JP4626096B2 - カラーフィルタ用感放射線性組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示素子 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示素子、カラー撮像管素子等に用いられるカラーフィルタを形成するためのカラーフィルタ用感放射線性組成物、該組成物から形成されたカラーフィルタ、および該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、感放射線性組成物を用いてカラーフィルタを製造するに当たっては、基板上あるいは予め所望のパターンの遮光層を形成した基板上に、感放射線性組成物を塗布、乾燥したのち、乾燥した塗膜を所望のパターンに露光して、現像することにより、各色の画素を得ている。
しかし、このようにして製造されたカラーフィルタには、現像時に、未露光部の基板上あるいは遮光層上に残渣や地汚れを生じる場合がある。
このような残渣や地汚れの生成を回避するためには、現像液の吐出圧を上げることが効果的ではあるが、その一方でパターンの欠けや剥がれが発生する弊害が現れるため、現像液の吐出圧を上げても、パターンの欠けや剥がれが生じない材料が求められるようになってきた。
ところで、特開平１０−７３７１３号公報に、アルカリ可溶性もしくはアルカリ膨潤性のポリマー、活性線照射重合開始剤、熱架橋剤（ブロックイソシアナート基、アルコキシ基やアシロキシ基を２つ以上有する化合物）、顔料および溶媒を必須成分とし、かつカップリング剤としてアルコキシアルミニウムとアルコキシチタン類等とを含むカラーフィルタ用感光性組成物が記載されており、該組成物は基板との接着性が良好で、現像時間の許容範囲が広いとされている。しかし該公報では、基板上等の残渣や地汚れと現像時の吐出圧との関連については検討されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、優れた現像耐性を有するカラーフィルタ用感放射線性組成物、より具体的には、現像液の吐出圧を上げても、パターンに欠けおよび剥がれを生じることがなく、未露光部の基板上および遮光層上に残渣および地汚れが発生するのを防止しう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】
【０００５】
本発明によれば、前記課題は、
（Ａ）着色剤、（Ｂ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｃ）多官能性モノマー、（Ｄ）光重合開始剤、（Ｅ）下記式（１）で表される化合物（以下、「化合物（１）」という。）および（Ｆ）溶媒を含有す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、
【０００６】
【化２】

