JPH10104412A - 着色感光性樹脂組成物及びカラーフィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全性が高い溶剤を使用し、且つ、顔料、ア
クリル系樹脂、多官能モノマー、光重合開始剤などの成
分を均一に溶解・分散させて、空気中でも、高感度にパ
ターン形成が行える着色感光性樹脂組成物、及び、これ
を用いて得られるカラーフィルターを提供する。 【解決手段】 アクリル系樹脂、顔料、多官能モノマ
ー、光重合開始剤及び乳酸エチルからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、着色感光性樹脂組
成物及びカラーフィルターに関するもので、更に詳しく
は、カラー液晶ディスプレー、カラービデオカメラ等に
使用されるカラーフィルターの作製に使用される着色感
光性樹脂組成物及びこれを用いて着色パターンを形成し
たカラーフィルターに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶表示には、透明な基板の上に
３色の画素を形成したカラーフィルターが用いられてい
る。３色としては、通常、赤、緑、青の３原色が使用さ
れ、不要な光漏れを防止して、コントラストを向上させ
る為に、各画素の間隙を遮光層（ブラックマトリック
ス）によって埋められている。

【０００３】上述の様な、着色画素やブラックマトリッ
クスを形成する方法として、顔料を含有させた着色感光
性樹脂組成物を用いる方法が知られている。即ち、透明
基板の上に、第１の色相の顔料を分散させた感光性樹脂
組成物の塗膜を形成し、次いで、マスクパターンを介し
て露光し、現像することにより、第１のパターン状の透
明着色画素を形成させる。次いで、第２及び第３の画素
を、同様の工程を繰り返して形成させ、最終的に、黒色
の感光性樹脂組成物を用いて、ブラックマトリックスが
形成される。

【０００４】通常、カラーフィルターの作製方法は、透
明基板の上に着色感光性樹脂組成物をスピンコート法な
どで塗布・乾燥して、この塗膜上に同様の方法で、ポリ
ビニルアルコールなどからなる酸素遮蔽膜を形成し、こ
の上から紫外線などの露光が行われる。しかしながら、
この酸素遮蔽膜の形成は、赤、緑、青、黒の各色につい
てそれぞれ行わなければならず、カラーフィルターの作
製工程が長く、非経済的である。

【０００５】酸素遮蔽膜を必要とする理由は、カラーフ
ィルターを着色感光性樹脂組成物で作製するには、その
膜厚が１〜３μｍ程度で、極めて薄いために、空気中の
酸素によって、光重合が著しく阻害されるためである。

【０００６】上記の問題を解決するために、種々の方法
が提案され、例えば、特公平６−９５２１１号公報に
は、顔料、多官能（メタ）アクリレートモノマー、有機
重合体結合剤からなる組成物を光重合するに当たり、光
重合開始剤として、ハロメチルオキサジアゾール系化合
物及びハロメチル−ｓ−トリアジン系化合物から選択さ
れた少なくとも１種を使用することが開示されている。

【０００７】又、特開平６−２０１９１３号公報には、
アクリル系樹脂、顔料、分散剤、光重合性モノマー、溶
剤からなる組成物を光重合するに当たり、光重合開始剤
として、トリアジン系化合物又は／及びイミダゾール系
化合物を使用する組成物が開示されている。

【０００８】しかしながら、酸素の重合阻害効果を低減
する為に、酸素により消費される開始剤のラジカルの量
を考慮して、予め増加させておく方法は、従来より知ら
れていることで有効であるが、光重合開始剤のトリアジ
ン系化合物は溶剤等の溶解性に乏しく、ある程度、増量
させて溶解させることができても、着色感光性樹脂組成
物の塗布後の乾燥時に、トリアジン系化合物が析出して
くる問題があった。

【０００９】着色感光性樹脂組成物の溶媒として、エチ
ルセロソルブアセテート（ＥＣＡ；エチレングリコール
モノエチルエーテルアセテート）が、従来から多用され
ているが、近年、より安全性の高い溶剤が要望されてい
る。しかしながら、安全性の高い溶剤で、アクリル系樹
脂、多官能モノマー、光開始剤などを均一に溶解させ、
塗布乾燥後も、相分離を起こさずに、鮮明なパターンを
形成させることができる組成物はまだ得られていないの
が現状である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
の如き問題を解消する為になされたものであって、溶剤
への溶解性が高く、組成物として塗布後乾燥時に析出す
ることのない新規なトリアジン系化合物を光重合開始剤
として用い、更には、安全性の高い溶剤を使用し、且
つ、顔料、アクリル系樹脂、多官能モノマー、光開始剤
などの成分を均一に溶解・分散させて、空気中でも、高
感度にパターン形成が行える着色感光性樹脂組成物、及
び、これを用いて得られるカラーフィルターを提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載の
発明（以下、第１発明という）の着色感光性樹脂組成物
は、アクリル系樹脂、顔料、多官能モノマー、光重合開
始剤、乳酸エチルからなることを特徴とする。

