JPH10260532A

JPH10260532A - 感光性着色樹脂組成物とカラーフィルタの画像形成方法

Info

Publication number: JPH10260532A
Application number: JP6501397A
Authority: JP
Inventors: Nobumi Takemura; 信美竹村; Takao Taguchi; 貴雄田口; Akira Tamura; 章田村
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1997-03-18
Filing date: 1997-03-18
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】低濃度の水系現像液で現像が行えて、現像ム
ラを発生せずにパターン形成ができ、基板との密着性が
よく、高感度であり、且つ酸素の影響によっても感度が
変化せず、また、長期保存しても増粘しにくいなどの特
性を有する感光性着色樹脂組成物と、それを用いたカラ
ーフィルターの着色画像形成方法。【解決手段】下記一般式（１）又は一般式（２）で示
される共重合体と、光酸発生剤と、顔料とを含有する。【化１】式（１）中、ｌ／ｍ＝９／１〜２／３、１≦ｘ≦４、Ｒ
はＨ又は炭素数１〜３のアルキル基、Ｒ1はＨ又はＣ
Ｈ₃。【化２】式（２）中、ｎ／ｍ＝９／１〜５／５、１≦ｘ≦４、Ｒ
1はＨ又はＣＨ₃。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は特に液晶表示用パネ
ルに好適なカラーフィルターに関するもので、その画像
形成方法ならびにその為の感光性着色樹脂組成物に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりカラーフィルターは、液晶カラ
ーディスプレイ装置の分野で使用され、通常、このカラ
ーフィルターは、青、赤及び緑を色要素として、これら
の色素を上記透明基板の表面に、モザイク状、ストライ
プ状、ストライプ状あるいはトライアングル状などの色
要素の配列をもって形成されるものである。現在、これ
らのカラーフィルターの着色画像は、主として、染色
法、印刷法、顔料分散法、電着法等によって製造されて
いる。なかでも、顔料分散法は、感光性樹脂に顔料を分
散したものを透明基板上に塗布し、露光、現像を行うこ
とにより着色画像を形成するもので、染色法と比較して
単純なプロセスでカラーフィルター着色画像を形成する
ことができる。

【０００３】しかし、顔料分散法においては、用いる樹
脂によって、耐熱性が低い、樹脂それ自体が着色してい
て感度が低い、露光時に酸素の影響を受けて感度が低下
する等の欠点があった。また、顔料分散法のレジスト
は、光、Ｘ線、又は、電子線による照射により高分子形
成反応が起きて溶解性が減少して画像パターンを形成す
るネガ型レジストが現在主流である。ネガ型レジストで
は、光、Ｘ線、又は、電子線等の照射により高分子形成
反応が開始されるが、この反応を完了させるため、光、
Ｘ線、電子線等の照射後に熱硬化反応を行う。その為、
この工程に必要な熱反応を行うため、樹脂として熱硬化
型樹脂モノマーの添加が必要である。しかし、この樹脂
がレジスト調整後に徐々に熱硬化反応を起こし、長期保
存後、増粘してしまい、カラーフィルターの形成工程時
に悪影響を起こすことがある。これを避けるため、操作
を不活性ガス雰囲気下で行なったり、レジストを低温保
存する等の対策を施しているが、プロセスの複雑化、コ
スト増などの問題がある。そこで、これらの諸課題を解
決すべく、様々なレジストが開発されている。その１つ
として、高感度でありながら、酸素や温度の影響によっ
て感度が変化せず、且つ、現像が水系であることなどの
特性を有するポジ型化学増幅感光性着色樹脂組成物が特
公平２−２７６６０号公報に示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、そのポジ型化
学増幅レジストにおいて、カルボン酸のtert−ブチルエ
ステルまたはフェノールのtert−ブチルカルボナートよ
り構成される樹脂を使用すると、現像の際に高濃度のア
ルカリ現像液を使用しないと現像が不可能であった。そ
の結果、現像ムラを引き起こし、カラーフィルターの性
能を十分に引き出すことができなかった。本発明は以上
述べた事情に鑑み、低濃度の水系現像液で現像が行え
て、現像ムラを発生せずにパターン形成ができ、基板と
の密着性がよく、高感度であり、且つ酸素の影響によっ
ても感度が変化せず、また、長期保存しても増粘しにく
いなどの特性を有する感光性着色樹脂組成物と、該感光
性着色樹脂組成物を用いたカラーフィルターの着色画像
形成方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る感光性着色樹脂組成物は、酸により樹脂
側鎖部の分解を起こしてアルカリ現像が行える感光性部
分と親水基を末端に持つ親水性部分を共重合させた共重
合体と、光酸発生剤と、顔料を含有することを特徴とす
る。即ち、本発明の感光性着色樹脂組成物は、下記一般
式（１）又は一般式（２）で示される共重合体と、光酸
発生剤と、顔料とを含有することを特徴とするものであ
る。

