JPH1010718A - 着色画像形成材料、感光液、感光性エレメント、カラーフィルターの製造法及びカラーフィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐溶剤性の良好な着色画素を有するカラーフ
ィルターを製造することのできる着色画像形成材料を提
供する。 【解決手段】 （ａ）酸価２０〜３００、重量平均分子
量１，５００〜２００，０００の樹脂、（ｂ）エチレン
性二重結合を分子内に２つ以上含有する光重合性アクリ
ルモノマー、ラジカル発生剤として（ｃ）光重合開始剤
及び（ｄ）熱重合開始剤、並びに（ｅ）顔料を含有し、
（ａ）樹脂、（ｂ）アクリルモノマー、（ｃ）光重合開
始剤、（ｄ）熱重合開始剤及び（ｅ）顔料の総量中、
（ａ）樹脂の割合が１０〜８５重量％、（ｂ）アクリル
モノマーの割合が２〜５０重量％、（ｃ）光重合開始剤
の割合が０．０１〜２０重量％、（ｄ）熱重合開始剤の
割合が０．０１〜１０重量％、（ｅ）顔料の割合が５〜
５０重量％である着色画像形成材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示デバイ
ス、センサー、色分解デバイス等に用いられるカラーフ
ィルターの製造に用いられる着色画像形成材料、それを
用いた感光液、感光性エレメント、カラーフィルターの
製造法及びカラーフィルターに関する。

【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に感光
性を付与したものをパターン露光して現像し、そこに、
主に染料を用いて染色することにより、着色画素を形成
する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、顔料を分散した着色感光性樹脂組成物を用
い、これをパターン露光して現像する方法が注目され、
多くの検討が行われるようになった。この方法によれ
ば、カラーフィルターの製法も簡略化され、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、このような着色感光性樹脂
組成物を用いて製造されたカラーフィルターには、保護
膜形成時の耐溶剤性、液晶表示素子等の素子の作製時に
おいてＩＴＯ電極を形成する前の溶剤洗浄やオーバーコ
ートレスの場合の配向膜形成時の耐溶剤性が十分ではな
いという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、良好な感光
性を有するとともに、従来の着色感光性樹脂組成物を用
いて製造されたカラーフィルターの問題点である耐溶剤
性の低さを著しく改善することのできる着色画像形成材
料を提供することを目的とする。

【０００６】また、本発明は、カラーフィルターの製造
条件の調整をより簡単にすることのできる着色画像形成
材料を提供することを目的とする。

【０００７】また、本発明は、上記の着色画像形成材料
を含有する感光液であって、これを用いてカラーフィル
ターを製造することにより、耐溶剤性に優れたカラーフ
ィルターを得ることのできる感光液を提供することを目
的とする。

【０００８】また、本発明は、上記の着色画像形成材料
を用いて耐溶剤性及び光学特性に優れたカラーフィルタ
ーを製造するための好適な製造法を提供することを目的
とする。

【０００９】また、本発明は、上記の着色画像形成材料
を用いて耐溶剤性及び光学特性に優れた赤色、緑色及び
青色の３種類の画素を有するカラーフィルターを製造す
るための好適な製造法を提供することを目的とする。

【００１０】また、本発明は、カラーフィルターとして
の一般的性能を備え、かつ耐溶剤性及び光学特性に優れ
たカラーフィルターを提供することを目的とする。

【００１１】また、本発明は、良好な感光性を有すると
ともに、従来の着色感光性樹脂組成物を用いて製造され
たカラーフィルターの問題点である耐溶剤性の低さを著
しく改善することのできる感光性エレメントを提供する
ことを目的とする。

【００１２】また、本発明は、カラーフィルターの製造
条件の調整をより簡単にすることのできる感光性エレメ
ントを提供することを目的とする。

【００１３】また、本発明は、より取扱性に優れた感光
性エレメントを提供することを目的とする。

【００１４】また、本発明は、更に取扱性に優れた感光
性エレメントを提供することを目的とする。

【００１５】また、本発明は、上記の感光性エレメント
を用いて、耐溶剤性及び光学特性に優れたカラーフィル
ターを製造するための好適な製造法を提供することを目
的とする。

【００１６】また、本発明は、上記の感光性エレメント
を用いて、耐溶剤性及び光学特性に優れた赤色、緑色及
び青色の３種類の画素を有するカラーフィルターを製造
するための好適な製造法を提供することを目的とする。

【００１７】また、本発明は、カラーフィルターとして
の一般的性能を備え、かつ耐溶剤性及び光学特性に優れ
たカラーフィルターを提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく検討を重ねた結果、着色感光性樹脂組成物
に露光により硬化させるための光重合開始剤に加えて、
さらに熱重合開始剤を添加し、露光、現像後に加熱によ
りさらに硬化を進行させることにより、耐溶剤性に著し
く優れたカラーフィルターを得ることができることを見
出し、本発明を完成するに至った。

【００１９】すなわち、本発明は、（ａ）酸価２０〜３
００、重量平均分子量１，５００〜２００，０００の樹
脂、（ｂ）エチレン性二重結合を分子内に２つ以上含有
する光重合性アクリルモノマー、ラジカル発生剤として
（ｃ）光重合開始剤及び（ｄ）熱重合開始剤、並びに
（ｅ）顔料を含有し、（ａ）樹脂、（ｂ）アクリルモノ
マー、（ｃ）光重合開始剤、（ｄ）熱重合開始剤及び
（ｅ）顔料の総量中、（ａ）樹脂の割合が１０〜８５重
量％、（ｂ）アクリルモノマーの割合が２〜５０重量
％、（ｃ）光重合開始剤の割合が０．０１〜２０重量
％、（ｄ）熱重合開始剤の割合が０．０１〜１０重量
％、（ｅ）顔料の割合が５〜５０重量％であることを特
徴とする着色画像形成材料を提供するものである。

【００２０】更に、本発明は、本発明の着色画像形成材
料及び有機溶剤を含有することを特徴とする感光液を提
供するものである。

【００２１】更に、本発明は、本発明の着色画像形成材
料を熱重合開始剤の１０時間半減期温度未満の予備加熱
温度で基板上に膜形成し、活性光線を膜に対して画像状
に照射して露光部を光硬化させ、未露光部を現像により
除去した後、露光部を熱重合開始剤の１０時間半減期温
度より１０℃以上高い温度で熱硬化させることからなる
工程を、異なった色の複数の着色画像形成材料を用いて
繰り返し行うことを特徴とする異なった複数の色の画素
を有するカラーフィルターの製造法を提供するものであ
る。

