールアミド類
の界面活性剤が必須成分として用いられる。これらのも
のとして、具体的には、カプロン酸ジエタノールアミ
ド、カプリル酸ジエタノールアミド、カプリン酸ジエタ
ノールアミド、ラウリン酸ジエタノールアミド、ミリス
チン酸ジエタノールアミド、パルミチン酸ジエタノール
アミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、アラキン酸
ジエタノールアミド、ヘキサデセン酸ジエタノールアミ
ド、オレイン酸ジエタノールアミド、リノール酸ジエタ
ノールアミド等のヤシ油脂肪酸ジエタノールアミド、ラ
ウリン酸モノエタノールアミド、ヤシ油脂肪酸モノエタ
ノールアミドが挙げられ、中でもラウリン酸モノエタノ
ールアミド、ラウリン酸ジエタノールアミドが好まし
い。

【００３６】本発明の現像液中の界面活性剤の含有量
は、好ましくは０．０１〜２０重量％、より好ましくは
０．１〜１０重量％である。

【００３７】（ｂ）有機アミンとしては、例えば、アン
モニア（アンモニウムハイドロキサイド）、メチルアミ
ン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、
トリメチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミ
ン、ブチルアミン、アミルアミン、ジプロピルアミン、
ジブチルアミン、ジアミルアミン、トリプロピルアミ
ン、トリブチルアミン、メチルジエチルアミン、エチレ
ンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジ
アミン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイ
ド、ポリエチレンイミン、ベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルベンジルアミ
ン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルベンジルアミン、ｏ−又はｍ−
又はｐ−メトキシ又はメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−
ジ（メトキシベンジル）アミン、β−フェニルエチルア
ミン、ε，δ−フェニルアミルアミン、γ−フェニルプ
ロピルアミン、シクロヘキシルアミン、アニリン、モノ
メチルアニリン、ジメチルアニリン、トルイジン、ベン
ジジン、α−又はβ−ナフチルアミン、ｏ−又はｍ−又
はｐ−フェニレンジアミン、ピロリジン、ピペリジン、
ピペラジン、モルホリン、ウロトロピン、ジアザビシク
ロウンデカン、ピロール、ピリジン、キノリン、ヒドラ
ジン、フェニルヒドラジン、Ｎ，Ｎ′−ジフェニルヒド
ラジン、ヒドロキシルアミン、セミカルバジド、水酸化
テトラアルキルアンモニウム、アミノ安息香酸、ホルム
アミド、アセタミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセタミド、アセトアニリド、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、２−（２−アミノエチル）エタノール、２−ア
ミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−ア
ミノ−１，３−プロパンジオール、２−アミノ−２−ヒ
ドロキシメチル−１，３−プロパンジオールなどのアミ
ン化合物（１級、２級、３級アミン、モノアミン、ジア
ミン、トリアミン、テトラアミンからポリアミンまで、
脂肪族鎖式アミン、脂肪族環式アミン、芳香族アミン、
ヘテロ環式アミン）などを挙げることができる。

【００３８】これらの中で、トリエタノールアミン、モ
ノエタノールアミン、ジエタノールアミン、２−（２−
アミノエチル）エタノール、２−アミノ−２−メチル−
１，３−プロパンジオール、２−アミノ−１，３−プロ
パンジオール、２−アミノ−２−ヒドロキシメチル−
１，３−プロパンジオール等が好ましい。

【００３９】これら有機アミンの現像液中における含有
量は、その化合物の塩基度や、溶解性の度合いなどによ
り一概には言えないが、使用液のpHが好ましくは８．５
〜１３．５、より好ましくはpH１０〜１１．５となるよ
うに選ぶのがよい。

【００４０】（ｃ）有機溶剤としては、例えば、ジイソ
ブチルケトン、アセトフェノン、イソホロン、コハク酸
ジエチル、安息香酸メチル、シュウ酸ジエチル、フタル
酸ジメチル、酢酸イソブチル、安息香酸ベンジル、エチ
レングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコ
ールジブチルエーテル、エチレングリコールベンジルエ
ーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテ
ル、エチレングリコールジアセテート、プロピレングリ
コールモノフェニルエーテル、ジプロピレングリコール
モノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソ
ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチ
ルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテ
ル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、プロピレングリコー
ルモノブチルエーテル、ｎ−アミルアルコール、ベンジ
ルアルコール等を挙げることができる。

