JP2003183511A

JP2003183511A - 赤色樹脂組成物、感光性赤色樹脂組成物、赤色画像形成用感光液、赤色着色画像の製造法及びカラーフィルターの製造法

Info

Publication number: JP2003183511A
Application number: JP2001380648A
Authority: JP
Inventors: Seigo Yokochi; 精吾横地; Yuji Kobayashi; 雄二小林; Yoichi Kimura; 陽一木村; Koji Yamazaki; 浩二山崎; Tetsuya Okazaki; 哲也岡崎
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2003-07-03

Abstract

(57)【要約】【課題】顔料を分散した感光材料の問題点である光透
過率を向上させた赤色樹脂組成物、感光性赤色樹脂組成
物、赤色画像形成用感光液、赤色着色画像の製造法及び
光透過率の優れた赤色画像を含むカラーフィルターの製
造法を提供する。【解決手段】Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．
Ｉ．ピグメントオレンジ３８を樹脂に分散させた赤色樹
脂組成物、この組成物を用いた感光性赤色樹脂組成物、
赤色着色画像の製造法等。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、赤色樹脂組成物、
感光性赤色樹脂組成物、赤色画像形成用感光液、赤色着
色画像の製造法及びカラーフィルターの製造法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示デバイス、センサー及び
色分解デバイスなどにカラーフィルターが多用されてい
る。このカラーフィルターの製造法としては、従来は、
染色可能な樹脂、例えば天然のゼラチンやカゼインをパ
ターニングし、そこに主に染料を用いて染色し、画素を
得るという方法が採られていた。しかし、この方法で得
た画素は、材料からの制約で耐熱性及び耐光性が低いと
いう問題があった。そこで、最近、耐熱性及び耐光性を
改良する目的で顔料を分散した感光材料を用いる方法が
注目され、多くの検討が行われるようになった。この方
法によれば製法も簡略化され、得られたカラーフィルタ
ーも安定で、寿命の長いものになることが知られてい
る。しかし、染料と比較し、顔料を用いた場合には、光
の透過率が低いという問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題を
解決した赤色樹脂組成物等を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は（１）Ｃ．Ｉ．
ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントオレンジ
３８（いずれもカラーインデックス名）を樹脂に分散さ
せてなる赤色樹脂組成物、（２）Ｃ．Ｉ．ピグメントレ
ッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントオレンジ３８、樹脂、
光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有するモノマー
及び光開始剤を含有してなる感光性赤色樹脂組成物、
（３）樹脂が、酸価が２０〜３００で重量平均分子量が
１，５００〜２００，０００の樹脂である（２）の感光
性赤色樹脂組成物、（４）（２）又は（３）の感光性赤
色樹脂組成物及び有機溶剤を含む赤色画像形成用感光
液、（５）（２）又は（３）の感光性赤色樹脂組成物か
らなる感光層を基板上に積層し、露光現像する赤色着色
画像の製造法、（６）感光層を（４）の赤色画像形成用
感光液から形成する（５）の赤色着色画像の製造法なら
びに（７）（５）又は（６）の赤色着色画像の製造法に
より赤色着色画像を形成するカラーフィルターの製造法
に関する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明において、顔料としては、
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４と、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トオレンジ３８（カラーインデックス名）が必須成分と
して使用される。Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４と、
Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３８の比率は特に制限はな
く、必要とされる色度に従って比率は変更される。好ま
しくはＣ．Ｉ．ピグメントオレンジ３８の比率がＣ．
Ｉ．ピグメントレッド２５４と、Ｃ．Ｉ．ピグメントオ
レンジ３８の総重量に対して５〜１００重量％とされ
る。比率が多いほど透過率の向上度合いは高くなり、逆
に比率が下がると透過率の向上度合いは低下する。

【０００６】本発明において、色度調整用として、赤色
顔料、黄色顔料及び橙色顔料が併用される。併用される
顔料の比率は特に制限はなく、好ましくは全顔料成分に
対して１〜９５重量％とされる。併用される顔料の比率
が少ないほど透過率の向上度合いは高くなり、逆に比率
が上がると透過率の向上度合いは低下する。

【０００７】色度調整用に使われるこれらの顔料として
は、例えばカラーインデックス名で、Ｃ．Ｉ．ピグメン
トレッド９、１２３、１５５、１６８、１７７、１８
０、２０９、２１７、２２０、２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ントイエロー２０、２４、８３、９３、１０９、１１
０、１１７、１２５、１３８、１３９、１４７、１５
０、１５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、７１な
どが挙げられる。これらの赤色顔料、黄色顔料及び橙色
顔料は、２種類以上を組み合わせて用いることが出来
る。

