JP2000239558A

JP2000239558A - 感光性着色組成物およびカラーフィルタ

Info

Publication number: JP2000239558A
Application number: JP4861499A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Demachi; 泰之出町; Hiromitsu Ito; 浩光伊藤; Hideaki Hagiwara; 英聡萩原
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2000-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】耐熱、耐光性に優れた感光性着色組成物及びカ
ラーフィルターを提供する。【解決手段】光架橋可能なイミド基、アミド結合部位を
少なくともそれぞれ１つ以上含有する光架橋性樹脂と、
酸性染料等の染料とと、イミド基の光架橋反応を増感す
る増感剤を少なくとも含有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線で画像露光
後に溶剤またはアルカリ水溶液にて現像可能な高品質の
カラーフィルタ用の感光性着色組成物、および固体撮像
素子、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示装置等は薄型化、大型化
が進んでおり、用いられるカラーフィルタにも無欠陥薄
型化が求められ、さらに耐熱性、耐光性等の諸耐性に加
え、高透過率、高コントラストが要求されている。ま
た、同時にカラーフィルタの低コスト化が強く求められ
ており、製造工程における歩留り向上や工程短縮が必要
となっている。カラーフィルタは、ガラス等の透明な基
板の表面に2 種以上の異なる色相の微細な帯（ストライ
プ）を平行または交差して配置したもの、あるいは微細
な画素を縦横一定の配列に配置したものからなってい
る。画素サイズは数10〜数100 ミクロンという微細な形
状であり、しかも色相毎に所定の順序で整然と配列され
ている必要がある。このため、カラーフィルタの製造法
については、従来から種々の方法が提案されている。

【０００３】カラーフィルタには平滑性と高い寸法精度
が要求されるため，画像はフォトリソグラフィーを利用
して形成する方法が従来より主流となっている。また、
カラーフィルタには高い透明性が要求されることから、
一般に染色法と呼ばれる、染料を用いて着色する方法が
行われている。例えば、被染色性の感光性物質をカラス
等の基板上に塗布し、続いて一つのフィルタ色のパター
ン露光を行い、未露光部を現像工程で除去し、残ったパ
ターン部を該フィルタ色の染料で染色する。この操作を
全フィルタ色について順次繰り返すことにより、カラー
フィルタを製造することができる。しかし、カラー液晶
表示装置を組み立てる際に、通常カラーフィルタ上にIT
O 等の透明導電膜および液晶の配向膜を形成する必要が
ある。この工程は非常に高温を要することから、カラー
フィルタには高い耐熱性が要求されている。要求される
耐熱性は液晶の駆動方式により異なり，例えばアクティ
ブマトリックス方式のTFT （薄膜トランジスタ）型では
230 ℃で1 時間、単純マトリックスのSTN （スーパーツ
イストネマチック）型では260 ℃で1 時間の耐熱性が要
求されている。

【０００４】上記した染色法によるカラーフィルタでは
染料が十分に樹脂に染着されていないため、耐熱性に劣
る( 通常200 ℃以下) 。現在、これを改善すべき手段を
見出すことが期待されている。

【０００５】今、色素として耐熱性の良い顔料を用いる
方法が主流となっている。中でも、顔料分散法と呼ばれ
る、感光性組成物中に顔料を分散した着色組成物を用い
る方法が、カラーフィルタの製造法として広く行われて
いる。即ち、一つのフィルタ色の上記感光性着色組成物
をガラス等の透明基板上に塗布し、パターン露光を行
い、未露光部分を溶剤またはアルカリ水溶液で現像除去
して1 色目のパターン形成を行う。次いで同様の操作を
全フィルタ色について順次繰り返すことにより、耐熱性
に優れたカラーフィルタを製造することができる。な
お、該感光性着色組成物はカラーフィルタとしての物性
および材料の豊富さから、ネガ型の感光性着色組成物が
主流であり、また、現像は環境問題から溶剤は殆ど用い
られなくなり、アルカリ水溶液での現像が主流となって
いる。露光に関しては通常紫外線による露光が行われて
いる。

