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JPH1039501A - 着色感光性樹脂組成物及びカラーフィルタ - Google Patents

着色感光性樹脂組成物及びカラーフィルタ

Info

Publication number
JPH1039501A
JPH1039501A JP19055596A JP19055596A JPH1039501A JP H1039501 A JPH1039501 A JP H1039501A JP 19055596 A JP19055596 A JP 19055596A JP 19055596 A JP19055596 A JP 19055596A JP H1039501 A JPH1039501 A JP H1039501A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
photosensitive resin
resin composition
acrylic resin
colored photosensitive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19055596A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahiro Hidaka
敬浩 日高
Masahiko Tateno
舘野  晶彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP19055596A priority Critical patent/JPH1039501A/ja
Publication of JPH1039501A publication Critical patent/JPH1039501A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全性が極めて高い溶剤を用い、かつ、アク
リル系樹脂、多官能モノマー、及び顔料などの各成分が
均一溶解または分散した着色感光性樹脂組成物、及び該
着色感光性樹脂組成物を用いたカラーフィルタを提供す
ること。 【解決手段】 顔料、アクリル系樹脂、多官能モノマ
ー、光重合開始剤、及び溶剤として乳酸エチルを含有す
る着色感光性樹脂組成物において、アクリル系樹脂が、
メタクリル酸15〜25重量%、2−ヒドロキシプロピ
ルメタクリレート10〜20重量%、及びアルキル(メ
タ)アクリレート55〜75重量%からなる共重合体で
あることを特徴とする着色感光性樹脂組成物。基板上
に、上記の着色感光性樹脂組成物の光硬化物である着色
層がパターン状に形成されていることを特徴とするカラ
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、着色感光性樹脂組
成物及びカラーフィルタに関し、更に詳しくは、カラー
液晶ディスプレイ、カラービデオカメラ等に使用される
カラーフィルタの作製に使用される着色感光性樹脂組成
物、及びこれを用いて着色パターンを形成したカラーフ
ィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】カラー液晶表示には、透明な基板上に、
赤、緑、青の3原色の着色画素を形成したカラーフィル
タが用いられている。カラーフィルタには、一般に、不
要な光の漏れを防いでコントラストを向上させるため
に、各着色画素の隙間に遮光層(ブラックマトリクス)
が設けられている。このような着色画素やブラックマト
リクスの形成方法として、近年では、染料による染色法
に比べて、耐熱性、耐候性に優れる顔料を分散した着色
感光性樹脂組成物を用いる方法が実用化されてきてい
る。すなわち、透明基板上に、第一の色相の顔料を分散
させた感光性樹脂組成物の塗膜を形成し、次いでマスク
パターンを介して露光、現像することにより、第一のパ
ターン状画素を形成する。更に、同様の方法を繰り返す
ことにより、第二、及び第三の画素を形成する。ブラッ
クマトリクスは、黒色顔料を含む感光性樹脂組成物を用
いることにより形成することができる。
【0003】このような着色感光性樹脂組成物及びカラ
ーフィルタの作製に関し、例えば、特公平6−9521
1号公報には、感光性樹脂として多官能(メタ)アクリ
レートモノマー、有機結合剤、及びハロメチルオキサジ
アゾール系化合物とハロメチル−s−トリアジン系化合
物から選択される少なくとも一種の光重合開始剤を含有
する組成物を用いたカラーフィルタが開示されている。
特開平6−201913号公報には、感光性着色組成物
として、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを含む特
定のアクリル系樹脂、顔料、分散剤、光重合性モノマ
ー、光重合開始剤としてトリアジン系化合物やイミダゾ
ール系化合物を用いる方法が開示されている。特開平6
−3521号公報には、顔料、バインダーポリマー、及
び感放射線化合物が有機溶剤に溶解または分散されてな
り、前記有機溶剤が、常圧における沸点が、100〜2
00℃であり、20℃における蒸気圧が、0.05〜1
0mmHgであるエステル類、エーテル類またはケトン
類の少なくとも一種を50重量%以上の量で含んでなる
溶剤であることを特徴とするカラーフィルタ用感放射線
組成物が開示されている。
【0004】これら公知の着色感光性樹脂組成物では、
各成分がエチルセロソルブアセテートなどの有機溶剤に
溶解または分散されている。例えば、特開平6−952
11号公報での実施例では、エチルセロソルブアセテー
トが溶剤として使用され、特開平6−201913号公
報の実施例では、エチルセロソルブが溶剤として使用さ
れている。また、特開平6−3521号公報の実施例で
は、3−エトキシプロピオン酸エチル、プロピオングリ
コールモノメチルアセテート、ジエチレングリコールジ
メチルエーテル/カルビトールアセテート、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル/n−ブチルカルビトール
アセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル/
メチルエチルケトンなどが溶剤として使用されている。
【0005】ところが、最近、これらの有機溶剤の毒性
あるいは人体に対する影響について新たな研究結果が報
告されている。例えば、従来から半導体フォトレジスト
の溶媒として汎用されているエチルセロソルブアセテー
トが、男性の生殖機能を阻害したり、あるいは女性の不
妊症や子孫への催奇形性などを引き起こす可能性がある
との問題が提示されている。前記したとおり、着色感光
性樹脂組成物においても、溶剤としてエチルセロソルブ
アセテートが用いられており、安全性の観点から溶剤の
切り替えが強く求められている。
【0006】そこで、着色感光性樹脂組成物の溶剤につ
いても、エチルセロソルブアセテートのように人体に対
する悪影響が指摘されている溶剤の使用をやめるばかり
でなく、積極的に、既に安全性が十分確認されている溶
剤に積極的に切り替えることが望ましい。しかしなが
ら、従来の溶剤を新たな溶剤にかえると、当然、各成分
に対する溶解力が変化し、必ずしも各成分が均一に溶解
または分散した着色感光性樹脂組成物を得ることができ
ない。先行文献には、従来より、多数の有機溶媒が例示
されているものの、実際には、エチルセルソルブアセテ
ートなどの特定の溶媒が汎用されてきたのは、各成分に
対する溶解力に優れ、相溶性、現像性、感度などが良好
なためである。
【0007】例えば、既に安全性が充分確認されている
溶媒として、乳酸エチルを挙げることができる。乳酸エ
チルは、安全性が高く、溶剤としてのみならず、食品添
加物としても使用され、しかも体内や自然界での分解も
速いとされている。しかしながら、これまでエチルセロ
