JP3956424B2 - Radiation sensitive composition for color filter - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー液晶表示装置、カラー撮像管素子等に用いられるカラーフィルタの製造に使用されるカラーフィルタ用感放射線性組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
カラー液晶表示装置、カラー撮像管素子等に用いられるカラーフィルタは、感光性樹脂の塗膜にフォトマスクを介し放射線を照射して、放射線照射部を硬化させ、その後現像処理を行なって、塗膜の放射線未照射部を除去してパターンを形成したのち、染色する方法(染色法)や、感光性樹脂に着色剤を分散した組成物を用いて、前記と同様に塗膜形成、放射線照射および現像処理を行うフォトリソグラフィー法等の方法により製造されており、これらのカラーフィルタの着色剤には、赤、緑および青の3原色のほか、特にカラー撮像管の場合、シアン、マゼンタおよび黄の補色の組み合わせも使用されている。
そして、近年におけるカラー液晶表示装置、カラー撮像管素子等の高品質化および用途の拡大を反映して、カラーフィルタに用いられる着色剤には、放射線に対する透明性、彩度と明度のバランス、樹脂成分への分散性のほか、画素アレイを形成する際の塗布均一性、現像液に対する溶解性や、感放射線性組成物としての感度、パターン形状等が厳しく要求されている。しかしながら、カラーフィルタに使用される着色剤の種類は多岐を極めており、前記諸特性のバランスに優れた適切な着色剤あるいはその組み合わせを見出すことは極めて困難であるのが実状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、画素アレイを形成する際の塗布均一性、感度、現像性、パターン形状等が優れており、しかも放射線に対する透明性、彩度と明度のバランス等に優れた画素アレイを形成することができるカラーフィルタ用感放射線性組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、
(A)着色剤、(B)アルカリ可溶性樹脂、(C)多官能性モノマーおよび(D)光重合開始剤を含有するカラーフィルタ用感放射線性組成物において、前記(A)成分が下記一般式(1)または一般式(2)で表されるアゾ系顔料および環状のジケトン化合物からなる顔料の群から選ばれる少なくとも1種を含有し、前記(B)成分がアクリル酸/ベンジルアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸/ベンジルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸/メチルアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸/メチルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸/メチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸/メチルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体あるいはアクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体からなるアクリル酸共重合体;およびメタクリル酸/ベンジルアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体あるいはメタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体からなるメタクリル酸共重合体の群から選ばれることを特徴とするカラーフィルタ用感放射線性組成物、からなる。
【0005】
【化1】

Figure 0003956424
【0006】
〔一般式(1)において、Xは炭素数1〜20の1価の芳香族炭化水素基もしくはその置換誘導体または5〜6員環の含窒素複素環を有する基もしくはその置換誘導体を示し、R1およびR2は相互に独立に水素原子または1価の炭素数1〜5の炭化水素基もしくはその置換誘導体を示す。〕
【0007】
【化2】
Figure 0003956424
【0008】
〔一般式(2)において、Yは2価の結合基を示し、Zは炭素数1〜20の1価の芳香族炭化水素基もしくはその置換誘導体または5〜6員環の含窒素複素環を有する基もしくはその置換誘導体を示し、R3〜R5は相互に独立に水素原子または炭素数1〜5の1価の炭化水素基もしくはその置換誘導体を示し、R6は1価の置換基を示し、nは0〜3の整数である。〕
【0009】
以下、本発明を詳細に説明する。
(A)着色剤
本発明における着色剤は、前記一般式(1)で表されるアゾ系顔料(以下、「顔料(1)」という。)、一般式(2)で表されるアゾ系顔料(以下、「顔料(2)」という。)および環状のジケトン化合物からなる顔料(以下、「顔料(3)」という。)の群から選ばれる少なくとも1種を含有することを特徴とする。
顔料(1)を表す一般式(1)において、Xの炭素数1〜20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、4−ビフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントラニル基、2−アントラニル基、9−アントラニル基、9−フェナントリル基等を挙げることができる。
Xの前記芳香族炭化水素基の置換誘導体における置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、 -OR7 、 -COR8、 -COOR9 、 -N(R10)(R11) 、 -SO3R12、 -SO2R13、-OCOR14 (但し、R7〜R12 は相互に独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜13のアラルキル基を示し、 R13〜R14 は相互に独立に炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基または炭素数7〜13のアラルキル基を示す。)等を挙げることができる。これらの置換基は、化合物中の適宜の位置に1種以上存在することができる。
また、Xの5〜6員環の含窒素複素環を有する基としては、例えば、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリニル基、トリアゾリル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、1,3,5−トリアジニル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基や、下記式(3)〜(6)で表される基等を挙げることができる。
【0010】
【化3】
Figure 0003956424
【0011】
Xの前記含窒素複素環を有する基の置換誘導体における置換基のうち、該含窒素複素環を有する基中の窒素原子に対する置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜13のアラルキル基等を挙げることができ、また該含窒素複素環を有する基中の炭素原子に対する置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜13のアラルキル基のほか、前記芳香族炭化水素基の置換誘導体における置換基と同様の基を挙げることができる。これらの置換基は、化合物中の適宜の位置に1種以上存在することができる。
また、R1およびR2の炭素数1〜5の1価の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基等を挙げることができる。
R1およびR2の前記炭化水素基の置換誘導体における置換基としては、例えば、Xの前記芳香族炭化水素基の置換誘導体について例示した置換基と同様の基を挙げることができる。
一般式(1)において、R1およびR2の少なくとも一つが水素原子である場合、該水素原子が結合した窒素原子とそれに隣接する何れかのカルボニル基との間で、ケトーエノール互変異性体構造をとることができる。
このような顔料(1)の具体例としては、例えば、下記式(7)〜(28)で表される化合物や、これらの化合物の金属錯体等を挙げることができる。 前記金属錯体を構成する金属としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケル、クロム、銅、マグネシウム等を挙げることができ、特にニッケルが好ましい。
【0012】
【化4】
Figure 0003956424
【0013】
【化5】
Figure 0003956424
【0014】
【化6】
Figure 0003956424
【0015】
本発明における好ましい顔料(1)は、一般式(1)におけるR1およびR2がともに水素原子である化合物の金属錯体であり、さらに好ましくは式(24)で表される化合物の金属錯体であり、特に式(24)で表される化合物のニッケル錯体が好ましい。
式(24)で表される化合物のニッケル錯体は、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行。以下同様。) 番号で、C.I.ピグメントイエロー150に相当するものである。
【0016】
次に、顔料(2)を表す一般式(2)において、Yの2価の結合基としては、例えば、単結合、炭素数1〜5のアルキレン基、炭素数6〜12のアリーレン基、炭素数7〜13のアラルキレン基、-O-(CH2)i - 、-S-(CH2)i - 、
-CO-(CH2)i - 、-COO-(CH2)i - 、-OCO-(CH2)i - 、-SO2-(CH2)i - 、
-NH-(CH2)i - 、 -NHCO-(CH2)i - 、
【0017】
【化7】
Figure 0003956424
【0018】
(但し、iは1〜5の整数であり、R7は水素原子または炭素数1〜5の1価の炭化水素基もしくはその置換誘導体を示す。)等を挙げることができる。
また、Zの炭素数1〜20の1価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、4−ビフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントラニル基、2−アントラニル基、9−アントラニル基、9−フェナントリル基等を挙げることができる。
Zの前記芳香族炭化水素基の置換誘導体における置換基としては、例えば、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、 -OR8 、 -COR9、 -COOR10、 -N(R11)(R12) 、 -SO3R13、 -SO2R14、-OCOR15 (但し、R8〜R13 は相互に独立に水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜13のアラルキル基を示し、 R14〜R15 は相互に独立に炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基または炭素数7〜13のアラルキル基を示す。)等を挙げることができる。これらの置換基は、化合物中の適宜の位置に1種以上存在することができる。
また、Zの5〜6員環の含窒素複素環を有する基としては、例えば、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリニル基、トリアゾリル基、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、1,3,5−トリアジニル基、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、チアゾリル基、イソチアゾリル基や、前記式(3)〜(6)で表される基等を挙げることができる。
Zの前記含窒素複素環を有する基の置換誘導体における置換基のうち、該含窒素複素環を有する基中の窒素原子に対する置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜13のアラルキル基等を挙げることができ、また該含窒素複素環を有する基中の炭素原子に対する置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜13のアラルキル基のほか、前記芳香族炭化水素基の置換誘導体における置換基と同様の基等を挙げることができる。これらの置換基は、化合物中の適宜の位置に1種以上存在することができる。
また、R3〜R5の炭素数1〜5の1価の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基等を挙げることができる。
R3〜R5の前記炭化水素基の置換誘導体における置換基、およびR6の1価の置換基としては、例えば、Zの前記芳香族炭化水素基の置換誘導体について例示した置換基と同様の基等を挙げることができる。一般式(2)中にR6が複数存在するとき、各R6は相互に同一でも異なってもよい。
このような顔料(2)の具体例としては、例えば、下記式(29)〜(40)で表される化合物等を挙げることができる。
【0019】
【化8】
Figure 0003956424
【0020】
【化9】
Figure 0003956424
【0021】
【化10】
Figure 0003956424
【0022】
【化11】
Figure 0003956424
【0023】
本発明における好ましい顔料(2)は、一般式(2)において、R3〜R5が何れもメチル基であり、且つnが0である化合物であり、特に式(37)で表される化合物が好ましい。
式(37)で表される化合物は、カラーインデックス番号で、C.I.ピグメントイエロー155に相当するものである。
本発明において、顔料(1)と顔料(2)とを組み合わせて使用する場合、各顔料の使用量の比(顔料(1)/顔料(2))は、通常、95/5〜5/95、好ましくは80/20〜20/80、特に好ましくは65/35〜35/65である。
【0024】
次に、顔料(3)をなす環状のジケトン化合物としては、例えば、ジケトピロロピロール構造を有する化合物、アンタントロン誘導体等を挙げることができる。
前記ジケトピロロピロール構造とは、下記式(41)で表される構造をいう。
【0025】
【化12】
Figure 0003956424
【0026】
このようなジケトピロロピロール構造を有する化合物からなる顔料(3)の具体例としては、カラーインデックス番号で、C.I.ピグメントレッド254等を挙げることができる。
また、前記アンタントロン誘導体としては、アンタントロンのハロゲン化物等を挙げることができる。
アンタントロンのハロゲン化物からなる顔料(3)の具体例としては、カラーインデックス番号で、下記式(42)で表されるC.I.ピグメントレッド168等を挙げることができる。
【0027】
【化13】
Figure 0003956424
【0028】
本発明においては、場合により、前記顔料(1)、顔料(2)あるいは顔料(3)と共に、他の着色剤を併用することができる。
前記他の着色剤は、色調が特に限定されるものではなく、また有機着色剤でも無機着色剤でもよい。
前記有機着色剤としては、染料、有機顔料、天然色素等を挙げることができ、また前記無機着色剤としては、無機顔料のほか、体質顔料と呼ばれる無機塩等を挙げることができるが、発色性が高く、且つ耐熱性の高い着色剤、特に耐熱分解性の高い着色剤が好ましく、通常有機着色剤が使用され、特に有機顔料が好ましい。
前記有機顔料の具体例としては、カラーインデックスで下記番号が付されている化合物を挙げることができる。
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55、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、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139、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168;C.I.ピグメントオレンジ36、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71;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122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド149、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215、C.I.ピグメントレッド224;C.I.ピグメントバイオレット19、ピグメントバイオレット23、ピグメントバイオレット29;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15:6;C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36;C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;C.I.ピグメントブラック1、ピグメントブラック7。
また、前記無機着色剤としては、例えば、酸化チタン、硫酸バリウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。
これらの他の着色剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
他の着色剤の使用量は、全着色剤100重量部に対して、通常、99重量部以下、好ましくは90重量部以下である。この場合、他の着色剤の使用量が99重量部を超えると、彩度と明度のバランスをとりつつ、良好な塗布性、感度、現像性等を確保することが困難となる傾向がある。
【0029】
本発明における着色剤は、所望により、分散剤とともに使用することができる。このような分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を挙げることができる。
前記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類;ソルビタン脂肪酸エステル類;脂肪酸変性ポリエステル類;3級アミン変性ポリウレタン類;ポリエチレンイミン類のほか、以下商品名で、KP(信越化学工業製)、ポリフロー(共栄社油脂化学工業製)、エフトップ(トーケムプロダクツ製)、メガファック(大日本インキ化学工業製)、フロラード(住友スリーエム製)、アサヒガード、サーフロン(旭硝子製)等を挙げることができる。これらの界面活性剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
界面活性剤の使用量は、着色剤100重量部に対して、通常、30重量部以下、好ましくは0〜20重量部である。
【0030】
(B)アルカリ可溶性樹脂
本発明におけるアルカリ可溶性樹脂は、前記アクリル酸共重合体およびメタクリル酸共重合体の群から選ばれる樹脂であり、着色剤に対してバインダーとして作用し、かつカラーフィルタ製造時の現像処理工程において用いられるアルカリ現像液に可溶性のポリマーである。
【0032】
これらのアルカリ可溶性樹脂のうち、特にメタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体が好ましい。
【0033】
アルカリ可溶性樹脂におけるアクリル酸あるいはメタクリル酸の共重合割合は、通常、5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%である。この場合、アクリル酸あるいはメタクリル酸の共重合割合が5重量%未満では、得られる感放射線性組成物のアルカリ現像液に対する溶解性が低下する傾向があり、また50重量%を超えると、アルカリ現像液による現像時に、形成された画素の基板からの脱落や画素表面の膜荒れを来たしやすくなる傾向がある。
特にアクリル酸あるいはメタクリル酸を前記特定の共重合割合で含有するアルカリ可溶性樹脂は、アルカリ現像液に対して優れた溶解性を有するものであり、当該樹脂をバインダーとして用いた感放射線性組成物は、アルカリ現像液による現像後に未溶解物が残存することが極めて少なく、基板上の画素を形成する部分以外の領域における地汚れ、膜残り等が発生し難く、しかも該組成物から得られる画素は、アルカリ現像液に過剰に溶解することがなく、基板に対して、優れた密着性を有し、基板から脱落するおそれもないものとなる。
