JPH10339959A - 着色パターン形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】色汚染のない着色パターンを得ること。 【解決手段】感光性着色組成物を基板上に塗布し、前乾
燥（プレベーク）し、パターン露光し、現像し、ついで
後処理する工程からなり、後処理工程が後乾燥（ポスト
ベーク）処理と紫外線照射処理とからなることを特徴と
する着色パターン形成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置（Ｌ
ＣＤ）、電子表示装置、色分解デバイス（ＣＣＤ）等の
光学装置に使用されるカラーフィルター製造に有用な着
色パターン形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置、電子表示装置、ＣＣＤ等
の光学装置に使用されるカラーフィルターの製造方法と
しては、染色法、印刷法、顔料分散法、電着法等があ
る。染色法によるカラーフィルターは、色特性は優れる
ものの、耐熱、耐光、耐薬品性に劣り、印刷法によるカ
ラーフィルターは、解像性、表面の平滑性に劣り、電着
法は複雑なパターンが形成が困難という問題がある。

【０００３】一方、顔料分散法によるカラーフィルター
は、光硬化性樹脂に顔料を分散させた着色組成物により
画像を形成することにより製造され、染色が不要なこと
で製造工程が簡略化でき、また得られた着色画像は、耐
光、耐熱性に優れ、高精度の画像を形成できる利点があ
る。

【０００４】現在一般に使用されているこの顔料分散法
による着色画像形成方法は、感光性着色組成物をガラス
基板やウェハーのような基板上に塗布し（塗布工程）、
次にベークを行い膜を形成させた後（前乾燥工程）、所
望のマスクを通して紫外線を照射し照射部分を硬化させ
（パターン露光工程）、現像処理により未照射部分を取
り除き着色画像を得（現像工程）、更に熱処理（後乾燥
工程）を行い着色画像の硬化膜を得ている。例えば原色
カラーフィルタ形成においてはこの一連の工程を３回繰
り返しして３原色カラーフィルターを形成している。

【０００５】この方法は、光照射により光重合開始剤が
活性ラジカルを生成し、これが（メタ）アクリロイル基
を攻撃、重合反応を誘発する原理を応用したものであ
る。即ち、架橋剤が（メタ）アクリロイル基を有する
と、架橋反応が起こり、硬化する。この反応は一般に硬
化速度が速く、短時間に硬化膜が得られることから、多
くの分野で利用されている。

【０００６】カラーフィルター形成においては通常３色
の着色膜が形成されるが、他の色による色汚染、特に青
色や緑色に対する色汚染が大きいという問題がある。こ
の色汚染を防ぐために防染膜として無色のネガ型感光性
樹脂が初期には使用されていた。最近では後乾燥工程を
高温で例えば２００℃以上で実施することにより防染膜
を使用しないで色汚染の無い形成方法が行われている
（特開平７−２０９５１５）。しかし、高温乾燥処理に
よる材料への影響、また使用する基板、例えばフィルム
基板への適用の障害がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】より低温乾燥工程によ
る色汚染の無いカラーフィルター形成方法が望まれてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな問題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に
至ったものである。即ち、本発明は（１）感光性着色組
成物を基板上に塗布し、前乾燥（プレベーク）し、パタ
ーン露光し、現像し、ついで後処理する工程からなり、
後処理工程が後乾燥（ポストベーク）処理と紫外線照射
処理とからなることを特徴とする着色パターン形成方
法、（２）後乾燥工程の温度が８０〜１７０℃である
（１）に記載の着色パターン形成方法、（３）感光性着
色組成物が、アルカリ可溶性樹脂、（メタ）アクリロイ
ル基を有しラジカルにより架橋反応を起こし得る架橋
剤、光重合開始剤、顔料、及び溶剤からなる組成物であ
る（１）又は（２）に記載の着色パターン形成方法、タ
ーン形成方法、（４）顔料が青色顔料又は緑色顔料であ
る（３）に記載の着色パターン形成方法、（５）基板が
ガラス、シリコンウエハー又はポリマーフィルムである
（１）乃至（４）のいずれか１項に記載の着色パターン
形成方法、（６）（１）乃至（５）に記載の着色パター
ン形成方法によって得られた着色硬化膜、（７）（６）
の着色硬化膜を有するカラーフィルター、（８）（７）
のカラーフィルターを有する光学装置、に関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる感光性着色組
成物は特に限定されないが、アルカリ可溶性樹脂、（メ
タ）アクロイル基を有しラジカルにより架橋反応を起こ
しうる架橋剤、光重合開始剤、顔料、溶剤などからなる
ものがよい。

