JPH11352690A - 感光性樹脂組成物、感光性着色組成物、それを用いたカラーフィルタ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 染色工程が不要で工程が簡易で、フォトリソ
法にてパターンを形成することが可能で、耐熱性、透明
性が高く、有機溶剤が不要で環境に無害な水溶性感光性
樹脂組成物、感光性着色組成物、それを用いたカラーフ
ィルタ及びその製造方法。 【解決手段】 少なくとも下記一般式（Ｉ）で表される
単量体を含んで重合してなる樹脂成分と、感光剤とを含
有していることを特徴とする感光性樹脂組成物。但し、
Ｒ¹はＨ、Ｃ_nＨ_2n+1（１≦ｎ≦６）、芳香族、またはシ
クロ環のいずれかを示し、Ｒ²はＣ_nＨ_2n+1（１≦ｎ≦
６）、芳香族、またはシクロ環のいずれかを示す。 【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶ディス
プレイやカラービデオカメラ等に使用されるカラーフィ
ルタ、その製造方法、カラーフィルタに用いられ得る感
光性着色組成物ないし感光性樹脂組成物に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型液
晶表示、ＧＨ（ゲスト・ホスト）型液晶表示およびＦＬ
Ｃ（強誘電液晶）方式などのカラー液晶表示装置の液晶
セル内に設けられるカラーフィルタや、ビデオカメラ、
デジタルカメラ、ＦＡＸ、スキャナー、コピー等に用い
られる固体撮像素子用カラーフィルタには、感光性樹脂
組成物が使用される。従来、カラーフィルタに用いられ
る感光性樹脂組成物には、以下のものが知られている。 （１）ゼラチン、カゼイン、グリューなどの天然タンパ
ク質系樹脂に、感光剤として重クロム酸塩を配合してな
る感光性樹脂組成物。 （２）Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミ
ドなどの窒素含有単量体と水酸基含有単量体との共重合
体である合成系樹脂に、感光剤を添加してなる感光性樹
脂組成物（参照：特開昭５８−１９９３４２号公報）。 （３）アクリル系樹脂、光開始剤、光重合性モノマーか
らなる感光性樹脂組成物（参照：特開平６−２０１９１
３号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
（１）の感光性樹脂組成物は天然物であるため、安定性
が悪く、また膜厚、分光特性などが変動しやすく暗反応
が生じやすい。また、染色工程を要するので工程が複雑
である。上記（２）の感光性樹脂組成物は合成樹脂であ
るため、安定性は良好であるが、耐熱性が低く、また、
染色工程を要するので工程が複雑である。上記（３）の
感光性樹脂組成物は膜厚、分光特性、耐熱性は良好で、
染色工程も不要で製造工程が簡略化されるが、水現像が
不可能で、有機溶剤を必須とするので環境上、望ましく
ない。

【０００４】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、染色工程が不要で工程が簡易で、フォトリソ
法にてパターンを形成することが可能で、耐熱性、透明
性が高く、有機溶剤が不要で環境に無害な水溶性感光性
樹脂組成物、感光性着色組成物、それを用いたカラーフ
ィルタ及びその製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の感光性樹脂組成
物は、少なくとも下記一般式（Ｉ）で表される単量体を
含んで重合してなる樹脂成分と、感光剤とを含有してい
ることを特徴とするものである。

【化２】 ここで、Ｒ¹はＨ、Ｃ_nＨ_2n+1（１≦ｎ≦６）、芳香族、
またはシクロ環のいずれかを示し、Ｒ²はＣ_nＨ_2n+1（１
≦ｎ≦６）、芳香族、またはシクロ環のいずれかを示
す。

