JPH06289214A - 透明着色画像形成用感光性樹脂組成物およびカラーフィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 局所的な色ぬけが無く、耐光性および耐熱性
の諸特性に優れた微細パターンを有するカラーフィルタ
ーを簡便な製造工程により作製し得る透明着色画像形成
用感光性樹脂組成物を提供する。 【構成】 エチレン性不飽和基を有する化合物を、顔料
の存在下に、水中で乳化重合もしくは懸濁重合して得ら
れる着色微粒子を、感光性樹脂組成物中に分散させたこ
とを特徴とする透明着色画像形成用感光性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、透明な着色画像を形成
するための感光性樹脂組成物およびそれを利用して形成
したカラーフィルターに関する。本発明の感光性樹脂組
成物を用いて得られるカラーフィルターは、特に、カラ
ー液晶表示装置、カラーファクシミリ、三管式および単
管式カラービデオカメラ、固体カラービデオカメラなど
に装着されるカラーフィルターとして有用である。

【０００２】

【従来の技術】ＶＴＲ用カメラとして需要の大きいカラ
ー固体撮像素子（例えばＣＣＤ，ＣＩＤ，ＢＢＤ等の撮
像ＩＣ）やカラー液晶表示装置等に用いられるカラーフ
ィルターは、２種以上の色相に着色された微細な領域を
固体撮像素子または透明基板上に設けることによって形
成されている。一般に、微細な領域を色相の異なる２種
以上の色に着色するには、透明な着色画像を形成し得る
感光性樹脂組成物が用いられている。

【０００３】従来、感光性樹脂により２種または３種以
上の透明着色画像を形成するには、例えば、ゼラチン、
カゼイン、グリューまたは部分ケン化ポリ酢酸ビニルな
どの天然または合成高分子物質に、感光剤として重クロ
ム酸塩、ジアゾ化合物などを添加してなる感光性樹脂を
基板上に塗布し、媒染層を設ける。この媒染層を所定形
状のパターンを有するマスクを介して紫外線露光し、次
いで現像を行い、所望の染料で染色して、第１色目の着
色画像を形成する。次に、この第１透明着色画像上に、
染料の移行を防止するために疎水性樹脂からなる透明な
防染用樹脂膜を形成した後、第１透明着色画像の形成と
同様にして第２透明着色画像を形成する。上記の操作を
繰り返すことによって、２種または３種以上の色に着色
された透明着色画像が支持体上に形成される。

【０００４】ところが、上記の方法によれば、各色の染
色工程毎に防染用樹脂膜の形成を必要とするため、製造
工程が極めて煩雑であり、また防染用樹脂膜によって凹
凸が生じ、着色画像の膜厚に差を生じ易いなどの欠点が
ある。さらに、ある種のカラーフィルターは、その製造
工程で加熱される場合があるが、染料自体の耐熱性、耐
光性などが一般に低いため、退色が起こるなどの欠点も
ある。

【０００５】また、他に、カラーフィルターを製造する
ための最も簡便な方法として、印刷によって形成する方
法があるが、位置精度および寸法精度に限界があり、高
精度かつ高細度なカラーフィルターを製造することがで
きない。そこで、これらの問題点を克服するための有力
な方法として、あらかじめ顔料を用いて着色した感光性
樹脂でカラーフィルターを形成する方法が挙げられてい
る。この方法は、染色法に比べ、各色毎に防染用樹脂膜
の形成を必要としないため製造工程が短く簡単であり、
また顔料の耐熱性が染料より優れているなどの利点から
多くの試みがなされている。例えば、特開昭６０−２３
７４０３号、特開昭６１−２５４９０６号、特開平２−
１５３３５３号等に開示される如き、ポリアミド樹脂、
ポリイミド樹脂やアクリル樹脂に顔料を分散させた方法
を挙げることができる。しかし、一般に、顔料を高濃度
で安定性良く分散させるのは困難であり、顔料粒子が沈
降したり、経日によって再凝集してしまう。また、分散
剤を添加して分散性を改良しても、分散剤の影響によっ
て支持体と着色画像の接着が悪くなったり、着色画像の
耐水性、耐溶剤性や耐薬品性が悪くなるなどの問題が起
き易い。

