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JP2011102991A - 着色感光性樹脂組成物 - Google Patents

着色感光性樹脂組成物 Download PDF

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JP2011102991A
JP2011102991A JP2010280208A JP2010280208A JP2011102991A JP 2011102991 A JP2011102991 A JP 2011102991A JP 2010280208 A JP2010280208 A JP 2010280208A JP 2010280208 A JP2010280208 A JP 2010280208A JP 2011102991 A JP2011102991 A JP 2011102991A
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acid
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Koji Ichikawa
幸司 市川
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

【課題】省液コーターにより平坦性が良好な膜を形成し得る着色感光性樹脂組成物を提供する。
【解決手段】着色剤(A)、バインダー樹脂(B)、光重合性化合物(C)、光重合開始剤(D)、溶剤(E)および界面活性剤(F)を含有する着色感光性樹脂組成物であって、該組成物の粘度が2.0mPa・s以上5.0mPa・s以下であり、
かつ、該組成物2μLをガラス基板上に滴下して0.2秒後の接触角が10°以上20°以下であり、かつ、溶剤(E)が、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと3−エトキシプロピオン酸エチルとを含有し、かつ、界面活性剤(F)が、シリコーン系界面活性剤およびフッ素原子を有する化合物からなるシリコーン系界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする着色感光性樹脂組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、着色感光性樹脂組成物に関する。
着色感光性樹脂組成物は、着色剤を含有する感光性樹脂組成物であって、カラーフィルタを構成する着色パターンを形成するための材料として有用である。
従来、ウエハーなどの被塗布基板上に着色感光性樹脂組成物を用いて膜を形成する方法としては、スピンコーターを用いる方法が知られている(例えば特許文献1参照)。しかし、スピンコーターを用いる方法では、1m四方など広い面積のガラスなどの基板を回転させることが難しいので、基板を回転させないスリットコーターなどの省液コーターが開発されてきた。
そのスリットコーターなどの省液コーターによる膜の形成に用いることができる着色感光性樹脂組成物として、従来は着色剤、バインダー樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートおよび界面活性剤を含有する着色感光性樹脂組成物(粘度が7mPa・s程度であり、当該組成物の2μLをガラス基板上に滴下して0.2秒後の接触角が22°程度である。)が知られている(例えば、特許文献2参照)が、該組成物をスリットコーターなどの省液コーターに適用した場合、塗布時に筋斑が発生し、形成される膜の平坦性が十分でないという問題があった。
特開2002−88136号公報 特開2004−318111号公報
本発明の目的は、省液コーターにより平坦性が良好な膜を形成し得る着色感光性樹脂組成物を提供するものである。
本発明者らは、省液コーターに適用した場合、平坦性が良好な膜を形成し得る着色感光性樹脂組成物について鋭意検討した結果、粘度がある範囲にあり、ある種の化合物を含有した溶剤を一定の範囲の量含有し、一定の範囲の量の界面活性剤を含有してなる着色感光性樹脂組成物が、省液コーターに適用した場合、平坦性の良好な膜を形成し得ることを見出した。
すなわち本発明は、着色剤(A)、バインダー樹脂(B)、光重合性化合物(C)、光重合開始剤(D)、溶剤(E)および界面活性剤(F)を含有する着色感光性樹脂組成物であって、23℃における該組成物の粘度が2.0mPa・s以上5.0mPa・s以下であり、かつ、該組成物2μLをガラス基板上に滴下して0.2秒後の接触角が10°以上20°以下であり、かつ、溶剤(E)が、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと3−エトキシプロピオン酸エチルとを含有し、該組成物中の溶剤(E)の含有量が、該組成物に対して質量分率で、80質量%以上95質量%以下であり、かつ、界面活性剤(F)が、シリコーン系界面活性剤およびフッ素原子を有する化合物からなるシリコーン系界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、該界面活性剤の含有量が、該組成物の固形分に対して質量分率で、0.01質量%以上0.15質量%以下であることを特徴とする着色感光性樹脂組成物を提供する。
また本発明は上記いずれかに記載の着色感光性樹脂組成物を、基板または先に形成された着色感光性樹脂組成物の固形分からなる層の上に塗布し、塗布された着色感光性樹脂組成物から揮発成分を除去して着色感光性樹脂組成物からなる膜を形成し、フォトマスクを介して前記の膜を露光し、現像することを特徴とするパターンの形成方法を提供する。
また本発明は、着色感光性樹脂組成物の塗布を、スピンレスコーターを用いて行う前記記載の方法を提供する。
また本発明は、上記に記載の方法で形成されたパターンを有してなるカラーフィルタを提供する。
さらに本発明は、上記に記載のカラーフィルタを有してなる液晶表示装置を提供する。
本発明の組成物によれば、スリットコーターなどの省液コーターに適用した場合、平坦性が良好な膜を形成することができ、カラーフィルタを構成する着色パターンを高い精度で形成することができるので、工業的に極めて有用である。
本発明の着色感光性樹脂組成物は、着色剤(A)、バインダー樹脂(B)、光重合性化合物(C)、光重合開始剤(D)、溶剤(E)および界面活性剤(F)を含有する着色感光性樹脂組成物であって、溶剤(E)が、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと3−エトキシプロピオン酸エチルとを含有し、該組成物中の溶剤(E)の含有量が、該組成物に対して質量分率で、80質量%以上95質量%以下であり、かつ、界面活性剤(F)が、シリコーン系界面活性剤およびフッ素原子を有する化合物からなるシリコーン系界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、該界面活性剤の含有量が、該組成物の固形分に対して質量分率で、0.01質量%以上0.15質量%以下であり、かつ、23℃における該組成物の粘度が2.0mPa・s以上5.0mPa・s以下であり、かつ、該組成物2μLをガラス基板上に滴下して0.2秒後の接触角が10°以上20°以下である。
また、該組成物は、100μmのラインアンドスペースパターンをパターンニング(膜厚:a)したガラス基板を水平面に対して30度傾けてその上部に該組成物を1滴滴下し、ラインアンドスペースパターンに対して平行に滴下物を流下させた後、100℃で3分間ベークした後の100μmのライン上とスペース上の膜段差をbとしたとき、式(1)で表される平坦化率が0.20以上1以下であると好ましい。
平坦化率:(a−b)/a (1)
本発明の着色感光性樹脂組成物の粘度は、粘度計(例えば、VISCOMETER RE120L SYSTEM;東機産業(株)製など。)を用いて、液温23℃において、装置の回転子の回転速度を一定(通常、50rpm)に保つことで測定することができる。本発明の着色感光性樹脂組成物の粘度は、粘度計(VISCOMETER RE120L SYSTEM;東機産業(株)製)を用いて、液温23℃、回転速度50rpmで測定すると、2.0mPa・s以上5.0mPa・s以下であり、好ましくは2.1mPa・s以上4.5mPa・s以下であり、より好ましくは2.2mPa・s以上4.0mPa・s以下である。組成物の粘度が2.0mPa・s以上5.0mPa・s以下であると、省液コーターにより平坦性が良好な膜を得ることができる。
前記した平坦化率((a−b)/aにより算出される。)は、100μmのラインアンドスペースパターンをパターンニング(膜厚:a)したガラス基板を用意し、ガラス基板を含む平面と水平面が交わって生じる直線とラインアンドスペースパターンのパターン方向を示す直線が直交するようにしてガラス基板を30度傾け、その上部(傾けたガラス基板の高い方)に前記の組成物を1滴滴下し、ラインアンドスペースパターンに対して平行方向に該組成物の滴下物を流下させた後、100℃で3分間ベークした後の100μmのライン上とスペース上の膜段差から前記式(1)により算出される値であり、0.20以上であり、好ましくは0.22以上であり、より好ましくは0.24以上であり、さらに好ましくは0.26以上である。平坦化率が、0.20以上であると、省液コーターにより良好な膜を得ることができる。
前記した接触角は、ガラス基板(清浄なガラス基板が好ましい)上に着色感光性樹脂組成物を2μL滴下し、滴下0.2秒後の接触角を接触角測定装置(例えば、DGD Fast/60 Contact Angle Meter;GBX社製)を用いて測定する。前記の接触角は、10°以上20°以下であり、好ましくは10°以上15°以下である。前記した接触角が10°以上または20°以下であると、省液コーターにより良好な膜を得ることができる。
