(57)【要約】【課題】第１層が形成されてできた凹凸の影響によるリンス不足に起因する現像残渣の発生を防止し、各色パターンが良好な矩形状に構成され、平坦性の高いカラーフィルタを作製する。【解決手段】（ａ）第１の着色層形成工程と（ｂ）第１の着色層上にフォトレジスト層を形成するフォトレジスト層形成工程と（ｃ）第１の着色層上の領域のうち第１の着色層とは異なる第２の着色層を形成する領域のみにおけるフォトレジスト層を除去することにより、第１の着色層上に画像を形成する画像形成工程と（ｄ）画像形成工程によって形成された画像様に、第２の着色層を形成する領域における第１の着色層をドライエッチング法により除去するエッチング工程と（ｅ）フォトレジスト層除去工程と（ｆ）着色光硬化性組成物を前記第１の着色層が除去された前記領域に露光、現像により付与して第２の着色層を形成する第２の着色層形成工程と、を設けて構成されている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）支持体上に、第１の着色層を形成する第１の着色層形成工程と、
（ｂ）前記第１の着色層上にフォトレジスト層を形成するフォトレジスト層形成工程と、
（ｃ）前記支持体上の、前記第１の着色層上の領域のうち前記第１の着色層とは異なる第２の着色層を形成する領域のみの前記フォトレジスト層を除去することにより、前記第１の着色層上に画像を形成する画像形成工程と、
（ｄ）前記画像形成工程によって形成された画像様に、前記領域における前記第１の着色層をドライエッチング法により除去するエッチング工程と、
（ｅ）前記エッチング工程後に残存する前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト層除去工程と、
（ｆ）着色光硬化性組成物を前記第１の着色層が除去された前記領域に露光、現像により付与して第２の着色層を形成する第２の着色層形成工程と、
を有するカラーフィルタの製造方法。
【請求項２】
前記（ｂ）〜（ｆ）をこの順に行なう工程群を少なくとも２群含むことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライエッチング法とフォトリソ法とを利用したカラーフィルタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子や固体撮像素子に用いられるカラーフィルタを作製する方法としては、染色法、印刷法、電着法及び顔料分散法が知られている。
【０００３】
このうち、顔料分散法は、顔料を種々の感光性組成物に分散させた着色感放射線性組成物を用いてフォトリソ法によってカラーフィルタを作製する方法であり、顔料を使用しているために光や熱等に安定であるという利点を有している。また、フォトリソ法によってパターニングするため、位置精度が高く、大画面、高精細カラーディスプレイ用カラーフィルタを作製するのに好適な方法として広く利用されてきた。
【０００４】
顔料分散法によりカラーフィルタを作製する場合、ガラス基板上に感放射線性組成物をスピンコータやロールコーター等により塗布し乾燥させて塗膜を形成し、該塗膜をパターン露光・現像することによって着色された画素が形成され、この操作を各色ごとに繰り返し行なうことでカラーフィルタを得ることができる。
【０００５】
上記の顔料分散法としては、アルカリ可溶性樹脂に光重合性モノマーと光重合開始剤とを併用したネガ型感光性組成物を用いたものがある（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００６】
近年、固体撮像素子用のカラーフィルタにおいては更なる高精細化が望まれており、染料を使用する技術が提案されている（例えば、特許文献５参照）。しかしながら、染料含有の硬化性組成物は、例えば、耐光性、耐熱性、溶解性、塗布均一性など様々な性能につき、一般的に顔料に比べて劣るという問題があった。また更に、特に固体撮像素子用カラーフィルタ作製用途の場合には１．５μｍ以下の膜厚が要求されるため、硬化性組成物中に多量の色素を添加しなければならず、これにより基板との密着が不充分となったり、十分な硬化が得られなかったり、露光部でも染料が抜けてしまうなどと、パターン形成性が著しく困難であるといった問題も生じていた。
【０００７】
また、液晶表示装置や固体撮像素子においては、画素サイズの縮小化が進んでおり、これに伴なってカラーフィルタも縮小する必要性が生じている。特に、固体撮像素子の微細化は顕著であり、２．０μｍサイズを下回る高解像技術が必要とされているが、これまでのフォトリソ法では解像力の点で限界に達しつつある。
【０００８】
従来のフォトリソ法により解像力と薄膜化を両立するには、露光、現像による溶解性のデイスクリをつけつつ、着色剤濃度を高めなければならず、技術的なハードルが非常に高い。
【０００９】
前記フォトリソ法を利用したカラーフィルタの製造法に対し、より薄膜でかつ微細パターンの形成に有効な方法として、ドライエッチング法が古くから知られている。
ドライエッチング法は、色素の蒸着薄膜に対してパターン形成する方法として従来から採用されており（例えば、特許文献６参照）、薄膜形成に関してはフォトリソ系に比べて、分光特性を同程度としながら膜厚が１／２以下の薄膜の形成が可能である。
【００１０】
また、フォトリソ法とドライエッチング法を組みわせたパターン形成法に関する提案もある（例えば、特許文献７参照）。
【特許文献１】特開平２−１８１７０４号公報
【特許文献２】特開平２−１９９４０３号公報
【特許文献３】特開平５−２７３４１１号公報
【特許文献４】特開平７−１４０６５４号公報
【特許文献５】特開平６−７５３７５号公報
【特許文献６】特開昭５５−１４６４０６号公報
【特許文献７】特開２００１−２４９２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ドライエッチング法を利用したカラーフィルタの作製においては、第２層目の着色層を形成しエッチングしようとする際に、第１層の上に塗布された第２層形成用の着色材料と、第１層が除去された領域で第２層以外の層を形成するための領域に塗布された第２層形成用の着色材料とを同時に除去するのは困難であるという問題がある。
他方、第１層上に塗布された第２層目の着色材料と、第１層が除去された領域に塗布された第２層目の着色材料とを別々に除去しようとすると、工程数の増加やコストアップなどの問題がある。
【００１２】
一方、全ての着色層がドライエッチングにより形成される必要はなく、比較的容易に薄膜化が可能であり、かつフォトリソ法による加工性に優れる層を形成する場合には、従来のフォトリソ法を利用してカラーフィルタを作製することができる。
【００１３】
他方、従来のフォトリソ法によるカラーフィルタの作製は、パターンの矩形化と共に現像時に溶解除去されずに基板上に残存する残渣の問題がある。この残渣は、主に被溶解部の現像液に対する溶解性不足もさることながら、第２層、第３層を順次形成する場合、第２層以降の形成は、少なくとも第１層が形成されて凹凸が存在する基板の同一面側において行なうため、凹凸の影響を受けてリンス不足が発生し、残渣となる場合がある。
【００１４】
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、既設の層など支持体上の凹凸の影響によるリンス不足に起因する現像残渣の発生を防止でき、各色パターンが良好な矩形に形成された平坦性の高いカラーフィルタを作製することが可能なカラーフィルタの製造方法を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
＜１＞  （ａ）支持体上に、第１の着色層を形成する第１の着色層形成工程と、（ｂ）形成された前記第１の着色層上にフォトレジスト層を形成するフォトレジスト層形成工程と、（ｃ）前記支持体上の前記第１の着色層上の領域のうち前記第１の着色層とは異なる第２の着色層を形成する領域のみの前記フォトレジスト層を除去することにより、前記第１の着色層上に画像を形成する画像形成工程と、（ｄ）前記画像形成工程によって形成された画像様に、前記領域における前記第１の着色層をドライエッチング法により除去するエッチング工程と、（ｅ）前記エッチング工程後に残存する前記フォトレジスト層を除去するフォトレジスト層除去工程と、（ｆ）着色光硬化性組成物を前記第１の着色層が除去された前記領域に露光、現像により（フォトリソ法により）付与して第２の着色層を形成する第２の着色層形成工程と、を有するカラーフィルタの製造方法である。
【００１６】
前記＜１＞に記載のカラーフィルタの製造方法によれば、複数色（ｎ色）の着色パターンを形成するために設けられる着色層のうち、支持体上に最初に設けられる１色目の第１層〔即ち、ｎ色（例えば３色）のうち最後にパターン形状が完成する第ｎ層（例えば３色の場合は第３層）〕に対して、所望色の着色層〔即ち、ｎ色（例えば３色）のうち前記第１層を除く残りのｎ−１色のうちの１色の層（例えば３色の場合は第１層又は第２層）〕を形成しようとする領域のみが形成されるようにドライエッチング法により画像様にパターン化し、形成された領域の全体に１色目と異色の着色層をフォトリソ法で形成することにより、各色毎のフォトリソ法での現像処理の際に、支持体上の凹凸がなくなって凹凸により発生する残渣、例えば第３層を形成しようとする領域に現像残渣が発生して２色目の色（第２層）が残ってしまうのを抑制できるので、色相が良好で、パターン形状が良好な矩形である着色画素（以下、単に画素ともいう）を有する平坦性に優れたカラーフィルタを作製することができる。
【００１７】
例えば３色からなるカラーフィルタを作製する場合、支持体上に最初に設けられた１色目の第１層に対して、まず２色目の第２層を形成しようとする領域のみが形成されるようにドライエッチングを施して画像様に第１層除去領域を形成し、この第１層除去領域に１色目と異色の２色目である第２層をフォトリソ法で形成した後、続いて同じ第１層に対して再び、３色目の第３層を形成しようとする領域のみが形成されるようにドライエッチング法を施して画像様に第１層除去領域を形成し、１色目及び２色目とは異色の３色目である第３層をフォトリソ法で形成する。このように、本発明においては、１色目の第１層に対してドライエッチングを施す場合、３色のうち第１層を除く他の２色が形成される領域を双方同時に形成せず、形成しようとする着色層ごとにドライエッチングを行なう。
【００１８】
＜２＞  前記（ｂ）〜（ｆ）をこの順に行なう工程群を少なくとも２群含むことを特徴とする前記＜１＞に記載のカラーフィルタの製造方法である。
前記＜２＞に記載のカラーフィルタの製造方法によれば、１色目の第１の着色層を形成した後に第２の着色層を形成後、（ｂ）〜（ｆ）の工程をさらに繰り返して行なうので、第１及び第２の着色層以外の第ｎ（ｎ≧３）の着色層を形成して３色以上の着色画素で構成されたカラーフィルタを作製することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、既設の層など支持体上の凹凸の影響によるリンス不足に起因する現像残渣の発生を防止でき、各色パターンが良好な矩形に形成された平坦性の高いカラーフィルタを作製することが可能なカラーフィルタの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法について詳細に説明する。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、（ａ）第１の着色層形成工程と（ｂ）フォトレジスト層形成工程と（ｃ）画像形成工程と（ｄ）ドライエッチング法によるエッチング工程と（ｅ）フォトレジスト層除去工程と（ｆ）着色熱硬化性組成物を付与し、露光、現像するフォトリソ法による第２の着色層形成工程とを設けて構成されたものである。（ａ）〜（ｆ）の各工程の詳細については後述する。
【００２１】
本発明においては、支持体上に形成するパターンのうち、最も薄膜化が要求されるパターン又は加工が困難なパターンを形成するための層を第１層目に選択し、この第１層をドライエッチングして第２の着色層を形成する領域を画像様に形成し、その後はエッチングによらず、第２の着色層（着色画素）を形成するための第２層に対してフォトリソ法を行なって第２の着色層を画像様に形成することで、第２の着色層を現像する際の支持体表面を平坦化された状態にでき、支持体上の凹凸が影響してリンス不足で残渣が発生するのを回避することができる。さらに、第３の着色層を形成する場合は、前記同様に、ドライエッチング法を用いて第３の着色層を形成する領域を画像様に形成し、その後は第３の着色層（着色画素）を形成するための第３層に対してフォトリソ法を行なって第３の着色層を画像様に形成することで、第３の着色層を現像する際の支持体表面を平坦化された状態にでき、支持体上の凹凸が影響してリンス不足で残渣が発生するのを回避することができる。
以上のように、本発明では、ドライエッチング法で画像様に形成された凹状の領域にフォトリソ法を採用して着色パターンを形成する工程を設けたものであり、この工程を所望の回数繰り返すことにより、３色以上の多色のカラーフィルタを作製することができる。
【００２２】
以下、各工程について詳述する。
［着色層形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法において、（ａ）第１の着色層形成工程では、支持体上に第１の着色層を形成する。本工程で形成される第１の着色層は、ｎ色（例えば３色）で構成されるカラーフィルタの第ｎ番目の着色パターン（例えばＲＧＢ３色のカラーフィルタの場合は第３番目にできあがる着色画素パターン）を形成する層である。
【００２３】
<支持体>
支持体としては、例えば、液晶表示素子等に用いられるソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス及びこれらに透明導電膜を付着させたものや、撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えばシリコン基板等や、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）等が挙げられる。これらの支持体には、各画素を隔離するブラックストライプが形成されている場合もある。
また、これらの支持体上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止あるいは基板表面の平坦化のために下塗り層を設けてもよい。
【００２４】
<着色層>
