JP2006308698A - カラーフィルター用着色感光性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】半透過型液晶表示装置のカラーフィルターの製造に使用した場合に、解像性とスルホール性が優れたカラーフィルターが得られるカラーフィルター用着色感光性樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】少なくともポリマー（ａ）、光重合性モノマー（ｂ）、光重合開始剤（ｃ）、着色剤および溶剤とからなり、その不揮発成分全量のうち、（ａ）が２０質量％〜５０質量％、（ｂ）が５質量％〜３０質量％および（ｃ）が１質量％〜１０質量％を占める量で含有されていることを特徴とするカラーフィルター用着色感光性樹脂組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、カラーフィルター用着色感光性樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、解像性とスルホール性に優れた高精細なカラーフィルター、とくに半透過型液晶表示装置のカラーフィルターの製造に使用できるカラーフィルター用着色感光性樹脂組成物に関する。

従来、液晶表示装置は、ブラウン管（ＣＲＴ）やエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などとは異なり自ら発光しないために、バックライトと呼ばれる蛍光管などの光源を装置の背後に設置して、バックライトからの光の透過と遮断を液晶パネルで切り替えて表示を行なっている。

しかしながら、上記の透過型液晶表示装置は、バックライトの消費電力が高いために、常時携帯して使用する機会が多い携帯情報機器などでは、バックライト光源を使用せず、バックライトの代わりに反射板を設置して、反射板による外光を利用した反射光の透過と遮断を液晶パネルで切り替えて表示を行う反射型液晶表示装置が用いられている。

しかしながら、上記の反射型液晶表示装置は、外光である周囲の光が暗い場合には、視認性が極端に低下するという問題がある。また、前記の透過型液晶表示装置は、外光が非常に明るい場合には、外光に比べて表示光が暗く見えるという問題がある。

上述のことから、光の一部を透過し、また光の一部を反射する半透過反射膜を用いた、透過型表示と反射型表示の両方の表示を一つの液晶表示装置で実現できる半透過型液晶表示装置が普及しつつある。

前記の透過型液晶表示装置や反射型液晶表示装置および半透過型液晶表示装置などに用いられるカラーフィルターは、カラーフィルター用のガラス基板に赤、緑および青の三原色画素を形成することによって製造される。この画素間を遮光するためにクロム、クロム酸化物、クロム窒化物、クロム酸化窒化物などのクロム系薄膜層などからなるブラックマトリックスと呼ばれる遮光層を設けるのが普通である。上記の着色画素は、パターン状のブラックマトリックスと呼ばれる遮光層が形成されたカラーフィルター用の透明ガラス基板に、顔料や染料などで着色された感光性樹脂組成物をスピンコーターなどの塗布方法で塗布し、加熱乾燥後、その塗膜を露光および現像し、必要に応じてさらに硬化させパターニングすることによって、ブラックマトリックスの開口部のガラス面の一部に第１の画素を形成し、これを繰り返すことによって第２および第３の画素を形成し、カラーフィルターが製造される。

前記の半透過型液晶表示装置は、常時携帯して使用する機会が多い小型の携帯情報機器などに使用されるために、前記の透過型液晶表示装置や反射型液晶表示装置に比べて、その使用されているカラーフィルターは、高精細な画素を要し、また、画素内にスルホールを要するものは高精度微小なスルホールが必要であり、このために半透過型液晶表示装置のカラーフィルターの製造に使用される着色感光性樹脂組成物は、優れた解像性およびスルホール性が要求される。

前記の透過型液晶表示装置や反射型液晶表示装置などの一般のカラーフィルターの製造に使用されている着色感光性樹脂組成物として、感光性着色組成物（特許文献１）が開示されている。しかしながら、特許文献１に開示のカラーフィルター製造方法に使用される感光性着色組成物は、現像後の基板の遮光層や透明部の現像残渣を少なくしうるものであり、微細な透過部を有する半透過型液晶表示装置のカラーフィルターに必要な解像性が得られず、とくに、パターン画素内にスルホールを形成する半透過型液晶表示装置のカラーフィルターの製造には適用上問題がある。

特開２０００−８１５０８号公報

従って、本発明の目的は、半透過型液晶表示装置のカラーフィルターの製造に使用した場合に、解像性とスルホール性が優れたカラーフィルターが得られるカラーフィルター用着色感光性樹脂組成物（以下、単に着色感光性樹脂組成物という。）を提供することである。