接触角の測定に用いる基板としては、カラーフィルタの形成に用いる清浄なガラス基板が挙げられる。ガラス基板としては、例えば、ダウコーニング社製の#1737(商品名)などを用いることができる。ガラス基板を清浄にするためには、例えば、ガラス基板をアセトンなどの溶剤中で、超音波洗浄を行うことにより、基板上の異物を除去する方法などが挙げられる。
本発明において用いられる着色剤(A)は、有機顔料、無機顔料のいずれであってもよい。中でも、耐熱性、発色性に優れていることから、有機顔料が好ましく用いられる。
前記の有機顔料および無機顔料としては、例えば、カラーインデックス(The Society of Dyers and Colourists出版)でピグメント(Pigment)に分類されている化合物などが挙げられる。
具体的には、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、同(以下「同」を省略する。)3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、214などの黄色顔料;
C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73などのオレンジ色の顔料;
C.I.ピグメントレッド9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265などの赤色顔料;
C.I.ピグメントブルー15、15:3、15:4、15:6、60などの青色顔料;C.I.ピグメントバイオレット1、19、23、29、32、36、38などのバイオレット色顔料;
C.I.ピグメントグリーン7、36などの緑色顔料;
C.I.ピグメントブラウン23、25などのブラウン色顔料;
C.I.ピグメントブラック1、7などの黒色顔料などが挙げられる。
これらの中で、C.I.ピグメントイエロー138、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.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッドバイオレット23、C.I.ピグメントブルー15:6およびC.I.ピグメントグリーン36から選ばれる少なくとも一つの顔料が好ましい。
これらの有機顔料および無機顔料は、それぞれ単独でも、2種以上を混合して用いてもよい。
例えば、赤色画素を形成するには、C.I.ピグメントレッド209およびC.I.ピグメントイエロー139を含有していることが、緑色画素を形成するには、C.I.ピグメントグリーン36ならびにC.I.ピグメントイエロー150およびC.I.ピグメントイエロー138からなる群から選ばれる少なくとも1種を含有していることが、青色画素を形成するには、C.I.ピグメントブルー15:6を含有していることが、それぞれ好ましい。
前記の顔料には、必要に応じて、ロジン処理、酸性基または塩基性基が導入された顔料誘導体などを用いた表面処理、高分子化合物などによる顔料表面へのグラフト処理、硫酸微粒化法などによる微粒化処理、または不純物を除去するための有機溶剤や水などによる洗浄処理、イオン交換法などによるイオン性不純物の除去処理などが施されていてもよい。
着色剤(A)の含有量は、該組成物の固形分に対して質量分率で、好ましくは25質量%以上60質量%以下であり、より好ましくは27質量%以上55質量%以下であり、とりわけ好ましくは30質量%以上50質量%以下である。着色剤(A)の含有量が前記の範囲にあると、カラーフィルタとしたときの色濃度が十分であるため好ましい。
着色剤(A)として用いられる顔料は、その粒径が均一であることが好ましい。顔料の粒径を均一とする方法としては、例えば、後述する(F)成分以外の界面活性剤を顔料分散剤として含有させて分散処理を行う方法などが挙げられ、このような方法によれば、顔料が溶液中で均一に分散した状態の顔料分散液を得ることができる。
前記顔料分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性などの界面活性剤などが挙げられ、それぞれ単独でまたは2種以上を組み合わせて用いられる。
顔料分散剤を用いる際、その使用量は、着色剤1質量部あたり、好ましくは0.01質量部以上1質量部以下、より好ましくは0.05質量部以上0.5質量部以下である。前記顔料分散剤の使用量が前記の範囲にあると、均一な粒径の顔料が得られる傾向があるため好ましい。
本発明において用いられるバインダー樹脂(B)としては、例えば、アルカリ可溶性共重合体が挙げられる。アルカリ可溶性共重合体としては、例えば、カルボキシル基含有モノマーに対して共重合可能な他のモノマーとカルボキシル基含有モノマーとの共重合体などが挙げられる。
カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和多価カルボン酸などの分子中に少なくとも1個のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸が挙げられる。
ここで、不飽和モノカルボン酸としては、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、けい皮酸などが挙げられる。
不飽和ジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などが挙げられる。
不飽和多価カルボン酸は、その酸無水物であってもよく、具体的には、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などが挙げられる。また、不飽和多価カルボン酸は、そのモノ(2−メタクリロイロキシアルキル)エステルであってもよく、例えば、こはく酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、こはく酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、フタル酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)などが挙げられる。さらに、不飽和多価カルボン酸は、その両末端ジカルボキシポリマーのモノ(メタ)アクリレートであってもよく、例えば、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレートなどが挙げられる。これらのカルボキシル基含有モノマーは、それぞれ単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。
前記のカルボキシル基含有モノマーと共重合可能な他のモノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−ビニルトルエン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエン、p−クロルスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、o−ビニルベンジルメチルエーテル、m−ビニルベンジルメチルエーテル、p−ビニルベンジルメチルエーテル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、インデンなど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、n−プロピルアクリレート、n−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、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、sec−ブチルアクリレート、sec−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、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−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、3−ヒドロキシブチルアクリレート、3−ヒドロキシブチルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−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、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、2−フェノキシエチルメタクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールメタクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、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、ジシクロペンタジエニルアクリレート、ジシクロペンタジエニルメタクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルメタクリレート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールモノメタクリレートなどの不飽和カルボン酸エステル類;