【化３】式（１）中、ｌ／ｍ＝９／１〜２／３、１≦ｘ≦４ＲはＨまたは炭素数１〜３のアルキル基、Ｒ1はＨまた
はＣＨ₃である。

【化４】式（２）中、ｎ／ｍ＝９／１〜５／５、１≦ｘ≦４Ｒ1はＨまたはＣＨ₃である。本発明のカラーフィルタの
画像形成方法は、この感光性着色樹脂組成物を透明基板
上に塗布、乾燥し、着色樹脂層を形成する工程、該着色
樹脂層をパターン露光する工程、該露光後の着色樹脂層
の加熱処理工程、該露光、加熱後の着色樹脂層をアルカ
リ現像液により現像して、上記透明基板上に着色画像を
形成する工程を含む一連の工程を繰り返し、同一基板上
に複数色の着色画像を形成することを特徴とするもので
ある。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の内容を詳細に説明
する。本発明の感光性着色樹脂組成物においては、上記
一般式（１）または（２）で示される重合体が必須であ
る。上記一般式（１）で表される重合体は、Ａ部で示さ
れるユニットとＢ部で示されるユニットの共重合体であ
る。この共重合体においては、Ａ部で示されるユニット
が感光性樹脂部分となる。すなわち、化学式（３）に示
すように、酸触媒の存在下で加熱処理すると、このＡ部
はアルカリ可溶性の化合物（Ｅ）に分解する。

【化５】この共重合体におけるＡ部とＢ部の共重合比率は、ｌ／
ｍ＝９〜４／１〜６である。感光性樹脂部分Ａが樹脂全
体の４０モル％を下回ると、基板との密着性が低下し、
感光性樹脂部分Ａが樹脂全体に対して９０モル％を上回
ると、樹脂表面のぬれ性の低下がみられ、アルカリ現像
に悪影響を与えるからである。

【０００７】また、上記一般式（２）で表される重合体
は、Ｃ部で示されるユニットとＢ部で示されるユニット
の共重合体である。この共重合体においては、Ｃ部で示
されるユニットが感光性樹脂部分となる。すなわち、化
学式（４）に示すように、酸触媒の存在下で加熱処理す
ると、このＣ部はアルカリ可溶性の化合物（Ｆ）に分解
する。

【化６】この共重合体におけるＣ部とＢ部の共重合比率は、ｌ／
ｍ＝９〜５／１〜５である。感光性樹脂部分Ｃが樹脂全
体の５０モル％を下回ると、基板との密着性の低下がみ
られる。また、感光性樹脂部分Ｃが樹脂全体に対して９
０モル％を上回ると、樹脂表面のぬれ性の低下がみら
れ、アルカリ現像に悪影響を与える。これら一般式
（１）または（２）で示される重合体において、Ｂ部に
は、Ｄ部として示されるユニットが側鎖として結合す
る。この側鎖Ｄは末端に親水基をもつことから、Ｂ部は
親水性部分となり、共重合体に水分との親和性を付与さ
せもので、樹脂表面のぬれ性を向上させる。この側鎖Ｄ
をもつ親水性部分Ｂは、アルカリ現像を行う際に、アル
カリ現像液と反応することなくアルカリ溶解しないもの
が望ましい。更に、側鎖のアルコキシは、その繰り返し
が５以上であると感度の低下をまねく。よって、側鎖の
アルコキシの繰り返しは１〜４個が好ましい。この共重
合体であると、基板との密着性が高い上に、低濃度の水
系現像液で現像を行なうことができ、現像ムラが起きに
くい。しかも、共存する光酸発生剤による少量の酸素に
よって分解反応が容易に起こり、感度が高い。また、粘
度の上昇は小さく、保存性が良い。

