JP2002012607A

JP2002012607A - 光重合性組成物、光重合性着色組成物およびカラーフィルター

Info

Publication number: JP2002012607A
Application number: JP2000194406A
Authority: JP
Inventors: Keiko Tanigawa; 景子谷川; Satoshi Kato; 聡加藤; Hideyori Fujiwara; 英資藤原
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2000-06-28
Filing date: 2000-06-28
Publication date: 2002-01-15
Anticipated expiration: 2020-06-28
Also published as: JP4441995B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高感度で現像液の溶解性にも優れた光重合性組
成物、それを含むカラーフィルター用の光重合性着色組
成物、それを用いたカラーフィルターを提供する。【解決手段】一般式（I）〜（III）の構成単位を含む共
重合体のバインダー樹脂、光重合性モノマー及び光重合
開始剤を含む光重合性組成物、該組成物と色材及び分散
剤を含有する光重合性着色組成物、これを用いたカラー
フィルター。一般式（Ｉ）；【化１】一般式（II）；【化２】一般式（III）；【化３】（式（I）〜（III）中、Ｒ¹：Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル基
等、Ｄ¹：Ｈ、Ｃ₁〜Ｃ₆アルキル基、ＣＯＯＨ基、Ｄ²：
Ｈ、ＣＯＯＨを有する基、Ｒ²：Ｃ₁〜Ｃ₆(置換)アルキ
レン基、環Ａ：５又は６員環の含酸素複素環基、Ｙ¹：
２価の連結基、Ｒ³：不飽和二重結合を有する基）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光重合性組成物に
関するものであり、特に液晶の表示装置または固体撮像
素子と組み合わせて用いるカラーフィルターにおいて、
赤、緑、青および樹脂ブラックマトリックス（ＢＭ）等
の着色画像形成に有用な光重合性着色組成物に適した光
重合性組成物に関するものである。又、本発明は、該光
重合性組成物を構成分とするカラーフィルター用の光重
合性着色組成物、およびこれを用いたカラーフィルター
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、顔料を用いたカラーフィルターの
画像形成法としては、染色法、電着法、インクジェット
法、顔料分散法などが知られている。顔料分散法の場
合、バインダー樹脂中に分散剤などにより顔料を分散し
てなる着色組成物に、光重合開始剤、光重合性モノマー
を添加して感光化した光重合性着色組成物をガラス等の
透明基板上にコートして乾燥後、マスクを用いて露光
し、現像を行い着色パターンを形成、加熱してパターン
を固着する。これらの工程を各色ごとに繰り返し、カラ
ーフィルターを形成する。このような光重合性着色組成
物を用いたカラーフィルターの画像形成においては、十
分な解像性、基板との良好な密着性、低現像残渣などが
求められている。さらに近年では、色濃度が高いカラー
フィルターや光学濃度の高い樹脂ブラックマトリクスが
要求されており、光重合性着色組成物中における顔料や
カーボンブラックなどの色材の含量が高くなる傾向にあ
る。このような顔料や色材の含量が高い光重合性着色組
成物を用いて画素を形成するには、光重合性着色組成物
に含まれる光重合性組成物の割合が低くなるにつれ、そ
れ自体の感光性（硬化性）および現像液に対する溶解性
がいずれも高いレベルで両立していることが要求され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に光重合性組成物
の硬化性の向上は、該組成物中のバインダー樹脂に光重
合可能なエチレン性不飽和基の導入量を増やすことによ
って達成されるが、他方、エチレン性不飽和基の導入量
を増やすことは、光重合性組成物のアルカリ水溶液（現
像液）への溶解性の低下を招く。このように光重合性組
成物における硬化性と現像液に対する溶解性はトレード
オフの関係にあり、光重合性着色組成物中における光重
合性組成物の割合が減少するにつれその両立は困難にな
っていく。本発明は、光に対し高感度であると同時にア
ルカリ現像液にたいする溶解性にも優れた光重合性組成
物、その光重合性組成物を含むカラーフィルター用の光
重合性着色組成物及びそれを用いたカラーフィルターを
提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、光重合性着色組成物に含まれるバインダー樹脂を
構成する単量体の種類や、各単量体の含有率、光重合性
の有無などが、光重合性着色組成物の現像性、感度など
と複雑に関連し、さらにこれら諸要件を適切に組み合わ
せることが必要であることを見出した。そして、後述の
（Ｉ）及び（II）式で表される繰り返し単位を含む共重
合体に、光重合可能なエチレン性不飽和基を導入するこ
とにより得られた重合体をバインダー樹脂とすることに
より、溶解性、感光性等の特性バランスに優れた感光性
樹脂組成物が得られるという結論に達し、本発明を完成
するに至った。

【０００５】本発明の要旨は、バインダー樹脂、光重合
性モノマーおよび光重合開始剤を含有してなる光重合性
組成物において、バインダー樹脂が、下記一般式（Ｉ）
〜（III）で示される構成単位（式中、各Ｒ¹ は互いに
同じでも異なっていてもよい）を含む共重合体であるこ
とを特徴とする光重合性組成物に存する。一般式（Ｉ）；

【化４】（式中、Ｒ¹ は水素原子又は置換基を有してもよい炭素
数１〜６のアルキル基を表し、Ｄ¹は水素原子、炭素数
１〜６のアルキル基又はカルボキシル基を表し、Ｄ²は
水素原子又はカルボキシル基を有する基を表す。）一般式（II）；

【化５】（式中、Ｒ¹ は水素原子あるいは炭素数１〜６のアルキ
ル基、Ｒ² は置換されていてもよい炭素数１〜６のアル
キレン基を表し、環Ａは、環形成炭素原子によりＲ² に
連結した５員環または６員環の含酸素複素環基を表
す。）及び一般式（III）；

【化６】（式中、Ｒ¹ は水素原子あるいは炭素数１〜６のアルキ
ル基、Ｄ¹は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基又は
カルボキシル基を表し、Ｙ¹は２価の連結基、Ｒ³ はエ
チレン性不飽和二重結合を有する基を表す。）

【０００６】本発明の他の要旨は、上記の光重合性組成
物、色材および分散剤を含有することを特徴とする光重
合性着色組成物、並びに透明基板上に、該光重合性着色
組成物を用いて形成された画像（画素）を有するカラー
フィルターに存する。

【０００７】本発明の好適な態様としては、上記バイン
ダー樹脂の構成単位を示す一般式（I）において、Ｄ
²は、Ｈ、−Ｙ²−ＣＯＯＨ、−Ｙ²−ＯＣＯ−Ｙ³−ＣＯ
ＯＨ、−Ｙ²−Ｃ(ＣＯＯＨ)−Ｙ⁴−ＣＯＯＨ、又は−Ｙ
²−Ｒ⁶で示されること（但し、−Ｙ²−は、アルキレン
基、−Ｙ³−は、炭素数２〜４のアルキレン基、アルケ
ニレン基又はフェニレン基、−Ｙ⁴−は、炭素数２〜４
のアルキレン基又はアルケニレン基、Ｒ⁶は、フタル酸
基、又はヘキサヒドロフタル酸基を表す。）、一般式
（III）において、Ｙ¹は−Ｒ⁴−、−Ｒ⁴Ｏ−、−Ｗ−
(Ｒ⁵)_n−Ｚ−または−Ｗ−(Ｒ⁵)_n−Ｚ−Ｏ−で示される
連結基から選ばれること（但し、Ｒ⁴は置換されていて
もよい炭素数１〜５のアルキレン基を表し、ＷおよびＺ
は各々独立に、直接結合又は炭素数１〜３のアルキレン
基を表し、Ｒ⁵は各々置換されていてもよいシクロヘキ
シル環、ベンゼン環またはナフタレン環を表し、ｎは０
又は１を表す。）、及びＲ³ はフェニル基で置換されて
いても良いエチレン性不飽和二重結合を有する炭素数１
〜６の脂肪族炭化水素基若しくは脂肪族カルボン酸残
基、又はエチレン性不飽和二重結合を有する芳香族ケト
ン基から選ばれることが挙げられる。

