JP2002277621A - カラーフィルタ用感放射線性組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示装置 - Google Patents

カラーフィルタ用感放射線性組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示装置

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JP2002277621A
JP2002277621A JP2001072843A JP2001072843A JP2002277621A JP 2002277621 A JP2002277621 A JP 2002277621A JP 2001072843 A JP2001072843 A JP 2001072843A JP 2001072843 A JP2001072843 A JP 2001072843A JP 2002277621 A JP2002277621 A JP 2002277621A
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color filter
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cation
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Application number
JP2001072843A
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Hideyuki Kamii
英行 神井
Hidetoshi Miyamoto
秀俊 宮本
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Original Assignee
JSR Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低露光量でも十分な硬化性を有するのみなら
ず、パターン形状に優れかつ線幅が狭く画素パターンを
形成することができる新規なカラーフィルタ用感放射線
性組成物を提供する。 【解決手段】 カラーフィルタ用感放射線性樹脂組成物
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)下記式(1)で表される
ホウ素錯体を必須成分とする光ラジカル発生剤を含有す
る。 【化1】 〔式(1)において、R1 、R2 、R3 およびR4 は相
互に独立にアルキル基、アリール基、アラルキル基、ア
ルケニル基、複素環を有する1価の有機基または脂環式
環を有する1価の有機基を示し、かつR1 〜R4 の少な
くとも1つがアルキル基で、R1 〜R4 の少なくとも1
つがハロゲン化アリール基であり、Z+ はアンモニウム
カチオンに代表されるオニウムカチオンを示す。〕

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、カラーフィルタおよびカラー液晶表
示装置に関わり、より詳しくは、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着色層を備えたカラーフィルタおよ
びカラー液晶表示装置に関する。
【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、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、アルカリ性現像液により現像して未露光部を
溶解除去し、その後クリーンオーブンやホットプレート
を用いてベークすることにより、各色の画素を形成する
リソグラフィー法(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カラーフィルタを
製造する場合、従来のカラーフィルタ用感放射線性組成
物では、感度が低く露光時の硬化性が十分ではないた
め、カラーフィルタ層から不純物が液晶中にしみだしや
すくなり、表示パネルの長期信頼性を損なうなどの不具
合が発生するという問題がある。この問題は使用される
液晶がより低電圧で駆動されるタイプに移行しているこ
とに関係するが、高品質で信頼性の高いカラー液晶表示
装置を生産するという面から大きな障害となっている。
また、カラーフィルタ用のブラックマトリックスをリソ
グラフィー法により形成する場合、用いられる感放射線
性組成物が元来光を通しにくいため、低硬化性の欠陥が
顕著に現れ、そのため現像時にパターンが剥がれやすく
なって歩留りが低下するという問題もある。さらに、カ
ラーフィルタ用感放射線性組成物の硬化性が低いと露光
量を多くする必要があり、その点でも生産性が低くなる
という問題を生じる。
【0003】これに対し、カラーフィルタ用感光性着色
組成物の感度を改善することを目的として、300〜5
00nmに吸収波長領域をもつ増感剤(A)、有機ホウ
素錯体(B)およびチオール基を有する化合物(C)を
含有するカラーフィルタ用光重合開始剤(特開2000
−249822号公報参照)が提案されている。しか
し、この光重合開始剤を用いると、形成された画素パタ
ーンの形状が逆テーパー状になりやすく、そのため画素
の形成後にITO電極(錫をドープした酸化インジュウ
ム電極)をスパッタリングにより形成する際に、ITO
電極の断線が起こるおそれがあり、また画素パターンの
線幅も太くなりやすいという欠点もある。これらの問題
は、ブラックマトリックスの場合にも当てはまるが、特
に赤色、緑色あるいは青色の画素パターンを形成する際
に著しくなる傾向がある。即ち、従来のカラーフィルタ
用感放射線性樹脂組成物では、露光時の硬化性および画
素パターンの形状と線幅に関する前記諸問題を同時に解
決することができなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、放射
線に対する感度が高く、また優れた画素パターンを形成
しうるカラーフィルタ用感放射線性組成物、より具体的
には、低露光量でも十分な硬化性を有するのみならず、
パターン形状に優れかつ線幅が狭い画素パターンを形成
することができる新規なカラーフィルタ用感放射線性組
成物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によると、前記課
題は、(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)下記式(1)で表
されるホウ素錯体を必須成分とする光ラジカル発生剤
【0006】
【化4】
【0007】〔式(1)において、R1 、R2 、R3
よびR4 は相互に独立に置換されていてもよい炭素数1
〜12のアルキル基、置換されていてもよい炭素数6〜
20のアリール基、置換されていてもよい炭素数7〜1
5のアラルキル基、置換されていてもよい炭素数2〜1
5のアルケニル基、環構成原子数5〜10の複素環を有
する1価の有機基または脂環式環を有する炭素数5〜2
0の1価の有機基(但し、環状アルキル基を除く。)を
示し、かつR1 、R2 、R3 およびR4 の少なくとも1
つが置換されていてもよい炭素数1〜12の直鎖状もし
くは分岐状のアルキル基で、R1 、R2 、R3 およびR
4 の少なくとも1つが炭素数6〜20のハロゲン化アリ
ール基であり、Z+ はアンモニウムカチオン、スルホニ
ウムカチオン、オキソスルホニウムカチオン、ピリジニ
ウムカチオン、ホスホニウムカチオン、オキソニウムカ
チオンまたはヨードニウムカチオンを示す。〕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、によって達成される。本発明でいう「放射線」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。以下、本発明について詳細に説明する。
【0008】(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何れでもよい。
カラーフィルタには高純度で高透過性の発色と耐熱性が
求められることから、本発明における着色剤としては、
発色性が高く、かつ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および/また
はカーボンブラックが用いられる。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 Colourists 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。
【0009】C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメ
ントイエロー128、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185;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3
8;
【0010】C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメ
ントレッド202、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20
8、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220、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2