【００１２】本願の請求項２に記載の発明（以下、第２
発明という）の着色感光性樹脂組成物は、第１発明の多
官能モノマーが、ペンタエリスリトールトリアクリレー
ト、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパント
リアクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサアク
リレートから選ばれる少なくとも１種からなることを特
徴とする。

【００１３】本願の請求項３に記載の発明（以下、第３
発明という）の着色感光性樹脂組成物は、第１発明又は
第２発明の光重合開始剤が、２，４−ビス（トリクロロ
メチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−トリア
ジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（２−
ヒドロキシエトキシスチリル）−ｓ−トリアジンから選
ばれる少なくとも１種からなることを特徴とする。

【００１４】本願の請求項４に記載の発明（以下、第４
発明という）の着色感光性樹脂組成物は、第１発明又は
第２発明の光重合開始剤が、２，４−ビス（トリクロロ
メチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−トリア
ジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（２−
ヒドロキシエトキシスチリル）−ｓ−トリアジンから選
ばれる少なくとも１種のトリアジン系化合物と、２，
２’−ビス（２−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−クロロフェニル）−４，４’，
５，５’−テトラキス（３，４，５−トリメトキシフェ
ニル）−１，２’−ビイミダゾールから選ばれる少なく
とも１種のイミダゾール系化合物との混合物からなるこ
とを特徴とする。

【００１５】本願の請求項５に記載の発明（以下、第５
発明という）の着色感光性樹脂組成物は、第１発明又は
第２発明の光重合開始剤が、２，４−ビス（トリクロロ
メチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−トリア
ジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（２−
ヒドロキシエトキシスチリル）−ｓ−トリアジン、２−
（２−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−（２，４−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−（３，４，５−トリメトキシスチリ
ル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリア
ジン、４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，
４’−ジエチルアミノベンゾフェノンから選ばれる少な
くとも１種のトリアジン系化合物及び／又はベンゾフェ
ノン系化合物と、２，２’−ビス（２−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−クロロフェニ
ル）−４，４’，５，５’−テトラキス（３，４，５−
トリメトキシフェニル）−１，２’−ビイミダゾールか
ら選ばれる少なくとも１種のイミダゾール系化合物と、
２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メルカプトベ
ンゾチアゾールから選ばれる少なくとも１種のメルカプ
タン系化合物との混合物からなることを特徴とする。

【００１６】本願の請求項６に記載の発明（以下、第６
発明という）の着色感光性樹脂組成物は、アクリル系樹
脂、顔料、多官能モノマー、光重合開始剤及び溶剤から
なる着色感光性樹脂組成物であって、該光重合開始剤
が、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（２−エ
トキシスチリル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（ト
リクロロメチル）−６−（２−ヒドロキシエトキシスチ
リル）−ｓ−トリアジンから選ばれる少なくとも１種か
らなることを特徴とする。

【００１７】本願の請求項７に記載の発明（以下、第７
発明という）のカラーフィルターは、透明基板上に、第
１〜６発明のいずれか１項に記載の着色感光性樹脂組成
物の光硬化物からなる着色層がパターン状に形成されて
いることを特徴とする。

【００１８】以下、本願の請求項を説明するに当たり、
個々の請求項の説明に就いては、第１〜７発明と指定
し、全体に共通する事項については、本発明と表現す
る。本発明の着色感光性樹脂組成物に於いては、溶剤と
して、乳酸エチルが使用される。乳酸エチルは、安全性
の高い溶剤であり、食品添加剤としても認可され、体内
で加水分解して、乳酸とアルコールになり、最終的に水
と炭酸ガスになるとされている。本発明は、安全な乳酸
エチルを使用して、多官能モノマー、アクリル系樹脂、
光重合開始剤等を良好に溶解又は分散させ、酸素の光重
合阻害効果の少ない、高感度の着色感光性樹脂組成物が
得られるようにしたものである。

【００１９】本発明に於いて用いられるアクリル系樹脂
は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、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、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ベンジル
（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）
アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリ
レート、グリシジル（メタ）アクリレート、アクリルア
ミド、メタクリルアミドなどのモノマーの内、少なくと
も１種が重合して得られるものである。上記アクリル系
樹脂は、（メタ）アクリレートを５０重量％以上を含有
していることが好ましく、更に、アルカリ現像を可能と
させる為に、アクリル酸又はメタクリル酸を１０〜３０
重量％、共重合させてあることが好ましい。