【０００６】この際、樹脂成分は、前記一般式（Ｉ）で
表される単量体を３０〜１００モル％含んで（共）重合
したものが望ましい。また、樹脂成分は、少なくとも前
記一般式（Ｉ）で表される単量体と、２−ヒドロキシエ
チル（メタ）アクリレート、または、メチル（メタ）ア
クリレートとを含んで共重合したものが望ましい。ま
た、樹脂成分の分子量は１０００〜５０００００である
ことが望ましい。感光剤としては、重クロム酸塩、ジア
ゾ化合物、または、アジド化合物が望ましい。本発明の
感光性着色組成物は、上述した感光性樹脂組成物中にさ
らに色素が含有されているものである。本発明のカラー
フィルタの製造方法は、上述した感光性着色組成物を基
板上に塗布し、露光し、水で現像する工程を有すること
を特徴とするものである。本発明のカラーフィルタは、
上述した感光性着色組成物を用いてなることを特徴とす
るものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の感光性樹脂組成物は、少
なくとも、樹脂成分と感光剤とを含有している。本発明
における樹脂成分は、上記一般式（Ｉ）で表される単量
体（以下、「特定モノマー」と称する）を含有して重合
されることを必須とするもので、特定モノマーによる単
独重合の他、他のモノマーとの共重合体としてもよい。
共重合体とする場合には、特定モノマーを３０モル％か
ら１００モル％含有していることが望ましい。３０モル
％未満では水現像ができにくくなるからである。特定モ
ノマーにおいて、Ｒ¹またはＲ²がＣ_nＨ_2n+1の場合、ｎ
が６よりも大きいと、水への溶解性が低下するので好ま
しくない。特にメチル基が好ましい。Ｒ¹またはＲ²の芳
香族としては、フェニル基やベンジル基などが挙げら
れ、シクロ環としては、シクロヘキシル基などが挙げら
れる。

【０００８】樹脂成分としては、この特定モノマーの単
独重合体よりは、他の単量体と共重合させた共重合体の
方が、解像度を高める点では好ましい。この特定モノマ
ーと共重合可能な単量体としては、例えば、２−ヒドロ
キシエチル（メタ）アクリレート（ＨＥＭＡ）、２−ヒ
ドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキ
シブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル
（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）
アクリレートのε−カプロラクトン付加物、ポリエチレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレートの２塩基酸無水物および
エチレンオキサイド付加物、（メタ）アクリル酸のフェ
ニルグリシジルエーテル付加物、グリシジル（メタ）ア
クリレートのモノカルボン酸付加物、アリルアルコー
ル、アリロキシエタノール、アクリル酸、メタアクリル
酸、クロトン酸、ビニル安息香酸または（メタ）アクリ
ル酸のカプロラクトン付加物、ヒドロキシアルキル（メ
タ）アクリレートに無水フタル酸等の酸無水物を付加さ
せたもの、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メ
タ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、シク
ロヘキシル（メタ）アクリレート等の脂肪族（メタ）ア
クリレート、フェニル（メタ）アクリレート、フェノキ
シエチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アク
リレート等の芳香族含有（メタ）アクリレート、メトキ
シエチル（メタ）アクリレート等の官能性（メタ）アク
リレート、スチレン及びスチレン誘導体、フェニルマレ
イミド、シクロヘキシルマレイミド等のＮ置換マレイミ
ド等が挙げられる。これらの単量体は１種類でも、それ
以上でも構わない。中でも、２−ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート、または、メチル（メタ）アクリレー
トが好ましい。

【０００９】この重合した樹脂の分子量は、好ましくは
１０００〜５０００００であり、より好ましくは１００
００〜４０００００、さらに好ましくは１０００００〜
３０００００、より好ましくは２０００００〜３０００
００である。分子量が１０００未満では、感度が不足
し、５０００００よりも大きいと水に溶解しにくくなり
現像性が低下する。従来一般の感光性樹脂組成物に用い
られる樹脂成分の分子量は高くとも１０００００である
が、本発明においては、従来にない高い分子量領域のも
のを使用できる特徴がある。

【００１０】感光剤としては、重クロム酸塩、ジアゾ化
合物またはアジド化合物等が用いられる。重クロム酸塩
としてはアンモニウムまたはカリウム塩などが好適であ
る。ジアゾ化合物としては、Ｎ−（４−ジアゾニウムフ
ェニル）−Ｎ−フェニルアミン硫酸塩とホルムアルデヒ
ドとの縮合物、２,５−ジメトキシ−４−モルホリノベ
ンゼンジアゾニウムの硫酸塩とホルムアルデヒドの縮合
物などが挙げられる。アジド化合物として、４,４’−
ジアジドスチルベン−２,３−ジスルホン酸ナトリウ
ム、２,６−ビス（４−アジドベンザル）アセトン−２
−スルホン酸ナトリウム、２,６−ビス（４−アジドベ
ンザル）シクロヘキサノン−２,２−ジスルホン酸等が
挙げられる。

