JP2001021713A - カラーフィルタ用感放射線性組成物およびカラーフィルタ - Google Patents

カラーフィルタ用感放射線性組成物およびカラーフィルタ

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JP2001021713A
JP2001021713A JP11189882A JP18988299A JP2001021713A JP 2001021713 A JP2001021713 A JP 2001021713A JP 11189882 A JP11189882 A JP 11189882A JP 18988299 A JP18988299 A JP 18988299A JP 2001021713 A JP2001021713 A JP 2001021713A
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pigment
acid
color filter
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bis
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JP11189882A
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English (en)
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Koichi Sakurai
幸一 櫻井
Takeshi Watanabe
毅 渡邉
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Original Assignee
JSR Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 顔料を高濃度で含む場合でも優れ
た現像性を示し、かつ基板、遮光層への密着性、および
表面平滑性に優れた画素を与えるカラーフィルタ用感放
射線性組成物、並びにそれから形成された画素を有する
カラーフィルタを提供する。 【解決手段】 感放射線性組成物は、イミダゾー
ル環を分子内に持つ特定の単官能性単量体を含有する。
カラーフィルタは、上記感放射線性組成物より形成され
た画素を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、カラーフィルタ用
感放射線性組成物に関わり、より詳しくは、現像性、表
面平滑性等に優れた、透過型あるいは反射型のカラー液
晶表示装置、カラー撮像管素子等に用いられるカラーフ
ィルタの製造に有用なカラーフィルタ用感放射線性組成
物、並びに該カラーフィルタ用感放射線性組成物から形
成されたカラーフィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、着色感放射線性組成物を用いてカ
ラーフィルタを製造するに当たっては、基板上あるいは
予め所望のパターンの遮光層を形成した基板上に、着色
感放射線性組成物を塗布して乾燥したのち、乾燥塗膜を
所望のパターン形状に放射線を照射(以下、「露光」と
いう。)し、現像することにより、各色の画素を得る形
成方法(特開平2−144502号公報および特開平3
−53201号公報参照)が知られている。しかしなが
ら、このような方法により得られるカラーフィルタは、
現像の際に未露光部の基板上あるいは遮光層上に残滓を
生じやすいという問題があり、またその程度は、着色感
放射線性組成物に含まれる顔料の濃度が高くなるにつれ
て著しくなる傾向があるため、十分な色濃度を達成する
ことが困難であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、顔料
を高濃度で含む場合でも優れた現像性を示すカラーフィ
ルタ用感放射線性組成物、より具体的には、現像時に未
露光部の基板上および遮光層上に残滓を生じることな
く、かつ基板および遮光層への密着性並びに表面平滑性
に優れた画素を与える新規なカラーフィルタ用感放射線
性組成物、並びに該カラーフィルタ用感放射線性組成物
から形成された画素を有するカラーフィルタを提供する
ことにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、本発明
の前記課題は、第一に、(A)着色剤、(B)アルカリ
可溶性樹脂、(C)多官能性単量体、(D)下記構造式
(1)で表される単官能性単量体、並びに(E)光重合
開始剤を含有することを特徴とするカラーフィルタ用感
放射線性組成物(以下、「第1発明」ともいう。)、
【0005】
【化2】
【0006】[式中、R1 は、水素原子またはメチル基
であり、R2は水素原子または炭素数1〜5のアルキル
基であり、そしてnは1〜5の整数である。]によって
達成される。
【0007】本発明の前記課題は、第二に、上記カラー
フィルタ用感放射線性組成物から形成された画素を有す
ることを特徴とするカラーフィルタ(以下、「第2発
明」ともいう。)によって達成される。本発明でいう
「放射線」には、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子
線、X線等を含むものを意味する。
【0008】以下に、本発明について詳細に説明する。(A)着色剤 本発明における着色剤は、色調が特に限定されるもので
はなく、得られるカラーフィルタの用途に応じて適宜選
定され、顔料、染料あるいは天然色素のいずれでもよ
い。カラーフィルタには高精細な発色と耐熱性が求めら
れることから、第1発明における着色剤としては、発色
性が高く、かつ耐熱性の高い着色剤、特に耐熱分解性の
高い着色剤が好ましく、通常、顔料、特に好ましくは有
機顔料が用いられる。
【0009】前記有機顔料としては、例えば、カラーイ
ンデックス(C.I.;The Society ofDyers and Colouris
ts 社発行) においてピグメント(Pigment)に分類され
ている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデ
ックス(C.I.)番号が付されているものを挙げることが
できる。C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイ
エロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメン
トイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピ
グメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー16、
C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー
20、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55、C.I.ピグメ
ントイエロー60、C.I.ピグメントイエロー61、C.I.
ピグメントイエロー65、C.I.ピグメントイエロー7
1、C.I.ピグメントイエロー73、C.I.ピグメントイエ
ロー74、C.I.ピグメントイエロー81、C.I.ピグメン
トイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピ
グメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、
C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー
100、C.I.ピグメントイエロー101、C.I.ピグメン
トイエロー104、C.I.ピグメントイエロー106、C.
I.ピグメントイエロー108、C.I.ピグメントイエロー
109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメン
トイエロー113、C.I.ピグメントイエロー114、C.
I.ピグメントイエロー116、C.I.ピグメントイエロー
117、C.I.ピグメントイエロー119、C.I.ピグメン
トイエロー120、C.I.ピグメントイエロー126、C.
I.ピグメントイエロー127、C.I.ピグメントイエロー
128、C.I.ピグメントイエロー129、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
151、C.I.ピグメントイエロー152、C.I.ピグメン
トイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.
I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー
156、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメン
トイエロー168、C.I.ピグメントイエロー175、C.
I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー
185;
【0010】C.I.ピグメントオレンジ1、C.I.ピグメン
トオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグ
メントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ16、C.
I.ピグメントオレンジ17、C.I.ピグメントオレンジ2
4、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレ
ンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメン
トオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピ
グメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、
C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントオレンジ
61、C.I.ピグメントオレンジ63、C.I.ピグメントオ
レンジ64、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメ
ントオレンジ73;C.I.ピグメントバイオレット1、C.
I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオ
レット23、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピ
グメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレッ
ト36、C.I.ピグメントバイオレット38;
【0011】C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメント
レッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレ
ッド4、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッ
ド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド
8、C.I.ピグメントレッド9、C.I.ピグメントレッド1
0、C.I.ピグメントレッド11、C.I.ピグメントレッド
12、C.I.ピグメントレッド14、C.I.ピグメントレッ
ド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレ
ッド17、C.I.ピグメントレッド18、C.I.ピグメント
レッド19、C.I.ピグメントレッド21、C.I.ピグメン
トレッド22、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメ
ントレッド30、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグ
メントレッド32、C.I.ピグメントレッド37、C.I.ピ
グメントレッド38、C.I.ピグメントレッド40、C.I.
ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド42、C.
I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド4
8:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメン
トレッド48:4、C.I.ピグメントレッド49:1、C.
I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド5
0:1、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメン
トレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピ
グメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド57:
2、C.I.ピグメントレッド58:2、C.I.ピグメントレ
ッド58:4、C.I.ピグメントレッド60:1、C.I.ピ
グメントレッド63:1、C.I.ピグメントレッド63:
2、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレ
ッド81:1、C.I.ピグメントレッド83、C.I.ピグメ
ントレッド88、C.I.ピグメントレッド90:1、C.I.
ピグメントレッド97、C.I.ピグメントレッド101、
C.I.ピグメントレッド102、C.I.ピグメントレッド1
04、C.I.ピグメントレッド105、C.I.ピグメントレ
ッド106、C.I.ピグメントレッド108、C.I.ピグメ
ントレッド112、C.I.ピグメントレッド113、C.I.
ピグメントレッド114、C.I.ピグメントレッド12
2、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッ
ド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメン
トレッド149、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピ
グメントレッド151、C.I.ピグメントレッド166、
C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド1
70、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレ
ッド172、C.I.ピグメントレッド174、C.I.ピグメ
ントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.
ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド17
8、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッ
ド180、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメン
トレッド187、C.I.ピグメントレッド188、C.I.ピ
グメントレッド190、C.I.ピグメントレッド193、
C.I.ピグメントレッド194、C.I.ピグメントレッド2
02、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレ
ッド207、C.I.ピグメントレッド208、C.I.ピグメ
ントレッド209、C.I.ピグメントレッド215、C.I.
ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド22
0、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッ
ド226、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメン
トレッド243、C.I.ピグメントレッド245、C.I.ピ
グメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、
C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド2
65;
【0012】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15:4、C.