【０００８】更に、上記バインダー樹脂が、前記一般式
（Ｉ）で示される構成単位を形成し得る重合性モノマー
及び上記一般式（II）で示される構成単位を形成し得る
重合性モノマーを含む単量体を重合して得られる側鎖に
カルボキシル基を有する重合体のカルボキシル基の一部
に、エポキシ基とエチレン性不飽和二重結合とを有する
化合物を反応させることにより調製され、バインダー樹
脂のＧＰＣにおける重量平均分子量が１５００〜１５０
０００であり、又酸価が５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであ
ることを挙げることが出来る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の光重合性組成物は高い光硬化性と、現像液に対
する優れた溶解性とをあわせ持ち、カラーフィルター用
の光重合性着色組成物に好適なものであるが、このよう
な優れた特性は、該組成物のバインダー樹脂として、上
記一般式（Ｉ）〜（III）で示される構成単位を有する
共重合体を使用することにより発現させ得るのである。
このような優れた特性の共重合体は、例えば、上記一般
式（Ｉ）で示される構成単位を形成し得る「カルボキシ
ル基を有するエチレン性不飽和モノマー」と、上記一般
式（II）の構成単位を形成しうる重合性モノマーを任意
の方法で重合して得られるカルボキシル基を有する基幹
ポリマー（以下、基幹ポリマーと略称することもあ
る。）に、エチレン性不飽和基を有するエポキシ化合物
を付加反応せしめることにより取得することができる。

【００１０】なお、以下本明細書において、「（メタ）
アクリル〜」、「（メタ）アクリレート」等は、「アク
リル〜またはメタクリル〜」、「アクリレートまたはメ
タクリレート」等を意味するものとし、例えば「（メ
タ）アクリル酸」は「アクリル酸またはメタクリル酸」
を意味するものとする。

【００１１】本発明のバインダー樹脂の一般式（Ｉ）で
示される構成単位を形成し得る「カルボキシル基を有す
るエチレン性不飽和モノマー」としては、下記式(IV)で
表される。

【化７】（式中、Ｒ¹、Ｄ¹、Ｄ²は一般式(I)におけると同義であ
る。）式中、Ｄ²のカルボキシル基を有する基としては、−Ｙ²
−ＣＯＯＨ、−Ｙ²−ＯＣＯ−Ｙ³−ＣＯＯＨ、−Ｙ²−
Ｃ(ＣＯＯＨ)−Ｙ⁴−ＣＯＯＨ、又は−Ｙ²−Ｒ ⁶で示さ
れ基から選ばれる（但し、−Ｙ²−は、アルキレン基、
−Ｙ³−は、炭素数２〜４のアルキレン基、アルケニレ
ン基又はフェニレン基、−Ｙ⁴−は、炭素数２〜４のア
ルキレン基又はアルケニレン基、Ｒ⁶は、フタル酸基、
又はヘキサヒドロフタル酸基を表す。）。

【００１２】具体的には、（メタ）アクリル酸、（無
水）マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸、フマル酸等
の不飽和脂肪族カルボン酸、２−（メタ）アクリロイロ
キシエチルコハク酸、２−アクリロイロキシエチルアジ
ピン酸、２−（メタ）アクリロイロキシエチルフタル
酸、２−（メタ）アクリロイロキシエチルヘキサヒドロ
フタル酸、２−（メタ）アクリロイロキシエチルマレイ
ン酸、２−（メタ）アクリロイロキシプロピルコハク
酸、２−（メタ）アクリロイロキシプロピルアジピン
酸、２−（メタ）アクリロイロキシプロピルヘキサヒド
ロフタル酸、２−（メタ）アクリロイロキシプロピルフ
タル酸、２−（メタ）アクリロイロキシプロピルマレイ
ン酸、２−（メタ）アクリロイロキシブチルコハク酸、
２−（メタ）アクリロイロキシブチルアジピン酸、２−
（メタ）アクリロイロキシブチルヘキサヒドロフタル
酸、２−（メタ）アクリロイロキシブチルフタル酸、２
−（メタ）アクリロイロキシブチルマレイン酸等の（メ
タ）アクリロイロキシ低級アルキル基を有する脂肪族又
は芳香族ジカルボン酸、或いは（メタ）アクリル酸にε
−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロ
ラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン類を付加さ
せたものである単量体などが挙げられる。これらの中、
特に好ましいものは（メタ）アクリル酸である。これら
のモノマーは単独でも複数種使用してもよい。

【００１３】本発明のバインダー樹脂中における、一般
式(I)の「カルボキシル基を有するエチレン性不飽和モ
ノマー」と、一般式（II）の構成単位を形成しうる重合
性モノマーを重合して得られるカルボキシル基を有する
基幹ポリマー中のカルボキシル基を有する繰り返し単位
（一般式(I)）の占める割合は、５〜９０ｍｏｌ％であ
ることが好ましく、さらに好ましくは、１０〜６０ｍｏ
ｌ％である。５ｍｏｌ％より少ないと、アルカリ現像液
に対する溶解性が十分ではなく、９０ｍｏｌ％より多い
と、パターニングにより得られる画素の表面性状が悪化
する傾向となる。

【００１４】本発明のバインダー樹脂において、一般式
（II）で表される構成単位を形成する重合性モノマー
は、下記一般式(V)で示される２位にアルキル基を有し
得るアクリル酸エステル化合物である。

【化８】（式中、Ｒ¹、Ｒ² 及び環Ａは、一般式(II)におけるも
のと同義である。）一般式(V)中、Ｒ¹で表される炭素数１〜６のアルキル基
としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル基等が挙
げられるがメチル基が好ましい。また、Ｒ² の置換され
ていてもよい炭素数１〜６のアルキレン基としては、メ
チレン、エチレン基等が挙げられる。環Ａは、環形成炭
素原子によりＲ² に連結した５員環または６員環の含酸
素複素環基を表し、そのフラン環及びピラン環は飽和で
も不飽和でも良いが、飽和環が好ましい。また、水酸
基、炭素数１〜６のアルキル基等で置換されていてもよ
い。該重合性モノマーとしては、例えばテトラヒドロフ
ルフリル（メタ）アクリレート、２−テトラヒドロピラ
ニルメチル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフリル
エチル（メタ）アクリレート、２−テトラヒドロピラニ
ルエチル（メタ）アクリレート等が挙げられるが、テト
ラヒドロフルフリル（メタ）アクリレートが好ましい。

【００１５】本発明のバインダー樹脂中の基幹ポリマー
中、一般式（II）で表される構成単位の占める割合は、
１〜８０ｍｏｌ％であるのが好ましく、より好ましくは
３〜５０ｍｏｌ％、さらに好ましくは５〜３０ｍｏｌ％
である。本発明のカルボキシル基を有する基幹ポリマー
は、「カルボキシル基を有するエチレン性不飽和モノマ
ー」と、上記一般式（II）の構成単位を形成しうる重合
性モノマーを任意の方法で重合して得られるが、重合反
応条件は特に限定されず、例えば、重合開始剤の存在
下、適当な溶媒中、５０〜１５０℃に加熱することによ
り行われる。重合開始剤としては、２，２’−アゾビス
イソブチロニトリル等のアゾ系、ラウロイロパーオキサ
イド、ベンゾイルパーオキサイド等の過酸化物系の触媒
を使用することができ、溶媒としては上記モノマーを溶
解するものであれば良く、アセトン、メチルエチルケト
ン等のケトン類、テトラヒドロフラン等のエーテル類、
酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、エタノール等
のアルコール類、プロピレングリコールモノアルキルエ
ーテルアセテート類が挙げられる。

