JP2003248114A - カラーフィルタの製造方法及びそれを用いて作製したカラーフィルタ - Google Patents

カラーフィルタの製造方法及びそれを用いて作製したカラーフィルタ

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JP2003248114A JP2002047584A JP2002047584A JP2003248114A JP 2003248114 A JP2003248114 A JP 2003248114A JP 2002047584 A JP2002047584 A JP 2002047584A JP 2002047584 A JP2002047584 A JP 2002047584A JP 2003248114 A JP2003248114 A JP 2003248114A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】パターン化のための露光時間が短く、生産性を
向上させ、かつパターン現像した際のパターン皮膜の表
面状態に荒れが少なく、そのうえガラス基板に対する密
着性が高く、平滑であるカラーフィルタを提供するこ
と。 【解決手段】ポリスチレン換算の重量平均分子量(M
w)が5,000〜30,000であるアルカリ可溶性
基を有する重合体(A1)とMw60,000〜15
0,000であるアルカリ可溶性基を有する重合体(A
2)の混合物からなるアルカリ可溶性重合体、染料及び
/または顔料からなる着色剤、重合開始剤及び重合性化
合物を主成分とする感光性樹脂組成物を用い、フォトリ
ソグラフィー法によって同一基板上に任意の着色パター
ンを形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方
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、カラーフィルタ製
造方法及びカラーフィルタに関し、生産性及び歩留まり
が向上する製造方法及びそれによってガラス等との密着
性が高く、且つ平滑性に優れたカラーフィルタを提供す
るための技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】表示装置用のカラーフィルタは様々なも
のがあるが、ここでは液晶ディスプレイ用カラーフィル
タを代表例として説明する。液晶ディスプレイは、時計
・カメラ等の小面積のものから、コンピュータ端末表示
装置・テレビ画像表示装置などの大面積のものまで広く
使用されており、近年大面積の用途を中心としてカラー
表示化が急速に進んでいる。カラーフィルタは液晶ディ
スプレイのカラー表示化には必要不可欠で、カラー液晶
ディスプレイの性能を決める重要な部品であり、高精細
な画像を表示するために様々な形に細かくパターニング
されたものが用いられている。従来のカラーフィルタの
製造方法としては、例えば染色法やインクジェット法、
印刷法、フォトリソグラフィー法、エッチング法などが
知られている。
【0003】染色法は、決められたパターンを形成した
後、適当な染色浴にて入染めする工程及び防染処理を各
色に対して繰り返し行うことによってカラーフィルタを
作製する技術である。この方法は、その工程が煩雑な
上、総工程数が多いことが難点である。これに対して、
より工程数が少なく、効率のよいカラーフィルタの製造
方法が提案されている。例えば、インキジェット装置を
用いて、インキを基板となる透明な基材に噴出、固定す
ることによって着色するインキジェット法、および印刷
機を用いてインキを基板となる透明な基材に転写する印
刷法などの技術がこれに該当する。これらの方法では、
位置のアライメントはインクジェットのヘッド或いは印
刷機及び印刷版で行うため、着色層を光照射によってパ
ターニングする工程を必要としない。しかしながら、こ
れらの方法では高精細の画素を形成することが困難であ
る。
【0004】一方、フォトリソグラフィー法は、着色剤
とアルカリ可溶性樹脂とを含む着色液を用い、それを基
板上に塗布製膜した後、着色層をフォトリソグラフィー
法でパータニング、現像することで一色の着色パターン
を形成する。この方法では、染色法と同様に、各色毎に
この工程を繰り返し行うが、染色工程及び防染処理を必
要としないため、工程数が染色法のそれに比べて簡単に
なるばかりでなく、分光特性のコントロール、再現性が
容易に得られる。さらに、フォトリソグラフィー法を利
用しているため、解像度が高く、印刷法やインクジェッ
ト法では困難なより高精細なカラーフィルタを作製する
ことが可能であり、近年、液晶ディスプレイ用のカラー
フィルタの製造において、主流になりっている方法であ
る。
【0005】フォトリソグラフィー法によりカラーフィ
ルタを得る方法は、一般にアルカリ可溶性樹脂、ラジカ
ル重合性モノマー、光ラジカル発生剤、着色剤及び溶剤
から構成された感光性着色組成物が用いられ、ガラス基
板等に塗布した後、紫外線露光に続くアルカリ水溶液に
よる現像でパターン形成するものであり、特開平7−9
8409号公報等に開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ラジカ
ル重合反応は酸素による阻害を受けるため、多くの露光
エネルギーを要し、生産性が悪いと共に表面の硬化が困
難であり、製造されたカラーフィルタの表面が荒れてし
まうといった問題点がある。また、表面の荒れを防ぐた
めに現像時間を短縮すると、未露光部に感光性樹脂組成
物が残存してしまう等の問題点がある。すなわち本発明
の目的は、露光エネルギーが少なく生産性が向上し、且
つ現像性がよく現像不良等による不具合が少なく歩留ま
りが向上する製造方法及びこれによって得られるガラス
等との密着性が高く、且つ平滑性に優れたカラーフィル
タを提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を行った結果、フォトリソグラフィー法によりカラーフ
ィルタを得る方法において、特定の感光性樹脂組成物を
用いることによって上記の目的を達成できることを見い
出した。すなわち、ポリスチレン換算の重量平均分子量
(Mw)が5,000〜30,000であるアルカリ可
溶性基(K)を有する重合体(A1)とMw60,00
0〜150,000であるアルカリ可溶性基(K)を有
する重合体(A2)の混合物からなるアルカリ可溶性重
合体、染料及び/または顔料からなる着色剤、重合開始
剤及び重合性化合物を主成分とする感光性樹脂組成物を
用いることによって作製するカラーフィルタの製造方法
およびカラーフィルタである。
【0008】また、アルカリ可溶性基(K)を有する重
合体(A1)およびアルカリ可溶性基(K)を有する重
合体(A2)の少なくとも1つが、重合性不飽和基
(J)を側鎖に有するアルカリ可溶性重合体あるいはア
ルカリ可溶性基(K)を有する重合体(A1)及びアル
カリ可溶性基(K)を有する重合体(A2)の少なくと
も1つが、(a1)イソシアナート基含有ビニルモノマ
ー、(a2)エポキシ基含有ビニルモノマー、(a3)
カルボキシル基含有ビニルモノマー、(a4)水酸基又
はメルカプト基含有ビニルモノマー及び(a5)アミノ
基含有ビニルモノマーからなる群より選ばれた少なくと
も1種のモノマー(a)を必須構成モノマーとしてなる
ビニル重合体(B)、重合性不飽和基(J)を有する活
性水素含有化合物(aH)、アルカリ可溶性基(K)を
有する活性水素含有化合物(C3)及び結合剤(D)を
反応させて得られる構造を有してなるアルカリ可溶性重
合体である感光性樹脂組成物を用いることによって作製
するカラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタで
もある。以下に本発明を詳述する。
【0009】本発明のアルカリ可溶性基(K)を有する
重合体(A1)のMwは、5,000〜30,000で
あり、好ましくは6,000〜27,000、さらに好
ましくは7,000〜25,000であり、特に好まし
くは8,000〜23,000である。また、アルカリ
可溶性基(K)を有する重合体(A2)のMwは、6
0,000〜150,000であり、好ましくは65,
000〜130,000、さらに好ましくは70,00
0〜120,000であり、特に好ましくは75,00
0〜100,000である。なお、Mwは、ゲルパミエ
ーッションクロマトグラフィー法により測定されるもの
である。アルカリ可溶性基(K)を有する重合体(A
1)及び(A2)はアルカリ水溶液に可溶であれば制限
はなく、その構成単量体及び構造は、同じであっても、
それぞれ異なっていてもよい。
【0010】本発明において、重合体(A1)及び(A
2)に含まれるアルカリ可溶性基(K)としては、カル
ボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、
ホスホノ基(−PO3H)、ヒドロキシフェニル(−C6H
5OH)等を挙げることができるが、これらに限定される
ものではなく、アルカリ水溶液に対する溶解性を促進す
るような置換基であればよい。
【0011】アルカリ可溶性基(K)を有する重合体
(A1)及び(A2)は、該置換基を持つ重合性モノマ
ーを一成分とした共重合により一般的に良く知られた手
法で得ることができる。また、後述するように、反応性
基を有するビニル重合体(B)に高分子反応により導入
し、得ることもできる。
【0012】また、重合体(A1)及び(A2)に含ま
れる重合性不飽和基(J)としては、ラジカル又はカチ
オン等により重合性を有する不飽和基であれば制限がな
く使用でき、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル
エーテル基、ビニルエステル基、アリルエーテル基、ア
リルエステル基、プロペニルエーテル基及びプロペニル
エステル基等が挙げられる。これらのうち、好ましいも
のは(メタ)アクリロイル基、ビニルエーテル基、アリ
ルエーテル基及びプロペニルエーテル基であり、さらに
好ましいものは(メタ)アクリロイル基及びプロペニル
エーテル基である。
【0013】アルカリ可溶性基(K)及び重合性不飽和
基(J)を有する重合体は、アルカリ可溶性基(K)及
び重合性不飽和基(J)を有していれば特に制限はない
が、(a1)イソシアナート基含有ビニルモノマー、
(a2)エポキシ基含有ビニルモノマー、(a3)カル
ボキシル基含有ビニルモノマー、(a4)水酸基又はメ
ルカプト基含有ビニルモノマー(水酸基又はメルカプト
基は、エステル結合等の、通常、保護基として知られて
いる基により保護されていてもよい。)及び(a5)ア
ミノ基含有ビニルモノマーからなる群より選ばれた少な
くとも1種のモノマー(a)を必須構成モノマーとして
なるビニル重合体(B)に、必要により重合性不飽和基
(J)及びアルカリ可溶性基(K)を導入することによ
り容易に得られる。重合性不飽和基(J)及びアルカリ
可溶性基(K)の導入は、ビニル重合体(B)が重合性