ソルブアセテートなどで使用可能であった多官能モノマ
ーは、乳酸エチル自体には可溶であっても、ポリマー溶
液との混合によりポリマーが析出したり、あるいは塗布
・乾燥時にポリマーと微小な相分離を起こすなどの問題
が生じることがある。また、トリアジン系光重合開始剤
も、2−(p−メトキシスチリル)−4,6−ビス(ト
リクロロメチル)−s−トリアジンのように、乳酸エチ
ルにほとんど溶解しないものが多い。したがって、この
ような場合、カラーフィルタに求められる微細な画素形
成、すなわち、露光・現像によるパターニングは不可能
である。
【0008】前記各公報の実施例では、多官能モノマー
としてペンタエリスリトールテトラアクリレート及びト
リメチロールプロパントリアクリレートを用いている
が、実際に乳酸エチルを溶媒として用いたバインダー樹
脂溶液にこれら多官能モノマーを添加しても、均一な溶
液さらには均一な塗膜を得ることはできない。同様に、
前記各公報の実施例で用いられている光重合開始剤につ
いても、乳酸エチルに対する溶解性が不十分なため、光
硬化させることは困難である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、顔
料、アクリル系樹脂、多官能モノマー、光重合開始剤、
及び溶剤を必須成分として含有する着色感光性樹脂組成
物であって、安全性が極めて高い溶剤を用い、かつ、ア
クリル系樹脂、多官能モノマー、及び顔料などの各成分
が均一溶解または分散した着色感光性樹脂組成物を提供
することにある。本発明の他の目的は、このような着色
感光性樹脂組成物を用いて形成されたパターン状の着色
画素を有するカラーフィルタを提供することにある。
【0010】本発明者らは、従来より食品添加剤として
も使用され、体内、自然界での分解が速いとされる乳酸
エチルに着目し鋭意研究を行った結果、それに適応する
アクリル系樹脂の組成、多官能モノマー、及び光重合開
始剤を見いだした。より具体的には、既に安全性が充分
に確認されている乳酸エチルを溶媒として用いた場合
に、相溶性に優れ、現像性や感度などが良好となる特定
のアクリル系樹脂の組成を見いだし、更には、多官能モ
ノマーや光重合開始剤についても、特定の種類のものを
選択することにより、高感度の透明または着色感光性樹
脂の得られることを見いだした。本発明は、これらの知
見に基づいて、完成するに至ったものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、顔料、
アクリル系樹脂、多官能モノマー、光重合開始剤、及び
溶剤として乳酸エチルを含有する着色感光性樹脂組成物
において、アクリル系樹脂が、メタクリル酸15〜25
重量%、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート10〜
20重量%、及びアルキル(メタ)アクリレート55〜
75重量%からなる共重合体であることを特徴とする着
色感光性樹脂組成物が提供される。また、本発明によれ
ば、この着色感光性樹脂組成物の光硬化物である着色層
がパターン状に形成されていることを特徴とするカラー
フィルタが提供される。
【0012】アルキル(メタ)アクリレートとしては、
例えば、メチルメタクリレート、あるいはブチルメタク
リレートとメチルメタクリレートとの組み合わせなどが
特に好ましい。多官能モノマーとしては、ペンタエリス
リトールトリアクリレート、エチレンオキサイド変性
(EO変性)トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレートか
らなる群より選ばれる少なくとも一種を用いることが好
ましい。
【0013】光重合開始剤としては、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)
−ブタノン−1を単独で使用するか、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、1−ク
ロロ−4−プロポキシチオキサントン等のチオキサント
ン系開始剤と複合系で用いることが好ましい。更に、光
重合開始剤としては、2−(o−メトキシスチリル)−
4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、
2−(2,4−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス
(トリクロロメチル)−s−トリアジン、及び2−
(3,4,5−トリメトキシスチリル)−4,6−ビス
(トリクロロメチル)−s−トリアジンからなる群より
選ばれる少なくとも一種を用いることが好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【0015】本発明では、安全な溶媒である乳酸エチル
を適用した着色感光性樹脂組成物を用いることにより、
カラーフィルタ製造過程における作業環境を改善するこ
とができる。また、本発明では、着色感光性樹脂組成物
の構成成分であるバインダー樹脂として適切な組成のア
クリル系樹脂を用い、更に好ましくは、特定の多官能モ
ノマー、及び特定の光重合開始剤を組み合わせて用いる
ことにより、高感度・高解像度を実現することができ
る。本発明の第一の特徴は、顔料、アクリル系樹脂、多
官能モノマー、光重合開始剤、溶剤を必須の構成成分と
する着色感光性樹脂組成物において、溶剤として乳酸エ
チルを用いる点にある。本発明の第二の特徴は、アクリ
ル系樹脂として、メタクリル酸15〜25重量%、2−
ヒドロキシプロピルメタクリレート10〜20重量%、
及びアルキル(メタ)アクリレート55〜75重量%か
らなる共重合体を用いる点にある。
【0016】アルキル(メタ)アクリレートとしては、
ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)
アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、メチル
メタクリレート、エチルメタクリレート、2−メトキシ
エチルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレー
ト、エチルカルビトールアクリレート、フェノキシエチ
ルアクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アク
リレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等
が挙げられる。これらの中でも、メチルメタクリレー
ト、あるいはブチルメタクリレートとメチルメタクリレ
ートとの組み合わせが特に好ましい。後者の場合、アク
リル系樹脂は、メタクリル酸15〜25重量%、2−ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート10〜20重量%、ブ
チルメタクリレート45〜65重量%、及びメチルメタ
クリレート5〜15重量%からなる共重合体であること
が好ましい。
【0017】アクリル系樹脂の共重合には、重合開始剤
として4,4′−アゾビス(4−シアノペンタン酸)を
用い、さらに、重合調製剤として2−メルカブトプロピ
オン酸を用いることが好ましい。共重合体の分子量(G
PC法による重量平均分子量Mw)は、20,000〜
100,000の範囲が好適である。分子量が小さすぎ
ると露光感度が低下する傾向がみられ、大きすぎると、
溶媒に不溶であったり、アルカリ現像が困難になる。ア
クリル樹脂中の構成成分の内、樹脂の特性に大きく影響
を与えるのは、メタクリル酸と2−ヒドロキシプロピル
メタクリレートである。アルカリ現像を可能とするた
め、メタクリル酸を15〜25重量%の割合で、さらに
溶媒の乳酸エチルに溶解させるために2−ヒドロキシプ
ロピルメタクリレートを10〜20重量%の割合で共重
合させることが必要である。さらに、現像時のパターン