【００１１】このような感光剤は樹脂成分に対して２〜
５０ｗｔ％、好ましくは５〜３０ｗｔ％の量で用いられ
る。感光剤が樹脂成分に対して２ｗｔ％未満であると露
光によって樹脂成分との架橋が充分に進まなくなるた
め、現像後の残膜率が低下し、感度、画素の耐熱性、耐
薬品性が低下してしまう。一方、５０ｗｔ％を越える
と、パターンが膨潤し、精度が低下する。

【００１２】本発明においては、この感光性樹脂組成物
を溶解する溶媒として、水またはアルコールを用いるこ
とができる特長がある。有機溶媒が不要であることか
ら、環境上からも好ましく、かつ低コストで調製でき
る。アルコールとしては、メタノール、エタノール、ｎ
−プロパノール、iso−プロパノール、ｎ−ブチルアル
コール、sec−ブチルアルコール、iso−ブタノール、te
rt−ブタノール、１−ペンタノール、２−ペンタノー
ル、３−ペンタノール、２−メチル−１−ブタノール、
iso−アミルアルコール、tert−アミルアルコール、neo
−アミルアルコール、１−ヘキサノール、２−メチル−
１−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール、２
−エチル−１−ブタノール、１,２,３−ヘプタノールな
どが挙げられる。これら溶媒は単独または２、３種類混
合して使用しても構わない。

【００１３】着色組成物に用いる色素としては、染料や
顔料を用いることができる。染料としては、例えばカラ
ーインデックス記載の直接染料、酸性染料、塩基性染
料、媒染染料、酸性媒染染料、硫化染料、硫化建染染
料、建染染料、可溶性建染染料、アゾイック染料、分散
染料、反応染料、酸化染料、蛍光増白剤、油溶性染料等
を使用することができる。カラーフィルタの分光調整の
ために、２種以上混ぜ合わせても良い。

【００１４】顔料としては、一般にハンザ系、ジスアゾ
系、トルイジン系、リソール赤系、ナフトールＡＳ系、
グリーンゴールド、ポリ縮合アゾ系、アントラピリミジ
ン、アントアントロン、ペリレン、トランスペリソン、
チオインジコ系、キナクリドン、イソインドリノン、蛍
光顔料、ジオキサジン、インダントレンブルー、イソビ
オラントロン、フタロシアニン緑青、フタロシアニン
青、フタロシアニン緑などが一般的に用いられる。体質
顔料としては、硫酸バリウム、亜鉛華、硫酸鉛、酸化チ
タン、黄色鉛、ベンガラ、群青、紺青、酸化クロム、カ
ーボンブラックなどの無機顔料なども用いられる。これ
らのうち、一種のみを使用しても良く、複数種を合わせ
て使用しても良い。カラーフィルタの分光調整のために
は、通常、任意の顔料を２〜３種混ぜ合わせて調整す
る。各色の顔料は、白色光を分解する役割を担うため、
透明性、耐光性、耐熱性が優れていなければならない。
顔料の一次粒子径は０.３μｍ以下、好ましくは０.１μ
ｍ以下であって可視光の波長に対して十分小さくなる。

【００１５】本発明においては、染料を予め溶解させて
用いることができるので、後工程として従来の染色法に
おいては必須とされていた染色工程が不要で、工程数が
少なく、カラーフィルタの製造を簡易かつ低コストで行
なうことができる。また、従来の染色法に用いられる感
光性着色組成物では、それに用いられる染料のみでなく
樹脂成分に起因して、耐熱性が不十分となるものであっ
たが、本発明の感光性着色組成物では、樹脂成分の耐熱
性がきわめて高く、染料を色素として用いても高い耐熱
性を発揮することができる。但し、より高い耐熱性を要
求する点においては、顔料を用いることが好ましい。他
方、染料の粒子径はきわめて小さく、光の透過性に優
れ、色の明度が高い利点がある。従って、本発明の感光
性着色組成物であると、染料および顔料のいずれも適用
できるので、目的に応じて染料または顔料を選択して使
用でき、汎用性がきわめて高い。

