JPH1039127A

JPH1039127A - カラーフィルター用レジスト組成物及びカラーフィルターの製造方法

Info

Publication number: JPH1039127A
Application number: JP19062096A
Authority: JP
Inventors: Ryuichiro Takasaki; 龍一郎高崎; Shingo Ikeda; 真吾池田; Fumiyuki Matsuo; 史之松尾
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1996-07-19
Filing date: 1996-07-19
Publication date: 1998-02-13

Abstract

(57)【要約】【課題】高精度で且つ低コストのカラーフィルターを
提供する。特に、マスクレスで製造工程を大幅に短縮し
て少量品種の生産にも対応できるフレキシブルなカラー
フィルター製造法を提供する。【解決手段】（ａ）バインダー樹脂、（ｂ）架橋剤、
（ｃ）近赤外波長域に吸収を有する赤外吸収色素、
（ｄ）光酸発生剤、（ｅ）顔料を含むことを特徴とする
カラーフィルター用レジスト組成物及び透明基板上に該
組成物を塗布し、レーザー光により感光材料に直接露
光、現像することにより着色画像を形成することを特徴
とするカラーフィルターの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶の表示装置ま
たは固体撮像素子と組み合わせて用いるカラーフィルタ
ーの新規な製造法に関するものである。特に、近赤外線
領域に対し高感度なネガ型化学増幅型カラーレジストと
レーザー光を組み合わせてマスクレスで直接カラーパタ
ーンを形成するカラーフィルターの製造法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】カラーフィルターは染色法、印刷法、電
着法、顔料分散法などによりガラス基板上に赤、緑、青
などの微細な画素を形成したものである。これら従来の
方法については以下のような特徴、問題点を有する。染
色法によるカラーフィルターはゼラチンやポリビニルア
ルコールなどに感光剤として重クロム酸塩を混合した感
光性樹脂により画像を形成した後、染色して製造され
る。染色法は色再現性の点で優れるが、多色を同一基板
に形成するためには、防染工程が必須であり、工程が複
雑になる問題点がある。また、染料を使用しているため
耐光性に劣る。感光剤として用いる重クロム酸は公害防
止の観点からも問題である。

【０００３】印刷法によるカラーフィルターはスクリー
ン印刷またはフレキソ印刷などの方法で、熱硬化または
光硬化インキをガラス基板に転写させる。画像形成、染
色が不要であるため工程が簡略である反面、高精細な画
像が得られず、インキの平滑性にも問題がある。電着法
によるカラーフィルターは、顔料または染料を含んだ浴
に電極をもうけたガラス基板を浸し電気泳動により色相
を付着させるものである。平滑性に優れるが、あらかじ
め、ガラス基板に電極が必要なため、複雑なパターンを
形成させるのが困難である。

【０００４】顔料分散法は光硬化性樹脂に顔料を分散さ
せた着色レジストにより画像を形成する。高耐熱性、染
色がいらないなどの利点があり、また、高精度な画像形
成が可能である。品質の点から上記製造法に比較し顔料
分散法は優れ現在カラーフィルター製造の主流となって
いるが製造工程が長いため高コストとなりやすい。以
上、従来のカラーフィルター製造技術は一長一短あり新
規なカラーフィルター製造技術が望まれている。

【０００５】近年、コンピューター画像処理技術の進歩
に伴い、デジタル画像情報から露光用マスクフィルム作
製をせず、レーザー光で直接レジスト画像を形成する技
術が注目されている。特に、半導体レーザーは高出力、
超寿命、且つ小型であることから、高効率で安定的に画
像形成を可能にする。マスクが不要であることから製造
工程を大幅に短縮することが可能であり、また、レーザ
ーによるリソグラフィーなのでカラーフィルターの高精
度化にも有利であり、半導体レーザーにあったカラーフ
ィルター用感光材料の提供が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の諸問
題に鑑みなされたものであり、即ち、レーザー光と特定
のカラーレジストを組み合わせた新規な製造方法によ
り、高効率、高精度でカラーフィルターの作製を可能に
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は
（ａ）バインダー樹脂、（ｂ）架橋剤、（ｃ）近赤外波
長域に吸収を有する赤外吸収色素、（ｄ）光酸発生剤、
（ｅ）顔料を含むカラーフィルター用レジスト組成物及
び透明基板上に該組成物を塗布し、レーザー光により感
光材料に直接露光、現像することにより着色画像を形成
するカラーフィルターの製造法により達成される。

【０００８】

【発明の実施形態】以下、本発明について詳細に説明す
る。本発明に使用されるカラーレジストは（ａ）バイン
ダー樹脂、（ｂ）架橋剤、（ｃ）近赤外波長域に吸収を
有する赤外吸収色素、（ｄ）光酸発生剤、（ｅ）顔料を
含有する。（ａ）バインダー樹脂としては塗膜形成機能を有するも
のであれば特に限定されないが、下記のようなものが具
体的に例示できる。

【０００９】１）ポリオレフィン系ポリマーポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン等２）ジエン系ポリマーポリブタジエン、ポリイソプレン等３）共役ポリエン構造を有するポリマーポリアセチレン系ポリマー、ポリフェニレン系ポリマー
等

【００１０】４）ビニルポリマーポリ塩化ビニル、ポリスチレン、酢酸ビニル、ポリビニ
ルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステ
ル、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ポリ
ビニルフェノール等５）ポリエーテルポリフェニレンエーテル、ポリオキシラン、ポリオキセ
タン、ポリテトラヒドロフラン、ポリエーテルケトン、
ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール等