の剥離防止、微細パターン形成に必要な解像度の確保を
考慮するとブチルメタクリレート45〜65重量%、メ
チルメタクリレート5〜15重量%が好ましい。
【0018】本発明の第三の特徴は、多官能モノマーと
して、ペンタエリスリトールトリアクリレート、EO変
性トリメチロールプロパントリアクリレート、及びジペ
ンタエリスリトールヘキサアクリレートからなる群より
選ばれる少なくとも一種を用いる点にある。着色感光性
樹脂組成物では、組成物中に含まれる顔料のために紫外
線が遮蔽されるので、無色の感光性樹脂組成物と比べて
著しい感度の低下が見られる。そこで、充分な露光感度
を得るためには、架橋度の点から3官能以上の多官能モ
ノマーを用いることが好ましい。しかしながら、上記以
外の多官能モノマーでは、乳酸エチル自体には可溶であ
っても、ポリマー(アクリル系樹脂)溶液との混合によ
り樹脂の析出が見られたり、塗布・乾燥時にポリマーと
微小な相分離を引き起こすなどの問題が生じる。例え
ば、多官能モノマーとして汎用されているペンタエリス
リトールテトラアクリレートやトリメチロールプロパン
トリアクリレートを乳酸エチルと組み合わせると、白濁
したり、ポリマーが析出して、満足のいく結果が得られ
ない。
【0019】本発明の第四の特徴は、特定の光重合開始
剤を用いる点にある。具体的には、アセトフェノン系光
重合開始剤として良く知られている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)−
ブタノン−1を好ましく用いることができる。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)−ブタノン−1
【0020】
【化1】 本発明では、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)−ブタノン−1を単独で
用いることができるが、感度及び解像性などを阻害しな
い限り、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、1−クロロ−4−プロポキシチオキ
サントンなどのチオキサントン系開始剤を任意の割合で
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)−ブタノン−1と組み合わせて使用す
ることもできる。
【0021】また、本発明では、光重合開始剤として2
−(o−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロ
ロメチル)−s−トリアジン、2−(2,4−ジメトキ
シスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s
−トリアジン、及び2−(3,4,5−トリメトキシス
チリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−ト
リアジンからなる群より選ばれる少なくとも一種を用い
ることができる。2−(o−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリク
ロロメチル)−s−トリアジン
【0022】
【化2】 2−(2,4−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス
(トリクロロメチル)−s−トリアジン
【0023】
【化3】 2−(3,4,5−トリメトキシスチリル)−4,6−
ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン
【0024】
【化4】
【0025】これら特定のトリアジン系化合物は、使用
割合が少量であっても、乳酸エチルと前記の選択された
多官能モノマーとの系において、高感度の着色感光性樹
脂組成物を与えることができる。同様の構造のトリアジ
ン系化合物であっても、メトキシ基の位置がこれら3つ
の化合物と異なる場合には、乳酸エチルに実質的に溶解
しない。本発明では、これらの光重合開始剤と共に、光
重合開始助剤として、(ビ)イミダゾール系化合物、4
−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、4−ジメチ
ルアミノ安息香酸イソアミルエステル、トリエタノール
アミンなどのアミン系化合物を単独もしくは2種類以上
組み合わせて使用することができる。
【0026】着色感光性樹脂組成物中のアクリル系樹
脂、多官能モノマー、光重合開始剤の含有量(重量比)
は、アクリル系樹脂:多官能モノマー:光重合開始剤=
1:0.3:0.03〜1:1:0.8、好ましくは
1:0.5:0.05〜1:1:0.5の範囲が望まし
い。多官能モノマーの割合が少なすぎると架橋度が少な
く、パターンが流れてしまう。多官能モノマーの割合が
多すぎると、塗膜にタックが現れ、マスク等に張り付
く、傷が入り易い等の問題が生じる。光重合開始剤の割
合が少なすぎると、充分な感度が得られずパターンが流
れてしまう。光重合開始剤の割合が多すぎると、保存中
の樹脂組成物や乾燥塗膜中に結晶となって析出したり、
密着力及び解像度の低下まねくなどの問題が生じる。
【0027】着色感光性樹脂組成物は、透明感光性樹脂
組成物に顔料を分散させることにより製造することがで
きる。顔料としては、アゾレーキ系、不溶性アゾ系、縮
合アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ジオキ
サジン系、イソインドリノン系、アントラキノン系、ペ
リノン系、チオインジコ系、ペリレン系等の有機顔料が
それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用い
られる。黒色用としてカーボン、チタンカーボン、酸化
鉄等の顔料が用いられることもある。顔料を透明感光性
樹脂組成物中に分散する場合、アクリル系樹脂に直接分
散するか、予め高分子分散剤等の分散剤に顔料の分散を
完了させた着色ペーストを作製し、これを混合しても良
い。
【0028】高分子分散剤とは、アクリル系、ポリエス
テル系、マレイン酸系、エチルセルロース系等の高分子
で、−COOH,−SO3H,−P(O)(OH)2,−
OH等のプロトン供与性グループまたはそれらの塩類;
−NH2,−NHR,−NR12のようなプロトン受容
グループ;イオン対結合を有する4級アンモニウム基等
の一個または複数個が含まれているような組成物であ
る。分散は、二本ロール、三本ロール、ボールミル、サ
ンドミル等の顔料分散機により練肉し、遠心分離、フィ
ルター等による濾過を行うことにより行い、それによっ
て、着色感光性樹脂組成物を得ることができる。
【0029】このようにして得られる着色感光性樹脂組
成物は、カラーフィルタの作製に有用なものとなる。本
発明のカラーフィルタは、本発明の着色感光性樹脂組成
物が基板上に所定のパターンに硬化して着色層を形成し
てなるものである。用いる基板は、特に限定されるもの
ではなく、透明なガラスまたは合成樹脂等を用いること
ができる。カラーフィルタの作製は、透明基板上に着色
感光性樹脂組成物をスピンナーやロールコーターを用い
て均一に塗布し、オーブンやホットプレートを用いて乾
燥し、通常のカラーフィルタパターンであるストライプ
パターン、モザイクパターン、トライアングルパターン
のマスクを介して紫外線露光を行い、アルカリ水溶液等
を用いて未露光部を溶解することにより現像し、パター
ンを形成する。これらを繰り返すことにより、赤、緑、
青、黒などのパターン上の着色画素及びブラックマトリ
クスが形成される。紫外線露光時に、酸素による重合阻
害を防止するため、ポリビニルアルコール等の酸素遮断
膜を設けてもよい。
【0030】本発明の着色感光性樹脂組成物は、溶剤と
して、食品添加剤としても使用されており、体内、自然
界での分解が速いとされる安全な化合物である乳酸エチ
ルを用い、それに適応する樹脂、多官能モノマー、及び