【００２２】更に、本発明は、本発明の方法によって製
造されたカラーフィルターを提供するものである。

【００２３】更に、本発明は、本発明の着色画像形成材
料を製膜して形成したことを特徴とする着色画像形成用
感光性エレメントを提供するものである。

【００２４】更に、本発明は、本発明の感光性エレメン
トを熱重合開始剤の１０時間半減期温度未満の温度で基
板上に転写し、活性光線を転写した感光性エレメントに
対して画像状に照射して露光部を光硬化させ、未露光部
を現像により除去した後、露光部を熱重合開始剤の１０
時間半減期温度より１０℃以上高い温度で熱硬化させる
ことからなる工程を、異なった色の複数の感光性エレメ
ントを用いて繰り返し行うことを特徴とする異なった複
数の色の画素を有するカラーフィルターの製造法を提供
するものである。

【００２５】更に、本発明は、上記の本発明の方法によ
って製造されたカラーフィルターを提供するものであ
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳述する。

【００２７】（ａ）成分である酸価２０〜３００、重量
平均分子量が１，５００〜２００，０００の樹脂は、酸
価及び重量平均分子量がこの範囲に入っているものであ
れば特に制限はないが、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、
メチルメタクリレート、ブチルアクリレート等の（メ
タ）アクリル酸エステル、スチレン等の重合性モノマー
との共重合体が代表的なものとして挙げられる。また、
（ａ）成分の樹脂は、光重合性不飽和結合を有するもの
であってもよい。このような樹脂としては、高酸価カル
ボキシル基含有樹脂、例えば、上記の共重合体に、グリ
シジルメタクリレート、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や、アリルアルコール、
２−ヒドロキシアクリレート、２−ヒドロキシメタクリ
レート等の不飽和アルコールを反応させて得られる樹
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が代表
的な樹脂として挙げられる。

【００２８】（ａ）成分の樹脂の酸価は２０〜３００、
好ましくは４０〜２００、より好ましくは６０〜１５０
の範囲とされる。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。

【００２９】また、（ａ）成分の樹脂の重量平均分子量
は１，５００〜２００，０００、好ましくは５，０００
〜１００，０００、より好ましくは１０，０００〜５
０，０００の範囲とされる。重量平均分子量が１，５０
０未満では、顔料の分散安定性が乏しくなり、また、２
００，０００を超えると、感光液にしたときの粘度が高
くなり、基板上に塗布して製膜したり感光性エレメント
を支持体上に形成する際の塗布性が低下し、均一な塗膜
が得られにくくなる。

【００３０】（ａ）成分の樹脂の使用量は、（ａ）樹
脂、（ｂ）アクリルモノマー、（ｃ）光重合開始剤、
（ｄ）熱重合開始剤及び（ｅ）顔料の総量（以下、固形
分総量と呼ぶ）中、１０〜８５重量％、好ましくは２０
〜６０重量％、より好ましくは２５〜５０重量％とす
る。この使用量が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
液にしたときの粘度が高くなり、基板上に塗布して製膜
したり感光性エレメントを支持体上に形成する際の塗布
性が低下し、均一な塗膜が得られにくくなる。

【００３１】本発明に用いられる（ｂ）成分のエチレン
性二重結合を分子内に２つ以上有する光重合性アクリル
モノマーとしては、例えば、ＥＯ変性ビスフェノールＡ
ジアクリレート（ここで、ＥＯはエチレンオキシドを意
味する。以下も同じ。）、ＥＣＨ変性ビスフェノールＡ
ジアクリレート（ここで、ＥＣＨはエピクロルヒドリン
を意味する。以下も同じ。）、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、Ｅ
Ｏ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、Ｐ
Ｏ変性トリメチロールプロパントリアクリレート（ここ
で、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。

【００３２】本発明の（ｂ）成分のモノマーは、固形分
総量中、２〜５０重量％、好ましくは５〜４０重量％、
より好ましくは１０〜３０重量％とする。モノマーの割
合が２重量％未満では、光感度が低い傾向がある。ま
た、５０重量％を超えると、顔料の分散安定性が低下し
たり、また、エッジフュージョン等が生じやすくなって
感光性エレメントの貯蔵安定性が低下する傾向がある。

【００３３】本発明に用いられる（ｃ）成分の光重合開
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。これらの光重合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。

【００３４】本発明の（ｃ）成分の光重合開始剤の使用
量は、固形分総量中、０．０１〜２０重量％、好ましく
は２〜１５重量％、より好ましくは５〜１０重量％とす
る。この使用量が０．０１重量％未満では、光感度が低
くなる傾向があり、また、２０重量％を超えると、密着
性が低下する傾向がある。

【００３５】本発明の（ｄ）成分の熱重合開始剤として
は、有機過酸化物が好適に用いられる。各種有機過酸化
物の中でも、通常、１０時間半減期温度が７０℃以上で
あるものを用いることが好ましい。本発明の着色画像形
成材料を用いてカラーフィルターを製造する際には、ま
ず着色画像形成材料を含有する感光液を基板状に塗布
し、予備加熱により乾燥することによる製膜作業が行わ
れる。乾燥の際の予備加熱は溶媒を効率的に蒸発させる
温度、通常４０℃以上の温度で行われる。従って、露光
及び現像前の熱硬化を防止して現像残渣の発生を防ぎ、
しかも加熱温度の調整範囲を広くして製造を容易にする
ためには、通常、７０℃以上、例えば、７０℃〜１７０
℃の１０時間半減期温度を有するものを用いることが好
ましい。

【００３６】なお、本発明において有機過酸化物の１０
時間半減期温度とは、次のようにして得られる温度をい
う。ラジカルに対して比較的不活性な溶剤、主にベンゼ
ンを使用して０．０５モル／ｌの過酸化物濃度の溶液を
調製し、窒素置換を行ったガラス管中に密封し、所定温
度にセットした恒温槽に浸して熱分解させることによ
り、有機過酸化物が分解する反応を近似的に一次反応と
して取り扱う。このとき、分解有機過酸化物量をｘ、分
解速度定数をｋ、時間をｔ、有機過酸化物初期濃度をａ
とすると、次の式（１）（２）となる。 ｄｘ／ｄｔ＝ｋ（ａ−ｘ） （１） ｌｎ ａ（ａ−ｘ）＝ｋｔ （２） 半減期をｔ_1/2で示し、式（２）のｘにａ／２を代入す
ると、 ｋｔ_1/2＝ｌｎ２ （３） となる。ある一定温度で熱分解させ、時間（ｔ）〜ｌｎ
ａ／（ａ−ｘ）の関係をプロットし、得られた直線の
傾きからｋを求め、式（３）からその温度における半減
期（ｔ_1/2）を得る。

