JP7178301B2 - 着色感光性樹脂組成物、これを利用して製造されたカラーフィルターおよび画像表示装置 - Google Patents

着色感光性樹脂組成物、これを利用して製造されたカラーフィルターおよび画像表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、着色感光性樹脂組成物、これを利用して製造されたカラーフィルターおよび画像表示装置に関する。
カラーフィルターは、白色光から赤色、緑色および青色の三つの色を抽出して微細な画素単位で可能にする薄膜フィルム型光学部品であって、１画素の大きさが数十から数百マイクロメーター程度である。このようなカラーフィルターは、それぞれの画素間の境界部分を遮光するために、透明基板上に定められたパターンで形成されたブラックマトリクス層およびそれぞれの画素を形成するために、複数の色（通常、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）という）の３原色を定められた順序で配列した画素部が順に積層された構造を取っている。
最近、カラーフィルターを具現する方法の一つとして、顔料分散型の感光性樹脂を利用した顔料分散法が適用されているが、光源から照射された光がカラーフィルターを透過する過程で光の一部がカラーフィルターに吸収されて光効率が低下し、また、色フィルターに含まれている顔料の特性に起因して色再現が低下する問題点が発生している。
このような問題を解決するために、特許文献１は、着色硬化性組成物、カラーフィルターとその製造方法、および固体撮像素子に関し、具体的に（Ａ）エステル基を含む連結基を介して主鎖に結合するカルボキシル基を有する構造単位を含むポリマー、（Ｂ）光重合開始剤、（Ｃ）重合性化合物、（Ｄ）顔料、および（Ｅ）リン酸基を含む分散剤を含有することを特徴とする着色硬化性組成物に関する内容を開示している。
しかしながら、従来文献に開示された着色感光性樹脂組成物は、現像速度と密着性をすべて満足させるには多少不足した実情である。
したがって、現像速度と密着性をすべて改善できる着色感光性樹脂組成物の開発が要求されている。
韓国特許公開第２０１１－００６５４２４号公報
本発明は、現像速度と密着性が改善された着色感光性樹脂組成物を提供する。
また、本発明は、密着性に優れていて、耐久性のような性能に優れたカラーフィルターおよび画像表示装置を提供する。
本発明は、２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位と、前記反復単位内酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を側鎖として含む反復単位とを含む、１以上の第１重合体；および前記第１重合体と異なる、１以上の第２重合体；を含むアルカリ可溶性樹脂を含み、前記第１重合体は、前記アルカリ可溶性樹脂全体１００重量部に対して１～６０重量部で含まれる着色感光性樹脂組成物を提供する。
また、本発明は、前述した着色感光性樹脂組成物の硬化物を含むカラーフィルターを提供する。
また、本発明は、前述したカラーフィルターを含む画像表示装置を提供する。
本発明による着色感光性樹脂組成物は、現像速度と密着性の改善が可能であるという利点がある。
また、本発明による着色感光性樹脂組成物を利用して製造されたカラーフィルターおよび画像表示装置は、密着性が改善されて耐久性に優れているという利点がある。
図１ａは、着色感光性樹脂組成物を利用したカラーフィルターの製造方法に対する手順図を例示する図である。 図１ｂは、着色感光性樹脂組成物を利用したカラーフィルターの製造方法に対する手順図を例示する図である。 図１ｃは、着色感光性樹脂組成物を利用したカラーフィルターの製造方法に対する手順図を例示する図である。
以下、本発明についてより詳細に説明する。
本発明で任意の部材が他の部材の「上に」位置しているというとき、これは、任意の部材が他の部材に接している場合だけでなく、二つの部材の間に他の部材が存在する場合も含む。
本発明で任意の部分が或る構成要素を「含む」というとき、これは、特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
＜着色感光性樹脂組成物＞
本発明の一様態は、２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位を含み、前記反復単位内酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を含む側鎖を含む、１以上の第１重合体；および前記第１重合体と異なる、１以上の第２重合体；を含むアルカリ可溶性樹脂を含み、前記第１重合体は、前記アルカリ可溶性樹脂全体１００重量部に対して１～６０重量部で含まれる着色感光性樹脂組成物に関する。
アルカリ可溶性樹脂
本発明によるアルカリ可溶性樹脂は、１以上の第１重合体および前記第１重合体と異なる１以上の第２重合体を含み、前記第１重合体は、２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位と、前記反復単位内酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を側鎖として含む反復単位とを含み、前記第１重合体は、前記アルカリ可溶性樹脂全体１００重量部に対して１～６０重量部で含まれる。
具体的に、前記第１重合体は、２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位を含み、前記２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位内に含まれる酸基を、重合性二重結合を有するエポキシ基含有単量体と反応させることによって、酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を含む側鎖を含むことができる。
本発明による第１重合体が、前記２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位と、前記反復単位内酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を含む側鎖を含み、かつ前記範囲内に含まれる場合、現像速度が速いながらも、現像残渣現象が発生せず、密着性に優れた着色感光性樹脂組成物を得ることができるという利点がある。
好ましくは前記第１重合体は、前記アルカリ可溶性樹脂全体１００重量部に対して２０～５０重量部、より好ましくは３０～５０重量部で含まれ得、この場合、現像速度が速いという利点があるのでより好ましい。
前記重合性二重結合を有するエポキシ基含有単量体の具体例としては、グリシジル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテル、α－エチルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４－エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート（例えばダイセル化学工業社製造の「サイクロマー（登録商標）Ａ４００」等）、３，４－エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート（例えばダイセル化学工業社製造の「サイクロマーＭ１００」等）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の一実施形態において、前記２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位は、前記第１重合体全体１００重量部に対して５～５０重量部、好ましくは２０～４０重量部、より好ましくは３０～４０重量部で含まれ得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記反復単位内酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を側鎖として含む反復単位は、前記第１重合体全体１００重量部に対して５０～９５重量部、好ましくは６０～８０重量部、より好ましくは６０～７０重量部で含まれ得る。前記側鎖を含有する単量体由来の反復単位は、前記第１重合体に含まれる前記２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位内酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を含む側鎖を含む部分を称することができる。
本発明のさらに他の実施形態において、前記第１重合体は、Ｎ－置換マレイミド系単量体由来の反復単位、２－エトキシエチル（メタ）アクリレート単量体由来の反復単位および２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート由来の反復単位よりなる群から選ばれる１以上の反復単位をさらに含むことができる。
前記Ｎ－置換マレイミド系単量体は、例えば、Ｎ－シクロヘキシルマレイミド、Ｎ－ベンジルマレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド、Ｎ－ｏ－ヒドロキシフェニルマレイミド、Ｎ－ｍ－ヒドロキシフェニルマレイミド、Ｎ－ｐ－ヒドロキシフェニルマレイミド、Ｎ－ｏ－メチルフェニルマレイミド、Ｎ－ｍ－メチルフェニルマレイミド、Ｎ－ｐ－メチルフェニルマレイミド、Ｎ－ｏ－メトキシフェニルマレイミド、Ｎ－ｍ－メトキシフェニルマレイミド、Ｎ－ｐ－メトキシフェニルマレイミド等であってもよいが、これらに限定されるものではない。
前記第１重合体がＮ－置換マレイミド系単量体由来の反復単位をさらに含む場合、耐熱性が向上する利点があるので好ましい。