光重合開始剤を組み合わせることにより得られたもので
ある。これにより、高感度の着色感光性樹脂を作製する
ことができる。さらに、この着色感光性樹脂組成物によ
り、カラーフィルタの作製が安全な溶媒により可能とな
る。
【0031】
【実施例】
[実施例1]アクリル系樹脂(A)の合成 メタクリル酸(MAA)20g、2−ヒドロキシプロピ
ルメタクリレート(HPMA)15g、メチルメタクリ
レート(MMA)65gをエタノール500mlに溶解
し、さらに、この溶液に4,4′−アゾビス(4−シア
ノペンタン酸)0.5gと3−メルカプトプロピオン酸
0.5mlを加えて均一な溶液とした。Ar雰囲気下で
1時間撹拌しながら脱気した後、70℃で5時間還流さ
せながら重合を行った。重合終了後、自然放冷し、この
溶液を大過剰のヘキサンにあけると餅状のアクリル樹脂
が沈澱する。上澄みのヘキサン溶液を取り除き、乾燥す
ることによりアクリル系樹脂(A)の固形物を得た。こ
のアクリル系樹脂の分子量をゲル浸透クロマトグラフ法
(GPC法)で測定したところ、重量平均分子量Mw=
40,000だった。得られたアクリル系樹脂(バイン
ダー樹脂)を乳酸エチルに樹脂濃度10重量%になるよ
う溶解し、バインダー樹脂溶液を作製した。
【0032】感光性樹脂組成物 上記バインダー樹脂溶液100重量部に対し、多官能モ
ノマーとしてペンタエリスリトールトリアクリレートを
7重量部、及び光重合開始剤として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)−
ブタノン−1を0.8重量部、それぞれを添加し、溶解
したところ、透明な感光性樹脂組成物溶液が得られた。露光・現像テスト 上記感光性樹脂組成物溶液を、ガラス基板上にスピンナ
ーにより回転数を調整しながら塗布を行った。その後、
ホットプレートにて100℃、5分のプリベークにより
溶媒を蒸発させ、塗膜を形成した(膜厚1.3μm)。
得られた塗膜に超高圧紫外線ランプ(1kw)を用いて
マスクを介して紫外線を照射し、その後100℃5分の
PEB(Post Exposure Bake)処理
を行い、Na2CO3:0.25重量%+NaHCO3
0.25重量%の現像液(pH=10.0)を用いて現
像した。つづいて、純水で十分に水洗し、200℃30
分のポストベークによりパターン形成を行った。露光・
現象テストを行ったところ、365nm換算で10mJ
/cm2でパターン形成を行うことができた。
【0033】[実施例2]実施例1のペンタエリスリト
ールトリアクリレートに代えて、EO変性トリメチロー
ルプロパントリアクリレート(共栄社化学(株)TMP
−6EO−3A)を用いて同様の操作を行ったところ、
365nm換算で15mJ/cm2でパターン形成を行
うことができた。
【0034】[実施例3]実施例1のペンタエリスリト
ールトリアクリレートに代えて、ジペンタエリスリトー
ルヘキサアクリレート(共栄社化学(株)DPE−6
A)を用いて同様の操作を行ったところ、365nm換
算で5mJ/cm2でパターン形成を行うことができ
た。各種多官能モノマーでの相対感度を表1に示す。
【0035】
【表1】 (脚注) (1)バインダー樹脂:MAA/HPMA/MMA=2
0/15/65、Mw=40,000 (2)光重合開始剤: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)−ブタノン−1
【0036】[比較例1]実施例1のアクリル系樹脂
(A)(MAA/HPMA/MMA=20/15/6
5)の替わりに、MAAを増量して重合したアクリル系
樹脂(MAA/HPMA/MMA=30/15/55)
を用いて同様のテストを行ったところ、パターニングの
ための最低露光量は数倍(40〜50mJ/cm2)に
なり、感度は低下した。また、20μm以下の細かなラ
インは現像中に流れてしまった。
【0037】[比較例2]実施例1のアクリル系樹脂
(A)(MAA/HPMA/MMA=20/15/6
5)の替わりに、MAAを減量して重合したアクリル系
樹脂(MAA/HPMA/MMA=10/15/75)
を用いて同様のテストを行ったところ、現像性が低下
し、パターンの周囲の皮膜が残るようになった。したが
って感度(最低露光量)は不明である。
【0038】[比較例3]実施例1のアクリル系樹脂
(A)(MAA/HPMA/MMA=20/15/6
5)の替わりに、HPMAを増量して重合したアクリル
系樹脂(MAA/HPMA/MMA=20/25/5
5)を用いて同様のテストを行ったところ、パターニン
グのための最低露光量は低くなり(〜5mJ/c
2)、見かけ上の感度は向上した。しかしながら、パ
ターンを顕微鏡で拡大してみると、現像時に痩せて凸型
になってしまっているのが観察された。
【0039】[比較例4]実施例1のアクリル系樹脂
(A)(MAA/HPMA/MMA=20/15/6
5)の替わりに、HPMAを減量して重合したアクリル
樹脂(MAA/HPMA/MMA=20/5/75)を
用いて同様のテストをしようとしたところ、乳酸エチル
に対しての溶解性が不十分であり、パターニングテスト
を行うことができなかった。各特性とバインダー樹脂の
組成を一括して表2に示す。
【0040】
【表2】 (脚注) (1)バインダー樹脂:MAA/HPMA/MMA共重
合体、Mw=15,000 (2)多官能モノマー:ペンタエリスリトールトリアク
リレート (3)光重合開始剤: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)−ブタノン−1 (4)各特性の評価基準(以下の例でも同じ) ◎:極めて良好 ○:良好 △:やや不良 ×:不良
【0041】[実施例4]着色感光性樹脂組成物 実施例1で合成したアクリル系樹脂(A)を用いて、以
下の赤色感光性樹脂組成物を調製した。 アクリル系樹脂 メタクリル酸/2−ヒドロキシプロピルメタクリレート
/メチルメタクリレート=20/15/65(重量比)
(12.0重量%) 多官能モノマー ペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社化学
(株)PE−3A)(10.1重量%) 光重合開始剤 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)−ブタノン−1(Ciba−Geig
y社製Irgacure 369)(1.30重量%) 溶媒 乳酸エチル(60.4重量%) 顔料 クロモフタールレッド:ジスアゾイエロー=85:15
(重量比)(12.0重量%) 分散剤(1.7重量%)
【0042】上記赤色感光性樹脂組成物溶液を、ガラス
基板上にスピンナーにより回転数を調整しながら塗布を
行った。その後、ホットプレートにて100℃、5分の
プリベークにより溶媒を蒸発させ、塗膜を形成した(膜
厚=1.3μm)。得られた塗膜に超高圧紫外線ランプ
(1kw)を用いてマスクを介して紫外線を照射し、そ
の後、100℃5分のPEB処理を行い、Na2CO2
0.25重量%+NaHCO3:0.25重量%の現像
液(pH=10.0)を用いて現像した。つづいて、純
水で十分に水洗し、230℃30分のポストベークを行
った。その結果、365nm換算で500mJ/cm2
でパターン形成を行うことができた。
【0043】[実施例5]実施例4において、顔料をフ
タロシアニングリーン:ジスアゾイエロー=60:40
とした緑色感光性樹脂組成物を作製し、同様に1.2μ
m厚の塗膜のパターン形成を行ったところ、365nm
換算で1000mJ/cm2でパターン形成を行うこと
ができた。
【0044】[実施例6]実施例4において、顔料をフ
タロシアニンブル−:ジオキサジンヴァイオレット=8
0:20とした青色感光性樹脂組成物を作製し、同様に
1.0μ厚の塗膜のパターン形成を行ったところ、36
5nm換算で400mJ/cm2でパターン形成を行う
ことができた。
【0045】[実施例7]実施例4において、顔料をカ