【０００８】本発明に用いられる樹脂としては、感光性
赤色樹脂組成物としたときに、顔料分散性を有するもの
であれば特に制限はなく、さらに成膜性を有するものが
好ましく、さらに、感光性を妨げず、現像性を有するも
のが好ましい。このような樹脂としては、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
ルロース等のセルロース系樹脂、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルピロリドン等を使用することができる
が、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プ
ロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、メチル
アクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレ
ート、ブチルアクリレート等のアクリル酸エステル又は
メタクリル酸エステル、スチレン、スチレン誘導体、そ
の他の重合性モノマーの単独重合体又は共重合体、（メ
タ）アクリル酸（アクリル酸及びメタクリル酸を意味す
る。以下同様）、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイ
ン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、シトラコン
酸、無水シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエス
テル等のカルボキシル基含有重合性モノマーと（メタ）
アクリル酸エステル、スチレン、スチレン誘導体、その
他の重合性モノマーとの共重合体等が特に望ましい。

【０００９】前記マレイン酸モノアルキルエステルとし
ては、アルキルの炭素数が１〜１２のものが好ましく、
マイレン酸モノメチル、マレイン酸モノエチル、マレイ
ン酸モノ−ｎ−プロピル、マレイン酸モノイソプロピ
ル、マレイン酸モノ−ｎ−ブチル、マレイン酸モノ−ｎ
−ヘキシル、マレイン酸モノ−ｎ−オクチル、マレイン
酸モノ−２−エチルヘキシル、マレイン酸モノ−ｎ−ノ
ニル、マレイン酸モノ−ｎ−ドデシル等が挙げられる。
前記シトラコン酸モノアルキルエステルとしては、アル
キルの炭素数が１〜１２のものが好ましく、シトラコン
酸モノメチル、シトラコン酸モノエチル、シトラコン酸
モノ−ｎ−プロピル、シトラコン酸モノイソプロピル、
シトラコン酸モノ−ｎ−ブチル、シトラコン酸モノ−ｎ
−ヘキシル、シトラコン酸モノ−ｎ−オクチル、シトラ
コン酸モノ−２−エチルヘキシル、シトラコン酸モノ−
ｎ−ノニル、シトラコン酸モノ−ｎ−ドデシル等が挙げ
られる。前記スチレン誘導体としては、α−メチルスチ
レン、ｍ−又はｐ−メトキシスチレン、ｐ−ヒドロキシ
スチレン、２−メトキシ−４−ヒドロキシスチレン、２
−ヒドロキシ−４−メチルスチレン等が挙げられる。

【００１０】また、前記の樹脂としては、光重合性不飽
和結合を有するものを使用してもよい。このような樹脂
の好ましい例としては、高酸価のカルボキシ基含有樹脂
にグリシジルメタクリレート、グルシジルアクリレー
ト、アリルグリシジルエーテル、α−エチルグリシジル
アクリレート、クロトニルグリシジルエーテル、イタコ
ン酸モノアルキルグリシジルエーテル等のオキシラン環
と、エチレン性不飽和結合をそれぞれ１個有する化合物
やアリルアルコール、２−ブテン−４−オール、フルフ
リルアルコール、オレイルアルコール、シンナミルアル
コール、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒド
ロキシエチルメタクリレート、Ｎ−メチロールアクリル
アミド等の水酸基とエチレン性不飽和結合をそれぞれ１
個有する化合物（不飽和アルコール）を反応させた樹
脂、水酸基を有するカルボキシル基含有樹脂に遊離イソ
シアネート基含有不飽和化合物を反応させた樹脂、エポ
キシ樹脂と不飽和カルボン酸との付加反応物に多塩基酸
無水物を反応させた樹脂、共役ジエン重合体や共役ジエ
ン共重合体と不飽和ジカルボン酸無水物との付加反応物
に水酸基含有重合性モノマーを反応させた樹脂などが挙
げられる。

【００１１】これらの樹脂の不飽和当量は、６００〜３
０００の範囲とすることが好ましく、８００〜２，００
０の範囲とすることがより好ましい。不飽和当量が小さ
すぎると感光材料の調製時に、顔料を樹脂に分散させる
時に一部硬化する傾向があり、不飽和当量が大きすぎる
と、不飽和基の導入による光重合性が十分に付与されな
い。なお、ここでいう不飽和当量とは、不飽和結合一つ
あたりの樹脂の分子量を意味している。