【００１０】アルカリ可溶性樹脂としては特に制限はな
いが、カルボキシル基をユニットに有する高分子化合物
は特に有用である。カルボキシル基をユニットに有する
高分子化合物としては、例えば、マレイン酸、無水マレ
イン酸の部分エステル化物、無水マレイン酸の部分アミ
ド化物、もしくは置換基を有しても良い（メタ）アクリ
ル酸からなるユニットを有する化合物が挙げられる。

【００１１】マレイン酸、無水マレイン酸の部分エステ
ル化物、無水マレイン酸の部分アミド化物としては、例
えば無水マレイン酸の部分エステル化物、加水分解物、
無水マレイン酸の部分アミド化物、スチレン、α−アル
キルスチレン等のスチレン、又はその誘導体のモノマー
類とマレイン酸又は無水マレイン酸を重合することによ
り共重合化合物を得た後、水、もしくはメタノール、エ
タノール、プロパノール等のアルコール類、もしくは２
−ヒドロキシエチルアクリレート、ペンタエリスリトー
ルトリアクリレート、ポリエチレングリコールモノアク
リレート等のアルコール性ヒドロキシ基の残存したアク
リル酸エステル等にて加水分解あるいは部分エステル化
させる方法や、アニリン、ベンジルアミン等のアミン類
を部分アミド化させる方法により得られる高分子化合物
をあげることができる。エステル化やアミド化の反応率
としては、無水マレイン酸ユニットの７０％以上、より
好ましくは８０％以上が開環し反応していることが望ま
しい。反応率が７０％未満の場合、保存安定性に欠け
又、アルカリに対する溶解性が低くなり、残渣の原因と
なり好ましくない。

【００１２】置換基を有していても良い（メタ）アクリ
ル酸からなるユニットを含む高分子化合物としては、例
えば（メタ）アクリル酸の単独重合物や、エチレン、酢
酸ビニル、スチレン、アクリロニトリル、（メタ）アク
リル酸エステル等のモノマー類と（メタ）アクリル酸を
共重合する事によって得られる高分子化合物が挙げられ
る。

【００１３】これらのアルカリ可溶性樹脂の重量平均分
子量（Ｍｗ）は、通常１，０００〜２００，０００、好
ましくは１，５００〜１５０，０００、さらには、２，
０００〜８０，０００がより好ましい。重量平均分子量
が、１，０００未満の場合硬化が不十分となり、また、
重量平均分子量が、２００，０００を越える場合、微細
なパターンが得られなくなり適当でない。

【００１４】これらの使用量は、本発明の感光性着色組
成物の固形分を１００％（重量）とした時、５〜６０
％、好ましくは１０〜５０％であることが望ましい。使
用量が５％未満の場合、基板に対する塗布性が充分でな
く、逆に６０％を越える場合硬化性が低下するおそれが
ある。

【００１５】本発明の感光性着色組成物に使用される架
橋剤としてはエチレン性不飽和二重結合を少なくとも一
つ以上有する光重合性化合物が用いれられる。例えば以
下のものがある。エチルアクリレート、ブチルアクリレ
ート、ヒドロキシエチルアクリレート、エチレングリコ
ールジメタクリレート、ペンタエリスリトールト（メ
タ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メ
タ）アクリレート等の１価又は多価アルコールのアクリ
ル酸又はメタクリル酸のエステル等が使用されるが、こ
れらに限定されるものではない。