不飽和基(J)及びアルカリ可溶性基(K)を有する場
合には、別工程として行う必要がないし、ビニル重合体
(B)が重合性不飽和基(J)又はアルカリ可溶性基
(K)を有しないものの場合には、別工程をして行う必
要がある。なお、以下において、(a3)カルボキシル
基含有ビニルモノマー、(a4)水酸基又はメルカプト
基含有ビニルモノマー及び(a5)アミノ基含有ビニル
モノマーを、重合性不飽和基(J)を含有する活性水素
含有化合物(aH)と総称する。
【0014】本発明において、アルカリ可溶性重合体成
分中の、「活性水素」とは、イソシアナート基、エポキ
シ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基及び/ま
たはアミノ基と反応し得る水素原子含有官能基中の化学
的に活性な水素原子のことをいい、具体的にはカルボキ
シル基、水酸基、メルカプト基またはアミノ基中の水素
原子等が挙げられる。
【0015】(a1)イソシアナート基含有ビニルモノ
マーとしては、炭素数4〜20のイソシアナート基含有
ビニルモノマーが使用でき、例えば、2−(メタ)アク
リロイルオキシエチルイソシアナート、2−(メタ)ア
クリロイルオキシプロピルイソシアナート、2−(メ
タ)アクリロイルオキシブチルイソシアナート、(メ
タ)アクリロイルイソシアナート及びジメチルメタ−イ
ソプロペニルベンジルイソシアナート(m−イソプロペ
ニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアナート)等が
挙げられる。
【0016】(a2)エポキシ基含有ビニルモノマーと
しては、炭素数6〜50(好ましくは6〜20)のエポ
キシ基含有ビニルモノマーが使用でき、例えば、グリシ
ジル(メタ)アクリレート、ビニルシクロヘキセンモノ
オキシド、ブタジエンモノオキシド、アリルグリシジル
エーテル、プロペニルグリシジルエーテル及びビニルシ
クロヘキセンモノオキシド等が挙げられる。
【0017】(a3)カルボキシル基含有ビニルモノマ
ーとしては、炭素数3〜50(好ましくは3〜20)の
カルボキシル基含有ビニルモノマー及びその塩が使用で
き、例えば、(メタ)アクリル酸、(無水)マレイン
酸、マレイン酸モノアルキル(炭素数1〜10)エステ
ル、フマル酸、フマル酸モノアルキル(炭素数1〜1
0)エステル、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モ
ノアルキル(炭素数1〜10)エステル、イタコン酸グ
リコールモノエーテル、シトラコン酸、シトラコン酸モ
ノアルキルエステル、(メタ)アクリル酸ヘキサデカン
及び桂皮酸等が挙げられる。その塩として、これらのア
ルカリ金属(ナトリウム及びカリウム等)の塩、アルカ
リ土類金属(カルシウム及びマグネシウム等)の塩、ア
ルキル(炭素数1〜4)アミン(メチルエチルアミン、
ジエチルアミン、ジブチルアミン及びイソブチルアミン
等)の塩、アンモニウム(NH4)塩及びアルキル(炭
素数1〜4)アンモニウム(テトラメチルアンモニウム
塩、ジメチルジエチルアンモニウム塩、トリメチルブチ
ルアンモニウム及びテトラエチルアンモニウム等)の塩
等が挙げられる。
【0018】(a4)水酸基又はメルカプト基含有ビニ
ルモノマーとしては、炭素数4〜50(好ましくは4〜
20)の水酸基含有ビニルモノマー、炭素数4〜50
(好ましくは4〜20)のメルカプト基含有ビニルモノ
マー及びMw100〜10,000(好ましくは300
〜5,000)のポリアルキレングリコール鎖を有する
(メタ)アクリレート等が用いられる。水酸基含有ビニ
ルモノマーとしては、例えば、ヒドロキシスチレン、N
−メチロール(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチ
ル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)
アクリレート、(メタ)アリルアルコール、クロチルア
ルコール、イソクロチルアルコール、1−ブテン−3−
オール、2−ブテン−1−オール、2−ブテン−1,4
−ジオール、プロパルギルアルコール、2−ヒドロキシ
エチルプロペニルエーテル(2−プロペノキシエタノー
ル)、16−ヒドロキシヘキサデカンメタアクリレート
及び庶糖アリルエーテル等が挙げられる。
【0019】メルカプト基含有ビニルモノマーとして
は、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルチオール、
2−(メタ)アクリロイルオキシメチルチオール及び2
−(メタ)アクリロイルオキシプロピルチオール等が挙
げられる。ポリアルキレングリコール鎖を有する(メ
タ)アクリレートとしては、例えば、ポリエチレングリ
コール(Mw300)モノ(メタ)アクリレート、ポリ
プロピレングリコール(Mw5,000)モノアクリレ
ート、メチルアルコールエチレンオキシド10モル付加
物(メタ)アクリレート及びラウリルアルコールエチレ
ンオキシド30モル付加物(メタ)アクリレート等が挙
げられる。
【0020】(a5)アミノ基含有ビニルモノマーとし
ては、炭素数4〜50(好ましくは5〜20)のアミノ
基含有ビニルモノマーが使用でき、例えば、アミノエチ
ル(メタ)アクリレート、アミノイソプロピル(メタ)
アクリレート、アミノブチル(メタ)アクリレート、ア
ミノヘキシルメタクリレート、N−アミノエチル(メ
タ)アクリルアミド、(メタ)アリルアミン、クロチル
アミン、アミノスチレン、メチルα−アセトアミノアク
リレート、N−アリルフェニレンジアミン及び16−メ
タアクリロイルヘキサデカンアミン等が挙げられる。
【0021】これらモノマー(a)のうち、(a1)イ
ソシアナート基含有ビニルモノマー、(a2)エポキシ
基含有ビニルモノマー及び(a3)カルボキシル基含有
ビニルモノマーが好ましく、さらに好ましくは(a1)
及び(a2)、特に好ましくは(a1)である。すなわ
ち本発明において、ビニル重合体(B)ひいては(A)
としては、(a1)、(a2)及び/または(a3)を
必須モノマーとしてなるものが好ましく、さらに好まし
くは(a1)及び/または(a2)を必須モノマーとし
てなるもの、特に好ましくは(a1)又は(a2)を必
須モノマーとしてなるもの、最も好ましくは(a1)を
必須モノマーとしてなるものである。
【0022】モノマー(a)全体の使用量は、ビニル重
合体(B)を構成する全モノマーの使用モル数に基づい
て、5〜100モル%が好ましく、さらに好ましくは1
0〜90モル%、特に好ましくは20〜80モル%、さ
らに特に好ましくは30〜70モル%、最も好ましくは
40〜60モル%である。
【0023】また、ビニル重合体(B)には、その他の
モノマー(b)を共重合させることができる。その他の
モノマー(b)としては、(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピ
ル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2
−ヘキシルエチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メ
タ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸メトキ
シエチル、(メタ)アクリル酸エトキシエチル、(メ
タ)アクリル酸ブトキシエチル、(メタ)アクリル酸ブ
トキシエチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、
(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸ベ
ンジル、アクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチ
レン、エチルスチレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、N−ビニルピロリドン、N−メチル(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチロ
ール(メタ)アクリルアミド、N−ビニルカルバゾール
などを挙げることができるが、これらに限定されるもの
でなく、共重合可能なモノマーであれば用いることがで
きる。
【0024】モノマー(a)及び必要により(b)の重
合反応は、特に制限がなく通常の重合条件下で行うこと
ができ、必要により、反応触媒、溶媒及び連鎖移動剤等
を使用することができる。
【0025】ビニル重合体(B)のMwは、重合体(A
1)に対応するビニル重合体と重合体(A2)に対応す
るビニル重合体とで、その分子量が異なり、重合体(A
1)に対応するビニル重合体(B)のMwは3,000
〜28,000が好ましく、さらに好ましくは4,00
0〜25,000、特に好ましくは5,000〜23,
000、最も好ましくは6,000〜21,000であ
る。また、重合体(A2)に対応するビニル重合体
(B)のMwは、55,000〜135,000が好ま
しく、さらに好ましくは58,000〜120,00
0、特に好ましくは、63,000〜110,000で
あり、最も好ましくは67,000〜95,000であ
る。
【0026】ビニル重合体(B)としては、イソシアナ
ート基を有するビニル重合体(B1)、エポキシ基を有
するビニル重合体(B2)、カルボキシル基を有するビ
ニル重合体(B3)、水酸基又はメルカプト基を有する
ビニル重合体(B4)、アミノ基を有するビニル重合体
(B5)、イソシアナート基とエポキシ基とを有するビ
ニル重合体(B6)及び水酸基又はメルカプト基とアミ
ノ基とを有するビニル重合体(B7)等が例示される。
【0027】イソシアナート基を有するビニル重合体
(B1)としては、(a1)イソシアナート基含有ビニ
ルモノマーを必須構成モノマーとしてなる重合体であれ
ばよく、(a1)の単独重合体、及び(a1)とその他
のモノマー(b)との共重合体であってもよい。
【0028】エポキシ基を有するビニル重合体(B2)
としては、(a2)エポキシ基含有ビニルモノマーを必
須構成モノマーとしてなる重合体であればよく、(a
2)の単独重合体、及び(a2)とその他のモノマー
(b)との共重合体であってもよい。
【0029】カルボキシル基を有するビニル重合体(B
3)としては、(a3)カルボキシル基含有ビニルモノ
マーを必須構成モノマーとしてなる重合体であればよ
く、(a3)の単独重合体、及び(a3)とその他のモ
ノマー(b)との共重合体であってもよい。
【0030】水酸基又はメルカプト基を有するビニル重
合体(B4)としては、(a4)水酸基又はメルカプト
基含有ビニルモノマーを必須構成モノマーとしてなる重
合体であればよく、(a4)の単独重合体、及び(a
4)とその他のモノマー(b)との共重合体であっても
よい。
【0031】アミノ基を有するビニル重合体(B5)と
しては、アミノ基含有ビニルモノマー(a5)を必須構
成モノマーとしてなる重合体であればよく、(a5)の
