JPH09227635A - カラーフィルター用光重合性組成物、カラーフィルターおよび液晶表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像再現性に優れ、また地汚れが無く現像
性、密着性に優れたカラーフィルター用光重合性組成物
を得、ひいては液晶表示素子等に好適に用い得るカラー
フィルターを高いライン速度で安定かつ効率的に製造す
ることを可能とする。 【解決手段】 光重合開始系、エチレン性不飽和結合を
少なくとも１個以上有する化合物、色材料及びリン酸
（メタ）アクリレート化合物を含有することを特徴とす
るカラーフィルター用光重合性組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラーフィルター用
光重合性組成物に関する。更に詳しくは、カラーテレ
ビ、液晶表示素子、カメラ、ＣＣＤなどの固体撮像素
子、エレクトロルミネッセンスおよびプラズマディスプ
レー等に使用されるカラーフィルターの製造に使用され
る光重合性組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーフィルターは、通常、ブラックマ
トリックスを設けたガラス、プラスチックシート等の透
明基板の表面に、赤，緑，青の３種の異なる色相によ
り、１０〜５００μｍ幅のストライプ状、モザイク状等
の色パターンを数μｍの精度で形成して製造される。カ
ラーフィルターの代表的な製造方法としては、染色法、
印刷法、顔料分散法、電着法等がある。しかし、これら
の方法では、耐熱性が悪い、パターンの位置精度が悪
い、生産コストが高い、生産性が悪い等、いずれも一長
一短があり、用途に応じて各方式等が使い分けられてい
る。これらの製造方法のうち、色材料を含有する光重合
性組成物を、ブラックマトリックスを設けた透明基板上
に塗布し、画像露光、現像、熱硬化処理を繰り返すこと
でカラーフィルター画像を形成する顔料分散法は、高耐
熱性のカラーフィルターを製造でき、また、染色が不要
である上、カラーフィルター画素の位置、膜厚等の精度
が高く、寿命が長く、ピンホール等の欠陥が少ない方法
であるため、従来、広く採用されている。

【０００３】しかし、この方法では、染料と比べ着色力
が低い顔料を使用しているため、多くの顔料添加が必要
であるが、大量の顔料添加は光重合性組成物の現像低下
を招きやすく、現像時に、非画線部に顔料や光重合性組
成物等の残渣（地汚れ）が残り易く問題であった。カラ
ーフィルターの製造では、赤、緑、青の色画素を順次形
成していくため、地汚れの発生は、カラーフィルターの
色再現性、塗膜の平滑性等を劣化させる原因となる。こ
のような地汚れを防ぐために、従来は、現像時間の制
御、現像液濃度の調節、ブラシなどによる除去といった
方法がとられていたが、現像時間の制御、現像液濃度の
調節、ブラシなどによる除去では、地汚れの発生を完全
に除去することができず、作業性の低下、コストアッ
プ、現像液の廃液処理などにおいても問題を生じてい
た。また、特開昭６３−４４６５１号公報等に記載の有
機酸化合物等の添加剤を光重合性組成物に含有させる方
法も知られているが、このような添加剤を含有させる
と、確かに地汚れの発生は抑えられるものの、レジスト
層の溶解性が過多になり、感度の低下、細線画像の剥離
等が生じやすく問題であった。さらに、有機カルボン酸
を着色レジストに添加する方法（特開平４−３６９６５
３号公報，同５−３４３６３１号公報）、或いは、バイ
ンダー樹脂の酸価を高くすることにより溶解性を向上さ
せる方法も提案されているが、これらの方法によって
も、地汚れの発生を完全に防止することはできなかっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
実情に鑑みてなされたものであり、その第一の目的は、
地汚れの著しく少ない現像性に優れたカラーフィルター
用光重合性組成物を提供することにある。本発明の第二
の目的は、感度および画像再現性に優れたカラーフィル
ター用光重合性組成物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明者らは、上
記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、光重合
開始系、エチレン性不飽和二重結合を少なくとも１個以
上有する化合物、色材料およびリン酸（メタ）アクリレ
ート化合物を含有することを特徴とするカラーフィルタ
ー用光重合性組成物により、現像性、感度、画像再現
性、密着性が改良されることを見出し、本発明に到達し
た。以下、本発明を詳細に説明する。

【０００６】本発明のカラーフィルター用光重合性組成
物は、少なくとも、光重合開始系、エチレン性不飽和二
重結合を１個以上有する化合物（以下、「エチレン性化
合物」と称す。）、色材料およびリン酸（メタ）アクリ
レート化合物を含有するものだが、好ましくは光を吸収
してラジカルを発生する光重合開始系と、該ラジカルに
より重合が誘起される付加重合性のエチレン性不飽和二
重結合を少なくとも２個以上有する化合物とを含有し、
更に好ましくは、相溶性、皮膜形成性、現像性、接着性
等の改善のために、結合剤としての有機高分子バインダ
ーを含有する光重合性組成物である。これらの構成成分
のうち、光重合開始系としては、下記のような紫外から
可視領域に感度を有するものを、使用する露光光源に応
じて、適宜選択可能だが、これに限定されない。