【００１２】前記の樹脂は、それ自身光重合性を有する
場合、また、後述するような感光性赤色樹脂組成物のよ
うに組成物として感光性を付与された場合に、露光後ア
ルカリ現像性を有するという観点からは、酸価が２０〜
３００の範囲内であることが好ましく、４０〜２００の
範囲内であることがより好ましく、６０〜１５０の範囲
であることがさらに好ましい。酸価が２０未満ではアル
カリ現像性が低下する傾向があり、また、３００を越え
るとアルカリ現像後の画素パターンの形状が不鮮明とな
る傾向がある。

【００１３】また、前記の樹脂の重量平均分子量は１，
５００〜２００，０００の範囲内であることが好まし
く、５，０００〜１００，０００の範囲内であることが
より好ましく、１０，０００〜５０，０００の範囲内で
あることがさらに好ましい。重量平均分子量が１，５０
０未満では顔料の分散安定性が低下する傾向があり、ま
た、２００，０００を越えると感光液にしたときに粘度
が高くなり、塗布性、特に、スピンコートする際の塗布
性が低下する傾向がある。なお、本明細書において、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
ィーによって測定し、標準ポリスチレンの検量線を用い
て換算した値である。

【００１４】酸価が２０〜３００、重量平均分子量が
１，５００〜２００，０００の樹脂としては、特に、
（メタ）アクリル樹脂で、モノマー成分として少なくと
も２種類が（Ｉ）２−ヒドロキシエチルメタクリレート
及び（II）メタクリル酸であり、他に（III）単位分子
内に一つ以上のベンゼン環を有する共重合可能な（メ
タ）アクリルモノマーを用いて得られ、（Ｉ）（II）及
び（III）の共重合樹脂を１００重量部とした場合、
（Ｉ）３〜３０重量部（II）５〜５０重量部及び（II
I）２０〜９２重量部を重合して得られる（メタ）アク
リル樹脂が顔料の分散安定性及び光感度の点から好まし
い。

【００１５】また、本発明の赤色樹脂組成物に使用する
樹脂としては、前述した樹脂に、他の樹脂を併用しても
よい。他の樹脂としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹
脂、メラミン樹脂等が使用される。他の樹脂は樹脂の総
量１００重量部に対して、５０重量部以下で使用するこ
とが好ましい。前記赤色樹脂組成物には、他に光重合性
不飽和結合を分子内に１個以上有するモノマー、光開始
剤等を含有させて感光性赤色樹脂組成物とすることがで
き、さらに有機溶剤を含有させて感光液とすることがで
きる。前記赤色樹脂組成物には、他に光重合性不飽和結
合を分子内に１個以上有するモノマー、光開始剤等を含
有させて感光性赤色樹脂組成物とすることができ、さら
に有機溶剤を含有させて感光液とすることができる。

【００１６】上記の光重合性不飽和結合を分子内に１個
以上有するモノマーとしては、例えば、メチルメタクリ
レート、ベンジルメタクリレート、ブトキシエチルメタ
クリレート、ブトキシトリエチレングリコールアクリレ
ート、ＥＣＨ（エピクロルヒドリン）変性ブチルアクリ
レート、ジシクロペンタニルアクリレート、ＥＯ（エチ
レンオキシド）変性ジシクロペンテニルアクリレート、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、エチル
ジエチレングリコールアクリレート、２−エチルヘキシ
ルアクリレート、グリセロールメタクリレート、ヘプタ
デカフロロデシルアクリレート、２−ヒドロキシエチル
メタクリレート、カプロラクトン変性−２−ヒドロキシ
エチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、メト
キシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシ化
シクロデカトリエンアクリレート、フェノキシヘキサエ
チレングリコールアクリレート、ＥＯ変性リン酸アクリ
レート、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリルア
クリレート、ＥＯ変性ビスフェノールＡジアクリレー
ト、ＥＣＨ変性ビスフェノールＡジアクリレート、ビス
フェノールＡジメタクリレート、１，４−ブタンジオー
ルジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアク
リレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、グ
リセロ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、ＥＯ変性リン酸ジアクリレート、ＥＣ
Ｈ変性フタル酸ジアクリレート、ポリエチレングリコー
ル４００ジアクリレート、ポリプロピレングリコール４
００ジメタクリレート、テトラエチレングリコールジア
クリレート、ＥＣＨ変性１，６−ヘキサンジオールジア
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ＥＯ変性
リン酸トリアクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロ
パントリアクリレート、ＰＯ（プロピレンオキシド）変
性トリメチロールプロパントリアクリレート、トリス
（メタクリロキシエチル）イソシアヌレート、ペンタエ
リスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリト
ール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、ジペンタエリスリトールペンタアクリ
レート等のアクリレート、これらに対応するメタクリレ
ートなどが挙げられる。これらのモノマーは、単独で又
は２種以上を組み合わせて用いることができる。

