JP3032056B2 - 感光性樹脂組成物およびこれを用いたカラ−フィルタ−の製造方法 - Google Patents

感光性樹脂組成物およびこれを用いたカラ−フィルタ−の製造方法

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JP3032056B2
JP3032056B2 JP23172791A JP23172791A JP3032056B2 JP 3032056 B2 JP3032056 B2 JP 3032056B2 JP 23172791 A JP23172791 A JP 23172791A JP 23172791 A JP23172791 A JP 23172791A JP 3032056 B2 JP3032056 B2 JP 3032056B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は微細カラ−フィルタ−
の製造に適した感光性樹脂組成物およびこれを用いたカ
ラ−フィルタ−の製造方法に関し、特には、CCD、B
BD、MOS等の各種固体撮像素子または撮像管と組み
合わせてカラ−撮像管に用いられたり、液晶テレビやカ
ラ−ディスプレイに用いられる微細カラ−フィルタ−の
製造に適した感光性樹脂組成物およびこれを用いたカラ
−フィルタ−の製造方法に係る。
【0002】
【従来の技術】従来、カラ−フィルタ−の形成に用いら
れる感光性樹脂としては、以下のものが知られている。 (a)天然タンパク質系組成物:ゼラチン、カゼイン、
グリュー等の天然タンパク質に感光剤として重クロム酸
類を配合してなる感光性樹脂組成物
【0003】(b)合成樹脂系組成物:N,N-ジメチルア
ミノプロピルメタアクリルアミド等の窒素含有単量体と
水酸基含有単量体との共重合体に感光剤を添加してなる
感光性組成物(特開昭58-199342 号公報)
【0004】(c)4級アンモニウム塩基を含む単量
体、N-ビニル-2- ピロリジノン、およびメタアクリル酸
エステルの三元共重合体にアジド化合物を添加してなる
感光性組成物(特開昭59-155412 号公報)
【0005】(d)3級アミノ基を含む単量体、水酸基
含有単量体、およびアクリル酸エステルの三元共重合体
に感光剤を添加してなる感光性組成物(特開昭61-14140
1 号公報)
【0006】(e)N-アルキルアクリルアミド、4級ア
ンモニウム塩基を含む単量体、および必要に応じてアク
リル酸アルキルエステル等の第3単量体成分の共重合体
を用いる感光性組成物(特開昭61-283610 号公報)
【0007】(f)被染色性モノマ−、親水性モノマ
−、メタクリル酸エステル、および疎水性モノマ−の四
元共重合体に、感光剤を加えるかもしくは感光性化合物
を反応させてなる感光性組成物(特開昭62-194203 号公
報)
【0008】(g)4級アンモニウム塩基を含む単量
体、アクリルアミド系モノマ−、および水酸基含有単量
体の三元共重合体に、感光剤を添加してなる感光性組成
物(特開平 1-241542 号公報)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】これらのうち、(a)
の感光性組成物は、タンパク質が天然物であるため、膜
厚、染色性等が変動しやすい。また、暗反応を生じるこ
とがある。さらに、重クロム酸塩類により環境汚染を引
き起こす恐れがあるなどの大きな欠点を有している。
【0010】(b)、(c)および(d)の感光性組成
物は、現像時に膨脹しやすいため解像度が低い、残膜率
が低い、染色性が高すぎるためにコントロ−ルできな
い、耐熱・耐光性が低い等の問題点がある。 (e)の感光性組成物は、感度、解像度および残膜率は
高いものの、染色性が高すぎるためにコントロ−ルでき
ないというという欠点がある。 (f)の感光性組成物は、水現像ができず、感度が低
く、かつ染色性が低いという欠点を有している。 さらに、(g)の組成物は、感度、解像度および残膜率
のいずれも低いという欠点を有している。
【0011】一方、染色フィルタ−の耐光性を向上させ
るために、紫外線吸収剤、消光剤等の光安定剤を染色膜
に添加する技術が知られている(特開昭62-102201 号公
報)。しかしながら、この方法では消光剤等を単に添加
するだけであるため、染色工程において消光剤が溶出す
るなどして消光剤の含有量が不安定である。また、少量
しか含有できないために耐光性向上効果が不安定で小さ
く、しかも色むら等が生じやすいという欠点があった。
【0012】この発明の第1の目的は、上記問題点を解
決し、水現像可能であり、解像性に優れ、安定した染色
条件で染色可能である好適な染色性を有し、かつ安定で
高い耐熱・耐光性を有するカラ−フィルタ−を形成する
ことが可能な感光性樹脂組成物およびこの感光性樹脂組
成物を用いたカラ−フィルタ−の製造方法を提供するこ
とにある。
【0013】また、この発明の第2の目的は、水現像が
可能であり、感度および解像度に優れ、かつ安定した染
色条件で染色可能である好適な染色性を有する感光性樹
脂組成物およびこれを用いたカラ−フィルタ−の製造方
法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段および作用】本発明者ら
は、上記目的を達成するため鋭意研究を行なった。その
結果、消光剤として知られるヒンダ−ドアミンを被染色
基に用いることにより、染色された感光性樹脂膜の耐光
性のみならず耐熱性も向上し、しかもヒンダ−ドアミン
