JPH09281698A - カラーフィルター用光重合性組成物 - Google Patents

カラーフィルター用光重合性組成物

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JPH09281698A
JPH09281698A JP8928096A JP8928096A JPH09281698A JP H09281698 A JPH09281698 A JP H09281698A JP 8928096 A JP8928096 A JP 8928096A JP 8928096 A JP8928096 A JP 8928096A JP H09281698 A JPH09281698 A JP H09281698A
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JP
Japan
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group
carbon atoms
general formula
photopolymerizable composition
hydrogen atom
Prior art date
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Application number
JP8928096A
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English (en)
Inventor
Toshiyoshi Urano
年由 浦野
Etsuko Hino
悦子 檜野
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 高感度のカラーフィルター用光重合性組成物
を提供する。 【解決手段】 エチレン性不飽和二重結合を有する付加
重合性化合物、光重合開始系及び色材料を含有するカラ
ーフィルター用光重合性組成物であって、光重合開始系
が下記一般式で表わされる増感剤と、この増感剤の共存
下で光照射により活性ラジカルを発生し得る活性剤とを
含有する。 (R1 とR2 及びR7 とR8 とは、それぞれ結合してジ
ュロリジン環を形成しているのが好ましい)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はカラーテレビジョ
ン、液晶表示素子、カメラ等に用いられるカラーフィル
ターの製造に用いられる光重合性組成物に関するもので
ある。
【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、10〜50μm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。
【0003】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が使い分けら
れている。これらの製造方法の内、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、
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ないため、広く採用さ
れている。
【0004】このような顔料分散法で用いられる光重合
性組成物には、色材料以外に、通常、有機高分子物質、
エチレン性不飽和二重結合を少なくとも1個有する化合
物(以下「エチレン性化合物」ということがある)及び
光重合開始系が含有されている。
【0005】光重合開始系としては、従来、トリアジン
系化合物又はトリアジン系化合物及びイミダゾール系化
合物を併用するもの(特開平6−201913号公
報)、ミヒラーズケトンとイミダゾール系化合物とを併
用するもの(特開平5−173320号公報)、或いは
「ファインケミカル」1991年3月1日号Vol2
0,No.4,P.16〜26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
イン系、ベンゾインアルキルエーテル系、チオモサント
ン誘導体等が、カラーフィルター用に使用されている
(特開平4−190362号公報、特開平5−3030
12号公報、特開平6−35188号公報等)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のカラー
フィルター用光重合性組成物の感度は十分ではなく、高
出力の光源、或いは、ポリビニルアルコール層等の酸素
遮断層の塗設を必要とし、問題があった。特に、ブラッ
クマトリックス用の光重合性組成物の感度が低く問題で
あった。本発明は、これらの問題点を解決し、酸素遮断
層の塗設を行なわなくても、高い感度を有するカラーフ
ィルター用光重合性組成物を提供することを目的とする
ものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光重合性組
成物は、エチレン性不飽和結合を少なくとも1個有する
化合物、光重合開始系及び色材料を含有するカラーフィ
ルター用光重合性組成物であって、光重合開始系が下記
の一般式(1)で表わされる増感剤と、この増感剤の共
存下で光照射により活性ラジカルを発生し得る活性剤と
を含有していることを特徴とするものである。
【0008】
【化6】
【0009】(式中、R1 、R2 、R7 、R8 は、それ
ぞれ独立して、水素原子又は塩素原子、臭素原子、水酸
基、炭素数1〜15のアルコキシ基、炭素数2〜15の
アシルオキシ基、フェニル基、ビニルエーテル基若しく
はビニル基で置換されていてもよい最長鎖の炭素数が1
〜15で且つ炭素鎖の全炭素数が1〜30のアルキル基
を示すか、又はR1 とR2 及び/又はR7 とR8 とが結
合して置換基を有していてもよい6員環を形成してい
る。R3 とR9 とは、それぞれ独立して、水素原子又は
炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のアルコ
キシ基、炭素数2〜15のアシルオキシ基若しくは炭素
数2〜15のアシル基で置換されていてもよいフェニル