【００１７】光開始剤としては、例えば、ベンゾフェノ
ン、Ｎ，Ｎ′−テトラエチル−４，４′−ジアミノベン
ゾフェノン、４−メトキシ−４′−ジメチルアミノベン
ゾフェノン、ベンジル、２，２−ジエトキシアセトフェ
ノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾ
インイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、
α−ヒドロキシイソブチルフェノン、チオキサントン、
２−クロロチオキサントン、１−ヒドロキシシクロヘキ
シルフェニルケトン、２−メチル−１−［４−（メチル
チオ）フェニル］−２−モルホリノ−１−プロパン、ｔ
−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、
２，３−ジクロロアントラキノン、３−クロル−２−メ
チルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、１，
４−ナフトキノン、９，１０−フェナントラキノン、
１，２−ベンゾアントラキノン、１，４−ジメチルアン
トラキノン、２−フェニルアントラキノン、２−（ｏ−
クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二
量体などが挙げられる。これらの光開始剤は単独で又は
２種以上を組み合わせて使用される。

【００１８】有機溶剤としては、例えば、ケトン化合
物、アルキレングリコールエーテル化合物、アルコール
化合物、芳香族化合物などが挙げられる。具体的には、
ケトン化合物として、アセトン、メチルエチルケトン、
シクロヘキサノン等があり、アルキレングリコールエー
テル化合物として、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、ブチルセロソルブ、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、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチ
レングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコ
ールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエ
ーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、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
プロピルエーテル、プロピ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モノメチルエーテルアセ
テート、ジエチレングリコールメチルエーテルアセテー
ト、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、
ジエチレングリコールプロピルエーテルアセテート、ジ
エチレングリコールイソプロピルエーテルアセテート、
ジエチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエ
チレングリコール−ｔ−ブチルエーテルアセテート、ト
リエチレングリコールメチルエーテルアセテート、トリ
エチレングリコールエチルエーテルアセテート、トリエ
チレングリコールプロピルエーテルアセテート、トリエ
チレングリコールイソプロピルエーテルアセテート、ト
リエチレングリコールブチルエーテルアセテート、トリ
エチレングリコール−ｔ−ブチルエーテルアセテート等
があり、アルコール化合物として、メチルアルコール、
エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチ
ルアルコール、３−メチル−３−メトキシブタノール等
があり、芳香族化合物として、ベンゼン、トルエン、キ
シレン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシ
メチル−２−ピロリドン等があり、その他として、３−
メチル−３−メトキシブチルアセテート、酢酸エチル、
テトラヒドロフラン、ジオキサン等の有機溶剤が挙げら
れる。これらは単独で又は２種以上を組み合わせて用い
ることができる。

【００１９】感光性赤色樹脂組成物又は赤色画像形成用
感光液に使用される樹脂、顔料、光重合性不飽和結合を
分子内に１個以上有するモノマー及び光開始剤の配合割
合は、これらの総量に対して、（ａ）樹脂は、好ましく
は１０〜８５重量％、より好ましくは２０〜６０重量
％、さらに好ましくは２５〜５０重量％、（ｂ）顔料
は、好ましくは５〜７０重量％、より好ましく１０〜４
０重量％、さらに好ましくは１５〜３０重量％、（ｃ）
光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有するモノマー
は、好ましくは２〜５０重量％、より好ましくは５〜４
０重量％、さらに好ましくは１０〜３０重量％、（ｄ）
光開始剤は、好ましくは０．０１〜２０重量％、より好
ましくは２〜１５重量％、さらに好ましくは５〜１０重
量％とされる。

【００２０】感光性赤色樹脂組成物又は赤色画像形成用
感光液に樹脂が少なすぎると顔料の分散安定性が低下す
る傾向があり、多すぎると感光液にしたときの粘度が高
くなり、塗布性、特にスピンコートする際の塗布性が低
下する傾向がある。また、顔料が少なすぎると画像の色
濃度が低くなる傾向があり、多すぎると光感度が低下す
る傾向がある。また、光重合性不飽和結合を分子内に１
個以上有するモノマーが少なすぎると光感度が低くなる
傾向があり、多すぎると顔料の分散安定性が低下する傾
向がある。さらに、光開始剤が少なすぎると光感度が低
くなる傾向があり、多すぎると密着性が低下する傾向が
ある。