〔式（１）において、各Ｒ¹ は相互に独立に、水素原子を除く原子数が１〜３５の１価の有機基を示すか（但し、４個のＲ ¹ が全てアルキル基になることはない。）、あるいはいずれか２個のＲ¹ が相互に結合して水素原子を除く原子数が１〜１０の２価の有機基を形成している。〕
によって達成される。
【０００７】
以下に、本発明について詳細に説明する。
（Ａ）着色剤
本発明における着色剤は、色調が特に限定されるものではなく、得られるカラーフィルタの用途に応じて適宜選定され、また有機顔料、無機顔料、染料あるいは天然色素のいずれでもよいが、カラーフィルタには高精細な発色と耐熱性が求められることから、本発明における着色剤としては、発色性が高く、か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、特に好ましくは有機顔料が用いられる。
【０００８】
前記有機顔料としては、例えば、カラーインデックス（C.I.；The Society of Dyers and Colourists 社発行) においてピグメント（Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス（C.I.）番号が付されているもの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１３８、C.I.ピグメントイエロー１３９、C.I.ピグメントイエロー１５０、C.I.ピグメントイエロー１５３、C.I.ピグメントイエロー１５４、C.I.ピグメントイエロー１５５、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.ピグメントイエロー１８０、C.I.ピグメントイエロー１８５；
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６１、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１６８、C.I.ピグメントレッド１７６、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントレッド１８０、C.I.ピグメントレッド２０７、C.I.ピグメントレッド２０８、C.I.ピグメントレッド２０９、C.I.ピグメントレッド２１５、C.I.ピグメントレッド２２４、C.I.ピグメントレッド２４２、C.I.ピグメントレッド２５４；
C.I.ピグメントバイオレット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６０、C.I.ピグメントブルー１５：３、C.I.ピグメントブルー１５：４、C.I.ピグメントブルー１５：６；
C.I.ピグメントグリーン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、C.I.ピグメントブラック７。
これらの有機顔料は、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、前記有機顔料は、例えば、硫酸再結晶法、溶剤洗浄法や、これらの組み合わせ等により精製して使用することができる。
【０００９】
また、無機顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、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。
これらの無機顔料は、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。
本発明において、前記各顔料は、所望により、その粒子表面をポリマーで改質して使用することができる。顔料の粒子表面を改質するポリマーとしては、例えば、特開平８−２５９８７６号公報等に記載されたポリマーや、市販の各種の顔料分散用のポリマーまたはオリゴマー等を挙げることができる。
【００１０】
本発明における着色剤としては、赤色顔料あるいは緑色顔料を含むものが好ましく、赤色有機顔料あるいは緑色有機顔料を含むものがさらに好ましい。
本発明において、赤色有機顔料を含む着色剤としては、場合によりC.I.ピグメントイエロー１３９と混合された、C.I.ピグメントレッド１７７、C.I.ピグメントレッド２２４およびC.I.ピグメントレッド２５４の群から選ばれる少なくとも１種を含むものが特に好ましく、緑色有機顔料を含む着色剤としては、場合によりC.I.ピグメントイエロー８３、C.I.ピグメントイエロー１３８およびC.I.ピグメントイエロー１５０の群から選ばれる少なくとも１種と混合された、C.I.ピグメントグリーン７およびC.I.ピグメントグリーン３６の群から選ばれる少なくとも１種を含むものが特に好ましい。
また、本発明における着色剤が青色有機顔料を含むときは、場合によりC.I.ピグメントバイオレット１７およびC.I.ピグメントバイオレット２３の群から選ばれる少なくとも１種と混合された、C.I.ピグメントブルー１５：６を含む着色剤が好ましい。
【００１１】
赤色有機顔料を含む着色剤、緑色有機顔料を含む着色剤および青色有機顔料を含む着色剤中の有機顔料の含有率は、各着色剤の色調、得られるカラーフィルタの用途等に応じて変わるが、それぞれ、通常、１０〜１００重量％、好ましくは２０〜１００重量％、さらに好ましくは３０〜１００重量％、特に好ましくは５０〜１００重量％である。
【００１２】
また、本発明における着色剤は、所望により、分散剤と共に使用することができる。
前記分散剤としては、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。
前記界面活性剤の具体例としては、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 ｎ−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン ｎ−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等のほか、以下商品名で、ＫＰ（信越化学工業（株）製）、ポリフロー（共栄社化学（株）製）、エフトップ（トーケムプロダクツ社製）、メガファック（大日本インキ化学工業（株）製）、フロラード（住友スリーエム（株）製）、アサヒガード、サーフロン（以上、旭硝子（株）製）、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１、同１０３、同１０７、同１１０、同１１１、同１１５、同１３０、同１６０、同１６１、同１６２、同１６３、同１６４、同１６５、同１６６、同１７０、同１８０、同１８２、同２０００、同２００１（以上、ビックケミー・ジャパン（株）製）、ソルスパースＳ５０００、同Ｓ１２０００、同Ｓ１３２４０、同Ｓ１３９４０、同Ｓ１７０００、同Ｓ２００００、同Ｓ２２０００、同Ｓ２４０００、同Ｓ２４０００ＧＲ、同Ｓ２６０００、同Ｓ２７０００、同Ｓ２８０００（以上、アビシア（株）製）、ＥＦＫＡ４６、同４７、同４８、同７４５、同４５４０、同４５５０、同６７５０、ＥＦＫＡ ＬＰ４００８、同４００９、同４０１０、同４０１５、同４０５０、同４０５５、同４５６０、同４８００、ＥＦＫＡ Ｐｏｌｙｍｅｒ４００、同４０１、同４０２、同４０３、同４５０、同４５１、同４５３（以上、エフカケミカルズ（株）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。
【００１３】
本発明における顔料分散剤の使用量は、各着色剤中の全顔料成分１００重量部に対して、通常、１〜５０重量部、好ましくは３〜３０重量部である。この場合、顔料分散剤の使用量が１重量部未満では、顔料の分散性が低下する傾向があり、一方５０重量部を超えると、アルカリ現像液に対する溶解性が低下する傾向がある。
【００１４】
カラーフィルタ用感放射線性組成物においては、着色剤中の顔料成分、好ましくは緑色顔料および／または青色顔料、さらに好ましくは緑色有機顔料および／または青色有機顔料は、さらに、スルホン酸基を有する銅フタロシアニン誘導体からなる顔料分散助剤（以下、「銅フタロシアニン系顔料分散助剤」という。）により分散されていることが望ましい。
銅フタロシアニン系顔料分散助剤は、緑色顔料を含む着色剤あるいは青色顔料を含む着色剤を用いたカラーフィルタ用感放射線性組成物において、前記顔料分散剤と協働して、各着色剤中の顔料成分の良好な分散性を確保し、それにより表示パネルとしたときに焼き付き等の表示不良が発生することがないカラーフィルタ用感放射線性組成物をもたらす成分である。
銅フタロシアニン系顔料分散助剤の市販品には、例えばSolsperse 12000(ゼネカ社製）があり、これを使用することができる。
【００１５】
緑色顔料を含む着色剤あるいは青色顔料を含む着色剤を用いたカラーフィルタ用感放射線性組成物において、銅フタロシアニン系顔料分散助剤の使用量は、各着色剤中の全顔料成分１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜１０重量部、さらに好ましくは０．０５〜５重量部である。この場合、銅フタロシアニン系顔料分散助剤の使用量が０．０１重量部未満では、顔料成分の分散性の改良効果が低下する傾向があり、一方１０重量部を超えると、形成した画素の色純度が不十分となるおそれがある。
また、赤色顔料、好ましくは赤色有機顔料を含む着色剤を用いたカラーフィルタ用感放射線性組成物においても、該赤色顔料を、さらに、銅フタロシアニン系顔料分散助剤により分散させることができ、この場合の銅フタロシアニン系顔料分散助剤の使用量は、着色剤中の全顔料成分１００重量部に対して、通常、５０重量部以下、好ましくは３０重量部以下である。
【００１６】
（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としては、（Ａ）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である限り、適宜のポリマーを使用することができる。
