JPH1090516A - 赤色カラーフィルタ用感光性組成物およびこれを用いた赤色カラーフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた色度、透過率、コントラストを有し、
耐光性、および耐薬品性に優れた赤色カラーフィルタ用
感光性組成物およびこれを用いた赤色カラーフィルタを
提供する。 【解決手段】 付加重合可能なエチレン性二重結合を少
なくとも１個有する光重合性化合物と、光重合開始剤
と、顔料を含み、該顔料が下記一般式（Ｉ） 【化１】 〔式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は、同一または異なって、
水素原子、または側鎖にアルキル基を有してもよいアル
キル基を表す（ただし、Ｒ₁〜Ｒ₄の炭素原子数の総和は
１〜８である）〕で表されるアントラキノン系顔料と、
平均粒径０．０３〜０．２５μmの顔料粒子が８０〜１
００重量％を占めるＦｅ₂Ｏ₃顔料をアントラキノン系顔
料：Ｆｅ₂Ｏ₃顔料＝１：９〜９：１（重量比）の範囲で
含有してなる、赤色カラーフィルタ用感光性組成物、お
よびこれを用いた赤色カラーフィルタ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規な赤色カラー
フィルタ用感光性組成物およびこれを用いた赤色カラー
フィルタに関する。さらに詳しくは、優れた色度、透過
率、コントラストを有し、耐光性、および耐薬品性に優
れた赤色カラーフィルタ用感光性組成物およびこれを用
いた赤色カラーフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルやイメージセンサー等に使用
するカラーフィルタは、従来より、感光性組成物中に緑
（Ｇ）、青（Ｂ）、赤（Ｒ）の有機顔料を添加したカラ
ーフィルタ用感光性組成物を基材上に塗布、乾燥した
後、ホトリソグラフィーによってマトリックス状の所定
の色のレリーフ樹脂層に形成して製造されている。

【０００３】このカラーフィルタの作製に使用される感
光性樹脂組成物としては、ＣＩＥ（Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏ
ｎ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ ｄｅ Ｉ’Ｅｃｌ
ａｉｒａｇｅ、国際照明委員会）ＸＹＺ系スペクトル三
色値座標系の色ベクトルｘｙ色度図（以下「ＣＩＥ色度
図」という）で表されるｘ値、ｙ値の位置が色度曲線の
近傍にあり、かつ透過光の透過率が大きく、耐光性、お
よび耐薬品性に優れることが要求される。このような特
性を実現するため、様々な有機顔料を組み合せて配合し
たものが用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】赤色カラーフィルタ用
の顔料としては、さらに、ＣＩＥ色度のｘ値ができるだ
け大きいものが優れており、また波長のスペクトルから
は、フィルタ膜厚０．３〜５μｍ程度で、波長４００〜
５８０ｎｍでの透過率が０〜１０％程度、波長６１０〜
７００ｎｍでの透過率が８５〜１００％程度のものが最
適である。

【０００５】従来の赤色カラーフィルタ用感光性組成物
では様々な色素の顔料を組み合せて配合していたが、色
度、光の透過率等、十分に満足し得るものではなかっ
た。従来の有機顔料の組み合せにおいては、波長６１０
〜７００ｎｍでの透過率を８５〜１００％程度となる場
合でも、同時に４００〜５８０ｎｍの透過率を０〜１０
％程度とすることができず、ｘ値、ｙ値が好ましい色度
位置から外れてしまうという傾向にある。色度を好まし
い位置に調整するために他の有機顔料と組み合せて波長
４００〜５８０ｎｍの透過率を０〜１０％程度となるよ
うに調製すると、波長６１０〜７００ｎｍでの透過率を
８５〜１００％程度とすることができず、赤色透過光の
透過率が低下するという問題点があった。

【０００６】このため、赤色カラーフィルタとして優れ
た色度、透過率、コントラストを有し、耐光性および耐
薬品性に優れた赤色カラーフィルタ用感光性組成物の開
発が望まれていた。

【０００７】このような現状に鑑み、本発明者らは鋭意
研究を重ねた結果、感光性組成物に特定の構造式を有す
るアントラキノン系有機顔料と、特定の粒径範囲の顔料
が特定の重量割合となるように調製された無機顔料とを
組み合せることにより、優れた色度、透過率、コントラ
ストを有し、良好な耐光性および耐薬品性を備えた赤色
カラーフィルタ用感光性組成物とすることができること
を見出し、これに基づいて本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち本発明の目的は、色度および光の
透過率に優れ、透過光の偏光軸をずらすことの少ない赤
色カラーフィルタ用感光性組成物、およびこれを用いた
赤色カラーフィルタを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、付加重合可能
なエチレン性二重結合を少なくとも１個有する光重合性
化合物、光重合開始剤、および顔料を含有する赤色カラ
ーフィルタ用感光性組成物において、前記顔料が、下記
一般式（Ｉ）

【００１０】

【化２】

【００１１】〔式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は、同一また
は異なって、水素原子、または側鎖にアルキル基を有し
てもよいアルキル基を表す（ただし、Ｒ₁〜Ｒ₄の炭素原
子数の総和は１〜８である）〕で表されるアントラキノ
ン系顔料と、平均粒径０．０３〜０．２５μmの顔料粒
子が８０〜１００重量％を占めるＦｅ₂Ｏ₃顔料を、アン
トラキノン系顔料：Ｆｅ₂Ｏ₃顔料＝１：９〜９：１（重
量比）の範囲で含有することを特徴とする、赤色カラー
フィルタ用感光性組成物に関する。