【０００６】上記したように、顔料分散法は感光性組成
物に予め顔料を分散したものを用いるため、紫外線が顔
料により吸収され、一般に露光感度が著しく低下する。
従って、露光時間が長くなるため、生産性に問題があっ
た。また、ネガ型の感光性組成物においては、主にラジ
カル重合反応を利用するため、空気中の酸素により反応
が阻害されることも感度低下の原因となっている。これ
に関しては、感光性組成物を塗布後、その上にポリビニ
ルアルコール等の酸素遮断膜を設けた後に画像露光する
対策が採られているが、工程が増えるため、生産性の問
題は残されており、酸素遮断膜を必要としない高感度の
材料が強く望まれている( 特開平1-152449号公報) 。

【０００７】更に、カラーフィルタの性能において、色
純度は重要な要素であり、上記記載の顔料タイプでは露
光感度を確保するため、通常、多量に光開始剤を配合す
る。その結果、残査等の熱よる変色等の影響により製造
したカラーフィルタの性能、特に高い色純度が得にくい
という問題もある。そのため、近年では染料を用いる方
法も再検討されつつある( 特開平5-333207号公報参照)
。これは熱硬化性樹脂がアルキルアンモニウムイオン
で造塩された染料で着色されてなるカラーフィルタであ
る。しかしながら、パターン形成にあたり光開始剤を用
いるため、耐熱性、色純度の点で問題がある。そこで光
開始剤を用いず、且つ染料を用いた感光性着色組成物及
びカラーフィルタの開発が望まれている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題を解決した高感度の感光性着色組成物および諸耐
性、特に耐熱性及び色純度に優れたカラーフィルタの提
供にある。即ち、本発明は光開始剤を用いずにパターン
形成することが可能な、光架橋性部位を樹脂中に含有さ
せ、更に耐熱性を付与させるため、樹脂中に染料の染着
部位としてアミド結合部位を設けた光架橋性組成物であ
る。染料として酸性染料を用いることを特徴とする耐
熱、耐光性に優れた感光性着色組成物及びカラーフィル
ターを提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記記載の問題
点を解決すべくなされたものであり、請求項１記載の発
明は、光架橋可能なイミド基、アミド結合部位を少なく
ともそれぞれ1 つ以上含有する光架橋性樹脂(A) と、染
料(B) と、イミド基の光架橋反応を増感する増感剤(C)
を少なくとも含有することを特徴とする感光性着色組成
物である。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
架橋可能なイミド基が、

【００１１】

【化３】

【００１２】( 式( １) 中、P は高分子主鎖を表し、X
はO またはNHを表し、n は整数を表し、Y は式( ２) で
表せ、

【００１３】

【化４】

【００１４】R₁,R₂はそれぞれ独立にH またはアルキル
基、置換アクリル基、または−COOH、またはハロゲン原
子を表す。) の形で主鎖に結合することを特徴とする請
求項１記載の感光性着色組成物である。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１記載の
染料が酸性染料であることを特徴とする請求項１記載の
感光性着色組成物である。

【００１６】請求項４に記載の発明は、透明基板上に、
請求項１または請求項２の感光性着色組成物を用いて画
素を形成してなることを特徴とするカラーフィルタであ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の構成と効果につき以下に
詳述する。本発明に用いられるイミド基、アミド基を有
する光架橋性樹脂は、例えば、官能基、または結合部位
を持つ重合単量体の共重合によって得ることができる。
イミド基を有する重合性単量体は環内に不飽和結合を有
するジカルボン酸無水物（例えば、1,2-ジメチル無水物
マレイン酸、シス- アコニティック酸無水物等）とジア
ミン類またはアルコールアミン類（例えば、エチレンジ
アミン、ヘキサメチレンジアミン、ヒドロキシルアミ
ン、モノエタノールアミン等）を加熱し、イミド構造を
有するアルコールまたはイミド構造を有するアミンと、
（メタ）アクリル酸クロライド（以下、（メタ）はメタ
がある場合と無い場合の両方の化合物を含むことを示
す。）との反応によって合成することができる。あるい
は、イミド構造を有するアルコールと（メタ）アクリル
酸とのエステル化反応によっても合成することができ
る。