アルカリ可溶性樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC;溶出溶媒テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量(以下、単に「重量平均分子量」という。)は、好ましくは3,000〜300,000、さらに好ましくは5,000〜100,000である。
【0036】
本発明におけるアルカリ可溶性樹脂の使用量は、(A)着色剤100重量部に対して、通常、10〜1000重量部、好ましくは20〜500重量部である。この場合、アルカリ可溶性樹脂の使用量が10重量部未満では、例えば、アルカリ現像性が低下したり、画素が形成される部分以外の領域での地汚れや膜残りが発生するおそれがあり、一方1000重量部を超えると、相対的に着色剤濃度が低下するため、薄膜として目的とする色濃度を達成することが困難となる場合がある。
【0037】
(C)多官能性モノマー
本発明における多官能性モノマーは、重合可能なエチレン性不飽和結合を2個以上有するモノマーからなる。
このような多官能性モノマーとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジアクリレートまたはジメタクリレート類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジアクリレートまたはジメタクリレート類;グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3価以上の多価アルコールのポリアクリレートまたはポリメタクリレート類;ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴアクリレートまたはオリゴメタクリレート類;両末端ヒドロキシポリブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジアクリレートまたはジメタクリレート類や、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート、トリスメタクリロイルオキシエチルフォスフェート等を挙げることができる。
これらの多官能性モノマーのうち、3価以上の多価アルコールのポリアクリレートまたはポリメタクリレート類が好ましく、具体的にはトリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等を挙げることができ、特にトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが、画素強度が高く、画素表面の平滑性に優れ、かつ画素が形成される部分以外の領域での地汚れ、膜残り等を発生し難い点で好ましい。
前記多官能性モノマーは、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明における多官能性モノマーの使用量は、(B)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、通常、5〜500重量部、好ましくは20〜300重量部である。この場合、多官能性モノマーの使用量が5重量部未満では、画素強度あるいは画素表面の平滑性が不十分となる傾向があり、一方500重量部を超えると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、画素が形成される部分以外の領域での地汚れや膜残りが発生しやすくなる傾向がある。
【0038】
(D)光重合開始剤
本発明における光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の放射線の照射により、前記(C)多官能性モノマーの重合を開始しうる活性種を発生することができる化合物からなる。
このような光重合開始剤としては、下記式(43)、式(44)または式(45)で表される主要骨格を少なくとも1種有するビイミダゾール系化合物のほか、ベンゾイン系化合物、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、ジアゾ系化合物、トリアジン系化合物等を挙げることができ、これらのうちビイミダゾール系化合物が好ましい。
【0039】
【化14】
Figure 0003956424
【0040】
前記ビイミダゾール系化合物の具体例としては、
2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’──トラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−シアノフェニル)−4,4’,5.5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−シアノフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−メトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−エチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−メトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−エチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−エチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−フェニルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−メトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−フェニルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
2,2’−ビス(2−フェニルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−フェノキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、
【0041】
2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4−ジシアノフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4,6−トリシアノフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4−ジエチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4,6−トリエチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4−ジフェニルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、
2,2’−ビス(2,4,6−トリフェニルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール
等を挙げることができる。
【0042】
これらのビイミダゾール系化合物のうち、特に2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールおよび2,2’−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールが好ましい。
前記ビイミダゾール系化合物は、溶剤に対する溶解性に優れ、未溶解物、析出物等の異物を生じることがなく、しかも感度が高く、少ないエネルギー量の放射線照射により硬化反応を十分進行させるとともに、コントラストが高く、放射線未照射部で硬化反応が生じることがないため、放射線照射後の塗膜は、現像液に対して不溶性の硬化部分と、現像液に対して高い溶解性を有する未硬化部分とに明確に区分され、パターンの欠落、欠損やアンダーカットのない優れたカラーフィルタを形成することができる。
【0043】
また、前記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i−プロピルエーテル、ベンゾインi−ブチルエーテル、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、メチル−2−ベンゾイルベンゾエート等を挙げることができる。
前記アセトフェノン系化合物としては、例えば、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−i−プロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2,2−ジメトキシアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2−メチル−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノ−1−プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、4−アジドアセトフェノン、4−アジドベンザルアセトフェノン等を挙げることができる。
前記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、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、3,3−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等を挙げることができる。
前記α−ジケトン系化合物としては、例えば、ジアセチル、ジベンゾイル、メチルベンゾイルホルメート等を挙げることができる。
前記多核キノン系化合物としては、例えば、アントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン等を挙げることができる。
前記キサントン系化合物としては、例えば、キサントン、チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン等を挙げることができる。
前記ジアゾ系化合物としては、例えば、4−ジアゾジフェニルアミン、4−ジアゾ−4’−メトキシジフェニルアミン、4−ジアゾ−3−メトキシジフェニルアミン等を挙げることができる。
前記トリアジン系化合物としては、例えば、2−(2’−フリルエチリデン)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3’,4’−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4’−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2’−ブロモ−4’−メチルフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2’−チオフェニルエチリデン)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等を挙げることができる。
さらに、前記以外の光重合開始剤として、4−アジドベンズアルデヒド、アジドピレン、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、N−フェニルチオアクリドン、トリフェニルピリリウムパークロレート等を使用することもできる。
【0044】
本発明において、光重合開始剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明における光重合開始剤の使用量は、(C)多官能性モノマー100重量部に対して、通常、0.01〜200重量部、好ましくは1〜120重量部、特に好ましくは1〜50重量部である。この場合、光重合開始剤の使用量が0.01重量部未満では、放射線照射による硬化が不十分となり、パターンに欠落、欠損やアンダーカットを生じるおそれがあり、一方200重量部を超えると、形成されたパターンが現像時に基板から脱落しやすく、またパターンが形成される部分以外の領域で地汚れ、膜残り等を生じやすくなる。
【0045】
さらに、本発明においては、前記光重合開始剤と共に、増感剤、硬化促進剤、高分子光架橋・増感剤等を併用することもできる。
前記増感剤としては、例えば、4−ジエチルアミノアセトフェノン、4−ジメチルアミノプロピオフェノン、エチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、2−エチルヘキシル−1,4−ジメチルアミノベンゾエート、2,5−ビス(4’−ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7−ジエチルアミノ−3−(4−ジエチルアミノベンゾイル)クマリン、4−(ジエチルアミノ)カルコン等を挙げることができる。これらの増感剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
前記硬化促進剤としては、例えば、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2−メルカプト−4,6−ジメチルアミノピリジン等の連鎖移動剤を挙げることができる。これらの硬化促進剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
また、前記高分子光架橋・増感剤は、放射線の照射により架橋剤および/または増感剤として作用しうる少なくとも1種の官能基を主鎖および/または側鎖中に有する高分子化合物であり、その例としては、4−アジドベンズアルデヒドとポリビニルアルコールとの縮合物、4−アジドベンズアルデヒドとフェノールノボラック樹脂との縮合物、4−アクリロイルフェニルシンナモイルエステルの単独重合体あるいは共重合体、1,4−ポリブタジエン、1,2−ポリブタジエン等を挙げることができる。これらの高分子光架橋・増感剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明における増感剤、硬化促進剤および高分子光架橋・増感剤の合計使用量は、光重合開始剤100重量部に対して、通常、300重量部以下、好ましくは5〜200重量部、さらに好ましくは10〜100重量部である。
【0046】
本発明においては、光重合開始剤として、特にビイミダゾール系化合物とベンゾフェノン系化合物および/またはチアゾール系硬化促進剤とを組み合わせて使用することが、形成された画素が現像時に基板から脱落し難く、画素強度および感度も高い点で好ましい。
本発明において、光重合開始剤としてビイミダゾール系化合物と他の成分とを併用する場合、他の成分の使用量は、光重合開始剤全体の80重量%以下であることが好ましい。
本発明における特に好ましい光重合開始剤を、その構成成分の組み合わせとして示すと、下記のものを挙げることができる。即ち、
2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、
2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン/2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、
2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン/1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、
2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾール/4,4’−ビス(ジメチルアミノ)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/2−メルカプトベンゾチアゾール、
2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、
2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン/2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、
2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン/1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、
2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール/4,4’−ビス(ジメチルアミノ)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/2−メルカプトベンゾチアゾール。
【0047】
他の添加剤
本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物には、溶剤を配合することができる。
前記溶剤としては、前記(A)、(B)、(C)および(D)成分や、所望により配合される他の添加剤成分を溶解または分散し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。
このような溶剤としては、例えば、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等のグリコールエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノn−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノn−ブチルエーテル等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類;メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン類;2−ヒドロキシプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル等の乳酸アルキルエステル類;2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、酢酸i−ブチル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸i−プロピル、酪酸エチル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類を挙げることができる。これらの溶剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
さらに、前記溶剤とともに、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテート等の高沸点溶剤を併用することもできる。これらの高沸点溶剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
前記溶剤のうち、溶解性、顔料分散性、塗布性等の観点から、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、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、酢酸n−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、酢酸i−ブチル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸i−プロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ピルビン酸エチル等が好ましく、また高沸点溶剤としてはγ−ブチロラクトン等が好ましい。
本発明における溶剤の使用量は、(B)バインダーポリマー100重量部に対して、通常、100〜10000重量部、好ましくは500〜5000重量部である。
【0048】
さらに、本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物は、必要に応じて溶剤以外の種々の添加剤を含有することもできる。