前記第１重合体が２－エトキシエチル（メタ）アクリレート単量体由来の反復単位をさらに含む場合、耐化学性が向上する利点があるので好ましい。
前記第１重合体が２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート由来の反復単位をさらに含む場合、現像性が向上する利点があるので好ましい。
本発明のさらに他の実施形態において、前記第１重合体は、Ｎ－置換マレイミド系単量体由来の反復単位、２－エトキシエチル（メタ）アクリレート単量体由来の反復単位および２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート由来の反復単位を含むことができる。
具体的に、前記第１重合体は、２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位、Ｎ－置換マレイミド系単量体由来の反復単位、２－エトキシエチル（メタ）アクリレート単量体由来の反復単位および２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート由来の反復単位を含み、前記反復単位内酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を含む側鎖を含むことができる。
前記第１重合体が前記単量体由来の反復単位をすべて含む場合、現像速度が速いながらも、現像残渣現象が発生せず、密着性に優れ、信頼性に優れているという利点が最大化されるので好ましい。
本発明のさらに他の実施形態において、前記Ｎ－置換マレイミド系単量体由来の反復単位は、前記第１重合体全体１００重量部に対して１～３０重量部、好ましくは３～２５重量部、より好ましくは５～２０重量部で含まれ得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記２－エトキシエチル（メタ）アクリレート単量体由来の反復単位は、前記第１重合体全体１００重量部に対して１～３５重量部、好ましくは５～３０重量部、より好ましくは１０～２５重量部で含まれ得る。
本発明のさらに他の実施形態において、前記２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート単量体由来の反復単位は、前記第１重合体全体１００重量部に対して５～３０重量部、好ましくは７～２５重量部、より好ましくは１０～２０重量部で含まれ得る。
前記それぞれの単量体由来の反復単位が前記範囲を満たす場合、各単量体由来の反復単位が目的とする効果が最大化され得るので好ましい。
前記第１重合体がＮ－置換マレイミド系単量体由来の反復単位、２－エトキシエチル（メタ）アクリレート単量体由来の反復単位および２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート由来の反復単位よりなる群から選ばれる１以上をさらに含む場合、前記２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位は、前記第１重合体全体１００重量部に対して５～５０重量部、好ましくは１０～４０重量部、より好ましくは１５～３０重量部で含まれ得る。
また、側鎖を含有する単量体由来の反復単位は、前記第１重合体全体１００重量部に対して１０～５０重量部、好ましくは２０～４０重量部、より好ましくは２５～３５重量部で含まれ得る。
前記第１重合体は、前述した反復単位以外に更なる反復単位をさらに含むことができるが、これに限定されるものではない。
例えば、前記第１重合体にさらに含まれ得る反復単位は、不飽和結合を有する重合単量体に由来するものであってもよく、具体的にアクリル酸、メタアクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸類；フマル酸、メサコン酸、イタコン酸等のジカルボン酸類；およびこれらジカルボン酸の無水物；ω－カルボキシポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレート等の両末端にカルボキシル基と水酸基を有するポリマーのモノ（メタ）アクリレート類等であってもよく、より具体的にアクリル酸、メタアクリル酸、スチレン、ビニルトルエン、α－メチルスチレン、ｐ－クロロスチレン、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；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ－プロピル（メタ）アクリレート、ｉ－プロピル（メタ）アクリレート、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、ｉ－ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ－ブチル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート類；シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２－メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン－８－イル（メタ）アクリレート、２－ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート等の脂環族（メタ）アクリレート類；フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等のアリール（メタ）アクリレート類；３－（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、３－（メタクリロイルオキシメチル）－３－エチルオキセタン、３－（メタクリロイルオキシメチル）－２－トリフルオロメチルオキセタン、３－（メタクリロイルオキシメチル）－２－フェニルオキセタン、２－（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、２－（メタクリロイルオキシメチル）－４－トリフルオロメチルオキセタン等の不飽和オキセタン化合物等がある。
前記さらに含まれ得る反復単位が酸基を含んでいる場合、前記酸基を含んでいる反復単位は、重合性二重結合を有するエポキシ基含有単量体と反応させることにより、酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を含む側鎖を含むこともできるが、これらに限定されない。
前記エポキシ基含有単量体は、前述した内容を適用することができる。
前記第２重合体は、前記第１重合体を構成する反復単位のうち前記２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位および前記２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位内に含まれる酸基を、重合性二重結合を有するエポキシ基含有単量体と反応させることにより、酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を含む側鎖を含まない重合体を意味する。
前記第２重合体は、前述した更なる反復単位のうち１以上を含むこともできるが、やはりこれに限定されるものではなく、当業界で通常使用するアルカリ可溶性があるバインダー樹脂を制限なしに使用することができる。
具体的に前記第２重合体は、カルボキシル基含有単量体、およびこの単量体と共重合可能な他の単量体との共重合体等が挙げられる。
前記カルボキシル基含有単量体としては、例えば不飽和モノカルボン酸や、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸等の分子中に１個以上のカルボキシル基を有する不飽和多価カルボン酸等の不飽和カルボン酸等が挙げられる。ここで、不飽和モノカルボン酸としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α－クロロアクリル酸、シンナム酸等が挙げられる。不飽和ジカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸等が挙げられる。不飽和多価カルボン酸は、酸無水物であってもよく、具体的には、マレイン酸無水物、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物等が挙げられる。また、不飽和多価カルボン酸は、そのモノ（２－メタクリロイルオキシアルキル）エステルであってもよく、例えばスクシン酸モノ（２－アクリロイルオキシエチル）、スクシン酸モノ（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）等が挙げられる。また、不飽和多価カルボン酸は、その両末端ジカルボキシ重合体のモノ（メタ）アクリレートであってもよく、例えばω－カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω－カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレート等が挙げられる。前記カルボキシル基含有単量体は、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。
前記カルボキシル基含有単量体は、重合性二重結合を有するエポキシ基含有単量体と反応させることにより、酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を含む側鎖を含むことができるが、これに限定されるものではなく、前記重合性二重結合を有するエポキシ基含有単量体は、前述した内容を適用できるが、やはりこれらに限定されない。