I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー6
0;C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリー
ン36;C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメント
ブラウン25;C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメ
ントブラック7。また、これらの有機顔料は、例えば、
硫酸再結晶法、溶剤洗浄法や、これらの組み合わせ等に
より精製して使用することができる。前記有機顔料は、
単独でまたは2種以上を混合して使用することができ
る。
【0013】また、無機顔料としては、例えば、酸化チ
タン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸
鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カ
ドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、
アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラッ
ク等を挙げることができる。これらの無機顔料は、単独
でまたは2種以上を混合して使用することができる。
【0014】本発明において、前記各着色剤は、所望に
より、その粒子表面をポリマーで改質して使用すること
ができる。着色剤の粒子表面を改質するポリマーとして
は、例えば、特開平8−259876号公報等に記載さ
れたポリマーや、市販の各種の顔料分散用のポリマーま
たはオリゴマー等を挙げることができる。また、本発明
における着色剤は、所望により、分散剤と共に使用する
ことができる。このような分散剤としては、例えば、カ
チオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン
系、フッ素系等の界面活性剤を挙げることができる。前
記界面活性剤の具体例としては、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等のポリオキ
シエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレン
n−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン
n−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテル類;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等
のポリエチレングリコールジエステル類;ソルビタン脂
肪酸エステル類;脂肪酸変性ポリエステル類;3級アミ
ン変性ポリウレタン類;ポリエチレンイミン類等のほ
か、以下商品名で、KP(信越化学工業(株)製)、ポ
リフロー(共栄社化学(株)製)、エフトップ(トーケ
ムプロダクツ社製)、メガファック(大日本インキ化学
工業(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)
製)、アサヒガード、サーフロン(以上、旭硝子(株)
製)、Disperbyk(ビックケミー・ジャパン
(株)製)、ソルスパース(セネカ(株)製)等を挙げ
ることができる。これらの界面活性剤は、単独でまたは
2種以上を混合して使用することができる。界面活性剤
の使用量は、着色剤100重量部に対して、通常、50
重量部以下、好ましくは30重量部以下である。
【0015】(B)アルカリ可溶性樹脂 本発明におけるアルカリ可溶性樹脂としては、着色剤に
対してバインダーとして作用し、かつカラーフィルタを
製造する際に、その現像処理工程において用いられる現
像液、特に好ましくはアルカリ現像液に対して可溶性を
有するものであれば、特に限定されるものではないが、
カルボキシル基を有するアルカリ可溶性樹脂が好まし
く、特に、1個以上のカルボキシル基を有するエチレン
性不飽和単量体(以下、単に「カルボキシル基含有不飽
和単量体」という。)と他の共重合可能なエチレン性不
飽和単量体(以下、単に「共重合性不飽和単量体」とい
う。)との共重合体(以下、単に「カルボキシル基含有
共重合体」という。)が好ましい。
【0016】カルボキシル基含有不飽和単量体の例とし
ては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−ク
ロルアクリル酸、けい皮酸等の不飽和モノカルボン酸
類;マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン
酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン
酸、メサコン酸等の不飽和ジカルボン酸またはその無水
物類;3価以上の不飽和多価カルボン酸またはその無水
物類;こはく酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、
こはく酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)、フタ
ル酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、フタル酸モ
ノ(2−メタクリロイロキシエチル)等の2価以上の多
価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイロキシアルキ
ル〕エステル類;ω−カルボキシポリカプロラクトンモ
ノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモ
ノメタクリレート等の両末端にカルボキシ基と水酸基と
を有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート類等を挙
げることができる。これらのカルボキシル基含有不飽和
単量体のうち、こはく酸モノ(2−アクリロイロキシエ
チル)およびフタル酸モノ(2−アクリロイロキシエチ
ル)は、それぞれM−5300およびM−5400(東
亞合成(株)製)の商品名で市販されている。前記カル
ボキシル基含有不飽和単量体は、単独でまたは2種以上
を混合して使用することができる。
【0017】また、共重合性不飽和単量体の例として
は、スチレン、α−メチルスチレン、o−ビニルトルエ
ン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエン、p−ク
ロルスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシス
チレン、p−メトキシスチレン、o−ビニルベンジルメ
チルエーテル、m−ビニルベンジルメチルエーテル、p
−ビニルベンジルメチルエーテル、o−ビニルベンジル
グリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエ
ーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル等の芳
香族ビニル化合物;インデン、1−メチルインデン等の
インデン類;
【0018】メチルアクリレート、メチルメタクリレー
ト、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、n−
プロピルアクリレート、n−プロピルメタクリレート、
i−プロピルアクリレート、i−プロピルメタクリレー
ト、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレー
ト、i−ブチルアクリレート、i−ブチルメタクリレー
ト、sec−ブチルアクリレート、sec−ブチルメタ
クリレート、t−ブチルアクリレート、t−ブチルメタ
クリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−
ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロ
ピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレ
ート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒド
ロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシブチル
アクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、
3−ヒドロキシブチルアクリレート、3−ヒドロキシブ
チルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレー
ト、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、アリルアク
リレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレー
ト、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレ
ート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルアクリ
レート、フェニルメタクリレート、2−メトキシエチル
アクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、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、メトキシジエチレングルコールアク
リレート、メトキシジエチレングルコールメタクリレー
ト、メトキシトリエチレングルコールアクリレート、メ
トキシトリエチレングルコールメタクリレート、メトキ
シプロピレングルコールアクリレート、メトキシプロピ
レングルコールメタクリレート、メトキシジプロピレン
グルコールアクリレート、メトキシジプロピレングルコ
ールメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソ
ボルニルメタクリレート、ジシクロペンタジエニルアク
リレート、ジシクロペンタジエニルメタクリレート、2
−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、
2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルメタクリレー
ト、グリセロールモノアクリレート、グリセロールモノ
メタクリレート等の不飽和カルボン酸エステル類;
【0019】2−アミノエチルアクリレート、2−アミ
ノエチルメタクリレート、2−ジメチルアミノエチルア
クリレート、2−ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト、2−アミノプロピルアクリレート、2−アミノプロ
ピルメタクリレート、2−ジメチルアミノプロピルアク
リレート、2−ジメチルアミノプロピルメタクリレー
ト、3−アミノプロピルアクリレート、3−アミノプロ
ピルメタクリレート、3−ジメチルアミノプロピルアク
リレート、3−ジメチルアミノプロピルメタクリレート
等の不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル類;グリ
シジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等の不
飽和カルボン酸グリシジルエステル類;酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のカ
ルボン酸ビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビ
ニルエチルエーテル、アリルグリシジルエーテル等の不
飽和エーテル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリ
ル、α−クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデン
等のシアン化ビニル化合物;アクリルアミド、メタクリ
ルアミド、α−クロロアクリルアミド、N−2−ヒドロ
キシエチルアクリルアミド、N−2−ヒドロキシエチル
メタクリルアミド等の不飽和アミド類;マレイミド、N
−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド
等の不飽和イミド類;1,3−ブタジエン、イソプレ
ン、クロロプレン等の脂肪族共役ジエン類;ポリスチレ
ン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリ−n−ブチルアクリレート、ポリ−n−ブチル
メタクリレート、ポリシロキサン等の重合体分子鎖の末
端にモノアクリロイル基あるいはモノメタクリロイル基
を有するマクロモノマー類等を挙げることができる。ま
た、これらの他に、後述する(D)単官能性単量体も共
重合性不飽和単量体として使用することができる。これ
らの共重合性不飽和単量体は、単独でまたは2種以上を
混合して使用することができる。
【0020】本発明におけるカルボキシル基含有共重合
体としては、アクリル酸および/またはメタクリル酸
を必須成分とし、場合により、こはく酸モノ(2−アク
リロイロキシエチル)、こはく酸モノ(2−メタクリロ
イロキシエチル)、ω−カルボキシポリカプロラクトン
モノアクリレートおよびω−カルボキシポリカプロラク
トンモノメタクリレートの群から選ばれる少なくとも1
種の化合物をさらに含有するカルボキシル基含有不飽和
単量体成分と、スチレン、2−ヒドロキシエチルアク
リレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、アリ
ルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアク
リレート、ベンジルメタクリレート、グリセロールモノ
メタクリレート、グリセロールモノアクリレート、N−
フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマーおよ
