JPH10239862A - 着色画像及びカラーフィルタの製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 顔料を分散させた感光材料を用いて、着色形
成画像としての特性を維持しつつ、着色画像形成工程に
おけるポストベーク時に発生する昇華物を効果的に回収
することができる着色画像の製造法及びこの着色画像の
製造法を利用するカラーフィルタの製造法を提供する。 【解決手段】 感光性の着色画像形成材料からなる層を
基板上に積層し、露光現像後にポストベークする着色画
像形成工程を含む着色画像の製造法において、ポストベ
ークを温度の異なる２段階で行い、１段階目のポストベ
ークの温度が１８０〜２８０℃、２段階のポストベーク
の温度が１４０〜２４０℃であり、しかも、１段階目の
ポストベークの温度が、２段階目のポストベークの温度
より３０℃以上高い温度とすること特徴とする着色画像
の製造法及びこの着色画像の製造法により同一基板上に
複数の着色画像を作製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】

【発明の属する技術分野】本発明は、着色画像及びカラ
ーフィルタの製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示デバイス、センサー及び
色分解デバイスなど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は、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
得るという方法が採られていた。しかし、この方法で得
た画素は、材料からの制約で耐熱性及び耐光性が低いと
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
ーも安定で、寿命の長いものになることが知られてい
る。

【０００３】しかし一方、基板上に画素を形成し、ポス
トベークにより最終的に焼成する際に、感光性材料が昇
華し、ポストベーク炉中に堆積し、その堆積物がカラー
フィルタ上に付着し異物となるため昇華物の回収を行う
必要があるが、昇華物はポストベークの間発生し続ける
ため、効果的に回収が出来ないという問題点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】請求項１乃至３に記載
の発明は、顔料を分散させた感光材料を用いて、着色形
成画像としての特性を維持しつつ、着色画像形成工程に
おけるポストベーク時に発生する昇華物を効果的に回収
することができる着色画像の製造法を提供するものであ
る。請求項４記載の発明は、上記の着色画像の製造法を
利用するカラーフィルタの製造法を提供するものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光性の着色
画像形成材料からなる層を基板上に積層し、露光現像後
にポストベークする着色画像形成工程を含む着色画像の
製造法において、ポストベークを温度の異なる２段階で
行い、１段階目のポストベークの温度が１８０〜２８０
℃、２段階のポストベークの温度が１４０〜２４０℃で
あり、しかも、１段階目のポストベークの温度が、２段
階目のポストベークの温度より３０℃以上高い温度とす
ること特徴とする着色画像の製造法に関する。また、本
発明は、これらの着色画像の製造法において、感光性の
着色画像形成材料が樹脂、顔料、光重合性不飽和結合を
分子内に１個以上含有するモノマー及び光開始剤を含有
するものである着色画像の製造法に関する。また、本発
明は、この着色画像の製造法において、樹脂が酸価が２
０〜３００、重量平均分子量が１，５００〜２００，０
００の樹脂である着色画像の製造法に関する。また、本
発明は、上記のいずれかの着色画像の製造法により同一
基板上に複数の着色画像を作製することを特徴とするカ
ラーフィルタの製造法に関する。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の着色画像形成材料は、感
光性を有し露光現像が可能なものであれば特に制限はな
いが、樹脂、顔料、光重合性不飽和結合を分子内に一つ
以上有するモノマ及び光開始剤を含有するものが好まし
い。

【０００７】本発明に用いる着色画像形成材料に用いら
れる樹脂としては、着色画像形成材料としたときに、感
光性を妨げず、顔料分散性、成膜性、現像性を有するも
のであれば特に制限はない。このような樹脂としては、
カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロ
キシエチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリビニ
ルアルコール、ポリビニルピロリドン等を使用すること
ができるが、メチルメタクリレート、エチルメタクリレ
ート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレー
ト、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピ
ルアクリレート、ブチルアクリレート等のアクリル酸エ
ステル又はメタアクリル酸エステル、スチレン、スチレ
ン誘導体、その他の重合性モノマーの単独重合体又は共
重合体、（メタ）アクリル酸（アクリル酸及びメタクリ
ル酸を意味する。以下同様）、イタコン酸、マレイン
酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル
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、スチレン誘導体、その他の
重合性モノマーとの共重合体等が特に好ましい。