前記カルボキシル基含有単量体と共重合可能な他の単量体としては、例えば二重結合を含むエチレン性不飽和モノマー、スチレン、α－メチルスチレン、ｏ－ビニルトルエン、ｍ－ビニルトルエン、ｐ－ビニルトルエン、ｐ－クロロスチレン、ｏ－メトキシスチレン、ｍ－メトキシスチレン、ｐ－メトキシスチレン、ｏ－ビニルベンジルメチルエーテル、ｍ－ビニルベンジルメチルエーテル、ｐ－ビニルベンジルメチルエーテル、ｏ－ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ－ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ－ビニルベンジルグリシジルエーテル、インデン等の芳香族ビニル化合物；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メタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタジエニルアクリレート、ジシクロペンタジエチルメタクリレート、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；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；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等の不飽和アミド類；マレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド、Ｎ－シクロヘキシルマレイミド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、ポリシロキサンの重合体分子鎖の末端にモノアクリロイル基またはモノメタクリロイル基を有する巨大単量体類等が挙げられる。これらの単量体は、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。
前記第２重合体のうちカルボキシル基含有単量体単位の含有量は、前記第２重合体全体１００重量部に対して通常１０～５０重量部であり、好ましくは１０～４０重量部であり、より好ましくは１３～３０重量部であってもよい。カルボキシル基含有単量体単位の含有量が前記範囲を満たす場合、現像液に対する溶解性が良好であり、現像時にパターンが正確に形成される傾向があるので好ましい。
より具体的に、前記第２重合体は、（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／２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／ベンジル（メタ）アクリレート共重合体、（メタ）アクリル酸／メチル（メタ）アクリレート／ポリスチレン巨大単量体共重合体、（メタ）アクリル酸／メチル（メタ）アクリレート／ポリメチル（メタ）アクリレート巨大単量体共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリスチレン巨大単量体共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリメチル（メタ）アクリレート巨大単量体共重合体、（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／ポリスチレン巨大単量体共重合体、（メタ）アクリル酸／２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリメチル（メタ）アクリレート巨大単量体共重合体、（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／スクシン酸モノ（２－アクリロイルオキシ）／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／スクシン酸モノ（２－アクリロイルオキシエチル）／スチレン／アリル（メタ）アクリレート／Ｎ－フェニルマレイミド共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート／Ｎ－フェニルマレイミド／スチレン／グリセロールモノ（メタ）アクリレート共重合体等が挙げられる。
これらのうちアクリル酸／ベンジル（メタ）アクリレート／スチレン共重合体、アクリル酸／メチル（メタ）アクリレート／スチレン共重合体、メチルメタクリレート／ベンジルメタクリレート／アクリル酸共重合体および前記共重合体内に含まれるアクリル酸の酸基をグリシジル（メタ）アクリレートのエポキシ基と反応させることにより、酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を含む側鎖を含むことができる共重合体が好ましく使用され得る。
前記第２重合体は、前記アルカリ可溶性樹脂全体１００重量部に対して４０～９９重量部、好ましくは４０～７０重量部、より好ましくは４０～６０重量部で含まれ得、この場合、現像残渣現象の発生を抑制することができ、密着性に優れているという利点があるので好ましい。
本発明のさらに他の実施形態において、前記アルカリ可溶性樹脂は、前記着色感光性樹脂組成物の固形分全体１００重量部に対して１０～８０重量部、好ましくは２０～７０重量部、より好ましくは２０～６０重量部で含まれ得、この場合、パターンの形成が容易であり、解像度および残膜率が向上する傾向があるので好ましい。
本明細書において記録された（メタ）アクリレートとは、アクリレートおよび（または）メタクリレートを意味する。
本発明のアルカリ可溶性樹脂としては、酸価が２０～２００（ｍｇＫＯＨ／ｇ）の範囲であってもよい。酸価が前記範囲にあれば、現像液中の溶解性が向上して、非露出部が容易に溶解し、感度が増加して、結果的に、露出部のパターンが現像時に残っていて、残膜率（ｆｉｌｍ ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ｒａｔｉｏ）を改善することになるので好ましい。
ここで、酸価とは、アクリル系重合体１ｇを中和するのに必要な水酸化カリウムの量（ｍｇ）として測定される値であり、通常、水酸化カリウム水溶液を使用して滴定することにより求めることができる。
また、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ；テトラヒドロフランを溶出溶媒とする）で測定したポリスチレン換算重量平均分子量（以下、簡単に「重量平均分子量」という）が３，０００～２００，０００、好ましくは５，０００～１００，０００であるアルカリ可溶性樹脂が好ましい。分子量が前記範囲にあれば、コーティングフィルムの硬度が向上して、残膜率が高く、現像液中の非露出部の溶解性に優れており、解像度が向上する傾向があるので好ましい。
本発明のさらに他の実施形態において、前記着色感光性樹脂組成物は、着色剤、光重合性化合物、光重合開始剤、溶剤および添加剤よりなる群から選ばれる１以上をさらに含むことができる。
着色剤
本発明の着色剤は、色調が限定されず、得られるカラーフィルターの用途に応じて選定が可能である。前記着色剤は、顔料、染料または天然色素のうちいずれか一つであってもよく、前記顔料としては、カラーインデックス（Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ出版）でピグメント（Ｐｉｇｍｅｎｔ）に分類されている化合物が使用され得る。本発明の着色剤としては、耐熱性および発色性に優れているという点から有機顔料が好ましい。
本発明に使用され得る好ましい顔料の具体的な例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２１４等の黄色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４０、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４２、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５９、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６５、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ７３等のオレンジ色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１０５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２４２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２６５等の赤色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０等の青色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３２、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット３８等のバイオレット色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８等の緑色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２５等のブラウン色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７等の黒色顔料等が挙げられる。この中でもＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６およびＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６の中から選ばれる一つ以上の顔料を含むことが好ましい。前記の有機顔料および無機顔料は、それぞれ単独で使用されることもでき、２種類以上を混合して使用されることもできる。例えば、赤色画素を形成するには、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２５４およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９を含有すること、緑色画素を形成するには、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン５８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５０またはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８を含有すること、青色画素を形成するには、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を含有することがそれぞれ好ましい。