【００１１】６）フェノール樹脂ノボラック樹脂、レゾール樹脂等７）ポリエステルポリエチレンテレフタレート、ポリフェノールフタレイ
ンテレフタレート、ポリカーボネート、アルキッド樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂等

【００１２】８）ポリアミドナイロン−６、ナイロン６６、水溶性ナイロン、ポリフ
ェニレンアミド等９）ポリペプチドゼラチン、カゼイン等１０）エポキシ樹脂及びその変性物ノボラックエポキシ樹脂、ビスフェノールエポキシ樹
脂、ノボラックエポキシアクリレート及び酸無水物によ
る変性樹脂等１１）その他ポリウレタン、ポリイミド、メラミン樹脂、尿素樹脂、
ポリイミダゾール、ポリオキサゾール、ポリピロール、
ポリアニリン、ポリスルフィド、ポリスルホン、セルロ
ース類等

【００１３】これらの樹脂の中では樹脂側鎖または主鎖
にカルボキシル基あるいはフェノール性水酸基等を有す
るものがアルカリ現像可能なため、公害防止の観点から
好ましい。また、芳香環を有する樹脂は架橋剤との反応
性に優れるため好ましい。以上の要件を満たしたより好
ましい樹脂としてノボラック樹脂、ポリビニルフェノー
ル樹脂等が挙げられる。

【００１４】ノボラック樹脂としては、（ｏ，ｍ，ｐ）
−クレゾール、２，５−キシレノール、３，５−キシレ
ノール、レゾルシン、ピロガロール、ビスフェノール、
ビスフェノール−Ａ、トリスフェノール、（ｏ，ｍ，
ｐ）−エチルフェノール、（ｏ，ｍ，ｐ）−プロピルフ
ェノール、ｎ−ブチルフェノール、ｔ−ブチルフェノー
ル、（１，２）−ナフトール等の芳香族炭化水素類の少
なくとも１種を酸性触媒下、ホルムアルデヒド、アセト
アルデヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒ
ド、フラフール等のアルデヒド類及び、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類
から選ばれた少なくとも１種のアルデヒド類またはケト
ン類と重縮合させたものが挙げられる。

【００１５】中でも、（ｏ，ｍ，ｐ）−クレゾール、
２，５−キシレノール、３，５−キシレノール、レゾル
シンの中から選ばれる少なくとも１種のフェノール類と
ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド類
を縮合させたノボラック樹脂が好ましい。特に、ｍ−ク
レゾールを５０モル％以上含有するノボラックは高現像
性であり好ましい。

【００１６】ホルムアルデヒド及びアセトアルデヒドの
代わりに、それぞれパラホルムアルデヒド及びパラアセ
トアルデヒドを使用しても良い。ノボラック樹脂のＧＰ
Ｃ測定によるポリスチレン換算重量平均分子量（Ｍｗ）
は１０００〜５００００、より好ましくは１５００〜４
００００のものが用いられる。

【００１７】ポリビニルフェノール樹脂としては、
（ｏ，ｍ，ｐ）−ヒドロキシスチレン、２−（ｏ，ｍ，
ｐ−ヒドロキシフェニル）プロピレン等のヒドロキシス
チレンの単独重合あるいは共重合させた樹脂が挙げられ
る。ヒドロキシスチレン類は芳香環に塩素、臭素、ヨウ
素、フッ素等のハロゲン類あるいはＣ₁〜Ｃ₄のアルキ
ル基が置換されてもよい。

【００１８】ポリビニルフェノール樹脂は、通常ヒドロ
キシスチレン類をラジカル重合開始剤またはカチオン重
合開始剤の存在下で重合することにより得られる。かか
るポリビニルフェノール樹脂は一部水素添加されたもの
でもよい。ポリビニルフェノール樹脂のＧＰＣ測定によ
るポリスチレン換算重量平均分子量は１０００〜１００
０００、より好ましくは１５００〜７００００のものが
用いられる。

【００１９】ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹
脂ともＭｗが上記範囲を下回ると塗膜形成機能が低下し
均一な塗膜が得られにくくなり、上記範囲を越えると現
像性が低下する。次に本発明に使用される（ｂ）架橋剤
について説明する。架橋剤は酸性触媒下で架橋反応を起
こす化合物であり、具体的にはメラミン、ベンゾグアナ
ミン、グリコールウリル、又は尿素にホルムアルデヒド
を作用させた化合物またはそれらのアルキル変性化合
物、エポキシ化合物、レゾール化合物等が挙げられる。

【００２０】具体的には、三井サイアナミド社のサイメ
ル（登録商標）３００、３０１、３０３、３５０、７３
６、７３８、３７０、７７１、３２５、３２７、７０
３、７０１、２６６、２６７、２８５、２３２、２３
５、２３８、１１４１、２７２、２５４、２０２、１１
５６、１１５８は、メラミンにホルムアルデヒドを作用
させた化合物またはそのアルキル変性物の例である。サ
イメル（登録商標）１１２３、１１２５、１１２８は、
ベンゾグアナミンにホルムアルデヒドを作用させた化合
物またはそのアルキル変性物の例である。サイメル（登
録商標）１１７０、１１７１、１１７４、１１７２はグ
リコールウリルにホルムアルデヒドを作用させた化合物
またはそのアルキル変性物の例である。尿素にホルムア
ルデヒドを作用させた化合物またはそのアルキル変性物
の例として三井サイアナミド社のＵＦＲ（登録商標）６
５、３００を挙げることができる。