の被染色性が立体障害等のためにコントロ−ルが容易な
範囲内で好適であり、さらに、ヒンダ−ドアミンの親水
性が従来の被染色基に比べ小さいため水現像時に膨脹し
にくく解像度が高いことを見出し、この発明の第1の目
的を達成するに至った。上記ヒンダ−ドアミンは、一般
に、一重項酸素の消光剤、ラジカルの捕捉剤、ハイドロ
パ−オキシドの分解剤として作用し、ポリマ−、色素の
光分解を防止することが知られているものである。
【0015】また本発明者らは、特定の染色性基を有す
る単量体、水酸基を有する単量体、水溶性単量体および
疎水性単量体を共重合させた共重合体を用いることによ
りこの発明の第2の目的が達成されることをも見出すに
至った。
【0016】この発明の第1の感光性樹脂組成物は、後
掲の表3に示す一般式(I)または(II)で表わされる
単量体、一般式 (III)で表わされる水酸基含有単量体、
一般式(IV)で表わされる水溶性単量体、および一般式
(V)で表わされる疎水性単量体の共重合体と、ジアゾ
化合物またはアジド化合物とを含有することを特徴とす
る。
【0017】また、この発明の第2の感光性樹脂組成物
は、下記一般式(VI)または (VII)で表わされる単量
体、後掲の表3に示す一般式 (III)で表わされる水酸基
含有単量体、一般式(IV)で表わされる単量体、および
一般式(V)で表わされる単量体の共重合体と、ジアゾ
化合物またはアジド化合物とを含有することを特徴とす
る。
【0018】(ここで、R21は水素原子またはメチル
基、Xは−O−または−NH−、Yは炭素数1〜8の直
鎖もしくは分岐の炭化水素基、R22およびR23はそれぞ
れ水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表わす)
【0019】(ここで、R24は水素原子またはメチル
基、Xは−O−または−NH−、Zはハロゲン原子、低
級アルキル硫酸基、水酸基または有機酸基、Yは炭素数
1〜8の直鎖もしくは分岐の炭化水素基、R25、R26
よびR27は各々水素原子または炭素数1〜4のアルキル
基を表わす)
【0020】この発明の第1の感光性樹脂組成物におい
て、一般式(I)で表わされる単量体の好適な例として
は、2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジルアクリレ−
ト、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4- ピペリジルアクリレ−
ト、N-(2,2,6,6-テトラメチル-4- ピペリジル)アクリ
ルアミド、N-(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4- ピペリジ
ル)アクリルアミド、2,2,6,6-テトラメチル-4- ピペリ
ジルメタクリレ−ト、1,2,2,6,6-ペンタメチル-4- ピペ
リジルメタクリレ−ト、N-(2,2,6,6-テトラメチル-4-
ピペリジル)メタクリルアミド、N-(1,2,2,6,6-ペンタ
メチル-4- ピペリジル)メタクリルアミド、2-(1',2',
2',6',6'- ペンタメチル-4'-ピペリジル)エチルメタク
リレ−ト、2-(1',2',2',6',6'- ペンタメチル-4'-ピペ
リジルオキシ)エチルアクリレ−ト、2-(1',2',2',6',
6'- ペンタメチル-4'-ピペリジルオキシ)エチルメタク
リレ−ト等が挙げられる。これらのうち、耐熱・耐光
性、解像度、被染色性等が特に優れている点で、2,2,6,
6-テトラメチル-4- ピペリジルメタクリレ−ト、1,2,2,
6,6-ペンタメチル-4- ピペリジルメタクリレ−ト、2-
(1',2',2',6',6'- ペンタメチル-4'-ピペリジル)エチ
ルメタクリレ−ト、2-(1',2',2',6',6'- ペンタメチル
-4'-ピペリジルオキシ)エチルメタクリレ−トが好まし
く用いられる。
【0021】一般式(II)で表わされる単量体は、一般
式(I)で表わされる単量体を第4級アンモニウム塩化
したものであり、好適な例としては、4-メタクリロイル
オキシ-1,2,2,6,6- ペンタメチルピペリジニウムクロラ
イド、4-メタクリロイルオキシ-1,1,2,2,6,6- ヘキサメ
チルピペリジニウムクロライド、4-メタクリロイルオキ
シ-1,2,2,6,6- ペンタメチルピペリジニウムアセテ−
ト、4-メタクリロイルオキシ-1,2,2,6,6- ペンタメチル
ピペリジニウムシトルリレ−ト、4-メタクリロイルオキ
シ-1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジニウムグリコレ−
ト、4-メタクリロイルオキシ-1,1,2,2,6,6- ヘキサメチ
ルピペリジニウムメチルスルフォネ−ト等が挙げられ
る。
【0022】これら一般式(I)または(II)で表わさ
れる単量体の使用量は、共重合体全体に対して 5〜60重
量%であり、さらには10〜40重量%であることが好まし
い。使用量が 5重量%未満である場合には被染色性が不
十分となり、60重量%をこえる場合には染まりすぎて被
染色性のコントロ−ルが困難になり、さらに解像度が低
下する傾向にある。
【0023】この発明の第1の感光性樹脂組成物におい
て、一般式 (III)で表わされる水酸基含有単量体の好適
な例としては、2-ヒドロキシエチルアクリレ−ト、2-ヒ
ドロキシエチルメタクリレ−ト、2-ヒドロキシプロピル
アクリレ−ト、2-ヒドロキシプロピルメタクリレ−ト、
