JPH10274848A - 感放射線性組成物およびカラーフィルター用感放射線性組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特定構造の不飽和基およびカルボキシル基含
有化合物を含むことを特徴とする、感放射線性組成物の
提供。 【解決手段】 式（１）［式中、Ｒ₁ は、４価の有機
基。］で表されるテトラカルボン酸二無水物と、式
（２）［式中Ｒ₂ は少なくとも一つの放射線性重合可能
な不飽和結合を有する一価の有機基、Ｒ₃ は水酸基およ
びアミノ基より選ばれる一価の基］で表される化合物を
反応させることにより得られる不飽和基およびカルボキ
シル基含有化合物を含む感放射線性組成物。 【化２８】 【化２９】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特定構造を有する
不飽和基およびカルボキシル基含有化合物を含有する感
放射線性組成物に関する。さらに詳しくは、カラー液晶
表示装置やカラー撮像管素子等に用いられる、前記不飽
和基およびカルボキシル基含有化合物を含有するカラー
フィルター用感放射線性組成物に関する。

【０００２】さらには、この組成物を用いたカラーフィ
ルターにも関連する。

【０００３】

【従来の技術】液晶表示素子や固体撮像素子をカラー化
する際には、一般に微細加工された着色画素で構成され
るカラーフィルターが用いられる。このようなカラーフ
ィルターを形成する各画素の着色剤としては、染料また
は顔料が用いられるが、特に近年、耐熱性、耐光性及び
耐薬品性に優れるという理由から、顔料を用いる方法が
主流になりつつある。

【０００４】また、カラーフィルターを製造する方法と
しては、フォトリソグラフィー法、印刷法、電着法等の
方法があるが、得られる製品の品質の点、及び、製造コ
ストの点等から、フォトリソグラフィー法が主流となっ
ている。

【０００５】フォトリソグラフィー法では、感放射線性
の着色組成物を材料として使用するが、これは、一般
に、顔料と分散剤と溶媒とからなる顔料分散液に、バイ
ンダーポリマー、多官能モノマー、光重合開始剤等を添
加して調製したものである。使用されるバインダーポリ
マーとしては、アクリル系のポリマーが主に使用されて
いる。また、多官能モノマーとしては、室温で液体状で
ある多官能アクリル化合物が広く使用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】最近、フォトリソグラ
フィー法によるカラーフィルターの製造において、更な
る製造コストの低減を目的として、露光時間の短縮化が
検討されている。しかしながら、従来の感放射線性着色
組成物を使用した場合、フォトリソグラフィー工程にお
ける露光量が少ないと、光架橋が十分に進まず、うまく
パターニングができなかったり、得られるカラーフィル
ターの硬度が不足するという問題点があった。

【０００７】上記問題点に関しては、例えば、光重合成
分である多官能モノマーを増やす等の改良手法がとられ
る。しかしながら、あまり多く導入すると、露光前の膜
にタックが生じ、パターニングするためのフォトマスク
を汚すという問題が新たに生じる。また、通常使用され
る多官能モノマーは、現像液に対する溶解性が低いた
め、現像性の点からも、多官能モノマーの増量は、前述
の問題点に関しては有効な改良方法とはならない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、新規な
不飽和基およびカルボキシル基含有化合物含有の感放射
線性組成物を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、少ない露光量でも硬
度の高いカラーフィルターを製造することが可能な、感
放射線性組成物を提供することにある。

【００１０】上記問題点につき、鋭意検討した結果、特
定構造を有する不飽和基およびカルボキシル基含有化合
物を感放射線性組成物に加えることで、少ない露光量で
も、パターニング特性が優れ、さらに、硬度の高いカラ
ーフィルターを得ることが可能となることを見いだし
た。

【００１１】すなわち、本発明では、式（１）

【００１２】

【化５】

【００１３】［式中、Ｒ₁ は４価の有機基を示す。］で
表されるテトラカルボン酸二無水物と、式（２）

【００１４】

【化６】

【００１５】［式中、Ｒ₂ は、少なくとも、一つの放射
線重合可能な不飽和結合を有する１価の有機基を示し、
Ｒ₃ は、水酸基およびアミノ基より選ばれる１価の有機
基を示す。］で表される化合物を反応させることにより
得られる、不飽和基およびカルボキシル基含有化合物
（以下、「特定反応物ａ．」と呼ぶ）、及び／または、
式（３）

【００１６】

【化７】

【００１７】［式中、Ｒ₄ は２価の有機基を示し、Ｒ₅
は、水酸基およびアミノ基より選ばれる１価の有機基を
示す。］で表される化合物と、式（４）

【００１８】

【化８】

【００１９】［式中、Ｒ₆ は、少なくとも、一つの放射
線重合可能な不飽和結合を有する、１価の有機基を示
す。］で表される酸無水物を反応させることにより得ら
れる、不飽和基およびカルボキシル基含有化合物（以
下、「特定反応物ｂ．」と呼ぶ）を含む感放射線性組成
物を提供する。

【００２０】また、（Ａ）特定反応物ａ．および／また
は特定反応物ｂ．と、（Ｂ）着色剤と、（Ｃ）バインダ
ーポリマーおよび多官能性モノマーと、（Ｄ）光重合開
始剤と、（Ｅ）溶剤と、を含有することを特徴とするカ
ラーフィルター用感放射線性着色組成物を提供する。

【００２１】さらのこの組成物を含むカラーフィルター
にも関連する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のカラーフィルター
用感放射線性着色組成物の各成分について詳細に説明す
る。

【００２３】（Ａ）不飽和基およびカルボキシル基含有
化合物 「特定反応物ａ．」本発明に用いられる、特定反応物
ａ．は、テトラカルボン酸二無水物と、不飽和基含有の
化合物（アルコール、フェノール、およびアミンより選
ばれる化合物）を反応させることで、容易に得ることが
できる。

【００２４】本発明の特定反応物ａ．の主体は、実質的
に、式（５）

【００２５】

【化９】

【００２６】［式中、Ｒ₇ は４価の有機基を示し、Ｒ₈
は、−ｏ−、−Ｎ（Ｒ₁₀）−、より選ばれる２価の有機
基を示し、Ｒ₉ は、少なくとも一つの放射線重合可能な
不飽和結合を有する、１価の有機基を示す。また、Ｒ₁₀
は、水素原子、あるいは、アルキル基を示す。］で表さ
れる化合物である。本発明においては、この化合物を単
離して使用することもできるし、混合物の状態でも使用
できる。また、単離した化合物は、１種単独でまたは２
種以上組み合わせて用いることが可能である。

