JPH10153859A - カラーフイルター用感光性着色組成物及びカラーフイルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた光重合開始剤の開発とともに、該光重
合開始剤を使用するＣＦ用感光性着色組成物及びＣＦを
提供すること。 【解決手段】 着色剤、有機重合体と多環能アクリレー
トモノマーとを含む感光性樹脂成分、光重合開始剤及び
溶剤を主成分とするＣＦ用感光性着色組成物において、
上記光重合開始剤が、少なくともトリハロメチルキナゾ
リノン系化合物とアセトフェノン系化合物とからなるこ
とを特徴とするＣＦ用感光性着色組成物、及び該組成物
から形成されたＣＦ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶用ディ
スプレーやＣＣＤイメージセンサーに使用されるカラー
フイルター（以下ＣＦという）の作製に有用な感光性着
色組成物、及び該感光性着色組成物を用いたＣＦに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶駆動のディスプレーにおい
て、特にカラー表示をするためには液晶セル構成中のＣ
Ｆは最も重要な部材であることはいうまでもない。その
構成はＴＦＴ、ＳＴＮ、ＴＮタイプとによって若干異な
るが、ガラス表面上に １）遮光用のブラック（Ｂｋ）部、 ２）カラー表示用のレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）及び
ブルー（Ｂ）のマトリックス、 ３）カラーマトリックスを保持する透明な膜、及び ４）液晶を駆動するための透明電極膜 の４つの部材の層からなっている。

【０００３】これらの層のうちのＣＦのマトリックスを
構成するために種々の方法が考案されており、例えば、
現状では、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法と大き
く４種が実用化されている。但し各々の方式において品
質性能や低コスト化に対して固有の技術が検討されてい
る。ＣＦを作製する場合、用いる材料によって製造工程
並びに加工工程回数が大きく異なってくる。その意味で
は、染色法よりは顔料分散法による感光性着色組成物を
用いた方が有利となる。

【０００４】従来、顔料を用いたＣＦの形成方法は大き
く２つに分類される。１つ目の方法は、アクリル樹脂等
のベヒクル中に顔料を分散剤等により分散した塗料をガ
ラス基板に塗布及び乾燥後、その上に感光性レジスト材
料（ポジ型レジスト）を塗布及び乾燥後、マスクを用い
て露光及び現像してレジストのパターンを形成し、レジ
ストパターンのない部分の着色層をエッチングにより除
去して、着色膜のパターンを得、その後不要となったレ
ジストを剥離して１色のパターンを完成させ、この操作
を必要回数繰り返してＲＧＢからなるＣＦが形成され
る。

【０００５】２つ目の方法は、顔料による着色組成物中
に光重合開始剤（又は感光剤）と感光性樹脂成分を添加
して該組成物を感光性化し、該着色感光性組成物を基板
上に塗布、乾燥、露光及び現像を行ない、着色パターン
を得る方法である。この場合の感光剤としてはビスアジ
ド化合物やジアゾ化合物等があり、又、光重合開始剤と
しては、アセトフェノン、ベンジルジメチルケタール等
が使用されているが、該着色組成物中には光を吸収する
顔料が含まれており、該組成物からなる塗布層を露光し
ても紫外線が顔料に吸収されて、上記塗布層の光感度は
低い。従って塗布層の完全硬化までにはかなりの光エネ
ルギー並びに光照射時間を要するという問題がある。

【０００６】更に従来から光によりラジカルを生成する
物質（光重合開始剤）は多く見い出されており、主な光
重合開始剤を機構別に分類すると、開始剤分子自身が光
を吸収し励起状態から分解して、ラジカル種を生成する
場合が多い。その中でもカルボニル基と隣接する炭素間
の結合が開裂してラジカルを生成するものが多く、例え
ば、ベンゾインアルキルエーテル、α，α−ジメトキシ
−α−フェニルアセトフェノン、α，α−ジメトキシ−
α−モリフォリノアセトフェノン等が実用的に広く使用
されている。

【０００７】又、オキシムエステル、過酸化物（１，３
−ジ−（ｔ−ブチルジオキシカルボニル）ベンゼン、
３，３，４，４−テトラキス（ｔ−ブチルジオキシカル
ボニル）ベンゾフェノン、ホスフィンオキシド（２，
４，６−トリメチルベンゾインフォスフィンオキシド
等）、イオウ化合物（チオール、スルフィド、チウラ
ム、ジチオカルバメート）、ハロゲン化合物（四臭化炭
素、トリブロモアセトフェノン、トリブロモメチルフェ
ニルスルホン、トリクロロメチルトリアジン誘導体等）
が知られている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って光重合開始剤の
能力を十分活用し、高感度で、ＣＦを作製する場合に工
程が簡略で、耐光性、耐熱性及び解像力に優れた、良好
なＣＦを製造するための技術、及び感光性樹脂成分に対
して高効率に硬化作用を示す光重合開始剤の開発が望ま
れている。従って本発明の目的は、上記優れた光重合開
始剤の開発とともに、該光重合開始剤を使用するＣＦ用
感光性着色組成物及びＣＦを提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、着色剤、有機重
合体と光重合性モノマーとを含む感光性樹脂成分、光重
合開始剤及び溶剤を主成分とするＣＦ用感光性着色組成
物において、上記光重合開始剤が、少なくともトリハロ
メチルキナゾリノン系化合物とアセトフェノン系化合物
とからなることを特徴とするＣＦ用感光性着色組成物、
及び該組成物から形成されたＣＦである。