基を示す。R4 、R6 、R10、R12は、それぞれ独立し
て、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を示す。
5 とR11とは、それぞれ独立して、水素原子、水酸
基、塩素原子、臭素原子、ビニルエーテル基、炭素数2
〜15のアシルオキシ基、又は水酸基、塩素原子、臭素
原子、ビニル基若しくはフェニル基で置換されていても
よい炭素数1〜15のアルキル基若しくはアルコキシ基
を示す。R13とR14とは、それぞれ独立して、水素原
子、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のア
ルコキシ基又は炭素数2〜15のアシルオキシ基を示す
か、又はR13とR14とが結合して環を形成してい
る。)
【0010】
【発明の実施の形態】本発明について詳細に説明する
と、本発明の光重合性組成物において第1の必須成分と
して含まれるエチレン性化合物とは、光重合性組成物が
活性光線の照射を受けた際に、第2の必須成分である光
重合開始系の作用により付加重合し、硬化するようなエ
チレン性不飽和二重結合を有する化合物であって、例え
ば前記の二重結合を有する単量体、または、側鎖もしく
は主鎖にこのような二重結合を有する重合体である。な
お、本発明における単量体の意味するところは、所謂高
分子物質に相対する概念であって、従って、狭義の単量
体以外に二量体、三量体、オリゴマーをも包含するもの
である。
【0011】エチレン性不飽和結合を有する単量体とし
ては、例えば不飽和カルボン酸、脂肪族ポリヒドロキシ
化合物と不飽和カルボン酸とのエステル;芳香族ポリヒ
ドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル;不飽
和カルボン酸と多価カルボン酸および前述の脂肪族ポリ
ヒドロキシ化合物、芳香族ポリヒドロキシ化合物等の多
価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られる
エステル等が挙げられる。
【0012】前記脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和
カルボン酸とのエステルの具体例としては、エチレング
リコールジアクリレート、トリエチレングリコールジア
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、トリメチロールエタントリアクリレート、ペンタエ
リスリトールジアクリレート、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テトラアクリレ
ート、ジ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、ジペンタエ
リスリトールヘキサアクリレート、グリセロールアクリ
レート等のアクリル酸エステル、これらのエステルのア
クリル酸をメタクリル酸に代えた対応するメタクリル酸
エステル、同様にイタコン酸に代えたイタコン酸エステ
ル、クロトン酸に代えたクロトン酸エステル、マレイン
酸に代えたマレイン酸エステル等がある。
【0013】芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カル
ボン酸とのエステルとしては、ハイドロキノンジアクリ
レート、ハイドロキノンジメタクリレート、レゾルシン
ジアクリレート、レゾルシンジメタクリレート、ピロガ
ロールトリアクリレート等が挙げられる。不飽和カルボ
ン酸と多価カルボン酸及び多価ヒドロキシ化合物とのエ
ステル化反応により得られるエステルとしては、代表的
なものとして、アクリル酸、フタル酸およびエチレング
リコールの縮合物、アクリル酸、マレイン酸およびジエ
チレングリコールの縮合物、メタクリル酸、テレフタル
酸およびペンタエリスリトールの縮合物、アクリル酸、
アジピン酸、ブタンジオールおよびグリセリンの縮合物
等がある。これらは一般に種々の程度に縮合したエステ
ルの混合物であることが多い。
【0014】また、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なども
用いることができる。主鎖にエチレン性不飽和結合を有
する重合体としては、例えば、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等が挙げられる。
【0015】側鎖にエチレン性不飽和結合を有する重合
体としては、側鎖に不飽和結合を持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合
重合体が挙げられる。また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もつ重合
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
カルボン酸との反応により得られるポリマーも好適に使
用し得る。
【0016】これらのエチレン性化合物の内、特に好ま
しいのはアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステ
ルの単量体である。本発明の光重合性組成物の第2の必
須成分である光重合開始系は、増感剤と活性剤との少な
くとも2つの成分から成っている。増感剤としては、下
記一般式(1)で示されるビス(テトラヒドロキノリ
ン)ケトン化合物が用いられる。この増感剤は光重合性
組成物に著しく高い感度をもたらすもので、この増感剤
を含む光重合性組成物は例えば励起用光線に対する遮光
性の大きいカーボンブラックを大量に含有するブラック
マトリックス用光重合性組成物に用いることができる。
ジュロリジン環を有するケトンが増感剤として有用であ
ることは、例えば特公平2−50462号公報に記載さ
れているが、カラーフィルター用、特にブラックマトリ
ックス用光重合性組成物の増感剤としても十分な感度を
有することは、本発明者らにより初めて見出されたこと
である。
【0017】
【化7】
【0018】(式中、R1 、R2 、R7 、R8 は、それ