2−アミノエチルアクリレート、2−アミノエチルメタクリレート、2−ジメチルアミノエチルアクリレート、2−ジメチルアミノエチルメタクリレート、2−アミノプロピルアクリレート、2−アミノプロピルメタクリレート、2−ジメチルアミノプロピルアクリレート、2−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、3−アミノプロピルアクリレート、3−アミノプロピルメタクリレート、3−ジメチルアミノプロピルアクリレート、3−ジメチルアミノプロピルメタクリレートなど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など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、安息香酸ビニルなど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など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など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−2−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−2−ヒドロキシエチルメタクリルアミドなどの不飽和アミド類;
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などの不飽和イミド類;
1,3−ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなど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−n−ブチルアクリレート、ポリ−n−ブチルメタクリレート、ポリシロキサンの重合体分子鎖の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などを挙げることができる。
これらのモノマーは、それぞれ単独でも2種以上を混合して用いてもよい。
前記の共重合体におけるカルボキシル基含有モノマー単位の含有量は、質量分率で、好ましくは10〜50質量%、より好ましくは15〜40質量%、とりわけ好ましくは20〜40質量%である。カルボキシル基含有モノマー単位の含有量が前記の範囲にあると、現像液に対する溶解性が良好であり、現像時にパターンが正確に形成される傾向があるため好ましい。
前記のアルカリ可溶性共重合体としては、好ましくは、(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)アクリレート共重合体(該共重合体のポリスチレン換算重量平均分子量;15,000〜35,000、酸価;80〜135)およびグリシジルメタクリレート/トリシクロデカン骨格のモノメタクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート共重合体と(メタ)アクリル酸の反応物(前記反応物のポリスチレン換算重量平均分子量;8,000〜20,000、酸価;50〜120)からなる群から選ばれる少なくとも1種の高分子化合物が挙げられる。
さらに、本発明の効果を損わない範囲であれば、他のアルカリ可溶性共重合体を併用してもよい。
前記の併用してもよいアルカリ可溶性共重合体としては、例えば、(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/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)アクリレート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)ア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)アクリレートマクロモノマー共重合体、(メタ)アクリル酸/スチレン/ベンジル(メタ)アクリレート/N−フェニルマレイミド共重合体、(メタ)アクリル酸/こはく酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)/スチレン/ベンジル(メタ)アクリレート/N−フェニルマレイミド共重合体、(メタ)アクリル酸/こはく酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)/スチレン/アリル(メタ)アクリレート/N−フェニルマレイミド共重合体(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)アクリレート/N−フェニルマレイミド/スチレン/グリセロールモノ(メタ)アクリレート共重合体、(メタ)アクリル酸/グリシジルメタクリレート/トリシクロデカン骨格のモノメタクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート共重合体などが挙げられ、好ましくは(メタ)アクリル酸/ベンジル(メタ)アクリレート/スチレン共重合体、(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/メチル(メタ)アクリレート/スチレン共重合体が挙げられる。
なお、本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレートおよびメタクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種を、また(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸およびメタアクリル酸からなる群から選ばれる少なくとも1種を、それぞれ、意味する。
前記の併用してもよいアルカリ可溶性共重合体において、そのポリスチレン換算重量平均分子量が、好ましくは5,000〜50,000であり、より好ましくは6,000〜45,000であり、とりわけ好ましくは7,000〜40,000であり、さらに好ましくは8,000〜35,000である。重量平均分子量が前記の範囲にあると、塗膜硬度が向上し、残膜率も高く、未露光部の現像液に対する溶解性が良好で、解像度が向上する傾向にあるため好ましい。
前記の併用してもよいアルカリ可溶性共重合体において、その酸価は、好ましくは50〜150であり、より好ましくは50〜145、よりとりわけ好ましくは50〜140、さらに好ましくは50〜135である。酸価が、前記の範囲にあると、現像液に対する溶解性が向上して未露光部が溶解しやすくなり、また高感度化して現像時に露光部のパターンが残って残膜率が向上する傾向があるため好ましい。
ここで、酸価とは、1gを中和するに必要な水酸化カリウムの量(mg)として測定される値であり、通常は水酸化カリウム水溶液を用いて滴定することにより求めることができる。
バインダー樹脂(B)の含有量は、着色感光性樹脂組成物の固形分に対して質量分率で、好ましくは5質量%以上26質量%以下、より好ましくは10質量%以上26質量%以下、よりとりわけ好ましくは15質量%以上26質量%以下である。バインダー樹脂(B)の含有量が前記の範囲にあると、パターンが形成でき、また解像度および残膜率が向上する傾向にあるため好ましい。
本発明において用いられる光重合性化合物(C)は、光を照射されることによって光重合開始剤から発生した活性ラジカル、酸などによって重合し得る化合物であって、例えば、重合性の炭素−炭素不飽和結合を有する化合物などが挙げられる。
光重合性化合物(C)は、3官能以上の多官能の光重合性化合物であることが好ましい。3官能以上の多官能の光重合性化合物としては、例えば、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などが挙げられる。光重合性化合物(C)は、それぞれ単独でも2種以上組み合わせて用いてもよい。
光重合性化合物(C)の含有量は、バインダー樹脂(B)と光重合性化合物(C)との合計量に対して質量分率で、好ましくは35質量%以上60質量%以下、より好ましくは37質量%以上58質量%以下、とりわけ好ましくは39質量%以上56質量%以下、さらに好ましくは40質量%以上55質量%以下である。光重合性化合物(C)の含有量が前記の範囲にあると、硬化が十分に起こり残膜率が向上し、パターンにアンダーカットが入りにくくなって密着性が良好になる傾向があるため好ましい。
本発明の着色感光性樹脂組成物は光重合開始剤(D)を含有する。光重合開始剤(D)は、少なくとも1種のアセトフェノン系化合物を含むことが好ましい。
前記の光重合開始剤(D)としては、アセトフェノン系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、トリアジン系化合物、オキシム系化合物、酸発生剤、活性ラジカル発生剤などが挙げられる。
前記のアセトフェノン系化合物としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−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、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパン−1−オンのオリゴマーなどが挙げられる。これらの中で、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オンが好ましく使用される。
前記のベンゾイン系化合物としては、例えば、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、ベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。
前記のベンゾフェノン系化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テトラ(tert−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノンなどが挙げられる。
前記のチオキサントン系化合物としては、例えば、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンなどが挙げられる。