【０００７】即ち、本発明において、上記４００ｎｍ未
満の波長の紫外光を吸収してラジカルを発生する光重合
開始系としては、例えば、ファインケミカル、１９９１
年、３月１日号Ｖｏｌ．２０，Ｎｏ．４，Ｐ．１６〜
Ｐ．２６に記載のジアルキルアセトフェノン系、ベンジ
ルジアルキルケタール系、ベンゾイン、ベンゾインアル
キルエーテル系、チオキサントン誘導体、アシルホスフ
ィンオキサイド系等、その他、特開昭５８−４０３０２
号公報、特公昭４５−３７３７７号公報に記載のヘキサ
アリールビイミダゾール系、ｓ−トリハロメチルトリア
ジン系、特開昭５９−１５２３９６号公報に記載のチタ
ノセン系等を用いることができる。具体的には、（４−
メトキシフェニル）−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−（４−エトキシナフチル）−４，６−ビス（ト
リクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−エトキシカル
ボニル−４−（４−エトキシナフチル）−４，６−ビス
（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどのハロメチ
ル化トリアジン誘導体、ハロメチル化オキサジアゾール
誘導体、２−（２’−クロロフェニル）−４，５−ジフ
ェニルイミダゾール２量体、２−（２’−クロロフェニ
ル）−４，５−ジ（３’−メトキシフェニル）イミダゾ
ール２量体、２−（２’−フルオロフェニル）−４，５
−ジフェニルイミダゾール２量体、２−（２’−メトキ
シフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量
体、２−（４’−メトキシフェニル）−４，５−ジフェ
ニルイミダゾール２量体などのイミダゾール誘導体、ベ
ンゾインメチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテ
ル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプ
ロピルエーテルなどのベンゾインアルキルエーテル類、
２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノ
ン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアント
ラキノンなどのアントラキノン誘導体、ベンズアンスロ
ン誘導体、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、４，４−
ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、２−メチルベ
ンゾフェノン、３−メチルベンゾフェノン、４−メチル
ベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、４−ブロ
モベンゾフェノン、２−カルボキシベンゾフェノンなど
のベンゾフェノン誘導体、２，２−ジメトキシ−２−フ
ェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシ−２−フェ
ニルアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフ
ェニルケトン、α−ヒドロキシ−２−メチルフェニルプ
ロパノン、１−ヒドロキシ−１−メチルエチル−（ｐ−
イソプロピルフェニル）ケトン、１−ヒドロキシ−１−
（ｐ−ドデシルフェニル）ケトン、２−メチル−（４’
−（メチルチオ）フェニル）−２−モルホリノ−１−プ
ロパノン、１，１，１−トリクロロメチル−（ｐ−ブチ
ルフェニル）ケトンなどのアセトフェノン誘導体、チオ
キサントン、２−エチルチオキサントン、２−イソプロ
ピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，
４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキ
サントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントンなど
のチオキサントン誘導体、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸
エチル、ｐ−ジエチルアミノ安息香酸エチルなどの安息
香酸エステル誘導体、９−フェニルアクリジン、９−
（ｐ−メトキシフェニル）アクリジンなどのアクリジン
誘導体、９，１０−ジメチルベンズフェナジンなどのフ
ェナジン誘導体、ビス（シクロペンタジエニル）−ビス
（２，６−ジフルオロ−３−（ピル−１−イル）チタニ
ウム等のチタニウム誘導体などが挙げられ、これらは、
紫外光により発生するラジカルの作用により、後述する
モノマー中のエチレン性不飽和基を重合させるのに好適
である。これらの光重合開始剤は単独または２種以上を
組み合わせて使用される。例えば、特公昭５３−１２８
０２号公報、特開平１−２７９９０３号公報、特開平２
−４８６６４号公報、特開平４−１６４９０２号公報、
特開平６−７５３７３号公報などに記載の開始剤との組
み合わせ例が挙げられる。

【０００８】一方、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下
の可視光に感応する光重合開始系としては、例えば、ヘ
キサアリールビイミダゾールとラジカル発生剤および染
料の系（特公昭４５−３７３７７号公報）、ヘキサアリ
ールビイミダゾールと（ｐ−ジアルキルアミノベンジリ
デン）ケトンの系（特開昭４７−２５２８号、特開昭５
４−１５５２９２号各公報）、環状シス−α−ジカルボ
ニル化合物と染料の系（特開昭４８−８４１８３号公
報）、置換トリアジンとメロシアニン色素の系（特開昭
５４−１５１０２４号公報）、ケトクマリンと活性剤の
系（特開昭５２−１１２６８１号、特開昭５８−１５５
０３号、特開昭６０−８８００５号各公報）、置換トリ
アジンと増感剤の系（特開昭５８−２９８０３号、特開
昭５８−４０３０２号各公報）、ビイミダゾール、スチ
レン誘導体、チオールの系（特開昭５９−５６４０３号
公報）、ジアルキルアミノフェニル基を含有する増感剤
とビイミダゾール（特開平２−６９号、特開昭５７−１
６８０８８号、特開平５−１０７７６１号、特開平５−
２１０２４０号、特開平４−２８８８１８号各公報）、
有機過酸化物と色素の系（特開昭５９−１４０２０３
号、特開昭５９−１８９３４０号各公報）、チタノセン
の（特開昭５９−１５２３９６号、特開昭６１−１５１
１９７号、特開昭６３−１０６０２号、特開昭６３−４
１４８４号、特開平２−２９１号、特開平３−１２４０
３号、特開平３−２０２９３号、特開平３−２７３９３
号、特開平３−５２０５０号各公報）、チタノセンとキ
サンテン色素さらにアミノ基或はウレタン基を有する付
加重合可能なエチレン性飽和二重結合含有化合物を組合
せた系（特開平４−２２１９５８号、特開平４−２１９
７５６号各公報）等が挙げられる。

【０００９】波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の光に
感応する光重合開始系の好適例としては、波長４００〜
５００ｎｍに吸収を有する増感色素と、２，２′−ビス
（ｏ−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（以下、「化合物Ｒ−１」と称
す。）、２，２′−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，
４′，５，５′−テトラ（ｐ−カルボエトキシフェニ
ル）ビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ−クロロフェ
ニル）−４，４′，５，５′−テトラ（ｐ−ブロモフェ
ニル）ビイミダゾール、２，２′−ビス（ｏ−クロロフ
ェニル）−４，４′，５，５′−テトラ（ｏ，ｐ−ジク
ロロフェニル）ビイミダゾール等のヘキサアリールビイ
ミダゾール、および、２−メルカプトベンズチアゾー
ル、２−メルカプトベンズオキサゾール、２−メルカプ
トベンズイミダゾール等の有機チオール化合物からなる
複合光重合開始剤、或いは、波長４００〜５００ｎｍに
吸収を有する増感色素とジシクロペンタジエニル−Ｔｉ
−ビス−２，６−ジフルオロ−３−（ピロール−１−イ
ル）−フェニル−１−イル（以下「化合物Ｓ−１」と称
す）、ジシクロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，
５，６−テトラフルオロフェニル−１−イル、ジ−シク
ロペンタジエニル−Ｔｉ−ビス−２，３，４，５，６−
ペンタフルオロフェニル−１−イル等のチタノセン化合
物、更に、ｐ−ジエチルアミノ安息香酸エチル、ミヒラ
ーズケトン等のジアルキルアミノフェニル化合物からな
る複合光重合開始剤が挙げられる。

【００１０】なお、上記のヘキサビイミダゾールを増感
する色素としては、例えば特開平２−６９号公報、特開
昭５７−１６８０８８号公報、特開平５−１０７７６１
号公報、特開平５−２１０２４０号公報、特願平４−２
８８８１８号に記載の増感色素を挙げることができる。
また、チタノセンを増感する色素としては、例えば特願
平５−８３５８８号、特願平５−８４８１７号、特開平
５−８３５８７号公報、特願平６−１２９４９号、特願
平６−７４７４３号、特願平６−１４１５８８号に記載
の増感色素を挙げることができる。また、これらの可視
光領域に感応する光重合開始系のうち、可視光と共に紫
外部にも吸収を持ち、高い感度を示すものについては、
紫外光領域の光源に対する光重合開始系として利用して
も良い。このような可視光および紫外光領域に共に高い
感度を示すものとしては、ヘキサアリールビイミダゾー
ル、或いは、チタノセンを含有する光重合開始系等を挙
げることができる。