【００１０】本発明によれば、ＣＦ用感光性着色組成物
における光重合開始剤として、少なくともトリハロメチ
ルキナゾリノン系化合物とアセトフェノン系化合物とか
らなる光重合開始剤を使用することによって、特に着色
剤が顔料であって、顔料によって光が吸収される塗布層
であっても、光重合開始剤から発生したラジカルが十分
に感光性樹脂成分を光硬化させ、高感度でＣＦパターン
の形成が可能となった。即ち、上記の光重合開始剤は、
ＣＦ用感光性着色組成物において、光吸収効率が高いこ
と、吸収された光に対して高効率にラジカルを発生する
こと、発生したラジカル活性力が高く且つ寿命が長いと
いう特性を発揮する。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて
本発明を更に詳しく説明する。本発明では、ＣＦ用感光
性着色組成物の光重合性開始剤として、トリハロメチル
キナゾリノン系化合物とアセトフェノン系化合物を組み
合わせてなる光重合開始剤系を使用することを特徴とし
ている。このトリハロメチルキナゾリノン系化合物の中
では特に下記式１の化合物が特に有用である。 （式１） 又、有用なアセトフェノン系化合物としては、例えば、
２−ベンジル−２−ジエチルアミノ−１−（４−モルホ
リノ−フェニル）ブタノン−１、２−ヒドロキシ−２−
メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−
イソプロピルフェニル）２−ヒドロキシ−２−メチル−
プロパン−１−オン、３，６−ビス（２−メチル−２−
モルホリノ−プロパノニル）−９−ブチルカルバゾー
ル、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−
１−オン等が挙げられる。

【００１２】上記のトリハロメチルキナゾリノン系化合
物とアセトフェノン系化合物との使用割合は、通常は前
者１００重量部当たり後者１０〜３００重量部であり、
好ましくは前者１００重量部当たり後者５０〜１５０重
量部である。トリハロメチルキナゾリノン系化合物の使
用量が多すぎると、感光性組成物の調製に使用する溶剤
に対する上記化合物の溶解度に限界があり、塗膜にした
ときに該化合物が再結晶化し、膜面荒れを起こすこと
や、発生するハロゲン化水素により、後に使用するフォ
トマスクを汚したり、更には不均一な膜硬化を生じる等
の点で不満足であり、一方、トリハロメチルキナゾリノ
ン系化合物の使用量が少なすぎると、光感度不足とな
り、膜の硬化が不十分となる等の点で不満足である。

【００１３】又、上記の光重合開始剤系に増感色素を組
み合わせて使用する場合には、増感色素としてアクリジ
ン系化合物、クマリン系化合物及びスチリル系化合物か
ら選択された少なくとも１種を選択して使用することが
好ましい。特にアクリジン系化合物のうちでは９−フェ
ニルアクリジンが好適である。ＣＦ用感光性着色組成物
の光感度を更に向上させたい場合には、更に増感色素と
してはスチリル系化合物或いはクマリン系化合物を併用
することが好ましく、具体的には、２−（ｐ−ジメチル
アミノスチリル）キノリン、２−（ｐ−ジエチルアミノ
スチリル）キノリン、４−（ｐ−ジメチルアミノスチリ
ル）キノリン、４−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）キ
ノリン、２−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−３，３
−３Ｈインドール、２−（ｐ−ジエチルアミノスチリ
ル）−３，３−３Ｈインドール、２−（ｐ−ジメチルア
ミノスチリル）ベンズオキサゾール、２−（ｐ−ジエチ
ルアミノスチリル）ベンズオキサゾール、２−（ｐ−ジ
メチルアミノスチリル）ベンズイミダゾール、２−（ｐ
−ジエチルアミノスチリル）ベンズイミダゾール等が挙
げられる。