びポリメチルメタクリレートマクロモノマーの群から選
ばれる少なくとも1種との共重合体(以下、「カルボキ
シル基含有共重合体(I)」という。)が好ましい。
【0021】カルボキシル基含有共重合体(I)の具体
例としては、(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)ア
クリレート共重合体、(メタ)アクリル酸/2−ヒドロ
キシエチル(メタ)アクリレート/ベンジル(メタ)ア
クリレート共重合体、(メタ)アクリル酸/ベンジル
(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共
重合体、(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)アクリ
レート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重
合体、(メタ)アクリル酸/2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート/ポ
リスチレンマクロモノマー共重合体、(メタ)アクリル
酸/2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/ベン
ジル(メタ)アクリレート/ポリメチルメタクリレート
マクロモノマー共重合体、メタクリル酸/スチレン/ベ
ンジル(メタ)アクリレート/N−フェニルマレイミド
共重合体、(メタ)アクリル酸/こはく酸モノ(2−ア
クリロイロキシエチル)/スチレン/ベンジル(メタ)
アクリレート/N−フェニルマレイミド共重合体、(メ
タ)アクリル酸/こはく酸モノ(2−アクリロイロキシ
エチル)/スチレン/アリル(メタ)アクリレート/N
−フェニルマレイミド共重合体、(メタ)アクリル酸/
スチレン/ベンジル(メタ)アクリレート/グリセロー
ルモノ(メタ)アクリレート/N−フェニルマレイミド
共重合体、(メタ)アクリル酸/ω−カルボキシポリカ
クロラクトンモノ(メタ)アクリレート/スチレン/ベ
ンジル(メタ)アクリレート/グリセロールモノ(メ
タ)アクリレート/N−フェニルマレイミド共重合体等
を挙げることができる。
【0022】カルボキシル基含有共重合体におけるカル
ボキシル基含有不飽和単量体の共重合割合は、通常、5
〜50重量%、好ましくは10〜40重量%である。こ
の場合、前記共重合割合が5重量%未満では、得られる
感放射線性組成物のアルカリ現像液に対する溶解性が低
下する傾向があり、一方50重量%を超えると、アルカ
リ現像液に対する溶解性が過大となり、アルカリ現像液
により現像する際に、画素の基板からの脱落や画素表面
の膜荒れを来たしやすくなるおそれがある。
【0023】本発明におけるアルカリ可溶性樹脂のゲル
パーミエーションクロマトグラフィー(GPC、溶出溶
媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算
重量平均分子量(以下、「Mw」という。)は、通常、
3,000〜300,000、好ましくは5,000〜
100,000である。また、本発明におけるアルカリ
可溶性樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー
(GPC、溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定した
ポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」とい
う。)は、好ましくは3,000〜60,000、さら
に好ましくは5,000〜25,000である。本発明
においては、このような特定のMwあるいはMnを有す
るアルカリ可溶性樹脂を使用することによって、現像性
に優れた感放射線性組成物が得られ、それにより、シャ
ープなパターンエッジを有する画素を形成することがで
きるとともに、現像時に未露光部の基板上および遮光層
上に残渣、地汚れ、膜残り等が発生し難くなる。また、
本発明におけるアルカリ可溶性樹脂のMwとMnの比
(Mw/Mn)は、好ましくは1〜5、特に好ましくは
1〜4である。本発明において、アルカリ可溶性樹脂
は、単独でまたは2種以上を混合して使用することがで
きる。
【0024】本発明におけるアルカリ可溶性樹脂の使用
量は、(A)着色剤100重量部に対して、通常、10
〜1,000重量部、好ましくは20〜500重量部で
ある。この場合、アルカリ可溶性樹脂の使用量が10重
量部未満では、例えば、アルカリ現像性が低下したり、
未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れや膜残りが
発生するおそれがあり、一方1,000重量部を超える
と、相対的に着色剤濃度が低下するため、薄膜として目
的とする色濃度を達成することが困難となる場合があ
る。
【0025】(C)多官能性単量体 本発明における多官能性単量体は、2個以上の重合性不
飽和結合を有する単量体である。多官能性単量体の例と
しては、エチレングリコール、プロピレングリコール等
のアルキレングリコールのジアクリレートまたはジメタ
クリレート類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール等のポリアルキレングリコールのジアクリ
レートまたはジメタクリレート類;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、ジペンタエ
リスリトール等の3価以上の多価アルコールのポリアク
リレートまたはポリメタクリレート類や、それらのジカ
ルボン酸変性物;ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタ
ン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂
等のオリゴアクリレートまたはオリゴメタクリレート
類;両末端ヒドロキシポリ−1,3−ブタジエン、両末
端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカ
プロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジアク
リレートまたはジメタクリレート類や、トリス(2−ア
クリロイロキシエチル)フォスフェート、トリス(2−
メタクリロイロキシエチル)フォスフェート等を挙げる
ことができる。
【0026】これらの多官能性単量体のうち、3価以上
の多価アルコールのポリアクリレートまたはポリメタク
リレート類やそれらのジカルボン酸変性物、具体的に
は、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメ
チロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリ
トールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメ
タクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペ
ンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリ
スリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリト
ールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキ
サメタクリレート、下記構造式(2)
【0027】
【化3】
【0028】で表される化合物等が好ましく、特に、ト
リメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリス
リトールトリアクリレートおよびジペンタエリスリトー
ルヘキサアクリレートが、画素強度が高く、画素表面の
平滑性に優れ、かつ未露光部の基板上および遮光層上に
地汚れ、膜残り等を発生し難い点で好ましい。前記多官
能性単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用す
ることができる。
【0029】本発明における多官能性単量体の使用量
は、(B)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、
通常、5〜500重量部、好ましくは20〜300重量
部である。この場合、多官能性単量体の使用量が5重量
部未満では、画素の強度や表面平滑性が低下する傾向が
あり、一方500重量部を超えると、例えば、アルカリ
現像性が低下したり、未露光部の基板上あるいは遮光層
上に地汚れ、膜残り等が発生しやすくなる傾向がある。
【0030】(D)単官能性単量体 本発明における(D)単官能性単量体は、前記構造式
(1)で表される単官能性単量体(以下、「単官能性単
量体(1)」という。)を必須成分として含有するもの
である。
【0031】このような「単官能性単量体(1)」の例
としては1−(メタ)アクリロイロキシメチル−2−メ
チル−イミダゾール、1−(メタ)アクリロイロキシメ
チル−2−エチル−イミダゾール、1−(メタ)アクリ
ロイロキシメチル−2−プロピル−イミダゾール、1−
(メタ)アクリロイロキシメチル−2−イソプロピル−
イミダゾール、1−(メタ)アクリロイロキシメチル−
2−n−ブチル−イミダゾール、1−(メタ)アクリロ
イロキシメチル−2−sec−ブチル−イミダゾール、1
−(メタ)アクリロイロキシメチル−2−tert−ブチル
−イミダゾール、1−(メタ)アクリロイロキシエチル
−2−エチル−イミダゾール、1−(メタ)アクリロイ
ロキシエチル−2−プロピル−イミダゾール、1−(メ
タ)アクリロイロキシエチル−2−イソプロピル−イミ
ダゾール、1−(メタ)アクリロイロキシエチル−2−
n−ブチル−イミダゾール、1−(メタ)アクリロイロ
キシエチル−2−sec−ブチル−イミダゾール、1−
(メタ)アクリロイロキシエチル−2−tert−ブチル−
イミダゾール、1−(メタ)アクリロイロキシプロピル
−2−メチル−イミダゾール、1−(メタ)アクリロイ
ロキシプロピル−2−エチル−イミダゾール、1−(メ
タ)アクリロイロキシプロピル−2−プロピル−イミダ
ゾール、1−(メタ)アクリロイロキシプロピル−2−
イソプロピル−イミダゾール、1−(メタ)アクリロイ
ロキシプロピル−2−n−ブチル−イミダゾール、1−
(メタ)アクリロイロキシプロピル−2−sec−ブチル
−イミダゾール、1−(メタ)アクリロイロキシプロピ
ル−2−tert−ブチル−イミダゾール、1−(メタ)ア
クリロイロキシブチル−2−メチル−イミダゾール、1
−(メタ)アクリロイロキシブチル−2−エチル−イミ
ダゾール、1−(メタ)アクリロイロキシブチル−2−
プロピル−イミダゾール、1−(メタ)アクリロイロキ
シブチル−2−イソプロピル−イミダゾール、1−(メ
タ)アクリロイロキシブチル−2−n−ブチル−イミダ
ゾール、1−(メタ)アクリロイロキシブチル−2−se
c−ブチル−イミダゾール、1−(メタ)アクリロイロ
キシブチル−2−tert−ブチル−イミダゾール、1−
(メタ)アクリロイロキシペンチル−2−メチル−イミ
ダゾール、1−(メタ)アクリロイロキシペンチル−2
−エチル−イミダゾール、1−(メタ)アクリロイロキ
シペンチル−2−プロピル−イミダゾール、1−(メ
タ)アクリロイロキシペンチル−2−イソプロピル−イ
ミダゾール、1−(メタ)アクリロイロキシペンチル−
2−n−ブチル−イミダゾール、1−(メタ)アクリロ
イロキシペンチル−2−sec−ブチル−イミダゾール、
1−(メタ)アクリロイロキシブチル−2−tert−ブチ
ル−イミダゾール、下記構造式(3)で表される化合
物、
【0032】
【化4】
【0033】(1−アクリロイロキシエチル−2−メチ
ル−イミダゾールともいう。)下記構造式(4)で表さ
れる化合物
【0034】
【化5】
【0035】(1−メタクリロイロキシエチル−2−メ
チル−イミダゾールともいう。)などを挙げることがで
きる。これらのうち、構造式(3)で表される化合物、
構造式(4)で表される化合物などが好ましい。前記単
官能性単量体(1)は、単独でまたは2種以上混合して
使用することができる。
【0036】本発明における単官能性単量体(1)の使
用量は、(B)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対し
て、通常、1〜50重量部、好ましくは5〜40重量
部、さらに好ましくは5〜30重量部である。この場
合、単官能性単量体(1)の使用量が1重量部未満で
は、表面平滑性に対する改良効果が低下する傾向があ
り、一方50重量部を超えると、形成された画素が現像
時に基板から脱落しやすくなる傾向がある。
【0037】また、本発明においては、単官能性単量体
(1)の一部を他の単官能性単量体で置き換えることも
できる。前記他の単官能性単量体としては、例えば、前
記(B)アルカリ可溶性樹脂について例示したカルボキ
シル基含有不飽和単量体や共重合性不飽和単量体、N−
アクリロイルモルフォリン、N−メタクリロイルモルフ
ォリン、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプ
ロラクタム等のほか、市販品として、M−5400、M
−5600(商品名、東亞合成(株)製)等を挙げるこ
とができる。これらの他の単官能性単量体は、単独でま
たは2種以上を混合して使用することができる。他の単
官能性単量体の使用割合は、単官能性単量体(1)と他
の単官能単量体の合計に対して、通常、50重量%以
下、好ましくは25重量%以下である。この場合、他の
単官能性単量体の使用割合が50重量%を超えると、表
面平滑性に対する改良効果が低下する傾向がある。
【0038】(E)光重合開始剤 本発明における光重合開始剤とは、可視光線、紫外線、
遠紫外線、電子線、X線等の露光より、前記(C)多官
能性単量体、(D)単官能性単量体、および場合により
使用される他の単官能性単量体の重合を開始しうる活性
種を発生することができる化合物である。このような光
重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン系化合
