KR101026642B1 - 착색 감광성 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

착색제(A), 산가가 90 이상 160 이하이고 중량 평균 분자량이 20,000 이상 40,000 이하인 결합제 중합체(B), 광중합성 화합물(C) 및 광중합 개시제(D)를 함유하고, 결합제 중합체(B)와 광중합성 화합물(C)과의 합계량 100질량부당 결합제 중합체(B)의 함유량이 55질량부 이상임을 특징으로 하는, 착색 감광성 수지 조성물을 제공한다. 당해 착색 감광성 수지 조성물을 패터닝(patterning)함으로써, 현상시 잔사를 발생시키지 않고, 열안정성이 우수한 착색 패턴을 형성시킬 수 있고, 이러한 착색 패턴으로부터 구성되는 컬러 필터는 내구성이 우수하고, 양호한 컬러 화상을 제공한다.
착색제, 산가, 결합제 중합체, 광중합성 화합물, 광중합 개시제, 착색 감광성 수지 조성물, 패터닝

Description

착색 감광성 수지 조성물{Colored photosensitive resin composition}
도 1은 컬러 필터의 일례를 나타내는 모식도이다.
도 2는 착색 패턴의 형성 공정을 나타내는 모식도이다.
도 3은 착색 패턴의 형성 공정을 나타내는 모식도이다.
도 4는 착색 패턴의 형성 공정을 나타내는 모식도이다.
도 5는 착색 패턴의 단면 형상을 모식적으로 나타내는 도면이고, 도면에 나타낸 착색 패턴의 단면은 순(順) 테이퍼형이다.
[부호의 설명]
1: 컬러 필터
2: 착색 패턴 2R: 적색 화소
2': 착색 패턴 2G: 녹색 화소
2": 착색 패턴 2B: 청색 화소
3: 기판 31: 기판의 표면
4: 착색 감광성 수지 조성물 층
4': 착색 감광성 수지 조성물 층
4": 착색 감광성 수지 조성물 층
5: 포토마스크 51: 유리판
52: 차광층
53: 투광부
6: 광선
본 발명은 착색 감광성 수지 조성물에 관한 것으로, 상세하게는 컬러 필터의 색 화소의 형성에 적합하게 사용되는 착색 감광성 수지 조성물에 관한 것이다.
착색 감광성 수지 조성물(컬러 레지스트)은, 착색제에 의해 착색되어 있는 감광성 수지 조성물(레지스트)로서, 컬러 필터를 구성하는 착색 패턴을 형성시키기 위한 원재료로서 유용하다. 여기서, 컬러 필터(1)란, 예를 들면, 컬러 액정 표시 장치에 설치되어 표시 화상을 색채화하기 위해 사용하거나, 컬러 고체 촬상(撮像) 소자에 설치되어 컬러 화상을 얻기 위해 사용되는 광학 소자이다. 착색 패턴(2)이란, 예를 들면, 색 화소, 블랙 매트릭스(2BM) 등이고, 색 화소는 착색된 투명한 층이고, 블랙 매트릭스는 빛을 차폐하는 흑색 층이다. 이들 색 화소 및 블랙 매트릭 스는 통상 기판 위에 형성되어, 컬러 필터를 구성한다(도 1). 색 화소는 투명하고 착색되어 있기 때문에, 이것을 투과하는 빛은 각각의 색 화소의 색을 보여, 컬러 화상을 제공한다. 이러한 착색 패턴은 선형이거나(도 1(a)), 모자이크형이다(도 1(b)).
이러한 컬러 필터(1)는, 예를 들면, 기판(3) 위에 착색 감광성 수지 조성물로 이루어지는 층(4)을 형성시키고(도 2(a)), 당해 층(4)을 노광시킨 후(도 2(b)), 현상함으로써 제조할 수 있다(도 2(c)). 이렇게 하여, 사용한 착색 감광성 수지 조성물에 포함되는 착색제(A)에 의해 착색된 착색 패턴(2)을 형성시킬 수 있다. 이렇게 하여 착색 패턴(2)이 형성된 기판(3) 위에, 다른 색의 착색 감광성 수지 조성물로 이루어진 층(4')을 형성시키고(도 3(a)), 당해 층(4')을 노광시킨 후(도 3(b)), 현상함으로써(도 3(c)), 또한 착색 패턴(2')을 형성시킬 수 있고, 이후에도 같은 조작을 반복 실시하여, 다른 색의 착색 패턴(2")을 형성시킴으로써, 목적하는 컬러 필터(1)를 얻을 수 있다(도 4).
그러나, 종래의 착색 감광성 수지 조성물에는, 현상 후에 잔사가 발생하기 쉬운 문제나, 얻어진 착색 패턴의 열안정성이 떨어지는 문제가 있었다. 잔사가 발생하면, 이것이 컬러 필터의 이물로 되어, 예를 들면, 컬러 액정 표시 장치에 의해 표시되는 컬러 화상이나 컬러 고체 촬상 소자에 의해 촬영되는 컬러 화상 등의 품질을 저하시킨다. 열안정성이 떨어지는 착색 패턴도 컬러 화상 등의 품질을 저하시킨다.
그래서, 본 발명자는, 잔사를 발생시키지 않고, 열안정성이 우수한 착색 패턴을 형성시킬 수 있는 착색 감광성 수지 조성물을 개발하기 위하여 예의 검토한 결과, 결합제 중합체(B)로서 산가가 90 이상 160 이하이고 중량 평균 분자량이 20,000 이상 40,000 이하인 것을 사용하고, 이의 함유량을 광중합성 화합물(C)과의 합계량 100질량부에 대하여 55질량부 이상으로 한 착색 감광성 수지 조성물을 사용하여 착색 패턴을 형성시키면, 현상 후의 잔사가 없고, 또한 형성된 착색 패턴의 열안정성이 우수함을 밝혀내어, 본 발명에 이르렀다.
즉, 본 발명은
착색제(A), 산가가 90 이상 160 이하이고 중량 평균 분자량이 20,000 이상 40,000 이하인 결합제 중합체(B), 광중합성 화합물(C) 및 광중합 개시제(D)를 함유하고, 결합제 중합체(B)와 광중합성 화합물(C)과의 합계량 100질량부당 결합제 중합체(B)의 함유량이 55질량부 이상인 착색 감광성 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은 착색제(A)를 함유한다. 착색제는 유기물인 유기 착색제라도 좋고, 무기물인 무기 착색제라도 좋다.