単独重合体、及び(a5)とその他のモノマー(b)と
の共重合体であってもよい。
【0032】イソシアナート基とエポキシ基とを有する
ビニル重合体(B6)としては、(a1)イソシアナー
ト基含有ビニルモノマー及び(a2)エポキシ基含有ビ
ニルモノマーを必須構成モノマーとしてなる重合体であ
ればよく、(a1)と(a2)との共重合体、並びに
(a1)、(a2)及びその他のモノマー(b)の共重
合体であってもよい。
【0033】水酸基又はメルカプト基とアミノ基とを有
するビニル重合体(B7)としては、(a4)水酸基又
はメルカプト基含有ビニルモノマー及び(a5)アミノ
基含有ビニルモノマーを必須構成モノマーとしてなる重
合体であればよく、(a4)と(a5)との共重合体、
並びに(a4)、(a5)及びその他のモノマー(b)
の共重合体であってもよい。
【0034】なお、共重合体の場合、重合形式はブロッ
ク状、ランダム状及びこれらの組合せの何れでもよい
が、ランダム状、及びこれら(ブロック状及びランダム
状)の組合せが好ましく、さらに好ましくはランダム状
である。ビニル重合体(B)のうち、イソシアナート基
を有するビニル重合体(B1)、エポキシ基を有するビ
ニル重合体(B2)、水酸基又はメルカプト基を有する
ビニル重合体(B4)及びイソシアナート基とエポキシ
基とを有するビニル重合体(B6)が好ましく、さらに
好ましくは(B1)、(B2)及び(B6)、特に好ま
しくは(B1)及び(B2)、最も好ましくは(B1)
である。
【0035】なお、本発明において、ビニル重合体
(B)に重合性不飽和基(J)を導入する方法として
は、例えば、次の(1)から(5)のような方法を挙げ
ることができる。 (1);(B1)又は(B6)のイソシアナート基の一
部と、(a2)、(a3)、(a4)及び/又は(a
5)とを反応させる方法。なお、(a)のうち、(a
3)、(a4)及び(a5)(すなわち、重合性不飽和
基を含有する活性水素含有化合物(aH))が好まし
く、さらに好ましくは(a4)及び(a5)、特に好ま
しくは(a4)である。 (2);(B2)又は(B6)のエポキシ基の一部と、
(a1)、(a3)、(a4)及び/又は(a5)とを
反応させる方法。なお、(a)のうち、(aH)が好ま
しく、さらに好ましくは(a3)及び(a5)、特に好
ましくは(a5)である。
【0036】(3);(B3)のカルボキシル基の一部
と、(a1)、(a2)、(a4)及び/又は(a5)
とを反応させる方法。なお、(a)のうち、(a1)、
(a2)及び(a5)が好ましく、さらに好ましくは
(a2)及び(a5)、特に好ましくは(a5)であ
る。 (4);(B4)又は(B7)の水酸基又はメルカプト
基の一部と、(a1)、(a2)及び/又は(a3)と
を反応させる方法。なお、(a)のうち、(a1)及び
(a3)が好ましく、さらに好ましくは(a1)であ
る。 (5);(B5)又は(B7)のアミノ基の一部と、
(a1)、(a2)及び/又は(a3)とを反応させる
方法。なお、(a)のうち、(a1)及び(a3)が好
ましく、さらに好ましくは(a1)である。
【0037】ビニル重合体(B)に重合性不飽和基
(J)を導入する際の反応は、特に制限がなく通常よく
知られた条件下で行うことができ、必要により、反応触
媒及び溶媒等を使用することができる。
【0038】一方、ビニル重合体(B)に高分子反応に
よりアルカリ可溶性基(K)を導入する方法としては、
(B)中のイソシアナート基、エポキシ基及び/又はカ
ルボキシル基の一部と、アルカリ可溶性基(K)を有す
る活性水素含有化合物(C3)とを反応させる方法等が
適用できる。
【0039】アルカリ可溶性基(K)を有する活性水素
含有化合物(C3)としては、カルボキシル基含有活性
水素化合物やスルホ基含有活性水素化合物を挙げること
ができる。
【0040】カルボキシル基含有活性水素化合物として
は、シュウ酸、マレイン酸、フタル酸、フマル酸、マロ
ン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、テルフタル
酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水コハク酸、ス
ルホ酢酸、スルホ酪酸、スルホプロピオン酸、スルホオ
クタデカン酸、スルホコハク酸、スルホ安息香酸、スル
ホサリチル酸、グリシン、アラニン、バリン、ロイシ
ン、イソロイシン、アスパラギン、システイン、チロシ
ン、グルタミン酸、ヒスチジン、ヒドロキシリシン、ヒ
ドロキシプロリン、リシン、メチオニン、フェニルアラ
ニン、プロリン、セリン、チロキシン、トリプトファ
ン、1−アミノシクロヘキサン酸、ω−アミノカプロン
酸、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリル酸、ω
−アミノペルゴン酸、ω−アミノカプリン酸、11−ア
ミノウンデカン酸及び12−アミノドデカン酸、ヒドロ
キシ酢酸(グリコール酸)、ヒドロキシプロピオン酸、
ω−ヒドロキシカプロン酸、ω−ヒドロキシエナント
酸、ω−ヒドロキシカプリル酸、ω−ヒドロキシペラル
ゴン酸、ω−ヒドロキシカプリン酸、11−ヒドロキシ
ウンデカン酸、12−ヒドロキシドデカン酸、18−ヒ
ドロキシオクタデカン酸及びサリチル酸等が挙げられ
る。
【0041】スルホ基含有活性水素化合物としては、該
カルボキシル基含有活性水素化合物中に例示したスルホ
カルボン酸類以外に、アミノエタンスルホン酸、アミノ
プロパンスルホン酸、アミノオクタデカンスルホン酸、
アミノベンゼンスルホン酸、ヒドロキシエタンスルホン
酸、メルカプトエタンスルホン酸、ヒドロキシプロパン
スルホン酸、ヒドロキシオクタデカンスルホン酸及びス
ルホフェノール等が挙げられる。
【0042】アルカリ可溶性基(K)を有する活性水素
含有化合物(C3)を用いてビニル重合体(B)にアル
カリ可溶性基(K)を導入する際の反応は、特に制限が
なく通常のよく知られた条件下で行うことができ、必要
により、反応触媒及び溶媒等を使用することができる。
【0043】本発明の重合体(A1)及び/又は重合体
(A2)は、その分子間の一部がウレア結合、ウレタン
結合及び/又はエポキシ結合により架橋結合してなる構
造を有してもよい。分子間の一部が架橋結合してなる構
造を有する場合、架橋結合する分子数は、重合体全体の
平均値として、好ましくは1.1〜6.0、さらに好ま
しくは1.1〜4.0分子、特に好ましくは1.2〜
3.0分子である。分子数が以上のような好ましい範囲
内で架橋結合することにより、低エネルギーで短時間に
硬化することがより容易になり、より優れたパターン形
成能力(再現性)が達成できる。上記分子数は、架橋結
合前の重合体(A1)又は重合体(A2)の数平均分子
量(Mn)と、架橋結合後の重合体(A1)又は重合体
(A2)のMnとの比として算出することができる。な
お、Mnはゲルパーミエーションクロマトグラフィーに
より測定しポリスチレン換算した値である。
【0044】本発明において、「ウレタン結合」とは、
イソシアナート基と水酸基、メルカプト基(−SH)又
はカルボキシル基との反応により形成されうる、−NH
−CO−O−、−NH−CO−S−又は−NHCO−を
意味する。本発明において、「ウレア結合」とは、イソ
シアナート基とアミノ基との反応により形成されうる−
NH−CO−NR2−を意味する。
【0045】本発明において、「エポキシ結合」とは、
エポキシ基とアミノ基、水酸基、メルカプト基又はカル
ボキシル基との反応により形成されうる、アミノ結合
(−NR2−)、エーテル結合(−O−)、スルフィド
結合(−S−)又はエステル結合(−OCO−)を意味
する。すなわち、これらアミノ結合、エーテル結合、ス
ルフィド結合又はエステル結合のβ位の炭素原子には、
水酸基が結合しているか、又は、この水酸基にさらにエ
ポキシ基が反応してエーテル結合が形成されている。R
2は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール
基又はアルアルキル基を示すが、水素原子又は炭素原子
1〜4のアルキル基が好ましく、さらに好ましくは水素
原子又は炭素数1〜2のアルキル基、特に好ましくは水
素原子である。R2が水素原子の場合、この−NH−に
さらにエポキシ基が反応してアミノ結合(−N<)を形
成してもよい。
【0046】本発明の重合体(A1)及び重合体(A
2)が架橋結合してなる場合は、ビニル重合体(B)を
重合反応により得、当該ビニル重合体(B)に、必要に
より重合性不飽和基(J)及び/又はアルカリ可溶性基
(K)を導入して、さらに、当該重合体の少なくとも2
分子同士をウレア結合、ウレタン結合及び/又はエポキ
シ結合により結合させて得られる構造を有するものであ
る。なお、上記製法は構造上容易に理解できるように記
載したものであり、実際の製法はこのような工程を記載
の順番に行う必要はなく、中間体であるビニル重合体
(B)等を経過する必要もない。重合体(A1)自体及
び重合体(A2)自体としてもこのような製法により得
られたものに限定されるものではない。
【0047】重合体(A1)同士、重合体(A2)同士
又はビニル重合体(B)同士を架橋結合するには、各重
合体が有する官能基同士の反応によってもよいし、結合
剤(D)を使用してもよい。このような結合剤(D)と
しては、例えば、活性水素を少なくとも2つ有する化合
物、イソシアナート基を少なくとも2つ有する化合物、
エポキシ基を少なくとも2つ有する化合物、並びにイソ
シアナート基及びエポキシ基をそれぞれ少なくとも1つ
有する化合物等が使用でき、例えば、以下の化合物等が
用いられる。
【0048】イソシアナート基を有するビニル重合体
(B1)から誘導される(A1、A2)の場合、イソシ
アナート基と反応しウレタン結合又はウレア結合を形成
する結合剤を使用でき、ポリオール又はポリチオール、
アミン、水、ポリカルボン酸、アミノカルボン酸、オキ
シカルボン酸、ポリアミン及び水酸基又はメルカプト基
含有アミン等が用いられる。これらのうち、ポリオール
又はポリチオール、水、ポリアミン及び水酸基又はメル
カプト基含有アミンが好ましく、さらに好ましくはポリ
チオール、水及びポリアミンである。
【0049】エポキシ基を有するビニル重合体(B2)
から誘導される(A1、A2)の場合、エポキシ基と反
応しエポキシ結合を形成する結合剤を使用でき、ポリオ
ール又はポリチオール、アミン、ポリカルボン酸、アミ
ノカルボン酸、オキシカルボン酸、ポリアミン及び水酸
基又はメルカプト基含有アミン等が用いられる。これら
のうち、アミン、ポリカルボン酸、オキシカルボン酸及
びポリアミンが好ましく、さらに好ましくはポリカルボ
ン酸、オキシカルボン酸及びポリアミン、特に好ましく
はポリカルボン酸及びポリアミンである。
【0050】カルボキシル基を有するビニル重合体(B
3)から誘導される(A1、A2)の場合、カルボキシ
ル基と反応しウレタン結合又はエポキシ結合を形成する
結合剤を使用でき、ポリエポキシド及びポリイソシアナ