【０００８】本発明に於ける光酸発生剤には、光の照射
により酸を発生する化合物をいい、多くの周知化合物及
びそれらの混合物が適用される。例えば、オニウムのハ
ロゲン^-、ＢＦ₄ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、ＳｂＦ₆ ^-、Ｓｉ
Ｆ₆ ^-、ＣｌＯ₄ ^-、ＣＦ₃ＳＯ₄ ^-などの塩；有機ハロゲン
化合物；ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物及び光
スルホン酸発生化合物などが挙げられる。

【０００９】更に詳述すると、オニウム塩としてのアン
モニウム塩は、ＵＳＰ4,069,055号明細書及び同4,069,0
56号明細書に、ジアゾニウム塩は、Photogr.Sci.Eng.,1
8,387(1974)、J.Macromol.Sci.,Chem.,A21,1695(1984)
及びPolymer21,423(1980)に、ヨードニウム塩は、Maclo
molecules,10,1307(1977)、Chem.& Eng.News.,Nov.28,3
1(1988)及びヨーロッパ特許0,104,143号明細書に、スル
ホニウム塩は、Polymer J.,17,73(1985)、Polymer Bul
l.,14,279(1985)、J Polymer Sci.,17,977(1979)、J.Or
g.Chem.,43,3055(1978)、J.Org.Chem.,50,4360(1985)、
特開昭５７−１８７２３号公報、特開昭５６−８４２８
号公報、ＵＳＰ4,760,013号明細書、ＵＳＰ4,139,655号
明細書、ＵＳＰ4,734,444号明細書及びヨーロッパ特許
0,297,433号明細書に、ホスホニウム塩は、ＵＳＰ4,06
9,055号明細書ＵＳＰ4,069,056号明細書及びMaclomolec
ules.17.2469(1984)に、セレニウム塩は、Maclomolecul
es.10.1307(1977)に、アルソニウム塩は、Proc.Conf.Ra
d.Curing ASIA P478 Tokyo.Oct.(1988)にそれぞれ開示
されている。

【００１０】また、光の照射により酸を発生する有機ハ
ロゲン化合物としては、例えば、四塩化炭素、ヨードホ
ルム、トリブロモアセトフェノン、特公昭４６−４６０
５号公報に記載のフェニルトリメチルスルホン化合物、
特公昭４８−３６２８１号公報、特開昭５３−１３３４
２８号公報、特開昭６０−１０５６６７号公報、特開昭
６０−２３９７３６号公報に記載のハロメチル−Ｓ−ト
リアジン化合物、Angew.Physik.Chem.,24,381(1918)、
J.Phys.Chem.66,2449(1962)、特開昭５４−７４７２８
号公報、特開昭５５−７７７４２号公報、特開昭５９−
１４８７８４号公報、特開昭６０−３６２６号公報、特
開昭６０−１３８５３９号公報及び特開昭６０−２３９
４７３号公報に記載のハロメチオキサジアゾール化合物
などが挙げられる。ナフトキノンジアジド化合物として
は、例えば１,２−ナフトキノン−（２）−ジアジド−
４−スルホニルクロリドを挙げることができる。

【００１１】光スルホン酸発生化合物としては、１,２
−ナフトキノン−（２）−ジアジド−４−スルホン酸の
エステルもしくはアミド化合物、Polymer Preprints,Ja
pan35,2406(1986)に記載のβ−ケトスルホン系化合物、
Maclomolecules,21,2001(1988)、特開昭６４−１８１４
３号公報に記載のニトロベンジルアルコールとアリール
スルホン酸とのエステル化合物、ヨーロッパ特許0,044,
155明細書、同0,199,672号明細書に記載のオキシムとア
リールスルホン酸とのエステル化合物、ＵＳＰ4,258,12
1号明細書、ＵＳＰ4,618,564号明細書に記載のＮ−ヒド
ロキシアミドまたはイミドとスルホン酸とのエステル化
合物、ヨーロッパ特許84515号明細書、同199,672号明細
書に記載のベンゾインとスルホン酸とのエステル化合物
などを挙げることができる。これら光酸発生剤のうち、
有機ハロゲン化合物、特にハロメチル−Ｓ−トリアジン
化合物、ハロメチルオキサジアゾール化合物および光ス
ルホン酸発生化合物が側鎖部分解に効率よく作用し好適
である。