2-ヒドロキシエチルアクリルアミド、2-ヒドロキシエチ
ルメタアクリルアミド、2-ヒドロキシプロピルアクリル
アミド、2-ヒドロキシプロピルメタアクリルアミド等が
挙げられるが、架橋反応性、ガラス等の基板への密着性
が優れている点で、特に、2-ヒドロキシエチルアクリレ
−ト、2-ヒドロキシエチルメタクリレ−トが好ましく用
いられる。
【0024】これら一般式 (III)で表わされる水酸基含
有単量体の使用量は、共重合体全体に対して10〜80重量
%、特に好ましくは30〜60重量%の範囲である。使用量
が10重量%未満である場合には感度および密着性が低下
し、80重量%をこえると水に対する溶解性、すなわち現
像性が悪化する傾向にある。
【0025】この発明の第1の感光性樹脂組成物におい
て、一般式(IV)で表わされる可染性単量体以外の親水
性単量体の好適な例としては、アクリルアミド、N-メチ
ロ−ルアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、
メタアクリルアミド、N-メタクリロイルモルホリン等が
挙げられる。
【0026】これら一般式(IV)で表わされる親水性単
量体の使用量は、共重合体全体に対して10〜60重量%、
特に好ましくは15〜40重量%である。使用量が10重量%
未満である場合には水現像が十分行なわれずにスカム等
が発生し、60重量%をこえると現像時に膨脹しやすくな
る傾向にある。
【0027】この発明の第1の感光性樹脂組成物におい
て、一般式(V)で表わされる疎水性単量体の好適な例
としては、メチルアクリレ−ト、メチルメタクリレ−
ト、ブチルアクリレ−ト、ブチルメタクリレ−ト、ベン
ジルアクリレ−ト、ベンジルメタクリレ−ト、2,2,2-ト
リフルオロエチルアクリレ−ト、2,2,2-トリフルオロエ
チルメタクリレ−ト、3,4,5,6,7-ペンタフルオロベンジ
ルアクリレ−ト等が挙げられる。
【0028】これら一般式(V)で表わされる疎水性単
量体の使用量は、共重合体全体に対して 5〜40重量%、
特に好ましくは 7〜20重量%の範囲である。使用量が 5
重量%未満である場合には水現像時に膨脹が大きくなり
解像度が低下するとともに、非染色性のコントロ−ルが
困難となり、40重量%をこえる場合には現像および染色
が困難になる傾向にある。
【0029】この発明の第2の感光性組成物において、
一般式(VI)で表わされる単量体の好適な例としては、
N,N-ジメチルアミノエチルアクリレ−ト、N,N-ジメチル
アミノエチルメタクリレ−ト、N,N-ジメチルアミノエチ
ルアクリルアミド、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリ
ルアミド、N,N-ジエチルアミノエチルアクリレ−ト、N,
N-ジエチルアミノエチルメタクリレ−ト、N,N-ジエチル
アミノエチルアクリルアミド、N,N-ジエチルアミノエチ
ルメタクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピルアク
リレ−ト、N,N-ジメチルアミノプロピルメタクリレ−
ト、N,N-ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N-
ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、N,N-ジメチ
ルアミノヘキシルアクリレ−ト、N,N-ジメチルアミノヘ
キシルメタクリレ−ト、N,N-ジメチルアミノヘキシルア
クリルアミド、N,N-ジメチルアミノヘキシルメタクリル
アミド、1-(N,N-ジメチルアミノ)-2-ジメチル-3- プ
ロピルアクリレ−ト、1-(N,N-ジメチルアミノ)-2- ジ
メチル-3- プロピルメタクリレ−ト、1-(N,N-ジメチル
アミノ)-2- ジメチル-3- プロピルアクリルアミド、1-
(N,N-ジメチルアミノ)-2- ジメチル-3- プロピルメタ
クリルアミドを挙げることができる。
【0030】一般式 (VII)で表わされる単量体は、一般
式(VI)で表わされる単量体を第4級アンモニウム塩化
したものであり、その好適な例としては、2-アクリロイ
ロキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、2-メタ
クリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロリ
ド、2-アクリルアミノエチルトリメチルアンモニウムク
ロリド、2-メタクリルアミノエチルトリメチルアンモニ
ウムクロリド、3-アクリロイロキシプロピルトリメチル
アンモニウムクロリド、3-メタクリロイロキシプロピル
トリメチルアンモニウムクロリド、3-アクリルアミノプ
ロピルトリメチルアンモニウムクロリド、3-メタクリル
アミノプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、6-ア
クリロイロキシヘキシルトリメチルアンモニウムクロリ
ド、6-メタクリロイロキシヘキシルトリメチルアンモニ
ウムクロリド、6-アクリルアミノヘキシルトリメチルア
ンモニウムクロリド、6-メタクリルアミノヘキシルトリ
メチルアンモニウムクロリド、2-メタクリロイロキシエ
チルトリメチルアンモニウムメチルスルファ−ト、3-メ
タクリロイロキシプロピルトリメチルアンモニウムメチ
ルスルファ−ト、3-アクリロイロキシプロピルトリエチ