【００１２】また本発明は、上記赤色カラーフィルタ用
感光性組成物を基板上に塗布し、これを画像露光、現像
し、所定のパターンからなるレリーフ樹脂層を形成して
なる、赤色カラーフィルタに関する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳述する。

【００１４】本発明に用いられる付加重合可能なエチレ
ン性不飽和二重結合を少なくとも１個含有する化合物
（以下「エチレン性化合物」と記すことあり）は、感光
性組成物がエネルギー線の照射を受けた場合、光重合開
始剤の作用により付加重合硬化するようなエチレン性不
飽和二重結合を１個以上有する化合物であって、例えば
前記のエチレン性不飽和二重結合を１個以上有する単量
体や、側鎖若しくは主鎖にエチレン性不飽和二重結合を
有する重合体等が例示される。なお、本発明における前
記「単量体」は、狭義の単量体にとどまらず、二量体、
三量体、オリゴマーをも包含するものである。

【００１５】エチレン性不飽和二重結合を１個以上有す
る単量体としては、例えば不飽和カルボン酸、脂肪族
（ポリ）ヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエス
テル、芳香族（ポリ）ヒドロキシ化合物と不飽和カルボ
ン酸とのエステル、不飽和カルボン酸と多価カルボン酸
および前述の脂肪族（ポリ）ヒドロキシ化合物、芳香族
（ポリ）ヒドロキシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物と
のエステル化反応により得られるエステル、不飽和カル
ボン酸アミド、不飽和カルボン酸ニトリル等が挙げられ
る。

【００１６】具体的には、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、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリ
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、エチレングリコールモノ
メチルエーテルアクリレート、エチレングリコールモノ
メチルエーテルメタクリレート、エチレングリコールモ
ノエチルエーテルアクリレート、エチレングリコールモ
ノエチルエーテルメタクリレート、グリセロールアクリ
レート、グリセロールメタクリレート、アクリル酸アミ
ド、メタクリル酸アミド、アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エ
チル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、エチレングリコールジアクリ
レート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエ
チレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコ
ールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジア
クリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレー
ト、ブチレングリコールジメタクリレート、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メ
タクリレート、トリメチロールエタントリアクリレー
ト、トリメチロールエタントリメタクリレート、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、テトラメチロールプロパン
テトラアクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ
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ペンタメタ
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、
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘ
キサンジオールジメタクリレート、カルドエポキシジア
クリレート、カルドエポキシジメタクリレートや、これ
ら例示列挙した化合物のアクリレート、メタクリレート
を、フマレート、マレエート、クロトネート、イタコネ
ートに換えた、フマル酸エステル、マレイン酸エステ
ル、クロトン酸エステル、イタコン酸エステルや、アク
リル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、クロト
ン酸、イタコン酸、ヒドロキノンモノアクリレート、ヒ
ドロキノンモノメタクリレート、ヒドロキノンジアクリ
レート、ヒドロキノンジメタクリレート、レゾルシンジ
アクリレート、レゾルシンジメタクリレート、ピロガロ
ールジアクリレート、ピロガロールトリアクリレート、
アクリル酸とフタル酸およびジエチレングリコールとの
縮合物、アクリル酸とマレイン酸およびジエチレングリ
コールとの縮合物、メタクリル酸とテレフタル酸および
ペンタエリスリトールとの縮合物、アクリル酸とアジピ
ン酸およびブタンジオールとグリセリンとの縮合物、エ
チレンビスアクリルアミド、エチレンビスメタクリルア
ミド、フタル酸ジアリルのアリルエステル、ジビニルフ
タレート等が有用なものとして挙げられる。

【００１７】また、側鎖若しくは主鎖にエチレン性不飽
和二重結合を有する重合体としては、例えば、不飽和二
価カルボン酸とジヒドロキシ化合物との重縮合反応によ
り得られるポリエステル、不飽和二価カルボン酸とジア
ミンとの重縮合反応により得られるポリアミド、イタコ
ン酸、プロピリデンコハク酸、エチリデンマロン酸とジ
ヒドロキシ化合物との重縮合反応により得られるポリエ
ステル、イタコン酸、プロピリデンコハク酸、エチリデ
ンマロン酸とジアミンとの重縮合反応により得られるポ
リアミド、フェノールノボラック型エポキシアクリレー
ト、フェノールノボラック型エポキシメタクリレート、
クレゾールノボラック型エポキシアクリレート、クレゾ
ールノボラック型エポキシメタクリレート、ビスフェノ
ールＡ型エポキシアクリレート、ビスフェノールＳ型エ
ポキシアクリレート、ウレタンアクリレートオリゴマ
ー、ウレタンメタクリレートオリゴマー等が挙げられ
る。上記エポキシ（メタ）アクリレート樹脂にさらに多
塩基酸無水物を反応させたものであってもよい。

【００１８】この他に、側鎖にヒドロキシ基やハロゲン
化アルキル基などの反応活性を有する官能基を有する重
合体、例えばポリビニルアルコール、ポリ（２−ヒドロ
キシエチルメタクリレート）、ポリエピクロルヒドリン
等と、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン
酸、クロトン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸との
高分子反応により得られる重合体なども使用できる。