【００１２】これら酸発生剤は、単独で、或いは混合し
て使用してもよく、その添加量は酸により樹脂側鎖部の
分解を起こす樹脂材料の固形分に対して、０.１〜５０
重量％の添加が好ましく、望ましくは１.０〜４０重量
％の添加量である。これは０.１重量％未満の添加では
発生する酸の量が側鎖部分解に要する酸量に満たされ
ず、不十分な分解反応しか起こらず、また、５０重量％
の添加ではより良い効果が期待できず、逆に現像性等に
好ましくない現象をもたらすからである。

【００１３】光酸発生効率を高めるために、光酸発生剤
と増感剤を組み合わせて使用することができる。係る増
感剤としては、周知の増感剤の使用が可能であり、例え
ば、アントラセン、フェナンスレン、ベリレン、ピレ
ン、クリセン、１,２−ベンゾアントラセン、コロネ
ン、１,６−ジフェニル−１,３,５−ヘキサトリエン、
１,１,４,４−テトラフェニル−１,３−ブタジエン、
２,３,４,５−テトラフェニルフラン、２,５−ジフェニ
ルチオフェン、チオキサントン、２−クロロチオキサン
トン、フェノチアジン、１,３−ジフェニルピラゾリ
ン、１,３−ジフェニルイソベンゾフラン、キサント
ン、ベンゾフェノン、４−ヒドロキシベンゾフェノン、
アンスロン、ニンヒドリン、９−フルオレノン、ニトロ
ピレン、２,４,７−トリニトロフルオレノン、インダノ
ン、フェナンスラキノン、７−メトキシ−４−メチルク
マリン、３−ケト−ビス（７−ジエチルアミノクマリ
ン）、フルオロセン、エオシン、ローダミンＳ及びトリ
フェニルピリリウムバークロレート等を増感剤として挙
げることができる。

【００１４】これらの増感剤と光酸発生剤との割合は、
モル比で０.０１／１〜１０／１であり、好ましくは０.
１／１〜５／１である。また、使用する顔料に応じて、
このような増感剤の種類を選択することで本発明の組成
物の感度をより高めることができる。

【００１５】本発明に於ける顔料としては、青、緑、
赤、黄色等の各色の顔料であって、水或いは有機溶剤に
難溶性である着色粉末を意味し、耐熱性、耐光性及び耐
溶剤性に優れたものが好ましい。顔料としては、例えば
アゾ系、アントラキノン系、イソインドリノン系、イン
ジゴ系、インダスロン系、キサンテン系、キナクリドン
系、キノフタロン系、ジオキサジン系、チオインジゴ
系、ピランスロン系、フタロシアン系、ペリノン系、ペ
リレン系、ペンゾインダゾロン系の有機顔料や、ミロイ
ブルー、群青、コバルトブルー、エメラルドグリーン、
カーボン、チタンカーボン、酸化鉄などの無機顔料を挙
げることができ、これらから１種類又は２種類以上を選
択して用いられる。上記顔料をカラーフィルターなどに
用いる場合は、光透過性や、形成される膜の均一性等か
ら、顔料粒径は１μｍ以下のものが好ましい。

【００１６】本発明において、上記共重合体と光酸発生
剤の重量の和と、顔料の重量の比率は、９５／５から１
０／９０が好ましく、より好ましくは、９０／１０から
４０／６０である。顔料の重量比が９５／５未満となる
と、適正な色濃度を得るためには厚い膜厚が必要とな
り、また、１０／９０を越える場合は、顔料の分散安定
性や膜形成能が低下し、好ましくないからである。

【００１７】本発明の感光性着色樹脂組成物は、上記酸
により樹脂側鎖部の分解を起こす樹脂の成分と光酸発生
剤との成分を溶解する溶媒に溶かし、該顔料を分散させ
た溶液として用いられる。このような溶媒の例として
は、ジオキサン、ジエトキシエタン、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル、メチルセルソルブ、エチルセル
ソルブ、エチレングリコールモノイソプロピルエーテ
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、等のエーテル類、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン
類、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセルソルブアセテ
ート、エチルセルソルブアエテート、酢酸プロピレング
リコールモノメチルエーテル、酢酸プロピレングリコー
ルモノエチルエーテル、ジメチルオキザレート、乳酸メ
チル、乳酸メチル等のエステル類、Ｎ,Ｎ−ジメチルホ
ルムアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド等のアミド
類、Ｎ−メチルピロリドン等のピロリドン類、γ−ブチ
ロラクトン等のラクトン類、ジメチルスルホキシド等の
スルホキシド類等を挙げることができる。これらの溶媒
はそれぞれ単独で用いても良いし、２種類以上組み合わ
せて用いても良い。そして上記成分中の濃度（添加物を
含む全固形分）は、２〜７０重量％が好ましく、より好
ましくは５〜５０重量％である。