第１の着色層は、着色剤を含有する硬化性組成物によって形成されることが好ましい。前記硬化性組成物としては、着色光硬化性組成物と非感光性の着色熱硬化性組成物を挙げることができる。
前記着色層は、カラーフィルタの着色画素の少なくとも１種を構成することができる。また、本発明における第１の着色層は、分光特性の観点から、非感光性の着色熱硬化性組成物を用いて形成されることが優位であり好ましい。
【００２５】
（非感光性の着色熱硬化性組成物）
本発明においては、非感光性の着色熱硬化性組成物を用いて第１の着色層を形成することが好ましい。本発明における非感光性の着色熱硬化性組成物は、着色剤と、熱硬化性化合物とを含み、全固形分中の前記着色剤濃度が５０質量％以上１００質量％未満であることが好ましい。
【００２６】
−着色剤−
着色剤としては、特に限定はなく、従来公知の種々の染料や顔料を１種又は２種以上混合して用いることができる。
【００２７】
顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を挙げることができる。また、無機顔料又は有機顔料のいずれにおいても、高透過率であることが好ましいことを考慮すると、平均粒子径がなるべく小さい顔料の使用が好ましい。ハンドリング性をも考慮すると、前記顔料の平均粒子径は、０．０１μｍ〜０．１μｍが好ましく、０．０１μｍ〜０．０５μｍがより好ましい。
【００２８】
前記無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で示される金属化合物を挙げることができる。具体的には、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、及び前記金属の複合酸化物を挙げることができる。
【００２９】
前記有機顔料としては、例えば、
Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１１，２４，３１，５３，８３，９３，９９，１０８，１０９，１１０，１３８，１３９，１４７，１５０，１５１，１５４，１５５，１６７，１８０，１８５，１９９；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・オレンジ３６，３８，４３，７１；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド８１，１０５，１２２，１４９，１５０，１５５，１７１，１７５，１７６，１７７，２０９，２２０，２２４，２４２，２５４，２５５，２６４，２７０；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９，２３，３２，３９；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１，２，１５，１５：１，１５：３，１５：６，１６，２２，６０，６６；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７，３６，３７；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブラウン２５，２８；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブラック１，７；
及び、カーボンブラック等を挙げることができる。
【００３０】
上記のうち、好ましい顔料としては下記のものを挙げることができる。但し、本発明においては、これらに限定されるものではない。
【００３１】
Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１１，２４，１０８，１０９，１１０，１３８，１３９，１５０，１５１，１５４，１６７，１８０，１８５；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・オレンジ３６，７１；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２，１５０，１７１，１７５，１７７，２０９，２２４，２４２，２５４，２５５，２６４；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・バイオレット１９，２３，３２；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１，１５：３，１５：６，１６，２２，６０，６６；
Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブラック１
【００３２】
これら有機顔料は、単独又は２種以上を組合せて用いることができる。２種以上を組合せて用いることにより、着色層の色純度を上げることができる。前記組合せの具体例を以下に示す。例えば、赤の顔料として、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料単独又はそれらの少なくとも１種と、ジスアゾ系黄色顔料、イソインドリン系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料又はペリレン系赤色顔料と、の混合などを用いることができる。例えば、アントラキノン系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１７７が挙げられ、ペリレン系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２２４が挙げられ、ジケトピロロピロール系顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド２５４が挙げられ、色再現性の点でＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３９との混合が好ましい。また、赤色顔料と黄色顔料との質量比は、１００：５〜１００：７５が好ましい。この範囲内とすることで光透過率を抑えることができ色純度を上げることができる。さらに好ましい質量比としては、１００：１０〜１００：５０である。
【００３３】
また、緑の顔料としては、ハロゲン化フタロシアニン系顔料を単独で、又は、これとジスアゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、アゾメチン系黄色顔料若しくはイソインドリン系黄色顔料との混合を用いることができる。このような例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメント・グリーン７、３６、３７とＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０又はＣ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８５との混合が好ましい。緑顔料と黄色顔料との質量比は、１００：５〜１００：１５０が好ましい。
【００３４】
青の顔料としては、フタロシアニン系顔料を単独で、若しくはこれとジオキサジン系紫色顔料との混合を用いることができる。例えばＣ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：６とＣ．Ｉ．ピグメント・バイオレット２３との混合が好ましい。青色顔料と紫色顔料との質量比は、１００：０〜１００：３０が好ましい。
【００３５】
本発明において、着色剤が染料である場合には、組成物中に均一に溶解して光硬化性着色樹脂組成物を得ることができる。
【００３６】
着色剤として使用可能な染料としては、特に制限はなく、従来カラーフィルタ用として公知の染料が使用できる。例えば、特開昭６４−９０４０３号公報、特開昭６４−９１１０２号公報、特開平１−９４３０１号公報、特開平６−１１６１４号公報、特登２５９２２０７号、米国特許第４，８０８，５０１号明細書、米国特許第５，６６７，９２０号明細書、米国特許第５，０５９，５００号明細書、特開平５−３３３２０７号公報、特開平６−３５１８３号公報、特開平６−５１１１５号公報、特開平６−１９４８２８号公報、特開平８−２１１５９９号公報、特開平４−２４９５４９号公報、特開平１０−１２３３１６号公報、特開平１１−３０２２８３号公報、特開平７−２８６１０７号公報、特開２００１−４８２３号公報、特開平８−１５５２２号公報、特開平８−２９７７１号公報、特開平８−１４６２１５号公報、特開平１１−３４３４３７号公報、特開平８−６２４１６号公報、特開２００２−１４２２０号公報、特開２００２−１４２２１号公報、特開２００２−１４２２２号公報、特開２００２−１４２２３号公報、特開平８−３０２２２４号公報、特開平８−７３７５８号公報、特開平８−１７９１２０号公報、特開平８−１５１５３１号公報等に開示されている色素が使用できる。
【００３７】
化学構造としては、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサテン系、フタロシアニン系、ペンゾピラン系、インジゴ系等の染料が使用できる。
【００３８】
また、水又はアルカリ現像を行なうレジスト系の場合、現像により除去しようとする部分のバインダー及び／又は染料を完全に除去するという観点では、酸性染料及び／又はその誘導体が好適に使用できる場合がある。
その他、直接染料、塩基性染料、媒染染料、酸性媒染染料、アゾイック染料、分散染料、油溶染料、食品染料、及び／又は、これらの誘導体等も有用に使用することができる。
【００３９】
前記酸性染料は、スルホン酸やカルボン酸等の酸性基を有するものであれば、特に限定されないが、有機溶剤や現像液に対する溶解性、塩基性化合物との塩形成性、吸光度、組成物中の他の成分との相互作用、耐光性、耐熱性等の必要とされる性能の全てを考慮して選択される。
以下に前記酸性染料の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
【００４０】
例えば、ａｃｉｄ  ａｌｉｚａｒｉｎ  ｖｉｏｌｅｔ  Ｎ；ａｃｉｄ  ｂｌａｃｋ  １，２，２４，４８；ａｃｉｄ  ｂｌｕｅ  １，７，９，１５，１８，２３，２５，２７，２９，４０，４５，６２，７０，７４，８０，８３，８６，８７，９０，９２，１０３，１１２，１１３，１２０，１２９，１３８，１４７，１５８，１７１，１８２，１９２，２４３，３２４：１；ａｃｉｄ  ｃｈｒｏｍｅ  ｖｉｏｌｅｔ  Ｋ；ａｃｉｄ  Ｆｕｃｈｓｉｎ；ａｃｉｄ  ｇｒｅｅｎ  １，３，５，９，１６，２５，２７，５０；ａｃｉｄ  ｏｒａｎｇｅ  ６，７，８，１０，１２，５０，５１，５２，５６，６３，７４，９５；ａｃｉｄ  ｒｅｄ  １，４，８，１４，１７，１８，２６，２７，２９，３１，３４，３５，３７，４２，４４，５０，５１，５２，５７，６６，７３，８０，８７，８８，９１，９２，９４，９７，１０３，１１１，１１４，１２９，１３３，１３４，１３８，１４３，１４５，１５０，１５１，１５８，１７６，１８３，１９８，２１１，２１５，２１６，２１７，２４９，２５２，２５７，２６０，２６６，２７４；ａｃｉｄ  ｖｉｏｌｅｔ  ６Ｂ，７，９，１７，１９；ａｃｉｄ  ｙｅｌｌｏｗ  １，３，７，９，１１，１７，２３，２５，２９，３４，３６，４２，５４，７２，７３，７６，７９，９８，９９，１１１，１１２，１１４，１１６，１８４，２４３；Ｆｏｏｄ  Ｙｅｌｌｏｗ  ３；及びこれらの染料の誘導体が挙げられる。
【００４１】
これらの中でも、酸性染料としては、ａｃｉｄ  ｂｌａｃｋ  ２４；ａｃｉｄ  ｂｌｕｅ  ２３，２５，２９，６２，８０，８６，８７，９２，１３８，１５８，１８２，２４３，３２４：１；ａｃｉｄ  ｏｒａｎｇｅ  ８，５１，５６，６３，７４；ａｃｉｄ  ｒｅｄ  １，４，８，３４，３７，４２，５２，５７，８０，９７，１１４，１４３，１４５，１５１，１８３，２１７；ａｃｉｄ  ｖｉｏｌｅｔ  ７；ａｃｉｄ  ｙｅｌｌｏｗ  １７，２５，２９，３４，４２，７２，７６，９９，１１１，１１２，１１４，１１６，１８４，２４３；ａｃｉｄｇｒｅｅｎ  ２５、等の染料及びこれらの染料の誘導体が好ましい。
また、前記以外の、アゾ系、キサンテン系、フタロシアニン系の酸性染料も好ましく、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  ４４、３８；Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ  ｏｒａｎｇｅ  ４５；Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ  Ｂ、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ  １１０等の酸性染料及びこれらの染料の誘導体も好ましく用いられる。
【００４２】
−熱硬化性化合物−
熱硬化性化合物としては、加熱により膜硬化を行なえるものであれば特に限定はなく、例えば、熱硬化性官能基を有する化合物を用いることができる。前記熱硬化性化合物としては、例えば、エポキシ基、メチロール基、アルコキシメチル基及びアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも１つの基を有するものが好ましい。
【００４３】
更に好ましい熱硬化性化合物としては、（ａ）エポキシ化合物、（ｂ）メチロール基、アルコキシメチル基及びアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも１つの置換基で置換された、メラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物又はウレア化合物、（ｃ）メチロール基、アルコキシメチル基及びアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも１つの置換基で置換された、フェノール化合物、ナフトール化合物又はヒドロキシアントラセン化合物、が挙げられる。中でも、前記熱硬化性化合物としては、多官能エポキシ化合物が特に好ましい。
【００４４】