【００２０】上記のアクリル系樹脂は、アゾビスイソブ
チロニトリルなどの重合開始剤を用いて合成され、分子
量（ＧＰＣ）は、２０，０００〜１００，０００が好ま
しい。分子量が２０，０００未満の場合は、露光感度が
低下することがあり、１００，０００を超えると、アル
カリ現像がしにくいことがある。

【００２１】本発明に於いて用いられる多官能モノマー
としては、例えば、エチレングリコールジ（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、
１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ト
リメチロールプロパンジ（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、エチレン
オキサイド変性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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレ
ート、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、ジアリ
ルフマレート、ジアリルサクシネート、トリアリルイソ
シアヌレート、ジビニルベンゼンなどが挙げられ、これ
らの少なくとも１種が使用される。

【００２２】上記の多官能モノマーの中で、ペンタエリ
スリトールトリアクリレート、エチレンオキサイド変性
トリメチロールプロパントリアクリレート、及び、ジペ
ンタエリスリトールヘキサアクリレートから選ばれる少
なくとも１種からなる多官能モノマーは、乳酸エチルへ
の溶解性が高く、更に、アクリル系樹脂の乳酸エチル溶
液に混合しても、アクリル系樹脂が析出せず、これを塗
布・乾燥しても、アクリル系樹脂が微小な分離を起こす
こともなく好ましい。

【００２３】元来、充分な露光感度を獲得する為には、
多官能モノマーは、架橋度の点から３官能以上あること
が好ましいが、第２発明に記載されている以外の多官能
モノマーの組合わせでは、充分な露光感度を有する着色
感光性樹脂組成物が得られない場合がある。

【００２４】本発明に於いて用いられる光重合開始剤と
しては、公知の光重合開始剤、増感剤が使用でき、例え
ば、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（２−エ
トキシスチリル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス（ト
リクロロメチル）−６−（２−ヒドロキシエトキシスチ
リル）−ｓ−トリアジン、２−（２−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−（２，４−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−
（３，４，５−トリメトキシスチリル）−４，６−ビス
（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンなどのトリアジ
ン系化合物、２，２’−ビス（２−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−クロロフェニル）−
４，４’，５，５’−テトラキス（３，４，５−トリメ
トキシフェニル）−１，２’−ビイミダゾールなどのイ
ミダゾール系化合物、２−メルカプトベンゾオキサゾー
ル、２−メルカプトベンゾチアゾールなどのメルカプタ
ン系化合物、４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノ
ン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノンなどのベ
ンゾフェノン系化合物などが挙げられる。

【００２５】これらの光重合開始剤に於いて、トリアジ
ン系化合物は、着色感光性樹脂組成物にされる場合、溶
解性が高ければ、増量することにより、単独でも酸素雰
囲気下の露光で、光重合開始剤として使用することがで
きるが、一般に、溶解性に限度があるため、酸素雰囲気
の露光では、長い露光時間が必要となる。

【００２６】しかしながら、トリアジン系化合物の中
で、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（２−エ
トキシスチリル）−ｓ−トリアジン及び２，４−ビス
（トリクロロメチル）−６−（２−ヒドロキシエトキシ
スチリル）−ｓ−トリアジンは、溶解性に優れ、酸素雰
囲気下の露光でも、単独で光重合を起こし、パターン形
成ができる。この２種のトリアジン系化合物のいずれに
対しても、イミダゾール系化合物を添加すると、トリア
ジン系化合物単独よりも更に感度が向上し、これにメル
カプタン系化合物が加えられると、飛躍的に感度が向上
する。

【００２７】又、トリアジン系化合物の中で、２−（２
−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−（２，４−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−（３，４，５−トリメトキシスチリル）−
４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン
は、単独でも光重合開始剤として使用できるが、酸素雰
囲気下での露光では、高感度が得られず、長い露光時間
を必要とする。しかし、上記トリアジン系化合物にイミ
ダゾール系化合物を添加すると、トリアジン系化合物単
独よりも感度が向上する。更に、メルカプタン系化合物
が加えられると、飛躍的に感度が向上し、酸素雰囲気下
の露光でも、充分な感度が得られ、優れたパターン形成
ができる。