物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、ベ
ンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケ
トン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合
物、ジアゾ系化合物等を挙げることができる。本発明に
おいて、光重合開始剤は、単独でまたは2種以上を混合
して使用することができるが、本発明における光重合開
始剤としては、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾー
ル系化合物、トリアジン系化合物等が好ましい。
【0039】本発明における光重合開始剤の一般的な使
用量は、(C)多官能性単量体、(D)単官能性単量
体、および場合により使用される他の単官能性単量体と
の合計100重量部に対して、通常、0.01〜80重
量部、好ましくは1〜60重量部である。この場合、光
重合開始剤の使用量が0.01重量部未満では、露光に
よる硬化が不十分となり、画素パターンが所定の配列に
従って配置された画素アレイを得ることが困難となるお
それがあり、一方80重量部を超えると、形成された画
素が現像時に基板から脱落しやすくなるおそれがある。
【0040】本発明における好ましい光重合開始剤のう
ち、アセトフェノン系化合物の例としては、2−ヒドロ
キシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、
2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2
−モルフォリノプロパノン−1、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
ノン−1、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−
1−オン等を挙げることができる。これらのアセトフェ
ノン系化合物のうち、特に、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)ブタノン
−1が好ましい。前記アセトフェノン系化合物は、単独
でまたは2種以上を混合して使用することができる。
【0041】本発明において、光重合開始剤としてアセ
トフェノン系化合物を使用する場合の使用量は、(C)
多官能性単量体、(D)単官能性単量体、および場合に
より使用される単官能性単量体の合計100重量部に対
して、通常、0.01〜80重量部、好ましくは1〜7
0重量部、さらに好ましくは1〜60重量部である。こ
の場合、アセトフェノン系化合物の使用量が0.01重
量部未満では、露光による硬化が不十分となり、画素パ
ターンが所定の配列に従って配置された画素アレイを得
ることが困難となるおそれがあり、一方80重量部を超
えると、形成された画素が現像時に基板から脱落しやす
くなる傾向がある。
【0042】また、ビイミダゾール系化合物の例として
は、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,
4’,5,5’−テトラキス(4−メトキシカルボニル
フェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビ
ス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テト
ラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’
−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニ
ル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキ
シカルボニルフェニル−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,
4’,5,5’−テトラキス(4−メトキシカルボニル
フェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビ
ス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’
−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−
1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−
ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス
(4−フェノキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビ
イミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロ
ロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−
メトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾ
ール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニ
ル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシ
カルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−
4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカル
ボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、
【0043】2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−
4,4’,5,5’−テトラキス(4−メトキシカルボ
ニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’
−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−
テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,
2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−ブロモフ
ェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェ
ノキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾー
ル、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−
4,4’,5,5’−テトラキス(4−メトキシカルボ
ニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’
−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,
5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)
−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4
−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキ
ス(4−フェノキシカルボニルフェニル)−1,2’−
ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリブ
ロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4
−メトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダ
ゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリブロモフェ
ニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキ
シカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、
2’−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,
4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニ
ルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、
【0044】2,2’−ビス(2−シアノフェニル)−
4,4’,5.5’−テトラキス(4−メトキシカルボ
ニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’
−ビス(2−シアノフェニル)−4,4’,5.5’−
テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,
2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−シアノフ
ェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェ
ノキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾー
ル、2,2’−ビス(2−メチルフェニル)−4,
4’,5,5’−テトラキス(4−メトキシカルボニル
フェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビ
ス(2−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テト
ラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’
−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−メチルフェニ
ル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキ
シカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−エチルフェニル)−4,4’,
5,5’−テトラキス(4−メトキシカルボニルフェニ
ル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2
−エチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス
(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイ
ミダゾール、2,2’−ビス(2−エチルフェニル)−
4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカル
ボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,
2’−ビス(2−フェニルフェニル)−4,4’,5,
5’−テトラキス(4−メトキシカルボニルフェニル)
−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−フ
ェニルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス
(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイ
ミダゾール、2,2’−ビス(2−フェニルフェニル)
−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカ
ルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、
【0045】2,2’−ビス(2−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、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニ
ル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’
−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリ
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、2,2’−ビス(2−
ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニ
ル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,
4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ
フェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス
(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4’,5,
5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−シアノフェニル)−4,4’,
5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾー
ル、2,2’−ビス(2,4−ジシアノフェニル)−
4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイ
ミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリシアノ
フェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−