【００１４】又、クマリン系化合物としては、７−ジエ
チルアミノ−４−メチルクマリン、７−エチルアミノ−
４−トリフルオロメチルクマリン、４，６−ジエチルア
ミノ−７−エチルアミノクマリン、３−（２−ベンズイ
ミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン、
７−ジエチルアミノシクロペンタ（ｃ）クマリン、７−
アミノ−４−トリフルオロメチルクマリン、１，２，
３，４，５，３Ｈ，６Ｈ，１０Ｈ−テトラヒドロ−８−
トリフルオロメチル（１）ベンゾピラノ−（９，９Ａ，
１−ｇｈ）−キノリジン−１０−オン、７−エチルアミ
ノ−６−メチル−４−トリフルオロメチルクマリン、
１，２，３，４，５，３Ｈ，６Ｈ１０Ｈ−テトラヒドロ
−９−カルベトキシ（１）ベンゾピラノ（９，９ａ，１
−ｇｈ）−キノリジン−１０−オン等が挙げられる。

【００１５】又、組成物を硬化させるための露光光源種
の波長分布を更に広く利用することができるように、Ｃ
Ｆ用感光性着色組成物の感度向上が要求される場合に
は、これら増感色素に対して更に別の増感色素を組み合
わせて使用することが好ましい。該別の増感色素として
は、例えば、シンコー技研製の5-nitroacenaphtene、1-
nitropyrene、 N-acetyl-4-nitro-1-aminonaphthalene、
N-phenylthioacrydone、Ｓ−１５１、Ｓ−１６１、Ｓ−
１７１、Ｓ−１８１、Ｓ−１４２、Ｓ−１５２、Ｓ−１
６２、Ｓ−１７２、Ｓ−１８２、日本感光色素製のＮＫ
−１３４２、ＮＫ−３７９８、ＮＫ−１４７３、ＮＫＸ
−８４６、ＮＫＸ−１３１９、ＮＫＸ−１５９５、ＮＫ
Ｘ−６５３、ＮＫＸ−１６５８、ＮＫＸ−２９９０、Ｎ
ＫＸ−３９０６等が挙げられる。これらの増感色素は、
ＣＦ用感光性着色組成物を構成する感光性樹脂成分に対
して０．１〜１０重量％の範囲内で使用するのがよい。

【００１６】又、本発明において使用する光重合開始剤
に、更に従来から知られている光重合開始剤を併用して
もよく、例えば、紫外線のエネルギーによりフリーラジ
カルを発生する化合物であって、ベンゾイン、ベンゾフ
ェノン等のベンゾフェノン誘導体、又はそれらのエステ
ル等の誘導体、キサントン並びにチオキサントン誘導
体、含ハロゲン化合物としてクロロスルフォニル及びク
ロロメチル多核芳香属化合物、クロロメチル複素環式化
合物、クロロメチルベンゾフェノン類、トリアジン類、
フルオレノン類、ハロアルカン類、光還元性色素と還元
剤とのレドックスカップル類、有機硫黄化合物、過酸化
物類等があり、これら１種又は２種以上の組合せによっ
ても使用することができる。

【００１７】本発明で使用する光重合開始剤系に、更に
別の光重合開始剤や増感色素を併用する場合には、併用
によってＣＦ用感光性着色組成物の吸収分光特性を阻害
しないようにするべきであって、該組成物の吸収分光特
性を阻害しない光重合開始剤の具体例としては、例え
ば、クロロメチルベンゾフェノン、９，１０−アンスラ
キノン、２−メチル−９，１０−アンスラキノン、クロ
ロスルホニルアンスラキノン、クロロメチルアンスラキ
ノン、９，１０−フェナンスレンキノン、キサントン、
クロロキサントン、チオキサントン、クロロチオキサン
トン、２，４−ジエチルチオキサントン等が挙げられ
る。

【００１８】本発明のＣＦ用感光性着色組成物において
は着色剤として顔料を使用することが好ましく、使用さ
れる顔料としては、従来のＣＦの製造に使用されている
公知の顔料はいずれも使用することができる。具体的に
は、例えば、有機顔料としては、フタロシアニン系、ア
ゾ系、縮合アゾ系、アンスラキノン系、ペリノン・ペリ
レン系、インジゴ系、チオインジゴ系、イソインドリノ
ン系、アゾメチン系、アゾメチンアゾ系、ジオキサジン
系、キナクリドン系、アニリンブラック系、トリフェニ
ルメタン系、カーボンブラック等が挙げられる。その内
で特に好適な顔料として、赤色（レッド）としてＣ．
Ｉ．Ｎｏ．９、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．９７、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１
２２、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１２３、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１４９、
Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１６８、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１７７、Ｃ．
Ｉ．Ｎｏ．１８０、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．１９２、Ｃ．Ｉ．Ｎ
ｏ．２１５等、緑色（グリーン）としてＣ．Ｉ．Ｎｏ．
７、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．３６、青色（ブルー）としてＣ．
Ｉ．Ｎｏ．１５、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．２２、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．
６０、Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．６４等が挙げられる。

