(57)【要約】      （修正有）【課題】レベリング性、表面欠陥、表面粗さに優れた、着色感光性樹脂組成物を提供する。【解決手段】着色感光性樹脂組成物は、各溶剤の粘度が２０℃で２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、各溶剤の蒸気圧が２０℃で３．０ｍｍＨｇ以下であり、全体溶剤が下記式１を満たす。［式１］2019133144.tif 000014前記式１で、Ａｉは、２０℃で各溶剤の粘度（ｍＰａ・ｓ）であり、Ｂｉは、２０℃で各溶剤の蒸気圧（ｍｍＨｇ）であり、Ｍｉは、全体溶剤のうち各溶剤の重量比である。【選択図】図１
2019133144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各溶剤の粘度が２０℃で２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、
各溶剤の蒸気圧が２０℃で３．０ｍｍＨｇ以下であり、
全体溶剤が下記式１を満たす着色感光性樹脂組成物：
［式１］
2019133144.tif 000012
前記式１で、
Ａｉは、２０℃で各溶剤の粘度（ｍＰａ・ｓ）であり、
Ｂｉは、２０℃で各溶剤の蒸気圧（ｍｍＨｇ）であり、
Ｍｉは、全体溶剤のうち各溶剤の重量比である。
【請求項２】
前記溶剤は、メチル−３−メトキシプロピオネート（粘度１．１ｍＰａ・ｓ、蒸気圧１．８ｍｍＨｇ）、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（粘度１．３ｍＰａ・ｓ、蒸気圧２．８ｍｍＨｇ）、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート（粘度１．３ｍＰａ・ｓ、蒸気圧２．８ｍｍＨｇ）、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（粘度１．３ｍＰａ・ｓ、蒸気圧１．２ｍｍＨｇ）、メチルアミルケトン（粘度０．８ｍＰａ・ｓ、蒸気圧２．１ｍｍＨｇ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（粘度１．３ｍＰａ・ｓ、蒸気圧１．２ｍｍＨｇ）、プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート（粘度１．２ｍＰａ・ｓ、蒸気圧０．９ｍｍＨｇ）、ジエチレングリコールジメチルエーテル（粘度２．０ｍＰａ・ｓ、蒸気圧３．０ｍｍＨｇ）、２，６−ジメチル−４−ヘプタノン（粘度０．９ｍＰａ・ｓ、蒸気圧１．７ｍｍＨｇ）、ペンチルプロピオネート（粘度１．０ｍＰａ・ｓ、蒸気圧１．５ｍｍＨｇ）、エチル−３−エトキシプロピオネート（粘度１．３ｍＰａ・ｓ、蒸気圧０．７ｍｍＨｇ）、３−メトキシブチルアセテート（粘度０．７ｍＰａ・ｓ、蒸気圧１．１ｍｍＨｇ）、ジプロピレングリコールジメチルエーテル（粘度１．１ｍＰａ・ｓ、蒸気圧０．６ｍｍＨｇ）、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル（粘度１．２ｍＰａ・ｓ、蒸気圧０．７ｍｍＨｇ）、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル（粘度１．３ｍＰａ・ｓ、蒸気圧０．８ｍｍＨｇ）およびジエチレングリコールジエチルエーテル（粘度１．４ｍＰａ・ｓ、蒸気圧０．４ｍｍＨｇ）よりなる群から選ばれる１以上を含むものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記全体溶剤が下記式２を満たすものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物：
［式２］
2019133144.tif 000013
前記式２で、
Ａｉ、Ｂｉ、Ｍｉは、前記式１で定義した通りである。
【請求項４】
オレンジ顔料、紫色顔料および青色顔料よりなる群から選ばれる１以上の顔料を含む着色剤をさらに含む、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記着色剤は、黒色顔料をさらに含むものである、請求項４に記載の着色感光性樹脂組成物。
【請求項６】
前記溶剤は、前記着色感光性樹脂組成物全体１００重量部に対して６０〜９０重量部で含まれるものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
【請求項７】
