JP2005043636A - 着色感光性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】スピンレスコーターなどの省液コーターに用いても塗布性良好な着色感光性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】（Ａ）着色剤、（Ｂ）バインダーポリマー、（Ｃ）光重合性化合物、（Ｄ）光重合開始剤および（Ｅ）溶剤および（Ｆ）下式（１）で示される化合物を含んでなる着色感光性樹脂組成物。

（式中、ｍ、ｎはそれぞれ正の整数で、かつｍ＋ｎが２以上６以下である。）
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、着色感光性樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
着色感光性樹脂組成物は、着色剤を含有する感光性樹脂組成物であって、カラーフィルタを構成する着色パターンを形成するための材料として有用である。ここで、カラーフィルタとは、液晶表示装置の表示画像をカラー化するために用いられたり、固体撮像素子により撮影される画像をカラー化するために用いられたりする光学素子である。着色パターンとは、例えば、赤、緑、青などの色画素、ブラックマトリックスなどであり、線状であったり、モザイク状であったりする。
【０００３】
従来、ウエハーなどの被塗布基板上に着色感光性樹脂組成物を用いて膜を形成するには、被塗布基板の中央部付近にノズルから着色感光性樹脂組成物を滴下したり、スリット状のノズルから被塗布基板上に着色感光性樹脂組成物を滴下したりした後、前記基板を数百〜数千ｒｐｍの速度で回転させて溶剤および過剰に基板上に滴下された着色感光性樹脂組成物をはじき飛ばすスピンコーターを用いて、平坦な塗布膜を得ていた。しかし、スピンコーターを用いることで、過剰に基板上に滴下された着色感光性樹脂組成物がはじき飛ばされて着色感光性樹脂層を形成することなく廃棄されて無駄になるのでそれを防ぐため、および従来のスピンコーターでは１ｍ四方など広い面積のガラスなどの基板上に塗布することが難しくなったので、スピンをさせないスピンレスコーターなどの省液コーターが開発されてきた（特許文献１）。
一方、従来のスピンコーター用に最適化された着色感光性樹脂組成物を省液コーターの１種であるスピンレスコーターに適用しても、平坦性が得られにくい傾向がある。これは、スピンコーターでは、塗布された状態での平坦性はあまり重要ではなくスピンによりある程度平坦性が得られ、さらに大部分の溶剤がスピンにより除去されることから加熱等により溶剤を除去する過程で、形成された層の内部からの溶剤の除去量が少ないために平坦性が大きくは損なわれないためである。一方、スピンレスコーターでは、スピンにより溶剤を除去することがないため、塗布の状態で平坦性の大半が決まり、さらに加熱等による溶剤除去量がスピンコーターと比べて著しく多いことから、形成された層内部からも溶剤が除去され、結果として、平坦性が悪くなる傾向がある。
そして、従来は着色感光性樹脂組成物の塗布性を改良するために、レベリング剤などの高分子添加剤を添加する方法が用いられていた。また、着色感光性樹脂組成物中の固形分を少なくして低粘度化する方法が用いられていた。
しかしながら、レベリング剤などの高分子添加剤を添加した場合、着色感光性樹脂組成物を塗布した未乾燥塗膜は、塗布終了直後に基板周辺部にそって形成された額縁部（未乾燥塗膜の厚膜部分）が基板中央に移動し、面内均一性を損なう問題点があった。また、着色感光性樹脂組成物中の固形分を少なくして低粘度化した場合、必要な膜厚を得るためには塗布量を多くする必要があり、省液コーターの意味をなさないという問題があった。また、一般的に着色感光性樹脂組成物において用いられるバインダーポリマーは、高分子であり、カルボン酸などの極性基を保有しているため、着色感光性樹脂組成物の粘度が高くなる傾向がある。
粘度が高すぎると、基板上での着色感光性樹脂組成物の広がりが悪く、さらに、塗布の際にムラが出やすいという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−６２３７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、スピンレスコーターなどの省液コーターに用いても塗布性良好な着色感光性樹脂組成物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者は、前記課題を解決するべく鋭意検討した結果、式（１）で示される化合物を含有する着色感光性樹脂組成物は、上記した課題を解決できることを見出し、本発明に至った。
すなわち本発明は、（Ａ）着色剤、（Ｂ）バインダーポリマー、（Ｃ）光重合性化合物、（Ｄ）光重合開始剤および（Ｅ）溶剤および（Ｆ）下式（１）で示される化合物を含んでなる着色感光性樹脂組成物を提供する。
【０００７】

（式中、ｍ、ｎはそれぞれ正の整数で、かつｍ＋ｎが２以上６以下である。）
【０００８】
また、本発明は、前記の着色感光性樹脂組成物を、基板または先に形成された着色感光性樹脂組成物の固形分からなる層の上に塗布し、塗布された着色感光性樹脂組成物層から揮発成分を除去し、フォトマスクを介して前記の層を露光し、現像するパターンの形成方法、前記方法で形成されたパターンを含むカラーフィルタおよび前記のカラーフィルタを使用する液晶表示装置を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の着色感光性樹脂組成物に用いられる（Ａ）着色剤は、有機物である有機顔料であってもよいし、無機物である無機顔料であってもよい。中でも、耐熱性、発色性に優れていることから、有機顔料が好ましく用いられる。
【００１０】
有機顔料および無機顔料として、具体的には、カラーインデックス（Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ出版）でピグメント（Ｐｉｇｍｅｎｔ）に分類されている化合物が挙げられる。具体的には、例えばＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３７、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１４７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、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１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１４などの黄色顔料；
Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４０、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４２、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５９、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６５、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７３などのオレンジ色の顔料；
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１０５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９２、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２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２４２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメンレッド２６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２６５などの赤色顔料；
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６０などの青色顔料；