【０００６】さらに、特開昭６０−１２９７３８号、特
開昭６０−１２９７３９号、特開昭６０−１２９７０７
号等に開示される如き、水現像可能な部分ケン化ポリ酢
酸ビニルに顔料を分散させて着色画像を形成させる方法
が検討されているが、この場合も、顔料の分散性が問題
になり、顔料粒子が沈降してしまう欠点、経日によって
再凝集してしまう欠点、顔料はもともと部分ケン化ポリ
酢酸ビニルでは十分に分散されにくいという欠点、およ
び塗工面上に顔料が無い部分が局所的に形成される欠点
等があり、均一な着色画像が得られない。また、分散剤
を添加して分散性を改良しても、分散剤の影響によって
支持体と着色画像の接着が悪くなるなどの問題が起き易
い。さらに、ある種のカラーフィルターでは、製造工程
において真空蒸着およびコーバーコート層の形成等を行
う際に、カラーフィルターが２００〜３００℃の高温に
さらされるため、バインダー樹脂である部分ケン化ポリ
酢酸ビニルが着色してしまうなどの問題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術に伴う欠点を、一挙に解決するものであって、
以下のような目的を有する。 １）カラーフィルターなどのように２種または３種以上
の着色された透明着色画像を隣接して支持体上に設ける
際に、各色ごとに透明な防染用樹脂膜を形成する必要が
なく、したがって製造工程が簡素化された透明着色画像
形成用の感光性樹脂組成物およびこれを用いたカラーフ
ィルターを提供すること。

【０００８】２）均質な透明着色画像を形成し得る、顔
料を高濃度に安定よく分散した透明着色画像形成用の感
光性樹脂組成物およびこれを用いたカラーフィルターを
提供すること。 ３）耐熱性と耐光性に優れた透明着色画像を形成し得る
透明着色画像形成用の感光性樹脂組成物およびこれを用
いたカラーフィルターを提供すること。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するため、本発明に係る透明着色画像形成用感光性樹脂
組成物は、エチレン性不飽和基を有する化合物を、顔料
の存在下に、水中で乳化重合もしくは懸濁重合して得ら
れる着色微粒子を感光性樹脂組成物中に分散させたこと
を特徴とする。

【００１０】従来、特開昭５８−７６４６号、特開昭５
９−３３３０２、特開昭６２−２８８６３２号、特開平
２−１８７４０２号等に開示される如く、エチレン性不
飽和基を有する化合物中に顔料を分散させ、この配合物
を保護コロイド剤の存在下に水性媒体中で懸濁加熱重合
して、着色水性樹脂エマルジョンおよび着色微粒子が得
られることは知られている。しかし、いずれの場合も、
それらは、塗料用途あるいはトナー用途に用いられるも
のであり、単なる着色や隠蔽を目的としたものであっ
た。

【００１１】前記方法による着色水性樹脂エマルジョン
および着色微粒子の乾燥皮膜の透明性は、エチレン性不
飽和基を有する化合物に対する顔料の分散性が不完全な
ものであるために、低いと考えられていた。そのため、
前記顔料を内填した着色水性樹脂エマルジョンおよび着
色微粒子は、皮膜に対して高い透明性が要求されるカラ
ーフィルター用途の既着色感光性樹脂の材料としては不
適当であると考えられていた。

【００１２】しかし、本発明者らは、前記顔料を内填し
た着色水性樹脂エマルジョンおよび着色微粒子は、その
乾燥皮膜の透明性が予想に反して高いものであり、充分
にカラーフィルター用途の材料となり得ることを見出し
た。この理由は、エチレン性不飽和基を有する化合物中
に不完全に分散している顔料でも、エチレン性不飽和基
を有する化合物を乳化させる保護コロイド剤等で乳化さ
せることによって、エチレン性不飽和基を有する化合物
が乳化するにつれて、同時に顔料もエチレン性不飽和基
を有する化合物中に完全に分散してしまうため、透明性
が高くなることによるものと考えられる。あるいは、高
い透明性が得られる程度にまで、不完全に顔料を分散さ
せているエチレン性不飽和化合物自体が微小粒子径にな
るためと考えられる。

【００１３】しかして、本発明者らは、前記顔料を内填
した水性樹脂エマルジョンおよび着色微粒子の粒径を入
射される光の波長以下にすれば、得られる乾燥皮膜の透
明性が更に高められることを見出すとともに、着色微粒
子を分散させた感光性樹脂組成物を用いてカラーフィル
ターを形成することによって、前記目的が達成されるこ
とを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