【００２８】イミダゾール系化合物、メルカプタン系化
合物の単独では、いずれも、パターン形成はできず、ト
リアジン系化合物として、上記２，４−ビス（トリクロ
ロメチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−トリ
アジン及び２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−
（２−ヒドロキシエトキシスチリル）−ｓ−トリアジン
以外のものを用いる場合は、トリアジン系化合物に加え
て、イミダゾール系化合物、メルカプタン系化合物の３
種類の化合物を併用することが好ましい。

【００２９】又、ベンゾフェノン系化合物は、光重合開
始剤として、単独では機能しないが、イミダゾール系化
合物と併用すると、使用可能となるものの、酸素雰囲気
下での露光では、充分な感度が得られず、長時間の露光
が必要となる。しかしながら、メルカプタン系化合物が
加えられると、飛躍的に感度が向上し、酸素雰囲気下の
露光でも、充分な感度が得られ、優れたパターン形成が
できる。ベンゾフェノン系化合物の中では、４，４’−
ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジエチルア
ミノベンゾフェノンが、本発明の組成物に好ましく、特
にパターン形成能に優れている。

【００３０】従って、本発明の組成物に於いて、高感度
が得られる光重合開始剤は、これらが均一に溶解・分散
することが好ましく、第３発明の着色感光性樹脂組成物
に於いては、光重合開始剤が、２，４−ビス（トリクロ
ロメチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−トリ
アジン及び２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−
（２−ヒドロキシエトキシスチリル）−ｓ−トリアジン
から選ばれる少なくとも１種が使用される。

【００３１】第４発明の組成物に於いては、光重合開始
剤として、第３発明のトリアジン系化合物の少なくとも
１種と、２，２’−ビス（２−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−クロロフェニル）−４，
４’，５，５’−テトラキス（３，４，５−トリメトキ
シフェニル）−１，２’−ビイミダゾールから選択され
るイミダゾール系化合物の少なくとも１種との混合物が
使用される。

【００３２】又、第５発明の組成物に於いては、２−
（２−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−（２，４−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−（３，４，５−トリメトキシスチリ
ル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリア
ジンのトリアジン系化合物、又は、４，４’−ジメチル
アミノベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベン
ゾフェノンのベンゾフェノン系化合物が選択され、これ
らの少なくとも１種と、２，２’−ビス（２−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−クロロフ
ェニル）−４，４’，５，５’−テトラキス（３，４，
５−トリメトキシフェニル）−１，２’−ビイミダゾー
ルから選択されるイミダゾール系化合物の少なくとも１
種と、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メルカ
プトベンゾチアゾールから選択されるメルカプタン系化
合物の少なくとも１種との混合物が使用される。

【００３３】更に、第６発明の組成物に於いては、光重
合開始剤として、２，４−ビス（トリクロロメチル）−
６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−トリアジン、２，
４−ビス（トリクロロメチル）−６−（２−ヒドロキシ
エトキシスチリル）−ｓ−トリアジンから選ばれる少な
くとも１種が使用されるが、溶剤は特に限定されない。

【００３４】第３発明、第４発明、第５発明及び第６発
明の組成物に於いて、トリアジン系化合物を主体とする
光重合開始剤の添加量は、アクリル系樹脂１００重量部
に対し、トリアジン系化合物では、１〜３０重量部、イ
ミダゾール系化合物では、１〜１２重量部、メルカプタ
ン系化合物では、１〜１２重量部の範囲が好ましく、こ
の範囲を逸脱すると、光重合が良好に進行しないことが
ある。

【００３５】同様に、第５発明の組成物に於いて、ベン
ゾフェノン系化合物を主体とする光重合開始剤の添加量
は、アクリル系樹脂１００重量部に対し、ベンゾフェノ
ン系化合物では、１〜２０重量部、イミダゾール系化合
物では、１〜２０重量部、メルカプタン系化合物では、
１〜１２重量部の範囲が好ましく、この範囲を逸脱する
と、光重合が良好に進行しないことがある。

【００３６】本発明に於いて、着色感光性樹脂組成物に
於ける各成分の混合重量比は、トリアジン系化合物、ベ
ンゾフェノン系化合物とも同じで、アクリル系樹脂：多
官能モノマー：光重合開始剤＝１００：３０：３０〜１
００：１００：５０の範囲が好ましい。多官能モノマー
の量が少なくなると、パターンが流れてしまう。又、多
官能モノマーの量が多くなると、塗膜にタックが現れ、
マスクに付着し、傷が入り易くなる。又、上記の範囲よ
りも光重合開始剤が少なくなると、所望の感度が得られ
にくくなり、多くなると、乾燥途中に光重合開始剤が析
出したり、着色の密着力が低下することがある。