本発明の前記染料は、有機溶剤に対する溶解性を有するものであれば、制限なしに１種以上を追加して使用することができる。好ましくは、有機溶剤に対する溶解性を有しつつ、アルカリ現像液に対する溶解性および耐熱性、耐溶剤性等の信頼性を確保することができる染料を使用することが好ましい。前記染料としては、スルホン酸やカルボン酸等の酸性基を有する酸性染料、酸性染料と窒素含有化合物の塩、酸性染料のスルホンアミド体等とこれらの誘導体から選ばれるものを使用することができ、その他にもアゾ系、キサンテン系、フタロシアニン系の酸性染料およびこれらの誘導体も選択することができる。前記染料は、カラーインデックス（Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ出版）内に染料に分類されている化合物や、染色ノート（色染社）に記載されている公知の染料が挙げられる。
前記染料の具体的な例としては、Ｃ．Ｉ．ソルベント染料として、
Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー４、１４、１５、２１，２３、２４、３８、６２，６３、６８、８２、９４、９８、９９、１６２等の黄色染料；
Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド８、４５、４９、１２２、１２５、１３０等の赤色染料；
Ｃ．Ｉ．ソルベントオレンジ２、７、１１、１５、２６、４５、５６、６２等のオレンジ色染料；
Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー３５、３７、４５、５９、６７等の青色染料；
Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン１，３，４、５、７、２８、２９、３２、３３、３４、３５等の緑色染料等が挙げられる。
また、Ｃ．Ｉ．アシッド染料として
Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１，３、７、９、１１、１７、２３、２５、２９、３４、３６、３８、４０、４２、５４，６５、７２、７３、７６、７９、９８、９９、１１１、１１２、１１３、１１４、１１６、１１９、１２３、１２８、１３４、１３５、１３８、１３９、１４０、１４４、１５０、１５５、１５７、１６０、１６１、１６３、１６８、１６９、１７２、１７７、１７８、１７９、１８４、１９０、１９３、１９６、１９７、１９９、２０２，２０３、２０４、２０５、２０７、２１２，２１４、２２０、２２１，２２８、２３０、２３２，２３５、２３８、２４０、２４２，２４３、２５１等の黄色染料；
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、４、８、１４、１７、１８、２６、２７、２９、３１，３４、３５、３７、４２，４４、５０、５１、５２、５７、６６、７３、８０、８７、８８、９１、９２、９４、９７、１０３、１１１、１１４、１２９、１３３、１３４、１３８、１４３、１４５、１５０、１５１、１５８、１７６、１８２、１８３、１９８、２０６、２１１，２１５、２１６、２１７、２２７、２２８、２４９、２５２，２５７、２５８、２６０、２６１，２６６、２６８、２７０、２７４、２７７、２８０、２８１、１９５、３０８、３１２、３１５、３１６、３３９、３４１，３４５、３４６、３４９、３８２、３８３、３９４、４０１、４１２，４１７、４１８、４２２，４２６等の赤色染料；
Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ６、７、８、１０、１２，２６、５０、５１、５２、５６、６２，６３、６４、７４、７５、９４、９５、１０７、１０８、１６９、１７３等のオレンジ色染料；
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、７、９、１５、１８、２３、２５、２７、２９、４０、４２，４５、５１，６２、７０、７４、８０、８３、８６、８７、９０、９２、９６、１０３、１１２、１１３、１２０、１２９、１３８、１４７、１５０、１５８、１７１、１８２、１９２，２１０、２４２，２４３、２５６、２５９、２６７、２７８、２８０、２８５、２９０、２９６、３１５、３２４：１，３３５、３４０等の青色染料；
Ｃ．Ｉ．アシッドバイオレット６Ｂ、７、９、１７、１９等のバイオレット色染料；
Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン１，３，５、９、１６、２５、２７、５０、５８、６３、６５、８０、１０４、１０５、１０６、１０９等の緑色染料等が挙げられる。
また、Ｃ．Ｉ．ダイレクト染料として
Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー２、３３、３４、３５、３８、３９、４３，４７、５０、５４、５８、６８、６９、７０、７１、８６、９３、９４、９５、９８、１０２、１０８、１０９、１２９、１３６、１３８、１４１等の黄色染料；
Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド７９、８２、８３、８４、９１、９２、９６、９７、９８、９９、１０５、１０６、１０７、１７２、１７３、１７６、１７７、１７９、１８１、１８２、１８４、２０４、２０７、２１１，２１３、２１８、２２０、２２１，２２２，２３２，２３３、２３４、２４１，２４３、２４６、２５０等の赤色染料；
Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ３４、３９、４１、４６、５０、５２、５６、５７、６１，６４，６５、６８、７０、９６、９７、１０６、１０７等のオレンジ色染料；
Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー３８、４４、５７、７０、７７、８０、８１、８４、８５、８６、９０、９３、９４、９５、９７、９８、９９、１００、１０１、１０６、１０７、１０８、１０９、１１３、１１４、１１５、１１７、１１９、１３７、１４９、１５０、１５３、１５５、１５６、１５８、１５９、１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６６、１６７、１７０、１７１、１７２、１７３、１８８、１８９、１９０、１９２、１９３、１９４、１９６、１９８、１９９、２００、２０７、２０９、２１０、２１２，２１３、２１４、２２２，２２８、２２９、２３７、２３８、２４２，２４３、２４４、２４５、２４７、２４８、２５０、２５１，２５２，２５６、２５７、２５９、２６０、２６８、２７４、２７５、２９３等の青色染料；
Ｃ．Ｉ．ダイレクトバイオレット４７、５２、５４、５９、６０、６５、６６、７９、８０、８１、８２、８４、８９、９０、９３、９５、９６、１０３、１０４等のバイオレット色染料；
Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン２５、２７、３１，３２、３４、３７、６３、６５、６６、６７、６８、６９、７２、７７、７９、８２等の緑色染料等が挙げられる。
また、Ｃ．Ｉ．モーダント染料として
Ｃ．Ｉ．モーダントイエロー５、８、１０、１６、２０、２６、３０、３１，３３，４２，４３，４５、５６、６１，６２，６５等の黄色染料；
Ｃ．Ｉ．モーダントレッド１，２、３，４、９、１１、１２、１４、１７、１８、１９、２２，２３、２４、２５、２６、３０、３２、３３、３６、３７、３８、３９、４１、４３，４５、４６、４８、５３、５６、６３、７１、７４、８５、８６、８８、９０、９４、９５等の赤色染料；
Ｃ．Ｉ．モーダントオレンジ３，４、５、８、１２、１３、１４、２０、２１，２３、２４、２８、２９、３２、３４、３５、３６、３７、４２，４３，４７、４８等のオレンジ色染料；
Ｃ．Ｉ．モーダントブルー１，２、３、７、８、９、１２、１３、１５、１６、１９、２０、２１，２２，２３、２４、２６、３０、３１，３２、３９、４０、４１、４３，４４、４８、４９、５３、６１、７４、７７、８３、８４等の青色染料；
Ｃ．Ｉ．モーダントバイオレット１，２，４、５、７、１４、２２，２４、３０、３１，３２、３７、４０、４１、４４、４５、４７、４８、５３、５８等のバイオレット色染料；
Ｃ．Ｉ．モーダントグリーン１，３，４、５、１０、１５、１９、２６、２９、３３、３４、３５、４１、４３、５３等の緑色染料等が挙げられる。
本発明の着色剤は、単独でまたは２種類以上を組み合わせて使用され得る。
前記着色剤は、前記着色感光性樹脂組成物の全体固形分総１００重量部に対して１０～７０重量部、好ましくは１８～６０重量部で含まれ得る。前記範囲にあれば、カラーフィルターに製作されたときのカラー濃度が充分であり、組成重合体が組成物中に必要量で含まれ得るので、機械的強度が十分なパターンを形成することができる。
本発明で着色感光性組成物の固形分とは、溶剤を除去した成分の合計を意味する。