アルカリ可溶性樹脂；光重合性化合物；光重合開始剤；および添加剤よりなる群から選ばれる１以上をさらに含むものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の着色感光性樹脂組成物の硬化物を含むカラーフィルターのブラックマトリクス。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の着色感光性樹脂組成物の硬化物を含むカラーフィルターのカラムスペーサー。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれかに記載の着色感光性樹脂組成物の硬化物を含むカラーフィルターのブラックマトリクス一体型カラムスペーサー。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれかに記載の着色感光性樹脂組成物の硬化物をブラックマトリクス、カラムスペーサーまたはブラックマトリクス一体型カラムスペーサーとして含むカラーフィルター。
【請求項１２】
請求項１１に記載のカラーフィルターを含む画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着色感光性樹脂組成物、これを利用して製造されたブラックマトリクス、カラムスペーサーまたはブラックマトリクス一体型カラムスペーサーおよびこれを含むカラーフィルター、画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ産業は、ＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ−ｒａｙ  ｔｕｂｅ）からＰＤＰ（ｐｌａｓｍａ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｐａｎｅｌ）、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ−ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）等と代表される平板ディスプレイに急激な変化を進めてきた。特に、ＬＣＤは、平板ディスプレイ市場の主な製品であって、カラーフィルターが設けられた上板と、薄膜トランジスター（ＴＦＴ）が設けられた下板と、それらの間に注入された液晶とから構成される。
【０００３】
カラーフィルターは、ＬＣＤで色を表現する核心的な部品であり、平板ディスプレイの普及に伴い、ノートパソコン、モニター、携帯端末等幅広い用途に採用されてきた。このようなカラーフィルターは、基板上に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のパターンを通じて画面に多様なカラーを具現し、各赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）パターンの間に位置して、ピクセル間の光漏れを防止するブラックマトリクスと、各画素間の段差を補正して平坦度を向上させるオーバーコート（ＯＣ；ｏｖｅｒ  ｃｏａｔ）と、二つの基板間のセルギャップを維持するカラムスペーサー（ＣＳ；ｃｏｌｕｍｎ  ｓｐａｃｅｒ）から構成されている。
【０００４】
最近、ディスプレイの内部に使用される一つの素材が多様な役割を同時に行うことが要求されている。代表的なものがブラックマトリクス一体型カラムスペーサーであり、ブラックマトリクスにおいて要求される均一な光学密度（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｄｅｎｓｉｔｙ；ＯＤ）だけでなく、優れた電気絶縁性等が共に要求される。
【０００５】
特許文献１は、バインダー樹脂、多官能性モノマー、光重合開始剤または光増感剤、および溶媒を含み、これに着色剤としてアニリンブラック、ペリレンブラック、金属酸化物等のブラック顔料を添加する技術を開示している。
【０００６】
また、特許文献２は、アルカリ可溶性樹脂、多官能性単量体、光重合開始剤および溶剤から構成される感光性樹脂組成物に特定の重合単位を有する共重合体をさらに含み、この共重合体は、架橋度を増加させる反応性官能基を有して、ブラックマトリクスおよびブラックカラムスペーサーの形成時に貯蔵安定性および耐化学性を改善する方法を開示している。
【０００７】
しかしながら、従来の感光性樹脂組成物を利用してブラックマトリクス、カラムスペーサーまたはブラックカラムスペーサーを形成する場合、レベリング性（平坦性、ＤＯＰ；Ｄｅｇｒｅｅ  ｏｆ  Ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）が多少不足して、目的とする段差の形成が困難であり、真空乾燥（ＶＣＤ；ｖａｃｕｕｍ  ｄｒｙ）工程中に表面不良が起こる問題が多少発生している。
【０００８】