前記のトリアジン系化合物としては、例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシナフチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシスチリル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジンなどが挙げられる。
前記のオキシム系化合物としては、例えば、O−アシルオキシム系化合物が挙げられ、その具体例としては、1−(4−フェニルスルファニル−フェニル)−ブタン−1,2−ジオン2−オキシム−O−ベンゾアート、1−(4−フェニルスルファニル−フェニル)−オクタン−1,2−ジオン2−オキシム−O−ベンゾアート、1−(4−フェニルスルファニル−フェニル)−オクタン−1−オンオキシム−O−アセタート、1−(4−フェニルスルファニル−フェニル)−ブタン−1−オンオキシム−O−アセタート等が挙げられる。
前記の酸発生剤としては、例えば、4−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムp−トルエンスルホナート、4−ヒドロキシフェニルジメチルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−アセトキシフェニルジメチルスルホニウムp−トルエンスルホナート、4−アセトキシフェニル・メチル・ベンジルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムp−トルエンスルホナート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムp−トルエンスルホナート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートなどのオニウム塩類や、ニトロベンジルトシレート類、ベンゾイントシレート類などを挙げることができる。
前記の活性ラジカル発生剤として、例えば、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サイド、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアントラキノン、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物などを用いることもできる。
また、活性ラジカル発生剤である上記した化合物の中には、活性ラジカルと同時に酸を発生する化合物もある。例えば、トリアジン系光重合開始剤は、酸発生剤としても使用される。
光重合開始剤(D)の含有量は、バインダー樹脂(B)および光重合性化合物(C)の合計量に対して質量分率で、好ましくは0.1質量%以上20質量%以下、より好ましくは1質量%以上15質量%以下である。
光重合開始剤(D)の含有量が前記の範囲にあると、高感度化して露光時間が短縮され生産性が向上する傾向があるため好ましい。
本発明の着色感光性樹脂組成物は、さらに、光重合開始助剤(G)を含有してもよい。
光重合開始助剤(G)を用いる際には、通常、光重合開始剤(D)と組み合わせて用いられ、光重合開始剤(D)によって重合が開始された光重合性化合物(C)の重合をさらに促進するために用いられる。光重合開始助剤(G)としては、例えば、アミン系化合物、アルコキシアントラセン系化合物、チオキサントン系化合物などが挙げられる。
前記のアミン系化合物としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、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イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、N,N−ジメチルパラトルイジン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称ミヒラーズケトン)、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノンなどが挙げられ、中でも4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが好ましく使用される。
前記のアルコキシアントラセン系化合物としては、例えば、9,10−ジメトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン、9,10−ジエトキシアントラセン、2−エチル−9,10−ジエトキシアントラセンなどが挙げられる。
前記のチオキサントン系化合物としては、例えば、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンなどが挙げられる。
光重合開始剤(D)は、単独でも複数を組み合わせて使用しても差し支えない。また、光重合開始助剤(G)として市販のものを用いることもでき、市販の光重合開始助剤(G)としては、例えば、商品名「EAB−F」(保土谷化学工業(株)製)などが挙げられる。
本発明の着色感光性樹脂組成物において、光重合開始助剤(G)を用いる場合、光重合開始剤(D)および光重合開始助剤(G)の組み合わせとしては、例えば、ジエトキシアセトフェノン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタール/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン−1−オン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパン−1−オンのオリゴマー/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、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/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンなどが挙げられ、好ましくは2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン/4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンが挙げられる。
光重合開始助剤(G)を用いる場合、その使用量は、光重合開始剤(D)1モルあたり、好ましくは0.01モル以上10モル以下、好ましくは0.01モル以上5モル以下である。
本発明の着色感光性樹脂組成物は、溶剤(E)を含有する。
前記の溶剤として、3−エトキシプロピオン酸エチルとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとを含む溶剤が好ましく用いられる。該溶剤中の3−エトキシプロピオン酸エチルの含有量は、溶剤の合計量に対して質量分率で、好ましくは3〜50質量%であり、より好ましくは5〜45質量%、とりわけ好ましくは7〜40質量%、さらに好ましくは9〜35質量%である。また、該溶剤中のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの含有量は、好ましくは50〜97質量%であり、より好ましくは55〜95質量%、とりわけ好ましくは60〜93質量%、さらに好ましくは65〜91質量%である。
溶剤(E)には、3−エトキシプロピオン酸エチルとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート以外の溶剤が含まれていてもよく、例えば、エーテル類、芳香族炭化水素類、ケトン類、アルコール類、エステル類、アミド類などが挙げられる。
前記のエーテル類としては、例えば、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,4−ジオキサン、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、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ブチルエーテル、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、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、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、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アセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、アニソール、フェネトール、メチルアニソールなどが挙げられる。
前記の芳香族炭化水素類としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどが挙げられる。
前記のケトン類としては、例えば、アセトン、2−ブタノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、4−メチル−2−ペンタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。
前記のアルコール類としては、例えば、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、グリセリンなどが挙げられる。