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３２、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３８などのバイオレット色顔料；
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６などの緑色顔料；
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２５などのブラウン色顔料；
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７などの黒色顔料などが挙げられ、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．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッドバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６およびＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６から選ばれる少なくとも一つの顔料を含有していることが好ましい。
【００１１】
これらの有機顔料および無機顔料は、それぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよく、例えば、赤色画素を形成するにはＣ．Ｉ．ピグメントレッド２０９およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有していることが、緑色画素を形成するにはＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６ならびにＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有していることが、青色画素を形成するには、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を含有していることがそれぞれ好ましい。
【００１２】
前記の顔料のうち有機顔料は、必要に応じて、ロジン処理、酸性基または塩基性基が導入された顔料誘導体などを用いた表面処理、高分子化合物などによる顔料表面へのグラフト処理、硫酸微粒化法などによる微粒化処理、あるいは不純物を除去するための有機溶剤や水などによる洗浄処理、イオン性不純物のイオン交換法などによる除去処理などが施されていてもよい。
【００１３】
前記の顔料は均一な粒径であることが好ましい。顔料を均一な粒径とするために、界面活性剤を顔料分散剤として含有させて分散処理を行うことで、顔料が溶液中で均一に分散した状態の顔料分散液を得ることができる。
前記の顔料分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性などの界面活性剤などが挙げられ、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて用いられる。
前記の顔料分散剤の使用量は着色剤１質量部あたり好ましくは０．０１質量部以上１質量部以下、より好ましくは０．０５質量部以上０．５質量部以下である。前記の顔料分散剤の使用量が着色剤１質量部あたり通常１質量部以下であると、均一な粒径の顔料が得られる傾向があり、好ましい。
【００１４】
本発明の着色感光性樹脂組成物に用いられる（Ａ）着色剤の含有量は、着色感光性樹脂組成物中の固形分に対して質量分率で、好ましくは８質量％以上６０質量％以下であり、より好ましくは１５質量％以上５５質量％以下であり、さらに好ましくは２５質量％以上５０質量％以下である。（Ａ）着色剤の含有量が前記の基準で８質量％以上６０質量％以下であると、カラーフィルタとしたときの色濃度が十分であり、かつ組成物中にバインダーポリマーを必要量含有させることができるので、機械的強度が十分なパターンを形成することができるため、好ましい。
【００１５】
本発明の着色感光性樹脂組成物に用いられる（Ｂ）バインダーポリマーとしては、アクリル系共重合体が使用でき、例えば、カルボキシル基含有モノマーおよびこれと共重合可能な他のモノマーとの共重合体などが挙げられる。
【００１６】
カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、不飽和モノカルボン酸や、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸などの不飽和多価カルボン酸などの分子中に少なくとも１個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸が挙げられる。ここで、不飽和モノカルボン酸としては、例えば、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、けい皮酸などが挙げられる。不飽和ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などが挙げられる。不飽和多価カルボン酸は、その酸無水物、具体的には無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などであってもよい。また、不飽和多価カルボン酸は、そのモノ（２−メタクリロイロキシアルキル）エステルであってもよく、例えば、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）などであってもよい。不飽和多価カルボン酸は、その両末端ジカルボキシポリマーのモノ（メタ）アクリレートであってもよく、例えば、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などであってもよい。これらのカルボキシル基含有モノマーは、それぞれ単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。
【００１７】
前記のカルボキシル基含有モノマーと共重合可能な他のモノマーとしては、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、ｏ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｍ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｐ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、インデンなどの芳香族ビニル化合物類；
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リコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールメタクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタジエニルアクリレート、ジシクロペンタジエニルメタクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルメタクリレート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールモノメタクリレートなどの不飽和カルボン酸エステル類；
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など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など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、安息香酸ビニルなど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など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など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などの不飽和アミド類；
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などの不飽和イミド類；