1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−メチ
ルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−
1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−
ジメチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェ
ニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス
(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,4’,5,
5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−エチルフェニル)−4,4’,
5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾー
ル、2,2’−ビス(2,4−ジエチルフェニル)−
4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイ
ミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリエチル
フェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−
1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−フェ
ニルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル
−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4
−ジフェニルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ
フェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス
(2,4,6−トリフェニルフェニル)−4,4’,
5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール
等を挙げることができる。
【0046】これらのビイミダゾール系化合物のうち、
好ましい化合物は、2,2’−ビス(2−クロロフェニ
ル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシ
カルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4’,
5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニ
ル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2
−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、2,2’−ビス
(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−
テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’
−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,
4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダ
ゾール、2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−4,
4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダ
ゾール、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)
−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビ
イミダゾールおよび2,2’−ビス(2,4,6−トリ
ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニ
ル−1,2’−ビイミダゾールであり、さらに好ましい
化合物は、2,2’−ビス(2−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、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニ
ル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’
−ビイミダゾールおよび2,2’−ビス(2,4,6−
トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフ
ェニル−1,2’−ビイミダゾールであり、特に好まし
い化合物は、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニ
ル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’
−ビイミダゾールである。これらのビイミダゾール系化
合物は、溶剤に対する溶解性に優れ、未溶解物、析出物
等の異物を生じることがなく、しかも感度が高く、少な
いエネルギー量の露光により硬化反応を十分進行させる
とともに、コントラストが高く、未露光部で硬化反応が
生じることがないため、露光後の塗膜は、現像液に対し
て不溶性の硬化部分と、現像液に対して高い溶解性を有
する未硬化部分とに明確に区分され、これにより、アン
ダーカットのない画素パターンが所定の配列に従って配
置された高精細な画素アレイを形成することができる。
前記ビイミダゾール系化合物は、単独でまたは2種以上
を混合して使用することができる。
【0047】本発明において、光重合開始剤としてビイ
ミダゾール系化合物を使用する場合の使用量は、(C)
多官能性単量体と場合により使用される単官能性単量体
の合計100重量部に対して、通常、0.01〜40重
量部、好ましくは1〜30重量部、さらに好ましくは1
〜20重量部である。この場合、ビイミダゾール系化合
物の使用量が0.01重量部未満では、露光による硬化
が不十分となり、画素パターンが所定の配列に従って配
置された画素アレイを得ることが困難となるおそれがあ
り、一方40重量部を超えると、現像する際に、形成さ
れた画素の基板から脱落や画素表面の膜あれを来しやす
くなる傾向がある。
【0048】−水素供与体− 本発明においては、光重合開始剤としてビイミダゾール
系化合物を用いる場合、下記する水素供与体を併用する
ことが、感度をさらに改良することができる点で好まし
い。ここでいう「水素供与体」とは、露光によりビイミ
ダゾール系化合物から発生したラジカルに対して、水素
原子を供与することができる化合物を意味する。本発明
における水素供与体としては、下記で定義するメルカプ
タン系化合物、下記で定義するアミン系化合物等が好ま
しい。前記メルカプタン系化合物は、ベンゼン環あるい
は複素環を母核とし、該母核に直接結合したメルカプト
基を1個以上、好ましくは1〜3個、さらに好ましくは
1〜2個有する化合物(以下「メルカプタン系水素供与
体」という。)からなる。前記アミン系化合物は、ベン
ゼン環あるいは複素環を母核とし、該母核に直接結合し
たアミノ基を1個以上、好ましくは1〜3個、さらに好
ましくは1〜2個有する化合物(以下「アミン系化合
物」という。)からなる。なお、これらの水素供与体
は、メルカプト基とアミノ基とを同時に有することもで
きる。
【0049】以下、これらの水素供与体について、より
具体的に説明する。メルカプタン系水素供与体は、ベン
ゼン環あるいは複素環をそれぞれ1個以上有することが
でき、またベンゼン環と複素環との両者を有することが
でき、これらの環を2個以上有する場合、縮合環を形成
しても形成しなくてもよい。また、メルカプタン系水素
供与体は、メルカプト基を2個以上有する場合、少なく
とも1個の遊離メルカプト基が残存する限りでは、残り
のメルカプト基の1個以上がアルキル、アラルキルまた
はアリール基で置換されていてもよく、さらには少なく
とも1個の遊離メルカプト基が残存する限りでは、2個
の硫黄原子がアルキレン基等の2価の有機基を介在して
結合した構造単位、あるいは2個の硫黄原子がジスルフ
ィドの形で結合した構造単位を有することができる。さ
らに、メルカプタン系水素供与体は、メルカプト基以外
の箇所で、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、
置換アルコキシカルボニル基、フェノキシカルボニル
基、置換フェノキシカルボニル基、ニトリル基等によっ
て置換されていてもよい。
【0050】このようなメルカプタン系水素供与体の例
としては、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メル
カプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミ
ダゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジ
アゾール、2−メルカプト−2,5−ジメチルアミノピ
リジン等が挙げることができる。これらのメルカプタン
系水素供与体のうち、2−メルカプトベンゾチアゾー
ル、2−メルカプトベンゾオキサゾールが好ましく、特
に、2−メルカプトベンゾチアゾールが好ましい。
【0051】次に、アミン系水素供与体は、ベンゼン環
あるいは複素環をそれぞれ1個以上有することができ、
またベンゼン環と複素環との両者を有することができ、
これらの環を2個以上有する場合、縮合環を形成しても
形成しなくてもよい。また、アミン系水素供与体は、ア
ミノ基の1個以上がアルキル基または置換アルキル基で
置換されてもよく、またアミノ基以外の箇所で、カルボ
キシル基、アルコキシカルボニル基、置換アルコキシカ
ルボニル基、フェノキシカルボニル基、置換フェノキシ
カルボニル基、ニトリル基等によって置換されていても
よい。
【0052】このようなアミン系水素供与体の例として
は、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノ
ン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノ
ン、4−ジエチルアミノアセトフェノン、4−ジメチル
アミノプロピオフェノン、4−ジメチルアミノ安息香酸
エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸i−アミル、4−
ジメチルアミノ安息香酸、4−ジメチルアミノベンゾニ
トリル等が挙げることができる。これらのアミン系水素
供与体のうち、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベン
ゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾ
フェノンが好ましく、特に、4,4’−ビス(ジエチル
アミノ)ベンゾフェノンが好ましい。
【0053】本発明において、水素供与体は、単独でま
たは2種以上を混合して使用することができるが、1種
以上のメルカプタン系水素供与体と1種以上のアミン系
水素供与体とを組み合わせて使用することが、形成され
た画素が現像時に基板から脱落し難く、また画素強度お
よび感度も高い点で好ましい。メルカプタン系水素供与
体とアミン系水素供与体との好ましい組み合わせの具体
例としては、2−メルカプトベンゾチアゾール/4,
4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、2−メ
ルカプトベンゾチアゾール/4,4’−ビス(ジエチル
アミノ)ベンゾフェノン、2−メルカプトベンゾオキサ
ゾール/4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェ
ノン、2−メルカプトベンゾオキサゾール/4,4’−
ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等を挙げること
ができ、さらに好ましい組み合わせは、2−メルカプト
ベンゾチアゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)
ベンゾフェノン、2−メルカプトベンゾオキサゾール/
4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンであ
り、特に好ましい組み合わせは、2−メルカプトベンゾ
チアゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾ
フェノンである。メルカプタン系水素供与体とアミン系
水素供与体との組み合わせにおけるメルカプタン系水素
供与体とアミン系水素供与体との重量比は、通常、1:
1〜1:4、好ましくは1:1〜1:3である。
【0054】本発明において水素供与体をビイミダゾー
ル系化合物と併用する場合の使用量は、(C)多官能性
単量体、(D)単官能性単量体、および場合により使用
される他の単官能性単量体の合計100重量部に対し
て、通常、0.01〜40重量部、好ましくは1〜30
重量部、さらに好ましくは1〜20重量部である。この
場合、水素供与体の使用量が0.01重量部未満である
と、感度の改良効果が低下する傾向があり、一方40重
量部を超えると、形成された画素が現像時に基板から脱
落しやすくなる傾向がある。
【0055】また、トリアジン系化合物の例としては、
2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリア
ジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)
−s−トリアジン、2−[2−(5−メチルフラン−2
−イル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチ
ル)−s−トリアジン、2−[2−(フラン−2−イ