【００１９】更に顔料を単独でなく、複数組合せてＣＦ
用感光性着色組成物の分光補正を行なう必要があり、こ
の場合には、分光補正に有用な顔料として以下のような
カラーインデックス（The Society of Dyers and Colou
rists出版）でピグメントに分類されている化合物が挙
げられる。Ｃ．Ｉ．ピグメント イエロー ２４、Ｃ．
Ｉ．ピグメント イエロー ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメント
イエロー ５３、Ｃ．Ｉ．ピグメント イエロー ８
３、Ｃ．Ｉ．ピグメント オレンジ ４３、Ｃ．Ｉ．ピ
グメント レッド １０５、Ｃ．Ｉ．ピグメント レッ
ド １４９、Ｃ．Ｉ．ピグメント レッド １７６、
Ｃ．Ｉ．ピグメント レッド １７７、Ｃ．Ｉ．ピグメ
ント Ｖｉｏｌｅｔ １４、Ｃ．Ｉ．ピグメント Ｖｉ
ｏｌｅｔ２９、Ｃ．Ｉ．ピグメント ブルー１５、Ｃ．
Ｉ．ピグメント ブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメント
ブルー２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント ブルー２８、Ｃ．
Ｉ．ピグメント グリーン１５、Ｃ．Ｉ．ピグメント
グリーン２５、Ｃ．Ｉ．ピグメント グリーン３６、
Ｃ．Ｉ．ピグメント ブラウン２８、Ｃ．Ｉ．ピグメン
ト ブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメント ブラック７等で
ある。

【００２０】更に本発明において、これらの顔料は乾燥
した微粉末状の他、水性ろ過ケーキ或いは水性懸濁液の
状態でも使用することができる。尚、使用する顔料は、
後述の分散剤及び／又は有機重合体によって予め分散処
理しておくことが好ましい。

【００２１】本発明のＣＦ用感光性着色組成物は、更に
必要に応じて顔料の分散剤を含有することができる。顔
料の分散剤としては、広範囲のものから適宣選択して使
用することができ、例えば、界面活性剤、顔料の中間
体、染料の中間体、ソルスパース等が使用される。分散
の際の組成の割合は、特に限定されるものではないが、
後述の有機重合体に対する顔料の添加量は５０〜１５０
重量％程度であり、分散剤は顔料の１〜１０重量％程度
である。但しこの分散剤は、ＣＦ用感光性着色組成物中
に使用する顔料を均一に分散させ且つ顔料の凝集を防ぐ
働きがなければならない。従って、分散剤自身も製造す
るＣＦの諸物性を阻害するようなことがあってはなら
ず、更にはＣＦの耐熱性並びに黄変性も考慮して選択す
る必要がある。

【００２２】更に本発明で使用する有機重合体の量は、
顔料１００重量部当り約３〜４０重量部、好ましくは約
５〜３０重量部の範囲が好ましい。本発明で使用する有
機重合体は、画素を形成する着色被膜のアルカリ現像液
に対する現像性、被膜形成材、ＣＦ用感光性着色組成物
の粘度調整剤及び顔料の分散安定剤として作用する。こ
のような目的のために好適に用いられる有機重合体とし
ては、広範な種類の有機重合体の中から、顔料分散性が
良く、又、光重合性モノマー、光重合開始剤との相溶性
が良く、アルカリ現像性、有機溶剤溶解性、強度、基板
密着力、軟化温度等が適当な有機重合体が選ばれる。

【００２３】具体的には、例えば、アクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、（メタ）アク
リロイル基を持つ感光性モノマー、及びオリゴマー等が
挙げられる。更には、ポリメタクリル酸エステル又はそ
の部分加水分解物、ポリ酢酸ビニル又はその加水分解
物、ポリビニルフェノール、フェノールノボラック、ポ
リスチレン、ポリビニルブチラール、ポリクロロプレ
ン、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリ
プロピレン、ポリビニルピロリドン、スチレンと無水マ
レイン酸の共重合体又はそのハーフエステル、アクリル
酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸
エステル、アクリルアミド、アクリロニトリル等の共重
合可能なモノマー群から選ばれた、ガラス転移点が３５
℃以上である共重合体等が挙げられる。

【００２４】これらの中で特に好ましい重合体は（メ
タ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸エステルとの共重
合体、スチレン・無水マレイン酸共重合体、及び該共重
合体とアルコール類の反応物、更にはアクリル酸、スチ
レン及びベンジル（メタ）アクリレートの３系共重合体
である。上記３系共重合体の共重合比は任意であるが、
例えば、好ましい範囲は全体を１００モルとした場合、
（メタ）アクリル酸約２０〜４０モル、スチレン約２５
〜４５モル、及びベンジル（メタ）アクリレート約１０
〜５０モルの共重合体である。該共重合体は前述の分散
剤とともに感光性着色組成物中の顔料の安定化を図る目
的をも有し、その分子量は約１万〜７万の範囲が好まし
い。又、適度なアルカリ現像性を付与するためには、そ
の酸価が約６０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲であるこ
とが好ましい。

