JP2003222717A

JP2003222717A - カラーフィルタ用感光性樹脂組成物およびカラーフィルタ

Info

Publication number: JP2003222717A
Application number: JP2002019604A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yamaguchi; 稔山口; Tomomasa Kaneko; 知正金子; Kenichi Ueda; 賢一上田
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2002-01-29
Publication date: 2003-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】現像性、耐熱性、熱安定性、硬化性、塗膜強
度、基盤密着性に優れた、新規なカラーフィルタ用感光
性樹脂組成物およびカラーフィルタを提供する。【解決手段】本発明にかかるカラーフィルタ用感光性
樹脂組成物は、中心から枝分かれ状に高分子鎖が伸びた
星型ポリマー、あるいは、３官能以上の多価メルカプタ
ンおよび／または３官能以上の多官能開始剤の存在下に
単量体成分を重合して得られたポリマーを必須成分とし
て含む。本発明にかかるカラーフィルタは、本発明のカ
ラーフィルタ用樹脂組成物が光硬化してなる樹脂層が基
板上に設けられていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー液晶表示装
置、カラースキャナ、ビデオカメラ等に用いられるカラ
ーフィルタに有用な感光性樹脂組成物とカラーフィルタ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーフィルタ用感光性樹脂組成
物としては、通常の（メタ）アクリル系ポリマーをバイ
ンダーとした感光性樹脂組成物が一般に用いられてき
た。例えば、特開平１−１５２４４９号公報には、（メ
タ）アクリル酸エステル系バインダー樹脂、顔料、分散
剤、光重合開始剤、光重合性モノマーからなるカラーフ
ィルタ用感光性樹脂組成物が開示されている。しかし、
この技術では、耐熱性や熱安定性に劣るため、その後の
熱処理工程で劣化、分解を起こし、地汚れや、塗膜の平
滑性の低下、膜厚の減少、着色などを起こすという問題
があった。また、塗膜強度や露光感度の点についても、
十分に満足する性能は得られていなかった。

【０００３】また、特開平１１−１７４４６４号公報に
は、カルボキシル基を有する（メタ）アクリル酸エステ
ル系ポリマーのカルボキシル基の一部に、グリシジル
（メタ）アクリレート等を反応させて（メタ）アクリロ
イル基を導入した感光性樹脂から、フォトリソグラフィ
ーを利用して液晶表示装置における柱状スペーサーを作
成する技術が開示されている。しかし、この技術では、
露光感度は向上するものの、耐熱性および塗膜強度が十
分とは言えなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、従来と比較して、現像性、耐熱性、熱安定性、硬化
性、塗膜強度、基盤密着性に優れた、新規なカラーフィ
ルタ用感光性樹脂組成物およびカラーフィルタを提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するべく
本発明者は鋭意検討を行った。その結果、カラーフィル
タ用感光性樹脂組成物に用いるバインダー樹脂として、
従来からの直鎖状の(メタ)アクリル系ポリマーに換え
て、中心から枝分かれ状に高分子鎖が伸びた形状を有す
る星型ポリマー、あるいは、３官能以上の多価メルカプ
タンおよび／または３官能以上の多官能開始剤の存在下
に単量体成分を重合して得られたポリマーを用いた場合
に、上記課題が解決できることを見出した。さらに、よ
り詳細に検討した結果、透明性、耐熱性、塗膜強度など
において特に優れた効果が発現されるポリマーとして、
中心から枝分かれ状に高分子鎖が伸びた形状を有し新規
な特定構造を含有する星型ポリマー、あるいは、３官能
以上の多価メルカプタンおよび／または３官能以上の多
官能開始剤の存在下に単量体成分を重合して得られた新
規な特定構造を含有するポリマーをも見出した。本発明
は以上のようにして完成された。

【０００６】すなわち、本発明にかかるカラーフィルタ
用感光性樹脂組成物は、中心から枝分かれ状に高分子鎖
が伸びた星型ポリマーを必須成分として含む。また、本
発明にかかるカラーフィルタ用感光性樹脂組成物は、３
官能以上の多価メルカプタンおよび／または３官能以上
の多官能開始剤の存在下に単量体成分を重合して得られ
たポリマーを必須成分として含む。また、本発明にかか
る共重合体は、中心から枝分かれ状に高分子鎖が伸びた
星型ポリマーであって、２−（ヒドロキシアルキル）ア
クリル酸エステル単量体単位および／またはラクトン環
構造を含有する。

【０００７】また、本発明にかかる共重合体は、３官能
以上の多価メルカプタンおよび／または３官能以上の多
官能開始剤の存在下に単量体成分を重合して得られたポ
リマーであって、２−（ヒドロキシアルキル）アクリル
酸エステル単量体単位および／またはラクトン環構造を
含有する。また、本発明にかかるカラーフィルタは、本
発明のカラーフィルタ用樹脂組成物が光硬化してなる樹
脂層が基板上に設けられていることを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】（感光性樹脂組成物）本発明にか
かるカラーフィルタ用感光性樹脂組成物の一つは、中心
から枝分かれ状に高分子鎖が伸びた星型ポリマーを必須
成分として含む。本発明において用いられる星形ポリマ
−としては、１）ポリスチレンリビングアニオンとメチ
ルトリクロロシランとポリイソプレンアニオンとの反応
によって得られる星形ポリマーを無水マレイン酸で処理
することによって得られるカルボキシル基含有星形ポリ
マ−；２）ビニルエーテルなどの単官能モノマーのカチ
オン重合において単官能モノマーが消費された後にジビ
ニルエーテルを加えて得られた星形ポリマーを加水分解
して合成された水酸基含有星形ポリマー；３）（メタ）
アクリル酸エステルなどの単官能モノマーのグループト
ランスファー重合による官能基の導入方法と単官能モノ
マー消失後に多官能モノマーを添加することによる星形
構造の導入方法を併用することで得られる、水酸基含有
星形ポリマ−あるいはカルボキシル基含有星形ポリマ
−；４）（メタ）アクリル酸エステルおよびカルボキシ
ル基を有するモノマ−を、多価メルカプタンおよび／ま
たは多官能開始剤の存在下にラジカル重合して得られる
カルボキシル基含有星形ポリマ−などを挙げることがで
き、その１種以上を用いることができる。これらの中で
も、共重合組成を変えることで種々の特性を付与できる
点および耐候性・熱安定性が良好である点で、３）また
は４）の（メタ）アクリル酸エステルから得られる星形
ポリマーが好ましい。特に、簡便に製造できるという点
および水酸基やカルボキシル基を一段反応で導入できる
という点で工業的価値の高い、４）の多価メルカプタン
存在下に得られる星形ポリマ−が好ましい。

【０００９】星形ポリマーは、組成物粘度低下及び硬化
物強度の点で、同一中心から放射状に平均４〜１０個の
高分子鎖が伸びる星形構造が好ましい。枝の数が多いも
のほど好ましい性質を有しているが、下記式で示される
ように、１０よりも多い枝を有するものについては組成
物粘度低下効果があまり大きくならない。その割には、
製造面において、高価な原料が多量に必要となり製造コ
ストが高くなる傾向がある。ｇ＝（３ｆ−２）／ｆ² 粘度＝ｇ^0.5〜^3.5 （ここで、ｇは同一分子量の星形ポリマーと直鎖ポリマ
ーの回転自乗半径の比であり、ｆは枝の数である。）星形ポリマーの製造方法の一例を以下に述べる。

【００１０】星形ポリマーは、例えば、多価メルカプタ
ン存在下、各種官能基を有する重合性単量体を含有する
単量体混合物をラジカル重合することにより得ることが
できる。多価メルカプタンとしては、３〜１０のメルカ
プト基を有するもの（３〜１０官能）が星形構造を取ら
せるために使用される。２官能以下では重合体が星形構
造とはならない。３官能では組成物の粘度低下効果、硬
化物強度など十分満足できるものではない。よって、本
発明に使用される星形ポリマ−は、４〜１０の枝を有す
るものが好ましく、４〜１０官能のメルカプタンが使用
される。

【００１１】使用できるメルカプタンとしては、例え
ば、トリメチロ−ルプロパントリチオグリコレ−ト、ト
リメチロ−ルプロパントリチオプロピオネ−ト、ペンタ
エリスリト−ルテトラキスチオグリコレ−ト、ペンタエ
リスリト−ルテトラキスチオプロピオネ−ト、ジペンタ
エリスリト−ルヘキサキスチオグリコレ−ト、ジペンタ
エリスリト−ルヘキサキスチオプロピオネ−トなど、水
酸基を３個以上有する化合物とカルボキシル基含有メル
カプタン類のポリエステル化合物；２，４，６−トリメ
ルカプト−Ｓ−トリアジンなどのトリアジン多価チオ−
ル類；多価エポキシ化合物の複数のエポキシ基に硫化水
素を付加させて１分子当たり３個以上のメルカプト基を
導入してなる化合物；多価カルボン酸の複数のカルボキ
シル基とメルカプトエタノ−ルをエステル化してなる１
分子当たり３個以上のメルカプト基を有する化合物など
を挙げることができ、その１種以上を単独もしくは混合
して使用することができる。

【００１２】星型ポリマーを得るために用いることがで
きる単量体成分としては、例えば、（メタ）アクリル酸
やイタコン酸等のカルボキシル基を有するモノマー、リ
ン酸基を有するモノマー、スルホン酸基を有するモノマ
ー、フェノール基を有するモノマー等の酸基を有するモ
ノマー；(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エ
チル、(メタ)アクリル酸ノルマルプロピル、(メタ)アク
リル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸ノルマルブチ
ル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸タ
ーシャリーブチル、(メタ)アクリル酸２−エチルヘキシ
ル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル
酸ベンジル、(メタ)アクリル酸２−ヒドロキシエチル等
の（メタ）アクリル酸エステル；２−（ヒドロキシメチ
ル）アクリル酸メチル、２−（ヒドロキシメチル）アク
リル酸エチル、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸イ
ソプロピル、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸ノル
マルブチル、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸ター
シャリーブチル、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸
２−エチルヘキシル等の２−（ヒドロキシアルキル）ア
クリル酸エステル；スチレン；ビニルトルエン；α―メ
チルスチレン；アクリロニトリル；メチルビニルケト
ン；エチレン；プロピレン；塩化ビニル；酢酸ビニル等
が挙げられる。これらは１種のみ用いても２種以上を併
用してもよい。

【００１３】水酸基を有する星形ポリマ−は、例えば、
（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）ア
クリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸
２−ヒドロキシエチルのポリカプロラクトン変性物等の
水酸基含有重合性単量体を共重合することによって得ら
れる。カルボキシル基を有する星形ポリマ−は、例え
ば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン
酸、無水マレイン酸、マレイン酸等のカルボキシル基含
有重合性単量体を共重合することによって得られる。エ
ポキシ基を有する星形ポリマ−は、例えば、（メタ）ア
クリル酸グリシジル、アリルグリシジルエ−テル等のグ
リシジル基含有重合性単量体を共重合することによって
得られる。