ル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)−
s−トリアジン、2−[2−(4−ジエチルアミノ−2
−メチルフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリク
ロロメチル)−s−トリアジン、2−[2−(3,4−
ジメトキシフェニル)エテニル]−4,6−ビス(トリ
クロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ
フェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−
トリアジン、2−(4−エトキシスチリル)−4,6−
ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4
−n−ブトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロ
メチル)−s−トリアジン、下記構造式(5)で表され
る化合物(以下、「トリアジン化合物(1)」とい
う。)、
【0056】
【化6】
【0057】下記構造式(6)で表される化合物(以
下、「トリアジン化合物(2)」という。)
【0058】
【化7】
【0059】等のハロメチル基を有するトリアジン系化
合物を挙げることができる。これらのトリアジン系化合
物のうち、特に、2−[2−(3,4−ジメトキシフェ
ニル)エテニル]−4,6−ビス(トリクロロメチル)
−s−トリアジン、トリアジン化合物(1)、トリアジ
ン化合物(2)等が好ましい。前記トリアジン系化合物
は、単独でまたは2種以上を混合して使用することがで
きる。本発明における光重合開始剤としてトリアジン系
化合物を使用する場合の使用量は、(C)多官能性単量
体、(D)単官能性単量体、および場合により使用され
る他の単官能性単量体の合計100重量部に対して、通
常、0.01〜40重量部、好ましくは1〜30重量
部、さらに好ましくは1〜20重量部である。この場
合、トリアジン系化合物の使用量が0.01重量部未満
では、露光による硬化が不十分となり、画素パターンが
所定の配列に従って配置された画素アレイを得ることが
困難となるおそれがあり、一方40重量部を超えると、
形成された画素が現像時に基板から脱落しやすくなる傾
向がある。
【0060】添加剤 本発明におけるカラーフィルタ用感放射線性組成物は、
必要に応じて、種々の添加剤を含有することもできる。
前記添加剤としては、カラーフィルタ用感放射線性組成
物のアルカリ現像液に対する溶解特性をより改善し、か
つ現像後の未溶解物の残存をより抑制する作用等を示
す、有機酸または有機アミノ化合物(但し、前記水素供
与体を除く。)等を挙げることができる。
【0061】−有機酸− 前記有機酸としては、分子中に1個以上のカルボキシル
基を有し分子量が1,000以下である、脂肪族カルボ
ン酸あるいはフェニル基含有カルボン酸が好ましい。前
記脂肪族カルボン酸の例としては、ぎ酸、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、カプリル酸等のモノカルボン酸
類;しゅう酸、マロン酸、こはく酸、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、メチルこはく酸、テトラメチル
こはく酸、シクロヘキサンジカルボン酸、イタコン酸、
シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸等の
ジカルボン酸類;トリカルバリル酸、アコニット酸、カ
ンホロン酸等のトリカルボン酸類等を挙げることができ
る。
【0062】また、前記フェニル基含有カルボン酸とし
ては、例えば、カルボキシル基が直接フェニル基に結合
した化合物、カルボキシル基が炭素鎖を介してフェニル
基に結合したカルボン酸等を挙げることができる。フェ
ニル基含有カルボン酸の例としては、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
モノカルボン酸類;フタル酸、イソフタル酸、テレフタ
ル酸等の芳香族ジカルボン酸類;トリメリット酸、トリ
メシン酸、メロファン酸、ピロメリット酸等の3価以上
の芳香族ポリカルボン酸類や、フェニル酢酸、ヒドロア
トロパ酸、ヒドロけい皮酸、マンデル酸、フェニルこは
く酸、アトロパ酸、けい皮酸、シンナミリデン酸、クマ
ル酸、ウンベル酸等を挙げることができる。
【0063】これらの有機酸のうち、アルカリ溶解性、
後述する溶媒に対する溶解性、未露光部の基板上あるい
は遮光層上における地汚れや膜残りの防止等の観点か
ら、脂肪族カルボン酸としては、脂肪族ジカルボン酸類
が好ましく、特に、マロン酸、アジピン酸、イタコン
酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸等が好まし
い。また、フェニル基含有カルボン酸としては、芳香族
ジカルボン酸類が好ましく、特に、フタル酸が好まし
い。前記有機酸は、単独でまたは2種以上を混合して使
用することができる。有機酸の使用量は、感放射線性組
成物全体に対して、通常、15重量%以下、好ましくは
10重量%以下である。この場合、有機酸の使用量が1
5重量%を超えると、形成された画素の基板に対する密
着性が低下する傾向がある。
【0064】−有機アミノ化合物− 前記有機アミノ化合物としては、分子中に1個以上のア
ミノ基を有し分子量が1,000以下である、脂肪族ア
ミンあるいはフェニル基含有アミンが好ましい。前記脂
肪族アミンの例としては、n−プロピルアミン、i−プ
ロピルアミン、n−ブチルアミン、i−ブチルアミン、
sec−ブチルアミン、t−ブチルアミン、n−ペンチ
ルアミン、n−ヘキシルアミン、n−へプチルアミン、
n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルア
ミン、n−ウンデシルアミン、n−ドデシルアミン、シ
クロヘキシルアミン、2−メチルシクロヘキシルアミ
ン、3−メチルシクロヘキシルアミン、4−メチルシク
ロヘキシルアミン、2−エチルシクロヘキシルアミン、
3−エチルシクロヘキシルアミン、4−エチルシクロヘ
キシルアミン等のモノ(シクロ)アルキルアミン類;メ
チルエチルアミン、ジエチルアミン、メチルn−プロピ
ルアミン、エチルn−プロピルアミン、ジ−n−プロピ
ルアミン、ジ−i−プロピルアミン、ジ−n−ブチルア
ミン、ジ−i−ブチルアミン、ジ−sec−ブチルアミ
ン、ジ−t−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、
ジ−n−ヘキシルアミン、メチルシクロヘキシルアミ
ン、エチルシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルア
ミン等のジ(シクロ)アルキルアミン類;ジメチルエチ
ルアミン、メチルジエチルアミン、トリエチルアミン、
ジメチルn−プロピルアミン、ジエチルn−プロピルア
ミン、メチルジ−n−プロピルアミン、エチルジ−n−
プロピルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−i
−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−i
−ブチルアミン、トリ−sec−ブチルアミン、トリ−
t−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−
n−ヘキシルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、
ジエチルシクロヘキシルアミン、メチルジシクロヘキシ
ルアミン、エチルジシクロヘキシルアミン、トリシクロ
ヘキシルアミン等のトリ(シクロ)アルキルアミン類;
【0065】2−アミノエタノール、3−アミノ−1−
プロパノール、1−アミノ−2−プロパノール、4−ア
ミノ−1−ブタノール、5−アミノ−1−ペンタノー
ル、6−アミノ−1−ヘキサノール、4−アミノ−1−
シクロヘキサノール等のモノ(シクロ)アルカノールア
ミン類;ジエタノールアミン、ジ−n−プロパノールア
ミン、ジ−i−プロパノールアミン、ジ−n−ブタノー
ルアミン、ジ−i−ブタノールアミン、ジ−n−ペンタ
ノールアミン、ジ−n−ヘキサノールアミン、ジ(4−
シクロヘキサノール)アミン等のジ(シクロ)アルカノ
ールアミン類;トリエタノールアミン、トリ−n−プロ
パノールアミン、トリ−i−プロパノールアミン、トリ
−n−ブタノールアミン、トリ−i−ブタノールアミ
ン、トリ−n−ペンタノールアミン、トリ−n−ヘキサ
ノールアミン、トリ(4−シクロヘキサノール)アミン
等のトリ(シクロ)アルカノールアミン類;
【0066】3−アミノ−1,2−プロパンジオール、
2−アミノ−1,3−プロパンジオール、4−アミノ−
1,2−ブタンジオール、4−アミノ−1,3−ブタン
ジオール、4−アミノ−1,2−シクロヘキサンジオー
ル、4−アミノ−1,3−シクロヘキサンジオール、3
−ジメチルアミノ−1,2−プロパンジオール、3−ジ
エチルアミノ−1,2−プロパンジオール、2−ジメチ
ルアミノ−1,3−プロパンジオール、2−ジエチルア
ミノ−1,3−プロパンジオール等のアミノ(シクロ)
アルカンジオール類;1−アミノシクロペンタンメタノ
ール、4−アミノシクロペンタンメタノール、1−アミ
ノシクロヘキサンメタノール、4−アミノシクロヘキサ
ンメタノール、4−ジメチルアミノシクロペンタンメタ
ノール、4−ジエチルアミノシクロペンタンメタノー
ル、4−ジメチルアミノシクロヘキサンメタノール、4
−ジエチルアミノシクロヘキサンメタノール等のアミノ
基含有シクロアルカンメタノール類;β−アラニン、2
−アミノ酪酸、3−アミノ酪酸、4−アミノ酪酸、2−
アミノイソ酪酸、3−アミノイソ酪酸、2−アミノ吉草
酸、5−アミノ吉草酸、6−アミノカプロン酸、1−ア
ミノシクロプロパンカルボン酸、1−アミノシクロヘキ
サンカルボン酸、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸
等のアミノカルボン酸類等を挙げることができる。
【0067】また、フェニル基含有アミンとしては、例
えば、アミノ基が直接フェニル基に結合した化合物、ア
ミノ基が炭素鎖を介してフェニル基に結合した化合物等
を挙げることができる。フェニル基含有アミンの例とし
ては、アニリン、2−メチルアニリン、3−メチルアニ
リン、4−メチルアニリン、4―エチルアニリン、4−
n−プロピルアニリン、4−i−プロピルアニリン、4
−n−ブチルアニリン、4−t−ブチルアニリン、1−
ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、N,N−ジメチ
ルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、4−メチル−
N,N−ジメチルアニリン等の芳香族アミン類;2−ア
ミノベンジルアルコール、3−アミノベンジルアルコー
ル、4−アミノベンジルアルコール、4−ジメチルアミ
ノベンジルアルコール、4−ジエチルアミノベンジルア
ルコール等のアミノベンジルアルコール類;2−アミノ
フェノール、3―アミノフェノール、4―アミノフェノ
ール、4−ジメチルアミノフェノール、4−ジエチルア
ミノフェノール等のアミノフェノール類等を挙げること
ができる。
【0068】これらの有機アミノ化合物のうち、後述す
る溶媒に対する溶解性、未露光部の基板上あるいは遮光
層上における地汚れや膜残りの防止等の観点から、脂肪
族アミンとしては、モノ(シクロ)アルカノールアミン
類およびアミノ(シクロ)アルカンジオール類が好まし
く、特に、2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プ
ロパノール、5−アミノ−1−ペンタノール、3−アミ
ノ−1,2−プロパンジオール、2−アミノ−1,3−
プロパンジオール、4−アミノ−1,2−ブタンジオー
ル等が好ましい。また、フェニル基含有アミンとして
は、アミノフェノール類が好ましく、特に、2−アミノ
フェノール、3−アミノフェノール、4−アミノフェノ
ール等が好ましい。前記有機アミノ化合物は、単独でま
たは2種以上混合して使用することができる。有機アミ
ノ化合物の使用量は、感放射線性組成物全体に対して、
通常、15重量%以下、好ましくは10重量%以下であ
る。この場合、有機アミノ化合物の使用量が15重量%
を超えると、形成された画素の基板に対する密着性が低
下する傾向がある。
【0069】また、前記有機酸、有機アミノ化合物以外
の添加剤としては、例えば、銅フタロシアニン誘導体等
の青色顔料誘導体や黄色顔料誘導体等の分散助剤;ガラ
ス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリ
エチレングリコールモノアルキルエーテル類、ポリ(フ
ロロアルキルアクリレート)類等の高分子化合物;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類等の紫外線吸収
剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤;1,
1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリ
ル)、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジメ
チルバレロニトリル等の熱ラジカル発生剤等を挙げるこ
とができる。
【0070】溶媒 本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物は、(A)
着色剤、(B)アルカリ可溶性樹脂、(C)多官能性単
量体、および(D)光重合開始剤を必須成分とし、必要
に応じて、前記添加剤成分を含有するが、好ましくは溶
媒を配合して液状組成物として調製される。前記溶媒と
しては、感放射線性組成物を構成する(A)〜(D)成
分や添加剤成分を分散または溶解し、かつこれらの成分
と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適
宜に選択して使用することができる。このような溶媒の