【００１６】これらの使用量は、本発明の感光性着色組
成物の固形分を１００％（重量）とした時、５〜５０
％、好ましくは１０〜４０％であることが望ましい。使
用量が５％未満の時、充分な硬化膜が得られず、逆に使
用量が５０％を超える場合、微細なパターンが得られな
くなるおそれがある。

【００１７】光重合開始剤としては、特に制限はなく、
例えばベンジル、ベンゾインエーテル、ベンゾインブチ
ルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾフェ
ノン、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノ
ン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸のエステ
ル化物、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスル
フィド、ベンジルジメチルケタール、２−ブトキシエチ
ル−４−メチルアミノベンゾエート、クロロチオキサン
トン、メチルチオキサントン、エチルチオキサントン、
イソプロピルチオキサントン、ジメチルチオキサント
ン、ジエチルチオキサントン、ジイソプロピルチオキサ
ントン、ジメチルアミノメチルベンゾエート、ジメチル
アミノ安息香酸イソアミルエステル、１−（４−ドデシ
ルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−
１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパ
ン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２
−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、メチル
ベンゾイルフォーメート、２−メチル−１−（４−メチ
ルチオフェニル）−２−モルホリノプロパン−１−オ
ン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モ
ルホリノフェニル）−ブタン−１−オン、２，２’−ビ
ス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テト
ラフェニルビスイミダゾール、２，２’−ビス（２−ク
ロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラ−（４−
メトキシフェニル）ビスイミダゾール等が挙げられる。
これらの光重合開始剤は単独又は２種以上組み合わせて
使用することができる。

【００１８】これらの使用量は、本発明の感光性着色組
成物の固形分を１００％としたとき、０．５〜３０％、
好ましくは１〜２５％であることが望ましい。使用量が
０．５％未満の場合、充分な硬化速度が得られず、また
３０％を超える場合、微細なパターンが得られなくなる
おそれがある。

【００１９】本発明において顔料としては有機顔料、無
機顔料を区別なく用いることができる。有機顔料として
は、特に制限はなく、例えばアントラキノン系、フタロ
シアニン系、ベンゾイミダゾロン系、キナクリドン系、
アゾキレート系、アゾ系、イソインドリノン系、ピラン
スロン系、インダンスロン系、アンスラピリミジン系、
ジブロモアンザンスロン系、フラバンスロン系、ペリレ
ン系、ペリノン系、キノフタロン系、チオインジゴ系、
ジオキサジン系等の顔料が挙げられる。詳細は、色材工
学ハンドブック（色材協会編）の有機顔料部に書かれて
あるものが使用できる。また、必要に応じて、単独又は
２種以上組み合わせて使用することができる。

【００２０】本発明に用いることができる無機顔料とし
ては、特に制限はなく、例えば複合金属酸化物顔料、カ
ーボンブラック、黒色低次酸窒化チタン、酸化チタン、
硫酸バリウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、ベンガラ、群
青、紺青、酸化クロム、アンチモン白、鉄黒、鉛丹、硫
化亜鉛、カドミウムエロー、カドミウムレッド、亜鉛、
マンガン紫、コバルト紫、硫酸バリウム、炭酸マグネシ
ウム等の金属酸化物、金属硫化物、硫酸塩、金属水酸化
物、金属炭酸塩等が挙げられる。これらは、必要に応じ
て単独又は２種以上組み合わせて使用することができ
る。

【００２１】これらの顔料の使用量としては、本発明の
感光性着色組成物の固形分を１００％（重量）とした
時、５〜６０％、好ましくは１０〜５０％である。これ
らの濃度は、硬化膜の所望する膜厚、色特性等によって
決定される。又、本発明で使用する顔料の色相は赤色、
青色、緑色、黒色、黄色、マゼンタ、シアン等があげら
れるが、青色や緑色が本発明の効果を十分発揮させる上
で好ましい。