ぞれ独立して、水素原子又は塩素原子、臭素原子、水酸
基、炭素数1〜15のアルコキシ基、炭素数2〜15の
アシルオキシ基、フェニル基、ビニルエーテル基若しく
はビニル基で置換されていてもよい最長鎖の炭素数が1
〜15で且つ炭素鎖の全炭素数が1〜30のアルキル基
を示すか、又はR1 とR2 及び/又はR7 とR8 とが結
合して置換基を有していてもよい6員環を形成してい
る。R3 とR9 とは、それぞれ独立して、水素原子又は
炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のアルコ
キシ基、炭素数2〜15のアシルオキシ基若しくは炭素
数2〜15のアシル基で置換されていてもよいフェニル
基を示す。R4 、R6 、R10、R12は、それぞれ独立し
て、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を示す。
5 とR11とは、それぞれ独立して、水素原子、水酸
基、塩素原子、臭素原子、ビニルエーテル基、炭素数2
〜15のアシルオキシ基、又は水酸基、塩素原子、臭素
原子、ビニル基若しくはフェニル基で置換されていても
よい炭素数1〜15のアルキル基若しくはアルコキシ基
を示す。R13とR14とは、それぞれ独立して、水素原
子、炭素数1〜15のアルキル基、炭素数1〜15のア
ルコキシ基又は炭素数2〜15のアシルオキシ基を示す
か、又はR13とR14とが結合して環を形成してい
る。)
【0019】一般式(1)において、R1 、R2 、R4
〜R8 及びR10〜R12のいずれかがアルキル基である場
合には、そのアルキル基の炭素数は1〜5であるのが好
ましい。本発明で用いる増感剤として好ましいのは、一
般式(1)の2個のテトラヒドロキノリン環の少なくと
も一方、好ましくは双方が、下記の(2)式、(3)式
に示すようにジュロリジン環を形成している化合物であ
る。
【0020】
【化8】
【0021】(式中、R3 〜R6 及びR13は一般式
(1)における定義に同じ。R3 ′〜R6′は一般式
(1)における対応するR3 〜R6 の定義に同じ)
【0022】
【化9】
【0023】(式中、R9 〜R12及びR14は一般式
(1)における定義に同じ。R9 ′〜R12′は一般式
(1)における対応するR9 〜R12の定義に同じ) 特に好ましいのは、2個のジュロリジン環を有する下記
の一般式(5)の化合物である。
【0024】
【化10】
【0025】(式中、R15及びR15′は、それぞれ独立
して、水素原子又はフェニル基を示す。R16及びR16
は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜5のア
ルキル基を示す。R17及びR17′は、それぞれ独立し
て、水素原子、水酸基、塩素原子、臭素原子、炭素数1
〜5のアルキル基、炭素数2〜6のアシルオキシ基、炭
素数2〜6のアシル基又は炭素数1〜5のアルコキシ基
を示す。R18及びR18′は、それぞれ独立して、水素原
子又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。R19は水素原
子を示すか又は2つのR19が結合して5員環又は6員環
を形成している)
【0026】一般式(5)の化合物のなかでも、R15
18及びR15′〜R18′のうちの少なくとも1個が、水
素原子以外の置換基であるものが、塗布溶媒に対する溶
解性や塗布により形成された感光層の経時安定性に優れ
ているので、好ましい。なかでも好ましいのは、R15
15′、R16、R16′及びR19が水素原子であり、R 17
及びR17′がそれぞれ独立して水素原子、水酸基、塩素
又は炭素数2〜6のアシルオキシ基であり、R18及びR
18′がそれぞれ独立して水素原子又はメチル基である
(但し、R17、R17′、R18及びR18′の少なくとも1
個は水素原子ではない)ものである。
【0027】本発明で増感剤として用いるビス(テトラ
ヒドロキノリン)ケトン化合物は、特公平2−5046
2号公報に記載の方法に従い、テトラヒドロキノリン環
を有する化合物をホルムアルデヒドと反応させて、ビス
(テトラヒドロキノリン)メタン化合物とし、次いでこ
れをクロラニルで酸化することにより製造することがで
きる。
【0028】また、ジュロリジン化合物は、Degut
is,J.;Dubinskaite,D.,Khi
m.Geterotsikl.Soedin.197
2,(1),41−4(Russ)に記載の方法に従
い、アニリン類と(メチル)エピクロロヒドリンとを反
応させると、ジュロリジン環に水酸基を有する化合物が
得られる。
【0029】
【化11】
【0030】この化合物にオキシ塩化リンを反応させる
と、水酸基を塩素原子に置換できる。
【0031】
【化12】
【0032】また、オキシ塩化リンの代りにアルカリ触
媒の存在下にハロゲン化アルキルを反応させるとジュロ
リジン環にアルコキシ基を有する化合物が得られる。
【0033】
【化13】
【0034】アルコキシの代りにアルキル基を有する化
合物は、塩素原子に金属アルキルを反応させることによ
り得られる。
【0035】
【化14】
【0036】また置換基としてフェニル基を有するジュ
ロリジン化合物を合成するには、例えばTetrahe
dron Vol.51,No.21,6115〜61
32頁(1995)に記載の方法に従い、テトラヒドロ
キノリン、(α−メチル)スチレン及びホルムアルデヒ
ドを、酸触媒の存在下に反応させればよい。
【0037】
【化15】
【0038】次いで生成したビス(3−フェニルジュロ
リジン)メタンを、クロラニルで酸化するとビス(3−
フェニルジュロリジン)ケトンが得られる。本発明で増
感剤として用いるのに好適な化合物のいくつかを表−1
に示す。
【0039】
【表1】
【0040】
【表2】
【0041】
【表3】
【0042】
【表4】
【0043】本発明で用いる光重合開始系を構成する第
2の成分は、前記した増感剤の存在下に、光照射をうけ
て活性ラジカルを発生する活性剤である。このような活
性剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体、ジ