このような添加剤としては、例えば、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の体質顔料;銅フタロシアニン誘導体等の青色顔料誘導体や黄色顔料誘導体等の分散助剤;ガラス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリ(フロロアルキルアクリレート)等の高分子化合物;ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤等の界面活性剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤等を挙げることができる。
【0049】
カラーフィルタの形成方法
次に、本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物を用いて、カラーフィルタを形成する方法について説明する。
まず、透明基板の表面上の画素パターンを形成する部分を区画するように遮光層を形成し、この基板上に、例えば(A)着色剤が分散された組成物を塗布したのち、プリベークを行って溶剤を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗膜にフォトマスクを介して放射線を照射したのち、アルカリ現像液で現像処理を行い、塗膜の放射線未照射部を溶解除去することによって、着色された画素が所定のパターンで配置された画素アレイを形成する。
その後、必要に応じて、他の色(例えば、赤、緑または青)の着色剤が分散された各組成物を用い、上記と同様にして、各組成物の塗布、プリベーク、放射線照射および現像処理を行い、各色の画素アレイを同一基板上に順次形成することにより、カラーフィルタを得る。
カラーフィルタを形成する際に使用される透明基板としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。これらの透明基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。
本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物を透明基板に塗布する際には、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布法を採用することができる。塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、0.1〜10μm、好ましくは0.2〜1.5μmである。
カラーフィルタを形成する際に使用される放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を使用することができるが、波長が190〜450nmの範囲にある放射線が好ましい。放射線の照射エネルギー量は、好ましくは1〜1000mJ/cm2 である。
また、前記アルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等の水溶液が好ましい。
前記アルカリ現像液には、例えば、メタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。
アルカリ現像法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができ、現像条件は、常温で5〜300秒が好ましい。
このようにして形成されたカラーフィルタは、特にカラー撮像管素子に好適に使用されるほか、カラー液晶表示装置、カラーセンサー等にも有用である。
【0050】
【発明の実施の形態】
本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物は、(A)着色剤、(B)バインダーポリマー、(C)多官能性モノマーおよび(D)光重合開始剤を必須成分として含有するものであるが、特に好ましい組成物を具体的に例示すると、下記(イ)〜(ヌ)のとおりである。
(イ) (D)成分が2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾールおよび2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾールの群から選ばれる1種以上を含有するカラーフィルタ用感放射線性組成物。
(ロ) (D)成分が2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールおよび2,2’−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールの群から選ばれる1種以上を含有するカラーフィルタ用感放射線性組成物。
(ハ) (D)成分がさらに他の光重合開始剤、増感剤、硬化促進剤および高分子光架橋・増感剤の群から選ばれる1種以上の成分を含む前記(イ)または(ロ)のカラーフィルタ用感放射線性組成物。
(ニ) (B)成分が、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体およびメタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体の群から選ばれる少なくとも1種の共重合体である前記(イ)、(ロ)または(ハ)のカラーフィルタ用感放射線性組成物。
(ホ) (C)成分がトリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの群から選ばれる少なくとも1種の多価アクリレートである前記(イ)、(ロ)、(ハ)または(ニ)のカラーフィルタ用感放射線性組成物。
(ヘ) (A)成分が顔料(1)と顔料(2)とを含有する前記(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)または(ホ)のカラーフィルタ用感放射線性組成物。
(ト) (A)成分がC.I.ピグメントイエロー150を含有する前記(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)または(ヘ)のカラーフィルタ用感放射線性組成物。
(チ) (A)成分がC.I.ピグメントイエロー155を含有する前記(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)または(ヘ)のカラーフィルタ用感放射線性組成物。
(リ) (A)成分がC.I.ピグメントレッド254を含有する前記(イ)、(ロ)、(ハ)または(ニ)のカラーフィルタ用感放射線性組成物。
(ヌ) (A)成分がC.I.ピグメントレッド168を含有する前記(イ)、(ロ)、(ハ)または(ニ)のカラーフィルタ用感放射線性組成物。
【0051】
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら制約されるものではない。
比較例1
(A)成分としてC.I.ピグメントイエロー83とC.I.ピグメントグリーン36との17/83(重量比)混合物80重量部、(B)成分としてメタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体(共重合重量比=25/65/10、重量平均分子量=55,000)50重量部、(C)成分としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート40重量部、(D)成分として2,2’−ビス(2−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10重量部と4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン10重量部、および溶剤としてエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート800重量部を混合して組成物を調製した。
次いで、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するシリカ(SiO2)膜が形成されたソーダガラス製透明基板の表面上に、画素パターンを形成する部分を区画するように遮光層を設けたのち、スピンコーターを用いて前記感放射線性組成物を塗布し、90℃で2分間プリベークを行なって、膜厚2.0μmの塗膜を形成した。
その後、基板を冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、塗膜に波長365nm、405nmおよび436nmの光を含む100mJ/cm2 の紫外線を照射した。次いで、基板を25℃の0.1重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液中に1分間浸漬して現像処理を行い、超純水で洗浄し、風乾したのち、さらに180℃で30分間ポストベークを行なって、各辺20μm×20μmの大きさの緑色の画素パターンが形成された画素アレイを作製した。
このとき、プリベーク後の基板を目視にて観察したところ、基板中央部に盛り上がりが見られ、塗布均一性が不十分であった。また、得られた画素アレイを光学顕微鏡で観察したところ、基板上のパターンが形成されていない領域に未溶解物の残存が認められた。
さらに、画素アレイの放射線に対する透明性の指標として、カラーアナライザー(東京電色(株)製TC−1800M)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系におけるY値を測定したところ、Y=55と低い値であった。
【0052】
比較例2
(A)成分としてC.I.ピグメントレッド177を100重量部、(B)成分としてメタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体(共重合重量比=25/65/10、重量平均分子量=55,000)50重量部、(C)成分としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート40重量部、(D)成分として2,2’−ビス(2−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10重量部と4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン10重量部、および溶剤としてエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート800重量部を混合して組成物を調製した。
次いで、表面にナトリウムイオンの溶出を防止するシリカ(SiO2)膜が形成されたソーダガラス製透明基板の表面上に、画素パターンを形成する部分を区画するように遮光層を設けたのち、スピンコーターを用いて前記感放射線性組成物を塗布し、90℃で2分間プリベークを行なって、膜厚2.0μmの塗膜を形成した。
その後、基板を冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、塗膜に波長365nm、405nmおよび436nmの光を含む100mJ/cm2 の紫外線を照射した。次いで、基板を25℃の0.1重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液中に1分間浸漬して現像処理を行い、超純水で洗浄し、風乾したのち、さらに180℃で30分間ポストベークを行なって、各辺20μm×20μmの大きさの赤色の画素パターンが形成された画素アレイを作製した。
このとき、プリベーク後の基板を目視にて観察したところ、基板中央部に盛り上がりが見られ、塗布均一性が不十分であった。また、得られた画素アレイを光学顕微鏡で観察したところ、基板上のパターンが形成されていない領域に未溶解物の残存が認められた。
さらに、画素アレイの放射線に対する透明性の指標として、カラーアナライザー(東京電色(株)製TC−1800M)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系におけるY値を測定したところ、Y=20と低い値であった。
【0053】
【実施例】
実施例1
(A)成分としてC.I.ピグメントイエロー150とC.I.ピグメントグリーン36との35/65(重量比)混合物80重量部、(B)成分としてメタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体(共重合重量比=25/65/10、重量平均分子量=55,000)50重量部、(C)成分としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート40重量部、(D)成分として2,2’−ビス(2−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10重量部と4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン10重量部、および溶剤としてエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート800重量部を混合して組成物を調製した。
次いで、この組成物を用い、比較例1と同様に処理して、緑色の画素パターンが形成された画素アレイを作製した。但し、比較例1と同じ色度(CIE表色系のxおよびy値)が得られるように、膜厚を調整した。
このとき、プリベーク後の基板を目視にて観察したところ、基板中央部に盛り上がりが無く、塗布均一性に優れていた。しかも、得られた画素アレイを光学顕微鏡で観察したところ、基板上のパターンが形成されていない領域に未溶解物の残存が認められず、現像性に優れており、またパターン形状も良好であった。
さらに、画素アレイの放射線に対する透明性の指標として、カラーアナライザー(東京電色(株)製TC−1800M)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系におけるY値を測定したところ、Y=63と高い値が得られた。また、得られた画素アレイは、彩度と明度のバランスも良好であった。
【0054】
実施例2
(A)成分としてC.I.ピグメントイエロー155とC.I.ピグメントグリーン36との35/65(重量比)混合物80重量部、(B)成分としてメタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体(共重合重量比=25/65/10、重量平均分子量=55,000)50重量部、(C)成分としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート40重量部、(D)成分として2,2’−ビス(2−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10重量部と4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン10重量部、および溶剤としてエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート800重量部を混合して組成物を調製した。
次いで、この組成物を用い、比較例1と同様に処理して、緑色の画素パターンが形成された画素アレイを作製した。但し、比較例1と同じ色度(CIE表色系のxおよびy値)が得られるように、膜厚を調整した。
このとき、プリベーク後の基板を目視にて観察したところ、基板中央部に盛り上がりが無く、塗布均一性に優れていた。しかも、得られた画素アレイを光学顕微鏡で観察したところ、基板上のパターンが形成されていない領域に未溶解物の残存が認められず、現像性に優れており、またパターン形状も良好であった。
さらに、画素アレイの放射線に対する透明性の指標として、カラーアナライザー(東京電色(株)製TC−1800M)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系におけるY値を測定したところ、Y=63と高い値が得られた。また、得られた画素アレイは、彩度と明度のバランスも良好であった。
【0055】
実施例3
(A)成分としてC.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー155およびC.I.ピグメントグリーン36の17.5/17.5/65(重量比)混合物80重量部、(B)成分としてメタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体(共重合重量比=25/65/10、重量平均分子量=55,000)50重量部、(C)成分としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート40重量部、(D)成分として2,2’−ビス(2−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10重量部と4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン10重量部、および溶剤としてエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート800重量部を混合して組成物を調製した。
次いで、この組成物を用い、比較例1と同様に処理して、緑色の画素パターンが形成された画素アレイを作製した。但し、比較例1と同じ色度(CIE表色系のxおよびy値)が得られるように、膜厚を調整した。
このとき、プリベーク後の基板を目視にて観察したところ、基板中央部に盛り上がりが無く、塗布均一性に優れていた。しかも、得られた画素アレイを光学顕微鏡で観察したところ、基板上のパターンが形成されていない領域に未溶解物の残存が認められず、現像性に優れており、またパターン形状も良好であった。
さらに、画素アレイの放射線に対する透明性の指標として、カラーアナライザー(東京電色(株)製TC−1800M)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系におけるY値を測定したところ、Y=63と高い値が得られた。また、得られた画素アレイは、彩度と明度のバランスも良好であった。
【0056】
実施例4
(A)成分としてC.I.ピグメントレッド254を100重量部、(B)成分としてメタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体(共重合重量比=25/65/10、重量平均分子量=55,000)50重量部、(C)成分としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート40重量部、(D)成分として2,2’−ビス(2−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10重量部と4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン10重量部、および溶剤としてエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート800重量部を混合して組成物を調製した。
次いで、この組成物を用い、比較例2と同様に処理して、基板上に赤色の画素パターンが形成された画素アレイを作製した。但し、比較例2と同じ色度(CIE表色系のxおよびy値)が得られるように、膜厚を調整した。
このとき、プリベーク後の基板を目視にて観察したところ、基板中央部に盛り上がりが無く、塗布均一性に優れていた。しかも、得られた画素アレイを光学顕微鏡で観察したところ、基板上のパターンが形成されていない領域に未溶解物の残存が認められず、現像性に優れており、またパターン形状も良好であった。
さらに、画素アレイの放射線に対する透明性の指標として、カラーアナライザー(東京電色(株)製TC−1800M)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系におけるY値を測定したところ、Y=24と高い値が得られた。また、得られた画素アレイは、彩度と明度のバランスも良好であった。
【0057】
【発明の効果】
本発明のカラーフィルタ用組成物は、画素アレイを形成する際の塗布均一性、現像性が優れ、かつ感度、パターン形状等も良好であり、しかも放射線に対する透明性、彩度と明度のバランス等に優れた画素アレイを形成することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radiation-sensitive composition for a color filter used for producing a color filter used for a color liquid crystal display device, a color image pickup tube element and the like.