무기 착색제는, 금속 산화물, 금속 착염, 황산바륨의 무기염[체질(體質) 안료] 등의 무기 안료라도 좋다. 유기 착색제는 안료라도 좋고, 염료라도 좋다. 착색제는 천연 색소라도 좋고, 합성 색소라도 좋다. 이러한 착색제 중에서도, 내열성, 발색성이 우수한 점에서, 유기 착색제, 그 중에서도 유기 안료가 바람직하게 사용된다.
유기 안료로서 구체적으로는, 컬러 인덱스(The Society of Dyers and Colourists 출판)에서 피그먼트(Pigment)로 분류되어 있는 화합물을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, C. I. 피그먼트 옐로우 1, C. I. 피그먼트 옐로우 3, C. I. 피그먼트 옐로우 12, C. I. 피그먼트 옐로우 13, C. I. 피그먼트 옐로우 14, C. I. 피그먼트 옐로우 15, C. I. 피그먼트 옐로우 16, C. I. 피그먼트 옐로우 17, C. I. 피그먼트 옐로우 20, C. I. 피그먼트 옐로우 24, C. I. 피그먼트 옐로우 31, C. I. 피그먼트 옐로우 53, C. I. 피그먼트 옐로우 83, 피그먼트 옐로우 86, C. I. 피그먼트 옐로우 93, C. I. 피그먼트 옐로우 94, C. I.피그먼트 옐로우 109, C. I. 피그먼트 옐로우 110, C. I. 피그먼트 옐로우 117, C. I. 피그먼트 옐로우 125, C. I. 피그먼트 옐로우 128, C. I. 피그먼트 옐로우 137, C. I. 피그먼트 옐로우 138, C. I. 피그먼트 옐로우 139, C. I. 피그먼트 옐로우 147, C. I. 피그먼트 옐로우 148, C. I. 피그먼트 옐로우 150, C. I. 피그먼트 옐로우 153, C. I. 피그먼트 옐로우 154, C. I. 피그먼트 옐로우 166, C. I. 피그먼트 옐로우 173 등의 황색 안료, C. I. 피그먼트 오렌지 13, C. I. 피그먼트 오렌지 31, C. I. 피그먼트 오렌지 36, C. I. 피그먼트 오렌지 38, C. I. 피그먼트 오렌지 40, C. I. 피그먼트 오렌지 42, C. I. 피그먼트 오렌지 43, C. I. 피그먼트 오렌지 51, C. I. 피그먼트 오렌지 55, C. I. 피그먼트 오렌지 59, C. I. 피그먼트 오렌지 61, C. I. 피그먼트 오렌지 64, C. I. 피그먼트 오렌지 65, C. I. 피그먼트 오렌지 71, C. I. 피그먼트 오렌지 73 등의 오렌지색 안료, C. I. 피그먼트 레드 9, C. I. 피그먼트 레드 97, C. I. 피그먼트 레드 105, C. I. 피그먼트 레드 122, C. I. 피그먼트 레드 123, C. I. 피그먼트 레드 144, C. I. 피그먼트 레드 149, C. I. 피그먼트 레드 166, C. I. 피그먼트 레드 168, C. I. 피그먼트 레드 176, C. I. 피그먼트 레드 177, C. I. 피그먼트 레드 180, C. I. 피그먼트 레드 192, C. I. 피그먼트 레드 215, C. I. 피그먼트 레드 216, C. I. 피그먼트 레드 224, C. I. 피그먼트 레드 242, C. I. 피그먼트 레드 254, C. I. 피그먼트 레드 264, C. I. 피그먼트 레드 265 등의 적색 안료, C. I. 피그먼트 블루 15, C. I. 피그먼트 블루 15:3, C. I. 피그먼트 블루 15:4, C. I. 피그먼트 블루 15:6, C. I. 피그먼트 블루 60 등의 청색 안료, C. I. 피그먼트 바이올렛 1, C. I. 피그먼트 바이올렛 19, C. I. 피그먼트 바이올렛 23, C. I. 피그먼트 바이올렛 29, C. I. 피그먼트 바이올렛 32, C. I. 피그먼트 바이올렛 36, C. I. 피그먼트 바이올렛 38 등의 바이올렛색 안료, C. I. 피그먼트 그린 7, C. I. 피그먼트 그린 36 등의 녹색 안료, C. I. 피그먼트 브라운 23, C. I. 피그먼트 브라운 25 등의 브라운색 안료, C. I. 피그먼트 블랙 1, C. I. 피그먼트 블랙 7 등의 흑색 안료 등을 들 수 있다. 이중에서도, C. I. 피그먼트 레드 254, C. I. 피그먼트 그린 36, C. I. 피그먼트 옐로우 150, C. I. 피그먼트 블루 15:6으로부터 선택된 안료를 하나 이상 함유하고 있는 것이 바람직하다.
이들 유기 안료는, 각각 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 좋은데, 예를 들면, 적색 화소를 형성시키기 위해서는 C. I. 피그먼트 레드 254를 함유하고 있는 것이, 녹색 화소를 형성시키기 위해서는 C. I. 피그먼트 그린 36 및 C. I. 피그먼트 옐로우 150을 함유하고 있는 것이, 청색 화소를 형성시키기 위해서는, C. I. 피그먼트 블루 15:6을 함유하고 있는 것이 각각 바람직하다.
유기 안료는 필요에 따라, 로진(rosin) 처리, 산성 그룹 또는 염기성 그룹이 도입된 안료 유도체 등을 사용한 표면 처리, 고분자 화합물 등에 의한 안료 표면에의 그래프트 처리, 황산 미립화법 등에 의한 미립화 처리, 또는 불순물을 제거하기 위한 유기 용제나 물 등에 의한 세정 처리가 시행되어 있어도 좋다.