【００１９】上記のエチレン性化合物のうち、アクリル
酸エステルまたはメタクリル酸エステルの単量体が特に
好ましく用いることができる。

【００２０】これらエチレン性化合物の配合割合は、本
発明の感光性組成物中、エチレン性化合物、光重合開始
剤および顔料の総和１００重量部中に１２〜５５重量部
の範囲で配合されるのが好ましく、より好ましくは１５
〜４５重量部である。１２重量部未満では可視露光硬化
後の被膜の耐摩耗性や耐薬品性が低下することがあり、
一方、５５重量部を超えると感度が低下することがあ
り、また十分なフィルタの性能を得ることが難しくなり
好ましくない。

【００２１】本発明に用いられる光重合開始剤として
は、特に限定されるものでなく、例えば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−
１，２−ジフェニルエタン−１−オン、２−メチル−１
−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルホリノプ
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、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパ
ン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフ
ェニルホスフィンオキシド、１−〔４−（２−ヒドロキ
シエトキシ）フェニル〕−２−ヒドロキシ−２−メチル
−１−プロパン−１−オン、２，４−ジエチルチオキサ
ントン、２−クロロチオキントン、２，４−ジメチルチ
オキサントン、３，３−ジメチル−４−メトキシベンゾ
フェノン、ベンゾフェノン、１−クロロ−４−プロポキ
シチオキサントン、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、１
−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メ
チルプロパン−１−オン、４−ベンゾイル−４’−メチ
ルジメチルスルフィド、４−ジメチルアミノ安息香酸、
４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミ
ノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸ブチ
ル、４−ジメチルアミノ安息香酸−２−エチルヘキシ
ル、４−ジメチルアミノ安息香酸−２−イソアミル、
２，２−ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチル
ケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール、
１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エ
トキシカルボニル）オキシム、ｏ−ベンゾイル安息香酸
メチル、ビス（４−ジメチルアミノフェニル）ケトン、
４，４’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、４，
４’−ジクロロベンゾフェノン、ベンジル、ベンゾイ
ン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエー
テル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−
ｎ−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、
ベンゾインブチルエーテル、ｐ−ジメチルアミノアセト
フェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセトフェ
ノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、
２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミ
ダゾリル二量体、チオキサントン、２−メチルチオキサ
ントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジベンゾス
ベロン、α，α−ジクロロ−４−フェノキシアセトフェ
ノン、ペンチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、９
−フェニルアクリジン、１，７−ビス−（９−アクリジ
ニル）ヘプタン、１，５−ビス−（９−アクリジニル）
ペンタン、１，３−ビス−（９−アクリジニル）プロパ
ン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（３−ブロ
モ−４−メトキシ）フェニル−ｓ−トリアジン、２，４
−ビス−トリクロロメチル−６−（２−ブロモ−４−メ
トキシ）フェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−ト
リクロロメチル−６−（３−ブロモ−４−メトキシ）ス
チリルフェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリ
クロロメチル−６−（２−ブロモ−４−メトキシ）スチ
リルフェニル−ｓ−トリアジン等が挙げられる。中で
も、トリアジン系光重合開始剤は塗布性や感度の面で好
ましく用いることができる。

【００２２】この光重合開始剤の配合割合は、本発明の
感光性組成物中、エチレン性化合物、光重合開始剤およ
び顔料の総和１００重量部中に１〜１５重量部の範囲で
配合されるのが好ましく、より好ましくは３〜１２重量
部である。１重量部未満では感度が低下することがあり
好ましくなく、一方、１５重量部を超えると可視露光硬
化後の被膜の耐摩耗性や耐薬品性が低下することがあり
好ましくない。

【００２３】本発明に用いられる顔料は、アントラキノ
ン系顔料およびＦｅ₂Ｏ₃顔料を含有し、さらに必要に応
じ黄色有機顔料を含んでもよい。

【００２４】アントラキノン系顔料としては下記一般式
（Ｉ）

【００２５】

【化３】

【００２６】〔式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は、同一また
は異なって、水素原子、または側鎖にアルキル基を有し
てもよいアルキル基を表す（ただし、Ｒ₁〜Ｒ₄の炭素原
子数の総和は１〜８である）〕で表されるアントラキノ
ン系顔料が用いられる。ここで、Ｒ₁〜Ｒ₄が同一で、水
素原子、メチル、エチル、２−メチルプロパンのいずれ
かであるものが好ましく用いられる。具体的には下記化
４〜７で表されるアントラキノン系顔料が好適なものと
して挙げられる。

【００２７】

【化４】

【００２８】

【化５】

【００２９】

【化６】

【００３０】

【化７】 中でも、上記化４で表されるアントラキノン系顔料は、
優れた色度や透明性を達成でき好ましい。

【００３１】Ｆｅ₂Ｏ₃顔料としては、平均粒径０．０３
〜０．２５μmの顔料粒子が８０〜１００重量％を占め
るよう調製されたものが用いられる。上記範囲を満足す
ることにより、赤色カラーフィルタの透明性やコントラ
ストを低下させることなく、優れた色度に調整すること
ができ、高い明度を有し、耐光性、耐薬品性向上の面で
も優れている。

【００３２】本発明において、上記アントラキノン系顔
料とＦｅ₂Ｏ₃顔料は、アントラキノン系顔料：Ｆｅ₂Ｏ₃
顔料＝１：９〜９：１（重量比）の割合で配合され、好
ましくはアントラキノン系顔料：Ｆｅ₂Ｏ₃顔料＝２：８
〜６：４（重量比）である。配合比が上記範囲から外れ
ると、色度の位置が好ましい範囲から外れてしまうこと
があり適当でない。