【００１６】本発明のバインダー樹脂においては、一般
式(I)〜(II)で示される構成単位を含む基幹ポリマーを
製造するに際し、他の重合性化合物を共重合させても良
い。他の共重合可能な任意のモノマーとしては、特に限
定されないが、具体的にはメチル（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、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチ
ル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレ
ート、tert-ブチル（メタ）アクリレート、ベンジル
（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレー
ト、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、フェノキシ
エチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メ
タ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレー
ト、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等の
（メタ）アクリル酸エステル類；Ｎ−ビニルピロリド
ン；スチレンおよびその誘導体、α−メチルスチレン等
のスチレン類、（メタ）アクリルアミド、メチロール
（メタ）アクリルアミド、アルコキシメチロール（メ
タ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）アクリルアミ
ド等のアクリルアミド類；（メタ）アクリロニトリル、
エチレン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、酢酸ビ
ニル等のその他のビニル化合物、およびポリメチルメタ
クリレートマクロモノマー、ポリスチレンマクロモノマ
ー、ポリ２−ヒドロキシエチルメタクリレートマクロモ
ノマーなどのマクロモノマー類などが挙げられる。特に
好ましくは、スチレン、メチルメタクリレート、シクロ
ヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ブ
チルメタクリレート及びイソブチルメタクリレートであ
る。これらは単独でも複数種併用してもよい。他の重合
性化合物から形成される構成単位のバインダー樹脂の共
重合体中に占める割合が多すぎると感光性や現像性が低
下するので、通常、９０ｍｏｌ％以下、好ましくは７０
ｍｏｌ％以下である。

【００１７】更に、本発明のバインダー樹脂は、一般式
（III）で示される構成単位を有するもので、基幹ポリ
マーの一般式（Ｉ）で示される構成単位が有するカルボ
キシル基の一部が−ＣＯＯ−Ｙ¹ −Ｒ³ （Ｙ¹は２価の
連結基であり、Ｒ³ はエチレン性不飽和二重結合を有す
る基を表す。）構造を形成しており、このＲ³ が光重合
性組成物の硬化性に大きく影響している。

【００１８】−ＣＯＯ−Ｙ¹ −Ｒ³ におけるＹ¹ として
は、２価の連結基であれば何でもよいが、−Ｒ⁴−、−
Ｒ⁴−Ｏ−（Ｒ⁴は置換されていてもよい炭素数１〜５の
アルキレン基を表す）、−Ｗ−(Ｒ⁵)_n−Ｚ−または−Ｗ
−(Ｒ⁵)_n−Ｚ−Ｏ−（但し、ＷおよびＺは各々独立に、
直接結合又は炭素数１〜３のアルキレン基を表し、Ｒ ⁵
は各々置換されていてもよいシクロヘキサン環、ベンゼ
ン環またはナフタレン環を表し、ｎは０又は１を表
す。）が好ましい。Ｒ³ としては、エチレン性不飽和二
重結合を有する基であれば何でも良いが、フェニル基で
置換されていても良いエチレン性不飽和二重結合を有す
る炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基若しくは脂肪族カル
ボン酸残基、又はエチレン性不飽和二重結合を有する芳
香族ケトン基から選ばれ、具体的には、（メタ）アクリ
ロイル基、アルケニル基、シンナモイル基、シンナミリ
デン基、カルコン基、アリル基、クロトニル基、ビニル
基が好ましく、特に好ましくは、（メタ）アクリロイル
基である。バインダー樹脂は、−ＣＯＯ−Ｙ¹ −Ｒ³ 基
を１種または２種以上有していてよい。

【００１９】本発明のバインダー樹脂中における一般式
（III）で示される構成単位、即ち−ＣＯＯ−Ｙ¹ −Ｒ³
構造を形成している割合は特に限定されないが、基幹ポ
リマーのカルボキシル基の内１０〜９０モル％が好まし
く、２０〜８０モル％であれば特に好ましく、又、後述
する様にバインダー樹脂の全体としての樹脂酸価が５〜
２００ｍｇ／ｇの範囲となる割合であるのが好ましい。

【００２０】バインダー樹脂に−ＣＯＯ−Ｙ¹ −Ｒ³ 構
造を形成する方法としては、例えば、１）カルボキシル
基を有する重合体（基幹ポリマー）のカルボキシル基の
一部にエチレン性不飽和二重結合とエポキシ基とを有す
る化合物を反応させる、２）カルボン酸無水物を官能基
として有する樹脂（基幹ポリマー）をエチレン性不飽和
二重結合と水酸基とを有する化合物によりハーフエステ
ル化する等を代表的に挙げることができ、いずれの方法
を用いても良い。本発明のバインダー樹脂は、１）カル
ボキシル基を有する（基幹ポリマー）のカルボキシル基
の少なくとも一部にエチレン性不飽和二重結合とエポキ
シ基とを有する化合物を反応させる方法が最も好まし
い。以下にこの方法について詳述する。

【００２１】基幹ポリマーのカルボキシル基に反応させ
るエチレン性不飽和二重結合とエポキシ基を有する化合
物としては、グリシジル（メタ）アクリレート、アリル
グリシジルエーテル、α−エチルアクリル酸グリシジ
ル、クロトニルグリシジルエーテル、（イソ）クロトン
酸グリシジルエーテル、Ｎ−（３，５−ジメチル−４−
グリシジル）ベンジルアクリルアミド、（３，４−エポ
キシシクロヘキシル）メチル（メタ）アクリレートや下
記に掲げる化合物(1)〜(１３)等が挙げられる。

【００２２】

【化９】（式中、Ｒ₁は水素原子又はメチル基を表す）

【００２３】

【化１０】（式中、Ｒ₁は水素原子又はメチル基、Ｒ₂は炭素数１〜
１０のアルキレン基を表す）

【００２４】

【化１１】（式中、Ｒ₁は水素原子又はメチル基、Ｒ₂は炭素数１〜
１０のアルキレン基を表す）

【００２５】

【化１２】（式中、Ｒ₁は水素原子又はメチル基、Ｒ₂は炭素数１〜
１０のアルキレン基、Ｒ₃は炭素数１〜１０の炭化水素
基、ｋは０又は１〜１０の整数を表す）

【００２６】

【化１３】（式中、Ｒ₁は水素原子又はメチル基、Ｒ₂は炭素数１〜
１０のアルキレン基を表す）

【００２７】

【化１４】（式中、Ｒ₁は各々独立に水素原子又はメチル基、Ｒ₂は
炭素数１〜１０のアルキレン基を表す）

【００２８】

【化１５】（式中、Ｒ₁は各々独立に水素原子又はメチル基、Ｒ₂は
炭素数１〜１０のアルキレン基を表す）

【００２９】

【化１６】（式中、Ｒ₁は水素原子又はメチル基、Ｒ₂は炭素数１〜
１０のアルキレン基を表す）

【００３０】

【化１７】（式中、Ｒ₁は水素原子又はメチル基、Ｒ₂は炭素数１〜
１０のアルキレン基を表す）

【００３１】

【化１８】（式中、Ｒ₁は水素原子又はメチル基、Ｒ₂は炭素数１〜
１０のアルキレン基を表す）

【００３２】

【化１９】（式中、Ｒ₁は水素原子又はメチル基、Ｒ₂は炭素数１〜
１０のアルキレン基を表す）

【００３３】

【化２０】（式中、Ｒ₁は水素原子又はメチル基を表す）

【００３４】

【化２１】（式中、Ｒ₁は水素原子又はメチル基を表す）

【００３５】上記化合物の内、エポキシ基が脂環式エポ
キシ基である化合物が好ましい。特に好ましくは、
（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル（メタ）ア
クリレートである。

【００３６】カルボキシル基を有する重合体（基幹ポリ
マー）のカルボキシル基にエチレン性不飽和二重結合と
エポキシ基を有する化合物を反応させる方法としては公
知の手法を用いることができる。例えば、上記カルボキ
シル基を有する基幹ポリマー及びエチレン性不飽和二重
結合とエポキシ基とを有する化合物を、触媒として、ト
リエチルアミン、ベンジルメチルアミン等の３級アミ
ン、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、テト
ラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモ
ニウムクロライド、等の４級アンモニウム塩、ピリジ
ン、トリフェニルフォスフィン等、また重合禁止剤とし
て、ｐ−メトキシフェノール、ハイドロキノン、ナフチ
ルアミン等を用い、有機溶剤中反応温度５０〜１５０℃
で数〜数十時間反応させることにより基幹ポリマーのカ
ルボキシル基にエポキシ基を反応させ、エチレン性不飽
和二重結合を有する基を導入することができる。