【００１６】色素として顔料を用いる際には、分散剤を
併用することが好ましい。分散剤としては、界面活性
剤、顔料の中間体、染料の中間体、高分子分散剤が使用
される。好ましくは有機色素の誘導体であり、母体とな
る有機色素としてはアゾ系、フタロシアニン系、キナク
リドン系、アントラキノン系、ベリレン系、チオインジ
コ系、ジオキサジン系、金属錯塩体である。これらの有
機色素に置換基を有し、色素の分散に有効な誘導体が用
いられる。置換基としては、水酸基、カルボキシル基、
スルホン基、カルボンアミド基、スルホンアミド基ある
いは下記一般式〜で示されるいずれかの置換基が望
ましい。これらの置換基から選ばれる少なくとも１種の
置換基を有する誘導体が用いられる。

【００１７】

【化３】 但し、一般式にて、Ａは酸素または硫黄原子、Ｒ³は
アリール基を示す。一般式にて、Ｒ⁴はアルキレン
基、Ｒ⁵及びＲ⁶は炭素原子若しくはアルキル基、また
は、Ｒ⁵とＲ⁶とで少なくとも窒素原子を含む複素環を形
成する。一般式にて、Ｒ⁷は水素原子、アルキル基ま
たはアリール基を示し、Ｒ⁸はアルキル基またはアリー
ル基、または、Ｒ⁷とＲ⁸で少なくとも窒素原子を含む複
素環を形成する。一般式にて、Ｒ⁹は水素原子または
アルキル基を示し、Ｒ¹⁰はアルキレン基を示し、Ｒ¹¹は
アルキル基、アルコキシアルキル基、シクロアルキル基
を示し、Ｒ¹²は水素原子、シクロアルキル基、または、
Ｒ¹¹とＲ¹²とで少なくとも窒素原子を含む複素環を形成
する。

【００１８】本発明の感光性着色組成物を用いてカラー
フィルタを製造するには、その製造工程中に、感光性着
色組成物を所定の基板上に塗布、露光し、水で現像する
工程を含むことに特徴がある。すなわち、顔料分散法の
ように、色素を予め含有した感光性着色組成物を用いて
成膜し、フォトリソ法により所定パターンを形成する工
程を複数回繰返すことにより、複数色（通常、３色）の
着色パターンが形成されたカラーフィルタが製造され
る。基板としては、ガラス基板等の通常一般に用いられ
るものを適用できる。感光性着色樹脂組成物の塗布、成
膜方法としては、特に限られるものではなく、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。塗布
後には乾燥させる為に、プリベークしておくことが好ま
しい。具体的には、５０〜１５０℃で１分〜３０分程度
が適当である。露光後にも必要に応じて加熱処理を施す
ことができる。露光には、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が、紫外線が最適であ
る。本発明においては、フォトリソ技術によってカラー
フィルタを製造できることから、精度が高く、しかも、
その現像を水で行なえることが特長である。アルカリ水
溶液でも良いが、中性の水を用いて現像できることで、
環境上きわめて望ましく、かつ、簡易、低コストでカラ
ーフィルタを製造できる。

【００１９】

【実施例】［実施例１］Ｎ−ビニルアセトアミド１００
重量部を水３００重量部に溶解し、窒素雰囲気下でアゾ
イソブチロニトリル１重量部を加えて８０℃で５時間反
応させて下記化学式（II）で示される特定モノマーから
なるポリマーを調製し、樹脂濃度１５％になるように水
で希釈した。この樹脂の重量平均分子量はウベロデータ
による比粘度測定のポリビニルピロリドン換算で２００
０００であった。