ート等が用いられる。これらポリエポキド及びポリイソ
シアナート以外に、イソシアナート基及びエポキシ基を
有する化合物(例えば、グリシジルオキシヘキサンイソ
サナート等)も使用できるが、ポリエポキド及びポリイ
ソシアナートが好ましく、さらに好ましくはポリイソシ
アナートである。
【0051】水酸基又はメルカプト基を有するビニル重
合体(B4)から誘導される(A1、A2)の場合、水
酸基又はメルカプト基と反応しウレタン結合又はエポキ
シ結合を形成する結合剤を使用でき、ポリエポキシド及
びポリイソシアナート等が用いられる。
【0052】アミノ基を有するビニル重合体(B5)か
ら誘導される(A1、A2)の場合、アミノ基と反応し
ウレア結合又はエポキシ結合を形成する結合剤を使用で
き、ポリエポキシド及びポリイソシアナート等が用いら
れる。
【0053】イソシアナート基とエポキシ基とを有する
ビニル重合体(B6)から誘導される(A1、A2)の
場合、イソシアナート基及び/またはエポキシ基と反応
しウレタン結合、ウレア結合又はエポキシ結合を形成す
る結合剤を使用でき、ポリオール又はポリチオール、ア
ミン、水、ポリカルボン酸、アミノカルボン酸、オキシ
カルボン酸、ポリアミン及び水酸基又はメルカプト基含
有アミン等が用いられる。
【0054】これらのうち、アミン、水、ポリカルボン
酸、アミノカルボン酸、オキシカルボン酸、及びポリア
ミンが好ましく、さらに好ましくはアミン、水、ポリカ
ルボン酸、アミノカルボン酸及びポリアミン、特に好ま
しくはアミン、水、ポリカルボン酸及びポリアミンであ
る。
【0055】水酸基又はメルカプト基とアミノ基とを有
するビニル重合体(B7)から誘導される(A1、A
2)の場合、水酸基若しくはメルカプト基及び/または
アミノ基と反応しウレタン結合、ウレア結合又はエポキ
シ結合を形成する結合剤を使用でき、ポリエポキシド及
びポリイソシアナート等が用いられる。
【0056】ポリオール又はポリチオールとしては、炭
素数2〜18のポリオール又はポリチオール及びポリオ
ール(炭素数2〜18)の炭素数2〜8のアルキレンオ
キシド(例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシ
ド、ブチレンオキシド及びスチレンオキシド等)付加物
等が使用でき、例えば、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタ
ンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,18−オ
クタデカンジオール、エチレンジチオール、ジエチレン
ジチオール、トリメチレンジチオール、1,4−ブタン
ジチオール、1,18−オクタデカンジチオール、ビス
フェノールA、カテコール、ヒドロキノン、ポリエチレ
ングリコール(Mw130〜2,000)、ビスフェノ
ールSエチレンオキシド付加物(付加モル数1〜2
0)、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトール及びグリセリンエチレンオキシド付加物
(付加モル数1〜80)等が挙げられる。
【0057】アミンとしては、炭素数2〜18のアミン
が使用でき、例えば、エチルアミン、プロピルアミン、
ブチルアミン、及びオクタデシルアミン等が挙げられ
る。水としては、例えば、水道水、イオン交換水、蒸留
水及び工業用水等が挙げられる。
【0058】ポリカルボン酸としては、炭素数2〜20
のポリカルボン酸及びこの酸無水物等が使用でき、例え
ば、シュウ酸、マレイン酸、フタル酸、フマル酸、マロ
ン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、テルフタル
酸、無水マレイン酸、無水フタル酸及び無水コハク酸等
が挙げられる。
【0059】アミノカルボン酸としては、炭素数2〜2
0のアミノカルボン酸等が使用でき、例えば、グリシ
ン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、アス
パラギン、システイン、チロシン、グルタミン酸、ヒス
チジン、ヒドロキシリシン、ヒドロキシプロリン、リシ
ン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリ
ン、チロキシン、トリプトファン、1−アミノシクロヘ
キサン酸、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント
酸、ω−アミノカプリル酸、ω−アミノペルゴン酸、ω
−アミノカプリン酸、11−アミノウンデカン酸及び1
2−アミノドデカン酸等が挙げられる。
【0060】オキシカルボン酸としては、炭素数2〜1
2のオキシカルボン酸等が使用でき、例えば、ヒドロキ
シ酢酸(グリコール酸)、ヒドロキシプロピオン酸、ω
−ヒドロキシカプロン酸、ω−ヒドロキシエナント酸、
ω−ヒドロキシカプリル酸、ω−ヒドロキシペラルゴン
酸、ω−ヒドロキシカプリン酸、11−ヒドロキシウン
デカン酸、12−ヒドロキシドデカン酸、18−ヒドロ
キシオクタデカン酸及びサリチル酸等が挙げられる。
【0061】ポリアミンとしては、炭素数2〜18のポ
リアミン等が使用でき、例えば、エチレンジアミン、
1,3−プロピレンジアミン、1,4−ブチレンジアミ
ン、イソホロンジアミン、ジエチレントリアミン、トリ
エチレンテトラミン、1,18−オクタデシレンジアミ
ン、フェニレンジアミン及びキシリレンジアミン等が挙
げられる。
【0062】水酸基又はメルカプト基含有アミンとして
は、炭素数2〜18の水酸基又はメルカプト基含有アミ
ン等が使用でき、例えば、モノエタノールアミン、モノ
エタンチオールアミン、ジエタノールアミン、モノプロ
パノールアミン、p−アミノフェノール、モノオクタデ
カノールアミン、モノオクタデカンチオールアミン等が
挙げられる。
【0063】ポリエポキシドとしては、炭素数6〜18
のポリエポキシド及びポリオール(炭素数2〜18)ア
ルキレンオキシド付加物(炭素数2〜8)のグリシジル
エーテル等が使用でき、例えば、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、ジエチ
レングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレング
リコール(Mw130〜3,000)ジグリシジルエー
テル、1,4−エポキシシクロヘキサジエン、ビスフェ
ノールAジグリシジルエーテル、カテコールジグリシジ
ルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル及びペ
ンタエリスリトール等が挙げられる。
【0064】ポリイソシアナートとしては、炭素数4〜
30のポリイソシアナート等が使用でき、例えば、エチ
レンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナー
ト、ヘキサメチレンジイソシアナート(HDI)、1,
6,11−ウンデカントリイソシアナート、1,8−ジ
イソシアナート−4−イソシアナートメチルオクタン、
1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアナート、リジ
ンジイソシアナート、2,6−ジイソシアナトエチルカ
プロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレー
ト、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、イ
ソホロンジイソシアナート(IPDI)、ジシクロヘキ
シルメタン−4,4’−ジイソシアナート(水添MD
I)、シクロヘキシレンジイソシアナート、ビス(2−
イソシアナトエチル)−4−シクロヘキシレン−1,2
−ジカルボキシレート、トリレンジイソシアナート、ジ
フェニルメタンジイソシアナート、ナフタレンジイソシ
アナート、m−若しくはp−キシリレンジイソシアナー
ト(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチルキシ
リレンジイソシアナート(TMXDI)及びこれらのポ
リイソシアナートの変性体(例えば、カルボジイミド変
性水添MDI、トリヒドロカルビルホスフェート変性水
添MDI、ビウレット変性HDI、イソシアヌレート変
性HDI及びイソシアヌレート変性IPDI等)等が挙
げられる。
【0065】なお、重合体(A1、A2)は、硬化性及
び現像性の観点から、エポキシ基及びイソシアナート基
を含有しないものがより好ましい。すなわち、ビニル重
合体(B)が有するエポキシ基及び/又はイソシアナー
ト基が、ウレア結合、ウレタン結合及び/又はエポキシ
結合の形成反応で全て消費されるように合成を行うこと
がより好ましい。
【0066】さらに好ましくは、アルカリ可溶性基
(K)及び重合体不飽和基(J)並びにウレア結合、ウ
レタン結合及び/又はエポキシ結合を有する架橋性重合
体であって、エポキシ基及び/又はイソシアナート基を
有するビニル重合体(B1、B2又はB6)、重合性不
飽和基(J)を有する活性水素含有化合物(aH)、ア
ルカリ可溶性基(K)を有する活性水素含有化合物(c
3)、並びに、結合剤(D)、を反応させて得られる構
造を有する重合体である。すなわち、重合体(A1、A
2)は、重合性不飽和基(J)を有する活性水素含有化
合物(aH)とアルカリ可溶性基(K)を有する活性水
素含有化合物(c3)が、それらの活性水素と、ビニル
重合体(B)中のエポキシ基及び/又はイソシアナート
基との反応により、ウレア結合、ウレタン結合及び/又
はエポキシ結合を形成することで、ビニル重合体にアル
カリ可溶性基(K)及び重合性不飽和基(J)が導入さ
れた構造を有するとともに、結合剤(D)と、ビニル重
合体中のエポキシ基及び/又はイソシアナート基との反
応により、ウレア結合、ウレタン結合及び/又はエポキ
シ結合を形成することで、ビニル重合体の少なくとも2
分子同士が結合した構造を有する。
【0067】特に好ましくは、エポキシ基又はイソシア
ナート基を有するビニル重合体(B1又はB2)、重合
性不飽和基(J)を有する活性水素含有化合物(a
H)、アルカリ可溶性基(K)を有する活性水素含有化
合物(C3)、及び、結合剤(D)、を反応させて得ら
れる構造を有する重合体であり、最も好ましくはイソシ
アナート基を有するビニル重合体(B1)、重合性不飽
和基(J)を有する活性水素含有化合物(aH)、アル
カリ可溶性基(K)を有する活性水素含有化合物(C
3)、及び、結合剤(D)、を反応させて得られる構造
を有する重合体である。
【0068】重合体(A1)の含有量比は、重合体(A
1)と重合体(A2)の重量の和をAとすると、含有量
比(A1/A)が0.2〜0.9であり、好ましくは
0.25〜0.88、さらに好ましくは0.4〜0.8
5、特に好ましくは0.5〜0.80である。
【0069】重合体(A2)の含有量比(A2/A)
は、0.1〜0.8であり、好ましくは0.12〜0.