【００１８】上述のジカルボン酸無水物とジアミンまた
はアルコールアミンの反応において、仕込みモル比は特
に制限されないが、ジカルボン酸無水物1.0 モルに対し
てジアミンまたはアルコールアミンを0.5 〜3.0 モル程
度使用するのが好ましい。反応温度は90〜110 ℃が好ま
しい。反応終了後の該反応液は、水洗、減圧蒸留、減圧
薄膜蒸留、再結晶等により、未反応原料を除去し、精製
することにより、イミド構造を有するアミンまたはイミ
ド構造を有するアルコールを得ることができる。

【００１９】イミド構造を有するアミンまたはイミド構
造を有するアルコールと（メタ）アクリル酸クロライド
との反応において仕込みモル比は特に制限されないが、
イミド構造を有するアミンまたはイミド構造を有するア
ルコール1.0 モルに対し、（メタ）アクリル酸クロライ
ドを2.0 〜3.0 モル程度使用するのが好ましい。

【００２０】反応温度は特に制限されないが、高温では
重合が起きるため-20 〜100 ℃程度が好ましい。このと
き、重合禁止剤としてヒドロキノン、ヒドロキノンモノ
メチルエーテル、 t- ブチルヒドロキノン、 t- ブチル
カテコール、ベンゾキノン、フェノチアジン等を該反応
液重量に対して0.01〜5 重量％程度添加してもよい。

【００２１】反応溶媒は、イミド構造を有するアミンま
たはイミド構造を有するアルコールや、（メタ）アクリ
ル酸クロライドと反応しないものであれば特に制限され
ず、たとえばジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラ
ン、酢酸エチル、トルエン、キシレン、アセトン、ジエ
チルエーテル等を使用することができる。

【００２２】上述の反応において、反応をスムーズに進
行させるために塩酸捕獲剤を使用することが好ましい。
塩酸捕獲剤の種類は特に制限されず、たとえばトリエチ
ルアミン、ピリジン、ジメチルアニリン等が使用でき
る。塩酸捕獲剤の仕込みモル比は特に制限されないが、
（メタ）アクリル酸クロライド1.0 モルに対し1.0 〜10
モル程度使用するのが好ましい。

【００２３】反応終了後の該反応液は濾過、水洗、減圧
蒸留、減圧薄膜蒸留、再結晶等により、未反応原料、溶
媒、塩酸塩を除去し、精製することにより、式 (１) の
化合物を得ることができる。

【００２４】イミド構造を有するアルコールと（メタ）
アクリル酸のエステル化反応において、仕込みモル比は
特に制限されないが、イミド構造を有するアルコール1.
0 モルに対し（メタ）アクリル酸を1.0 〜5 モル程度使
用するのが好ましい。

【００２５】触媒は一般のエステル化触媒（例えば硫
酸、パラトルエンスルホン酸、テトライソプロポキシチ
タン等）が使用できる。触媒の使用量は特に制限されな
いが、反応液重量に対し、0.01〜10重量％程度添加する
のが好ましい。反応中に重合が起きるのを防止するため
に、重合禁止剤たとえばヒドロキノン、ヒドロキノンモ
ノメチルエーテル、t-ブチルヒドロキノン、 t- ブチル
カテコール、ベンゾキノン、フェノチアジン等を反応液
重量に対して0.01〜5 重量％程度添加するのが好まし
い。

【００２６】反応温度は特に制限されないが、低温では
反応が進まず、高温では反応液のゲル化が起きやすくな
るため、−4.0 〜90℃程度が好ましい。反応終了後の該
反応液は水洗、減圧蒸留、減圧薄膜蒸留、再結晶等によ
り、未反応原料を除去し精製することにより式( １) の
化合物を得ることができる。