【化４】

【００２０】この樹脂について、耐熱性、水による現像
性、保存安定性を試験した。耐熱性は、樹脂をガラス基
板上に成膜し、２３０℃で１時間の加熱処理を施し、加
熱処理後の樹脂成膜基板について、樹脂を成膜していな
いガラス基板に対しての光線（４００ｎｍ）の透過率を
測定した。水現像性は、水によって現像が良好に行なえ
るかどうかを試験した。保存安定性は、４０℃で１週間
保存した後の粘度の変化を測定し、変化が殆ど無かった
ものを○、大きく変化したものを×に評価した。同様の
試験を、カゼイン、ＰＶＡ、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノプ
ロピルメタクリルアミド／２−ヒドロキシエチルメタク
リレート、ブチルメタクリレート／メチルメタクリレー
ト／メタクリル酸の各樹脂についても行なった。結果を
表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１から、実施例１における樹脂である
と、耐熱性、透明性に優れ、水に可溶なことから有機溶
剤を使用せず、かつ水現像であるため、環境に無害で、
保存安定性にも優れていることがわかる。

【００２３】さらに、上記調製した樹脂２５ｇに対し
て、青色染料（C.I.Acid Blue 40）を５ｇ、４,４’−
ジアジドスチルベン−２,２−ジスルホン酸ナトリウム
を０.５ｇ、水２０ｇを加えて攪拌し感光性着色組成物
を得た。次に、得られた青色の感光性着色組成物をガラ
ス基板上にスピンコート（１０００r.p.m.、５秒間）し
乾燥させた。そして、７０℃で３０分間クリーンオーブ
ンでプリベーク後、画素サイズ３０μｍ×１００μｍの
マスクを用いて露光した。露光量は２００ｍＪ／ｃｍ²
であった。水で現像後、十分に乾燥して青色のカラーフ
ィルタを製造した。

【００２４】得られた青色のカラーフィルタについて、
耐熱性、水現像性、工程数、パターン形状について評価
した。耐熱性は、２３０℃で１時間の加熱処理を施し、
その加熱処理後のカラーフィルタについて、樹脂を成膜
していないガラス基板に対しての光線（４６０ｎｍ）の
透過率を測定した。また、水現像性は、水によって現像
が良好に行なえるかどうかを評価した。パターン形状
は、カラーフィルタを走査型電子顕微鏡にて８０度の角
度から１万倍にて観察を行ない、そのパターン形状の解
像度について評価し、良好なものを○、きわめて良好な
ものを◎とした。評価結果を表２に示す。

【００２５】［実施例２］Ｎ−ビニルアセトアミドを７
０重量部と、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（Ｈ
ＥＭＡ）を３０重量部とを水３００重量部に溶解し、窒
素雰囲気下でアゾイソブチロニトリル１重量部を加えて
８０℃で５時間反応させて上記化学式（II）で示される
特定モノマーとＨＥＭＡとが共重合（特定モノマー：６
０モル％、ＨＥＭＡ：４０モル％）した樹脂を濃度１５
％になるように水で希釈した。樹脂の重量平均分子量は
ウベロデータによる比粘度測定のポリビニルピロリドン
換算で１５００００であった。この樹脂２５ｇに対し
て、青色染料（C.I.Acid Blue 40）を５ｇ、４,４’−
ジアジドスチルベン−２,２−ジスルホン酸ナトリウム
を０.５ｇ、水２０ｇを加えて十分に攪拌し感光性着色
組成物とした。次に、得られた青色の感光性着色組成物
を基板上にスピンコート（１０００r.p.m.、５秒間）し
乾燥させた。７０℃で３０分間クリーンオーブンでプリ
ベーク後、画素サイズ３０μｍ×１００μｍのマスクを
用いて露光した。露光量は２００ｍＪ／ｃｍ²であっ
た。水で現像後、十分に乾燥してカラーフィルタを製造
した。得られたカラーフィルタについて、実施例１と同
様な評価テストを行った。その結果を表２に示す。