[0002]
[Prior art]
A color filter used in a color liquid crystal display device, a color image pickup tube element, etc., irradiates a photosensitive resin coating film with radiation through a photomask, cures the radiation irradiated portion, and then develops the coating film. After forming the pattern by removing the radiation-irradiated part of the above, using a method of dyeing (dyeing method) and a composition in which a colorant is dispersed in a photosensitive resin, coating film formation, radiation irradiation and Manufactured by a photolithography method or the like that performs development processing, and these color filter colorants include cyan, magenta, and yellow in addition to the three primary colors of red, green, and blue, especially in the case of a color imaging tube. A combination of complementary colors is also used.
Reflecting the recent improvements in quality and expansion of applications such as color liquid crystal display devices and color imaging tube elements, colorants used in color filters include transparency to radiation, a balance between saturation and lightness, resin In addition to dispersibility in components, coating uniformity when forming a pixel array, solubility in a developer, sensitivity as a radiation-sensitive composition, pattern shape, and the like are strictly demanded. However, there are a wide variety of colorants used in color filters, and it is actually difficult to find an appropriate colorant or a combination thereof excellent in the balance of the above characteristics.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and the problem is that it is excellent in coating uniformity, sensitivity, developability, pattern shape and the like when forming a pixel array, and is transparent to radiation. An object of the present invention is to provide a radiation-sensitive composition for a color filter that can form a pixel array that is excellent in balance between color, saturation and lightness.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
  The gist of the present invention is as follows.
In the radiation sensitive composition for a color filter containing (A) a colorant, (B) an alkali-soluble resin, (C) a polyfunctional monomer, and (D) a photopolymerization initiator, the component (A) is represented by the following general formula: (1) or at least one selected from the group consisting of pigments consisting of an azo pigment represented by formula (2) and a cyclic diketone compound, wherein the component (B) isAcrylic acid / benzyl acrylate / polystyrene macromonomer copolymer, acrylic acid / benzyl acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, acrylic acid / methyl acrylate / polystyrene macromonomer copolymer, acrylic acid / methyl acrylate / polymethyl methacrylate Macromonomer copolymer, acrylic acid / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, acrylic acid / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, acrylic acid / methyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, acrylic acid / Methyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, acrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate Acrylic acid copolymer consisting of acrylate / polystyrene macromonomer copolymer or acrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer; and methacrylic acid / benzyl acrylate / polystyrene macromonomer copolymer , Methacrylic acid / benzyl acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, methacrylic acid / methyl acrylate / polystyrene macromonomer copolymer, methacrylic acid / methyl acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, methacrylic acid / benzyl methacrylate / Polystyrene macromonomer copolymer, methacrylic acid / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer Polymer, methacrylic acid / methyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, methacrylic acid / methyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer or Methacrylic acid copolymer comprising methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymerA radiation-sensitive composition for a color filter, which is selected from the group consisting of:
[0005]
[Chemical 1]
Figure 0003956424
[0006]
[In General Formula (1), X represents a monovalent aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a substituted derivative thereof, or a group having a 5- to 6-membered nitrogen-containing heterocyclic ring or a substituted derivative thereof;1And R2Each independently represents a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, or a substituted derivative thereof. ]
[0007]
[Chemical 2]
Figure 0003956424
[0008]
[In General Formula (2), Y represents a divalent linking group, Z represents a monovalent aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a substituted derivative thereof, or a 5- to 6-membered nitrogen-containing heterocyclic ring. Or a substituted derivative thereof, RThree~ RFiveEach independently represents a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a substituted derivative thereof;6Represents a monovalent substituent, and n is an integer of 0 to 3. ]
[0009]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(A) Colorant
The colorant in the present invention includes an azo pigment represented by the general formula (1) (hereinafter referred to as “pigment (1)”) and an azo pigment represented by the general formula (2) (hereinafter referred to as “pigment”). (2) ") and a pigment comprising a cyclic diketone compound (hereinafter referred to as" pigment (3) ").
In the general formula (1) representing the pigment (1), examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms of X include a phenyl group, a 4-biphenyl group, a 1-naphthyl group, and 2-naphthyl. Group, 1-anthranyl group, 2-anthranyl group, 9-anthranyl group, 9-phenanthryl group and the like.
Examples of the substituent in the substituted derivative of the aromatic hydrocarbon group of X include, for example, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, -OR7, -COR8, -COOR9, -N (RTen) (R11), -SOThreeR12, -SO2R13, -OCOR14(However, R7~ R12Are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms, R13~ R14Are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms. And the like. One or more of these substituents can be present at appropriate positions in the compound.
Examples of the group having a 5- to 6-membered nitrogen-containing heterocycle of X include, for example, pyrrolyl group, pyrazolyl group, imidazolinyl group, triazolyl group, pyridinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, 1,3,5-triazinyl Groups, oxazolyl groups, isoxazolyl groups, thiazolyl groups, isothiazolyl groups, groups represented by the following formulas (3) to (6), and the like.
[0010]
[Chemical 3]
Figure 0003956424
[0011]
Among the substituents in the substituted derivative of the group having a nitrogen-containing heterocycle of X, examples of the substituent for the nitrogen atom in the group having a nitrogen-containing heterocycle include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a carbon number A 6-12 aryl group, a C7-13 aralkyl group, etc. can be mentioned, As a substituent with respect to the carbon atom in the group which has this nitrogen-containing heterocyclic ring, a C1-C5 alkyl is mentioned, for example. In addition to a group, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms, the same groups as those in the substituted derivative of the aromatic hydrocarbon group can be exemplified. One or more of these substituents can be present at appropriate positions in the compound.
R1And R2As the monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t -A butyl group, n-pentyl group, etc. can be mentioned.
R1And R2Examples of the substituent in the substituted derivative of the hydrocarbon group include the same groups as the substituents exemplified for the substituted derivative of the aromatic hydrocarbon group of X.
In general formula (1), R1And R2When at least one of is a hydrogen atom, a ketoeenol tautomer structure can be formed between the nitrogen atom to which the hydrogen atom is bonded and any carbonyl group adjacent thereto.
Specific examples of such pigment (1) include compounds represented by the following formulas (7) to (28), metal complexes of these compounds, and the like. As a metal which comprises the said metal complex, iron, cobalt, nickel, chromium, copper, magnesium etc. can be mentioned, for example, Especially nickel is preferable.
[0012]
[Formula 4]
Figure 0003956424
[0013]
[Chemical formula 5]
Figure 0003956424
[0014]
[Chemical 6]
Figure 0003956424
[0015]
The preferred pigment (1) in the present invention is R in the general formula (1).1And R2Is a metal complex of a compound in which both are hydrogen atoms, more preferably a metal complex of a compound represented by the formula (24), and particularly a nickel complex of a compound represented by the formula (24).
The nickel complex of the compound represented by the formula (24) is a color index (C.I .; published by The Society of Dyers and Colorists, the same applies hereinafter), and corresponds to C.I. Pigment Yellow 150.