ーボンブラックとした黒色感光性樹脂組成物を作製し、
同様に1.2μ厚の塗膜のパターン形成を行ったとこ
ろ、365nm換算で2000mJ/cm2でパターン
形成を行うことができた。
【0046】[実施例8]実施例4の要領でパターン形
成を繰り返し、開口部100mμ×300μm、ブラッ
クマトリックス線幅30μmのストライプパターンのカ
ラーフィルタを作製した。得られたカラーフィルタを5
%NaOH、5%H2SO4、N−メチルピロリドン、γ
−ブチルラクトン、イソプロピルアルコールのそれぞれ
に25℃30分浸漬し、その後の外観を評価した結果、
変化は見られず、耐薬品性は良好であった。
【0047】[実施例9]アクリル系樹脂(B)の合成 メタクリル酸(MAA)20g、2−ヒドロキシプロピ
ルメタクリレート(HPMA)15g、ブチルメタクリ
レート(BMA)55g、メチルメタクリレート(MM
A)10gをエタノール500mlに溶解し、さらに、
この溶液に4,4′−アゾビス(4−シアノペンタン
酸)0.5gと3−メルカプトプロピオン酸0.5ml
を加えて均一な溶液とした。Ar雰囲気下で1時間撹拌
しながら脱気した後、70℃で5時間還流させながら重
合を行った。重合終了後、自然放冷し、この溶液を大過
剰のヘキサンにあけると餅状のアクリル系樹脂が沈澱し
た。上澄みのヘキサン溶液を取り除き、乾燥することに
よりアクリル系樹脂の固形物を得た。得られたアクリル
系樹脂の分子量をGPC法で測定したところ、Mw=4
0,000(ポリスチレン換算)であった。得られたア
クリル系樹脂(B)を乳酸エチルに樹脂濃度10重量%
になるよう溶解し、バインダー樹脂溶液を作製した。
【0048】感光性樹脂組成物 上記バインダー樹脂溶液100重量部に対し、多官能モ
ノマーとしてペンタエリスリトールトリアクリレートを
7重量部、光重合開始剤として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
ノン−1を0.8重量部、それぞれを添加し、溶解した
ところ、透明な感光性樹脂組成物溶液が得た。露光・現像テスト 上記感光性樹脂組成物溶液を、ガラス基板上にスピンナ
ーにより回転数を調整しながら塗布を行った。その後、
ホットプレートにて100℃、5分のプリベークにより
溶媒を蒸発させ、塗膜を形成した(膜厚=1.3μ
m)。得られた塗膜に超高圧紫外線ランプ(1kw)を
用いてマスクを介して紫外線を照射し、その後100℃
5分のPEB処理を行い、Na2CO3:0.25重量%
+NaHCO 3:0.25重量%の現像液(pH=1
0.0)を用いて現像した。つづいて、純水で十分に水
洗し、200℃30分のポストベークによりパターン形
成が行えた。露光・現象テストを行ったところ、365
nm換算で2mJ/cm2でパターン形成を行うことが
できた。
【0049】[実施例10]実施例9のペンタエリスリ
トールトリアクリレートに代えて、EO変性トリメチロ
ールプロパントリアクリレート(共栄社化学(株)TM
P−6EO−3A)を用いて同様の操作を行ったとこ
ろ、365nm換算で3mJ/cm2でパターン形成を
行うことができた。
【0050】[実施例11]実施例9のペンタエリスリ
トールトリアクリレートに代えて、ジペンタエリスリト
ールヘキサアクリレート(共栄社化学(株)DPE−6
A)を用いて同様の操作を行ったところ、365nm換
算で1mJ/cm2でパターン形成を行うことができ
た。各種多官能モノマーでの相対感度を表3に示す。
【0051】
【表3】 (脚注) (1)バインダー樹脂:MAA/HPMA/BMA/M
MA=20/15/55/10、Mw=20,000 (2)光重合開始剤: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)−ブタノン−1
【0052】[比較例5]実施例9のアクリル系樹脂
(B)(MAA/HPMA/BMA/MMA=20/1
5/55/10)の替わりに、MAAを増量して重合し
たアクリル系樹脂(MAA/HPMA/BMA/MMA
=30/15/45/10)を用いて同様のテストを行
ったところ、パターニングのための最低露光量は数倍
(20〜30mJ/cm2)になり、感度は低下した。
また、20μm以下の細かなラインは現像中に流れてし
まった。
【0053】[比較例6]実施例9のアクリル系樹脂
(B)(MAA/HPMA/BMA/MMA=20/1
5/55/10)の替わりに、MAAを減量して重合し
たアクリル系樹脂(MAA/HPMA/BMA/MMA
=10/15/65/10)を用いて同様のテストを行
ったところ、現像性が低下し、パターンの周囲の皮膜が
残るようになった。したがって感度(最低露光量)は不
明である。
【0054】[比較例7]実施例9のアクリル系樹脂
(B)(MAA/HPMA/BMA/MMA=20/1
5/55/10)の替わりに、HPMAを増量して重合
したアクリル系樹脂(MAA/HPMA/BMA/MM
A=20/25/45/10)を用いて同様のテストを
行ったところ、パターニングのための最低露光量は低く
なり(〜1mJ/cm2)、見かけ上の感度は向上し
た。しかしながら、パターンを顕微鏡で拡大してみる
と、現像時に痩せて凸型になってしまっているのが観察
された。
【0055】[比較例8]実施例9のアクリル系樹脂
(B)(MAA/HPMA/BMA/MMA=20/1
5/55/10)の替わりに、HPMAを減量して重合
したアクリル系樹脂(MAA/HPMA/BMA/MM
A=20/5/65/10)を用いて同様のテストをし
ようとしたところ、乳酸エチルに対しての溶解性が不十
分であり、パターニングテストを行うことができなかっ
た。各特性とバインダー樹脂の組成を一括して表4に示
す。
【0056】
【表4】 (脚注) (1)バインダー樹脂:MAA/HPMA/BMA/M
MA共重合体、Mw=20,000 (2)多官能モノマー:ペンタエリスリトールトリアク
リレート (3)光重合開始剤: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)−ブタノン−1 [実施例12]
【0057】着色感光性樹脂組成物 実施例9で合成したアクリル系樹脂(B)を用いて、以
下の赤色感光性樹脂組成物を調製した。 アクリル樹脂 メタクリル酸/2−ヒドロキシプロピルメタクリレート
/ブチルメタクリレート/メチルメタクリレート=20
/15/55/10(重量比)(12.0重量%) 多官能モノマー ペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社化学
(株)PE−3A)(10.1重量%) 光重合開始剤 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)−ブタノン−1(Ciba−Geig
y社製Irgacure 369)1.30重量%) 溶媒 乳酸エチル(60.4重量%) 顔料 クロモフタールレッド:ジスアゾイエロー=85:15
(重量比)(12.0重量%) 分散剤(1.7重量%)
【0058】上記赤色感光性樹脂組成物溶液を、ガラス
基板上にスピンナーにより回転数を調整しながら塗布を
行った。その後、ホットプレートにて100℃、5分の
プリベークにより溶媒を蒸発させ、塗膜を形成した(膜
厚=1.3μm)。得られた塗膜に超高圧紫外線ランプ
(1kw)を用いてマスクを介して紫外線を照射し、そ
の後100℃5分のPEB処理を行い、Na2CO3
0.25重量%+NaHCO3:0.25重量%の現像
液(pH=10.0)を用いて現像した。つづいて、純
水で十分に水洗し、230℃30分のポストベークを行
った。その結果、365nm換算で100mJ/cm2
でパターン形成を行うことができた。
【0059】[実施例13]実施例12において、顔料
をフタロシアニングリーン:ジスアゾイエロー=60:
40とした緑色感光性樹脂組成物を作製し、同様に1.