前記（ａ）エポキシ化合物としては、エポキシ基を有し、かつ架橋性を有するものであればいずれであってもよく、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシジルエーテル、へキサンジオールジグリシジルエーテル、ジヒドロキシビフェニルジグリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステル、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン等の２価のグリシジル基含有低分子化合物；同様に、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールフェノールトリグリシジルエーテル、ＴｒｉｓＰ−ＰＡトリグリシジルエーテル等に代表される３価のグリシジル基含有低分子化合物；同様に、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、テトラメチロールビスフェノールＡテトラグリシジルエーテル等に代表される４価のグリシジル基含有低分子化合物；同様に、ジペンタエリスリトールペンタグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサグリシジルエーテル等の多価グリシジル基含有低分子化合物；ポリグリシジル（メタ）アクリレート、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物等に代表されるグリシジル基含有高分子化合物、等が挙げられる。
【００４５】
また、市販されているものとしては、脂環式エポキシ化合物：「ＣＥＬ−２０２１」等、脂環式固形エポキシ樹脂：「ＥＨＰＥ−３１５０」等、エポキシ化ポリブタジエン：「ＰＢ３６００」等、可とう性脂環エポキシ化合物：等「ＣＥＬ−２０８１」、ラクトン変性エポキシ樹脂：「ＰＣＬ−Ｇ」等が挙げられる（何れもダイセル化学工業（株）製）。また、他には「セロキサイド２０００」、「エポリードＧＴ−３０００」、「ＧＴ−４０００」（何れもダイセル化学工業（株）製）等が挙げられる。これらの中では、脂環式固形エポキシ樹脂が最も硬化性に優れており、さらには「ＥＨＰＥ−３１５０」が最も硬化性に優れている。これらの化合物は単独で使用してもよいし、２種以上組合せてもよく、以降に示す他種のものとの組合せも可能である。
【００４６】
前記（ｂ）に含まれるメチロール基、アルコキシメチル基、アシロキシメチル基が各化合物に置換している数としては、メラミン化合物の場合２〜６、グリコールウリル化合物、グアナミン化合物、ウレア化合物の場合は２〜４であるが、好ましくはメラミン化合物の場合５〜６、グリコールウリル化合物、グアナミン化合物、ウレア化合物の場合は３〜４である。
以下、前記（ｂ）のメラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物及びウレア化合物を総じて、（ｂ）における（メチロール基、アルコキシメチル基又はアシロキシメチル基含有）化合物という。
【００４７】
前記（ｂ）におけるメチロール基含有化合物は、（ｂ）におけるアルコキシメチル基含有化合物をアルコール中で塩酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸等の酸触媒存在下、加熱することにより得られる。前記（ｂ）におけるアシロキシメチル基含有化合物は、（ｂ）におけるメチロール基含有化合物を塩基性触媒存在下、アシルクロリドと混合攪拌することにより得られる。
【００４８】
以下、前記置換基を有する（ｂ）における化合物の具体例を挙げる。
前記メラミン化合物として、例えば、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサキス（メトキシメチル）メラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の１〜５個がメトキシメチル化した化合物又はその混合物、ヘキサキス（メトキシエチル）メラミン、ヘキサキス（アシロキシメチル）メラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の１〜５個がアシロキシメチル化した化合物又はその混合物、などが挙げられる。
【００４９】
前記グアナミン化合物として、例えば、テトラメチロールグアナミン、テトラキス（メトキシメチル）グアナミン、テトラメチロールグアナミンの１〜３個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物又はその混合物、テトラキス（メトキシエチル）グアナミン、テトラキス（アシロキシメチル）グアナミン、テトラメチロールグアナミンの１〜３個のメチロール基をアシロキシメチル化した化合物又はその混合物などが挙げられる。
【００５０】
前記グリコールウリル化合物としては、例えば、テトラメチロールグリコールウリル、テトラキス（メトキシメチル）グリコールウリル、テトラメチロールグリコールウリルのメチロール基の１〜３個をメトキシメチル化した化合物又はその混合物、テトラメチロールグリコールウリルのメチロール基の１〜３個をアシロキシメチル化した化合物又はその混合物、などが挙げられる。
【００５１】
前記ウレア化合物として、例えば、テトラメチロールウレア、テトラキス（メトキシメチル）ウレア、テトラメチロールウレアの１〜３個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物又はその混合物、テトラキス（メトキシエチル）ウレア、などが挙げられる。
これら（ｂ）における化合物は、単独で使用してもよく、組み合わせて使用してもよい。
【００５２】
前記（ｃ）における化合物、即ち、メチロール基、アルコキシメチル基、及びアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも一つの基で置換された、フェノール化合物、ナフトール化合物又はヒドロキシアントラセン化合物は、前記（ｂ）における化合物の場合と同様、上塗りフォトレジストとのインターミキシングを抑制すると共に、膜強度を更に高めるものである。以下、これら化合物を総じて、（ｃ）における（メチロール基、アルコキシメチル基又はアシロキシメチル基含有）化合物ということがある。
【００５３】
前記（ｃ）における化合物に含まれるメチロール基、アシロキシメチル基又はアルコキシメチル基の数としては、一分子当り最低２個必要であり、熱硬化及び保存安定性の観点から、骨格となるフェノール化合物の２位，４位が全て置換されている化合物が好ましい。また、骨格となるナフトール化合物、ヒドロキシアントラセン化合物も、ＯＨ基のオルト位及びパラ位が全て置換されている化合物が好ましい。前記フェノール化合物の３位又は５位は、未置換であっても置換基を有していてもよい。
前記ナフトール化合物においても、ＯＨ基のオルト位以外は、未置換であっても置換基を有していてもよい。
【００５４】
前記（ｃ）におけるメチロール基含有化合物は、フェノール性ＯＨ基の２位又は４位が水素原子である化合物を原料に用い、これを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド等の、塩基性触媒の存在下でホルマリンと反応させることにより得られる。
前記（ｃ）におけるアルコキシメチル基含有化合物は、（ｃ）におけるメチロール基含有化合物をアルコール中で塩酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸等の酸触媒の存在下で加熱することにより得られる。
前記（ｃ）におけるアシロキシメチル基含有化合物は、（ｃ）におけるメチロール基含有化合物を塩基性触媒の存在下アシルクロリドと反応させることにより得られる。
【００５５】
（ｃ）における骨格化合物としては、フェノール性ＯＨ基のオルト位又はパラ位が未置換の、フェノール化合物、ナフトール、ヒドロキシアントラセン化合物等が挙げられ、例えば、フェノール、クレゾールの各異性体、２，３−キシレノ−ル、２，５−キシレノ−ル、３，４−キシレノール、３，５−キシレノール、ビスフェノールＡなどのビスフェノール類；４，４’−ジヒドロキシビフェニル、ＴｒｉｓＰ−ＰＡ（本州化学工業（株）製）、ナフトール、ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシアントラセン、等が使用される。
【００５６】
前記（ｃ）の具体例としては、フェノール化合物として、例えば、トリメチロールフェノール、トリス（メトキシメチル）フェノール、トリメチロールフェノールの１〜２個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物、トリメチロール−３−クレゾール、トリス（メトキシメチル）−３−クレゾール、トリメチロール−３−クレゾールの１〜２個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物、２，６−ジメチロール−４−クレゾール等のジメチロールクレゾール、テトラメチロールビスフェノールＡ、テトラキス（メトキシメチル）ビスフェノールＡ、テトラメチロールビスフェノールＡの１〜３個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物、テトラメチロール−４，４’−ジヒドロキシビフェニル、テトラキス（メトキシメチル）−４，４’−ジヒドロキシビフェニル、ＴｒｉｓＰ−ＰＡのヘキサメチロール体、ＴｒｉｓＰ−ＰＡのヘキサキス（メトキシメチル）体、ＴｒｉｓＰ−ＰＡのヘキサメチロール体の１〜５個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物、ビス（ヒドロキシメチル）ナフタレンジオール、等が挙げられる。
【００５７】
また、ヒドロキシアントラセン化合物として、例えば、１，６−ジヒドロキシメチル−２，７−ジヒドロキシアントラセン等が挙げられ、アシロキシメチル基含有化合物として、例えば、前記メチロール基含有化合物のメチロール基を、一部又は全部アシロキシメチル化した化合物等が挙げられる。
【００５８】
これらの化合物の中で好ましいものとしては、トリメチロールフェノール、ビス（ヒドロキシメチル）−ｐ−クレゾール、テトラメチロールビスフェノールＡ、ＴｒｉｓＰ−ＰＡ（本州化学工業（株）製）のヘキサメチロール体又はそれらのメチロール基がアルコキシメチル基及びメチロール基とアルコキシメチル基の両方で置換されたフェノール化合物が挙げられる。
これら（ｃ）における化合物は、単独で使用してもよく、組合せて使用してもよい。
【００５９】
熱硬化性化合物の着色熱硬化性組成物中における総含有量としては、素材により異なるが、該硬化性組成物の全固形分（質量）に対して、０．１〜５０質量％が好ましく、０．２〜４０質量％がより好ましく、１〜３５質量％が特に好ましい。
【００６０】
−各種添加物−
本発明における着色熱硬化性組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、各種添加物、例えば、バインダー、硬化剤、硬化触媒、溶剤、充填剤、前記以外の高分子化合物、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、分散剤、等を配合することができる。
【００６１】
〜バインダー〜
バインダーは、顔料分散液調製時に添加する場合が多く、アルカリ可溶性を必要とせず、有機溶剤に可溶であればよい。
【００６２】
前記バインダーとしては、線状有機高分子重合体で、有機溶剤に可溶であるものが好ましい。このような線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマー、例えば、特開昭５９−４４６１５号、特公昭５４−３４３２７号、特公昭５８−１２５７７号、特公昭５４−２５９５７号、特開昭５９−５３８３６号、特開昭５９−７１０４８号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等が挙げられ、また同様に側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体が有用である。
【００６３】
上記のほか、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの等や、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、ポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）、ポリビニルピロリドンやポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、等も有用である。
また、親水性を有するモノマーを共重合してもよく、この例としては、アルコキシアルキル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、２級又は３級のアルキルアクリルアミド、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、モルホリン（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、ビニルイミダゾール、ビニルトリアゾール、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、分岐又は直鎖のプロピル（メタ）アクリレート、分岐又は直鎖のブチル（メタ）アクリレート、フェノキシヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、等が挙げられる。
【００６４】
これら各種バインダーの中でも、耐熱性の観点からは、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル／アクリルアミド共重合体樹脂が好ましく、現像性制御の観点からは、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル／アクリルアミド共重合体樹脂が好ましい。
【００６５】
前記アクリル系樹脂としては、ベンジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド等から選ばれるモノマーからなる共重合体、例えばベンジルメタアクリレート／メタアクリル酸、ベンジルメタアクリレート／ベンジルメタアクリルアミドのような各共重合体、ＫＳレジスト−１０６（大阪有機化学工業（株）製）、サイクロマーＰシリーズ（ダイセル化学工業（株）製）等が好ましい。
これらのバインダー中に前記着色剤を高濃度に分散させることで、下層等との密着性を付与でき、これらはスピンコート、スリットコート時の塗布面状にも寄与している。
【００６６】
前記バインダーとしては、質量平均分子量（ＧＰＣ法で測定されたポリスチレン換算値）が１０００〜２×１０５の重合体が好ましく、２０００〜１×１０５の重合体がより好ましく、５０００〜５×１０４の重合体が特に好ましい。
【００６７】