45、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265;
【0011】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.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブ
ラック7。これらの有機顔料は、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。また、前記有機顔料
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。
【0012】また、無機顔料の具体例としては、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。
【0013】本発明におけるカラーフィルタ用感放射線
性組成物が画素を形成するために用いられる場合には、
好ましくは、着色剤として1種以上の有機顔料が使用さ
れ、またブラックマトリックスを形成するために用いら
れる場合には、好ましくは、着色剤として2種以上の有
機顔料および/またはカーボンブラックが使用される。
ブラックマトリックスの形成に使用されるカーボンブラ
ックとしては、例えば、SAF、SAF−HS、ISA
F、ISAF−LS、ISAF−HS、HAF、HAF
−LS、HAF−HS、NAF、FEF、FEF−H
S、SRF、SRF−LM、SRF−LS、GPF、E
CF、N−339、N−351等のファーネスブラッ
ク;FT、MT等のサーマルブラック;アセチレンブラ
ック等を挙げることができる。これらのカーボンブラッ
クは、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、前記各顔料は、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。顔料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。
【0015】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−1
01、同103、同107、同110、同111、同1
15、同130、同160、同161、同162、同1
63、同164、同165、同166、同170、同1
80、同182、同2000、同2001(以上、ビッ
クケミー・ジャパン(株)製)、ソルスパースS500
0、同S12000、同S13240、同S1394
0、同S17000、同S20000、同S2200
0、同S24000、同S24000GR、同S260
00、同S27000、同S28000(以上、アビシ
ア(株)製)、EFKA46、同47、同48、同74
5、同4540、同4550、同6750、EFKA
LP4008、同4009、同4010、同4015、
同4050、同4055、同4560、同4800、E
FKA Polymer400、同401、同402、
同403、同450、同451、同453(以上、エフ
カケミカルズ(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1
00重量部に対して、通常、50重量部以下、好ましく
は0〜30重量部である。
【0016】(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、(A)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、「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、「共重合性不飽和単量体」とい
う。)との共重合体(以下、「カルボキシル基含有共重
合体」という。)が好ましい。
【0017】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。
【0018】また、共重合性不飽和単量体としては、例
えば、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、2−ビニルベンジル
メチルエーテル、3−ビニルベンジルメチルエーテル、
4−ビニルベンジルメチルエーテル、2−ビニルベンジ
ルグリシジルエーテル、3−ビニルベンジルグリシジル
エーテル、4−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;
【0019】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、トリシクロ[ 5.2.1.0
2,6 ] デカン−8−イルアクリレート、トリシクロ[
5.2.1.02,6 ]デカン−8−イルメタクリレー
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;
【0020】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。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。
【0021】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、メチルアクリレート、メチ
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、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。
【0022】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/メチル(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/メチ
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/メチル(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/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−(メタ)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−(メタ)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。
【0023】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、着色層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傾向がある。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、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、通常、3,000〜60,000、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および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パターンおよびブラックマトリ
ックスパターン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、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、さらに好ましくは1〜4である。
【0024】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。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。多官能性単量体として
は、例えば、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)ホスフェート、トリス(2−
メタクリロイロキシエチル)ホ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、下記式(4)
【0027】
【化5】
【0028】で表される化合物、下記式(5)
【0029】
【化6】
【0030】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、着色層の強度および表面平滑
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。
【0031】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、着色層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。
【0032】また、本発明においては、多官能性単量体
の一部を、重合性不飽和結合を1個有する単官能性単量
体に置き換えることもできる。前記単官能性単量体とし
ては、例えば、(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
単量体と同様の単量体や、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−カプロラクタムのほか、市販
品として、M−5300、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。
【0033】単官能性単量体の使用割合は、多官能性単
量体と単官能性単量体との合計量に対して、通常、90