【００２７】アミド結合有する重合性単量体は上記記載
のイミド基を有する重合単量体と共に耐熱性を改善する
機能を有するものである。本発明で用いられるアミド結
合を有する重合単量体として、例えばN-( メタ) アクリ
ロオキシサクシイミド、N-(メタ) アリルアクリルアミ
ド、N-(-3 アミノプロピル)(メタ) アクリルアミド・ハ
イドロクロライド、N-ベンジル( メタ) アクリルアミ
ド、N-( イソ- ブトシキメチル)(メタ) アクリルアミ
ド、N-( ターシャルブチル) ( メタ) アクリルアミド、
N-シクロヘキシル( メタ) アクリルアミド、N,N-ジアリ
ル( メタ) アクリルアミド、N,N-ジエチル( メタ) アク
リルアミド、N,N-ジメチル( メタ) アクリルアミド、N-
ジフェニル( メタ) アクリレート、N-ドデシル( メタ)
アクリアミド、N-エチル( メタ) アクリルアミド、N-(2
- ハイドロオキシプロピル)(メタ) アクリアミド、N-メ
トキシ( メタ) アクリアミド、N-メチル-N- ビニルアセ
トアミド、N-(n- オクタデシル)(メタ) アクリルアミ
ド、N-ターシャルオクチル( メタ) アクリルアミド、N-
( フタルイミドメチル)(メタ) アクリルアミド、N-イソ
プロピル( メタ) アクリルアミド等のモノ( メタ) アク
リル化合物が挙げられる。なお、これに限定されること
なく、用いることが可能である。

【００２８】また、光硬化性樹脂にアルカリ現像性を付
与させるためにカルボキシル基を含有させてもよい。カ
ルボキシル基を含有する方法として、例えば、官能基、
または結合部位を持つ重合単量体を用い、共重合法によ
って得ることができる。具体的な重合単量体を挙げると
（メタ）アクリル酸のようなカルボキシル基を有する単
量体がある。なお、これに限定されることなく、用いる
ことが可能である。

【００２９】本発明に用いられるイミド基、アミド基を
有する光架橋性樹脂は、例えば、官能基、または結合部
位を持つ重合単量体の共重合によって得ることができ
る。共重合方法の形式は溶液重合、けん濁重合、乳化重
合、塊状重合等のいずれでもよい。さらに、共重合した
場合、共重合体の化学構造的形態は特に制限されず、ラ
ンダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体
等のいずれであってもよい。

【００３０】また、該樹脂(A) の分子量については特に
制限はないが、本発明の感光性着色組成物の使用に当た
ってはこのものを基体上に均一な膜として塗布すること
が必要であるため、通常ポリスチレン換算重量平均分子
量が5,000 〜500,000 程度が好ましい。しかし、形成す
る膜の厚さ、塗布方法、使用目的に応じて上記の範囲以
外のポリスチレン換算重量平均分子量を選択することも
可能である。

【００３１】該樹脂(A) におけるイミド基含有重合性単
量体の共重合割合は、通常30〜98重量％、好ましくは70
〜98重量％である。この場合、光架橋可能なイミド基含
有重合単量体の共重合割合が30重量％未満では、良好な
感度が得られない傾向がある。

【００３２】本発明において顔料を用いることができ、
色調が特に限定されるものではなく、カラーフィルタの
用途に応じて適宜選定され、また有機顔料でも無機顔料
でも体質顔料と呼ばれる無機塩でもよい。有機顔料とし
ては、例えばカラーインデックス（C.I.；The Society
of Dyers and Colorists社発行) においてピグメント
（Pigment ）に分類されている化合物、具体的には、下
記のようなカラーインデックス（C.I.）番号が付されて
いるものを挙げることができる。C.I.ピグメントイエロ
ー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエ
ー14、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエ
ロー20、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイ
エロー31、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメント
イエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメン
トイエロー109 、C.I.ピグメントイエロー110 、C.I.ピ
グメントイエロー139 、C.I.ピグメントイエロー150 、
C.I.ピグメントイエロー153 、C.I.ピグメントイエロー
154 、C.I.ピグメントイエロー155 、C.I.ピグメントイ
エロー166 、C.I.ピグメントイエロー168 、C.I.ピグメ
ントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグ
メントオレンジ51、C.I.ピグメントオレンジ71；C.I.ピ
グメントレッド9 、C.I.ピグメントレッド97、C.I.ピグ
メントレッド122 、C.I.ピグメントレッド123 、C.I.ピ
グメントレッド149 、C.I.ピグメントレッド176 、C.I.
ピグメントレッド177 、C.I.ピグメントレッド180 、C.
I.ピグメントレッド215 、C.I.ピグメントレッド254
、；C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメント
バイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.
ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15：3 、C.
I.ピグメントブルー15：6 、C.I.ピグメントグリーン7
、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントブラウ
ン23、C.I.ピグメントブラウン25、C.I.ピグメントブラ
ック1 、ピグメントブラック7 。