バインダーの着色熱硬化性組成物中における含有量としては、該組成物の全固形分（質量）に対して、０．１〜５０質量％未満が好ましく、０．２〜４０質量％がより好ましく、１〜３５質量％が特に好ましい。
【００６８】
〜硬化剤〜
熱硬化性化合物として、エポキシ樹脂を使用する場合、硬化剤を添加することが好ましい。エポキシ樹脂の硬化剤は種類が非常に多く、性質、樹脂と硬化剤の混合物との可使時間、粘度、硬化温度、硬化時間、発熱などが使用する硬化剤の種類によって非常に異なるため、硬化剤の使用目的、使用条件、作業条件などによって適当な硬化剤を選ばねばならない。前記硬化剤に関しては垣内弘編「エポキシ樹脂（昇晃堂）」第５章に詳しく解説されている。前記硬化剤の例を挙げると以下のようになる。
【００６９】
触媒的に作用するものとしては、第３アミン類、三フッ化ホウ素−アミンコンプレックス、エポキシ樹脂の官能基と化学量論的に反応するものの例として、ポリアミン、酸無水物等；また、常温硬化のものの例として、ジエチレントリアミン、ポリアミド樹脂；中温硬化のものの例として、ジエチルアミノプロピルアミン、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール；高温硬化のものの例として、無水フタル酸、メタフェニレンジアミン等がある。また、化学構造別にみると、アミン類では、脂肪族ポリアミンとしてはジエチレントリアミン；芳香族ポリアミンとしてはメタフェニレンジアミン；第二及び第三アミンとしてはトリス（ジメチルアミノメチル）フェノール；酸無水物としては無水フタル酸、ポリアミド樹脂、ポリスルフィド樹脂、三フッ化ホウ素−モノエチルアミンコンプレックス；合成樹脂初期縮合物としてはフェノール樹脂、その他ジシアンジアミド等が挙げられる。
【００７０】
これら硬化剤は、加熱によりエポキシ基と反応し、重合することによって架橋密度が上がり硬化するものである。薄膜化のためには、バインダー、硬化剤とも極力少量の方が好ましく、特に硬化剤に関しては熱硬化性化合物に対して３５質量％以下、好ましくは３０質量％以下、さらに好ましくは２５質量％以下とすることが好ましい。
【００７１】
〜硬化触媒〜
本発明において高い着色剤濃度を実現するためには、前記硬化剤との反応による硬化の他、主としてエポキシ基同士の反応による硬化が有効である。このため、硬化剤は用いず、硬化触媒を使用することもできる。
【００７２】
前記硬化触媒の添加量としては、エポキシ当量が１５０〜２００程度のエポキシ樹脂に対して、質量基準で１／１０〜１／１０００程度、好ましくは１／２０〜１／５００程度さらに好ましくは１／３０〜１／２５０程度の僅かな量で硬化させることが可能である。
【００７３】
前記硬化触媒の具体例としては、市販されているものもあり、例えば、ジャパンエナジー（株）のイミダゾールシランシリーズ「ＩＳ−１０００」、「ＩＳ−１０００Ｄ」、「ＩＭ−１０００」、「ＳＰ−１０００」、「ＩＡ−１０００Ａ」、「ＩＡ−１００Ｐ」、「ＩＡ−１００Ｆ」、「ＩＡ−１００ＡＤ」、「ＩＡ−１００ＦＤ」、「ＩＭ−１００Ｆ」、「ＩＳ−３０００」、「ＩＳ−４０００」などの他、四国化成（株）製の「１Ｂ２ＰＺ」、「ＳＦＺ」等が有用である。
【００７４】
〜溶剤〜
本発明における着色熱硬化性組成物は、各種溶剤に溶解して調製された溶液として用いることができる。溶剤は、各成分の溶解性や着色熱硬化性組成物の塗布性を満足するものであれば、基本的には特に限定されない。
【００７５】
溶剤としては、エステル類、例えば、酢酸エチル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、
【００７６】
３−オキシプロピオン酸メチル、３−オキシプロピオン酸エチル等の３−オキシプロピオン酸アルキルエステル類（例えば、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メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル）、並びに、２−オキシプロピオン酸メチル、２−オキシプロピオン酸エチル、２−オキシプロピオン酸プロピル等の２−オキシプロピオン酸アルキルエステル類（例えば、２−メトキシプロピオン酸メチル、２−メトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシプロピオン酸プロピル、２−エトキシプロピオン酸メチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、２−メトキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−エトキシ−２−メチルプロピオン酸エチル）、
【００７７】
ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸メチル、２−オキソブタン酸エチル等；
エーテル類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチ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モノエチルエーテル、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、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、ジ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メチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート等；
ケトン類、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等；
芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレン、等を挙げることができる。
【００７８】
これらのうち、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、２−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等がさらに好適である。
【００７９】
〜分散剤〜
分散剤は、顔料の分散性を向上させるために添加することができる。前記分散剤としては、公知のものを適宜選定して用いることができ、例えば、カチオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、高分子分散剤等が挙げられる。
【００８０】
さらに、特開平１０−２５４１３３号公報に記載の、主鎖部に特定の酸アミド基含有モノマー及び四級アンモニウム塩モノマー残基を有するグラフト共重合体は、顔料を微分散する優れた作用を有することから、前記分散剤として用いることができる。前記グラフト共重合体を用いることによって、エネルギーや時間の消費を低減しながら顔料を微細に分散させることができ、かつ分散された顔料が、時間経過しても凝集したり沈降したりすることがなく、長期にわたる分散安定性を維持することができる。
【００８１】
前記分散剤は、一種単独で用いてもよいし、２種以上を組合わせて用いてもよい。
前記分散剤の着色熱硬化性組成物中における添加量は、通常は顔料１００質量部に対して、０．１〜５０質量部程度が好ましい。
【００８２】
〜その他の添加剤〜
非感光性の着色硬化性組成物には、必要に応じて、各種添加剤を更に添加することができる。各種添加物の具体例としては、後記の着色光硬化性組成物において説明する各種添加剤を挙げることができる。
【００８３】
《着色熱硬化性組成物の調製方法》
着色熱硬化性組成物の調製方法について説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８４】
着色熱硬化性組成物には、顔料粒子を微粒子化し、かつその粒子サイズ分布をシャープにした顔料を用いる方法が好適である。具体的には、平均粒子径が０．０１μｍ程度であり、かつ粒子径が０．０１±０．００５μｍの範囲にある顔料粒子を７５質量％以上含んで構成される顔料を用いる方法が好ましい。
顔料の粒子サイズ分布を上述の範囲に調整するためには、顔料の分散方法が特に重要となる。そのような分散方法としては、例えば、ニーダーや二本ロールなどのロールミルを用いて高粘度状態で分散する乾式分散（混練分散処理）と三本ロールやビーズミル等を用いて比較的低粘度状態で分散する湿式分散（微分散処理）とを組み合わせた分散方法が挙げられる。また、前記分散方法においては、２種以上の顔料を共分散したり、混練分散処理時には、溶剤を使用しないか若しくは使用量をできるだけ少なくしたり、各種分散剤を用いるのも好ましい。更に、ソルベントショックを和らげるために樹脂成分を前記混練分散処理時と微分散処理時とに分けて添加（２分割使用）したりすることが好ましく、また、混練分散処理から微分散処理に移行する際に顔料粒子が再凝集するのを防止するために溶解性に優れた樹脂成分を用いるのが好ましい。更に、微分散処理時に使用するビーズミルのビーズに高硬度のセラミックスを使用したり、粒径の小さいビーズを使用したりする手段も有効である。尚、前記樹脂成分としては、例えば、上述のアルカリ可溶性樹脂を用いることができる。
【００８５】
本発明においては、特に、２種以上の顔料を用い、更に２種以上の顔料を５００００ｍＰａ・ｓ以上の高粘度状態で分散した後に、更に１０００ｍＰａ・ｓ以下の低粘度状態で分散して得られた着色剤を用いることが好ましい。
一般に、これら顔料は合成後、種々の方法で乾燥を経て供給される。通常は水媒体から乾燥させて粉末体として供給されるが、水が乾燥するには大きな蒸発潜熱を必要とするため、乾燥して粉末とさせるには大きな熱エネルギーを与える。そのため、顔料は一次粒子が集合した凝集体（二次粒子）を形成しているのが普通である。
【００８６】
本発明における着色熱硬化性組成物の調製方法において着色剤が顔料の場合は、まず着色剤（顔料）に上述のバインダーを混練分散処理後の粘度が５０，０００ｍＰａ・ｓ以上（好ましくは５０，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓ）の比較的高粘度になるように混練分散処理を施すのが好ましい。ここで、混練分散処理は、高粘度分散であってもよいし、乾式分散であってもよい。
【００８７】
次いで、必要に応じて混練分散処理後の分散物に上述のバインダーを追加添加し、微分散処理後の粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以下（好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以下）の比較的低粘度になるように微分散処理を施すことが好ましい。尚、微分散処理は、低粘度分散であってもよいし、湿式分散であってもよい。
【００８８】
前記混練分散処理においては、溶剤の比率が被分散物に対して０〜２０質量％であることが好ましい。このように、溶剤をあまり使用せずに分散を行なうと、顔料粒子の表面をビヒクルの樹脂成分を主体とした構成成分との濡れを促進させることができ、顔料粒子表面が形成する界面を、顔料粒子と空気との固体／気体界面から、顔料粒子とビヒクル溶液との固体／溶液界面に変換することができる。顔料粒子の表面が形成する界面を空気から溶液に変換し混合攪拌すると、顔料を一次粒子に近い微小な状態にまで分散することができる。
【００８９】
このように、顔料を高度に分散させるためには、顔料粒子表面が形成する界面を空気から溶液に変換することが有効である。かかる変換には強い剪断力や圧縮力が必要である。このため、前記混練分散処理においては、強い剪断力や圧縮力を発揮できる混練機を用い、被混練物として高粘度のものを用いるのが好ましい。
【００９０】
また、前記微分散処理時においては、ガラスやセラミックの微粒状の分散用メディアと共に混合攪拌することが好ましい。さらに、微分散処理時における溶剤の比率は、被分散物の２０〜９０質量％であることが好ましい。前記微分散処理時においては、顔料粒子を微小な状態にまで均一に安定させて分布させることが必要であることから、凝集している顔料粒子に衝撃力と剪断力とを付与できる分散機とを用い、被分散物として低粘度のものを用いるのが好ましい。
【００９１】
着色剤が染料の場合は、上記のような分散工程を必要とせず、しかるべき溶剤にバインダーとともに溶解させるだけでよい。
【００９２】
このようにして得られた顔料の分散物又は染料の溶液にエポキシ樹脂のような熱硬化性化合物と硬化触媒や硬化剤とを添加、あるいは既にバインダーが熱硬化性化合物である場合には、硬化触媒や硬化剤を添加して熱硬化機能を付与し、必要に応じて溶剤を添加することで本発明における着色熱硬化性組成物を調製することができる。
【００９３】
本発明における第１の着色層は、上記の着色熱硬化性組成物を支持体に塗布し、乾燥して第１の着色層を形成する工程により形成することができる。
具体的には、例えば、溶剤を含む着色熱硬化性組成物を、直接又は他の層を介して支持体上に回転塗布、スリット塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布方法により塗布して形成することができる。
前記第１の着色層の厚さとしては、０．００５μｍ〜０．９μｍが好ましく、０．０１μｍ〜０．６５μｍが好ましく、０．０２μｍ〜０．６μｍで作製されることが更に好ましい。
【００９４】
本発明における第１の着色層形成工程は、加熱工程（ポストベーク工程であってもよい）を更に含むことが好ましい。具体的には、第１の着色層は、着色熱硬化性組成物を支持体に塗布して塗布膜を形成した後、加熱工程により該塗布膜を熱硬化させて形成することができる。
前記加熱工程は、塗布後の乾燥と同時であってもよく、また、塗布乾燥後に別途熱硬化の工程を設けてもよい。加熱工程は、オーブン、ホットプレートなど公知の加熱手段を用い、好ましくは１３０℃〜３００℃、更に好ましくは１５０℃〜２８０℃、特に好ましくは１７０℃〜２６０℃の条件下で、好ましくは１０秒〜３時間、更に好ましくは３０秒〜２時間、特に好ましくは６０秒〜６０分の範囲で行なうことができる。但し、製造を考慮すると硬化に要する時間は短時間であるほど好ましい。
【００９５】
（着色光硬化性組成物）
着色光硬化性組成物は、着色剤及び光硬化性成分を少なくとも含むものである。このうち、「光硬化性成分」としては、フォトリソ法に通常用いられる光硬化性組成物であり、バインダー樹脂（例えばアルカリ可溶性樹脂）、感光性重合成分（例えば、光重合成モノマー）、及び光重合開始剤等を少なくとも含む組成物を用いることができる。