【００２２】上記感光性着色組成物を得るために使用さ
れる有機溶剤としては特に制限はなく、例えば、ケトン
系、アルコール系、芳香族系等が挙げられる。具体的に
は、ベンゼン、トルエン、キシレン等のベンゼン系溶
媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロ
ソルブ等のセロソルブ類、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
セテート等のセロソルブ酢酸エステル類、プロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレング
リコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレング
リコールモノブチルエーテルアセテート等のプロピレン
グリコールモノアルキルエーテル酢酸エステル類、メト
キシプロピオン酸メチル、メトキシプロピオン酸エチ
ル、エトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン
酸エチル等のプロピオン酸エステル類、乳酸メチル、乳
酸エチル、乳酸ブチル等の乳酸エステル類、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等のジエチレングリコール類、酢酸
メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル等の酢酸
エステル類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テ
トラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、シクロ
ヘキサノン等のケトン類等を挙げられる。これらは単独
又は２種以上組み合わせて使用しても良い。

【００２３】本発明で使用する感光性着色組成物は、ア
ルカリ可溶性樹脂、架橋剤、顔料分散液、光重合開始
剤、及び所望により溶媒を、ディゾルバー等の分散機を
用いて分散し調製される。仕込む順序は任意であり限定
されない。また、必要に応じて高圧分散処理等の再分散
化処理を施したり、濾過を行い夾雑物を取り除いて使用
される。また、さらに必要に応じて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やチタネートカッ
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、炭化水素系の界面活性剤及び紫外線吸収
剤、酸化防止剤、熱重合禁止剤等の各種添加剤を使用す
ることができる。

【００２４】本発明で使用しうる基板としては、例えば
ガラス基板、シリコンウェハー又はポリマーフィルム等
があげられる。ポリマーフィルムとしては、例えばポリ
エステル、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリ
エーテルスルホン等のフィルムがあげられる。

【００２５】本発明で使用する感光性着色組成物により
得られる着色硬化膜のパターンは通常次のように作成さ
れる。即ち、前記の方法で得られた感光性着色組成物を
基板上に、スピンコート法、ロールコート法、印刷法、
バーコート法等の方法で、膜厚が通常０．３〜５μｍに
なるように塗布し（塗布工程）、通常８０〜１１０℃の
温度で加熱を行い膜を作る（前乾燥工程）。乾燥手段と
してはホットプレート、クリーンオーブン等で行う。次
に紫外線等の光をアライナーもしくはステッパー等の露
光装置を用い、所望するパターン（例えばストライプパ
ターン、ドットパターン）の描かれたマスクを通して照
射（パターン露光工程）、次いで無機アルカリ（例えば
水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム
等）或いは有機アルカリ（例えばテトラメチルアンモニ
ウムハイドロキサイド）と界面活性剤からなる稀アルカ
リ液にてシャワー或いはスプレイ、ディップ等の現像を
し（現像工程）、水洗後後処理を行う。後処理は通常８
０〜１７０℃の低い温度での後乾燥処理と紫外線の全面
照射の処理をして１色目（第１段階）のパターンを得
る。乾燥手段としてはホットプレート、クリーンオーブ
ン等で行う。次いで同様にして２色目（第２段階）、３
色目（第３段階）の着色膜を形成することにより、原色
系もしくは補色系のカラーフィルターが得られる。得ら
れたパターンは、色汚染のない実用的なカラーフィルタ
ー用着色硬化膜のパターンである。尚、３色目（第３段
階）は紫外線照射処理を省略してもよい。又、赤色の着
色膜は、汚染の程度が比較的少ないので、紫外線照射処
理を省略してもよい。