このようなアルカリ可溶性樹脂としては、例えば、カルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を含有する樹脂を挙げることができる。
アルカリ可溶性樹脂のうち、カルボキシル基含有アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、１個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和モノマー（以下、単に「カルボキシル基含有不飽和モノマー」という。）の（共）重合体を挙げることができる。
前記カルボキシル基含有不飽和モノマーの（共）重合体としては、特にカルボキシル基含有不飽和モノマーと他の共重合可能な不飽和モノマー（以下、単に「他の不飽和モノマー」という。）とからなるモノマー混合物の共重合体（以下、「カルボキシル基含有共重合体（イ）」という。）が好ましい。
【００１７】
前記カルボキシル基含有不飽和モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、けい皮酸等の不飽和モノカルボン酸類；マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和ジカルボン酸（無水物）類；３価以上の不飽和多価カルボン酸（無水物）類；こはく酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）、こはく酸モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）、フタル酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）、フタル酸モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）等の非重合性ジカルボン酸のモノ〔２−（メタ）アクリロイルオキシエチル）エステル類や、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレート等を挙げることができる。
これらのカルボキシル基含有不飽和モノマーのうち、こはく酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）およびフタル酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）は、それぞれＭ−５３００およびＭ−５４００の商品名（東亜合成（株）製）で市販されている。
前記カルボキシル基含有不飽和モノマーは、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。
【００１８】
また、他の不飽和モノマーとしては、例えば、
スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−ビニルトルエン、ｍ−ビニルトルエン、ｐ−ビニルトルエン、ｏ−クロルスチレン、ｍ−クロルスチレン、ｐ−クロルスチレン、ｏ−メトキシスチレン、ｍ−メトキシスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｏ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｍ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｐ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル等の芳香族ビニル化合物；
インデン、１−メチルインデン等のインデン類；
【００１９】
メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、ｉ−プロピルアクリレート、ｉ−プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｉ−ブチルアクリレート、ｉ−ブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、３−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート、３−ヒドロキシブチルアクリレート、３−ヒドロキシブチルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、２−メトキシエチルメタクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、２−フェノキシエチルメタクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールメタクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、トリシクロ[ ５．２．１．０^2,6 ] デカン−８−イルアクリレート、トリシクロ[ ５．２．１．０^2,6 ] デカン−８−イルメタクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルメタクリレート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールモノメタクリレート等の不飽和カルボン酸エステル類；
【００２０】
２−アミノエチルアクリレート、２−アミノエチルメタクリレート、２−ジメチルアミノエチルアクリレート、２−ジメチルアミノエチルメタクリレート、２−アミノプロピルアクリレート、２−アミノプロピルメタクリレート、２−ジメチルアミノプロピルアクリレート、２−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、３−アミノプロピルアクリレート、３−アミノプロピルメタクリレート、３−ジメチルアミノプロピルアクリレート、３−ジメチルアミノプロピルメタクリレート等の不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル類；
グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等の不飽和カルボン酸グリシジルエステル類；
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類；
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、アリルグリシジルエーテル、メタリルグリシジルエーテル等の不飽和エーテル類；
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデン等のシアン化ビニル化合物；
【００２１】
アクリルアミド、メタクリルアミド、α−クロロアクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）アクリルアミド、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド等の不飽和アミド類；
マレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド等の不飽和イミド類；
１，３−ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の脂肪族共役ジエン類；
ポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリ−ｎ−ブチルアクリレート、ポリ−ｎ−ブチルメタクリレート、ポリシロキサン等の重合体分子鎖の末端にモノアクリロイル基あるいはモノメタクリロイル基を有するマクロモノマー類
等を挙げることができる。
これらの他の不飽和モノマーは、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。
【００２２】
カルボキシル基含有共重合体（イ）としては、（ａ）アクリル酸および／またはメタクリル酸を必須とし、場合により、こはく酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）、こはく酸モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレートおよびω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレートの群から選ばれる少なくとも１種をさらに含有するカルボキシル基含有不飽和モノマーと、（ｂ）スチレン、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールモノメタクリレート、Ｎ−フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマーおよびポリメチルメタクリレートマクロモノマーの群から選ばれる少なくとも１種の他の不飽和モノマーとの共重合体（以下、「カルボキシル基含有共重合体（イ−１）」という。）が好ましい。
【００２３】
カルボキシル基含有共重合体（イ−１) の具体例としては、
（メタ）アクリル酸／メチル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／スチレン／メチル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／メチル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、
（メタ）アクリル酸／メチル（メタ）アクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、