【０００８】前記マレイン酸モノアルキルエステルとし
ては、アルキルの炭素数が１〜１２のものが好ましく、
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−ドデシル等が挙げられる。前記スチレン誘導
体としては、α−メチルスチレン、ｍ−又は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
スチレン等が挙げられる。

【０００９】また、前記の樹脂としては、光感度の向上
等を目的として光重合性不飽和結合を有するものを使用
してもよい。このような樹脂の好ましい例としては、高
酸価のカルボキシル基含有樹脂に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グリシジ
ルエー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個有する化合物やアリルアルコール、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、Ｎ−メチロールアクリルアミド等の水酸基とエチレ
ン性不飽和結合をそれぞれ１個有する化合物（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
を反応させた樹脂などが挙げられる。これらの樹脂の不
飽和当量は、６００〜３０００の範囲とすることが好ま
しく、８００〜２０００の範囲とすることがより好まし
い。不飽和当量が小さすぎると感光材料の調整時特に、
顔料を樹脂に分散させる時に一部硬化する傾向があり、
不飽和当量が大きすぎると、不飽和基の導入による光感
度の向上硬化が低下する傾向がある。なお、ここでいう
不飽和当量とは、不飽和結合一つあたりの樹脂の分子量
を意味している。

【００１０】前記の樹脂は、着色画像形成材料が露光後
アルカリ現像性を有するという観点からは、酸価が２０
〜３００の範囲内であることが好ましく、さらに４０〜
２００の範囲内であることが好ましく、特に６０〜１５
０の範囲であることが好ましい。酸価が２０未満ではア
ルカリ現像性が低下する傾向があり、また、３００を超
えるとアルカリ現像後の画像パターンの形状が不鮮明と
なる傾向がある。

【００１１】また、前記の樹脂の重量平均分子量は１，
５００〜２００，０００の範囲内であることが好まし
く、さらに５，０００〜１００，０００の範囲内である
ことが好ましく、特に１０，０００〜５０，０００の範
囲内であることが好ましい。重量平均分子量が１，５０
０未満では顔料の分散安定性が低下する傾向があり、ま
た、２００，０００を超えると感光液にしたときに粘度
が高くなり、塗布性、特に、スピンコートする際の塗布
性が低下する傾向がある。なお、本明細書において、重
量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ
ィーによって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用い
て換算した値である。

【００１２】次に、前記着色画像形成材料に使用される
顔料について説明する。顔料には無機顔料と有機顔料が
あり、いずれも使用することができるが、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。本発明のカラーフィルタ
ーを製造する場合には、赤、緑、青及び黒色等の着色画
像に適した各顔料系が用いられる。

【００１３】赤色の着色画像の形成のために、顔料とし
ては、単一の赤色顔料系を用いてもよく、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、C.I.ピグ
メントレッド９、１２３、１５５、１６８、１７７、１
８０、２１７、２２０、２２４等が挙げられる。黄色顔
料系としては、例えば、カラーインデックス名で、C.I.
ピグメントイエロー２０、２４、８３、９３、１０９、
１１０、１１７、１２５、１３９、１４７、１５４等が
挙げられる。これらの赤色顔料系及び黄色顔料系は、そ
れぞれ２種類以上を混合して使用することもできる。な
お、赤色顔料系と黄色顔料系を混合して使用する場合に
は、黄色顔料系を、赤色顔料系と黄色顔料系の総量１０
０重量部に対して、５０重量部以下で使用することが好
ましい。

【００１４】緑色の着色画像の形成のために、顔料とし
ては、単一の緑色顔料系を用いてもよく、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、C.
I.ピグメントグリーン７、３６、３７等が挙げられる。
これらの緑色顔料系及び黄色顔料系は、それぞれ２種類
以上を混合して使用することもできる。なお、緑色顔料
系と黄色顔料系を混合して使用する場合には、黄色顔料
系を、緑色顔料系と黄色顔料系の総量１００重量部に対
して、５０重量部以下で使用することが好ましい。