上記の目的は、以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、少なくともポリマー（ａ）、光重合性モノマー（ｂ）、光重合開始剤（ｃ）、着色剤および溶剤とからなり、その不揮発成分全量のうち、（ａ）が２０質量％〜５０質量％、（ｂ）が５質量％〜３０質量％および（ｃ）が１質量％〜１０質量％を占める量で含有されていることを特徴とする着色感光性樹脂組成物を提供する。

本発明者は、前記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、上記の着色感光性樹脂組成物の不揮発成分全量のうち、（ａ）が２０質量％〜５０質量％、（ｂ）が５質量％〜３０質量％および（ｃ）が１質量％〜１０質量％を占める量で含有されている着色感光性樹脂組成物が、従来の透過型液晶表示装置や反射型液晶表示装置などのカラーフィルターの製造に使用される着色感光性組成物に比べて解像性やスルホール性が優れており、とくに、パターン画素内に穴径１０μｍ以下のスルホールを開けることができる高精細な半透過型液晶表示装置のカラーフィルターの製造に適用できる着色感光性樹脂組成物であることを見出した。

本発明によれば、解像性と微小スルホール性（穴径１０μｍ以下）に優れた高精細な半透過型液晶表示装置のカラーフィルターが得られる着色感光性樹脂組成物が提供される。

次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。本発明を特徴づけるポリマー（ａ）、光重合性モノマー（ｂ）および光重合開始剤（ｃ）は、得られる着色感光性組成物の不揮発成分全量のうち、（ａ）が２０〜５０質量％、好ましくは２５〜４５質量％と、（ｂ）が５〜３０質量％、好ましくは１０〜２５質量％と、（ｃ）が１〜１０質量％、好ましくは２〜９質量％を占める量で含有されている。上記の（ａ）〜（ｃ）成分が、それぞれ上記の割合で配合されることにより、従来の着色感光性組成物に比べて、解像性とスルホール性に優れた高精細な半透過型液晶表示装置のカラーフィルター用の着色感光性樹脂組成物が得られる。

上記のポリマー（ａ）の含有量が、上記上限を超える場合には、得られる着色感光性樹脂組成物のカラーフィルター用ガラス基板に対する密着性が低下する。一方、（ａ）の含有量が上記下限未満の場合には、半透過型液晶表示装置のカラーフィルターのパターン画素内に１０μｍ以下のスルホールを開けることが困難になる。

また、上記の光重合性モノマー（ｂ）の含有量が、多くなり過ぎると、半透過型液晶表示装置のカラーフィルターのパターン画素内に１０μｍ以下のスルホールを開けることが困難になる。一方、（ｂ）の含有量が少ない方がスルホールを開け易い。

また、上記の光重合開始剤（ｃ）の含有量が、多くなり過ぎると、半透過型液晶表示装置のカラーフィルターのパターン画素内に１０μｍ以下のスルホールを開けることが困難になる。一方、（ｃ）の含有量が、少な過ぎると、得られる着色感光性樹脂組成物のカラーフィルター用ガラス基板に対する密着性が低下する。

前記のポリマー（ａ）としては、エチレン性不飽和二重結合を有する、光重合性のアクリル系ポリマーが好ましく使用される。上記のアクリル系ポリマーとしては、例えば、多価アルコールとモノカルボン酸または多塩基酸を縮合反応させて得られるポリエステルプレポリマーに（メタ）アクリル酸を反応して得られるポリエステル（メタ）アクリレート；ポリオールと２個のイソシアネート基を持つ化合物を反応させた後（メタ）アクリル酸を反応させて得られるポリウレタン（メタ）アクリレート；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸グリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエステル、脂肪族エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂などのエポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸を反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート；また、上記のエポキシ樹脂などのエポキシ基と（メタ）アクリル酸を反応させて得られるヒドロキシル基に酸無水物を反応させたエポキシ（メタ）アクリレートのカルボン酸付加物、スチレン／アクリル酸共重合体などの光重合性のアクリル系ポリマーが挙げられる。なお、上記の（メタ）アクリレートとはアクリレートおよびメタクリレートの双方を意味する。