ルアンモニウムヒドロキシド、2-アクリロイロキシエチ
ルジメチルアンモニウムアセテ−ト、2-メタクリロイロ
キシエチルジメチルアンモニウムアセテ−ト、2-アクリ
ロイロキシエチルジメチルアンモニウムシトレ−ト、2-
メタクリロイロキシエチルジメチルアンモニウムシトレ
−ト、2-アクリロイロキシエチルジメチルアンモニウム
グリコレ−ト、2-メタクリロイロキシエチルジメチルア
ンモニウムグリコレ−トを挙げることができる。
【0031】これら一般式(VI)または (VII)で表わさ
れる単量体の使用量は、共重合体全体に対して 5〜29重
量%であり、さらには15〜25重量%であることが好まし
い。使用量が 5重量%未満である場合には被染色性が不
十分となり、30重量%をこえる場合には染まりすぎて被
染色性のコントロ−ルが困難になり、さらに解像度が低
下する傾向にある。
【0032】この発明の第2の感光性樹脂組成物におい
て用いられる、一般式(III)で表わされる水酸基含有単
量体、一般式(IV)で表わされる可染性単量体以外の親
水性単量体、および一般式(V)で表わされる疎水性単
量体としては、この発明の第1の感光性組成物において
好適に用いることができる例として挙げた化合物をその
まま好適に用いることができる。
【0033】この発明の第2の感光性組成物において
は、一般式 (III)で表わされる水酸基含有単量体の使用
量は、共重合体全体に対して40〜60重量%、特に好まし
くは40〜55重量%の範囲である。水酸基含有単量体の使
用量が40重量%未満である場合には感度および密着性が
低下し、60重量%をこえると水に対する溶解性、すなわ
ち現像性が悪化する傾向にある。また、一般式(IV)で
表わされる親水性単量体の使用量は、共重合体全体に対
して21〜40重量%、特に好ましくは21〜30重量%であ
る。親水性単量体の使用量が21重量%未満である場合に
は水現像が十分行なわれずにスカム等が発生し、40重量
%をこえると現像時に膨脹しやすくなる傾向にある。さ
らに、一般式(V)で表わされる疎水性単量体の使用量
は、共重合体全体に対して 5〜20重量%、特に好ましく
は10〜15重量%の範囲である。疎水性単量体の使用量が
5重量%未満である場合には水現像時に膨脹が大きくな
り解像度が低下するとともに、非染色性のコントロ−ル
が困難となり、20重量%をこえる場合には現像および染
色が困難になる傾向にある。
【0034】この発明の第1および第2の感光性樹脂組
成物に含有される共重合体は、上述の単量体を従来公知
の溶液重合法、懸濁重合法等によって共重合することに
より容易に得ることができる。その際、各感光性樹脂組
成物に含有される共重合体を形成する各単量体、すなわ
ち第1の感光性樹脂組成物においては上記一般式(I)
もしくは(II)で表わされる単量体、一般式 (III)で表
わされる単量体、一般式(IV)で表わされる単量体およ
び一般式(V)で表わされる単量体、また第2の感光性
樹脂組成物においては上記一般式(VI)もしくは (VII)
で表わされる単量体、一般式 (III)で表わされる単量
体、一般式(IV)で表わされる単量体および一般式
(V)で表わされる単量体は、各々1種単独で使用する
ことも、または2種以上を併用することもできる。ま
た、上記共重合体の分子量は重量平均分子量で 1,000〜
500,000 であり、好ましくは 5,000〜100,000 である。
【0035】さらに、この発明の第1および第2の感光
性樹脂組成物においては、上記各単量体の他に、特性を
損ねない範囲(通常20重量%以下)で他の単量体、例え
ば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸のエステ
ル、スチレンまたは2-ヒドロキシ-4- (2-メタクリロキ
シエトキシ)ベンゾフェノン等のUV吸収剤を共重合し
てもよい。
【0036】この発明の第1および第2の感光性樹脂組
成物において、光架橋剤として用いられるジアゾ化合物
とは、1分子中に2個以上のジアゾ基を有するものを意
味し、特には芳香族系ジアゾ化合物が好適に用いられ
る。具体的には、N-(4-ジアゾニウムフェニル)-N- フ
ェニルアミン硫酸塩とホルムアルデヒドとの縮合物、2,
5-ジメトキシ-4- モルホリノベンゼンジアゾニウムの硫
酸塩とホルムアルデヒドとの縮合物等が挙げられる。ジ
アゾ化合物の使用量は、特に限定はされないが、通常、
上記共重合体 100重量部に対して 1〜40重量部、好まし
くは 5〜20重量部である。
【0037】光架橋剤として水溶性ジアゾ化合物を用
い、この発明の樹脂組成物を水溶液にして用いる場合
は、ジアゾ化合物を安定にするため酸性物質を加えて酸
性とすることが好ましい。この際加える酸性物質として
は、酢酸、シュウ酸、乳酸、クエン酸、グリコ−ル酸、
パラトルエンスルホン酸等が挙げられる。また、このよ
うな酸類の十分な量の添加または若干の加熱により、被
染色基として一般式(I)または一般式(VI)で表わさ
れる単量体を選択した場合でも、最終的に樹脂組成物水
溶液中では、それぞれ一般式(II)または一般式(VII)
で表わされる単量体を使用した場合と同様になり、製造
上のメリットがある。
【0038】この発明の第1および第2の感光性樹脂組
成物において光架橋剤として使用されるアジド化合物
は、1分子中に2個以上のアジド基を有するもの、好ま
しくは芳香族アジド化合物であり、さらに水溶性のもの
が望ましい。このようなアジド化合物としては、例え
ば、 4,4'-ジアジドスチルベン-2,2'-ジスルホン酸ナト