【００１５】青色の着色画像の形成のために、顔料とし
ては、単一の青色顔料系を用いてもよく、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、C.I.ピグ
メントブルー１５、１５：３、１５：４、１５：６、２
２、６０等が挙げられる。紫色顔料系としては、例え
ば、カラーインデックス名で、C.I.ピグメントバイオレ
ツド１９、２３、２９、３７、５０等が挙げられる。こ
れらの青色顔料系及び紫色顔料系は、それぞれ２種類以
上を混合して使用することもできる。なお、青色顔料系
と紫色顔料系を混合して使用する場合には、紫色顔料系
を、青色顔料系と紫色顔料系の総量１００重量部に対し
て、５０重量部以下で使用することが好ましい。

【００１６】黒色の着色画像の形成のために、顔料とし
ては、例えば、カーボンブラック、黒鉛、チタンカーボ
ン、黒鉄、二酸化マンガン等の黒色顔料が使用される。

【００１７】前記着色画像形成材料に使用される光重合
性不飽和結合を分子内に１個以上有するモノマーのう
ち、光重合性不飽和結合を分子内に１個有するモノマー
としては、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレー
ト、２−エチルヘキシルメタクリレート等のアルキルメ
タクリレート、メチルアクリレート、ブチルアクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート等のアルキルアク
リレート、ベンジルメタクリレート等のアラルキルメタ
クリレート、ベンジルアクリレート等のアラルキルアク
リレート、ブトキシエチルメタクリレート等のアルコキ
シアルキルメタクリレート、ブトキシエチルアクリレー
ト等のアルコキシアルキルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルアミノエチルメタクリレート等のアミノアルキルメ
タクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレ
ート等のアミノアルキルアクリレート、（ジエチレング
リコールエチルエーテル）のメタクリル酸エステル、
（トリエチレングリコールブチルエーテル）のメタクリ
ル酸エステル、（ジプロピレングリコールメチルエーテ
ル）のメタクリル酸エステル等の（ポリアルキレングリ
コールアルキルエーテル）のメタクリル酸エステル、
（ジエチレングリコールエチルエーテル）のアクリル酸
エステル、（トリエチレングリコールブチルエーテル）
のアクリル酸エステル、（ジプロピレングリコールメチ
ルエーテル）のアクリル酸エステル等の（ポリアルキレ
ングリコールアルキルエーテル）のアクリル酸エステ
ル、（ヘキサエチレングリコールフェニルエーテル）の
メタクリル酸エステル等の（ポリアルキレングリコール
アリールエーテル）のメタクリル酸エステル、（ヘキサ
エチレングリコールフェニルエーテル）のアクリル酸エ
ステル等の（ポリアルキレングリコールアリールエーテ
ル）のアクリル酸エステル、ジシクロペンタニルメタク
リレート、ジシクロペンタニルアクリレート、イソボル
ニルメタクリレート、メトキシ化シクロデカトリエンメ
タクリレート、イソボルニルアクリレート、メトキシ化
シクロデカトリエンアクリレート、グリセロールメタク
リレート、グリセロールアクリレート、ヘプタデカフロ
ロデシルメタクリレート等のフッ素化アルキルメタクリ
レート、ヘプタデカフロロデシルアクリレート等のフッ
素化アルキルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタ
クリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート等があ
る。

【００１８】光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有
するモノマーのうち、光重合性不飽和結合を分子内に２
個以上有するモノマーとしては、ビスフェノールＡジメ
タクリレート、１，４−ブタンジオールジメタクリレー
ト、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、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メタクリレ
ート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリ
プロピレングリコールジメタクリレート、テトラエチレ
ングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパ
ントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタ
クリレート、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メタクリレー
ト、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジ
ペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタ
エリスリトールペンタメタクリレート、ビスフェノール
Ａジアクリレート、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アクリレート、グリセロールジア
クリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、
ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレ
ングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコー
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、トリ
ス（アクリロキシエチル）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
レート等が挙げらる。