[0016]
Next, in the general formula (2) representing the pigment (2), examples of the divalent linking group for Y include a single bond, an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, and carbon. Aralkylene group of formula 7-13, -O- (CH2)i-, -S- (CH2)i-,
-CO- (CH2)i-, -COO- (CH2)i-, -OCO- (CH2)i-, -SO2-(CH2)i-,
-NH- (CH2)i-, -NHCO- (CH2)i-,
[0017]
[Chemical 7]
Figure 0003956424
[0018]
(Where i is an integer from 1 to 5 and R7Represents a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a substituted derivative thereof. And the like.
Examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms of Z include a phenyl group, a 4-biphenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 1-anthranyl group, and a 2-anthranyl group. , 9-anthranyl group, 9-phenanthryl group and the like.
Examples of the substituent in the substituted derivative of the aromatic hydrocarbon group of Z include, for example, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, -OR8, -COR9, -COORTen, -N (R11) (R12), -SOThreeR13, -SO2R14, -OCOR15(However, R8~ R13Are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms, R14~ R15Are each independently an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms. And the like. One or more of these substituents can be present at appropriate positions in the compound.
Examples of the group having a 5- to 6-membered nitrogen-containing heterocycle of Z include, for example, pyrrolyl group, pyrazolyl group, imidazolinyl group, triazolyl group, pyridinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, 1,3,5-triazinyl Groups, oxazolyl groups, isoxazolyl groups, thiazolyl groups, isothiazolyl groups, groups represented by the above formulas (3) to (6), and the like.
Among the substituents in the substituted derivative of the group having a nitrogen-containing heterocycle of Z, examples of the substituent for the nitrogen atom in the group having a nitrogen-containing heterocycle include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a carbon number A 6-12 aryl group, a C7-13 aralkyl group, etc. can be mentioned, As a substituent with respect to the carbon atom in the group which has this nitrogen-containing heterocyclic ring, a C1-C5 alkyl is mentioned, for example. In addition to a group, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms, the same groups as the substituents in the substituted derivative of the aromatic hydrocarbon group can be exemplified. One or more of these substituents can be present at appropriate positions in the compound.
RThree~ RFiveAs the monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t -A butyl group, n-pentyl group, etc. can be mentioned.
RThree~ RFiveA substituent in a substituted derivative of said hydrocarbon group, and R6Examples of the monovalent substituent include the same groups as the substituents exemplified for the substituted derivative of the aromatic hydrocarbon group of Z. R in general formula (2)6Each when there are multiple6May be the same as or different from each other.
Specific examples of such pigment (2) include compounds represented by the following formulas (29) to (40).
[0019]
[Chemical 8]
Figure 0003956424
[0020]
[Chemical 9]
Figure 0003956424
[0021]
[Chemical Formula 10]
Figure 0003956424
[0022]
Embedded image
Figure 0003956424
[0023]
The preferred pigment (2) in the present invention is represented by the general formula (2): RThree~ RFiveAre all methyl groups and n is 0, and the compound represented by the formula (37) is particularly preferable.
The compound represented by the formula (37) is a color index number and corresponds to C.I. Pigment Yellow 155.
In the present invention, when the pigment (1) and the pigment (2) are used in combination, the ratio of the amount of each pigment used (pigment (1) / pigment (2)) is usually 95/5 to 5/95. , Preferably 80/20 to 20/80, particularly preferably 65/35 to 35/65.
[0024]
Next, examples of the cyclic diketone compound forming the pigment (3) include compounds having a diketopyrrolopyrrole structure, anthanthrone derivatives, and the like.
The diketopyrrolopyrrole structure refers to a structure represented by the following formula (41).
[0025]
Embedded image
Figure 0003956424
[0026]
Specific examples of the pigment (3) made of a compound having such a diketopyrrolopyrrole structure include C.I. Pigment Red 254 as a color index number.
Examples of the antanthrone derivative include halides of antanthrone.
Specific examples of the pigment (3) made of an anthronetron halide include C.I. Pigment Red 168 represented by the following formula (42) with a color index number.
[0027]
Embedded image
Figure 0003956424
[0028]
In the present invention, according to circumstances, other colorants can be used in combination with the pigment (1), the pigment (2) or the pigment (3).
The other colorant is not particularly limited in color tone, and may be an organic colorant or an inorganic colorant.
Examples of the organic colorant include dyes, organic pigments, natural pigments, and the inorganic colorant includes inorganic pigments and inorganic salts called extender pigments. And a colorant having a high heat resistance, particularly a colorant having a high heat resistance decomposability is preferable, an organic colorant is usually used, and an organic pigment is particularly preferable.
Specific examples of the organic pigment include compounds having the following numbers in the color index.
CI Pigment Yellow 12, CI Pigment Yellow 13, CI Pigment Yellow 14, CI Pigment Yellow 17, CI Pigment Yellow 20, CI Pigment Yellow 24, CI Pigment Yellow 31, CI Pigment Yellow 55, CI Pigment Yellow 83, CI Pigment Yellow 93, CI Pigment Yellow 109, CI Pigment Yellow 110, CI Pigment Yellow 139, CI Pigment Yellow 153, CI Pigment Yellow 154, CI Pigment Yellow 166, CI Pigment Yellow 168; CI Pigment Orange 36, CI Pigment Orange 43, CI Pigment Orange 51, CI Pigment Orange 71; CI Pigment Red 9, CI Pigment Red 97, CI Pigment Red 122, CI Pigment Red 123, CI Pigment Red 149, CI Pigment Red 176, CI Pigment Red 177, CI Pigment Red 180, CI Pigment Red 215, CI Pigment Red 224; CI Pigment Violet 19, Pigment Violet 23, Pigment Violet 29; CI Pigment Blue 15, CI Pigment Blue 15: 3, CI Pigment Blue 15: 6; CI Pigment Green 7, CI Pigment Green 36; CI Pigment Brown 23, CI Pigment Brown 25; CI Pigment Black 1, Pigment Black 7.
Examples of the inorganic colorant include titanium oxide, barium sulfate, zinc white, lead sulfate, yellow lead, zinc yellow, red rose (red iron oxide (III)), cadmium red, ultramarine blue, bitumen, chrome oxide green, Examples include cobalt green, amber, titanium black, synthetic iron black, and carbon black.
These other colorants can be used alone or in admixture of two or more.
The amount of other colorant used is usually 99 parts by weight or less, preferably 90 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the total colorant. In this case, if the amount of the other colorant used exceeds 99 parts by weight, it tends to be difficult to ensure good coatability, sensitivity, developability, and the like while balancing saturation and lightness.
[0029]
The colorant in the present invention can be used together with a dispersant as desired. Examples of such a dispersant include cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone, and fluorine surfactants.
Examples of the surfactant include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, and the like. Polyoxyethylene alkylphenyl ethers; polyethylene glycol diesters such as polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate; sorbitan fatty acid esters; fatty acid-modified polyesters; tertiary amine-modified polyurethanes; polyethyleneimines KP (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow (manufactured by Kyoeisha Yushi Chemical Co., Ltd.), F Top (manufactured by Tochem Products), Mega Fuck (large) Made this Ink and Chemicals), Fluorad (manufactured by Sumitomo), mention may be made of Asahi guard, Sarfron (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), and the like. These surfactants can be used alone or in admixture of two or more.
The usage-amount of surfactant is 30 parts weight or less normally with respect to 100 weight part of coloring agents, Preferably it is 0-20 weight part.
[0030]
(B) Alkali-soluble resin
  The alkali-soluble resin in the present invention isResin selected from the group of acrylic acid copolymer and methacrylic acid copolymerIt is a polymer that acts as a binder for the colorant and is soluble in an alkaline developer used in the development processing step when producing the color filter.
[0032]
  theseAlkali-soluble resinAmong them, in particular, methacrylic acid / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, methacrylic acid / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, methacrylic acid / methyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, methacrylic acid / methyl methacrylate / Polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer preferable.
[0033]
  Alkali-soluble resinAcrylic acid inThereThe copolymerization ratio of methacrylic acid is usually 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight. In this case, acrylic acidThereWhen the copolymerization ratio of methacrylic acid is less than 5% by weight, the solubility of the resulting radiation-sensitive composition in an alkali developer tends to be reduced. There is a tendency that the formed pixel is easily dropped from the substrate and the film surface of the pixel is rough.
  Especially acrylic acidThereContains methacrylic acid in the specific copolymerization ratioAlkali-soluble resinHas excellent solubility in an alkaline developer,resinThe radiation-sensitive composition using as a binder has very little undissolved material remaining after development with an alkaline developer, and background contamination, film residue, etc. occur in areas other than the part forming pixels on the substrate. The pixel obtained from the composition is difficult to be dissolved excessively in the alkaline developer, has excellent adhesion to the substrate, and does not have a possibility of dropping off from the substrate.
  Alkali-soluble resinThe weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC; elution solvent tetrahydrofuran) (hereinafter simply referred to as “weight average molecular weight”) is preferably 3,000 to 300,000, more preferably 5, 000-100,000.
[0036]
The usage-amount of the alkali-soluble resin in this invention is 10-1000 weight part normally with respect to 100 weight part of (A) coloring agents, Preferably it is 20-500 weight part. In this case, when the amount of the alkali-soluble resin used is less than 10 parts by weight, for example, the alkali developability may be deteriorated, or background staining or film residue may occur in a region other than the portion where the pixels are formed. If it exceeds 1000 parts by weight, the colorant concentration is relatively lowered, so that it may be difficult to achieve the target color density as a thin film.
[0037]
(C) Multifunctional monomer
The polyfunctional monomer in the present invention comprises a monomer having two or more polymerizable ethylenically unsaturated bonds.
Examples of such multifunctional monomers include diacrylates or dimethacrylates of alkylene glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; diacrylates or dimethacrylates of polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol; Polyacrylates or polymethacrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols such as methylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, etc .; oligoacrylates or oligomethacrylates such as polyester, epoxy resin, urethane resin, alkyd resin, silicone resin, spirane resin Both terminals such as both ends hydroxypolybutadiene, both ends hydroxypolyisoprene, both ends hydroxypolycaprolactone Dorokishiru or of polymers of diacrylates or methacrylates, tris acryloyloxyethyl phosphate, can be mentioned tris methacryloyloxyethyl phosphate and the like.
Among these polyfunctional monomers, polyacrylates or polymethacrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols are preferable. Specifically, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol triacrylate. Methacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, etc. can be mentioned, especially trimethylolpropane triacrylate, penta Erythritol triacrylate, dipentaerythritol hexa Acrylate is higher pixel intensity, excellent smoothness of the pixel surface and scumming in the region other than a portion where pixels are formed, it is unlikely to generate film residue and the like.
The said polyfunctional monomer can be used individually or in mixture of 2 or more types.