例としては、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、エチレングリ
コールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコー
ルモノ−n−ブチルエーテル、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−n−プロピルエー
テル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリ
エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレング
リコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プ
ロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチ
ルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプ
ロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプ
ロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレ
ングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレ
ングリコールモノアルキルエーテル類;エチレングリコ
ールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコー
ルモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコー
ルモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコー
ルモノエチルエーテルアセテート等の(ポリ)アルキレ
ングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;ジエ
チレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエ
チルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル
類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプ
タノン、3−ヘプタノン等のケトン類;2−ヒドロキシ
プロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチ
ル等の乳酸アルキルエステル類;2−ヒドロキシ−2−
メチルプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸
メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキ
シプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチ
ル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−
ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メチル−
3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メト
キシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n−プロ
ピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブ
チル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸
n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−
プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビ
ン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチ
ル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の
他のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素類;N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルム
アミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド類等
を挙げることができる。
【0071】これらの溶媒のうち、溶解性、顔料分散
性、塗布性等の観点から、プロピレングリコールモノメ
チルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル
アセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル
アセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル
アセテート、ジ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メチルエチルエーテル、シクロヘ
キサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、2−ヒド
ロキシプロピオン酸エチル、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、3−メチル−3−メトキシブチ
ルプロピオネート、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、
ぎ酸n−ペンチル、酢酸i−ペンチル、プロピオン酸n
−ブチル、酪酸エチル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブ
チル、ピルビン酸エチル等が好ましい。前記溶媒は、単
独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
【0072】さらに、前記溶媒と共に、ベンジルエチル
エーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、アセトニルアセ
トン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オク
タノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸
ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイ
ン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭
酸プロピレン、エチレングリコールモノフェニルエーテ
ルアセテート等の高沸点溶媒を併用することもできる。
前記高沸点溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使
用することができる。溶媒の使用量は、特に限定される
ものではないが、得られる感放射線性組成物の塗布性、
安定性等の観点から、当該組成物の溶媒を除いた各成分
の合計濃度が、通常、5〜50重量%、好ましくは10
〜40重量%となる量が望ましい。
【0073】カラーフィルタの形成方法 次に、第1発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物を
用いて、第2発明のカラーフィルタを形成する方法につ
いて説明する。まず、基板の表面上に、必要に応じて、
画素を形成する部分を区画するように遮光層を形成し、
この基板上に、例えば赤色の顔料が分散された感放射線
性組成物の液状組成物を塗布したのち、プレベークを行
って溶剤を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗
膜にフォトマスクを介して露光したのち、アルカリ性現
像液を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去し、
その後ポストベークすることにより、赤色の画素パター
ンが所定の配列で配置された画素アレイを形成する。次
いで、緑色または青色の顔料が分散された各感放射線性
組成物の液状組成物を用い、前記と同様にして、各液状
組成物の塗布、プレベーク、露光、現像およびポストベ
ークを行って、緑色の画素アレイおよび青色の画素アレ
イを同一基板上に順次形成することにより、赤色、緑色
および青色の三原色の画素アレイが基板上に配置された
カラーフィルタを得る。カラーフィルタを形成する際に
使用される基板としては、例えば、ガラス、シリコン、
ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、
ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができ
る。これらの基板には、所望により、シランカップリン
グ剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーテ
ィング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適
宜の前処理を施しておくこともできる。
【0074】感放射線性組成物の液状組成物を基板に塗
布する際には、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適
宜の塗布法を採用することができる。塗布厚さは、乾燥
後の膜厚として、通常、0.1〜10μm、好ましくは
0.2〜8.0μm、特に好ましくは0.2〜6.0μmで
ある。カラーフィルタを作製する際に使用される放射線
としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子
線、X線等を使用することができるが、波長が190〜
450nmの範囲にある放射線が好ましい。放射線の露
光量は、好ましくは1〜1,000mJ/cm2である。
また、前記アルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナ
トリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラ
メチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、1,
8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、
1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等
の水溶液が好ましい。前記アルカリ現像液には、例えば
メタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性
剤等を適量添加することもできる。なお、アルカリ現像
後は、通常、水洗する。現像処理法としては、シャワー
現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パ
ドル(液盛り)現像法等を適用することができる。現像
条件は、常温で5〜300秒が好ましい。このようにし
て形成された第2発明カラーフィルタは、例えば、透過
型あるいは反射型のカラー液晶表示装置、カラー撮像管
素子、カラーセンサー等に極めて有用である。
【0075】
【発明の実施の形態】本発明のカラーフィルタ用感放射
線性組成物は、前記(A)着色剤、(B)アルカリ可溶
性樹脂、(C)多官能性単量体、(D)単官能性単量
体、並びに(E)光重合開始剤を必須成分として含有す
るものであるが、好ましい組成物を具体的に例示する
と、下記(イ)〜(ト)のとおりである。 (イ) (B)アルカリ可溶性樹脂がカルボキシル基含
有共重合体(I)を含むカラーフィルタ用感放射線性組
成物。 (ロ) (C)多官能性単量体がトリメチロールプロパ
ントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリ
レートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
トの群から選ばれる少なくとも1種からなる前記(イ)
のカラーフィルタ用感放射線性組成物。 (ハ) (E)光重合開始剤がアセトフェノン系化合
物、ビイミダゾール系化合物およびトリアジン系化合物
の群から選ばれる少なくとも1種を含む前記(イ)また
は(ロ)のカラーフィルタ用感放射線性組成物。 (ニ) (E)光重合開始剤がビイミダゾール系化合物
および水素供与体を含む前記(イ)または(ロ)のカラ
ーフィルタ用感放射線性組成物。 (ホ) (E)光重合開始剤がさらにアセトフェノン系
化合物およびトリアジン系化合物の群から選ばれる少な
くとも1種を含む前記(ニ)のカラーフィルタ用感放射
線性組成物。 (へ) (D)単官能性単量体が構造式(3)、構造式
(4)の群から選ばれる少なくとも1種を含む前記
(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)または(ホ)のカラー
フィルタ用感放射線性組成物。 (ト) (A)着色剤が有機顔料を含む前記(イ)、
(ロ)、(ハ)、(ニ)、 (ホ)または(ヘ)のカラーフィルタ用感放射線性組成
物。また、第2発明の好ましいカラーフィルタは、 (チ) 前記(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)、
(ホ)、(ヘ)または(ト)のカラーフィルタ用感放射
線性組成物から形成された画素を有するカラーフィル
タ、からなる。
【0076】以下、実施例を挙げて本発明の実施の形態
をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、下記実施
例に限定されるものではない。
【実施例】実施例1 (A)着色剤としてC.I.ピグメントレッド177とC.I.