【００２７】かかる、テトラカルボン酸二無水物の具体
例としては、ブタンテトラカルボン酸二無水物、１，
２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、
１，３−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテト
ラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペンタ
ンテトラカルボン酸二無水物、２，３，５−トリカルボ
キシシクロペンチル酢酸二無水物、３，５，６−トリカ
ルボキシノルボルナン−２−酢酸二無水物、２，３，
４，５−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水
物、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフラル）−３
−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸
二無水物、ビシクロ［２，２，２］−オクト−７−エン
−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、３，４
−ジカルボキシ−１，２，３，４−テトラヒドロ−１−
ナフタレンコハク酸無水物、３，４−ジカルボキシ−
１，２，３，４−テトラヒドロ−６−メチル−１−ナフ
タレンコハク酸無水物、などの脂肪族酸二無水物；ピロ
メリット酸二無水物、３，３′，４，４′−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−
ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、１，
４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水
物、３，３′，４，４′−ビフェニルエーテルテトラカ
ルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ジメチルジフ
ェニルシランテトラカルボン酸二無水物、３，３′，
４，４′−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無
水物、１，２，３，４−フランテトラカルボン酸二無水
物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキ
シ）ジフェニルスルフィド二無水物、４，４′−ビス
（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホ
ン二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシフ
ェノキシ）ジフェニルプロパン二無水物、３，３′，
４，４′−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二
無水物、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボ
ン酸二無水物、ビス（フタル酸）フェニルホスフィンオ
キサイド二無水物、ｐ−フェニレン−ビス（トリフェニ
ルフタル酸）二無水物、ｍ−フェニレン−ビス（トリフ
ェニルフタル酸）二無水物、ビス（トリフェニルフタル
酸）−４，４′−ジフェニルエーテル二無水物、ビス
（トリフェニルフタル酸）−４，４′−ジフェニルメタ
ン二無水物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物；式
（６）

【００２８】

【化１０】

【００２９】式（７）

【００３０】

【化１１】

【００３１】で示される芳香環含有脂肪族テトラカルボ
ン酸二無水物；式（８）

【００３２】

【化１２】

【００３３】［式中、Ｒ₁₁は２価の有機基を示す。］；
シリコンを含有する式（９）

【００３４】

【化１３】

【００３５】を挙げることができる。

【００３６】これらのうちでは、ブタンテトラカルボン
酸二無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチ
ル酢酸二無水物、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ
フラル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−
ジカルボン酸二無水物、ビシクロ［２，２，２］−オク
ト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無
水物、３，４−ジカルボキシ−１，２，３，４−テトラ
ヒドロ−１−ナフタレンコハク酸無水物、３，４−ジカ
ルボキシ−１，２，３，４−テトラヒドロ−６−メチル
−１−ナフタレンコハク酸無水物、３，３′，４，４′
−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，
３′，４，４′−パーフルオロイソプロピリデンジフタ
ル酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカ
ルボン酸、１，３−ジメチル−１，２，３，４−シクロ
ブタンテトラカルボン酸、式（６）で表される化合物、
式（８）で示される化合物のうち、式（１０）

【００３７】

【化１４】

【００３８】式（１１）

【００３９】

【化１５】

【００４０】式（１２）

【００４１】

【化１６】

【００４２】式（１３）

【００４３】

【化１７】

【００４４】［式中、Ｒは水素またはアルキル基を示
す。］で示される化合物および式（９）を好ましい例と
して挙げることができる。

【００４５】さらに好ましい例としては、得られる反応
物の溶剤に対する溶解性を考慮して、ブタンテトラカル
ボン酸二無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペ
ンチル酢酸二無水物、３，４−ジカルボキシ−１，２，
３，４−テトラヒドロ−１−ナフタレンコハク酸無水
物、３，４−ジカルボキシ−１，２，３，４−テトラヒ
ドロ−６−メチル−１−ナフタレンコハク酸無水物、
３，３′４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二
無水物、３，３′，４，４′−パーフルオロイソプロピ
リデンジフタル酸二無水物、１，２，３，４−シクロブ
タンテトラカルボン酸、１，３−ジメチル−１，２，
３，４−シクロブタンテトラカルボン酸、式（９）、お
よび式（１０）を挙げることができる。

【００４６】一般式（２）で表される不飽和基を含有す
る化合物の中では、アルコール系の化合物が、得られる
反応物の溶解性の点、及び、着色が少ない点で、最も好
ましい。

【００４７】かかる、アルコール化合物としては、例え
ば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキ
シプロピルアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリ
レート、２−アクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシ
プロピルフタレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシ
プロピルアクリレート、２−アクリロイロキシエチル−
２−ヒドロキシエチルフタル酸、グリセリンジアクリレ
ート、以上の化合物のメタクリレート物、２−ヒドロキ
シ−３−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリアクリレート、などを好ましい
例として挙げることができる。これらは１種単独でまた
は２種以上組み合わせて用いられる。

【００４８】また、架橋の度合いを調整するなどの目的
で、一般式（２）で表される不飽和基を含有する化合物
の一部を、不飽和基を含有しない同様の化合物で置き換
えることも可能である。

【００４９】テトラカルボン酸二無水物と一般式（２）
で表される不飽和基含有化合物の使用割合は、テトラカ
ルボン酸二無水物１当量に対して、０．４〜３．０当量
とするのが好ましく、より好ましくは１．６〜２．４当
量である。 「特定反応物ｂ．」本発明に用いられる、特定反応物
ｂ．は、式（３）で表される化合物と、光重合可能な不
飽和基を含有する酸無水物を反応させることで、容易に
得ることができる。

【００５０】本発明の特定反応物ｂ．の主体は、実質的
に、式（１４）

【００５１】

【化１８】

【００５２】［式中、Ｒ₁₂は２価の有機基を示し、Ｒ₁₃
は、−ｏ−または−Ｎ（Ｒ）−を示し、Ｒ₁₄は、光重合
性基を少なくとも１つ有する１価の有機基を示す。ま
た、Ｒは、水素原子またはアルキル基を示す。］で表さ
れる化合物である。本発明においては、この化合物を単
離して使用することもできる。また、単離した化合物
は、１種単独でまたは２種以上組み合わせて用いること
が可能である。