【００２６】［実施例３］Ｎ−ビニルアセトアミドを９
０重量部と、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）を１０重
量部とを水３００重量部に溶解し、窒素雰囲気下でアゾ
イソブチロニトリル１重量部を添加し、８０℃で５時間
反応させて、上記化学式（II）で示される特定モノマー
と、メチルメタクリレートとを共重合（特定モノマー：
８８モル％、ＭＭＡ：１２モル％）した樹脂を濃度１５
％になるように水で希釈した。得られた樹脂の重量平均
分子量はウベロデータによる比粘度測定のポリビニルピ
ロリドン換算で１５００００であった。この樹脂２５ｇ
に対して、青色染料（C.I.Acid Blue 40）を５ｇ、４,
４’−ジアジドスチルベン−２,２−ジスルホン酸ナト
リウムを０.５ｇ、水２０ｇを加えて十分に攪拌し感光
性着色組成物とした。次に、得られた青色の感光性着色
組成物を基板上にスピンコート（１０００r.p.m.、５秒
間）し乾燥させた。７０℃で３０分間クリーンオーブン
でプリベーク後、画素サイズ３０μｍ×１００μｍのマ
スクを用いて露光した。露光量は２００ｍＪ／ｃｍ²で
あった。水で現像後、十分に乾燥してカラーフィルタを
製造した。実施例１と同様な各評価を行った。その結果
を表２に示す。

【００２７】［実施例４］上記化学式（II）で示される
モノマーを単独重合してなる樹脂を樹脂濃度１５％にな
るように水で希釈した。樹脂の重量平均分子量はウベロ
データによる比粘度測定のポリビニルピロリドン換算で
２０００００であった。この樹脂２５ｇに対して、青色
染料（C.I.Acid Blue 40）を５ｇ、Ｎ−（４−ジアゾニ
ウムフェニル）−Ｎ−フェニルアミン硫酸塩とホルムア
ルデヒドとの縮合物を０.５ｇ、水２０ｇを加えて十分
に攪拌し感光性着色組成物とした。次に、得られた青色
の感光性着色組成物を基板上にスピンコート（１０００
r.p.m.、５秒間）し乾燥させた。７０℃で３０分間クリ
ーンオーブンでプリベーク後、画素サイズ３０μｍ×１
００μｍのマスクを用いて露光した。露光量は２００ｍ
Ｊ／ｃｍ²であった。水で現像後、十分に乾燥してカラ
ーフィルタを製造した。実施例１と同様な各評価を行っ
た。その結果を表２に示す。

【００２８】［実施例５］上記化学式（II）で示される
特定モノマーを樹脂濃度１５％になるように水で希釈し
た。樹脂の重量平均分子量はウベロデータによる比粘度
測定のポリビニルピロリドン換算で２０００００であっ
た。この樹脂２５ｇに対して、青色顔料（分散剤を含
む）（「Luconyl Blue 6700」）５ｇを混合し、分散器
で１時間分散した。その溶液に、４,４’−ジアジドス
チルベン−２,２−ジスルホン酸ナトリウムを０.５ｇ、
水２０ｇを加えて十分に攪拌し感光性着色組成物とし
た。次に、得られた青色の感光性着色組成物を基板上に
スピンコート（１０００r.p.m.、５秒間）し乾燥させ
た。７０℃で２０分間クリーンオーブンでプリベーク
後、画素サイズ３０μｍ×１００μｍのマスクを用いて
露光した。露光量は２００ｍＪ／ｃｍ²であった。水で
現像後、十分に乾燥してカラーフィルタを製造した。実
施例１と同様な各評価を行った。その結果を表２に示
す。

【００２９】［実施例６］上記化学式（II）で示される
特定モノマーを重合してなる樹脂を樹脂濃度１５％にな
るように水で希釈した。樹脂の重量平均分子量はウベロ
データによる比粘度測定のポリビニルピロリドン換算で
２０００００であった。この樹脂２５ｇに対して、青色
染料（C.I.Acid Blue 40）を５ｇ、重クロム酸アンモニ
ウムを０.５ｇ、水２０ｇを加えて十分に攪拌し感光性
着色組成物とした。次に、得られた青色の感光性着色組
成物を基板上にスピンコート（１０００r.p.m.、５秒
間）し乾燥させた。７０℃で３０分間クリーンオーブン
でプリベーク後、画素サイズ３０μｍ×１００μｍのマ
スクを用いて露光した。露光量は３００ｍＪ／ｃｍ²で
あった。水で現像後、十分に乾燥してカラーフィルタを
製造した。実施例１と同様な各評価を行った。その結果
を表２に示す。