上記のアクリル系ポリマーとしては、フルオレン骨格を有するエポキシ（メタ）アクリレート酸付加物がとくに好ましく使用される。上記のポリマーは、フルオレンビスフェノールとエピクロヒドリンとから誘導されるエポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸とから誘導されるエポキシ（メタ）アクリレートを多価カルボン酸または酸無水物と反応させて得られるエポキシ（メタ）アクリレート酸付加物などが挙げられ、とくに好ましくは上記のフルオレン骨格を有するフルオレンエポキシ（メタ）アクリレートであるフルオレンエポキシアクリル酸誘導体とジカルボン酸無水物および／またはテトラカルボン酸２無水物との付加生成物であるフルオレン骨格を有するエポキシ（メタ）アクリレート酸付加物が挙げられる。

上記のフルオレン骨格を有するエポキシ（メタ）アクリレート酸付加物の生成に使用されるフルオレンビスフェノール化合物としては、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−メトキシフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）フルオレン、９，９−ビス（４−ヒドロキシ−３−フルオロフェニル）フルオレンなどのビスフェノール化合物、およびこれらの混合物が挙げられる。

前記のフルオレン骨格を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂の反応に使用されるカルボン酸およびその酸無水物としては、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸などが挙げられる。

前記のアクリル系ポリマーは、エチレン性不飽和二重結合を少なくとも１つ有する重量平均分子量が２，０００〜１５，０００、好ましくは５，０００〜１０，０００であり、酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは４０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜９０ｍｇＫＯＨ／ｇであるものが使用される。重量平均分子量が上記上限を超える場合には、得られるカラーフィルターを形成するパターン画素の解像性が低下し、またパターン画素内に１０μｍ以下のスルホールの形成が困難になる。一方、重量平均分子量が上記下限未満の場合には、現像時に着色塗膜が溶解しやすく色落ち現象が発現する。

また、上記アクリル系ポリマーの酸価が、上記上限を超える場合には、着色塗膜の親水性が上昇して現像抜けが発現し解像性が低下する。一方酸価が上記下限未満の場合にはアルカリ現像性が低下するという問題がある。

また、本発明で使用する光重合性モノマー（ｂ）としては、前記のポリマーと相溶性のあるエチレン性不飽和二重結合を有する化合物、好ましくはエチレン性不飽和二重結合を少なくとも２つ有する化合物が挙げられる。上記のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物としては、単官能（メタ）アクリレート、二官能（メタ）アクリレートおよび三官能以上の（メタ）アクリレートなど、好ましくは二官能以上の（メタ）アクリレートが挙げられる。

上記の単官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ブタンジオールモノ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシルカルビトール（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

また、上記の二単官能（メタ）アクリレートとしては、例えば、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレンジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、フタル酸ジ（メタ）アクリレート、メトキシ化シクロヘキシルジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

また、上記の三官能以上の（メタ）アクリレートとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（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、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

また、本発明で使用する光重合開始剤（ｃ）としては、公知の光重合開始剤を使用することができ、好ましくはイミダゾール系、ベンゾフェノン系、アセトフェノン系、ベンゾインエーテル系、チオキサントン系、トリアジン系、ベンジル系、アントラキノン系、チオール系およびイオウ化合物系光重合開始剤から選ばれる少なくとも１種であり、とくに好ましくはイミダゾール系、ベンゾフェノン系、アセトフェノン系およびチオキサントン系光重合開始剤から選ばれる少なくとも１種である。

上記のイミダゾール系光重合開始剤としては、ヘキサアリールビスイミダゾール系化合物などが挙げられ、これらの化合物としては、例えば、２，２’−ビス（ｏ−クロルフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビスイミダゾリル、２，２’−ビス（ｏ−クロルフェニル）−４，４’，５，５’−テトラ−（ｐ−メトキシフェニル）ビスイミダゾリル、２，２’−ビス（２クロロフェニル）−４，４’−５，５’テトラキスフェニル−１，２’ビイミダゾールなどが挙げられる。

また、上記のベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、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（ｔｅｒｔ−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、４，４’−ビス−ジメチルアミノベンゾフェノンなどが挙げられる。

また、上記のアセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチルプロパン−１−オンなどが挙げられる。

また、上記のチオキサントン系光重合開始剤としては、例えば、２−および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、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントンなどが挙げられる。