【００４１】これらの有機溶剤の現像液中における含有
量は、０．００１〜２０重量％が好ましく、０．０１〜
１０重量％がより好ましい。

【００４２】（ｄ）イオン交換水は、通常のこの種の現
像液調製用の水でよく、純水を用いることもできる。

【００４３】現像は、本発明の現像液を吹きつけるか、
浸漬する等して、未露光部を除去することにより行うこ
とができ、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。現像の後、水洗を行うことが望まし
い。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〜
２００℃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。

【００４４】液晶表示素子に用いるカラーフィルタの作
製法を例示すると、ガラス基板上に着色画像形成材料と
有機溶剤を含む感光液を直接又は間接的に前記した方法
を用いて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を作製する方法などが
ある。

【００４５】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。実施例１下記式の分散樹脂（酸価７０、重量平均分子量１．１×
１０⁴、ｍ／ｎ（モル比）＝０．４５／０．５５）３５
ｇと顔料としてカラーインデックス名で、ピグメントレ
ッド１７７、２０ｇ及びピグメントイエロー８３、３ｇ
とモノマーとしてジペンタエリスリトールヘキサアクリ
レート３０ｇと光開始剤として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５ｇ、２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニ
ル）−４，５，４′，５′−テトラフェニル−１，２′
−ビイミダゾール２ｇ、４，４′−ビス（ジエチルアミ
ノ）ベンゾフェノン２ｇと添加剤としてγ−メタクリロ
キシプロピルメチルジメトキシシラン３ｇをエチレング
リコールモノプロピルエーテル／ジエチレングリコール
ジメチルエーテル＝１：１（重量比）の有機溶剤４００
ｇに溶解あるいは分散し、着色画像形成材料を含む感光
液を得た。

【化４】この感光液を、ガラス基板（コーニング社製、商品名７
０５９）上にスピンコート法により塗布し、更に７５
℃、１０分の乾燥を行い、膜厚２．０μｍの膜を形成し
た。

【００４６】得られた膜に、ネガマスクを通して超高圧
水銀灯により１００mJ/cm²の露光を行い、次いで、表１
に示す現像液により現像を行った。現像は、ステンレス
製バットに上記現像液を満たしたし、２５℃に保った状
態でガラス基板を浸漬し、２分揺動しながら現像し、そ
の後、シャワー水洗を圧力０．５kgf/cm²で基板から１
０cmの距離で３０秒行った。得られた赤色のパターンに
ついて、評価結果を表７に示した。

【００４７】

【表１】

【００４８】実施例２実施例１と同じ分散樹脂３５ｇ、顔料としてカラーイン
デックス名で、ピグメントグリーン７、１４ｇ及びピグ
メントイエロー８３、６ｇ、モノマーとしてジペンタエ
リスリトールヘキサアクリレート３０ｇ、光開始剤とし
て、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４ｇ、４，
４′−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン４ｇ、
２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４′
５′−テトラフェニル−１，２′−ビイミダゾール４
ｇ、添加剤としてγ−メタクリロキシプロピルメチルジ
メトキシシラン３ｇを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ジメチルエーテル＝
１：１（重量比）の有機溶剤３００ｇに溶解あるいは分
散し、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と同様な方法及び条件で膜を形成し、露光
し、次いで、表２に示す現像液により現像を行い、得ら
れた緑色のパターンについて、評価結果を表７に示し
た。

【００４９】

【表２】

【００５０】実施例３実施例１と同じ分散樹脂３８ｇ、顔料として、カラーイ
ンデックス名で、ピグメントブルー１５：６、１３ｇ及
びピグメントバイオレット２３、１ｇ、モノマーとし
て、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート３３
ｇ、光開始剤として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１０ｇ、添加剤として、γ−メタクリロキシプロピル
メチルジメトキシシラン５ｇを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ジメチルエー
テル＝１：１（重量比）の有機溶剤３００ｇに溶解ある
いは分散し、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と同様な方法及び条件で膜を形成
し、露光し、次いで、表３に示す現像液により現像を行
い、得られた青色のパターンについて、評価結果を表７
に示した。