【００３３】また、前記無機顔料としては、具体的に
は、例えば酸化チタン、硫酸バリウム、亜鉛華、硫酸
鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄( III ))、
カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト
緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブ
ラック等を挙げることができる。前記顔料は、単独でま
たは複数を適宣選定して使用することができる。

【００３４】本発明において分散剤及び分散助剤を使用
してもよい。このような分散剤としては、例えばカチオ
ン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、
フッ素系等の界面活性剤を挙げることができる。該界面
活性剤としては、具体的に、ポリオキシエチレンラウリ
ルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、
ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエ
チレンアルキルエーテル類；ポリオキシエチレンオクチ
ルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテル類；ポリエチレングリコールジラウレート、ポリ
エチレングリコールジステアレート等のポリエチレング
リコールジエステル類；ソルビタン脂肪酸エステル類；
脂肪酸変性ポリエステル類；3 級アミン変性ポリウレタ
ン類；等を挙げることができ、さらに具体的に商品名
で、例えばＫＰ（信越化学工業製）、ポリフロー（共栄
社油脂化学工業製）、エフトップ（トーケムプロダクツ
製）、メガファック（大日本インキ化学工業製）、フロ
ラード（住友スリーエム製）、アサヒガード、サーフロ
ン（旭硝子製）等を挙げることができる。これらの界面
活性剤は、単独でまたは2 種以上を混合して使用するこ
とができる。前記界面活性剤は、顔料100 重量部に対し
て、通常、50重量部以下、好ましくは0 〜40重量部使用
する。

【００３５】本発明に用いられる染料としては、色調が
特に限定されるものではなく、カラーフィルタの用途に
応じて適宜選定され、また酸性染料でも塩基性染料でも
反応性染料でも油容性染料でもよい、好ましくは酸性染
料を使用する。例えば、赤色染料としては、スミノール
・ミリング・スカーレット・G(住友化学) 、チバクロン
・スカーレット・G −P(チバ・カイギ社) 、チバクロン
・プロント・スカーレット( チバ・カイギ社) 、スミノ
ール・ファスト・レッド( 住友化学) 、スミノール・ス
プラ・レッド・4BL(住友化学) 、アミニル・レッド・E-
3BL(住友化学)、アジド・スカーレッド・901(住友化学)
、スミノール・ミリング・スカーレッド・FG( 住友化
学) 、スミノール・ミリング・オレンジ・SG( 住友化
学) 、スミノール・ファスト・オレンジ・PO( 住友化
学) 、マキシロン・レッド・GRL(チバ・ガイギ社) 、エ
リオシン・スカーレッド・RE( チバ・ガイギ社) 、ミカ
ワン・ブリリアント・レッド・8BS(三菱化学) 、アシド
・ライト・スカーレッド・GL130 ％( 三菱化学) 、カヤ
ノール・ミリング・レッドRS125(日本化薬) 、カヤノー
ル・ミリング・レッド3BW(日本化薬) などが挙げられる
ことができる。なお、これに限定されることなく、用い
ることが可能である。

【００３６】緑色染料としては、スミノール・ミリング
・ブリリアント・グリーン・5G( 住友化学) 、アシド・
ブリリアント・ミリング・グリーン・G(住友化学) 、ア
シド・ブリリアント・ミリング・グリーン・B(住友化
学) 、ミカチオン・オリーブ・グリーン・3GS(チバ・ガ
イギ社) 、カヤノール・ミリング・グリーン・5GW(日本
化薬) 、ソオリイダゾール・グリーン・P-GG( ヘキスト
社) 、ペーパー・ファスト・グリーン・5G( バイエル
社) などが挙げられることができる。なお、これに限定
されることなく、用いることが可能である。