本発明で使用する着色剤としては、着色剤を分散剤と公知のエステル類、エーテル類およびケトン類などの溶剤とからなる分散媒に分散させてなり、また、必要に応じて少なくともモノマー同士を共重合させたモノマー共重合体などが添加された公知のカラーフィルター用の着色分散液を使用することができる。

上記の着色剤は、カラーフィルターを形成する各画素用の着色剤として、着色力、透明性、コントラスト、耐光性、耐熱性、耐薬品性などに優れている顔料であればいずれも使用することができる。また、必要に応じて染料も使用することができる。

上記の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１７、２０、２４、３１、５５、８３、９３、１０９、１１０、１３７、１３８、１３９、１５０、１５３、１５４、１６６、１６８、１７３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、９７、１２２、１２３、１４９、１７６、１７７、１８０、２１５、２５４；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、（１５：３）、（１５：６）、（１５：４）；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３６、４３、５１；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、２５；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１４、１９、２３、２９、３２、３３、３６、３７；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、７などが挙げられる。

また、上記の分散剤としては、公知の低分子分散剤や高分子分散剤を使用することができ、それらの分散剤としては、例えば、長鎖ポリアミノアマイド燐酸塩、長鎖ポリアミノアマイド燐酸塩と高級カルボン酸エステルとの塩、ポリカルボン酸のアルキルアミン塩、高級ポリカルボン酸塩、高級不飽和ポリカルボン酸、高級不飽和ポリカルボン酸と相溶性が良いシリコーン樹脂、高級不飽和ポリカルボン酸と相溶性が良いシリコーン樹脂と長鎖アミンとの塩、ポリカルボン酸のアルキルアミン塩、ポリカルボン酸アマイド、アニオン性またはノニオン性の多官能性ポリマーのアルキロールアミン塩、アクリル酸系共重合体のアンモニウム塩、アクリル酸系共重合体のアルカリ金属塩、アミド化合物、アミン化合物、ヒドロキシ基を有するアミン化合物、ポリカプロラクトン系化合物が挙げられる。

また、本発明で使用する溶剤としては、前記のポリマー、光重合性モノマー、光重合開始剤および着色剤を均一に溶解分散できるエステル類、エーテル類、ケトン類などが挙げられ、これらは単独で用いても、２種以上を混合して使用しても良い。

上記の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、酢酸アミル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸プロピル、酪酸ブチルなどの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、オキシ酢酸プロピル、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、メトキシ酢酸プロピル、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、エトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、３−オキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルなどのエステル類、３−メトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルなどのエステル類、３−エトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルなどのエステル類、２−オキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルなどのエステル類、２−メトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルなどのエステル類、２−エトキシプロピオン酸のメチル、エチル、プロピル、ブチルなどのエステル類、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、ピルビン酸のメチル、エチル、プロピルなどのエステル類、アセト酢酸のメチル、エチルなどのエステル類、２−オキソブタン酸のメチル、エチルのエステル類など、およびこれらの混合物が挙げられる。

上記のエーテル類としては、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルまたはエチルエーテル、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、ジエチレングリコールのモノメチル、エチル、ブチルエーテル、プロピレングリコールメチルまたはエチル、プロピルエーテルアセテートなど、およびこれらの混合物が挙げられる。

上記のケトン類としては、例えば、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、２−ヘプタノン、３−ヘプタノンなど、およびこれらの混合物が挙げられる。その他、必要に応じてトルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類も使用することができる。

本発明の着色感光性樹脂組成物は、前記のポリマー（ａ）、光重合性モノマー（ｂ）、光重合開始剤（ｃ）、着色剤、溶剤および必要に応じて添加剤を配合し、得られる着色感光性樹脂組成物の不揮発成分全量のうち、上記の（ａ）〜（ｃ）が前記したような割合になるように公知の混合機、分散機により混合分散することによって得られる。上記の混合分散は、例えば、ビーズミル、ボールミル、ディゾルバー、ニーダーなど、好ましくはビーズミルを使用して行われ、得られた着色感光性樹脂組成物は好ましくは濾過して調製する。