【００３３】本発明の赤色カラーフィルタ用感光性組成
物は、その色調をさらに整えるために他の有機顔料を添
加してもよい。このような顔料としては従来公知のもの
を任意に用いることができ、例えば、カラーインデック
ス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーで、 黄色顔料：Ｃ．Ｉ． ２０、２４、８３、８６、９３、１０９、１１０、 １１７、１２５、１２９、１３７、１３８、１３９、 １４７、１４８、１５０、１５３、１５４、１６６、 １６８ 橙色顔料：Ｃ．Ｉ． ３６、４３、５１、５５、５９、６１ 赤色顔料：Ｃ．Ｉ． ９、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、 １８０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、 ２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０ 等の顔料が挙げられる。

【００３４】中でも、 黄色顔料：Ｃ．Ｉ． ２０、２４、８３、８６、９３、１０９、１１０、 １１７、１２５、１２９、１３７、１３８、１３９、 １４７、１４８、１５０、１５３、１５４、１６６、 １６８ が好ましく挙げられる。

【００３５】これら他の有機顔料の配合量は特に限定さ
れるものでなく、要求されるフィルタの色調等に応じ
て、適宜、変更し得る。

【００３６】本発明では、任意に添加した顔料を含めて
の顔料成分全体としての平均粒径が０．００１〜０．７
μｍ、特には０．０５〜０．６μｍの範囲にあること
が、透明性やコントラストの面から好ましい。

【００３７】本発明の赤色カラーフィルタ用感光性組成
物は、上述した付加重合可能なエチレン性二重結合を少
なくとも１個有する光重合性化合物、光重合開始剤、お
よび顔料の他に、所望により膜形成能を有する化合物、
有機溶剤、熱重合禁止剤、消泡剤、界面活性剤等を添加
することができる。

【００３８】膜形成能を有する化合物を添加することに
より、タック性の少ない乾燥した被膜を形成するととも
に、被膜の強度を上げることができる。このような膜形
成能を有する化合物としては、アクリル酸、メタクリル
酸、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、イソプロピルアク
リレート、イソプロピルメタクリレート、Ｎ−ブチルア
クリレート、Ｎ−ブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブ
チルアクリレート、ｔｅｒｔ−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、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
アクリレート、フェノキシメタクリレート、イソボルニ
ルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、グリシ
ジルメタクリレート、スチレン、アクリルアミド、メタ
アクリルアミド、アクリロニトリル、メタアクリロニト
リル等から選ばれた単量体を共重合させることによって
得られた高分子化合物や、側鎖にカルボキシル基を有す
る酸性セルロース変性物、ポリエチレンオキシド、ポリ
ビニルピロリドン、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩
化ビニリデンとの共重合体、塩化ビニリデン、塩素化ポ
リオレフィン、または塩化ビニルと酢酸ビニルとの共重
合体、ポリ酢酸ビニル、アクリロニトリルとスチレンと
の共重合体、アクリロニトリルとスチレン、ブタジエン
との共重合体、ポリビニルアルキルエーテル、ポリビニ
ルアルキルケトン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリウ
レタン、ポリエチレンテレフタレートイソフタレート、
アセチルセルロースおよびポリビニルブチラール等を挙
げることができる。

【００３９】感光性組成物の現像時に、アルカリ性水溶
液での現像性を改善するためにアクリル酸、メタクリル
酸等のカルボキシル基を有する単量体を共重合成分とし
て使用することは有効である。アクリル酸、メタクリル
酸等を共重合成分中に５〜４０重量％程度含有させるこ
とが好ましい。

【００４０】また、カルボキシメチルセルロース、カル
ボキシエチルセルロース、カルボキシプロピルセルロー
スや、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチル
セルロース、ヒドロキシプロピルセルロースのヒドロキ
シル基に多塩基酸無水物を反応させたセルロース樹脂も
好ましく用いることができる。

【００４１】上記膜形成能を有する化合物を添加する場
合には、本発明の感光性組成物の固形分１００重量部中
に、４００重量部以下の範囲で配合するのが好ましく、
より好ましくは２００重量部以下である。

【００４２】さらに、本発明の赤色カラーフィルタ用感
光性組成物は、該組成物を希釈し塗布性を改善するため
有機溶剤が使用できる。かかる有機溶剤としては、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、エチレングリコールモノプロピ
ルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、
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、エチレングリコールジプロピル
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、プロピレン
グリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコー
ルモノブチルエーテル、プロピレングリコールジメチル
エーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、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ジ
メチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテ
ル、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、エチレングリコールモノプロピルエーテルアセテー
ト、エチレングリコールモノブ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、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテ
ート、２−メトキシブチルアセテート、３−メトキシブ
チルアセテート、４−メトキシブチルアセテート、２−
メチル−３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−
３−メトキシブチルアセテート、３−エチル−３−メト
キシブチルアセテート、２−エトキシブチルアセテー
ト、４−エトキシブチルアセテート、４−プロポキシブ
チルアセテート、２−メトキシペンチルアセテート、３
−メトキシペンチルアセテート、４−メトキシペンチル
アセテート、２−メチル−３−メトキシペンチルアセテ
ート、３−メチル−３−メトキシペンチルアセテート、
３−メチル−４−メトキシペンチルアセテート、４−メ
チル−４−メトキシペンチルアセテート、アセトン、メ
チルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルシソブチル
ケトン、エチルイソブチルケトン、炭酸メチル、炭酸エ
チル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノ
ール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シク
ロヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、グリセリン等が例示的に挙げられる。中でも、
３−メトキシブチルアセテートは特に好ましく用いるこ
とができる。