【００１１】上記の光重合開始系のうちでは、ヘキサア
リールビイミダゾール、チタノセンを含有する光重合開
始系が高い感度を示すことから好ましい。

【００１２】本発明に使用されるエチレン性化合物は、
イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ラ
ウリルアクリレート、セチルアクリレート、ステアリル
アクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソボニ
ルアクリレート、ベンジルアクリレート、２−メトキシ
エチルアクリレート、３−メトキシブチルアクリレー
ト、エチルカルビトールアクリレート、フェノキシエチ
ルアクリレート、テトラヒドロフリルアクリレート、２
−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロ
ピルアクリレート、２−アクリロイルオキシエチルハイ
ドロゲンフタレート、２−アクリロイルオキシプロピル
ハイドロゲンフタレート、２−アクリロイルオキシプロ
ピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、モルホリノ
エチルメタクリレート、トリフルオロエチル（メタ）ア
クリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレ
ート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、
オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ヘプタ
デカフルオロドデシルアクリレート、トリメチルシロキ
シエチルメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−
ビニルカプロラクタム、フェノキシポリエチレングリコ
ール（メタ）アクリレート、メトキシプロピレングリコ
ール（メタ）アクリレートなど、エチレン性不飽和化合
物を１個有する化合物でも構わないが、エチレン性不飽
和結合を少なくとも二個以上有しているものが好まし
く、具体的にはポリグリシジルエーテル化合物と不飽和
モノカルボン酸との付加反応、或いは、ポリヒドロキシ
化合物とエポキシモノカルボン酸エステルとの付加反
応、で得られるエチレン性不飽和二重結合を二個以上有
するエチレン性化合物、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と
不飽和カルボン酸との付加反応（エステル反応）で得ら
れる、エチレン性不飽和二重結合を二個以上含有するエ
チレン性化合物を用いることが好ましい。該エチレン性
化合物は透明基板との接着性、現像性を向上させる機能
を果たすものである。

【００１３】該エチレン性化合物の具体的な例として
は、ハイドロキノン、レゾルシン、ピロガロール等のポ
リヒドロキシベンゼン、ビスフェノールＡ、ポリビスフ
ェノールＡ、ブロム化ビスフェノールＡ、ポリブロム化
ビスフェノールＡ等のビスフェノールＡ誘導体、ノボラ
ック等の芳香族ポリヒドロキシ化合物およびそれらの核
内水素添加物とエピクロルヒドリンをアルカリ条件下付
加反応させて得られるポリグリシジルエーテル化合物
と、（メタ）アクリル酸等の不飽和モノカルボン酸を４
級アンモニウム塩等を触媒にして付加反応させることに
より得られるエチレン性化合物、或いは、ハイドロキノ
ン、レゾルシン、ピロガロール等のポリヒドロキシベン
ゼン、ビスフェノールＡ、ポリビスフェノールＡ、ブロ
ム化ビスフェノールＡ、ポリブロム化ビスフェノールＡ
等のビスフェノールＡ誘導体、ノボラック等の芳香族ポ
リヒドロキシ化合物およびそれらの核内水素添加物とグ
リシジル（メタ）アクリレート、下記〔Ｔ−１〕または
〔Ｔ−２〕等の構造のエポキシ（メタ）アクリレート
を、“ＳＹＮＴＨＥＴＩＣ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯ
Ｎ，２４（２１）”３００９−３０１９（１９９４）等
に記載の酸またはアルカリの触媒を用いて付加反応させ
ることにより得られる化合物等を挙げることができる。
また、前記の水素添加反応としては、特開平３−１０７
１６０号公報等に記載のラネーＮｉ触媒を用いるもの、
ロジウム、白金等の触媒を用いるものを適宜選択して用
いることができる。

【００１４】

【化２】

【００１５】特に、ビスフェノールＡ或いはビスフェノ
ールＡ誘導体、およびそれらの核内水素添加物と、エピ
クロルヒドリンとの共縮重合物タイプのエチレン性化合
物（Ａ）を使用した場合、他のエチレン性化合物の場合
に比べ現像時の基板に対する画像の接着性（現像画像接
着性）に優れているため好ましい。とりわけ好ましいエ
チレン性化合物（Ａ）としては、２５℃の粘度が１００
ｐｓ以上、更に２５℃の粘度が１０００ｐｓ以上のもの
が挙げられる。この粘度が１００ｐｓより著しく低い
と、現像画像接着性が低下する。

【００１６】一方、現像時の非画線部の溶解性を高め、
高画質の画像を形成させる機能を有するエチレン性化合
物の具体的な例としては、１，４−ブタンジオールジ
（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ
（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メ
タ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）
アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）ア
クリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アク
リレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、グリセリンメタクリレート（メタ）アクリレート、
ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加ジ（メタ）
アクリレート、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、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレ
ート、トリメチロールプロパンエチレノキサイド付加ト
リ（メタ）アクリレート、グリセリンプロピレンオキサ
イド付加トリ（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、トリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ
（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（メ
タ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）ア
クリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリ
レート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタア
クリレート、グリセロール（メタ）アクリレート等の
（メタ）アクリル酸エステル、これらの例示化合物の
（メタ）アクリレートをイタコネートに代えたイタコン
酸エステル、クロトネートに代えたクロトン酸エステル
もしくはマレエートに代えたマレイン酸エステル等があ
る。これらのモノマーは単独または２種以上を組み合わ
せて使用される。また、これらのモノマーのなかでは３
官能以上のアクリルモノマー、特に、４官能〜６官能の
ジペンタエリスリトール（メタ）ポリアクリレートが画
像形成性に優れる点から好ましい。前記エチレン性化合
物の製造に当っては、ポリグリシジルエーテル化合物、
或いは、ポリヒドロキシ化合物と不飽和モノカルボン酸
とを反応させる際に、不飽和モノカルボン酸と共に飽和
のモノカルボン酸を付加させ、該エチレン性化合物の粘
性等の物性を制御することもできる。

【００１７】その他、併用できるエチレン性化合物の例
としては、エチレンビスアクリルアミド等のアクリルア
ミド類、フタル酸ジアリル等のアリルエステル類、ジビ
ニルフタレート等のビニル基含有化合物、不飽和二価カ
ルボン酸とジヒドロキシ化合物との重縮合反応により得
られるポリエステル、不飽和二価カルボン酸とジアミン
との重縮合反応により得られるポリアミド、側鎖に不飽
和結合をもつ二価カルボン酸、例えばイタコン酸、プロ
ピリデンコハク酸、エチリデンマロン酸等とジヒドロキ
シまたはジアミン化合物との縮重合体、側鎖にヒドロキ
シ基やハロゲン化メチル基の如き反応活性を有する官能
基を有する重合体、例えば、ポリビニルアルコール、ポ
リ（２−ヒドロキシエチルメタクリレート）、ポリエピ
クロルヒドリン等とアクリル酸、メタクリル酸、クロト
ン酸等の不飽和カルボン酸との高分子反応により得られ
るポリマー等が挙げられる。