【００３７】本発明に於いて用いられる顔料としては、
例えば、アゾレーキ系、不溶性アゾ系、縮合アゾ系、フ
タロシアニン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イ
ソインドリノン系、アントラキノン系、ペリノン系、チ
オインジコ系、ペリレン系などの有機顔料が、単独又は
混合物として用いられる。更に、カーボン、チタンカー
ボン、酸化鉄などの顔料が用いられても良い。

【００３８】本発明の着色感光性樹脂組成物は、アクリ
ル系樹脂の有機溶液に顔料を分散させて作られ、顔料の
分散は、直接混合又は間接混合の形態が取られる。上記
間接混合の場合は、予め、高分子分散剤などに顔料を分
散させて、着色ペーストが作製され、これがアクリル系
樹脂に直接混合させて作製される。上記高分子分散剤と
は、アクリル系、ポリエステル系、マレイン酸系、エチ
ルセルロース系などの高分子からなり、その中に−ＣＯ
ＯＨ、−ＳＯ₃ Ｈ、−Ｐ（Ｏ）（ＯＨ）₂ 、−ＯＨなど
のプロトン供与性グループ、或いは、それらの塩類、−
ＮＨ₂ 、−ＮＨＲ、−ＮＲ₁ Ｒ₂ のなどのプロトン受容
グループ、更に、イオン対結合を有する４級アンモニウ
ム基などを１個以上含有しているもので、それらが併用
されても良い。

【００３９】顔料の分散は、特に限定されるものではな
いが、通常、２本ロール、３本ロール、ボールミル、サ
ンドミルなどの顔料分散機で混練され、遠心分離、フィ
ルターなどで濾過されて、着色感光性樹脂組成物が作ら
れる。

【００４０】本発明のカラーフィルターを作製する際に
は、透明基板の上に着色感光性樹脂組成物をスピナーや
ロールコーターで均一に塗布し、しかる後に、オーブン
やホットプレートを用いて乾燥し、通常のカラーフィル
ターのパターンで、ストライプパターン、モザイクパタ
ーン、トライアングルパターン等のマスクを介して紫外
線露光を行い、アルカリ水溶液などで、未露光部分を溶
解する。赤、青、緑、黒の４色に対して、これを繰り返
すことにより、フィルターパターンが形成される。

【００４１】

【作用】本発明の着色感光性樹脂組成物に於いて、光重
合開始剤として特定のトリアジン系化合物が用いられる
か、又は、溶剤として乳酸エチルが使用されているた
め、露光感度が向上し、環境衛生上安全であり、顔料、
多官能モノマー、アクリル系樹脂、光重合開始剤、乳酸
エチルからなる組成物が均一に溶解・分散されているた
め、透明な均一塗膜が形成される。又、上記の着色感光
性樹脂組成物の中の光重合開始剤は、酸素雰囲気に於い
ても、高感度で光重合できるので、酸素遮蔽被膜の形成
なしに、カラーフィルターが能率的に生産できるように
なる。

【００４２】

【発明の実施の形態】本発明を更に詳しく説明するため
に、実施例、比較例を挙げて説明する。 （実施例１） （１）着色感光性樹脂組成物の調製 （ａ）バインダー樹脂溶液 メタクリル酸２０重量部、２−ヒドロキシプロピルメタ
クリレート１５重量部及びブチルメタクリレート５５重
量部をエタノール５００ｍｌに溶解し、アルゴン雰囲気
下で、４，４’−アゾビス（４−シアノペンタン酸）
０．５重量部及び３−メルカプトプロピオン酸０．６重
量部を加えて、７０℃で５時間、溶液重合させた。重合
したアクリル系樹脂溶液をヘキサンの中に注いで沈殿さ
せ、これを乾燥して、アクリル系樹脂の固形分を得た。
得られた樹脂を乳酸エチルに樹脂濃度１０重量％になる
ように溶解して、バインダー樹脂溶液を作製した。バイ
ンダー樹脂の分子量をＧＰＣで測定すると、４２，００
０であった。

【００４３】（ｂ）着色組成物の作製 （ａ）で得られたバインダー樹脂溶液１００重量部に対
し、それぞれ、下記の顔料８重量部、分散剤１重量部を
添加し、３本ロールを用いて、充分混練して、着色組成
物を得た。尚、使用した顔料は、下記の通りであった。 赤色着色組成物 クロモフタールレッド：ジスアゾイエロー＝８５：１５ 緑色着色組成物 フタロシアニングリーン：ジスアゾイエロー＝８５：１
５ 青色着色組成物 フタロシアニンブルー：ジオキサジンヴァイオレッド＝
８０：２０ 黒色着色組成物 カーボンブラック