【００１８】本発明の感光性着色樹脂組成物には更に必
要に応じて、組成物の粘度の調整、顔料の分散安定性改
善、塗布性の改善、塗膜の基板に対する密着性改善、現
像特性等の目的に、その他の添加剤を配合することがで
きる。上記感光性樹脂組成物を塗布する透明基板として
は、例えばガラス板、プラスチック板、又はプラスチッ
クフィルム等を挙げることができる。

【００１９】以上説明したような感光性着色樹脂組成物
を用いた着色画像の形成方法の１例を述べる。本発明に
係るカラーフィルタの着色画像形製方法は、上記構成の
感光性着色樹脂組成物を透明基板上に塗布、乾燥して、
着色樹脂層を形成した後、所定のパターンに従って光を
照射し露光する。この層を５０〜２００℃の範囲で加熱
し、続いて現像液で現像して透明基板上に着色画像を形
成するという上記の一連の工程を繰り返すことで、同一
基板上に青、赤、緑等の複数色のカラーフィルタの着色
画像を形成することになる。上記塗布方法としては、周
知の方法、例えばスピニング塗布、ワイヤーバー塗布、
ディップ塗布、エアーナイフ塗布、ロール塗布、ブレー
ド塗布、カーテン塗布、スクリーン印刷塗布等を挙げる
ことができる。

【００２０】また、上記の着色樹脂層を形成する際の乾
燥は、５０〜１５０℃で１分〜３０分程度が適当であ
る。上記照射する光は、例えば可視光線、紫外線、Ｘ線
及び電子線などが使用できる。露光後の樹脂層を加熱す
る加熱処理は、露光部の樹脂が分解して現像液に溶解す
るようにしている。この加熱処理には、約５０〜２００
℃、好ましくは６０〜１７０℃の範囲とするのが良い。

【００２１】また、現像液としては、アルカリ性水溶
液、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム、メタ珪酸ナトリウム、メタ
珪酸カリウム、第二リン酸ナトリウム、第三リン酸ナト
リウム、アンモニア等の無機アルカリ、エチルアミン、
ｎ−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジｎ−プロピル
アミン、トリエチルアミン、メチルジエチルアミン、等
のアルキルアミン類、ジエタノールアミン、トリエタノ
ールアミン、等のアルコールアミン類、テトラメチルア
ンモニウムヒドロキサイド、テトラエチルアンモニウム
ヒドロキサイド、トリメチル（２−ヒドロキシエチル）
アンモニウムヒドロキサイド等の第４級アンモニウム
塩、又は、ピロール、ピペリジン等の環状アミン類等の
水溶液を挙げることができる。

【００２２】また、現像液中に必要に応じて他の添加
剤、例えば、界面活性剤、湿潤剤、安定剤、少量の有機
溶剤等の添加剤を添加することができる。上記のような
現像液を用いて現像して、第一のパターンを形成する。
次に、この第一のパターンの空間部に第二、第三のパタ
ーンを上記の一連の工程を繰り返すことにより順次形成
し、青、赤、緑のカラーフィルタ着色画像を得ることが
できる。尚、上記着色画像の各色間には遮光膜が設けら
れていても本発明の着色画像形成方法に影響を与えるも
のではない。

【００２３】

【実施例】

〔実施例１〕攪拌機、還流冷却器、温度計及び窒素注入
口を付した４ツ口フラスコに４−tert−ブトキシカルボ
ニルオキシスチレン１００重量部、メタクリル酸２−ヒ
ドロキシエチル７重量部とＡＩＢＮ（アゾビスイソブチ
ロニトリル）２２重量部をトルエン１０００重量部に溶
かし、窒素雰囲気下、６０℃８時間反応させた。反応
後、トルエンを取り除き、メタノールとヘキサンより２
度再沈して白い固体であって、化学式で示される共重
合体を得た。