【００３７】本発明における、バインダー樹脂の構成単
位である基幹ポリマーへのエチレン性不飽和二重結合を
有するエポキシ化合物の導入量は、基幹ポリマーに含ま
れるカルボキシル基の１０〜９５ｍｏｌ％であることが
必要であり、好ましくは３０〜９０ｍｏｌ％である。１
０ｍｏｌ％より少ないと、架橋密度が不足し、感度が低
下する。９５ｍｏｌ％より多いと、アルカリ現像性が不
足し、パターニング性を悪化させる。

【００３８】本発明のバインダー樹脂のポリスチレン換
算重量平均分子量（以下、分子量と略称する）は、組成
物の所望の特性に応じて適宜選定することができるが、
好ましくは１５００〜１５０，０００、さらに好ましく
は３０００〜１００，０００である。１５００未満では
十分な硬化膜強度が得られず、また１５０，０００を超
えると塗布性が悪化する傾向にある。また、適度なアル
カリ現像性を付与するためには、その酸価が５〜２００
ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましく、１０〜１６０ｍ
ｇＫＯＨ／ｇであることがより好ましい。

【００３９】本発明の光重合性組成物に用いられる光重
合性モノマーとは、エチレン性不飽和基を少なくとも１
個有する化合物である。分子内にエチレン性不飽和基を
１個有する化合物の具体例としては、（メタ）アクリル
酸、（メタ）アクリル酸のアルキルエステル、アクリロ
ニトリル、スチレン、エチレン性不飽和結合を１個有す
るカルボン酸と多（単）価アルコールのモノエステル等
が挙げられる。

【００４０】本発明においては、光重合性モノマーとし
て１分子中にエチレン性不飽和基を二個以上有する多官
能エチレン性単量体を使用する事が望ましい。かかる多
官能エチレン性単量体の例としては、例えば脂肪族ポリ
ヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル；芳
香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエス
テル；脂肪族ポリヒドロキシ化合物、芳香族ポリヒドロ
キシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物と不飽和カルボン
酸及び多価カルボン酸とのエステル化反応により得られ
るエステルなどが挙げられる。

【００４１】前記脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和
カルボン酸とのエステルとしては特に限定されないが、
エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリ
コールジアクリレート、トリメチロールプロパントリア
クリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、
ペンタエリスリトールジアクリレート、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テトラ
アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジ
ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、グリセロー
ルアクリレート等の脂肪族ポリヒドロキシ化合物のアク
リル酸エステル、これら例示化合物のアクリレートをメ
タクリレートに代えたメタクリル酸エステル、同様にイ
タコネートに代えたイタコン酸エステル、クロネートに
代えたクロトン酸エステルもしくはマレエートに代えた
マレイン酸エステル等が挙げられる。

【００４２】芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カル
ボン酸とのエステルとしては、ハイドロキノンジアクリ
レート、ハイドロキノンジメタクリレート、レゾルシン
ジアクリレート、レゾルシンジメタクリレート、ピロガ
ロールトリアクリレート等の芳香族ポリヒドロキシ化合
物のアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル等が
挙げられる。

【００４３】不飽和カルボン酸または多価カルボン酸
と、多価ヒドロキシ化合物のエステル化反応により得ら
れるエステルとしては必ずしも単一物ではないが代表的
な具体例を挙げれば、（メタ）アクリル酸、フタル酸、
及びエチレングリコールの縮合物；（メタ）アクリル
酸、マレイン酸、及びジエチレングリコールの縮合物；
（メタ）アクリル酸、テレフタル酸及びペンタエリスリ
トールの縮合物；（メタ）アクリル酸、アジピン酸、ブ
タンジオール及びグリセリンの縮合物等がある。

【００４４】その他、本発明に用いられる多官能エチレ
ン性単量体の例としては、ポリイソシアネート化合物と
水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルまたはポリイソ
シアネート化合物とポリオールおよび水酸基含有（メ
タ）アクリル酸エステルを反応させて得られる様なウレ
タン（メタ）アクリレート類；多価エポキシ化合物とヒ
ドロキシ（メタ）アクリレート又は（メタ）アクリル酸
との付加反応物のようなエポキシアクリレート類；エチ
レンビスアクリルアミド等のアクリルアミド類；フタル
酸ジアリル等のアリルエステル類；ジビニルフタレート
等のビニル基含有化合物等が有用である。

【００４５】本発明に用いられる光重合開始剤は、活性
光線によりエチレン性不飽和基を重合させる化合物であ
れば特に限定されないが、例えば、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−メトキシナフチル）−４，６−
ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４
−エトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチ
ル）−ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシカルボニル
ナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−
トリアジン等のハロメチル化トリアジン誘導体、２−ト
リクロロメチル−５−（２′−ベンゾフリル）−１，
３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５
−〔β−（２′−ベンゾフリル）ビニル〕−１，３，４
−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−〔β
−（２′−（６″−ベンゾフリル）ビニル）〕−１，
３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５
−フリル−１，３，４−オキサジアゾール等のハロメチ
ル化オキサジアゾール誘導体、２−（２′−クロロフェ
ニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２−
（２′−クロロフェニル）−４，５−ビス（３′−メト
キシフェニル）イミダゾール２量体、２−（２′−フル
オロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量
体、２−（２′−メトキシフェニル）−４，５−ジフェ
ニルイミダゾール２量体、（４′−メトキシフェニル）
−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体等のイミダゾ
ール誘導体等が挙げられる。

【００４６】他の光重合開始剤として、ベンゾインメチ
ルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンゾイン
イソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル
等のベンゾインエーテル類、２−メチルアントラキノ
ン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアント
ラキノン、１−クロロアントラキノン等のアントラキノ
ン誘導体、ベンズアンスロン誘導体、ベンゾフェノン、
ミヒラーケトン、２−メチルベンゾフェノン、３−メチ
ルベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、２−ク
ロロベンゾフェノン、４−ブロモベンゾフェノン、２−
カルボキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、
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、１−ヒドロキシシ
クロヘキシルフェニルケトン、α−ヒドロキシ−２−メ
チルフェニルプロパノン、１−ヒドロキシ−１−メチル
エチル−（ｐ−イソプロピルフェニル）ケトン、１−ヒ
ドロキシ−１−（ｐ−ドデシルフェニル）ケトン、２−
メチル−（４′−（メチルチオ）フェニル）−２−モル
ホリノ−１−プロパノン、１，１，１−トリクロロメチ
ル−（ｐ−ブチルフェニル）ケトン等のアセトフェノン
誘導体、チオキサントン、２−エチルチオキサントン、
２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサ
ントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジ
エチルチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキ
サントン等のチオキサントン誘導体等が挙げられる。

【００４７】更に、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチ
ル、ｐ−ジエチルアミノ安息香酸エチル等の安息香酸エ
ステル誘導体、９−フェニルアクリジン、９−（ｐ−メ
トキシフェニル）アクリジン等のアクリジン誘導体、
９，１０−ジメチルベンズフェナジン等のフェナジン誘
導体、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ジ−クロライ
ド、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−フェニ
ル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，
４，５，６−ペンタフルオロフェニ−１−イル、ジ−シ
クロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，５，６−テ
トラフルオロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエ
ニル−Ｔｉ−ビス−２，４，６−トリフルオロフェニ−
１−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ｔｉ−２，６−
ジ−フルオロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエ
ニル−Ｔｉ−２，４−ジ−フルオロフェニ−１−イル、
ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，
３，４，５，６−ペンタフルオロフェニ−１−イル、ジ
−メチルシクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，６−
ジ−フルオロフェニ−１−イル、ジ−シクロペンタジエ
ニル−Ｔｉ−２，６−ジ−フルオロ−３−（ピル−１−
イル）−フェニ−１−イル等のチタノセン誘導体等も挙
げられる。これらの光重合開始剤の中では、ビイミダゾ
ール誘導体またはチタノセン誘導体が特に重合効率が高
いので好ましい。