【００２１】エポキシ化合物の例として、ノボラックエ
ポキシ樹脂（東都化成社製ＶＤＰＮ−６３８、７０１、
７０２、７０３、７０４等）、アミンエポキシ樹脂（東
都化成社製ＹＨ−４３４等）、ビスフェノールＡエポキ
シ樹脂、ソルビトール（ポリ）グリシジルエーテル、
（ポリ）グリセロール（ポリ）グリシジルエーテル、ペ
ンタエリスリトール（ポリ）グリシジルエーテル、トリ
グリシジルトリスヒドロキシエチルイソシアヌレート、
アリルグリシジルエーテル、エチルヘキシルグリシジル
エーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノールグ
リシジルエーテル、ラウリルアルコールグリシジルエー
テル、アジピン酸グリシジルエーテル、フタル酸グリシ
ジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、
ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテ
ル、グリシジルフタルイミド、（ポリ）エチレングリコ
ールグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジ
グリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシ
ジルエーテル、グリセリンポリグリシジルエーテル、ト
リメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ブチル
グリシジルエーテル等を挙げることができる。

【００２２】レゾール化合物の例として、群栄化学社製
のＰＰ−３０００ｓ、ＰＰ−３０００Ａ、ＲＰ−２９７
８、ＳＰ−１９７４、ＳＰ−１９７５、ＳＰ−１９７
６、ＳＰ−１９７７、ＲＰ−３９７３等が挙げられる。
この中で特に好ましい化合物として、分子中に−Ｎ（Ｃ
Ｈ₂ＯＲ）₂基を有する化合物（式中、Ｒは水素原子ま
たはアルキル基を示す）が挙げられる。詳しくは、尿素
あるいはメラミンにホルムアルデヒドを作用させた化合
物またはそのアルキル変性物が好ましく、特にアルコキ
シメチル基を有するメラミン誘導体が好ましい。次に、
本発明に使用される（ｃ）近赤外波長域に吸収を有する
赤外吸収色素としては例えば、具体的に次のものが挙げ
られる。

【００２３】

【化１】

【００２４】

【化２】

【００２５】

【化３】

【００２６】

【化４】

【００２７】

【化５】

【００２８】

【化６】

【００２９】これらの内、シアニン系色素がより好まし
い。更に、インドール型シアニン（インドシアニン）ま
たはチアゾール型シアニン（チオシアニン）系色素が特
に好ましい。次に、本発明に使用される（ｄ）光酸発生
剤としては、例えば１）Ｓ．Ｉ．Ｓｃｈｌｅｓｉｎｇｅｒ，Ｐｈｏｔｏｇ
ｒ．Ｓｃｉ．Ｅｎｇ．，１８，３８７（１９７４）、
Ｔ．Ｓ．Ｂａｌｅｔａｌ，Ｐｏｌｙｍｅｒ，２１，
４２３（１９８０）等に記載の、ジアゾニウム塩、２）米国特許第４，０６９，０５５号、同４，０６９，
０５６号、同Ｒｅ２７，９９２号、特願平３−１４０１
４０号の明細書等に記載の、アンモニウム塩、

【００３０】３）Ｄ．Ｃ．Ｎｅｃｋｅｒｅｔａｌ，
Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１７，２４６８（１９
８４）、Ｃ．Ｓ．Ｗｅｎｅｔａｌ，Ｔｅｈ．Ｐｒｏ
ｃ．Ｃｏｎｆ．Ｒａｄ．ＣｕｒｉｎｇＡＳＩＡ，ｐ４
７８，Ｔｏｋｙｏ，Ｏｃｔ（１９８８）、米国特許第
４，０６９，０５５号、同４，０６９，０５６号等明細
書に記載の、ホスホニウム塩、

【００３１】４）Ｊ．Ｖ．Ｃｒｉｖｅｌｌｏｅｔａ
ｌ，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１０（６），１３
０７（１９７７），Ｃｈｅｍ．＆Ｅｎｇ．Ｎｅｗｓ，
Ｎｏｖ．２８，ｐ３１（１９８８）、欧州特許第１０
４，１４３号、米国特許第３３９，０４９号、同第４１
０，２０１号、特開平２−１５０８４８号、特開平２−
２９６５１４号の明細書または公報等に記載の、ヨード
ニウム塩、

【００３２】５）Ｊ．Ｖ．Ｃｒｉｖｅｌｌｏｅｔａ
ｌ，ＰｏｌｙｍｅｒＪ．１７，７３（１９８５）、
Ｊ．Ｖ．Ｃｒｉｖｅｌｌｏｅｔａｌ，Ｊ．Ｏｒｇ．
Ｃｈｅｍ．，４３，３０５５（１９７８）、Ｗ．Ｒ．Ｗ
ａｔｔｅｔａｌ，Ｊ．ＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉ．，
ＰｏｌｙｍｅｒＣｈｅｍ．Ｅｄ．，２２，１７８９
（１９８４）、Ｊ．Ｖ．Ｃｒｉｖｅｌｌｏｅｔａ
ｌ，ＰｏｌｙｍｅｒＢｕｌｌ．，１４，２７９（１９
８８）、Ｊ．Ｖ．Ｃｒｉｖｅｌｌｏｅｔａｌ，Ｍａ
ｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１４（５），１１４１（１
９８１）、Ｊ．Ｖ．Ｃｒｉｖｅｌｌｏｅｔａｌ，
Ｊ．ＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉ．ＰｏｌｙｍｅｒＣｈｅ
ｍ．Ｅｄ．，１７，２８７７（１９７９）、欧州特許第
３７０，６９３号、同３，９０２，１１４号、同２３
３，５６７号、同２９７，４４３号、同２９７，４４２
号、米国特許第４，９３３，３７７号、同１６１，８１
１号、同４１０，２０１号、同３３９，０４９号、同
４，７６０，０１３号、同４，７３４，４４４号、同
２，８３３，８２７号、独国特許第２，９０４，６２６
号、同３，６０４，５８０号、同３，６０４，５８１号
の明細書または公報等に記載の、スルホニウム塩、