【００９６】
−着色剤−
着色剤としては、上記の着色熱硬化性組成物において挙げた着色剤と同じものを好適に用いることができる。
【００９７】
着色剤の着色光硬化性組成物の全固形分中における含有率は、特に限定されるものではないが、好ましくは３０〜６０質量％である。含有率を３０％以上とすることで、カラーフィルタとして適度な色度を得ることができる。また、６０％以下とすることで光硬化を充分に進めることができ、膜としての強度低下を抑制することができる。更にアルカリ現像の際の現像ラチチュードが狭くなることを抑制することができる。
【００９８】
本発明においては、顔料の分散性を向上させる目的で、従来公知の顔料分散剤や界面活性剤を添加することができ、多くの種類の化合物から選択することができる。
例えば、フタロシアニン誘導体（市販品ＥＦＫＡ−７４５、エフカ社製）、ソルスパース５０００（ゼネカ（株）製）；オルガノシロキサンポリマーＫＰ３４１（信越化学工業（株）製）、（メタ）アクリル酸系（共）重合体ポリフローＮｏ．７５、Ｎｏ．９０、Ｎｏ．９５（共栄社油脂化学工業（株）製）、Ｗ００１（裕商（株）製）等のカチオン系界面活性剤；ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤；Ｗ００４、Ｗ００５、Ｗ０１７（裕商（株）製）等のアニオン系界面活性剤；ＥＦＫＡ−４６、ＥＦＫＡ−４７、ＥＦＫＡ−４７ＥＡ、ＥＦＫＡポリマー１００、ＥＦＫＡポリマー４００、ＥＦＫＡポリマー４０１、ＥＦＫＡポリマー４５０（以上、森下産業（株）製）、ディスパースエイド６、ディスパースエイド８、ディスパースエイド１５、ディスパースエイド９１００（サンノプコ（株）製）等の高分子分散剤；ソルスパース３０００、５０００、９０００、１２０００、１３２４０、１３９４０、１７０００、２４０００、２６０００、２８０００などの各種ソルスパース分散剤（ゼネカ（株）製）；アデカプルロニックＬ３１，Ｆ３８，Ｌ４２，Ｌ４４，Ｌ６１，Ｌ６４，Ｆ６８，Ｌ７２，Ｐ９５，Ｆ７７，Ｐ８４，Ｆ８７、Ｐ９４，Ｌ１０１，Ｐ１０３，Ｆ１０８、Ｌ１２１、Ｐ−１２３（旭電化（株）製）及びイソネットＳ−２０（三洋化成（株）製）が挙げられる。
【００９９】
−光硬化性成分−
光硬化性成分は、フォトリソ法に通常用いられる光硬化性組成物であり、バインダー樹脂（アルカリ可溶性樹脂など）、感光性重合成分（光重合性モノマーなど）、光重合開始剤等を用いて構成される組成物を用いることができる。
【０１００】
〜アルカリ可溶性樹脂〜
前記バインダー樹脂としては、公知の樹脂成分を適宜選択して用いることができるが、中でもアルカリ可溶性樹脂が好ましい。以下、アルカリ可溶性樹脂を中心に説明する。
【０１０１】
アルカリ可溶性樹脂としては、塗布膜の露光強度に対する現像後の線幅の変化率を７．５×１０−５μｍ・ｍ２／Ｊ以下にする点で、分子中にポリアルキレンオキサイド鎖及び／又はヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）を有するアクリル系樹脂が好ましい。
【０１０２】
前記アクリル系樹脂は、ポリスチレン換算質量平均分子量が５，０００〜５０，０００のものが好ましく、６，０００〜３０，０００のものが更に好ましく、８，０００〜２０，０００のものが最も好ましい。
また、前記ポリアルキレンオキサイド鎖の含有量は、モル比で０．５〜１８モル％であるものが好ましく、０．８〜１５モル％がさらに好ましく、１〜１０モル％が最も好ましい。
ポリアルキレンオキサイド鎖のうち、ポリエチレンオキサイド鎖が好ましく、その付加モル数ｎ（（ＥＯ）ｎ）は、２〜２５が好ましく、更に２〜１５が好ましく、５〜１２が最も好ましい。
前記ヒドロキシエチルメタクリレートの含有量はモル比で１０〜３０モル％であるものが好ましく、更に１５〜２５モル％であるものが好ましい。
【０１０３】
分子中にポリアルキレンオキサイド鎖を有するアクリル系樹脂としては、例えば下記アルカリ可溶性樹脂Ａが挙げられる。
アルカリ可溶性樹脂Ａは、少なくとも（ｉ）無水マレイン酸（ＭＡＡ）、アクリル酸（ＡＡ）、メタクリル酸（ＭＡ）、メタクリル酸イソブチル（ＩＢＭＡ）、及びフマル酸（ＦＡ）から選ばれる少なくとも一種の酸成分モノマー、（ii）アルキルポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、並びに（iii）ベンジル（メタ）アクリレートからなる共重合体である。
【０１０４】
前記アルカリ可溶性樹脂Ａにおける、（ｉ）酸成分モノマー、（ii）アルキルポリオキシエチレン（メタ）アクリレート（Ａｃｒ（ＥＯ）ｎ：ＣＨ３（ＯＣ２Ｈ４）ｎＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨＲ；Ｒは、水素原子又はメチル基を表す（以下同様））、及び（iii）ベンジル（メタ）アクリレート（ＢｚＭＡ）の各モノマー成分のモル比は、好ましくは１５〜３０／１〜２０／５０〜８４、より好ましくは１７〜２５／２〜１５／６０〜８０である。また、アルカリ可溶性樹脂ＡのＧＰＣによるポリスチレン換算質量平均分子量（Ｍｗ）としては、好ましくは５，０００〜５０，０００、より好ましくは６，０００〜３０，０００である。
【０１０５】
（ｉ）酸成分モノマーのモル比が前記範囲の下限値以上であることにより、アルカリ可溶性が向上する。また、前記範囲の上限値以下であることにより、溶剤への溶解性が向上する。
（ii）アルキルポリオキシエチレン（メタ）アクリレート（Ａｃｒ（ＥＯ）ｎ：ＣＨ３（ＯＣ２Ｈ４）ｎＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨＲ）の組成質量比が前記範囲の下限値以上であることにより、着色光硬化性組成物塗布液の基板上への液の広がり方が充分になり、本発明を有効に達成することができる傾向がある。また、前記範囲の上限値以下であることにより、着色剤の分散性が向上する傾向がある点で好ましい。
（iii）ベンジル（メタ）アクリレート（ＢｚＭＡ）の組成質量比が前記範囲の下限値以上であることにより、着色剤の分散安定性や組成物中への溶解性が向上する傾向がある点で好ましい。また、前記範囲の上限値以下であることにより、塗布膜のアルカリ現像適性が向上するので好ましい。
【０１０６】
前記（ii）アルキルポリオキシエチレン（メタ）アクリレート（Ａｃｒ（ＥＯ）ｎ：ＣＨ３（ＯＣ２Ｈ４）ｎＯＣＯＣ（ＣＨ３）＝ＣＨＲ）のポリオキシエチレン（ＥＯ）ｎの繰り返し数「ｎ」は、２〜２５が好ましく、より好ましくは２〜１５であり、特に好ましくは５〜１２である。この繰り返し数「ｎ」が前記範囲の下限値以上であると、アルカリ現像液で現像した後に現像残渣が発生を抑制し易くなり、また逆に前記範囲の上限値以下であると、組成物の塗布液としての流動性が向上し、塗布ムラの発生を抑制し、塗布膜厚の均一性や、省液性も向上する傾向があり、好ましい。
【０１０７】
分子中にヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）を有するアクリル系樹脂としては、アルカリ可溶性樹脂Ａの（ii）アルキルポリオキシエチレン（メタ）アクリレート、をヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）に代えたものが挙げられる。
分子中にポリアルキレンオキサイド鎖及びヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）を有するアクリル系樹脂としては、アルカリ可溶性樹脂Ａに更にヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）を共重合させたものが挙げられる。
【０１０８】
アルカリ可溶性樹脂の光硬化性組成物中における含有量は、０．５〜１５質量％が好ましく、１．０〜１２質量％がさらに好ましい。前記アルカリ可溶性樹脂の含有量が、０．５質量％以上であると現像の進行が早くなり製造コストの低下につながる。また、１５質量％以下であると良好なパターンプロファイルが得られるようになる。
【０１０９】
〜感光性重合成分〜
感光性重合成分としては、重合性モノマーが一般的である。重合性モノマーとしては、少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有する、常圧下で１００℃以上の沸点を示す化合物が好ましい。その例としては、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、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、等の単官能のアクリレートやメタアクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（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、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイロキシエチル）イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後（メタ）アクリレート化したもの、特公昭４８−４１７０８号、特公昭５０−６０３４号、特開昭５１−３７１９３号各公報に記載されているようなウレタンアクリレート類、特開昭４８−６４１８３号、特公昭４９−４３１９１号、特公昭５２−３０４９０号各公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレート及びこれらの混合物を挙げることができる。
更に、日本接着協会誌Ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．７、３００〜３０８頁に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものが挙げられる。
【０１１０】
重合性モノマーも分子中にポリアルキレンオキサイド鎖を有するものが、塗布膜の露光強度に対する現像後の線幅の変化率を７．５×１０−５μｍ・ｍ２／Ｊ以下にするために好ましい。このような重合性モノマーとしては、次に示すものが挙げられる。
【０１１１】
【化１】
2008129430.tif 000002
【０１１２】
【化２】
2008129430.tif 000003
【０１１３】
前記重合性モノマーの光硬化性組成物中における含有量は、固形分に対して０．１〜９０質量が好ましく、１．０〜８０質量％がさらに好ましく、２．０〜７０質量％が特に好ましい。
【０１１４】
〜光重合開始剤〜
光重合開始剤は、前記重合性モノマー（及び場合により前記アルカリ可溶性樹脂）を重合可能なものであれば特に限定されないが、重合特性、開始効率、吸収波長、入手性、コスト等の観点で、ハロメチル−ｓ−トリアジン系化合物、オキシム系化合物、及びα−アミノケトン系化合物からなる群より選ばれる少なくとも１種の化合物を含むことが好ましい。
【０１１５】
前記ハロメチル−ｓ−トリアジン系化合物としては、例えば、特公昭５９−１２８１号公報に記載のビニル−ハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、特開昭５３−１３３４２８号公報に記載の２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス−ハロメチル−ｓ−トリアジン化合物及び４−（ｐ−アミノフェニル）−２，６−ビス−ハロメチル−ｓ−トリアジン化合物が挙げられる。
【０１１６】
上記以外には、みどり化学社製のＴＡＺシリーズ（例えば、ＴＡＺ−１０７、ＴＡＺ−１１０、ＴＡＺ−１０４、ＴＡＺ−１０９、ＴＡＺ−１４０、ＴＡＺ−２０４、ＴＡＺ−１１３、ＴＡＺ−１２３等）などが挙げられる。
【０１１７】
前記オキシム系化合物としては、特に限定されないが、例えば、１−［４−（フェニルチオ）フェニル］−１，２−オクタンジオン＝２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）、１−（４−メチルスルファニルフェニル）−１，２−ブタンジオン＝２−（Ｏ−アセチルオキシム）、１−（４−メチルスルファニル−フェニル）−１−ブタノン＝Ｏ−アセチルオキシム、ヒドロキシイミノ−（４−メチルスルファニル−フェニル）−酢酸エチルエステル−Ｏ−アセタート、ヒドロキシイミノ−（４−メチルスルファニル−フェニル）−酢酸エチルエステル−Ｏ−ベンゾアート等が挙げられる。
【０１１８】
前記α−アミノケトン系化合物としては、例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のイルガキュアシリーズ（例えば、イルガキュア９０７、イルガキュア３６９等）、２−メチル−１−フェニル−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−メチル−１−［４−（ヘキシル）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−エチル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１等が挙げられる。
【０１１９】
上記の光重合開始剤には、増感剤や光安定剤を併用することができる。
その具体例として、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、９−フルオレノン、２−クロロ−９−フルオレノン、２−メチル−９−フルオレノン、９−アントロン、２−ブロモ−９−アントロン、２−エチル−９−アントロン、９，１０−アントラキノン、２−エチル−９，１０−アントラキノン、２−ｔ−ブチル−９，１０−アントラキノン、２，６−ジクロロ−９，１０−アントラキノン、キサントン、２−メチルキサントン、２−メトキシキサントン、２−エトキシキサントン、チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、アクリドン、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、ベンジル、ジベンザルアセトン、ｐ−（ジメチルアミノ）フェニルスチリルケトン、ｐ−（ジメチルアミノ）フェニル−ｐ−メチルスチリルケトン、ベンゾフェノン、ｐ−（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン（又はミヒラーケトン）、ｐ−（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、ベンゾアントロン等や特公昭５１−４８５１６号公報記載のベンゾチアゾール系化合物等や、チヌビン１１３０、同４００等が挙げられる。