【００１４】即ち、本発明の透明着色画像形成用感光性
樹脂組成物は、顔料をエチレン性不飽和基を有する化合
物中に分散させ、乳化重合もしくは懸濁重合を行うこと
により、エマルジョン粒子内に顔料を固定化することに
より得られた着色微粒子を感光性樹脂中に分散させるこ
とによって得られ、これを用いることにより、顔料の凝
集、沈降を防ぎ、高い分散安定性を得て、色ぬけなどの
ない、均質な透明着色画像を有するカラーフィルターを
形成することができる。

【００１５】さらに、本発明においては、顔料粒子が完
全に連続ポリマー被覆層により包含されているため、以
下の効果を得ることができることもわかった。 １．顔料の光による退色を防止でき、耐光性の優れたカ
ラーフィルターが得られる。 ２．顔料の帯電を防止でき、静電気の影響を受けないカ
ラーフィルターが得られる。

【００１６】３．着色微粒子を感光性樹脂組成物中に分
散させる際に、界面活性剤等の分散剤を、ほとんど使用
しなくても容易に分散でき、分散剤の影響を受けないカ
ラーフィルターが得られる。 ４．着色微粒子表面への吸着が起こらず、感光性樹脂組
成物の溶液粘度が低く抑えられ、従って、着色微粒子の
高濃度化が可能となり、色濃度の高いカラーフィルター
形成用感光性樹脂組成物が得られる。

【００１７】５．着色微粒子同士の凝集が起こらず、長
期に渡り安定であり、また、着色微粒子が沈降した場合
でも容易に再分散できる、カラーフィルター形成用感光
性樹脂組成物が得られる。 これらの優れた特徴を有する着色微粒子を含有する感光
性樹脂組成物を用いることによって、高品質なカラーフ
ィルターが得られるのである。

【００１８】本発明において、顔料はエチレン性不飽和
基を有する化合物からのポリマー中に含有される。用い
られる顔料は、有機および無機のいずれであってもよい
が、耐熱性、耐光性および耐溶剤性に優れているのが望
ましい。有機顔料の例としては、アゾ系、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、イソイ
ンドリノン系、ピランスロン系、ジブロムアンザンスロ
ン系、インダスロン系、アンスラピリミジン系、フラバ
スロン系、ペリレン系、ペリノン系、キノフタロン系、
フタロン系、チオインジゴ系、インジコ系、ジオキサジ
ン系、アントラキノン系、キサンテン系、メチン系、ア
ゾメチン系の顔料およびその他の金属錯体系を含む縮合
多環系顔料等を挙げることができる。無機顔料の例とし
ては、ミロリブルー、酸化鉄、コバルト紫、マンガン
紫、群青、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、
ビリジアン、エメラルドグリーン、コバルトグリーン等
を挙げることができ、これらから１種または２種以上を
適宜選択して用いることができる。

【００１９】これらの有機および無機顔料は、光透過
性、膜表面の均一性等の観点から、その粒径が０．７μ
ｍ以下、好ましくは０．１μｍ以下であって、可視光の
波長に対して十分に小さいものであるのがよい。次に、
エチレン性不飽和基を有する化合物は、エチレン性不飽
和基を分子内に１個または２個以上有する化合物で、例
えば、アクリル酸アルキルエステル類（例えば、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸−２−エチルヘキシル等）、メタクリル酸アル
キルエステル類（例えば、メタクリル酸メチル、メタク
リル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸−２
−エチルヘキシル等）、エポキシアクリレート類（メタ
クリレートを含む）、ウレタンアクリレート類（メタク
リレートを含む）、ポリエーテルアクリレート類（メタ
クリレートを含む）、ポリエステルアクリレート類（メ
タクリレートを含む）、アクリル酸、メタクリル酸、ア
クリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アクリ
ル酸アリル、メタクリル酸アリル、イタコン酸、アクリ
ルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸ジメチルアミ
ノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリ
ル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシエチ
ル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ヒド
ロキシプロピル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−
メチロールメタクリルアミド、アクリロニトリル、スチ
レン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、ビニルトルエ
ン、ビニルピリジン、２−ヒドロキシ−３−フェノキシ
プロピルアクリレート、ｐ−ノニルフェノキシエチルア
クリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレー
ト、１，６−ヘキサンジオ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、ネオペンチルグリ
コールジメタクリレート、２−ヒドロキシ−１−アクリ
ルオキシ−３−メタクリルオキシプロパン、３−ブチレ
ングリコールジメタクリレート、２，２−ビス〔４（ア
クリルオキシ−ポリエトキシ）フェニル〕プロパン、
２，２−ビス〔４（メタクリルオキシ−ポリエトキシ）
フェニル〕プロパン、トリメチロールプロパントリアク
リレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、
テトラメチロールメタン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、ブタジエン、イソ
プレン、クロロプレン、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化
ビニリデン、弗化ビニリデン等を挙げることができ、こ
れらは単独でまたは２種以上の組み合せで用いることが
できる。