The usage-amount of the polyfunctional monomer in this invention is 5-500 weight part normally with respect to 100 weight part of (B) alkali-soluble resin, Preferably it is 20-300 weight part. In this case, if the amount of the polyfunctional monomer used is less than 5 parts by weight, the pixel strength or the smoothness of the pixel surface tends to be insufficient. On the other hand, if it exceeds 500 parts by weight, for example, alkali developability decreases. In addition, there is a tendency that scumming or film residue is likely to occur in a region other than a portion where pixels are formed.
[0038]
(D) Photopolymerization initiator
The photopolymerization initiator in the present invention may generate an active species capable of initiating polymerization of the (C) polyfunctional monomer by irradiation with radiation such as visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, and X-ray. It consists of a compound that can.
As such a photopolymerization initiator, in addition to a biimidazole compound having at least one main skeleton represented by the following formula (43), formula (44) or formula (45), a benzoin compound, an acetophenone compound Benzophenone compounds, α-diketone compounds, polynuclear quinone compounds, xanthone compounds, diazo compounds, triazine compounds, and the like. Among these, biimidazole compounds are preferred.
[0039]
Embedded image
Figure 0003956424
[0040]
As a specific example of the biimidazole compound,
2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-trakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-phenoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-phenoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-phenoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2-cyanophenyl) -4,4 ', 5.5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2-cyanophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-phenoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2-methylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-methoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2-methylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2-methylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-phenoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2-ethylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-methoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2-ethylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2-ethylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-phenoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2-phenylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-methoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2-phenylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole,
2,2'-bis (2-phenylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-phenoxycarbonylphenyl) biimidazole,
[0041]
2,2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole,
2,2'-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole,
2,2'-bis (2,4-dibromophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole,
2,2'-bis (2,4,6-tribromophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole,
2,2'-bis (2,4-dicyanophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole,
2,2'-bis (2,4,6-tricyanophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole,
2,2'-bis (2,4-dimethylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole,
2,2'-bis (2,4,6-trimethylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole,
2,2'-bis (2,4-diethylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole,
2,2'-bis (2,4,6-triethylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole,
2,2'-bis (2,4-diphenylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole,
2,2'-bis (2,4,6-triphenylphenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole
Etc.
[0042]
Of these biimidazole compounds, 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole, 2,2′-bis ( 2-Bromophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole, 2,2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4', 5,5 ' -Tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis (2,4-dibromophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole, 2,2'-bis (2,4,6-tri Chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole and 2,2′-bis (2,4,6-tribromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimi Dazo It is preferred.
The biimidazole compound is excellent in solubility in a solvent, does not generate foreign matters such as undissolved substances and precipitates, has high sensitivity, and sufficiently proceeds with a curing reaction by irradiation with a small amount of energy, and has a contrast. Since the curing reaction does not occur in the radiation non-irradiated part, the coating film after the radiation irradiation has a cured part insoluble in the developer and an uncured part having high solubility in the developer. It is possible to form an excellent color filter that is clearly divided and has no missing, missing or undercut patterns.
[0043]
Examples of the benzoin compound include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin i-propyl ether, benzoin i-butyl ether, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, and methyl-2-benzoylbenzoate. Etc.
Examples of the acetophenone compound include 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, and 1- (4-i-propylphenyl) -2- Hydroxy-2-methylpropan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 2,2-dimethoxyacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2-methyl -(4-Methylthiophenyl) -2-morpholino-1-propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone , 4-azidoacetophenone, 4-azidobenzalacetophenone, etc. That.
Examples of the benzophenone compounds include benzophenone, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 3,3-dimethyl-4-methoxybenzophenone, and the like. .
Examples of the α-diketone compound include diacetyl, dibenzoyl, methylbenzoylformate, and the like.
Examples of the polynuclear quinone compound include anthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1,4-naphthoquinone, and the like.
Examples of the xanthone compounds include xanthone, thioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, and 2-chlorothioxanthone.
Examples of the diazo compound include 4-diazodiphenylamine, 4-diazo-4'-methoxydiphenylamine, 4-diazo-3-methoxydiphenylamine, and the like.
Examples of the triazine compound include 2- (2′-furylethylidene) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3 ′, 4′-dimethoxystyryl) -4,6- Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4′-methoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2′-bromo-4′-methylphenyl) -4 , 6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2′-thiophenylethylidene) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, and the like.
Further, as photopolymerization initiators other than those described above, 4-azidobenzaldehyde, azidopyrene, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, N-phenylthioacridone, triphenylpyridine Lium perchlorate or the like can also be used.
[0044]
In this invention, a photoinitiator can be used individually or in mixture of 2 or more types.
The amount of the photopolymerization initiator used in the present invention is usually 0.01 to 200 parts by weight, preferably 1 to 120 parts by weight, particularly preferably 1 to 50 parts per 100 parts by weight of the (C) polyfunctional monomer. Parts by weight. In this case, if the amount of the photopolymerization initiator used is less than 0.01 parts by weight, curing due to radiation irradiation becomes insufficient, and there is a risk that the pattern may be missing, missing or undercut. On the other hand, if it exceeds 200 parts by weight, The formed pattern tends to drop off from the substrate during development, and background stains, film residue, and the like are likely to occur in regions other than the portion where the pattern is formed.
[0045]
Furthermore, in the present invention, a sensitizer, a curing accelerator, a polymer photocrosslinking / sensitizer, and the like can be used in combination with the photopolymerization initiator.
Examples of the sensitizer include 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylaminopropiophenone, ethyl-4-dimethylaminobenzoate, 2-ethylhexyl-1,4-dimethylaminobenzoate, and 2,5-bis (4 ′ -Diethylaminobenzal) cyclohexanone, 7-diethylamino-3- (4-diethylaminobenzoyl) coumarin, 4- (diethylamino) chalcone and the like. These sensitizers can be used alone or in admixture of two or more.
Examples of the curing accelerator include 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole, 2-mercapto-4,6-dimethyl. Examples include chain transfer agents such as aminopyridine. These curing accelerators can be used alone or in admixture of two or more.
The polymer photocrosslinking / sensitizing agent is a polymer compound having at least one functional group in the main chain and / or side chain that can act as a crosslinking agent and / or a sensitizer upon irradiation with radiation. Examples thereof include condensates of 4-azidobenzaldehyde and polyvinyl alcohol, condensates of 4-azidobenzaldehyde and phenol novolac resins, homopolymers or copolymers of 4-acryloylphenylcinnamoyl ester, Examples include 4-polybutadiene and 1,2-polybutadiene. These polymer photocrosslinking / sensitizing agents can be used alone or in admixture of two or more.
The total use amount of the sensitizer, curing accelerator and polymer photocrosslinking / sensitizer in the present invention is usually 300 parts by weight or less, preferably 5 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the photopolymerization initiator. More preferably, it is 10 to 100 parts by weight.
[0046]
In the present invention, the use of a combination of a biimidazole compound and a benzophenone compound and / or a thiazole curing accelerator as a photopolymerization initiator is particularly difficult for the formed pixel to fall off the substrate during development. It is preferable in terms of high pixel intensity and sensitivity.
In the present invention, when a biimidazole compound and another component are used in combination as a photopolymerization initiator, the amount of the other component used is preferably 80% by weight or less of the entire photopolymerization initiator.
When the particularly preferable photopolymerization initiator in the present invention is shown as a combination of its constituent components, the following can be mentioned. That is,
2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole / 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone,
2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole / 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone / 2-benzyl-2- Dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one,
2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole / 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone / 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone ,
2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole / 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone / 1-hydroxycyclohexylphenyl Ketone / 2-mercaptobenzothiazole,
2,2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole / 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone,
2,2′-bis (2,4-dibromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole / 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone / 2-benzyl-2-dimethylamino- 1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one,
2,2'-bis (2,4-dibromophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenylbiimidazole / 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone / 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone,
2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole / 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone / 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone / 2-mercaptobenzothiazole.
[0047]
Other additives
A solvent can be mix | blended with the radiation sensitive composition for color filters of this invention.
As the solvent, the components (A), (B), (C) and (D) and other additive components blended as desired are dissolved or dispersed and do not react with these components. As long as it has the volatility of, it can select and use suitably.
Examples of such solvents include glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether; ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate; diethylene glycol monomethyl ether Diethylene glycol monoalkyl ethers such as diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono n-propyl ether, diethylene glycol mono n-butyl ether; propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate; Other ethers such as coal dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether and tetrahydrofuran; ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone and 3-heptanone; alkyl lactates such as methyl 2-hydroxypropionate and ethyl 2-hydroxypropionate Ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, 2- Methyl hydroxy-3-methylbutanoate, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, ethyl acetate, butyl acetate, n-amyl formate, vinegar i-amyl, i-butyl acetate, n-butyl propionate, i-propyl butyrate, ethyl butyrate, n-butyl butyrate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, n-propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, Other esters such as ethyl 2-oxobutanoate; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene. These solvents can be used alone or in admixture of two or more.
Further, together with the solvent, benzyl ethyl ether, dihexyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate, diethyl maleate , Γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, phenyl cellosolve acetate, and the like can also be used in combination. These high boiling point solvents can be used alone or in admixture of two or more.
Among the solvents, from the viewpoints of solubility, pigment dispersibility, coatability, etc., ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone , Ethyl 2-hydroxypropionate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, n-butyl acetate, n-formate Preferred are amyl, i-amyl acetate, i-butyl acetate, n-butyl propionate, i-propyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, ethyl pyruvate and the like, and the high boiling point solvent is γ-butyrolacto Etc. are preferred.
The usage-amount of the solvent in this invention is 100-10000 weight part normally with respect to 100 weight part of (B) binder polymers, Preferably it is 500-5000 weight part.
[0048]
Furthermore, the radiation-sensitive composition for a color filter of the present invention can contain various additives other than the solvent as necessary.
Examples of such additives include extender pigments such as barium sulfate and calcium carbonate; dispersion aids such as blue pigment derivatives and yellow pigment derivatives such as copper phthalocyanine derivatives; fillers such as glass and alumina; polyvinyl alcohol and polyethylene Polymer compounds such as glycol monoalkyl ether and poly (fluoroalkyl acrylate); surfactants such as nonionic surfactants, cationic surfactants and anionic surfactants; vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, Vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane 3-glycidoxypropyltri Toxisilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxy Adhesion promoters such as silane and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; antioxidants such as 2,2-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol) and 2,6-di-tert-butylphenol; UV absorbers such as 3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole and alkoxybenzophenone; anti-aggregation agents such as sodium polyacrylate.
[0049]
Method for forming color filter
Next, a method for forming a color filter using the radiation sensitive composition for a color filter of the present invention will be described.