【０１２０】
本発明においては、以上の光重合開始剤以外に、他の公知の光重合開始剤を使用することができる。
具体的には、米国特許第２，３６７，６６０号明細書に開示されているビシナールポリケトルアルドニル化合物、米国特許第２，３６７，６６１号及び第２，３６７，６７０号明細書に開示されているα−カルボニル化合物、米国特許第２，４４８，８２８号明細書に開示されているアシロインエーテル、米国特許第２，７２２，５１２号明細書に開示されているα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３，０４６，１２７号及び第２，９５１，７５８号明細書に開示されている多核キノン化合物、米国特許第３，５４９，３６７号明細書に開示されているトリアリルイミダゾールダイマー／ｐ−アミノフェニルケトンの組合せ、特公昭５１−４８５１６号公報に開示されているベンゾチアゾール系化合物／トリハロメチール−ｓ−トリアジン系化合物等を挙げることができる。
前記他の光重合開始剤としては、ハロメチルオキサジアゾール化合物、ハロメチル−ｓ−トリアジン化合物から選択される少なくとも一つの活性ハロゲン化合物、３−アリール置換クマリン化合物、ロフィン２量体、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物及びその誘導体、シクロペンタジエン−ベンゼン−鉄錯体及びその塩、前記以外のオキシム系化合物等が挙げられる。
【０１２１】
ハロメチルオキサジアゾール化合物である活性ハロゲン化合物の例としては、特公昭５７−６０９６号公報に記載の２−ハロメチル−５−ビニル−１，３，４−オキサジアゾール化合物等や、２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−シアノスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−メトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール等が挙げられる。
【０１２２】
また、前記他の光重合開始剤として、ＰＡＮＣＨＩＭ社製のＴシリーズも有効に使用することができ、例えば、Ｔ−ＯＭＳ、Ｔ−ＢＭＰ、Ｔ−Ｒ、Ｔ−Ｂ等が挙げられる。
さらに、前記他の光重合開始剤として、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のイルガキュアシリーズも有効に使用することができ、例えば、イルガキュア６５１、イルガキュア１８４、イルガキュア５００、イルガキュア１０００、イルガキュア１４９、イルガキュア８１９、イルガキュア２６１、ダロキュアシリーズ、ダロキュア１１７３等が挙げられる。
【０１２３】
その他、前記他の光重合開始剤として、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）−ベンゾフェノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−４−モルホリノブチロフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−（ｏ−クロルフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｐ−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（２，４−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｐ−メチルメルカプトフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、ベンゾインイソプロピルエーテル等も有用である。
【０１２４】
光重合開始剤の着色光硬化性組成物中における含有量は、前記重合性モノマーの固形分に対し、０．０１質量％〜５０質量％が好ましく、１質量％〜３０質量％がより好ましく、１質量％〜２０質量％が特に好ましい。光重合開始剤の含有量が、０．０１質量％以上であると重合が進み易くなり、５０質量％以下であると、重合率は小さくなるが分子量が大きくなり、膜強度を強くすることができる。
【０１２５】
着色光硬化性組成物中には以上の他に、さらに熱重合防止剤を加えることが好ましい。例えば、ハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ピロガロール、ｔ−ブチルカテコール、ベンゾキノン、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−メルカプトベンゾイミダゾール等が有用である。
【０１２６】
〜溶剤〜
着色光硬化性組成物には、必要に応じて溶剤を用いることができる。溶剤は、組成物の溶解性、塗布性を満足すれば基本的に特に限定されないが、特に染料、バインダー（アルカリ可溶性樹脂）の溶解性、塗布性、安全性を考慮して選ぶことが好ましい。
具体的には、上記の着色熱硬化性組成物において説明した溶剤と同じものを好適に用いることができる。
【０１２７】
〜その他の添加物〜
着色光硬化性組成物には、必要に応じて、各種添加物、例えば充填剤、前記以外の高分子化合物、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することかできる。
【０１２８】
これらの添加物の具体例としては、ガラス、アルミナ等の充填剤；ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフロロアルキルアクリレート等の結着樹脂以外の高分子化合物；ノニオン系、カチオン系、アニオン系等の界面活性剤；ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤；２，２−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール等の酸化防止剤：２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤；及びポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤を挙げることができる。
【０１２９】
また、現像により除去しようとする部分のアルカリ溶解性を促進し、光硬化性組成物について現像性の更なる向上を図る場合には、光硬化性組成物に有機カルボン酸、好ましくは分子量１０００以下の低分子量有機カルボン酸の添加を行なうことができる。具体的には、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸等の脂肪族モノカルボン酸；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルコハク酸、テトラメチルコハク酸、シトラコン酸等の脂肪族ジカルボン酸；トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸等の脂肪族トリカルボン酸；安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリト酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリト酸等の芳香族ポリカルボン酸；フェニル酢酸、ヒドロアトロパ酸、ヒドロケイ皮酸、マンデル酸、フェニルコハク酸、アトロパ酸、ケイ皮酸、シンナミリデン酢酸、クマル酸、ウンベル酸等のその他のカルボン酸が挙げられる。
【０１３０】
本発明における第１の着色層形成工程は、上記の着色光硬化性組成物を用いる場合、着色光硬化性組成物を支持体上に直接又は他の層を介して塗布し、その後乾燥して塗布膜を形成する工程（塗膜形成工程）と、該塗布膜を露光する工程（露光工程）と、露光された前記塗布膜をアルカリ現像液で現像処理する工程（現像工程）と、現像処理された露光処理された前記塗布膜に加熱処理を施す工程（ポストベーク工程）と、を含むことができる。
【０１３１】
前記塗膜形成工程においては、着色光硬化性組成物を支持体上に回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スリット塗布等の塗布方法により塗布・乾燥して感放射線性組成物層（塗膜層）を形成することができる。
【０１３２】
前記露光工程においては、前記塗膜形成工程において形成された塗布膜に、放射線を照射して露光することで前記塗布膜を光硬化させることができる。例えばマスク等を介して特定のパターンを露光する。露光の際に使用される放射線としては、特にｇ線、ｈ線、ｉ線等の紫外線が好ましく用いられる。
【０１３３】
前記ポストベーク工程においては、露光後の塗布膜を十分に硬化させるために、加熱処理を施すことができる。前記加熱処理における加熱温度は、１００〜３００℃が好ましく、１５０〜２５０℃がさらに好ましい。また、加熱時間は、１０分〜１時間程度が好ましく、５分〜３０分程度がさらに好ましい。
【０１３４】
［フォトレジスト層形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法において、（ｂ）フォトレジスト層形成工程では、支持体上に形成された第１の着色層上にフォトレジスト層を形成する。
【０１３５】
上述のように、支持体上に第１の着色層が形成（場合により硬化）された後、この第１の着色層上にフォトレジスト層（感光性樹脂層）が形成される。具体的には、前記着色層上にポジ又はネガ型の感光性樹脂組成物を塗布し、これを乾燥させてフォトレジスト層が形成される。本発明のフォトレジスト層の形成においては、更にプリベーク処理を行なうことが好ましい。
【０１３６】
前記ポジ型の感光性樹脂組成物としては、紫外線（ｇ線、ｉ線）、エキシマー・レーザー等を含む遠紫外線、電子線、イオンビーム及びＸ線等の放射線に感応するポジ型フォトレジスト用に好適なポジ型レジスト組成物が使用できる。前記放射線のうち、前記感光性樹脂層を露光するものとしては、本発明の目的からはｇ線、ｉ線が好ましく、中でもｉ線が好ましい。
【０１３７】
具体的には、前記ポジ型の感光性樹脂組成物は、キノンジアジド化合物及びアルカリ可溶性樹脂を含有する組成物が好ましい。キノンジアジド化合物及びアルカリ可溶性樹脂を含有するポジ型の感光性樹脂組成物は、５００ｎｍ以下の波長の光照射によりキノンジアジド基が分解してカルボキシル基を生じ、結果としてアルカリ不溶状態からアルカリ可溶性になることを利用してポジ型フォトレジストとして用いられている。このポジ型フォトレジストは解像力が著しく優れているので、ＩＣやＬＳＩ等の集積回路の作製に用いられている。前記キノンジアジド化合物としては、ナフトキノンジアジド化合物が挙げられる。
【０１３８】
近年、集積回路については集積度の向上に伴って配線の幅が微細化され、このためエッチングも従来のウェットエッチングに代えてドライエッチングが主流になっている。このドライエッチングではレジストの形状がそのまま被エッチング層の形状に反映されるので、レジストの形状が悪いとエッチング不要の部分までエッチングされてしまい、集積回路の不良や歩留り悪化の原因となる。このため、現像残さ（スカム）等の少ないプロファイルの良好なレジストが従来以上に要求されている。また、ドライエッチングでは支持体の温度が上昇し、レジストパターンが熱変形を起こして寸法精度が低下することがある。このため、レジストの耐熱性が従来以上に要求されている。このような観点で現在使用されているポジ型フォトレジストを観ると、プロファイル、スカム、解像度及び耐熱性等の諸性能について満足するものが、数多く市販されており、例えば、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）社製のＦＨ−６０００シリーズ、例えば「ＦＨ−６４００Ｌ」、「ＦＨ−６８００Ｌ」など、同社製ＦＨｉ−３０００シリーズ、例えば「ＦＨｉ−３２００」、「ＦＨｉ−３９５０」等、同社製ＦＨｉ−６００シリーズ例えば「ＦＨｉ−６４４」、「ＦＨｉ−６４５」、同社製Ｆｉ−ＳＰシリーズ例えば、「Ｆｉ−ＳＰ２」等が挙げられる。但し、これに限らずパターン形成に好ましいマスク形状のものができるのであれば、市販の有無に関わらずポジ型の感光性樹脂組成物として使用可能である。
【０１３９】
前記ネガ型の感光性樹脂組成物としては、紫外線（ｇ線、ｉ線）、遠紫外線、Ｘ線、電子線、分子線、γ線、シンクロトロン放射線等の輻射線に感応するネガ型フォトレジスト組成物が挙げられる。更に詳しくは、解像力及び感度に優れ、かつ現像残りによる微小欠陥が実質上発生しないネガ型フォトレジスト組成物が好ましい。本発明によるネガ型フォトレジストは、着色層上に、スピン塗布法又はローラー塗布法で例えば０．５μｍ〜３μｍの厚みに塗布される。その後、加熱、乾燥し、露光マスクを介して回路パターン等を紫外線照射などにより焼き付け、更に必要に応じ露光後加熱工程（ＰＥＢ）を経てから現像すればネガ画像が得られる。更にこの画像をマスクとしてエッチングする事により熱硬化性樹脂層にパターン状の加工を施すことができる。代表的な応用分野はＩＣなどの半導体製造工程、液晶、サーマルヘッドなどの回路基板の製造、更にその他のフォトフアプリケーション工程である。またこの画像と支持基板とのインクへの親和性の差を利用して平版印刷版に適用することもできる。半導体基板の加工の高集積度化に伴いフォトレジストの高解像力化が求められている。
【０１４０】