【００４３】この有機溶剤は、本発明の感光性組成物の
固形分１００重量部中に１０００重量部以下の範囲含有
するのが好ましく、より好ましくは５００重量部以下で
ある。

【００４４】その他、熱重合禁止剤、可塑剤、消泡剤、
界面活性剤等を添加することができる。熱重合禁止剤と
しては、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノエチルエーテ
ル、ｐ−メトキシフェノール、ピロガロール、カテコー
ル、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、
β−ナフトール等が挙げられる。可塑剤としては、ジオ
クチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリエチレ
ングリコールジカプリレート、ジメチルグリコールフタ
レート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペ
ート、ジブチルセバケート、トリアセチルグリセリン等
が挙げられる。界面活性剤としては、アニオン系、カチ
オン系、ノニオン系等の各種活性剤が挙げられる。消泡
剤としてはシリコーン系、フッ素系各種消泡剤等が挙げ
られる。

【００４５】上記赤色カラーフィルタ用感光性組成物を
用いて赤色カラーフィルタを製造するには、図１に示す
ように基板１上に上記赤色カラーフィルタ用感光性組成
物を塗布して赤色カラーフィルタ用感光性樹脂層２を形
成し（図１（Ａ））、これをパターンマスク（ネガマス
ク）３を介して露光した後（図１（Ｂ））、現像、加熱
四、所定パターンのレリーフ樹脂層４を形成することに
よって、赤色カラーフィルタ５を得ることができる（図
１（Ｃ））。

【００４６】この赤色カラーフィルタの製造方法につい
て、以下にさらに一例を挙げて詳細に説明する。

【００４７】（１）赤色カラーフィルタ用感光性組成物
を調製 エチレン性二重結合を少なくとも１個有する光重合性化
合物、光重合開始剤、およびアントラキノン系顔料とＦ
ｅ₂Ｏ₃顔料を含む顔料と、さらに必要により、塗膜形成
能を有する化合物、希釈用有機溶剤、熱重合禁止剤、消
泡剤、界面活性剤等を加えて３本ロールミル、ボールミ
ル、サンドミル等でよくかき混ぜて赤色カラーフィルタ
用感光性組成物を調製する。

【００４８】（２）赤色カラーフィルタ用感光性組成物
層の形成 上記調製した赤色カラーフィルタ用感光性組成物をあら
かじめ表面を清浄にしたガラス等の基板上に塗布する。
この塗布にはロールコーター、リバースコーター、バー
コーター等の接触転写型塗布装置やスピンナー、カーテ
ンフローコータ等の非接触型塗布装置が用いられる。ま
た、基板と感光性組成物との密着性を向上させるため
に、シランカップリング剤を基板に塗布するか、あるい
はこれを赤色カラーフィルタ用感光性組成物中に含有さ
せてもよい。基板上に５μｍ以上の膜厚の赤色カラーフ
ィルタ用感光性組成物層を形成するには、塗布回数を複
数回とするか、または前記塗布装置の数種を併用するの
がよい。塗布された赤色カラーフィルタ用感光性組成物
層は、室温にて数時間〜数日放置するか、温風ヒータ
ー、赤外線ヒーター中に数十分〜数時間導入して溶剤を
除去し、塗膜厚１〜１０μｍ程度に調整し、赤色カラー
フィルタ用感光性組成物層とする。

【００４９】なお、上記の他に、赤色カラーフィルタ用
感光性組成物をドライフィルム状に形成しておき、それ
を基板上にラミネートすることによって感光性樹脂層を
形成してもよい。

【００５０】（３）露光処理 上記赤色カラーフィルタ用感光性組成物層にパターンマ
スク（ネガマスク）を介して、紫外線、エキシマレーザ
ー光、エックス線、ガンマ線、電子線などの活性エネル
ギー線を照射エネルギー線量３０〜１０００ｍＪ／ｃｍ
²の範囲で照射し、露光を行う。照射エネルギー線量は
感光性組成物の組成に応じて変えるのが好ましい。

【００５１】（４）現像処理 露光後、現像液を用いて浸漬法、スプレー法等により現
像することによってレリーフ樹脂層が形成され、赤色カ
ラーフィルタを得ることができる。使用する現像液とし
ては、リチウム、ナトリウム、カリウム等アルカリ金属
の水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、リン酸塩、ピロリン酸
塩、ベンジルアミン、ブチルアミン等の第１級アミン、
ジメチルアミン、ジベンジルアミン、ジエタノールアミ
ン等の第２級アミン、トリメチルアミン、トリエチルア
ミン、トリエタノールアミン等の第３級アミン、モルホ
リン、ピペラジン、ピリジン等の環状アミン、エチレン
ジアミン、ヘキサメチレンジアミン等のポリアミン、テ
トラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルベン
ジルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルベ
ンジルアンモニウムヒドロキシド等のアンモニウムヒド
ロキシド類、トリメチルスルホニウムヒドロキシド、ジ
エチルメチルスルホニウムヒドロキシド、ジメチルベン
ジルスルホニウムヒドロキシド等のスルホニウムヒドロ
キシド類、その他コリン等の水溶液が挙げられる。