【化７】この白い固体の重量平均分子量はＧＰＣ測定で約２５０
００であった。また、ＮＭＲ測定での重合比は仕込み比
とほぼ一致した。

【００２４】下記表１に示す組成で、共重合体、光酸
発生剤、顔料を溶媒に溶かして感光性着色樹脂組成物を
調製した。そして、その感光性着色樹脂組成物を、表面
をＳｉＯ₂膜で処理したソーダガラス基板上にスピナー
で膜厚１.５μｍになるように塗布し、１００℃で２０
分間オーブンにて乾燥した。

【００２５】

【表１】

【００２６】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.１％炭酸水素ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して
着色パターンを得た。この感光性着色樹脂層は、この低
濃度なアルカリ現像液で十分に現像処理を施すことがで
きた。このようにして得られた青色パターンは、均一で
現像ムラがなく、また密着性が十分であった。

【００２７】上記工程で得た青色パターンが形成された
ガラス基板上に、下記表２に示す組成の感光性着色樹脂
組成物をスピナーで塗布し、１００℃で２０分間オーブ
ンで乾燥した。

【００２８】

【表２】

【００２９】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.１％炭酸水素ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して
着色パターンを得た。このようにして得られた緑色パタ
ーンは、均一で現像ムラがなく、また密着性が十分であ
った。

【００３０】上記工程で得た２色の着色パターンが形成
されたガラス基板上に、下記表３に示す組成の感光性着
色樹脂組成物をスピナーで塗布し、１００℃で２０分間
オーブンで乾燥した。

【００３１】

【表３】

【００３２】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.１％炭酸水素ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して
着色パターンを得た。このようにして得られた赤色パタ
ーンは、均一で現像ムラがなく、また密着性が十分であ
った。こうして、精度の高い各色のパターンが形成され
たカラーフィルタが製造された。

【００３３】〔実施例２〕攪拌器、還流冷却器、温度計
及び窒素注入口を付した４ツ口フラスコに４−tert−ブ
トキシカルボニルオキシスチレン１００重量部、下記化
学式（５）で示される化合物を１５重量部とＡＩＢＮ２
２重量部をトルエン１０００重量部に溶かし、窒素雰囲
気下、６０℃８時間反応させた。反応後、トルエンを取
り除き、メタノールとヘキサンより２度再沈して白い固
体状であって、化学式で示される共重合体を得た。

【化８】

【化９】この白い固体の重量平均分子量はＧＰＣ測定で約２４０
００であった。また、ＮＭＲ測定での重合比は仕込み比
とほぼ一致した。

【００３４】下記表４に示す組成で共重合体、光酸発
生剤、顔料を溶媒に溶かして感光性着色樹脂組成物を調
製した。この感光性着色樹脂組成物を、表面をＳｉＯ₂
膜で処理したソーダガラス基板に、スピナーで膜厚１.
５μｍになるように塗布し、１００℃で２０分間オーブ
ンにて乾燥した。

【００３５】

【表４】

【００３６】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.１％炭酸水素ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して
青色パターンを得た。このようにして得られた青色パタ
ーンは、均一で現像ムラがなく、また密着性が十分であ
った。

【００３７】上記工程で得た青色パターンが形成された
ガラス基板上に、下記表５に示す組成の感光性着色樹脂
組成物をスピナーで塗布し、１００℃で２０分間オーブ
ンで乾燥した。

【００３８】

【表５】

【００３９】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.１％炭酸水素ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して
緑色パターンを得た。このようにして得られた緑色パタ
ーンは、均一で現像ムラがなく、また密着性が十分であ
った。

【００４０】上記工程で得た２色の着色パターンが形成
されたガラス基板上に、下記表６に示す組成の感光性着
色樹脂組成物をスピナーで塗布し、１００℃で２０分間
オーブンで乾燥した。

【００４１】

【表６】

【００４２】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.１％炭酸水素ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して
赤色パターンを得た。このようにして得られた赤色パタ
ーンは、均一で現像ムラがなく、また密着性が十分であ
った。こうして、精度の高い各色のパターンが形成され
たカラーフィルタが製造された。