【００１９】光重合性不飽和結合を分子内に２個以上有
するモノマーとしては、さらに、一般式（ａ）

【化１】 （ただし、式中、Ｒはエチレン基又はプロピレン基を示
し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に、１〜２０の整数を示
す）で示されるビスフェノールＡのアルキレンオキシド
付加物のジアクリレート、一般式（ｂ）

【化２】 （ただし、式中、ｍ及びｎはそれぞれ独立に、１〜１０
の整数を示す）で示されるビスフェノールＡのエピクロ
ルヒドリン変性物とアクリル酸の付加エステル化物、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、一般式（ｃ）

【化３】 （ただし、式中、Ｒはエチレン基又はプロピレン基を示
し、ｍ及びｎはそれぞれ独立に、１〜２０の整数を示
す）で示されるリン酸のアルキレンオキシド付加物のジ
アクリレート、一般式（ｄ）

【化４】 （ただし、式中、ｍ及びｎはそれぞれ独立に、１〜１０
の整数を示す）で示されるフタル酸のエピクロリン変性
物とアクリル酸の付加エステル化物、ポリエチレングリ
コールのジアクリレート、ポリプロピレングリコールの
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、一般式（ｅ）

【化５】 （ただし、式中、ｍ及びｎはそれぞれ独立に、１〜２０
の整数を示す）で示される１，６−ヘキサンジオールの
エピクロリン変性物とアクリル酸の付加エステル化物
（アクイリル基を一分子中に２個有するもの）、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、一般式（ｆ）

【化６】 （ただし、式中、Ｒはエチレン基又はプロピレン基を示
し、３個のｍはそれぞれ独立に、１〜２０の整数を示
す）で示されるリン酸のアルキンオキシド付加物のトリ
アクリレート、一般式（ｇ）

【化７】 （ただし、式中、Ｒはエチレン基又はプロピレン基を示
し、ｍ、ｍ′及びｍ″はそれぞれ独立に、１〜２０の整
数を示す）で示されるトリメチロールプロパンのアルキ
レンオキシド付加物のトリアクリレート、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
などが挙げられる。これらのモノマーは、単独で又は２
種以上を組み合わせて用いることができる。

【００２０】前記着色画像形成材料に使用される光開始
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
わせて使用される。

【００２１】前記着色画像形成材料に使用される樹脂、
顔料、光重合性不飽和結合を分子内に２個以上有するモ
ノマー及び光開始剤の配合割合は、これらの総量に対し
て、（ａ）樹脂は、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２５〜５
０重量％、（ｂ）顔料は、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％、（ｃ）光重合性不飽和結合を分子内に２
個以上有するモノマーは、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％、（ｄ）光開始剤は、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％とされる。

【００２２】前記着色画像形成材料に樹脂が少なくなり
すぎると顔料の分散安定性が低下する傾向があり、多す
ぎると感光液にしたときの粘度が高くなり、塗布性、特
にスピンコートする際の塗布性が低下する傾向がある。
また、顔料が少なくなりすぎると画像の色濃度が低くな
る傾向があり、多すぎると光感度が低下する傾向があ
る。また、光重合性不飽和結合を分子内に２個以上有す
るモノマーが少なくなりすぎると光感度が低くなる傾向
があり、多すぎると顔料の分散安定性が低下する傾向が
ある。さらに、光開始剤少なすぎると光感度が低くなる
傾向があり、多すぎると密着性が低下する傾向がある。

【００２３】本発明における着色画像形成材料には、必
須成分である前記の四成分以外に、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シランカップ
リング剤（ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプ
ト基等を有した）やチタネートカップリング剤（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）、膜の平滑性を向上させるための界面活性剤（フッ
素系、シリコン系、炭化水素系等）、紫外線吸収剤、酸
化防止剤など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。