착색제의 사용량은, 착색 감광성 수지 조성물의 휘발 성분이 휘발한 후의 고형분에 대하여 질량 분율로 통상 5% 이상이고, 충분히 착색된 착색 패턴을 형성시킬 수 있다는 점에서, 10% 이상, 더욱이 20% 이상, 특히 30% 이상이고, 통상 60% 이하, 바람직하게는 50% 이하의 범위이다. 또한, 착색제로서 유기 안료를 사용하는 경우, 당해 유기 안료의 사용량은 착색제의 전체량에 대하여 질량 분율로 통상 50% 이상, 바람직하게는 85% 이상이고, 착색제의 전체량(100%)이 유기 안료라도 좋다.
결합제 중합체(B)로서는, 착색제를 분산시킬 수 있는 중합체가 사용된다. 이러한 결합제 중합체로서는, 예를 들면, (메트)아크릴산과 (메트)아크릴산벤질과의 공중합이 사용되고, 이의 (메트)아크릴산 단위 함유량은 몰분율로 통상 25% 이상 40% 이하이다. 여기서, (메트)아크릴산이란 아크릴산 및/또는 메타크릴산을 나타내고, (메트)아크릴산벤질이란, 아크릴산벤질 및/또는 메타크릴산벤질을 나타낸다.
이러한 결합제 중합체는, 산가가 90 이상 160 이하, 바람직하게는 95 이상 140 이하이다. 여기서, 산가는 결합제 중합체 1g을 중화시키는 데 필요한 수산화칼륨(KOH)의 질량(단위는 mg으로 나타낸다)이고, 예를 들면, 산가가 90인 결합제 중합체 1g을 중화시키기 위해서는 90mg의 수산화칼륨이 필요함을 나타내고 있다. 산가는 통상 수산화칼륨 수용액을 사용하여 수중에서 적정하는 방법으로 측정할 수 있다.
결합제 중합체는, 중량 평균 분자량(Mw)이 20,000 이상 40,000 이하, 바람직하게는 35,000 이하이다. 여기서, 중량 평균 분자량은, 폴리스티렌을 기준으로 한 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정된 값이다. 이러한 결합제 중합체의 함유량은, 결합제 중합체(B)와 광중합성 화합물(C)과의 합계량 100질량부당, 55질량부 이상, 바람직하게는 57질량부 이상, 보다 바람직하게는 59질량부 이상이다. 55질량부 이상으로 함으로써, 현상 후의 잔사를 줄일 수 있다. 또한, 결합제 중합체의 함유량은, 착색 감광성 수지 조성물의 고형분에 대하여 질량 분율로 통상 5% 이상 90% 이하, 바람직하게는 20% 이상 70% 이하 정도이다.
광중합성 화합물(C)은, 빛이 조사됨으로써 광중합 개시제로부터 발생한 활성 라디칼, 산 등에 의하여 중합시킬 수 있는 화합물로서, 예를 들면, 중합성 탄소-탄소 불포화 결합을 갖는 화합물 등을 들 수 있다.
이러한 광중합성 화합물은, 4관능 이상의 다관능 광중합성 화합물인 것이 바람직하다. 4관능 이상의 다관능 광중합성 화합물로서는, 예를 들면, 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 펜타메타크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리트리톨 헥사메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 이러한 광중합 개시제는, 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 사용하고, 이의 함유량은 착색 감광성 수지 조성물의 고형분에 대하여 질량 분율로 통상 1% 이상 25% 이하, 바람직하게는 3% 이상 25% 이하 정도이다.
광중합 개시제(D)로서는, 빛을 조사하여 활성 라디칼을 발생시키는 활성 라디칼 발생제, 산을 발생시키는 산 발생제 등을 들 수 있다. 활성 라디칼 발생제로서는, 예를 들면, 아세토페논계 광중합 개시제, 트리아민계 광중합 개시제, 벤조인계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 티오크산톤계 광중합 개시제 등을 들 수 있다.
아세토페논계 광중합 개시제로서는, 예를 들면, 디에톡시아세토페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(2-하이드록시에톡시)페닐]프로판-1-온, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온의 올리고머 등을 들 수 있다.
벤조인계 광중합 개시제로서는, 예를 들면, 벤조인, 벤조인 메틸 에테르, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르 등을 들 수 있다.
트리아진계 광중합 개시제로서는, 예를 들면, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(푸란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미 노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
벤조페논계 광중합 개시제로서는, 예를 들면, 벤조페논, o-벤조일벤조산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드, 3,3',4,4'-테트라(3급 부틸퍼옥시카보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등을 들 수 있다.
티오크산톤계 광중합 개시제로서는, 예를 들면, 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.
활성 라디칼 발생제로서, 예를 들면, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 10-부틸-2-클로로아크리돈, 2-에틸안트라퀴논, 벤질, 9,10-페난트렌퀴논, 캄포르퀴논, 페닐글리옥실산메틸, 티아노센 화합물 등을 사용할 수 있다.
산 발생제로서는, 예를 들면, 4-하이드록시페닐디메틸설포늄 p-톨루엔설포네이트, 4-하이드록시페닐디메틸설포늄헥사플루오로안티모네이트, 4-아세톡시페닐디메틸설포늄 p-톨루엔설포네이트, 4-아세톡시페닐·메틸·벤질설포늄헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐설포늄 p-톨루엔설포네이트, 트리페닐설포늄헥사플루오로안티모네이트, 디페닐요오도늄 p-톨루엔설포네이트, 디페닐요오도늄헥사플루오로안티모네이트 등의 오늄염류나, 니트로벤질토실레이트류, 벤조인토실레이트류 등을 들 수 있다.
또한, 활성 라디칼 발생제로서 상기한 화합물 중에는, 활성 라디칼과 동시에 산을 발생시키는 화합물도 있고, 예를 들면, 트리아진계 광중합 개시제는, 산 발생제로서도 사용된다.
이들 광중합 개시제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 사용할 수 있다. 이러한 광중합 개시제로서는, 아세토페논계 광중합 개시제, 이중에서도 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온이나, 트리아진계 광중합 개시제, 이중에서도 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진 등이 바람직하게 사용된다.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은, 광중합 개시 조제를 함유하고 있어도 좋다. 광중합 개시 조제는, 광중합 개시제와 조합시켜 사용되고, 광중합성 화합물의 중합을 촉진시키기 위해 함유되는 화합물이다. 광중합 개시 조제로서는, 예를 들면, 아민계 광중합 개시 조제, 알콕시안트라센계 광중합 개시 조제 등을 들 수 있다.