【００５１】

【表３】

【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℃、３分の乾燥により、膜厚２．０μｍ
の膜を形成し、その上に厚さ４０μｍのポリエチレンフ
ィルムで被覆して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はがした
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４５
℃、ラミネートロール温度１０５℃、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、５０mJ/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
ムをはく離した後、表１に示す実施例１と同様な現像液
で現像を行い、得られた赤色のパターンについて、評価
結果を表７に示した。

【００５３】実施例５クロムを蒸着する方法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像パターンを形成した後、１
５０℃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。
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、８０μｍ×３００μｍ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
フィルタを作製した。このとき、表面光沢、解像度、現
像残さの諸特性は３色共すべて良好であった。

【００５４】実施例６クロムを蒸着する方法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、１
５０℃で１０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はく離した後、実施例２と同様な
方法及び条件で現像を行い、赤色の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１
０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
フィルムをはく離した後、実施例３と同様な方法及び条
件で現像を行い、緑色の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、８０μｍ×
３００μｍ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作製した。このとき、
表面光沢、解像度、現像残さの諸特性は３色共すべて良
好であった。

【００５５】比較例１実施例１で使用した現像液組成が、表４に示すものに替
えた以外は、実施例１と同様な方法及び条件で、膜を形
成し、露光し、現像を行い、得られた赤色のパターンに
ついて、評価結果を表７に示した。

【００５６】

【表４】

【００５７】比較例２実施例２で使用した現像液組成が表５に示すものに替え
た以外は、実施例２と同様な方法及び条件で膜を形成
し、露光し、現像を行い、得られた緑色のパターンにつ
いて、評価結果を表７に示した。

【００５８】

【表５】

【００５９】比較例３実施例３で使用した現像液組成が表６に示すものに替え
た以外は、実施例３と同様な方法及び条件で膜を形成
し、露光し、現像を行い、得られた青色のパターンにつ
いて、評価結果を表７に示した。

【００６０】

【表６】

【００６１】

【表７】

【００６２】表７から、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミ
ド等の特定の界面活性剤を含まない現像液組成の場合
（比較例１、２及び３）には、表面光沢がなくなり塗膜
外観が低下し、解像度も低下し、パターン形状も劣り、
現像残さも発生してくることが分かる。それに対し、ヤ
シ油脂肪酸ジエタノールアミド等の特定の界面活性剤を
含む現像液組成の場合（実施例１、２、３及び４）に
は、表面光沢があり、高解像度を有し、パターン形状も
矩形で現像残さもないことが分かる。さらに、実施例５
及び６に示した様に画素形成の工程を３回くり返しカラ
ーフィルタを作製する際にも、ヤシ油脂肪酸ジエタノー
ルアミド等の特定の界面活性剤を含む現像液組成の場合
には、塗膜外観、解像度及び現像残さという諸特性をバ
ランス良く満足していることを確認した。

【００６３】

【発明の効果】本発明の現像液は、塗膜外観、解像性及
び現像残さの諸特性をバランス良く向上できる。本発明
のカラーフィルタの製造法により作製したカラーフィル
タは、光学特性の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 (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)発明者山崎浩二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

【特許請求の範囲】

【請求項１】酸価２０〜３００の分散樹脂、顔料、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
び光開始剤を含有してなる着色画像形成材料の現像液で
あって、（ａ）界面活性剤、（ｂ）有機アミン、（ｃ）
有機溶剤及び（ｄ）イオン交換水を含み、（ａ）界面活
性剤が下記の一般式（Ｉ）又は一般式（II）【化１】（式中、Ｒ¹及びＲ²は、炭素数５〜２０の飽和又は不飽
和炭化水素基を示す）で表されるアルキロールアミド類
の界面活性剤を含む現像液。
【請求項２】請求項１記載の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、未露光部を請求項１記載の現像液によ
り現像除去する工程を、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の製造法。
【請求項３】画素が、赤、緑及び青の画素である請求
項２記載のカラーフィルタの製造法。
【請求項４】請求項２又は３記載のカラーフィルタの
製造法により作成したカラーフィルタ。