重量%以下、好ましくは0〜50重量%である。この場
合、単官能性単量体の使用割合が90重量%を超える
と、得られる画素あるいはブラックマトリックスの強度
や表面平滑性が不十分となるおそれがある。また、本発
明における多官能性単量体と単官能性単量体との合計使
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、前記合計使用量が5重量部未
満では、着色層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。
【0034】(D)光ラジカル発生剤 本発明における光ラジカル発生剤は、前記式(1)で表
されるホウ素錯体(以下、「光ラジカル発生剤(1)」
という。)を必須成分とし、放射線による露光によって
ラジカルを発生する作用を有するものである。式(1)
において、R1 、R2 、R3 およびR4 の置換されてい
てもよい炭素数1〜12のアルキル基としては、例え
ば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピ
ル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル
基、t−ブチル基、n−ペンチル基、ネオペンチル基、
n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、2
−エチルヘキシル基、n−デシル基、n−ドデシル基、
シクロペンチル基、シクロヘキシル基、4−メチルシク
ロヘキシル基等の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキ
ル基;フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフ
ルオロメチル基、クロロメチル基、ブロモメチル基、2
−フルオロエチル基、1,1−ジフルオロエチル基、
1,2−ジフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオ
ロエチル基、ペンタフルオロエチル基、2−クロロエチ
ル基、2−ブロモエチル基、3−フルオロプロピル基、
4−フルオロブチル基、4−フルオロシクロヘキシル基
等の直鎖状、分岐状もしくは環状のハロゲン化アルキル
基;シアノメチル基、2−シアノエチル基、3−シアノ
プロピル基、4−シアノブチル基、4−シアノシクロヘ
キシル基等の直鎖状、分岐状もしくは環状のシアノアル
キル基;メトキシメチル基、エトキシメチル基、2−メ
トキシエチル基、2−エトキシエチル基、3−メトキシ
プロピル基、4−メトキシブチル基、4−メトキシシク
ロヘキシル基等の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルコ
キシアルキル基;ジメチルアミノメチル基、ジエチルア
ミノメチル基、2−ジメチルアミノエチル基、2−ジエ
チルアミノエチル基、3−ジメチルアミノプロピル基、
4−ジメチルアミノブチル基、4−ジメチルアミノシク
ロヘキシル基等の直鎖状、分岐状もしくは環状のアミノ
アルキル基等を挙げることができる。
【0035】これらの置換されていてもよい炭素数1〜
12のアルキル基のうち、炭素数1〜6の直鎖状もしく
は分岐状のアルキル基が好ましく、特に好ましくはn−
ヘキシル基である。
【0036】また、R1 、R2 、R3 およびR4 の置換
されていてもよい炭素数6〜20のアリール基として
は、例えば、フェニル基、o−トリル基、m−トリル
基、p−トリル基、メシチル基、4−n−プロピルフェ
ニル基、4−i−プロピルフェニル基、4−n−ブチル
フェニル基、4−t−ブチルフェニル基、1−ナフチル
基、2−ナフチル基等のアリール基;2−フルオロフェ
ニル基、3−フルオロフェニル基、4−フルオロフェニ
ル基、2,6−ジフルオロフェニル基、3,5−ジフル
オロフェニル基、2,4,6−トリフルオロフェニル
基、3,4,5−トリフルオロフェニル基、ペンタフル
オロフェニル基、4−クロロフェニル基、4−ブロモフ
ェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基等のハロ
ゲン化アリール基や、4−シアノフェニル基、4−メト
キシフェニル基、4−ジメチルアミノフェニル基、4−
ニトロフェニル基等を挙げることができる。
【0037】これらの置換されていてもよい炭素数6〜
20のアリール基のうち、炭素数6〜15のハロゲン化
アリール基が好ましく、特に好ましくは3−フルオロフ
ェニル基である。
【0038】また、R1 、R2 、R3 およびR4 の置換
されていてもよい炭素数7〜15のアラルキル基として
は、例えば、ベンジル基、2−メチルベンジル基、3−
メチルベンジル基、4−メチルベンジル基、フェネチル
基等のアラルキル基;2−フルオロベンジル基、3−フ
ルオロベンジル基、4−フルオロベンジル基、4−クロ
ロベンジル基、4−ブロモベンジル基、4−トリフルオ
ロメチルベンジル基等のハロゲン化アラルキル基や、4
−シアノベンジル基、4−メトキシベンジル基、4−ジ
メチルアミノベンジル基、4−ニトロベンジル基等を挙
げることができる。
【0039】また、R1 、R2 、R3 およびR4 の置換
されていてもよい炭素数2〜15のアルケニル基として
は、例えば、エテニル基、1−プロペニル基、2−プロ
ペニル基、3−ブテニル基、5−ヘキセニル基、7−オ
クテニル基、3−シクロヘキセニル基等の直鎖状、分岐
状もしくは環状のアルケニル基;1−フルオロエテニル
基、2−フルオロエテニル基、トリフルオロエテニル
基、2−クロロエテニル基、2−ブロモエテニル基、3
−フルオロ−2−プロペニル基、4−フルオロ−3−シ
クロヘキセニル基等の直鎖状、分岐状もしくは環状のハ
ロゲン化アルケニル基等を挙げることができる。
【0040】また、R1 、R2 、R3 およびR4 の環構
成原子数5〜10の複素環を有する1価の有機基として
は、例えば、2−フラニル基、3−フラニル基、2−テ
トラヒドロフラニル基、3−テトラヒドロフラニル基、
2−テトラヒドロピラニル基、3−テトラヒドロピラニ
ル基、4−テトラヒドロピラニル基、2−チオラニル
基、3−チオラニル基、2−ピリジニル基、4−メチル
−2−ピリジニル基、3−ピリジニル基、4−ピリジニ
ル基、4−キノリル基、インドリル基や、これらの基
を、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i
−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−
ブチル基、t−ブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基
で置換した基;前記脂環族環からなる1価の基を、例え
ば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子
で置換した基等を挙げることができる。
【0041】また、R1 、R2 、R3 およびR4 の脂環
式環を有する炭素数5〜20の1価の有機基(但し、環
状アルキル基を除く。)としては、例えば、ノルボルナ
ン、トリシクロデカン、テトラシクロデカン、アダマン
タン等に由来する脂環族環からなる1価の基;前記脂環
族環からなる1価の基を、例えば、メチル基、エチル
基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、
i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基等の炭
素数1〜4のアルキル基で置換した基;前記脂環族環か
らなる1価の基を、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭
素原子等のハロゲン原子で置換した基等を挙げることが
できる。
【0042】式(1)において、R1 、R2 、R3 およ
びR4 の少なくとも1つは置換されていてもよい炭素数
1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基で、
1 、R2 、R3 およびR4 の少なくとも1つは炭素数
6〜20のハロゲン化アリール基である。この場合、R
1 、R2 、R3 およびR4 の2〜3つが置換されていて
もよい炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状のアルキ
ル基であるとき、これらの基は相互に同一でも異なって
もよく、またR1 、R2 、R3 およびR4 の2〜3つが
炭素数6〜20のハロゲン化アリール基であるとき、こ
れらの基は相互に同一でも異なってもよい。
【0043】式(1)において、Z+ のアンモニウムカ
チオンとしては、例えば、テトラメチルアンモニウムカ
チオン、テトラエチルアンモニウムカチオン、テトラ−
n−プロピルアンモニウムカチオン、テトラ−i−プロ
ピルアンモニウムカチオン、テトラ−n−ブチルアンモ
ニウムカチオン、テトラ−t−ブチルアンモニウムカチ
オン、テトラ−n−ヘキシルアンモニウムカチオン、テ
トラ−n−オクチルアンモニウムカチオン、n−ブチル
トリフェニルアンモニウムカチオン、テトラフェニルア
ンモニウムカチオン、ベンジルトリフェニルアンモニウ
ムカチオン等を挙げることができる。
【0044】また、Z+ のスルホニウムカチオンとして
は、例えば、トリメチルスルホニウムカチオン、トリエ
チルスルホニウムカチオン、トリ−n−プロピルスルホ
ニウムカチオン、トリ−i−プロピルスルホニウムカチ
オン、トリ−n−ブチルスルホニウムカチオン、トリフ