【００２０】但し、分子内にエチレン性不飽和基を１個
有する、いわゆる１官能性化合物と顔料の組合せによっ
て重合された着色微粒子は、粒子内の架橋密度が低いた
めに造膜温度が低く、乾燥による皮膜形成時に粒子同士
が融着を起こし、水再溶解性が低下し、未露光部分が完
全に現像除去できず、色が残ることがある。一方、分子
内にエチレン性不飽和基を２個以上有する、いわゆる多
官能性化合物と１官能性化合物の組合せまたは多官能性
化合物同士の組合せによって、粒子内の架橋密度を適当
に高くした、つまり、造膜温度を高くした着色微粒子
は、乾燥時に粒子同士の融着による造膜もなく、再分散
性が良好で現像不良の問題も起こらない等の長所を有す
る。

【００２１】顔料の含有比率は、顔料の重量（Ａ）と、
エチレン性不飽和基を有する化合物の重量（Ｂ）の比
が、Ａ：Ｂ＝１：９９〜８０：２０、好ましくはＡ：Ｂ
＝１０：９０〜６０：４０の範囲内であるのがよく、こ
の含有比率は顔料の分光特性および顔料による着色濃度
を考慮して決められる。着色微粒子を得るには、先ず、
顔料を含有するエチレン性不飽和基を有する化合物を調
製する。顔料を含有するエチレン性不飽和基を有する化
合物の調製は、顔料をエチレン性不飽和基を有する化合
物中に添加し、攪拌混合した後、ホモミキサー、ボール
ミル、ロールミル、サンドグラインダー等を用いて十分
に分散させ、次いでフィルターにて粒子径の大きいもの
を除去することにより行う。尚、分散時に、少量の分散
剤を用いてもよい。顔料粒子径が可視光波長（０．４μ
ｍ〜０．７μｍ）より小さくなるように分散させるのが
よく、特に赤色顔料は０．５μｍ以下、緑色顔料は０．
３μｍ以下、青色顔料は０．２μｍ以下にするのが好ま
しい。

【００２２】次に、前記顔料を含有するエチレン性不飽
和基を有する化合物を用い、常法に従って、乳化重合ま
たは懸濁重合を行う。ここで有用な重合開始剤として
は、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、クメンヒドロ
パーオキサイド、コハク酸パーオキサイド、ラウロイル
パーオキサイド、過酸化水素等の過酸化物、２，２′−
アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビス
（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾ
ビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩等のアゾ化合
物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等の過硫酸化
合物、過塩素酸化合物等および前記過硫酸化合物と還元
性スルホキシ化合物との組合せ、過塩素酸化合物と還元
性スルホキシ化合物との組合せ等のレドックス系触媒が
挙げられる。

【００２３】また、ここで用いられる保護コロイドとし
ては、ケン化度７０〜９９モル％、重合度３００〜４０
００である部分ケン化ポリ酢酸ビニル、または、特開昭
６３−８１１０１号に開示される如き反応性不飽和基を
有する部分ケン化ポリ酢酸ビニル誘導体を挙げることが
できる。その他保護コロイド剤として有用なものとし
て、例えば、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、澱粉、
澱粉誘導体、アラビアゴム、メチルセルロース、ヒドロ
キシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、
ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、水溶性ナイロン
等が挙げられ、また特公昭４４−２５７９４号や特開昭
５９−１８７００５号に開示される如き反応性不飽和基
やチオール基を有する水溶性ポリマーを保護コロイドと
して挙げることができる。