【００４８】また、これらの光重合開始剤と併用される
好ましい増感色素としては、例えば特開平３−２３９７
０３号公報、特開平５−２８９３３５号公報に記載の複
素環を有するクマリン化合物、特開昭６３−２２１１１
０号公報に記載されている３−ケトクマリン化合物、特
開平４−２２１９５８号公報、特開平４−２１９７５６
号公報に記載のキサンテン色素、特開平６−１９２４０
号公報に記載のピロメテン色素、特開昭４７−２５２８
号公報、特開昭５４−１５５２９２号公報、特開昭５６
−１６６１５４号公報、特開昭５９−５６４０３号公報
に記載の（ｐ−ジアルキルアミノベンジリデン）ケト
ン、スチリル系色素、特開平６−２９５０６１号公報に
記載のジュロリジル基を有する増感色素、ＷＯ９６／２
３０３７号公報記載のジアミノベンゼン化合物等を挙げ
ることができる。

【００４９】これらの増感色素のなかで特に好ましいも
のは、アミノ基含有増感色素であり、より具体的には、
アミノ基及びフェニル基を同一分子内に有する化合物で
ある。具体的に例示するならば、例えば、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、２−アミノベンゾ
フェノン、４−アミノベンゾフェノン、４，４′−ジア
ミノベンゾフェノン、３，３′−ジアミノベンゾフェノ
ン、３，４−ジアミノベンゾフェノンなどのベンゾフェ
ノン系化合物、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベ
ンゾオキサゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニ
ル）ベンゾオキサゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフ
ェニル）ベンゾ〔４，５〕ベンゾオキサゾール、２−
（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾ〔６，７〕ベン
ゾオキサゾール、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフ
ェニル）ベンゾ〔６，７〕ベンゾオキサゾール、２，５
−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）１，３，４−オ
キサゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベン
ゾチアゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ベ
ンゾチアゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）
ベンズイミダゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニ
ル）ベンズイミダゾール、２，５−ビス（ｐ−ジエチル
アミノフェニル）１，３，４−チアジアゾール、（ｐ−
ジメチルアミノフェニル）ピリジン、（ｐ−ジエチルア
ミノフェニル）ピリジン、２−（ｐ−ジメチルアミノフ
ェニル）キノリン、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニ
ル）キノリン、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピ
リミジン、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピリミ
ジンなどのｐ−ジアルキルアミノフェニル基含有化合物
等を挙げることができる。

【００５０】なお、上記増感色素のほかに、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−メルカプトベンゾオキサゾール等の芳香族メ
ルカプト化合物；ミヒラーズケトン等のジアルキルベン
ゾフェノン系化合物；ヘキサンジチオール、トリメチロ
ールプロパントリスチオグリコネート、ペンタエリスリ
トールテトラキスチオプロピオネート等の多官能チオー
ル化合物などの連鎖移動剤を、光重合開始剤とともに使
用してもよい。

【００５１】本発明の光重合性組成物は、上記バインダ
ー樹脂、光重合性モノマーおよび光重合開始剤に加え、
色材を含有させることによりカラーフィルターの画素
（赤、青、緑の画素および樹脂ブラックマトリクス）の
形成に有効な光重合性着色組成物となすことができる。
カラーフィルターの画素を形成させるための色材として
は、各種染顔料が使用できるが、耐熱性、耐光性等の点
から顔料が好ましい。

【００５２】本発明の光重合性着色組成物に使用される
着色顔料としてはアゾ系、フタロシアニン系、キナクリ
ドン系、ベンツイミダゾロン系、イソインドリノン系、
ジオキサジン系、インダンスレン系、ペリノン系等の有
機顔料の他に種々の無機顔料等も利用可能である。例え
ば、下記に示すC.I.(カラーインテ゛ックス)ナンバーの顔料等を好
適に用いることができる。Ｃ．Ｉ．赤；９、９７、１２２、１２３、１４９、１６
８、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２１
７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２
８、２４０Ｃ．Ｉ．青；１５、１５；６、２２、６０、６４Ｃ．Ｉ．緑；７、３６Ｃ．Ｉ．黒；７Ｃ．Ｉ．黄色；２０、２４、８６、９３、１０９、１１
０、１１７、１２５、１３７、１３８、１３９、１４
７、１４８、１５３、１５４、１６６、１６８Ｃ．Ｉ．オレンジ；３６、４３、５１、５５、５９、６
１Ｃ．Ｉ．バイオレット；１９、２３、２９、３０、３
７、４０、５０Ｃ．Ｉ．茶；２３、２５、２６

【００５３】また本発明の光重合性着色組成物を用い
て、カラーフィルターの樹脂ブラックマトリクスを形成
する場合には、黒色の色材が用いられる。黒色色材は黒
色の単色の色材を単独もしくは複数使用しても、或い
は、赤、緑、青色等の色材の混合による黒色色材が使用
可能である。また、これら色材は無機または有機の顔
料、染料の中から適宜選択することができる。使用する
色材が無機、有機顔料の場合には平均粒径１μｍ以下、
好ましくは０．５μｍ以下に分散処理して用いるのが好
ましい。

【００５４】混合使用可能の色材の具体例としてはビク
トリアピュアブルー（４２５９５）、オーラミンＯ（４
１０００）、カチロンブリリアントフラビン（ベーシッ
ク１３）、ローダミン６ＧＣＰ（４５１６０）、ローダ
ミンＢ（４５１７０）、サフラニンＯＫ７０：１００
（５０２４０）、エリオグラウシンＸ（４２０８０）、
Ｎｏ．１２０／リオノールイエロー（２１０９０）、リ
オノールイエローＧＲＯ（２１０９０）、シムラーファ
ーストイエロー８ＧＦ（２１１０５）、ベンジジンイエ
ロー４Ｔ−５６４Ｄ（２１０９５）、シムラーファース
トレッド４０１５（１２３５５）、リオノールレッド７
Ｂ４４０１（１５８５０）、ファーストゲンブルーＴＧ
Ｒ−Ｌ（７４１６０）、リオノールブルーＳＭ（２６１
５０）、リオノールブルーＥＳ（ピグメントブルー１
５：６）、リオノーゲンレッドＧＤ（ピグメントレッド
１６８）、リオノールグリーン２ＹＳ（ピグメントグリ
ーン３６）等が挙げられる（なお、上記の（）内の数
字は、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．No.）を意味す
る）。

【００５５】また、さらに他の混合使用可能な顔料につ
いてＣ．Ｉ．ナンバーにて示すと、例えば、Ｃ．Ｉ．黄
色顔料２０、２４、８６、９３、１０９、１１０、１１
７、１２５、１３７、１３８、１４７、１４８、１５
３、１５４、１６６、Ｃ．Ｉ．オレンジ顔料３６、４
３、５１、５５、５９、６１、Ｃ．Ｉ．赤色顔料９、９
７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７７、１８
０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、２２
３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、Ｃ．
Ｉ．バイオレット顔料１９、２３、２９、３０、３７、
４０、５０、Ｃ．Ｉ．青色顔料１５、１５：１、１５：
４、２２、６０、６４、Ｃ．Ｉ．緑色顔料７、Ｃ．Ｉ．
ブラウン顔料２３、２５、２６等を挙げることができ
る。