（メタ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／ベンジル（メタ）アクリレート共重合体、
（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、
（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、
（メタ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、
（メタ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、
（メタ）アクリル酸／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、
（メタ）アクリル酸／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート／グリセロールモノ（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、
【００２４】
（メタ）アクリル酸／こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、
（メタ）アクリル酸／こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕／スチレン／アリル（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、
（メタ）アクリル酸／ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート／グリセロールモノ（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、
（メタ）アクリル酸／こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕／ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート／スチレン／ベンジル（メタ）アクリレート／グリセロールモノ（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、
（メタ）アクリル酸／こはく酸モノ〔２−（メタ）アクリロイロキシエチル〕／ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート／スチレン／アリル（メタ）アクリレート／グリセロールモノ（メタ）アクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体
等を挙げることができる。
【００２５】
これらのカルボキシル基含有共重合体（イ−１）のうち、特に、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体、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／スチレン／ベンジルメタクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、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、メタクリル酸／スチレン／ベンジルメタクリレート／グリセロールモノメタクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、メタクリル酸／こはく酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）／スチレン／ベンジルメタクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、メタクリル酸／こはく酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）／スチレン／ベンジルメタクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体等が好ましい。
【００２６】
カルボキシル基含有共重合体（イ）におけるカルボキシル基含有不飽和モノマーの共重合割合は、通常、５〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％である。この場合、カルボキシル基含有不飽和モノマーの共重合割合が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、一方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。
カルボキシル基含有不飽和モノマーを前記特定の共重合割合で含有するカルボキシル基含有共重合体（イ）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、当該共重合体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。
カルボキシル基含有共重合体（イ）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、「Ｍｗ」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。
【００２７】
また、遊離カルボキシル基を有するポリエステル樹脂を、アルカリ可溶性樹脂として使用することもできる。
このようなポリエステル樹脂としては、ポリ乳酸が好ましい。
前記ポリ乳酸のＭｗは、通常、３，０００〜３００，０００、好ましくは５，０００〜１００，０００である。
また、フェノール性水酸基含有アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、フェノール性水酸基含有芳香族ビニル化合物の（共）重合体、フェノールノボラック樹脂等を挙げることができる。
前記フェノール性水酸基含有芳香族ビニル化合物としては、例えば、ｏ−ヒドロキシスチレン、ｍ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｏ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、ｍ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、ｐ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン等を挙げることができる。
これらのフェノール性水酸基含有芳香族ビニル化合物は、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。
前記フェノール性水酸基含有ビニル芳香族化合物は、場合により、１種以上の他の共重合可能な不飽和モノマー、例えば前記他の不飽和モノマーと共重合させることができる。
【００２８】
また、前記フェノールノボラック樹脂に使用されるフェノール類としては、例えば、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、２，３−キシレノール、２，４−キシレノール、２，５−キシレノール、３，４−キシレノール、３，５−キシレノール、 ２，３，５−トリメチルフェノール、３，４，５−トリメチルフェノール等を挙げることができ、またアルデヒド類としては、例えば、ホルムアルデヒド、トリオキサン、パラホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、グリオキサール、グルタルアルデヒド、テレフタルアルデヒド、イソフタルアルデヒド等を挙げることができる。
これらのフェノール類およびアルデヒド類は、それぞれ単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
フェノール性水酸基含有芳香族ビニル化合物の（共）重合体のＭｗは、好ましくは１，０００〜１５０，０００、さらに好ましくは３，０００〜１００，０００である。
また、フェノールノボラック樹脂のＭｗは、好ましくは１，０００〜１５０，０００、さらに好ましくは１，５００〜８０，０００である。
【００２９】
本発明において、アルカリ可溶性樹脂は、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、１０〜１，０００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１，０００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。
【００３０】
（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、２個以上の重合性不飽和結合を有する化合物である。
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やそれらのジカルボン酸変性物；
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−１，３−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（２−アクリロイロキシエチル）フォスフェート、トリス（２−メタクリロイロキシエチル）フォスフェート
等を挙げることができる。
【００３１】
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やそれらのジカルボン酸変性物、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、下記式（２）
【００３２】
【化３】