【００１４】オキサゾリン基を有する星形ポリマ−は、
例えば、２−ビニル−２−オキサゾリン、２−ビニル−
５−メチル−２−オキサゾリン、２−イソプロペニル−
２−オキサゾリン等のオキサゾリン基含有重合性単量体
を共重合することによって得られる。アジリジニル基を
有する星形ポリマ−は、例えば、（メタ）アクリロイル
アジリジン、（メタ）アクリル酸−２−アジリジニルエ
チル等のアジリジニル基含有重合性単量体を共重合する
ことによって得られる。重合性不飽和基を有する星形ポ
リマ−は、例えば、水酸基を有する星形ポリマーとイソ
シアネ−ト基含有重合性単量体との反応、カルボキシル
基を有する星形ポリマーとエポキシ基含有重合性単量体
および／またはオキサゾリン基含有重合性単量体および
／またはアジリジニル基含有重合性単量体との反応、イ
ソシアネート基を有する星形ポリマーと水酸基含有重合
性単量体との反応、エポキシ基および／またはオキサゾ
リン基および／またはアジリジニル基を有する星形ポリ
マーとカルボキシル基含有重合性単量体との反応などに
よって得られる。

【００１５】本発明で使用される星形ポリマ−がブロッ
クポリマーであるものは、例えば、３官能以上のメルカ
プタン存在下、第１の重合性単量体混合物のラジカル重
合を行い、次に第１とは異なる組成の重合性単量体混合
物をラジカル重合することによって得られる。本発明に
おいて用いられる星形ポリマーの、ＧＰＣで測定した重
量平均分子量（Ｍｗ）は、１０００〜５０００００の範
囲内であることが好ましく、より好ましくは５０００〜
１０００００の範囲内、さらに好ましくは５０００〜５
００００の範囲内、特に好ましくは１００００〜５００
００の範囲内である。

【００１６】本発明において用いられる星形ポリマー
の、ＧＰＣ−ＬＡＬＬＳで測定した分子量（ＭｗＬＡＬ
ＬＳ）は、２０００〜１００００００の範囲内であるこ
とが好ましく、より好ましくは１００００〜５００００
０の範囲内、さらに好ましくは１００００〜１００００
０の範囲内、特に好ましくは２００００〜１０００００
の範囲内である。上記重量平均分子量（Ｍｗ）や分子量
（ＭｗＬＡＬＬＳ）が大きすぎると、アルカリ可溶性や
他の化合物との相溶性が低下し、感光性樹脂組成物の現
像性や透明性が低下する傾向がある。一方、上記重量平
均分子量（Ｍｗ）や分子量（ＭｗＬＡＬＬＳ）が小さす
ぎると、アルカリ可溶性が強すぎたり硬化性が低下した
りするため、感光性樹脂組成物の現像性や感光性樹脂組
成物の硬化後の強度が低下する傾向がある。

【００１７】本発明において用いられる星形ポリマーの
ガラス転移温度（Ｔｇ）は、５０〜３００℃の範囲内で
あることが好ましく、より好ましくは５０〜２５０℃の
範囲内、さらに好ましくは８０〜２２０℃の範囲内、特
に好ましくは１００〜２００℃の範囲内である。上記Ｔ
ｇが５０℃よりも小さいと、プリベーク時やポストベー
ク時に変形したり、膜強度が弱くなるために好ましくな
く、３００℃よりも大きいと、溶媒への溶解性が低下し
たり、粘度が上がりすぎて塗工性が低下したり、アルカ
リ現像性が低下するために好ましくない。

【００１８】本発明において用いられる星型ポリマーの
酸価は、５〜４００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内であること
が好ましく、より好ましくは２０〜３００ｍｇＫＯＨ／
ｇの範囲内、さらに好ましくは４０〜２００ｍｇＫＯＨ
／ｇの範囲内、特に好ましくは６０〜１５０ｍｇＫＯＨ
／ｇの範囲内である。上記酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇより
も小さいと、アルカリ現像性が低下したり、基板への密
着性が低下するために好ましくなく、４００ｍｇＫＯＨ
／ｇよりも大きいと、アルカリ現像性が強すぎて膜表面
が白化したり、パターンの欠落等が起こるために好まし
くない。

【００１９】本発明において用いられる星型ポリマー
は、上記ＧＰＣ−ＬＡＬＬＳで測定した分子量（ＭｗＬ
ＡＬＬＳ）とＧＰＣで測定した重量平均分子量（Ｍｗ）
との比が、ＭｗＬＡＬＬＳ／Ｍｗ＞１．３となるのが好
ましく、より好ましくはＭｗＬＡＬＬＳ／Ｍｗ＞１．
４、さらに好ましくはＭｗＬＡＬＬＳ／Ｍｗ＞１．５、
特に好ましくはＭｗＬＡＬＬＳ／Ｍｗ＞１．６である。
上記ＭｗＬＡＬＬＳ／Ｍｗが１．３以下の場合は、現像
性が低下したり、膜強度が低下するおそれがあるために
好ましくない。本発明にかかる別のカラーフィルタ用感
光性樹脂組成物は、３官能以上の多価メルカプタンおよ
び／または３官能以上の多官能開始剤の存在下に単量体
成分を重合して得られたポリマーを必須成分として含
む。

【００２０】３官能以上の多価メルカプタンとは、先に
説明した多価メルカプタンと同様の化合物である。３官
能以上の多官能開始剤とは、例えば、２，２−ビス
（４，４−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロ
パン、トリス（ｔ−ブチルパーオキシ）トリアジンなど
の、３官能以上の有機過酸化物などが挙げられるが、特
に限定されない。なお、多官能開始剤を使用した場合
は、必然的に直鎖状のポリマーの副生する割合が多価メ
ルカプタンを使用した場合に比べて低下しやすいため、
３官能以上の多官能開始剤よりは３官能以上の多価メル
カプタンを用いる方が好ましい。

【００２１】上記ポリマーは、例えば、３官能以上の多
価メルカプタンおよび／または３官能以上の多官能開始
剤の存在下、各種官能基を有する重合性単量体を含有す
る単量体混合物をラジカル重合することにより得ること
ができる。上記ポリマーの具体的な製造方法、使用でき
る重合性単量体、得られるポリマーの物性は、先に述べ
た星型ポリマーの場合と同様である。上述したようなポ
リマーを用いれば本発明の効果を十分に発揮することが
できるが、本発明の効果をさらに十分に発揮するために
特に好ましいポリマーがあるかどうかについて鋭意検討
した。

【００２２】その結果、上述したような、中心から枝分
かれ状に高分子鎖が伸びた星型ポリマー、あるいは、３
官能以上の多価メルカプタンおよび／または３官能以上
の多官能開始剤の存在下に単量体成分を重合して得られ
たポリマーであって、かつ、２−（ヒドロキシアルキ
ル）アクリル酸エステル単量体単位および／またはラク
トン環構造を含有する共重合体が好ましいことが判明し
た。中心から枝分かれ状に高分子鎖が伸びた星型ポリマ
ーであって、２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エ
ステル単量体単位および／またはラクトン環構造を含有
する共重合体は、新規な共重合体であり、カラーフィル
ター用のみならず広く一般の感光性樹脂組成物の成分と
して好適である。

【００２３】また、３官能以上の多価メルカプタンおよ
び／または３官能以上の多官能開始剤の存在下に単量体
成分を重合して得られたポリマーであって、２−（ヒド
ロキシアルキル）アクリル酸エステル単量体単位および
／またはラクトン環構造を含有する共重合体は、新規な
共重合体であり、カラーフィルター用のみならず広く一
般の感光性樹脂組成物の成分として好適である。これら
新規な共重合体は、その構造中に、２−（ヒドロキシア
ルキル）アクリル酸エステル単量体由来の構造単位とラ
クトン環構造との少なくとも一方を含有するポリマーで
ある。この場合、ラクトン環構造の導入方法は特に限定
されず、あらかじめラクトン環を有する単量体を用いて
共重合することにより導入したり、ラクトン環を形成し
うる反応性基を有する単量体を用いて共重合した後に、
反応によって導入してもよい。

【００２４】さらに好ましくは、酸基を有するモノマー
由来の構造単位をも含有するポリマーである。特に好ま
しくは、２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エステ
ル単量体由来の構造単位がほぼ定量的にラクトン環化し
たポリマー、すなわち、２−（ヒドロキシアルキル）ア
クリル酸エステル由来の構造単位をラクトン環化させて
なるラクトン環構造と酸基を有するモノマー由来の酸基
とを有しているラクトン環含有ポリマーである。上記ポ
リマーの製造方法は、基本的には前述したポリマーの製
造方法とほぼ同様であるが、２−（ヒドロキシアルキ
ル）アクリル酸エステルと酸基を有するモノマーとを含
む単量体成分を用いて溶液重合を行うことに特徴があ
る。

【００２５】上記ポリマーの原料として用いることがで
きる、２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エステル
と酸基を有するモノマーとを含む単量体成分について説
明する。前記２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エ
ステルとしては、下記一般式（１）で示される化合物が
挙げられる。

【００２６】

【化１】

【００２７】（式（１）中、Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ
独立に、水素原子または炭素数1〜２０の有機残基を表
す。）このような化合物としては、例えば、２−（ヒドロキシ
メチル）アクリル酸メチル、２−（ヒドロキシメチル）
アクリル酸エチル、２−（ヒドロキシメチル）アクリル
酸イソプロピル、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸
ノルマルブチル、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸
ターシャリーブチル、２−（ヒドロキシメチル）アクリ
ル酸２−エチルヘキシル等が挙げられ、この中でも特
に、２−（ヒドロキシメチル）アクリル酸メチル、２−
（ヒドロキシメチル）アクリル酸エチルが好ましい。こ
れらは１種のみ用いても２種以上を併用してもよい。

【００２８】前記単量体成分中における２−（ヒドロキ
シアルキル）アクリル酸エステルの割合は、特に制限さ
れないが、全単量体成分中１０〜８０重量％、好ましく
は２０〜７０重量％、さらに好ましくは３０〜６０重量
％であるのがよい。２−（ヒドロキシアルキル）アクリ
ル酸エステルの量が多すぎると、得られるポリマーの溶
媒溶解性や他の成分との相溶性、アルカリ溶解性の低
下、粘度の増大を招き、本発明のカラーフィルタ用感光
性樹脂組成物に用いた場合に、現像性、透明性、作業性
が低下することがある。一方、少なすぎると、得られる
ポリマー中の２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エ
ステル単量体由来の構造の割合が少なすぎるため、本発
明のカラーフィルタ用感光性樹脂組成物に用いた場合
に、十分な耐熱性や強度を発現できない恐れがある。