【００２１】有機溶剤は、赤色画像形成用感光液中の樹
脂、顔料、光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有す
るモノマー及び光開始剤を含む全固形分が５〜４０重量
％の範囲になるように用いられることが好ましい。全固
形分が４０重量％を越えると粘度が高くなり、塗布性が
悪くなる傾向がある。全固形分が５重量％未満であると
粘度が低くなり、塗布性が悪くなる傾向がある。

【００２２】本発明における感光性赤色樹脂組成物又は
赤色画像形成用感光液には、暗反応を抑制するための熱
重合禁止剤（ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチ
ルエーテル、ピロガロール、ｔ−ブチルカテコール
等）、基板との密着性を向上させるためのチタネートカ
ップリング剤（ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メル
カプト基等を有するシランカップリング剤やイソプロピ
ルトリメタクリロイルチタネート、ジイソプロピルイソ
ステアロイル−４−アミノベンゾイルチタネート等）、
膜の平滑性を向上させるための界面活性剤（フッ素系、
シリコン系、炭化水素系等）、紫外線吸収剤、酸化防止
剤などの各種添加剤を必要に応じて適宜使用することが
できる。

【００２３】次に、本発明に用いる赤色樹脂組成物、感
光性赤色樹脂組成物及び赤色画像形成用感光液の製造法
について説明する。顔料は樹脂、有機溶剤及び必要に応
じて分散剤と混合し、分散させる。このとき、混合物は
超音波分散機、三本ロール、ボールミル、サンドミル、
ビーズミル、ホモジナイザー、ニーダー等の分散・混練
装置を用いて混練することにより分散処理することが好
ましい。このとき、顔料１００重量部に対して樹脂を少
なくとも２０重量部用いることが好ましい。樹脂が少な
すぎると顔料の分散安定性が低下する傾向がある。有機
溶剤は、分散時の顔料及び樹脂の全量１００重量部に対
して、分散時に少なくとも１００重量部用いることが好
ましい。１００重量部未満では分散時の粘度が高すぎ
て、特にボールミル、サンドミル、ビーズミルなどで分
散する場合には分散が困難になる可能性がある。以上の
ようにして、赤色樹脂組成物を製造することができる。

【００２４】感光性赤色樹脂組成物又は赤色画像形成用
感光液とするには、さらに、光重合性不飽和結合を分子
内に１個以上有するモノマー及び光開始剤を混合する
が、これらは、この分散処理の前に混合してもよく、分
散処理後に混合してもよい。樹脂は前記の分散時に全量
使用せず、残りを後で、特に赤色画像形成用感光液の製
造時に混合してもよい。各成分の使用量は、最終的に前
記した感光性赤色樹脂組成物又は赤色画像形成用感光液
における配合割合になるように、前記赤色樹脂組成物の
製造時から調整される。

【００２５】前記分散剤としては、ポリカルボン酸型高
分子界面活性剤、ポリスルホン酸型高分子界面活性剤等
のアニオン系分散剤、ポリオキシエチレン・ポリオキシ
プロピレンブロックポリマー等のノニオン系分散剤、ア
ントラキノン系、ペリレン系、フタロシアニン系、キナ
クリドン系等の有機色素にカルボキシル基、スルホン酸
塩基、カルボン酸アミド基、水酸基等の置換基を導入し
た有機色素の誘導体などがある。顔料の分散性や分散安
定性が向上し好ましい。これらの顔料分散剤や有機色素
の誘導体は、顔料１００重量部に対して５０重量部以下
で用いることが好ましい。５０重量部を越えると色度が
ずれる傾向がある。

【００２６】前記の分散処理に際して、樹脂は、その全
量を分散処理時に顔料とともに用いてもよく、樹脂の一
部を分散処理後に加えてもよい。ただし、分散処理時に
樹脂は顔料１００重量部に対して少なくとも２０重量部
用いることが好ましい。２０重量部未満では顔料の分散
安定性が低下する傾向がある。同様に有機溶剤もその全
量を分散処理時に顔料とともに用いてもよく、有機溶剤
の一部を分散処理後に加えてもよい。ただし、有機溶剤
は、分散処理時の顔料及び樹脂の全量１００重量部に対
して、分散処理時に少なくとも１００重量部用いること
が好ましい。１００重量部未満では分散処理時の粘度が
高すぎて、特にボールミル、サンドミル、ビーズミルな
どで分散する場合には分散が困難になる可能性がある。