ェニルスルホニウムカチオン、トリ(p−トリル)スル
ホニウムカチオン、4−t−ブチルフェニルジフェニル
スルホニウムカチオン、ベンジルジフェニルスルホニウ
ムカチオン等を挙げることができる。また、Z+ のオキ
ソスルホニウムカチオンとしては、例えば、トリメチル
オキソスルホニウムカチオン、トリエチルオキソスルホ
ニウムカチオン、トリ−n−プロピルオキソスルホニウ
ムカチオン、トリ−i−プロピルオキソスルホニウムカ
チオン、トリ−n−ブチルオキソスルホニウムカチオ
ン、トリフェニルオキソスルホニウムカチオン、トリ
(p−トリル)オキソスルホニウムカチオン、4−t−
ブチルフェニルジフェニルオキソスルホニウムカチオ
ン、ベンジルジフェニルオキソスルホニウムカチオン等
を挙げることができる。
【0045】また、Z+ のピリジニウムカチオンとして
は、例えば、メチルピリジニウムカチオン、エチルピリ
ジニウムカチオン、n−プロピルピリジニウムカチオ
ン、i−プロピルピリジニウムカチオン、n−ブチルピ
リジニウムカチオン、フェニルピリジニウムカチオン、
ベンジルピリジニウムカチオン等を挙げることができ
る。また、Z+ のホスホニウムカチオンとしては、例え
ば、テトラメチルホスホニウムカチオン、テトラエチル
ホスホニウムカチオン、テトラ−n−プロピルホスホニ
ウムカチオン、テトラ−i−プロピルホスホニウムカチ
オン、テトラ−n−ブチルホスホニウムカチオン、テト
ラフェニルホスホニウムカチオン、ベンジルトリフェニ
ルホスホニウムカチオン等を挙げることができる。
【0046】また、Z+ のオキソニウムカチオンとして
は、例えば、トリメチルオキソニウムカチオン、トリエ
チルオキソニウムカチオン、トリ−n−プロピルオキソ
ニウムカチオン、トリ−i−プロピルオキソニウムカチ
オン、トリ−n−ブチルオキソニウムカチオン、トリフ
ェニルオキソニウムカチオン、トリ(p−トリル)オキ
ソニウムカチオン、4−t−ブチルフェニルジフェニル
オキソニウムカチオン、ベンジルジフェニルオキソニウ
ムカチオン等を挙げることができる。また、Z+ のヨー
ドニウムカチオンとしては、例えば、ジメチルヨードニ
ウムカチオン、ジエチルヨードニウムカチオン、ジ−n
−プロピルヨードニウムカチオン、ジ−i−プロピルヨ
ードニウムカチオン、ジ−n−ブチルヨードニウムカチ
オン、ジフェニルヨードニウムカチオン、ジ(p−トリ
ル)ヨードニウムカチオン、ジ(4−t−ブチルフェニ
ル)ヨードニウムカチオン、ジベンジルヨードニウムカ
チオン等を挙げることができる。
【0047】式(1)において、Z+ としては、アンモ
ニウムカチオンが好ましく、さらに好ましくはテトラメ
チルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウム
カチオン、テトラ−n−プロピルアンモニウムカチオ
ン、テトラ−n−ブチルアンモニウムカチオン等であ
る。
【0048】本発明における光ラジカル発生剤(1)と
しては、式(1)において、R1 〜R4 の少なくとも1
つが置換されていてもよい炭素数1〜12の直鎖状もし
くは分岐状のアルキル基で、R1 〜R4 の少なくとも1
つが炭素数6〜20のハロゲン化アリール基であり、Z
+ がアンモニウムカチオンである化合物が好ましく、特
に好ましくは、下記式(2)で表される化合物(以下、
「光ラジカル発生剤(1a)」という。)、下記式
(3)で表される化合物(以下、「光ラジカル発生剤
(1b)」という。)等である。
【0049】
【化7】
【0050】
【化8】 〔但し、n−Buはn−ブチル基である。〕
【0051】また、光ラジカル発生剤(1a)および光
ラジカル発生剤(1b)以外の好ましい光ラジカル発生
剤(1)(以下、「光ラジカル発生剤(1c)」とい
う。)の具体例としては、テトラメチルアンモニウムn
−ヘキシルトリ(2−フルオロフェニル)ボレート、テ
トラエチルアンモニウムn−ヘキシルトリ(2−フルオ
ロフェニル)ボレート、テトラ−n−プロピルアンモニ
ウムn−ヘキシルトリ(2−フルオロフェニル)ボレー
ト、テトラ−n−ブチルアンモニウムn−ヘキシルトリ
(2−フルオロフェニル)ボレート、テトラエチルアン
モニウムn−ヘキシルトリ(3−フルオロフェニル)ボ
レート、テトラ−n−プロピルアンモニウムn−ヘキシ
ルトリ(3−フルオロフェニル)ボレート、
【0052】テトラメチルアンモニウムn−ヘキシルト
リ(4−フルオロフェニル)ボレート、テトラエチルア
ンモニウムn−ヘキシルトリ(4−フルオロフェニル)
ボレート、テトラ−n−プロピルアンモニウムn−ヘキ
シルトリ(4−フルオロフェニル)ボレート、テトラ−
n−ブチルアンモニウムn−ヘキシルルトリ(4−フル
オロフェニル)ボレート、テトラメチルアンモニウムジ
(n−ヘキシル)ジ(2−フルオロフェニル)ボレー
ト、テトラエチルアンモニウムジ(n−ヘキシル)ジ
(2−フルオロフェニル)ボレート、テトラ−n−プロ
ピルアンモニウムジ(n−ヘキシル)ジ(2−フルオロ
フェニル)ボレート、テトラ−n−ブチルアンモニウム
ジ(n−ヘキシル)ジ(2−フルオロフェニル)ボレー
ト、
【0053】テトラメチルアンモニウムジ(n−ヘキシ
ル)ジ(3−フルオロフェニル)ボレート、テトラエチ
ルアンモニウムジ(n−ヘキシル)ジ(3−フルオロフ
ェニル)ボレート、テトラ−n−プロピルアンモニウム
ジ(n−ヘキシル)ジ(3−フルオロフェニル)ボレー
ト、テトラ−n−ブチルアンモニウムジ(n−ヘキシ
ル)ジ(3−フルオロフェニル)ボレート、テトラメ4
ルアンモニウムジ(n−ヘキシル)ジ(4−フルオロフ
ェニル)ボレート、テトラエチルアンモニウムジ(n−
ヘキシル)ジ(4−フルオロフェニル)ボレート、テト
ラ−n−プロピルアンモニウムジ(n−ヘキシル)ジ
(4−フルオロフェニル)ボレート、テトラ−n−ブチ
ルアンモニウムジ(n−ヘキシル)ジ(4−フルオロフ
ェニル)ボレート、
【0054】テトラメチルアンモニウムトリ(n−ヘキ
シル)(2−フルオロフェニル)ボレート、テトラエチ
ルアンモニウムトリ(n−ヘキシル)(2−フルオロフ
ェニル)ボレート、テトラ−n−プロピルアンモニウム
トリ(n−ヘキシル)(2−フルオロフェニル)ボレー
ト、テトラ−n−ブチルアンモニウムトリ(n−ヘキシ
ル)(2−フルオロフェニル)ボレート、テトラメチル
アンモニウムトリ(n−ヘキシル)(3−フルオロフェ
ニル)ボレート、テトラエチルアンモニウムトリ(n−
ヘキシル)(3−フルオロフェニル)ボレート、テトラ
−n−プロピルアンモニウムトリ(n−ヘキシル)(3
−フルオロフェニル)ボレート、テトラ−n−ブチルア
ンモニウムトリ(n−ヘキシル)(3−フルオロフェニ
ル)ボレート、テトラメチルアンモニウムトリ(n−ヘ
キシル)(4−フルオロフェニル)ボレート、テトラエ
チルアンモニウムトリ(n−ヘキシル)(4−フルオロ
フェニル)ボレート、テトラ−n−プロピルアンモニウ
ムトリ(n−ヘキシル)(4−フルオロフェニル)ボレ
ート、テトラ−n−ブチルアンモニウムトリ(n−ヘキ
シル)(4−フルオロフェニル)ボレート等を挙げるこ
とができる。
【0055】これらの光ラジカル発生剤(1c)のう
ち、テトラエチルアンモニウム−n−ヘキシルトリ(3
−フルオロフェニル)ボレート、テトラ−n−プロピル
アンモニウム−n−ヘキシルトリ(3−フルオロフェニ
ル)ボレート等が好ましい。本発明において、光ラジカ
ル発生剤(1)は、単独でまたは2種を混合して使用す
ることができる。
【0056】また、本発明においては、光ラジカル発生
剤(1)と共に、他の光ラジカル発生剤を併用すること
ができる。前記他の光ラジカル発生剤としては、例え
ば、ビイミダゾール系化合物、ベンゾイン系化合物、ア
セトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−
ジケトン系化合物、ホスフィン系化合物、多核キノン系
化合物、トリアジン系化合物等を挙げることができる。
【0057】前記ビイミダゾール系化合物の具体例とし
ては、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,
4’,5,5’−テトラキス(4−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、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
ゾール等を挙げることができる。
【0058】また、前記ベンゾイン系化合物の具体例と
しては、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i−プロピルエーテ
ル、ベンゾインi−ブチルエーテル、2−ベンゾイル安
息香酸メチル等を挙げることができる。また、前記アセ
トフェノン系化合物の具体例としては、2,2−ジメト
キシアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノ
ン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノ
ン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパ
ン−1−オン、1−(4−i−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、1−
(4−メチルチオフェニル)−2−メチル−2−モルフ
ォリノプロパン−1−オン、1−〔4−(2−ヒドロキ
シエトキシ)フェニル〕−2−メチル−2−ヒドロキシ
プロパン−1−オン、1−(4−モルフォリノフェニ
ル)−2−ベンジル−2−ジメチルアミノブタン−1−