前記ネガ型の感光性樹脂層は、光重合開始剤とエチレン性不飽和結合を有する重合性化合物を含むことが好ましい。このような感光性樹脂層の形成に用いられるネガ型の感光性樹脂組成物については次のような先行技術が知られている。例えば、特公昭５４−２３５７４号公報は有機ハロゲン化物からなる光酸発生剤と組合せて、ノボラック樹脂を光硬化させる技術を開示している。また、西独公開特許２０５７４７３号公報には、ジアゾ化合物からなる光酸発生剤とメチロール化メラミンなどからなる光硬化性組成物との結合剤としてノボラックなどのフェノール樹脂を適用できることが記載されている。更に特開昭６０−２６３１４３号公報は光酸発生剤とメラミン樹脂などの酸硬化性アミノブラスト樹脂、それに一般的なノボラック樹脂とからなる組成物を開示しており、水性現像可能で熱安定性の高いネガ画像が得られるとしている。また、特開昭６２−１６４０４５号公報はかかる組成物の光酸発生剤として、遠紫外域に光吸収を有する有機ハロゲン化物が有利に使えることを述べている。同様に、特開平２−５２３４８号公報は類似の系の光酸発生剤として、特定領域のｐＫａ値を持つ有機ハロゲン化物が有利であることを述べている。更に、特開平２−１５４２６６号公報は同様な光硬化性組成物の光酸発生剤としてオキスムスルフォン酸エステル類が有効であることを示している。また別な例としては、特開平２−１４６０４４号公報が、特定のトリクロロトリアジン基を有する光酸発生剤とアルコキシ化メラミンにｍ−クレゾールを３０％以上含有するノボラック樹脂を組み合わせた組成物が、高エネルギー線露光用に有用であることを述べている。更に、欧州特許３９７４６０Ａ号公報には、同様な組成物に於いて分岐度の高いノボラック樹脂を用いることが示されている。これらネガ型の感光性樹脂組成物は、市販されており、例えば、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ（株）社製のＳＣシリーズ、例えば、「ＳＣ−６０」、「ＳＣ−４５０」等、同社製のＨＲシリーズ、例えば、「ＨＲ−１００」、「ＨＲ−２００」、同社製のＨＮＲシリーズ、例えば、「ＨＮＲ−８０」、「ＨＮＲ−１２０」などが挙げられる。但し、これらに限らずパターン形成に好ましいマスク形状のものができるのであれば、市販の有無に関わらず使用可能である。
【０１４１】
前記感光性樹脂組成物の塗布方法については、既述の塗布方法を好適に用いることができる。
前記感光性樹脂層の具体的な厚さとしては、０．０１μｍ〜３μｍが好ましく、０．１μｍ〜２．５μｍが好ましく、０．１５μｍ〜２μｍで作製されることが更に好ましい。
【０１４２】
［画像形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法において、（ｃ）画像形成工程では、前記第１の着色層上の領域のうち前記第１の着色層（既に形成された着色層）とは異なる第２の着色層を形成する支持体上の領域のみのフォトレジスト層を除去することにより、前記第１の着色層上に画像を形成する。
本工程では、フォトレジスト層に対して、支持体上の第１の着色層の領域のうち第２の着色層を形成する領域のみに対応する画像様に露光を行ない、現像することによりエッチング用マスク（パターン画像）を形成することができる。
【０１４３】
本発明においては、第１の着色層の次に形成しようとする第２の着色層が形成される支持体上の領域のみのフォトレジスト層が除去された画像が、第１の着色層上に形成される。これにより、前記画像様に第１の着色層の表面（支持体と対向する側とは反対側の面）が露出することになる。一方、第１の着色層の表面のうち、第２の着色層を支持体上に形成する領域以外の領域はフォトレジスト層で被覆された状態となっている。
【０１４４】
前記フォトレジスト層の露光は、所定（画像様）のマスクパターンを介して、ポジ型又はネガ型の感光性樹脂組成物に、ｇ線、ｈ線、ｉ線等、好ましくはｉ線で露光を施すことによって行なうことができる。
【０１４５】
前記現像液としては、着色剤を含む着色層には影響を与えず、ポジレジストの露光部及びネガレジストの未硬化部を溶解するものであればいずれも用いることができる。具体的には、種々の有機溶剤の組み合わせやアルカリ性の水溶液を用いることができる。
【０１４６】
前記アルカリ性の水溶液としては、アルカリ性化合物を、濃度が０．００１〜１０質量％、好ましくは０．０１〜１質量％となるように溶解してなる水溶液が好適である。アルカリ性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ−〔５．４．０〕−７−ウンデセン等が挙げられる。
なお、アルカリ性水溶液である現像液を使用した場合は、一般に現像後に水で洗浄が行なわれる。
【０１４７】
［エッチング工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法において、（ｄ）エッチング工程では、前記画像形成工程によって形成された画像様に、第２の着色層を形成する領域における第１の着色層をドライエッチング法により除去する。
【０１４８】
上記のように、前記画像形成工程によって、第１の着色層のうち、第２の着色層が支持体上に形成される領域に対応する領域のみが露出された状態となる。この状態でエッチングガスを用いた例えばプラズマエッチング処理で異方性エッチングを行なうことにより、前記画像形成工程で形成された画像様に第１の着色層を除去することができる。これにより、支持体が露出する支持体露出部が形成される。
【０１４９】
本発明においては、オーバーエッチ率をエンドポイントディテクターで管理することが好ましい。これにより、支持体表面がパッシベーション膜であるＳｉ３Ｎ４である場合、又は、支持体が可視光に透明な硬化性樹脂の場合のいずれであっても、エッチング処理による支持体の削れ量を抑制することができる。
【０１５０】
本発明におけるドライエッチング処理に用いられるガスとしては公知のものを用いることができる。中でも、Ｏ２、ＣＦ４等が好適なものとして挙げられる。ドライエッチング法の代表的な例としては、特開昭５９−１２６５０６号、特開昭５９−４６６２８号、同５８−９１０８号、同５８−２８０９号、同５７−１４８７０６号、同６１−４１１０２号などの公報に記載されているような方法が知られている。
【０１５１】
［フォトレジスト除去工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法において、（ｅ）フォトレジスト層除去工程では、前記エッチング工程後に残存するフォトレジスト層を除去する。
【０１５２】
エッチング処理終了後、エッチング用マスクとして機能させたフォトレジスト層（露光後の感光性樹脂層）は専用の剥離液や溶剤によって除去される。これにより、除去により、画像様にエッチングされた第１の着色層が露出する。
剥離液や溶剤については、公知のものを適宜選択して用いることが可能である。
【０１５３】
［第２の着色層形成工程］
本発明のカラーフィルタの製造方法において、（ｆ）第２の着色層形成工程では、着色光硬化性組成物を第１の着色層が除去された前記領域に露光、現像により付与して第２の着色層を形成する。
【０１５４】
本工程では、着色光硬化性組成物を少なくとも第１の着色層が除去された支持体露出部（すなわち第２の着色層を形成する支持体上の領域）にフォトリソ法により付与することにより、第１の着色層とは異なる第２の着色層が形成される。ここで、第２の着色層は、第１の着色層に含有される着色剤とは異なる（例えば色相の異なる）着色剤を少なくとも含有することが好ましい。
【０１５５】
上記のように、本発明のカラーフィルタの製造方法では、少なくとも２色目以降の着色層は、既設の第１（１色目）の着色層に予めドライエッチングを施して形成された凹部に着色剤含有の光硬化性組成物をフォトリソ法により埋め込むようにして形成される。
【０１５６】
本工程で用いる着色光硬化性組成物については、前記第１の着色層形成工程で挙げた着色光硬化性組成物を好適に用いることができる。
【０１５７】
第２の着色層の形成は、第１の着色層にドライエッチングにより形成された凹部が覆われるようにして着色光硬化性組成物を塗布し、塗布形成された塗布膜に対して露光、現像を行なうフォトリソ法により行ない、さらに場合により既述のポストベーク工程を設けて硬化処理することにより、第１の着色層とは異なる第２の着色層が形成される。このとき、着色光硬化性組成物としては、第１の着色層に含有される着色剤と異なる（例えば色相の異なる）着色剤を含有するものであることが好ましい。
着色光硬化性組成物を塗布する方法については、既述の塗布方法及び塗布条件を適用することができる。
【０１５８】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、上記した（ｂ）フォトレジスト層形成工程と（ｃ）画像形成工程と（ｄ）エッチング工程と（ｅ）フォトレジスト層除去工程と（ｆ）第２の着色層形成工程とをこの順で行なう工程群を、少なくとも２群含んでいることが好ましい。
前記（ａ）〜（ｆ）の工程を終了した後に、前記（ｂ）〜（ｆ）の工程群をさらに１回実施することにより、既に形成された２種（例えば２色）の着色層とは異なる着色層をさらに１種（例えば前記２色以外の他の色）形成することができる。したがって、本発明においては前記工程群を２群含むことで、少なくとも３種（例えば３色）の着色層からなるカラーフィルタを製造できることになる。
【０１５９】
本発明において、第２の着色層が、支持体上の第１の着色層が除去された領域に形成される場合、第３の着色層が形成される領域については、形成された第１の着色層のうち未だ第３の着色層形成用の凹部が設けられていないままの状態である。このようにすることで、第２の着色層を形成する過程では支持体表面に凹凸のない状態で第２の着色層を露光、現像により形成することができ、第２の着色層を現像するにあたり支持体表面に存在する凹凸による残渣の発生を抑制することができる。また、第３の着色層が更に形成される場合には、第３の着色層を形成しようとする領域における第１の着色層をドライエッチングにより除去した後、この領域にフォトリソ法にて、前記第２の着色層の場合と同様に第３の着色層を形成することができる。このようにすることで、第３の着色層を形成する際に、支持体上の第１及び第２の着色層が存在する等でできる凹凸の影響による残渣の発生が抑制される。
【０１６０】
本発明においては、ダイシングライン、スクライブライン、ＰＡＤ部を露出させる露出工程を更に設けることができる。前記露出工程は、カラーフィルタ層や保護すべき領域をフォトレジスト層で被覆し、アッシング又はエッチングにて露出させるものである。その後は、有機溶剤などでフォトレジスト層を溶解除去することができる。
前記露出工程は、前記各層を形成した後に実施する態様、又は最終層が形成された後に実施する態様のいずれであってもよい。
【０１６１】
以下に、本発明のカラーフィルタの製造方法の１態様を図面を参照して説明する。
（ａ）第１の着色層形成工程
図１に示すように、支持体１を用意し、この支持体１の表面に所望の色成分に対応させて調製された着色熱硬化性組成物を所望の膜厚で塗布し、ポストベーク処理を行ない、第１の着色層２（例えば青色（Ｂ）の着色層）を形成する。
【０１６２】
（ｂ）フォトレジスト層形成工程
次に、図２に示すように、第１の着色層２上にポジ又はネガ型フォトレジスト組成物を塗布し、プリベーク処理を実施して所望の膜厚を有するフォトレジスト層３を形成する。
【０１６３】
（ｃ）画像形成工程
続いて、支持体１上に形成された第１の着色層の上方に、第１の着色層の第２の着色層を形成しようとする領域に対応する位置のみに開口部がパターン状に配されたフォトマスクを配置し、このフォトマスクを通してフォトレジスト層３側から露光処理を実施し、図３に示すように潜像領域４を形成する。図４は、図３をフォトレジスト層３側からみた平面図である。
【０１６４】
その後、図５に示すように、フォトレジスト層３の除去すべき潜像領域４を現像処理により除去する。支持体上には、フォトレジスト層３が除去されて着色層露出部５が形成されており、この着色層露出部５は第１の着色層を除去すべき領域に対応するものである。すなわち、第２の着色層を形成しようとする領域のみフォトレジスト層が除去され、第１の着色層（及び必要に応じて第３の着色層以降の層）が形成される第１の着色層上のフォトレジスト層３が残存する。
【０１６５】
（ｄ）エッチング工程
次に、図６に示すように、フォトレジスト層６をマスクとしてエッチング処理を施し、第１の着色層２を除去して第２の着色層を形成する領域（以下、支持体露出部７と称する。）を形成する。
【０１６６】
（ｅ）フォトレジスト層除去工程
エッチング処理を実施した後、フォトレジスト層６を剥離液などを用いて溶解除去する。フォトレジスト層除去工程を行なうことにより、図７に示すように、第２の着色層を形成しようとする支持体露出部７のみにおいて、第１の着色層２が除去されて凹部８が形成された形状となる。図８は、図７を第１の着色層２側からみた平面図である。
【０１６７】
（ｆ）第２の着色層形成工程
次に、図９に示すように、支持体１上の第１の着色層及びこの着色層に形成された凹部８を覆うようにして、第２の着色層の色成分に対応させて調製された着色光硬化性組成物を、凹部８（支持体露出部７）が埋め込まれる膜厚で塗布し、プリベーク処理を行ない、第２の着色層９を形成する。その後、第２の着色層９の上方に所望の開口パターンを有するフォトマスクを配置し、このフォトマスクを通して第２の着色層９側から露光処理を実施し、さらに現像処理、ポストベーク処理を行ない、図１０に示すように第２の着色層からなる着色画素１０（例えば赤色（Ｒ）画素）を形成する。
【０１６８】
（ｂ２）フォトレジスト層形成工程
上記の（ａ）〜（ｆ）の操作を終えた後、図には示さないが、支持体１上の第１及び第２の着色層の上にポジ又はネガ型フォトレジストを塗布し、プリベーク処理して、再びフォトレジスト層（以下、フォトレジスト層１１という）を形成する。
【０１６９】
（ｃ２）画像形成工程
続いて、形成されたフォトレジスト層１１の上方に、第１の着色層２の第３の着色層を形成しようとする領域に対応する位置のみに開口部がパターン状に配されたフォトマスクを配置し、このフォトマスクを通して前記（ｃ）と同様に、フォトレジスト層１１側から露光処理を実施し、潜像領域を形成する。そして、図１１に示すように、フォトレジスト層１１の除去すべき潜像領域を現像処理により除去し、第１の着色層２の上に、フォトレジスト層１１が除去されて着色層露出部１２が形成される。この着色層露出部１２は、第３の着色層を形成するために、第１の着色層を除去すべき領域に対応するものである。すなわち、第３の着色層を形成しようとする領域のフォトレジスト層のみが除去され、第１及び第２の着色層（及び場合により第４の着色層以降の層）が形成される第１の着色層２上のフォトレジスト層１１は残存する。
【０１７０】
（ｄ２）エッチング工程
次に、図１２に示すように、フォトレジスト層１１をマスクとしてエッチング処理を施し、第１の着色層２を除去して第３の着色層を形成する領域（以下、支持体露出部１３と称する。）を形成する。このとき、エッチング処理は、支持体表面が露出するように第１の着色層を除去する。
【０１７１】
（ｅ２）フォトレジスト層除去工程
エッチング処理を実施した後、フォトレジスト層１１を剥離液などで溶解除去する。本工程を行なうことにより、図１３に示すように、第３の着色層を形成しようとする支持体露出部１３のみにおいて、第１の着色層２が除去されて凹部１４が形成された形状となる。図１４は、図１３を第１及び第２の着色層が形成されている側からみた平面図である。
【０１７２】
（ｆ２）第３の着色層形成工程
