JPH11149009A - カラーフィルター用感光性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着色画素の膜あれがなく、表面平坦性の良好
なカラーフィルター用感光性樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 （ａ）エチレン性不飽和二重結合並びに
カルボキシル基を有するバインダー樹脂、（ｂ）光開始
剤として少なくともビイミダゾール化合物並びにアジド
化合物、（ｃ）エチレン性不飽和二重結合を２個以上含
有する（メタ）アクリルモノマー及び（ｄ）着色顔料を
含有することを特徴とする感光性樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示素子、固体
撮像素子、カメラ等に使用される光学的カラーフィルタ
ーの製造で使用されるカラーフィルターの製造に好適な
赤、緑、青色等に着色された感光性樹脂組成物に係わ
る。さらに、詳しくは、表面平坦性、画像特性に優れる
感光性樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーフィルターの製造法としては染色
法、電着法、印刷法、顔料分散法等様々な手法が知られ
ているが、生産性、品質、コスト等を総合的に考慮する
と現状では顔料分散法が最も優れており、現在、主流の
カラーフィルター製造法となっている。顔料分散法は有
機顔料を分散、着色させた感光性樹脂であるカラーレジ
ストを用いて、フォトリソグラフィーによりガラス等の
透明基板上に微細な着色画像を形成しカラーフィルター
を製造する手法である。カラーフィルターには少なくと
も３原色のパターンが必要であり、これら３原色のカラ
ーレジストによるフォトリソグラフィーを繰り返すこと
によって形成されるが、カラーフィルターの生産性はフ
ォトリソグラフィーの効率に大きく影響されるため、材
料であるカラーレジストには高感度化が強く求められ
る。このため、カラーレジストとしては、種々の原理の
感光樹脂を利用したものが提案されているが、高感度化
の観点から連鎖反応を利用した光ラジカル重合タイプの
ものが現在主流となっている。一般に、光ラジカル重合
タイプのカラーレジストは高感度化しやすいメリットは
あるものの、空気中の酸素による重合禁止作用を強く受
けるため、空気と接触するレジスト表面だけは硬化しず
らく、現像によりレジスト表面が荒れる問題点を有して
いる。かかる微細な荒れであっても液晶配向には大きく
影響し、液晶表示素子の表示品位を低下させてしまうた
め、如何にカラーフィルターの平坦性を上げるかが大き
な課題であった。従来の光重合タイプのカラーレジスト
では、この問題を解決することが困難であるため、カラ
ーフィルターパターン上部にもう一層の平坦化層を設け
るか、あるいは、カラーフィルターパターンを研磨する
などの対策が必要でありコストアップの一因となってい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題点
を解決し、レジスト表面の荒れが少ないカラーフィルタ
ー用の感光性樹脂組成物を提供するものである。本発明
の組成物を用いることにより表面平坦性の優れたカラー
フィルターを得ることができるため、平坦化膜不要でも
高品質、高信頼性のカラーフィルターの製造が可能とな
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究を
進めた結果、（ａ）エチレン性不飽和二重結合並びにカ
ルボキシル基を有するバインダー樹脂、（ｂ）光重合開
始剤として少なくともビイミダゾール化合物並びにビス
アジド化合物（ｃ）エチレン性不飽二重結合を２個以上
含有するアクリルモノマー及び（ｄ）着色顔料を含有す
ることを特徴とする感光性樹脂組成物が画像特性及び表
面平坦性に優れることを見出し本発明を完成するに至っ
た。

【０００５】

【発明の実施形態】以下、本発明を詳細に説明する。エ
チレン性不飽和二重結合並びにカルボキシル基を有する
バインダー樹脂としては、例えば、１）カルボキシル基
を有する重合体のカルボキシル基の少なくとも一部に不
飽和基とエポキシ基とを有する化合物を反応させた樹
脂、２）カルボン酸無水物を官能基として有する樹脂を
不飽和基と水酸基を有する化合物によりハーフエステル
化した樹脂、３）エポキシアクリレートの酸無水物変性
樹脂等を代表的に挙げることができ、必ずしも上記例に
限定されるものではないが、以下にこれらを詳述する。