ピグメントレッド224との65/35(重量比)混合
物100重量部、(B)アルカリ可溶性樹脂としてメタ
クリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート/グリセ
ロールモノメタクリレート/N−フェニルマレイミド共
重合体(共重合重量比=15/15/35/10/2
5、Mw=30,000、Mn=10,000)70重
量部、(C)多官能性単量体としてジペンタエリスリト
ールヘキサアクリレート80重量部、(D)単官能性単
量体として構造式(4)で表される化合物10重量部、
(E)光重合開始剤として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)ブタノン−
1を50重量部、および溶媒としてプロピレングリコー
ルモノメチルエーテルアセテート1,000重量部を混
合して、感放射線性組成物の液状組成物(R1)を調製
した。 〈カラーフィルタの形成〉液状組成物(R1)を、表面
にナトリウムイオンの溶出を防止するSiO2 膜が形成
されたソーダガラス基板表面上に、スピンコーターを用
いて塗布したのち、90℃のクリーンオーブン内で10
分間プレベークを行って、膜厚1.7μmの塗膜を形成
した。その後、この基板を室温に冷却したのち、高圧水
銀ランプを用い、フォトマスクを介して、塗膜に365
nm、405nmおよび436nmの各波長を含む紫外
線を80mJ/cm2 の露光量で露光した。次いで、こ
の基板を23℃の0.04重量%水酸化カリウム水溶液
に1分間浸漬して、現像したのち、超純水で洗浄して、
風乾した。その後、220℃のクリーンオーブン内で2
5分間ポストベークを行なって、基板上に赤色のストラ
イプ状カラーフィルタを形成した。 〈評価〉得られたカラーフィルタを光学顕微鏡で観察し
たところ、未照射部の基板上には現像残滓は認められな
かった。しかも、得られた画素の基板との密着性も優れ
ていた。また、得られたカラーフィルタの表面平滑性を
デジタルインスツルメント社製Nano Scope
IIIを用いて測定したところ、50Åであった。
【0077】実施例2 (A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン36とC.I.
ピグメントイエロー150との70/30(重量比)混
合物95重量部、(B)アルカリ可溶性樹脂としてメタ
クリル酸/スチレン/ベンジルメタクリレート/グリセ
ロールモノメタクリレート/N−フェニルマレイミド共
重合体(共重合重量比=15/15/35/10/2
5、Mw=35,000、Mn=17,500)60重
量部、(C)多官能性単量体としてジペンタエリスリト
ールヘキサアクリレート90重量部、(D)単官能性単
量体として構造式(4)で表される化合物7.5重量
部、(E)光重合開始剤としてトリアジン化合物(2)
を10重量部、および溶媒として3−エトキシプロピオ
ン酸エチルとシクロヘキサノンとの90/10(重量
比)1,000重量部を混合して、感放射線性組成物の
液状組成物(G1)を調製した。次いで、液状組成物
(R1)に代えて液状組成物(G1)を用いた以外は、
実施例1と同様にして、基板上に緑色のストライプ状カ
ラーフィルタを形成した。 〈評価〉得られたカラーフィルタを光学顕微鏡で観察し
たところ、未照射部の基板上には現像残さは認められな
かった。しかも、得られた画素の基板との密着性も優れ
ていた。また、得られたカラーフィルタの表面平滑性を
デジタルインスツルメント社製Nano Scope
IIIを用いて測定したところ、45Åであった。
【0078】実施例3 (A)着色剤としてC.I.ピグメントブルー15:6を1
00重量部、(B)アルカリ可溶性樹脂としてメタクリ
ル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジル
メタクリレート共重合体(共重合重量比=15/15/
70、Mw=20,000、Mn=9,000)80重
量部、(C)多官能性単量体としてジペンタエリスリト
ールヘキサアクリレート70重量部、(D)単官能性単
量体として構造式(4)で表される化合物5重量部、
(E)光重合開始剤として2,2’−ビス(2,4−ジ
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6重量部、水素供与体と
して4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
6重量部、2−メルカプトベンゾチアゾール3重量部、
および溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテート1,000重量部を混合して、感放射線
性組成物の液状組成物(B1)を調製した。次いで、液
状組成物(R1)に代えて液状組成物(B1)を用いた
以外は、実施例1と同様にして、基板上に青色のストラ
イプ状カラーフィルタを形成した。 〈評価〉得られたカラーフィルタを光学顕微鏡で観察し
たところ、未照射部の基板上には現像残さは認められな
かった。しかも、得られた画素の基板との密着性も優れ
ていた。また、得られたカラーフィルタの表面平滑性を
デジタルインスツルメント社製Nano Scope
IIIを用いて測定したところ、50Åであった。
【0079】実施例4 (A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン7とC.I.ピ
グメントイエロー83との70/30(重量比)混合物
90重量部、(B)アルカリ可溶性樹脂としてメタクリ
ル酸/ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレ
ート/スチレン/ベンジルメタクリレート/グリセロー
ルモノメタクリレート/N−フェニルマレイミド共重合
体(共重合重量比=15/10/11.2/35/10
/18.8、Mw=40,000、Mn=20,00
0)75重量部、(C)多官能性単量体としてジペンタ
エリスリトールヘキサアクリレート75重量部、(D)
単官能性単量体として構造式(3)で表される化合物1
5重量部、(E)光重合開始剤として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)
ブタノン−1を20重量部、2,2’−ビス(2,4−
ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェ
ニル−1,2’−ビイミダゾール3重量部、水素供与体
として4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノ
ン3重量部と2−メルカプトベンゾチアゾール1.5重
量部、および溶媒としてプロピレングリコールモノメチ
ルエーテルアセテート1,000重量部を混合して、感
放射線性組成物の液状組成物(G2)を調製した。次い
で、液状組成物(R1)に代えて液状組成物(G2)を
用いた以外は、実施例1と同様にして、基板上に緑色の
ストライプ状カラーフィルタを形成した。 〈評価〉得られたカラーフィルタを光学顕微鏡で観察し
たところ、未照射部の基板上には現像残さは認められな
かった。しかも、得られた画素の基板との密着性も優れ
ていた。また、得られたカラーフィルタの表面平滑性を
デジタルインスツルメント社製Nano Scope
IIIを用いて測定したところ、45Åであった。
【0080】比較例1 (D)単官能性単量体である構造式(4)で表される化
合物を添加しなかった以外は、実施例2と同様にして、
感放射線性組成物(g1)を調製した。次いで、液状組
成物(R1)に代えて液状組成物(g1)を用いた以外
は、実施例1と同様にして、基板上に緑色のストライプ
状カラーフィルタを形成した。 〈評価〉得られたカラーフィルタを光学顕微鏡で観察し
たところ、未照射部の基板上には現像残さがわずかに認
められたが、得られた画素の基板との密着性は優れてい
た。また、得られたカラーフィルタの表面平滑性をデジ
タルインスツルメント社製Nano Scope III
を用いて測定したところ、70Åであった。
【0081】
【発明の効果】本発明のカラーフィルター用感放射線性
組成物は、現像性が優れ、現像時に未露光部の基板上お
よび遮光層上に残渣を生じることがなく、しかも基板お
よび遮光層への密着性、表面平滑性に優れた画素を与え
ることができる。したがって、本発明のカラーフィルタ
用感放射線性組成物は、電子工業分野におけるカラー液
晶表示装置用カラーフィルタを始めとする各種のカラー
フィルタの製造に極めて好適に使用することができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 7/032 G03F 7/032 Fターム(参考) 2H025 AA04 AA18 AB13 AC01 AD01 BC38 BC43 CA06 CA28 CB13 CC12 DA19 EA05 FA09 FA17 FA29 2H048 BA45 BA48 BB02 BB14 BB42 BB46 4J011 QA03 QA13 QA22 QA23 QA24 QA39 QB14 QB16 QB20 QB24 QB25 RA15 SA01 SA21 SA31 SA41 SA63 SA64 SA78 SA79 TA03 TA09 UA01 WA01 4J026 AA16 AA17 AA20 AA21 AA31 AA37 AA38 AA43 AA45 AA46 AA47 AA48 AA49 AA50 AA53 AA54 AA57 AA68 AA69 AA71 AA76 AC23 AC33 AC36 BA28 BA29 BA50 BB03 BB04 DB06 DB09 DB11 DB29 DB30 DB36 FA04 GA07

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)着色剤、(B)アルカリ可溶性樹
    脂、(C)多官能性単量体、(D)下記構造式(1)で
    表される単官能性単量体、並びに(E)光重合開始剤を
    含有することを特徴とするカラーフィルタ用感放射線性
    組成物。 【化1】 [式中、R1 は、水素原子またはメチル基であり、R2
    は水素原子または炭素数1〜5のアルキル基であり、そ
    してnは1〜5の整数である。]
  2. 【請求項2】 請求項1記載のカラーフィルタ用感放射
    線性組成物から形成された画素を有することを特徴とす
    るカラーフィルタ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002303976A (ja) * 2001-04-04 2002-10-18 Jsr Corp 感放射線性組成物、スペーサーおよびカラー液晶表示装置
JP2007002077A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Sumika Color Kk 有機顔料の製造方法
JP2007187884A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Fujifilm Corp カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及び表示装置
JP2015025123A (ja) * 2013-06-19 2015-02-05 日本合成化学工業株式会社 活性エネルギー線硬化性組成物及びコーティング剤、粘着剤組成物、ならびに硬化物

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