【００５３】式（３）で表される化合物の中では、ジオ
ール、ジアミンが、酸無水物に対する反応性の点で有利
である。

【００５４】かかる、ジオール化合物としては、通常の
ポリエステルや、ポリカーボネートの原料として使用さ
れる各種ジオールが、特に制限なく適用可能である。

【００５５】具体例としては、ヘキサンジオール、オク
タンジオール、３，３−ビス（ヒドロキシメチル）ヘプ
タン、などのアルカンジオール類；エチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、
などのアルキレングリコール類；ビス（ヒドロキシメチ
ル）トリシクロ［５．２．１．０^2,6 ］デカン、２，２
−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパン、
１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、
３，９−ビス（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシエチ
ル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，
５］ウンデカン、などの脂環族含有のジオール類；ｍ−
キシリレングリコール、ｐ−キシリレングリコール、
１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、
１，４−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、ビ
ス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］スルフ
ォン、ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−３，５
−ブロモフェニル］スルフォン、テレフタル酸ビス（２
−ヒドロキシエチル）エステル、テトラブロモビスフェ
ノールＡビス（２−ヒドロキシエチル）エステル、２，
６−ビス（ヒドロキシメチル）−ｐ−クレゾール、２，
６−ビス（ヒドロキシメチル）ピリジン、９．９−ビス
（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル）フルオレ
ン、２，２−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フ
ェニル］ヘキサフルオロプロパン、４，５−ビス（ヒド
ロキシメチル）イミダゾール、２，３−ビス（ヒドロキ
シメチル）ナフタレン、などの芳香族含有のジオール
類；Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミ
ノエタンスルホン酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエ
チル）−３−アミノプロピオニトリル、Ｎ，Ｎ−ビス
（２−ヒドロキシエチル）アニリン、Ｎ，Ｎ−ビス（２
−ヒドロキシエチル）−３−クロロアニリン、Ｎ，Ｎ−
ビス（２−ヒドロキシエチル）ジスルフィド、Ｎ，Ｎ−
ビス（２−ヒドロキシエチル）−ｎ−ドデシルアミン、
Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）エチルアミン、
Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）グリシン、Ｎ，
Ｎ′−ビス（２−ヒドロキシエチル）オキサマイド、
１，３−ビス［１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ピ
ペリジル］プロパン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエ
チル）−ｍ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキ
シエチル）−ｐ−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒド
ロキシプロピル）アニリンなどの３級アミン含有のジオ
ール類；式（１５）

【００５６】

【化１９】

【００５７】で表される２重結合を含有するジオール
類；１，２−ビス（２−ヒドロキシエチルチオ）エタ
ン、１，３−ビス（ヒドロキシプロピル）テトラメチル
シロキサン、２，２′−ビス（ヒドロキシメチル）ジフ
ェニルエーテル、３，６−ビス（ヒドロキシメチル）ド
ュレン、２−（２，２−ジエトキシエチル）−１，３−
プロパンジオール、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）
プロピオン酸などを挙げることができる。

【００５８】これらのジオール化合物は、用途、状況に
応じて、適宜選択される。例えば、特定重合体の透明性
を向上させたい場合には、脂肪族、脂環族のジオールが
有効であり、特定重合体の耐熱性アップには、芳香族含
有ジオールが有効である。

【００５９】本発明で使用されるジオールの好ましい例
としては、トリエチレングリコール、ビス（ヒドロキシ
メチル）トリシクロ［５．２．１．０^2,6 ］デカン、
２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパ
ン、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサ
ン、３，９−ビス（１，１−ジメチル−２−ヒドロキシ
エチル）−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ
［５，５］ウンデカン、ｍ−キシリレングリコール、ｐ
−キシリレングリコール、１，３−ビス（２−ヒドロキ
シエトキシ）ベンゼン、１，４−ビス（２−ヒドロキシ
エトキシ）ベンゼン、テレフタル酸ビス（２−ヒドロキ
シエチル）エステル、テトラブロモビスフェノールＡビ
ス（２−ヒドロキシエチル）エステル、２，６−ビス
（ヒドロキシメチル）−ｐ−クレゾール、９．９−ビス
（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル）フルオレ
ン、１，３−ビス（ヒドロキシプロピル）テトラメチル
シロキサン、２，２−ビス［４−（２−ヒドロキシエト
キシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、式（１５）
で表される化合物のうち、式（１６）〜（１８）

【００６０】

【化２０】

【００６１】

【化２１】

【００６２】

【化２２】

【００６３】で表される化合物などを挙げることができ
る。

【００６４】さらに好ましくは、プロピレングリコール
モノメチルエーテルアセテートや、シクロヘキサノンな
どの汎用のレジスト溶媒に対する溶解性の点から、フル
オレン骨格を有するものが好ましい。具体例としては、
９．９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニ
ル）フルオレンを挙げることができる。これらは１種単
独でまたは２種以上組み合わせて用いられる。

【００６５】式（４）で示される、酸無水物としては、
式（１９）

【００６６】

【化２３】

【００６７】式（２０）

【００６８】

【化２４】

【００６９】で示される化合物を好ましい例として挙げ
ることができる。この形の酸無水物は、通常、不飽和基
を含有するアルコール化合物と、塩化トリメリット酸無
水物を反応させることにより合成される。アルコール化
合物としては、特定反応物ａ．を製造する際に使用した
前述のアルコールがそのまま使用できるので、バリエー
ションのある類似化合物を得ることが可能である。これ
らは１種単独でまたは２種以上組み合わせて用いられ
る。

【００７０】また、架橋の度合いを調整するなどの目的
で、式（４）で表される不飽和基を含有する酸無水物の
一部を、不飽和基を含有しない酸無水物で置き換えるこ
とも可能である。

【００７１】一般式（３）の化合物と酸無水物の使用割
合は、式（３）の１当量に対して、酸無水物を０．４〜
３．０当量とするのが好ましく、より好ましくは１．６
〜２．４当量である。

【００７２】なお、特定化合物ａ．、特定化合物ｂ．と
もに、それぞれの原料となる化合物（テトラカルボン酸
二無水物、アルコール、ジオール、およびカルボン酸無
水物など）の分子量を変更することで、特定化合物中の
カルボキシル基濃度（分子中のカルボキシル基の重量
％）が、ある程度制御できるので、アルカリ可溶性をコ
ントロールする上で有効である。

【００７３】本発明の特定反応物ａ．、特定反応物ｂ．
は、前述した各原料を、通常、有機溶媒中で、加熱する
ことで容易に得ることができる。例えば、反応部位が、
酸無水物基と、水酸基の反応の場合は、８０〜１３０
℃、好ましくは９０〜１２０℃の反応温度で、含有する
不飽和基が熱重合しないように注意しながら行われる。
また、酸無水物基と、アミノ基の反応の場合は、０〜１
００℃、好ましくは３０〜６０℃の反応温度で行われ
る。

【００７４】有機溶媒の使用量は、通常、反応に使用す
る原料の総量が、反応溶液の全量に対して１０〜５０重
量％になるようにするのが好ましいが、特に制限される
ものではない。

【００７５】本発明の特定反応物を得る際の上記反応に
おいて、反応をより低温で、より短い時間で行う目的
で、酸触媒、塩基触媒等を使用することができる。

【００７６】また、放射線重合性の不飽和基の熱重合を
防ぐ目的で、ハイドロキノンなどの各種熱重合禁止剤を
使用しても、何ら問題はない。

【００７７】このようにして得られた、特定反応物
ａ．、特定物反応物ｂ．は、適度に堅く、また、光重合
可能な不飽和基を持つため、露光時に光架橋が起こり、
パターニング特性の向上、カラーフィルター膜の硬度ア
ップに有効である。さらに、カルボン酸を同時に含有し
ているため、多量に導入しても現像性を損なうことがな
く、感放射線性組成物の成分として最適である。また、
低分子化合物であるため、ポリマーのように溶解速度に
差が生じにくいという利点もある。

【００７８】本発明のカラーフィルター用感放射線性着
色組成物は、上記の特定反応物ａ．、及び／または特定
反応物ｂ．を含有することを特徴とする。

【００７９】本発明における、この不飽和基およびカル
ボキシル基含有化合物の使用割合は、後述する着色剤１
００重量部に対して、通常５〜５００重量部、好ましく
は、１０〜３００重量部である。