【００１８】本発明に係るカラーフィルターレジスト中
には、該レジストの成膜性、現像性を改良する目的で、
有機高分子バインダーを結合剤として添加することがで
きる。この有機高分子バインダーとしては、メチル（メ
タ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロ
ピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アク
リレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘ
キシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリ
レート、ベンジル（メタ）アクリレート、グリシジル
（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル
（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸の置換基
を有していてよいアルキルエステル；ヒドロキシフェニ
ル（メタ）アクリレート、メトキシフェニル（メタ）ア
クリレート等の（メタ）アクリル酸の置換基を有してい
ても良いフェニルエステル；アクリロニトリル；酢酸ビ
ニル、バーサチック酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂
皮酸ビニル、ピバリン酸ビニル等の酸ビニル；スチレ
ン、α−メチル−スチレン等の共重合体、エピクロロヒ
ドリンとビスフェノールＡとのポリエーテル、可溶性ナ
イロン、ポリビニルアルキルエーテル、ポリアミド、ポ
リウレタン、ポリエチレンテレフタレートイソフタレー
ト、アセチルセルロースおよびポリビニルホルマール、
ポリビニルブチラール等が挙げられる。なお、本明細書
において、「（メタ）アクリル」とは「アクリルまたは
メタクリル」を示す。「（メタ）アクリレート」につい
ても同様である。本発明においては、有機高分子バイン
ダーは、アルカリ可溶性であることが好ましい。アルカ
リ可溶性バインダーの好ましい例としては、（メタ）ア
クリル酸モノマー等のカルボキシル基を有するモノマー
を含む高分子が挙げられる。その様なアルカリ可溶性の
有機高分子バインダーを含む光重合性組成物は、有機溶
媒ではなく、アルカリ水溶液で現像できるので、環境上
好ましい。得られる塗膜の皮膜強度、耐塗布溶剤性、基
板接着性を高める目的で、上記有機高分子バインダーの
うち、カルボン酸基を有するものの、カルボン酸基の一
部または全部を、グリシジル（メタ）アクリレート、前
記〔Ｔ−１〕または〔Ｔ−２〕の構造のエポキシ（メ
タ）アクリレートと反応させて、光重合性の有機高分子
バインダーとすることもできる。

【００１９】本発明において、特に好ましい有機高分子
バインダーとしては、基板への接着性を高める目的で、
スチレン、α−メチルスチレン、ベンジル（メタ）アク
リレート、ヒドロキシフェニル（メタ）アクリル酸、メ
トキシフェニル（メタ）アクリル酸、ヒドロキシフェニ
ル（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシフェニル（メ
タ）アクリルスルホアミド等のフェニル基を有する共重
合モノマーを１０〜８０モル％、好ましくは２０〜７０
モル％、より好ましくは３０〜６０モル％の割合で含有
し、その他（メタ）アクリル酸を２〜５０重量％、好ま
しくは５〜４０重量％、より好ましくは５〜３０重量％
の割合で含有する共重合体、或いは、全共重合モノマー
に対して２〜５０モル％、好ましくは５〜４０モル％、
より好ましくは１０〜３０モル％のエポキシ（メタ）ア
クリレートが付加された反応物が望ましい。該有機高分
子バインダーに含有される酸性基の量は、酸価で３０〜
２５０（ＫＯＨ−ｍｇ／ｇ）、特に４０〜２００（ＫＯ
Ｈ−ｍｇ／ｇ）であることが好ましい。有機高分子バイ
ンダーの酸性基の量が少なく、酸価がこの範囲より低い
とアルカリ現像液への溶解性が低下し、現像残渣を生じ
たり、極端な場合は現像不能となる。逆に、酸性基の量
が多く、酸価がこの範囲より高い場合には、アルカリ現
像液への溶解性が高くなりすぎ、感度低下や現像時の膜
荒れが起こり易くなる。また、有機高分子バインダーの
分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー）で測定されるポリスチレン換算の重量平均分子
量（Ｍｗ）で１，０００〜１，０００，０００、好まし
くは２，０００〜 ５００，０００、より好ましくは
３，０００〜２００，０００の範囲である。有機高分子
バインダーのＭｗがこの範囲より著しく低いと、現像時
に画線部分の膜べりが生じ、良好な都膜が得られにく
く、また、乾燥後のベタツキも大きくなる。逆に有機高
分子バインダーのＭｗが著しく高いと現像時に非画線部
の抜け性不良を生じ易い等げんぞう不良が起こり、パタ
ーンの切れが悪くなる。

【００２０】更に、有機高分子バインダーは必要に応じ
て側鎖に重合性二重結合等の重合性基を導入させたもの
であっても良い。有機高分子バインダーの側鎖に重合性
二重結合基を導入させることにより、有機高分子バイン
ダーの反応性が高まり、感度、耐薬品性を向上させるこ
とができる。このような方法としては、特公昭５０−３
４４４３号公報、特公昭５０−３４４４４号公報などに
記載の公知の手法が挙げられる。前記光重合開始剤組成
物の含有量は、カラーフィルター用光重合組成物（色材
料を含まない光重合性画像形成材料）の全固形分に対
し、０．１〜４０重量％、好ましくは０．２〜３０重量
％、より好ましくは０．２〜２０重量％であり、前記エ
チレン性化合物の含有量は、光重合性画像形成材料の全
固形分に対し、５〜９０重量％、好ましくは１０〜８０
重量％、より好ましくは１５〜７０重量％であり、前記
有機高分子バインダーの含有量は、光重合性画像形成材
料の全固形分に対し、０〜８０重量％、好ましくは１０
〜７０重量％、より好ましくは２０〜６０重量％であ
る。カラーフィルターレジストに使用される色材料とし
ては、ブラックマトリックス用カラーフィルターレジス
トには黒色の色材料であり、赤，緑，青用カラーフィル
ターレジストには、それに対応する色材料を使用する。

【００２１】黒色の色材料としては、例えば三菱化学社
製のＭＡ−７、ＭＡ−１００、ＭＡ−２２０、＃５、＃
１０、或いはデグス社製Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ
２００、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２、Ｐｒｉｎｔ
ｅｘ Ｖ等のカーボンブラック、特開平５−３１１１０
９号公報、特開平６−１１６１３号公報等に記載の黒
鉛、特開平４−３２２２１９、特開平３−２７４５０３
号公報等に記載の無機黒色顔料、特開平２−２１６１０
２号公報等に記載のアゾ系ブラック色素等の有機黒色顔
料、その他、赤，緑，青，黄，シアン，マジェンタ等の
有機色材料を混合した黒色顔料等を挙げることができ
る。