で表される化合物、下記式（３）
【００３３】
【化４】

【００３４】
で表される化合物等が好ましく、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および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、かつ未露光部の基板上および遮光層上に地汚れ、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。
【００３５】
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、画素の強度や表面平滑性が低下する傾向があり、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、未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れ、膜残り等が発生しやすくなる傾向がある。
【００３６】
本発明においては、多官能性モノマーの一部を、１個の重合性不飽和結合を有する単官能性モノマーで置き換えることもできる。
前記単官能性モノマーとしては、例えば、前記（Ｂ）アルカリ可溶性樹脂について例示したカルボキシル基含有不飽和モノマー、他の不飽和モノマーのほか、Ｎ−ビニルサクシンイミド、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルフタルイミド、Ｎ−ビニル−２−ピペリドン、Ｎ−ビニル−ε−カプロラクタム、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルピロリジン、Ｎ−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルイミダゾリジン、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルインドリン、Ｎ−ビニルベンズイミダゾ−ル、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルピペリジン、Ｎ−ビニルピペラジン、Ｎ−ビニルモルホリン、Ｎ−ビニルフェノキサジン等のＮ−ビニル誘導体類；Ｎ−（メタ）アクリロイルモルフォリンや、市販品として、Ｍ−５３００、Ｍ−５４００、Ｍ−５６００（商品名、東亞合成（株）製）等を挙げることができる。
これらの単官能性モノマーは、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。
単官能性モノマーの使用割合は、多官能性モノマーと単官能性モノマーの合計に対して、通常、９０重量％以下、好ましくは５０重量％以下である。この場合、単官能性モノマーの使用割合が９０重量％を超えると、画素の強度や表面平滑性が低下する傾向がある。
【００３７】
（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線等の露光により、前記（Ｃ）多官能性モノマーおよび場合により使用される単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、ビイミダゾール系化合物、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る。
【００３８】
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’−テトラキス（４−エトキシカルボニルフェニル）−１，２’−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−１，２’−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−１，２’−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）−１，２’−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−１，２’−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−１，２’−ビイミダゾール
等を挙げることができる。
これらの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露光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、未露光部で硬化反応が生じることがないため、露光後の塗膜は、アルカリ現像液に対して不溶性の硬化部分と、アルカリ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。
【００３９】
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、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、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、１−フェニル−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−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、１−（４−モルフォリノフェニル）−２−ベンジル−２−ジメチルアミノブタン−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。
【００４０】
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。
【００４１】
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）多官能性モノマーと場合により使用される単官能性モノマーとの合計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、さらに好ましくは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、露光による硬化が不十分となり、画素パターンに欠落、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、形成された画素が現像時に基板から脱落しやすく、また画素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。
【００４２】
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１種以上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、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、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。
また、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、露光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、けい皮酸４−アクリロイルフェニルの（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。
【００４３】
（Ｅ）化合物（１）
化合物（１）を表す式（１）において、Ｒ¹ の水素原子を除く原子数が１〜３５の１価の有機基としては、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−ヘキシル基、ｎ−オクチル基等の炭素数１〜３０のアルキル基；
オキシアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ヘキサノイル基、オクタノイル基、ラウロイル基、イソラウロイル基、パルミトイル基、イソパルミトイル基、ステアロイル基、イソステアロイル基、アクリロイル基、メタクリロイル基等の炭素数２〜３０のアシル基；
【００４４】
フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，３−ジメチルフェニル基、２，４−ジメチルフェニル基、２，５−ジメチルフェニル基、２，６−ジメチルフェニル基、３，４−ジメチルフェニル基、３，５−ジメチルフェニル基、ｏ−クメニル基、ｍ−クメニル基、ｐ−クメニル基、４−ビフェニル基、ｏ−〔ｐ−（α，α−ジメチルベンジル）フェニル基、ｍ−〔ｐ−（α，α−ジメチルベンジル）フェニル基、ｐ−〔ｐ−（α，α−ジメチルベンジル）フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基等の炭素数６〜３５のアリール基；
アミノメチル基、２−アミノエチル基、Ｎ−（アミノメチル）アミノメチル基、Ｎ−（２−アミノエチル）−１−アミノエチル基、Ｎ−（２−アミノエチル）−２−アミノエチル基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基等の炭素数１〜１０のアミノ基含有アルキル基またはアルキルアミノ基；
【００４５】
ベンゼンスルホニル基、ｏ−トルエンスルホニル基、ｍ−トルエンスルホニル基、ｐ−トルエンスルホニル基、ｏ−ｎ−ドデシルベンゼンスルホニル基、ｍ−ｎ−ドデシルベンゼンスルホニル基、ｐ−ｎ−ドデシルベンゼンスルホニル基等の炭素数６〜３５の有機スルホニル基；
−Ｐ（Ｏ)(ＯＣ₂ Ｈ₅)₂ 、−Ｐ（Ｏ)(ＯＣ₃ Ｈ₇)₂ 、−Ｐ（Ｏ)(ＯＣ₄ Ｈ₉)₂ 、−Ｐ（Ｏ)(ＯＣ₆ Ｈ₁₃)₂、−Ｐ（Ｏ)(ＯＣ₈ Ｈ₁₇)₂、
−Ｐ（Ｏ) −Ｏ−Ｐ（Ｏ)(ＯＣ₂ Ｈ₅)₂ 、
−Ｐ（Ｏ)(ＯＣ₈ Ｈ₁₇）−Ｏ−Ｐ（Ｏ)(ＯＨ)(ＯＣ₈ Ｈ₁₇）等のリン酸もしくはピロリン酸のジエステル残基
等を挙げることができる。
【００４６】
また、２個のＲ¹ が相互に結合して形成した水素原子を除く原子数が１〜１０の２価の有機基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ビニレン基、プロペニレン基等を挙げることができる。
【００４７】
本発明における好ましい化合物（１）の具体例としては、下記式（１-1) 〜式（１-11)で表される化合物等を挙げることができる。
【化５】