前記のエステル類としては、例えば、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、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、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−オキシプロピオン酸メチル、3−オ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−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、2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、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−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル、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、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。
前記のアミド類としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。
その他の溶剤としては、例えば、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホオキシドなどが挙げられる。
前記の溶剤は、それぞれ単独でも2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の着色感光性樹脂組成物中の溶剤(E)の含有量は、着色感光性樹脂組成物に対して質量分率で、好ましくは80質量%以上95質量%以下、より好ましくは85質量%以上90質量%以下である。溶剤(E)の含有量が、前記の範囲にあると、塗布時の平坦性が良好で、またカラーフィルタを形成した際の色濃度が十分で表示特性が良好であるため好ましい。
本発明で用いられる界面活性剤(F)としては、シリコーン系界面活性剤およびフッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種の界面活性剤が挙げられる。
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、シロキサン結合を有する界面活性剤などが挙げられる。具体的には、トーレシリコーンDC3PA(商品名)、トーレシリコーンSH7PA(商品名)、トーレシリコーンDC11PA(商品名)、トーレシリコーンSH21PA(商品名)、トーレシリコーンSH28PA(商品名)、トーレシリコーン29SHPA(商品名)、トーレシリコーンSH30PA(商品名)、ポリエーテル変性シリコンオイルSH8400(商品名)(トーレシリコーン(株)製)、KP321(商品名)、KP322(商品名)、KP323(商品名)、KP324(商品名)、KP326(商品名)、KP340(商品名)、KP341(商品名)(信越シリコーン製)、TSF400(商品名)、TSF401(商品名)、TSF410(商品名)、TSF4300(商品名)、TSF4440(商品名)、TSF4445(商品名)、TSF−4446(商品名)、TSF4452(商品名)、TSF4460(商品名)(ジーイー東芝シリコーン(株)製)などが挙げられる。
フッ素原子を有するシリコーン系界面活性剤としては、例えば、シロキサン結合およびフルオロカーボン鎖を有する界面活性剤などが挙げられる。具体的には、メガファックR08(商品名)、メガファックBL20(商品名)、メガファックF475(商品名)、メガファックF477(商品名)、メガファックF443(商品名)(大日本インキ化学工業(株)製)などが挙げられる。
これらの界面活性剤は、単独でも2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、ポリエーテル変性シリコンオイルSH8400(商品名)(トーレシリコーン(株)製)、メガファックF475(商品名)、が好ましく用いられる。
界面活性剤(F)の含有量は、着色感光性樹脂組成物の固形分に対して質量分率で、好ましくは0.01質量%以上0.15質量%以下、より好ましくは0.015質量%以上0.13質量%以下、とりわけ好ましくは0.02質量%以上0.12質量%以下である。界面活性剤の含有量が前記の範囲にあると、得られる塗膜の平坦性がさらに良好となる傾向があるため好ましい。
本発明の着色感光性樹脂組成物を調製する方法としては、例えば、界面活性剤を除く成分を混合したのち、界面活性剤を添加して、接触角、平坦化率を所定の範囲に入るように調節する方法、予め、予備的に界面活性剤の添加量と接触角、平坦化率との関係を求めておき、その添加量に基づいて各成分を一括して混合する方法などが挙げられる。
本発明の着色感光性樹脂組成物には、さらに、充填剤、バインダー樹脂以外の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、有機酸、有機アミン化合物、硬化剤などの添加剤が含有されていてもよい。
前記の充填剤としては、例えば、ガラス、アルミナなどの微粒子が挙げられる。
前記のバインダー樹脂(B)以外の高分子化合物としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、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などが挙げられる。
前記の密着促進剤としては、例えば、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−グリシドキシ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などが挙げられる。
前記の酸化防止剤としては、例えば、4,4’−チオビス(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノールなどが挙げられる。
前記の紫外線吸収剤としては、例えば、2−(2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系化合物、2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系、2,4−ジ−tert−ブチルフェニル−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエートなどのベンゾエート系化合物、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−ヘキシルオキシフェノールなどのトリアジン系化合物などが挙げられる。
前記の凝集防止剤としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウムなどが挙げられる。
前記の有機酸としては、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸などの脂肪族モノカルボン酸類;しゅう酸、マロン酸、こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルこはく酸、テトラメチルこはく酸、シクロヘキサンジカルボン酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸などの脂肪族ジカルボン酸類;
トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸などの脂肪族トリカルボン酸類;
安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸などの芳香族モノカルボン酸類;
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などの芳香族ジカルボン酸類;
トリメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリット酸などの芳香族ポリカルボン酸類などが挙げられる。
前記の有機アミン化合物としては、例えば、n―プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ウンデシルアミン、n−ドデシルアミンなどのモノアルキルアミン類;シクロヘキシルアミン、2−メチルシクロヘキシルアミン、3−メチルシクロヘキシルアミン、4−メチルシクロヘキシルアミンなどのモノシクロアルキルアミン類;メチルエチルアミン、ジエチルアミン、メチルn−プロピルアミン、エチルn−プロピルアミン、ジn−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジn−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジsec−ブチルアミン、ジtert−ブチルアミン、ジn−ペンチルアミン、ジn−ヘキシルアミンなどのジアルキルアミン類;メチルシクロヘキシルアミン、エチルシクロヘキシルアミンなどのモノアルキルモノシクロアルキルアミン類;
ジシクロヘキシルアミンなどのジシクロアルキルアミン類;
ジメチルエチルアミン、メチルジエチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルn−プロピルアミン、ジエチルn−プロピルアミン、メチルジn−プロピルアミン、エチルジn−プロピルアミン、トリn−プロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリn−ブチルアミン、トリイソブチルアミン、トリsec−ブチルアミン、トリtert−ブチルアミン、トリn−ペンチルアミン、トリn−ヘキシルアミンなどのトリアルキルアミン類;
ジメチルシクロヘキシルアミン、ジエチルシクロヘキシルアミンなどのジアルキルモノシクロアルキルアミン類;
メチルジシクロヘキシルアミン、エチルジシクロヘキシルアミン、トリシクロヘキシルアミンなどのモノアルキルジシクロアルキルアミン類;