75、さらに好ましくは0.15〜0.6、特に好まし
くは0.20〜0.5である。
【0070】また、本発明のカラーフィルタをフォトリ
ソグラフィー法で製造するための感光性樹脂組成物を得
るには、該アルカリ可溶性重合体に加え、それを着色す
るための染料及び/または顔料を溶解または分散し、さ
らに重合開始剤及び重合性化合物を添加する。
【0071】本発明で、使用することができる染料の具
体例としては、Acid Red52、87、92、122、
486、Solvent Red8、24、83、109、12
5、132、Disperse Red60、72、88、20
6、Basic Red12、27、AcidBlue9、40、83、
129、249、Solvent Blue25、35、36、5
5、67、70、Disperse Blue56、81、60、8
7、149、197、211、214、Basic Blue
1、7、26、77、Acid Green18、Solvent Gree
n3、Basic Green1、Acid Yellow38、99、Solve
nt Yellow25、88、89、146、Disperse Yell
ow、42、60、87、198、Basic Yellow21な
どを挙げることができるが、これらに限定されるもので
はない。
【0072】また、顔料の具体例としては、Pigment R
ed9、19、38、43、97、122、123、14
4、149、166、168、177、179、18
0、192、215、216、208、216、21
7、220、223、224、226、227、22
8、240、Pigment Blue15、15:6、16、2
2、29、60、64、Pigment Green7、36、Pigm
ent Yellow20、24、86、81、83、93、1
08、109、110、117、125、137、13
8、139、147、148、153、154、16
6、168、185、 Pigment Orange36、 Pigment
Violet23などを挙げることができるが、これらに限
定されるものではない。 さらに、これらの染料や顔料
は要望の色相を得るために2種類以上を混合して用いて
も構わない。
【0073】本発明で使用する重合開始剤としては、熱
重合開始剤及び光重合開始剤等を用いることができる。
また、熱重合開始剤としては、熱ラジカル重合開始剤及
び熱カチオン重合開始剤等が用いられる。
【0074】熱ラジカル重合開始剤としては、保存安定
性の観点から10時間半減期温度が80℃以上のものが
好ましく、さらに好ましくは120℃以上のものであ
る。具体的には、過酸化物及びアゾ化合物等が用いられ
る。過酸化物としては、例えば、t−ブチルパーオキシ
アセテート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジク
ミルパーオキシド、t−ブチルクミルパーオキシド、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキ
シ)ヘキシン−3、クメンハイドロパーオキシド、ベン
ゾイルパーオキシド、ビス(t−ブチルパーオキシ)ジ
イソプロピルベンゼン、ジ−t−ブチルパーオキシド、
2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパーオキ
シ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキシド、P−メ
ンタンヒドロパーオキシド、2,5−ジメチル−2,5
−ビス(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、ジクミ
ルパーオキシド及びこれらの混合物等が挙げられる。
【0075】アゾ化合物としては、例えば、2,2’−
アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,
2’−アゾビスイソブチロニトリル及び1,1’−アゾ
ビス(1−シクロヘキサンカルボニトリル)等が挙げら
れる。また、熱カチオン重合開始剤としては、オニウム
塩系触媒(例えば、トリアリールスルホニウム塩及びジ
アリールヨードニウム塩等)等が使用でき、例えば、サ
ンエイドSIシリーズ(商品名、三新化学工業社製)等
が挙げられる。これら熱重合開始剤のうち、過酸化物お
よびアゾ化合物が好ましく、さらに好ましくはアゾ化合
物である。
【0076】一方、光重合開始剤としては、光ラジカル
重合開始剤及び光カチオン重合開始剤等が用いられる。
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメ
チルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニル
ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプ
ロパン−1−オン、ベンゾフェノン、メチルベンゾイル
フォーメート、イソプロピルチオキサントン、4,4−
ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、3,3−ジメ
チル−4−メトキシ−ベンゾフェノン、アントラキノ
ン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキ
ノン、tert−ブチルアントラキノン、ベンゾイン、
ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテ
ル、ベンゾインプロピルエーテル、アセトフェノン、
2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、
2,2−ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−
2−メチルプロピオフェノン、4−イソプロピル−2−
ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、2−メチル
−1−(4−(メチルチオ)フェニル)−2−モルフォ
リノ−1−プロパノン、2−クロロチオキサントン、ジ
エチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、
ジイソプロピルチオキサントン、ミヒラーズケトン、ベ
ンジル−2,4,6−(トリハロメチル)トリアジン、
2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミ
ダゾリル二量体、9−フェニルアクリジン、1,7−ビ
ス(9ーアクリジニル)ヘプタン、1,5−ビス(9−
アクリジニル)ペンタン、1,3−ビス(9−アクリジ
ニル)プロパン、ジメチルベンジルケタール、トリメチ
ルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、トリブロ
モメチルフェニルスルホン及び2−ベンジル−2−ジメ
チルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタ
ン−1−オン等が挙げられる。
【0077】また、光カチオン重合開始剤としては、例
えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチ
モネート、トリフェニルスルホニウムホスフェート、p
−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウムヘ
キサフルオロアンチモネート、p−(フェニルチオ)フ
ェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェ
ート、4−クロロフェニルジフェニルスルホニウムヘキ
サフルオロホスフェート、4−クロロフェニルジフェニ
ルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス
[4−(ジフェニルスルフォニオ)フェニル]スルフィ
ドビスヘキサフルオロフォスフェート、ビス[4−(ジ
フェニルスルフォニオ)フェニル]スルフィドビスヘキ
サフルオロアンチモネート、(2,4−シクロペンタジ
エン−1−イル)[(1−メチルエチル)ベンゼン]−
Fe−ヘキサフルオロホスフェート及びジアリルヨード
ニウムヘキサフルオロアンチモネート等が挙げられる。
【0078】これらの光カチオン重合開始剤は、市場か
ら容易に入手することができ、例えば、SP−150、
SP−170(旭電化(株)製商品名)、イルガキュア
ー261(チバ・ガイギー社製商品名)、UVR−69
74、UVR−6990(ユニオンカーバイド社製商品
名)、CI−2855(日本曹達社製製品)及びCD−
1012(サートマー社製商品名)等が挙げられる。
【0079】また、これら光重合開始剤とともに増感剤
を使用することができ、カルボニル化合物(例えば、ア
ントラキノン、1,2−ナフトキノン、1,4−ナフト
キノン,ベンズアントロン、p,p’−テトラメチルジ
アミノベンゾフェノン、クロラニル等)、ニトロ化合物
(例えば、ニトロベンゼン、p−ジニトロベンゼン及び
2−ニトロフルオレン等)、芳香族炭化水素(例えば、
アントラセン及びクリセン等)、硫黄化合物(例えば、
ジフェニルジスルフィド等)及び窒素化合物(例えば、
ニトロアニリン、2−クロロ−4−ニトロアニリン、5
−ニトロ−2−アミノトルエン及びテトラシアノエチレ
ン等)等が用いられる。
【0080】また、本発明で使用する重合性化合物とし
ては、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物
等を用いることができる。
【0081】本発明で用いるラジカル重合性化合物とし
ては、構造単位中にエチレン性の不飽和結合を少なくと
も1個以上含むものであり、1官能であるビニルモノマ
ーの他に多官能ビニルモノマーを含むものであり、また
これらの混合物であってもよい。具体的には、(メタ)
アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、(メタ)アクリ
ルアミド、ジアセトンアクリルアミド、2−ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレート等の高沸点ビニルモノマ
ー、さらには、脂肪族ポリヒドロキシ化合物、例えば、
エチレングルコール、ジエチレングルコール、トリエチ
レングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレ
ングリコール、テトラプロピレングリコール、ネオペン
チルグリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−
ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−
ヘキサンジオール、1,10−デカンジオール、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエ
リスリトール、ソルビトール、マンニトールなどのジあ