【００２５】上記３系共重合体の共重合比率並びに酸価
のバランスが悪いと、ＣＦ用感光性着色組成物からなる
塗布層の露光・現像後において、パターン解像はされる
が、アルカリ現像液に対する耐性がなく解像パターン面
に小さなしわやクラックが発生し、ここからアルカリ現
像液の浸透が急速に起こることによって、最終的にはガ
ラス基板面から着色層の剥離を引き起こすことが鋭意検
討の結果わかった。

【００２６】本発明のＣＦ用感光性着色組成物の感光性
樹脂成分として使用する光重合性モノマーの一例である
多官能（メタ）アクリレートモノマーは、本発明のＣＦ
用感光性着色組成物の主剤をなすものであり、例えば、
エチレングリコール（メタ）アクリレート、ジエチレン
グリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコール
ジ（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、ポリプロピレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ヘキサンジ（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、
グリセリンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ
（メタ）アクリレート、グリセリンテトラ（メタ）アク
リレート、テトラトリメチロールプロパントリ（メタ）
アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）
アクリレート等が挙げられ、これらの成分は単独又は混
合物として使用される。

【００２７】これらの多官能（メタ）アクリレートモノ
マーは少なくとも１種の３官能以上のモノマーを含むこ
とが好ましく、その含有量は多官能（メタ）アクリレー
トモノマー中において約３０〜９５重量％を占める割合
である。又、これらの多官能（メタ）アクリレートモノ
マーには、反応希釈剤としてメチル（メタ）アクリレー
ト、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）ア
クリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル
（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリ
レート、スチレン、メチルスチレン、Ｎービニルピロリ
ドン等の単官能性モノマーを添加することができる。

【００２８】本発明で用いられる溶剤としては、具体的
には、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロ
ピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール等のアルコー
ル系溶媒、メトキシアルコール、エトキシアルコール等
のセロソルブ系溶媒、メトキシエトキシエタノール、エ
トキシエトキシエタノール等のカルビトール系溶媒、酢
酸エチル、酢酸ブチル、メトキシプロピオン酸メチル、
エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル等のエステル
系溶媒、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘ
キサノン等のケトン系溶媒、メトキシエチルアセテー
ト、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセ
テート等のセロソルブアセテート系溶媒、メトキシエト
キシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテ
ート等のカルビトールアセテート系溶媒、ジエチルエー
テル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン等
のエーテル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン
等の非プロトン性アミド溶媒、γ−ブチロラクトン等の
ラクトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフ
タレン等の不飽和炭化水素系溶媒、ｎ−ヘプタン、ｎ−
ヘキサン、ｎ−オクタン等の飽和炭化水素系溶媒等の有
機溶媒が挙げられる。

【００２９】これらの溶媒のうち、メトキシエチルアセ
テート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブ
アセテート等のセロソルブアセテート系溶媒、メトキシ
エトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルア
セテート等のカルビトールアセテート系溶媒、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ジ
メチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテ
ル等のエーテル系溶媒、メトキシプロピオン酸メチル、
エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル等のエステル
系溶媒が好ましい。

【００３０】上記本発明のＣＦ用感光性着色組成物にお
いて、組成物中に占める顔料の割合は、組成物の固形分
の約４０〜７５重量％であり、好ましくは約４５〜７０
重量％である。顔料が約４０重量％未満であると、各着
色膜（画素）の着色力が不十分であり、鮮明な画像の表
示が困難である。一方、顔料が約７５重量％を超える
と、各着色膜における光透過率が不十分となる。顔料は
その種類、粒径、分散の状態等によって着色力、透光性
等の各種光学的性質が変化するので、Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＢ
ｋとして選択した特定の顔料の物性に従って使用量を決
定する。使用量の決定基準は形成される着色膜の光透過
率が約８０〜９０％となる量である。但しＢｋの場合に
は透光性は要求されない。

【００３１】各着色膜の光透過率の測定は、２枚の偏光
板の間に測定試料を置き、偏光軸が平行の時と、垂直の
時との輝度を求めて行う。光線の測定波長はＲ部は６１
０ｎｍ、Ｇ部は５４０ｎｍ、Ｂ部は４５０ｎｍでそれぞ
れ測定した。更にＢｋに関してはマイクロデンシトメー
タによってＯ．Ｄ．（光学濃度）値として測定した。Ｃ
Ｆ試料の膜厚は約１．５μｍのものを使用した。