１，３−ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなど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などを挙げることができる。これらのモノマーは、それぞれ単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００１８】
前記の共重合体におけるカルボキシル基含有モノマー単位の含有量は、質量分率で好ましくは１０〜５０質量％、より好ましくは１５〜４０質量％、とりわけ好ましくは２５〜４０質量％である。前記のカルボキシル基含有モノマー単位の含有量が、１０〜５０質量％であると、現像液に対する溶解性が良好であり、現像時にパターンが正確に形成される傾向があり、好ましい。
本発明の着色感光性樹脂組成物に用いられる（Ｂ）バインダーポリマーの酸価は、通常５０〜１５０であることが好ましく、より好ましくは６０〜１４０、とりわけ好ましくは８０〜１３５である。前記の酸価が、５０〜１５０であると、現像液に対する溶解性が向上して未露光部が溶解しやすくなり、また高感度化して現像時に露光部のパターンが残って残膜率が向上する傾向があり、好ましい。
ここで酸価はアクリル系重合体１ｇを中和するに必要な水酸化カリウムの量（ｍｇ）として測定される値であり、通常は水酸化カリウム水溶液を用いて滴定することにより求めることができる。
前記のアクリル系重合体としては、例えば、（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）ア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）ア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）アクリレートマクロモノマー共重合体、（メタ）アクリル酸／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、（メタ）アクリル酸／こはく酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、（メタ）アクリル酸／こはく酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）／スチレン／アリル（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド／スチレン／グリセロールモノ（メタ）アクリレート共重合体などが挙げられる。なお、（メタ）アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートであることを示す。
【００１９】
中でも（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／ベンジル（メタ）アクリレート／スチレン共重合体、（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／メチル（メタ）アクリレート／スチレン共重合体などが好ましい。
【００２０】
本発明の着色感光性樹脂組成物における（Ｂ）バインダーポリマーのポリスチレン換算重量平均分子量は、好ましくは５，０００〜５０，０００であり、より好ましくは８，０００〜４，０００であり、とりわけ好ましくは１０，０００〜３５，０００である。前記のポリスチレン換算重量平均分子量が５，０００〜５０，０００であると、塗膜硬度が向上し、残膜率も高く、未露光部の現像液に対する溶解性が良好で、解像度が向上する傾向にあり、好ましい。前記のポリスチレン換算重量平均分子量はＧＰＣ法により測定することができる。
本発明の着色感光性樹脂組成物における（Ｂ）バインダーポリマーの含有量は、着色感光性樹脂組成物の固形分に対して質量分率で好ましくは５質量％以上４０質量％以下、より好ましくは１０質量％以上３５質量％以下、とりわけ好ましくは１５質量％以上３０質量％以下の範囲で用いられる。前記の（Ｂ）バインダーポリマーの含有量が、５質量％以上４０質量％以下であると、パターンが形成でき、また解像度および残膜率が向上する傾向にあり好ましい。
【００２１】
本発明の着色感光性樹脂組成物において用いられる（Ｃ）光重合性化合物は、光を照射されることによって光重合開始剤から発生した活性ラジカル、酸などによって重合しうる化合物であって、例えば、重合性の炭素−炭素不飽和結合を有する化合物などが挙げられる。
【００２２】
前記の（Ｃ）光重合性化合物は、３官能以上の多官能の光重合性化合物であることが好ましい。３官能以上の多官能の光重合性化合物としては、例えば、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などが挙げられる。
前記の（Ｃ）光重合性化合物は、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて用いられ、その含有量は着色感光性樹脂組成物の固形分に対して質量分率で通常１０質量％以上４０質量％以下、好ましくは質量１５％以上質量３５％以下、より好ましくは質量１９％以上質量３０％以下の量で用いられる。前記の（Ｃ）光重合性化合物の含有量が、１０質量％以上４０質量％以下であると、硬化が十分におこり残膜率が向上し、好ましい。
【００２３】
本発明の着色感光性樹脂組成物において用いられる（Ｄ）光重合開始剤は、光を照射されることによって活性ラジカルを発生する活性ラジカル発生剤、酸発生剤、増感剤などが挙げられる。活性ラジカル発生剤としては、例えば、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、前記のトリアジン系化合物などが挙げられる。
【００２４】
アセトフェノン系化合物としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、２−メチル−２−モルホリノ−１−（４−メチルチオフェニル）プロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル〕プロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−〔４−（１−メチルビニル）フェニル〕プロパン−１−オンのオリゴマーなどが挙げられ、好ましくは２−メチル−２−モルホリノ−１−（４−メチルチオフェニル）プロパン−１−オンなどが挙げられる。
トリアジン系化合物としては、例えば、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシナフチル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシスチリル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−〔２−（５−メチルフラン−２−イル）エテニル〕−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−〔２−（フラン−２−イル）エテニル〕−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−〔２−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）エテニル〕−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−〔２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル〕−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
【００２５】