【００２４】また、場合によっては、前記水溶性高分子
等の保護コロイドと、陰イオン界面活性剤、陽イオン界
面活性剤、両性界面活性剤または非イオン界面活性剤か
ら選ばれる１種以上の界面活性剤を併用して重合しても
よい。さらに、前記水溶性高分子等の保護コロイドを使
用せず、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両
性界面活性剤または非イオン界面活性剤から選ばれる１
種以上の界面活性剤を乳化安定剤として用いて重合して
もよい。

【００２５】ただし、これら界面活性剤を多く用いる
と、透明着色画像の耐水性や、支持体との接着性に悪影
響を与えるので、使用しても比較的少量で用いることが
望ましい。上記の様にして重合した懸濁液を濾過し、残
留物を洗浄し、乾燥して、着色微粒子を得ることができ
る。

【００２６】次に、得られた着色微粒子を用いて、感光
性樹脂組成物の調製を行う。本発明で用いられる感光性
樹脂としては、分子中に感光性基を有する化合物ならび
に光架橋剤との組み合せによって感光性を付与した化合
物が用いられる。具体的には次の様な化合物が用いられ
る。 （ａ）感光性基を有する水溶性感光性樹脂 ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアルコール／ス
チルバゾリウム系樹脂などのポリビニルアルコール誘導
体樹脂など。 （ｂ）感光性基を有する油溶性感光性樹脂 ケイ皮酸系などの光架橋型感光性樹脂、ビスアジド系な
どの光分解架橋型感光性樹脂、ｏ−キノンジアジド系な
どの光分解極性変化型感光性樹脂など。 （ｃ）以下のような（イ）バインダー樹脂と（ロ）光架
橋剤との組み合わせ （イ）バインダー樹脂 (i) ゼラチン、カゼイン、グリューなどの動物性タン
パク系 (ii) 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、ヒドロキシプロピルセル
ロース、メチルセルロースなどのセルロース系 （iii)ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、
ポリビニルメチルエーテル、ポリアクリル酸、ポリアク
リルアミド、ポリジメチルアクリルアミドおよびこれら
の共重合体並びにアルカリ現像可能な、アクリル酸エス
テル−メタクリル酸共重合体やメタクリル酸エステル−
メタクリル酸共重合体などのビニル重合系 （iv）ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミンな
どの開環重合系 （ｖ）水溶性ナイロンなどの縮合系など （vi）ブチラール樹脂、スチレン−マレイン酸共重合
体、塩素化ポリエチレンまたは塩素化ポリプロピレン、
ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポ
リ酢酸ビニル、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリエス
テル、フェノール系樹脂、ポリウレタン系樹脂などの油
溶性樹脂など （ロ）光架橋剤 重クロム酸塩、クロム酸塩、ジアゾ化合物、ビスアジド
化合物など。

【００２７】（ｄ）（イ）上記のバインダー樹脂と、以
下のような（ロ）モノマーまたはオリゴマーと、（ハ）
開始剤との組み合わせ （ロ）モノマーまたはオリゴマー アクリル酸、メタクリル酸、２−ヒドロキシエチルアク
リレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−
ヒドロキシプロピルメタクリレート、ビニルアセテー
ト、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリルアミド、メタクリ
ルアミド、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド、Ｎ−
（１，１−ジメチル−３−オキソブチル）アクリルアミ
ド、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチ
レングリコールジメタクリレート、メチレンビスアクリ
ルアミド、１，３，５−トリアクリロイル−１，３，５
−トリアザシクロヘキサン、ペンタエリスリトールトリ
アクリレート、２−アクリロイルオキシエチルコハク
酸、２−アクリロイルオキシエチルフタル酸、２−アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、２−アク
リロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、スチレ
ン、酢酸ビニル、各種のアクリル酸エステル、各種のメ
タクリル酸エステル、アクリロニトリルなど （ハ）開始剤 （ｉ）光分解型の開始剤、例えばアゾビスイソブチロニ
トリル、ベンゾインアルキルエーテル、チオアクリド
ン、ベンジル、Ｎ−〔アルキルスルホニルオキシ〕−
１，８−ナフタレンジカルボキシイミド、２，４，６−
トリ〔トリクロロメチル〕トリアジンなど （ii）水素移動型の開始剤、例えばベンゾフェノン、ア
ントラキノン、９−フェニルアクリジンなど （iii) 電子移動型複合系開始剤、例えば、ベンズアン
スロン／トリエタノールアミン、メチレンブルー／ベン
ゼンスルフィン酸塩、トリアリルイミダゾリル二量体／
ミヒラーズケトン、四塩化炭素／マンガンカルボニルな
ど 本発明においては、上記のような感光性樹脂中に着色微
粒子が分散されて、透明着色画像形成用感光性樹脂組成
物が形成されている。