したがって、レベリング性に優れていて、設計しようとする段差の形成が容易であり、表面欠陥を最小化することができ、これによって、生産量を増大させることができる着色感光性樹脂組成物の開発が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】韓国特許公開第２０１２−００３３８９３号公報
【特許文献２】韓国特許公開第２０１３−００８１０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、レベリング性に優れ、目的とする段差の形成が可能な着色感光性樹脂組成物を提供する。
【００１１】
また、本発明は、表面欠陥や表面粗さが最小化したブラックマトリクス、カラムスペーサーまたはブラックマトリクス一体型カラムスペーサーおよびこれを含むカラーフィルター、画像表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、各溶剤の粘度が２０℃で２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、各溶剤の蒸気圧が２０℃で３．０ｍｍＨｇ以下であり、全体溶剤が下記式１を満たす着色感光性樹脂組成物を提供する。
【００１３】
［式１］
2019133144.tif 000003
【００１４】
前記式１で、
Ａｉは、２０℃で各溶剤の粘度（ｍＰａ・ｓ）であり、
Ｂｉは、２０℃で各溶剤の蒸気圧（ｍｍＨｇ）であり、
Ｍｉは、全体溶剤のうち各溶剤の重量比である。
【００１５】
また、本発明は、前述した着色感光性樹脂組成物の硬化物を含むブラックマトリクス、カラムスペーサーまたはブラックマトリクス一体型カラムスペーサーを含むカラーフィルターを提供する。
【００１６】
また、本発明は、前述したカラーフィルターを含む画像表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による着色感光性樹脂組成物は、低粘度を有するので、レベリング性に優れていて、設計しようとする段差の形成が可能であり、形成されたブラックマトリクス、カラムスペーサーまたはブラックマトリクス一体型カラムスペーサーの表面欠陥や表面粗さを効果的に抑制することができるという利点がある。
【００１８】
また、本発明による着色感光性樹脂組成物を利用してブラックマトリクス、カラムスペーサーまたはブラックマトリクス一体型カラムスペーサーを製造する場合、生産性が高くなるという利点がある。
【００１９】
また、本発明による着色感光性樹脂組成物を利用して製造されたブラックマトリクス、カラムスペーサーまたはブラックマトリクス一体型カラムスペーサーは、表面欠陥や表面粗さが最小化するという利点があり、これを含むカラーフィルターおよび画像表示装置は、物性および性能が向上するという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、ＶＣＤ表面むらの評価イメージを例示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明についてより詳細に説明する。
【００２２】
本発明で任意の部材が他の部材の「上に」位置しているというとき、これは、任意の部材が他の部材に接している場合だけでなく、二つの部材の間に他の部材が存在する場合も含む。
【００２３】
本発明で任意の部分が或る構成要素を「含む」というとき、これは、特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
【００２４】
＜着色感光性樹脂組成物＞
本発明の一様態は、各溶剤の粘度が２０℃で２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、各溶剤の蒸気圧が２０℃で３．０ｍｍＨｇ以下であり、全体溶剤が下記式１を満たす着色感光性樹脂組成物に関する。
【００２５】
［式１］
2019133144.tif 000004
前記式１で、
Ａｉは、２０℃で各溶剤の粘度（ｍＰａ・ｓ）であり、
Ｂｉは、２０℃で各溶剤の蒸気圧（ｍｍＨｇ）であり、
Ｍｉは、全体溶剤のうち各溶剤の重量比である。
【００２６】
本発明の着色感光性樹脂組成物は、この他にも当業界で通常使用されるバインダー樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、溶剤または添加剤等をさらに含むことができる。
【００２７】
溶剤
本発明による着色感光性樹脂組成物は、各溶剤の粘度が２０℃で２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、各溶剤の蒸気圧が２０℃で３．０ｍｍＨｇ以下であり、全体溶剤が下記式１を満たす溶剤を含む。