アリールヨードニウム塩、有機過酸化物、特開昭59−
152396、61−151197号公報に記載されて
いる各種チタノセン化合物、特公平6−29285号公
報に記載されている各種ヘキサアリールビイミダゾール
化合物等を挙げることが出来る。特に、チタノセン化合
物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物が高い感光性
を発現し、好ましい。
【0044】チタノセン化合物の具体例としては、ジ−
シクロペンタジエニル−Ti−ジ−クロライド、ジ−シ
クロペンタジエニル−Ti−ビス−フェニル、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−1−イル、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−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−
ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ
−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,6−ジフル
オロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−T
i−ビス−2,4−ジ−フルオロフェニ−1−イル、ジ
−メチル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−1−イル、ジ−メ
チル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−1−イル、ジ−シクロペン
タジエニル−Ti−ビス−2,6−ジフルオロ−3−
(ピル−1−イル)−フェニ−1−イルが挙げられる。
【0045】ヘキサアリールビイミダゾール化合物の具
体例としては、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、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、2,2′−ビス(o−
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(o,p−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(o−クロロフェニル)−
4,4′,5,5′−テトラ(m−メトキシフェニル)
ビイミダゾール、2,2′−ビス(o,p−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(o−ニトロフェニル)−
4,4′,5,5′−テトラフェニルビイミダゾール、
2,2′−ビス(o−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等が挙げられ
る。
【0046】本発明で用いる重合開始系には、上述の増
感剤及び活性剤に加えて、更に感度の向上や経時安定性
の向上などのため、アルキルアミノ化合物や芳香族メル
カプト化合物などのラジカル連鎖移動剤を含有させても
よい。これらのラジカル連鎖移動剤は、励起光の吸収
が、増感剤やラジカル発生剤の光吸収に比べ低く、主
に、増感剤とラジカル発生剤から生成されたラジカルを
連鎖移動することにより、エチレン性化合物の重合効率
の良いラジカルを生成させる機能を有する。
【0047】アルキルアミノ化合物としては例えば、特
開平6−19240号公報、特開平6−19249号公
報等に記載のジアルキルアミノフェニル基を有する化合
物やアルキルアミン化合物が挙げられ、具体的には、ジ
アルキルアミノフェニル基を有する化合物としてはp−
ジメチルアミノ安息香酸エチル等の化合物や、p−ジエ
チルアミノベンズカルバルデヒド、9−ジュロリジルカ
ルバルデヒド等のジアルキルアミノフェニルカルバルデ
ヒドが、アルキルアミン化合物としてはトリエタノール
アミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等が挙
げられる。これらのうち、ジアルキルアミノフェニル基
を有する化合物がより高感度であり好ましい。
【0048】この芳香族メルカプト化合物としては特開
昭59−56403号公報記載の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、2−メルカプトナフト
チアゾール、2−メルカプトナフトオキサゾール、2−
メルカプトナフトイミダゾール等が挙げられる。本発明
で使用される色材料は、ブラックマトリックス用には黒
色の色材料、赤、緑、青用にはそれに対応する色材料で
あり、いずれの場合も顔料が好適に用いられる。
【0049】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。
【0050】赤、緑、青に対応する色材料としては、ビ
クトリアピュアブルー(42595)、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(45160)、ロ
ーダミンB(45170)、サフラニンOK70:10
0(50240)、エリオグラウシンX(4208
0)、No.120/リオノールイエロー(2109
0)、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SM
(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)。
【0051】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、
C.I.オレンヂ顔料36、43、51、55、59、
61、C.I.赤色顔料9、97、122、123、1
49、168、177、180、192、215、21
6、217、220、223、224、226、22
7、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、22、60、64、C.