【００８０】この場合、不飽和基およびカルボキシル基
含有化合物の使用割合が５重量部未満では、得られるカ
ラーフィルターの硬度が不十分となる傾向があり、一
方、５００重量部を越えると、相対的に着色剤濃度が低
下するため、薄膜として目的とする色濃度を達成するこ
とが困難となる場合がある。

【００８１】（Ｂ）着色剤 本発明における着色剤は、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、
また有機着色剤でも無機着色剤でもよい。

【００８２】前記有機着色剤とは、具体的には染料、有
機顔料、天然色素等を意味し、また前記無機着色剤と
は、具体的には無機顔料のほか、体質顔料と呼ばれる無
機塩をも意味するものであるが、カラーフィルタには高
精密な発色と耐熱性が求められることから、本発明にお
ける着色剤としては、発色性が高く、且つ耐熱性の高い
着色剤、特に耐熱分解性の高い着色剤が好ましく、通常
有機着色剤、特に有機顔料が好ましい。

【００８３】前記有機顔料としては、例えばカラーイン
デックス（C.I.；The Society of Dyers and Colourist
s 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。

【００８４】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.ピグメントイエロー１４、C.I.
ピグメントイエロー１７、C.I.ピグメントイエロー２
０、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１１
０、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１６
６、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１
２３、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１
５：３、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３
６； 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。

【００８５】また、前記無機着色剤としては、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。

【００８６】本発明における着色剤は、所望により、分
散剤とともに使用することができる。このような分散剤
としては、具体的に、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。

【００８７】前記界面活性剤としては、具体的に、例え
ば、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；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。

【００８８】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。

【００８９】前記界面活性剤は、着色剤１００重量部に
対して、通常、３０重量部以下、好ましくは０〜２０重
量部使用する。

【００９０】さらに本発明における着色剤は、所望によ
り、顔料粒子の表面をポリマーで改質したものを使用す
ることもできる。改質用のポリマーとしては、例えば、
特願平７−６６５１４などに記載されているポリマー
や、市販の各種分散用ポリマー／オリゴマーを挙げるこ
とができる。

【００９１】なお、上記に示した着色剤は、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。

【００９２】（Ｃ）バインダーポリマーおよび多官能性
モノマー 〈バインダーポリマー〉本発明におけるバインダーポリ
マーとしては、着色剤に対してバインダーとして作用
し、かつカラーフィルタ製造時の現像処理工程において
用いられる現像液、特に好ましくはアルカリ現像液に可
溶性である限り、適宜のポリマーを使用することができ
る。

【００９３】本発明における好ましいバインダーポリマ
ーは、カルボキシル基を含有するポリマーであり、特
に、１個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽
和単量体（以下、単に「カルボキシル基含有不飽和単量
体」という。）と他の共重合可能なエチレン性不飽和単
量体（以下、単に「他の不飽和単量体」という。）とか
らなる単量体混合物の共重合体（以下、単に「カルボキ
シル基含有共重合体」とう。）が好ましい。

【００９４】前記カルボキシル基含有不飽和単量体とし
ては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン
酸、α−クロルアクリル酸、エタクリル酸、けい皮酸等
の不飽和モノカルボン酸類；マレイン酸、無水マレイン
酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコ
ン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和ジカル
ボン酸（無水物）類；３価以上の不飽和多価カルボン酸
（無水物）類等を挙げることができる。

【００９５】これらのカルボキシル基含有不飽和単量体
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。

【００９６】また、前記他の不飽和単量体としては、例
えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、
クロルスチレン、メトキシスチレン、式（２１）

【００９７】

【化２５】

【００９８】式（２２）

【００９９】

【化２６】

【０１００】等の芳香族ビニル化合物；メチルアクリレ
ート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エ
チルメタクリレート、プロピルアクリレート、プロピル
メタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリ
レート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒド
ロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピル
アクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキ
シブチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリル
メタクリレート、フェニルメタクリレート、シクロヘキ
シルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジル
メタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェ
ノキシエチルメタクリレート、イソボロニルメタクリレ
ート、ジシクロペンタジエニルメタクリレート、等の不
飽和カルボン酸エステル類；アミノエチルアクリレー
ト、アミノエチルメタクリレート、アミノプロピルアク
リレート、アミノプロピルメタクリレート等の不飽和カ
ルボン酸アミノアルキルエステル類；グリシジルアクリ
レート、グリシジルメタクリレート等の不飽和カルボン
酸グリシジルエステル類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニ
ルエステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエ
ーテル、アリルグリシジルエーテル、メタクリルグリシ
ジルエーテル等の不飽和エーテル類；アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリ
ル、シアン化ビニリデン等のシアン化ビニル化合物；ア
クリルアミド、メタクリルアミド、α−クロロアクリル
アミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−ヒ
ドロキシエチルメタクリルアミド、マレイミド、Ｎ−フ
ェニルマレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等の
不飽和アミドあるいは不飽和イミド類；１，３−ブタジ
エン、イソプレン、クロロプレン等の脂肪族共役ジエン
類；ポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリブチ
ルメタクリレート、ポリシリコーン等の重合体分子鎖末
端にモノアクリロイル基あるいはモノメタクリロイル基
を有するマクロモノマー類等を挙げることができる。

【０１０１】これらの他の不飽和単量体は、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。

【０１０２】カルボキシル基含有共重合体としては、 アクリル酸および／またはメタクリル酸と メチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリ
レート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジ
ルアクリレート、ベンジルメタクリレート、スチレン、
ポリスチレンマクロモノマーおよびポリメチルメタクリ
レートマクロモノマーの群から選ばれる少なくとも１種
の他の不飽和単量体との共重合体が好ましい。

【０１０３】好ましいカルボキシル基含有共重合体の具
体例としては、（メタ）アクリル酸／ベンジル（メタ）
アクリレート共重合体、（メタ）アクリル酸／メチル
（メタ）アクリレート共重合体、（メタ）アクリル酸／
ベンジル（メタ）アクリレート／ポリスチレンマクロモ
ノマー共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジル（メ
タ）アクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモ
ノマー共重合体、（メタ）アクリル酸／メチル（メタ）
アクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体、
（メタ）アクリル酸／メチル（メタ）アクリレート／ポ
リメチルメタクリレートマクロモノマー共重合体、（メ
タ）アクリル酸／２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリ
レート／ベンジル（メタ）アクリレート／ポリスチレン
マクロモノマー共重合体、（メタ）アクリル酸／２−ヒ
ドロキシエチル（メタ）アクリレート／ベンジル（メ
タ）アクリレート／ポリメチルメタクリレートマクロモ
ノマー共重合体、等を挙げることができる。

【０１０４】カルボキシル基含有共重合体におけるカル
ボキシル基含有不飽和単量体の共重合割合は、通常、５
〜５０重量％、好ましくは１０〜４０重量％である。こ
の場合、カルボキシル基含有不飽和単量体の共重合割合
が５重量％未満では、得られる感放射線性組成物のアル
カリ現像液に対する溶解性が低下する傾向があり、また
５０重量％を超えると、アルカリ現像液による現像時
に、形成された画素の基板からの脱落や画素表面の膜荒
れを来たしやすくなる傾向がある。