【００４４】（ｃ）着色感光性樹脂組成物の作製 （ｂ）で得られたそれぞれの着色組成物１００重量部に
対し、多官能モノマーとして、ペンタエリスリトールト
リアクリレート（共栄化学社製、ＰＥ−３Ａ）３重量
部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（共栄
化学社製、ＤＰＥ−６Ａ）３重量部を添加した。更に、
光重合開始剤として、２，４−ビス（トリクロロメチ
ル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−トリアジン
を２重量部を添加して、着色感光性樹脂組成物とした。

【００４５】（２）カラーフィルターの作製 透明なガラス基板の上に、青色の着色感光性樹脂組成物
をスピンコートし、ホットプレートを用いて、８０℃で
２０分間乾燥した。次に、マスクと塗膜を密着させずに
（プロキシミティ露光又は接近露光し）、超高圧紫外線
ランプ（２ｋｗ）を用いて、紫外線を照射し、しかる後
に、１００℃、５分間のＰＥＢ（Post Exposure Bake）
処理を行い、０．２５重量％の炭酸ナトリウムと０．２
５重量％の炭酸水素ナトリウムからなる現像液（ｐＨ＝
１０）を用いて現像した。次いで、純水で充分水洗し、
２３０℃で１時間のポストベークを行った。その結果、
３６５ｎｍ換算で、８０ｍＪ／ｃｍ² でパターン形成を
行うことができた。着色層の肉厚は１．５μｍであっ
た。

【００４６】同様の方法で、緑色、赤色の着色感光性樹
脂組成物をそれぞれ使用し、着色層のパターン形成を繰
り返した。この場合、緑色感光性樹脂組成物に対する露
光量は、１６０ｍＪ／ｃｍ² 、赤色の着色感光性樹脂組
成物に対する露光量は、１２０ｍＪ／ｃｍ² とした。更
に、ブラックマトリックス用として、黒色の着色感光性
樹脂組成物を用いて、同様の方法で、露光量３００ｍＪ
／ｃｍ² で、パターンを形成した。ブラックマトリック
スの層の肉厚は１．３μｍであった。

【００４７】上記の方法により、開口部１００×３００
μｍ、ブラックマトリックス線幅３０μｍのストライプ
パターンのカラーフィルターを作製した。得られたカラ
ーフィルターを、５重量％の水酸化ナトリウム、５重量
％の硫酸、Ｎ−メチルピロリドン、γ−ブチルラクト
ン、イソプロピルアルコールに、それぞれ、２５℃、３
０分間浸漬して、外観を観察した。結果は、変化は見ら
れず、耐薬品性は良好であった。

【００４８】比較例１ 実施例１に使用した光重合開始剤２，４−ビス（トリク
ロロメチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−ト
リアジンの代わりに、２−（ｐ−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
（みどり化学社製、ＴＡＺ−１１０）を用いたが、乳酸
エチルに不溶性で、沈殿し、使用不能であった。

【００４９】比較例２ 実施例１に使用した光重合開始剤２，４−ビス（トリク
ロロメチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−ト
リアジンの代わりに、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（みどり化学社製、ＴＡＺ−１１３）を用いたが、
乳酸エチルに不溶性で、沈殿し、使用不能であった。

【００５０】比較例３ 実施例１に使用した光重合開始剤２，４−ビス（トリク
ロロメチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−ト
リアジンの代わりに、イルガキュアー３６９（チバガイ
ギー）を用いたが、１０００ｍＪ／ｃｍ² の紫外線照射
を行ったが、全ての色のパターンが流れた。

【００５１】実施例２ 実施例１に於いて、光重合開始剤２，４−ビス（トリク
ロロメチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−ト
リアジンの代わりに、２，４−ビス（トリクロロメチ
ル）−６−（２−ヒドロキシエトキシスチリル）−ｓ−
トリアジンを用いて、同様の操作を行ったところ、同様
にパターンが形成できた。

【００５２】実施例３ 実施例１に於いて、光重合開始剤として、更に、２，
２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，
５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールを
１．０重量部添加して、同様の操作を行ったところ、同
様にパターンが形成できた。露光量（ｍＪ／ｃｍ² ）と
しては、青：６０、緑：１００、赤：８０、黒：２００
であった。

【００５３】実施例４ 実施例１に於いて、光重合開始剤として、更に、２，
２’−ビス（２−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１．
０重量部及び２−メルカプトベンゾオキサゾール０．５
重量部を添加して、同様の操作を行ったところ、同様に
パターンが形成できた。露光量（ｍＪ／ｃｍ ² ）として
は、青：４０、緑：８０、赤：６０、黒：１５０であっ
た。