아민계 광중합 개시 조제로서는, 예를 들면, 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 4-디메틸아미노벤조산메틸, 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산이소아밀, 벤조산 2-디메틸아미노에틸, 4-디메틸아미노벤조산 2-에틸헥실, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논(통칭 미히라즈케톤), 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논(「EAB-F」, 호도가야가가쿠고교(주) 제품)으로서 시판되고 있다), 4,4'-비스(에틸메틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있다.
알콕시안트라센계 광중합 개시 조제로서는, 예를 들면, 9,10-디메톡시안트라 센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센 등을 들 수 있다.
이러한 광중합 개시 조제를 사용하는 경우, 이의 사용량은, 광중합 개시제 1몰당 통상 10몰 이하, 바람직하게는 0.01몰 이상 5몰 이하이다.
광중합 개시제(D) 및 광중합 개시 조제의 함유량은, 이의 합계량이 결합제 중합체(B)와 광중합성 화합물(D)과의 합계량 100질량부에 대하여 통상 3질량부 이상 48질량부 이하, 바람직하게는 5질량부 이상 36질량부 이하이다.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은, 용제(E)에 의하여 희석되어도 좋다. 통상은 용제로 희석된 상태로 제조되고, 보존되어 사용된다. 이러한 용제로서는, 통상의 착색 감광성 수지 조성물에 사용되는 것과 같은 용제, 예를 들면, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노프로필 에테르 및 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 등의 에틸렌 글리콜 모노알킬 에테르류, 디에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디프로필 에테르 및 디에틸렌 글리콜 디부틸 에테르 등의 디에틸렌 글리콜 디알킬 에테르류, 메틸셀로솔브 아세테이트, 에틸셀로솔브 아세테이트 등의 에틸렌 글리콜 알킬에틸 아세테이트류, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르 아세테이트, 메톡시부틸 아세테이트 및 메톡시펜틸 아세테이트 등의 알킬렌 글리콜 알킬에테르 아세테이트류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류, 메틸에틸 케톤, 아세톤, 메틸아밀 케톤, 메틸이소부틸 케톤, 사이클로헥사논 등의 케톤 류, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 헥산올, 사이클로헥산올, 에틸렌 글리콜, 글리세린 등의 알콜류, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 메틸 등의 에스테르류, γ-부티로락톤 등의 사이클릭 에스테르류 등을 들 수 있다.
이러한 용제는, 각각 단독으로 또는 2종류 이상을 조합시켜 사용할 수 있고, 이의 사용량은, 용제로 희석된 상태의 착색 감광성 조성물에서의 용제의 함유량이 질량 분율로 통상 50% 이상 90% 이하, 바람직하게는 60% 이상 85% 이하로 되는 정도이다.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은, 착색제(A)로서 안료를 함유하는 경우에는, 안료 분산제를 함유하고 있어도 좋다. 안료 분산제를 함유함으로써, 안료를 균일하게 분산시킨 상태로 함유할 수 있고, 균일하게 착색된 착색 패턴을 형성시킬 수 있다. 이러한 안료 분산제로서는, 예를 들면, 폴리에스테르계 고분자 분산제, 아크릴계 고분자 분산제, 폴리우레탄계 고분자 분산제 등의 분산제, 양이온계 계면활성제, 음이온계 계면활성제, 비이온계 계면활성제 등의 계면활성제 등을 들 수 있고, 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 사용한다. 안료 분산제를 함유하는 경우, 이의 함유량은 착색제 1질량부당 통상 0.01질량부 이상, 바람직하게는 0.05질량부 이상이고, 통상 1질량부 이하, 바람직하게는 0.5질량부 이하이다.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은, 충전제, 결합제 중합체(B) 이외의 고분자 화합물, 밀착 촉진제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 응집 방지제, 유기산, 유기 아미노 화합물, 경화제 등의 첨가제를 함유하고 있어도 좋다.
충전제로서는, 예를 들면, 유리, 알루미나 등의 미립자를 들 수 있다. 고분 자 화합물로서는, 예를 들면, 폴리비닐 알콜, 폴리아크릴산, 폴리에틸렌 글리콜 모노알킬 에테르, 폴리플루오로알킬 아크릴레이트 등을 들 수 있다.
밀착 촉진제로서는, 예를 들면, 비닐 트리메톡시실란, 비닐 트리에톡시실란, 비닐 트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸 디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 트리메톡시실란, 3-아미노프로필 트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필 트리메톡시실란, 3-글리시독시메틸 디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸 디메톡시실란, 3-클로로프로필 트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 3-머캅토프로필 트리메톡시실란 등을 들 수 있다.
산화 방지제로서는, 예를 들면, 2,2-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-디-t-부틸페놀 등을 들 수 있다. 자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 2-(3-t-부틸-5-메틸-2-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 알콕시벤조페논 등을 들 수 있다. 응집 방지제로서는, 예를 들면, 폴리아크릴산나트륨 등을 들 수 있다.