ビイミダゾール化合物としては、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、２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラ（ｐ−カルボエトキシフェニル）ビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラ（ｐ−ブロモフェニル）ビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラ（ｏ，ｐ−ジクロロフェニル）ビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ−ブロモフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ，ｐ−ジクロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラ（ｍ−メトキシフェニル）ビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ，ｏ′−ジクロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ−ニトロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ−メチルフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール等が挙げられる。
ベンゾイン系化合物としては、例えば、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、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。
【００２６】
ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノンなどが挙げられる。
【００２７】
チオキサントン系化合物としては、例えば、２−イソプロピルチオキサントン、４−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなどが挙げられる。
【００２８】
活性ラジカル発生剤として、例えば、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、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、２−エチルアントラキノン、ベンジル、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物などを用いることもできる。
【００２９】
酸発生剤としては、例えば、４−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムｐ−トルエンスルホナート、４−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、４−アセトキシフェニルジメチルスルホニウムｐ−トルエンスルホナート、４−アセトキシフェニル・メチル・ベンジルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムｐ−トルエンスルホナート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムｐ−トルエンスルホナート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのオニウム塩類や、ニトロベンジルトシレート類、ベンゾイントシレート類などを挙げることができる。
【００３０】
また、活性ラジカル発生剤として上記した化合物の中には、活性ラジカルと同時に酸を発生する化合物もあり、例えば、前記のトリアジン系光重合開始剤は、酸発生剤としても使用される。
これらの光重合開始剤等は、単独で使用してもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００３１】
本発明の着色感光性樹脂組成物中における（Ｄ）光重合開始剤の含有量は、（Ｂ）バインダーポリマーおよび（Ｃ）光重合性化合物の合計量１００質量部に対して好ましくは０．１質量部以上２０質量部以下、より好ましくは１質量部以上１５質量部以下である。光重合開始剤の含有量が０．１質量部以上２０質量部以下であると、高感度化して露光時間が短縮され生産性が向上し、また高感度過ぎて解像度が不良にならない傾向があり、好ましい。
【００３２】
本発明の着色感光性樹脂組成物においては、（Ｄ）光重合開始剤に加えて光重合開始助剤を用いてもよい。光重合開始助剤は、光重合開始剤によって重合が開始された光重合性化合物の重合を促進するために用いられる化合物である。光重合開始助剤としては、アミン系化合物、アルコキシアントラセン系化合物、チオキサントン系化合物などが挙げられる。
アミン系化合物としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、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イソアミル、安息香酸２−ジメチルアミノエチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン（通称ミヒラーズケトン）、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（エチルメチルアミノ）ベンゾフェノンなどが挙げられ、中でも４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンが好ましい。
【００３３】
アルコキシアントラセン系化合物としては、例えば、９，１０−ジメトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジメトキシアントラセン、９，１０−ジエトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジエトキシアントラセンなどが挙げられる。
【００３４】
チオキサントン系化合物としては、例えば、２−イソプロピルチオキサントン、４−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなどが挙げられる。
【００３５】
光重合開始助剤は、単独でも複数を組み合わせて使用しても差し支えない。また、光重合開始助剤として市販のものを用いることもでき、市販の光重合開始助剤としては、例えば、商品名「ＥＡＢ−Ｆ」（保土谷化学工業（株）製）などが挙げれる。
【００３６】
本発明の着色感光性樹脂組成物における光重合開始剤および光重合開始助剤の組み合わせとしては、ジエトキシアセトフェノン／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２−メチル−２−モルホリノ−１−（４−メチルチオフェニル）プロパン−１−オン／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタール／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル〕プロパン−１−オン／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−〔４−（１−メチルビニル）フェニル〕プロパン−１−オンのオリゴマー／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンの組み合わせなどが挙げられ、好ましくは２−メチル−２−モルホリノ−１−（４−メチルチオフェニル）プロパン−１−オン／４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンの組み合わせが挙げられる。
【００３７】
これらの光重合開始助剤を用いる場合、その使用量は、光重合開始剤１モルあたり好ましくは１０モル以下、より好ましくは０．０１モル以上５モル以下である。
【００３８】
本発明の着色感光性樹脂組成物における（Ｅ）溶剤の含有量は、着色感光性樹脂組成物１００質量部中、好ましくは７０質量部以上９５質量部以下である。前記の（Ｅ）溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートおよび３−エトキシプロピオン酸エチルからなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００３９】