【００４８】
【化６】

【００４９】
【化７】

【００５０】
【化８】

【００５１】
【化９】

【００５２】
【化１０】

【００５３】
【化１１】

【００５４】
【化１２】

【００５５】
【化１３】

【００５６】
【化１４】

【００５７】
【化１５】

【００５８】
本発明における化合物（１）の使用量は、（Ｃ）多官能性モノマーと場合により使用される単官能性モノマーとの合計１００重量部に対して、通常、０．０００５〜１０重量部、好ましくは０．００１〜１重量部、さらに好ましくは０．００２〜０．１重量部である。この場合、化合物（１）の使用量が０．０００５重量部未満では、現像液の吐出圧を上げた場合、現像後にパターンの欠けや剥がれを生じるおそれがあり、一方１０重量部を超えると、画素が形成される部分以外の領域で、地汚れ、膜残り等を生じるおそれがある。
【００５９】
（Ｆ）溶媒
本発明における溶媒としては、前記（Ａ）〜（Ｅ）成分や、所望により配合される添加剤成分を分散または溶解し、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。
このような溶媒としては、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、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブ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、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−ｎ−ブ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；
【００６０】
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、シクロヘキサノン等のケトン類；
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ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、ぎ酸ｎ−アミル、酢酸ｉ−アミル、プロピオン酸ｎ−ブチル、酪酸エチル、酪酸ｎ−プロピル、酪酸ｉ−プロピル、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
等を挙げることができる。
これらの溶媒は、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。
【００６１】
さらに、前記溶媒と共に、ベンジルエチルエーテル、ジ−ｎ−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、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶媒を併用することもできる。
これらの高沸点溶媒は、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。
【００６２】
前記溶媒のうち、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、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、ぎ酸ｎ−アミル、酢酸ｉ−アミル、プロピオン酸ｎ−ブチル、酪酸エチル、酪酸ｉ−プロピル、酪酸ｎ−ブチル、ピルビン酸エチル等が好ましく、また高沸点溶媒としては、γ−ブチロラクトン等が好ましい。
溶媒の使用量は、（Ｂ）アルカリ可溶性樹脂１００重量部に対して、通常、１００〜１０，０００重量部、好ましくは５００〜５，０００重量部である。
【００６３】
添加剤
さらに、本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物には、場合により、種々の添加剤を配合することもできる。
前記添加剤としては、例えば、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類、ポリ（フロロアルキルアクリレート）類等の高分子化合物；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−メタクリロイルオ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類等の紫外線吸収剤；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。
【００６４】
本発明におけるカラーフィルタ用感放射線性組成物を調製する際の、（Ａ）着色剤、（Ｂ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｃ）多官能性モノマー、（Ｄ）光重合開始剤、（Ｅ）化合物（１）および（Ｆ）溶媒の混合は、各成分を適宜の順に添加して実施することができるが、予め（Ａ）成分を、必要に応じて顔料分散剤や銅フタロシアニン系顔料分散助剤を添加して、適量の（Ｆ）成分と混合し、例えばサンドミルにて分散化処理を行って、各色の着色ペーストを調製しておき、これらを前記（Ｂ）〜（Ｅ）成分および（Ｆ）成分の残りと混合することが好ましい。
【００６５】
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。
基板の表面上に、必要に応じて、画素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、例えば赤色の着色剤が分散された感放射線性組成物を塗布したのち、プレ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露光したのち、アルカリ現像液を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去し、その後ポストベークすることにより、赤色の画素パターンが所定の配列で配置された画素アレイを形成する。
また、緑色または青色の顔料が分散された各感放射線性組成物を用い、前記と同様にして、塗布、プレベーク、露光および現像を行い、その後ポストベークを行って、緑色の画素アレイおよび青色の画素アレイを同一基板上に形成することにより、赤色、緑色および青色の三原色の画素アレイが基板上に配置されたカラーフィルタを得る。但し、カラーフィルタを形成する際の各色の画素パターンの形成順序は、前記に限定されるものではない。
【００６６】
カラーフィルタを形成する際に使用される基板としては、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。
感放射線性組成物を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０．２〜５．０μｍ、特に好ましくは０．２〜３．０μｍである。
カラーフィルタを作製する際に使用される放射線としては、例えば、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。
放射線の露光量は、好ましくは１０〜１０，０００Ｊ／ｍ² である。
【００６７】
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、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の水素イオン濃度ｐＨは、好ましくは１０．０〜１３．０である。
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。
現像処理法としては、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。
【００６８】
カラーフィルタを形成する際の現像時には、未露光部の基板上あるいは遮光層上に残渣や地汚れを生じるおそれがある。このような残渣や地汚れの発生を防止するためには、例えばシャワー現像法等の、現像液をある程度高い圧力で吐出できる現像法が適しており、さらには現像液の吐出圧を、好ましくは０．３ＭＰａ以上に上げることが極めて効果的である。しかし、従来のカラーフィルタ用感放射線性組成物では、その硬化物を高い現像耐性を有するものとするためには露光量をかなり上げる必要があり、生産性の面で問題があった。また露光量を上げない場合には、パターンの欠けや剥がれが発生する弊害が現れるため、現像液の吐出圧を０．２ＭＰａ以下に下げざるをえず、残渣や地汚れの発生を防止することが困難であった。