リウム、2,6-ビス(4-アジドベンザル)アセトン-2- ス
ルホン酸ナトリウム、2,6-ビス(4-アジドベンザル)シ
クロヘキサノン-2,2'-ジスルホン酸等が挙げられる。ア
ジド化合物の使用量は、上記共重合体 100重量部に対し
て 1〜50重量部、好ましくは 7〜20重量部である。
【0039】この発明の第1または第2の感光性樹脂組
成物を用いてカラ−フィルタ−を製造するには、例え
ば、まず、感光性樹脂組成物を適当な水性溶剤に溶解し
て感光液とし、これを所望の基板に塗布し、所望するパ
タ−ンに適合したマスクを介して露光する。次いで、露
光後の基板の現像および乾燥を行なった後染色し、固定
化処理を施すか、または防染膜(保護膜)を塗布する。
これを赤、青および緑について繰り返せばよい。
【0040】染色法は着色膜に要求される条件に応じて
決められるが、一般的には、酸性染料、 0.01 〜 2%の
直接染料、および 0.1〜10%の、酢酸等の染色助剤を含
む水溶液中にパタ−ンが形成された基板を浸漬し、30〜
80℃で 1〜30分間保ち、その後水洗して乾燥すればよ
い。染色は40〜50℃で 5〜15分行なうことが好ましい。
染色温度が低すぎたり(10〜30℃)、高すぎたり(70〜
90℃)、染色時間が短すぎたり( 1分以下)、長すぎた
り(20〜60分)すると、染色の程度のコントロ−ルが困
難になり、しかも染色ムラが生じやすくなるため実用的
には問題となる。
【0041】
【実施例】以下、実施例によりこの発明の感光性組成物
をさらに詳細に説明する。 実施例1
【0042】まず、下記組成を有する混合物を1リット
ル4つ口フラスコに入れ、窒素置換の後、80℃で 6時間
加熱撹拌した。 1,2,2,6,6-ペンタメチル-4- ピペリジルメタクリレ−ト 30g (以下、PPMAと略記する) 2-ヒドロキシエチルアクリレ−ト 40g (以下、HEAと略記する) メタアクリルアミド 15g (以下、MAAと略記する) ベンジルアクリレ−ト 15g (以下、BAと略記する) アゾビスイソブチロニトリル 0.5g (以下、AIBNと略記する) メチルセロソルブ 300g。 得られた反応混合物を多量の酢酸エチル中に投入し、ろ
過した後固形物を真空乾燥し、96.5gの共重合体(重量
平均分子量35,000)を得た。この共重合体を用いて下記
組成の感光液を調製した。 共重合体 15g ジアゾニウム塩(レスペ・ケミカル社製DR No.8 ) 0.15g 酢酸 0.15g 純水 85g。 上記感光液を0.22μmのフィルタ−でろ過した後、石英
ウェハ−上に塗布し、60℃で10分間プリベ−クして膜厚
1.0μmの感光膜を得た。
【0043】この感光膜に解像度評価用マスクを密着さ
せ、1 KWの超高圧水銀灯で 1mの距離から30秒間露光し
た。露光後、室温の純水で 1分間現像し、エタノ−ルで
30秒間リンスした後、 150℃で10分間乾燥した。その結
果、線幅 4μmのパタ−ンが得られ、感光膜の残膜率は
86%であった。この試料片を、下記組成のマゼンタ染色
液を用い、40℃で染色時間を変えて染色した。これを水
洗して乾燥した後、分光測定を行ない 630nm付近にお
ける最小透過率(以下、Tmin ■と略記する)が6〜10
%となる染色条件を求めた。結果を後掲の表1に示す。 マゼンタ41P(日本化薬社製) 0.20g 純水 999.80g (酢酸で pH 4.0 に調整)。
【0044】測定の結果、40℃× 5分間で12%、40℃×
7分間で10%、40℃×10分間で 6%となり、所望のT
min を得るための好ましい温度および時間を測定するこ
とができた。
【0045】次に、Tmin 8%に染色した試料片を、ま
ず各々 150℃で 6時間加熱し、次いで10,000 lx の可視
光で 500時間露光し、分光変化を測定することによって
耐熱・耐光性試験を行なった。Tmin の変化は、各々+
0.5 、+5.0 %で変化が小さく、耐熱・耐光性ともに優
れていることが確認できた。 比較例1
【0046】特開昭58-199342 号公報に記載の実施例1
に従って下記組成の共重合体を合成し、現像液を40℃の
5%酢酸水溶液とした他は上記実施例1と同様の評価を
行ない、結果を表1に併記した。 ジメチルアミノピロピルメタクリレ−ト 40 g 2-ヒドロキシエチルメタクリレ−ト 50 g MAA 10 g AIBN 0.5g メチルセロソルブ 200 g。 比較例2
【0047】特開昭59-155412 号公報に記載の実施例に
従って下記組成の共重合体を合成し、光架橋剤として
4,4'-ジアジドスチルベン-2,2'-ジスルホン酸ナトリウ
ムを樹脂 1g当り 5mg添加して水溶液とした他は上記実
施例1と同様の評価を行なった。結果を表1に併記す
る。 2-ヒドロキシ-3- メタクリルオキシ プロピルトリメチルアンモニウムクロライド 10.0g N-ビニル-2- ピロリジノン 30.0g メタクリル酸メチル 15.0g AIBN 0.2g メタノ−ル 250ml。 実施例2
【0048】実施例1における感光液の組成を、共重合
体15g、 4,4'-ジアジドスチルベン-2,2'-ジスルホン酸
ナトリウム 1.5g、クエン酸 1.5gおよび純水85gと
し、プリベ−クを90℃で10分間、露光時間を 2分間とし
た他は上記実施例1と同様の評価をおこなった。その結
果を表1に併記する。 実施例3 実施例1のHEAの代わりに2-ヒドロキシエチルメタク
リレ−トを用いた他は実施例1と同様の評価を行なっ