【０００６】１）カルボキシル基を有する重合体のカル
ボキシル基の少なくとも一部に不飽和基とエポキシ基と
を有する化合物を反応させた樹脂。 カルボキシル基を有する重合体としては、例えば、（メ
タ）アクリル酸、メタクリル酸２−サクシノロイルオキ
シエチル、メタクリル酸２−マレイノロイルオキシエチ
ル、メタクリル酸２−フタロイルオキシエチル、メタク
リル酸２−ヘキサヒドロフタロイルオキシエチル等など
のカルボキシル基を有するアクリルモノマーのホモある
いはコポリマー、あるいは、スチレン、α−メチルスチ
レン、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸
エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリ
ル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、酢酸ビ
ニル、アクリロニトリル、（メタ）アクリルアミド、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、エチルアクリル酸グリシジル、クロトン酸グリシ
ジルエーテル、（メタ）アクリル酸クロライド、ベンジ
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、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−
ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メタクリロイルモルホリ
ン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレー
ト、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリルアミドなど
のモノマーをさらに共重合させたポリマーが挙げられ
る。不飽和基とエポキシ基を有する化合物としてはグリ
シジル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテ
ル、α−エチルアクリル酸グリシジル、クロトニルグリ
シジルエーテル、（イソ）クロトン酸グリシジルエーテ
ル、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチル（メ
タ）アクリレートや下記に掲げる化合物等が挙げられ
る。

【０００７】

【化１】

【０００８】上記の内、エポキシ基が脂環式エポキシ基
であるのが好ましい。カルボキシル基を有する重合体の
カルボキシル基に不飽和基とエポキシ基を有する化合物
を反応させる方法としては公知の手法を用いることがで
きる。例えば、上記カルボキシル基を有する重合体及
び、不飽和基とエポキシ基とを有する化合物をトリエチ
ルアミン、ベンジルメチルアミン等の３級アミン、ドデ
シルトリメチルアンモニウムクロライド、テトラメチル
アンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムク
ロライド、等の４級アンモニウム塩、ピリジン、トリフ
ェニルフォスフィン等を触媒として有機溶剤中反応温度
５０〜１５０℃で数〜数十時間反応させることにより重
合体のカルボキシル基にエポキシ化合物を導入すること
ができる。上記に説明した樹脂の一例として、例えば、
スチレン／アクリル酸共重合体に（３，４−エポキシシ
クロヘキシル）メチルアクリレート付加させた樹脂を挙
げることができる。

【０００９】

【化２】

【００１０】２）カルボン酸無水物を官能基として有す
る樹脂に不飽和基と水酸基を有する化合物によりハーフ
エステル化した樹脂 カルボン酸無水物を官能基として有する樹脂としては無
水マレイン酸とスチレン、メチルスチレン、エチルスチ
レン、プロピルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチ
ルスチレン、ｓｅｃ−ブチルスチレン、ｔｅｒｔ−ブチ
ルスチレン、ジメチルスチレン、ジエチルスチレン、メ
トキシスチレン、エトキシスチレン、プロ歩キシスチレ
ン、ブトキシスチレン、ビニルビフェニル、ベンジルス
チレン、クロロスチレン、クロロメチススチレン、フル
オロスチレン、ブロモスチレン等のスチレン類とを共重
合させた樹脂が挙げられる。

【００１１】不飽和基と水酸基を有する化合物としては
ヒドロキシメチル（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、２−ヒドロキシブチル（メ
タ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレ
ート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシアクリレートな
どが挙げられる。

【００１２】カルボン酸無水物を官能基として有する樹
脂及び、不飽和基と水酸基とを有する化合物の反応は公
知の手法を用いることができ、例えば樹脂中のカルボン
酸無水物１当量に対し不飽和基と水酸基を有する化合物
１当量とを、トリエチルアミン、ベンジルメチルアミン
等の３級アミン、ドデシルトリメチルアンモニウムクロ
ライド、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラ
エチルアンモニウムクロライド、等の４級アンモニウム
塩、ピリジン、トリフェニルフォスフィン等を触媒とし
て有機溶剤中反応温度５０〜１５０℃で数〜数十時間反
応させることによりハーフエステル化することができ不
飽和基とカルボキシル基を有する樹脂を得ることができ
る。上記に説明した樹脂の一例として、例えば、スチレ
ン／無水マレイン酸樹脂をヒドロキシエチルアクリレー
トによりハーフエステル化した下記の樹脂等が挙げられ
る。