First, a light-shielding layer is formed so as to partition a portion for forming a pixel pattern on the surface of a transparent substrate, and, for example, (A) a composition in which a colorant is dispersed is applied on the substrate, and then pre-baking is performed. The solvent is evaporated to form a coating film. Next, after irradiating the coating film with radiation through a photomask, development processing is performed with an alkali developer, and the radiation-irradiated portions of the coating film are dissolved and removed, thereby arranging colored pixels in a predetermined pattern. To form a pixel array.
Thereafter, if necessary, each composition in which colorants of other colors (for example, red, green, or blue) are dispersed is used, and in the same manner as described above, coating, pre-baking, radiation irradiation, and development are performed. A color filter is obtained by performing processing and sequentially forming a pixel array of each color on the same substrate.
Examples of the transparent substrate used when forming the color filter include glass, silicon, polycarbonate, polyester, aromatic polyamide, polyamideimide, and polyimide. These transparent substrates may be subjected to appropriate pretreatment such as chemical treatment with a silane coupling agent or the like, plasma treatment, ion plating, sputtering, gas phase reaction method, vacuum deposition, etc., if desired.
When applying the radiation sensitive composition for a color filter of the present invention to a transparent substrate, an appropriate coating method such as spin coating, cast coating, roll coating or the like can be employed. The coating thickness is usually 0.1 to 10 μm, preferably 0.2 to 1.5 μm, as the film thickness after drying.
Visible rays, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, electron beams, X-rays and the like can be used as the radiation used when forming the color filter, but radiation having a wavelength in the range of 190 to 450 nm is preferable. The amount of radiation irradiation energy is preferably 1 to 1000 mJ / cm.2It is.
Examples of the alkali developer include sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-. An aqueous solution of undecene, 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene or the like is preferable.
For example, an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like can be added to the alkaline developer. In addition, it is usually washed with water after alkali development.
As the alkali development method, a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied, and the development conditions are preferably 5 to 300 seconds at room temperature.
The color filter thus formed is particularly suitable for color image pickup tube elements, and is also useful for color liquid crystal display devices, color sensors and the like.
[0050]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  The radiation-sensitive composition for a color filter of the present invention contains (A) a colorant, (B) a binder polymer, (C) a polyfunctional monomer, and (D) a photopolymerization initiator as essential components. Specific examples of particularly preferred compositions are as follows (i) to (nu).
(I) The component (D) is 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole and 2,2′-bis (2- A radiation-sensitive composition for a color filter containing one or more selected from the group of bromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole.
(B) Component (D) is 2,2′-bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (2,4-dibromophenyl) ) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole and 2 , 2′-bis (2,4,6-tribromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole-containing radiation-sensitive composition for color filters containing at least one selected from the group of .
(C) The component (D) further comprises one or more components selected from the group consisting of other photopolymerization initiators, sensitizers, curing accelerators, and polymer photocrosslinking / sensitizers. (B) A radiation-sensitive composition for color filters.
(D) The component (B) is a methacrylic acid / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, a methacrylic acid / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, a methacrylic acid / methyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, Methacrylic acid / methyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer and methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macro For the color filter of (a), (b) or (c), which is at least one copolymer selected from the group of monomer copolymers Radiation composition.
(E) The component (C) is at least one polyvalent acrylate selected from the group consisting of trimethylolpropane triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, and dipentaerythritol hexaacrylate. ) Or (d) The radiation sensitive composition for color filters.
(F) The radiation sensitive composition for a color filter according to (a), (b), (c), (d) or (e), wherein the component (A) contains the pigment (1) and the pigment (2). .
(G) The radiation-sensitive composition for color filters according to (A), (B), (C), (D) or (F), wherein the component (A) contains CI Pigment Yellow 150.
(H) The radiation sensitive composition for a color filter according to (a), (b), (c), (d) or (f), wherein the component (A) contains C.I. Pigment Yellow 155.
(I) The radiation sensitive composition for color filters according to (A), (B), (C) or (D) above, wherein the component (A) contains CI Pigment Red 254.
(Nu) The radiation sensitive composition for a color filter according to (a), (b), (c) or (d), wherein the component (A) contains C.I. Pigment Red 168.
[0051]
Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
Comparative Example 1
80 parts by weight of a 17/83 (weight ratio) mixture of CI Pigment Yellow 83 and CI Pigment Green 36 as component (A), and methacrylic acid / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer (copolymerization weight ratio) as component (B) = 25/65/10, weight average molecular weight = 55,000) 50 parts by weight, (C) component 40 parts by weight dipentaerythritol pentaacrylate, (D) component 2,2'-bis (2-chlorophenyl)- Composition comprising 10 parts by weight of 4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole and 10 parts by weight of 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone and 800 parts by weight of ethylene glycol monoethyl ether acetate as a solvent. Was prepared.
Next, silica (SiO2) that prevents elution of sodium ions on the surface2) On the surface of the soda glass transparent substrate on which the film is formed, a light-shielding layer is provided so as to partition a portion for forming a pixel pattern, and then the radiation-sensitive composition is applied using a spin coater. Pre-baking was performed at 2 ° C. for 2 minutes to form a coating film having a thickness of 2.0 μm.
Then, after cooling the substrate, the coating film contains light of wavelengths of 365 nm, 405 nm, and 436 nm through a photomask using a high-pressure mercury lamp.2The ultraviolet rays were irradiated. Next, the substrate is immersed in a 0.1 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. for 1 minute for development treatment, washed with ultrapure water, air-dried, and further post-baked at 180 ° C. for 30 minutes. A pixel array in which green pixel patterns each having a size of 20 μm × 20 μm was formed.
At this time, when the substrate after pre-baking was visually observed, swell was observed at the center of the substrate, and the coating uniformity was insufficient. Further, when the obtained pixel array was observed with an optical microscope, undissolved material remained in a region where the pattern on the substrate was not formed.
Furthermore, as an index of transparency with respect to radiation of the pixel array, a color analyzer (TC-1800M manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used, and the Y value in the CIE color system was measured with a C light source and a 2-degree field of view. Y = 55, which was a low value.
[0052]
Comparative Example 2
100 parts by weight of CI pigment red 177 as component (A), methacrylic acid / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer as component (B) (copolymerization weight ratio = 25/65/10, weight average molecular weight = 55,000 50 parts by weight, 40 parts by weight of dipentaerythritol pentaacrylate as component (C), 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole as component (D) A composition was prepared by mixing 10 parts by weight, 10 parts by weight of 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, and 800 parts by weight of ethylene glycol monoethyl ether acetate as a solvent.
Next, silica (SiO2) that prevents elution of sodium ions on the surface2) On the surface of the soda glass transparent substrate on which the film is formed, a light-shielding layer is provided so as to partition a portion for forming a pixel pattern, and then the radiation-sensitive composition is applied using a spin coater. Pre-baking was performed at 2 ° C. for 2 minutes to form a coating film having a thickness of 2.0 μm.
Then, after cooling the substrate, the coating film contains light of wavelengths of 365 nm, 405 nm, and 436 nm through a photomask using a high-pressure mercury lamp.2The ultraviolet rays were irradiated. Next, the substrate is immersed in a 0.1 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 25 ° C. for 1 minute for development treatment, washed with ultrapure water, air-dried, and further post-baked at 180 ° C. for 30 minutes. A pixel array in which red pixel patterns each having a size of 20 μm × 20 μm was formed.
At this time, when the substrate after pre-baking was visually observed, swell was observed at the center of the substrate, and the coating uniformity was insufficient. Further, when the obtained pixel array was observed with an optical microscope, undissolved material remained in a region where the pattern on the substrate was not formed.
Furthermore, as an index of transparency with respect to radiation of the pixel array, a color analyzer (TC-1800M manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used, and the Y value in the CIE color system was measured with a C light source and a 2-degree field of view. Y = 20 and a low value.
[0053]
【Example】
Example 1
80 parts by weight of a 35/65 (weight ratio) mixture of CI Pigment Yellow 150 and CI Pigment Green 36 as component (A), and methacrylic acid / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer (copolymerization weight ratio) as component (B) = 25/65/10, weight average molecular weight = 55,000) 50 parts by weight, (C) component 40 parts by weight dipentaerythritol pentaacrylate, (D) component 2,2'-bis (2-chlorophenyl)- Composition comprising 10 parts by weight of 4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole and 10 parts by weight of 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, and 800 parts by weight of ethylene glycol monoethyl ether acetate as a solvent. Was prepared.
Next, using this composition, a pixel array in which a green pixel pattern was formed was produced in the same manner as in Comparative Example 1. However, the film thickness was adjusted so that the same chromaticity (x and y values in the CIE color system) as in Comparative Example 1 was obtained.
At this time, when the substrate after pre-baking was visually observed, there was no swell in the central portion of the substrate, and the coating uniformity was excellent. In addition, when the obtained pixel array was observed with an optical microscope, no undissolved material remained in the region where the pattern was not formed on the substrate, the developability was excellent, and the pattern shape was also good. It was.
Furthermore, as an index of transparency with respect to radiation of the pixel array, a color analyzer (TC-1800M manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used, and the Y value in the CIE color system was measured with a C light source and a 2-degree field of view. Y = 63, a high value was obtained. Further, the obtained pixel array had a good balance between saturation and lightness.
[0054]
Example 2
80 parts by weight of a 35/65 (weight ratio) mixture of CI Pigment Yellow 155 and CI Pigment Green 36 as component (A), and methacrylic acid / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer (copolymerization weight ratio) as component (B) = 25/65/10, weight average molecular weight = 55,000) 50 parts by weight, (C) component 40 parts by weight dipentaerythritol pentaacrylate, (D) component 2,2'-bis (2-chlorophenyl)- Composition comprising 10 parts by weight of 4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole and 10 parts by weight of 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, and 800 parts by weight of ethylene glycol monoethyl ether acetate as a solvent. Was prepared.
Next, using this composition, a pixel array in which a green pixel pattern was formed was produced in the same manner as in Comparative Example 1. However, the film thickness was adjusted so that the same chromaticity (x and y values in the CIE color system) as in Comparative Example 1 was obtained.
At this time, when the substrate after pre-baking was visually observed, there was no swell in the central portion of the substrate, and the coating uniformity was excellent. In addition, when the obtained pixel array was observed with an optical microscope, no undissolved material remained in the region where the pattern was not formed on the substrate, the developability was excellent, and the pattern shape was also good. It was.
Furthermore, as an index of transparency with respect to radiation of the pixel array, a color analyzer (TC-1800M manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used, and the Y value in the CIE color system was measured with a C light source and a 2-degree field of view. Y = 63, a high value was obtained. Further, the obtained pixel array had a good balance between saturation and lightness.