た。その結果を表1に併記する。 実施例4 実施例1におけるMAAの代わりにN,N-ジメチルアクリ
ルアミドを用いた他は実施例1と同様の評価を行なっ
た。その結果を表1に併記する。 実施例5
【0049】実施例1におけるベンジルアクリレ−トの
代わりに2,2,2-トリフルオロエチルアクリレ−トを用い
た他は実施例1と同様の評価を行なった。その結果を表
1に併記する。 実施例6
【0050】実施例1におけるPPMAの代わりにN-
(1,2,2,6,6-ペンタメチル-4- ピペリジル)メタクリル
アミドを用いた他は実施例1と同様の評価を行なった。
その結果を表1に併記する。 実施例7
【0051】実施例1におけるPPMAの代わりに2-
(1',2',2',6',6'- ペンタメチル-4-ピペリジル)エチ
ルメタクリレ−トを用いた他は実施例1と同様の評価を
行なった。その結果を表1に併記する。
【0052】
【表1】 実施例8
【0053】まず、下記組成を有する混合物を1リット
ル4つ口フラスコに入れ、窒素置換の後、80℃で 6時間
加熱撹拌した。 N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレ−ト 30g (以下、DMEMAと略記する) HEA 40g MAA 15g BA 15g AIBN 0.5g メチルセロソルブ 300g。 得られた反応混合物を多量の酢酸エチル中に投入し、ろ
過した後固形物を真空乾燥し、95.0gの共重合体(重量
平均分子量40,000)を得た。この共重合体を用いて下記
組成の感光液を調製した。 共重合体 15g ジアゾニウム塩(レスペ・ケミカル社製DR No.8 ) 0.15g 酢酸 0.15g 純水 85g。 上記感光液を0.22μmのフィルタ−でろ過した後、石英
ウェハ−上に塗布し、60℃で10分間プリベ−クして膜厚
1.0μmの感光膜を得た。
【0054】この感光膜に解像度評価用マスクを密着さ
せ、強度が 5mW/cm2の波長365nmの紫外線で7秒
間露光した。露光後、室温の純水で1分間現像し、エタ
ノ−ルで30秒間リンスした後、150℃で10分間乾燥し
た。その結果、線幅3.5μmのパタ−ンが得られ、感光
膜の残膜率は96%であった。この試料片を、下記組成の
シアン染色液を用い、染色温度および染色時間を変えて
染色した。これを水洗して乾燥した後、分光測定を行な
い630nm付近における最小透過率(以下、Tminと略記
する)が25%となる染色条件を求めた。その結果を後掲
の表2に示す。 スミライトスプラタ−キスブル−G 1.00g (住友化学社製) 純水 999.00g (酢酸で pH 4.0 に調整)。
【0055】測定の結果、40℃× 3分間で35%、40℃×
6分間で25%、40℃×10分間で15%となり、所望のT
minを得るための好ましい温度および時間を測定するこ
とができた。 比較例3 上記比較例1と同様の組成の共重合体を合成し、現像液
を40℃の 5%酢酸水溶液とした他は上記実施例8と同様
の評価を行ない、結果を表2に併記した。 比較例4
【0056】上記比較例2と同様の組成の共重合体を合
成し、光架橋剤として4,4'-ジアジドスチルベン-2,2'-
ジスルホン酸ナトリウムを樹脂1g当り 5mg添加して水
溶液とした他は上記実施例8と同様の評価を行なった。
結果を表2に併記する。 比較例5
【0057】特開昭61-141401 号公報に記載の実施例に
従って下記組成の共重合体を合成し、現像液を40℃の温
水とした他は上記実施例8と同様の評価を行なった。そ
の結果を表2に併記する。 N,N-ジメチルアミノプロピルメタアクリルアミド 52.0g 2-ヒドロキシエチルメタクリレ−ト 44.6g (以下、HEMAと略記する) メタクリル酸メチル 3.4g。 比較例6
【0058】特開昭61-283610 号公報に記載の実施例に
従って下記組成の共重合体を合成し、感光剤として2,6-
ジ( 4'-ジアジドベンザル)シクロヘキサノンを樹脂 1
gに対して20mg用いた他は上記実施例8と同様の評価
を行なった。その結果を表2に併記する。 メタクリロイロキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド 14g N-(t-ブチル)アクリルアミド 64g メタクリル酸メチル 18g。 比較例7
【0059】特開昭62-194203 号公報に記載の実施例に
従って下記組成の共重合体を合成し、合成後重合溶液に
N-メチルピロリドン 150g、エチルセロソルブ 100g、
および1,3-ビス( 4'-アジドベンザル)-2- プロパノン
2gを加えて感光性樹脂液として、さらにN-メチルピロ
リドンで現像した他は上記実施例8と同様の評価を行な
った。その結果を表2に併記する。 ジメチルアミノプロピルアクリルアミド 30g ジメチルアミノアクリルアミド 10g HEMA 20g HEA 20g 2-エチルヘキシルアクリレ−ト 20g ジオキサン 200g AIBN 0.2g。 比較例8
【0060】特開平 1-283503 号公報に記載の実施例に
従って下記組成の共重合体を合成し、上記実施例8と同
様の評価を行なった。その結果を表2に併記する。 N,N-ジメチルアミノプロピルメタアクリルアミドの 30g パラトルエンスルホン酸メチル塩 HEMA 30g N-メチルアクリルアミド 30g MMA 10g。 実施例9
【0061】実施例8における感光液の組成を、共重合