【００３３】６）Ｊ．Ｖ．Ｃｒｉｖｅｌｌｏｅｔａ
ｌ，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１０（６），１３
０７（１９７７）、Ｊ．Ｖ．Ｃｒｉｖｅｌｌｏｅｔ
ａｌ，Ｊ．ＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉ．，Ｐｏｌｙｍｅｒ
Ｃｈｅｍ．Ｅｄ．，１７，１０４７（１９７９）等に
記載の、セレノニウム塩、

【００３４】７）Ｃ．Ｓ．Ｗｅｎｅｔａｌ，Ｔｅ
ｈ．Ｐｒｏｃ．Ｃｏｎｆ．Ｒａｄ．ＣｕｒｉｎｇＡＳ
ＩＡ，ｐ４７８，Ｔｏｋｙｏ，Ｏｃｔ（１９８８）等に
記載の、アルソニウム塩等のオニウム塩、８）米国特許第３，９０５，８１５号、特公昭４６−４
６０５号、特開昭４８−３６２８１号、特開昭５５−３
２０７０号、特開昭６０−２３９７３６号、特開昭６１
−１６９８３５号、特開昭６１−１６９８３７号、特開
昭６２−５８２４１号、特開昭６２−２１２４０１号、
特開昭６３−７０２４３号、特開昭６３−２９８３３９
号の明細書または公報等に記載の、有機ハロゲン化合
物、

【００３５】９）Ｋ．Ｍｅｉｅｒｅｔａｌ，Ｊ．Ｒ
ａｄ．Ｃｕｒｉｎｇ，１３（４），２６（１９８６）、
Ｔ．Ｐ．Ｇｉｌｌｅｔａｌ，Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅ
ｍ．，１９，３００７（１９８０）、Ｄ．Ａｓｔｒｕ
ｃ，Ａｃｃ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｓ．，１９（１２），３７
７（１８９６）、特開平２−１６１４４５号公報等に記
載の、有機金属／有機ハロゲン化物、

【００３６】１０）Ｓ．Ｈａｙａｓｅｅｔａｌ，
Ｊ．ＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉ．，２５，７５３（１９８
７）、Ｅ．Ｒｅｉｃｈｍａｎｉｓｅｔａｌ，Ｊ．Ｐ
ｏｌｙｍｅｒＳｃｉ．，ＰｏｌｙｍｅｒＣｈｅｍ．
Ｅｄ．２３，１（１９８５）、Ｑ．Ｑ．Ｚｈｕｅｔ
ａｌ，Ｊ．Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ．，３６，８５，３９，
３１７（１９８７）、Ｂ．Ａｍｉｔｅｔａｌ，Ｔｅ
ｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔ．，（２４）２２０５
（１９７３）、Ｄ．Ｈ．Ｒ．Ｂａｒｔｏｎｅｔａｌ，
Ｊ．ＣｈｅｍＳｏｃ．，３５７１（１９６５）、Ｐ．
Ｍ．Ｃｏｌｌｉｎｓｅｔａｌ，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏ
ｃ．，ＰｅｒｋｉｎＩ，１６９５（１９７５）、Ｍ．
Ｒｕｄｉｎｓｔｅｉｎｅｔａｌ，Ｔｅｔｒａｈｅｄ
ｒｏｎＬｅｔｔ．，（１７），１４４５（１９７
５）、Ｊ．Ｗ．Ｗａｌｋｅｒｅｔａｌ，Ｊ．Ａｍ．
Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１１０，７１７０（１９８８）、
Ｓ．Ｃ．Ｂｕｓｍａｎｅｔａｌ，Ｊ．Ｉｍａｇｉｎ
ｇＴｅｃｈｎｏｌ．，１１（４），１９１（１９８
５）、Ｈ．Ｍ．Ｈｏｕｌｉｈａｎｅｔａｌ，Ｍａｃ
ｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２１，２００１（１９８
８）、Ｐ．Ｍ．Ｃｏｌｌｉｎｓｅｔａｌ，Ｊ．Ｃｈｅ
ｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，５３２（１
９７２）、Ｓ．Ｈａｙａｓｅｅｔａｌ，Ｍａｃｒｏ
ｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，１８，１７９９（１９８５）、
Ｅ．Ｒｅｉｃｈｍａｎｉｓｅｔａｌ，Ｊ．Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅ
Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．，１３０（６）、Ｆ．Ｍ．Ｈ
ｏｕｌｉｈａｎｅｔａｌ，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕ
ｌｅｓ，２１，２００１（１９８８）、欧州特許第０２
９０，７５０号、同０４６，０８３号、同１５６，５３
５号、同２７１，８５１号、同０，３８８，３４３号、
米国特許第３，９０１，７１０号、同４，１８１，５３
１号、特開昭６０−１９８５３８号、特開昭５３−１３
３０２２号の明細書または公報等に記載の、ｏ−ニトロ
ベンジル型保護基を有する光酸発生剤、