【００６９】
これに対して、本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物は、通常の露光量でも、その硬化物が吐出圧０．３ＭＰａ以上の現像耐性を有するものである。ここでいう「吐出圧０．３ＭＰａ以上の現像耐性を有する」とは、現像液を０．３ＭＰａ以上の吐出圧で吐出させて現像しても、パターンの欠けおよび剥がれを生じることがないことを意味する。なお、本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物も、露光量を上げることにより、その硬化物の現像耐性をさらに高めることができるのは当然である。
ここで、本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物の露光量と現像耐性との関係をより具体的に例示すると、露光量が３，０００Ｊ／ｍ² 以下、好ましくは２，０００Ｊ／ｍ² 以下、さらに好ましくは１，０００Ｊ／ｍ² 以下、特に好ましくは５００Ｊ／ｍ² 以下のとき、現像耐性が０．３ＭＰａ以上、好ましくは０．４ＭＰａ以上となる特性を有する。この場合、３，０００Ｊ／ｍ² の露光量を超えて露光するのは、露光時間が長くなり、生産性が低下する。
したがって、本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物は、カラーフィルタを形成する際に、パターンに欠けおよび剥がれを生じることなく、未露光部の基板上および遮光層上に残渣および地汚れが発生するのを有効に防止することができる。
【００７０】
さらに、本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物は、基板への密着性および硬化物の強度と靱性が高く、パターンの欠けや剥がれが極めて発生し難いという優れた特性を有しており、パターンの欠けおよび剥がれを生じることなく、未露光部の基板上および遮光層上に残渣および地汚れが発生するのを極めて有効に防止することができる。
なお、本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物に対する現像液の吐出圧の上限は、組成物の具体的組成等によって変わり一概には言えないが、通常、１０ＭＰａ程度である。
本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物から形成されたカラーフィルタは、例えば、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示装置、カラー撮像管素子、カラーセンサー等に極めて有用である。
【００７１】
【発明の実施の形態】
【００７２】
本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物は、前記（Ａ）〜（Ｆ）成分を含有するが、好ましいカラーフィルタ用感放射線性組成物をより具体的に示すと、下記（ii）〜（iv) のとおりである。
【００７３】
（ii） （Ｂ）成分が、アルカリ可溶性樹脂（イ）、さらに好ましくはアルカリ可溶性樹脂（イ−１）、特に好ましくはメタクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体、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／スチレン／ベンジルメタクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、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、メタクリル酸／スチレン／ベンジルメタクリレート／グリセロールモノメタクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体、メタクリル酸／こはく酸モノ（２−アクリロイロキシエチル）／スチレン／ベンジルメタクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体およびメタクリル酸／こはく酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）／スチレン／ベンジルメタクリレート／Ｎ−フェニルマレイミド共重合体の群から選ばれる少なくとも１種であるカラーフィルタ用感放射線性組成物。
【００７４】
（iii) （Ｃ）成分が、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、こはく酸変性ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、こはく酸変性ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、こはく酸変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレートおよびこはく酸変性ジペンタエリスリトールペンタメタクリレートの群、特に好ましくはペンタエリスリトールテトラアクリレート、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種である前記（ii）のカラーフィルタ用感放射線性組成物。
（iv) （Ａ）成分中に赤色顔料あるいは緑色顔料を含む、前記（ii) または（iii)のカラーフィルタ用感放射線性組成物。
【００７５】
また、本発明の好ましいカラーフィルタは、
（ｖ) 前記（ii）、（iii)または（iv) のカラーフィルタ用感放射線性組成物から形成されたカラーフィルタ、
からなる。
さらに、本発明の好ましいカラー液晶表示素子は、
（vi） 前記（ｖ) のカラーフィルタを具備してなるカラー液晶表示素子、
からなる。
【００７６】
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。
ここで、部は重量基準である。
【実施例】
試験例
〈顔料分散ペーストの調製〉
下記に示す顔料、顔料分散剤、顔料分散助剤（２）および溶媒を調合し、サンドミルにて分散化処理を行って、赤色、緑色および青色の各顔料分散ペーストを調製した。
【００７７】
赤色顔料分散ペースト（Ｒ−１）
・顔料（部）
C.I.ピグメントレッド２５４ (１０）
C.I.ピグメントイエロー１３９ ( ２）
・顔料分散剤（部）
エフカ社製EFKA-47 （ ４）
・溶剤（部）
３−エトキシプロピオン酸エチル （６０）
【００７８】
赤色顔料分散ペースト（Ｒ−２）
・顔料（部）
C.I.ピグメントレッド２２４ ( ５）
C.I.ピグメントレッド１７７ ( ５）
C.I.ピグメントイエロー１３９ ( ２）
・顔料分散剤（部）
エフカ社製EFKA-47 （ ４）
・溶剤（部）
３−エトキシプロピオン酸エチル （６０）
【００７９】
緑色顔料分散ペースト（Ｇ−１）
・顔料（部）
C.I.ピグメントグリーン３６ ( ７）
C.I.ピグメントイエロー１５０ ( ３）
C.I.ピグメントイエロー１３８ ( ３）
・顔料分散剤（部）
ビッグケミー社製ＢＹＫ-170 ( ４）
・顔料分散助剤（２）（部）
ゼネカ社製Solsperse 12000 （ １）
・溶剤（部）
３−エトキシプロピオン酸エチル （６０）
【００８０】
緑色顔料分散ペースト（Ｇ−２）
・顔料（部）
C.I.ピグメントグリーン３６ ( ５）
C.I.ピグメントグリーン７ （ ２）
C.I.ピグメントイエロー１５０ ( ３）
C.I.ピグメントイエロー１３８ ( ３）
・顔料分散剤（部）
ビッグケミー社製ＢＹＫ-170 （ ４）
・顔料分散助剤（２）（部）
ゼネカ社製Solsperse 12000 （ １）
・溶剤（部）
３−エトキシプロピオン酸エチル (６０）
【００８１】
青色顔料分散ペースト（Ｂ−１）
・顔料（部）
C.I.ピグメントブルー１５：６ (１０）
・顔料分散剤（部）
ビッグケミー社製ＢＹＫ-165 （ ４）
・顔料分散助剤（２）（部）
ゼネカ社製Solsperse 12000 （ １）
・溶剤（部）
３−エトキシプロピオン酸エチル (６０）
【００８２】
〈樹脂組成物の調製〉
前記顔料分散ペーストとは別に、下記の成分を混合して、着色剤を含有しない樹脂組成物（α）を調製した。