【００３０】［実施例７］上記化学式（II）で示される
特定モノマーを重合してなる樹脂を樹脂濃度１５％にな
るように１−ヘキサノールで希釈した。樹脂の重量平均
分子量はウベロデータによる比粘度測定のポリビニルピ
ロリドン換算で２０００００であった。この樹脂２５ｇ
に対して、青色染料（C.I.Acid Blue 40）を５ｇ、４,
４’−ジアジドスチルベン−２,２−ジスルホン酸ナト
リウムを０.５ｇ、水２０ｇを加えて十分に攪拌し感光
性着色組成物とした。次に、得られた青色の感光性着色
組成物を基板上にスピンコート（１０００r.p.m.、５秒
間）し乾燥させた。７０℃で３０分間クリーンオーブン
でプリベーク後、画素サイズ３０μｍ×１００μｍのマ
スクを用いて露光した。露光量は３００ｍＪ／ｃｍ²で
あった。水で現像後、十分に乾燥してカラーフィルタを
製造した。実施例１と同様な各評価を行った。その結果
を表２に示す。

【００３１】［比較例１］Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノプロ
ピルメタクリルアミド５０重量部、２−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート５０重量部で共重合して樹脂とし、２
０％水溶液とした。この樹脂を２５ｇに、４,４’−ジ
アジドスチルベン−２,２−ジスルホン酸ナトリウムを
０.５ｇ、青色染料（C.I.Acid Blue 40）を５ｇ、水２
０ｇを加えて十分に攪拌し感光性着色組成物とした。次
に、得られた青色の感光性着色組成物を基板上にスピン
コート（１０００r.p.m.、５秒間）し乾燥させた。７０
℃で３０分間クリーンオーブンでプリベーク後、画素サ
イズ３０μｍ×１００μｍのマスクを用いて露光した。
２００ｍＪ／ｃｍ²露光し、水にて現像を行ったが、染
料による発色がなされず、着色パターンが得られなかっ
た。尚、表２中には、後工程として染色工程を施して製
造したカラーフィルタについて行なった諸評価を示し
た。

【００３２】［比較例２］メタクリル酸２０重量部、ヒ
ドロキシエチルメタクリレート１５重量部、メチルメタ
クリレート１０重量部、ブチルメタクリレート５５重量
部をエチルセロソルブ３００重量部に溶解し、窒素雰囲
気下でアゾイソブチロニトリル０.７５重量部を加えて
７０℃、５時間反応よりバインダー樹脂を調製した。こ
の樹脂を樹脂濃度２０％になるようにエチルセロソルブ
で希釈した。このバインダー樹脂の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（ＧＰＣ）で、
ポリスチレン換算で４００００であった。この希釈樹脂
２５ｇに対し、青色染料（C.I.Solvent Blue 36）を５
ｇ、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートを２.
５ｇ、２−（４’−メトキソナフチル）−４,６−ビス
（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンを０.５ｇ、シ
クロヘキサノン２ｇを十分に攪拌し感光性着色組成物と
した。次に、得られた青色の感光性着色組成物を基板上
にスピンコート（１０００r.p.m.、５秒間）し乾燥させ
た。７０℃で２０分間クリーンオーブンでプリベーク
後、画素サイズ３０μｍ×１００μｍのマスクを用いて
露光した。水で現像を行ったが、パターン形成はできな
かった。

【００３３】［比較例３］メタクリル酸２０重量部、ヒ
ドロキシエチルメタクリレート１５重量部、メチルメタ
クリレート１０重量部、ブチルメタクリレート５５重量
部をエチルセロソルブ３００重量部に溶解し、窒素雰囲
気下でアゾイソブチロニトリル０.７５重量部を加えて
７０℃、５時間反応よりバインダー樹脂を調製した。さ
らに、この樹脂を樹脂濃度２０％になるようにエチルセ
ロソルブで希釈した。このバインダー樹脂の重量平均分
子量はＧＰＣでポリスチレン換算で４００００であっ
た。この希釈樹脂２５ｇに対し、青色顔料（C.I.Pigmen
t Blue 15）を５ｇ混合し、分散器で１時間分散した。
その溶液に、ジペンタエリスリトールペンタアクリレー
トを２.５ｇ、２−（４’−メトキソナフチル）−４,６
−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンを０.５
ｇ、シクロヘキサノン２ｇを十分に攪拌し感光性着色組
成物とした。次に、青色の感光性着色組成物を基板上に
スピンコート（１０００r.p.m.、５秒間）し乾燥させ
た。７０℃で２０分間クリーンオーブンでプリベーク
後、画素サイズ３０μｍ×１００μｍのマスクを用いて
露光した。水で現像を行ったが、パターン形成はできな
かった。