【００２８】上記の感光性樹脂組成物は、組合せによっ
て種々の構成が考えられるが、環境汚染の防止や安全性
の観点から、水あるいはアルカリ水溶液によって現像で
きる構成が好ましい。また、前記（ａ）、（ｃ）および
（ｄ）の構成において、特願平３−３４１０６３号に開
示される如き、エチレン性不飽和基を有する化合物を、
顔料の存在下に水中で乳化重合もしくは懸濁重合して得
られる感光性顔料内填水性樹脂エマルジョンを混合して
用いても何らさしつかえない。

【００２９】さらに、場合によっては、着色微粒子を含
有する感光性樹脂中に有機もしくは無機顔料を添加し
て、着色濃度および色調を調整してもよい。尚、この種
の感光性樹脂組成物に通常含まれる添加剤、例えば、消
泡剤、はじき防止剤、防腐剤、熱重合禁止剤、レベリン
グ剤等を任意に添加してもよい。以上のように調製され
た着色微粒子を含有する感光性樹脂組成物の支持体への
塗布は、例えば、回転塗布法、ロールコート法、浸漬
法、スプレー法、印刷法等の方法により、乾燥時の膜厚
が０．１〜１０μｍ、好ましくは０．５〜３μｍ程度に
なるようにして行う。塗布膜の乾燥は、熱風乾燥器、ホ
ットプレート等により行い、乾燥した後に、ドットパタ
ーン、ストライプパターン等の所定形状のマスクを密着
させ、このマスクを介して、キセノンランプ、メタルハ
ライドランプ、超高圧水銀灯などの光源を用いてパター
ン露光する。次いで、水、アルカリ水溶液、有機溶媒な
どの現像液でスプレー現像するかまたは浸漬現像するこ
とによって非露光部を選択的に除去すればよい。同様な
操作を複数回繰り返すことによって、防染用樹脂膜を形
成することなく、複数色の透明着色画像を支持体上に設
けることができる。

【００３０】なお、支持体としては、透明ガラス、透明
樹脂フィルム、金属版、セラミック板、光電変換素子で
ある固体撮像素子などを用いることができる。また、透
明着色画像の形成は、直接支持体上に行ってもよいが、
ブラックマトリクスを形成した支持体上あるいは下塗り
剤等の中間層を設けた支持体上に間接的に透明着色画像
を形成してもよい。さらに、透明着色画像を形成した上
に、何らかのカバーコート層を設けても何らさしつかえ
ない。

【００３１】この様にして得られた、透明着色画像は、
優れた耐熱性および耐光性を有している。

【００３２】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明す
るが、本発明はこれによって何ら限定されるものではな
い。 実施例１ 操作１ 有機顔料として、クロモフタルブルー４ＧＮＰ（チバガ
イギー社製、青色顔料）３０重量部を、ブチルアクリレ
ート４０重量部、２−エチルヘキシルアクリレート２０
重量部および１，６−ヘキサンジオールジアクリレート
１０重量部と混合し、顔料粒子径が０．２μｍ以下にな
るよう十分分散させ、青色顔料含有オリゴマーを得た。

【００３３】次いで、この青色顔料含有オリゴマー１０
０重量部に、熱重合開始剤として２，２′−アゾビスイ
ソブチルニトリル０．５重量部を添加し、非イオン界面
活性剤エマルゲン９５０（花王社製、ポリオキシエチレ
ンノニルフェニルエーテル）５重量部を用いて、常法に
従い懸濁重合を行った。重合して得られた懸濁液を濾過
し、残留物を水洗し、乾燥して、着色微粒子を得た。