유기산으로서는, 예를 들면, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 피발산, 카프로산, 디에틸아세트산, 에난트산, 카프르산 등의 지방족 모노카복실산류, 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세박산, 프라실산, 메틸말론산, 에틸말론산, 디메틸말론산, 메틸석신산, 테트라메틸석신산, 사이클로헥산디카복실산, 이타콘산, 시트라콘산, 말레산, 푸마르산, 메사콘산 등의 지방족 디카복실산류, 트리카르팔릴산, 아고니트산, 캄포론산 등의 지방족 트리카복실산류, 벤조산, 톨루일산, 쿠민산, 헤멜리트산, 메시틸렌산 등의 방향족 모노카복실산류, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 등의 방향족 디카복실산류, 트리멜리트산, 트리메신산, 멜로판산, 피로멜리트산 등의 방향족 폴리카복실산류 등을 들 수 있다. 유기 아미노 화합물로서는, 예를 들면, n-프로필아민, i-프로필아민, n-부틸아민, i-부틸아민, sec-부틸아민, t-부틸아민, n-펜틸아민, n-헥실아민, n-헵틸아민, n-옥틸아민, n-노닐아민, n-데실아민, n-운데실아민, n-도데실아민, 사이클로헥실아민, 2-메틸사이클로헥실아민, 3-메틸사이클로헥실아민, 4-메틸사이클로헥실아민 등의 모노(사이클로)알킬아민류, 메틸에틸아민, 디에틸아민, 메틸-n-프로필아민, 에틸-n-프로필아민, 디-n-프로필아민, 디-i-프로필아민, 디-n-부틸아민, 디-i-부틸아민, 디-sec-부틸아민, 디-t-부틸아민, 디-n-펜틸아민, 디-n-헥실아민, 메틸사이클로헥실아민, 에틸사이클로헥실아민, 디사이클로헥실아민 등의 디(사이클로)알킬아민류, 디메틸에틸아민, 메틸디에틸아민, 트리에틸아민, 디메틸-n-프로필아민, 디에틸-n-프로필아민, 메틸디-n-프로필아민, 에틸디-n-프로필아민, 트리-n-프로필아민, 트리-i-프로필아민, 트리-n-부틸아민, 트리-i-부틸아민, 트리-sec-부틸아민, 트리-t-부틸아민, 트리-n-펜틸아민, 트리-n-헥실아민, 디메틸사이클로헥실아민, 디에틸사이클로헥실아민, 메틸디사이클로헥실아민, 에틸디사이클로헥실아민, 트리사이클로헥실아민 등의 트리(사이클로)알킬아민류, 2-아미노에탄올, 3-아미노-1-프로판올, 1-아미노-2-프로판올, 4-아미노-1-부탄올, 5-아미노-1-펜탄올, 6-아미노-1-헥산올, 4-아미노-1-사이클로헥산올 등의 모노(사이클로)알칸올아민류, 디에탄올아민, 디-n-프로판올아민, 디i-프로판올아민, 디-n-부탄올아민, 디-i-부탄올아민, 디-n-펜탄올아민, 디-n-헥산올아민, 디(4-사이클로헥산올)아 민 등의 디(사이클로)알칸올아민류, 트리에탄올아민, 트리-n-프로판올아민, 트리-i-프로판올아민, 트리-n-부탄올아민, 트리-i-부탄올아민, 트리-n-헵탄올아민, 트리-n-헥산올아민, 트리(4-사이클로헥산올)아민 등의 트리(사이클로)알칸올아민류, 3-아미노-1,2-프로판디올, 2-아미노-1,3-프로판디올, 4-아미노-1,2-부탄디올, 4-아미노-1,3-부탄디올, 4-아미노-1,2-사이클로헥산디올, 4-아미노-1,3-사이클로헥산디올, 3-디메틸아미노-1,2-프로판디올, 3-디에틸아미노-1,2-프로판디올, 2-디메틸아미노-1,3-프로판디올, 2-디에틸아미노-1,3-프로판디올 등의 아미노(사이클로)알칸디올류, 1-아미노사이클로펜타논메탄올, 4-아미노사이클로펜타논메탄올, 1-아미노사이클로헥사논메탄올, 4-아미노사이클로헥사논메탄올, 4-디메틸아미노사이클로펜탄메탄올, 4-디에틸아미노사이클로펜탄메탄올, 4-디메틸아미노사이클로헥산메탄올, 4-디에틸아미노사이클로헥산메탄올 등의 아미노 그룹 함유 사이클로알칸메탄올류, β-알라닌, 2-아미노부티르산, 3-아미노부티르산, 4-아미노부티르산, 2-아미노이소아세트산, 3-아미노이소아세트산, 2-아미노발레르산, 5-아미노발레르산, 6-아미노카프로산, 1-아미노사이클로프로판카복실산, 1-아미노사이클로헥산카복실산, 4-아미노사이클로헥산카복실산 등의 아미노카복실산류, 아닐린, o-메틸아닐린, m-메틸아닐린, p-메틸아닐린, p-에틸아닐린, p-n-프로필아닐린, p-i-프로필아닐린, p-n-부틸아닐린, p-t-부틸아닐린, 1-나프틸아민, 2-나프틸아민, N,N-디메틸아닐린, N,N-디에틸아닐린, p-메틸-N,N-디메틸아닐린 등의 방향족 아민류, o-아미노벤질알콜, m-아미노벤질알콜, p-아미노벤질알콜, p-디메틸아미노벤질알콜, p-디에틸아미노벤질알콜 등의 아미노벤질알콜류, o-아미노페놀, m-아미노페놀, p-아미노페놀, p-디메틸아미노페놀, p-디에틸아미노페놀 등의 아미노페놀류, m-아미노벤조산, p-아미노벤조산, p-디메틸아미노벤조산, p-디에틸아미노벤조산 등의 아미노벤조산류 등을 들 수 있다.
경화제로서는, 예를 들면, 가열됨으로써 결합제 중합체(B) 중의 카복실 그룹과 반응하여 결합제 중합체를 가교시킬 수 있는 화합물을 들 수 있다. 또한, 이것 단독으로 중합시켜 착색 패턴을 경화시킬 수 있는 화합물도 들 수 있다. 이러한 화합물로서는, 예를 들면, 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물 등을 들 수 있다.
에폭시 화합물로서는, 예를 들면, 비스페놀 A계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 A계 에폭시 수지, 비스페놀 F계 에폭시 수지, 수소화 비스페놀 F계 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 기타의 방향족계 에폭시 수지, 지환족계 에폭시 수지, 복소환식 에폭시 수지, 글리시딜에스테르계 수지, 글리시딜아민계 수지, 에폭시화유 등의 에폭시 수지나, 이들의 에폭시 수지의 브롬화 유도체, 에폭시 수지 및 이의 브롬화 유도체 이외의 지방족, 지환족 또는 방향족의 에폭시 화합물, 부타디엔의 (공)중합체의 에폭시화물, 이소프렌의 (공)중합체의 에폭시화물, 글리시딜(메트)아크릴레이트의 (공)중합체, 트리글리시딜이소시아누레이트를 들 수 있다.
옥세탄 화합물로서는, 예를 들면, 카보네이트비스옥세탄, 크실릴렌비스옥세탄, 아디페이트비스옥세탄, 테레프탈레이트비스옥세탄, 사이클로헥산디카복실산비스옥세탄 등을 들 수 있다.