【００２４】本発明における着色画像形成材料の基板上
への積層は、着色画像形成材料の成分と適当な有機溶剤
を混合して感光液とし、これを基板に直接塗布するか、
あるいはその感光液を一旦支持体に塗布して成膜した
後、基板に積層するなどして行うことができる。上記の
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板、その他セラミック板、光電変
換素子を有する半導体基板などが挙げられる。これらの
基板には予めクロム蒸着等によりブラックマトリックス
が形成されているものであってもよい。

【００２５】次に、本発明に用いる着色画像形成材料を
感光液とする方法について説明する。顔料を樹脂及び有
機溶剤並びに必要に応じて分散剤と混合し、分散させ
る。このとき、混合物は超音波分散機、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・混練装置を用いて混練することによ
り分散処理することが好ましい。光重合性不飽和結合を
分子内に２個以上有するモノマー及び光開始剤は、この
分散処理の前に混合してもよく、分散処理後に混合して
もよい。

【００２６】有機溶剤としては、例えば、ケトン化合
物、アルキレングリコールエーテル化合物、、アルコー
ル化合物、芳香族化合物などが挙げられる。具体的に
は、ケトン化合物として、アセトン、メチルエチルケト
ン、シクロヘキサノン、ジオキサン等があり、アルキレ
ングリコールエーテル化合物として、メチルセロソル
ブ、エチルセロソルブ、ブチゾレセロソルブ、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、プ
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、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル、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エ等があり、ポリエチレン
グリコールアルキルエーテルアセテート化合物として
は、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテート、
ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエ
チレングリコールプロピルエーテルアセテート、ジエチ
レングリコールiso−プロピルエーテルアセテート、ジ
エチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチ
レングリコールtert−ブチルエーテルアセテート、トリ
エチレングリコールメチルエーテルアセテート、トリエ
チレングリコールエチルエーテルアセテート、トリエチ
レングリコールプロピルエーテルアセテート、トリエチ
レングリコールiso−プロピルエーテルアセテート、ト
リエチレングリコールブチルエーテルアセテート、トリ
エチレングリコールtert−ブチルエーテルアセテート等
があり、アルコール化合物として、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、３−メチル−３−メトキシブタノール、
テトラヒドロフラン等があり、芳香族化合物として、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、Ｎ−メチル−２−ピロリ
ドン、Ｎ−ヒドロキシメチル−２−ピロリドン等があ
り、その他として、３−メチル−３−メトキシブチルア
セテート、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種以上を組み合わせて用いることがで
きる。

【００２７】有機溶剤は、感光液中の樹脂、顔料、光重
合性不飽和結合を分子内に１個以上含有するモノマー及
び光開始剤を含む全固形分が５〜４０重量％の範囲にな
るように用いられることが好ましい。全固形分が４０重
量％を超えると粘度が高くなり、塗布性が悪くなる傾向
がある。全固形分が５重量％未満であると粘度が低くな
り、塗布性が悪くなる傾向がある。

【００２８】前記分散剤としては、ポリカルボン酸型高
分子界面活性剤、ポリスルホン酸型高分子界面活性剤等
のアニオン系分散剤、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
クドリ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がある。顔料の分散性や分散安
定性が向上し、好ましい。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。５０重量部を超えると色度が
ずれる傾向がある。

【００２９】前記の分散処理に際して、樹脂は、その全
量を分散処理時に顔料と共に用いてもよく、樹脂の一部
を分散処理後に加えてもよい。ただし、分散処理時に樹
脂は顔料１００重量部に対して少なくとも２０重量部用
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。同様に有機溶剤もその全量
を分散処理時に顔料と共に用いてもよく、有機溶剤の一
部を分散処理後に加えてもよい。ただし、有機溶剤は、
分散処理時の顔料及び樹脂の全量１００重量部に対し
て、分散処理時に少なくとも１００重量部用いることが
好ましい。１００重量部未満では分散処理時の粘度が高
すぎて、特にボールミル、サンドミル、ビーズミルなど
で分散する場合には分散が困難になる可能性がある。