【００２７】本発明のカラーフィルターを製造する場合
には、赤、緑、青及び黒色等の着色画像に適した各顔料
系が用いられる。本発明の感光性赤色樹脂組成物又は赤
色画像形成用感光液をカラーフィルターの製造に使用す
る場合には、赤、緑、青、黒色等の着色画像に適した各
顔料系が使用される。赤色顔料系は前記したものが使用
されるが、これ以外の顔料系としては次のものが使用さ
れる。緑色の着色画像には、単一の緑色顔料を用いても
よく、黄色顔料系を緑色顔料系に混合して調色を行って
もよい。

【００２８】緑色顔料系としては、例えば、カラーイン
デックス名で、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、
３７等が挙げられる。黄色顔料系としては、例えば、カ
ラーインデックス名で、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２
０、２４、８３、９３、１０９、１１０、１１７、１２
５、１３８、１３９、１４７、１５０、１５４等が挙げ
られる。これらの緑色顔料系及び黄色顔料系は、それぞ
れ２種類以上を混合して使用することもできる。なお、
緑色顔料系と黄色顔料系を混合して使用する場合には、
黄色顔料系を、緑色顔料系と黄色顔料系の総量１００重
量部に対して、５０重量部以下で使用することが好まし
い。

【００２９】青色の着色画像には、単一の青色顔料系を
用いてもよく、紫色顔料系を青色顔料系に混合して調色
を行ってもよい。青色顔料系としては、例えば、カラー
インデックス名で、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１
５：３、１５：４、１５：６、２２、６０等が挙げられ
る。紫色顔料系としては、例えば、カラーインデックス
名で、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、２
９、３７、５０等が挙げられる。これらの青色顔料系及
び紫色顔料系は、それぞれ２種類以上を混合して使用す
ることもできる。なお、青色顔料系と紫色顔料系を混合
して使用する場合には、紫色顔料系、青色顔料系と紫色
顔料系の総量１００重量部に対して、５０重量部以下で
使用することが好ましい。

【００３０】黒色の着色画像には、例えば、カーボンブ
ラック、黒鉛、チタンカーボン、黒鉄、二酸化マンガン
等の黒色顔料が使用される。赤色顔料系以外の顔料系を
用いたときの、着色樹脂組成物、感光性着色樹脂組成物
及び着色画像形成用感光液における配合、顔料以外の使
用成分、組成物又は感光液の調製方法等は、赤色樹脂組
成物、感光性赤色樹脂組成物及び赤色画像形成用感光液
に準じて決定される。

【００３１】着色画像形成材料を用いて基板上に感光層
を形成するには、着色画像形成感光液を基板に直接塗布
するか、あるいはその感光液を一旦支持体に塗布して成
膜した後、基板に積層するなどして行うことができる。
上記の基板としては、用途により選択されるが、例え
ば、白板ガラス、青板ガラス、シリカコート青板ガラス
等の透明ガラス板、ポリエステル樹脂、ポリカーボネー
ト樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂等の合成樹脂製
シート、フィルム又は板、アルミニウム板、銅板、ニッ
ケル板、ステンレス板等の金属板、セラミック板、光電
変換素子を有する半導体基板などが挙げられる。これら
の基板には予めクロム蒸着等によりブラックマトリック
スが形成されているものでもよい。

【００３２】感光液を基板に塗布する方法としては、ロ
ールコーター塗布、スピンコーター塗布、スプレー塗
布、ホエラー塗布、ディップコーター塗布、カーテンフ
ローコーター塗布、ワイヤーバーコーター塗布、グラビ
アコーター塗布、エアナイフコーター塗布などがある。
塗布後、５０〜１３０℃の温度で１〜３０分乾燥するこ
とが好ましい。このようにして着色画像形成材料からな
る膜を得ることができる。このようにして形成された感
光層の厚みは、用途によって適宜定まるが、０．１〜３
００μｍの範囲とされることが好ましい。また、カラー
フィルターに用いる場合には、０．２〜５μｍの範囲と
されることが好ましい。また、支持体上に上記と同様に
して感光層を形成することができる。この感光層を前記
の基板に積層するには、基板に膜を重ねてローラーを通
して圧着する方法がある。このとき、ローラーを少し加
熱することが好ましい。また、圧着を減圧下に行うこと
が好ましい。支持体は、基板に感光層を積層してから剥
離することが好ましい。支持体としては、ポリエチレン
フィルム、アクリル樹脂フィルム、ポリエステルフィル
ム等を用いることができる。