【００３４】

【表２】

【００３５】表２から、本実施例のカラーフィルタであ
ると、いずれも加熱後においても退色せず（黄味を帯び
ず）耐熱性が高く、しかも水で現像でき、しかも染色工
程を要せず、工程数が少なく、パターン形状が優れてい
ることがわかる。特に、樹脂成分に共重合体を用いた実
施例２，３のパターン形状はきわめて優れていた。対し
て、比較例１においては、予め染料を溶解させて成膜し
てカラーフィルタを製造することができず、後工程とし
ての染色工程が必須で、製造工程の簡略化ができず、比
較例２，３においては、水で現像することができなかっ
た。

【００３６】

【発明の効果】本発明の感光性樹脂組成物ないし感光性
着色組成物であると、水溶性であることから、溶媒とし
て水を用いることができ、かつ、現像液としても水を用
いることができ、有機溶媒を必要とせず、環境上好まし
く、かつ、カラーフィルタを簡易、低コストで製造でき
る。しかも、保存安定性も高い。また、色素を予め溶解
させて用いることができるので、後工程としての染色工
程が不要で、工程数が少なく、カラーフィルタの製造を
簡易かつ低コストで行なうことができる。また、耐熱性
がきわめて高く、染料を色素として用いても高い耐熱性
を発揮し、本発明によるカラーフィルタは、耐熱性、透
明性に優れる。樹脂成分として、共重合体を用いること
で、より解像度を高めることができる。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも下記一般式（Ｉ）で表される
   単量体を含んで重合してなる樹脂成分と、感光剤とを含
   有していることを特徴とする感光性樹脂組成物。 【化１】 ここで、Ｒ¹はＨ、Ｃ_nＨ_2n+1（１≦ｎ≦６）、芳香族、
   またはシクロ環のいずれかを示し、Ｒ²はＣ_nＨ_2n+1（１
   ≦ｎ≦６）、芳香族、またはシクロ環のいずれかを示
   す。
2. 【請求項２】 前記樹脂成分は、前記一般式（Ｉ）で表
   される単量体を３０〜１００モル％含んで（共）重合し
   たものであることを特徴とする請求項１記載の感光性樹
   脂組成物。
3. 【請求項３】 前記樹脂成分は、少なくとも前記一般式
   （Ｉ）で表される単量体と、２−ヒドロキシエチル（メ
   タ）アクリレートとを含んで共重合したものであること
   を特徴とする請求項２記載の感光性樹脂組成物。
4. 【請求項４】 前記樹脂成分は、少なくとも前記一般式
   （Ｉ）で表される単量体と、メチル（メタ）アクリレー
   トとを含んで共重合したものであることを特徴とする請
   求項２記載の感光性樹脂組成物。
5. 【請求項５】 前記樹脂成分の分子量が１０００〜５０
   ００００であることを特徴とする請求項１記載の感光性
   樹脂組成物。
6. 【請求項６】 前記感光剤が、重クロム酸塩、ジアゾ化
   合物、アジド化合物から選択されたものであることを特
   徴とする請求項１に記載の感光性樹脂組成物。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の感光性
   樹脂組成物中にさらに色素が含有されてなることを特徴
   とする感光性着色組成物。
8. 【請求項８】 請求項７記載の感光性着色組成物を基板
   上に塗布し、露光し、水で現像する工程を有することを
   特徴とするカラーフィルタの製造方法。
9. 【請求項９】 請求項７記載の感光性着色組成物を用い
   てなることを特徴とするカラーフィルタ。