【００２８】
［式１］
2019133144.tif 000005
【００２９】
前記式１で、
Ａｉは、２０℃で各溶剤の粘度（ｍＰａ・ｓ）であり、
Ｂｉは、２０℃で各溶剤の蒸気圧（ｍｍＨｇ）であり、
Ｍｉは、全体溶剤のうち各溶剤の重量比である。
【００３０】
本発明による着色感光性樹脂組成物は、前記粘度、蒸気圧および前記式１を満たす溶剤を含むので、目的とするパターン段差を形成することができ、高速コーティングが可能で、生産時間を短縮させることができ、また、ＶＣＤ工程中に発生し得る表面不良、表面粗さ等を抑制することができて、生産性を大きく増大させることができるという利点がある。
【００３１】
具体的に、本発明による溶剤は、前述した粘度、蒸気圧および前記式１を満たし、かつ着色感光性樹脂組成物にさらに含まれ得る構成と相溶性を有し、反応しないものであれば、通常の着色感光性樹脂組成物において使用される溶剤を特に制限せずに使用することができる。例えば、前記溶剤は、前記範囲を満たすエーテル類、アセテート類、芳香族炭化水素類、ケトン類、アルコール類またはエステル類等の各種有機溶剤であってもよい。
【００３２】
本発明の一実施形態において、前記溶剤は、メチル−３−メトキシプロピオネート（粘度１．１ｍＰａ・ｓ、蒸気圧１．８ｍｍＨｇ）、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（粘度１．３ｍＰａ・ｓ、蒸気圧２．８ｍｍＨｇ）、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート（粘度１．３ｍＰａ・ｓ、蒸気圧２．８ｍｍＨｇ）、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（粘度１．３ｍＰａ・ｓ、蒸気圧１．２ｍｍＨｇ）、メチルアミルケトン（粘度０．８ｍＰａ・ｓ、蒸気圧２．１ｍｍＨｇ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（粘度１．３ｍＰａ・ｓ、蒸気圧１．２ｍｍＨｇ）、プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート（粘度１．２ｍＰａ・ｓ、蒸気圧０．９ｍｍＨｇ）、ジエチレングリコールジメチルエーテル（粘度２．０ｍＰａ・ｓ、蒸気圧３．０ｍｍＨｇ）、２，６−ジメチル−４−ヘプタノン（粘度０．９ｍＰａ・ｓ、蒸気圧１．７ｍｍＨｇ）、ペンチルプロピオネート（粘度１．０ｍＰａ・ｓ、蒸気圧１．５ｍｍＨｇ）、エチル−３−エトキシプロピオネート（粘度１．３ｍＰａ・ｓ、蒸気圧０．７ｍｍＨｇ）、３−メトキシブチルアセテート（粘度０．７ｍＰａ・ｓ、蒸気圧１．１ｍｍＨｇ）、ジプロピレングリコールジメチルエーテル（粘度１．１ｍＰａ・ｓ、蒸気圧０．６ｍｍＨｇ）、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル（粘度１．２ｍＰａ・ｓ、蒸気圧０．７ｍｍＨｇ）、ジエチレングリコールイソプロピルメチルエーテル（粘度１．３ｍＰａ・ｓ、蒸気圧０．８ｍｍＨｇ）およびジエチレングリコールジエチルエーテル（粘度１．４ｍＰａ・ｓ、蒸気圧０．４ｍｍＨｇ）よりなる群から選ばれる１以上であってもよい。
【００３３】
前記溶剤は、前記範囲を満たすと、１種を単独で使用しても構わなく、２種以上を混合して使用しても構わない。例えば、前記溶剤が１種単独で前記着色感光性樹脂組成物に含まれる場合、前記溶剤は、粘度が２０℃で２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、蒸気圧が２０℃で３．０ｍｍＨｇ以下であり、｜溶剤の粘度−溶剤の蒸気圧｜の値が１．５未満を満たす。
【００３４】
前記溶剤が第１溶剤と第２溶剤の２種で含まれる場合、前記第１溶剤および前記第２溶剤は、粘度が２０℃で２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、蒸気圧が２０℃で３．０ｍｍＨｇ以下であり、｜第１溶剤の粘度−第１溶剤の蒸気圧｜×第１溶剤の比率および｜第２溶剤の粘度−第２溶剤の蒸気圧｜×第２溶剤の比率の合計が１．５未満を満たす。
【００３５】