【００２９】前記酸基を有するモノマーとしては、例え
ば、（メタ）アクリル酸やイタコン酸等のカルボキシル
基を有するモノマー、リン酸基を有するモノマー、スル
ホン酸基を有するモノマー、フェノール基を有するモノ
マー等が挙げられるが、好ましくは（メタ）アクリル酸
が好適である。これらは１種のみ用いても２種以上を併
用してもよい。前記単量体成分中における酸基を有する
モノマーの割合は、特に制限されないが、全単量体成分
中５〜７０重量％、好ましくは１５〜６０重量％である
のがよい。酸基を有するモノマーの量が多すぎると、得
られるポリマーのアルカリ溶解性が過剰となるうえ、溶
媒溶解性や他の成分との相溶性の低下や、粘度の増大を
招き、本発明のカラーフィルタ用感光性樹脂組成物に用
いた場合に、現像性、透明性、作業性が低下することが
ある。一方、少なすぎると、アルカリ可溶性が不足する
ため、本発明のカラーフィルタ用感光性樹脂組成物に用
いた場合に、現像性が低下する恐れがある。

【００３０】前記単量体成分としては、２−（ヒドロキ
シアルキル）アクリル酸エステルおよび酸基を有するモ
ノマーのほかに、（メタ）アクリル酸エステルを含むこ
とが好ましく、さらに必要に応じて、他の共重合可能な
モノマーを含んでいても良い。前記（メタ）アクリル酸
エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ノルマルプ
ロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリ
ル酸ノルマルブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、
(メタ)アクリル酸ターシャリーブチル、(メタ)アクリル
酸２−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシ
ル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸２−
ヒドロキシエチル等が挙げられ、この中では、(メタ)ア
クリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アク
リル酸ノルマルプロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピ
ル、(メタ)アクリル酸ノルマルブチル、(メタ)アクリル
酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ターシャリーブチル
等、エステル基の炭素数が少ないものが好ましい。これ
らは１種のみ用いても２種以上を併用してもよい。

【００３１】前記単量体成分中における（メタ）アクリ
ル酸エステルの割合は、特に制限されないが、２−（ヒ
ドロキシアルキル）アクリル酸エステルおよび酸基を有
するモノマーの全単量体中の割合が前記好ましい割合に
なるように、全単量体成分中０〜８０重量％であるのが
よい。前記他の共重合可能なモノマーとしては、具体的
には、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α―メチル
スチレン、アクリロニトリル、メチルビニルケトン、エ
チレン、プロピレン、塩化ビニル、酢酸ビニル等が挙げ
られる。これらの中でも、スチレン、α―メチルスチレ
ン、アクリロニトリルが、耐熱性をさらに向上させるこ
とができる点で好ましい。なお、これらは、１種のみ用
いても２種以上を併用してもよい。

【００３２】前記単量体成分中における前記共重合可能
なモノマーの割合は、特に制限されないが、３０重量％
以下であるのが好ましい。本発明の感光性樹脂組成物の
必須成分として用いることができるポリマーは、特に好
ましくは、２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エス
テル単量体由来の構造単位がほぼ定量的にラクトン環化
したポリマー、すなわち、２−（ヒドロキシアルキル）
アクリル酸エステル由来の構造単位をラクトン環化させ
てなるラクトン環構造と酸基を有するモノマー由来の酸
基とを有しているラクトン環含有ポリマーである。

【００３３】本発明の感光性樹脂組成物の必須成分とし
て用いることができるラクトン環含有ポリマーは、前記
単量体成分を溶液重合することによりラクトン環化させ
てなるポリマーであり、２−（ヒドロキシアルキル）ア
クリル酸エステル由来の構造単位がほぼ定量的にラクト
ン環化してなる、例えば下記一般式（２）で表されるラ
クトン環構造と、酸基を有するモノマー由来の酸基とを
有するポリマーである。

【００３４】

【化２】

【００３５】（式（２）中、Ｒ³、Ｒ⁴およびＲ⁵は、そ
れぞれ独立に、水素原子または炭素数1〜２０の有機残
基を表す。なお、有機残基には酸素原子を含んでもよ
い。）前記ラクトン環化とは、前記単量体成分を溶液重合する
ことにより分子鎖中に形成される２−（ヒドロキシアル
キル）アクリル酸エステル構造単位由来の水酸基と２−
（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エステル構造単位に
隣接する構造単位由来のカルボキシル基もしくはエステ
ル基とを環化縮合させて、ポリマーの分子鎖中（ポリマ
ーの主骨格中）にラクトン環構造を形成する反応であ
り、該ラクトン環化によって水やアルコールが副生す
る。このように、ポリマーの主骨格中にラクトン環構造
を形成することにより、本発明のカラーフィルタ用感光
性樹脂組成物に用いた場合に、透明性、耐熱性、塗膜強
度をさらに向上させることができるのである。なお、こ
のラクトン環含有ポリマーは、ラクトン環化していない
２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エステル由来の
構造単位がほとんどないポリマーであるが、前記単量体
成分を溶液重合することにより形成される分子鎖中に存
在する２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エステル
構造単位は全てラクトン環化している必要はなく、好ま
しくは後述するように、水酸基残存率が１０モル％以
下、さらに好ましくは５モル％以下であればよい。

【００３６】前記ラクトン環含有ポリマーは、側鎖に官
能基を有していてもよい。官能基としては、（メタ）ア
クリロイル基、ｐ−ビニルフェニル基、（メタ）アリル
基などのラジカル重合性二重結合基、グリシジル基など
のエポキシ基、オキサゾリン基、２−ヒドロキシエチル
基などの水酸基等が挙げられる。光で硬化させるという
点では、ラジカル重合性二重結合基が最も好ましい。ま
た、側鎖に水酸基を有する場合は、分子間でラクトン環
と水酸基を反応させる1種のエステル交換反応により新
たに分子間でエステル結合を形成し架橋することがで
き、しかも水酸基を側鎖に導入することは比較的容易で
あるので、この点では水酸基が好ましい。特に、前記単
量体成分を重合・ラクトン環化して得られたポリマーが
有する酸基に対してグリシジル（メタ）アクリレートの
ようなエポキシ基とラジカル重合性二重結合基を持つ化
合物を付加反応させることにより得られるラクトン環含
有星型ポリマーは、側鎖にラジカル重合性基だけでなく
水酸基も有するため最も好ましい。このように、側鎖に
官能基を導入することにより、硬化時に現像性が向上す
るだけでなく、硬化後の塗膜強度や耐熱性を向上させる
ことができる。

【００３７】上記ラクトン環含有ポリマーの製造方法
は、前述の一般的なポリマーの製造方法と基本的には同
様であるが、前記単量体成分を、好ましくは５０〜１５
０℃で溶液重合することに特徴がある。該方法において
は、ラクトン環含有ポリマーを十分に溶解する溶媒を用
いれば、酸基を有するモノマーあるいはラクトン環含有
ポリマーが環化の際の触媒として作用するので、単量体
成分の共重合と同時にラクトン環化をさせることができ
る。また、必要に応じて、ラクトン環化触媒として公知
のエステル交換触媒やエステル化触媒を用いても良い
が、ラクトン環化触媒を用いた場合、ラクトン環含有ポ
リマーが著しく着色したり、感光性樹脂組成物として用
いた場合に着色や硬化阻害を起こしたりすることがある
ので、ラクトン環化触媒を用いない方が好ましい。ラク
トン環化触媒を用いる場合は、着色の点から、トリエチ
ルアミン等の３級アミンが好ましい。

【００３８】前記ラクトン環含有ポリマーの製造方法に
おいては、適当な溶媒を用いた前記溶液重合、および、
ラクトン環化反応の際の温度を５０〜１５０℃とするこ
とが重要であるが、この範囲であれば、後述する溶剤の
沸点で還流させてもよい。重合・ラクトン環化反応時の
単量体成分の投入方法は、特に制限されず、全量一括仕
込みしてもよいし、一部を一括仕込みし、残りを滴下し
ても良いし、全量を滴下しても良いが、発熱量の制御の
点で、一部を一括仕込みし残りを滴下するか、あるいは
全量を滴下するのが好ましい。重合・ラクトン環化反応
に用いる溶媒としては、特に限定されないが、例えば、
通常のラジカル重合反応で使用されるものを用いること
ができ、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エ
チレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジメチルエーテル等のエーテル類；アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキ
サノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピ
レングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メ
トキシブチルアセテート等のエステル類；メタノール、
エタノール、イソプロパノール、ｎ―ブタノール、エチ
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等のアルコール類；トルエン、
キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類；クロ
ロホルム、ジメチルスルホキシド；等が挙げられる。

【００３９】特に、使用する溶剤の沸点が高すぎると、
得られる感光性樹脂組成物中の残存揮発分が多くなるこ
とから、処理温度でポリマーを溶解しうるもので、沸点
が５０〜２００℃のものが好ましい。具体的には、ポリ
マーの溶解性の点からは、エーテル類、ケトン類、エス
テル類のうち、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−メトキシブチルアセテートが好まし
い。また、重合で用いる溶剤は感光性樹脂組成物を調製
する際に使用する溶剤と同種とすることが好ましく、こ
の場合、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シク
ロヘキサノン、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−メトキシブチルアセテート等の沸点
が１００〜２００℃、好ましくは１２０〜１８０℃であ
る溶剤を用いればよい。これら溶剤は、１種のみを用い
ても２種以上を併用してもよい。溶剤の量は、特に制限
されないが、例えば、全量の５〜９０重量％、好ましく
は１０〜８０重量％、さらに好ましくは３０〜７５重量
％とするのがよい。

【００４０】重合・ラクトン環化反応時には、必要に応
じて、通常用いられる重合開始剤を添加してもよい。開
始剤の具体例としては、特に限定されないが、例えば、
クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼ
ンパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ラ
ウリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ
−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブ
チルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ｔ−アミ
ルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート等の有基過酸
化物；２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）、
１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリ
ル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニ
トリル）、ジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプ
ロピオネート）等のアゾ化合物；が挙げられる。これら
の中でも、分解温度、入手のし易さ、取扱い易さ等の点
からは、ｔ−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエ
ート、ジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピ
オネート）が好ましい。これらは、１種のみを用いても
２種以上を併用してもよい。開始剤の使用量は、用いる
単量体の組み合わせや、反応条件などに応じて適宜設定
すればよく、特に限定されない。なお、開始剤の投入方
法は、特に制限されず、全量一括仕込みしてもよいし、
一部を一括仕込みし残りを滴下してもよく、全量を滴下
してもよい。また、前記単量体成分とともに滴下する
と、反応の制御が容易となるので好ましく、さらに単量
体成分滴下後も添加すると、残存モノマーを低減できる
ので好ましい。