【００３０】感光液を基板に塗布する方法としては、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がある。
塗布後、５０〜１３０℃の温度で１〜３０分乾燥するこ
とが好ましい。このようにして着色画像形成材料からな
る膜を得ることができる。このようにして形成された着
色画像形成材料からなる膜の厚みは、用途によって適宜
定まるが、０．１〜３００μｍの範囲とされることが好
ましい。また、カラーフィルターに用いる場合には、
０．２〜５μｍの範囲とされることが好ましい。

【００３１】また、支持体上に上記と同様にして着色画
像形成材料からなる膜を形成することができる。この膜
を前記の基板に積層するには、基板に膜を重ねてローラ
を通して圧着する方法がある。このとき、ローラを少し
加熱することが好ましい。また、圧着を減圧下に行うこ
とが好ましい。支持体は、基板に着色画像形成材料から
なる膜を積層してから剥離することが好ましい。支持体
としては、ポリエチレンフィルム、アクリル樹脂フィル
ム、ポリエステルフィルム等を用いることができる。

【００３２】基板上に積層された着色画像形成材料から
なる膜への露光は、その膜に活性光線を画像状に照射す
ることにより行うことができる。これにより露光部の膜
を硬化させることができる。露光に際し、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０．５〜３０
μｍの厚みで形成し、その上から露光してもよい。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、ラングステンランプ、可視光レ
ーザーなどが好適である。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写など
により画像状に活性光線が照射される。

【００３３】上記の露光に続いて現像工程を行う。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、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、又は塩を含
む水溶液（アルカリ現像液）、有機溶剤等の現像液を吹
き付けるか、現像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。現像後、さらに、着色画像パターンをより
強固に硬化させるため、ポストベークを行う。

【００３４】感光性の着色画像形成材料からなる層を基
板上に積層し、露光現像後にポストベークする着色画像
形成工程は、本発明においては複数回、異なった色又は
同じ色について行うことができる。特に、カラーフィル
ターの製造法においては、着色画像形成工程を異なる３
〜４色の着色画像について繰り返し行うことが好まし
い。たとえば、先にクロム蒸着などにより形成したブラ
ックマトリックス上に赤、緑、青の着色画像が形成され
る。また、黒色の着色画像形成材料を用いてブラックマ
トリックスを形成した後、赤、緑、青の着色画像が形成
される。さらに、赤、緑、青の着色画像を形成した後
に、これらの着色画像の間隙に黒色の画像形成材料を用
いてブラックマトリックスが形成される。赤、緑、青の
着色画像の形成の順序は任意である。着色画像は各色に
ついて画素を形成するようにされる。

【００３５】本発明において、着色画像形成工程におけ
るポストベークを温度の異なる２段階で行う。また、１
段階目のポストベークの温度は、１８０〜２８０℃であ
り、２８０〜２００℃することが好ましく、２８０〜２
４０℃とすることが特に好ましい。２段階のポストベー
クの温度は、１４０〜２４０℃であり、２２０〜１８０
℃とすることがより好ましく、２１０〜２００℃とする
ことが特に好ましい。また、ポストベークの温度は、１
段階目のポストベークの温度が２段階目のポストベーク
の温度より３０℃以上高い温度とされる。

【００３６】ポストベーク温度が２８０℃を超えると、
着色画像が変色する傾向があり、１４０℃未満になると
着色画像の耐溶剤性が低くなる傾向がある。また、この
１段階目と２段階目の温度差が３０℃以下だと、昇華物
は連続して発生する傾向にあり、１段階目のみで昇華物
を発生させ、２段階目で発生させなくすることが難しく
なる。こんこ温度差は大きい方が好ましい。ポストベー
ク温度が２８０℃を超えると、着色画像が変色する傾向
があり、１４０℃未満だと耐溶剤性が低くなる傾向があ
る。各段階のポストベーク時間は、ポストベース温度を
勘案して適宜決定すればよいが、１段階目は１〜１０分
が好ましく、３〜１０分がより好ましく、４〜５分が特
に好ましい。