【００１３】

【化３】

【００１４】３）エポキシアクリレートの酸無水物変性
樹脂 エポキシアクリレートとしてはビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェ
ノールＳ型エポキシ樹脂、（ｏ，ｍ，ｐ−）ノボラック
型エポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、
ハロゲン置換ノボラックエポキシ樹脂、ナフトール変性
ノボラックエポキシ樹脂等のエポキシ樹脂に不飽和モノ
カルボン酸としてアクリル酸、メタクリル酸、メタクリ
ル酸２−サクシノロイルオキシエチル、メタクリル酸２
−マレイノロイルオキシエチル、メタクリル酸２−フタ
ロイルオキシエチル、メタクリル酸２−ヘキサヒドロフ
タロイルオキシエチル等（メタ）アクリル酸を付加させ
たものが挙げられる。

【００１５】酸無水物としては無水マレイン酸、無水コ
ハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、無水テトラヒ
ドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ピロメ
リット酸、無水トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラ
カルボン酸二無水物等が挙げられる。エポキシアクリレ
ートを酸無水物で変性させる手法についても公知の手法
を用いることができる。上記に説明した樹脂の一例とし
て、例えば、ノボラックエポキシアクリレートのテトラ
ヒドロ無水フタル酸の変性樹脂が挙げられる。

【００１６】

【化４】

【００１７】また、上記例以外には、例えば水酸基とカ
ルボキシル基を有する樹脂、例えばメタクリル酸／メタ
クリル酸メチル／２−ヒドロキシエチルメタクリレート
の３元共重合体の水酸基に（メタ）アクリル酸クロライ
ド、桂皮酸クロライド、（メタ）アリルクロライドの様
な化合物を付加させるた樹脂等も用いることができる。
これらの樹脂のＧＰＣで測定したポリスチレン換算重量
平均分子量の好ましい範囲は１０００〜５００，０００
である。重量平均分子量が１０００未満であると均一な
塗膜をえるのが難しく、また、５００，０００を超える
と現像性が低下する傾向がある。また、カルボキシル基
の好ましい含有量の範囲は酸価で５〜２５０である。酸
価が５未満であるとアルカリ現像液に不溶となり、ま
た、２５０を超えると感度が低下することがある。

【００１８】以上挙げたカルボキシル基と不飽和二重結
合を有する樹脂としては現像性の観点から１）カルボキ
シル基を有する重合体のカルボキシル基の少なくとも一
部に不飽和基とエポキシ基を有する化合物を反応させた
樹脂が好ましい。特に好ましい樹脂としてはカルボキシ
ル基を有する重合体が構成モノマーとして（メタ）アク
リル酸を含むアクリル共重合体で不飽和二重結合が（メ
タ）アクリロイル基中の二重結合である樹脂である。さ
らに、好ましくはアクリロイル基が脂環式エポキシ化合
物で導入された樹脂である。なお、本明細書において、
「（メタ）アクリル〜」、「（メタ）アクリレート」等
は、「アクリル〜またはメタクリル〜」、「アクリレー
トまたはメタクリレート」等を意味するものとし、例え
ば「（メタ）アクリル酸」は「アクリル酸またはメタク
リル酸」を意味するものとする。

【００１９】本発明は光開始剤としてアジド化合物とビ
イミダゾール化合物を併用することに一つの特徴があ
る。周知のようにアジド化合物は活性光照射によりナイ
トレンを形成する化合物であり、一方、ビイミダゾール
化合物はラジカルを発生する化合物であるが、この２種
の開始系を組み合わせることにより画像特性並びに表面
平坦性を向上させることができることがわかった。本発
明で用いることのできるアジド化合物は、例えば、ポリ
アジド安息香酸ビニル、ポリアジドスチレン、ポリビニ
ルアジドベンザルアセタール、ポリビニルアジドナフチ
ルアセタール、アジドベンツアルデヒド・フェノール樹
脂等のアジド基を感光基として有するポリマーや下記に
掲げる化学構造を有する低分子モノマータイプのアジド
化合物を具体的に挙げることができる。