【００３７】１１）Ｍ．Ｔｕｎｏｏｋａｅｔａｌ，
ＰｏｌｙｍｅｒＰｒｅｐｒｉｎｔｓＪａｐａｎ，３
８（８）、Ｇ．Ｂｅｒｎｅｒｅｔａｌ，Ｊ．Ｒａ
ｄ．Ｃｕｒｉｎｇ，１３（４）、Ｗ．Ｊ．Ｍｉｊｓｅ
ｔａｌ，ＣｏａｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌ．，５５
（６９７），４５（１９８３）、Ａｋｚｏ，Ｈ．Ａｄａ
ｃｈｉｅｔａｌ，ＰｏｌｙｍｅｒＰｒｅｐｒｉｎ
ｔｓ，Ｊａｐａｎ，３７（３）、欧州特許第０１９９，
６７２号、同８４５１５号、同１９９，６７２号、同０
４４，１１５号、同０１０１，１２２号、米国特許第
４，６１８，５６４号、同４，３７１，６０５号、同
４，４３１，７７４号、特開昭６４−１８１４３号、特
開平２−２４５７５６号、特願平３−１４０１０９号の
公報または明細書等に記載の、イミノスルフォネート等
に代表される、光分解してスルホン酸を発生する化合
物、特開昭６１−１６６５４４号公報に記載のジスルホ
ン化合物を挙げることができる。

【００３８】またこれらの光により酸を発生する基、あ
るいは化合物をポリマーの主鎖または側鎖に導入した化
合物、例えば、Ｍ．Ｅ．Ｗｏｏｄｈｏｕｓｅｅｔａ
ｌ，Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１０４，５５８６
（１９８２）、Ｓ．Ｐ．Ｐａｐｐａｓｅｔａｌ，
Ｊ．ＩｍａｇｉｎｇＳｃｉ．，３０（５），２１８
（１９８６）、Ｓ．Ｋｏｎｄｏｅｔａｌ．Ｍａｃｒ
ｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．ＲａｐｉｄＣｏｍｍｕｎ．，
９，６２５（１９８８）、Ｙ．Ｙａｍａｄａｅｔａ
ｌ，Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１５２，１５３，
１６３（１９７２）、Ｊ．Ｖ．Ｃｒｉｖｅｌｌｏｅｔ
ａｌ，Ｊ．ＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉ．，Ｐｏｌｙｍｅ
ｒＣｈｅｍ．Ｅｄ．，１７，３８４５（１９７９）、
米国特許第３，８４９，１３７号、独国特許第３，９１
４，４０７、特開昭６３−２６６５３号、特開昭５５−
１６４８２４号、特開昭６２−６９２６３号、特開昭６
３−１４０３８７号、特開昭６３−１６３４５２号、特
開昭６２−１５３８５３号、特開昭６３−１４６０２９
号の明細書または公報等に記載の化合物を用いることが
できる。

【００３９】更に、Ｖ．Ｎ．Ｒ．Ｐｉｌｌａｉ，Ｓｙｎ
ｔｈｅｓｉｓ，（１），１（１９８０）、Ａ．Ａｂａｄ
ｅｔａｌ，ＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎＬｅｔｔ．，
（４７）４５５５（１９７１）、Ｄ．Ｈ．Ｒ．Ｂａｒｔ
ｏｎｅｔａｌ，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，（Ｃ），
３２９（１９７０）、米国特許第３，７７９，７７８
号、欧州特許第１２６，７１２号等に記載の、光により
酸を発生する化合物も使用することができる。さらに具
体的には、例えば、下記のＴ−１〜Ｔ−１５の式で示さ
れる化合物を挙げることができる。

【００４０】

【化７】

【００４１】

【化８】

【００４２】

【化９】

【００４３】これらの内、より好ましいものはトリハロ
メチル基を２個以上有するｓ−トリアジン化合物であ
り、特に好ましくはトリス（トリクロロメチル）−ｓ−
トリアジンである。本発明に使用される（ｅ）顔料とし
て例えば、具体的に硫酸バリウム、硫酸鉛、酸化チタ
ン、黄色鉛、ベンガラ、酸化クロム、カーボンブラッ
ク、などの無機顔料、アントラキノン系顔料、ベリレン
系顔料、ジスアゾ顔料、フタロシアニン顔料、イソイン
ドリン顔料、ジオキサジン顔料、キナクリドン顔料、ベ
リノン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、チオインジ
ゴ顔料などの有機顔料などが挙げられる。

【００４４】これらは単独または複数混合して用いるこ
とができる。このなかでは、特にフタロシアニン顔料、
ジオキサジン顔料、アントラキノン系顔料、ジスアゾ顔
料、イソインドリン顔料、カーボンブラックが色再現
性、耐光性、耐熱性の点で好ましい。なお、具体的にカ
ラーインデックス（Ｃ．Ｉ）ナンバーで示す。