オン、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。
【0059】また、前記ベンゾフェノン系化合物の具体
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、3,3−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノ
ン等を挙げることができる。また、前記α−ジケトン系
化合物の具体例としては、ジアセチル、ジベンゾイル、
メチルベンゾイルホルメート等を挙げることができる。
また、前記ホスフィン系化合物の具体例としては、フェ
ニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフ
ィンオキサイド、2,4,4−トリメチルペンチルビス
(2,6−ジメトキシベンゾイル)フォスフィンオキサ
イド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホ
スフィンオキサイド等を挙げることができる。また、前
記多核キノン系化合物の具体例としては、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、1,4−ナフトキノン等を挙げることができ
る。
【0060】さらに、前記トリアジン系化合物の具体例
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−トリアジン等のハロメチル
基を有する化合物を挙げることができる。
【0061】これらの他の光ラジカル発生剤のうち、ビ
イミダゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物等が好
ましく、特に、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、4,4’−ビス(ジエチルアミ
ノ)ベンゾフェノン等が好ましい。前記他の光ラジカル
発生剤は、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。
【0062】さらに、本発明においては、場合により、
光ラジカル発生剤(1)、あるいは光ラジカル発生剤
(1)と他の光ラジカル発生剤の混合物と共に、増感剤
を1種以上併用することもできる。前記増感剤として
は、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、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
ゾニトリル等の有機アミノ化合物;ジエチルチオキサン
トン、ジ−i−プロピルチオキサントン等のキサントン
系化合物等を挙げることができる。
【0063】これらの増感剤のうち、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、ジエチルチオキサ
ントン、ジ−i−プロピルチオキサントン等が好まし
く、特に、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフ
ェノン、ジエチルチオキサントン、ジ−i−プロピルチ
オキサントン等が好ましい。前記増感剤は、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。
【0064】本発明における光ラジカル発生剤(1)と
他の光ラジカル発生剤との合計使用量は、(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との合
計100重量部に対して、通常、0.01〜200重量
部、好ましくは1〜120重量部、特に好ましくは1〜
100重量部である。この場合、前記合計使用量が0.
01重量部未満では、露光による硬化が不十分となり、
画素パターンあるいはブラックマトリックスパターンが
所定の配列に従って配置されたカラーフィルタを得るこ
とが困難となるおそれがあり、一方200重量部を超え
ると、形成された着色層が現像時に基板から脱落しやす
くなったり、また未露光部の基板上や遮光層上に地汚
れ、膜残り等を生じやすくなったりする傾向がある。
【0065】また、本発明における他の光ラジカル発生
剤の使用割合は、光ラジカル発生剤(1)と他の光ラジ
カル発生剤との合計量に対して、通常、95重量%以
下、好ましくは90重量%以下、さらに好ましくは85
重量%以下である。この場合、他の光ラジカル発生剤の
使用割合が95重量%を超えると、本発明の所期の効果
が損なわれるおそれがある。さらに、本発明における増
感剤の使用量は、(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との合計100重量部に対し
て、通常、20重量部以下、好ましくは10重量部以下
である。
【0066】添加剤 本発明の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等を挙げることができる。
【0067】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する、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、1,2−
シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサン
ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、
マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、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。
【0068】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。
【0069】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、フマル酸、
イタコン酸、シトラコン酸、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15重量
%を超えると、形成された着色層の基板に対する密着性
が低下する傾向がある。
【0070】また、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する、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
ミン等の直鎖状、分岐状もしくは環状のモノアルキルア
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
キシルアミン等の直鎖状、分岐状もしくは環状のジアル
キルアミン類;
【0071】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−s
ec−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直鎖
状、分岐状もしくは環状のトリアルキルアミン類;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
等の直鎖状、分岐状もしくは環状のモノアルカノールア
ミン類;
【0072】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)アミン等の直鎖状、分岐状
もしくは環状のジ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)アミン等の直鎖状、分岐状もしくは環
状のトリアルカノールアミン類;
【0073】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直鎖状もしくは分
岐状のアミノ基含有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、3−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、3−ジメチルアミノ
シクロペンタンメタノール、3−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。
【0074】また、前記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基含有ベンジルアルコー
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基含有フ
ェノール類等を挙げることができる。
【0075】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、モノアルカノールアミン類およびア
ミノ基含有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、アミノ基含
有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、1
5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、形成された着色層の基板に対する密着性が低下する
傾向がある。
【0076】さらに、前記有機酸および有機アミノ化合
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。
【0077】溶媒 本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物は、前記