【００３７】青色染料としては、スミライト・スプラ・
ターコイス・ブルー・G(住友化学)、チバクロン・ブル
ー・3G-A( チバ・ガイギ社) 、カヤチオン・ターコイス
・P-A(日本化薬) 、カヤチオン・ターコイス・P-NGF(日
本化薬) 、スミカ・ブルー・E-FBL(住友化学) 、スミカ
ロン・ブリリアント・ブルー・S-BL( 住友化学) 、スミ
ノール・レベリング・スカイブルー・R ・エキストラ・
コンク( 住友化学) 、カヤノール・ミリング・ブルーGW
( 日本化薬) 等が挙げられる。なお、これに限定される
ことなく、用いることが可能である。更に、前記記載の
顔料と染料を混合して使用してもいい。

【００３８】更に、酸化防止剤、光安定剤等の各種添加
剤類も使用することもできる。

【００３９】本発明において用いるイミド基の光架橋反
応を増感する増感剤(C) としては、300nm 以上の範囲で
光吸収する三重項増感剤を用いるのが好ましい。この様
な増感剤としてはチオキサン、チオキサントン誘導体、
たとえば2-クロルチオキサトン、2-イソプロピルチオキ
サントン、ジメチルチオキサントン、メチルチオキサン
トン-1- エチルカルボキシレート等や5-ニトロアセナフ
テン等をあげられる。なお、これに限定されることな
く、用いることが可能である。

【００４０】本発明の感光性着色組成物を塗布する際に
は、必要に応じて適当な溶剤で希釈しても良いが、その
場合には基板上に塗布した後に乾燥をする。調整する際
に用いることのできる溶剤は塗布する基材が溶解、膨
潤、白化及び侵食等の影響を受けないものであればよ
く、一般の有機溶剤のほとんどが使用できる。具体的に
は、シクロヘキサノン、イソホロン、セロソルブアセテ
ート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレ
ングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルベン
ゼン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチル−
ｎ−アミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテル、酢酸イソアミル、乳酸エチル等が挙げられ、単
独もしくは２種以上を混合して用いることができる。な
お、これらに限定されるものでない。

【００４１】本発明の感光性着色組成物において、各成
分の分量は樹脂溶解溶剤100 重量部、光架橋性樹脂10〜
25重量部、染料1.0 〜5.0 重量部、増感剤0.01〜1 重量
部である。

【００４２】カラーフィルタを形成する際に使用される
透明基板としては、例えばガラス、シリコン、ポリカー
ボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミ
ドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。これら
の透明基板には、所望により、シランカップリング剤等
による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティン
グ、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の
前処理を施しておくこともできる。

【００４３】本発明のカラーフィルタは、上記記載の透
明基板上にスプレーコートやスピナーコート、ロールコ
ート、スクリーンコート等の塗布方法により塗布され、
作製される。これらの膜厚は回転塗布、流延塗布、ロー
ル塗布等の適宜の塗布法を採用し、通常0.1 〜10μｍ、
好ましくは0.2 〜5.0 μｍ、特に好ましくは0.2 〜3.0
μｍである。これらの塗布機に適正な流動性を得る目的
で、本発明の感光性着色組成物には、先に述べた溶剤の
他に、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ等の体質
顔料や、消泡剤として少量のシリコン系あるいはフッ素
系等の界面活性剤を添加しても良い。塗布された該感光
性着色組成物は、熱風オーブンあるいはホットプレート
等で60℃〜80℃、10分〜30分で溶剤を乾燥させる。この
ときの温度が高すぎたり、乾燥時間が長すぎると、一部
重合あるいは架橋が起こり、未露光部の現像液に対する
溶解性が低下し、いわゆる「焼きつき」と称される現像
不良を引き起こす。