【００２６】紫外線の全面照射の処理における紫外線照
射用光源としては紫外線を発生するものであれば特に制
限はなく、例えば高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノン
ランプ、低圧水銀灯等があげられる。紫外線照射量とし
ては例えば５００Ｗ超高圧水銀灯（基板面での３６５ｎ
ｍにおける照射強度３０ｍＷ／ｃｍ² ）の場合、通常１
０秒〜３０分、好ましくは１分〜１０分である。また、
後乾燥処理における加熱温度、時間と紫外線照射量の関
係は着色パターン形成製造における生産性とも絡み、工
程にマッチングするように選択できるが、一般的には加
熱温度が高く、時間が長ければ、紫外線照射量（すなわ
ち照射時間）は少なくてすむ。また、後乾燥処理と紫外
線照射処理の順序については特に制限するものではな
く、紫外線照射処理後後乾燥処理を行っても、後乾燥処
理と紫外線照射を同時に行ってもよいが、後乾燥処理
後、紫外線照射処理することが好ましい。

【００２７】着色パターンに使用されるＲ（レッド）は
一般的にＧ（グリーン）やＢ（ブルー）に比べて汚染さ
れにくい（色度のｘ、ｙ、Ｙ及び透過率Ｔ％が変化しに
くい）性質を有している。このため第１段階及び第２段
階のパターンがＢ又はＧの時、膜の表面が平滑でなかっ
たり、乾燥が充分で無い場合は次の段階のパターン形成
に用いる着色剤によって汚染されてしまう。したがって
着色パターン形成の順序と後乾燥工程における紫外線照
射の回数については、例えば原色系（ＲＧＢ）において
はＢ→Ｒ→Ｇ（１色目：Ｂ、２色目：Ｒ、３色目：Ｇと
する。以下同様に示す）の順序に着色パターンを形成す
る場合にはＢの段階で紫外線照射を１回行うだけで良い
が、Ｂ→Ｇ→Ｒの場合にはＢ及びＧ何れにおいても紫外
線照射が必要となる。以下組み合わせと紫外線照射回数
を示すと以下のようになる。Ｒ→Ｇ→Ｂ（Ｇで１回）、
Ｒ→Ｂ→Ｇ（Ｂで１回）、Ｇ→Ｂ→Ｒ（ＧとＢで２
回）、Ｇ→Ｒ→Ｂ（Ｇで１回）、Ｂ→Ｇ→Ｒ（ＢとＧで
２回）、Ｂ→Ｒ→Ｇ（Ｂで１回）。尚、着色パターンを
形成する感光性着色組成物の色相としては上記原色系以
外にブラック、補色系のイエロー、マゼンタ、シアン等
がある。

【００２８】本発明の光学装置は、上記の方法で製造さ
れたカラーフィルターを使用したもので、例えばＣＣ
Ｄ、撮像素子、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジ
ェクター、カラーセンサー、ＬＣＤ等があげられる。

【００２９】

【実施例】実施例によって本発明をさらに具体的に説明
するが、本発明がこれらの実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００３０】調製例１ アルカリ可溶性樹脂としてベンジルメタクリレート６９
モル％、メタクリル酸３１モル％からなる樹脂（重量平
均分子量：２３，０００）のプロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート（以下 ＰＧＭＥＡと略記）
２２％溶液１８．７１ｇ、架橋剤としてカヤラッドＤＰ
ＨＡ（日本化薬（株）製）の４０％ＰＧＭＥＡ溶液８．
５４ｇ、光重合開始剤としてイルガキュアー９０７（チ
バガイギー製 光重合開始剤）１．１８ｇ、カヤキュア
ーＤＥＴＸ−Ｓ（日本化薬製 光重合開始剤）０．５９
ｇ、溶媒としてＰＧＭＥＡ１６．２７ｇ、シクロヘキサ
ノン４．６１ｇ、ＣＩピグメントレッド１７７／ＣＩピ
グメントイエロー８３＝７５／２５の重量比（以下同
じ）からなる顔料２０重量部、分散剤４重量部、ＰＧＭ
ＥＡ５３．２重量部、シクロヘキサノン２２．８重量部
からなる顔料分散液を４９．１４ｇを混合し、本発明で
使用する感光性赤色組成物を得た。