【００５６】また、単独使用可能な黒色色材としては、
カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラッ
ク、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、
シアニンブラック、チタンブラック等が挙げられる。こ
れらの中で、カーボンブラックが遮光率、画像特性の観
点から好ましい。カーボンブラックの例としては、以下
のようなカーボンブラックが挙げられる。三菱化学社製（商品名）：ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、
ＭＡ１００、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、＃５２、＃５
０、＃４７、＃４５、＃２７００、＃２６５０、＃２２
００、＃１０００、＃９９０、＃９００。デグサ社製（商品名）：Ｐｒｉｎｔｅｘ９５、Ｐｒｉｎ
ｔｅｘ９０、Ｐｒｉｎｔｅｘ８５、Ｐｒｉｎｔｅｘ７
５、Ｐｒｉｎｔｅｘ５５、Ｐｒｉｎｔｅｘ４５、Ｐｒｉ
ｎｔｅｘ４０、Ｐｒｉｎｔｅｘ３０、Ｐｒｉｎｔｅｘ
３、ＰｒｉｎｔｅｘＡ、ＰｒｉｎｔｅｘＧ、Ｓｐｅｃｉ
ａｌＢｌａｃｋ５５０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ３５
０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ２５０、Ｓｐｅｃｉａｌ
Ｂｌａｃｋ１００。

【００５７】キャボット社製（商品名）：Ｍｏｎａｒｃ
ｈ４６０、Ｍｏｎａｒｃｈ４３０、Ｍｏｎａｒｃｈ２８
０、Ｍｏｎａｒｃｈ１２０、Ｍｏｎａｒｃｈ８００、Ｍ
ｏｎａｒｃｈ４６３０、ＲＥＧＡＬ９９、ＲＥＧＡＬ９
９Ｒ、ＲＥＧＡＬ４１５、ＲＥＧＡＬ４１５Ｒ、ＲＥＧ
ＡＬ２５０、ＲＥＧＡＬ２５０Ｒ、ＲＥＧＡＬ３３０、
ＢＬＡＣＫＰＥＡＲＬＳ４８０、ＰＥＡＲＬＳ１３０コロンビヤンカーボン社製：ＲＡＶＥＮ１１、ＲＡＶ
ＥＮ１５、ＲＡＶＥＮ３０、ＲＡＶＥＮ３５、ＲＡＶＥ
Ｎ４０、ＲＡＶＥＮ４１０、ＲＡＶＥＮ４２０、ＲＡＶ
ＥＮ４５０、ＲＡＶＥＮ５００、ＲＡＶＥＮ７８０、Ｒ
ＡＶＥＮ８５０、ＲＡＶＥＮ８９０Ｈ、ＲＡＶＥＮ１０
００、ＲＡＶＥＮ１０２０、ＲＡＶＥＮ１０４０なお、上記のカーボンブラックは、他の黒色または有色
の無機、有機顔料と併用しても良い。又、高い光学濃度
及び高い表面抵抗率を有する樹脂ブラックマトリクスの
製造には樹脂被覆されたカーボンブラックを用いるのが
特に好ましい。

【００５８】本発明における光重合性組成物は、バイン
ダー樹脂１００重量部に対して、光重合性モノマー１０
〜２００重量部の範囲にするのが現像性、感度の観点か
ら好ましく、光重合開始剤は０．０５〜７０重量部の範
囲で用いられるのが好ましい。また本発明の光重合性着
色組成物において、色材は全固形分に対して、好ましく
は１５〜７０ｗｔ％の範囲で添加する。本発明ではこれ
ら必須成分以外に有機溶剤、顔料分散剤、密着向上剤、
塗布性向上剤、現像改良剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤
等を適宜添加することができる。また、基板との密着性
を改善するため、シランカップリング剤を添加するのが
好ましい。

【００５９】シランカップリング剤の種類としては、エ
ポキシ系、メタクリル系、アミノ系等種々の物が使用で
きるが、特にエポキシ系のシランカップリング剤が好ま
しい。本発明の光重合性着色組成物は、常法に従って製
造される。例えば色材と、有機溶剤、分散機能を有する
バインダー樹脂、顔料分散剤等を分散処理することによ
りインキを調製し、更にバインダー樹脂、光重合性モノ
マーおよび光重合開始剤等を配合、混合し均一な溶液と
することにより得られる。

【００６０】有機溶剤としては特に制限は無いが、例え
ば、ジイソプロピルエーテル、ミネラルスピリット、ｎ
−ペンタン、アミルエーテル、エチルカプリレート、ｎ
−ヘキサン、ジエチルエーテル、イソプレン、エチルイ
ソブチルエーテル、ブチルステアレート、ｎ−オクタ
ン、バルソル＃２、アプコ＃１８ソルベント、ジイソブ
チレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、アプコ
シンナー、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチ
ルシクロヘキセン、メチルノニルケトン、プロピルエー
テル、ドデカン、ＳｏｃａｌｓｏｌｖｅｎｔＮｏ．
１およびＮｏ．２、アミルホルメート、ジヘキシルエー
テル、ジイソプロピルケトン、ソルベッソ＃１５０、酢
酸ブチル（ｎ、ｓｅｃ、ｔ）、ヘキセン、シェルＴＳ
２８ソルベント、ブチルクロライド、エチルアミルケ
トン、エチルベンゾネート、アミルクロライド、エチレ
ングリコールジエチルエーテル、エチルオルソホルメー
ト、メトキシメチルペンタノン、メチルブチルケトン、
メチルヘキシルケトン、メチルイソブチレート、ベンゾ
ニトリル、エチルプロピオネート、メチルセロソルブア
セテート、メチルイソアミルケトン、メチルイソブチル
ケトン、プロピルアセテート、アミルアセテート、アミ
ルホルメート、ビシクロヘキシル、ジエチレングリコー
ルモノエチルエーテルアセテート、ジペンテン、メトキ
シメチルペンタノール、メチルアミルケトン、メチルイ
ソプロピルケトン、プロピルプロピオネート、プロピレ
ングリコール−ｔ−ブチルエーテル、メチルエチルケト
ン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチルセロ
ソルブアセテート、カルビトール、シクロヘキサノン、
酢酸エチル、プロピレングリコール、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、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アセテート、ジ
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、
３−メトキシプロピオン酸、３−エトキシプロピオン
酸、３−エトキシ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−メトキシプロピオン酸プロピル、３−メトキシプロ
ピオン酸ブチル、ジグライム、ジ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アセテート、
エチルカルビトール、ブチルカルビトール、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−
ｔ−ブチルエーテル、３−メチル−３−メトキシブタノ
ール、トリプロピレングリコールメチルエーテル、３−
メチル−３−メトキシブチルアセテート等の有機溶剤を
具体的に挙げることができる。

【００６１】溶剤は各成分を溶解または分散させること
ができるもので、沸点が１００〜２００℃の範囲のもの
を選択するのが好ましい。より好ましくは１２０〜１７
０℃の沸点をもつものである。これらの溶剤は単独もし
くは混合して使用することができる。分散処理において
は、特に顔料分散剤として高分子分散剤を用いると経時
の分散安定性に優れるので好ましい。通常、色材はあら
かじめペイントコンディショナー、サンドグラインダ
ー、ボールミル、ロールミル、ストーンミル、ジェット
ミル、ホモジナイザー等を用いて分散処理するのが好ま
しい。分散処理により色材が微粒子化されるためレジス
トの塗布特性の向上が達成される。

【００６２】サンドグラインダーで分散させる場合に
は、０．１から数ミリ径のガラスビーズ又はジルコニア
ビーズが好ましく用いられる。分散させる条件は、通
常、温度は０℃から１００℃であり、好ましくは、室温
から８０℃の範囲である。分散時間はインキの組成（黒
色色材、溶剤、分散剤）及びサンドグラインダーの装置
サイズ等により適正時間が異なるため適宜調節する。

【００６３】次に上記分散処理により得られたインキに
バインダー樹脂、光重合性モノマー、光重合開始剤、有
機溶剤を配合、混合し均一な溶液とする。製造工程にお
いては微細なゴミ等の異物が感光液に混じることが多い
ため、得られた光重合性着色組成物はフィルター等によ
り濾過処理するのが望ましい。