I.緑色顔料7、C.I.ブラウン顔料23、25、2
6等を挙げることができる。
【0052】これらの色材料の本発明組成物中の配合量
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、1.5μm以
下、好ましくは0.5〜1.2μm、より好ましくは
0.7〜1.0μm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、該光重合性組成物中に含
有される前記黒色の色材料の含有量としては、全固形分
に対し、40〜90重量%、好ましくは50〜70重量
%の範囲である。
【0053】また、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も、1.5μm以下、好まし
くは0.5〜1.2μm、より好ましくは0.7〜1.
0μm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、該光重合性組成物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、40〜90
重量%、好ましくは50〜70重量%の範囲である。上
記の黒、赤、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
て測定することにより得られる。本発明に係る光重合性
組成物には、所望によりさらに有機高分子物質を含有さ
せて、相溶性、皮膜形成性、現像性、接着性などを向上
させることができる。
【0054】このような有機高分子化合物としては、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、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
クリレート等の(メタ)アクリル酸の置換基を有してい
ても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カルボン酸のビニルエステ
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及びポリビニルホ
ルマール、ポリビニルブチラール等が挙げられる。
【0055】本発明においては、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、上記の
有機高分子物質のうち、カルボン酸基を有するものの、
カルボン酸基の一部又は全部を、グリシジル(メタ)ア
クリレートや(3,4−エポキシ−シクロヘキシル)メ
チル(メタ)アクリレートと反応させて、光重合性の有
機高分子物質とすることもできる。
【0056】本発明において、特に好ましい有機高分子
物質としては、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)アクリレート、メトキ
シフェニル(メタ)アクリレート、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。
【0057】有機高分子物質の分子量は、重量平均分子
量(Mw)で1,000〜1000,000、好ましく
は2,000〜500,000、より好ましくは3,0
00〜200,000の範囲である。有機高分子物質の
分子量がこの範囲より著しく低いと、現像時に画線部分
の膜ベリが生じ、逆に有機高分子物質の分子量が著しく
高いと現像時に非画線部の抜け性不良を生じる。
【0058】本発明に係るカラーフィルター用光重合性
組成物に占める各成分の比率は、色材料以外の固形分全
量に対して、エチレン性化合物は20〜90重量%、特
に30〜80重量%であるのが好ましく、光重合開始系
は0.1〜40重量%、特に0.5〜30重量%である
のが好ましく、有機高分子物質は0〜80重量%、特に
10〜60重量%であるのが好ましい。光重合開始系の
最も好ましい比率は、色材料以外の固形分全量に対して
0.5〜20重量%である。また、光重合開始系の組成
は、活性剤1重量部に対し、増感剤が0.01〜10重
量部、特に0.05〜5重量部であるのが好ましく、ラ
ジカル連鎖移動剤は0〜10重量部、特に2〜5重量部
であるのが好ましい。
【0059】本発明に係る光重合性組成物を用いて感光
材料を調製するには光重合性組成物を溶媒に溶解して、
固形分濃度が5〜50重量%、好ましくは10〜30重
量%の溶液とし、適宜の支持体に塗布・乾燥させればよ
い。溶媒としては、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、ブチルセロソルブ、ジエチ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、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、シクロヘキサノン、トルエン、クロロホルム、ジ
クロロメタン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、
テトラハイドロフラン等が挙げられる。
【0060】支持体としては、例えばアルミニウム、マ
グネシウム、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、鉄等の金属