(A)〜(D)成分を必須成分とし、必要に応じて前記
添加剤成分を含有するが、通常、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。このような溶媒の具体例としては、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;
【0078】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。
【0079】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−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。
【0080】また、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。こ
れらの高沸点溶媒は、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。
【0081】カラーフィルタの形成方法 次に、本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物を用
いて、カラーフィルタを形成する方法について説明す
る。前記カラーフィルタは、本発明のカラーフィルタ用
感放射線性組成物から形成された着色層を備えたもので
ある。ここでいう着色層とは、表示用の画素のみ、ブラ
ックマトリックスのみ、およびこれらの両者を含むもの
を意味する。まず、画素を形成する際には、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、所定パターンの赤色画素が所定の配列で配置された
画素アレイを形成する。その後、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、所定パターン
の緑色画素および青色画素が所定の配列で配置された各
画素アレイを同一基板上に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。但し、カラーフィルタを形
成する際の各色の画素アレイの形成順序は前記に限定さ
れるものではない。
【0082】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0.2〜6.0μ
m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19
0〜450nm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10〜10,000J/m2
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。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。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。ま
た、ブラックマトリックスは、本発明のカラーフィルタ
用感放射線性組成物を用いて、前記画素アレイの場合と
同様にして形成することができる。
【0083】カラーフィルタにおける着色層を形成する
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。また、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。このよ
うにして得られたカラーフィルタは、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。さらに、本
発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物を用いて、薄
膜トランジスタ(TFT)方式カラー液晶表示装置の駆
動用基板上に、前述したようにして画素および/または
ブラックマトリックスを形成することにより、特に優れ
た特性を有するカラー液晶表示装置を作製することがで
きる。
【0084】
【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)〜(D)成分を必須成分とし
て含有するものであるが、好ましい組成物をより具体的
に例示すると、下記(イ)〜(ヘ)のとおりである。 (イ) (D)光ラジカル発生剤(1)が、R1 〜R4
の少なくとも1つが置換されていてもよい炭素数1〜1
2の直鎖状もしくは分岐状のアルキル基で、R1〜R4
の少なくとも1つが炭素数6〜20のハロゲン化アリー
ル基であり、Z+がアンモニウムカチオンである化合
物、さらに好ましくは光ラジカル発生剤(1a)および
/または光ラジカル発生剤(1b)を含むカラーフィル
タ用感放射線性組成物。 (ロ) (B)アルカリ可溶性樹脂がカルボキシル基含
有共重合体、さらに好ましくはカルボキシル基含有共重
合体(I)を含む前記(イ)のカラーフィルタ用感放射
線性組成物。 (ハ) (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)
または(ロ)のカラーフィルタ用感放射線性組成物。 (ニ) さらに(E)増感剤を含有する前記(イ)、
(ロ)または(ハ)のカラーフィルタ用感放射線性組成
物。 (ホ) (E)増感剤が4,4’−ビス(ジエチルアミ
ノ)ベンゾフェノン、ジエチルチオキサントンおよびジ
−i−プロピルチオキサントンの群から選ばれる少なく
とも1種を含む前記(イ)、(ロ)、(ハ)または
(ニ)のカラーフィルタ用感放射線性組成物。 (ヘ) (A)着色剤が有機顔料および/またはカーボ
ンブラックを含む前記(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。
【0085】また、本発明の好ましいカラーフィルタ用
画素は、 (ト) 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から
形成されてなるものである。また、本発明の好ましいカ
ラーフィルタ用ブラックマトリックスは、 (チ) 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から
形成されてなるものである。また、本発明の好ましいカ
ラー液晶表示素子は、 (リ) 前記(ト)のカラーフィルタ用画素および/ま
たは前記(チ)のカラーフィルタ用ブラックマトリクス
を有するものである。また、本発明の好ましいカラー液
晶表示装置は、 (ヌ) 前記(ト)のカラーフィルタ用画素および/ま
たは前記(チ)のカラーフィルタ用ブラックマトリクス
が、薄膜トランジスタ(TFT)方式のカラー液晶表示
装置の駆動用基板上に形成されてなるものである。
【0086】
【実施例】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。実施例および比較例にお
ける電圧保持率は、下記のようにして測定した。電圧保持率の評価 液晶:フルオロビフェニルの誘導体からなるネマティッ
ク型液晶(商品名ZLI−5081、メルクジャパン
(株)製)を用いた。 液晶表示素子の作製: ガラス基板の片面に、パターニングされた1cm2
のITO膜を形成したのち、該ITO膜上に、スピンナ
ーを用いて、市販のアクティブマトリックス用液晶配向
剤を塗布したのち、180℃で1時間乾燥して、膜厚8
00Åの塗膜を形成した。 各実施例の液状組成物を用いて形成したカラーフィ
ルタ上に、パターニングされた1cm2 のITO膜を形
成したのち、該ITO膜上に、と同様にして、液晶配
向剤の塗膜を形成した。 各比較例の液状組成物を用いて形成したカラーフィ
ルタ上に、パターニングされた1cm2 のITO膜を形
成したのち、該ITO膜上に、と同様にして、液晶配
向剤の塗膜を形成した。 ガラス基板の片面にITO膜(連続膜)を形成した
のち、該ITO膜上に、と同様にして、液晶配向剤の
塗膜を形成した。
【0087】 次いで、〜で得た各基板上の塗膜
の表面に、レーヨン製の布を巻き付けたロールを備えた
ラビングマシーンを用いてラビング処理を行なって、液
晶配向膜を形成した。その際のラビング条件は、ロール
回転数400rpm、ステージの移動速度3cm/秒、
毛足の押し込み長さ0.4mmであった。 このようにして液晶配向膜が形成された基板のう
ち、、またはの処理を経たそれぞれの基板をの
処理を経た基板と組み合わせて2枚一組とし、各組毎
に、2枚の基板の外縁部に、直径18μmの酸化アルミ
ニウム球を含有するエポキシ樹脂系接着剤をスクリーン
印刷により塗布したのち、各液晶配向膜のラビング方向
が逆となるように、2枚の基板を間隙を開けて対向配置
し、各基板の外縁部同士が当接するように圧着して、接
着剤を硬化させた。 次いで各組毎に、2枚の基板の内表面と接着剤の硬
化層とにより区画されたセルギャップ内に、ネマティッ
ク型液晶「ZLI−5081」を注入充填したのち、注
入孔を封止して液晶セルを作製した。その後、液晶セル
の外表面に偏光板を、その偏光方向が各基板上の液晶配
向膜のラビング方向と一致するように貼り合わせて、液
晶表示素子を作製した。
【0088】電圧保持率の測定:60℃の恒温槽内に保
持した液晶表示素子に、DC5Vの電圧を6×10-5
間印加したのち、電圧の印加を解除してから0.5秒経
過後の電圧保持率を、電圧保持率測定装置「VHR−
1」(商品名、(株)東陽テクニカ製)を用いて測定し
た。
【0089】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)光ラジカル