【００６４】次いで、本発明の光重合性着色組成物を用
いた赤、緑、青の各画素、樹脂ブラックマトリクスの形
成及びこれを有するカラーフィルターの製造方法につい
て説明する。まず、透明基板上に、色材を含む光重合性
着色組成物をスピナー、ワイヤーバー、フローコータ
ー、ダイコーター、ロールコーター、スプレー等の塗布
装置により塗布し、乾燥して塗布膜を形成した後、該塗
布膜の上にフォトマスクを置き、該フォトマスクを介し
て画像露光、現像、必要に応じて熱硬化或いは光硬化す
ることにより所定の色のパターンが形成される。色材と
して赤、緑、青色色材を用いれば画素が形成でき、黒色
色材を用いれば樹脂ブラックマトリクスが形成できる。
この工程を繰り返すことによりカラーフィルターを形成
する。

【００６５】ここで用いる透明基板は、カラーフィルタ
ー用の透明基板であり、その材質は特に限定されるもの
ではないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の
ポリエステルやポリプロピレン、ポリエチレン等のポリ
オレフィン等、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリ
レート、ポリスルホンの熱可塑性プラスチックシート、
エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ（メタ）アクリ
ル樹脂等の熱硬化性プラスチックシート、或いは各種ガ
ラス板等を挙げることができる。特に、耐熱性の点から
ガラス板、耐熱性プラスチックが好ましく用いられる。

【００６６】このような透明基板には、表面の接着性等
の物性を改良するために、あらかじめ、コロナ放電処
理、オゾン処理、シランカップリング剤やウレタンポリ
マー等の各種ポリマーの薄膜処理等を行うこともでき
る。乾燥にはホットプレート、ＩＲオーブン、コンベク
ションオーブン等を用いることができ、好ましい乾燥条
件は４０〜１５０℃、乾燥時間は１０秒〜６０分の範囲
である。

【００６７】また、露光に用いる光源は、例えば、キセ
ノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高
圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧
水銀灯、低圧水銀灯等のランプ光源やアルゴンイオンレ
ーザー、ＹＡＧレーザー、エキシマーレーザー、窒素レ
ーザー等のレーザー光源等が挙げられる。特定の照射光
の波長のみを使用する場合には光学フィルターを利用す
ることもできる。

【００６８】現像処理は、未露光部のレジスト（光重合
性着色組成物）膜を溶解させる能力のある溶剤であれば
特に制限は受けないが、アルカリ現像液を使用するのが
好ましい方法である。このようなアルカリ現像液とし
て、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭
酸カリウム、炭酸水素カリウム、珪酸ナトリウム、珪酸
カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の無機
のアルカリ剤、或いはジエタノールアミン、トリエチル
アミン、トリエタノールアミン、水酸化テトラアルキル
アンモニウム塩、テトラメチルアンモニウムヒドロキサ
イド等の有機のアルカリ剤を含有した水溶液が挙げられ
る。なお、溶解能力のある有機溶剤、例えばアセトン、
塩化メチレン、トリクレン、シクロヘキサノン等は環境
汚染、人体に対する有害性、火災危険性などをもつため
好ましくない。

【００６９】アルカリ現像液には、必要に応じ、界面活
性剤、水溶性の有機溶剤、湿潤剤、水酸基又はカルボン
酸基を有する低分子化合物等を含有させることもでき
る。特に、界面活性剤は現像性、解像性、地汚れなどに
対して改良効果をもつものが多いため添加するのは好ま
しい。例えば、現像液用の界面活性剤としては、ナフタ
レンスルホン酸ナトリウム基、ベンゼンスルホン酸ナト
リウム基を有するアニオン性界面活性剤、ポリアルキレ
ンオキシ基を有するノニオン性界面活性剤、テトラアル
キルアンモニウム基を有するカチオン性界面活性剤等を
挙げることができる。

【００７０】現像処理方法については特に制限は無い
が、通常、１０〜５０℃、好ましくは１５〜４５℃の現
像温度で、浸漬現像、スプレー現像、ブラシ現像、超音
波現像等の方法により行われる。形成された樹脂ブラッ
クマトリクスおよび画素は画像形成後に膜強度、耐溶剤
性および耐アルカリ性等の向上をはかるため、熱硬化処
理を行う事が好ましい。この熱硬化処理は１５０℃以上
３００℃未満で行う事が好ましい。１５０℃以下では熱
硬化が不十分な為、膜強度、耐溶剤性および耐アルカリ
性等に問題が生じやすい。３００℃以上では過度の体積
収縮が起こり、基板に対する密着性や精度に問題が生じ
やすい。

【００７１】

【実施例】以下実施例及び合成例を挙げて本発明を更に
詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以
下の実施例に限定されるものではない。

【００７２】＜合成例１＞テトラヒドロフルフリルアク
リレート１７．３ｇ、スチレン３４．７ｇ、アクリル酸
４８．０ｇ、エタノール４００ｇ、アゾイソブチロニト
リル２ｇを反応容器に仕込み、窒素雰囲気下で７８℃、
４時間反応を行った後、反応液を水に注ぎ、沈殿物を濾
過、減圧乾燥して５７ｇの共重合体を得た。¹Ｈ−ＮＭ
Ｒの分析結果より、この樹脂の共重合比はテトラヒドロ
フルフリルアクリレート／スチレン／アクリル酸＝１１
／４２／４７（ｍｏｌ比）であった。また分子量はゲル
パーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）分析よ
り、ポリスチレン換算で重量平均分子量１３８００であ
った。

【００７３】＜合成例２＞合成例１で得られた共重合体
１０．０ｇ、ｐ−メトキシフェノール０．５ｇ、テトラ
エチルアンモニウムクロライド０．２ｇ、プロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート２７．０ｇをフ
ラスコに仕込み、（３，４−エポキシ−シクロヘキシ
ル）メチルアクリレート８．１ｇを滴下し、９０℃の温
度で３２時間反応させた。このようにして得られた光重
合性バインダー樹脂のＧＰＣによる重合平均分子量はポ
リスチレン換算で、２０８００であった。ＫＯＨによる
中和滴定を行ったところ、酸価は３５mgKOH/gであっ
た。

【００７４】＜合成例３＞酸価２４０、分子量１３８０
０のスチレン／α−メチルスチレン／アクリル酸樹脂
［共重合比（mol比)４９：９：４２］１０ｇ、ｐ−メト
キシフェノール０．５ｇ、テトラエチルアンモニウムク
ロライド０．２ｇ、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート２３．２ｇをフラスコに仕込み、
（３，４−エポキシ−シクロヘキシル）メチルアクリレ
ート５．７０ｇを滴下し、９０℃の温度で３２時間反応
させた。このようにして得られた光重合性バインダー樹
脂のＧＰＣによる重合平均分子量はポリスチレン換算
で、２０１００であった。ＫＯＨによる中和滴定を行っ
たところ、酸価は５６mgKOH/gであった。

【００７５】＜実施例１＞顔料としてフタロシアニンブ
ルー２２．４ｇ、高分子分散剤８．９７ｇ、分散助剤
１．１２ｇ、溶剤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７４ｇをジルコニアビーズを入れ
たペイントコンディショナーで分散し、青色インキを得
た。ここで、フタロシアニンブルーは、東洋インキ社
(株)製リオノールブルーＥＳ、高分子分散剤はビックケ
ミー社(株)製Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ１６１、分散助剤はソ
ルスパース５０００（ゼネカ社(株)製）を用いた。

【００７６】このようにして得られた青色インキ５．６
７ｇと合成例２で得られたアルカリ可溶性樹脂溶液５．
６３ｇ、光重合性モノマーとしてジペンタエリスリトー
ルヘキサアクリレート０．７５ｇ、光重合開始剤として
２，２’−ビス（Ｏ−クロロフェニル）−４，４’，
５，５’−テトラフェニルビイミダゾール０．１０ｇ、
増感色素として、ＥＡＢＦ[４，４’−ビス(ジエチルア
ミノ)ベンゾフェノン]０．０７ｇ、連鎖移動剤として２
ＭＢＴ(２−メルカプトベンゾチアゾール)０．０２ｇ、
フッ素系界面活性剤（住友３Ｍ社製ＦＣ−４３０）を
０．００１ｇ、溶剤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１２．６５ｇを攪拌、混合し、
光重合性青色組成物を得た。