【００５２】

【実施例】次に本発明を実施例に基づいて詳細に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。

【００５３】（実施例１）下記（１）〜（７）に示され
る化合物をボールミルを用いて２時間分散、混練して赤
色カラーフィルタ用感光性組成物を調製した。 （１）化４で表されるアントラキノン系顔料 I. Pigment Red 177) １５重量部 （２）Ｆｅ₂Ｏ₃顔料（シコトランレッドＬ２８１７、ＢＡＳＦ 社製、粒径０．０３〜０．２５μmの顔料が全重量の９７％を 占める） ２５重量部 （３）メタクリル酸／メタクリル酸メチル共重合体 （２５／７５重量％比、重量平均分子量約２５０００） １５重量部 （４）トリメチロールプロパントリアクリレート ９重量部 （５）２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリ ノフェニル）−ブタン−１−オン（チバガイギー社製 ：IRGACURE 369） ３重量部 （６）２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（３−ブロモ−４ −メトキシ）フェニル−ｓ−トリアジン ２重量部 （７）３−メトキシブチルアセテート ５５重量部 得られた赤色カラーフィルタ用感光性組成物を厚さ３ｍ
ｍの清浄な表面を有するガラス基板上にリバースコータ
ー（大日本スクリーン社製：ラウンドコーター）を用い
て乾燥膜厚２μｍとなるように塗布し、８０℃で１分間
乾燥させた。その後、８００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を全
面照射して露光した。この基板に背面から３波長蛍光管
の光を照射して、測定器ＭＣＰＤ−１０００（大塚電子
社製）の色度測定装置を用いて色度（ｘ、ｙ）、明度
（Ｙ）を測定したところ、ｘ＝０．５７、ｙ＝０．３
４、Ｙ＝２５．２であり、明度が高く、赤色カラーフィ
ルタとして好ましいものであり、ピンホールや色ムラ等
は全くみられなかった。また、この赤色カラーフィルタ
の透過率を図２の実線で示すが、波長のスペクトルは４
００〜５８０ｎｍの透過率が０〜１０％、波長６１０〜
７００ｎｍでの透過率が８０〜１００％の範囲に入る透
過域の透過光量の大きい理想的な赤色カラーフィルタで
あった。

【００５４】次に、得られた赤色カラーフィルタのコン
トラストについて測定を行った。輝度計（「ＢＭ５４」
トプコム社製）を用意し、３波長蛍光管と輝度計の間に
赤色カラーフィルタを２枚の偏光板で挟んだ状態で透過
光の輝度を測定することとし、２枚の偏光板の偏光軸を
平行にした状態で測定した輝度を、偏光軸を直角にして
測定した輝度で割った値を求め、コントラスト値とし
た。この数値が大きいほどコントラストの際立った液晶
パネルを形成し得るカラーフィルタであることを示す。
２枚の偏光板の間にカラーフィルタを介さない状態での
数値が３０００となるように偏光板を選んだ。

【００５５】上記コントラストの測定法による実施例１
の赤色カラーフィルタのコントラスト値は１０１０であ
った。

【００５６】また、得られた赤色カラーフィルタをキセ
ノンランプを用いて３００Ｗ／ｍ²の照度を光を２００
時間照射し続け、耐光性を調べたところ、色差ΔＥ＊ａ
ｂ（Ｌａｂ表色系）は１．５と極めて小さく、耐光性に
優れた赤色カラーフィルタであった。

【００５７】前記と同様にしてさらにもう１枚赤色カラ
ーフィルタを作成し、耐薬品性試験としてＮ−メチルピ
ロリドン溶液中に４０℃、５分間浸漬した後、取り出し
て乾燥させ外観を観察したが、赤色カラーフィルタの外
観は平滑であり、膨潤や剥がれ等はみられず良好な耐薬
品性を有するものであった。

【００５８】また、得られた赤色カラーフィルタ用感光
性組成物を、表面にブラックマトリックス、青色フィル
タ、赤色フィルタがマトリックス状に配置された１２イ
ンチのガラス基板（厚さ０．３ｍｍ）上に、リバースコ
ーター（「ラウンドコーター」大日本スクリーン社製）
を用いて乾燥膜厚２４μmとなるように塗布し、８０℃
で１分間乾燥させた。その後、ネガマスクを介して８０
０ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を赤色カラーフィルタが配列さ
れる部分にのみ選択的に照射し、現像液として２５℃、
２．５％炭酸ナトリウム水溶液により９０秒間スプレー
現像し、赤色カラーフィルタを得たところ、現像残さも
なく、膜減りも少なく、ピンホールや色ムラ等のない優
れたものであった。