【００３２】又、本発明のＣＦ用感光性着色組成物を構
成する多官能（メタ）アクリレートモノマーの量は、顔
料以外の被膜形成組成物中において約２０〜６０重量％
を占める割合であり、好ましくは約３０〜５０重量％を
占める割合である。多官能（メタ）アクリレートモノマ
ーが約２０％重量未満であると、形成される着色膜の接
着強度、耐熱性等の各種物理的強度が不十分であり、一
方、多官能（メタ）アクリレートモノマーが約６０重量
％を超えると、ＣＦ用感光性着色組成物の安定性が低下
するとともに、形成される着色膜の可撓性が不十分とな
る。

【００３３】更にＣＦ用感光性着色組成物の現像液に対
する溶解特性を向上させるためにも、上記の割合は必要
であり、この割合から外れるとパターン解像はされる
が、モノマー硬化速度が大きくなり、着色パターン周囲
に対してスカムやひげを生じる。又、有機重合体とモノ
マーとの比率も最適化されないと同様な現象がおこり、
極端な場合には部分的な膨潤・剥離からくる着色膜の再
付着が生じ、正確な着色膜のパターン形成を阻害するこ
とが種々検討の結果わかった。

【００３４】又、本発明のＣＦ用感光性着色組成物を構
成する有機重合体の量は、顔料以外の被膜形成組成物中
において約５〜８０重量％を占める割合であり、好まし
くは約１０〜６０重量％を占める割合である。有機重合
体の量が、約５重量％未満であるとＣＦ用感光性着色組
成物の基板に対する塗布適性が低下するとともに、形成
された着色膜のアルカリ現像液に対する現像性が不十分
で、形成される着色膜の接着強度、可撓性が不十分であ
り、一方、有機重合体が約８０重量％を超えると、ポス
トベーク後の着色膜の膜減率の増加、光硬化着色膜内部
の未硬化量の増加による被膜硬度の減少等の面で不十分
になる場合がある。

【００３５】又、本発明のＣＦ用感光性着色組成物を構
成する光重合開始剤の量は、顔料以外の被膜形成組成物
中において約５〜３５重量％を占める割合であり、好ま
しくは約１０〜３０重量％を占める割合である。光重合
開始剤の量が約５重量％未満であると、ＣＦ用感光性着
色組成物の感度が低下すると共に、形成される着色膜の
接着性及び可撓性の面で不十分になる場合がある。

【００３６】尚、光重合開始剤は、顔料を十分に分散さ
せた前記の多官能（メタ）アクリレートモノマー及び有
機重合体からなる樹脂組成物に最初から添加しておいて
もよいが、上記樹脂組成物を比較的長期間保存する場合
には、使用直前に樹脂組成物中に光重合開始剤を分散或
いは溶解することが好ましい。尚、本発明のＣＦ用感光
性着色組成物は、上記成分を必須成分とするが、ＣＦ用
感光性着色組成物の塗布適性、感度、被膜の架橋密度等
を調整する目的で、各種有機溶剤、各種ポリマー、増感
剤、連鎖移動剤等、当該技術分野で公知の添加剤を必要
に応じて添加することができる。

【００３７】本発明のＣＦ用感光性着色組成物は、前記
各成分及び適当な有機溶剤を配合し、例えば、ペイント
シェーカー、ビーズミル、サンドグラインドミル、ボー
ルミル、アトライターミル、２本ロールミル等の分散機
を用いて分散することによって得られる。得られるＣＦ
用感光性着色組成物は、有機溶剤が媒体となっている塗
工液又はインキ状態であって、必要に応じて使用直前に
有機溶剤を加えて希釈して使用してもよい。

【００３８】更に、この時にポリカルボン酸型高分子活
性剤、ポリスルホン酸型高分子活性剤のアニオン系顔料
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顔料分散剤等の顔料分散
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アミノ基、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等を加えると、
顔料の分散性や分散安定性が良好になり好ましい。これ
ら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のが好ましい。

【００３９】上記のＣＦ用感光性着色組成物を用いてＣ
Ｆのパターンを形成する方法は、従来公知の方法でよ
く、例えば、適当な順序でＲ、Ｇ、Ｂ及びＢｋの該感光
性着色組成物を透明基板上にスピンコート、低速回転コ
ーターやロールコーターやナイフコーター等を用いて全
面コーティングを行なうか、或いは各種の印刷方法によ
る全面印刷又はパターンよりやや大きな部分印刷を行
い、予備乾燥後フォトマスクを密着させ、超高圧水銀灯
を使用して露光を行なってパターンを焼付ける。次いで
現像及び水洗を行ない、必要に応じポストベークを行な
うことによりＣＦのパターンを形成させることができ
る。