【００７７】ガラス基板（旭硝子社製「ＡＮ６３５」）
上に前記光重合性青色組成物をスピンコートし、ホット
プレートで７０℃にて２分３０秒加熱乾燥し、厚さ１．
５μｍの光重合性青色層を得た。この塗膜に超高圧水銀
灯を用いて１００ｍＪ／ｃｍ ²の紫外線を、フォトマス
クを介して照射した。この後アルカリ現像液（炭酸カリ
ウム２．１ｗｔ％、炭酸水素カリウム０．１５ｗｔ％、
界面活性剤：花王製「エマルゲンＡ−６０」４．０ｗｔ
％水溶液）でシャワー現像し超純水で１０秒水洗し、青
色パターンを形成した。現像後のパターンを観察したと
ころ、１００ｍＪ／ｃｍ²の露光で、８０秒の現像で未
露光部が溶解除去でき、ライン形状、密着性の良好なパ
ターンが得られた。

【００７８】＜比較例＞合成例３で得られた光重合性バ
インダー樹脂を用いた他は、実施例１と同様の工程にて
青色パターンを形成した。２００ｍＪ／ｃｍ²の露光が
必要であった。未露光部を溶解除去するのに１１０秒の
現像を要した。ライン形状、密着性が良好なパターンが
得られた。

【００７９】以上より、本発明の光重合性着色組成物
は、比較例に示した従来の組成物より感度が高いため、
少ない光量にて充分に硬化し、かつアルカリ現像液への
溶解時間も短くなるため、生産性にも優れていることが
わかる。よって、本発明の光重合性着色組成物を用いて
画素およびブラックマトリックスを形成することによ
り、安定して高品質のカラーフィルターを製造すること
ができる。

【００８０】

【発明の効果】以上に示したように、バインダー樹脂
が、上記一般式(I)〜(III)で示される構成単位を含有す
る共重合体である光重合性組成物を使用することによ
り、感度を向上させ、かつアルカリ現像液に対する溶解
性を向上させることができ、該光重合性組成物を用いた
光重合性着色組成物によりカラーフィルターの製造にお
ける作業効率を大幅に向上させることが可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/004 ５０５Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０５ 7/027 7/027 7/028 7/028 7/038 ６０１ 7/038 ６０１ (72)発明者藤原英資神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地三菱化学株式会社横浜総合研究所内Ｆターム(参考） 2H025 AA01 AA04 AB13 AB15 AC01 AD01 BC14 BC31 BC52 BC81 BC85 BC92 CA01 CA14 CA22 CA28 CA39 CC11 CC20 FA03 FA17 2H048 BA02 BA45 BA48 BB02 BB14 BB42 4J011 AA05 AC04 PA69 PA70 PA86 PB38 QA03 QA04 QA13 QA17 QA18 QA19 QA22 QA23 QA24 QB19 SA01 SA21 SA31 SA32 SA63 SA64 SA74 SA78 SA79 SA82 SA86 UA01 UA02 VA01 WA01 4J027 AA02 BA07 BA19 BA20 BA24 BA25 BA26 BA27 BA28 CA03 CB10 CC05 CC07 CD10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バインダー樹脂、光重合性モノマーおよ
び光重合開始剤を含有してなる光重合性組成物におい
て、バインダー樹脂が下記一般式（I）〜（III）で示さ
れる構成単位（式中、各Ｒ¹ は互いに同じでも異なって
いてもよい）を含む共重合体であることを特徴とする光
重合性組成物。一般式（I）；【化１】（式中、Ｒ¹ は水素原子又は置換基を有してもよい炭素
数１〜６のアルキル基を表し、Ｄ¹は水素原子、炭素数
１〜６のアルキル基又はカルボキシル基を表し、Ｄ²は
水素原子又はカルボキシル基を有する基を表す。）一般式（II）；【化２】（式中、Ｒ¹ は水素原子あるいは炭素数１〜６のアルキ
ル基、Ｒ² は置換されていてもよい炭素数１〜６のアル
キレン基を表し、環Ａは、環形成炭素原子によりＲ² に
連結した５員環または６員環の含酸素複素環基を表
す。）及び一般式（III）；【化３】（式中、Ｒ¹ は水素原子あるいは炭素数１〜６のアルキ
ル基、Ｄ¹は水素原子、炭素数１〜６のアルキル基又は
カルボキシル基を表し、Ｙ¹は２価の連結基、Ｒ³ はエ
チレン性不飽和二重結合を有する基を表す。）
【請求項２】上記一般式（I）において、Ｄ²は、Ｈ、−
Ｙ²−ＣＯＯＨ、−Ｙ²−ＯＣＯ−Ｙ ³−ＣＯＯＨ、−Ｙ²
−Ｃ(ＣＯＯＨ)−Ｙ⁴−ＣＯＯＨ、又は−Ｙ²−Ｒ⁶で示
されることを特徴とする請求項１記載の光重合性組成物
（但し、−Ｙ²−は、アルキレン基、−Ｙ³−は、炭素数
２〜４のアルキレン基、アルケニレン基又はフェニレン
基、−Ｙ⁴−は、炭素数２〜４のアルキレン基又はアル
ケニレン基、Ｒ⁶は、フタル酸基、又はヘキサヒドロフ
タル酸基を表す。）。
【請求項３】上記一般式（III）において、Ｙ¹は−Ｒ⁴
−、−Ｒ⁴Ｏ−、−Ｗ−(Ｒ⁵)_n−Ｚ−または−Ｗ−(Ｒ⁵)
_n−Ｚ−Ｏ−で示される連結基から選ばれることを特徴
とする請求項１記載の光重合性組成物（但し、Ｒ⁴は置
換されていてもよい炭素数１〜５のアルキレン基を表
し、ＷおよびＺは各々独立に、直接結合又は炭素数１〜
３のアルキレン基を表し、Ｒ⁵は各々置換されていても
よいシクロヘキサン環、ベンゼン環またはナフタレン環
を表し、ｎは０又は１を表す。）
【請求項４】上記一般式（III）において、Ｒ³ はフェ
ニル基で置換されていても良いエチレン性不飽和二重結
合を有する炭素数１〜６の脂肪族炭化水素基若しくは脂
肪族カルボン酸残基、又はエチレン性不飽和二重結合を
有する芳香族ケトン基から選ばれることを特徴とする請
求項１乃至３のいずれか一項記載の光重合性組成物。
【請求項５】上記バインダー樹脂は、上記一般式（Ｉ）
で示される構成単位を形成し得る重合性モノマー、及び
上記一般式（II）で示される構成単位を形成し得る重合
性モノマーを含む単量体を重合して得られる側鎖にカル
ボキシル基を有する重合体のカルボキシル基の一部に、
エポキシ基とエチレン性不飽和二重結合とを有する化合
物を反応させることにより調製されることを特徴とする
請求項１乃至４のいずれか一項記載の光重合性組成物。
【請求項６】上記バインダー樹脂のＧＰＣにおけるポリ
スチレン換算重量平均分子量が、１５００〜１５０００
０であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一
項記載の光重合性組成物。
【請求項７】上記バインダー樹脂の酸価が５〜２００ｍ
ｇＫＯＨ／ｇであることを特徴とする請求項１乃至６の
いずれか一項記載の光重合性組成物。
【請求項８】請求項１乃至７のいずれかに記載の光重合
性組成物、色材および分散剤を含有することを特徴とす
る光重合性着色組成物。
【請求項９】透明基板上に、請求項７に記載された光重
合性着色組成物を用いて形成された画素を有するカラー
フィルター。