上記の添加剤としては、本発明の目的を妨げない範囲において、カラーフィルター用ガラス基板への上記着色感光性樹脂組成物の塗膜の濡れ性向上のためのノニオン系、カチオン系、アニオン系などの各種の界面活性剤、また、密着性向上のためにアクリル系シランカップリング剤、エポキシ系シランカップリング剤、ウレイド系シランカップリング剤などのシランカップリング剤、その他、消泡剤、ハジキ防止剤、酸化防止剤、凝集防止剤、紫外線吸収剤などが挙げられる。

前記のように調製された本発明の着色感光性樹脂組成物は、例えば、これを用いて、遮光層がパターン形成されたカラーフィルター用のガラス基板に回転塗布、流延塗布、浸漬塗布、ロール塗布などの公知の塗布方法により塗布し、加熱乾燥して１〜３μｍ（乾燥膜厚）の塗布膜を得る。得られた塗布膜に目的の画素を形成するためのネガ型のフォトマスクを介して高圧水銀灯や超高圧水銀灯（６０ｍＪ／ｃｍ²光量）などにより紫外線を照射し露光する。露光後、光硬化した塗膜を公知のアルカリ現像液を使用してスプレイ法や浸漬法にて現像し、未露光部を溶解して目的とする色に相当する画素を得る。必要に応じて、現像後、１５０〜２５０℃で６０分程度後硬化処理することができる。上記の画素を得る工程を、カラーフィルターに必要とされる色の数だけ繰り返すことによって目的とするカラーフィルターが得られる。上記のカラーフィルターは、通常、赤、緑および青の各画素を遮光層がパターン形成されたカラーフィルター用のガラス基板上に配置したものである。上記の画素内にスルホールを形成する場合には、そのスルホールは１０μｍ以下であり、現像後のスルホールの断面形状は、ガラス基板を底にして台形である。

上記のアルカリ現像液は、無機あるいは有機のアルカリ化合物と、必要に応じて界面活性剤を含有するアルカリ性水溶液である。上記の無機アルカリ化合物としては、例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、燐酸水素ナトリウム、燐酸水素アンモニウム、珪酸カリウム、珪酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム、硼酸カリウムであり、また、有機アルカリ化合物としては、例えば、モノメチルアミン、モノエチルアミン、ジメチルアミン、トリエチルアミン、エタノールアミン、２−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシドなどが挙げられる。上記のアルカリ性水溶液の濃度は、０．０１〜１０質量％、好ましくは０．０３〜０．０７質量％である。

次に本発明の着色感光性樹脂組成物Ｐ１〜Ｐ３と比較例の着色感光性樹脂組成物Ｑ１〜Ｑ３を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。なお、文中の「部」または「％」とあるのは質量基準である。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

［実施例１〜３］（着色感光性樹脂組成物Ｐ１〜Ｐ３）
ポリマー（ａ）、光重合性モノマー（ｂ）、光重合開始剤（ｃ）、着色剤分散液（ｄ）、添加剤（ｅ）および溶剤（ｆ）の各々の成分を表１に示すように配合し、ビーズミルを使用して均一に混合分散して着色感光性樹脂組成物Ｐ１〜Ｐ３を調製した。

上記の各々の成分は、下記の通りである。
・ポリマー（ａ）
ａ１：ビスフルオレン型エポキシアクリレート／ビスフェニルテトラカルボン酸共重合体（重量平均分子量３，５００、酸価６０ｍｇＫＯＨ／ｇ）、ａ２：スチレン／アクリル酸共重合体（重量平均分子量７，０００、酸価７０ｍｇＫＯＨ／ｇ）、ａ３：スチレン／アクリル酸共重合体（重量平均分子量１３，０００、酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ）
・光重合性モノマー（ｂ）
ｂ１：ジペンタエリスリトールペンタアクリレート（東亜合成（株）製、アロニクスＭ４０２）、ｂ２：ジペンタエリスリトールペンタアクリレート酸変性物（東亜合成（株）製、ＴＯ１３８２）、ｂ３：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（日本化薬（株）製、ＫＡＹＡＲＡＤＤＰＨＡ）
・光重合開始剤（ｃ）
ｃ１：２−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（日本チバガイギー（株）製、ＩＲＧＡＣＵＲ９０７）、ｃ２：４，４’−ビス−ジメチルアミノベンゾフェノン（大同化成（株）製、ＥＡＢ−ＳＳ）、ｃ３：２，２’−ビス（２クロロフェニル）−４，４’−５，５’テトラキスフェニル−１，２’ビイミダゾール（黒金化成（株）製、ビイミダゾール）
・着色分散液（ｄ）
ｄ１：Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の混合物が１２％、ポリカプロラクトン系高分子分散剤（ビッグ・ケミー（株）製、Ｄｉｂｐｅｒｂｙｋ１６３）が７％、メトキシプロピルアセテートが８１％とからなる分散液
ｄ２：Ｃ．Ｉ．ピクメントグリーン３６とＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９の混合物が１２．５％、ｄ１のポリカプロラクトン系高分子分散剤が８％、メトキシプロピルアセテートが７９．５％とからなる分散液
ｄ３：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー（１５：６）とＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３の混合物が１３％、ｄ１のポリカプロラクトン系高分子分散剤が８％、メトキシプロピルアセテートが７９％とからなる分散液
・添加剤（ｅ）
ｅ１：フッソ系界面活性剤（住友スリーエム（株）製、フロラードＦＣ−４３１）、ｅ２：アクリル系シランカップリング剤（信越シリコーン（株）製、ＫＢＥ５０３）
・溶剤（ｆ）
ｆ１：メトキシプロピルアセテート、ｆ２：プロピオン酸エトキシエチル