2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、1−アミノ−2−プロパノール、4−アミノ−1−ブタノール、5−アミノ−1−ペンタノール、6−アミノ−1−ヘキサノールなどのモノアルカノールアミン類;4−アミノ−1−シクロヘキサノールなどのモノシクロアルカノールアミン類;
ジエタノールアミン、ジn−プロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジn−ブタノールアミン、ジイソブタノールアミン、ジn−ペンタノールアミン、ジn−ヘキサノールアミンなどのジアルカノールアミン類;
ジ(4−シクロヘキサノール)アミンなどのジシクロアルカノールアミン類;
トリエタノールアミン、トリn−プロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、トリn−ブタノールアミン、トリイソブタノールアミン、トリn−ペンタノールアミン、トリn−ヘキサノールアミンなどのトリアルカノールアミン類;
トリ(4−シクロヘキサノール)アミンなどのトリシクロアルカノールアミン類;
3−アミノ−1,2−プロパンジオール、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、4−アミノ−1,2−ブタンジオール、4−アミノ−1,3−ブタンジオール、3−ジメチルアミノ−1,2−プロパンジオール、3−ジエチルアミノ−1,2−プロパンジオール、2−ジメチルアミノ−1,3−プロパンジオール、2−ジエチルアミノ−1,3−プロパンジオールなどのアミノアルカンジオール類;
4−アミノ−1,2−シクロヘキサンジオール、4−アミノ−1,3−シクロヘキサンジオールなどのアミノシクロアルカンジオール類;
1−アミノシクロペンタノンメタノール、4−アミノシクロペンタノンメタノールなどのアミノ基含有シクロアルカノンメタノール類;
1−アミノシクロヘキサノンメタノール、4−アミノシクロヘキサノンメタノール、4−ジメチルアミノシクロペンタンメタノール、4−ジエチルアミノシクロペンタンメタノール、4−ジメチルアミノシクロヘキサンメタノール、4−ジエチルアミノシクロヘキサンメタノールなどのアミノ基含有シクロアルカンメタノール類;
β−アラニン、2−アミノ酪酸、3−アミノ酪酸、4−アミノ酪酸、2−アミノイソ酢酸、3−アミノイソ酢酸、2−アミノ吉草酸、5−アミノ吉草酸、6−アミノカプロン酸、1−アミノシクロプロパンカルボン酸、1−アミノシクロヘキサンカルボン酸、4−アミノシクロヘキサンカルボン酸などのアミノカルボン酸類;アニリン、o−メチルアニリン、m−メチルアニリン、p−メチルアニリン、p−エチルアニリン、p−n−プロピルアニリン、p−イソプロピルアニリン、p−n−ブチルアニリン、p−tert−ブチルアニリン、1−ナフチルアミン、2−ナフチルアミン、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリン、p−メチル−N,N−ジメチルアニリンなどの芳香族アミン類;
o−アミノベンジルアルコール、m−アミノベンジルアルコール、p−アミノベンジルアルコール、p−ジメチルアミノベンジルアルコール、p−ジエチルアミノベンジルアルコールなどのアミノベンジルアルコール類;o−アミノフェノール、m−アミノフェノール、p−アミノフェノール、p−ジメチルアミノフェノール、p−ジエチルアミノフェノールなどのアミノフェノール類;m−アミノ安息香酸、p−アミノ安息香酸、p−ジメチルアミノ安息香酸、p−ジエチルアミノ安息香酸などのアミノ安息香酸類などが挙げられる。
前記の硬化剤としては、例えば、加熱されることによってバインダー樹脂中のカルボキシル基と反応してバインダー樹脂を架橋することができる化合物、硬化剤単独で重合して着色パターンを硬化させ得る化合物などが挙げられる。バインダー樹脂を架橋することができる化合物としては、例えば、エポキシ化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。
前記のエポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂、ビスフェノールF系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールF系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、他の芳香族系エポキシ樹脂、脂環族系エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、エポキシ化油等のエポキシ樹脂、これらのエポキシ樹脂の臭素化誘導体、エポキシ樹脂およびその臭素化誘導体以外の脂肪族、脂環族または芳香族のエポキシ化合物、ブタジエンの(共)重合体のエポキシ化物、イソプレンの(共)重合体のエポキシ化物、グリシジル(メタ)アクリレートの(共)重合体、トリグリシジルイソシアヌレートなどが挙げられる。
前記のオキセタン化合物としては、例えば、カーボネートビスオキセタン、キシリレンビスオキセタン、アジペートビスオキセタン、テレフタレートビスオキセタン、シクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタンなどが挙げられる。
硬化剤としてエポキシ化合物、オキセタン化合物などを含有する場合には、エポキシ化合物のエポキシ基、オキセタン化合物のオキセタン骨格を開環重合させ得る化合物を含んでいてもよい。前記の化合物としては、例えば、多価カルボン酸類、多価カルボン酸無水物類、酸発生剤などが挙げられる。
前記の多価カルボン酸類としては、例えば、フタル酸、3,4−ジメチルフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸類;
こはく酸、グルタル酸、アジピン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの脂肪族多価カルボン酸類;
ヘキサヒドロフタル酸、3,4−ジメチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、1,2,4−シクロペンタントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸などの脂環族多価カルボン酸類などが挙げられる。
前記の多価カルボン酸無水物類としては、例えば、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などの芳香族多価カルボン酸無水物類;
無水イタコン酸、無水こはく酸、無水シトラコン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバリル酸、無水マレイン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物などの脂肪族多価カルボン酸無水物類;
無水ヘキサヒドロフタル酸、3,4−ジメチルテトラヒドロフタル酸無水物、1,2,4−シクロペンタントリカルボン酸無水物、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、無水ハイミック酸、無水ナジン酸などの脂環族多価カルボン酸無水物類;
エチレングリコールビストリメリテイト酸、グリセリントリストリメリテイト無水物などのエステル基含有カルボン酸無水物類などが挙げられる。
前記のカルボン酸無水物類として、エポキシ樹脂硬化剤として市販されているものを用いてもよい。前記のエポキシ樹脂硬化剤としては、例えば、商品名「アデカハードナーEH−700」(旭電化工業(株)製)、商品名「リカシッドHH」(新日本理化(株)製)、商品名「MH−700」(新日本理化(株)製)などが挙げられる。
前記の酸発生剤としては、前記と同じものが挙げられる。
前記の硬化剤は、それぞれ単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の着色感光性樹脂組成物を用いて基板上にパターンを形成し、該パターンを有してなるカラーフィルタを製造する方法としては、例えば、本発明の着色感光性樹脂組成物を、基板または基板の上に先に形成した固体の着色感光性樹脂組成物膜(以下、これを基板等ということがある。)の上に塗布して、塗布された着色感光性樹脂組成物から溶剤など揮発成分を加熱するなどにより除去して、着色感光性樹脂組成物膜を形成し、当該膜をフォトマスクを介して露光したのち、現像する方法などが挙げられる。
基板としては、例えば、ガラス基板、シリコン基板、ポリカーボネート基板、ポリエステル基板、芳香族ポリアミド基板、ポリアミドイミド基板、ポリイミド基板、Al基板、GaAs基板などの表面が平坦な基板が挙げられる。これらの基板は、シランカップリング剤などの薬品による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング処理、スパッタリング処理、気相反応処理、真空蒸着処理などの前処理が施されていてもよい。基板としてシリコン基板などを用いる場合、前記シリコン基板などの表面には電荷結合素子(CCD)、薄膜トランジスタ(TFT)などが形成されていてもよい。
前記の基板の上に着色感光性樹脂組成物を塗布する方法としては、例えば、従来のスピンコーターを用いる方法、スピンレスコーターを用いる方法が挙げられ、スピンレスコーターの中でもスリットコーターなどの省液コーターを用いる方法が好ましく、中でもスリットコーターを用いる方法が好ましい。
本発明の着色感光性樹脂組成物を用いてパターンを形成する好ましい方法としては、本発明の着色感光性樹脂組成物を、スリットコーターなどの省液コーターを用いて基板等の上に塗布し、次いで溶剤などの揮発成分を加熱により揮発させる方法が挙げられる。このようにして、基板等の上に着色感光性樹脂組成物の固形分からなる膜が平坦性よく形成される。
ここで、「平坦性」については、プリベークされた着色感光性樹脂組成物層を有する基板にNaランプを照射し、種々の角度から該層の表面状態が観察され、その結果、ムラが発生していないかどうかを、次の基準に基づいて決定される。目視により、筋および塗膜が不均一に見える場合、ムラが発生していると判断する。