【００８３】
実施例１
前記赤色顔料分散ペースト（Ｒ−１）３００部、樹脂組成物（α）１，０００部および（Ｅ）成分として前記式（１-2) で表される化合物０．６部を混合して、カラーフィルタ用感放射性組成物を調製した。
次いで、この組成物を、コーニング社製＃１７３７ガラス基板にスピンコーターを用いて塗布したのち、８０℃のクリーンオーブン内で１０分間プレベークを行って、膜厚２．０μｍの塗膜を得た。その後、この基板を３６５ｎｍ、４０５ｎｍおよび４３６ｎｍの各波長を含む高圧水銀ランプを用い、１Ｌ／３Ｓマスクを介して５００Ｊ／ｍ² の露光量で露光した。その後、ジェイエスアール（株）製濃縮アルカリ現像液ＣＤ−１５０ＣＲ（商品名）を超純水で１００倍に稀釈した現像液を用い、現像液の吐出圧を０．４ＭＰａに設定して、シャワー現像を１分間行った。その後、超純水を吐出圧０．２ＭＰａで吐出させて基板を洗浄して、パターンを形成した。
得られた基板を１００倍の光学顕微鏡にて観察したところ、パターンには欠けおよび剥がれが観察されず、かつ未露光部の基板上に地汚れも観察されなかった。
【００８４】
実施例２〜５
赤色顔料分散ペースト（Ｒ−１）の代わりに、それぞれ赤色顔料分散ペースト（Ｒ−２）、緑色顔料分散ペースト（Ｇ−１）、緑色顔料分散ペースト（Ｇ−２）または青色顔料分散ペースト（Ｂ−１）を用いた以外は、実施例１と同様にしてパターンを形成した。
得られた各基板を１００倍の光学顕微鏡にて観察したところ、パターンには欠けおよび剥がれが観察されず、かつ未露光部の基板上に地汚れも観察されなかった。
【００８５】
比較例１〜５
前記式（１-2) で表される化合物を添加しない以外は、それぞれ実施例１〜５と同様にしてパターンを形成した。
得られた各基板を１００倍の光学顕微鏡にて観察したところ、未露光部の基板上に地汚れが観察されなかったが、パターンに多くの欠けが観察された。
【００８６】
比較例６〜１０
現像液の吐出圧をそれぞれ０．２ＭＰａに下げた以外は、比較例１〜５と同様にしてパターンを形成した。
得られた各基板を１００倍の光学顕微鏡にて観察したところ、パターンに欠けや剥がれが観察されなかったが、未露光部の基板上に地汚れが観察された。
【００８７】
参考例１〜５
現像液の吐出圧を０．２ＭＰａに下げた以外は、それぞれ実施例１〜５と同様にしてパターンを形成した。
得られた各基板を１００倍の光学顕微鏡にて観察したところ、パターンには欠けや剥がれが観察されなかったが、未露光部の基板上に地汚れが観察された。
【００８８】
【発明の効果】
本発明のカラーフィルタ用感放射線性組成物は、パターンの欠けおよび剥がれを生じることなく、未露光部の基板上および遮光層上に残渣および地汚れが発生するのを有効に防止することができ、高品質のカラーフィルタを効率よく形成することができる。

Claims (5)

1. （Ａ）着色剤、（Ｂ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｃ）多官能性モノマー、（Ｄ）光重合開始剤、（Ｅ）下記式（１）で表される化合物および（Ｆ）溶媒を含有す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。
   

   

   〔式（１）において、各Ｒ¹ は相互に独立に、水素原子を除く原子数が１〜３５の１価の有機基を示すか（但し、４個のＲ ¹ が全てアルキル基になることはない。）、あるいはいずれか２個のＲ¹ が相互に結合して水素原子を除く原子数が１〜１０の２価の有機基を形成している。〕
2. （Ｅ）式（１）で表される化合物の使用量が、（Ｃ）多官能性モノマーと場合により使用される単官能性モノマーとの合計１００重量部に対して、０．０００５〜１０重量部である、請求項１に記載のカラーフィルタ用感放射線性組成物。
3. （Ａ）着色剤が赤色顔料あるいは緑色顔料を含む、請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタ用感放射線性組成物。
4. 請求項１〜３のいず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カラーフィルタ。
5. 請求項４に記載のカラーフィルタを具備してなるカラー液晶表示素子。