【００３７】一方、分解速度定数ｋは ｋ＝Ａｅｘｐ［−△Ｅ／ＲＴ］ （４） Ａ：頻度因子 △Ｅ：活性化エネルギー（ｋｃａｌ／ｍｏｌｅ） Ｒ：気体定数 Ｔ：温度（°Ｋ） で表されるので、数点の温度についてｔ_1/2を測定し、
ｌｎ ｔ_1/2〜１／Ｔの関係をプロットし、得られた直
線から半減期が１０時間となる温度（１０時間半減期温
度）を得る。

【００３８】１０時間半減期温度が７０〜１７０℃の熱
重合開始剤としては、例えば、ｔ−ブチルペルオキシ−
エチルヘキサノエート、ｍ−トルイルパーオキサイド、
ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルペルオキシイソ
ブチレート、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−
３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス
（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン、ｔ−ブチル
ペルオキシマレイン酸、ｔ−ブチルペルオキシラウレー
ト、ｔ−ブチルペルオキシ−３，５，５−トリメチルヘ
キサノエート、シクロヘキサノンパーオキサイド、ｔ−
ブチルペルオキシアリルカーボネート、ｔ−ブチルペル
オキシイソプロピルカーボネート、２，５−ジメチル−
２，５−ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘキサン、２，２
−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）オクタン、ｔ−ブチル
ペルオキシアセテート、２，２−ビス（ｔ−ブチルペル
オキシ）ブタン、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、
ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）バ
レレート、ジ−ｔ−ブチルペルオキシイソフタレート、
メチルエチルケトンペルオキシド、ジクミルペルオキシ
ド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオ
キシ）ヘキサン、α，α′−ビス（ｔ−ブチルペルオキ
シ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルクミルペ
ルオキシド、ジ−イソプロピルベンゼンハイドロペルオ
キシド、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、ｐ−メンタンハ
イドロペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３、１，１，３，
３−テトラメチルブチルハイドロペルオキシド、２，５
−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロペルオキシ
ド、クメンハイドロペルオキシド、ｔ−ブチルハイドロ
ペルオキシド等の有機過酸化物が挙げられ、これらを単
独で又は２種類以上を組み合わせて用いることが好まし
い。

【００３９】また、本発明の着色画像形成材料を感光性
エレメントに製膜し、それを基板上にラミネートする際
には、通常、９０℃以上の温度での加熱圧着が行われ
る。従って、本発明の着色画像形成材料を感光性エレメ
ントの製造に用いる場合には、熱重合開始剤として１０
時間半減期温度が９０℃以上、例えば、９０℃〜１７０
℃のものを用いることが好ましい。このような熱重合開
始剤としては、例えば、１，１−ビス（ｔ−ブチルペル
オキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、
１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサ
ン、ｔ−ブチルペルオキシマレイン酸、ｔ−ブチルペル
オキシラウレート、ｔ−ブチルペルオキシ−３，５，５
−トリメチルヘキサノエート、シクロヘキサノンパーオ
キサイド、ｔ−ブチルペルオキシアリルカーボネート、
ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、２，
５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルペルオキシ）ヘ
キサン、２，２−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）オクタ
ン、ｔ−ブチルペルオキシアセテート、２，２−ビス
（ｔ−ブチルペルオキシ）ブタン、ｔ−ブチルペルオキ
シベンゾエート、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチ
ルペルオキシ）バレレート、ジ−ｔ−ブチルペルオキシ
イソフタレート、メチルエチルケトンペルオキシド、ジ
クミルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ
（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン、α，α′−ビス
（ｔ−ブチルペルオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼ
ン、ｔ−ブチルクミルペルオキシド、ジ−イソプロピル
ベンゼンハイドロペルオキシド、ジ−ｔ−ブチルペルオ
キシド、ｐ−メンタンハイドロペルオキシド、２，５−
ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシ
ン−３、１，１，３，３−テトラメチルブチルハイドロ
ペルオキシド、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジ
ハイドロペルオキシド、クメンハイドロペルオキシド、
ｔ−ブチルハイドロペルオキシド等が挙げられ、これら
を単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることが好
ましい。

【００４０】本発明の（ｄ）成分の熱重合開始剤の使用
量は、固形分総量中、０．０１〜１０重量％、好ましく
は０．０５〜５重量％、より好ましくは０．１〜３重量
％とする。この使用量が０．０１重量％未満では、露光
後の後加熱の温度を高くしても耐溶剤性が不十分とな
り、また、１０重量％を超えると、現像残渣が発生しや
すくなるため、露光前後の熱処理時間の余裕度が狭くな
り、良好な画像パターンを得ることが困難になる。

【００４１】本発明に用いられる（ｅ）成分の顔料とし
ては、無機顔料、有機顔料のいずれも使用可能である
が、色調の豊富さ等から、黒色のカーボンブラック（無
機顔料）と有機顔料が好ましい。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。

【００４２】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、青及び黒色等の着色
画像に適した各顔料系が好ましく用いられる。

【００４３】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、２１０、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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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、二酸化マンガン等の黒
色顔料系が用いられる。

【００４７】本発明の（ｅ）成分の顔料の使用量は、固
形分総量中、５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重
量％、より好ましくは１５〜３０重量％とする。この使
用量が５重量％未満では、画像の色濃度が低くなる傾向
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。

【００４８】本発明の着色画像形成材料には、必須成分
である（ａ）樹脂、（ｂ）重合性アクリルモノマー、
（ｃ）光重合開始剤、（ｄ）熱重合開始剤及び（ｅ）顔
料以外に、熱重合開始剤の分散性を向上させるためのア
ニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤や溶剤、ま
た、密着性を向上させるためのシランカップリング剤、
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、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、
紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種添加剤を必要に応じ
て適宜使用することができる。これら添加剤の合計添加
量は、通常、固形分総量１００重量部に対して０．１〜
１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部が好適であ
る。

【００４９】本発明の着色画像形成材料から感光液を調
製する一般的な方法について以下に説明する。

【００５０】まず顔料を有機溶剤中に分散させる。この
顔料の分散方法としては通常、（ａ）成分の樹脂及び
（ｅ）成分の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、ニーダー等の分散／混練装
置を用いて行うことができる。