本発明によれば、平坦性が良好な膜を形成し得る着色感光性樹脂組成物を提供することが可能となる。
パターンを形成するには、下記の方法が例示される。ガラス基板(例えば、#1737;コーニング社製)の表面上に、着色感光性樹脂組成物をスリットコート法で塗布した後、例えば、100℃で3分間、加熱して揮発成分を揮発させて着色感光性樹脂組成物層を形成する。冷却後、この着色感光性樹脂組成物層にフォトマスクを用いてi線〔波長365nm〕を照射する。i線の光源には、例えば、超高圧水銀ランプ(HB−75105AA OP1;ウシオ電機(株)製)が用いられ、照射光量としては、例えば、150mJ/cm程度である。次いで、現像液(質量分率で水酸化カリウムを0.05%、ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムを0.2%それぞれ含有する水溶液)に浸漬して現像し、純水で洗浄後、ガラス基板の着色層が得られる。その後、220℃で20分間加熱処理を行う。こうして、着色層からパターンを形成することができる。
次に、カラーフィルタを製造するには、下記の方法が例示される。ガラス基板(#1737;コーニング社製)の表面上に、着色感光性樹脂組成物(例えば赤色組成物)をスリットコート法で塗布した後、100℃で3分間加熱して揮発成分を揮発させて着色感光性樹脂組成物層を形成する。冷却後、この着色感光性樹脂組成物層にフォトマスクを介してガラス1/3に亙ってi線〔波長365nm〕を照射する。i線の光源としては、例えば、超高圧水銀ランプ(例えば、HB−75105AA OP1;ウシオ電機(株)製)が用いられ、照射光量としては通常150mJ/cm程度である。次いで、現像液(質量分率で水酸化カリウムを0.05%、ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムを0.2%それぞれ含有する水溶液)に浸漬して現像し、純水で洗浄すると、ガラス基板の1/3面に亙って形成された着色層が得られる。その後、220℃で20分間加熱処理を行う。次いで、上記の各工程を異なる色相の着色感光性樹脂組成物を用いて繰り返し、カラーフィルタを得ることができる。
該組成物を用いて形成されるパターンは、平坦性が良好であることから、カラーフィルタを構成する着色パターンを形成するための材料として好適に使用し得る。
次に、このカラーフィルタを用いて液晶表示装置を製造する方法の一例を説明する。上記により得られたカラーフィルタ上に、透明保護膜を形成し、さらにその上にITO膜などの透明電極を製膜する。次に、このカラーフィルタ基板と、金属蒸着膜などの反射電極が形成された反射電極基板とを、さらにそれらの基板上に設けられた液晶配向のためのラビング処理を施した液晶配向膜、およびセルギャップ保持のためのスペーサーを介して、対向させて貼りあわせる。なお、反射電極基板上には、反射電極以外に、光拡散用の突起物、薄膜トランジスタ(TFT)素子や薄膜ダイオード(TFD)素子、および走査線、信号線などを設け、TFT液晶表示装置や、TFD液晶表示装置を作成することができる。バックライトを有する場合は、液晶ディスプレイの背面に配置する。エッジライト型では光透過率の優れたアクリル樹脂などを導光板として用い、その二辺または一辺にLED光源を設置して、導光板の裏面には反射部を加工し、反射板を加工した反対側にプリズムシート、拡散板などを配置することができる。フロントライトを有する場合は、液晶ディスプレイの前面に配置する。透明樹脂などでできた導光板の上部に反射板とLED光源を配置することができる。次に、シール部に設けられた注入口から液晶を注入した後に、注入口を封止する。最後に、ICドライバー等を実装することにより液晶表示装置を製造することができる。
上記において、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。以下、本発明を実施例によってより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではないことはいうまでもない。
<樹脂Bの合成>
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート182gを導入し、フラスコ内雰囲気を空気から窒素にした後、100℃に昇温後、ベンジルメタクリレート70.5g(0.40モル)、メタクリル酸43.0g(0.5モル)、トリシクロデカン骨格のモノメタクリレート(日立化成(株)製FA−513M)22.0g(0.10モル)およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート136gからなる混合物にアゾビスイソブチロニトリル3.6gを添加した溶液を滴下ロートから2時間かけてフラスコに滴下し、さらに100℃で5時間撹拌し続けた。次に、フラスコ内雰囲気を窒素から空気にし、グリシジルメタクリレート35.5g[0.25モル、(本反応に用いたメタクリル酸のカルボキシル基に対して50モル%)]、トリスジメチルアミノメチルフェノール0.9gおよびハイドロキノン0.145gをフラスコ内に投入し、110℃で6時間反応を続け、固形分酸価が79mgKOH/gの樹脂Bを得た。GPC法により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量は、13,000で、分子量分布(Mw/Mn)は2.1であった。
上記のバインダー樹脂のポリスチレン換算重量平均分子量の測定については、GPC法を用いて、以下の条件で行った。
装置;HLC-8120GPC(東ソー(株)製)
カラム;TSK−GELG2000HXL
カラム温度;40℃
溶媒;THF
流速;1.0mL/min
被検液固型分濃度;0.001〜0.01質量%
注入量;50μL
検出器;RI
校正用標準物質;TSK STANDARD POLYSTYRENE F−40、F−4、F−1、A−2500、A−500(東ソー(株)製)
実施例の平坦性試験のためのラインアンドスペースパターンをパターンニングしたガラス基板を次のようにして作製した。
〔着色感光性樹脂組成物の製造〕
(A)C.I.ピグメントグリーン36(2.295質量部)、
(A)C.I.ピグメントイエロー150(1.055質量部)、
(B)メタクリル酸とベンジルメタクリレートとの共重合体〔メタクリル酸単位とベンジルメタクリレート単位との組成比は物質量比(モル比)で35:65、重量平均分子量(Mw)は35,000〕(2.441質量部)、
(C)ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD DPHA(商品名);日本化薬(株)製)(1.464質量部)、
(D)2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン(0.586質量部)、
(G)4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン(EAB−F(商品名);保土谷化学工業(株)製)(0.195質量部)、
(H)エポキシ化合物(スミエポキシESCN−195XL−80(商品名);住友化学(株)製)(0.976質量部)
ポリエステル系分散剤(0.988質量部)および
(E)プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(36.5質量部)
を混合して、着色感光性樹脂組成物(緑色)を得た。
〔着色膜の形成〕
ガラス基板(#1737(商品名);コーニング社製)の表面上に、上記で得た着色感光性樹脂組成物(緑色)をスピンコート法で塗布した後、100℃3分間で揮発成分を揮発させて着色感光性樹脂組成物層を形成した。冷却後、この着色感光性樹脂組成物層にフォトマスクを介してi線〔波長365nm〕を照射して露光した。i線の光源には超高圧水銀ランプを用い、平行光としてから照射した。照射光量は150mJ/cm2とした。
フォトマスクとしては、線幅3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μmおよび100μmの線状の色画素を形成するためのフォトマスクを用いた。次いで露光後のガラス基板〔表面には着色感光性樹脂組成物層が形成されている。〕を25℃の現像液〔質量分率で水酸化カリウムを0.05%、ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウムを0.2%それぞれ含む水溶液。〕に120秒間浸漬して現像し、純水で洗浄したのち、220℃で20分間加熱して、緑色画素(膜厚:1.65μm)を形成した。こうして緑色のラインアンドスペースパターンをパターンニングしたガラス基板を得た。
本実施例で用いる成分は以下の通りで、以下、省略して表示することがある。
(A−1)着色剤:C.I.ピグメントブルー15:6
(A−2)着色剤:C.I.ピグメントバイオレット23
(A−3)着色剤:C.I.ピグメントレッド254
(A−4)着色剤:C.I.ピグメントイエロー139
(B−1)バインダー樹脂:メタクリル酸とベンジルメタクリレートとの共重合体〔メタクリル酸単位とベンジルメタクリレート単位との比は物質量比(モル比)で27:73、酸価は102、ポリスチレン換算重量平均分子量は24,000
(B−2)バインダー樹脂:メタクリル酸とベンジルメタクリレートとの共重合体〔メタクリル酸単位とベンジルメタクリレート単位との比は物質量比(モル比)で30:70、酸価は113、ポリスチレン換算重量平均分子量は24,000
(B−3)樹脂B
(C)光重合性化合物:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(D−1)光重合開始剤: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