【００４４】乾燥した塗膜は、通常カラーフィルタパタ
ーンを有するフォトマスクを介して紫外線露光を行う。
光源としては一般に超高圧水銀灯が用いられるが、フォ
トマスクを透過する紫外線は通常300nm 以上の光である
ため、超高圧水銀灯の輝線スペクトルのi 線（365nm
）、h 線（405nm ）およびｇ線（436nm ）と呼ばれる
波長の光が重合あるいは架橋反応に用いられる。従っ
て、カラーフィルタ用の感光性着色組成物は上記3 つの
輝線スペクトルに対する感度が重要である。

【００４５】露光後、未露光部の塗膜は現像液で溶解除
去され、露光部のパターンを残す。この工程は一般に現
像とよばれるが、本発明の感光性着色組成物は、特に用
いる光架橋性樹脂(A) の溶解性により、溶剤でもアルカ
リ水溶液でも現像可能となる。しかし、前述したよう
に、環境問題からアルカリ現像が主流となっている。ア
ルカリ現像液としては炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウ
ム等の無機アルカリ水溶液や、ジメチルベンジルアミ
ン、トリエタノールアミン、テトラメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド等の有機アルカリ水溶液を用いるこ
とができる。現像後、必要により更に紫外線照射あるい
は加熱を行って、反応を更に進行させることにより、カ
ラーフィルタとしての諸耐性を向上させることができ
る。

【００４６】

【実施例】以下、比較例、実施例をもって本発明を具体
的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。

【００４７】＜実施例１＞合成例三ツ口フラスコに1,2-ジメチル無水マレイン酸（1.0mo
l）及びトルエン500mlを入れ、オイルバスを用いて、10
0 ℃で攪拌した。該溶液に1-アミノヘキサノール（1.0m
ol）を約１時間かけて滴下ロートにより滴下した。滴下
終了後、30分間攪拌した。反応終了後、該反応液を減圧
留去した。黄色いオイルが得られた（収率90％）。

【００４８】N-(6-ヒドロキシヘキシル)-ジメチルマレ
イミド（1.0mol）及びトリエチルアミン（2.0mol）をジ
エチルエーテル400ml 中に溶かし、氷水浴下攪拌した。
該溶液にメタクリル酸クロライド（1.0mol）を滴加す
る。反応終了後、トリエチルアミン塩酸塩をろ過し、分
離する。エーテル溶液を僅かに酸性にした水で分液ロー
トにて、数回洗浄し、さらに水で洗浄し、硫酸ナトリウ
ムで乾燥し引続き真空下で濃縮する。結果、黄色いオイ
ルを得た( 収率 45%) 。

【００４９】

【化５】

【００５０】合成例に従い合成した化合物A を60重量
部、N-ヘキシル- ジメチルマレイミドアクリルエステル
10重量部、メタアクリル酸30重量部を、ジメチルホルム
アミド中、アゾビスイソブチロニトリルを触媒とし、N₂
気流下で反応させ、水中沈でん、ろ過、乾燥し、目的と
する光架橋性樹脂(1) を得た。分子量500,000 であっ
た。

【００５１】

【化６】

【００５２】光架橋可能なイミド基、アミド結合部位を
少なくともそれぞれ1 つ以上含有する光架橋性樹脂(A)
として、得られた光架橋性樹脂(1) を25重量部、染料
(B) として、スミノール・ミリング・ブリリアント・グ
リーン・5Gを5.0 重量部、300nm 以上の範囲で光吸収を
可能にする増感剤(C）として、2-イソプロピルチオキサ
ントンを0.01重量部、これらをトルエン溶媒100 重量部
に溶解させ、撹伴し、感光性着色組成物とした。この感
光性着色組成物をガラス基板上にスピーンコート(1500r
pm) で膜厚約1.0 μm になるように塗布した。

【００５３】ガラス基板上に塗布された感光性着色組成
物は、ホットプレート等で80℃、10分で溶剤を乾燥させ
た。乾燥した塗膜は、フォトマスクを介して紫外線露光
(100mJ/cm²) を行った。光源として超高圧水銀灯を用い
た。露光後、ジメチルベンジルアミンを用い現像した。
幅2 μm の画線が現出されており、透明性も良好であっ
た。