［比較例１〜３］（着色感光性樹脂組成物Ｑ１〜Ｑ３）
前記の実施例で使用した成分を使用し、表１に示すように各々の成分を配合し、ビーズミルを使用して均一に混合分散して着色感光性樹脂組成物Ｑ１〜Ｑ３を調製した。

前記の実施例および比較例で得られた各々の着色感光性樹脂組成物を使用して、カラーフィルター用のガラス基板上にスピンコートし（乾燥厚み２μｍ）、７０℃で、３分間ホットプレートで予備乾燥させた後、プロキシ露光機にて目的のスルホールを有する画素パターンを得るクロムマスクを介して、露光ギャップ１００μｍ、超高圧水銀灯を使用して６０ｍＪ／ｃｍ²の光量で露光し、次に、０．０５％の水酸化カリウム水溶液でアルカリ現像を行い、現像後、２５０℃で６０分間硬化処理して画素を形成した。上記の画素のスルホール性および解像性に関して下記の測定方法により評価した。評価結果を表２に示す。

（スルホール性）
１，０００倍の顕微鏡を使用してスルホールの形成状況を観察し、下記の評価方法にて評価した。
◎：１０μｍのスルホールが精度よく形成されている。
×：１０μｍのスルホールの穴が全く形成できない。

（解像性）
１，０００倍の顕微鏡を使用して得られた画素の線幅を測定する。

上記の評価結果から、本発明の着色感光性樹脂組成物は、従来の着色感光性組成物に比べて解像性とスルホール性が優れたカラーフィルターが得られることが実証されている。

本発明の着色感光性樹脂組成物は、スルホール性と解像性が優れていることから、高精細なカラーフィルター、とくに半透過型液晶表示装置のカラーフィルターが提供される着色感光性樹脂組成物として有効に使用することができる。

Claims (5)

1. 少なくともポリマー（ａ）、光重合性モノマー（ｂ）、光重合開始剤（ｃ）、着色剤および溶剤とからなり、その不揮発成分全量のうち、（ａ）が２０質量％〜５０質量％、（ｂ）が５質量％〜３０質量％および（ｃ）が１質量％〜１０質量％を占める量で含有されていることを特徴とするカラーフィルター用着色感光性樹脂組成物。
2. 前記のポリマーが、エチレン性不飽和二重結合を少なくとも１つ有する重量平均分子量が２，０００〜１５，０００で、酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであるアクリル系ポリマーである請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
3. 前記のポリマーが、フルオレンエポキシアクリル酸誘導体とジカルボン酸無水物および／またはテトラカルボン酸２無水物との付加生成物である請求項１または２に記載の着色感光性樹脂組成物。
4. 前記の光重合性モノマーが、エチレン性不飽和二重結合を少なくとも２つ有する請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
5. 前記の光重合開始剤が、イミダゾール系、ベンゾフェノン系、アセトフェノン系、ベンゾインエーテル系、チオキサントン系、トリアジン系、ベンジル系、アントラキノン系、チオール系およびイオウ化合物系光重合開始剤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。