発生剤として光ラジカル発生剤(1a)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。
【0090】〈画素の形成〉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。次いで、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365n
m、405nmおよび436nmの各波長を含む紫外線
を5,000J/m2 の露光量で露光した。その後、こ
の基板を23℃の0.04重量%水酸化カリウム水溶液
からなる現像液に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60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画素アレイを形成した。
【0091】〈評価〉得られた画素アレイを組み込んだ
液晶セルの電圧保持率を評価したところ、89%と良好
であった。感放射線性組成物の露光時の硬化性が不十分
であると、形成された画素層から不純物が液晶中にしみ
だして電圧保持率が低下するが、実施例1の感放射線性
組成物は十分な硬化性を有することが確認された。ま
た、得られた基板を光学顕微鏡にて観察したところ、未
露光部の基板上には現像残さは認められず、かつ画素パ
ターンのエッジにスカムは認められなかった。また、画
素アレイの残膜率は81%と良好であり、画素パターン
の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察したとこ
ろ、アンダーカット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。
【0092】比較例1 実施例1の(D)成分に換えて、1−(4−モルフォリ
ノフェニル)−2−ベンジル−2−ジメチルアミノブタ
ン−1−オン50重量部を用いた以外は、実施例1と同
様にして、感放射線性組成物の液状組成物(r1)を調
製した。次いで、液状組成物(R1)に代えて液状組成
物(r1)を用いた以外は、実施例1と同様にして、基
板上に赤色のストライプ状画素アレイを形成した。 〈評価〉得られた画素アレイを組み込んだ液晶セルの電
圧保持率を評価したところ、70%であり、感放射線性
組成物の硬化性が不十分であった。
【0093】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)52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98重量部、(D)光ラジカル
発生剤として光ラジカル発生剤(1a)40重量部とジ
エチルチオキサントン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)混合物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画素アレイを形成した。
【0094】〈評価〉得られた画素アレイを組み込んだ
液晶セルの電圧保持率を評価したところ、83%と良好
であり、実施例2の感放射線性組成物は十分な硬化性を
有することが確認された。また、得られた基板を光学顕
微鏡にて観察したところ、未露光部の基板上には現像残
さは認められず、かつ画素パターンのエッジにスカムは
認められなかった。また、画素アレイの残膜率は81%
と良好であり、画素パターンの断面を走査型電子顕微鏡
(SEM)にて観察したところ、アンダーカットは認め
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。
【0095】実施例3 (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)光ラジカル
発生剤として光ラジカル発生剤(1a)50重量部と光
ラジカル発生剤(1b)20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(R2)を調製した。
【0096】〈画素の形成〉液状組成物(R2)を、薄
膜トランジスタ(TFT)方式カラー液晶表示装置の駆
動用基板の表面に窒化けい素膜を形成した基板(以下、
「TFT方式駆動用基板」という。)上に、スピンコー
タ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2.0μmの塗膜
を形成した。次いで、この基板を室温に冷却した後、高
圧水銀ランプを用い、塗膜表面から200μmの間隔を
置いて配置したフォトマスクを介して、塗膜に365n
m、405nmおよび436nmの各波長を含む紫外線
を5,000J/m2 の露光量で露光した。その後、こ
の基板を23℃の0.04重量%水酸化カリウム水溶液
からなる現像液に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30分間ポストベークを行って、基板上に
赤色のストライプ状画素アレイを形成した。
【0097】〈評価〉得られた画素パターンの断面形状
を、走査型電子顕微鏡にて観察したところ、テーパー角
は60度であった。このテーパー角は、ストライプ状画
素パターンの長さ方向の上辺と下辺とを通る平面と基板
表面との間の角度を意味し、画素パターンの縦断面が順
テーパー状であるとき90度未満となる。また、得られ
た基板を薄膜トランジスタ(TFT)方式カラー液晶表
示パネルに組み込んで通電させたところ、ITO電極の
断線による表示不良は発生しなかった。さらに、画素パ
ターンの最大線幅を、光学顕微鏡により測定したとこ
ろ、10.2μmであった。
【0098】比較例2 実施例2の(D)成分に換えて、1−(4−モルフォリ
ノフェニル)−2−ベンジル−2−ジメチルアミノブタ
ン−1−オン40重量部、ジエチルアミノベンゾフェノ
ン6重量部を用いた以外は、実施例2と同様にして、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(R2)に代えて液状組成物(g1)を
用いた以外は、実施例3と同様にして、TFT方式駆動
用基板上に緑色のストライプ状画素アレイを形成した。
【0099】〈評価〉得られた画素パターンの断面形状
を、走査型電子顕微鏡にて観察したところ、テーパー角
は105度であった。また、得られた基板を薄膜トラン
ジスタ(TFT)方式カラー液晶表示パネルに組み込ん
で通電させたところ、ITO電極の断線による表示不良
が発生した。さらに、画素パターンの最大線幅を、光学
顕微鏡により測定したところ、13.5μmであっ
た。」
【0100】比較例3 実施例3の(D)成分に換えて、1−(4−モルフォリ
ノフェニル)−2−ベンジル−2−ジメチルアミノブタ
ン−1−オン50重量部を用いた以外は、実施例3と同
様にして、感放射線性組成物の液状組成物(r2)を調
製した。次いで、液状組成物(R2)に代えて液状組成
物(r2)を用いた以外は、実施例3と同様にして、T
FT方式駆動用基板上に赤色のストライプ状画素アレイ
を形成した。
【0101】〈評価〉得られた画素パターンの断面形状
を、走査型電子顕微鏡にて観察したところ、テーパー角
は105度であった。また、得られた基板を薄膜トラン
ジスタ(TFT)方式カラー液晶表示パネルに組み込ん
で通電させたところ、ITO電極の断線による表示不良
が発生した。さらに、画素パターンの最大線幅を、光学
顕微鏡により測定したところ、11.8μmであった。
【0102】比較例4 実施例3の(D)成分に換えて、テトラ−n−ブチルア
ンモニウムn−ブチルトリフェニルボレート50重量
部、および増感剤としてベーシックイエロー21を20
重量部を用いた以外は、実施例3と同様にして、感放射
線性組成物の液状組成物(r3)を調製した。次いで、
液状組成物(R2)に代えて液状組成物(r3)を用い
た以外は、実施例3と同様にして、TFT方式駆動用基
板上に赤色のストライプ状画素アレイを形成した。
【0103】〈評価〉得られた画素パターンの断面形状
を、走査型電子顕微鏡にて観察したところ、テーパー角
は105度であった。また、得られた基板を薄膜トラン
ジスタ(TFT)方式カラー液晶表示パネルに組み込ん
で通電させたところ、ITO電極の断線による表示不良
が発生した。さらに、画素パターンの最大線幅を、光学
顕微鏡により測定したところ、12.0μmであった。
【0104】実施例4 (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)光ラジカル
発生剤として光ラジカル発生剤(1a)40重量部、
(E)増感剤としてジエチルチオキサントン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)混合物
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(R
2)に代えて液状組成物(G2)を用いた以外は、実施
例3と同様にして、TFT方式駆動用基板上に緑色のス
トライプ状画素アレイを形成した。
【0105】〈評価〉得られた画素パターンの断面形状
を、走査型電子顕微鏡にて観察したところ、テーパー角
は60度であった。また、得られた基板を薄膜トランジ
スタ(TFT)方式カラー液晶表示パネルに組み込んで
通電させたところ、ITO電極の断線による表示不良は
発生しなかった。さらに、画素パターンの最大線幅を、
光学顕微鏡により測定したところ、10.4μmであっ
た。
【0106】実施例5 (A)着色剤としてカーボンブラック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=15/15/35/10/25、Mw=30,0