【００３１】調製例２ アルカリ可溶性樹脂としてベンジルメタクリレート６８
モル％、メチルメタクリレート１７モル％、２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート１０モル％、メタクリル酸５
モル％からなる樹脂（重量平均分子量：２０，０００）
のＰＧＭＥＡ２２％溶液２１．８２ｇ、架橋剤としてカ
ヤラッドＤＰＨＡ（日本化薬製）４．４３ｇ、添加剤と
してテクモアＶＧ３１０１Ｌ（三井石油化学製エポキシ
樹脂、密着性調整剤）１．０２ｇ、光重合開始剤として
イルガキュアー３６９（チバガイギー製 光重合開始
剤）２．０５ｇ、カヤキュアーＤＥＴＸ−Ｓ（日本化薬
製光重合開始剤）１．０２ｇ、ビイミダゾール（黒金化
成製 光重合開始剤）１．０２ｇ、溶媒としてＰＧＭＥ
Ａ２７．３４ｇ、シクロヘキサノン０．４４ｇ、ＣＩピ
グメントグリーン３６／ＣＩピグメントイエロー８３＝
９０／１０の比からなる顔料１７．７４重量部、分散剤
７．０重量部、ＰＧＭＥＡ５２．３重量部、シクロヘキ
サノン２２．４重量部からなる顔料分散液を４０．８４
ｇを混合し、本発明で使用する感光性緑色組成物を得
た。

【００３２】調製例３ アルカリ可溶性樹脂として、ベンジルメタクリレート７
５モル％、メタクリル酸２５モル％からなる樹脂（重量
平均分子量：２２，０００）のＰＧＭＥＡ ２２％溶液
３３．３５ｇ、架橋剤としてカヤラッドＤＰＨＡ（日本
化薬製）６．７７ｇ、光重合開始剤としてイルガキュア
ー９０７（チバガイギー製 光重合開始剤）２．８２
ｇ、カヤキュアーＤＥＴＸ−Ｓ（日本化薬製 光重合開
始剤）１．４１ｇ、溶媒としてＰＧＭＥＡ１８．８７
ｇ、シクロヘキサノン１１．３９ｇ、ＣＩピグメントブ
ルー１５／ＣＩピグメントバイオレット２３＝９５／５
の比からなる顔料１９．７０重量部、分散剤３．５５重
量部、ＰＧＭＥＡ７６．７５重量部からなる顔料分散液
を２５．３９ｇを混合し、本発明で使用する感光性青色
組成物を得た。

【００３３】実施例１ カラーフィルターパターン形成を青、赤、緑の順序で実
施した。即ち、調製例３で得られた感光性青色組成物
を、ガラス基板上に膜厚が１μｍになるようにスピンナ
ーを用いて塗布した後、表面温度８０℃のホットプレー
ト上で２分間プリベークを行い、感光膜を得た。これ
に、５００Ｗ超高圧水銀灯に、東芝ガラス製ＵＶＤ３５
及びＶ４２ガラスフィルターを装着し取り出した３６５
ｎｍの紫外線を照射した。その際の照射強度は１００ｍ
Ｊ／ｃｍ² であった。その後、テトラメチルアンモニウ
ムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）０．１％及びエマル
ゲンＡ−６０（花王製界面活性剤）０．２％からなる水
溶液にて現像処理を行い、次いで表面温度１６０℃のホ
ットプレート上で５分間ポストベーク、引き続いて冷却
した基板を５００Ｗ超高圧水銀灯（３６５ｎｍにおける
照射強度３０ｍＷ／ｃｍ² ）にて紫外線を５分間全面照
射を行った。全面照射における色度の変化は認められな
かった。