るいはポリ(メタ)アクリル酸エステル類等やジメチロ
ールトリシクロデカンモノアクリレートやジメチロール
トリシクロデカンジアクリレート等の脂環式モノマー
や、芳香族ポリヒドロキシ化合物、例えばヒドロキノ
ン、レゾルシン、カテコール、ピロガロール、ビスフェ
ノールA等のジあるいはポリ(メタ)アクリル酸エステ
ル、イソシアヌル酸のエチレンオキシド変性(メタ)ア
クリル酸エステル等の他に2-フェノキシエチルアクリ
レート、2-フェノキシエチルメタクリレート、フェノ
ールエトキシレートモノアクリレート、p-クロロフェ
ニルアクリレート、KAYARAD-R551(日本化薬(株)製)
などが挙げられるが、これらに限定されるものではな
く、常圧で沸点が100℃以上であるものであれば使用
することができる。また、これらは必要に応じて2種類
以上を混合して用いても構わない。
【0082】また、カチオン重合性化合物の具体例とし
ては、旭電化工業製アデカ・レジンEP−4900、E
P4080、EP−4000ED−505、ED−50
6、大日本インキ化学製エピクロンS−129、43
0、430−L、725、720、705、707、1
600、東都化成製エポトートYDF−170、17
5、2001、2004、YH−434、YH−434
L、ST−3000、YD−716、YD−300、P
G−202、PG−207、YD−171、YD17
2、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製アラルダイト
PY−306、MY−720、XN1034、DY02
2、CY184、CY192、CY179、CY17
7、CY175、PT810、油化シェルエポキシ製エ
ピコート807、1031、YX−4000、604、
YDE205、191P、190P、871、872、
RXE15、住友化学製スミエポキシELM−434、
ELM−434HV、 ELM−120、三井化学製E
POMIKR710、R540、R508、R531、
日本化薬製GAN、GOT、AK−601、東亜合成化
学製の3ーエチルー3ーヒドロキシメチルオキセタン、
1、4ービス((3ーエチルー3ーオキセタニルメトキ
シ)メチル)ベンゼンなどで例示されるオキシラン環ま
たはオキセタン環を有する化合物を挙げることができ
る。
【0083】さらに、{クリベロ(Crivell
o)、ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス:パー
トA:ポリマーケミストリー(Journal of P
olymer Science:Part A:Poly
mer Chemistry)、第31巻、1473〜
1482頁(1993年)及び同1483〜1492
頁}に開示されているプロペニルエーテル化合物やビニ
ルエーテル化合物を挙げることができるが、これらに限
定されるものではない。
【0084】なお、本発明で使用する感光性樹脂物に
は、必要によりアルカリ可溶性基を有する重合体(A
1、A2)以外にその他のアルカリ可溶性樹脂を混合す
ることができる。アルカリ可溶性樹脂としては、通常の
感光性樹脂材料に使用される樹脂等が使用でき、アルキ
ル(メタ)アクリレートなど本発明の重合体を作製する
際に示したその他のモノマー(b)で例示したモノマー
及び/又は(a3)カルボキシル基含有ビニルモノマー
に例示したモノマーの(共)重合体が好ましい。その他
のアルカリ可溶性樹脂のMwとしては、3,000〜2
00,000が好ましく、さらに好ましくは4,000
〜100,000、特に好ましくは5,000〜70,
000である。
【0085】その他のアルカリ可溶性樹脂を配合する場
合、バインダーの含有量は、本発明の重合体(A1、A
2)の重量に基づいて、3〜90重量%が好ましく、さ
らに好ましくは5〜80重量%、特に好ましくは10〜
70重量%である。
【0086】また、本発明のカラーフィルタの製造にお
いては、感光性樹脂組成物を基板上に塗布した後、フォ
トリソグラフィー技術を用いて作製するが、このとき製
膜するための基板としては、透明である程度の強度及び
感光性樹脂組成物に侵されないものであれば何れのもの
でも使用することができ、具体的には、ガラス板やポリ
カーボネート板、ポリメチルメタクリレート板、ポリエ
ステルフィルムなどを挙げることができるが、これらに
限定されるものではない。また、感光性樹脂組成物を基
板に塗布する際には、スピンコーター、ロールコータ、
バーコーター、スリットコーターなどを用いて行うこと
ができる。
【0087】なお、感光性樹脂組成物を塗布する際は、
必要に応じて適当な溶剤で希釈してもよいが、その場合
には基板上に塗布した後に、乾燥を要する。着色液を調
製する際に用いることのできる溶剤は、塗布する基材が
溶解、膨潤、白濁および侵食等の影響を受けないような
ものであればよく、一般に使用されている有機溶剤のほ
とんどを使用することができる。具体的には、水、メタ
ノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアル
コール、n−ブタノール、t−ブタノール、2−メチル
プロピルアルコール、クロロホルム、ジクロロメタン、
四塩化炭素、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラ
ン、アセトン、エチルメチルケトン、酢酸エチル、アセ
トニトリル、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、シ
クロヘキサノン、n−ペンタン、n−ヘプタン、n−ヘ
キサン、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノ
ール、2−ブトキシエタノール、2−エトキシエチルア
セテート、2−ブトキシエチルアセテート、2−メトキ
シエチルアセテート、2−エトキシエチルエーテル、2
−(2−エトキシエトキシ)エタノール、2−(2−ブ
トキシエトキシ)エタノール、2−(2−エトキシエト
キシ)エチルアセテート、2−(2−ブトキシエトキ
シ)エチルアセテート、2−フェノキシエタノール、ジ
エチレングリコール ジメチルエーテルなどを挙げるこ
とができるが、これらに限定されるものではなく、上記
要件を満たす溶剤なら用いることができる。また、必要
に応じて2種類以上の溶剤を混合して用いても構わな
い。
【0088】以下、本発明の製造方法によってカラーフ
ィルタを得る手順について説明する。図1は本発明の製
造方法によって得られるカラーフィルタの模式図であ
る。透明基板上に、フォトリソグラフィー法によって形
成された2種以上の色によるパターンを構成している。
各々の着色された透明パターンの間には遮光のための遮
光パターンが設けられていることも多い。また、遮光パ
ターンを用いる場合はあらかじめ該透明基板上にクロム
または酸化クロムまたは樹脂によるパターンを公知の方
法で付けたものを用いればよい。図1では、透明基板1
1上にブラックマトリックス13(遮光パターン)を介
して、着色層12すなわち赤色パターン121、緑色パ
ターン122及び青色パターン123が形成されている
場合を示した。
【0089】透明基板上に、アルカリ可溶性基を有する
重合体、着色剤、重合開始剤、重合性化合物及び溶剤か
らなる感光性樹脂組成物を塗布し、減圧乾燥及び/又は
プリベークを行う。なお、プリベークを行う際には50
〜120℃で1〜20分ほどすることが好ましい。塗布
膜厚は任意であるが、分光透過率などを考慮すると通常
は減圧乾燥及び/又はプリベーク後の膜厚で2μm程度
である。
【0090】その後、この塗膜にマスクを介してパター
ン状の光を照射すると、光の照射された部分において重
合を開始させる活性種が生成し、硬化する。続いて現像
を行うことで、着色パターンが得られる。以上の一連の
工程を、感光性樹脂組成物およびパターンを替え、必要
な数だけ繰り返すことで必要な色数が組み合わされた着
色パターンを得ることができる。
【0091】こうして得られたカラーフィルタはガラス
等との密着性に優れ、且つ、平坦性に優れた画素パター
ンを与える。
【0092】
【実施例】以下、実施例を以って本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されない。以下、部は重
量部を意味する。
【0093】製造例1 コルベンに、メチルメタクリレート20部、ブチルメタ
クリレート35部、2−メタクリロイルオキシエチルイ
ソシアナート45部、シクロヘキサノン400部を仕込
み、あらかじめ作成しておいたアゾイソブチロニトリル
4部とシクロヘキサノン40部との溶液44部を80℃
で1時間滴下し、3時間反応後、100℃で1時間熟成
し、ビニル重合体(B−1)のシクロヘキサノン溶液5
00部を得た。ビニル重合体(B−1)のゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー法により測定した数平均分
子量(以下Mnと省略、ポリスチレン換算、以下同様)
は、4,000であり、Mwは、15,000であっ
た。
【0094】ビニル重合体(B−1)のシクロヘキサノ
ン溶液500部に、ヒドロキノン0.2部、1,2ジブ
チルチンラウレート0.3部、ヒドロキシエチルアクリ
レート20部を仕込み、60℃で4時間反応させた。次
いで、あらかじめ別の容器に作成しておいた、グリコー
ル酸12部をシクロヘキサノン108部に溶解させたグ
リコール酸溶液120部及び1,2ジブチルチンラウレ
ート0.3部を仕込み、60℃で2時間反応させて、重
合体(A1−1)のシクロヘキサノン溶液640部を得
た。重合体(A1−1)は、ゲルパーミエーションクロ
マトグラフィー法により、Mn及びMwを測定したとこ
ろ、Mnは4,500であり、Mwは20,000であ
った。また、重合体(A1−1)は、1H−NMR及び
IR(赤外吸光分析)により、イソシアナート基が存在
しないこと、ウレア結合及びウレタン結合の存在を確認
した。重合体(A1−1)のMnと(B−1)のMnと
から、重合体(A1−1)1分子に含まれるビニル重合
体(B−1)の数は、平均1.1分子であった。
【0095】製造例2 ビニル重合体(B−1)のシクロヘキサノン溶液500
部に、ヒドロキノン0.2部、1,2ジブチルチンラウ
レート0.3部、ヒドロキシエチルアクリレート20部
及び1,4−ブタンジオール0.5部を仕込み、60℃
で4時間反応させた。次いで、あらかじめ別の容器に作
成しておいた、グリコール酸12部をシクロヘキサノン
108部に溶解させたグリコール酸溶液120部及び
1,2ジブチルチンラウレート0.3部を仕込み、60
℃で2時間反応させて、重合体(A2−1)のシクロヘ
キサノン溶液640部を得た。重合体(A2−1)は、
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により、M
n及びMwを測定したところ、Mnは12,000であ
り、Mwは110,000であった。また、重合体(A
2−1)は、1H−NMR及びIR(赤外吸光分析)に
より、イソシアナート基が存在しないこと、ウレア結合