【００３３】基板上に積層された感光層への露光は、そ
の感光層に活性光線を画像状に照射することにより行う
ことができる。これにより露光部の膜を硬化させること
ができる。露光に際し、その膜の表面にポリビニルアル
コール等の酸素遮断膜を０．５〜３０μｍの厚みで形成
し、その上から露光してもよい。活性光線の光源として
は、例えば、カーボンアーク灯、超高圧水銀灯、高圧水
銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、蛍光ラ
ンプ、タングステンランプ、可視光レーザーなどが好適
である。これらの光源を用いてフォトマスクを介したパ
ターン露光や走査による直接描写などを行うことにより
画像状に活性光線が照射される。上記の露光に続いて現
像工程を行う。

【００３４】水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸
ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム等の無機アルカリ、
モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタ
ノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシ
ド、トリエチルアミン、ｎ−ブチルアミン等の有機塩
基、又は塩を含む水溶液（アルカリ現像液）、有機溶剤
等の現像液を吹き付けるか、現像液に浸漬するなどして
未露光部を除去し、画像に対応した硬化膜の着色画像パ
ターンを得ることができる。現像後、さらに、着色画像
パターンをより強固に硬化させるため、ポストベークを
行うことが好ましい。ポストベーク温度は、６０〜２８
０℃の温度が好ましく、加熱時間は１〜６０分間程度が
好ましい。

【００３５】このような着色画像形成工程により着色画
像が得られるが、特に、カラーフィルターの製造法にお
いては、着色画像形成工程を赤色の画像形成工程を含
む、異なる３〜４色の着色画像について繰り返し行うこ
とが好ましい。例えば、先にクロム蒸着などにより形成
したブラックマトリックス上に赤、緑、青の着色画像が
形成される。また、黒色の着色画像形成材料を用いてブ
ラックマトリックスを形成した後、赤、緑、青の着色画
像が形成される。さらに、赤、緑、青の着色画像を形成
した後に、これらの着色画像の隙間に黒色の画像形成材
料を用いてブラックマトリックスが形成される。赤、
緑、青の着色画像形成の順序は任意である。着色画像は
各色について画素を形成するようにされる。

【００３６】

【実施例】次に、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれらによって制限されるものではない。（１）使用する樹脂：ベンジルメタクリレート７０モル
％−２−ヒドロキシエチルメタクリレート１５モル％−
メタクリル酸１５モル％を重合して得られ、重量平均分
子量が２５，０００かつ酸価が９６の共重合体（以下、
共重合体Ａという）。

【００３７】実施例１（１）赤色画像形成用感光液の製造ジエチレングリコールジメチルエーテル２５０ｇに、樹
脂として共重合体Ａを６０ｇ及びＣ．Ｉ．ピグメントレ
ッド２５４を１８ｇと、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３
８を１８ｇ加え、ビーズミルを用いて２時間分散処理を
した。この分散液２２０ｇに、モノマーとしてジペンタ
エリスリトールヘキサアクリレート３５ｇ、光開始剤と
してベンゾフェノン６ｇ及びＮ，Ｎ′−テトラエチル−
４，４′−ジアミノベンゾフェノン３ｇ並びに有機溶剤
であるジエチレングリコールジメチルエーテル１２４ｇ
を加えて混合し、赤色画像形成用感光液を得た。

【００３８】（２）赤色画素の製造この感光液を、ガラス基板（コーニング社製、商品名７
０５ｇ）上にスピンコート法により塗布し、さらに１１
０℃で５分間乾燥を行い、膜厚２．０μｍの膜を形成し
た。得られた膜に、ネガマスクを通して超高圧水銀灯に
より画像状に７００ｍＪ／ｃｍ² の露光を行い、次い
で、水酸化ナトリウムを０．３重量％含む水溶液により
現像を行った。得られた赤色画素の反射率及び色度と透
過曲線を表１及び図１に示す。