【００３４】次に調製例１で得られた感光性赤色着色組
成物を上記で得られた青色硬化膜基板に感光性青色組成
物の場合と同様に塗布、プリベーク、パターン露光、現
像、ポストベークを行った。但し紫外線の全面照射は行
わなかった。赤色硬化膜形成後の青色硬化膜部の色度を
観察したところ色度の変化は認められなかった。次に調
製例２で得られた感光性緑色着色組成物を上記で得られ
た青色／赤色硬化膜基板に感光性青色組成物の場合と同
様に塗布、プリベーク、パターン露光、現像、ポストベ
ークを行った。緑色硬化膜形成後の青色硬化膜部の色度
を観察したところ色度の変化は認められなかった、また
赤色硬化膜部の色度も同様に緑色硬化膜形成前後で変化
は認められなかった。パターン形成前後の色度及びブル
ー塗膜の450nmにおける透過率を結果を表１に示した。

【００３５】実施例２ ポストベーク温度を１６０℃から１３０℃へ変更した以
外は実施例１と同様に行った。パターン形成前後の色度
変化を表１に示したが、色度及びブルー塗膜の450nmに
おける透過率変化は認められなかった。

【００３６】比較例１ 実施例１における後乾燥（ポストベーク）工程において
紫外線の全面照射を行わない以外は実施例１と同様に行
った。１色目の青色硬化膜は２色目、３色目のパターン
形成時に色汚染（表１に示す明度Ｙの低下）の度合いが
実施例１、２の場合より大きく、カラーフィルターとし
て実用に適さない。パターン形成前後における色度及び
ブルー塗膜の450nmにおける透過率の結果を表１に示し
た。

【００３７】

【表１】 表１ No. 実施例１ 実施例２ 比較例１ ｘ ｙ Ｙ T% ｘ ｙ Ｙ T% ｘ ｙ Ｙ T% １． 0.151 0.114 14.06 83 0.148 0.108 12.64 81 0.154 0.120 15.10 85 ２． 0.152 0.115 14.28 83 ３． 0.151 0.114 14.01 83 0.148 0.108 12.67 81 0.156 0.121 11.71 73 ４． 0.152 0.115 14.13 83 0.148 0.108 12.64 81 0.155 0.119 13.11 63

【００３８】Ｎｏ．１：ブルー塗膜パターニング後（後
乾燥処理後、紫外線照射処理前）の測定 Ｎｏ．２：紫外線照射処理後の測定 Ｎｏ．３：赤色塗膜パターニング後の測定 Ｎｏ．４：緑色塗膜パターニング後の測定 ｘ、ｙ、Ｙ：色度座標において、ｘは色相、ｙは彩度、
Ｙは明度を示す。 Ｔ％：紫外可視スペクトルにおいて、ブルー塗膜の450n
m における透過率を示す。

【００３９】表１から、本発明方法により得られたカラ
ーフィルターは赤色塗膜パターニング後や緑色塗膜パタ
ーニング後でも明度、ブルー塗膜の450nm における透過
率において変化は見られない。これに対し、後処理工程
で紫外線照射処理を行わない比較例のものでは、明度、
ブルー塗膜の450nm における透過率がいずれも低下して
おり、ブルー塗膜が汚染されていることが判る。

【００４０】実施例３ カラーフィルターパターン形成を青、緑、赤の順序で実
施した。即ち、調製例３で得られた感光性青色組成物
を、ガラス基板上に膜厚が１μｍになるようにスピンナ
ーを用いて塗布した後、表面温度８０℃のホットプレー
ト上で２分間プリベークを行い、感光膜を得た。これ
に、５００Ｗ超高圧水銀灯に、東芝ガラス製ＵＶＤ３５
及びＶ４２ガラスフィルターを装着し取り出した３６５
ｎｍの紫外線を照射した。その際の照射量は１００ｍＪ
／ｃｍ² であった。その後、テトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）０．１％及びエマルゲ
ンＡ−６０（花王製界面活性剤）０．２％からなる水溶
液にて現像処理を行い、次いで表面温度１６０℃のホッ
トプレート上で５分間ポストベーク、引き続いて５００
Ｗ超高圧水銀灯（３６５ｎｍにおける照射強度３０ｍＷ
／ｃｍ² ）にて紫外線を５分間全面照射を行った。全面
照射における色度及びブルー塗膜の450nmにおける透過
率の変化は認められなかった。