【００４０】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。 実施例１ 透明基板として、低膨張ガラス（コーニング社製）を中
性洗剤による洗浄、水洗、脱脂、オゾン及び光洗浄した
ものを用いた。又、青色顔料分散液として以下に示すも
のを用いた。 ・フタロシアニンブルー顔料 １０．０ｇ ・ベンジルメタクリレート−スチレン−アクリル酸共重合体物 ３．０ｇ （共重合比率１：１：１、分子量約３万（分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ＝１．７）） ・分散剤 Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１６１（ビックケミー社製） １．０ｇ ・ポリエチレングリコールモノメチルエチルアセテート（ＰＧＭＥＡ） ７０．０ｇ 上記組成物を２本ロール等で混練分散し、更にＰＧＭＥ
Ａ希釈溶剤を加えペイントシェーカー、ビーズミル等で
分散して顔料分散液とした。

【００４１】 ・顔料分散液（青色） ８４．０ｇ ・ベンジルメタクリレート−スチレン−アクリル酸共重合体物 ５．０ｇ （共重合比率１：１：１、分子量約３万（分子量分布Ｍｗ／Ｍｎ＝１．７）） 固形分４０％（３ーメトキシブチルアセテート溶液）） ・トリメチロールプロパントリアクリレート（日本化薬製） ７．０ｇ ・ＤＰＨＡ（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、日本化薬製） ２．０ｇ ・ＢＺＱ（前記式１、Ａｌｄｒｉｃｈｉ製）／イルガキュアー３６９（２−ヒ ドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、チバガイギー社 製）４／１（重量比） ３．０ｇ ・エチルセルソルブアセテート ４０．０ｇ 上記の配合で各成分を混合しペイントシェーカー、ビー
ズミルで分散して本発明のＣＦ用感光性着色組成物とし
た。

【００４２】上記ＣＦ用感光性着色組成物中の顔料分散
粒子径はｄ₅₀（ｄ₅₀は全粒度分布幅の５０％平均分布を
示す分散粒子径を表す）で０．５μｍ以下になるように
分散した。粒子径並びに粒度分布の確認は日機装（株）
社製マイクロトラックＵＰＡ粒度分析計で行った。更に
顔料のみを変更し、その他は上記と同様の処方によっ
て、Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＢｋの各色の本発明のＣＦ用感光性
着色組成物を得た。

【００４３】ＣＦ用感光性着色組成物をガラス基板上に
スピンコーティング法によって１．０μｍになるように
塗布した。膜厚は触針式法によるデックタック装置で計
測した。ＣＦ用感光性着色組成物を塗布後、ＣＲ乾燥機
にて約１００℃で３分間のプリベークを行い、続けて細
線パターンを施したマスクを介して、アライナーによっ
て５０から１，０００ｍＪ／ｃｍ^２まで露光量を変化さ
せて画素パターンを焼き付けた。

【００４４】現像は、自動現像装置を使用しＫＯＨ濃度
０．１重量％水溶液（現像液温度２３〜２５℃）によっ
て未露光被膜を溶解させた後水洗した。現像は均一な溶
解型を示した（Ｒ、Ｇ、Ｂ及びＢｋの各色のＣＦ用感光
性着色組成物に対しても同様であった。）。更にこの未
露光被膜の溶解速度は本現像液条件で現像液１リット
ル、１分間当り１１０ｍｇの溶出であった。パターン細
線を顕微鏡により確認後、ポストベーク２００℃で６０
分間行った。この操作をＲＧＢ及びＢｋのそれぞれにつ
いて行った。Ｒ、Ｇ及びＢ色に関しては感度約１００ｍ
Ｊ／ｃｍ^２以下でＢｋについては約２３０ｍＪ／ｃｍ^２
であった。

【００４５】形成されたパターン細線はスカム等がなく
エッジ形状も正常で、赤は１．０μｍ、緑は１．５μ
ｍ、青は１．２μｍ、黒は２．５μｍ以下でラインアン
ドスペースのパターンが解像されていた。更にポストベ
ーク後の膜減率は１０％以下であることを確認した。

【００４６】実施例２ （感度比較例）（開始剤化学種の最適化検討） 実施例１の光重合開始剤の化学種のみを変更した。その
他は実施例１と同様にしてＣＦを形成して、同様にして
評価を行った。評価は特に現像特性を重視し、見かけ感
度にも関与する基板密着性についても併せて行った。そ
の結果を以下の表１に示す（特に断わりのない限りＧ顔
料分散での結果である。）。