またはそれらを主成分とした合金のシート、上質紙、ア
ート紙、剥離紙の様な紙類、ガラス、セラミックスの如
き無機シート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチ
レン、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、塩
化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、6
−ナイロン、セルローストリアセテート、セルロースア
セテートブチレートの様なポリマーシートなどが挙げら
れる。
【0061】また本発明の光重合性組成物で感光材料を
製作する際には、さらに酸素による感度低下や保存安定
性の劣化等の悪影響を防止する為の公知技術、例えば、
感光層上に剥離可能な透明カバーシートを設けたり酸素
透過性の小さいロウ状物質、水溶性ポリマー等による被
覆層を設けることもできる。本発明の組成物に適用し得
る露光光源としてはカーボンアーク、超高圧水銀燈、高
圧水銀燈、キセノンランプ、メタルハライドランプ、蛍
光ランプ、紫外線アルゴンイオンレーザーなどの光源を
好適に使用し得る。
【0062】
【実施例】以下に本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。 合成例1(2−ヒドロキシジュロリジンの合成) 1,2,3,4−テトラヒドロキノリン20gと、エピ
クロロヒドリン16.7gとを、窒素雰囲気下、130
℃で20時間反応させた。反応液に濃塩酸50gと水5
0gを添加して80℃で8時間保持したのち室温に冷却
し、水層と油層とに分離した。水層に水酸化ナトリウム
を加えて液性をアルカリ性とした。トルエンを加えて析
出した油状物をトルエンに抽出した。抽出液を硫酸ナト
リウムで乾燥したのち、トルエンを留去して、2−ヒド
ロキシジュロリジン19gを得た。
【0063】
【化16】
【0064】合成例2(ビス(2−ヒドロキシジュロリ
ジル)メタンの合成) 2−ヒドロキシジュロリジン10.7g、37%ホルマ
リン水溶液1.74g及び濃塩酸0.1gを、還流冷却
管を備えた500mlの3口フラスコに仕込み、9時間
還流下に反応させたのち室温に冷却した。これにアンモ
ニア水を添加して液性をアルカリ性とし、10時間放置
した。次いで水相を除き、析出物を3回水洗したのち乾
燥して、ビス(2−ヒドロキシジュロリジル)メタン
5.2gを得た。
【0065】
【化17】
【0066】合成例3(ビス(2−ヒドロキシジュロリ
ジル)ケトンの合成) ビス(2−ヒドロキシジュロリジル)メタン13.5
g、クロラニル18.8g及び乾燥したエタノール80
gを還流冷却管を備えたフラスコに仕込み、10時間還
流下に反応させたのち室温に冷却した。これに水酸化ナ
トリウムを加えて液性をアルカリ性として10時間放置
した。次いでエタノールを留去し、クロロホルム500
gを加え、3回水洗した。得られた褐色のクロロホルム
溶液を硫酸ナトリウムで乾燥し、さらに活性白土を加え
て脱色したのちクロロホルムを留去して、ビス(2−ヒ
ドロキシジュロリジル)ケトン4.2gを得た。
【0067】
【化18】
【0068】実施例1〜9及び比較例1〜2 下記表−2の組成の感光性組成物の塗布液を、厚さ1m
mのガラス基板(コーニング7059)上に、ワイヤー
バーコーターを用いて乾燥厚さが1μmとなるように塗
布し、100℃で1分間乾燥し感光体を製作した。次い
で縦330μm、横110μmのピッチで線幅30μm
の線が縦横に形成されているブラックマトリックス用ネ
ガフォトマスクを通して、2kW高圧水銀灯により上記
で製作した感光体を適正露光量で露光させた。露光済の
感光体は、0.2重量%の炭酸カリウムと0.5重量%
のノニオン界面活性剤(日本乳化剤社製品、Newco
l B−10)とを含有する25℃の水溶液に30分間
浸漬したのち、2kg/cm2 の水をスプレーして洗浄
し、現像した。現像済の感光体は200℃、7分間の熱
処理を施した。結果を表−3に示す。
【0069】
【表5】
【0070】
【表6】
【0071】
【表7】
【0072】
【発明の効果】本発明に係るカラーフィルター用光重合
性組成物は、ビス(テトラヒドロキノリン)ケトン骨格
を有する増感剤とラジカル発生剤とを含有しているの
で、高い露光感度が得られ且つ経時安定性に優れてい
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 G03F 7/027 502 G03F 7/027 502 7/029 7/029

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレン性不飽和結合を少なくとも1個
    有する化合物、光重合開始系及び色材料を含有するカラ
    ーフィルター用光重合性組成物であって、光重合開始系
    が下記の一般式(1)で表わされる増感剤と、この増感
    剤の共存下で光照射により活性ラジカルを発生し得る活
    性剤とを含有してい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。 【化1】 (式中、R1 、R2 、R7 、R8 は、それぞれ独立し