体15g、 4,4'-ジアジドスチルベン-2,2'-ジスルホン酸
ナトリウム 1.5g、クエン酸 1.5gおよび純水85gと
し、プリベ−クを90℃で10分間、露光時間を 9秒間とし
た他は上記実施例8と同様の評価をおこなった。その結
果を表2に併記する。 実施例10 実施例8のHEAの代わりに2-ヒドロキシエチルメタク
リレ−トを用いた他は実施例8と同様の評価を行なっ
た。その結果を表2に併記する。 実施例11 実施例8におけるMAAの代わりにN,N-ジメチルアクリ
ルアミドを用いた他は実施例8と同様の評価を行なっ
た。その結果を表2に併記する。 実施例12
【0062】実施例8におけるベンジルアクリレ−トの
代わりに2,2,2−トリフルオロエチルアクリレ−ト
を用いた他は実施例8と同様の評価を行なった。その結
果を表2に併記する。
【0063】
【表2】
【0064】
【発明の効果】以上のように、この発明により、水現像
が可能であり、解像性に優れ、安定した条件で染色する
ことができ、しかも高い耐熱・耐光性を有するカラ−フ
ィルタ−を形成することが可能な感光性樹脂組成物、お
よびこの感光性樹脂組成物を用いたカラ−フィルタ−の
製造方法が提供される。
【0065】また、この発明により、水現像が可能であ
り、感度および解像度に優れ、かつ安定した染色条件で
染色可能である好適な染色性を有する感光性樹脂組成
物、およびこの感光性樹脂組成物を用いたカラ−フィル
タ−の製造方法が提供される。
【0066】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G03F 7/40 521 G03F 7/40 521 (56)参考文献 特開 平2−282257(JP,A) 特開 平1−200353(JP,A) 特開 昭58−209733(JP,A) 特開 昭60−262154(JP,A) 特開 平1−283503(JP,A) 特開 昭63−125934(JP,A) 特開 昭63−218957(JP,A) 特開 平1−241542(JP,A) 特開 平1−282270(JP,A) 特開 平2−91170(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 7/027 G02B 5/20 101 G03F 7/008 G03F 7/021 G03F 7/033 G03F 7/40

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(I)または(II)で表わさ
    れる単量体、下記一般式 (III)で表わされる水酸基含有
    単量体、下記一般式(IV)で表わされる単量体、および
    下記一般式(V)で表わされる単量体の共重合体と、ジ
    アゾ化合物またはアジド化合物とを含有する感光性樹脂
    組成物。 【化1】 (ここで、R1 およびR2 はそれぞれ水素原子またはメ
    チル基、Xは−O−または−NH−を表わし、Yは−
    (CH2 m −または−(CH2 CH2 O )m −であってmは
    0〜4の整数を表わす) 【化2】 (ここで、R3 、R4 およびR5 は各々水素原子または
    メチル基、Xは−O−または−NH−、Zはハロゲン原
    子、低級アルキル硫酸基、水酸基または有機酸基を表わ
    し、Yは−(CH2 m −または−(CH2 CH2 O )m −で
    あってmは0〜4の整数を表わす) (ここで、R6 およびR7 はそれぞれ水素原子、メチル
    基またはエチル基、Xは−O−または−NH−、nは1
    〜3の整数を表わす) (ここで、R8 は水素原子またはメチル基を表わし、R
    9 およびR10は各々水素原子、C1 〜C4 のアルキル基
    またはメチロ−ル基を表わし、あるいは−N(R9 )R
    10がモルホリル基を表わす) (ここで、R11は水素原子またはメチル基、R12は非置
    換もしくは少なくとも1個の水素原子がフッ素原子で置
    換されたC1 〜C4 のアルキル基、芳香族基または芳香
    族置換アルキル基を表わす)
  2. 【請求項2】 下記一般式(I)または(II)で表わさ
    れる単量体、下記一般式 (III)で表わされる水酸基含有
    単量体、下記一般式(IV)で表わされる単量体、および
    下記一般式(V)で表わされる単量体の共重合体と、ジ
    アゾ化合物またはアジド化合物とを含有する感光性樹脂
    組成物を基板に塗布して感光性樹脂膜を形成する工程
    と、該感光性樹脂膜に所望の形状を有するパタ−ンを形
    成する工程と、形成されたパタ−ンを染色する工程と、
    染色されたパタ−ン上に保護膜を形成するか、または固
    定化処理を行なう工程とを具備するカラ−フィルタ−の
    製造方法。 【化3】 (ここで、R1 およびR2 はそれぞれ水素原子またはメ
    チル基、Xは−O−または−NH−を表わし、Yは−
    (CH2 m −または−(CH2 CH2 O )m −であってmは
    0〜4の整数を表わす) 【化4】 (ここで、R3 、R4 およびR5 は各々水素原子または
    メチル基、Xは−O−または−NH−、Zはハロゲン原
    子、低級アルキル硫酸基、水酸基または有機酸基を表わ
    し、Yは−(CH2 m −または−(CH2 CH2 O )m −で
    あってmは0〜4の整数を表わす) (ここで、R6 およびR7 はそれぞれ水素原子、メチル