前記顔料のうち有機顔料は、必要に応じて、酸性基または塩基性基が導入された顔料誘導体等を利用した表面処理、重合体化合物等による顔料の表面のグラフト処理、硫酸微粒化法（ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）等による微粒化処理、不純物を除去するための有機溶媒または水等による洗浄処理またはイオン性不純物のイオン交換法等による除去処理等を行うことができる。
前記着色剤は、粒径が均一なものが好ましく、前記着色剤が顔料である場合には、顔料分散剤を含有させて分散処理を行うことにより、顔料が溶液中で均一に分散した状態の顔料分散液を得ることができる。
前記顔料分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、非イオン系、両性系、ポリエステル系およびポリアミン系等の界面活性剤等を言及することができ、これらは、単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。顔料分散剤を使用する場合、その使用量は、着色剤１重量部当たり好ましくは１重量部以下であり、より好ましくは０．０５重量部以上０．７重量部以下である。顔料分散剤の使用量が前記範囲にあれば、均一な分散状態の顔料が得られる傾向があるので好ましい。
光重合性化合物
光重合性化合物は、光の照射により光重合開始剤から発生する活性ラジカル、酸等により重合され得る化合物であって、官能性基の個数によって一官能、二官能、三官能重合性化合物等が挙げられる。
前記一官能重合性化合物の具体的な例としては、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、２－ヒドロキシ－３－フェノキシプロピルアクリレート、２－エチルヘキシルカルビトールアクリレート、２－ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ－ビニルピロリドン等が挙げられる。
前記二官能重合性化合物の具体的な例としては、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのビス（アクリロイルオキシエチル）エーテル、３－メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、ブチレングリコールジメタアクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、エトキシレートネオペンチルグリコールジアクリレート、プロポキシレートネオペンチルグリコールジアクリレート等が挙げられる。
前記三官能重合性化合物の具体的な例としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、エトキシレートトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシレートトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセリルプロポキシレートトリアクリレート、イソシアヌレートトリアリレート等が挙げられる。
前記四官能重合性化合物の具体的な例としては、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジメチロールプロパンテトラ（メチル）アクリレート等が挙げられる。
また、前記五官能重合性化合物の具体的な例としては、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが挙げられ、六官能光重合性化合物の具体的な例としては、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートが挙げられる。
これらのうち前記光重合性化合物としては、二官能以上の多官能重合性化合物が好ましく使用され得、特に五官能以上の多官能重合性化合物が好ましく使用され得る。
本発明の光重合性化合物は、単独でまたは２種類以上を組み合わせて使用され得る。前記光重合性化合物は、前記着色感光性樹脂組成物中の固形分全体１００重量部に対して５～５０重量部で含まれることが好ましく、７～４５重量部で含まれることがより好ましい。前記光重合性化合物が前記の基準で前記のような範囲で含まれる場合、画素部の強度や平滑性が良好になるので好ましい。
光重合性開始剤
本発明の光重合性開始剤としては、前述した光重合性化合物および前記アルカリ可溶性樹脂を重合させることができるものであれば、特に限定されないが、重合特性、開始効率、吸収波長、入手性、価格等の観点から、アセトフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、トリアジン系、オキシム系、オニウム塩系、ニトロベンジルトシレート系またはベンゾイントシレート系の中から選ばれる少なくとも１種の化合物を含有することが好ましく、光安定剤を併用することができる。
本発明に好ましいアセトフェノン系化合物としては、ジエトキシアセトフェノン、２－メチル－２－モルフォリノ－１－（４－メチルチオフェニル）プロパン－１－オン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、ベンジルジメチルケタル、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－［４－（２－ヒドキシエトキシ）フェニル］プロパン－１－オン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－［４－（１－メチルビニル）フェニル］プロパン－１－オンのオリゴマー等があり、２－メチル－２－モルフォリノ－１－（４－メチルチオフェニル）プロパン－１－オンがより好ましい。また、複数のアセトフェノン系化合物および他の光重合開始剤を組み合わせて使用することもできる。アセトフェノン系化合物以外の光重合開始剤としては、光を照射することにより、活性ラジカルを発生させる活性ラジカル発生剤、増減剤、酸発生剤等が挙げられる。
前記活性ラジカル発生剤としては、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物またはオキシム系化合物等が挙げられる。
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等が挙げられる。
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、ｏ－ベンゾイル安息香酸メチル、４－フェニルベンゾフェノン、４－ベンゾイル－４’－メチルジフェニルスルフィド、３，３’，４，４’－テトラ（ｔ－ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、２，４，６－トリメチルベンゾフェノン等が挙げられる。
前記チオキサントン系化合物としては、例えば、２－イソプロピルチオキサントン、４－イソプロピルチオキサントン、２，４－ジエチルチオキサントン、２，４－ジクロロチオキサントン、１－クロロ－４－プロポキシチオキサントン等が挙げられる。
前記トリアジン系化合物としては、例えば、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－（４－メトキシフェニル）－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－（４－メトキシナフチル）－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－（４－メトキシスチリル）－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－［２－（５－メチルフラン－２－イル）エテニル］－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－［２－（フラン－２－イル）エテニル］－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－［２－（４－ジエチルアミノ－２－メチルフェニル）エテニル］－１，３，５－トリアジン、２，４－ビス（トリクロロメチル）－６－［２－（３，４－ジメトキシフェニル）エテニル］－１，３，５－トリアジン等が挙げられる。
前記オキシム系化合物としては、２－（Ｏ－ベンゾイルオキシム）－１－［４－（フェニルチオ）フェニル］－１，２－オクタンジオン、１－（４－メチルスルファニル－フェニル）－ブタン－１，２－ブタン－２－オキシム－Ｏ－アセテート、１－（４－メチルスルファニル－フェニル）－ブタン－１－オンオキシム－Ｏ－アセテート、ヒドロキシイミノ－（４－メチルスルファニル－フェニル）－酢酸エチルエステル－Ｏ－アセテート、ヒドロキシイミノ－（４－メチルスルファニル－フェニル）－酢酸エチルエステル－Ｏ－ベンゾエート等が挙げられる。
前記増減剤としては、例えば、２，４，６－トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、２，２－ビス（ｏ－クロロフェニル）－４，４’，５，５’－テトラフェニル－１，２’－ビイミダゾール、１０－ブチル－２－クロロアクリドン、２－エチルアントラキノン、ベンジル、９，１０－フェナントレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物等が挙げられる。