さらに溶剤として、前記の溶剤とその他の溶剤を混合しても差し支えない。前記の溶剤と、その他の溶剤とを併用する場合、その混合比率は、質量分率で全溶剤の使用量に対して、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートおよび３−エトキシプロピオン酸エチルからなる群から選ばれる少なくとも１種が好ましくは５０〜１００質量であり、より好ましくは６０〜１００％である。プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートおよび３−エトキシプロピオン酸エチルからなる群から選ばれる少なくとも１種の溶剤が、全溶剤量に対して、質量分率で５０〜１００質量％であると、平坦性が良好になる傾向にあり、好ましい。
前記の溶剤と混合しうるその他の溶剤としては、例えば、エーテル類、芳香族炭化水素類、ケトン類、アルコール類、エステル類、アミド類などが挙げられる。
【００４０】
エーテル類としては、例えば、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，４−ジオキサン、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プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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ブチルエーテル、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ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、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アセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、アニソール、フェネトール、メチルアニソールなどが挙げられる。
芳香族炭化水素類としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどが挙げられる。
ケトン類としては、例えば、アセトン、２−ブタノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、４−メチル−２−ペンタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。
アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。
エステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、３−オキシプロピオン酸メチル、３−オ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−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、２−オキシプロピオン酸メチル、２−オキシプロピオン酸エチル、２−オキシプロピオン酸プロピル、２−メトキシプロピオン酸メチル、２−メトキシプロピオン酸エチル、２−メトキシプロピオン酸プロピル、２−エトキシプロピオン酸メチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−オキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、２−メトキシ−２−メチルプロピオン酸メチル、２−エトキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸メチル、２−オキソブタン酸エチル、３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。
アミド類としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。
その他の溶剤としては、例えば、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホオキシドなどが挙げられる。
前記の溶剤は、それぞれ単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができ、その着色感光性樹脂組成物における含有量は、質量分率で好ましくは７０質量％以上９５質量％以下、より好ましくは７５質量％以上９０質量％以下である。溶剤の含有量が７０質量％より低いと、固形分が高いため、塗布時の平坦性が悪くなる傾向があり、一方、９０質量％より高いと、カラーフィルタを形成した際に色濃度が不足して表示特性が悪くなる傾向があり、好ましくない。
【００４１】
本発明の着色感光性樹脂組成物において、（Ｆ）下式（１）で示される化合物が用いられる。
【００４２】

（式中、ｍ、ｎはそれぞれ正の整数で、かつｍ＋ｎが２以上６以下である。）
【００４３】
中でも、２−ブチル−２−エチル−１，３−β−ヒドロキシエトキシエトキシ−プロパンおよび２−ブチル−２−エチル−１，３−β−ヒドロキシエトキシ−プロパンからなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物がより好ましい。
本発明の着色感光性樹脂組成物中における前記の（Ｆ）式（１）で示される化合物の含有量は、着色感光性樹脂組成物の固形分に対して質量分率で、好ましくは０．１質量％〜５質量％、より好ましくは０．５質量％〜４．５質量％、とりわけ好ましくは１質量％〜４質量％である。（Ｆ）式（１）で示される化合物の含有量が、前記の基準で、０．１質量％〜５質量％であると、得られる着色感光性樹脂組成物が低感度化せずにパターンを形成できるので、好ましい。
【００４４】
本発明の着色感光性樹脂組成物は、界面活性剤、充填剤、バインダーポリマー以外の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、有機酸、有機アミノ化合物、硬化剤などの添加剤を含有していてもよい。
【００４５】
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤およびフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも１種を用いることができる。
前記のシリコーン系界面活性剤としては、シロキサン結合を有する界面活性剤が挙げられる。具体的には、トーレシリコーンＤＣ３ＰＡ、同ＳＨ７ＰＡ、同ＤＣ１１ＰＡ、同ＳＨ２１ＰＡ、同ＳＨ２８ＰＡ、同２９ＳＨＰＡ、同ＳＨ３０ＰＡ、ポリエーテル変性シリコンオイルＳＨ８４００（商品名：トーレシリコーン（株）製）、ＫＰ３２１、ＫＰ３２２、ＫＰ３２３、ＫＰ３２４、ＫＰ３２６、ＫＰ３４０、ＫＰ３４１（信越シリコーン製）、ＴＳＦ４００、ＴＳＦ４０１、ＴＳＦ４１０、ＴＳＦ４３００、ＴＳＦ４４４０、ＴＳＦ４４４５、ＴＳＦ−４４４６、ＴＳＦ４４５２、ＴＳＦ４４６０（ジーイー東芝シリコーン（株）製）などが挙げられる。
前記のフッ素系界面活性剤としては、フルオロカーボン鎖を有する界面活性剤が挙げられる。具体的には、フロリナート（商品名）ＦＣ４３０、同ＦＣ４３１（住友スリーエム（株）製）、メガファック（商品名）Ｆ１４２Ｄ、同Ｆ１７１、同Ｆ１７２、同Ｆ１７３、同Ｆ１７７、同Ｆ１８３、同Ｒ３０（大日本インキ化学工業（株）製）、エフトップ（商品名）ＥＦ３０１、同ＥＦ３０３、同ＥＦ３５１、同ＥＦ３５２（新秋田化成（株）製）、サーフロン（商品名）Ｓ３８１、同Ｓ３８２、同ＳＣ１０１、同ＳＣ１０５（旭硝子（株）製）、Ｅ５８４４（（株）ダイキンファインケミカル研究所製）、ＢＭ−１０００、ＢＭ−１１００（いずれも商品名：ＢＭ Ｃｈｅｍｉｅ社製）などがあげられる。
前記のフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤としては、シロキサン結合およびフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤が挙げられる。具体的には、メガファック（商品名）Ｒ０８、同ＢＬ２０、同Ｆ４７５、同Ｆ４７７、同Ｆ４４３（大日本インキ化学工業（株）製）などがあげられる。
これらの界面活性剤は、単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。