[0055]
Example 3
(A) Component CI Pigment Yellow 150, CI Pigment Yellow 155 and CI Pigment Green 36 17.5 / 17.5 / 65 (weight ratio) mixture 80 parts by weight, Component (B) Methacrylic Acid / Benzyl Methacrylate / Polystyrene Macromonomer copolymer (copolymerization weight ratio = 25/65/10, weight average molecular weight = 55,000) 50 parts by weight, (C) component 40 parts by weight dipentaerythritol pentaacrylate, (D) component 2, 10 parts by weight of 2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole and 10 parts by weight of 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, and ethylene glycol monoethyl ether as a solvent A composition was prepared by mixing 800 parts by weight of acetate.
Next, using this composition, a pixel array in which a green pixel pattern was formed was produced in the same manner as in Comparative Example 1. However, the film thickness was adjusted so that the same chromaticity (x and y values in the CIE color system) as in Comparative Example 1 was obtained.
At this time, when the substrate after pre-baking was visually observed, there was no swell in the central portion of the substrate, and the coating uniformity was excellent. In addition, when the obtained pixel array was observed with an optical microscope, no undissolved material remained in the region where the pattern was not formed on the substrate, the developability was excellent, and the pattern shape was also good. It was.
Furthermore, as an index of transparency with respect to radiation of the pixel array, a color analyzer (TC-1800M manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used, and the Y value in the CIE color system was measured with a C light source and a 2-degree field of view. Y = 63, a high value was obtained. Further, the obtained pixel array had a good balance between saturation and lightness.
[0056]
Example 4
100 parts by weight of CI Pigment Red 254 as component (A), methacrylic acid / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer as component (B) (copolymerization weight ratio = 25/65/10, weight average molecular weight = 55,000) 50 parts by weight, 40 parts by weight of dipentaerythritol pentaacrylate as component (C), 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole as component (D) A composition was prepared by mixing 10 parts by weight, 10 parts by weight of 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, and 800 parts by weight of ethylene glycol monoethyl ether acetate as a solvent.
Next, this composition was used in the same manner as in Comparative Example 2 to produce a pixel array in which a red pixel pattern was formed on the substrate. However, the film thickness was adjusted so that the same chromaticity (x and y values in the CIE color system) as in Comparative Example 2 was obtained.
At this time, when the substrate after pre-baking was visually observed, there was no swell in the central portion of the substrate, and the coating uniformity was excellent. In addition, when the obtained pixel array was observed with an optical microscope, no undissolved material remained in the region where the pattern was not formed on the substrate, the developability was excellent, and the pattern shape was also good. It was.
Furthermore, as an index of transparency with respect to radiation of the pixel array, a color analyzer (TC-1800M manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) was used, and the Y value in the CIE color system was measured with a C light source and a 2-degree field of view. Y = 24, a high value was obtained. Further, the obtained pixel array had a good balance between saturation and lightness.
[0057]
【The invention's effect】
The composition for a color filter of the present invention has excellent application uniformity and developability when forming a pixel array, and also has good sensitivity, pattern shape, etc., and transparency to radiation, balance between saturation and brightness, etc. It is possible to form an excellent pixel array.

Claims (12)

(A)着色剤、(B)アルカリ可溶性樹脂、(C)多官能性モノマーおよび(D)光重合開始剤を含有するカラーフィルタ用感放射線性組成物において、前記(A)成分が下記一般式(1)または一般式(2)で表されるアゾ系顔料および環状のジケトン化合物からなる顔料の群から選ばれる少なくとも1種を含有し、前記(B)成分がアクリル酸/ベンジルアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸/ベンジルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸/メチルアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸/メチルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸/メチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、アクリル酸/メチルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、アクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体あるいはアクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体からなるアクリル酸共重合体;およびメタクリル酸/ベンジルアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルアクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体あるいはメタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体からなるメタクリル酸共重合体の群から選ばれることを特徴とするカラーフィルタ用感放射線性組成物。
Figure 0003956424
〔一般式(1)において、Xは炭素数1〜20の1価の芳香族炭化水素基もしくはその置換誘導体または5〜6員環の含窒素複素環を有する基もしくはその置換誘導体を示し、R1およびR2は相互に独立に水素原子または炭素数1〜5の1価の炭化水素基もしくはその置換誘導体を示す。〕
Figure 0003956424
〔一般式(2)において、Yは2価の結合基を示し、Zは炭素数1〜20の1価の芳香族炭化水素基もしくはその置換誘導体または5〜6員環の含窒素複素環を有する基もしくはその置換誘導体を示し、R3〜R5は相互に独立に水素原子または炭素数1〜5の1価の炭化水素基もしくはその置換誘導体を示し、R6は1価の置換基を示し、nは0〜3の整数である。〕
In the radiation sensitive composition for a color filter containing (A) a colorant, (B) an alkali-soluble resin, (C) a polyfunctional monomer, and (D) a photopolymerization initiator, the component (A) is represented by the following general formula: (1) or at least one selected from the group consisting of pigments consisting of an azo pigment represented by formula (2) and a cyclic diketone compound, wherein the component (B) is acrylic acid / benzyl acrylate / polystyrene macro Monomer copolymer, acrylic acid / benzyl acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, acrylic acid / methyl acrylate / polystyrene macromonomer copolymer, acrylic acid / methyl acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, acrylic acid / Benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer Polymer, acrylic acid / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, acrylic acid / methyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, acrylic acid / methyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, acrylic acid / 2- Acrylic acid copolymer comprising hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer or acrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer; and methacrylic acid / benzyl acrylate / polystyrene Macromonomer copolymer, methacrylic acid / benzyl acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, Tacrylic acid / methyl acrylate / polystyrene macromonomer copolymer, methacrylic acid / methyl acrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, methacrylic acid / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, methacrylic acid / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate Macromonomer copolymer, methacrylic acid / methyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, methacrylic acid / methyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer Polymer or methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polymethyl A radiation-sensitive composition for a color filter, which is selected from the group of methacrylic acid copolymers comprising a methacrylate macromonomer copolymer .
Figure 0003956424
[In General Formula (1), X represents a monovalent aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a substituted derivative thereof, or a group having a 5- to 6-membered nitrogen-containing heterocyclic ring or a substituted derivative thereof; 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a substituted derivative thereof. ]
Figure 0003956424
[In General Formula (2), Y represents a divalent linking group, Z represents a monovalent aromatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or a substituted derivative thereof, or a 5- to 6-membered nitrogen-containing heterocyclic ring. R 3 to R 5 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms or a substituted derivative thereof, and R 6 represents a monovalent substituent. N is an integer of 0-3. ]
(B)成分がメタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体およびメタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体の群から選ばれる少なくとも1種の共重合体からなり、(D)成分が2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾールおよび2,2’−ビス(2−ブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)ビイミダゾールの群から選ばれる1種以上を含有する請求項1に記載のカラーフィルタ用感放射線性組成物。  (B) Component is methacrylic acid / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, methacrylic acid / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, methacrylic acid / methyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, methacrylic acid / methyl Methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer and methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer And (D) component is 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4, ', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) biimidazole and 2,2'-bis (2-bromophenyl) -4,4', 5,5'-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) bi The radiation-sensitive composition for a color filter according to claim 1, comprising at least one selected from the group of imidazoles. (B)成分がメタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/メチルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、メタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー共重合体およびメタクリル酸/2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ベンジルメタクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体の群から選ばれる少なくとも1種の共重合体からなり、(D)成分が2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールおよび2,2’−ビス(2,4,6−トリブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾールの群から選ばれる1種以上を含有する請求項1に記載のカラーフィルタ用感放射線性組成物。  (B) Component is methacrylic acid / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, methacrylic acid / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, methacrylic acid / methyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer, methacrylic acid / methyl Methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer, methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polystyrene macromonomer copolymer and methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate / benzyl methacrylate / polymethyl methacrylate macromonomer copolymer And (D) component is 2,2′-bis (2,4-dichlorophenyl) 4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (2,4-dibromophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′- Bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole and 2,2′-bis (2,4,6-tribromophenyl) -4,4 ′, The radiation-sensitive composition for a color filter according to claim 1, comprising one or more selected from the group of 5,5'-tetraphenylbiimidazole. (D)成分がさらに他の光重合開始剤、増感剤、硬化促進剤および高分子光架橋・増感剤の群から選ばれる1種以上の成分を含む請求項2または請求項3に記載のカラーフィルタ用感放射線性組成物。  The component (D) further comprises one or more components selected from the group of other photopolymerization initiators, sensitizers, curing accelerators, and polymer photocrosslinking / sensitizers. Radiation sensitive composition for color filters. (C)成分がトリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの群から選ばれる少なくとも1種の多価アクリレートである請求項1〜4の何れかに記載のカラーフィルタ用感放射線性組成物。  The component (C) is at least one polyvalent acrylate selected from the group consisting of trimethylolpropane triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, and dipentaerythritol hexaacrylate. Radiation sensitive composition. (A)成分が請求項1に記載の一般式(1)で表されるアゾ系顔料と請求項1に記載の一般式(2)で表されるアゾ系顔料とを含有する請求項1〜5の何れかに記載のカラーフィルタ用感放射線性組成物。  The component (A) contains the azo pigment represented by the general formula (1) according to claim 1 and the azo pigment represented by the general formula (2) according to claim 1. 6. The radiation sensitive composition for a color filter according to any one of 5 above. (A)成分がC.I.ピグメントイエロー150を含有する請求項1〜6の何れかに記載のカラーフィルタ用感放射線性組成物。  The radiation sensitive composition for a color filter according to any one of claims 1 to 6, wherein the component (A) comprises CI Pigment Yellow 150. (A)成分がC.I.ピグメントイエロー155を含有する請求項1〜7の何れかに記載のカラーフィルタ用感放射線性組成物。  The radiation-sensitive composition for a color filter according to any one of claims 1 to 7, wherein the component (A) contains CI Pigment Yellow 155. (A)成分がC.I.ピグメントレッド254を含有する請求項1〜8の何れかに記載のカラーフィルタ用感放射線性組成物。  The radiation sensitive composition for a color filter according to any one of claims 1 to 8, wherein the component (A) contains CI Pigment Red 254. (A)成分がC.I.ピグメントレッド168を含有する請求項1〜9の何れかに記載のカラーフィルタ用感放射線性組成物。  (A) The radiation sensitive composition for color filters in any one of Claims 1-9 in which a component contains C.I. pigment red 168. 請求項1〜10の何れかに記載のカラーフィルタ用感放射線性組成物から形成されてなる画素を有するカラーフィルタ。  The color filter which has a pixel formed from the radiation sensitive composition for color filters in any one of Claims 1-10. 請求項11に記載のカラーフィルタを具備するカラー撮像管素子。  A color imaging tube device comprising the color filter according to claim 11.
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