【００４１】重合・ラクトン環化反応時には、分子量調
整のために、星型ポリマーとしての性能を損なわない程
度に、通常用いられる連鎖移動剤を添加してもよい。連
鎖移動剤としては、ｎ−ドデカンチオール等のチオール
系連鎖移動剤や、α−メチルスチレンダイマー等が挙げ
られるが、好ましくは、連鎖移動効果が高く、残存モノ
マーを低減でき、入手も容易なｎ−ドデカンチオールが
よい。重合・ラクトン環化反応時には、前記単量体成
分、重合開始剤、連鎖移動剤の投入後、必要に応じて熟
成を行うことが好ましい。重合・ラクトン環化反応の際
には、反応もしくは熟成後、脱水・脱アルコールのため
の操作を行うことが好ましい。これにより、ラクトン環
化率をより向上させることができると同時に、側鎖にラ
ジカル重合性二重結合を導入する場合に副反応が起こる
ことを防ぐことができる。さらに、感光性樹脂組成物と
した際に水やアルコールが存在すると、硬化性が低下
し、該感光性樹脂組成物を用いてカラーフィルタを作製
した場合に色純度や輝度、膜の強度が低下するといった
問題を招くことがあるが、脱水・脱アルコールを行って
おくことにより、これら問題を回避することができる。
脱水・脱アルコールの方法としては、特に制限はない
が、例えば、常圧もしくは減圧で留去する方法、常圧も
しくは減圧で乾燥窒素や乾燥アルゴンをバブリングしな
がら留去する方法、常圧もしくは減圧でトルエンやシク
ロヘキサン等とともに共沸させる方法等が挙げられる。
なお、該脱水・脱アルコール操作後に系に残存する水・
アルコール量は、反応溶液全体に対して２重量％以下、
好ましくは０．５重量％以下、最も好ましくは０．１重
量％以下とするのがよい。

【００４２】本発明において用いることができるポリマ
ーの製造方法においては、前記重合・ラクトン環化反応
後、さらに、得られたポリマーが有する酸基に対して、
該酸基と反応する官能基およびラジカル重合性二重結合
を持つ化合物を付加反応させることが好ましい。付加さ
せる化合物としては、（メタ）アクリル酸グリシジルや
イソプロペニルオキサゾリンが好ましい。付加量は、ポ
リマー１００重量部に対して、５〜５０重量部が好まし
く、１０〜４０重量部がさらに好ましい。前記ラクトン
環含有ポリマーを得るための製造方法において、ラクト
ン環化率は必ずしも１００モル％である必要はないが、
好ましくは９０モル％以上、さらに好ましくは９５モル
％以上であるのがよい。ラクトン環化率は下記式で定義
されるものである。

【００４３】ラクトン環化率（モル％）＝ラクトン環化
した２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エステルユ
ニット量（モル）／２−（ヒドロキシアルキル）アクリ
ル酸エステルユニット総量（モル）×１００ラクトン環化率は、具体的には、仕込量と残存モノマー
量から算出したポリマー中のモノマーユニット比と、酸
価から算出したポリマー中のラクトン環化せずに残って
いる酸モノマーユニットの量と、発生アルコール量もし
くは水酸基残存量とを用いて、計算することができる。
発生アルコール量を用いて計算する場合、反応・熟成後
の反応溶液からサンプリングし、ガスクロマトグラフィ
により反応溶液中に存在するアルコールの量を定量すれ
ばよく、定量された発生アルコール量は、ラクトン環化
に消費された２−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸エス
テルユニットの量に等しいとみなす。水酸基残存量を用
いて計算する場合、反応・熟成後の反応溶液からサンプ
リングした反応溶液に安息香酸無水物とピリジンを加え
て未反応の水酸基を安息香酸エステル化した後、水を加
えて過剰の安息香酸無水物を加水分解し、再沈精製後、
減圧乾燥して¹Ｈ-ＮＭＲ測定を行い、フェニル基の量を
定量し、得られたフェニル基量から水酸基残存量を算出
すればよく、水酸基残存量は、ラクトン環化していない
２−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸エステルユニット
の量に等しいとみなす。

【００４４】前記ラクトン環含有ポリマーは、ラクトン
環量が０．３〜８ｍｍｏｌ／ｇであることが好ましく、
さらに好ましくは０．５〜７ｍｍｏｌ／ｇ、最も好まし
くは１〜６ｍｍｏｌ／ｇであるのがよい。ラクトン環量
とは、ポリマー１ｇ中に含まれるラクトン環の量（ｍｍ
ｏｌ）のことである。ラクトン環量は、前記ラクトン環
化率と同様に、ポリマー中のモノマーユニット比と、酸
価から算出したポリマー中のラクトン環化せずに残って
いる酸モノマーユニットの量と、水酸基残存量とから計
算することができる。また、水酸基残存量の場合と同様
にして¹Ｈ-ＮＭＲ測定を行い、ラクトン環に由来するメ
チレンピークから存在するラクトン環量を定量すること
もできる。

【００４５】前記ラクトン環含有ポリマーは、水酸基残
存率が１０モル％以下であることが好ましく、さらに好
ましくは水酸基残存率が５モル％以下であるのがよい。
水酸基残存率とは、下記式で定義されるものである。水酸基残存率（ｍｏｌ％）＝ポリマー１ｇ中の２−（ヒ
ドロキシアルキル）アクリル酸エステルユニット由来の
水酸基残存量（ｍｏｌ）／全単量体成分１ｇ中の２−
（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エステル量（ｍｏ
ｌ）×１００水酸基残存率は、具体的には、実施例で後述する方法
（ラクトン環化していない２−(ヒドロキシアルキル)ア
クリル酸エステルユニットに由来する水酸基を安息香酸
エステル化した後、フェニル基量をＮＭＲにて定量する
方法）により測定した水酸基残存量と、製造時に用いた
２−(ヒドロキシアルキル)アクリル酸エステル量および
全単量体成分量とから算出すればよい。

【００４６】前記ラクトン環含有ポリマーは、ダイナミ
ックＴＧでの１５０℃から３００℃における重量減少率
が、ラクトン環含有ポリマー製造時の単量体成分に含ま
れる２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エステルの
含有量をＸ重量％としたときに、０．２Ｘ重量％以下で
あることが好ましい。より好ましくは０．１５Ｘ重量％
以下であり、さらに好ましくは０．１Ｘ重量％以下であ
るのがよい。重合体（Ａ）のダイナミックＴＧでの１５
０℃から３００℃における重量減少率が前記範囲より高
いと、現像後のポストベーク工程において、表面荒れや
膜厚減少、地汚れを生じやすくなる。

【００４７】前記の中心から枝分かれ状に高分子鎖が伸
びた星型ポリマーであって、２−（ヒドロキシアルキ
ル）アクリル酸エステル単量体単位および／またはラク
トン環構造を含有する共重合体、あるいは、３官能以上
の多価メルカプタンおよび／または３官能以上の多官能
開始剤の存在下に単量体成分を重合して得られたポリマ
ーであって、２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エ
ステル単量体単位および／またはラクトン環構造を含有
する共重合体の、ＧＰＣで測定した重量平均分子量（Ｍ
ｗ）は、側鎖にラジカル重合性二重結合を有さない場合
には、前述したのと同様、１０００〜５０００００の範
囲内であることが好ましく、より好ましくは５０００〜
１０００００の範囲内、さらに好ましくは５０００〜５
００００の範囲内、特に好ましくは１００００〜５００
００の範囲内である。側鎖にラジカル重合性二重結合な
どの官能基を有する場合には、官能基を導入する前のポ
リマーのＧＰＣで測定した重量平均分子量（Ｍｗ）が前
記範囲であるのがよい。

【００４８】前記の中心から枝分かれ状に高分子鎖が伸
びた星型ポリマーであって、２−（ヒドロキシアルキ
ル）アクリル酸エステル単量体単位および／またはラク
トン環構造を含有する共重合体、あるいは、３官能以上
の多価メルカプタンおよび／または３官能以上の多官能
開始剤の存在下に単量体成分を重合して得られたポリマ
ーであって、２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エ
ステル単量体単位および／またはラクトン環構造を含有
する共重合体の、ＧＰＣ−ＬＡＬＬＳで測定した分子量
（ＭｗＬＡＬＬＳ）は、側鎖にラジカル重合性二重結合
を有さない場合には、前述したのと同様、２０００〜１
００００００の範囲内であることが好ましく、より好ま
しくは１００００〜５００００００の範囲内、さらに好
ましくは１００００〜１０００００の範囲内、特に好ま
しくは２００００〜１０００００の範囲内である。側鎖
にラジカル重合性二重結合などの官能基を有する場合に
は、官能基を導入する前のポリマーのＧＰＣ−ＬＡＬＬ
Ｓで測定した分子量（ＭｗＬＡＬＬＳ）が前記範囲であ
るのがよい。

【００４９】上記重量平均分子量（Ｍｗ）や分子量（Ｍ
ｗＬＡＬＬＳ）が大きすぎると、アルカリ可溶性や他の
化合物との相溶性が低下し、感光性樹脂組成物の現像性
や透明性が低下する傾向がある。一方、上記重量平均分
子量（Ｍｗ）や分子量（ＭｗＬＡＬＬＳ）が小さすぎる
と、アルカリ可溶性が強すぎたり硬化性が低下したりす
るため、感光性樹脂組成物の現像性や感光性樹脂組成物
の硬化後の強度が低下する傾向がある。前記の中心から
枝分かれ状に高分子鎖が伸びた星型ポリマーであって、
２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エステル単量体
単位および／またはラクトン環構造を含有する共重合
体、あるいは、３官能以上の多価メルカプタンおよび／
または３官能以上の多官能開始剤の存在下に単量体成分
を重合して得られたポリマーであって、２−（ヒドロキ
シアルキル）アクリル酸エステル単量体単位および／ま
たはラクトン環構造を含有する共重合体は、側鎖にラジ
カル重合性二重結合を有さない場合には、前述したのと
同様、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０〜３００℃の範囲
内であることが好ましく、より好ましくは５０〜２５０
℃の範囲内、さらに好ましくは８０〜２２０℃の範囲
内、特に好ましくは１００〜２００℃の範囲内である。
側鎖にラジカル重合性二重結合などの官能基を有する場
合は、側鎖に官能基を導入する前のポリマーのガラス転
移温度（Ｔｇ）が該範囲であればよい。