これらの界面活性剤は、界面活性剤を除く着色感光性樹脂組成物１００質量部に対して、好ましくは０．６質量部以下、より好ましくは０．００１質量部以上０．５質量部の範囲で使用される。界面活性剤の含有量が０．６質量部以下であると、平坦性がよくなる傾向があり、好ましい。
【００４６】
充填剤としては、例えば、ガラス、アルミナなどの微粒子が挙げられる。
【００４７】
バインダーポリマー以外の高分子化合物としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフロロアルキルアクリレートなどが挙げられる。
【００４８】
密着促進剤としては、例えば、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などが挙げられる。
【００４９】
酸化防止剤としては、例えば、４，４’−チオビス（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどが挙げられる。
【００５０】
紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系、２−ヒドロキシ−４−オクチルオキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系、２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンゾエートなどのベンゾエート系、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−ヘキシルオキシフェノールなどのトリアジン系などが挙げられる。
【００５１】
凝集防止剤としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウムなどが挙げられる。
【００５２】
有機酸としては、例えば、蟻酸、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、カプリル酸などの脂肪族モノカルボン酸類；
しゅう酸、マロン酸、こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルこはく酸、テトラメチルこはく酸、シクロヘキサンジカルボン酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸などの脂肪族ジカルボン酸類；
トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸などの脂肪族トリカルボン酸類；
安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸などの芳香族モノカルボン酸類；
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸など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、ピロメリット酸などの芳香族ポリカルボン酸類などが挙げられる。
【００５３】
有機アミン化合物としては、例えば、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−ヘプチルアミン、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−ドデシルアミンなどのモノアルキルアミン類；
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などのモノシクロアルキルアミン類；
メチルエチルアミン、ジエチルアミン、メチルｎ−プロピルアミン、エチルｎ−プロピルアミン、ジｎ−プロピルアミン、ジｉ−プロピルアミン、ジｎ−ブチルアミン、ジｉ−ブチルアミン、ジｓｅｃ−ブチルアミン、ジｔ−ブチルアミン、ジｎ−ペンチルアミン、ジｎ−ヘキシルアミンなどのジアルキルアミン類；
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などのモノアルキルモノシクロアルキルアミン類；
ジシクロヘキシルアミンなどのジシクロアルキルアミン類；
ジメチルエチルアミン、メチルジエチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルｎ−プロピルアミン、ジエチルｎ−プロピルアミン、メチルジｎ−プロピルアミン、エチルジｎ−プロピルアミン、トリｎ−プロピルアミン、トリｉ−プロピルアミン、トリｎ−ブチルアミン、トリｉ−ブチルアミン、トリｓｅｃ−ブチルアミン、トリｔ−ブチルアミン、トリｎ−ペンチルアミン、トリｎ−ヘキシルアミンなどのトリアルキルアミン類；
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などのジアルキルモノシクロアルキルアミン類；
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などのモノアルキルジシクロアルキルアミン類；
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−ヘキサノールなどのモノアルカノールアミン類；
４−アミノ−１−シクロヘキサノールなどのモノシクロアルカノールアミン類；ジエタノールアミン、ジｎ−プロパノールアミン、ジｉ−プロパノールアミン、ジｎ−ブタノールアミン、ジｉ−ブタノールアミン、ジｎ−ペンタノールアミン、ジｎ−ヘキサノールアミンなどのジアルカノールアミン類；
ジ（４−シクロヘキサノール）アミンなどのジシクロアルカノールアミン類；
トリエタノールアミン、トリｎ−プロパノールアミン、トリｉ−プロパノールアミン、トリｎ−ブタノールアミン、トリｉ−ブタノールアミン、トリｎ−ペンタノールアミン、トリｎ−ヘキサノールアミンなどのトリアルカノールアミン類；トリ（４−シクロヘキサノール）アミンなどのトリシクロアルカノールアミン類；
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、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−プロパンジオールなどのアミノアルカンジオール類；
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などのアミノシクロアルカンジオール類；
１−アミノシクロペンタノンメタノール、４−アミノシクロペンタノンメタノールなどのアミノ基含有シクロアルカノンメタノール類；
１−アミノシクロヘキサノンメタノール、４−アミノシクロヘキサノンメタノール、４−ジメチルアミノシクロペンタンメタノール、４−ジエチルアミノシクロペンタンメタノール、４−ジメチルアミノシクロヘキサンメタノール、４−ジエチルアミノシクロヘキサンメタノールなど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−アミノイソ酢酸、３−アミノイソ酢酸、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などのアミノカルボン酸類；
アニリン、ｏ−メチルアニリン、ｍ−メチルアニリン、ｐ−メチルアニリン、ｐ−エチルアニリン、ｐ−ｎ−プロピルアニリン、ｐ−ｉ−プロピルアニリン、ｐ−ｎ−ブチルアニリン、ｐ−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、ｐ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリンなどの芳香族アミン類；
ｏ−アミノベンジルアルコール、ｍ−アミノベンジルアルコール、ｐ−アミノベンジルアルコール、ｐ−ジメチルアミノベンジルアルコール、ｐ−ジエチルアミノベンジルアルコールなどのアミノベンジルアルコール類；
ｏ−アミノフェノール、ｍ−アミノフェノール、ｐ−アミノフェノール、ｐ−ジメチルアミノフェノール、ｐ−ジエチルアミノフェノールなどのアミノフェノール類；
ｍ−アミノ安息香酸、ｐ−アミノ安息香酸、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸、ｐ−ジエチルアミノ安息香酸などのアミノ安息香酸類などが挙げられる。
【００５４】