【００２２】赤，緑，青に対応する色材料としては、具
体的には、ビクトリアピュアブルー（４２５２９）、オ
ーラミンＯ（４１０００）、カチロンブリリアントフラ
ビン（ベーシック１３）ローダミン６ＧＣＰ（４５１６
０）、ローダミンＢ（４５１７０）、サフラニンＯＫ７
０：１００（５０２４０）、エリオグラウシンＸ（４２
０８０）、Ｎｏ．１２０／リオノールイエロー（２１０
９０）、リオノールイエローＧＲＯ（２１０９０）、シ
ムラーファーストイエロー８ＧＦ（２１１０５）、ベン
ジジンイエロー４Ｔ−５６４Ｄ（２１０９５）、シムラ
ーファーストレッド４０１５（１２３５５）、リオノー
ルレッド７Ｂ４４０１（１５８５０）、ファーストゲン
ブルーＴＧＲ−Ｌ（７４１６０）、リオノールブルーＳ
Ｍ（２６１５０）、リオノールブルーＥＳ（ピグメント
ブルー１５：６、ピグメントブルー１５３６）、リオノ
ーゲンレッドＧＤ（ピグメントレッド１６８、ピグメン
トレッド１０８）、リオノールグリーン２ＹＳ（ピグメ
ントグリーン３６）等が挙げられる（上記の（ ）内の
数字は、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）を意味す
る）。

【００２３】また、更に他の顔料について（Ｃ．Ｉ．）
で示すと、例えば、Ｃ．Ｉ．黄色顔料２０，２４，８
６，９３，１０９，１１０，１１７，１２５，１３７，
１３８，１４７，１４８，１５３，１５４，１６６，１
６８、Ｃ．Ｉ．オレンヂ顔料３６，４３，５１，５５，
５９，６１、Ｃ．Ｉ．赤色顔料９，９７，１２２，１２
３，１４９，１６８，１７７，１８０，１９２，２１
５，２１６，２１７，２２０，２２３，２２４，２２
６，２２７，２２８，２４０、Ｃ．Ｉ．バイオレット顔
料１９，２３，２９，３０，３７，４０，５０、Ｃ．
Ｉ．青色顔料１５，１５：１，１５：４，１５：６，２
２，６０，６４、Ｃ．Ｉ．緑色顔料７，３６、Ｃ．Ｉ．
ブラウン顔料２３，２５，２６、Ｃ．Ｉ．黒色顔料；７
等を挙げることができる。

【００２４】これらの色材料のカラーフィルターレジス
ト中の含有量は２０〜９０重量％だが、詳しくは、次の
通りである。即ち、黒のカラーフィルターレジストで形
成されるブラックマトリックスは、１．０μｍ以下、好
ましくは０．３〜０．９μｍ、より好ましくは０．５〜
０．８μｍの膜厚に形成した塗膜の、光透過濃度が２．
５以上、好ましくは３．０以上のブラックマトリックス
を形成させるために、該カラーフィルターレジスト中に
含有させる前記黒色の色材料の含有量としては、全固形
分に対し、２０〜９０重量％、好ましくは３０〜８０重
量％、より好ましくは４０〜７０重量％の範囲である。

【００２５】一方、赤，緑，青のカラーフィルターレジ
ストで形成される色材画素は、２μｍ以下、好ましくは
０．５〜１．５μｍ、より好ましくは、０．６〜１．０
μｍの膜厚に形成した塗膜の光透過濃度が１．１以上、
好ましくは１．３以上の色材画素を形成させるために、
該カラーフィルターレジスト中に含有される前記赤，
緑，青の色材料の添加量としては、全固形分に対し、２
０〜７０重量％、好ましくは２５〜６０重量％、より好
ましくは３０〜５０重量％の範囲である。上記の黒，
緑，青の透過濃度は、マクベス濃度計ＴＲ−９２７を用
い、各色に相当する光学フィルターを用い測定すること
により得られる。

【００２６】本発明に使用されるリン酸（メタ）アクリ
レートは、本発明のカラーフィルター用光重合性組成物
中に含有させることにより、該光重合性組成物を用いた
カラーフィルター（レジストの現像時における非画線部
分の抜け性を向上させ、地汚れの発生を防ぐと共に、細
線画像の接着性を向上させ、高い画像再現性を発現させ
る機能を有する。該リン酸（メタ）アクリレートは、１
以上の（メタ）アクリロイル基を有するリン酸エステル
化合物であり、リン酸具体的には下記一般式（Ｉ）で表
わされるもの等が挙げられ、

【００２７】

【化３】

【００２８】（式（Ｉ）中、Ｒ¹ は水素またはメチル基
を示し、Ｒ² は置換基を有してもよい炭素数１〜１５の
アルキレン基を示し、（該置換基としては炭素数１〜１
５のアルキル、Ｂｒ、Ｃｌ基、炭素数１〜１５のアルキ
レンオキシ基を示す。）、ａは１〜３の整数を示し、ｎ
は０〜１０の整数を示す。） より具体的には、例えば、

【００２９】

【化４】

【００３０】等を挙げることが出来る。本発明光重合性
組成物には、地汚れを防止し現像性を改良するため、リ
ン酸（メタ）アクリレート化合物以外に、分子量８００
以下の無水有機カルボン酸を併用してもよい。その様な
目的に用いる分子量８００以下の無水有機カルボン酸と
しては、脂肪族カルボン酸無水物、芳香族カルボン酸無
水物が挙げられ、具体的には、無水酢酸、無水トリクロ
ロ酢酸、無水トリフルオロ酢酸、無水テトラヒドロフタ
ル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水イタコン
酸、無水グルタル酸、無水１，２−シクロヘキサンジカ
ルボン酸、無水ｎ−オクタデシルコハク酸、無水５−ノ
ルボルネン−２，３−ジカルボン酸などの脂肪族カルボ
ン酸無水物が挙げられる。芳香族カルボン酸無水物とし
ては、無水フタル酸、トリメリット酸無水物、ピロメリ
ット酸無水物、無水ナフタル酸などが挙げられる。これ
らのなかでは、特に分子量６００以下、とりわけ分子量
５０〜５００のもの、具体的には無水マレイン酸、無水
コハク酸、無水イタコン酸が好ましい。本発明のカラー
フィルター用光重合性組成物は、この様な無水有機カル
ボン酸の添加により、地汚れの発生が抑制され、現像性
が向上する。特に、従来の光重合性組成物では現像時間
が短いと地汚れが残り、少しでも長いと画像が剥離し、
現像時間の許容範囲が非常に狭かったが、無水有機カル
ボン酸の添加により、この許容範囲が大きくなり、現像
時間をさほど厳密にコントロールしなくても画像の剥離
も地汚れもないカラーフィルターを容易に製造すること
ができる。これらの地汚れ防止のための添加剤の添加率
としては、色材料を除く全光重合性組成物の全固形分に
対し、０．１〜５０重量％、好ましくは０．５〜３０重
量％、さらに好ましくは１〜１０重量％の範囲である。
本発明のカラーフィルターレジストは、このような高い
色材料含有率の状態で、高画質なブラックマトリックス
画像または色材画素を形成させると共に、各画素上に塗
設して形成される色材光重合性層、或いは、ポリアミ
ド、ポリイミド等の保護層等の塗布溶剤に対する耐溶剤
性、および、透明基板に対する高い接着性を与えるもの
が特に好ましい。このようなカラーフィルターレジスト
は、適当な溶剤を用いて調液された塗布液として塗布さ
れる。