【００５０】上記Ｔｇが５０℃よりも小さいと、プリベ
ーク時やポストベーク時に変形したり、膜強度が弱くな
るために好ましくなく、３００℃よりも大きいと、溶媒
への溶解性が低下したり、粘度が上がりすぎて塗工性が
低下したり、アルカリ現像性が低下するために好ましく
ない。本発明にかかるカラーフィルタ用感光性樹脂組成
物中のポリマー（好ましくは、中心から枝分かれ状に高
分子鎖が伸びた星型ポリマーであって、２−（ヒドロキ
シアルキル）アクリル酸エステル単量体単位および／ま
たはラクトン環構造を含有する共重合体、あるいは、３
官能以上の多価メルカプタンおよび／または３官能以上
の多官能開始剤の存在下に単量体成分を重合して得られ
たポリマーであって、２−（ヒドロキシアルキル）アク
リル酸エステル単量体単位および／またはラクトン環構
造を含有する共重合体、より好ましくは、ラクトン環含
有ポリマー）の含有量は、樹脂組成物中１〜７０重量％
であることが好ましく、より好ましくは３〜６０重量
％、さらに好ましくは５〜５０重量％であるのがよい。
この範囲を外れると、塗膜強度が低下したり、現像性が
低下する恐れがある。

【００５１】本発明にかかるカラーフィルタ用感光性樹
脂組成物は、中心から枝分かれ状に高分子鎖が伸びた星
型ポリマー、あるいは、３官能以上の多価メルカプタン
および／または３官能以上の多官能開始剤の存在下に単
量体成分を重合して得られたポリマーを必須成分として
含むが、その他のポリマーを含んでもよい。その他のポ
リマーとしては、（メタ）アクリル酸エステルと（メ
タ）アクリル酸の共重合体、スチレンと（メタ）アクリ
ル酸の共重合体などが挙げられるが、特に限定されな
い。本発明にかかるカラーフィルタ用感光性樹脂組成物
中の上記その他のポリマーの含有量は、樹脂組成物中、
０〜５０重量％であることが好ましく、より好ましくは
０〜３０重量％、さらに好ましくは０〜１０重量％であ
るのがよい。この範囲を外れると、塗膜強度が低下した
り、現像性が低下する恐れがある。

【００５２】本発明にかかるカラーフィルタ用感光性樹
脂組成物は、光重合反応により硬化させるものであるの
で、光重合反応に必要なラジカル重合性化合物をも含有
させることができる。前記ラジカル重合性化合物として
は、オリゴマーとモノマーがあり、ラジカル重合性オリ
ゴマーとしては、例えば、不飽和ポリエステル、エポキ
シアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステル
アクリレート、側鎖に二重結合を持つアクリル系重合体
等が挙げられ、ラジカル重合性モノマーとしては、例え
ば、スチレン、α−メチルスチレン、α−クロロスチレ
ン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、ジアリルフタ
レート、ジアリルベンゼンホスホネート等の芳香族ビニ
ル系モノマー；酢酸ビニル、アジピン酸ビニル等のビニ
ルエステルモノマー；メチル（メタ）アクリレート、エ
チル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレー
ト、β−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（２
−オキソ−１，３−ジオキソラン−４−イル）−メチル
（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル系モノマ
ー；（ジ）エチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ト
リメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメ
チロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエ
リスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエ
リスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリス（ヒ
ドロキシエチル）イソシアヌレートのトリ（メタ）アク
リレート等の多官能性（メタ）アクリレート等の（メ
タ）アクリル系モノマー；トリアリルシアヌレート；等
が挙げられる。これらの中でも、得られる樹脂組成物の
感光性性能および光硬化後の塗膜物性を考慮すると、多
官能（メタ）アクリレートが特に好ましい。これらラジ
カル重合性化合物は、１種または２種以上用いることが
できる。

【００５３】前記ラジカル重合性化合物の含有量は、前
記中心から枝分かれ状に高分子鎖が伸びた星型ポリマ
ー、あるいは、３官能以上の多価メルカプタンおよび／
または３官能以上の多官能開始剤の存在下に単量体成分
を重合して得られたポリマー１００重量部に対して５〜
５００重量部、好ましくは２０〜３００重量部、さらに
好ましくは１０〜２００重量部であることが好ましい。
本発明にかかるカラーフィルタ用感光性樹脂組成物を光
重合反応により硬化させるためには、重合反応に必要
な、光重合開始剤をも含有させることができる。前記光
重合開始剤としては公知のものを使用でき、具体的に
は、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイ
ンエチルエーテル等のベンゾインとそのアルキルエーテ
ル類；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、１，１−ジクロロアセトフェノン
等のアセトフェノン類；２−メチルアントラキノン、２
−アミルアントラキノン、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類；
２，４−ジメ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、２−クロロチオキサントン等のチ
オキサントン類；アセトフェノンジメチルケタール、ベ
ンジルジメチルケタール等のケタール類；ベンゾフェノ
ン等のベンゾフェノン類；２−メチル−１−［４−（メ
チルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパン−１
−オンや２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４
−モルホリノフェニル）−ブタノン−１；アシルホスフ
ィンオキサイド類およびキサントン類等が挙げられる。
これら光重合開始剤は１種または２種以上の混合物とし
て使用することができる。

【００５４】前記光重合開始剤の含有量は、本発明の組
成物を硬化させる際に必要となる前記ラジカル重合性化
合物１００重量部に対して１〜５０重量部、好ましくは
５〜３０重量部、さらに好ましくは５〜２０重量部であ
ることが好ましい。光重合開始剤が少なすぎると、光照
射時間を増やさなければならなかったり、充分な強度が
得られなかったりする。逆に、光重合開始剤を上記範囲
を超えて配合しても、メリットはなく、経済的に不利に
なるだけであるほか、塗膜が着色したり、強度が低下し
たりする恐れがある。本発明にかかるカラーフィルタ用
感光性樹脂組成物には、必要に応じて、前記光重合開始
剤とともに、熱重合開始剤をも併用することができる。

【００５５】前記熱重合開始剤としては公知のものを使
用でき、具体的には、クメンハイドロパーオキサイド、
ジイソプロピルベンゼンパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチ
ルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、ベンゾイ
ルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル
カーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキ
サノエート、ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘキサ
ノエート等の有機過酸化物；２，２´−アゾビス（イソ
ブチロニトリル）、１，１´−アゾビス（シクロヘキサ
ンカルボニトリル）、２，２´−アゾビス（２，４−ジ
メチルバレロニトリル）、ジメチル２，２´−アゾビス
（２−メチルプロピオネート）等のアゾ化合物；等が挙
げられる。これら熱重合開始剤は１種または２種以上の
混合物として使用することができる。

【００５６】本発明にかかるカラーフィルタ用感光性樹
脂組成物は、必要に応じて、希釈剤により希釈されてい
てもよい。希釈剤としては、前記ラジカル重合性化合物
または適当な溶媒を用いることができる。溶媒として
は、特に限定されないが、例えば、テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテ
ル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエー
テルアセテート、３−メトキシブチルアセテート等のエ
ステル類；メタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、ｎ−ブタノール、エチ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等の
アルコール類；トルエン、キシレン、エチルベンゼン等
の芳香族炭化水素類；クロロホルム、ジメチルスルホキ
シド；等が挙げられる。希釈剤の使用量は、樹脂組成物
を使用する際の最適粘度に応じて適宜設定すればよい
が、例えば、樹脂組成物１００重量部に対して５〜５０
０重量部とすることが好ましい。

【００５７】本発明にかかるカラーフィルタ用感光性樹
脂組成物は、着色剤を含んでいてもよい。着色剤として
は、公知の染料、顔料が好ましく、中でも顔料が好まし
い。顔料としては、具体的には、カラーインデックスＣ
Ｉ（ＴｈｅＳｏｃｉｅｔｙｏｆＤｙｅｒｓａｎｄ
Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ出版）でピグメント（ｐｉｇｍ
ｅｎｔ）に分類されている有機化合物、例えば、Ｃ．
Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ２４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉ
ｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ３１、Ｃ．Ｉ．ｐｉｇｍｅ
ｎｔＹｅｌｌｏｗ５３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｙｅｌｌｏｗ８３、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎ
ｇｅ４３、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１０
５、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７６、Ｃ．
Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１７７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ
ｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ１４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎ
ｔＶｉｌｏｌｅｔ２９、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｂｌｕｅ１５、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ
２２、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ２８、Ｃ．
Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ１５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉ
ｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ２５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎ
ｔＧｒｅｅｎ３６、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｒ
ｏｗｎ２８、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ
１、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ７などの有
機顔料；鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、
鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチ
モンなどの金属酸化物または複合酸化物などの無機顔
料；等が挙げられる。これらの着色剤は、１種または２
種以上混合して使用しても良い。着色剤の使用量は、感
光性樹脂組成物中の固形分１００重量部に対し、通常
０．１〜２００重量部、好ましくは１〜１５０重量部、
さらに好ましくは１０〜１２０重量部、最も好ましくは
３０〜１１０重量部であることが望ましい。

【００５８】本発明にかかるカラーフィルタ用感光性樹
脂組成物は、分散剤を含んでいてもよい。特に、該分散
剤は前記着色剤と併用することが好ましい。分散剤とし
ては、例えば、界面活性剤が好ましい。界面活性剤とし
ては、具体的には、ポリエチレングリコールラウリルエ
ーテル、ポリエチレングリコールステアリルエーテルな
どのポリエチレングリコールアルキルエーテル類；ポリ
エチレングリコールオクチルフェニルエーテル、ポリエ
チレングリコールノニルフェニルエーテルなどのポリエ
チレングリコールアリールエーテル類；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
アレートなどのポリエチレングリコールジエステル類；
ＢＭ−１０００（ビーエム・ヘビー社製）などのフッ素
系界面活性剤；オルガノシロキサンポリマー系などのカ
チオン系界面活性剤、アニオン性高分子高分子不飽和ポ
リカルボン酸などのアニオン系界面活性剤などが挙げら
れる。また、顔料の中間体、染料の中間体、高分子分散
剤なども好適である。特に、母体となる有機色素に置換
基を導入した有機色素の誘導体が好ましい。母体となる
有機色素としては、アゾ系、フタロシアニン系、キナク
リドン系、アントラキノン系、ぺリレン系、チオインジ
コ系、ジオキサジン系、金属錯塩系等が挙げられる。置
換基としては、水酸基、カルボキシル基、スルホン基、
カルボンアミド基、スルホンアミド基等が挙げられる。
前記分散剤の使用量は、着色剤１００重量部に対し、通
常０．１〜５０重量部、好ましくは０．５〜３０重量
部、さらに好ましくは１〜２０重量部、最も好ましくは
1〜１０重量部であることが望ましい。