【００４５】Ｃ．Ｉ．赤；９、９７、１２２、１２３、
１４９、１６８、１７７、１８０、１９２、２１５、２
１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２
７、２２８、２４０Ｃ．Ｉ．青；１５、１５；６、２２、６０、６４Ｃ．Ｉ．緑；７、３６Ｃ．Ｉ．黒；７Ｃ．Ｉ．黄色；２０、２４、８６、９３、１０９、１１
０、１１７、１２５、１３７、１３８、１４７、１４
８、１５３、１５４、１６６、１６８Ｃ．Ｉ．オレンジ；３６、４３、５１、５５、５９、６
１Ｃ．Ｉ．バイオレット；１９、２３、２９、３０、３
７、４０、５０Ｃ．Ｉ．茶；２３、２５、２６

【００４６】これらの感光材料の好ましい配合割合は全
固形分に対して（ａ）バインダー樹脂が１５〜７０ｗｔ
％、より好ましくは２０〜６５ｗｔ％、（ｂ）架橋剤が
５〜４０％、より好ましくは１０〜３５ｗｔ％（ｃ）赤
外吸収色素が０．１〜３０ｗｔ％、より好ましくは０．
５〜２５ｗｔ％、（ｄ）光酸発生剤が０．１〜３０ｗｔ
％、より好ましくは０．５〜２５ｗｔ％、（ｅ）顔料が
５〜６０％、より好ましくは１０〜５５ｗｔ％である。

【００４７】（ａ）バインダー樹脂が上記範囲を下回る
と塗膜形成能が低下し均一な膜が得られなくなり、ピン
ホール、ストリエーションが発生しやすくなる。また、
上記範囲を越えると十分な架橋構造をとりにくくなり画
像形成機能が低下する。（ｂ）架橋剤が上記範囲を下回ると架橋反応性が低下
し、上記範囲を越えると塗膜のベタツキが発生し作業性
が低下する。

【００４８】（ｃ）赤外吸収色素が上記範囲を下回ると
十分な感度が得られにくくなり、上記範囲を越えると色
再現性が低下する。（ｄ）光酸発生剤が上記範囲を下回ると赤外吸収色素と
同様に十分な感度が得られにくくなり、また、上記範囲
を越えると塗膜表面に成分析出が起こり均一な塗膜が得
られなくなる。（ｅ）顔料が上記範囲を下回るとカラーフィルターに必
要な色濃度、色再現領域が狭まり、また、上記範囲を超
えると十分な感度が得られなくなる。

【００４９】本発明に使用する感光材料は、通常、上記
成分を有機溶剤に溶解させて用いられる。有機溶剤とし
ては具体的に、ジイソプロピルエーテル、ミネラルスピ
リット、ｎ−ペンタン、アミルエーテル、エチルカプリ
レート、ｎ−ヘキサン、ジエチルエーテル、イソプレ
ン、エチルイソブチルエーテル、ブチルステアレート、
ｎ−オクタン、バルソル＃２、アプコ＃１８ソルベン
ト、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレ
ート、アプコシンナー、ブチルエーテル、ジイソブチル
ケトン、メチルシクロヘキセン、メチルノニルケトン、
プロピルエーテル、ドデカン、Ｓｏｃａｌｓｏｌｖｅ
ｎｔＮｏ１およびＮｏ２、アミルホルメート、ジヘキ
シルエーテル、ジイソプロピルケトン、ソルベッソ＃１
５０、（ｎ，ｓｅｃ，ｔ）−酢酸ブチル、ヘキセン、シ
ェルＴＳ２８ソルベント、ブチルクロライド、エチ
ルアミルケトン、エチルベンゾネート、アミルクロライ
ド、エチレングリコールジエチルエーテル、エチルオル
ソホルメート、メトキシメチルペンタノン、メチルブチ
ルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルイソブチレー
ト、ベンゾニトリル、エチルプロピオネート、メチルセ
ロソルブアセテート、メチルイソアミルケトン、メチル
イソブチルケトン、プロピルアセテート、アミルアセテ
ート、アミルホルメート、ビシクロヘキシル、ジエチレ
ングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジペンテ
ン、メトキシメチルペンタノール、メチルアミルケト
ン、メチルイソプロピルケトン、プロピルプロピオネー
ト、プロピレングリコール−ｔ−ブチルエーテル、メチ
ルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、エチルセロソルブアセテート、カルビトール、シク
ロヘキサノン、酢酸エチル、プロピレングリコール、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、プロピレングリコールモ
ノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコール
モノエチルエーテル、ジ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
アセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテート、３−メトキシプロピオン酸、３−エトキ
シプロピオン酸、３−エトキシプロピオン酸メチルエチ
ル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプ
ロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸、３−メ
トキシプロピオン酸プロピル、３−メトキシプロピオン
酸ブチル、ジグライム、ジプロピレングリコールモノメ
チルエーテル、エチレングリコールアセテート、エチル
カルビトール、ブチルカルビトール、エチレングリコー
ルモノブチルエーテル、プロピレングリコール−ｔ−ブ
チルエーテル、３−メチル−３−メトキシブタノール、
トリプロピレングリコールメチルエーテル、３−メチル
−３−メトキシブチルアセテートなどの有機溶剤が挙げ
られる。