【００３９】比較例（２）赤色画像形成用感光液の製造ジエチレングリコールジメチルエーテル２５０ｇに、樹
脂として共重合体Ａを６０ｇ及びＣ．Ｉ．ピグメントレ
ッド２５４を２５．２ｇと、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレン
ジ４３を１０．８ｇ加え、ビーズミルを用いて２時間分
散処理をした。この分散液２２０ｇに、モノマーとして
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート３５ｇ、光
開始剤としてベンゾフェノン６ｇ及びＮ，Ｎ′−テトラ
エチル−４，４′−ジアミノベンゾフェノン３ｇ並びに
有機溶剤であるジエチレングリコールジメチルエーテル
１２５ｇを加えて混合し、赤色画像形成用感光液を得
た。（２）赤色画素の製造この感光液を、ガラス基板（コーニング社製、商品名７
０５ｇ）上にスピンコート法により塗布し、さらに１１
０℃で５分間乾燥を行い、膜厚２．０μｍの膜を形成し
た。得られた膜に、ネガマスクを通して超高圧水銀灯に
より画像状に７００ｍＪ／ｃｍ² の露光を行い、次い
で、水酸化カリウムを０．３重量％含む水溶液により現
像を行った。得られた赤色画素の反射率及び色度と透過
曲線を表１及び図１に示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】反射率及び色度は島津製作所製分光光度計
ＵＶ−２４００ＰＣを用いて測定した。測定値のＹ、ｘ
及びｙは、ＣＩＥ標準表色系となっているＸＹＺ（Ｙｘ
ｙ）表色系に基づくＹ値、ｘ値及びｙ値である。表１か
ら、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメ
ントオレンジ３８を用いることにより色度のＹの値が大
きく、色純度が良いことが分かる（実施例１）。またそ
の透過曲線（図１）から光透過率も大きく向上している
ことが分かる。これに対してＣ．Ｉ．ピグメントオレン
ジ３８を用いない場合（比較例１）では色度のＹの値が
低く光透過率も良くないことが認められる。以上のこと
から実施例においては光学特性に優れ、画像表示素子と
して有効であることが確認される。

【００４２】

【発明の効果】本発明になる赤色樹脂組成物、感光性赤
色樹脂組成物、赤色画像形成用感光液による赤色画像は
光透過率に優れる。本発明になる赤色着色画像の製造法
によれば、光透過率が優れる赤色画像を得ることができ
る。また本発明により光透過率が優れる赤色画素を有す
るカラーフィルターが製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例及び比較例で得た赤色画素光透過率曲線
を示すグラフである。

【符号の説明】

実施例１…実施例１で作成した赤色画素光透過率曲線比較例１…比較例１で作成した赤色画素光透過率曲線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５０５Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５０５４Ｊ０２６Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０５Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０５ (72)発明者山崎浩二千葉県市原市五井南海岸14番地日立化成工業株式会社五井事業所内 (72)発明者岡崎哲也千葉県市原市五井南海岸14番地日立化成工業株式会社五井事業所内Ｆターム(参考） 2H025 AA00 AA11 AB13 AC01 AD01 BC13 CA00 CB43 CB51 CC11 2H048 BA02 BA11 BA45 BA48 BA58 BB02 BB14 BB15 BB42 BB46 2H091 FA02Y FA41Z FB02 FB07 FC01 FC10 FC22 GA01 4J002 AB011 BC031 BE021 BG041 BG051 BJ001 FD096 GP00 4J011 PA53 PA65 PA69 PA74 PC08 QA02 4J026 AA02 AA17 AA30 AA45 AA60 BA27 DB06 DB36 GA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．
Ｉ．ピグメントオレンジ３８（いずれもカラーインデッ
クス名）を樹脂に分散させてなる赤色樹脂組成物。
【請求項２】Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、Ｃ．
Ｉ．ピグメントオレンジ３８、樹脂、光重合性不飽和結
合を分子内に１個以上有するモノマー及び光開始剤を含
有してなる感光性赤色樹脂組成物。
【請求項３】樹脂が、酸価が２０〜３００で重量平均
分子量が１，５００〜２００，０００の樹脂である請求
項２記載の感光性赤色樹脂組成物。
【請求項４】請求項２又は３記載の感光性赤色樹脂組
成物及び有機溶剤を含む赤色画像形成用感光液。
【請求項５】請求項２又は３記載の感光性赤色樹脂組
成物からなる感光層を基板上に積層し、露光現像する赤
色着色画像の製造法。
【請求項６】感光層を請求項４記載の感光液から形成
する請求項５記載の赤色着色画像の製造法。
【請求項７】請求項５又は６に記載の赤色着色画像の
製造法により赤色着色画像を形成する工程を含むカラー
フィルターの製造法。