    て、水素原子又は塩素原子、臭素原子、水酸基、炭素数
    1〜15のアルコキシ基、炭素数2〜15のアシルオキ
    シ基、フェニル基、ビニルエーテル基若しくはビニル基
    で置換されていてもよい最長鎖の炭素数が1〜15で且
    つ炭素鎖の全炭素数が1〜30のアルキル基を示すか、
    又はR1 とR2 及び/又はR7 とR8 とが結合して置換
    基を有していてもよい6員環を形成している。R3 とR
    9 とは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1〜1
    5のアルキル基、炭素数1〜15のアルコキシ基、炭素
    数2〜15のアシルオキシ基若しくは炭素数2〜15の
    アシル基で置換されていてもよいフェニル基を示す。R
    4 、R6 、R10、R12は、それぞれ独立して、水素原子
    又は炭素数1〜10のアルキル基を示す。R5 とR11
    は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、塩素原子、
    臭素原子、ビニルエーテル基、炭素数2〜15のアシル
    オキシ基、又は水酸基、塩素原子、臭素原子、ビニル基
    若しくはフェニル基で置換されていてもよい炭素数1〜
    15のアルキル基若しくはアルコキシ基を示す。R13
    14とは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜1
    5のアルキル基、炭素数1〜15のアルコキシ基又は炭
    素数2〜15のアシルオキシ基を示すか、又はR13とR
    14とが結合して環を形成している。)
  2. 【請求項2】 一般式(1)で表わされる増感剤におい
    て、R1 とR2 とが結合して下記の一般式(2)で示さ
    れるジュロリジン環の一部である6員環を形成している
    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2】 (式中、R3 〜R6 及びR13は一般式(1)における定
    義に同じ。R3 ′〜R6′はそれぞれ一般式(1)にお
    ける対応するR3 〜R6 の定義に同じ)
  3. 【請求項3】 一般式(1)で表わされる増感剤におい
    て、R7 とR8 とが結合して下記の一般式(3)で示さ
    れるジュロリジン環の一部である6員環を形成している
    ことを特徴とする請求項1又は2記載のカラーフィルタ
    ー用光重合性組成物。 【化3】 (式中、R9 〜R12及びR14は一般式(1)における定
    義に同じ。R9 ′〜R12′はそれぞれ一般式(1)にお
    ける対応するR9 〜R12の定義に同じ)
  4. 【請求項4】 増感剤が下記の一般式(4)で表わされ
    るもの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4】 (式中、R3 〜R6 並びにR13及びR14は一般式(1)
    における定義に同じ。R 3 ′〜R6 ′はそれぞれ一般式
    (1)における対応するR3 〜R6 の定義に同じ)
  5. 【請求項5】 増感剤が下記の一般式(5)で表わされ
    るもの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5】 (式中、R15及びR15′は、それぞれ独立して、水素原
    子又はフェニル基を示す。R16及びR16′は、それぞれ
    独立して、水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を示
    す。R17及びR17′は、それぞれ独立して、水素原子、
    水酸基、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜5のアルキル
    基、炭素数2〜6のアシルオキシ基、炭素数2〜6のア
    シル基又は炭素数1〜5のアルコキシ基を示す。R18
    びR18′は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1
    〜5のアルキル基を示す。R19は水素原子を示すか又は
    2つのR19が結合して5員環又は6員環を形成してい
    る)
  6. 【請求項6】 活性剤としてヘキサアリールビイミダゾ
    ール化合物及び/又はチタノセン化合物を含有すること
    を特徴とする請求項1ないし5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。
  7. 【請求項7】 光重合開始系がアルキルアミノ化合物及
    び/又は芳香族メルカプト化合物を含有することを特徴
    とする請求項1ないし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】 色材料がカーボンブラックであることを
    特徴とするカラーフィルターのブラックマトリックス形
    成用光重合性組成物。
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