【００５０】以上の溶剤のなかからそれぞれ２種以上混
合使用することも可能である。また、溶剤は沸点が１０
０℃から２００℃の範囲のものを選択するのが好まし
い。より好ましくは１２０℃〜１７０℃の沸点をもつも
のである。また、有機溶剤の配合量は固形分濃度が５〜
５０ｗｔ％、より好ましくは１０〜４５ｗｔ％の範囲に
なるよう調整するのが好ましい。固形分濃度が上記範囲
を下回ると十分なレジスト膜厚が得られにくくなり色再
現性に乏しくなる。また、上記範囲を越えると感光液の
粘性が高くなるため、塗膜の均一性及び膜厚制御が困難
となる。

【００５１】本発明にはこれら、必須成分以外に塗布性
改良剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤、消泡剤などを好
適に添加することができる。これらは単独もしくは数種
併用することも可能である。本発明では以上のようにし
て得られたカラーレジスト感光液を基板塗布→塗膜乾燥
→レーザー露光→現像の工程を必要回数繰り返すことに
より透明基板上にカラーフィルターの赤、青、緑、黒等
の着色パターンを形成する。

【００５２】基板塗布にはスピンコーター、ロールコー
ター、カーテンコーター、スクリーン印刷、ディップな
どの公知の方法が利用できる。基板としてはガラス基板
が一般的であるが、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート等のプ
ラスチック透明基板も利用できる。塗布膜厚は０．２μ
ｍ〜１０μｍが好ましい。より好ましくは０．３〜５μ
である。塗布膜厚が上記範囲を下回ると十分な色濃度が
でなくなり、上記範囲を越えると着色パターンの平坦性
が失われるようになる。

【００５３】塗布膜を乾燥させるためにはコンベクショ
ンオーブンまたはホットプレートが使用される。乾燥温
度は５０℃〜１５０℃、乾燥時間は３０秒〜６０分が好
適である。画像露光を行う光源としては７００〜１１０
０ｎｍの近赤外レーザー光線を発する光源であり、例え
ばルビーレーザー、ＹＡＧレーザー等の固体レーザー、
半導体レーザー等を挙げることができ、特に小型で長寿
命な半導体レーザーが好ましい。

【００５４】カラーフィルターパターンは、パターンの
デジタル情報に基づいて直接レーザー光でレジスト膜を
走査露光することにより潜像を形成する。露光後すぐに
現像することも可能であるが、感度向上のため露光後に
加熱工程（ＰＥＢポストエクスポージャーベーク）を
いれるのが望ましい。ＰＥＢは塗膜の乾燥に用いるコン
ベクションオーブンまたはホットプレートが使用でき
る。ＰＥＢ温度は５０℃〜１５０℃、より好ましくは６
０℃〜１４０℃の範囲である。また、ＰＥＢ時間は３０
秒〜６０分の範囲が好ましい。ＰＥＢ温度、時間が上記
範囲を下回ると感度向上効果がみられなくなり、上記範
囲を超えると解像性の低下が起こることがある。

【００５５】現像は有機溶剤またはアルカリ水溶液等の
現像液によりおこなわれる。アセトン、トルエン、ＭＥ
Ｋなどの有機溶剤による現像では、環境問題、有害性、
爆発危険性等の諸問題をはらむため、現像液としてはア
ルカリ水溶液の方が好ましい。一例をあげるならば水酸
化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、炭酸ナト
リウム水溶液、炭酸カリウム、アンモニア水、テトラメ
チルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液、などが挙
げられる。

【００５６】また、現像液には界面活性剤、消泡剤など
が添加されていてもよい。現像方法としては、特に制限
はなく、パドル法、ディッピング法、スプレー法など公
知の方法でおこなうことができる。またプリウェットを
採用してもよい。以上の塗布から現像までの一連の工程
で単色のパターンが形成される。カラーフィルターの作
製ではこれら一連の工程を必要色数繰り返すが、次色の
パターン工程にはいる前に画像形成された着色レジスト
パターンの膜強度を上げる意味で現像後に熱硬化または
光硬化をいれるのが望ましい。熱硬化の場合はコンベク
ションオーブンまたはホットプレートで１５０℃〜２５
０℃で３０秒〜６０分、また、光硬化の場合は高圧水銀
灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、カーボンアーク燈
等の紫外線等の紫外光で１０〜１００００ｍｊの範囲で
光照射するのが望ましい。

【００５７】

【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に
限定されるものではない。実施例−１ｍ−クレゾールノボラック樹脂（Ｍｗ＝３０００）７０ｗｔ％サイメル３００１５ｗｔ％ (三井サイアナミド社製メトキシメチルメラミン）赤外吸収色素ＣＹ−１０ (日本化薬社製、前記Ｓ−１）２．５ｗｔ％２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン２．５ｗｔ％（前記Ｔ−１）アントラキノンレッド（Ｃ．Ｉ１７７）１０ｗｔ％以上の成分をシクロヘキサノンに固形分濃度が２０ｗｔ
％になるよう溶解させてカラーレジスト感光液を調整し
た。

【００５８】次に上記レジスト感光液を７０５９ガラス
基板（コーニング社製）にスピンコーターにより塗布
し、ホットプレートで８０℃、１分間レジスト膜を乾燥
させた。レジスト膜厚をαステップ（テンコール社製）
で測定したところ２μであった。レジスト膜の表面を目
視観察したところピンホール等の塗布ムラは無く良好な
塗膜が得られた。

【００５９】これを半導体レーザー（アプライドテクノ
社製、８３０ｎｍ）で走査露光した。レジスト膜には３
００ｍｊ／ｃｍ²照射した。ＰＥＢはホットプレートで
１００℃、３分間おこなった。現像はテトラメチルアン
モニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）水溶液を用い２５℃
で、１分間浸漬現像をおこなった。以上の操作によりレ
ーザーで走査露光されたガラス基板上に赤色レジストパ
ターンが形成された。パターンエッジのきれは良好であ
った。