【００５９】本発明にかかるカラーフィルタ用感光性樹
脂組成物には、さらに必要に応じて、水酸化アルミニウ
ム、タルク、クレー、硫酸バリウム等の充填材、染料、
顔料、消泡剤、カップリング剤、レベリング剤、増感
剤、離型剤、滑剤、可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収
剤、難燃剤、重合抑制剤、増粘剤、分散剤等の公知の添
加剤を添加してもよい。また、ノボラック型エポキシ樹
脂、ビスフェノール型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹
脂、トリグリシジルイソシヌレート等のエポキシ樹脂、
ジシアンジアミド、イミダゾール化合物等のエポキシ硬
化剤、あるいはジオキサゾリン化合物等を配合してもよ
い。これらの添加量は、本発明の効果を損なわない範囲
で、適宜設定すればよい。

【００６０】（カラーフィルタ）本発明にかかる感光性
樹脂組成物は、カラーフィルタ用として好適である。カ
ラーフィルタとは、画像のカラー化に必要な、透明基板
上に少なくとも３原色の微細な画素とそれらを区切るブ
ラックマトリクスを有する光学フィルタであり、３原色
としては、一般に、赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）が用
いられる。カラーフィルタ用の部材としては、具体的に
は、３原色（ＲＧＢ）画素、樹脂ブラックマトリック
ス、保護膜、柱状スペーサーがある。本発明にかかるカ
ラーフィルタ用感光性樹脂組成物は、前記ポリマーとと
もに、前記ラジカル重合性化合物および前記光重合開始
剤を含んでなることが好ましい形態である。より詳しく
は、ＲＧＢ画素用として用いる場合には、赤・緑・青の
各３原色の顔料をさらに含み、樹脂ブラックマトリック
ス用として用いる場合には、黒色の顔料をさらに含み、
保護膜用または柱状スペーサー用として用いる場合に
は、顔料を含まない。また、顔料を含む場合には、分散
剤をも含有することがある。

【００６１】本発明にかかるカラーフィルタは、前記カ
ラーフィルタ用感光性樹脂組成物が光硬化してなる樹脂
層が基板上に設けられているものである。本発明のカラ
ーフィルタは、該フィルタを構成する各部材の少なくと
も１つが、前記カラーフィルタ用感光性樹脂組成物を光
硬化させて形成されたものであればよいのであるが、少
なくともＲＧＢ画素が、好ましくは全ての部材が本発明
のカラーフィルタ用感光性樹脂組成物で形成されてなる
カラーフィルタが好ましい形態である。具体的には、カ
ラーフィルタは、例えば、次のようにして作製すること
が好ましい。

【００６２】１）顔料を含む感光性樹脂組成物を、ガラ
ス、好ましくは無アルカリガラスなどの基板上にスピン
コート法、スプレー法など公知の方法でコートし、乾燥
し、塗膜を作製する。コート法としてはスピンコート法
が好ましく用いられる。乾燥条件としては、室温〜１２
０℃、好ましくは６０℃〜１００℃の温度、１０秒〜６
０分、好ましくは３０秒から１０分、常圧または真空下
で加熱乾燥する方法が好ましい。２）その後、所望の断面形状に応じた開口を設けたフォ
トマスク（パターニングフィルム）を、上記塗膜の上に
接触状態でまたは非接触状態で載せ、光を照射し、硬化
させる。本発明において、光とは、可視光のみならず、
紫外線、Ｘ線、電子線などの放射線を意味するが、紫外
線が最も好ましい。紫外線源としては、一般に高圧水銀
ランプが好適に使用される。

【００６３】３）光照射後、溶剤、水、アルカリ水溶液
などで現像を行う。これらのなかで、アルカリ水溶液
が、環境への負荷が少なく高感度の現像を行うことがで
きるため好ましい。アルカリ成分としては、水酸化カリ
ウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムなどが好まし
い。アルカリの濃度としては、０．０１〜５重量％が好
ましく、０．０５〜３重量％が好ましく、０．１〜1重
量％が最も好ましい。アルカリ濃度が上記範囲より低い
と前記感光性樹脂の溶解性が不足する恐れがあり、逆に
高いと溶解力が高すぎて現像性が劣る場合がある。さら
に、アルカリ水溶液には、界面活性剤を添加してもよ
い。本発明の感光性樹脂組成物からなる塗膜は、露光前
であってもタックフリー性に優れているので、フォトマ
スクを接触状態で載置していても、容易に剥離すること
ができ、パターンの再現を正確に行うことができる。

【００６４】まず、以上の１）〜３）の工程を、黒色顔
料を含む感光性樹脂組成物を用いて行い、基板上に樹脂
ブラックマトリックスを形成する。次に、感光性樹脂組
成物の顔料を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）と順次変え
て、上記１）〜３）の工程を繰り返し行い、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の画素を形成して、ＲＧＢ画素を作製する。次に、基板
上に形成されたＲＧＢ画素を保護するために、保護膜用
部材を形成する。カラーフィルタ保護膜としては、公知
の熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂を使用することもできる
が、本発明のカラーフィルタ用感光性樹脂組成物を使用
することが、得られるカラーフィルタ保護膜の塗膜の強
度、平滑性、低着色性の点で好ましい。

【００６５】さらに、カラーフィルタが液晶用カラーフ
ィルタである場合には、柱状スペーサーを形成する。柱
状スペーサーは、スペーサーを形成すべき面に感光性樹
脂組成物を所望のスペーサーの高さとなるような厚みに
塗工し、上記１）〜３）の工程を経て作製することがで
きる。カラーフィルタを作製する際には、各部材の作成
時に、現像後加熱して（ポストベーク）硬化をさらに進
行させ、かつ残存している溶剤を完全に除去させること
が好ましい。ここで、硬化とは、次の、のいずれか
の場合、あるいは両方を意味する。すなわち、ポリマ
ーあるいはポリマーとともに配合するラジカル重合性化
合物の、露光で硬化しなかったラジカル重合性二重結合
を硬化させること、ラクトン環含有ポリマーを用いる
場合、該ポリマー中のラクトン環と前記活性水素基とを
反応させ、ラジカル重合性二重結合の硬化による炭素−
炭素共有結合とは別の化学結合を形成させて架橋させる
こと、である。特に、ラクトン環含有ポリマーを用いる
場合、前記単量体成分を重合・ラクトン環化して得られ
たポリマーが有する酸基に対してグリシジル（メタ）ア
クリレートのようなエポキシ基とラジカル重合性二重結
合基を持つ化合物を付加反応させることにより得られる
ラクトン環含有ポリマーを含む感光性樹脂組成物は、同
一分子内にラジカル重合性二重結合、ラクトン環、活性
水素基、全てを有するため、ポストベークを行うことに
より非常に強固な架橋体となり、最も好ましい。

【００６６】硬化温度としては１２０〜３００℃が好ま
しく、１５０〜２５０℃がさらに好ましく、１８０〜２
３０℃が最も好ましい。ポストベーク温度が上記より高
いと、画素が着色したり、熱分解により塗膜の平滑性を
損なう恐れがあり、逆に低いと硬化の進行が少なく、塗
膜強度が低下する恐れがある。ポストベークは、各部材
形成における現像後に行っても良いし、全ての部材を形
成した後に行っても良い。本発明にかかるカラーフィル
タを用いて表示装置を製造することができる。具体的に
は、液晶表示装置が好ましく挙げられるが、これに限定
はされず、例えば、有機ＥＬを用いた表示装置等でもよ
い。以下、液晶表示装置である場合について説明する。

【００６７】前記液晶表示装置は、前記カラーフィルタ
および必要に応じてＩＴＯ電極、配向膜を設けたカラー
フィルタ基板と、必要に応じて配向膜、ＩＴＯ電極、駆
動素子を設けた対向基板との間を、液晶スペーサーで一
定間隔に保ち、該間隔内に液晶物質を封入し、電気信号
によって液晶の配向を変え、光の透過率を可変すること
でカラー表示する、液晶表示パネルを組み込んだ液晶表
示装置である。液晶の動作モード、駆動方式としては、
公知のものを使用できるが、中でもＴＦＴ方式が、表示
品質、応答速度などの点で好ましい。前記液晶スペーサ
ーとしては、公知の微粒子スペーサー、感光性樹脂を用
いてなる柱状スペーサー等を使用でき、中でも、本発明
のカラーフィルタ用感光性樹脂組成物を用いて形成した
柱状スペーサーが好適である。

【００６８】前記カラーフィルタ基板および対向基板に
は、各液晶の動作モード、駆動方式に応じた配向を有す
る配向膜、さらに必要に応じて微細な突起（リブ）を設
けるが、ポリイミドの配向板が好適に用いられる。ま
た、リブには、ポリイミドのほか、本発明のカラーフィ
ルタ用感光性樹脂組成物を用いてもよい。さらに、カラ
ーフィルタ基板および対向基板の外側には、各液晶の動
作モード、駆動方式に応じた偏向板、光学補償フィルム
を配置することが必要である。

【００６９】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何ら限
定されるものではない。なお、以下の各実施例および各
比較例において、「部」の記載は、「重量部」を示し、
「％」の記載は、「重量％」を示す。（重量平均分子量）昭和電工(株)製、ＳｈｏｄｅｘＧ
ＰＣＳｙｓｔｅｍ−２１Ｈを用い、ポリスチレン換算
で測定した。

【００７０】（Ｍｗ−ＬＡＬＬＳ）東ソー製、ＬＳ−８
０００を用いて測定した。（酸価）ポリマー溶液０．５〜１ｇに、アセトン８０ｍ
ｌおよび水１０ｍｌを加えて攪拌して均一に溶解させ、
０．１ｍｏｌ／ＬのＫＯＨ水溶液を滴定液として、自動
滴定装置(平沼産業（株）製、ＣＯＭ−５５５)を用いて
滴定し、溶液の酸価を測定した。他方、ポリマー溶液
０．３ｇにアセトン２ｍｌを加えて溶解させた溶液を、
常温で自然乾燥させ、さらに３時間減圧乾燥（１４０℃
／５ｍｍＨｇ)した後、デシケータ内で放冷し、重量を
測定した。その後、再び上記と同様に、アセトンを加え
て溶解させ、自然乾燥、減圧乾燥して重量を測定する操
作を恒量になるまで繰り返し、重量減少量から、ポリマ
ー溶液の不揮発分を計算した。