前記酸発生剤としては、例えば、４－ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムｐ－トルエンスルホネート、４－ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、４－アセトキシフェニルジメチルスルホニウムｐ－トルエンスルホネート、４－アセトキシフェニルメチルベンジルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムｐ－トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムｐ－トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート等のオニウム塩類やニトロベンジルトシレート類、ベンゾイントシレート類等が挙げられる。
前記化合物中には、活性ラジカルと酸を同時に発生させる化合物もある。例えば、前記トリアジン系光重合開始剤は、また、酸発生剤として使用され得る。
前記光重合開始剤の市販されている例としては、ＢＡＳＦ社製のＯＸＥ０１等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
本発明の光重合開始剤は、着色感光性樹脂組成物の固形分全体１００重量部に対して０．１～３０重量部で含まれることが好ましく、０．５～２０重量部で含まれることがより好ましい。前記光重合開始剤が前記範囲内に含まれる場合、高感度化されて、露出時間が短縮されるので、生産性が向上し、高い解像度を維持することができるので好ましい。
本発明の着色感光性樹脂組成物は、光重合開始補助剤をさらに含むことができる。前記光重合開始補助剤は、光重合開始剤と組み合わせて使用される場合がり、前記光重合開始剤により重合が開始された光重合性化合物の重合を促進させるために使用される。
前記光重合開始補助剤としては、アミン系化合物、アルコキシアントラセン系化合物、チオキサントン系化合物等が挙げられる。アミン系化合物としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４－ジメチルアミノ安息香酸メチル、４－ジメチルアミノ安息香酸エチル、４－ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸２－ジメチルアミノエチル、４－ジメチルアミノ安息香酸２－エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ－ジメチルパラトルイジン、４，４’－ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’－ビス（エチルメチルアミノ）ベンゾフェノン等が挙げられ、この中でも４，４’－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンが好ましい。アルコキシアントラセン系化合物としては、例えば、９，１０－ジメトキシアントラセン、２－エチル－９，１０－ジメトキシアントラセン、９，１０－ジエトキシアントラセン、２－エチル－９，１０－ジエトキシアントラセン等が挙げられる。チオキサントン系化合物としては、例えば、２－イソプロピルチオキサントン、４－イソプロピルチオキサントン、２，４－ジエチルチオキサントン、２，４－ジクロロチオキサントン、１－クロロ－４－プロポキシチオキサントン等が挙げられる。前記の光重合開始剤は、単独でまたは２種以上を組み合わせて使用され得る。
また、前記光重合開始補助剤としては、市販される製品が使用され得、市販される光重合開始補助剤としては、例えば、ＥＡＢ－Ｆ（保土ヶ谷化学工業株式会社製品）等がある。
本発明の着色感光性樹脂組成物に好ましい光重合開始剤および光重合開始補助剤の組合せとしては、ジエトキシアセトフェノン／４，４’－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２－メチル－２－モルフォリノ－１－（４－メチルチオフェニル）プロパン－１－オン／４，４’－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－２－メチル－フェニルプロパン－１－オン／４，４’－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－［４－（２－ヒドキシエトキシ）フェニル］プロパン－１－オン／４，４’－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン／４，４’－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－［４－（１－メチルビニル）フェニル］プロパン－１－オンのオリゴマー／４，４’－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルフォリノフェニル）ブタン－１－オン／４，４’－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンの組合せ等が挙げられ、より好ましくは２－メチル－２－モルフォリノ－１－（４－メチルチオフェニル）プロパン－１－オン／４，４’－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンの組合せがある。
上記のように光重合開始剤と光重合開始補助剤が共に使用される場合、前記光重合開始補助剤は、前記光重合開始剤の１モル当たり１０モル以下で使用されることが好ましく、０．０１～５モルで使用されることがより好ましい。
溶剤
本発明の溶剤は、他の成分の分散または溶解に効果的なものであれば使用され得、特にエーテル類、芳香族炭化水素類、ケトン類、アルコール類、エステル類またはアミド類等が好ましい。
前記エーテル類としては、例えば、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１、４－ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチルカルビトールアセテート、プチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート等が挙げられる。
前記芳香族炭化水素類としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンまたはメシチレン等が挙げられる。
前記ケトン類としては、例えば、アセトン、２－ブタノン、２－ヘプタノン、３－ヘプタノン、４－ヘプタノン、４－メチル－２－ペンタノン、シクロペンタノンまたはシクロヘキサノン等が挙げられる。
前記アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサンオール、エチレングリコールまたはグリセリン等が挙げられる。
前記エステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸－ｎ－ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、３－オキシプロピオン酸メチル、３－オキシプロピオン酸エチル、３－メトキシプロピオン酸メチル、３－メトキシプロピオン酸エチル、３－エトキシプロピオン酸メチル、３－エトキシプロピオン酸エチル、２－オキシプロピオン酸メチル、２－オキシプロピオン酸エチル、２－オキシプロピオン酸プロピル、２－メトキシプロピオン酸メチル、２－メトキシプロピオン酸エチル、２－メトキシプロピオン酸プロピル、２－エトキシプロピオン酸メチル、２－エトキシプロピオン酸エチル、２－オキシ－２－メチルプロピオン酸メチル、２－オキシ－２－メチルプロピオン酸エチル、２－メトキシ－２－メチルプロピオン酸メチル、２－エトキシ－２－メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２－オキソブタン酸メチル、２－オキソブタン酸エチル、３－メトキシブチルアセテート、３－メチル－３－メトキシブチルアセテートまたはγ－ブチロラクトン等が挙げられる。
前記アミド類としては、例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミドまたはＮ，Ｎ－ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
その他溶剤としては、例えば、Ｎ－メチルピロリドンまたはジメチルスルホキシド等が挙げられる。
前記溶剤のうちでも、３－エトキシプロピオン酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートまたはプロピレングリコールメチルエーテルが好ましい。
前記溶剤は、前記着色感光性樹脂組成物全体１００重量部に対して１０～９０重量部、好ましくは２０～８５重量部、より好ましくは３０～８５重量部の範囲内で単独でまたは２種類以上を組み合わせて使用され得る。前記溶剤の含有量が前記範囲であれば、塗布時の平坦性が良好であり、カラーフィルターを形成したとき、色濃度が充分で、表示特性が良好であるので好ましい。
添加剤
前記添加剤は、必要に応じて選択的に添加され得るものであって、例えば他の高分子化合物、硬化剤、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤および凝集防止剤よりなる群から選ばれる１種以上を含むことができる。
また、前記添加剤のうちでも界面活性剤を含むことが最も好ましい。
前記他の高分子化合物の具体的な例としては、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂等の硬化性樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフルオロアルキルアクリレート、ポリエステルおよびポリウレタン等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。
前記硬化剤は、深部硬化および機械的強度を高めるために使用され、硬化剤の具体的な例としては、エポキシ化合物、多官能イソシアネート化合物、メラミン化合物およびオキセタン化合物等が挙げられる。