    基またはエチル基、Xは−O−または−NH−、nは1
    〜3の整数を表わす) (ここで、R8 は水素原子またはメチル基を表わし、R
    9 およびR10は各々水素原子、C1 〜C4 のアルキル基
    またはメチロ−ル基を表わし、あるいは−N(R9 )R
    10がモルホリル基を表わす) (ここで、R11は水素原子またはメチル基、R12は非置
    換もしくは少なくとも1個の水素原子がフッ素原子で置
    換されたC1 〜C4 アルキル基、芳香族基または芳香族
    置換アルキル基を表わす)
  3. 【請求項3】 下記一般式(VI)または (VII)で表わさ
    れる単量体、下記一般式 (III)で表わされる水酸基含有
    単量体、下記一般式(IV)で表わされる単量体、および
    下記一般式(V)で表わされる単量体の共重合体と、ジ
    アゾ化合物またはアジド化合物とを含有する感光性樹脂
    組成物。 (ここで、R21は水素原子またはメチル基、Xは−O−
    または−NH−、Yは炭素数1〜8の直鎖もしくは分岐
    の炭化水素基、R22およびR23はそれぞれ水素原子また
    は炭素数1〜4のアルキル基を表わす) (ここで、R24は水素原子またはメチル基、Xは−O−
    または−NH−、Zはハロゲン原子、低級アルキル硫酸
    基、水酸基または有機酸基、Yは炭素数1〜8の直鎖も
    しくは分岐の炭化水素基、R25、R26およびR27は各々
    水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表わす) (ここで、R6 およびR7 はそれぞれ水素原子、メチル
    基またはエチル基、Xは−O−または−NH−、nは1
    〜3の整数を表わす) (ここで、R8 は水素原子またはメチル基を表わし、R
    9 およびR10は各々水素原子、C1 〜C4 のアルキル基
    またはメチロ−ル基を表わし、あるいは−N(R9 )R
    10がモルホリル基を表わす) (ここで、R11は水素原子またはメチル基、R12は非置
    換もしくは少なくとも1個の水素原子がフッ素原子で置
    換されたC1 〜C4 のアルキル基、芳香族基または芳香
    族置換アルキル基を表わす)
  4. 【請求項4】 前記共重合体における一般式(VI)また
    は (VII)で表わされる単量体の含有率が 5〜29重量%、
    一般式 (III)で表わされる水酸基含有単量体の含有率が
    40〜60重量%、一般式(IV)で表わされる単量体の含有
    率が21〜40重量%、かつ一般式(V)で表わされる単量
    体の含有率が 5〜20重量%である請求項3記載の感光性
    樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 下記一般式(VI)または (VII)で表わさ
    れる単量体、下記一般式 (III)で表わされる水酸基含有
    単量体、下記一般式(IV)で表わされる単量体、および
    下記一般式(V)で表わされる単量体の共重合体と、ジ
    アゾ化合物またはアジド化合物とを含有する感光性樹脂
    組成物を基板に塗布して感光性樹脂膜を形成する工程
    と、該感光性樹脂膜に所望の形状を有するパタ−ンを形
    成する工程と、形成されたパタ−ンを染色する工程と、
    染色されたパタ−ン上に保護膜を形成するか、または固
    定化処理を行なう工程とを具備するカラ−フィルタ−の
    製造方法。 (ここで、R21は水素原子またはメチル基、Xは−O−
    または−NH−、Yは炭素数1〜8の直鎖もしくは分岐
    の炭化水素基、R22およびR23はそれぞれ水素原子また
    は炭素数1〜4のアルキル基を表わす) (ここで、R24は水素原子またはメチル基、Xは−O−
    または−NH−、Zはハロゲン原子、低級アルキル硫酸
    基、水酸基または有機酸基、Yは炭素数1〜8の直鎖も
    しくは分岐の炭化水素基、R 25■、R26およびR27は各
    々水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表わす) (ここで、R 6 ■およびR7 はそれぞれ水素原子、メチ
    ル基またはエチル基、Xは−O−または−NH−、nは
    1〜3の整数を表わす) (ここで、R8 は水素原子またはメチル基を表わし、R
    9 およびR10は各々水素原子、C 1 ■〜C4 のアルキル
    基またはメチロ−ル基を表わし、あるいは−N(R9
    10がモルホリル基を表わす) (ここで、R 11■は水素原子またはメチル基、R12は非
    置換もしくは少なくとも1個の水素原子がフッ素原子で
    置換されたC1 〜C4 のアルキル基、芳香族基または芳
    香族置換アルキル基を表わす)
  6. 【請求項6】 前記共重合体における一般式(VI)また
    は (VII)で表わされる単量体の含有率が 5〜29重量%、
    一般式 (III)で表わされる水酸基含有単量体の含有率が
    40〜60重量%、一般式(IV)で表わされる単量体の含有
    率が21〜40重量%、かつ一般式(V)で表わされる単量
    体の含有率が 5〜20重量%である請求項5記載の製造方
    法。
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