【００４１】次に調製例２で得られた感光性緑色着色組
成物を上記で得られた青色硬化膜基板に感光性青色組成
物の場合と同様に塗布、プリベーク、パターン露光、現
像、ポストベーク、紫外線の全面照射を行った。照射方
法及び照射量は同様に行った。緑色硬化膜形成後の青色
硬化膜部の色度を観察した所色度等の変化は認められな
かった。次に調製例１で得られた感光性赤色着色組成物
を上記で得られた青色／緑色硬化膜基板に感光性青色組
成物の場合と同様に塗布、プリベーク、パターン露光、
現像、ポストベークを行った。赤色硬化膜形成後の青色
硬化膜部の色度を観察した所色度の変化は認められなか
った、また緑色硬化膜部の色度等も同様に赤色硬化膜形
成前後で変化は認められなかった。

【００４２】比較例２ 実施例３における後乾燥（ポストベーク）工程におい
て、紫外線の全面照射を１色目の青色で行い、２色目の
緑で行わない以外は実施例３と同様に行った。１色目の
青色硬化膜は２色目、３色目のパターン形成時に色汚染
が起こらなかったが、２色目の緑は３色目の赤色パター
ン形成において色汚染が観察された。

【００４３】

【発明の効果】本発明の着色パターン形成方法は、最終
工程において紫外線照射処理と後乾燥（ポストベーク）
処理を行うものである。従来の顔料分散感光性着色組成
物を使用するカラーフィルター形成方法において、色汚
染防止の為には通常２００℃以上の乾燥工程を必要とし
てきたのに対し、本発明の着色パターン形成方法では８
０〜１７０℃という比較的低い温度で後乾燥（ポストベ
ーク）処理を行っても、色汚染の無いカラーフィルター
を形成することができ、材質上高温処理の制限があるフ
ィルム基板等への顔料分散着色物の適用を、また高温を
さける必要のあるデバイス材料等への適用を容易にす
る。また、本発明の着色パターン形成方法は、色純度、
表面硬化性、表面平滑性に優れ、特に液晶表示装置、電
子表示装置等の光学装置に使用される高精度かつ高精細
な着色パターンを比較的低い温度で簡便に製造すること
ができる。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光性着色組成物を基板上に塗布し、前乾
   燥（プレベーク）し、パターン露光し、現像し、ついで
   後処理する工程からなり、後処理工程が後乾燥（ポスト
   ベーク）処理と紫外線照射処理とからなることを特徴と
   する着色パターン形成方法。
2. 【請求項２】後乾燥処理の温度が８０〜１７０℃である
   請求項１に記載の着色パターン形成方法。
3. 【請求項３】感光性着色組成物が、アルカリ可溶性樹
   脂、（メタ）アクリロイル基を有しラジカルにより架橋
   反応を起こし得る架橋剤、光重合開始剤、顔料、及び溶
   剤からなる組成物である請求項１又は２に記載の着色パ
   ターン形成方法。
4. 【請求項４】顔料が青色顔料又は緑色顔料である請求項
   ３に記載の着色パターン形成方法。
5. 【請求項５】基板がガラス、シリコンウエハー又はポリ
   マーフィルムである請求項１乃至４のいずれか１項に記
   載の着色パターン形成方法。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれか１項に記載の着
   色パターン形成方法によって得られた着色硬化膜。
7. 【請求項７】請求項６の着色硬化膜を有するカラーフィ
   ルター。
8. 【請求項８】請求項７のカラーフィルターを有する光学
   装置。