【００２０】

【化５】

【００２１】

【化６】

【００２２】これらのアジド化合物のなかでは分子量１
０００以下のモノマータイプで且つアジド基が分子内に
２個以上有する化合物が現像性、硬化性の点で優れるた
め好ましい。一方の光開始剤であるビイミダゾール化合
物としては例えば、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−ビス（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、（４′−メトキシフェニル）−４，５
−ジフェニルイミダゾール２量体等のビイミダゾール誘
導体等挙げることができる。

【００２３】さらに、上記開始剤の他に増感色素を加え
ることもできる。増感色素の添加により感光波長の広域
化、さらなる高感度化を達成することができるため添加
するのは好ましい。このような増感色素としては例えば
特開平３−２３９７０３号公報、特開平５−２８９３３
５号公報に記載の複素環を有するクマリン化合物、特開
昭６３−２２１１１０号公報に記載されている３−ケト
クマリン化合物、特開平４−２２１９５８号公報、特開
平４−２１９７５６号公報に記載のキサンテン色素、特
開平６−１９２４０号公報に記載のピロメテン色素、特
開昭４７−２５２８号公報、特開昭５４−１５５２９２
号公報、特開昭５６−１６６１５４号公報、特開昭５９
−５６４０３号公報に記載の（ｐ−ジアルキルアミノベ
ンジリデン）ケトン、スチリル系色素、特願平５−８３
５８８号に記載のジュロリジル基を有する増感色素、特
願平７−１０１０９記載のジアミノベンゼン化合物等を
挙げることができる。

【００２４】これらの増感色素のなかで特に好ましいの
はアミノ基及含有増感色素であり、より具体的には、ア
ミノ基及びフェニル基を同一分子内に有する化合物であ
る。具体的に例示するならば、例えば、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、２−アミノベンゾフェノン、４−アミ
ノベンゾフェノン、４，４′−ジアミノベンゾフェノ
ン、３，３′−ジアミノベンゾフェノン、３，４−ジア
ミノベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物、２
−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾオキサゾー
ル、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ベンゾオキサ
ゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾ
〔４，５〕ベンゾオキサゾール、２−（ｐ−ジメチルア
ミノフェニル）ベンゾ〔６，７〕ベンゾオキサゾール、
２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）１，３，
４−オキサゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニ
ル）ベンゾチアゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェ
ニル）ベンゾチアゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフ
ェニル）ベンズイミダゾール、２−（ｐ−ジエチルアミ
ノフェニル）ベンズイミダゾール、２，５−ビス（ｐ−
ジエチルアミノフェニル）１，３，４−チアジアゾー
ル、（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピリジン、（ｐ−
ジエチルアミノフェニル）ピリジン、２−（ｐ−ジメチ
ルアミノフェニル）キノリン、２−（ｐ−ジエチルアミ
ノフェニル）キノリン、２−（ｐ−ジメチルアミノフェ
ニル）ピリミジン、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニ
ル）ピリミジンなどのｐ−ジアルキルアミノフェニル基
含有化合物等を挙げることができる。

【００２５】エチレン性不飽和二重結合を２個以上有す
る（メタ）アクリルモノマーとしては、具体的には１，
４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサン
ジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジア
クリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、
テトラエチ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、プロピレングリコール
ジアクリレート、グリセリンメタクリレートアクリレー
ト、ビスフェノールＡ，エチレンオキサイド付加物ジア
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、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、トリメチロールプロ
パンエチレンオキサイド付加トリアクリレート、グリセ
リンプロピレンオキサイド付加トリアクリレート、トリ
スアクリロイルオキシエチレンフォスフェート、ジペン
タエリスリトールヘキサアクリレート、又は対応するメ
タアクリレートなどの分子内に（メタ）アクリロイル基
を２個以上有する化合物を挙げることができるが、好ま
しくはアクリロイル基を２個以上有する化合物である。
これらのアクリルモノマーの中では分子内に３個以上の
アクリロイル基を有するアクリルモノマーが好ましい。
これらのモノマーは単独または複数組み合わせて使用さ
れる。