【００５９】（実施例２）下記（１）〜（８）に示され
る化合物をボールミルを用いて２時間分散、混練して赤
色カラーフィルタ用感光性組成物を調製した。 （１）化５で表されるアントラキノン系顔料 １５重量部 （２）Ｆｅ₂Ｏ₃顔料（シコトランレッドＬ２８１７、ＢＡＳＦ 社製、粒径０．０３〜０．２５μmの顔料が全重量の ９７％を占める） ２５重量部 （３）Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １３９ ２重量部 （４）カルドエポキシジアクリレート １５重量部 （５）トリメチロールプロパントリアクリレート １０重量部 （６）２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホ リノフェニル）−ブタン−１−オン（チバガイギー社製 ：IRGACURE 369） ３重量部 （７）２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（３−ブロモ−４ −メトキシ）フェニル−ｓ−トリアジン ２重量部 （８）３−メトキシブチルアセテート ５５重量部 得られた赤色カラーフィルタ用感光性組成物を厚さ３ｍ
ｍの清浄な表面を有するガラス基板上にリバースコータ
ー（大日本スクリーン社製：ラウンドコーター）を用い
て乾燥膜厚２μｍとなるように塗布し、８０℃で１分間
乾燥させた。その後、８００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を全
面照射して露光した。この基板に背面から３波長蛍光管
の光を照射して、測定器ＭＣＰＤ−１０００（大塚電子
社製）の色度測定装置を用いて色度（ｘ、ｙ）、明度
（Ｙ）を測定したところ、ｘ＝０．５８、ｙ＝０．３
３、Ｙ＝２４．８であり、明度が高く、赤色カラーフィ
ルタとして好ましいものであり、ピンホールや色ムラ等
は全くみられなかった。また、実施例１と同様にして赤
色カラーフィルタのコントラストを測定したところ、コ
ントラスト値は８２０であった。

【００６０】（実施例３）実施例１において、化４で表
されるアントラキノン系顔料１５重量部の代りに化６で
表されるアントラキノン系顔料を７．５重量部とし、Ｆ
ｅ₂Ｏ₃顔料（シコトランレッドＬ２８１７、前出）を３
２．５重量部とした以外は、実施例１と同様にして赤色
カラーフィルタ用感光性組成物を調製し、塗布、乾燥、
紫外線の全面照射を行い、色度（ｘ、ｙ）、明度（Ｙ）
を測定したところ、ｘ＝０．５６、ｙ＝０．３４、Ｙ＝
２５．１であり、明度が高く、赤色カラーフィルタとし
て好ましいものであり、ピンホールや色ムラ等は全くみ
られなかった。また、実施例１と同様にして赤色カラー
フィルタのコントラストを測定したところ、コントラス
ト値は９８０であった。

【００６１】（実施例４）実施例１において、化４で表
されるアントラキノン系顔料１５重量部の代りに化７で
表されるアントラキノン系顔料を２８重量部とし、Ｆｅ
₂Ｏ₃顔料（シコトランレッドＬ２８１７、前出）を１２
重量部とした以外は、実施例１と同様にして、赤色カラ
ーフィルタ用感光性組成物を調製し、塗布、乾燥、紫外
線の全面照射を行い、色度（ｘ、ｙ）、明度（Ｙ）を測
定したところ、ｘ＝０．５６、ｙ＝０．３４、Ｙ＝２
５．０であり、明度が高く、赤色カラーフィルタとして
好ましいものであり、ピンホールや色ムラ等は全くみら
れなかった。また、実施例１と同様にして赤色カラーフ
ィルタのコントラストを測定したところ、コントラスト
値は９１０であった。

【００６２】（比較例１）実施例１において、Ｆｅ₂Ｏ₃
顔料２５重量部を用いずに、化４で表されるアントラキ
ノン系顔料のみを４０重量部用いた以外は、実施例１と
同様にして、赤色カラーフィルタ用感光性組成物を調製
し、塗布、乾燥、紫外線の全面照射を行い、色度（ｘ、
ｙ）、明度（Ｙ）を測定したところ、ｘ＝０．５４、ｙ
＝０．２７、Ｙ＝１９．８であり、明度が低く、紫味の
大きい赤色カラーフィルタであった。この赤色カラーフ
ィルタの光透過率を図２の点線で示すが、波長のスペク
トルは４００〜５８０ｎｍ域での透過率が１０％を超え
る部分があった。

【００６３】実施例１と同様にして赤色カラーフィルタ
のコントラストを測定したところ、コントラスト値は９
００であった。

【００６４】また、得られた赤色カラーフィルタをキセ
ノンランプを用いて実施例１と同様にして耐光性を調べ
たところ、色差ΔＥ＊ａｂ（Ｌａｂ表色系）は４．２と
大きく耐光性は低かった。

【００６５】前記と同様にしてさらにもう１枚赤色カラ
ーフィルタを作製し、耐薬品性試験としてＮ−メチルピ
ロリドン溶液中に４０℃、５分間浸漬した後、取り出し
て乾燥させ外観を観察したが、赤色カラーフィルタの表
面は膨潤により平滑さを失っており、耐薬品性は実施例
１に比較して低いものであった。

【００６６】（比較例２）実施例１において、Ｆｅ₂Ｏ₃
顔料２５重量部の代りに下記の化８

【００６７】

【化８】

【００６８】で表されるジスアゾ系顔料を２５重量部用
いた以外は、実施例１と同様にして、赤色カラーフィル
タ用感光性組成物を調製し、塗布、乾燥、紫外線の全面
照射を行い、色度（ｘ、ｙ）、明度（Ｙ）を測定したと
ころ、ｘ＝０．５７、ｙ＝０．３４、Ｙ＝２２．２であ
り、赤色カラーフィルタとして好ましい色度位置にあっ
たが、透過率は図２の一点鎖線で示すとおりであり、波
長のスペクトルは４００〜５８０ｎｍの透過率が０〜１
０％に抑えられているものの、波長６１０〜６２５ｎｍ
での透過率が８０％未満であり、赤色カラーフィルタの
明度は実施例１に比べ低いものであった。

【００６９】実施例１と同様にして赤色カラーフィルタ
のコントラストを測定したところ、コントラスト値は６
３０であった。

【００７０】また、得られた赤色カラーフィルタをキセ
ノンランプを用いて実施例１と同様にして耐光性を調べ
たところ、色差ΔＥ＊ａｂ（Ｌａｂ表色系）は５．８と
大きく、耐光性は低かった。