【００４３】〔実施例３〕攪拌器、還流冷却器、温度計
及び窒素注入口を付した４ツ口フラスコにtert−ブチル
メタクリレート１００重量部、メタクリル酸２−ヒドロ
キシエチル６２重量部とＡＩＢＮ２２重量部をトルエン
１０００重量部に溶かし、窒素雰囲気下、６０℃８時間
反応させた。反応後、トルエンを取り除き、メタノール
とヘキサンより２度再沈して白い固体状であって、化学
式で示される共重合体を得た。

【化１０】この白い固体の重量平均分子量はＧＰＣ測定で約２００
００であった。また、ＮＭＲ測定での重合比は仕込み比
とほぼ一致した。

【００４４】下記表７に示す配合で、共重合体、光酸
発生剤、顔料を溶媒に溶かして、感光性着色樹脂組成物
を調製した。その感光性着色樹脂組成物を、表面をＳｉ
Ｏ₂膜で処理したソーダガラス基板上に、スピナーで膜
厚１.５μｍになるように塗布し、１００℃で２０分間
オーブンにて乾燥させた。

【００４５】

【表７】

【００４６】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.１％炭酸水素ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して
青色パターンを得た。このようにして得られた青色パタ
ーンは、均一で現像ムラがなく、また密着性が十分であ
った。

【００４７】上記工程で得た青色パターンが形成された
ガラス基板上に、下記表８の組成の感光性着色樹脂組成
物をスピナーで塗布し、１００℃で２０分間オーブンで
乾燥した。

【００４８】

【表８】

【００４９】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.１％炭酸水素ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して
緑色パターンを得た。このようにして得られた緑色パタ
ーンは、均一で現像ムラがなく、また密着性があった。

【００５０】上記工程で得た２色の着色パターンが形成
されたガラス基板上に、下記表９に示す組成の感光性着
色樹脂組成物をスピナーで塗布し、１００℃で２０分間
オーブンで乾燥した。

【００５１】

【表９】

【００５２】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.１％炭酸水素ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して
赤色パターンを得た。このようにして得られた赤色パタ
ーンは、均一で現像ムラがなく、また密着性が十分であ
った。こうして、精度の高い各色のパターンが形成され
たカラーフィルタが製造された。

【００５３】〔比較例１〕攪拌器、還流冷却器、温度計
及び窒素注入口を付した４ツ口フラスコにtert−ブチル
メタクリレート１００重量部とＡＩＢＮ２２重量部をト
ルエン１０００重量部に溶かし、窒素雰囲気下、６０℃
８時間反応させた。反応後、トルエンを取り除き、メタ
ノールとヘキサンより２度再沈して白い固体状であっ
て、化学式で示される共重合体を得た。

【化１１】この白い固体の重量平均分子量はＧＰＣ測定で約１７０
００であった。

【００５４】下記表１０に示す組成で、共重合体、光
酸発生剤、顔料を溶媒に溶かして感光性着色樹脂組成物
を調製した。その感光性着色樹脂組成物を、表面をＳｉ
Ｏ₂膜で処理したソーダガラス基板に、スピナーで膜厚
１.５μｍになるように塗布し、１００℃で２０分間オ
ーブンにて乾燥させた。

【００５５】

【表１０】

【００５６】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
現像処理を適性に施すために、０.５％水酸化ナトリウ
ム水溶液を用いて現像、水洗浄して青色パターンを得
た。このようにして得られた青色パターンは現像ムラが
僅かにあり、露光部に着色物が観察された。

【００５７】上記工程で得た青色パターンが形成された
ガラス基板上に、下記表１１に示す組成の感光性着色樹
脂組成物をスピナーで塗布し、１００℃で２０分間オー
ブンで乾燥した。

【００５８】

【表１１】

【００５９】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.５％水酸化ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して緑
色パターンを得た。このようにして得られた緑色パター
ンは現像ムラが僅かにあり、露光部に着色物が観察され
た。

【００６０】上記工程で得た２色の着色パターンが形成
されたガラス基板上に、下記表１２で示す組成の感光性
着色樹脂組成物をスピナーで塗布し、１００℃で２０分
間オーブンで乾燥した。

【００６１】

【表１２】

【００６２】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.５％水酸化ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して赤
色パターンを得た。このようにして得られた赤色パター
ンは現像ムラが僅かにあり、露光部に着色物が観察され
た。こうして得られたカラーフィルタは、その着色画像
の精度の低いものであった。