次に、図１５に示すように、支持体１上の第１及び第２の着色層とこれらの着色層間に形成された凹部１４を覆うようにして、第３の着色層の色成分に対応させて調製された着色光硬化性組成物を、凹部１４（支持体露出部１３）が埋め込まれる膜厚で塗布し、プリベーク処理を行ない、第３の着色層１５を形成する。その後、第３の着色層１５の上方に所望の開口パターンを有するフォトマスクを配置し、このフォトマスクを通して第３の着色層１５側から露光処理を実施し、さらに現像処理、ポストベーク処理を行ない、図１６に示すように第３の着色層からなる着色画素１６（例えば緑色（Ｇ）画素）を形成する。
このとき、図１６に示すように、１色目として形成された第１の着色層（青色の着色層）２は、所望のパターン状に存在しており、カラーフィルタを構成する着色画素の１色（着色画素１７）として形成されている（例えば青色（Ｂ）画素）。
【０１７３】
以上のように、（ａ）〜（ｆ）の後に更に（ｂ）〜（ｆ）を行なうことにより、３色（例えばＲＧＢ）のカラーフィルタを作製することができる。
【実施例】
【０１７４】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
また、以下の各工程において、市販の処理液を用いた処理を行なう場合、特記しない限りメーカー指定の方法にしたがって各処理を行なった。
【０１７５】
（実施例１）
［第１の工程］
シリコン基板上にスピンコーターにて、緑色の熱硬化性組成物「ＳＧ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を膜厚０．８μｍの塗布膜となるように塗布した後、ホットプレートを使用し、塗布膜の温度又は雰囲気温度が２２０℃となる温度で５分間加熱し、塗布膜の硬化を行ない、緑色層を形成した。
ここで、「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された緑色層の厚みは０．６５μｍであった。
【０１７６】
次に、「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された緑色層上に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）をＭａｒｋ８（東京エレクトロン社製）にて塗布し、プリベークを実施して、膜厚０．８μｍのフォトレジスト層を形成した。
【０１７７】
続いて、緑色層上に形成されたフォトレジスト層の上方から、緑色層の赤色（Ｒ）の着色画素（Ｒフィルタアレイ）を形成しようとするパターン領域におけるフォトレジスト層を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）を用いて３５０ｍＪ／ｃｍ２にて露光し、フォトレジスト層の温度又は雰囲気温度が１１０℃となる温度で１分間、加熱処理を行なった。その後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）で１分間の現像処理を行ない、さらに１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施し、Ｒフィルタアレイを形成しようとするパターン領域のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは、１．５μｍとした。
【０１７８】
続いて、ドライエッチング装置Ｍ−６２１（日立ハイテクノロジーズ社製）を用い、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ、ＣＦ４：２００ｍＬ、Ｏ２：５０ｍＬの条件にて、オーバーエッチング率を１０％として、ドライエッチング処理を施した。
【０１７９】
その後、フォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して１２０秒間、剥離処理を実施し、フォトレジストを除去した。
【０１８０】
このとき、Ｒフィルタアレイを形成しようとするパターン領域以外は、「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された緑色層がそのまま残存する状態となっており、Ｒフィルタアレイを形成しようとするパターン領域ではシリコン基板が露出した状態となっている。
【０１８１】
［第２の工程］
第１の工程を終えたシリコン基板上の緑色層及びパターン領域の上に、これらを覆うようにしてスピンコーターにて、赤色の光硬化性組成物「ＳＲ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を、Ｒフィルタアレイを形成しようとするパターン領域に膜厚０．８μｍの塗布膜が形成されるように、塗布した後、ホットプレートを使用して塗布膜を１００℃で２分間、プリベーク処理を実施した。その後、ｉ線ステッパーＦＰＡ３０００ｉ５＋（キャノン（株）製）を用いて２００ｍＪ／ｃｍ２にて露光し、現像液「ＣＤ−２０６０」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を用いて１分間、現像処理した。その後さらに、２２０℃で５分間のポストベーク処理を実施して、Ｒフィルタアレイを形成しようとする所望のパターン領域にＲフィルタを形成した。
このとき、第１層として形成した「ＳＧ−５０００Ｌ」上の残渣の発生は見られなかった。また、Ｒフィルタの厚みは、０．６５μｍであった。
【０１８２】
引き続いて、Ｒフィルタが形成されたシリコン基板のＲフィルタ形成面側に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を塗布し、プリベークを実施し、膜厚０．８μｍのフォトレジスト層を形成した。
【０１８３】
重ね合わせを実施するためのアライメント処理を実施した後、緑色層の青色（Ｂ）の着色画素（Ｂフィルタアレイ）を形成しようとするパターン領域におけるフォトレジスト層を、ｉ線ステッパーを用いて３５０ｍＪ／ｃｍ２にて露光し、フォトレジスト層の温度又は雰囲気温度が１１０℃となる温度で１分間加熱処理した。その後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を用いて１分間、現像処理し、さらに１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施し、Ｂフィルタアレイを形成しようとするパターン領域のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは、１．５μｍとした。
【０１８４】
続いて、ドライエッチング装置Ｍ−６２１（日立ハイテクノロジーズ社製）を用い、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ，ＣＦ４：２００ｍＬ，Ｏ２：５０ｍＬの条件にて、オーバーエッチング率を１０％として、ドライエッチング処理を施し、第１層である緑色層を除去した。
【０１８５】
その後、フォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して１２０秒間、剥離処理を実施し、フォトレジスト層を除去した。このとき、「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された緑色層は、Ｂフィルタアレイを形成しようとするパターン領域以外はそのまま残存する状態となっており、Ｂフィルタアレイを形成しようとするパターン領域ではシリコン基板が露出した状態となっている。
【０１８６】
［第３の工程］
上記の第１の工程、第２の工程を終えたシリコン基板上の緑色層及びＲパターン並びにパターン領域の上に、これらを覆うようにしてスピンコーターにて、青色の光硬化性組成物「ＳＢ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を、Ｂフィルタアレイを形成しようとするパターン領域に膜厚０．８μｍの塗布膜が形成されるように、塗布した後、ホットプレートを使用し、塗布膜の温度又は雰囲気温度が１００℃となる温度で２分間、プリベーク処理を実施した。その後、ｉ線ステッパーＦＰＡ３０００ｉ５＋（キャノン（株）製）を用いて４００ｍＪ／ｃｍ２にて露光し、現像液「ＣＤ−２０６０」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を用いて１分間、現像処理した。その後さらに、２２０℃で５分間のポストベーク処理を実施して、Ｂフィルタアレイを形成しようとするパターン領域にＢフィルタを形成した。
このとき、第１層として形成した「ＳＧ−５０００Ｌ」上の残渣の発生は見られなかった。また、Ｂフィルタの厚みは、０．６５μｍであった。
なお、緑色層は、Ｒフィルタ及びＢフィルタの形成によりパターン化され、Ｂフィルタの形成と同様にＧフィルタも所望のパターンに形成されている。
【０１８７】
（比較例１）
［第１の工程］
実施例１と同様にして、緑色の熱硬化性組成物「ＳＧ−５０００Ｌ」を用いて緑色層を形成した。次に、「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された緑色層上に、ポジ型フォトレジスト「ＦＨｉ６２２ＢＣ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）をＭａｒｋ８（東京エレクトロン社製）にて塗布し、プリベークを実施し、膜厚０．８μｍのフォトレジスト層を形成した。
【０１８８】
次に、緑色層の、緑色（Ｇ）の着色画素（Ｇフィルタアレイ）を形成しようとするパターン領域以外を、ｉ線ステッパー（キャノン（株）製）を用いて３５０ｍＪ／ｃｍ２にて露光し、緑色層の温度又は雰囲気温度が１１０℃となる温度で１分間、加熱処理を実施した。その後、現像液「ＦＨＤ−５」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を用いて１分間、現像処理した後、１２０℃で２分間のポストベーク処理を実施して、赤色（Ｒ）の着色画素（Ｒフィルタアレイ）及び青色（Ｂ）の着色画素（Ｂフィルタアレイ）を形成しようとする領域のフォトレジストを除去した。このときのパターンサイズは、１．５μｍとした。
【０１８９】
続いて、ドライエッチング装置Ｍ−６２１（日立ハイテクノロジーズ社製）を用い、ＲＦパワー：８００Ｗ、チャンバー圧力：４Ｐａ、基板温度：５０℃、ガス種及び流量をＡｒ：８００ｍＬ、ＣＦ４：２００ｍＬ、Ｏ２：５０ｍＬの条件にて、オーバーエッチング率を１０％として、ドライエッチング処理を実施した。
【０１９０】
その後、フォトレジスト剥離液「ＭＳ２３０Ｃ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を使用して１２０秒間、剥離処理を実施し、フォトレジスト層を除去した。このとき、Ｇフィルタアレイを形成しようとする領域には、「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成された緑色層が残存したままの状態にあり、Ｒフィルタアレイ及びＢフィルタアレイを形成しようとする各パターン領域ではシリコン基板が露出した状態となっている。
【０１９１】
［第２の工程］
第１の工程を終えたシリコン基板上の緑色層及びシリコン基板の露出部の上に、これらを覆うようにしてスピンコーターにて、赤色の光硬化性組成物「ＳＲ−５０００Ｌ」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を、Ｒフィルタアレイを形成しようとするパターン領域に膜厚０．８μｍの塗布膜が形成されるように、塗布した後、ホットプレートを使用し、塗布膜の温度又は雰囲気温度が１００℃となる温度で２分間、プリベーク処理を実施した。その後、ｉ線ステッパーＦＰＡ３０００ｉ５＋（キャノン（株）製）を用いて２００ｍＪ／ｃｍ２にて露光を実施した後、現像液「ＣＤ−２０６０」（富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を用いて１分間、現像処理した。更に、２２０℃で５分間のポストベーク処理を実施して、Ｒフィルタアレイを形成しようとする所望のパターン領域にＲフィルタを形成した。
このとき、第１層として「ＳＧ−５０００Ｌ」で形成した緑色層上には残渣の発生は見られなかったが、３色目のフィルタとして、Ｂフィルタアレイを形成しようとするパターン領域には若干の残渣が確認された。そのため、更なる除去処理が必要とされ、あるいはこのままＢフィルタを形成した場合には、各色パターンを良好な矩形に形成することができず、均一厚で平坦性の高いカラーフィルタは得らない。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】支持体上に着色層が形成されているところを示す断面図である。
【図２】支持体上の着色層の上にさらにフォトレジスト層が形成されているところを示す断面図である。
【図３】露光後のフォトレジスト層に潜像領域が形成された状態を示す断面図である。
【図４】図３をフォトレジスト層側から示す平面図である。
【図５】現像処理後のフォトレジスト層に着色層露出部が形成されているところを示す断面図である。
【図６】エッチング処理後の層構造を示す断面図である。
【図７】フォトレジスト層除去後の層構造を示す断面図である。
【図８】図７を第１の着色層側から示す平面図である。
【図９】第２の着色層が形成されているところを示す断面図である。
【図１０】第２の着色層からなる着色画素が第１の着色層間に形成された層構造を示す断面図である。
【図１１】現像処理後のフォトレジスト層に第３の着色層を形成する着色層露出部が形成されているところを示す断面図である。
【図１２】エッチング処理後の層構造を示す断面図である。
【図１３】フォトレジスト層除去後の層構造を示す断面図である。
【図１４】図１３を第１及び第２の着色層が形成されている側から示す平面図である。
【図１５】第３の着色層が形成されているところを示す断面図である。
【図１６】第３の着色層からなる着色画素が第１及び第２の着色層間に形成された層構造を示す断面図である。
【図１７】図１６を着色画素が形成されている側から示す平面図である。
【符号の説明】
【０１９３】
１…支持体
２…第１の着色層
３，６，１１…フォトレジスト層
４…未硬化の潜像領域
５，１２…着色層露出部
８，１３…支持体露出部
９…第２の着色層
１０，１６，…着色画素
１５…第３の着色層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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