前記溶剤は、２０℃で粘度が２．０ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１．８ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは０．８ｍＰａ・ｓ〜１．６ｍＰａ・ｓであってもよい。この場合、溶剤の粘度が低粘度であり、大型化ラインでの高速コーティング時にもコーティングむら等の発生が抑制されて、大量生産が容易であり、平坦化特性にも優れていて、設計しようとする段差の形成が可能であるという利点があるので好ましい。具体的に、レジストの粘度が非常に低くなるに伴い、十分な塗膜を形成するために固形分を増やしたり吐出量を増やさなければならない問題を抑制することができ、レジストの粘度が非常に高くなるに伴い、高速コーティング時にむらが発生したり平坦化特性が良くないことになって、所望の段差が形成されない問題を抑制することができる。
【００３６】
前記溶剤は、２０℃で蒸気圧が３．０ｍｍＨｇ以下、好ましくは２．９ｍｍＨｇ以下、より好ましくは０．５ｍｍＨｇ〜２．８ｍｍＨｇであってもよい。この場合、溶剤の蒸気圧が前記範囲内にあるとき、ＶＣＤ工程時に現れるパターン表面の欠点がない均一な塗膜を得ることができ、ＶＣＤ工程時間を短縮して、大量生産を増大する傾向があるので好ましい。
【００３７】
本発明のさらに他の実施形態において、前記全体溶剤は、下記式２を満たすことができる。
【００３８】
［式２］
2019133144.tif 000006
【００３９】
前記式２で、
Ａｉ、Ｂｉ、Ｍｉは、前記式１で定義した通りである。
【００４０】
本発明による溶剤は、前記式１、好ましくは前記式２を満たすので、大型化した生産ラインで高速コーティング時にも塗膜均一性が高く、むらおよびアンコーティングが発生せず、ＶＣＤ工程による急激な溶媒揮発による表面欠陥やＶＣＤ工程時間が増えない長所があるので、形成しようとする均一な高さ差を有する塗膜を大量生産することができるという利点がある。
【００４１】
本発明による溶剤は、前記範囲を満たすと、沸点と関係なく使用が可能なので、低粘度のＶＣＤ工程時に溶媒の強い揮発による表面不良を最小化する利点がある。
【００４２】
本発明のさらに他の実施形態において、前記溶剤は、前記着色感光性樹脂組成物全体１００重量部に対して６０〜９０重量部、好ましくは６５〜８５重量部で含まれ得る。前記溶剤が前記範囲内に含まれる場合、レベリング性に優れていて、設計しようとする段差の形成が容易であり、塗膜、つまり、前記着色感光性樹脂組成物で製造されるブラックマトリクスおよび／またはカラムスペーサーの表面欠陥や表面粗さが効果的に抑制され得る。また、本発明による溶剤を含む着色感光性樹脂組成物を使用して硬化層を形成するとき、現像性、耐溶剤性および電気的特性等、工程性と信頼性まで満たすことができるので好ましい。
【００４３】
着色剤
本発明のさらに他の実施形態において、本発明の着色感光性樹脂組成物は、着色剤をさらに含むことができる。
【００４４】
前記着色剤は、着色有機顔料を含むことができ、場合によって黒色有・無機顔料を混合して使用することができる。
【００４５】
本発明のさらに他の実施形態において、前記着色剤は、オレンジ顔料、紫色顔料および青色顔料よりなる群から選ばれる１以上の顔料をさらに含むことができる。
【００４６】
本発明のさらに他の実施形態において、前記着色剤は、黒色顔料をさらに含むことができる。
【００４７】
前記着色剤は、緑色顔料等をさらに含むことができ、前記黒色、オレンジ、青色、緑色、紫色顔料は、当業界で通常使用できる顔料であれば、限定されずに使用することができる。例えば、カラーインデックスで顔料に分類されている化合物を使用することができ、公知の染料をさらに含むことができる。
【００４８】
前記オレンジ顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１，２、５、１３、１６、１７、１９、２０、２１，２２，２３、２４、３４、３６、３８、４３，４６、４８、４９、６１、６２，６４，６５、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７７、７８および７９よりなる群から選ばれる１種以上を使用することが好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６４、７２を含んで使用することが最も好ましい。
【００４９】
前記オレンジ顔料は、４００〜５５０ｎｍの領域で透過率を減少させて光学密度を向上させる役割をすることができる。
【００５０】
前記オレンジ顔料は、前記着色剤の固形分全体１００重量部に対して５〜４０重量部、好ましくは８〜３０重量部、より好ましくは１０〜２０重量部で含まれ得、この場合、紫外線領域の光吸収が少なくて、パターン形状や段差のコントロールおよび密着力、光学密度に優れた塗膜を得ることができるという利点がある。
【００５１】