前記硬化剤においてエポキシ化合物の具体的な例としては、ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＦ系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、その他芳香族系エポキシ樹脂、脂環族系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、または前記エポキシ樹脂の臭化誘導体、エポキシ樹脂およびその臭化誘導体以外の脂肪族、脂環族または芳香族エポキシ化合物、ブタジエン（共）重合体エポキシ化物、イソプレン（共）重合体エポキシ化物、グリシジル（メタ）アクリレート（共）重合体およびトリグリシジルイソシアヌレート等が挙げられる。
前記硬化剤においてオキセタン化合物の具体的な例としては、カルボネートビスオキセタン、キシレンビスオキセタン、アジペートビスオキセタン、テレフタレートビスオキセタンおよびシクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタン等が挙げられる。
前記硬化剤は、硬化剤と共にエポキシ化合物のエポキシ基、オキセタン化合物のオキセタン骨格を開環重合するようにすることができる硬化補助化合物を併用することができる。
前記硬化補助化合物は、例えば多価カルボン酸類、多価カルボン酸無水物類および酸発生剤等がある。前記多価カルボン酸無水物類は、エポキシ樹脂硬化剤として市販されるものを利用することができる。前記市販品としては、アデカハードナーＥＨ－７００（アデカ工業社製造）、リカシッドＨＨ（新日本理化社製造）およびＭＨ－７００（新日本理化社製造）等が挙げられる。前記で例示した硬化剤は、単独または２種以上を混合して使用することができる。
前記界面活性剤は、着色感光性樹脂組成物の被膜形成をより向上させるために使用することができ、シリコーン系、フッ素系、エステル系、カチオン系、アニオン系、非イオン系、両性界面活性剤等が好ましく使用され得る。
前記シリコーン系界面活性剤は、例えば、市販品として東レ・ダウコーニングシリコーン社のＤＣ３ＰＡ、ＤＣ７ＰＡ、ＳＨ１１ＰＡ、ＳＨ２１ＰＡおよびＳＨ８４００等があり、ＧＥ東芝シリコーン社のＴＳＦ－４４４０、ＴＳＦ－４３００、ＴＳＦ－４４４５、ＴＳＦ－４４４６、ＴＳＦ－４４６０およびＴＳＦ－４４５２等がある。
前記フッ素系界面活性剤は、例えば、市販品として大日本インキ化学工業社製のメガフェイスＦ－４７０、Ｆ－４７１、Ｆ－４７５、Ｆ－４８２およびＦ－４８９等がある。
また、その他に使用可能な市販品としては、ＫＰ（信越化学工業社製）、ポリフロー（ＰＯＬＹＦＬＯＷ）（共栄社化学社製）、エフトップ（ＥＦＴＯＰ）（トーケムプロダクツ社製）、メガファック（ＭＥＧＡＦＡＣ）（大日本インキ化学工業社製）、フロラッド（Ｆｌｏｕｒａｄ）（住友スリーエム社製）、アサヒガード（Ａｓａｈｉ ｇｕａｒｄ）、サーフロン（Ｓｕｒｆｌｏｎ）（以上、旭硝子社製）、ソルスパース（ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ）（Ｌｕｂｒｉｓｏｌ）、ＥＦＫＡ（ＥＦＫＡケミカルス社製）、ＰＢ ８２１（味の素社製）およびＤｉｓｐｅｒｂｙｋ－ｓｅｒｉｅｓ（ＢＹＫ－ｃｈｅｍｉ社製）等が挙げられる。
前記カチオン系界面活性剤は、例えば、ステアリルアミン塩酸塩およびラウリルトリメチルアンモニウムクロリド等のアミン塩または４級アンモニウム塩等がある。
前記アニオン系界面活性剤は、例えば、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウムおよびオレイルアルコール硫酸エステルナトリウム等の高級アルコール硫酸エステル塩類、ラウリル硫酸ナトリウムおよびラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムおよびドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム等のアルキルアリールスルホン酸塩類等がある。
前記非イオン系界面活性剤は、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、その他のポリオキシエチレン誘導体、オキシエチレン／オキシプロピレンブロック共重合体、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルおよびポリオキシエチレンアルキルアミン等がある。
前記例示された界面活性剤は、それぞれ単独または２種以上を組み合わせて使用することができる。
前記密着促進剤の種類は、特に限定されず、使用可能な密着促進剤の具体的な例としては、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、３－イソシアネートプロピルトリメトキシシランおよび３－イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
前記で例示した密着促進剤は、それぞれ単独または２種以上を組み合わせて使用することができる。前記密着促進剤は、着色感光性樹脂組成物のうち固形分の総重量に対して通常０．０１～１０重量％、好ましくは０．０５～２重量％含まれ得る。
前記酸化防止剤の種類は、特に限定しないが、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－４－メチルフェノール等が挙げられる。
前記紫外線吸収剤の種類は、特に限定しないが、使用可能な具体的な例としては、２－（３－ｔｅｒｔ－ブチル－２－ヒドロキシ－５－メチルフェニル）－５－クロロベンゾチアゾール、アルコキシベンゾフェノン等が挙げられる。
前記凝集防止剤の種類は、特に限定しないが、使用可能な具体的な例としては、ポリアクリル酸ナトリウム等が挙げられる。
前記添加剤は、本願発明の目的を阻害しない範囲で適切な含量に追加して使用が可能である。例えば、前記添加剤は、前記着色感光性樹脂組成物全体１００重量部に対して０．０１～１０重量部、好ましくは０．１～５重量部、より好ましくは０．１～３重量部で含まれ得るが、これに限定されるものではない。
本発明の着色感光性樹脂組成物は、例えば以下のような方法により製造することができる。着色剤をあらかじめ溶剤と混合して、着色材料の平均粒径が０．２μｍ以下程度となるまでビーズミル等を利用して分散させる。この際、必要に応じて顔料分散剤が使用され、また、アルカリ可溶性樹脂の一部または全部が配合される場合もある。得られた分散液（以下、ミルベースという場合もある）にアルカリ可溶性樹脂の残り、光重合性化合物および光重合開始剤、酸化防止剤のような添加剤、必要に応じて使用されるその他の成分、必要に応じて更なる溶剤を所定の濃度になるようにさらに添加して、目的とする着色感光性樹脂組成物を得ることができる。
＜カラーフィルター＞
本発明の他の様態は、前述した着色感光性樹脂組成物の硬化物を含むカラーフィルターに関する。
具体的に、本発明は、基板の上部に着色感光性樹脂組成物を塗布し、所定のパターンで露光、現像して形成されるカラー層を含んでなるカラーフィルターにおいて、前記着色感光性樹脂組成物として前述した着色感光性樹脂組成物を使用することを特徴とするカラーフィルターを提供する。
各着色パターンの間に隔壁がさらに形成されることもでき、ブラックマトリクスが付加されることもできる。また、図示されたカラーフィルターの上部に保護膜をさらに形成することもできる。図１ａ～図１ｃは、前述した着色感光性樹脂組成物を利用したカラーフィルターの製造方法に対する手順図である。
着色パターンを形成させるためには、例えば本発明の着色感光性樹脂組成物をパターン処理する。具体的には、着色感光性樹脂組成物からなるカラー層１１を基板１０の上部に形成させ（図１ａ）、この形成されたカラー層１１を所定のパターンで光照射させた後（図１ｂ）、現像させる（図１ｃ）。
前記基板１０は、制限されず、カラーフィルター自体基板であってもよく、ディスプレイ装置等にカラーフィルターが位置する部位であってもよい。前記基板は、ガラス板、シリコンウェハーおよびＰＥＳ（Ｐｏｌｙ Ｅｔｈｅｒ Ｓｕｌｆｏｎｅ）、ＰＣ（Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）等のプラスチック板等であってもよい。すなわち、前記基板は、シリコン（Ｓｉ）、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）またはガラス基板であるか、高分子基板であってもよい。
着色感光性樹脂組成物からなるカラー層１１を基板１０上に形成させるためには、例えば溶剤により希釈された着色感光性樹脂組成物をスピン、スリット後スピン、スリット、ロール、スプレー、インクジェット方式等のコーティング法により基板上に塗布した後、溶剤等のような揮発性成分を揮発させる。これにより、着色感光性樹脂組成物からなるカラー層１１を形成させるが、前記カラー層は、着色感光性樹脂組成物の固形成からなり、揮発性成分をほとんど含有しないことになる。
フィルム面の厚さは、組成物の粘度、固形分の濃度、塗布速度等のような塗布条件によって決定され、本発明の組成物を使用する場合、厚さ０．５～５μｍのカラー層１１を得ることができる。
次に、着色感光性樹脂組成物からなるカラー層１１を光に露出させる。露光させるためには、例えば前記カラー層をフォトマスク２０を介して所定のパターンで光照射させる。光としては、紫外線のｇ線（波長：４３６ｎｍ）、ｈ線、ｉ線（波長：３６５ｎｍ）等を通常使用する。光線は、フォトマスクのパターンによって通過する。前記フォトマスクは、ガラス板の表面上に所定のパターンで光線を遮蔽させる遮光層を提供する。光３０は、遮光層により遮蔽される。この遮光層が提供されないガラス板の部分は、光線が透過する透光部である。このような透光部のパターンによって、前記カラー層１１を露光させる。光線の照射量は、使用された着色感光性樹脂組成物によって適宜選択される。前記光線が照射された部分は、光線が照射されていない部分に比べて溶解度が非常に小さくなって、両者の溶解度の差が最大化される。