【０１０５】本発明におけるバインダーポリマーの使用
割合は、（Ｂ）着色剤１００重量部に対して、通常、１
０〜１０００重量部、好ましくは２０〜５００重量部で
ある。

【０１０６】この場合、バインダーポリマーの使用割合
が１０重量部未満では、例えば、アルカリ現像性が低下
したり、画素が形成される部分以外の領域での地汚れや
膜残りが発生するおそれがあり、一方１０００重量部を
超えると、相対的に着色剤濃度が低下するため、薄膜と
して目的とする色濃度を達成することが困難となる場合
がある。

【０１０７】〈多官能性モノマー〉本発明における多官
能性モノマーとしては、例えば、エチレングリコール、
プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジア
クリレートまたはジメタクリレート類；ポリエチレング
リコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレ
ングリコールのジアクリレートまたはジメタクリレート
類；グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール、ジペンタエリスリトール等の３価以上の多
価アルコールのポリアクリレートまたはポリメタクリレ
ート類；ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、
アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリ
ゴアクリレートまたはオリゴメタクリレート類；両末端
ヒドロキシポリブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソ
プレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末
端ヒドロキシル化重合体のジ（メタ）アクリレート
類；、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェー
ト、トリスメタクリロイルオキシエチルフォスフェート
等を挙げることができる。

【０１０８】これらの多官能性モノマーのうち、３価以
上の多価アルコールのポリアクリレートまたはポリメタ
クリレート類が好ましく、具体的には式（２３）

【０１０９】

【化２７】

【０１１０】で表される化合物、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタ
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トリメタクリレート、ペンタエリ
スリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトール
テトラメタクリレート、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、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート等
を挙げることができ、特に、上記に示した式（２３）、
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、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
クリレートが、画素強度が高く、画素表面の平滑性に優
れ、かつ画素が形成される部分以外の領域での地汚れ、
膜残り等を発生し難い点で好ましい。

【０１１１】本発明において使用される多官能性モノマ
ーは、本発明の効果が損なわない限り、その一部が単官
能性モノマーに置き換えられても良い。このような単官
能性モノマーとしては、前述したバインダーポリマーの
原料として使用したモノマーがそのまま適用できるほ
か、更に、例えばω−カルボキシ−ポリカプロラクトン
モノ（メタ）アクリレート、メトキシトリエチレングリ
コール（メタ）アクリレート、メトキシジプロピレング
リコール（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−
フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−アクリ
ロイロキシエチルこはく酸、を挙げることができる。

【０１１２】前記単官能性モノマーの多官能性モノマー
に対する使用割合は、多官能性モノマーと単官能性モノ
マーの合計１００に対して、単官能性モノマーが０〜９
０重量％、好ましくは０〜５０重量％である。

【０１１３】本発明における多官能性モノマーの使用割
合は、上記に示したバインダーポリマー１００重量部に
対して、通常、５〜５００重量部、好ましくは２０〜３
００重量部である。

【０１１４】この場合、多官能性モノマーの使用割合が
５重量部未満では、画素強度あるいは画素表面の平滑性
が不十分となる傾向があり、一方５００重量部を超える
と、例えば、アルカリ現像性が低下したり、画素が形成
される部分以外の領域での地汚れや膜残りが発生しやす
くなる傾向がある。

【０１１５】（Ｄ）光重合開始剤 本発明における光重合開始剤とは、光の照射により分解
又は結合が解裂し、ラジカル種、カチオン種、アニオン
種等の前記多官能性モノマーの重合を開始することがで
きる活性種を発生する化合物を意味する。

【０１１６】このような光重合開始剤としては、イミダ
ゾール環を有する化合物、ベンゾイン結合を有する化合
物、その他の光ラジカル発生剤、トリハロメチル基を有
する化合物等を例示することができる。

【０１１７】前記イミダゾール環を有する化合物として
は、例えば、特願平７−６６５１４に記載の化合物が有
効である。

【０１１８】これらのうち、特に２，２′−ビス（２−
クロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラキス
（４−エトキシカルボニルフェニル）ビイミダゾール、
２，２′−ビス（２−ブロモフェニル）−４，４′，
５，５′−テトラキス（４−エトキシカルボニルフェニ
ル）ビイミダゾール、２，２′−ビス（２−クロロフェ
ニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダ
ゾール、２，２′−ビス（２，４−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（２，４−ジブロモフェニル）−
４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、
２，２′−ビス（２，４，６−トリクロロフェニル）−
４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾールお
よび２，２′−ビス（２，４，６−トリブロモフェニ
ル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾ
ールが好ましい。

【０１１９】ベンゾイン結合を有する化合物、その他の
光ラジカル発生剤としては、例えば、２−ヒドロキシ−
２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−
（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−
メチルプロパン−１−オン、４−（２−ヒドロキシエト
キシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケ
トン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、
２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２
−メチル−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォ
リノ−１−プロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジ
メチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタ
ン−１−オン、ベンゾフェノン、２，４−ジエチルチオ
キサントン、３，３−ジメチル−４−メトキシベンゾフ
ェノン、４−アジドベンズアルデヒド、４−アジドアセ
トフェノン、４−アジドベンザルアセトフェノン、アジ
ドピレン、４−ジアゾジフェニルアミン、４−ジアゾ−
４′−メトキシジフェニルアミン、４−ジアゾ−３−メ
トキシジフェニルアミン、ビス（２，６−ジメトキシベ
ンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフ
ィンオキサイド、ジベンゾイル、ベンゾインイソブチル
エーテル、Ｎ−フェニルチオアクリドン、トリフェニル
ピリリウムパークロレート、その他、製品名で、チバガ
イギー社製のイルガキュアシリーズ、ダロキュアシリー
ズ等を挙げることができる。

【０１２０】これらの中では、製品名ＣＧＩ−３６９
（チバガイギー社製；（２−ベンジル−２−ジメチルア
ミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタン−１−
オン）、製品名ＣＧＩ−１７００（チバガイギー社製）
などが特に好ましい。

【０１２１】前記トリハロメチル基を有する化合物等と
しては、具体的に、例えば、１，３，５−トリス（トリ
クロロメチル）トリアジン、等を挙げることができる。

【０１２２】これらの光ラジカル発生剤は、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。

【０１２３】本発明においては、（Ｄ）光重合開始剤成
分として、ビイミダゾール系化合物、ベンゾイン結合を
有する化合物、その他の光ラジカル発生剤またはトリハ
ロメチル基を有する化合物を含有するが必要に応じて、
増感剤、硬化促進剤等や、高分子化合物からなる光架橋
剤あるいは光増感剤（以下、「高分子光架橋・増感剤」
という。）の１種以上を併用することもできる。