前記紫色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、１：１，２，２：２、３、３：１，３：３、５、５：１、１４、１５、１６、１９、２３、２５、２７、２９、３１，３２、３７、３９、４２，４４、４７、４９、５０が挙げられる。この中でも好ましくは遮光性の側面からＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、２９が挙げられ、紫外線吸収率が低いＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、２９を使用することがより好ましい。
【００５２】
前記紫色顔料は、前記着色剤の固形分全体１００重量部に対して１０〜４０重量部、好ましくは１５〜３５重量部、より好ましくは２０〜３５重量部で含まれ得るが、これに限定されるものではない。前記紫色顔料が前記範囲内に含まれる場合、遮光性に優れた着色感光性樹脂組成物を得ることができるという利点がある。
【００５３】
前記青色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、９、１４、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、１７、１９、２５、２７、２８、２９、３３、３５、３６、５６、５６：１、６０、６１、６１：１、６２，６３、６６、６７、６８、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７８、７９が挙げられる。この中でも好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、６０が挙げられ、分散性や遮光性の側面から、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、１６、６０を使用することがより好ましい。
【００５４】
前記青色顔料は、前記着色剤の固形分全体１００重量部に対して１０〜４０重量部、好ましくは１５〜４０重量部、より好ましくは２０〜４０重量部で含まれ得るが、これに限定されるものではない。ただし、前記範囲を満たす場合、分散性、遮光性に優れた着色感光性樹脂組成物の製造が可能であるので好ましい。
【００５５】
前記緑色顔料は、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、２、４、７、８、１０、１３、１４、１５、１７、１８、１９、２６、３６、４５、４８、５０、５１、５４、５５、５８、５９等が挙げられる。遮光性および色感補正の観点から、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、５４、５８、５９を使用することが好ましく、より好ましくは電気的特性を考慮してＣ．Ｉ．ピグメントグリーン５４を使用するものが挙げられる。
【００５６】
異なる色の顔料を組み合わせる場合、色の組合せについては、特に限定されないが、遮光性、９５０ｎｍ透過率、信頼性の観点から、例えば、青色顔料、緑色顔料、オレンジ顔料と紫色顔料の組合せを使用することができ、この場合、遮蔽性に優れているので好ましい。
【００５７】
具体的に、本発明による着色感光性樹脂組成物は、光学特性を調節するために黒色顔料をさらに含むことができる。前記黒色顔料は、着色剤としては、無機または有機顔料であってもよく、より具体的に、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、シアニンブラック、チタンブラック、 ラクタムブラック、ペリレンブラック等が挙げられ、目的に応じて無機顔料と有機顔料を単独使用することもでき、混用して使用することもできる。
【００５８】
この中でも少ない使用量でも均一な光遮蔽性と耐化学性を改善する点から、カーボンブラックを使用することが好ましく、前記カーボンブラックは、前記着色剤の固形分全体１００重量部に対して０超過２０重量部以下、好ましくは４〜２０重量部で含まれ得る。
【００５９】
前記黒色顔料は、有機ブラックをさらに含むことができ、この場合、前記有機ブラックは、前記着色剤の固形分全体１００重量部に対して３〜２５重量部、より好ましくは８〜２０重量部で含まれ得る。前記有機ブラックが前記範囲内に含まれる場合、光学密度に優れていると共に、製品信頼性に優れた塗膜の形成が可能であるという利点がある。
【００６０】
前記着色剤は、前記着色感光性樹脂組成物の固形分全体１００重量部に対して２０〜５５重量部、好ましくは２３〜５０重量部で含まれ得る。前記着色剤が前記範囲内に含まれる場合、優れた遮蔽性（光学密度、ＯＤ）を得ることができると共に、パターン形成性と信頼性に優れているという利点があるので好ましい。
【００６１】