【００７１】そして、溶液の酸価と溶液の不揮発分から
ポリマーの酸価を計算した。（ガラス転移温度（Ｔｇ））得られた星型ポリマーの溶
液を一旦テトラヒドロフランで希釈し、過剰のヘキサン
／トルエン＝１／１（ｖ／ｖ）中に投入して再沈殿を行
い、ろ過して取り出した沈殿物を減圧乾燥（７０℃／５
ｍｍＨｇ、３時間以上）することにより揮発成分を除去
し、得られた樹脂についてＤＳＣ装置（リガク（株）
製、ＤＳＣ８２３０）を用いて測定した。（残存モノマー量）ガスクロマトグラフ装置（ＧＣ−１
４Ａ、島津（株）製）を用い、各モノマーの検量線によ
り定量した。

【００７２】（水酸基残存量）まず、次のようにして、
残存水酸基を安息香酸エステル化し、さらに精製を行っ
た。すなわち、ポリマー溶液２．５ｇ、安息香酸無水物
１．５ｇ、ピリジン５．０ｇをフラスコにはかりとり、
攪拌して均一に溶解させた後、該フラスコを１００℃に
調温したオイルバスに浸し、１時間攪拌した。次いで、
蒸留水１．０ｇを加え、さらに１時間攪拌した。その
後、フラスコをオイルバスからはずし、ヘキサン／トル
エン＝１／１（ｖ／ｖ）を再沈溶媒として再沈精製し、
得られた粉末を３時間減圧乾燥（７０℃／５ｍｍＨｇ）
した。

【００７３】上記のようにして得られたサンプル２００
ｍｇ、内部標準物質としてクロロホルム３０〜４０ｍ
ｇ、ＮＭＲ溶媒としてジメチルスルホキシド−ｄ₆約３
ｇをスクリュー管にはかり取り、振り混ぜてよく溶解さ
せ、ＮＭＲ装置（バリアン（株）製、ＧＥＭＩＮＩ２０
００）にて¹Ｈ−ＮＭＲ測定を行った。得られたＮＭＲ
チャートにおけるＰｈ基ピーク(δ７．４〜８．２、５
Ｈ)とクロロホルムピーク(δ８．３、１Ｈ)の積分比
と、ポリマー重量、クロロホルム重量から、Ｐｈ基量を
計算した。そして、Ｐｈ基量から水酸基残存量（ｍｍｏ
ｌ／ｇ）を計算した。（水酸基残存率）上記の方法で測定した水酸基残存量か
ら、次式に従って、水酸基残存率を計算した。

【００７４】水酸基残存率（ｍｏｌ／％）＝水酸基残存
量（ｍｍｏｌ／ｇ）／（仕込２−（ヒドロキシアルキ
ル）アクリル酸エステル量（ｍｍｏｌ）／仕込モノマー
全量（ｇ）)×１００（ラクトン環量）水酸基残存量からの計算上記の方法で測定した残存モノマー量とモノマー仕込量
から、重合したモノマーのモル比(ポリマー中のモノマ
ーユニット比)を計算し、上記の方法で測定したポリマ
ーの酸価から、ポリマー中ラクトン環化せずに残ってい
る酸モノマーユニットの量を計算した。そして、上記の
方法で測定したポリマー１ｇあたりの水酸基残存量、重
合したモノマーのモル比、ポリマー中ラクトン環化せず
に残っている酸モノマーユニットの量の３つから、ラク
トン環化した２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エ
ステルユニットの量を算出し、ポリマー１ｇあたりのラ
クトン環量（ｍｍｏｌ／ｇ）を計算した。該ラクトン環
化した２−（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エステル
ユニットの量がラクトン環量に等しい。ＮＭＲによる直接定量ポリマー溶液をヘキサン／トルエン＝１／１(ｖ／ｖ)を
再沈溶媒として再沈精製し、得られた粉末を３時間減圧
乾燥（７０℃／５ｍｍＨｇ）した。

【００７５】上記のようにして得られたサンプル２００
ｍｇ、内部標準物質としてクロロホルム３０〜４０ｍ
ｇ、ＮＭＲ溶媒としてジメチルスルホキシド−ｄ₆約３
ｇをスクリュー管にはかり取り、振り混ぜてよく溶解さ
せ、ＮＭＲ装置(バリアン（株）製、ＧＥＭＩＮＩ２０
００)にて¹Ｈ−ＮＭＲ測定を行った。得られたＮＭＲチ
ャートにおけるラクトン環メチレン(δ３．８〜４．
８、２Ｈ)とクロロホルムピーク(δ８．３、１Ｈ)の積
分比と、ポリマー重量、クロロホルム重量から、ポリマ
ー１ｇあたりのラクトン環量（ｍｍｏｌ／ｇ）を計算し
た。（ラクトン環化率）水酸基残存量からの計算上記の方法で算出したラクトン環化した２−（ヒドロキ
シアルキル）アクリル酸エステルユニットの量から、ラ
クトン環化率（ｍｏｌ％）を計算した。発生アルコール量からの計算残存モノマー量の測定に用いたサンプルについて同様の
ガスクロマトグラフ装置を用い、メタノール、エタノー
ルの検量線により発生アルコール量を定量し、発生アル
コール量から、ラクトン環化率（ｍｏｌ％）を計算し
た。該発生アルコール量がラクトン環化に消費した２−
（ヒドロキシアルキル）アクリル酸エステルユニットの
量に等しい。

【００７６】（合成例１：星型ポリマーの合成）セパラ
ブルフラスコに、溶媒としてジエチレングリコールジメ
チルエーテル（ＤＭＤＧ）４２６ｇを仕込み、窒素気流
下、９０℃に昇温した。滴下系１として、メチルメタク
リレート（ＭＭＡ）１５６ｇ、ベンジルメタクリレート
（ＢｚＭＡ）９０ｇ、メタクリル酸（ＭＡＡ）５４ｇ、
パーブチルＯ（日本油脂製）１．５ｇからなる混合物、
滴下系２として、４官能連鎖移動剤としてのペンタエリ
スリトールテトラチオグリコール（ＰＥＴＧ）１５ｇと
ＤＭＤＧ２４ｇからなる混合物を準備し、滴下系１を６
時間、滴下系２を１時間かけて投入した。滴下系１の投
入後、さらに９０℃で３０分間保持した。その後、ブー
スターとしてパーブチルＯ０．３ｇを一時間おきに３回
投入した。さらに、１１０℃に昇温し、３時間反応を継
続した。重合反応液をガスクロマトグラフで分析した結
果、未反応のＭＭＡ、ＢｚＭＡ、ＭＡＡの含有率は、そ
れぞれ、０．３重量％、０．２重量％、０．１重量％で
あった。得られた重合液を少量サンプリングし、テトラ
ヒドロフラン（ＴＨＦ）にて希釈し、ヘキサン中で沈殿
させて分離した共重合体について、ＧＰＣで測定した重
量平均分子量（Ｍｗ）は３００００、ＧＰＣ−ＬＡＬＬ
Ｓで測定した分子量（ＭｗＬＡＬＬＳ）は５８０００で
あった。また、酸価は１０９ｍｇＫＯＨ／ｇであり、Ｔ
ｇは１１５℃であった。以下、合成例１で得たポリマー
をポリマー１と称する。

【００７７】（合成例２：ラクトン環含有星型ポリマー
の合成）使用したモノマーとして、ＭＭＡ１７４ｇ、２
−（ヒドロキシメチル）アクリル酸エチル（ＥＨＭＡ）
６０ｇ、ＭＡＡ６６ｇを使用した以外は、合成例１と同
様の操作を行った。重合反応終了時の未反応ＭＭＡ、Ｅ
ＨＭＡ、ＭＡＡは、それぞれ、０．４％、０．５％、
０．１％であった。次に、共沸溶媒としてトルエン５０
ｇを投入した後、１５０℃に昇温し、窒素ガスをバブリ
ングしながらトルエン、水、アルコールを留去した。流
出物がほとんどなくなった時点で、カールフィッシャー
法で測定した水分は８００ｐｐｍであった。得られた重
合液を少量サンプリングし、テトラヒドロフラン（ＴＨ
Ｆ）にて希釈し、ヘキサン中で沈殿させて分離した共重
合体について、ＧＰＣで測定した重量平均分子量（Ｍ
ｗ）は３１０００、ＧＰＣ−ＬＡＬＬＳで測定した分子
量（ＭｗＬＡＬＬＳ）は５９０００であった。また、酸
価は１２４ｍｇＫＯＨ／ｇであり、Ｔｇは１４１℃であ
った。また、水酸基残存率は２ｍｏｌ％、水酸基残存量
は０．０６ｍｏｌ／ｇ、水酸基残存量から計算したラク
トン環量は３．３ｍｍｏｌ／ｇ、水酸基残存量から計算
したラクトン環化率は９８ｍｏｌ％、発生アルコール量
から計算したラクトン環化率は９１ｍｏｌ％であった。
以下、合成例２で得たポリマーをポリマー２と称する。

【００７８】なお、この合成例２で得られたポリマー
は、本発明にかかる共重合体であり、その意味でこの合
成例２は実施例に該当する。（合成例３：直鎖状ポリマーの合成）ＰＥＴＧに代え
て、ｎ−ドデカンチオール１．５ｇを使用し、滴下系
１、２とも滴下時間を３時間とした以外は、合成例１と
同様の操作を行った。重合反応終了時の未反応ＭＭＡ、
ＢｚＭＡ、ＭＡＡは、それぞれ、０．２％、０．１％、
０．１％であった。得られた重合液を少量サンプリング
し、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）にて希釈し、ヘキサ
ン中で沈殿させて分離した共重合体について、ＧＰＣで
測定した重量平均分子量（Ｍｗ）は３００００、ＧＰＣ
−ＬＡＬＬＳで測定した分子量（ＭｗＬＡＬＬＳ）は３
２０００であった。また、酸価は１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ
であり、Ｔｇは１１３℃であった。以下、合成例３で得
たポリマーをポリマー３と称する。

【００７９】（実施例１、２、比較例１）合成例１〜３
で得られたポリマー溶液をそれぞれ用い、各ポリマー溶
液をＤＭＤＧで１０％に希釈したものを１００部、ラジ
カル重合性化合物としてトリメチロールプロパントリア
クリレートを１０部、光開始剤としてベンゾフェノン
０．９部、ｐ，ｐ’−ジエチルアミノベンゾフェノン
０．０２部、２，２−ビス（ｏ−クロロフェニル）−
４，５，４’，５’−テトラフェニル−１，２−ビイミ
ダゾール０．０８部を、よく攪拌混合して感光性樹脂組
成物を得た。得られた感光性樹脂組成物を用いて、以下
の性能試験を行った。結果を表１に示す。