【００４７】 表１−１ 上記表における略号は以下の意味である。 （比）・・・比較例 （実）・・・実施例 イルガギュア（Ｉ−）９０７・・・２−メチル−１−
［４−（チオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−
１、チバガイギー製 Ｉ−３６９・・・２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−
１−（４−モルホリノ−フェニル）ブタノン−１、チバ
ガイギー製 Ｉ−１８４・・・１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フ
ェニルケトン、チバガイギー製 Ｔｒｉａｚｉｎｅ（ＴＡＺ）−１１０・・・ＣＡＳ Ｎ
ｏ．［４２５７３−５７−９］、みどり化学製 ＴＡＺ−１０１・・・ＣＡＳ Ｎｏ．［６５４２−６７
−２］、みどり化学製 ＴＡＺ−１０４・・・ＣＡＳ Ｎｏ．［３５８４−２３
−４］、みどり化学製 Ｋａｙａｃｕｒｅ ＤＥＴＸ−Ｓ・・・２，４−ジエチ
ルチオキサントン、日本化薬製 ビイミダゾール・・・２，２−ビス（ｏ−クロロフェニ
ル）４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２−ビ
イミダゾール、黒金化成製

【００４８】 表１−２

【００４９】

【００５０】上記で形成されたＣＦのパターン細線はス
カム等なくエッジ形状も正常で、各色で以下のように解
像された。ＢＺＱ＋Ｉ−３６９系の同様組成で赤は０．
８μｍ（着色膜溶解速度１１０ｍｇ、感度約７０ｍＪ／
ｃｍ^２）、緑は１．２μｍ（着色膜溶解速度１２０ｍ
ｇ、感度約８０ｍＪ／ｃｍ^２）、青は１．１μｍ（着色
膜溶解速度１００ｍｇ、感度約８０ｍＪ／ｃｍ^２）以下
でラインアンドスペースのパターンが解像されていた。
更にポストベーク後の膜減率は１０％以下であることを
確認した。Ｂｋでの系においては、絶対的に遮光性が高
く感度が低下するが、開始剤の複合使用で感度改善をは
かった。又、アクリジン系色素、アントラセン系色素、
クマリン系色素、やアミン類の添加によって更に光重合
促進効果があることが確認された。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
本発明のＣＦ用感光性着色組成物は感度が高く膜硬化性
が良好で、基板密着性が高い。更に材料の保存安定性も
良く、良好な感光特性を有する。又、顔料種をカーボン
ブラックにした場合、低コストで反射率の低い更に解像
性の高いＣＦ用のブラックマトリックス形成用感光性樹
脂組成物を得ることができる。更にはフォトリソ法を応
用しＣＦ製造が可能であり、該ＣＦを用いることによっ
て更に高品位で且つ高耐久性の液晶カラー表示体を得る
ことができる。

【００５２】更に本発明のＣＦ用感光性着色組成物から
なる着色膜は０．１％程度の希アルカリ水溶現像液に対
して、溶解現像型で着色パターン形成され、且つ現像工
程における現像パターンの抜け時間を制御可能とし、高
信頼性のＣＦ加工が可能なＣＦ用感光性着色組成物であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｆ 7/033 Ｇ０３Ｆ 7/033

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着色剤、有機重合体と光重合性モノマー
   とを含む感光性樹脂成分、光重合開始剤及び溶剤を主成
   分とするカラーフイルター用感光性着色組成物におい
   て、上記光重合開始剤が、少なくともトリハロメチルキ
   ナゾリノン系化合物とアセトフェノン系化合物とからな
   ることを特徴とするカラーフイルター用感光性着色組成
   物。
2. 【請求項２】 トリハロメチルキナゾリノン系化合物と
   アセトフェノン系化合物との使用割合が、前者１００重
   量部当たり後者１０〜３００重量部である請求項１に記
   載のカラーフイルター用感光性着色組成物。
3. 【請求項３】 光重合開始剤が、少なくとも下記式１及
   びそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種である請
   求項１に記載のカラーフイルター用感光性着色組成物。 （式１）
4. 【請求項４】 増感色素を含む請求項１に記載のカラー
   フイルター用感光性着色組成物。
5. 【請求項５】 増感色素が、アクリジン系化合物、クマ
   リン系化合物及びスチリル系化合物から選択された少な
   くとも１種である請求項４に記載のカラーフイルター用
   感光性着色組成物。
6. 【請求項６】 光重合性モノマーが少なくとも１種の３
   官能以上のアクリレートモノマーを含む請求項１に記載
   のカラーフイルター用感光性着色組成物。
7. 【請求項７】 更に分散剤を含有する請求項１に記載の
   カラーフイルター用感光性着色組成物。
8. 【請求項８】 有機重合体が、（メタ）アクリル酸を全
   モノマーの２０〜４０重量％の割合し、酸価が６０〜２
   ００ｍｇＫＯＨ／ｇのアクリル酸系共重合体である請求
   項１に記載のカラーフイルター用感光性着色組成物。
9. 【請求項９】 請求項１〜８に記載のカラーフイルター
   用感光性着色組成物から形成されたことを特徴とするカ
   ラーフィルター。