【００３４】得られた着色微粒子を、感光性ポリアミド
樹脂であるリソコートＰＡ−１０００（宇部興産社製、
ポリマー分１０％、溶剤Ｎ−メチル−２−ピロリドン）
に、着色微粒子：ポリマー分が１：２の配合となるよう
に分散させ、青色感光性樹脂組成物を得た。得られた組
成物は長期にわたり安定であった。次いで、添付の図１
〜３に示すようにして、青色透明着色画像の調製を行っ
た。先ず、上記青色感光性樹脂組成物１を透明ガラス基
板２上に乾燥膜厚１μｍになるように塗布し（図１）、
８０℃で３０分間乾燥後、所定形状を有するマスク３を
介して紫外線４によりパターン露光し、Ｎ−メチル−２
−ピロリドンで現像および乾燥（１５０℃、３０分間）
を行い（図２）、青色透明着色画像５を形成した（図
３）。形成した青色透明着色画像とガラス基板との密着
は良好であり、また局所的な色ぬけなどの無い均一な画
像であった。

【００３５】このようにして得られた青色透明着色画像
の透過率は、４６０nmにおいて７５％、６２０nmにおい
て５％であった。この青色透明着色画像を２５０℃で６
０分間加熱しても、その分光透過率特性は、ほとんど変
化しなかった。また、キセノンフェード・オ・メーター
によって１０００時間の耐光性試験を行ったが、ピーク
透過率変化５％以内、ピーク波長シフト５nm以内と極く
わずかの変化しか認められなかった。

【００３６】操作２ 有機顔料として、クロモフタルグリーンＧＦＮ（チバガ
イギー社製、緑色顔料）を用い、操作１と同様にして緑
色着色微粒子を得た。また、操作１と同様にして調製し
た緑色感光性樹脂組成物を用いて形成した緑色透明着色
画像の、接着性および均一性はともに良好であり、透過
率は５４０nmにおいて７５％、６４０nmにおいて３％で
あった。さらに、緑色透明着色画像２５０℃で６０分間
加熱しても、その分光透過率特性はほとんど変化せず良
好であり、キセノンフェード・オ・メーターによる１０
００時間の耐光性試験の結果も良好であった。

【００３７】操作３ 有機顔料として、クロモフタルレッドＡ２Ｂ（チバガイ
ギー社製、赤色顔料）を用い、操作１と同様にして赤色
着色微粒子を得た。また、操作１と同様にして調製した
赤色感光性樹脂組成物を用いて形成した赤色透明着色画
像の、接着性および均一性はともに良好であり、透過率
は６３０nmにおいて８５％、５４０nmにおいて５％であ
った。さらに、赤色透明着色画像を２５０℃で６０分間
加熱しても、その分光透過率特性はほとんど変化せず良
好であり、キセノンフェード・オ・メーターによる１０
００時間の耐光性試験の結果も良好であった。

【００３８】操作４ 操作１、２および３で調製した、青色、緑色および赤色
感光性樹脂組成物を用い、パターンニングを繰り返すこ
とによって、透明ガラス基板上に青色、緑色および赤色
の３色のモザイクパターン状の透明着色画像５、６、７
を有するカラーフィルターを形成した（図４）。得られ
た着色画像上に透明導電膜を形成し、配向処理を施し、
対向電極となる薄膜トランジスタと組み合せた。次い
で、液晶を注入してセルの組み立てを行い、フルカラー
液晶表示装置に適用したところ、優れた特性が得られ
た。

【００３９】実施例２ 操作１ 実施例１の操作１と同様にして、青色着色微粒子を合成
した。得られた青色着色微粒子５重量部を、８８モル％
部分ケン化ポリ酢酸ビニル（重合度１７００）にＮ−メ
チル−γ−（ｐ−ホルミルスチリル）−ピリジニウム塩
を２モル％導入した感光性樹脂組成物１０重量部に分散
し、青色感光性樹脂組成物を得た。得られた青色感光性
樹脂組成物は長期にわたり安定であった。

【００４０】次いで、この青色感光性樹脂組成物を、実
施例１の操作１と同様にして、ガラス基板上に塗布し、
露光し、水で現像し、乾燥することによって、青色透明
着色画像を形成した。得られた画像の諸特性は実施例１
の操作１のそれと同様に良好であった。 操作２ 実施例１の操作２と同様にして、合成して得られた緑色
着色微粒子を用いて実施例２の操作１と同様にして、緑
色透明着色画像を得た。