【００２６】着色顔料としてはアゾ系、フタロシアニン
系、キナクリドン系、ベンツイミダゾロン系、イソイン
ドリノン系、ジオキサジン系、インダンスレン系、ペリ
ノン系等の有機顔料の他に種々の無機顔料等も利用可能
である。例えば、下記に示すピグメントナンバーの顔料
等を好適に用いることができる。 Ｃ．Ｉ．赤；９、９７、１２２、１２３、１４９、１６
８、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２１
７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２
８、２４０ Ｃ．Ｉ．青；１５、１５；６、２２、６０、６４ Ｃ．Ｉ．緑；７、３６ Ｃ．Ｉ．黒；７ Ｃ．Ｉ．黄色；２０、２４、８６、９３、１０９、１１
０、１１７、１２５、１３７、１３８、１３９、１４
７、１４８、１５３、１５４、１６６、１６８ Ｃ．Ｉ．オレンジ；３６、４３、５１、５５、５９、６
１ Ｃ．Ｉ．バイオレット；１９、２３、２９、３０、３
７、４０、５０ Ｃ．Ｉ．茶；２３、２５、２６

【００２７】なお、上記顔料を感光樹脂に配合する際に
は３本ロール、サンドミル、ロールミル、ボールミル、
ペイントシェーカー、バブルホモジナイザー等による分
散機にて微細に分散処理を行うことが必要である。分散
処理は顔料の平均粒径としては１μ以下、好ましくは
０．５μ以下、さらに好ましくは０．１μ以下にするの
が良い。

【００２８】本発明の組成物は通常、前述した必須成分
を有機溶剤に溶かした状態で使用される。有機溶剤とし
ては特に制限は無いが、例えば、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、
ブチルブチレート、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、Ｓｏｃａｌ
ｓｏｌｖｅｎｔ 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、酢酸ブチル（ｎ、ｓｅｃ、
ｔ）、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、エチルベンゾネー
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、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、
エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、カル
ビトール、シクロヘキサノン、酢酸エチル、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、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、ジプロピ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
チルアセテート等の有機溶剤を具体的に挙げることがで
きる。

【００２９】溶剤は各成分を溶解または分散させること
ができるもので、沸点が１００〜２００℃の範囲のもの
を選択するのが好ましい。より好ましくは１２０〜１７
０℃の沸点をもつものである。これらの溶剤は単独もし
くは混合して使用することができる。本発明の感光性組
成物は、（ａ）バインダー樹脂１００重量部に対して
（ｂ）光開始剤は０．０５〜１０重量部（ｃ）アクリル
モノマーは５〜１５０重量部（ｄ）着色顔料は２０〜２
５０重量部の範囲にするのが好ましい。又、光開始剤の
内、ビイミダゾール化合物１重量部に対するアジド化合
物の割合は０．０５〜５重量部の範囲が好ましい。

【００３０】本発明ではこれら必須成分以外に顔料分散
剤、密着向上剤、塗布性向上剤、現像改良剤等を好適に
添加することができる。次に、本発明の感光性樹脂組成
物を用いたカラーフィルターの製造方法について説明す
る。まず、透明基板上に、本発明のカラーフィルター用
感光樹脂組成物をスピナー，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て乾燥した後、該試料の上にフォト
マスクを置き、該フォトマスクを介して画像露光，現
像，必要に応じて熱硬化或いは光硬化処理を行い第１色
目の画像を形成させ、さらにこの操作を残る２色につい
て各々繰り返し、カラーフィルター画像を形成させる。
尚、各色画素を形成する前に、透明基板上にブラックマ
トリックスを形成するのが一般的である。

【００３１】なお、本発明の感光樹脂組成物を用いてカ
ラーフィルターの画素を形成する場合には、非常に高感
度、高解像力であるため、ポリビニルアルコール等の酸
素遮断層を設けることなしに露光、現像して画像を形成
することが可能である。ここで用いる透明基板は、カラ
ーフィルター用の透明基板であり、その材質は特に限定
されるものではないが、例えば、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、ポリカーボネート、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリスルホンの熱可塑性プラスチッ
クシート、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ（メ
タ）アクリル樹脂等の熱硬化性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。特に、耐熱
性の点からガラス板、耐熱性プラスチックが好ましく用
いられる。