【００３１】本発明に係るカラーフィルターレジストの
塗布に用いられる溶剤としては、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、トルエン、クロロホル
ム、ジクロロメタン、テトラハイドロフラン、ジイソプ
ロピルエーテル、ミネラルスピリット、ｎ−ペンタン、
アミルエーテル、エチルカプリレート、ｎ−ヘキサン、
ジエチルエーテル、イソプレン、エチルイソブチルエー
テル、ブチルステアレート、ｎ−オクタン、バルソル＃
２、アプコ＃１８ソルベント、ジイソブチレン、アミル
アセテート、ブチルアセテート、アプコシンナー、ブチ
ルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキセ
ン、メチルノニルケトン、プロピルエーテル、ドデカ
ン、ソーカルソルベントNo. １およびNo. ２、アミルホ
ルメート、ジヘキシルエーテル、ジイソプロピルケト
ン、ソルベッソ＃１５０、（ｎ，ｓｅｃまたはｔ）−酢
酸ブチル、ヘキセン、シェル ＴＳ２８ ソルベント、
ブチルクロライド、エチルアミルケトン、エチルベンゾ
エート、アミルクロライド、エチレングリコールジエチ
ルエーテル、エチルオルソホルメート、メトキシメチル
ペンタノン、メチルエチルケトン、メチルブチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、メチルヘキシルケトン、
メチルイソブチレート、ベンゾニトリル、エチルプロピ
オネート、メチルセロソルブアセテート、メチルイソア
ミルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピルアセテ
ート、アミルアセテート、アミルホルメート、ビシクロ
ヘキシル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルア
セテート、ジペンテン、メトキシメチルペンタノール、
メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、プロ
ピルプロピオネート、プロピレングリコール−ｔ−ブチ
ルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブ
チルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、カルビ
トール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シ
クロヘキサノン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチ
ル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノ
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、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ
プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メト
キシプロピオン酸、３−エトキシプロピオン酸、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−メトキシプロピオン酸プロ
ピル、３−メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、
エチレングリコールアセテート、エチルカルビトール、
ブチルカルビトール、エチレングリコールモノブチルエ
ーテル、プロピレングリコール−ｔ−ブチルエーテル、
３−メチル−３−メトキシブタノール、トリプロピレン
グリコールメチルエーテル、３−メチル−３−メトキシ
ブチルアセテートなどの有機溶剤が挙げられるがこれら
に限定されない。これらの溶剤は１種を単独で使用して
も良く、また、２種以上を混合して使用することも可能
である。なお、溶剤は、沸点が１００〜２００℃の範囲
のもの、特に、１２０〜１７０℃の範囲のものを選択し
て使用するのが好ましい。塗布液は、これらの溶剤を用
いて、カラーフィルターレジスト（色材料と光重合性画
像形成材料との合計）濃度が５〜５０重量％、好ましく
は１０〜３０重量％の範囲となるように調液される。

【００３２】次に、本発明のカラーフィルターレジスト
塗布溶液を用いてカラーフィルターを製造する方法につ
いて説明する。カラーフィルターの透明基板としては、
ポリエチレンテレフタレート等のポリエステルやポリプ
ロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン等のプラス
チックシート、或いは、各種ガラス板等を挙げることが
できる。このような透明基板には、表面の接着性等の物
性を改良するために、必要に応じて、コロナ放電処理、
オゾン処理、シランカップリング剤やウレタンポリマー
等の各種ポリマーの薄膜形成処理等を行うことができ
る。なお、透明基板の板厚は、０．０５〜１０ｍｍ、特
に０．１〜７ｍｍの範囲であることが好ましい。また、
各種ポリマーの薄膜形成処理を行う場合には、その膜厚
は０．０１〜１０μｍ、特に０．０５〜５μｍの範囲で
あることが好ましい。

【００３３】この透明基板は、通常、赤，緑，青の画素
画像を形成する前に、予め金属薄膜、または前述のブラ
ックマトリックス用光重合性組成物を利用したブラック
マトリックスが設けられる。前者の例としては、クロム
単層またはクロムと酸化クロムの２層のものが挙げら
れ、これらを蒸着またはスパッタリング法等により薄膜
を形成した後、その上に、感光性被膜を形成し、ストラ
イプ、モザイク、トライアングル等の繰り返しパターン
を有するフォトマスクを用いて露光・現像し、レジスト
画像を形成させ、続いて、該薄膜をエッチング処理によ
り、透明基板上にブラックマトリックスを形成させたも
のが挙げられる。

【００３４】このようにしてブラックマトリックスを設
けた透明基板上に、赤，緑，青のうちの１つの色の色材
料を含有するカラーフィルターレジストを、スピナー、
ワイヤーバー、フローコーター、ダイコーター、ロール
コーター、スプレー等の塗布装置により塗布した後、５
０〜２００℃、好ましくは６０〜１８０℃の温度で１５
秒〜１０分間、好ましくは３０秒〜５分間乾燥して当該
色材光重合性層を形成させる。なお、ここで、カラーフ
ィルターレジストの塗布液を塗布、乾燥して得られる光
重合性層の膜厚は、好ましくは０．２〜３μｍ、より好
ましくは０．５〜２μｍである。

【００３５】ここで、乾燥温度は、高温なほど透明基板
に対する接着性が向上し、レジスト感度が高くなるが、
一方、高過ぎると光重合開始剤組成物が分解し、熱重合
を誘発して現像不良を起こし易い。乾燥温度が著しく低
い場合には、感度が低下し、画像形成が困難になる。次
に、この色材光重合性層上に色材画素用のネガフォトマ
スクを置き、該フォトマスクを介して、紫外または可視
等の光源を用いて画像露光する。この際、必要に応じて
酸素による光重合性層の感度の低下を防ぐため、光重合
性層上にポリビニルアルコール層等の酸素遮断層を塗設
した後、露光を行っても良い。続いて、現像液により現
像処理を行い透明基板上に第１の色材画素画像を形成さ
せる。なお、必要に応じてこの現像処理の前に、光重合
層の感度或いはγ値（階調）を高くする目的で露光試料
を７０〜２００℃で１５秒〜２０分間、好ましくは８０
〜１５０℃で３０秒〜１０分間の熱処理を施すことがで
きる。

【００３６】現像処理は、通常、２０〜４０℃、好まし
くは２０〜３５℃の現像温度で、浸漬現像、スプレー現
像、ブラシ現像、超音波現像等の方法により、通常１０
秒〜５分行われる。現像後の試料は、必要に応じて、該
試料の上に塗布される色材光重合性層、或いは、ポリア
ミド、ポリイミド等の保護層の塗布溶剤に対する耐久
性、または、ガラス基板等の透明基板との接着性を高め
る目的で、該試料を１００〜３００℃、５〜６０分間の
熱硬化処理を行うか、或いは、適正露光量以上の露光
量、好ましくは、適正露光量の１〜１０倍の露光量によ
る光硬化処理を施すことができる。