【００８０】（現像性）感光性樹脂組成物を、５ｃｍ×
５ｃｍのガラス基板上にスピンコート法により塗工した
後、１００℃で５分間乾燥し、厚さ２μｍの均一な塗膜
を形成した。該塗膜に所定のパターンのフォトマスクを
介し超高圧水銀灯で光量を変えて（光量（ｍＪ／ｃ
ｍ²）＝５０、１００、２００）紫外線照射を行い、塗
膜を硬化させた。次いで、２５℃の０．１％ＫＯＨ水溶
液を現像液として現像し、２０μｍ幅のラインアンドス
ペースを形成した。現像後、純水で洗浄してから、１８
０℃でポストベークを４０分間行い、硬化を完結させた
サンプルを得た。得られたサンプルについて以下の〜
を評価した。露光感度；良好なパターンが形成される最低光量（ｍ
Ｊ／ｃｍ²）が、 ◎：５０である。

【００８１】○：１００である。 △：２００である。パターン形状；２００（ｍＪ／ｃｍ²）の光量で露光
して現像したサンプルは、 ◎：露光部分の欠損が見られず、角が丸くなっていな
い。 ○：ごく一部に露光部分の欠損や角が丸くなっている部
分がある。 △：ラインアンドスペースに現像されているが、全体的
に角がやや丸くなっている。地汚れ；２００（ｍＪ／ｃｍ²）の光量で露光して現
像したサンプルは、 ◎：未露光部分に現像残りがない。

【００８２】 ○：未露光部分に現像残りが僅かにある。 △：未露光部分に現像残りが一部見られる。 ×：未露光部分に現像残りが目立つ。現像時間；２００（ｍＪ／ｃｍ²）の光量で露光した
サンプルを現像する際、 ◎：２０秒以下で現像できる。 ○：４０秒以下で現像できる。 △：６０秒以下で現像できる。（耐熱透明性）感光性樹脂組成物を、ガラス基板上にス
ピンコート法により塗工した後、１００℃で５分間乾燥
し、厚さ２μｍの均一な塗膜を形成した。該塗膜に、フ
ォトマスクを介さず、超高圧水銀灯を用いて２００（ｍ
Ｊ／ｃｍ²）の光量で紫外線照射を行い、塗膜を硬化さ
せた。次いで、１８０℃でポストベークを４０分間行
い、硬化を完結させたサンプルを得た。得られたサンプ
ルについて、１時間２５０℃で加熱する加熱試験を行っ
た後の状態を目視で観察し、次の基準に従って評価し
た。

【００８３】 ◎：無色透明。 ○：僅かに黄色。 △：黄色。 ×：濃い黄色。（耐熱膜減り性）上記耐熱透明性の評価と同様にして得
たサンプルについて、表面粗さ計を用いて表面の粗さを
測定し、１時間２５０℃で加熱する加熱試験を行った
後、再度表面粗さ計を用いて表面の粗さを測定した。加
熱試験前後の表面の状態により、次の基準に従って評価
した。

【００８４】 ◎：加熱後も加熱前とほとんど変わらない。 ○：加熱後はやや加熱前より荒れているが平坦。 △：加熱後は一応平坦だが、荒れている部分が目立つ。 ×：加熱後はでこぼこしている。（破壊強度）感光性樹脂組成物を、ガラス基板上にスピ
ンコート法により塗工した後、１００℃で５分間乾燥
し、厚さ５μｍの均一な塗膜を形成した。該塗膜に、所
定のパターンのフォトマスクを介し、超高圧水銀灯を用
いて２００（ｍＪ／ｃｍ²）の光量で紫外線照射を行
い、塗膜を硬化させた。次いで、２５℃の０．１％ＫＯ
Ｈ水溶液を現像液として現像し、断面１５μｍ四方、高
さ５μｍの柱状スペーサーを形成した。現像後、純水で
洗浄してから、１８０℃でポストベークを４０分間行
い、硬化を完結させたサンプルを得た。得られたサンプ
ルについて、室温下、微小圧縮試験機を用いて柱状スペ
ーサーの破壊時の荷重（ｇｆ）を測定し、破壊時の荷重
値（ｇｆ）から、次の基準に従って評価した。

【００８５】 ◎：１５以上。 ○：１０以上１５未満。 △：５以上１０未満。 ×：５未満。（密着性）感光性樹脂組成物を、ガラス基板上にスピン
コート法により塗工した後、１００℃で５分間乾燥し、
厚さ２μｍの均一な塗膜を形成した。該塗膜に、フォト
マスクを介さず、超高圧水銀灯を用いて１００（ｍＪ／
ｃｍ²）の光量で紫外線照射を行い、塗膜を硬化させ
た。次いで、１８０℃でポストベークを４０分間行い、
硬化を完結させたサンプルを得た。得られたサンプルに
ついて、碁盤目試験法（ＪＩＳＫ５４００）により密
着性を測定し、ＪＩＳＫ５４００の点数の付け方に従
って点数を付け、次の基準に従って評価した。

【００８６】 ◎：９点以上。 ○：７点以上９点未満。 △：５点以上７点未満。 ×：５点未満。

【００８７】

【表１】

【００８８】（実施例３）実施例１で得られた感光性樹
脂組成物１００部に対し、黒色顔料５部および界面活性
剤０．５部を添加した黒色感光性樹脂組成物、赤色顔料
５部および界面活性剤０．５部を添加した赤色感光性樹
脂組成物、緑色顔料５部および界面活性剤０．５部を添
加した緑色感光性樹脂組成物、青色顔料５部および界面
活性剤０．５部を添加した青色感光性樹脂組成物、をそ
れぞれ調製した。充分に洗浄した無アルカリガラス基板
上に黒色感光性樹脂組成物をスピンコートし、１００℃
で５分間乾燥し、厚さ０．５μｍの均一な塗膜を得た。
この塗膜に、ブラックマトリクスの形状のマスクを介し
て超高圧水銀灯で５００ｍＪ／ｃｍ²の光量で照射し、
塗膜を硬化させた。その後、３０℃の０．１％ＫＯＨ水
溶液で現像を行い、純水で洗浄した後、２１０℃で３０
分間ポストベークしてブラックマトリックスを形成し
た。光学顕微鏡を用いて観察したところ、ごくわずかに
地汚れがあったが、欠陥は見られなかった。

【００８９】さらに、赤色感光性樹脂組成物をスピンコ
ートし、１００℃で５分間乾燥し、厚さ２μｍの均一な
塗膜を得た。この塗膜に、所定のフォトマスクを介して
超高圧水銀灯で３００ｍＪ／ｃｍ²の光量で照射し、塗
膜を硬化させた。その後、３０℃の０．１％ＫＯＨ水溶
液で現像を行い、純水で洗浄した後、２１０℃で３０分
間ポストベークして赤色画素を形成した。続いて、同様
の手順で、緑色感光性樹脂組成物を用いて緑色画素を、
青色感光性樹脂組成物を用いて青色画素をそれぞれ形成
した。光学顕微鏡を用いて観察したところ、ごくわずか
に地汚れがあったが、欠陥は見られなかった。

【００９０】さらに、実施例１で得られた感光性樹脂組
成物をスピンコートし、１００℃で５分間乾燥し、厚さ
２μｍの均一な塗膜を得た。この塗膜に、所定のフォト
マスクを介して超高圧水銀灯で３００ｍＪ／ｃｍ²の光
量で照射し、塗膜を硬化させた。その後、３０℃の０．
１％ＫＯＨ水溶液で現像を行い、純水で洗浄した後、２
１０℃で３０分間ポストベークして保護膜を形成し、カ
ラーフィルタを作製した。以上の手順でカラーフィルタ
を１００枚作製したところ、画素の欠落による不良品は
１枚だけであった。

【００９１】次に、得られたカラーフィルタを使用して
公知の方法でＴＦＴ型液晶表示パネルを作製した。得ら
れた液晶表示パネルは、色純度が良く、画像は鮮明で、
高輝度であった。（実施例４）実施例２で得られた感光性樹脂組成物を使
用したこと以外は、実施例３と同様にして、カラーフィ
ルタを作製した。ブラックマトリックス、画素ともに欠
陥や地汚れは見られず、表面の平滑性も良好であった。

【００９２】また、実施例３と同様に、カラーフィルタ
を１００枚作製したところ、画素の欠落による不良品は
なかった。次に、得られたカラーフィルタを使用して公
知の方法でＴＦＴ型液晶表示パネルを作製した。得られ
た液晶表示パネルは、色純度が良く画像は鮮明で、高輝
度であった。（比較例２）比較例１で得られた感光性樹脂組成物を使
用したこと以外は、実施例３と同様にして、カラーフィ
ルタを作製した。

【００９３】ブラックマトリックス、画素ともに、地汚
れや画素の一部に欠陥があった。また、実施例３と同様
に、カラーフィルタを１００枚作製したところ、画素の
欠落による不良品は１００枚中３枚であった。次に、得
られたカラーフィルタを使用して公知の方法でＴＦＴ型
液晶表示パネルを作製した。得られた液晶表示パネル
は、色純度や輝度の点で実施例３で得られたものより劣
っていた。

【００９４】

【発明の効果】本発明によれば、現像性、耐熱性、熱安
定性、硬化性、塗膜強度、基盤密着性に優れた、新規な
カラーフィルタ用感光性樹脂組成物およびカラーフィル
タを提供することができる。

フロントページの続き (72)発明者上田賢一大阪府吹田市西御旅町５番８号株式会社日本触媒内Ｆターム(参考） 2H025 AA04 AA10 AA13 AA14 AB13 AC01 AD01 BC32 BC42 BC51 CA01 CA18 CA23 CB14 CB41 CB45 FA03 FA17 FA29 2H048 BA02 BA45 BA48 BB02 BB42 4J100 AJ02P AJ08P AJ09P AL03P AL04P AL08P AL09P AL29P AL29Q AQ15P BC43P CA01 CA04 CA21 CA27 CA31 FA03 HA17 JA37

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心から枝分かれ状に高分子鎖が伸びた星
型ポリマーを必須成分として含む、カラーフィルタ用感
光性樹脂組成物。
【請求項２】３官能以上の多価メルカプタンおよび／ま
たは３官能以上の多官能開始剤の存在下に単量体成分を
重合して得られたポリマーを必須成分として含む、カラ
ーフィルタ用感光性樹脂組成物。
【請求項３】中心から枝分かれ状に高分子鎖が伸びた星
型ポリマーであって、２−（ヒドロキシアルキル）アク
リル酸エステル単量体単位および／またはラクトン環構
造を含有する共重合体。
【請求項４】３官能以上の多価メルカプタンおよび／ま
たは３官能以上の多官能開始剤の存在下に単量体成分を
重合して得られたポリマーであって、２−（ヒドロキシ
アルキル）アクリル酸エステル単量体単位および／また
はラクトン環構造を含有する共重合体。
【請求項５】請求項１または２に記載のカラーフィルタ
用樹脂組成物が光硬化してなる樹脂層が基板上に設けら
れていることを特徴とする、カラーフィルタ。