【００４１】得られた画像の諸特性は実施例１の操作２
のそれと同様に良好であった。 操作３ 実施例１の操作３と同様にして、合成して得られた赤色
着色微粒子を用いて、実施例２の操作１と同様にして、
赤色透明着色画像を得た。得られた画像の諸特性は、実
施例１の操作３のそれと同様に良好であった。

【００４２】操作４ 上記の操作１、２および３で調製した、青色、緑色およ
び赤色感光性樹脂組成物を用い、実施例１の操作４と同
様にしてカラーフィルターを形成した。次いで、同様に
フルカラー液晶表示装置に適用したところ、優れた特性
が得られた。 実施例３ 操作１ メチルメタアクリレート：メタアクリレート＝９３：７
の共重合体（重量平均分子量約７万）を、常法に従い合
成し、バインダー樹脂を得た。

【００４３】実施例１の操作で得た青色着色微粒子を用
い、下記の配合で青色感光性樹脂組成物を調製した。 バインダー樹脂 ６０重量部 トリメチロールプロパントリアクリレート ３０重量部 テトラエチレングリコールジアクリレート ３０重量部 青色着色微粒子 ６０重量部 ２，４−ジエチルチオキサントン ２重量部 ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル １重量部 メチルエチルケトン ２００重量部 トルエン ２００重量部 得られた組成物は長期にわたり安定であった。

【００４４】次いで、実施例１の操作１と同様にして、
ガラス基板上に塗布し、露光し、０．５％テトラメチル
アンモニウムヒドロキシド水溶液で現像し、水洗し、乾
燥し、青色透明着色画像を形成した。得られた画像の諸
特性は実施例１の操作１のそれと同様に良好であった。 操作２ 実施例１の操作２と同様にして、合成して得られた緑色
着色微粒子を用いて、実施例３の操作１と同様にして緑
色透明着色画像を調整した。

【００４５】得られた画像の諸特性は、実施例１の操作
２のそれと同様良好であった。 操作３ 実施例１の操作３と同様にして、合成して得られた赤色
着色微粒子を用いて、実施例３の操作１と同様にして赤
色透明着色画像を調整した。得られた画像の諸特性は、
実施例１の操作３のそれと同様良好であった。

【００４６】操作４ 上記の操作１、２および３で調製した、青色、緑色およ
び赤色感光性樹脂組成物を用い、実施例１の操作４と同
様にしてカラーフィルターを形成した。次いで、同様に
フルカラー液晶表示装置に適用したところ、優れた特性
が得られた。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、顔料が粒子内に固定化
されて分散安定性に優れた着色微粒子を含む感光性樹脂
組成物を用いることによって、局所的な色ぬけが無く、
耐光性および耐熱性の諸特性に優れた微細パターンを有
するカラーフィルターを、簡便な製造工程により作製す
ることが可能となる。

【００４８】従って、性能の良好なカラーフィルターを
必要とする広範囲な各種デバイスへの適用が可能とな
り、諸特性の優れたカラーデバイスを作製することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の透明着色画像形成用感光性樹脂組成物
によるカラーフィルターの製造プロセスの実施例におけ
る第１の工程を示す断面図である。

【図２】本発明の透明着色画像形成用感光性樹脂組成物
によるカラーフィルターの製造プロセスの上記実施例に
おける第２の工程を示す断面図である。

【図３】本発明の透明着色画像形成用感光性樹脂組成物
によるカラーフィルターの製造プロセスの上記実施例に
おける第３の工程を示す断面図である。

【図４】上記実施例で得られた本発明の透明着色画像形
成用感光性樹脂組成物によるカラーフィルターの断面図
である。

【符号の説明】

１…透明着色画像形成用感光性樹脂組成物 ２…ガラス基板 ３…フォトマスク ４…紫外線 ５…青色のカラーフィルターパターン ６…緑色のカラーフィルターパターン ７…赤色のカラーフィルターパターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 恭一 栃木県宇都宮市平出工業団地27−２ 王子 化工株式会社商品研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレン性不飽和基を有する化合物を、
   顔料の存在下に、水中で乳化重合もしくは懸濁重合して
   得られる着色微粒子を、感光性樹脂組成物中に分散させ
   たことを特徴とする透明着色画像形成用感光性樹脂組成
   物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の感光性樹脂組成物を光架
   橋させて得られた、複数色のパターンが支持体上に設け
   られていることを特徴とするカラーフィルター。