硬化剤としては、例えば、加熱されることによってバインダーポリマー中のカルボキシル基と反応してバインダーポリマーを架橋することができる化合物が挙げられる。また、それ単独で重合して着色パターンを硬化させ得る化合物も挙げられる。前記化合物としては、例えば、エポキシ化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
【００５５】
前記のエポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＦ系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、他の芳香族系エポキシ樹脂、脂環族系エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、エポキシ化油等のエポキシ樹脂や、これらのエポキシ樹脂の臭素化誘導体、エポキシ樹脂およびその臭素化誘導体以外の脂肪族、脂環族または芳香族のエポキシ化合物、ブタジエンの（共）重合体のエポキシ化物、イソプレンの（共）重合体のエポキシ化物、グリシジル（メタ）アクリレートの（共）重合体、トリグリシジルイソシアヌレートなどが挙げられる。
【００５６】
前記のオキセタン化合物としては、例えば、カーボネートビスオキセタン、キシリレンビスオキセタン、アジペートビスオキセタン、テレフタレートビスオキセタン、シクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタンなどが挙げられる。
【００５７】
本発明の着色感光性組成物は、硬化剤としてエポキシ化合物、オキセタン化合物などを含有する場合には、エポキシ化合物のエポキシ基、オキセタン化合物のオキセタン骨格を開環重合させ得る化合物を含んでいてもよい。前記の、開環重合させ得る化合物としては、例えば、多価カルボン酸類、多価カルボン酸無水物類、酸発生剤などが挙げられる。
【００５８】
多価カルボン酸類としては、例えば、フタル酸、３，４−ジメチルフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸類；
こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの脂肪族多価カルボン酸類；
ヘキサヒドロフタル酸、３，４−ジメチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、１，２，４−シクロペンタントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸などの脂環式多価カルボン酸類などが挙げられる。
【００５９】
多価カルボン酸無水物類としては、例えば、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などの芳香族多価カルボン酸無水物類；
無水イタコン酸、無水こはく酸、無水シトラコン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバリル酸、無水マレイン酸、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物などの脂肪族多価カルボン酸無水物類；
無水ヘキサヒドロフタル酸、３，４−ジメチルテトラヒドロフタル酸無水物、１，２，４−シクロペンタントリカルボン酸無水物、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、無水ハイミック酸、無水ナジン酸などの脂環族多価カルボン酸無水物類；
エチレングリコールビストリメリテイト酸、グリセリントリストリメリテイト無水物などのエステル基含有カルボン酸無水物類などが挙げられる。
【００６０】
カルボン酸無水物類として、エポキシ樹脂硬化剤として市販されているものを用いてもよい。前記エポキシ樹脂硬化剤としては、例えば、商品名「アデカハードナーＥＨ−７００」（旭電化工業（株）製）、商品名「リカシッドＨＨ」（新日本理化（株）製）、商品名「ＭＨ−７００」（新日本理化（株）製）などが挙げられる。
【００６１】
前記の硬化剤は、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６２】
本発明の着色感光性樹脂組成物を用いてパターンを形成する方法としては、具体的には、本発明の着色感光性樹脂組成物を、基板または基板の上に先に形成した固体の着色感光性樹脂組成物層（以下、これを基板等ということがある。）の上に塗布し、塗布された着色感光性樹脂組成物層から溶剤など揮発成分を除去し、フォトマスクを介して揮発成分が除去された層を露光したのち、現像する方法が挙げられる。
【００６３】
基板としては、例えば、ガラス基板、シリコン基板、ポリカーボネート基板、ポリエステル基板、芳香族ポリアミド基板、ポリアミドイミド基板、ポリイミド基板、Ａｌ基板、ＧａＡｓ基板などの表面が平坦な基板が挙げられる。これらの基板は、シランカップリング剤などの薬品による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング処理、スパッタリング処理、気相反応処理、真空蒸着処理などの前処理が施されていてもよい。基板としてシリコン基板などを用いる場合、前記シリコン基板などの表面には電荷結合素子（ＣＣＤ）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などが形成されていてもよい。
前記の基板の上に着色感光性樹脂組成物を塗布するには、例えば、本発明の着色感光性樹脂組成物を回転塗布法（スピンコート法）、流延塗布法、ロール塗布法、スリット＆スピンコート法、スリットコート法などの通常の塗布方法で基板等の上に塗布し、次いで溶剤などの揮発成分を加熱により揮発させればよい。
このようにして、基板等の上に着色感光性樹脂組成物の固形分からなる層が形成される。中でも、基板の大型化によって基板を回転させる必要がなく、スピンによる着色感光性樹脂組成物の無駄がないので、スリットコート法が好ましい。
【００６４】
次いで、着色感光性樹脂組成物の固形分からなる層（以下、これを着色感光性樹脂組成物層ということがある。）を露光する。露光するには、例えば、フォトマスクを介して光線を照射すればよい。光線としては通常、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）と呼ばれる紫外線などが用いられる。光線はフォトマスクを介して照射されるが、ここでフォトマスクは、例えば、ガラス板の表面に光線を遮蔽する遮光層が設けられたものである。ガラス板のうちの遮光層が設けられていない部分は光線が透過する透光部であって、この透光部のパターンに従ったパターンで着色感光性樹脂組成物層が露光されて、光線が照射されなかった未照射領域と、光線が照射された照射領域とが生ずる。照射領域における光線の照射量は、バインダーポリマーの重量平均分子量、単量体比、含有量、光重合性化合物の種類や含有量、光重合開始剤の種類や含有量、光重合開始助剤の種類や含有量などによって適宜選択される。
【００６５】
露光後、現像する。現像するには、例えば、露光後の着色感光性樹脂組成物層を現像液と接触させればよく、具体的にはその表面上に着色感光性樹脂組成物層が形成された状態の基板を現像液に浸漬すればよい。現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、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などのアルカリ性化合物の水溶液などが挙げられる。現像によって、着色感光性樹脂組成物層のうちの光線が照射されなかった未照射領域は除去される。その一方で、光線照射領域はそのまま残ってパターンを構成する。
【００６６】
現像後、通常は水洗し、乾燥することにより、目的とするパターンを得ることができる。乾燥後、加熱してもよい。パターンを加熱することによって硬化して、その機械的強度が向上する傾向にあり、着色感光性樹脂組成物として硬化剤を含有するものを用いた場合には、機械的強度をより向上することができる。加熱温度は通常１８０℃以上、好ましくは２００℃以上であり、通常２５０℃以下である。
【００６７】
このようにして着色パターンが形成された基板の上に、さらに異なる色の着色剤を含有して異なる色に着色された着色感光性樹脂組成物からなる層を形成し、該層を露光したのち、現像することによって、さらに着色パターンを形成することができる。さらに異なる色に着色された着色感光性樹脂組成物を用いて上記操作を繰り返し行うことによって、順次着色パターンを形成することができ、目的のカラーフィルタを製造することができる。