2μm厚の塗膜のパターン形成を行ったところ、365
nm換算で200mJ/cm2でパターン形成を行うこ
とができた。
【0060】[実施例14]実施例12において、顔料
をフタロシアニンブル−:ジオキサジンヴァイオレット
=80:20とした青色感光性樹脂組成物を作製し、同
様に1.0μm厚の塗膜のパターン形成を行ったとこ
ろ、365nm換算で80mJ/cm2でパターン形成
を行うことができた。
【0061】[実施例15]実施例12において、顔料
をカーボンブラックとした黒色感光性樹脂組成物を作製
し、同様に1.2μm厚の塗膜のパターン形成を行った
ところ、365nm換算で700mJ/cm2でパター
ン形成を行うことができた。
【0062】[実施例16]実施例12の要領でパター
ン形成を繰り返し、開口部100μm×300μm、ブ
ラックマトリックス線幅30μmのストライプパターン
のカラーフィルタを作製した。得られたカラーフィルタ
を5%NaOH、5%H2SO4、N−メチルピロリド
ン、γ−ブチルラクトン、イソプロピルアルコールのそ
れぞれに25℃30分浸漬し、その後の外観を評価した
結果、変化は見られず、耐薬品性は良好であった。
【0063】[実施例17]感光性樹脂組成物 実施例1で合成したアクリル系樹脂(A)(MAA/H
PMA/MMA=20/15/65)を乳酸エチルに樹
脂濃度10重量%になるよう溶解し、バインダー樹脂溶
液を作製した。上記バインダー樹脂溶液100重量部に
対し、多官能モノマーとしてペンタエリスリトールトリ
アクリレートを7重量部、光重合開始剤として2−(o
−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチ
ル)−s−トリアジンを0.8重量部、それぞれを添加
し、溶解したところ、透明な感光性樹脂組成物溶液が得
られた。
【0064】現像・露光テスト 上記赤色感光性樹脂組成物溶液を、ガラス基板上にスピ
ンナーにより回転数を調整しながら塗布を行った。その
後ホットプレートにて100℃、5分のプリベークによ
り溶媒を蒸発させ、塗膜を形成した(膜厚1.3μ
m)。得られた塗膜に超高圧紫外線ランプ(1kw)を
用いてマスクを介して紫外線を照射し、その後100℃
5分のPEB処理を行い、Na2CO3:0.25重量%
+NaHCO 3:0.25重量%の現像液(pH=1
0.0)を用いて現像した。つづいて、純水で十分に水
洗し、200℃30分のポストベークによりパターン形
成を行うことができた。露光・現象テストを行ったとこ
ろ、365nm換算で20mJ/cm2でパターン形成
を行うことができた。
【0065】[実施例18]実施例17のペンタエリス
リトールトリアクリレートに代えて、EO変性トリメチ
ロールプロパントリアクリレート(共栄社化学(株)T
MP−6EO−3A)を用いて同様の操作を行ったとこ
ろ、365nm換算で30mJ/cm2でパターン形成
を行うことができた。
【0066】[実施例19]実施例17のペンタエリス
リトールトリアクリレートに代えて、ジペンタエリスリ
トールヘキサアクリレート(共栄社化学(株)DPE−
6A)を用いて同様の操作を行ったところ、365nm
換算で10mJ/cm2でパターン形成を行うことがで
きた。各種多官能モノマーでの相対感度を表5に示す。
【0067】
【表5】 (脚注) (1)バインダー樹脂:MAA/HPMA/MMA=2
0/15/65、Mw=15,000 (2)光重合開始剤:2−(o−メトキシスチリル)−
4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン
【0068】[実施例20]実施例17の2−(o−メ
トキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)
−s−トリアジンに代えて、2−(2,4−ジメトキシ
スチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−
トリアジンを用いて同様の操作を行ったところ、365
nm換算で30mJ/cm2でパターン形成を行うこと
ができた。
【0069】[実施例21]実施例17の2−(o−メ
トキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)
−s−トリアジンに代えて、2−(3,4,5−トリメ
トキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)
−s−トリアジンを用いて同様の操作を行ったところ、
365nm換算で30mJ/cm2でパターン形成を行
うことができた。各種光重合開始剤での相対感度を表6
に示す
【0070】
【表6】 (脚注) (1)バインダー樹脂:MAA/HPMA/MMA=2
0/15/65、Mw=15,000 (2)多官能モノマー:ペンタエリスリトールトリアク
リレート
【0071】[比較例9]実施例17のアクリル系樹脂
(A)(MAA/HPMA/MMA=20/15/6
5)の替わりに、MAAを増量して重合したアクリル系
樹脂(MAA/HPMA/MMA=30/15/55)
を用いて同様のテストを行ったところ、パターニングの
ための最低露光量は数倍(50〜100mJ/cm2
になり、感度は低下した。また、20μm以下の細かな
ラインは現像中に流れてしまった。
【0072】[比較例10]実施例17のアクリル系樹
脂(A)(MAA/HPMA/MMA=20/15/6
5)の替わりに、MAAを減量して重合したアクリル樹
脂(MAA/HPMA/MMA=10/15/75)を
用いて同様のテストを行ったところ、現像性が低下し、
パターンの周囲の皮膜が残るようになった。したがって
感度(最低露光量)は不明である。
【0073】[比較例11]実施例17のアクリル系樹
脂(A)(MAA/HPMA/MMA=20/15/6
5)の替わりに、HPMAを増量して重合したアクリル
樹脂(MAA/HPMA/MMA=20/25/55)
を用いて同様のテストを行ったところ、パターニングの
ための最低露光量は低くなり(〜5mJ/cm2)、見
かけ上の感度は向上した。しかしながら、パターンを顕
微鏡で拡大してみると、現像時に痩せて凸型になってし
まっているのが観察された。
【0074】[比較例12]実施例17のアクリル系樹
脂(A)(MAA/HPMA/MMA=20/15/6
5)の替わりに、HPMAを減量して重合したアクリル
樹脂(MAA/HPMA/MMA=20/5/75)を
用いて同様のテストをしようとしたところ、乳酸エチル
に対しての溶解性が不十分であり、パターニングテスト
は行えなかった。各特性とバインダー樹脂の組成を一括
して表7に示す。
【0075】
【表7】 (脚注) (1)バインダー樹脂:MAA/HPMA/MMA共重
合体、Mw=15,000 (2)多官能モノマー:ペンタエリスリトールトリアク
リレート (3)光重合開始剤:2−(o−メトキシスチリル)−
4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン
【0076】[実施例22]着色感光性樹脂組成物 実施例17のアクリル系樹脂(A)を用いて、以下の赤
色感光性樹脂組成物を調整した。 アクリル樹脂 メタクリル酸/2−ヒドロキシプロピルメタクリレート
/メチルメタクリレート=20/15/65(重量比)
(12.0重量%) 多官能モノマー ペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社化学
(株)PE−3A)(10.1重量%) 光重合開始剤 2−(o−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリク
ロロメチル)−s−トリアジン(みどり化学TAZ11
8)(1.30重量%) 溶媒 乳酸エチル(60.4重量%) 顔料 クロモフタールレッド:ジスアゾイエロー=85:15
(重量比)(12.0重量%) 分散剤(1.7重量%)
【0077】上記赤色感光性樹脂組成物溶液を、ガラス
基板上にスピンナーにより回転数を調整しながら塗布を
行った。その後ホットプレートにて120℃、5分のプ
リベークにより溶媒を蒸発させ、塗膜を形成した(膜厚
=1.3μm)。得られた塗膜に超高圧紫外線ランプ
(1kw)を用いてマスクを介して紫外線を照射し、そ
の後、100℃5分のPEB処理を行い、Na2CO3
0.25重量%+NaHCO3:0.25重量%の現像
液(pH=10.0)を用いて現像した。つづいて、純
水で十分に水洗し、230℃30分のポストベークを行
った。その結果、365nm換算で400mJ/cm2
でパターン形成を行うことができた。
【0078】[実施例23]実施例22において、顔料
をフタロシアニングリーン:ジスアゾイエロー=60:
40とした緑色感光性樹脂組成物を作製し、同様に1.