及びウレタン結合の存在を確認した。重合体(A2−
1)のMnと(B−1)のMnとから、重合体(A2−
1)1分子に含まれるビニル共重合体(B−1)の数
は、平均3.0分子であった。
【0096】製造例3 コルベンに、メチルメタクリレート15部、ブチルメタ
クリレート30部、グリシジルメタクリレート55部、
シクロヘキサノン400部を仕込んだモノマー溶液に、
あらかじめ別の容器に作成しておいたアゾイソブチロニ
トリル4部とシクロヘキサノン40部との溶液44部
を、80℃で1時間かけて滴下後、3時間反応させ、1
00℃で1時間熟成し、ビニル重合体(B−2)のシク
ロヘキサン溶液500部を得た。ビニル重合体(B−
2)のMnは、4,000、Mwは、20,000であ
った。
【0097】ビニル重合体(B−2)のシクロヘキサン
溶液500部に、ヒドロキノン0.2部及びヒドロキシ
エチルアクリレート30部を仕込み、50℃で4時間反
応させた後、11−アミノウンデカン酸26部を仕込
み、50℃で4時間反応させ、重合体(A1−2)のシ
クロヘキサン溶液550部を得た。重合体(A1−2)
のMnは、5,000、Mwは、26,000であっ
た。重合体(A1−2)は、1H−NMR及びIRによ
り、エポキシ基が存在しないこと、エポキシ結合の存在
を確認した。重合体(A1−2)のMnと(B−2)の
Mnとから、重合体(A−2)1分子に含まれるビニル
共重合体(B−2)の数は、平均1.3分子であった。
【0098】製造例4 ビニル重合体(B−2)のシクロヘキサン溶液500部
に、ヒドロキノン0.2部、ヒドロキシエチルアクリレ
ート30部及びジエチルアミン0.8部を仕込み、50
℃で4時間反応させた後、11−アミノウンデカン酸2
6部を仕込み、50℃で4時間反応させ、重合体(A2
−2)のシクロヘキサン溶液550部を得た。重合体
(A2−2)のMnは、8,000、Mwは、70,0
00であった。重合体(A2−2)は、1H−NMR及
びIRにより、エポキシ基が存在しないこと、エポキシ
結合の存在を確認した。重合体(A2−2)のMnと
( B−2)のMnとから、重合体(B−2)1分子に
含まれるビニル共重合体(B−2)の数は、平均2.0
分子であった。
【0099】製造例5 コルベンに、メチルメタクリレート15部、ブチルメタ
クリレート30部、2−メタクリロイルオキシエチルイ
ソシアナート55部、シクロヘキサノン400部を仕込
み、あらかじめ作成しておいたアゾイソブチロニトリル
4部とシクロヘキサノン40部との溶液44部を80℃
で1時間滴下し、3時間反応後、100℃で1時間熟成
し、ビニル重合体(B−3)のシクロヘキサン溶液50
0部を得た。ビニル重合体(B−3)のMnは3,00
0、Mwは15,000であった。
【0100】ビニル重合体(B−3)のシクロヘキサン
溶液500部に、ヒドロキノン0.2部、1,2ジブチ
ルチンラウレート0.3部及びヒドロキシエチルアクリ
レート20部を仕込み、60℃で4時間反応させた。次
いで、あらかじめ別の容器に作成しておいた、グリコー
ル酸1.5部をシクロヘキサノン13.5部に溶解させ
たグリコール酸溶液15部を仕込み、60℃で2時間反
応させ、重合体(A1−3)のシクロヘキサン溶液53
5部を得た。重合体(A1−3)のMnは、4,00
0、Mwは、18,000であった。重合体(A1−
3)は、1H−NMR及びIRにより、イソシアナート
基が存在しないこと、ウレア結合及びウレタン結合の存
在を確認した。重合体(A1−3)のMnと(B−3)
のMnとから、重合体(A1−3)1分子に含まれるビ
ニル共重合体(B−3)の数は、平均1.3分子であっ
た。
【0101】製造例6 ビニル重合体(B−3)のシクロヘキサン溶液500部
に、ヒドロキノン0.2部、1,2ジブチルチンラウレ
ート0.3部、ヒドロキシエチルアクリレート20部及
び1,4−ブタンジオール0.5部を仕込み、60℃で
4時間反応させた。次いで、あらかじめ別の容器に作成
しておいた、グリコール酸1.5部をシクロヘキサノン
13.5部に溶解させたグリコール酸溶液15部を仕込
み、60℃で2時間反応させ、重合体(A2−3)のシ
クロヘキサン溶液535部を得た。重合体(A2−3)
のMnは、8,000、Mwは、120,000であっ
た。重合体(A2−3)は、1H−NMR及びIRによ
り、イソシアナート基が存在しないこと、ウレア結合及
びウレタン結合の存在を確認した。重合体(A2−3)
のMnと(B−3)のMnとから、重合体(A2−3)
1分子に含まれるビニル共重合体(B−3)の数は、平
均2.7分子であった。
【0102】実施例1 得られたアルカリ可溶性基を有する重合体(A1、A
2)を用いて赤、緑、青の3色カラーフィルタについて
実施した。なお、それぞれの色について、以下のような
組成で感光性着色組成物を作製した。
【0103】コルベンに、メチルメタクリレート15
部、ブチルメタクリレート30部、メタクリル酸20
部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部、ベン
ジルメタクリレート15部、シクロヘキサノン360部
を仕込み、予め作製しておいたアゾイソブチロニトリル
4部とシクロヘキサノン40部との溶液44部を80℃
で1時間滴下し、3時間反応後、100℃で1時間熟成
し、ビニル重合体のシクロヘキサノン溶液500部を得
た。このビニル重合体のシクロヘキサノン溶液17.5
gに対し、顔料(以下に詳述する)7.60g、分散剤
0.57g、シクロヘキサノン33.0gを添加して、
三本ロールで十分混練し、赤色、緑色、青色の各色の着
色剤を作製した。
【0104】赤色の前記組成物35.5gに対し、アル
カリ可溶性基を有する重合体(A1−1)のシクロヘキ
サノン溶液17.1g、アルカリ可溶性基を有する重合
体(A1−2)のシクロヘキサノン溶液12.9g、光
重合性化合物(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ート)4.90g、光重合開始剤(Irgacure9
07)1.35g、シクロヘキサノン40.0gを混ぜ
て赤色の感光性着色組成物を作製した。
【0105】緑色の前記組成物55.1gに対し、アル
カリ可溶性基を有する重合体(A1−1)のシクロヘキ
サノン溶液14.7g、アルカリ可溶性基を有する重合
体(A1−2)のシクロヘキサノン溶液10.0g、光
重合性化合物(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ート)4.00g、光重合開始剤(Irgacure9
07)1.50g、シクロヘキサノン25.0gを混ぜ
て緑色の感光性着色組成物を作製した。
【0106】青色の前記組成物40.3gに対し、アル
カリ可溶性基を有する重合体(A1−1)のシクロヘキ
サノン溶液17.0g、アルカリ可溶性基を有する重合
体(A1−2)のシクロヘキサノン溶液8.70g、光
重合性化合物(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ート)4.00g、光重合開始剤(Irgacure9
07)1.50g、シクロヘキサノン25.0gを混ぜ
て緑色の感光性着色組成物を作製した。
【0107】以下に、赤色、緑色、青色の着色剤を作製
するのに用いた顔料を示す。 赤色; 顔料東洋インキ製造(株)製リオトゲンレッド
GD(C.I.ピグメントレッド168)5.70g
と、東洋インキ製造(株)製リオノーゲンオレンジR
(C.I.ピグメントオレンジ36)1.90gとの混
合物。
【0108】緑色; 東洋インキ製造(株)製リオノー
ルグリーン2YS(C.I.ピグメントグリーン36)
5.70gと、東洋インキ製造(株)製リオノーゲンエ
ロー3G(C.I.ピグメントイエロー154)1.9
0gとの混合物。
【0109】青色; 東洋インキ製造(株)製リオノー
ルブルーES(C.I.ピグメントブルー15:6)
6・08gと、東洋インキ製造(株)製リオノーゲンバ
イオレットHR(C.I.ピグメントバイオレット2
3)1.52gとの混合物。
【0110】カラーフィルタの作製; 上記で調製した
赤色、緑色、青色の感光性着色組成物を使用してカラー
フィルタを作製した。
【0111】ガラス基板上に、赤色の感光性着色組成物
をスピンコートし、70℃で20分間加熱し乾燥させ
た。その後、超高圧水銀灯を用いて、画素サイズ100
μm×150μmのマスクを介して露光した。続いて現
像し、赤色のパターンを得た。乾燥後、230℃で30
分間焼成して、感光性着色組成物の硬化物からなる着色
パターンを定着させた。
【0112】なお、アルカリ現像液は以下の組成からな
る。 炭酸ナトリウム 1.5wt% 炭酸水素ナトリウム 0.5wt% 陰イオン系界面活性剤(花王・ペリレックスNBL) 8.0wt% 水 90wt%
【0113】緑色、青色についても同様の工程でパター
ンを形成し、3色のカラーフィルタを得た。これら各色
の着色パターンの厚さは、全て1.6μmであった。
【0114】各色のパターン形成に要すた露光エネルギ
ーは50mJ/cm2であり、非常に高感度であった。
また、適正現像時間において、未露光部に残留物もなく
現像でき、パターン形状も良好であった。さらに、得ら
れたカラーフィルタをエタノール、メタノール、5%水
酸化ナトリウム水溶液、5%硫酸水溶液、γ−ブチロラ
クトン、N−メチルピロリドン、ブチロセロソルブに3
0分間浸した後、パターンの剥がれを観察した。その結
果、何れの溶剤に対しても剥離しなかった。また、表面
粗さ計で、各色の表面のRaを測定した結果、赤色が2
2Å、緑色が27Å、青色が21Åであり、非常に平坦
性に優れていることが分かった。
【0115】実施例2 実施例1の感光性着色組成物を調製するに当たり、アル
カリ可溶性基を有する重合体(A1−1)の代わりに、
アルカリ可溶性基を有する重合体(A1−2)を使用す
る以外は実施例1と同様にして赤色、緑色、青色の各感
光性着色組成物を調製した。その後、同様にカラーフィ
ルタを作製し、密着性及び平坦性の評価を行った。各色
のパターン形成に要すた露光エネルギーは50mJ/c
2であり、非常に高感度であった。また、適正現像時
間において、未露光部に残留物もなく現像でき、パター
ン形状も良好であった。さらに、得られたカラーフィル
タをエタノール、メタノール、5%水酸化ナトリウム水
溶液、5%硫酸水溶液、γ−ブチロラクトン、N−メチ
ルピロリドン、ブチロセロソルブに30分間浸した後、
パターンの剥がれを観察した。その結果、何れの溶剤に
対しても剥離しなかった。また、表面粗さ計で、各色の
表面のRaを測定した結果、赤色が24Å、緑色が29
Å、青色が25Åであり、非常に平坦性に優れているこ
とが分かった。
【0116】実施例3 実施例1の感光性着色組成物を調製するに当たり、アル
カリ可溶性基を有する重合体(A2−1)の代わりに、
アルカリ可溶性基を有する重合体(A2−2)を使用す
る以外は実施例1と同様にして赤色、緑色、青色の各感
光性着色組成物を調製した。その後、同様にカラーフィ
ルタを作製し、密着性及び平坦性の評価を行った。各色