【００５４】実施例５ 実施例１に使用した重合開始剤２，４−ビス（トリクロ
ロメチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−トリ
アジンの代わりに、２−（２−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
（みどり化学社製、ＴＡＺ１１８）０．８重量部、２，
２’−ビス（２−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（東
京化成工業社製）１．２重量部及び２−メルカプトベン
ゾオキサゾール（東京化成工業社製）０．５重量部を使
用して、同様の操作を行い、パターン形成を行うことが
できた。露光量（ｍＪ／ｃｍ² ）は、青：１５０、緑：
２５０、赤：２００、黒：４００で、耐薬品性も良好で
あった。

【００５５】比較例４ 実施例５に使用したペンタエリスリトールトリアクリレ
ートの代わりに、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート（共栄化学社製、ＴＭＰ−Ａ）を用い、実施例１と
同様に塗膜形成を行ったが、白濁しており、透明な塗膜
は得られなかった。

【００５６】比較例５ 実施例５に使用したペンタエリスリトールトリアクリレ
ートの代わりに、ペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート（共栄化学社製、ＰＥ−４Ａ）を用いたが、添加し
た時点で、アクリル系樹脂が析出し、使用不能であっ
た。

【００５７】比較例６ 実施例５に使用した２−（２−メトキシスチリル）−
４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンの
代わりに、２−（ｐ−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（みどり化学
社製、ＴＡＺ−１１０）を用いたが、乳酸エチルに不溶
で、沈殿し、使用不能であった。

【００５８】比較例７ 実施例５に使用した２−（２−メトキシスチリル）−
４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンの
代わりに、２−（２，４−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（みど
り化学社製、ＴＡＺ−１１３）を用いたが、乳酸エチル
に不溶性で、沈殿し、使用不能であった。

【００５９】実施例６ 実施例５に於いて、光重合開始剤を２−（２−メトキシ
スチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−
トリアジンの代わりに、２−（２，４−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（みどり化学社製、ＴＡＺ−１１４）を用いて、
同様な操作を行ったところ、同様に、パターン形成がで
きた。

【００６０】実施例７ 実施例５に於いて、光重合開始剤を２−（２−メトキシ
スチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−
トリアジンの代わりに、２−（３，４，５−トリメトキ
シスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ
−トリアジン（みどり化学社製、ＴＡＺ−１１１）を用
いて、同様な操作を行ったところ、同様に、パターン形
成ができた。

【００６１】比較例８ 実施例５に於いて、光重合開始剤を２−（２−メトキシ
スチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−
トリアジン単独で、同様の操作を行ったところ、実施例
１の露光量の４倍の露光量が必要であった。

【００６２】比較例９ 実施例５に於いて、光重合開始剤を２−（２−メトキシ
スチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−
トリアジンと２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−
４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイ
ミダゾールのみで、同様の操作を行ったところ、実施例
１の露光量の２倍の露光量が必要であった。

【００６３】実施例８ 実施例１に於いて、光重合開始剤を、４，４’−ジエチ
ルアミノベンゾフェノン（東京化成工業社製）０．８重
量部、２，２’−ビス（２−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（東京化成工業社製）１．２重量部及び２−メル
カプトベンゾオキサゾール（東京化成工業社製）０．５
重量部に変更して、同様の操作を行ったところ、同様
に、パターン形成ができた。露光量（ｍＪ／ｃｍ² ）
は、青：２００、緑：３００、赤：２５０、黒：６００
で、ブラックマトリックスの肉厚は１μｍであった。同
様な耐薬品性試験で、変化が見られず、良好な結果であ
った。

【００６４】比較例１０ 実施例８に使用したペンタエリスリトールトリアクリレ
ートの代わりに、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート（共栄化学社製、ＴＭＰ−Ａ）を用いたが、しかし
ながら、実施例１と同様に塗膜形成を行ったが、白濁し
ており、透明な塗膜は得られなかった。

【００６５】比較例１１ 実施例８に使用したペンタエリスリトールトリアクリレ
ートの代わりに、ペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート（共栄化学社製、ＰＥ−４Ａ）を用いたが、添加し
た時点で、アクリル系樹脂が析出し、使用不能であっ
た。

【００６６】実施例９ 実施例８に於いて、光重合開始剤を４，４’−ジエチル
アミノベンゾフェノンに代わって、４，４’−ジエチル
アミノベンゾフェノン（東京化成工業社製）を用いて、
同様な操作を行ったところ、同様にパターンを行うこと
ができた。但し、露光量（ｍＪ／ｃｍ² ）は、青：２２
０、緑：３２０、赤：２７０、黒：６３０であった。