【００３７】該現像処理で用いられる現像液は、アセト
ン、トルエン、メチルエチルケトン等のアルカリ現像液
または、界面活性剤を含有した中性の現像液が好まし
い。アルカリ現像液は、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸
カリウム、炭酸水素カリウム、珪酸ナトリウム、珪酸カ
リウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニ
ア水等の無機のアルカリ剤、或いはジエタノールアミ
ン、トリエタノールアミン、水酸化テトラアルキルアン
モニウム塩等の有機のアルカリ剤を含有し、必要に応
じ、画質向上、現像時間の短縮等の目的で界面活性剤、
水溶性の有機溶剤、水酸基またはカルボン酸基を有する
低分子化合物等を含有させた水溶液である。

【００３８】現像液の界面活性剤としては、ナフタレン
スルホン酸ナトリウム基、ベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム基を有するアニオン性界面活性剤、ポリアルキレンオ
キシ基を有するノニオン性界面活性剤、テトラアルキル
アンモニウム基を有するカチオン性界面活性剤等を挙げ
ることができ、また、水溶性の有機溶剤としては、エタ
ノール、プロピオンアルコール、ブタノール、メチルセ
ロソルブ、ブチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレ
ングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレン
グリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレン
グリコール、テトラプロピレングリコール、プロピレン
グリコールモノメチルエーテル等を挙げることができ
る。

【００３９】また水酸基またはカルボキシ基を有する低
分子化合物としては、１−ナフトール、２−ナフトー
ル、ピロガロール、安息香酸、コハク酸、グルタル酸等
を挙げることができる。また、中性の現像液は、前記の
アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の界面
活性剤を含有し、さらに必要に応じて、前記と同様の目
的で、前記と同様の水溶性の有機溶剤、水酸基またはカ
ルボン酸基を有する低分子化合物等を含有させた水溶液
である。これらの現像液には、消泡剤、ｐｈ調整剤等が
含有されていても良い。

【００４０】続いて、該試料の上に赤，緑，青のうち他
の２色のカラーフィルターレジストについても前記と同
様にしてそれぞれ塗布・乾燥した後、該試料を、色材画
素用のネガフォトマスクを用いて前記と同様に露光、現
像、必要に応じて熱または光硬化処理を繰り返し行い、
ブラックマトリックス間に３色の画素を形成してカラー
フィルターを作製する。このようにして作製されたカラ
ーフィルターは、このままの状態で、上にＩＴＯ（透明
電極）が形成され、カラーディスプレーの部品の一部と
して使用されるが、更にカラーフィルターの表面平滑
性、或いは耐久性を高める目的でポリアミド、ポリイミ
ド等のトップコート層を設けることもできる。

【００４１】画像露光に使用される光源としては、キセ
ノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高
圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水
銀灯等のランプ光源、およびアルゴンイオンレーザー、
ＹＡＧレーザー、エキシマーレーザー、窒素レーザー等
のレーザー光源が挙げられる。これらの光源には、必要
とされる照射光の波長領域に応じて、適宜光学フィルタ
ーを使用することもできる。

【００４２】ブラックマトリックスを、黒の色材料を含
有する本発明に係るカラーフィルターレジストを利用し
て形成する場合には、透明基板上に赤，緑，青の画素画
像を形成する方法と同様の方法を採用することでブラッ
クマトリックスを形成する。この際、ブラックマトリッ
クスを形成する操作を２回以上繰り返すことで、ブラッ
クマトリックス画像を積層して、目的の透過濃度のブラ
ックマトリックス画像を完成させることも可能である。

【００４３】以上、ブラックマトリックスが形成された
透明基板上に赤，緑，青の画素画像を形成する方法を説
明したが、赤，緑，青の画素画像形成後にブラックマト
リックスを形成する方法も採用可能である。また、本発
明に係るカラーフィルターレジストを用いて、透明基板
上に、ブラックストライプ、または、赤，緑，青の色材
画素画像を形成させる際に、該カラーフィルターレジス
トと透明基板との現像画像接着性および／または熱硬化
画像の接着性を高める目的で、該透明基板上に色材料を
含有しない光重合性組成物を光硬化させた光硬化接着層
を設けることができる。

【００４４】該光硬化接着層に使用される光重合性組成
物に含有している光重合開始剤組成物、エチレン性化合
物、および必要に応じて用いられる有機高分子バインダ
ーは、前記本発明に係るカラーフィルターレジストの構
成成分の中から適宜選択して用いることができ、このよ
うな光硬化接着層は、この光重合性組成物を、通常、上
記と同様の方法により、乾燥膜厚が０．０１〜２μｍ、
好ましくは０．０２〜１μｍの範囲となるように透明基
板上に塗設した後、該塗布された光重合性組成物層の適
正露光量の１〜１０倍の露光量で露光して光硬化させる
ことにより、形成することができる。更に、また、本発
明に係るカラーフィルターレジストを用いて透明基板上
に形成されたブラックストライプ、または、赤，緑，青
の色材画素等のレジスト画像の、経時による透明基板か
らの剥離、傷などの欠陥の発生を防ぐ目的で、該レジス
ト画像を形成させた透明基板の上に、上記の光硬化接着
層の場合と同様の方法により、光硬化層を設けることも
できる。

【００４５】

【実施例】以下に実施例および比較例を挙げて本発明を
更に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下
の実施例に限定されるものではない。 実施例１〜１０、比較例１〜５ 光重合開始系として下記のＩ，IIの種類および配合を採
用し、有機高分子バインダーとしては下記を用い、エ
チレン性化合物としては下記〜を用い、色材料とし
ては下記〜、リン酸（メタ）アクリレートとしては
下記〜、塗布溶媒としてプロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡ）５００重量部を
含有するカラーフィルター用光重合性組成物塗布溶液
を、該溶液に対して重量で３．６倍量の０．５ｍｍ径ジ
ルコニアビーズを入れたペイントシェーカーを用いて１
５時間分散を行った。調製された色材含有光重合性塗布
液を、ガラス基板（コーニング社製Ｎｏ．７０５９）に
表１に記載の乾燥膜厚になるようにワイヤーバーコータ
ーにより塗布し、表１に記載の乾燥温度で２分間乾燥し
た。次に、幅８０μｍで縦３３０μｍ、横１１０μｍの
ピッチで繰り返すネガフォトマスクを用いて、２ｋｗ高
圧水銀灯により表１に示す適正露光量で露光した後、
０．２重量％のジエタノールアミン、０．５重量％のノ
ニオン性界面活性剤（日本乳化剤社製：Ｎｅｗ ｖｏｌ
Ｂ−１８）含有水溶液を標準現像液とし、２５℃で１分
間浸漬し、１ｋｇ圧のシャワー水洗を１分間行う現像処
理を行い、色材画像を形成させた。該試料を以下の評価
方法で評価し、その結果を表１に示した。