【００６８】
このようにして得られるカラーフィルタは、パターンを含むものであり、前記のカラーフィルタを使用することにより、良好な液晶表示装置が得られる。
【００６９】
【実施例】
上記において、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものである。以下、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
【００７０】
本実施例で用いる成分は以下の通りで、以下、省略して表示することがある。（Ａ−１）着色剤：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４
（Ａ−２）着色剤：Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９
（Ｂ）バインダーポリマー：メタクリル酸とベンジルメタクリレートとの共重合体〔メタクリル酸単位とベンジルメタクリレート単位との比は物質量比（モル比）で２５：７５、酸価は８３、ポリスチレン換算重量平均分子量は１８，０００（Ｃ）光重合性化合物：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
（Ｄ−１）光重合開始剤：２−メチル−２−モルホリノ−１−（４−メチルチオフェニル）プロパン−１−オン
（Ｄ−２）光重合開始剤：２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ピペロニル−１，３，５−トリアジン
（Ｇ−１）光重合開始助剤：２，４−ジエチルチオキサントン
（Ｅ−１）溶剤：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
（Ｅ−２）溶剤：３−エトキシプロピオン酸エチル
（Ｈ）メガファック（商品名）Ｆ４７５（大日本インキ化学工業（株）製）
（Ｆ）２−ブチル−２−エチル−１，３−β−ヒドロキシエトキシエトキシ−プロパン（日本乳化剤（株）製）
【００７１】
実施例１
〔着色感光性樹脂組成物１の調製〕
（Ａ−１） ２６．８０質量部
（Ａ−２） ６．７０質量部
分散剤 １０．２７質量部
（Ｂ） ２０．７１質量部
（Ｃ） ２５．３１質量部
（Ｄ−１） ２．７６質量部
（Ｄ−２） ２．７６質量部
（Ｇ−１） ２．７６質量部
（Ｅ−１） ４１０．００質量部
（Ｅ−２） ４５．５６質量部
（Ｈ） ０．０８質量部
（Ｆ） １．８４質量部
を混合して着色感光性樹脂組成物１（固形分：１８％）を得た。
【００７２】
〔粘度の測定〕
着色感光性樹脂組成物１を、液温２３℃において、Ｅ型粘度計コーンプレートを使用して、５０ｒｐｍで測定したところ、３．８９ｃＰであった。
〔スピンコーターでの評価〕
得られた着色感光性樹脂組成物１を、スピンコーターを用いて塗膜を形成したところ、平坦性が良好で、ムラがない塗膜が得られた。
〔スピンレスコーターでの評価〕
得られた着色感光性樹脂組成物を、スピンレスコーターを用いて塗膜を形成したところ、平坦性が良好で、ムラがない塗膜が得られた。
【００７３】
実施例２
〔着色感光性樹脂組成物２の調製〕
（Ａ−１） ２６．８０質量部
（Ａ−２） ６．７０質量部
分散剤 １０．２７質量部
（Ｂ） ２０．０５質量部
（Ｃ） ２４．５１質量部
（Ｄ−１） ２．６７質量部
（Ｄ−２） ２．６７質量部
（Ｇ−１） ２．６７質量部
（Ｅ−１） ４１０．００質量部
（Ｅ−２） ４５．５６質量部
（Ｈ） ０．０８質量部
（Ｆ） ３．５７質量部
を混合して着色感光性樹脂組成物２（固形分：１８％）を得た。
【００７４】
〔粘度の測定〕
着色感光性樹脂組成物２を、液温２３℃において、Ｅ型粘度計コーンプレートを使用して、５０ｒｐｍで測定したところ、３．８７ｃＰであった。
〔スピンコーターでの評価〕
得られた着色感光性樹脂組成物２を、スピンコーターを用いて塗膜を形成したところ、平坦性が良好で、ムラがない塗膜が得られた。
〔スピンレスコーターでの評価〕
得られた着色感光性樹脂組成物２を、スピンレスコーターを用いて塗膜を形成したところ、平坦性が良好で、ムラがない塗膜が得られた。
【００７５】
比較例１
〔着色感光性樹脂組成物３の調製〕
（Ａ−１） ２６．８０質量部
（Ａ−２） ６．７０質量部
分散剤 １０．２７質量部
（Ｂ） ２１．４１質量部
（Ｃ） ２６．１７質量部
（Ｄ−１） ２．８６質量部
（Ｄ−２） ２．８６質量部
（Ｇ−１） ２．８６質量部
（Ｅ−１） ４１０．００質量部
（Ｅ−２） ４５．５６質量部
（Ｈ） ０．０８質量部
を混合して着色感光性樹脂組成物３（固形分：１８％）を得た。
【００７６】
〔粘度の測定〕
着色感光性樹脂組成物３を、液温２３℃において、Ｅ型粘度計コーンプレートを使用して、５０ｒｐｍで測定したところ、４．０３ｃＰであった。
〔スピンコーターでの評価〕
得られた着色感光性樹脂組成物３を、スピンコーターを用いて塗膜を形成したところ、平坦性が良好で、ムラがない塗膜が得られた。
〔スピンレスコーターでの評価〕
得られた着色感光性樹脂組成物３を、スピンレスコーターを用いて塗膜を形成したところ、平坦性が不良で、ムラがある塗膜が得られた。
【００７７】
比較例２
〔着色感光性樹脂組成物４の調製〕
（Ａ−１） ２６．８０質量部
（Ａ−２） ６．７０質量部
分散剤 １０．２７質量部
（Ｂ） ２１．４１質量部
（Ｃ） ２６．１７質量部
（Ｄ−１） ２．８６質量部
（Ｄ−２） ２．８６質量部
（Ｇ−１） ２．８６質量部
（Ｅ−１） ５１０．００質量部
（Ｅ−２） ５６．６７質量部
（Ｈ） ０．０８質量部
を混合して着色感光性樹脂組成物４（固形分：１５％）を得た。
【００７８】
〔粘度の測定〕
着色感光性樹脂組成物４を、液温２３℃において、Ｅ型粘度計コーンプレートを使用して、５０ｒｐｍで測定したところ、３．４４ｃＰであった。
〔スピンコーターでの評価〕
得られた着色感光性樹脂組成物４を、スピンコーターを用いて塗膜を形成したところ、平坦性が良好で、ムラがない塗膜が得られた。
〔スピンレスコーターでの評価〕
得られた着色感光性樹脂組成物４を、スピンレスコーターを用いて塗膜を形成したところ、平坦性が良好で、ムラがない塗膜が得られたが、着色感光性樹脂組成物使用量が多くなり、省液コーターとしてのスピンレスコーターの優位性がなくなった。
【００７９】
【発明の効果】
本発明の着色感光性樹脂組成物を用いれば、スピンコーターでも、またスピンレスコーターなどの省液コーターでも塗布性良好で、ムラがないカラーフィルタを形成することができ、特にスピンレスコーターに用いる際には着色感光性樹脂組成物の使用量を削減することができる。

Claims (7)

1. （Ａ）着色剤、（Ｂ）バインダーポリマー、（Ｃ）光重合性化合物、（Ｄ）光重合開始剤および（Ｅ）溶剤および（Ｆ）下式（１）で示される化合物を含んでなる着色感光性樹脂組成物。
   

   

   （式中、ｍ、ｎはそれぞれ正の整数で、かつｍ＋ｎが２以上６以下である。）
2. 式（１）で示される化合物が、２−ブチル−２−エチル−１，３−β−ヒドロキシエトキシエトキシ−プロパンおよび２−ブチル−２−エチル−１，３−β−ヒドロキシエトキシ−プロパンからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
3. （Ｆ）式（１）で示される化合物の含有量が、着色感光性樹脂組成物の固形分に対して質量分率で、０．１質量％以上５質量％以下である請求項１または２に記載の着色感光性樹脂組成物。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の着色感光性樹脂組成物を、スピンレスコーターに適用して、着色感光性樹脂組成物からなる層を形成する方法。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載の着色感光性樹脂組成物を、基板または先に形成された着色感光性樹脂組成物の固形分からなる層の上に塗布し、塗布された着色感光性樹脂組成物層から揮発成分を除去し、フォトマスクを介して前記層を露光し、現像するパターンの形成方法。
6. 請求項５に記載の方法で形成されたパターンを含むカラーフィルタ。
7. 請求項６に記載されたカラーフィルタを使用する液晶表示装置。