【００６７】実施例１０ 実施例８に於いて、光重合開始剤を２，２’−ビス（２
−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェ
ニル−１，２’−ビイミダゾールに代わって、２，２’
−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−
テトラキス（３，４，５−トリメトキシフェニル）−
１，２’−ビイミダゾールを用いて、同様な操作を行っ
たところ、同様にパターンを行うことができた。但し、
露光量（ｍＪ／ｃｍ² ）は、青：２００、緑：３００、
赤：２５０、黒：６００であった。

【００６８】実施例１１ 実施例８に於いて、光重合開始剤を２−メルカプトベン
ゾオキサゾールに代わって、２−メルカプトベンゾチア
ゾールを用いて、同様な操作を行ったところ、同様にパ
ターンを行うことができた。但し、露光量（ｍＪ／ｃｍ
² ）は、青：２５０、緑：３５０、赤：３００、黒：６
７０であった。

【００６９】

【発明の効果】本発明は、上述のように構成されている
ので、作業環境上安全であり、酸素雰囲気下でも、優れ
た感度を有する着色感光性樹脂組成物が得られるので、
酸素遮断被膜を形成する必要がなく、生産性が著しく向
上する。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｆ 7/028 Ｇ０３Ｆ 7/028 7/033 7/033

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクリル系樹脂、顔料、多官能モノマ
   ー、光重合開始剤及び乳酸エチルからなることを特徴と
   する着色感光性樹脂組成物。
2. 【請求項２】 多官能モノマーが、ペンタエリスリトー
   ルトリアクリレート、エチレンオキサイド変性トリメチ
   ロールプロパントリアクリレート及びジペンタエリスリ
   トールヘキサアクリレートから選ばれる少なくとも１種
   からなることを特徴とする請求項１記載の着色感光性樹
   脂組成物。
3. 【請求項３】 光重合開始剤が、２，４−ビス（トリク
   ロロメチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−ト
   リアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−
   （２−ヒドロキシエトキシスチリル）−ｓ−トリアジン
   から選ばれる少なくとも１種からなることを特徴とする
   請求項１又は請求項２記載の着色感光性樹脂組成物。
4. 【請求項４】 光重合開始剤が、２，４−ビス（トリク
   ロロメチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−ト
   リアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−
   （２−ヒドロキシエトキシスチリル）−ｓ−トリアジン
   から選ばれる少なくとも１種のトリアジン系化合物と、
   ２，２’−ビス（２−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−クロロフェニル）−４，
   ４’，５，５’−テトラキス（３，４，５−トリメトキ
   シフェニル）−１，２’−ビイミダゾールから選ばれる
   少なくとも１種のイミダゾール系化合物との混合物から
   なることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の着色
   感光性樹脂組成物。
5. 【請求項５】 光重合開始剤が、２，４−ビス（トリク
   ロロメチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−ト
   リアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−
   （２−ヒドロキシエトキシスチリル）−ｓ−トリアジ
   ン、２−（２−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−（２，４−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−（３，４，５−トリメトキ
   シスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ
   −トリアジン、４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノ
   ン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノンから選ば
   れる少なくとも１種のトリアジン系化合物及び／又はベ
   ンゾフェノン系化合物と、２，２’−ビス（２−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−クロ
   ロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラキス（３，
   ４，５−トリメトキシフェニル）−１，２’−ビイミダ
   ゾールから選ばれる少なくとも１種のイミダゾール系化
   合物と、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メル
   カプトベンゾチアゾールから選ばれる少なくとも１種の
   メルカプタン系化合物との混合物からなることを特徴と
   する請求項１又は請求項２記載の着色感光性樹脂組成
   物。
6. 【請求項６】 アクリル系樹脂、顔料、多官能モノマ
   ー、光重合開始剤及び溶剤からなる着色感光性樹脂組成
   物であって、該光重合開始剤が、２，４−ビス（トリク
   ロロメチル）−６−（２−エトキシスチリル）−ｓ−ト
   リアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−
   （２−ヒドロキシエトキシスチリル）−ｓ−トリアジン
   から選ばれる少なくとも１種からなることを特徴とする
   着色感光性樹脂組成物。
7. 【請求項７】 透明基板上に、請求項１、請求項２、請
   求項３、請求項４、請求項５又は請求項６のいずれか１
   項に記載の着色感光性樹脂組成物の光硬化物からなる着
   色層がパターン状に形成されていることを特徴とするカ
   ラーフィルター。