【００６３】〔比較例２〕攪拌器、還流冷却器、温度計
及び窒素注入口を付した４ツ口フラスコにtert−ブチル
メタクリレート６０重量部、下記化学式（６）で示され
る化合物を７０重量部とＡＩＢＮ２２重量部をトルエン
１０００重量部に溶かし、窒素雰囲気下、６０℃８時間
反応させた。反応後、トルエンを取り除き、メタノール
とヘキサンより２度再沈して白い固体状であって化学式
で示される共重合体を得た。

【化１２】

【化１３】この白い固体の重量平均分子量はＧＰＣ測定で約２００
００であった。また、ＮＭＲ測定での重合比は仕込み比
とほぼ一致した。

【００６４】下記表１３に示す組成で、共重合体、光
酸発生剤、顔料を溶媒に溶かして感光性着色樹脂組成物
を調製した。その感光性着色樹脂組成物を、表面をＳｉ
Ｏ₂膜で処理したソーダガラス基板に、スピナーで膜厚
１.５μｍになるように塗布し、１００℃で２０分間オ
ーブンにて乾燥した。

【００６５】

【表１３】

【００６６】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.５％水酸化ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して青
色パターンを得た。このようにして得られた着色パター
ンは、未露光部にパターン剥がれが観察された。

【００６７】上記工程で得た青色パターンが形成された
ガラス基板上に、下記表１４に示す組成の感光性着色樹
脂組成物をスピナーで塗布し、１００℃で２０分間オー
ブンで乾燥した。

【００６８】

【表１４】

【００６９】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.５％水酸化ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して緑
色パターンを得た。このようにして得られた着色パター
ンは、未露光部にパターン剥がれが観察された。

【００７０】上記工程で得た２色の着色パターンが形成
されたガラス基板上に、下記表１５に示す組成の感光性
着色樹脂組成物をスピナーで塗布し、１００℃で２０分
間オーブンで乾燥した。

【００７１】

【表１５】

【００７２】そして、感光性着色樹脂層を所定形状のマ
スクを介してメタルハライドランプで空気雰囲気下で露
光した。次いで、パターン露光された感光性着色樹脂層
を１４０℃で３０分間オーブン内で加熱した。その後、
０.５％水酸化ナトリウム水溶液で現像、水洗浄して赤
色パターンを得た。このようにして得られた着色パター
ンは、未露光部にパターン剥がれが観察された。こうし
て得られたカラーフィルタは、その着色画像の精度の低
いものであった。

【００７３】

【発明の効果】本発明の感光性着色樹脂組成物によれ
ば、高感度を有し、露光時に酸素の影響による露光感度
の低下がなく、耐熱性に優れ、且つ、低濃度の水系現像
液で現像できる。したがって、この感光性着色樹脂組成
物用いて、一連の画像形成工程を繰り返すことにより、
露光現像された部分に現像ムラが殆どなく、色ムラもな
く、また、耐熱性の優れたカラーフィルタを簡単な工程
で製造できる。従って、本発明によるカラーフィルタを
用いることにより、高品質で信頼性の高い液晶カラーデ
ィスプレイ、液晶カラーテレビ、カラーイメージセンサ
等を簡単に製造することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）又は一般式（２）で示
される共重合体と、光酸発生剤と、顔料とを含有するこ
とを特徴とする感光性着色樹脂組成物。【化１】式（１）中、ｌ／ｍ＝９／１〜２／３、１≦ｘ≦４ＲはＨまたは炭素数１〜３のアルキル基、Ｒ1はＨまたはＣＨ₃である。【化２】式（２）中、ｎ／ｍ＝９／１〜５／５、１≦ｘ≦４Ｒ1はＨまたはＣＨ₃である。
【請求項２】請求項１記載の感光性着色樹脂組成物を
透明基板上に塗布、乾燥し、着色樹脂層を形成する工
程、該着色樹脂層をパターン露光する工程、該露光後の
着色樹脂層の加熱処理工程、該露光、加熱後の着色樹脂
層をアルカリ現像液により現像して、上記透明基板上に
着色画像を形成する工程を含む一連の工程を繰り返し、
同一基板上に複数色の着色画像を形成することを特徴と
するカラーフィルタの画像形成方法。