【００５１】このときに用いる有機溶剤としては特に制
限はなく、例えば、ケトン系、セロソルブ系、アルコー
ル系、芳香族系等が挙げられる。具体的には、アセト
ン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルセ
ロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチ
ルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテー
ト、ブチルセロソルブアセテート、エチレングリコール
モノプロピルエーテル、エチレングリコールモノヘキシ
ルエーテル、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エチルエーテル、トリエチレングリ
コールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメ
チルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテ
ル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロ
ピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリ
コールモノメチルエーテルアセテート、３−メチル−３
−メトキシブタノール、３−メチル−３−メトキシブチ
ルアセテート、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒド
ロキシメチル−２−ピロリドン、メチルアルコール、エ
チルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチル
アルコール、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、酢酸エチル等の有機溶剤が挙
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。

【００５２】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、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
ルホン酸塩基、カルボン酸アミド基、水酸基等の置換基
を導入した有機色素の誘導体などを加えると、顔料の分
散性や分散安定性が良好になり好ましい。

【００５３】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。

【００５４】また、顔料分散時に（ｃ）光重合開始剤及
び（ｄ）熱重合開始剤成分を加えてもよく、顔料分散後
に（ｃ）光重合開始剤及び（ｄ）熱重合開始剤成分を加
えてもよい。

【００５５】（ａ）成分の樹脂は、全量を分散時に顔料
と共に用いてもよく、樹脂の一部を分散後に加えてもよ
い。ただし、樹脂は顔料１００重量部に対して、分散時
に少なくとも２０重量部以上用いることが好ましい。２
０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。

【００５６】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樹脂の全量１００
重量部に対して、分散時に、少なくとも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。

【００５７】また、有機溶剤は、感光液中の（ａ）樹
脂、（ｂ）アクリルモノマー、（ｃ）光重合開始剤、
（ｄ）熱重合開始剤及び（ｅ）顔料を含む全固形分が５
〜４０重量％の範囲になるように用いることが好まし
い。

【００５８】次に本発明の上記着色画像形成材料を用い
るカラーフィルターの製造方法について説明する。

【００５９】本発明の方法においては、まず、着色画像
形成材料を熱重合開始剤の１０時間半減期温度未満の予
備加熱温度で基板上に膜形成する。着色画像形成材料を
基板状に膜形成する方法としては、上記の感光液を直接
基板上に塗布、乾燥する方法を用いてもよいし、或は、
着色画像形成材料を製膜して感光性エレメントとしたも
のを基板状にラミネートしてもよい。

【００６０】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。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
半導体基板などが挙げられる。

【００６１】塗布後、通常、４０〜９０℃の温度で１〜
３０分間加熱して膜を得ることができる。このときの予
備加熱温度は、熱重合開始剤の１０時間半減期温度未満
であることが必要である。熱重合開始剤の１０時間半減
期温度以上の温度では、現像時に現像残渣が発生する。
従って、この予備加熱温度の調整範囲を広げ、製膜を容
易に行うためには、熱重合開始剤として１０時間半減期
温度が少なくとも７０℃以上のものを用いることが好ま
しい。

【００６２】このようにして基板表面に形成した本発明
の着色画像形成材料の膜の厚みは、用途によって適宜定
まるが、通常、０．１〜３００μｍ、好ましくは１〜１
００μｍの範囲である。また、カラーフィルターに用い
る場合には、通常、０．２〜５μｍ、好ましくは０．５
〜２μｍの範囲である。

【００６３】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。基板に
感光液を塗布して膜を形成した場合、その膜の表面にポ
リビニルアルコール等の酸素遮断膜を０．５〜３０μｍ
の厚みで形成し、その上から露光してもよい。また、支
持体付きの感光性エレメントを基板表面にラミネートし
た場合には、支持体を剥がさずに、支持体の上から露光
してもよい。

【００６４】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。露光の光量は、通常、１０〜１０００ｍＪ
／ｃｍ²、好ましくは５０〜５００ｍＪ／ｃｍ²である。

【００６５】続いて、現像工程、即ち、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。

【００６６】このようにして未露光部を現像により除去
した後、露光部を熱重合開始剤の１０時間半減期温度よ
り１０℃以上高い温度で熱硬化させる。この後硬化によ
り、画像パターンはより強固になり、また、耐溶剤性も
向上する。熱硬化させるための加熱温度は通常、５０〜
１８０℃、より好ましくは８０〜１５０℃であり、加熱
時間は１〜６０分間である。但し、熱重合開始剤の１０
時間半減期温度より１０℃以上高い温度とする必要があ
る。それ以下の温度では、露光で得られた画素の硬化が
不十分であり、耐溶剤性が不十分となる。また、熱硬化
時の加熱温度が１８０℃を超えると、現像残渣が増加す
ることがある。

【００６７】現像後の後硬化の手段としては、本発明に
用いられる熱硬化の他に、着色画像パターンを高圧水銀
灯等を用いて０．５〜５Ｊ／ｃｍ²の光量を照射して後
露光する方法も採用可能である。

【００６８】基板上に複数の異なった色の複数の着色画
像形成材料を用いて、前記した工程を繰り返して行うこ
とにより、異なった複数の色の画素を有するカラーフィ
ルターを製造することができる。

【００６９】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、基板上に本発明の着色画像形成材
料を用いて、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後、この着色画
素のすき間に、黒色の着書画像をブラックマトリックス
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ックスを形成した後、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。

【００７０】本発明の着色画像形成用の感光性エレメン
トは、本発明の上記着色画像形成材料を製膜して形成さ
れるものである。この感光性エレメントは、例えば、先
に記載したようにして作製した感光液を支持体上に塗布
乾燥することにより、膜状の感光性エレメントとして形
成することができる。この感光性エレメントの膜厚は、
通常、０．１〜３００μｍ、好ましくは０．２〜３０μ
ｍ、より好ましくは０．２〜５μｍである。また、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
ートするなどして、基板表面に膜として形成することも
できる。

【００７１】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により行うことが
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。支持体上に塗布した後、通常、５０
〜１００℃の温度で１〜３０分間乾燥して膜を得ること
ができる。但し、この乾燥温度は、熱重合開始剤の１０
時間半減期温度より低くすることが好ましい。

【００７２】更に、膜の表面に塵が付着するのを防ぐ等
の目的で、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。

【００７３】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。

【００７４】本発明の感光性エレメントを用いるカラー
フィルターの製造法においては、まず、感光性エレメン
トを熱重合開始剤の１０時間半減期温度未満の温度で基
板上に転写する。