【００３２】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、あらかじめ、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処理等を行うこともでき
る。塗布膜厚は０．５〜３、好ましくは０．６〜２．５
μ、さらに好ましくは０．０．７〜２μの範囲とするの
が良い。

【００３３】乾燥においてはホットプレート、ＩＲオー
ブン、コンベクションオーブン等を用いることができ、
好ましい乾燥条件は４０〜１５０℃、乾燥時間は１０秒
〜６０分の範囲である。また、露光に用いる光源は、例
えば、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、超高圧水銀灯、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やアルゴ
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等が挙げられる。特
定の照射光の波長のみを使用する場合には光学フィルタ
ーを利用することもできる。

【００３４】現像処理は、未露光部のレジスト膜を溶解
させる能力のある溶剤であれば特に制限は受けないが、
例えばアセトン、塩化メチレン、トリクレン、シクロヘ
キサノン等の有機溶剤では環境汚染、人体に対する有害
性、火災危険性などをもつもため好ましくなく、アルカ
リ現像液を使用するの方が好ましい方法である。このよ
うなアルカリ現像液として、例えば、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム、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
を含有した水溶液が挙げられる。アルカリ現像液には、
必要に応じ、界面活性剤、水溶性の有機溶剤、水酸基又
はカルボン酸基を有する低分子化合物等を含有させるこ
ともできる。特に、界面活性剤は現像性、解像性、地汚
れなどに対して改良効果をもつものが多いため添加する
のは好ましい。

【００３５】例えば、現像液用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る。現像処理方法については特
に制限は無いが、通常、１０〜５０℃、好ましくは１５
〜４５℃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行われる。

【００３６】

【実施例】以下実施例及び比較例を挙げて本発明を更に
詳細に説明するが、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。合成例−１（バインダー樹脂の合成） 酸価２００、重量平均分子量５，０００のスチレン・ア
クリル酸樹脂２０ｇ、ｐ−メトキシフェノール０．２
ｇ、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド０．２
ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
ト４０ｇをフラスコに仕込み、（３，４−エポキシシク
ロヘキシル）メチルアクリレート７．６ｇを滴下し１０
０℃の温度で３０時間反応させた。反応液を水に再沈
殿、乾燥させて樹脂を得た。ＫＯＨによる中和滴定を行
ったところ樹脂の酸価は８０であった。

【００３７】着色顔料の分散 １．赤色分散インキの調製 アントラキノンレッド（Ｃ．Ｉ．１７７）５０重量部、
ＢＹＫ−１６１（ビックケミー社製高分子分散剤）を固
形分で２５重量部、さらにプロピレングリコールメチル
エーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）を加えて固形分濃度
が５０ｗｔ％となるよう分散液を調製した。分散液を重
量で５０ｇ分取し、攪拌機によりよく攪拌しプレミキシ
ングを行った。次に、ペイントシェーカーにより２５〜
４５℃の範囲で６時間分散処理を行った。ビーズは０．
５ｍｍφのジルコニアビーズを用い、分散液と同じ重量
を加えた。分散終了後、フィルターによりビーズと分散
液を分離し、赤色分散インキを得た。

【００３８】２．緑色分散インキの調製 アントラキノンレッドをフタロシアニングリーン（Ｃ．
Ｉ．３６）に変えた以外は赤色分散インキと同様にして
分散処理を行い緑色分散インキを得た。 ３．青色分散インキの調製 アントラキノンレッドをフタロシアニンブルー（Ｃ．
Ｉ．１５，３）に変えた以外は赤色分散インキと同様に
して分散処理を行い青色分散インキを得た。実施例−１ 上述した着色顔料分散インキを用いて固形分として下記
の配合割合となるように各成分を加えスターラーにより
攪拌、溶解させ、感光性樹脂液を調製した。