【００６０】実施例−２ｍ−クレゾールノボラック樹脂（Ｍｗ＝３０００）７０ｗｔ％サイメル３００１５ｗｔ％ (三井サイアナミド社製メトキシメチルメラミン）赤外吸収色素ＣＹ−１０ (日本化薬社製、前記Ｓ−１）２．５ｗｔ％２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン２．５ｗｔ％（前記Ｔ−１）フタロシアニングリーン（Ｃ．Ｉ６）１０ｗｔ％以上の成分をシクロヘキサノンに固形分濃度が２０ｗｔ
％になるよう溶解させてカラーレジスト感光液を調整し
た。

【００６１】次に上記レジスト感光液を７０５９ガラス
基板（コーニング社製）にスピンコーターにより塗布
し、ホットプレートで８０℃、１分間レジスト膜を乾燥
させた。レジスト膜厚をαステップ（テンコール社製）
で測定したところ２μであった。レジスト膜の表面を目
視観察したところピンホール等の塗布ムラは無く良好な
塗膜が得られた。

【００６２】これを半導体レーザー（アプライドテクノ
社製、８３０ｎｍ）で走査露光した。レジスト膜には５
００ｍｊ／ｃｍ²照射した。ＰＥＢはホットプレートで
１００℃、３分間おこなった。現像はテトラメチルアン
モニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）水溶液を用い２５℃
で、１分間浸漬現像をおこなった。以上の操作によりレ
ーザーで走査露光されたガラス基板上に緑色レジストパ
ターンが形成された。パターンエッジのきれは良好であ
った。

【００６３】実施例−３ｍ−クレゾールノボラック樹脂（Ｍｗ＝３０００）７０ｗｔ％サイメル３００１５ｗｔ％ (三井サイアナミド社製メトキシメチルメラミン）赤外吸収色素ＣＹ−１０ (日本化薬社製、前記Ｓ−１）２．５ｗｔ％２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン２．５ｗｔ％（前記Ｔ−１）フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ１５；３）１０ｗｔ％以上の成分をシクロヘキサノンに固形分濃度が２０ｗｔ
％になるよう溶解させてカラーレジスト感光液を調整し
た。

【００６４】次に上記レジスト感光液を７０５９ガラス
基板（コーニング社製）にスピンコーターにより塗布
し、ホットプレートで８０℃、１分間レジスト膜を乾燥
させた。レジスト膜厚をαステップ（テンコール社製）
で測定したところ２μであった。レジスト膜の表面を目
視観察したところピンホール等の塗布ムラは無く良好な
塗膜が得られた。

【００６５】これを半導体レーザー（アプライドテクノ
社製、８３０ｎｍ）で走査露光した。レジスト膜には５
００ｍｊ／ｃｍ²照射した。ＰＥＢはホットプレートで
１００℃、３分間おこなった。現像はテトラメチルアン
モニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）水溶液を用い２５℃
で、１分間浸漬現像をおこなった。以上の操作によりレ
ーザーで走査露光されたガラス基板上に赤色レジストパ
ターンが形成された。パターンエッジのきれは良好であ
った。

【００６６】

【発明の効果】本発明は特定のカラーフィルター用レジ
スト組成物並びに該組成物及びレーザー光を用いる特定
の製造法により、高精度で且つ低コストのカラーフィル
ターを提供する。特に、マスクレスであることから製造
工程を大幅に短縮することができ、少量多品種の生産に
も対応できるフレキシブルな新規カラーフィルター製造
法を提供するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）バインダー樹脂（ｂ）架橋剤（ｃ）近赤外波長域に吸収を有する赤外吸収色素（ｄ）光酸発生剤（ｅ）顔料を含むことを特徴とするカラーフィルター用レジスト組
成物。
【請求項２】赤外吸収色素がシアニン色素であること
を特徴とする請求項１記載のカラーフィルター用レジス
ト組成物。
【請求項３】光酸発生剤がトリハロメチル基を２個以
上有するｓ−トリアジン化合物であることを特徴とする
請求項１又は２に記載のカラーフィルター用レジスト組
成物。
【請求項４】架橋剤がアルコキシメチル基を有するメ
ラミン誘導体であることを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載のカラーフィルター用レジスト組成物。
【請求項５】バインダー樹脂がフェノール性水酸基を
有する樹脂であることを特徴とする請求項１乃至４記載
のカラーフィルター用レジスト組成物。
【請求項６】顔料がアントラキノン、フタロシアニ
ン、イソインドリノン、アゾ、カーボンブラックから選
ばれた少なくとも１種である請求項１乃至５のいずれか
に記載のカラーフィルター用レジスト組成物。
【請求項７】透明基板上に請求項１乃至６ののいずれ
かに記載のカラーフィルター用レジスト組成物を塗布
し、レーザー光により感光材料に直接露光、現像するこ
とにより着色画像を形成することを特徴とするカラーフ
ィルターの製造方法。
【請求項８】現像液がアルカリ水溶液であることを特
徴とする請求項７記載のカラーフィルターの製造方法。
【請求項９】レーザー光が半導体レーザーである請求
項７又は８記載のカラーフィルターの製造方法。