【００７５】転写の方法としては、通常、感光性エレメ
ントのみ、又は支持体付きの感光性エレメントと基板と
を、感光性エレメント表面と基板表面とを重ね合わせな
がら、加熱圧着する方法が好適に用いられる。加熱温度
は熱重合開始剤の１０時間半減期温度未満が選択される
が、通常、９０℃〜１２０℃、好ましくは１００℃〜１
１０℃の範囲が好適である。圧力は、通常、１〜１０ｋ
ｇｆ／ｃｍ²、好ましくは２〜６ｋｇｆ／ｃｍ²の範囲が
好適である。加熱圧着時の雰囲気は、常圧でも減圧下で
もよい。基板材料、基板表面に形成した膜の厚みは、先
に説明したと同様である。以下、露光、現像、及び後硬
化の工程を、先に記載したと同様の方法で行う。

【００７６】但し、感光性エレメントを支持体付きのま
ま基板上に転写した場合、露光の際には支持体をつけた
ままその支持体の上から露光してもよく、支持体を剥離
した後露光してもよい。支持体をつけたまま露光を行っ
た場合には、支持体を剥離した後に現像を行う。

【００７７】未露光部の現像による除去は、先に説明し
たと同様の方法で行う。

【００７８】このようにして未露光部を現像により除去
した後、露光部を熱重合開始剤の１０時間半減期温度よ
り１０℃以上高い温度で熱硬化させる。この後硬化によ
り、画像パターンはより強固になり、また、耐溶剤性も
向上する。熱硬化させるための加熱温度は通常、１００
〜１８０℃、より好ましくは１１０〜１５０℃であり、
加熱時間は１〜６０分間である。但し、熱重合開始剤の
１０時間半減期温度より１０℃以上高い温度とする必要
がある。それ以下の温度では、露光で得られた画素の硬
化が不十分であり、耐溶剤性が不十分となる。また、熱
硬化時の加熱温度が１８０℃を超えると、現像残渣が増
加することがある。

【００７９】現像後の後硬化の手段としては、本発明に
用いられる熱硬化の他に、先に説明した後露光による方
法を採用することも可能である。

【００８０】基板上に複数の異なった色の複数の感光性
エレメントを用いて、前記した工程を繰り返して行うこ
とにより、異なった複数の色の画素を有するカラーフィ
ルターを製造することができる。

【００８１】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、基板上に本発明の着色画像形成材
料を用いて、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後、この着色画
素のすき間に、黒色の着書画像をブラックマトリックス
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ックスを形成した後、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。

【００８２】

【実施例】以下、本発明の実施例及びその比較例によっ
て本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの
実施例に限定されるものではない。

【００８３】樹脂の合成例１ メチルメタクリレート４２ｇ、ブチルアクリレート３３
ｇ、アクリル酸２５ｇ及び２，２′−アゾビス（イソブ
チロニトリル）（ラジカル重合触媒）２ｇからなる混合
液を、窒素ガス雰囲気下で１１０℃に保温したプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル（溶媒）９０ｇ中に２
時間かけて滴下した。滴下後、３時間、撹拌しながら保
温し、その後、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチル
バレロニトリル（ラジカル重合触媒）１ｇ及びプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル（溶媒）１２ｇからな
る混合液を２０分間かけて滴下し、更に４時間撹拌しな
がら保温して、高酸価アクリル樹脂（酸価１９３）溶液
を得た。

【００８４】次に、この溶液にグリシジルメタクリレー
ト２４ｇ、ハイドロキノン（熱重合禁止剤）０．１ｇ及
びテトラエチルアンモニウムブロマイド（触媒）０．８
ｇを加えて空気を吹き込みながら１０５℃で６時間反応
させて、光重合性不飽和基を有する樹脂溶液を得た。樹
脂の酸価は８８、重量平均分子量は４５，０００であっ
た。樹脂溶液の固形分は５５重量％であった。なお、重
量平均分子量は、ＧＰＣ測定し、標準ポリスチレン換算
により求めた。

【００８５】実施例１ （ａ）樹脂として、前記の合成例１で得られた樹脂溶液
７３ｇ（固形分４０ｇ）、（ｅ）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、２５ｇ、及
びピグメントイエロー１３９、５ｇ、をプロピレングリ
コールモノメチルエーテル（溶剤）１６７ｇ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２
００ｇに、上記の樹脂溶液２４ｇ（固形分１３ｇ）、
（ｂ）アクリルモノマーとしてトリメチロールプロパン
トリアクリレート２７ｇ、（ｃ）光重合開始剤としてベ
ンゾフェノン６ｇ及びＮ，Ｎ′−テトラエチル−４，
４′−ジアミノベンゾフェノン２ｇ、（ｄ）熱重合開始
剤としてｔ−ブチルペルオキシベンゾエート（１０時間
半減期温度：１０４℃）３ｇ、溶剤としてプロピレング
リコールモノメチルエーテル２８０ｇを加えて混合し、
さらにフッ素系界面活性剤ＦＣ−５３０（商品名、住友
３Ｍ（株）製）０．２ｇを加えて、本発明の着色画像形
成材料を含む感光液を得た。感光液中の各成分の割合を
表１に示す。

【００８６】この感光液を、ガラス基板（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７０℃、１０分の乾燥を行い、膜厚２．０μｍ
の膜を形成した。

【００８７】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１５０ｍＪ／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を
１４０℃で２０分間加熱し、後硬化させた。得られた赤
色画素を有するカラーフィルターの評価結果を表２に示
す。

【００８８】実施例２ （ａ）樹脂として、前記の合成例１で得られた樹脂溶液
１１０ｇ（固形分６０ｇ）、（ｅ）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３６、２２ｇ、及
びピグメントイエロー８３、８ｇ、をプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル（溶剤）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２２
０ｇに、（ｂ）アクリルモノマーとしてペンタエリスリ
トールテトラアクリレート３５ｇ、（ｃ）光重合開始剤
としてベンゾフェノン６ｇ及びＮ，Ｎ′−テトラエチル
−４，４′−ジアミノベンゾフェノン３ｇ、（ｄ）熱重
合開始剤としてｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカー
ボネート（１０時間半減期温度：９８℃）０．７ｇ、溶
剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル１２
５ｇを加え、更にフッ素系界面活性剤ＦＣ−４３０（商
品名、住友３Ｍ（株）製）０．２ｇを加えて混合し、本
発明の着色画像形成材料を含む感光液を得た。感光液中
の各成分の割合を表１に示す。

【００８９】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。

【００９０】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。得られた緑色の画像パター
ンを１５０℃で２０分間加熱し、後硬化を行った。得ら
れた緑色画素を有するカラーフィルターの評価結果を表
２に示す。