【００４６】

【表１】

【００４７】〔エチレン性化合物〕 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ペンタエリスリトールトリアクリレート 〔色材料〕 赤色顔料（リオノーゲンレッドＧＤ（東洋インキ製造
社製）／リオノーゲンオレンジＲ（東洋インキ製造社
製）（＝１３：５（重量比））） 緑色顔料（リオノールグリーン２ＹＳ（東洋インキ製
造社製）／リオノーゲンイエロー３Ｇ（東洋インキ製造
社製）（＝９：１７（重量比））） 青色顔料（リオノールブルーＥＳ（東洋インキ製造社
製）／リオノーゲンバイオレットＲＬ（東洋インキ製造
社製）（＝１３．５：３．５（重量比））） (4)黒色顔料（カーボンブラックＭＡ−２２０（三菱化
学（株）製）

【００４８】

【００４９】

【化５】 （ａ：ｂ：ｃ：ｄ＝５５：１５：２０：１０（モル
％）、Ｍｗ：１２，０００） 酸価：８０

【００５０】

【化６】

【００５１】〔画質〕前記と同様の方法により、ガラス
基板上に色材光重合性層塗布液を塗布、乾燥させた後、
ウグラテストチャートを用いて適正露光量で露光し、現
像液を用いて現像処理を行い色材画像を形成させた。該
色材画像の中の細線画像を４００倍の顕微鏡で観察し、
再現されている最も細い細線の線幅より、画質を下記基
準で評価した。細い細線が再現するほど良好な画質を示
している。 Ａ：１０μｍ以下の線幅の細線が再現されている。 Ｂ：１０〜１５μｍの線幅の細線が再現されている。 Ｃ：１５〜２５μｍの線幅の細線が再現されている。 Ｄ：２５μｍ以上の線幅の細線が再現されている。 なお、本明細書において、適正露光量（塗付面側の適正
露光量）とは、色材光重合性層上に、ウグラテストチャ
ートを置き、該テストチャートを介して露光量を変化さ
せながら光照射し、次いで前記の標準現像液を用い現像
処理を行って得られるテストチャートの色材画像より、
テストチャート画像中のネガとポジの細線画像の最も細
い細線の線幅が同じになる時の露光量を言う。

【００５２】〔地汚れ〕前記と同様の方法により、ガラ
ス基板上に色材光重合性層塗布液を塗布、乾燥させた
後、現像処理を行い、全面色材光重合性層を剥離した
後、該試料の表面を顕微鏡用の１５Ｗタングステンラン
プ光源を用い、表面から１０°の角度から光を照射し、
表面に残っている残膜の有無を残膜による光の散乱から
目視で確認し評価を行った。 Ａ：まったく残膜が確認できなかった。 Ｂ：ガラス表面の１〜２０％に残膜が確認された。 Ｃ：ガラス表面の２１〜４０％に残膜が確認された。 Ｄ：４１％以上の表面に残膜が確認された。 [密着性]前記と同様の方法により、ガラス基板上に色材
光重合性塗布液を塗布、乾燥させた後、ウグラチャート
を用いて適正露光し、現像液を用いて現像処理を行い色
材画像を形成させた。該色材画像をコンべクションオー
ブンで２００℃、３０分間硬化させた。この色材画像に
セロテープによる引き剥がしテストを行い、基板に接着
している最も細い線幅を４０倍の顕微鏡で観察した。密
着性は下記基準で評価した、細い細線が接着しているほ
ど密着性が良好なことを示している。 Ａ：１０μ以下の線幅の細線が密着している。 Ｂ：１０〜１５μの線幅の細線が密着している。 Ｃ：１５〜２５μの線幅の細線が密着している。 Ｄ：２５μ以上の線幅の細線が密着している。

【００５３】

【発明の効果】以上に詳述した通り、本発明のカラーフ
ィルター用光重合性組成物は、リン酸（メタ）アクリレ
ートを有するカラーフィルターレジストにより、画像再
現性、および地汚れの無い現像性に優れ、液晶表示素子
等に好適に用い得るカラーフィルターを高いライン速度
で安定かつ効率的に製造することを可能にする。また密
着性も改良される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 5/20 １０１ Ｇ０２Ｂ 5/20 １０１ Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０５ Ｇ０３Ｆ 7/004 ５０５ 7/027 ５０２ 7/027 ５０２ 7/028 7/028 // Ｃ０８Ｌ 33/04 ＬＨＴ Ｃ０８Ｌ 33/04 ＬＨＴ (72)発明者 池田 真吾 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 (72)発明者 上村 次郎 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光重合開始系、エチレン性不飽和二重結
   合を少なくとも１個以上有する化合物、色材料およびリ
   ン酸（メタ）アクリレート化合物を含有することを特徴
   とするカラーフィルター用光重合性組成物。
2. 【請求項２】 リン酸（メタ）アクリレート化合物が下
   記一般式（Ｉ）で示される化合物であることを特徴とす
   る請求項１記載のカラーフィルター用光重合性組成物。 【化１】 （式（Ｉ）中、Ｒ¹ は水素またはメチル基を示し、Ｒ²
   は置換基を有してもよい炭素数１〜１５のアルキレン基
   を示し、（該置換基としては炭素数１〜１５のアルキ
   ル、Ｂｒ、Ｃｌ基、炭素数１〜１５のアルキレンオキシ
   基を示す。）、ａは１〜３の整数を示し、ｎは０〜１０
   の整数を示す。）
3. 【請求項３】 さらに、分子量８００以下の無水有機カ
   ルボン酸を含有することを特徴とする請求項１または２
   記載のカラーフィルター用光重合性組成物。
4. 【請求項４】 全固形分に対する色材料の含有量が、２
   ０〜９０重量％であることを特徴とする請求項１〜３の
   いずれかに記載のカラーフィルター用光重合性組成物。
5. 【請求項５】 色材料が黒色であることを特徴とする請
   求項４記載のカラーフィルター用光重合性組成物。
6. 【請求項６】 色材料が赤、緑または青であって、全固
   形分に対する色材料の含有量が、２０〜７０重量％であ
   ることを特徴とする請求項４のカラーフィルター用光重
   合性組成物。
7. 【請求項７】 有機高分子バインダーを含むことを特徴
   とする請求項１〜６のいずれかに記載のカラーフィルタ
   ー用光重合性組成物。
8. 【請求項８】 有機高分子バインダーが、フェニル基を
   有するモノマーと（メタ）アクリル酸モノマーを含む共
   重合体であることを特徴とする請求項７記載のカラーフ
   ィルター用光重合性組成物。
9. 【請求項９】 エチレン性不飽和二重結合を１個以上有
   する化合物が、３官能以上のアクリルモノマーであるこ
   とを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のカラー
   フィルター用光重合性組成物。
10. 【請求項１０】 ３官能以上のアクリルモノマーが、４
    〜６官能のジペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリ
    レートであることを特徴とする請求項９記載のカラーフ
    ィルター用光重合性組成物。
11. 【請求項１１】 透明基板上に、請求項１〜１０のいず
    れかに記載のカラーフィルター用光重合性組成物を用い
    て色パターンを形成してなるカラーフィルター。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載のカラーフィルターを
    有する液晶表示素子。