【００３７】なお、２段階目は、着色画素からの昇華物
の発生はなくなり、画素を硬化させることが目的である
ため、５〜６０分が好ましく、１０〜３０分がより好ま
しく、１５〜２０分が最も好ましい。１段階目の時間が
短すぎると着色画素から発生する昇華物が全て出尽くす
ことはなく、高温で１０分以上行うと、特性が低下して
しまう恐れがある。２段階目の時間が短すぎるとと、着
色画素の耐溶剤性が低くなる傾向があり、６０分を越え
ると着色画像又はカラーフィルターの生産性が低下する
傾向がある。

【００３８】

【実施例】次に、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれらによって制限されるものではない。

【００３９】樹脂の合成例 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及びアゾビスイソブチロニトリル
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９０
ｇ中に２時間かけて滴下した。滴下後、攪拌しながら３
時間保温し、その後、アゾビスジメチルバレロニトリル
１ｇ及びプロピレングリコールモノメチルエーテル１２
ｇからなる混合液を２０分間かけて滴下し、さらに攪拌
しながら４時間保温して高酸価アクリル樹脂（固形分酸
価１９３）溶液を得た。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０．１ｇ及びテト
ラエチルアンモニウムブロマイド０．８ｇ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。この樹脂の酸価は
８８、重量平均分子量は４５０００であった。樹脂溶液
の固形分は５５重量％であった。

【００４０】感光液の作製例１ 前記の合成例１で得られた樹脂溶液７３ｇ（固形分４０
ｇ）、顔料として、ピグメントレッド１７７［カラーイ
ンデックス名（以下C.I.と略す。）］２５ｇ及びピグメ
ントイエロー１３９（C.I.）５ｇを有機溶剤であるプロ
ピレングリコールモノメチルエーテル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
２００ｇに、上記の樹脂溶液２４ｇ（固形分１３ｇ）、
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、光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並びに有機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、赤色の着色画
像形成用感光液を得た。

【００４１】感光液の作製例２ 前記の合成例１で得られた樹脂溶液１１０ｇ（固形分６
０ｇ）、顔料としてピグメントグリーン３６（C.I.）２
２ｇ及びピグメントイエロー８３（C.I.）８ｇを有機溶
剤であるプロピレングリコールモノメチルエーテル２０
０ｇ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２２０ｇに、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、光開始剤として
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並びにプロピレング
リコールモノメチルエーテル１２５ｇを加えて混合し、
緑色の着色画像形成用感光液を得た。

【００４２】感光液の作製例３ 前記の合成例１で得られた樹脂溶液３６ｇ（固形分２０
ｇ）、顔料としてピグメントブルー１５：６（C.I.）２
４ｇ及びピグメントバイオレット２３（C.I.）１ｇを有
機溶剤であるプロピレングリコールモノメチルエーテル
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１４０ｇに上記の樹脂溶液７０ｇ（固
形分３８．５ｇ）、（ｃ）成分として１，４−ブタンジ
オールジアクリレート３５ｇ、光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並びに有機溶剤としてプロピ
レングリコールモノメチルエーテル２３０ｇを加えて混
合し、青色の着色画像形成用感光液を得た。

【００４３】感光液の作製例４ 前記の合成例１で得られた樹脂溶液７０ｇ（固形分３８
ｇ）、顔料としてピグメントブラック７（C.I.）４６ｇ
を有機溶剤であるプロピレングリコールモノメチルエー
テル１４４ｇ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、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、光開始剤
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並びに有機溶
剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテル２８
０ｇを加えて混合し、黒色の着色画像形成用感光液を得
た。

【００４４】実施例１〜８ 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感光液の作製例１、２、３、４で作
製した感光液別々に一色づつを塗布し、８０℃で５分間
の乾燥を行い、膜厚２．０μｍの膜を形成した。得られ
た膜に超高圧水銀灯により、１５０mJ/cm2の露光を行
い、ポストベークを表１に示す温度で１段階目を５分、
２段階目を２０分行い、着色画像を作製した。各段階目
での昇華物の発生の有無、ポストベーク中の基板上方５
cmの位置に置いた基板への付着物の有無により昇華物の
発生を調査した。１段階目では用いたすべての感光液で
付着物が観察されたが、２段階目では、用いたすべての
感光液で観察されなかった。その評価結果をまとめて表
１に示す。