【００９１】実施例３ （ａ）樹脂として、前記の合成例１で得られた樹脂溶液
３６ｇ（固形分２０ｇ）、（ｅ）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、２４ｇ、
及びピグメントバイオレット２３、１ｇ、をプロピレン
グリコールモノメチルエーテル（溶剤）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１４０ｇに、上記の樹脂溶液７０ｇ（固形分３８．
５ｇ）（ｂ）アクリルモノマーとして１，４−ブタンジ
オールジアクリレート３５ｇ、（ｃ）光重合開始剤とし
てベンゾフェノン６ｇ及びＮ，Ｎ′−テトラエチル−
４，４′−ジアミノベンゾフェノン２ｇ、（ｄ）熱重合
開始剤として、ベンゾイルペルオキシド（１０時間半減
期温度：７４℃）０．５ｇ、溶剤としてプロピレングリ
コールモノメチルエーテル２３０ｇを加え、更にフッ素
系界面活性剤ＦＣ−４３０（商品名、住友３Ｍ（株）
製）０．２ｇを加えて混合し、本発明の着色画像形成材
料を含む感光液を得た。感光液中の各成分の割合を表１
に示す。

【００９２】この感光液を実施例１と同様にガラス基板
上に塗布し、６０℃で１０分間乾燥し、膜厚２．０μｍ
の膜を形成した。

【００９３】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。得られた青色の画像パター
ンを１２０℃で２０分間加熱し、後硬化を行った。得ら
れた青色画素を有するカラーフィルターの評価結果を表
２に示す。

【００９４】比較例１ 実施例１において（ｄ）熱重合開始剤を用いない以外
は、実施例１と同様な組成及び方法、条件で感光液を得
た。感光液中の各成分の割合を表１に示す。

【００９５】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。得られた赤色の画像パターンを１４０
℃で２０分間後加熱した。得られた赤色画素を有するカ
ラーフィルターの評価結果を表２に示す。

【００９６】比較例２ 実施例１において（ｄ）熱重合開始剤を用いない以外
は、実施例１と同様な組成及び方法、条件で感光液を得
た。感光液中の各成分の割合を表１に示す。

【００９７】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。得られた赤色の画像パターンを１８０
℃で２０分間後加熱した。得られた赤色画素を有するカ
ラーフィルターの評価結果を表２に示す。

【００９８】比較例３ 実施例１において（ｄ）熱重合開始剤として１０時間半
減期温度が１０４℃であるｔ−ブチルペルオキシベンゾ
エートの代わりに１０時間半減期温度が６２℃であるラ
ウロイルペルオキシド５ｇを用いた以外は、実施例１と
同様な組成及び方法、条件で感光液を得た。感光液中の
各成分の割合を表１に示す。

【００９９】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。得られた赤色の画像パターンを１４０
℃で２０分間後加熱した。得られた赤色画素を有するカ
ラーフィルターの評価結果を表２に示す。

【０１００】比較例４ 実施例３において、（ｄ）熱重合開始剤の添加量を１５
ｇとした以外は実施例３と同様な組成及び方法、条件で
感光液を得た。感光液中の各成分の割合を表１に示す。

【０１０１】この感光液を用いて、実施例３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、現像及び後加熱を行った。得られた青色画素を有す
るカラーフィルターの結果を表２に示す。

【０１０２】

【表１】

【０１０３】

【表２】 表２中、膜の耐溶剤性¹⁾の欄には、カラーフィルターを
Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中に温度２５℃
で３０分間浸漬し、浸漬前後の着色画素の色度をＪＵＫ
Ｉ製色彩計ＪＰ７１００Ｆで測定し、その色差ΔＥ（Ａ
Ｂ）を記載した。

【０１０４】表２から、（ｄ）熱重合開始剤を加えない
場合（比較例１）、膜の耐溶剤性は極めて悪く、そのた
めに、ＮＭＰ浸漬時に画素が膨潤し、浸漬前後の色差が
大きくなることがわかる。熱重合開始剤を加えないで後
加熱温度を高くした場合（比較例２）、耐溶剤性が不十
分で現像残渣も発生する。

【０１０５】また、１０時間半減期温度が７０℃未満の
熱重合開始剤を使用し、着色画素形成材料の基板上への
製膜時に７０℃以上の温度で加熱乾燥を行った場合（比
較例３）、また、熱重合開始剤の使用量を本発明の範囲
を超えた量とした場合（比較例４）には、膜の耐溶剤性
は比較例１に比べて向上するが、現像残渣が発生した。

【０１０６】それに対し、本発明の範囲内の量で熱重合
開始剤を使用し、製膜時の加熱温度を熱重合開始剤の１
０時間半減期温度未満とした実施例１、２及び３の場合
は、膜の耐溶剤性を大幅に向上させることができ、しか
も現像残渣の発生もなく、高感度、高解像度の画像パタ
ーンを得ることができる。

【０１０７】実施例４ クロム蒸着によりブラックマトリックスを形成したガラ
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、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。その後、１５０℃で１０分間
の後加熱を行った。以上の操作により、１つの画素が３
０μｍ×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。

【０１０８】得られたカラーフィルターについて、上記
と同様の耐溶剤性試験を行い、また耐熱試験後の光学特
性の評価を行った。

【０１０９】耐熱試験は２５０℃−１時間の加熱条件で
行い、光学特性の評価は前記色彩計を用いて加熱前後の
色度を測定し、その色差Δ^*（ＡＢ）を記載した。結果
を表３に示す。

【０１１０】

【表３】 表３の結果から、本発明の着色画像形成材料を用い、本
発明の方法により作製したカラーフィルターは、優れた
耐溶剤性及び光学特性を有し、画像表示素子として有効
であることが分かる。

【０１１１】実施例５ （ａ）樹脂として、前記の合成例１で得られた樹脂溶液
７３ｇ（固形分４０ｇ）、（ｅ）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、２５ｇ、及び
ピグメントイエロー１３９、５ｇ、をプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル（溶剤）１６７ｇ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２０
０ｇに、上記の樹脂溶液２４ｇ（固形分１３ｇ）、
（ｂ）アクリルモノマーとしてトリメチロールプロパン
トリアクリレート２５ｇ、（ｃ）光重合開始剤としてベ
ンゾフェノン６ｇ及びＮ，Ｎ′−テトラエチル−４，
４′−ジアミノベンゾフェノン２ｇ、（ｄ）熱重合開始
剤としてジクミルペルオキシド（１０時間半減期温度：
１１７℃）５ｇ、プロピレングリコールモノメチルエー
テル（溶剤）２８０ｇを加えて混合し、更にフッ素系界
面活性剤ＦＣ−４３０（商品名、住友３Ｍ（株）製）
０．２ｇを加えて着色画像形成材料を含む感光液を得
た。感光液中の各成分の割合を表４に示す。