【０１２４】前記増感剤としては、例えば、４，４′−
ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４′−ビ
ス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４−ジエチルア
ミノアセトフェノン、４−ジメチルアミノプロピオフェ
ノン、エチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、２−
エチルヘキシル−１，４−ジメチルアミノベンゾエー
ト、２，５−ビス（４′−ジエチルアミノベンザル）シ
クロヘキサノン、７−ジエチルアミノ−３−（４−ジエ
チルアミノベンゾイル）クマリン、４−（ジエチルアミ
ノ）カルコン、等を挙げることができる。

【０１２５】これらの増感剤は、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。

【０１２６】前記硬化促進剤としては、例えば、２−メ
ルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾチ
アゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２，５
−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、２−メ
ルカプト−４，６−ジメチルアミノピリジン、１−フェ
ニル−５−メルカプト−１Ｈ−テトラゾール、３−メル
カプト−４−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール
等を挙げることができる。

【０１２７】これらの硬化促進剤は、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。

【０１２８】さらに、前記高分子光架橋・増感剤等は、
光架橋剤および／または光増感剤として機能しうる官能
基を主鎖および／または側鎖中に有する高分子化合物で
あり、その例としては、４−アジドベンズアルデヒドと
ポリビニルアルコールとの縮合物、４−アジドベンズア
ルデヒドとフェノールノボラック樹脂との縮合物、４−
アクリロイルフェニルシンナモイルエステルの単独重合
体あるいは共重合体、１，４−ポリブタジエン、１，２
−ポリブタジエン等を挙げることができる。

【０１２９】これらの高分子光架橋・増感剤は、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。

【０１３０】前記他の光ラジカル発生剤、増感剤および
硬化促進剤のうち、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−
フェニルプロパン−１−オン、２−メチル−（４−メチ
ルチオフェニル）−２−モルフォリノ−１−プロパン−
１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−
（４−モルフォリノフェニル）ブタン−１−オン、４，
４′−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，
４′−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンおよび２
−メルカプトベンゾチアゾールなどを組み合わせて使用
するとことが、形成された画素が現像時に基板から脱落
し難く、画素強度および感度も高い点で好ましい。

【０１３１】本発明における（Ｄ）光重合開始剤の使用
割合は、（Ｃ）多官能性モノマー１００重量部に対し
て、通常、０．０１〜２００重量部、好ましくは１〜１
２０重量部、特に好ましくは１〜５０重量部である。

【０１３２】この場合、これらの化合物の合計の使用割
合が０．０１重量部未満では、放射線照射による硬化が
不十分となり、パターンに欠落、欠損やアンダーカット
を生じるおそれがあり、一方２００重量部を超えると、
形成されたパターンが現像時に基板から脱落しやすく、
またパターンが形成される部分以外の領域で地汚れ、膜
残り等を生じやすくなる。

【０１３３】本発明における他の光ラジカル発生剤の使
用割合は、（Ｄ）光重合開始剤全体の８０重量％以下で
あることが好ましく、また増感剤および／または硬化促
進剤の使用割合は、（Ｄ）光重合開始剤全体の８０重量
％以下であることが好ましい。

【０１３４】本発明における高分子光架橋・増感剤の使
用割合は、（Ｄ）光重合開始剤全体の５０重量％以下で
あることが好ましい。

【０１３５】（Ｅ）溶剤 本発明における溶剤としては、前記（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）および（Ｄ）成分や、後述する所望により添加さ
れる他の添加剤成分を溶解または分散し、かつこれらの
成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限
り、適宜に選択して使用することができる。

【０１３６】このような溶剤としては、例えば、エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチル
エーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、
ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、トリエチ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、ジプ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、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
ルモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ
ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチル
エーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテ
ル、等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエ
ーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテルアセ
テート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテ
ート、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アセテ
ート等の（ポリ）アルキレングリコールモノアルキルエ
ーテルアセテート類；ジエチレングリコールジメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、
ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロ
フラン等の他のエーテル類；メチルエチルケトン、シク
ロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン等のケ
トン類；２−ヒドロキシプロピオン酸メチル、２−ヒド
ロキシプロピオン酸エチル等の乳酸アルキルエステル
類；２−ヒドロキシ−２−メチル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−エトキシプロピオン酸メチル、３−
エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒ
ドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタ
ン酸メチル、３−メチル−３−メトキシブチルアセテー
ト、３−メチル−３−メトキシブチルプロピオネート、
酢酸エチル、酢酸ブチル、ぎ酸アミル、酢酸イソアミ
ル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプ
ロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ピルビン酸メチル、
ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メ
チル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸エチル等
の他のエステル類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化
水素類；Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホル
ムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の含窒素
（アミド系）溶剤類；などを挙げることができる。

【０１３７】これらの溶剤は、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。

【０１３８】さらに、前記溶剤とともに、ベンジルエチ
ルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセトニルアセト
ン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、１−オクタ
ノール、１−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベ
ンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン
酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸
プロピレン、フェニルセロソルブアセテート等の高沸点
溶剤を併用することもできる。

【０１３９】これらの高沸点溶剤は、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。

【０１４０】前記溶剤のうち、溶解性、顔料分散性、塗
布性等の観点から、エチ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
テルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、シク
ロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、２−
ヒドロキシプロピオン酸エチル、３−メチル−３−メト
キシブチルプロピオネート、３−メトキシプロピオン酸
エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキ
シプロピオン酸エチル、酢酸ブチル、ぎ酸アミル、酢酸
イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪
酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、ピルビン酸
エチル等が好ましく、また高沸点溶剤としてはγ−ブチ
ロラクトン等が好ましい。

【０１４１】本発明における溶剤の使用割合には、特に
制限はないが、通常、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、
（Ｄ）、及び、後述するその他各種添加剤を足し合わせ
た総量が重量％濃度で、５〜５０％になるように、さら
には、１０〜４０％になるように調整するのが、塗布性
の点、組成物の安定性の点などから好ましい。

【０１４２】本発明の感放射線性組成物は、前述した通
り、成分として、（Ａ）〜（Ｅ）を含むものであるが、
アルカリ現像液に対する溶解性をより改善し、かつ現像
処理後の未溶解物の残存をより少なくするために、有機
酸を含有するこもできる。

【０１４３】このような有機酸としては、分子量が１０
００以下である、脂肪族カルボン酸あるいはフェニル基
含有カルボン酸が好ましい。

【０１４４】これらの有機酸のうち、マロン酸、アジピ
ン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン
酸、フタル酸等の脂肪族ジカルボン酸類および芳香族ジ
カルボン酸類が、アルカリ溶解性、（Ｅ）溶剤に対する
溶解性、画素が形成される部分以外の領域での地汚れの
防止等の観点から好ましい。

【０１４５】前記有機酸は、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。

【０１４６】本発明における有機酸の使用割合は、組成
物全体に対して、通常、１０重量％以下、好ましくは
０．００１〜１０重量％、さらに好ましくは０．０１〜
１重量％である。