2μm厚の塗膜のパターン形成を行ったところ、365
nm換算で700mJ/cm2でパターン形成を行うこ
とができた。
【0079】[実施例24]実施例22において、顔料
をフタロシアニンブル−:ジオキサジンヴァイオレット
=80:20とした青色感光性樹脂組成物を作製し、同
様に1.0μm厚の塗膜のパターン形成を行ったとこ
ろ、365nm換算で350mJ/cm2でパターン形
成を行うことができた。
【0080】[実施例25]実施例22において、顔料
をカーボンブラックとした黒色感光性樹脂組成物を作製
し、同様に1.2μm厚の塗膜のパターン形成を行った
ところ、365nm換算で1500mJ/cm2でパタ
ーン形成を行うことができた。
【0081】[実施例26]実施例22の要領でパター
ン形成を繰り返し、開口部100μm×300μm、ブ
ラックマトリックス線幅30μmのストライプパターン
のカラーフィルタを作製した。得られたカラーフィルタ
を5%NaOH、5%H2SO4、N−メチルピロリド
ン、γ−ブチルラクトン、イソプロピルアルコールのそ
れぞれに25度30分浸漬し、その後の外観を評価した
結果、変化は見られず、耐薬品性は良好であった。
【0082】[実施例27]バインダー樹脂感光性樹脂組成物 実施例9で合成したアクリル系樹脂(B)(MAA/H
PMA/BMA/MMA=20/15/55/10)を
乳酸エチルに樹脂濃度10重量%になるよう溶解し、バ
インダー樹脂溶液を作製した。このバインダー樹脂溶液
100重量部に対し、多官能モノマーとしてペンタエリ
スリトールトリアクリレートを7重量部、光重合開始剤
として2−(o−メトキシスチリル)−4,6−ビス
(トリクロロメチル)−s−トリアジンを0.8重量
部、それぞれを添加し、溶解したところ、透明な感光性
樹脂組成物溶液が得られた。
【0083】露光・現像テスト 上記感光性樹脂組成物溶液を、ガラス基板上にスピンナ
ーにより回転数を調整しながら塗布を行った。その後、
ホットプレートにて100℃、5分のプリベークにより
溶媒を蒸発させ、塗膜を形成した(膜厚=1.3μ
m)。得られた塗膜に超高圧紫外線ランプ(1kw)を
用いてマスクを介して紫外線を照射し、その後、100
℃5分のPEB処理を行い、Na2CO3:0.25重量
%+NaHCO3:0.25重量%の現像液(pH=1
0.0)を用いて現像した。つづいて、純水で十分に水
洗し、200℃30分のポストベークによりパターン形
成を行うことができた。露光・現象テストを行ったとこ
ろ、365nm換算で6mJ/cm2でパターン形成を
行うことができた。
【0084】[実施例28]実施例27のペンタエリス
リトールトリアクリレートに代えて、EO変性トリメチ
ロールプロパントリアクリレート(共栄社化学(株)T
MP−6EO−3A)を用いて同様の操作を行ったとこ
ろ、365nm換算で6mJ/cm2でパターン形成を
行うことができた。
【0085】[実施例29]実施例27のペンタエリス
リトールトリアクリレートに代えて、ジペンタエリスリ
トールヘキサアクリレート(共栄社化学(株)DPE−
6A)を用いて同様の操作を行ったところ、365nm
換算で3mJ/cm2でパターン形成を行うことができ
た。各種多官能モノマーでの相対感度を表8に示す。
【0086】
【表8】 (脚注) (1)バインダー樹脂:MAA/HPMA/BMA/M
MA=20/15/55/10、Mw=20,000 (2)光重合開始剤:2−(o−メトキシスチリル)−
4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン
【0087】[実施例30]実施例27の2−(o−メ
トキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)
−s−トリアジンに代えて、2−(2,4−ジメトキシ
スチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−
トリアジンを用いて同様の操作を行ったところ、365
nm換算で6mJ/cm2でパターン形成を行うことが
できた。
【0088】[実施例31]実施例27の2−(o−メ
トキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)
−s−トリアジンに代えて、2−(3,4,5−トリメ
トキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)
−s−トリアジンを用いて同様の操作を行ったところ、
365nm換算で6mJ/cm2でパターン形成を行う
ことができた。各種光重合開始剤での相対感度を一括し
て表9に示す。
【0089】
【表9】 (脚注) (1)バインダー樹脂:MAA/HPMA/BMA/M
MA=20/15/55/10、Mw=20,000 (2)多官能モノマー:ペンタエリスリトールトリアク
リレート
【0090】[比較例13]実施例27のアクリル系樹
脂(B)(MAA/HPMA/BMA/MMA=20/
15/55/10)の替わりに、MAAを増量して重合
したアクリル系樹脂(MAA/HPMA/BMA/MM
A=30/15/45/10)を用いて同様のテストを
行ったところ、パターニングのための最低露光量は数倍
(20〜30mJ/cm2)になり、感度は低下した。
また、20μm以下の細かなラインは現像中に流れてし
まった。
【0091】[比較例14]実施例27のアクリル系樹
脂(B)(MAA/HPMA/BMA/MMA=20/
15/55/10)の替わりに、MAAを減量して重合
したアクリル系樹脂(MAA/HPMA/BMA/MM
A=10/15/65/10)を用いて同様のテストを
行ったところ、現像性が低下し、パターンの周囲の皮膜
が残るようになった。したがって感度(最低露光量)は
不明である。
【0092】[比較例15]実施例27のアクリル系樹
脂(B)(MAA/HPMA/BMA/MMA=20/
15/55/10)の替わりに、HPMAを増量して重
合したアクリル系樹脂(MAA/HPMA/BMA/M
MA=20/25/45/10)を用いて同様のテスト
を行ったところ、パターニングのための最低露光量は低
くなり(2〜3mJ/cm2)、見かけ上の感度は向上
した。しかしながら、パターンを顕微鏡で拡大してみる
と、現像時に痩せて凸型になってしまっているのが観察
された。
【0093】[比較例16]実施例27のアクリル系樹
脂(B)(MAA/HPMA/BMA/MMA=20/
15/55/10)の替わりに、HPMAを減量して重
合したアクリル系樹脂(MAA/HPMA/BMA/M
MA=20/5/65/10)を用いて同様のテストを
しようとしたところ、乳酸エチルに対しての溶解性が不
十分であり、パターニングテストは行えなかった。各特
性とバインダー樹脂の組成を一括して表10に示す。
【0094】
【表10】 (脚注) (1)バインダー樹脂:MAA/HPMA/BMA/M
MA共重合体、Mw=40,000 (2)多官能モノマー:ペンタエリスリトールトリアク