【０１１２】この感光液を、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２．０μｍ
の感光性エレメントを製膜し、その表面を厚さ４０μｍ
のポリエチレンフィルムで被覆して、支持体及びカバー
フィルム付き感光性エレメントを得た。

【０１１３】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、ガラス基板上に（コーニング
社製、商品名７０５９）ラミネートした。ラミネート条
件は、ガラス基板温度４０℃、ラミネートロール温度１
１０℃、ラミネート圧力３．５ｋｇｆ／ｃｍ²、ラミネ
ート速度１．５ｍ／ｍｉｎとした。

【０１１４】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６０ｍＪ／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、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を１５０℃で２０分間
加熱し、後硬化させた。得られた赤色画素を有するカラ
ーフィルターの評価結果を表５に示す。

【０１１５】実施例６ （ａ）樹脂として、前記の合成例１で得られた樹脂溶液
１１０ｇ（固形分６０ｇ）、（ｅ）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３６、２２ｇ、及
びピグメントイエロー８３、８ｇ、をプロピレングリコ
ールモノメチルエーテル（溶剤）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２２
０ｇに、（ｂ）アクリルモノマーとしてペンタエリスリ
トールテトラアクリレート３４．２ｇ、（ｃ）光重合開
始剤としてベンゾフェノン６ｇ及びＮ，Ｎ′−テトラエ
チル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン３ｇ、（ｄ）
熱重合開始剤としてジ−ｔ−ブチルペルオキシド（１０
時間半減期温度：１２４℃）１．５ｇ、プロピレングリ
コールモノメチルエーテル（溶剤）１２５ｇを加えて混
合し、更にフッ素系界面活性剤ＦＣ−４３０（商品名、
住友３Ｍ（株）製）０．２ｇを加えて着色画像形成材料
を含む感光液を得た。感光液中の各成分の割合を表４に
示す。

【０１１６】この感光液を、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２．０μｍ
の感光性エレメントを製膜し、その表面を厚さ４０μｍ
のポリエチレンフィルムで被覆して、支持体及びカバー
フィルム付き感光性エレメントを得た。

【０１１７】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５と同じガラス基板上
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／ｍ
ｉｎとした。

【０１１８】次に、実施例５と同様な方法及び条件で露
光、現像を行った。得られた緑色の画像パターンを１６
０℃で２０分間加熱し、後硬化させた。得られた緑色画
素を有するカラーフィルターの評価結果を表５に示す。

【０１１９】実施例７ （ａ）樹脂として、前記の合成例１で得られた樹脂溶液
３６ｇ（固形分２０ｇ）、（ｅ）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、２４ｇ、及
びピグメントバイオレット２３、１ｇ、をプロピレング
リコールモノメチルエーテル（溶剤）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
１４０ｇに、上記の樹脂溶液７０ｇ（固形分３８．５
ｇ）、（ｂ）アクリルモノマーとして１，４−ブタンジ
オールジアクリレート３５ｇ、（ｃ）光重合開始剤とし
てベンゾフェノン６ｇ及びＮ，Ｎ′−テトラエチル−
４，４′−ジアミノベンゾフェノン２ｇ、（ｄ）熱重合
開始剤としてｔ−ブチルクミルペルオキシド（１０時間
半減期温度：１２０℃）０．５ｇ、プロピレングリコー
ルモノメチルエーテル（溶剤）２３０ｇを加えて混合
し、更にフッ素系界面活性剤ＦＣ−４３０（商品名、住
友３Ｍ（株）製）０．２ｇを加えて着色画像形成材料を
含む感光液を得た。感光液中の各成分の割合を表４に示
す。

【０１２０】この感光液を、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２．０μｍ
の感光性エレメントを製膜し、その表面を厚さ４０μｍ
のポリエチレンフィルムで被覆して、支持体及びカバー
フィルム付き感光性エレメントを得た。

【０１２１】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５と同じガラス基板上
にラミネートした。ラミネート条件は、ガラス基板温度
４０℃、ラミネートロール温度１１０℃、ラミネート圧
力３．５ｋｇｆ／ｃｍ²、ラミネート速度１．５ｍ／ｍ
ｉｎとした。

【０１２２】次に、実施例５と同様な方法及び条件で露
光、現像を行った。得られた緑色の画像パターンを１６
０℃で２０分間加熱し、後硬化させた。得られた青色画
素を有するカラーフィルターの評価結果を表５に示す。

【０１２３】比較例５ 実施例５において熱重合開始剤を用いない以外は、実施
例５と同様な組成及び方法、条件で感光液を得た。感光
液中の各成分の割合を表４に示す。

【０１２４】この感光液を用いて、実施例５と同様な方
法及び条件で感光性エレメントを作製し、実施例５と同
じ条件でガラス基板にラミネートし、露光、現像を行っ
た。得られた赤色の画像パターンを１６０℃で２０分間
後加熱した。得られた赤色画素を有するカラーフィルタ
ーの評価結果を表５に示す。

【０１２５】比較例６ 実施例５において熱重合開始剤を用いない以外は、実施
例５と同様な組成及び方法、条件で感光液を得た。感光
液中の各成分の割合を表４に示す。

【０１２６】この感光液を用いて、実施例５と同様な方
法及び条件で感光性エレメントを作製し、実施例５と同
じ条件でガラス基板にラミネートし、露光、現像を行っ
た。得られた赤色の画像パターンを１８０℃で２０分間
後加熱した。得られた赤色画素を有するカラーフィルタ
ーの評価結果を表５に示す。

【０１２７】比較例７ 実施例５において熱重合開始剤として用いたジクミルペ
ルオキシド（１０時間半減期温度：１１７℃）の代わり
に１０時間半減期温度が７８℃のｔ−ブチルペルオキシ
イソブチレート５ｇを使用した以外は、実施例５と同様
な組成及び方法、条件で感光液を得た。感光液中の各成
分の割合を表４に示す。

【０１２８】この感光液を用いて、実施例５と同様な方
法及び条件で感光性エレメントを作製し、実施例５と同
じ条件でガラス基板にラミネートし、露光、現像、後加
熱を行った。得られた赤色画素を有するカラーフィルタ
ーの評価結果を表５に示す。

【０１２９】比較例８ 実施例７において熱重合開始剤として用いたｔ−ブチル
クミルペルオキシドの量を０．５ｇから１５ｇに変更し
た以外は、実施例７と同様な組成及び方法、条件で感光
液を得た。感光液中の各成分の割合を表４に示す。