【０１４７】この場合、有機酸の使用割合が１０重量％
を超えると、形成された画素の基板に対する密着性が低
下する傾向がある。

【０１４８】さらに、本発明の感放射線性組成物は、必
要に応じて種々の添加剤を含有することもできる。

【０１４９】このような添加剤としては、例えば、ガラ
ス、アルミナ等の充填剤；ポリビニルアルコール、ポリ
エチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフロロ
アルキルアクリレート等の高分子化合物；ノニオン系界
面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性
剤等の界面活性剤；ビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエト
キシ）シラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノ
プロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエ
チル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−
アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、３−グリシジルプロピル
トリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチル
ジメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキ
シル）エチルトリメトキシシラン、３−クロロプロピル
メチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメト
キシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等
の密着促進剤；２，２−チオビス（４−メチル−６−ｔ
−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノ
ール等の酸化防止剤；２−（３−ｔ−ブチル−５−メチ
ル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリ
アゾール、アルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収
剤；ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤；エポキ
シ化合物、メラミン化合物、ビスアジド化合物等の熱架
橋剤；を挙げることができる。

【０１５０】〈カラーフィルターの形成方法〉次に、本
発明の感放射線性組成物を用いて、カラーフィルターを
形成する方法について説明する。

【０１５１】まず、透明基板の表面上の画素パターンを
形成する部分を区画するように遮光層を形成し、この基
板上に、例えば赤色の顔料が分散された感放射線性組成
物を塗布したのち、プリベークを行って溶剤を蒸発さ
せ、塗膜を形成する。

【０１５２】次いで、この塗膜にフォトマスクを介して
放射線を照射したのち、現像処理を行い、塗膜の放射線
未照射部を溶解除去することによって、赤色の画素が所
定のパターンで配置された画素アレイを形成する。

【０１５３】その後、緑色または青色の顔料が分散され
た各感放射線性組成物を用い、上記と同様にして、各組
成物の塗布、プリベーク、放射線照射および現像処理を
行い、緑色の画素アレイおよび青色の画素アレイを同一
基板上に順次形成することにより、赤色、緑色および青
色の三原色の画素アレイが基板上に配置されたカラーフ
ィルタを得る。

【０１５４】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。

【０１５５】感放射線性組成物を透明基板に塗布する際
には、回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の適宜の塗布
法を採用することができる。

【０１５６】塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、
０．１〜１０μｍ、好ましくは０．２〜５．０μｍ、特
に好ましくは０．２〜３．０μｍである。

【０１５７】カラーフィルタを形成する際に使用される
放射線としては、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子
線、Ｘ線等を使用することができるが、波長が１９０〜
４５０ｎｍの範囲にある放射線が好ましい。

【０１５８】放射線の照射エネルギー量は、好ましくは
１〜１０００ｍＪ／ｃｍ² である。

【０１５９】前記アルカリ現像液としては、例えば炭酸
ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テト
ラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、
１，８−ジアザビシクロ−［５．４．０］−７−ウンデ
セン、１，５−ジアザビシクロ−［４．３．０］−５−
ノネン等の水溶液が好ましい。

【０１６０】また、前記アルカリ現像液には、例えばメ
タノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤
等を適量添加することもできる。

【０１６１】なお、アルカリ現像後は、通常、水洗す
る。

【０１６２】現像処理法としては、シャワー現像法、ス
プレー現像法、ディップ（浸漬）現像法、パドル（液盛
り）現像法等を適用することができ、現像条件は、常温
で５〜３００秒が好ましい。

【０１６３】このようにして形成されたカラーフィルタ
は、例えばカラー液晶表示装置、カラー撮像管素子、カ
ラーセンサー等に極めて有用である。

【０１６４】

【実施例】以下、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。

【０１６５】〈特定反応物ａ．の合成例〉 合成例１ ５００ｍｌの四つ口フラスコ中に、テトラカルボン酸二
無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチ
ル酢酸二無水物６９．４１ｇ（３１０ｍｍｏｌ）、アル
コール化合物として２−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト８０．５９ｇ（６１９ｍｍｏｌ）、溶媒としてプロピ
レングリコールモノメチルエーテルアセテート１５０
ｇ、触媒として、テトラエチルアンモニウムブロマイド
０．６２ｇ（２．９ｍｍｏｌ）を仕込み、撹拌しなが
ら、１１０℃で加熱した。この反応液は当初白鐸してい
たが、次第に溶解し、２時間後完全に溶解した。溶解
後、４時間、そのまま反応させることで、目的とする特
定反応物ａ．（ａ１）の溶液を得た。

【０１６６】合成例２〜５ 原料の化合物を変更した以外は、合成例１に示した方法
で同様に反応させ、目的とする化合物 （ａ２）〜（ａ５）を得た。合成結果を表１にまとめ
た。

【０１６７】

【表１】

【０１６８】〈特定反応物ｂ．の合成例〉 合成例６ ５００ｍｌの四つ口フラスコ中に、ジオール化合物とし
て、９．９−ビス（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フ
ェニル）フルオレン６４．８０ｇ（１４８ｍｍｏｌ）、
酸無水物化合物として、式（１９）で示される化合物８
５．２０ｇ（２９６ｍｍｏｌ）、溶媒としてプロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート１５０ｇ、触
媒として、テトラエチルアンモニウムブロマイド０．５
９ｇ（２．８ｍｍｏｌ）を仕込み、撹拌しながら、１１
０℃で加熱した。この反応液は当初白鐸していたが、次
第に溶解した。完全に溶解してから、４時間、そのまま
反応させることで、目的とする特定反応物ｂ．（ｂ１）
の溶液を得た。

【０１６９】合成例７ ５００ｍｌの四つ口フラスコ中に、ジアミン化合物とし
て、９．９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン２
２．６０ｇ（６５ｍｍｏｌ）、酸無水物化合物として、
式（１７）で示される化合物３７．４０ｇ（１３０ｍｍ
ｏｌ）、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート２４０ｇ、触媒として、テトラエチル
アンモニウムブロマイド０．２６ｇ（１．２ｍｍｏｌ）
を仕込み、撹拌しながら、６０℃で加熱した。この反応
液は当初白鐸していたが、次第に溶解した。完全に溶解
してから、４時間、そのまま反応させることで、目的と
する特定反応物ｂ．（ｂ２）の溶液を得た。

【０１７０】〈実施例１〉（Ａ）成分として、合成例１
で合成した特定反応物（ａ１）：４０重量部の溶解した
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶
液、（Ｂ）成分として、赤色顔料（C.I.PigmentRed17
7)：１００重量部を分散剤を用いて分散させた顔料分散
液、（Ｃ）成分として、メタクリル酸／ベンジルメタク
リレート／２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ポリ
スチレンマクロモノマー共重合体（共重合重量比：１５
／６０／１５／１０、重量平均分子量：２８０００）：
４０重量部、および、ジペンタエリスリトールヘキサア
クリレート：４０重量部、（Ｄ）成分として、２，２′
−ビス（２−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：１０重量部と４，４′
−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン：１０重量
部、（Ｅ）成分として、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテルアセテート：８００重量部（ただし、特定反
応物 ａ１の溶媒、顔料分散液の溶媒を含む）、シクロ
ヘキサノン：１００重量部を混合して感放射線性組成物
を調製した。次いで、表面にナトリウムイオンの溶出を
防止するシリカ（ＳｉＯ₂ ）膜が形成されたソーダガラ
ス製透明基板の表面上に、画素パターンを形成する部分
を区画するように遮光層を設けたのち、スピンコーター
を用いて前記感放射線性組成物を塗布し、８０℃のホッ
トプレートで２分間プリベークを行ない、膜厚１．５μ
ｍの塗膜を形成した。