露光後には現像させる。現像のためには、例えば露光後の着色感光性樹脂組成物層を現像剤に沈漬させる。
現像剤としては、アルカリ化合物、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、炭酸カリウム、水酸化テトラメチルアンモニウム等の水溶液を使用する。現像により、着色感光性樹脂組成物層の光線により照射されていない光線未照射領域は、除去される。これとは反対に、光線により照射される光線照射領域は、残留して、着色パターンを構成する。
現像後には、通常、前記層を水で洗浄し、乾燥させて、所定の着色パターンを得る。また、乾燥後には、加熱処理を実施することもできる。加熱処理により形成された着色パターンが硬化し、その機械的強度が向上する。このように着色パターンの機械的強度が加熱処理により向上することができるので、硬化剤を含有する着色感光性組成物を使用することが好ましい。加熱温度は、通常、１８０℃以上、好ましくは２００～２５０℃である。
＜画像表示装置＞
また、本発明の他の様態は、前述したカラーフィルターを含む画像表示装置に関する。
本発明のカラーフィルターは、通常の液晶表示装置だけでなく、電界発光表示装置、プラズマ表示装置、電界放出表示装置等、各種画像表示装置に適用が可能である。
前記画像表示装置は、光源等のような発光装置、導光板、本発明によるカラーフィルターを含む画像表示部等のように、通常画像表示装置に含まれ得るその他の構成を含むことができ、本発明においてこれを限定しない。
本発明による着色感光性樹脂組成物は、現像速度が速く、現像残渣の発生を防止することができ、密着性に優れているという利点がある。これにより、本発明による着色感光性樹脂組成物で製造されたカラーフィルターおよび画像表示装置は、耐久性のような性能に優れているという利点がある。
以下、本明細書を具体的に説明するために実施例を取って詳細に説明する。しかし、本明細書による実施例は、様々な他の形態に変形され得、本明細書の範囲が以下で詳述する実施例に限定されるものと解釈されない。本明細書の実施例は、当業界で平均的な知識を有する者に本明細書をより完全に説明するために提供されるものである。また、以下で含有量を示す「％」および「部」は、特に言及しない限り、重量基準である。
製造例：着色分散液の製造
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６顔料１１．８９重量％、ＥＦＫＡ ４３００（ＢＡＳＦ社製）７．７３重量％、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡＣ）８０．３８重量％からなる混合物を均一になるように撹拌混合した後、直径０．５ｍｍのジルコニアビーズを利用して、アイガーミール（アイガージャパン社製「ミニモデルＭ－２５０ ＭＫＩＩ」）で３時間分散した。その後、得られた混合物をポア（ｐｏｒｅ）直径５．０μｍのフィルターで濾過して、不揮発成分が１９．６２重量％の着色分散液を製造した。
実施例および比較例：着色感光性樹脂組成物の製造
下記表１の構成および組成によって実施例および比較例による着色感光性樹脂組成物（単位：重量部）を製造した。
Figure 0007178301000001
［化学式１］
Figure 0007178301000002
［化学式２］
Figure 0007178301000003
［化学式３］
Figure 0007178301000004
カラーフィルターの製造
前記それぞれの着色感光性樹脂組成物溶液をスピンコート法でガラス基板の上に塗布した後、加熱板の上に載置し、１００℃の温度で３分間維持して薄膜を形成した。次に、前記薄膜の上に１μｍ～５０μｍのライン／スペースパターンを有する試験フォトマスクを載置し、試験フォトマスクとの間隔を１００μｍとして紫外線を照射した。この際、紫外線光源は、ｇ、ｈ、ｉ線をすべて含有する１ｋＷの高圧水銀灯を使用して１００ｍＪ／ｃｍ２の照度で照射し、特別な光学フィルターは使用しなかった。前記で紫外線が照射された薄膜をｐＨ １０．５のＫＯＨ水溶液現像溶液に１分間浸漬して現像した。この薄膜が施されたガラス板を蒸留水を使用して洗浄した後、窒素ガスを吹いて乾燥し、２２０℃の加熱オーブンで３０時間の間加熱して、カラーフィルターを製造した。前記で製造されたカラーフィルターのフィルム厚さは、２．０μｍであった。
実験例
前記カラーフィルターの現像速度、現像残渣、パターン密着力を下記のように測定および評価して、下記表２に示した。
（１）現像速度
カラーフィルターの製造で紫外線が照射された薄膜をｐＨ １０．５のＫＯＨ水溶液現像溶液に１分間浸漬して現像を進行するとき、パターンが形成されるまで所要する時間を示した。
（２）現像残渣
カラーフィルターの製造で紫外線が照射された薄膜をｐＨ １０．５のＫＯＨ水溶液現像溶液に１分間浸漬して現像し、この薄膜が施されたガラス板を蒸留水を使用して洗浄した後、窒素ガスを吹いて乾燥した後、光学顕微鏡（モデル名：ＥＣＬＩＰＳＥ ＬＶ１００ＰＯＬ、メーカー：Ｎｉｋｏｎ社製）で確認して、基板上に現像残渣がない場合は、「○」で示し、基板上に現像残渣が発生する場合は、「×」で示した。
（３）パターン密着性
前記に提示されたカラーフィルターの製造方法により形成されたパターンに対して光学顕微鏡で確認した結果、５０μｍサイズのパターンが欠落なしに残っているある場合は、「○」で示し、欠落が発生した場合は、「×」で示した。
Figure 0007178301000005
前記表２を参照すると、実施例による着色感光性樹脂組成物を利用する場合、現像速度が速いながらも、現像残渣がなく、パターン密着性に優れて、パターン不良が発生しないカラーフィルターを製造することができることが分かる。特に、比較例の場合、優れた現像速度、現像残渣およびパターン密着性を満たさないのに比べて、実施例は、現像残渣およびパターン密着性に優れていると共に、優れた現像速度を示すことが分かる。
１０ 基板
１１ カラー層
１１Ｒ 形成されたカラー層
２０ フォトマスク
３０ 光

Claims (9)

  1. ２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位と、
    前記反復単位内酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を側鎖として含む反復単位とを含む、１以上の第１重合体；および
    前記第１重合体と異なる、化学式３で示される反復単位を含む、１以上の第２重合体；
    を含むアルカリ可溶性樹脂を含み、
    前記アルカリ可溶性樹脂全体１００重量部に対して、前記第１重合体は１９～４９重量部、前記第２重合体は５１～８１重量部で含まれ、
    前記反復単位内酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を側鎖として含む反復単位は、グリシジル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテル、α－エチルグリシジル（メタ）アクリレート、３，４－エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、および３，４－エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレートからなる群より選択される１以上の単量体に由来する、着色感光性樹脂組成物。
    ［化学式３］
    Figure 0007178301000006
  2. 前記第１重合体は、Ｎ－置換マレイミド系単量体由来の反復単位、２－エトキシエチル（メタ）アクリレート単量体由来の反復単位および２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート由来の反復単位よりなる群から選ばれる１以上の反復単位をさらに含むものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
  3. 前記第１重合体は、Ｎ－置換マレイミド系単量体由来の反復単位、２－エトキシエチル（メタ）アクリレート単量体由来の反復単位および２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート由来の反復単位を含むものである、請求項２に記載の着色感光性樹脂組成物。
  4. 前記２－アクリロイルオキシエチルスクシネート単量体由来の反復単位は、前記第１重合体全体１００重量部に対して５～５０重量部で含まれるものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
  5. 前記反復単位内酸基とエポキシ基との反応残基および重合性二重結合を側鎖として含む反復単位は、前記第１重合体全体１００重量部に対して５０～９５重量部で含まれるものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
  6. 前記アルカリ可溶性樹脂は、前記着色感光性樹脂組成物の固形分全体１００重量部に対して１０～８０重量部で含まれるものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
  7. 着色剤、光重合性化合物、光重合開始剤、溶剤および添加剤よりなる群から選ばれる１以上をさらに含むものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
  8. 請求項１～７のいずれかに記載の着色感光性樹脂組成物の硬化物を含むカラーフィルター。
  9. 請求項８に記載のカラーフィルターを含む画像表示装置。
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