【０１３０】この感光液を用いて、実施例７と同様な方
法及び条件で感光性エレメントを作製し、実施例７と同
じ条件でガラス基板にラミネートし、露光、現像を行っ
た。得られた赤色の画像パターンを１６０℃で２０分間
後加熱した。得られた青色画素を有するカラーフィルタ
ーの評価結果を表５に示す。

【０１３１】

【表４】

【０１３２】

【表５】 表５中、膜の耐溶剤性¹⁾の評価は、表１におけると同様
の方法によって行った。

【０１３３】表５から、（ｄ）熱重合開始剤を加えない
場合（比較例５）、膜の耐溶剤性は極めて悪く、そのた
めに、ＮＭＰ浸漬時に画素が膨潤し、浸漬前後の色差が
大きくなることがわかる。熱重合開始剤を加えないで後
加熱温度を高くした場合（比較例６）でも、耐溶剤性が
不十分で現像残渣も発生する。

【０１３４】また、熱重合開始剤の１０時間半減期温度
以上の温度で基板へのラミネートを行った場合（比較例
７）、また、熱重合開始剤の使用量を本発明の範囲を超
えた量とした場合（比較例８）には、膜の耐溶剤性は比
較例５に比べて向上するが、現像残渣が発生した。

【０１３５】それに対し、本発明の範囲内の量で熱重合
開始剤を使用し、ラミネート時の加熱温度を熱重合開始
剤の１０時間半減期温度未満とした実施例５、６及び７
の場合は、膜の耐溶剤性を大幅に向上させることがで
き、しかも現像残渣の発生もなく、高感度、高解像度の
画像パターンを得ることができる。

【０１３６】実施例８ クロム蒸着によりブラックマトリックスを形成したガラ
ス基板上に、実施例５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６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、１６０℃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７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、１６０℃で１０分間
の後加熱を行った。以上の操作により、１つの画素が３
０μｍ×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。

【０１３７】得られたカラーフィルターについて、上記
と同様の耐溶剤性試験を行い、また上記と同様の耐熱試
験後の光学特性の評価を行った。

【０１３８】結果を表６に示す。

【０１３９】

【表６】 表６の結果から、本発明の着色画像形成材料を用い、本
発明の方法により作製したカラーフィルターは、優れた
耐溶剤性及び光学特性を有し、画像表示素子として有効
であることが分かる。

【０１４０】

【発明の効果】本発明の着色画像形成材料、並びに、そ
れを用いて作製される本発明の感光液及び感光性エレメ
ントを用いてカラーフィルターを作製することにより、
画素の耐溶剤性が著しく向上し、しかも良好な光学特性
を維持できる優れたカラーフィルターを得ることができ
る。

【０１４１】また、上記感光液又は感光性エレメントを
用いる本発明のカラーフィルターの製造法により製造し
たカラーフィルターは、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 (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０８Ｆ 2/44 ＭＤＹ Ｃ０８Ｆ 2/44 ＭＤＹ 2/50 ＭＤＮ 2/50 ＭＤＮ (72)発明者 立木 繁雄 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 (72)発明者 山崎 浩二 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 (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）酸価２０〜３００、重量平均分子
   量１，５００〜２００，０００の樹脂、（ｂ）エチレン
   性二重結合を分子内に２つ以上含有する光重合性アクリ
   ルモノマー、ラジカル発生剤として（ｃ）光重合開始剤
   及び（ｄ）熱重合開始剤、並びに（ｅ）顔料を含有し、
   （ａ）樹脂、（ｂ）アクリルモノマー、（ｃ）光重合開
   始剤、（ｄ）熱重合開始剤及び（ｅ）顔料の総量中、
   （ａ）樹脂の割合が１０〜８５重量％、（ｂ）アクリル
   モノマーの割合が２〜５０重量％、（ｃ）光重合開始剤
   の割合が０．０１〜２０重量％、（ｄ）熱重合開始剤の
   割合が０．０１〜１０重量％、（ｅ）顔料の割合が５〜
   ５０重量％であることを特徴とする着色画像形成材料。
2. 【請求項２】 （ｄ）熱重合開始剤の１０時間半減期温
   度が７０℃以上である請求項１記載の着色画像形成材
   料。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の着色画像形成材料
   及び有機溶剤を含有することを特徴とする感光液。
4. 【請求項４】 請求項１又は２記載の着色画像形成材料
   を熱重合開始剤の１０時間半減期温度未満の予備加熱温
   度で基板上に膜形成し、活性光線を膜に対して画像状に
   照射して露光部を光硬化させ、未露光部を現像により除
   去した後、露光部を熱重合開始剤の１０時間半減期温度
   より１０℃以上高い温度で熱硬化させることからなる工
   程を、異なった色の複数の着色画像形成材料を用いて繰
   り返し行うことを特徴とする異なった複数の色の画素を
   有するカラーフィルターの製造法。
5. 【請求項５】 各々赤色、緑色及び青色に着色された３
   種類の着色画像形成材料を用いて、赤色画素、緑色画素
   及び青色画素を有するカラーフィルターを製造する請求
   項４記載のカラーフィルターの製造法。
6. 【請求項６】 請求項５記載の方法によって製造された
   カラーフィルター。
7. 【請求項７】 請求項１又は２記載の着色画像形成材料
   を製膜して形成したことを特徴とする着色画像形成用感
   光性エレメント。
8. 【請求項８】 （ｃ）熱重合開始剤の１０時間半減期温
   度が９０℃以上である請求項７記載の感光性エレメン
   ト。
9. 【請求項９】 支持体フィルムを有する請求項７又は８
   記載の感光性エレメント。
10. 【請求項１０】 支持体フィルムに接していない面に、
    更に、剥離可能なカバーフィルムを積層してなる請求項
    ９記載の感光性エレメント。
11. 【請求項１１】 請求項７又は８記載の感光性エレメン
    トを熱重合開始剤の１０時間半減期温度未満の温度で基
    板上に転写し、活性光線を転写した感光性エレメントに
    対して画像状に照射して露光部を光硬化させ、未露光部
    を現像により除去した後、露光部を熱重合開始剤の１０
    時間半減期温度より１０℃以上高い温度で熱硬化させる
    ことからなる工程を、異なった色の複数の感光性エレメ
    ントを用いて繰り返し行うことを特徴とする異なった複
    数の色の画素を有するカラーフィルターの製造法。
12. 【請求項１２】 各々赤色、緑色及び青色の３種類の感
    光性エレメントを用いて、赤色画素、緑色画素及び青色
    画素を有するカラーフィルターを製造する請求項１１記
    載のカラーフィルターの製造法。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の方法によって製造さ
    れたカラーフィルター。