【００３９】

【表１】 バインダー樹脂（合成例−１） ２５ｇ 光開始剤 ４，４’−ジアジドスチルベン−２，２’−ビス−〔Ｎ，Ｎ−ジ（２ーエトキ シエチル）スルホンアミド〕 ３ｇ ２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニ ル−１，２’−ビイミダゾール ３ｇ ４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン ２ｇ アクリルモノマー ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １２ｇ 顔料 アントラキノンレッド ２０ｇ 溶剤 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート ３００ｇ 高分子分散剤（ＢＹＫ−１６１） １０ｇ 界面活性剤 ＦＣ−４３０（住友３Ｍ社製） １００ｐｐｍ

【００４０】実施例−２及び３ 実施例−１の顔料を緑（実施例−２）または青（実施例
−３）に変えた以外は実施例−１と同様にしてカラーレ
ジスト感光性樹脂液を調製した。実施例−４ 実施例−１のアジド化合物を４，４’−ジアジドカルコ
ン−２，２’−ビス−〔Ｎ，Ｎ−ジ（２ーエトキシエチ
ル）スルホンアミド〕に変えた以外は実施例ー１と同様
にして感光性樹脂液を調製した。実施例−５及び６ 実施例−４の顔料を緑（実施例−５）または青（実施例
６）に変えた以外は実施例−１と同様にして感光性樹脂
液を調製した。比較例−１、２、３ 実施例−１、２、３のアジド化合物を除いた以外は実施
例−１、２、３と同様にして感光性樹脂液を調製した。

【００４１】レジストの評価 感光樹脂液をスピンコーターにてガラス基板（７０５
９、コーニング社製）に塗布し、ホットプレートで８０
℃、１分間乾燥した。乾燥後のレジストの膜厚を触針式
膜厚計（α−ステップ、テンコール社製）で測定したと
ころ１μであった。次に、このサンプルをマスクを通し
て高圧水銀灯で２００ｍｊ／ｃｍ² の露光量で像露光し
た。温度２５℃、濃度０．０５％の水酸化カリウム水溶
液に浸漬現像しレジストパターンを得た。このサンプル
を４００倍の顕微鏡で観察し解像力を評価した後、パタ
ーン表面の荒れを２００００倍のＳＥＭ観察により評価
した。結果を表−１に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】表中、膜あれが「良好」はほとんど膜あれ
が認められない状況を「不良」は著しく膜あれが認めら
れたことを示す。

【００４４】

【発明の効果】本発明のカラーフィルター用感光性樹脂
組成物は、画像特性に優れ、形成されたパターンの表面
平坦性についても優れるため、液晶配向を乱すことがな
い。このため平坦性を付与するための保護材料あるいは
研磨工程等が不要でありカラーフィルター製造の工程短
縮にも貢献することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｆ 7/038 ５０１ Ｇ０３Ｆ 7/038 ５０１ Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｈ０１Ｌ 27/14 Ｄ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）エチレン性不飽和二重結合並びに
   カルボキシル基を有するバインダー樹脂、（ｂ）光開始
   剤として少なくともビイミダゾール化合物並びにアジド
   化合物、（ｃ）エチレン性不飽和二重結合を２個以上含
   有する（メタ）アクリルモノマー及び（ｄ）着色顔料を
   含有することを特徴とする感光性樹脂組成物。
2. 【請求項２】 （ａ）バインダー樹脂が少なくとも構成
   モノマーとして（メタ）アクリル酸を含有するアクリル
   樹脂である請求項１記載のカラーフィルター用感光性樹
   脂組成物。
3. 【請求項３】 （ａ）不飽和二重結合が（メタ）アクリ
   ロイル基中の二重結合である請求項１又は２記載のカラ
   ーフィルター用感光性樹脂組成物。
4. 【請求項４】 （ａ）不飽和二重結合が、不飽和二重結
   合とエポキシ基を同一分子内に有する化合物の反応によ
   りバインダー樹脂に導入されたもの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感光性樹脂組成
   物。
5. 【請求項５】 （ａ）不飽和二重結合とエポキシ基を同
   一分子内に有する化合物のエポキシ基が脂環式エポキシ
   基である請求項１〜５のいずれかに記載の感光性樹脂組
   成物。
6. 【請求項６】 （ｂ）アジド化合物が分子量１０００以
   下で同一分子内に二個以上のアジド基を有する化合物で
   ある請求項１〜６のいずれかに記載の感光性樹脂組成
   物。