【０１７１】その後、基板を冷却したのち、高圧水銀ラ
ンプを用い、フォトマスクを介して、塗膜に波長３６５
ｎｍ、４０５ｎｍおよび４３６ｎｍの光を含む５０ｍＪ
／ｃｍ² の紫外線を照射した。

【０１７２】次いで、基板を後述する条件で現像処理を
行い、風乾したのち、さらに１８０℃で３０分間ポスト
ベークを行なって、各辺２０μｍ×２０μｍの大きさの
赤色の画素パターンが形成された画素アレイを作製し
た。

【０１７３】得られた画素アレイにはパターンの欠落や
欠損は認められず、パターン断面を走査型電子顕微鏡で
観察したところ、アンダーカットは認められなかった。
また画素アレイを光学顕微鏡で観察したところ、基板上
のパターンが形成されていない領域に未溶解物の残存は
認められなかった。また、得られた画素の鉛筆硬度を測
定したところ、５Ｈであった。

【０１７４】〈現像条件〉 現像液：０．２重量％濃度のテトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド水溶液（２５℃） 現像装置：シャワー現像装置 現像時間：１分間 リンス時間：１分間（超純水） シャワー圧：０．２ｋｇ／ｃｍ² 〈実施例２〜７〉（Ａ）成分として、特定反応物（ａ
１）の代わりに、合成例２〜７で得られた特定反応物
（ａ２）〜（ａ５）および（ｂ１）〜（ｂ２）を用いた
以外は、実施例１と同様に、感放射線組成物を調製し、
画素アレイを作製した。評価結果を表２に示した。

【０１７５】

【表２】

【０１７６】〈比較例１〉（Ｂ）成分として、赤色顔
（C.I.PigmentRed177)：１００重量部を分散剤を用いて
分散させた顔料分散液、（Ｃ）成分として、メタクリル
酸／ベンジルメタクリレート／２−ヒドロキシエチルメ
タクリレート／ポリスチレンマクロモノマー共重合体
（共重合重量比：１５／６０／１５／１０、重量平均分
子量：２８０００）：６０重量部、および、ジペンタエ
リスリトールヘキサアクリレート：６０重量部、（Ｄ）
成分として、２，２′−ビス（２−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：
１０重量部と４，４′−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾ
フェノン：１０重量部、（Ｅ）成分として、プロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート：８００重量
部（ただし、顔料分散液の溶媒を含む）、シクロヘキサ
ノン：１００重量部を混合して感放射線性組成物を調製
した。

【０１７７】この感放射線性組成物を用い、実施例１と
同様にして、基板上に赤色の画素パターンが形成された
画素アレイを作製した。得られた画素アレイは、パター
ンの大部分が欠落しており、また、残存した部分の鉛筆
硬度を測定したところ、３Ｈとカラーフィルター用の硬
化膜としては、かなり柔らかいものであった。

【０１７８】〈比較例２〉実施例１において、バインダ
ーポリマーとして、メタクリル酸／メチルメタクリレー
ト／２−ヒドロキシエチルメタクリレート／ポリスチレ
ンマクロモノマー共重合体（共重合重量比：１５／６０
／１５／１０、重量平均分子量：２９０００）を用いた
以外は、比較例１と同様にして感放射線性組成物を調製
し、基板上に赤色の画素パターンが形成された画素アレ
イを作製した。得られた画素アレイはパターンが一部欠
落しており、残存した部分の鉛筆硬度を測定したとこ
ろ、３Ｈとカラーフィルター用の硬化膜としては、柔ら
かいものであった。

【０１７９】〈比較例３〉比較例１において、（Ｃ）成
分の、メタクリル酸／ベンジルメタクリレート／２−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート／ポリスチレンマクロモ
ノマー共重合体（共重合重量比：１５／６０／１５／１
０、重量平均分子量：２８０００）を４０重量部、およ
び、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを８０
重量部に変更した以外は、比較例１と同様にして感放射
線性組成物を調製した。

【０１８０】この感放射線性組成物を用い、実施例１と
同様にして、基板上に塗布し、プリベークしたが、塗膜
にタック（粘着性）が生じたため、露光できなかった。

【０１８１】

【発明の効果】本発明によれば、特定構造の不飽和基お
よびカルボキシル基含有化合物を用いることで、少ない
露光量でも、パターニング可能で、かつ、硬度の高いカ
ラーフィルターを得ることが可能な、フォトリソグラフ
ィー用の感放射線性着色組成物が得られる。本発明の感
放射線性着色組成物を用いて形成したカラーフィルター
は、信頼性に優れ、例えば卓上計算機、腕時計、置時
計、係数表示板、ワードプロセッサ、パーソナルコンピ
ューター、液晶テレビなどの表示装置に有効に用いられ
る。

【０１８２】また、本発明の特定構造の不飽和基および
カルボキシル基含有化合物は、感光剤の種類、添加物の
種類を選択すれば、レジスト用、オーバーコート膜用、
感光性スペーサー用などにも、広く適用可能である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊野 厚司 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 式（１） 【化１】 ［式中、Ｒ₁ は４価の有機基を示す。］で表されるテト
   ラカルボン酸二無水物と、式（２） 【化２】 ［式中、Ｒ₂ は、少なくとも、一つの放射線重合可能な
   不飽和結合を有する１価の有機基を示し、Ｒ₃ は、水酸
   基およびアミノ基より選ばれる１価の有機基を示す。］
   で表される化合物を反応させることにより得られる、不
   飽和基およびカルボキシル基含有化合物、及び／また
   は、式（３） 【化３】 ［式中、Ｒ₄ は２価の有機基を示し、Ｒ₅ は、水酸基お
   よびアミノ基より選ばれる１価の有機基を示す。］で表
   される化合物と、式（４） 【化４】 ［式中、Ｒ₆ は、少なくとも、一つの放射線重合可能な
   不飽和結合を有する、１価の有機基を示す。］で表され
   る酸無水物を反応させることにより得られる、不飽和基
   およびカルボキシル基含有化合物を含むことを特徴とす
   る感放射線性組成物。
2. 【請求項２】 （Ａ）請求項１に記載の不飽和基および
   カルボキシル基含有化合物、（Ｂ）着色剤、（Ｃ）バイ
   ンダーポリマー、及び多官能性モノマー、（Ｄ）光重合
   開始剤、および（Ｅ）溶剤を含有することを特徴とする
   カラーフィルター用感放射線性組成物。