【００５４】尚、耐熱試験は、ガラス基板上に上記感光
性着色組成物をスピーンコートして厚さ1.0 μm の塗膜
を形成し、230 ℃のオーブン中に1 時間入れて546nm の
光透過率 (％) を測定することにより行った。結果、試
験前光透過率80％、試験後光透過率78％であった。

【００５５】＜実施例2 〜6 ＞実施例1 の光架橋性樹脂
(A) の共重合組成物のN-(2- ハイドロオキシプロピル)
メタアクリアミド代わりに、N,N ジメチルメタアクリル
アミド( 光架橋性樹脂2) 、N-(n- オクタデシル) メタ
アクリルアミド( 光架橋性樹脂 3) 、N-イソプロピルメ
タアクリルアミド( 光架橋性樹脂 4) 、N,N-ジアリルメ
タアクリルアミド( 光架橋性樹脂 5) 、N-(-3 アミノプ
ロピル) メタアクリルアミド・ハイドロクロライド( 光
架橋性樹脂 6) を用い、光架橋性樹脂を合成した。以外
は実施例1 と同様に操作した。耐熱試験の結果を表1 に
示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】＜実施例7 〜10＞実施例1 の光架橋性樹脂
(A) の共重合組成物のN-(6- ハイドロオキシヘキシル)
ジメチルマレイミドの代わりに、N-(2- ハイドロオキシ
エチル) ジメチルマレイミド( 光架橋性樹脂 7) 、N-(3
- ハイドロオキシプロピル) ジメチルマレイミド( 光架
橋性樹脂 8) 、N-(4- ハイドロオキシブチル) ジメチル
マレイミド( 光架橋性樹脂 9) 、N-(5- ハイドロオキシ
ペンチル) ジメチルマレイミド( 光架橋性樹脂 10)を用
い、光架橋性樹脂を合成した。以外は実施例1 と同様に
操作した。感度評価の結果を表2 に示す。また、耐熱試
験の結果を表3 に示す。

【００５８】

【表２】

【００５９】

【表３】

【００６０】＜比較例1 〜2 ＞実施例1 の光架橋性樹脂
(A) の共重合組成物のN-(2- ハイドロオキシプロピル)
メタアクリアミドの代わりに、エチルアクリレート (光
架橋性樹脂11) 、ハイドロキシエチルメチルアクリレー
ト( 光架橋性樹脂12) を用い、光架橋性樹脂を合成し
た。以外は実施例1 と同様に操作した。耐熱試験の結果
を表4 に示す。

【００６１】

【表４】

【００６２】［評価］この表４から明らかのようにアミ
ド結合部位を少なくともそれぞれ1 つ以上含有しない光
架橋性樹脂( 比較例1)においては耐熱性に劣り、加熱後
に透過率の著しい低下が見られた。

【００６３】これに対して、アミド結合部位を少なくと
も1 つ以上含有する光架橋性樹脂(実施例1 及び2)にお
いては、耐熱性が向上し、加熱による透過率変化が小さ
いことが確認できた。

【００６４】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係わる感光性
着色組成物は、諸耐性、特に耐熱性及び色純度に優れ
る。よって、カラーフィルタの製造に利用されることが
期待できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光架橋可能なイミド基、アミド結合部位を
少なくともそれぞれ１つ以上含有する光架橋性樹脂(A)
と、染料(B) と、イミド基の光架橋反応を増感する増感
剤(C) を少なくとも含有することを特徴とする感光性着
色組成物。
【請求項２】請求項１記載の光架橋可能なイミド基が、【化１】 ( 式( １) 中、P は高分子主鎖を表し、X はO またはNH
を表し、n は整数を表し、Y は式( ２) で表せ、【化２】 R₁,R₂はそれぞれ独立にH またはアルキル基、置換アク
リル基、または−COOH、またはハロゲン原子を表す。)
の形で主鎖に結合することを特徴とする請求項１記載の
感光性着色組成物。
【請求項３】請求項１記載の染料が酸性染料であること
を特徴とする請求項１記載の感光性着色組成物。
【請求項４】透明基板上に、請求項１または請求項２の
感光性着色組成物を用いて画素を形成してなることを特
徴とするカラーフィルタ。