본 발명의 착색 감광성 조성물은, 경화제로서 에폭시 화합물, 옥세탄 화합물 등을 함유하는 경우에는, 에폭시 화합물의 에폭시 그룹, 옥세탄 화합물의 옥세탄 골격을 개환 중합시켜 얻는 화합물을 포함하고 있어도 좋다. 이러한 화합물로서는, 예를 들면, 다가 카복실산류, 다가 카복실산 무수물류, 산 발생제 등을 들 수 있다.
다가 카복실산류로서는, 예를 들면, 프탈산, 3,4-디메틸프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 피로멜리트산, 트리멜리트산, 1,4,5,8-나프탈렌테트라카복실산, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카복실산 등의 방향족 다가 카복실산류, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 1,2,3,4-부탄테트라카복실산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산 등의 지방족 다가 카복실산류, 헥사하이드로프탈산, 3,4-디메틸테트라하이드로프탈산, 헥사하이드로이소프탈산, 헥사하이드로테레프탈산, 1,2,4-사이클로펜탄트리카복실산, 1,2,4-사이클로헥산트리카복실산, 사이클로펜탄테트라카복실산, 1,2,4,5-사이클로헥산테트라카복실산 등의 지환족 다가 카복실산류 등을 들 수 있다.
다가 카복실산 무수물류로서는, 예를 들면, 무수 프탈산, 무수 피로멜리트산, 무수 트리멜리트산, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카복실산 2무수물 등의 방향족 다가 카복실산 무수물류, 무수 이타콘산, 무수 석신산, 무수 시트라콘산, 무수 도데세닐석신산, 무수 트리카바릴산, 무수 말레산, 1,2,3,4-부탄테트라카복실산 2무수물 등의 지방족 다가 카복실산 무수물류, 무수 헥사하이드로프탈산, 3,4-디메틸테트라하이드로프탈산 무수물, 1,2,4-사이클로펜탄트리카복실산 무수물, 1,2,4-사이클로헥산트리카복실산 무수물, 사이클로펜탄테트라카복실산 2무수물, 1,2,4,5-사이클로헥산테트라카복실산 2무수물, 무수 하이믹산, 무수 나진산 등의 지환족 다가 카복실산 무수물류, 에틸렌글리콜비스트리멜리테이트산, 글리세린트리스트리멜리테 이트 무수물 등의 에스테르 그룹 함유 카복실산 무수물류 등을 들 수 있다.
카복실산 무수물류로서, 에폭시 수지 경화제로서 시판되고 있는 것을 사용하여도 좋다. 이러한 에폭시 수지 경화제로서는, 예를 들면, 상품명「아데카하도나 EH-700」(아사히덴카고교 가부시키가이샤), 상품명「리카시드 HH」(신니혼리카 가부시키가이샤), 상품명「MH-700」(신니혼리카 가부시키가이샤) 등을 들 수 있다.
이러한 경화제는, 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합시켜 사용할 수 있다.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물을 원재료로 하여 착색 패턴(2)을 형성시키기 위해서는, 예를 들면, 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물을 패터닝하면 좋고, 구체적으로는, 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물로 이루어지는 층(4)을 기판(3) 위에 형성시키고(도 2(a)), 당해 층(4)을 노광한 후(도 2(b)), 현상하면 좋다(도 2(c)).
기판(3)으로서는, 예를 들면, 유리 기판, 실리콘 웨이퍼, 프라스틱판 등을 들 수 있다. 기판으로서 실리콘 웨이퍼 등을 사용하는 경우, 당해 실리콘 웨이퍼 등의 표면에는 전하 결합 소자(CCD), 박막 트랜지스터(TFT, Thin Film Transistor) 등이 형성되어 있어도 좋다.
이러한 기판 위에 착색 감광성 수지 조성물로 이루어지는 층(4)을 형성시키기 위해서는, 예를 들면, 용제로 희석된 상태의 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물을 회전 도포법(스핀 코트법) 등의 방법으로 기판 위에 도포하고, 이어서 용제 등의 휘발 성분을 휘발시키면 좋다(도 2(a)). 이렇게 하여, 착색 감광성 수지 조성물 층이 형성되지만, 이러한 층은 착색 감광성 수지 조성물의 고형분으로 이루어지는 층이고, 휘발분을 거의 포함하고 있지 않다.
이어서, 착색 감광성 수지 조성물 층을 노광시킨다(도 2(b)). 노광시키기 위해서는, 예를 들면, 포토마스크(5)를 사이에 두고 광선(6)을 조사하면 좋다. 광선(6)으로서는 통상 g선(파장 436nm), i선(파장 365nm)이라고 불리는 자외선 등이 사용된다. 광선은 포토마스크를 사이에 두고 조사되지만, 여기서 포토마스크(5)는, 예를 들면, 유리판(51) 표면에 광선을 차폐하는 차광층(52)이 설치된 것이다. 유리판 중의 차광층이 설치되어 있지 않은 부분은 광선이 투과하는 투광부(53)이고, 이 투광부의 패턴에 따른 패턴으로 착색 감광성 수지 조성물 층(4)이 노광되어, 광선이 조사되지 않은 미조사 영역(41)과, 광선이 조사된 조사 영역(42)이 생긴다. 조사 영역(42)에서의 광선의 조사량은, 사용한 착색제(A)의 색이나 함유량, 결합제 중합체(B)의 중량 평균 분자량, 단량체 비, 함유량, 광중합성 화합물(C)의 종류나 함유량, 광중합 개시제(D)의 종류나 함유량 등에 의해서 적절히 선택된다.
노광 후, 현상한다(도 2(c)). 현상하기 위해서는, 예를 들면, 노광 후의 착색 감광성 수지 조성물 층(4)을 현상액과 접촉시키면 좋고, 구체적으로는 이의 표면 위에 착색 감광성 수지 조성물 층(4)이 형성된 상태의 기판(3)을 현상액에 침지시키면 좋다. 현상액으로서는, 예를 들면, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 등의 알칼리성 화합물의 수용액 등을 들 수 있다. 현상에 의해, 착색 감광성 수지 조성물 층 중의 광선이 조사되지 않은 미조사 영역(41)은 제거된다. 이의 한편으로, 광선 조사 영역(42)은 그대로 남아 착색 패턴(2)을 구성한다.