リレート (3)光重合開始剤:2−(o−メトキシスチリル)−
4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン
【0095】[実施例32]着色感光性樹脂組成物 実施例27のアクリル系樹脂(B)を用いて、以下の赤
色感光性樹脂組成物を調製した。 アクリル系樹脂 メタクリル酸/2−ヒドロキシプロピルメタクリレート
/ブチルメタクリレート/メチルメタクリレート=20
/15/55/10(重量比)(12.0重量%) 多官能モノマー ペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社化学
(株)PE−3A)(10.1重量%) 光重合開始剤 2−(o−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリク
ロロメチル)−s−トリアジン(みどり化学TAZ11
8)(1.30重量%) 溶媒 乳酸エチル(60.4重量%) 顔料 クロモフタールレッド:ジスアゾイエロー=85:15
(重量比)(12.0重量%) 分散剤(1.7重量%)
【0096】上記赤色感光性樹脂組成物溶液を、ガラス
基板上にスピンナーにより回転数を調整しながら塗布を
行った。その後、ホットプレートにて120℃、5分の
プリベークにより溶媒を蒸発させ、塗膜を形成した(膜
厚=1.3μm)。得られた塗膜に超高圧紫外線ランプ
(1kw)を用いてマスクを介して紫外線を照射し、そ
の後、100℃5分のPEB処理を行い、Na2CO3
0.25重量%+NaHCO3:0.25重量%の現像
液(pH=10.0)を用いて現像した。つづいて、純
水で十分に水洗し、230℃30分のポストベークを行
った。その結果、365nm換算で80mJ/cm2
パターン形成を行うことができた。
【0097】[実施例33]実施例32において、顔料
をフタロシアニングリーン:ジスアゾイエロー=60:
40とした緑色感光性樹脂組成物を作製し、同様に1.
2μm厚の塗膜のパターン形成を行ったところ、365
nm換算で140mJ/cm2でパターン形成を行うこ
とができた。
【0098】[実施例34]実施例32において、顔料
をフタロシアニンブル−:ジオキサジンヴァイオレット
=80:20とした青色感光性樹脂組成物を作製し、同
様に1.0μm厚の塗膜のパターン形成を行ったとこ
ろ、365nm換算で70mJ/cm2でパターン形成
を行うことができた。
【0099】[実施例35]実施例32において、顔料
をカーボンブラックとした黒色感光性樹脂組成物を作製
し、同様に1.2μm厚の塗膜のパターン形成を行った
ところ、365nm換算で350mJ/cm2でパター
ン形成を行うことができた。
【0100】[実施例36]実施例32の要領でパター
ン形成を繰り返し、開口部100μm×300μm、ブ
ラックマトリックス線幅30μmのストライプパターン
のカラーフィルタを作製した。得られたカラーフィルタ
を5%NaOH、5%H2SO4、N−メチルピロリド
ン、γ−ブチルラクトン、イソプロピルアルコールのそ
れぞれに25度30分浸漬し、その後の外観を評価した
結果、変化は見られず、耐薬品性は良好であった。
【0101】
【発明の効果】本発明によれば、溶剤として、体内、自
然界での分解が速いとされる安全溶媒である乳酸エチル
を用い、それに適応するバインダー樹脂、多官能モノマ
ー,及び光重合開始剤を見い出したことにより、高感度
の着色感光性樹脂組成物を提供することができる。これ
によりカラーフィルタの製造過程においても、作業環境
の改善が図られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C08F 2/48 MDH C08F 2/48 MDH

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 顔料、アクリル系樹脂、多官能モノマ
    ー、光重合開始剤、及び溶剤として乳酸エチルを含有す
    る着色感光性樹脂組成物において、アクリル系樹脂が、
    メタクリル酸15〜25重量%、2−ヒドロキシプロピ
    ルメタクリレート10〜20重量%、及びアルキル(メ
    タ)アクリレート55〜75重量%からなる共重合体で
    あることを特徴とする着色感光性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 該アクリル系樹脂が、メタクリル酸15
    〜25重量%、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート
    10〜20重量%、及びメチルメタクリレート55〜7
    5重量%からなる共重合体である請求項1記載の着色感
    光性樹脂組成物。
  3. 【請求項3】 該アクリル系樹脂が、メタクリル酸15
    〜25重量%、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート
    10〜20重量%、ブチルメタクリレート45〜65重
    量%、及びメチルメタクリレート5〜15重量%からな
    る共重合体である請求項1記載の着色感光性樹脂組成
    物。
  4. 【請求項4】 該多官能モノマーが、ペンタエリスリト
    ールトリアクリレート、エチレンオキサイド変性トリメ
    チロールプロパントリアクリレート、及びジペンタエリ
    スリトールヘキサアクリレートからなる群より選ばれる
    少なくとも一種である請求項1ないし3のいずれか1項
    に記載の着色感光性樹脂組成物。
  5. 【請求項5】 該光重合開始剤が、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)−
    ブタノン−1である請求項1ないし4のいずれか1項に
    記載の着色感光性樹脂組成物。
  6. 【請求項6】 該光重合開始剤が、2−(o−メトキシ
    スチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−
    トリアジン、2−(2,4−ジメトキシスチリル)−
    4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、
    及び2−(3,4,5−トリメトキシスチリル)−4,
    6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジンからな
    る群より選ばれる少なくとも一種である請求項1ないし
    4のいずれか1項に記載の着色感光性樹脂組成物。
  7. 【請求項7】 基板上に、請求項1ないし6のいずれか
    1項に記載の着色感光性樹脂組成物の光硬化物である着
    色層がパターン状に形成されていることを特徴とするカ
    ラーフィルタ。
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