【００４５】比較例１〜３ 表２に示したポストベーク温度でポストベークをした以
外は、実施例１と同様な方法でカ着色画像を作製した。
１段階目及び２段階目で用いたべての感光液で付着物が
観察されたその評価結果を表２に示す。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】表１及び表２に示した結果から、２段階ポ
ストベークを行った結果、１段階目の温度を２８０〜１
８０℃、２段階目を２５０℃の温度範囲で、なおかつ１
段階目と２段階目の温度差が３０℃以上になるよう設定
したポストベークでは（実施例１〜８）２段階目のポス
トベーク中に昇華物の発生はなかった。１段階目と２段
階目の温度差が２０℃以下の場合（比較例１）、１段階
目のポストベーク温度が１８０℃以下の場合（比較例
２）、２段階目のポストベークが２５０℃以上の場合
（比較例３）、それぞれ２段階目のポストベーク中に昇
華物が確認され、昇華物発生の制御が不良なことが分か
る。

【００４９】実施例９ （カラーフィルターの製造） ガラス基板上に、まず、露光時に特定のマスクパターン
を使用すること以外は実施例３と同様な方法及び条件で
黒色の着色画像を形成した後、水酸化カリウムを０．３
重量％含む水溶液により現像を行いブラックマトリック
スパラーンを形成した。ついで、露光時に特定のマスク
パターンを使用すること以外は実施例３と同様な方法及
び条件で緑色画像を形成した後、上記と同様の現像液で
現像し緑色画素パターンを形成した。次いで、露光時に
特定のマスクパターンを使用すること以外は前記の赤色
の画像形成用感光液を用い実施例３と同様な方法及び条
件で、赤色画像を形成した後、上記と同様の現像液で現
像し緑色画素パターンの隣に、赤色の画像パターンを形
成した。次いで、同様の方法により前記の青色の着色画
像形成用感光液を用い実施例３と同様な方法及び条件で
赤色画素パターンの隣に青色画素パターンを形成し
た。。以上より、一つの画素が、３０μｍ×１００μｍ
の緑、赤及び青の三色から成るモザイク状に並んだカラ
ーフィルターを作成した。得られたカラーフィルタは付
着物がなく品質の良好なものであった。

【００５０】

【発明の効果】請求項１乃至３の製造法によれば、顔料
を分散させた感光材料を用いて、着色形成画像としての
特性を維持しつつ、着色画像形成工程におけるポストベ
ーク時に発生する昇華物を効果的に回収することがで
き、着色画像への異物の付着を防ぐことができる。請求
項４記載のカラーフィルタの製造法によれば、着色画像
形成工程におけるポストベーク時に発生する昇華物を効
果的に回収することができ、カラーフィルタへの異物の
付着を防ぐことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 岡崎 哲也 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 加藤 慎也 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 名児耶 友宏 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 (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光性の着色画像形成材料からなる層を
   基板上に積層し、露光現像後にポストベークする着色画
   像形成工程を含む着色画像の製造法において、ポストベ
   ークを温度の異なる２段階で行い、１段階目のポストベ
   ークの温度が１８０〜２８０℃、２段階のポストベーク
   の温度が１４０〜２４０℃であり、しかも、１段階目の
   ポストベークの温度が、２段階目のポストベークの温度
   より３０℃以上高い温度とすること特徴とする着色画像
   の製造法。
2. 【請求項２】 感光性の着色画像形成材料が樹脂、顔
   料、光重合性不飽和結合を分子内に１個以上含有するモ
   ノマー及び光開始剤を含有するものである請求項１記載
   の着色画像の製造法。
3. 【請求項３】 樹脂が酸価が２０〜３００、重量平均分
   子量が１，５００〜２００，０００の樹脂である請求項
   ２記載の着色画像の製造法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３記載のいずれかの着色画
   像の製造法により同一基板上に複数の着色画像を作製す
   ることを特徴とするカラーフィルタの製造法。