のパターン形成に要すた露光エネルギーは40mJ/c
2であり、非常に高感度であった。また、適正現像時
間において、未露光部に残留物もなく現像でき、パター
ン形状も良好であった。さらに、得られたカラーフィル
タをエタノール、メタノール、5%水酸化ナトリウム水
溶液、5%硫酸水溶液、γ−ブチロラクトン、N−メチ
ルピロリドン、ブチロセロソルブに30分間浸した後、
パターンの剥がれを観察した。その結果、何れの溶剤に
対しても剥離しなかった。また、表面粗さ計で、各色の
表面のRaを測定した結果、赤色が20Å、緑色が24
Å、青色が23Åであり、非常に平坦性に優れているこ
とが分かった。
【0117】実施例4 実施例1の感光性着色組成物を調製するに当たり、アル
カリ可溶性基を有する重合体(A1−1)の代わりに、
アルカリ可溶性基を有する重合体(A2−1)を、また
アルカリ可溶性基を有する重合体(A2−1)の代わり
に、アルカリ可溶性基を有する重合体(A2−3)使用
する以外は実施例1と同様にして赤色、緑色、青色の各
感光性着色組成物を調製した。その後、同様にカラーフ
ィルタを作製し、密着性及び平坦性の評価を行った。各
色のパターン形成に要すた露光エネルギーは50mJ/
cm2であり、非常に高感度であった。また、適正現像
時間において、未露光部に残留物もなく現像でき、パタ
ーン形状も良好であった。さらに、得られたカラーフィ
ルタをエタノール、メタノール、5%水酸化ナトリウム
水溶液、5%硫酸水溶液、γ−ブチロラクトン、N−メ
チルピロリドン、ブチロセロソルブに30分間浸した
後、パターンの剥がれを観察した。その結果、何れの溶
剤に対しても剥離しなかった。また、表面粗さ計で、各
色の表面のRaを測定した結果、赤色が19Å、緑色が
20Å、青色が22Åであり、非常に平坦性に優れてい
ることが分かった。
【0118】実施例5 実施例1の感光性着色組成物を調製するに当たり、アル
カリ可溶性基を有する重合体(A1−1)の代わりに、
アルカリ可溶性基を有する重合体(A1−2)を、また
アルカリ可溶性基を有する重合体(A2−1)の代わり
に、アルカリ可溶性基を有する重合体(A2−2)使用
する以外は実施例1と同様にして赤色、緑色、青色の各
感光性着色組成物を調製した。その後、同様にカラーフ
ィルタを作製し、密着性及び平坦性の評価を行った。各
色のパターン形成に要すた露光エネルギーは40mJ/
cm2であり、非常に高感度であった。また、適正現像
時間において、未露光部に残留物もなく現像でき、パタ
ーン形状も良好であった。さらに、得られたカラーフィ
ルタをエタノール、メタノール、5%水酸化ナトリウム
水溶液、5%硫酸水溶液、γ−ブチロラクトン、N−メ
チルピロリドン、ブチロセロソルブに30分間浸した
後、パターンの剥がれを観察した。その結果、何れの溶
剤に対しても剥離しなかった。また、表面粗さ計で、各
色の表面のRaを測定した結果、赤色が23Å、緑色が
19Å、青色が20Åであり、非常に平坦性に優れてい
ることが分かった。
【0119】実施例6 実施例1の感光性着色組成物を調製するに当たり、アル
カリ可溶性基を有する重合体(A1−1)の代わりに、
アルカリ可溶性基を有する重合体(A1−3)を、また
アルカリ可溶性基を有する重合体(A2−1)の代わり
に、アルカリ可溶性基を有する重合体(A2−3)使用
する以外は実施例1と同様にして赤色、緑色、青色の各
感光性着色組成物を調製した。その後、同様にカラーフ
ィルタを作製し、密着性及び平坦性の評価を行った。各
色のパターン形成に要すた露光エネルギーは50mJ/
cm2であり、非常に高感度であった。また、適正現像
時間において、未露光部に残留物もなく現像でき、パタ
ーン形状も良好であった。さらに、得られたカラーフィ
ルタをエタノール、メタノール、5%水酸化ナトリウム
水溶液、5%硫酸水溶液、γ−ブチロラクトン、N−メ
チルピロリドン、ブチロセロソルブに30分間浸した
後、パターンの剥がれを観察した。その結果、何れの溶
剤に対しても剥離しなかった。また、表面粗さ計で、各
色の表面のRaを測定した結果、赤色が20Å、緑色が
21Å、青色が19Åであり、非常に平坦性に優れてい
ることが分かった。
【0120】比較例 実施例1において、アルカリ可溶性基を有する重合体
(A1−1)及び(A2−1)の代わりに、調製したア
クリル樹脂溶液(メチルメタクリレート15部、ブチル
メタクリレート30部、メタクリル酸20部、2−ヒド
ロキシエチルメタクリレート20部、ベンジルメタクリ
レート15部を、シクロヘキサノン480部に溶解し、
窒素雰囲気下で、アゾビスニトリル0.75部を加え
て、70℃・5時間の反応により得られたアクリル樹
脂)を用いる以外は、同様にしてカラーフィルタを作製
した。
【0121】尚、赤色、緑色、青色の各色に使用した顔
料は実施例1と同様のものを用いた。
【0122】実施例1と同様にしてカラーフィルタを作
製し、同様の評価を行った。その結果、感度は250m
J/cm2であり、5%水酸化ナトリウム水溶液、5%
硫酸水溶液、及びN−メチルピロリドンに浸した際にパ
ターンの一部に剥離が見られた。また、表面粗さ計で、
各色の表面のRaを測定した結果、赤が94Å、緑が1
21Å、青が101Åであり、実施例に比べ、表面が荒
れていることが分かった。
【0123】
【発明の効果】本発明のカラーフィルタの製造方法及
は、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が5,
000〜30,000である重アルカリ可溶性基(K)
を有する重合体(A1)とMw60,000〜150,
000であるアルカリ可溶性基(K)を有する重合体
(A2)の混合物からなるアルカリ可溶性重合体、染料
及び/または顔料からなる着色剤、重合開始剤及び重合
性化合物を主成分とする感光性樹脂組成物を用いること
によって、露光エネルギーが少なく生産性が向上し、且
つ現像性がよく現像不良等による不具合が少なく歩留ま
りが向上するとともに、ガラス等との密着性が高く、且
つ平滑性に優れたカラーフィルタを提供する。
【0124】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法によるカラーフィルタの一例
を示す断面図である。
【符号の説明】
1…透明基板 2…遮光パターン 121…赤色に着色された透明レリーフパターン 122…緑色に着色された透明レリーフパターン 123…青色に着色された透明レリーフパターン
───────────────────────────────────────────────────── 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) G03F 7/038 501 G03F 7/038 501 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA04 AB13 AC01 AD01 BC13 BC42 BC51 CA00 CB55 CB56 CC12 CC13 FA17 2H048 BA45 BA47 BA48 BB02 BB08 BB28 BB44 4J027 AA02 AA08 AJ01 BA04 BA06 BA07 BA08 BA14 BA19 BA20 BA21 BA23 BA24 BA26 BA27 CA34 CB03 CB09 CB10 CD10 4J100 AB07P AD01P AD03P AD11P AE18P AF10P AJ01P AJ02P AJ03P AJ08P AJ09P AK02P AK03P AK12P AK13P AK32P AL05P AL08P AL09P AL36P AL44P AM21P AN02P AN03P AN04P BA03P BA04P BA05P BA08P BA15H BA16H BA16P BA27H BA29P BA34H BA34P BA37H BA38H BA42P BA50H BA52P BA55H BA56H BC43P BC53P CA01 CA31 DA01 DA39 HA53 HA61 HB39 HC10 HC11 HC27 HC28 HC29 HC30 HC46 HC47 HC48 HC51 HC70 HC71 JA38

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリスチレン換算の重量平均分子量(M
    w)が5,000〜30,000であるアルカリ可溶性
    基(K)を有する重合体(A1)とMw60,000〜
    150,000であるアルカリ可溶性基(K)を有する
    重合体(A2)の混合物からなるアルカリ可溶性重合
    体、染料及び/または顔料からなる着色剤、重合開始剤
    及び重合性化合物を主成分とする感光性樹脂組成物を用
    い、フォトリソグラフィー法によって同一基板上に任意
    の着色パターンを形成することを特徴とするカラーフィ
    ルタの製造方法。
  2. 【請求項2】感光性樹脂組成物に含まれるアルカリ可溶
    性基(K)を有する重合体(A1)およびアルカリ可溶
    性基(K)を有する重合体(A2)の少なくとも1つが
    重合性不飽和基(J)を側鎖に有することを特徴とする
    請求項1記載のカラーフィルタの製造方法。
  3. 【請求項3】感光性樹脂組成物に含まれるアルカリ可溶
    性基(K)を有する重合体(A1)及びアルカリ可溶性
    基(K)を有する重合体(A2)の少なくとも1つが、
    (a1)イソシアナート基含有ビニルモノマー、(a
    2)エポキシ基含有ビニルモノマー、(a3)カルボキ
    シル基含有ビニルモノマー、(a4)水酸基又はメルカ
    プト基含有ビニルモノマー及び(a5)アミノ基含有ビ
    ニルモノマーからなる群より選ばれた少なくとも1種の
    モノマー(a)を必須構成モノマーとしてなるビニル重
    合体(B)、重合性不飽和基(J)を有する活性水素含
    有化合物(aH)、アルカリ可溶性基(K)を有する活
    性水素含有化合物(C3)及び結合剤(D)を反応させ
    て得られる構造を有してなるアルカリ可溶性重合体であ
    ることを特徴とする請求項1又は2記載のカラーフィル
    タの製造方法。
  4. 【請求項4】感光性樹脂組成物に含まれるアルカリ可溶
    性重合体が、アルカリ可溶性基(K)を有する重合体
    (A1)とアルカリ可溶性基(K)を有する重合体(A
    2)の重量の和をAとすると、アルカリ可溶性基(K)
    を有する重合体(A1)の含有量(A1/A)が0.2
    〜0.9、アルカリ可溶性基(K)を有する重合体(A
    2)の含有量(A2/A)が0.1〜0.8であること
    を特徴とする請求項1から3何れか1項に記載のカラー
    フィルタの製造方法。
  5. 【請求項5】請求項1から4の何れか1項に記載のカラ
    ーフィルタの製造方法を用いて作製したカラーフィル
    タ。
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