【００７１】前記と同様にしてさらにもう１枚赤色カラ
ーフィルタを作製し、耐薬品性試験としてＮ−メチルピ
ロリドン溶液中に４０℃、５分間浸漬した後、取り出し
て乾燥させ外観を観察したが、赤色カラーフィルタの表
面は膨潤により平滑さを失っており、部分的に剥がれが
みられ、耐薬品性は実施例１に比較して低いものであっ
た。

【００７２】（比較例３）実施例１において、化４で表
されるアントラキノン系顔料を３重量部とし、Ｆｅ₂Ｏ₃
顔料を３７重量部とした以外は、実施例１と同様にし
て、赤色カラーフィルタ用感光性組成物を調製し、塗
布、乾燥、紫外線の全面照射を行い、色度（ｘ、ｙ）、
明度（Ｙ）を測定したところ、ｘ＝０．５７、ｙ＝０．
３８、Ｙ＝２５．８であり、色度が赤色カラーフィルタ
として好ましい位置から外れたものとなった。

【００７３】（比較例４）実施例１において、化４で表
されるアントラキノン系顔料を３７重量部とし、Ｆｅ₂
Ｏ₃顔料を３重量部とした以外は、実施例１と同様にし
て、赤色カラーフィルタ用感光性組成物を調製し、塗
布、乾燥、紫外線の全面照射を行い、色度（ｘ、ｙ）、
明度（Ｙ）を測定したところ、ｘ＝０．５７、ｙ＝０．
２８、Ｙ＝２４．１であり、色度が赤色カラーフィルタ
として好ましい位置から外れたものとなった。

【００７４】（比較例５）実施例１において、Ｆｅ₂Ｏ₃
顔料（シコトランレッドＬ２８１７、前出）２５重量部
の代りに、Ｆｅ₂Ｏ₃顔料（大日精化工業社製、粒径０．
３〜０．８μmのベンガラ顔料が全重量の９８％を占め
る）を２５重量部用いた以外は、実施例１と同様にし
て、赤色カラーフィルタ用感光性組成物を調製し、塗
布、乾燥、紫外線の全面照射を行い、色度（ｘ、ｙ）、
明度（Ｙ）を測定したところ、ｘ＝０．５０、ｙ＝０．
３３、Ｙ＝１５．５であり、色度が赤色カラーフィルタ
として好ましい位置から外れたものとなり、明度も実施
例１の赤色カラーフィルタに比べ低いものであった。

【００７５】また実施例１と同様にして赤色カラーフィ
ルタのコントラストを測定したところ、コントラスト値
は４２０であった。

【００７６】

【発明の効果】本発明による赤色カラーフィルタ用感光
性組成物は、特定の顔料を組み合わせることにより赤色
カラーフィルタのＣＩＥ色度を好ましい値に調整するこ
とができ、また波長のスペクトルとしては、フィルタ膜
厚０．３〜５μｍ程度で、４００〜５８０ｎｍでの透過
率が０〜１０％程度、波長６１０〜７００ｎｍでの透過
率が８０〜１００％程度とすることができ、理想的な赤
色カラーフィルタ形成可能な感光性組成物を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の赤色カラーフィルタを製造する工程を
示す図である。

【図２】赤色カラーフィルタの透過率を示すグラフであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｃ０８Ｆ 2/50 Ｃ０８Ｆ 2/50 299/02 299/02 Ｃ０９Ｄ 4/00 Ｃ０９Ｄ 4/00

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 付加重合可能なエチレン性二重結合を少
   なくとも１個有する光重合性化合物、光重合開始剤、お
   よび顔料を含有する赤色カラーフィルタ用感光性組成物
   において、前記顔料が、下記一般式（Ｉ） 【化１】 〔式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は、同一または異なって、
   水素原子、または側鎖にアルキル基を有してもよいアル
   キル基を表す（ただし、Ｒ₁〜Ｒ₄の炭素原子数の総和は
   １〜８である）〕で表されるアントラキノン系顔料と、
   平均粒径０．０３〜０．２５μmの顔料粒子が８０〜１
   ００重量％を占めるＦｅ₂Ｏ₃顔料を、アントラキノン系
   顔料：Ｆｅ₂Ｏ₃顔料＝１：９〜９：１（重量比）の範囲
   で含有することを特徴とする、赤色カラーフィルタ用感
   光性組成物。
2. 【請求項２】 一般式（Ｉ）において、Ｒ₁、Ｒ₂、
   Ｒ₃、Ｒ₄が同一で、水素原子、メチル、エチル、２−メ
   チルプロパンのいずれかを表す、請求項１記載の赤色カ
   ラーフィルタ用感光性組成物。
3. 【請求項３】 アントラキノン系顔料：Ｆｅ₂Ｏ₃顔料=
   ２：８〜６：４（重量比）である、請求項１または２記
   載の赤色カラーフィルタ用感光性組成物。
4. 【請求項４】 顔料としてさらに黄色有機顔料を含有し
   てなる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の赤色カラ
   ーフィルタ用感光性組成物。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の赤
   色カラーフィルタ用感光性組成物を基板上に塗布し、こ
   れを画像露光、現像し、所定のパターンからなるレリー
   フ樹脂層を形成してなる、赤色カラーフィルタ。