현상 후, 통상은 수세하여, 건조시킴으로써, 목적으로 하는 착색 패턴(2)을 얻을 수 있다. 건조 후, 가열하여도 좋다.
착색 패턴을 가열함으로써 경화하여, 이의 기계적 강도가 향상되는 경향이 있고, 착색 감광성 수지 조성물로서 경화제를 함유하는 것을 사용한 경우에는, 기계적 강도를 보다 향상할 수 있다. 가열 온도는 통상 180℃ 이상, 바람직하게는 200℃ 이상이고, 통상 250℃ 이하이다.
이렇게 하여 착색 패턴(2)이 형성된 기판(3) 위에, 또한 다른 색의 착색제를 함유하여 다른 색으로 착색된 착색 감광성 수지 조성물로 이루어지는 층(4')을 형성시키고(도 3(a)), 당해 층(4')을 노광시킨 후(도 3(b)), 현상함으로써(도 3(c)), 또한 착색 패턴(2')을 형성시킬 수 있다. 또한, 다른 색으로 착색된 착색 감광성 수지 조성물을 사용하여 상기 조작을 반복하여 실시함으로써, 순차 착색 패턴(2")을 형성시킬 수 있고(도 4), 목적하는 컬러 필터(1)를 제조할 수 있다.
이렇게 하여 얻어지는 컬러 필터는, 착색 패턴으로 이루어지는 것이고, 당해 패턴은 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물에 광선이 조사되어 이루어지는 것이다.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물에 의하면, 현상에 있어서 잔사를 발생시키지 않고, 열안정성이 우수한 착색 패턴을 형성시킬 수 있고, 이러한 착색 패턴으로부터 구성되는 컬러 필터는, 내구성이 우수하고, 양호한 컬러 화상을 제공하기 때문에, 본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은, 컬러 필터용 착색 감광성 수지 조성물로서 유용하다.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은, 이러한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
[적색의 착색 감광성 수지 조성물의 제조]
메타크릴산과 벤질메타크릴산과의 공중합체(B)[메타크릴산 단위와 벤질메타크릴산 단위와의 비는 몰 질량비(몰 비)로 27:73, 산가는 105, 중량 평균 분자량은 30,000] 0.830질량부,
광중합성 화합물(C)[디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트] 0.553질량부,
광중합 개시제(D)[2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온] 0.083질량부,
광중합 개시제(D)[2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진] 0.083질량부, 광중합 개시제[2,4-디에틸티오크산톤] 0.083질량부 및
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(E) 6.619질량부를 혼합하여 혼합물 1을 얻었다.
별도로,
안료(A)[C. I. 피그먼트 레드 254] 0.782질량부,
안료(A)[C. I. 피그먼트 옐로우 150] 0.208질량부, 비이온계 계면활성제 0.376질량부 및
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(E) 5.383질량부를 혼합하여 혼합물 2 를 얻었다.
상기에서 얻은 혼합물 1과 혼합물 2를 혼합하여 착색 감광성 수지 조성물(적색)을 얻었다.
[적색 화소의 형성]
유리 기판[코닝사 제품, 「7059」](3) 위에, 상기에서 얻은 착색 감광성 수지 조성물을 스핀 코트법으로 도포한 후, 100℃에서 3분간 건조시켜 휘발분을 휘발시켜, 착색 감광성 수지 조성물 층(4)을 형성시켰다(도 2(a)).
냉각 후, 당해 착색 감광성 수지 조성물 층(4)에 포토마스크(5)를 사이에 두고 i선[파장 365nm](6)을 조사하여 노광하였다(도 2(b)). i선의 광원으로서는, 초고압 수은 램프를 사용하고, 조사광량은 150mJ/㎤로 하였다. 포토마스크로서는, 선폭 3㎛, 4㎛, 5㎛, 6㎛, 7㎛, 8㎛, 9㎛, 10㎛, 20㎛, 30㎛, 40㎛, 50㎛ 및 100㎛의 선형의 색 화소를 형성시키기 위한 포토마스크를 사용하였다.
이어서, 노광 후의 유리 기판[표면에는 착색 감광성 수지 조성물 층이 형성되어 있다](3)을 현상액[질량 분율로 수산화칼륨을 0.05%, 부틸나프탈렌설폰산나트륨을 0.2% 각각 포함하는 수용액]에 침지하여 현상하고, 정제수로 세정하였다. 이후, 220℃로 20분간 가열하여, 투명하고 적색으로 착색된 색 화소(2)를 형성시켰다(도 2(c)).
[평가]
얻어진 색 화소는, 이하의 방법으로 평가한 바, 각각 이하대로의 평가 결과였다.
(1) 열안정성
적색 화소가 형성된 기판을 230℃에서 2시간 방치하고, 냉각 후의 적색 화소의 표면 형태를 반사방 광학 현미경(관찰 배율 2500배)으로 관찰한 바, 평활하였다.
(2) 잔사의 유무
적색 화소가 형성된 기판을 육안으로 관찰한 바, 미조사 영역(41)은, 착색 감광성 수지 조성물 층이 완전히 제거되어 있고, 기판(3)의 표면[유리면](31)이 노출되어 있어, 잔사의 부착은 보이지 않았다.
(3) 단면 형상
얻어진 적색 화소(2)의 단면 형상을 광학 현미경으로 관찰한 바, 이의 기판측의 폭이 반대측의 폭보다도 넓은 순(順) 테이퍼형이었다(도 5).
비교예 1
[적색의 착색 감광성 수지 조성물의 제조]
메타크릴산과 벤질메타크릴산과의 공중합체(B)[메타크릴산 단위와 벤질메타크릴산 단위와의 비는 몰 질량비(몰 비)로 25:75, 산가는 82.5, 중량 평균 분자량은 15,000] 0.692질량부,
광중합성 화합물(C)[디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트, 「KAYARAD DPHA」, 니혼가야쿠 가부시키가이샤 제품] 0.692질량부,
광중합 개시제(D)[2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온] 0.083질량부,
광중합 개시제(D)[2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페롤-1,3,5-트리아진] 0.083질량부, 광중합 개시 조제[2,4-디에틸티오크산톤] 0.083질량부 및
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(E) 6.619질량부를 혼합하여 혼합물 3을 얻었다.