00、Mn=10,000)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)光ラジカル発生剤として光ラジ
カル発生剤(1a)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1,0
00重量部を混合して、感放射線性組成物の液状組成物
(BK1)を調製した。
【0107】〈ブラックマトリクスの形成〉液状組成物
(BK1)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1.4μ
mの塗膜を形成した。次いで、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365nm、405nmおよび436nmの
各波長を含む紫外線を2,000J/m2 の露光量で露
光した。その後、この基板を23℃の0.04重量%水
酸化カリウム水溶液からなる現像液に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60分間ポストベーク
を行なって、基板上に格子状のブラックマトリクスを形
成した。
【0108】〈評価〉得られた基板を光学顕微鏡にて観
察したところ、未露光部の基板上には現像残さは認めら
れず、かつブラックマトリクスに欠けなどの欠陥は認め
られなかった。
【0109】比較例5 実施例5の(D)成分に換えて、1−(4−モルフォリ
ノフェニル)−2−ベンジル−2−ジメチルアミノブタ
ン−1−オン50重量部を用いた以外は、実施例5と同
様にして、感放射線性組成物の液状組成物(bk1)を
調製した。次いで、液状組成物(BK1)に代えて液状
組成物(bk1)を用いた以外は、実施例5と同様にし
て、基板上に格子状のブラックマトリクスを形成した。 〈評価〉得られた基板を光学顕微鏡にて観察したとこ
ろ、ブラックマトリクスの一部に欠けが見られた。
【0110】
【発明の効果】本発明のカラーフィルタ用感放射線性組
成物は、放射線に対する感度が著しく優れた光ラジカル
発生剤(1)を用いることにより、露光時の硬化性が改
善される結果、形成された着色層から液晶中へ不純物が
しみ出すおそれがないため、長期信頼性に優れたカラー
フィルタをもたらすことができる。さらに、本発明のカ
ラーフィルタ用感放射線性組成物は、現像時に未露光部
の基板上および遮光層上に未溶解物が残存したり、パタ
ーンエッジにスカムを生じたり、パターンにアンダーカ
ットを生じたりすることがなく、しかもパターン形状に
優れかつ線幅が狭い画素パターンを形成することがで
き、また形成された画素およびブラックマトリックスの
基板および遮光層との密着性も優れている。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) C08F 291/00 C08F 291/00 G02F 1/1335 500 G02F 1/1335 500 515 515 G03F 7/031 G03F 7/031 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA03 AA04 AA10 AA11 AB13 AC01 AD01 BC13 BC42 BE07 CA03 CA09 CA27 CA39 CA48 CB14 CB43 CC11 2H048 BA02 BA11 BA45 BA48 BB02 BB13 BB14 BB15 BB44 2H091 FA02Y FA35Y FB02 FB12 FC10 FD04 GA13 LA15 4J011 PA02 PA03 PA07 PA09 PA22 PA65 PA68 PA69 PA70 PA76 PB25 PB40 PC02 PC08 QA13 QA22 QA23 QA24 QA33 QA34 QA35 QA42 QB04 QB11 QB14 QB16 QB19 QB24 QB25 RA03 RA04 RA05 RA10 SA05 SA12 SA14 SA18 SA25 SA28 SA61 SA64 SA85 TA03 UA01 UA03 UA04 UA06 VA01 WA01 4J026 AA17 AA20 AA31 AA37 AA38 AA43 AA44 AA45 AA49 AA50 AA53 AA54 AA55 AA57 AA68 AA69 AA71 AA76 AC33 AC36 BA06 BA08 BA15 BA19 BA20 BA25 BA26 BA27 BA28 BA29 BA31 BA32 BA34 BA35 BA36 BA38 BA40 BA46 BA47 BA49 BA50 BB01 BB03 BB04 DB06 DB36 GA06

Claims (12)

    【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、および(D)下記式(1)
    で表されるホウ素錯体を必須成分とする光ラジカル発生
    剤 【化1】 〔式(1)において、R1 、R2 、R3 およびR4 は相
    互に独立に置換されていてもよい炭素数1〜12のアル
    キル基、置換されていてもよい炭素数6〜20のアリー
    ル基、置換されていてもよい炭素数7〜15のアラルキ
    ル基、置換されていてもよい炭素数2〜15のアルケニ
    ル基、環構成原子数5〜10の複素環を有する1価の有
    機基または脂環式環を有する炭素数5〜20の1価の有
    機基(但し、環状アルキル基を除く。)を示し、かつR
    1 、R2 、R3 およびR4 の少なくとも1つが置換され
    ていてもよい炭素数1〜12の直鎖状もしくは分岐状の
    アルキル基で、R1 、R2 、R3 およびR4 の少なくと
    も1つが炭素数6〜20のハロゲン化アリール基であ
    り、Z+ はアンモニウムカチオン、スルホニウムカチオ
    ン、オキソスルホニウムカチオン、ピリジニウムカチオ
    ン、ホスホニウムカチオン、オキソニウムカチオンまた
    はヨードニウムカチオンを示す。〕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。
  2. 【請求項2】 (D)光ラジカル発生剤の必須成分であ
    る式(1)で表されるホウ素錯体が、R1 〜R4 の少な
    くとも1つが置換されていてもよい炭素数1〜12の直
    鎖状もしくは分岐状のアルキル基で、R1 〜R4 の少な
    くとも1つが炭素数6〜20のハロゲン化アリール基で
    あり、Z+ がアンモニウムカチオンである化合物からな
    る、請求項1に記載のカラーフィルタ用感放射線性組成
    物。
  3. 【請求項3】 (D)光ラジカル発生剤の必須成分であ
    るホウ素錯体が、下記式(2)で表される化合物および
    /または下記式(3)で表される化合物からなる、請求
    項2に記載のカラーフィルタ用感放射線性組成物。 【化2】 【化3】 〔但し、n−Buはn−ブチル基である。〕
  4. 【請求項4】 (B)アルカリ可溶性樹脂が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と他の
    共重合可能なエチレン性不飽和単量体との共重合体を含
    む、請求項1〜3の何れかに記載のカラーフィルタ用感
    放射線性組成物。
  5. 【請求項5】 さらに(E)増感剤を含有することを特
    徴とする、請求項1〜4の何れかに記載のカラーフィル
    タ用感放射線性組成物。
  6. 【請求項6】 (E)増感剤が4,4’−ビス(ジエチ
    ルアミノ)ベンゾフェノン、ジエチルチオキサントンお
    よびジ−i−プロピルチオキサントンの群から選ばれる
    少なくとも1種を含む、請求項5に記載のカラーフィル
    タ用感放射線性組成物。
  7. 【請求項7】 請求項1〜6の何れかに記載のカラーフ
    ィルタ用感放射線性組成物から形成されてなるカラーフ
    ィルタ用画素。
  8. 【請求項8】 請求項1〜6の何れかに記載のカラーフ
    ィルタ用感放射線性組成物から形成されてなるカラーフ
    ィルタ用ブラックマトリクス。
  9. 【請求項9】 請求項7に記載のカラーフィルタ用画素
    および/または請求項8に記載のカラーフィルタ用ブラ
    ックマトリクスを有するカラー液晶表示素子。
  10. 【請求項10】 請求項1〜6の何れかに記載のカラー
    フィルタ用感放射線性組成物であって、薄膜トランジス
    タ(TFT)方式カラー液晶表示装置の駆動用基板上に
    カラーフィルタ用画素を形成するために用いられるカラ
    ーフィルタ用感放射線性組成物。
  11. 【請求項11】 請求項1〜6の何れかに記載のカラー
    フィルタ用感放射線性組成物であって、薄膜トランジス
    タ(TFT)方式カラー液晶表示装置の駆動用基板上に
    カラーフィルタ用ブラックマトリックスを形成するため
    に用いられるカラーフィルタ用感放射線性組成物。
  12. 【請求項12】 請求項10に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カラーフィルタ用画素
    および/または請求項11に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カラーフィルタ用ブラッ
    クマトリックスが、薄膜トランジスタ(TFT)方式カ
    ラー液晶表示装置の駆動用基板上に配置されてなるカラ
    ー液晶表示装置。
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