(D−2)光重合開始剤:2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン
(D−3)光重合開始剤:2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン
(G−1)光重合開始助剤:4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
(G−2)光重合開始助剤:2,4−ジエチルチオキサントン
(E−1)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
(E−2)溶剤:3−エトキシプロピオン酸エチル
(F−1)界面活性剤:F475(商品名)(大日本インキ化学工業(株)製)
(F−2)界面活性剤:SH8400(商品名)(トーレシリコーン(株)製)
(F−3)界面活性剤:E5844((株)ダイキンファインケミカル研究所製)
(H)エポキシ化合物;スミエポキシESCN−195XL−80(商品名)(住友化学(株)製)
実施例1−6、比較例1−5
〔着色感光性樹脂プレ組成物1の調製〕
(A−1) 3.888質量部
(A−2) 0.432質量部
ポリエステル系分散剤 2.014質量部
(B−2) 4.127質量部
(C) 2.751質量部
(D−1) 0.825質量部
(G−1) 0.275質量部
(E−1) 51.000質量部
(E−2) 34.000質量部
(H) 0.688質量部
を混合して着色感光性樹脂プレ組成物1を得た。
着色感光性樹脂プレ組成物1に
(F−2) 0.0008質量部を混合し、着色感光性樹脂組成物1−1を、
(F−2) 0.0015質量部を混合し、着色感光性樹脂組成物1−2を、
(F−2) 0.0030質量部を混合し、着色感光性樹脂組成物1−3を、
(F−2) 0.0060質量部を混合し、着色感光性樹脂組成物1−4を、
(F−2) 0.0090質量部を混合し、着色感光性樹脂組成物1−5を、
(F−2) 0.0120質量部を混合し、着色感光性樹脂組成物1−6を、
(F−1) 0.0030質量部を混合し、着色感光性樹脂組成物1−7を、
(F−3) 0.0030質量部を混合し、着色感光性樹脂組成物1−8を、
(F−2) 0.0060質量部と(F−3) 0.0030質量部とを混合し、着色感光性樹脂組成物1−9を、
(F−1) 0.0120質量部を混合し、着色感光性樹脂組成物1−10を、
それぞれ得た。
〔接触角評価〕
接触角測定装置(DGD Fast/60型Contact Angle Meter;GBX社製)を使用し、アセトンで洗浄後のガラス(#1737(商品名);コーニング社製)上に、着色感光性樹脂組成物1〜1−9を2μL滴下し、滴下後、0.2秒後の接触角、飽和した1秒後の接触角は、それぞれ以下の通りであった。
Figure 2011102991
〔粘度評価〕
粘度測定装置(VISCOMETER RE120L SYSTEM型(東機産業(株)製))を使用し、23℃での着色感光性樹脂組成物1〜1−10の粘度を測定したところ、50rpmでの粘度は、いずれも4.1mPa・sであった。
〔平坦性評価〕
先に作成した緑色画素中の100μmのラインアンドスペースパターンをパターンニング(膜厚:a)したガラス基板を30度傾けたのち、その上部に着色感光性樹脂組成物1〜1−10をそれぞれ1滴滴下し、ラインアンドスペースパターンに対して平行に滴下物を流下させた後、5分保持、その後、100℃で3分間ベークした後の100μmのライン上とスペース上の膜段差をbとした時、平坦化率:(a−b)/aは以下の通りであった。
Figure 2011102991
〔スリットコーターでの評価〕
得られた着色感光性樹脂組成物1〜1−10を、一部に顔料凝集物が付着したスリットコーターを用いて塗膜を形成したところ、以下のような結果であった。
なお、ムラは、暗室内で塗布した基板をナトリウムランプおよびグリーンランプで照射し、種々の角度から基板を観察したときに、目視で観察される筋および塗膜が不均一に見えることを示し、ムラのないものを平坦性良好と判断した。
Figure 2011102991
実施例7〜10、比較例6
〔着色感光性樹脂組成物2の調製〕
比較例1および実施例1〜6で用いられた着色感光性樹脂組成物1、1−3〜1−6において、(B−2)成分の含有量を3.164質量部、(C)成分の含有量を3.714質量部に変更する以外は同様にして、着色感光性樹脂組成物2、2−3〜2−6を得た。
〔接触角評価〕
実施例1〜6と同様にして着色感光性樹脂組成物2、2−3〜2−6の接触角を測定したところ、以下の通りであった。
Figure 2011102991
〔粘度評価〕
実施例1〜6と同様にして、23℃での着色感光性樹脂組成物2、2−3〜2−6の粘度を測定したところ、50rpmでの粘度は、いずれも3.8mPa・sであった。
〔平坦性評価〕
実施例1と同様にして、平坦化率を求めると以下の通りであった。
Figure 2011102991
〔スリットコーターでの評価〕
得られた着色感光性樹脂組成物2〜2−4を、一部に顔料凝集物が付着したスリットコーターを用いて塗膜を形成したところ、以下のような結果であった。
Figure 2011102991
比較例7
〔着色感光性樹脂組成物3の調製〕
(A−3) 5.293質量部
(A−4) 1.407質量部
ポリエステル系分散剤 2.540質量部
(B−1) 5.466質量部
(C) 3.644質量部
(D−2) 0.547質量部
(D−3) 0.547質量部
(G−2) 0.547質量部
(E−1) 79.910質量部
(F−2) 0.010質量部
を混合して着色感光性樹脂組成物3を得た。
〔接触角評価〕
実施例1と同様にして着色感光性樹脂組成物3の接触角を測定したところ、0.2秒後の接触角が21.5°であった。飽和した1秒後の接触角は19.2°であった。
〔粘度評価〕
実施例1〜6と同様にして着色感光性樹脂組成物3の粘度を測定したところ、6.8mPa・sであった。
〔平坦性評価〕
実施例1〜6と同様にして、平坦化率を求めると以下の通りであった。
Figure 2011102991
〔スリットコーターでの評価〕
得られた着色感光性樹脂組成物を、スリットコーターを用いて塗膜を形成したところ、ムラのある塗膜が得られた。一部に顔料凝集物が付着したスリットコーターを用いて塗膜を形成した場合にも、スリットコーターの顔料凝集物付着部が通過した部分に筋状のムラを有し、平坦性の不良な塗膜が得られた。
実施例11〜14、比較例8
〔着色感光性樹脂組成物4の調製〕
実施例1〜6の(B−2)4.127質量部を(B−3)3.439質量部、(C)を3.439質量部に変更する以外は全て同様にして、着色感光性樹脂組成物4、4−3〜4−6を得た。
〔接触角評価〕
実施例1〜6と同様にして着色感光性樹脂組成物4、4−3〜4−6の接触角を測定したところ、以下の通りであった。
Figure 2011102991
〔粘度評価〕
実施例1〜6と同様にして、23℃での着色感光性樹脂組成物4、4−1〜4の粘度を測定したところ、50rpmでの粘度は3.3mPa・sであった。
〔平坦性評価〕
実施例1と同様にして、平坦化率を求めると以下の通りであった。
Figure 2011102991
〔スリットコーターでの評価〕
得られた着色感光性樹脂組成物4、4−3〜6を、一部に顔料凝集物が付着したスリットコーターを用いて塗膜を形成したところ、以下のような結果であった。
Figure 2011102991

Claims (6)

  1. 着色剤(A)、バインダー樹脂(B)、光重合性化合物(C)、光重合開始剤(D)、溶剤(E)および界面活性剤(F)を含有する着色感光性樹脂組成物であって、23℃における該組成物の粘度が2.0mPa・s以上5.0mPa・s以下であり、かつ、該組成物2μLをガラス基板上に滴下して0.2秒後の接触角が10°以上20°以下であり、かつ、溶剤(E)が、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートと3−エトキシプロピオン酸エチルとを含有し、該組成物中の溶剤(E)の含有量が、該組成物に対して質量分率で、80質量%以上95質量%以下であり、かつ、界面活性剤(F)が、シリコーン系界面活性剤およびフッ素原子を有する化合物からなるシリコーン系界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも1種であり、該界面活性剤の含有量が、該組成物の固形分に対して質量分率で、0.01質量%以上0.15質量%以下であることを特徴とする着色感光性樹脂組成物。
  2. バインダー樹脂(B)が、グリシジルメタクリレート/トリシクロデカン骨格のモノメタクリレート/ベンジル(メタ)アクリレート共重合体と(メタ)アクリル酸の反応物(前記反応物のポリスチレン換算重量平均分子量;8,000〜20,000、酸価;50〜120)であり、光重合性化合物(C)の含有量が、バインダー樹脂(B)と光重合性化合物(C)との合計量に対して質量分率で、35質量%〜60質量%である請求項1記載の着色感光性樹脂組成物。
  3. 請求項1または2に記載の着色感光性樹脂組成物を、基板または先に形成された着色感光性樹脂組成物の固形分からなる層の上に塗布し、塗布された着色感光性樹脂組成物から揮発成分を除去して着色感光性樹脂組成物膜を形成し、フォトマスクを介して前記膜を露光し、現像することを特徴とするパターンの形成方法。
  4. 着色感光性樹脂組成物の塗布を、スピンレスコーターを用いて行う請求項3記載の方法。
  5. 請求項3または4に記載の方法により形成されたパターンを有してなることを特徴とするカラーフィルタ。
  6. 請求項5に記載のカラーフィルタを有してなることを特徴とする液晶表示装置。
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