실시예 1에서 얻은 혼합물 1에 대신하여, 상기에서 얻은 혼합물 3을 사용하는 이외는, 실시예 1과 같이 조작하여, 착색 감광성 수지 조성물(적색)을 얻었다.
[적색 화소의 형성]
실시예 1에서 얻은 착색 감광성 수지 조성물에 대신하여 상기에서 얻은 착색 감광성 수지 조성물을 사용하는 이외는 실시예 1과 같이 조작하여, 적색으로 착색된 색 화소를 형성시켰다. 이 색 화소는, 불투명이었다.
[평가]
상기에서 형성한 적색 화소를 실시예 1과 같이 하여 평가한 바, 230℃에서 2시간 방치한 후의 적색 화소의 표면은 거친면으로 되어 있어 열안정성이 떨어지고 있었다. 또한, 미조사 영역의 유리면(31)은 잔사(적색)가 부착되어 있었다. 또 한, 적색 화소의 단면 형상은 순 테이퍼상이었다.
실시예 2
[녹색의 착색 감광성 수지 조성물의 제조]
안료(A)[C. I. 피그먼트 그린 36] 2.295질량부,
안료(A)[C. I. 피그먼트 옐로우 150] 1.055질량부,
메타크릴산과 벤질메타크릴레이트와의 공중합체(B)[메타크릴산 단위와 벤질메타크릴레이트 단위와의 조성비는 몰 질량비(몰 비)로 35:65, 산가는 135, 중량 평균 분자량은 35,000] 2.441질량부,
광중합성 화합물(C)[디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트] 1.464질량부,
광중합 개시제(D)[2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온] 0.586질량부, 광중합 개시 조제[4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논] 0.195질량부,
에폭시 화합물[오르소크레졸노볼락형 에폭시 수지, 「스미에폭시 ESCN-195XL-80」(스미또모 가가꾸고교 가부시끼가이샤 제품)] 0.976질량부,
비이온계 계면활성제 0.988질량부 및
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(E) 약 36.5질량부를 혼합하여, 착색 감광성 수지 조성물(녹색)을 얻었다.
[녹색 화소의 형성]
실시예 1에서 얻은 착색 감광성 수지 조성물에 대신하여 상기에서 얻은 착색 감광성 수지 조성물을 사용하는 이외는, 실시예 1과 같이 조작하여, 색 화소를 형성시켰다. 얻어진 녹색의 색 화소는 투명하였다.
[평가]
상기에서 형성한 녹색 화소를 실시예 1과 같이 하여 평가한 바, 230℃에서 2시간 방치한 후의 녹색 화소의 표면은 평활하고 열안정성이 우수하였다. 또한, 미조사 영역의 유리면(31)에는 잔사(녹색)의 부착은 보이지 않았다. 또한, 녹색 화소의 단면 형상은 순 테이퍼형이었다.
비교예 2
[녹색의 착색 감광성 수지 조성물의 제조]
안료(A)[C. I. 피그먼트 그린 36] 2.295질량부,
안료(A)[C. I. 피그먼트 옐로우 150] 1.055질량부,
메타크릴산과 벤질메타크릴레이트와의 공중합체(B)[메타크릴산 단위와 벤질메타크릴레이트 단위와의 조성비는 몰 질량비(몰 비)로 25:75, 산가는 82.5, 중량 평균 분자량은 15,000] 1.953질량부,
광중합성 화합물(C)(디펜타에리트리톨 헥사아크릴레이트] 1.953질량부,
광중합 개시제(D)[2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온] 0.586질량부,
광중합 개시 조제[4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논] 0.195질량부,
에폭시 화합물[오르토크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 「스미에폭시 ESCN-195XL-80」(스미또모 가가꾸고교 가부시끼가이샤 제품)] 0.976질량부,
비이온계 계면활성제(0.988질량부) 및
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(E) 약 36.5질량부를 혼합하여, 착색 감광성 수지 조성물(녹색)을 얻었다.
[녹색 화소의 형성]
실시예 1에서 얻은 착색 감광성 수지 조성물에 대신하여 상기에서 얻은 착색 감광성 수지 조성물을 사용하는 이외는 실시예 1과 같이 조작하여, 녹색 화소(2)를 형성시켰다. 얻어진 녹색 화소는 투명하였다.
[평가]
상기에서 형성한 녹색 화소를 실시예 1과 같이 하여 평가한 바, 230℃에서 2시간 방치한 후의 녹색 화소의 표면은 평활하게 되어 있어 열안정성은 양호하였다. 또한 미조사 영역의 유리면(31)은 잔사(녹색)가 부착되어 있었다. 또한, 녹색 화소의 단면 형상은 순 테이퍼형이었다.
본 발명의 착색 감광성 수지 조성물은 컬러 필터에 우수한 내구성과 양호한 컬러 화상을 제공한다.

Claims (5)

  1. C. I. 피그먼트 레드 254, C. I. 피그먼트 그린 36, C. I. 피그먼트 옐로우 150 및 C. I. 피그먼트 블루 15:6으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 안료를 하나 이상 함유하는 착색제(A), 산가가 105 내지 135이고 중량 평균 분자량이 20,000 이상 40,000 이하인 결합제 중합체(B), 광중합성 화합물(C) 및 광중합 개시제(D)를 함유하고, 결합제 중합체(B)와 광중합성 화합물(C)과의 합계량 100질량부당 결합제 중합체(B)의 함유량이 55질량부 이상임을 특징으로 하는, 착색 감광성 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 광중합 개시제(D)로서, 아세토페논계 광중합 개시제, 트리아진계 광중합 개시제 또는 이들 개시제 둘 다를 함유하는, 착색 감광성 수지 조성물.
  4. 제1항에 기재된 착색 감광성 수지 조성물로 이루어진 층(4)을 기판(3) 위에 형성시키고, 당해 층(4)을 노광시킨 후, 현상하는 공정을 포함함을 특징으로 하는, 착색 패턴의 형성방법.
  5. 제4항에 기재된 방법으로 착색 패턴을 형성시키는 공정을 포함함을 특징으로 하는, 컬러 필터의 제조방법.
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