本発明による着色感光性樹脂組成物がブラックマトリクスとして使用される場合、前記着色剤は、遮光性を付与してブラックマトリクスの光漏れを防止する役割を行うことができ、本発明による着色感光性樹脂組成物がカラムスペーサーとして使用される場合、一定の弾性率を維持しつつ、セルギャップを維持させることができる役割を行うことができる。
【００６２】
前記ブラックマトリクスおよびカラムスペーサーは、一体型であってもよい。要するに、本発明による着色感光性樹脂組成物は、ブラックマトリクス一体型カラムスペーサーの製造に使用することができる。前記ブラックマトリクス一体型スペーサーは、ブラックマトリクスとカラムスペーサーをそれぞれ形成するものではなく、一つのパターンでブラックマトリクスとカラムスペーサーの役割をすべて行うことができ、本発明による着色感光性樹脂組成物を使用することができる。
【００６３】
本発明のさらに他の実施形態において、前記着色感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂；光重合性化合物；光重合開始剤；および添加剤よりなる群から選ばれる１以上をさらに含むことができる。
【００６４】
アルカリ可溶性樹脂
本発明による着色感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂を含むことができる。
【００６５】
前記アルカリ可溶性樹脂は、光や熱の作用による反応性およびアルカリ溶解性を有し、着色剤をはじめとする固形分の分散媒として作用し、結着樹脂の機能を行うことができる。
【００６６】
本発明によるアルカリ可溶性樹脂は、５０〜２００（ＫＯＨｍｇ／ｇ）の酸価を有するものを選定して使用する。酸価は、アクリル系重合体１ｇを中和するの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って、溶解性に関与する。前記アルカリ可溶性樹脂の酸価が前記範囲未満であれば、十分な現像速度を確保しにくく、反対に、前記範囲を超過すると、基板との密着性が減少して、パターンの短絡が発生しやすく、全体組成物の貯蔵安定性が低下して、粘度が上昇する問題が発生する。
【００６７】
また、前記アルカリ可溶性樹脂は、カラーフィルターとして使用するための表面硬度向上のために、分子量および分子量分布度Ｍｗ／Ｍｎの限定を考慮することができる。好ましくは重量平均分子量が３，０００〜４０，０００、好ましくは５，０００〜２０，０００になるようにし、分子量分布度は、１．５〜６．０、好ましくは１．８〜４．０の範囲を有するように直接重合したり購入して使用する。前記範囲の分子量および分子量分布度を有するアルカリ可溶性樹脂は、既に言及した硬度が向上し、高い残膜率だけでなく、現像液中の非露出部の溶解性に優れており、解像度を向上させることができる。
【００６８】
前記アルカリ可溶性樹脂は、カルボキシル基含有不飽和単量体の重合体、またはこれと共重合可能な不飽和結合を有する単量体との共重合体およびこれらの組合せよりなる群から選ばれる１種以上を含む。
【００６９】
この際、カルボキシル基含有不飽和単量体は、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸等が可能である。具体的に、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−クロロアクリル酸、シンナム酸等が挙げられる。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、メサコン酸等が挙げられる。不飽和多価カルボン酸は、酸無水物であってもよく、具体的には、マレイン酸無水物、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物等が挙げられる。また、不飽和多価カルボン酸は、そのモノ（２−メタクリロイルオキシアルキル）エステルであってもよく、例えばスクシン酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）、スクシン酸モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）、フタル酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）、フタル酸モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）等が挙げられる。不飽和多価カルボン酸は、その両末端ジカルボキシ重合体のモノ（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等が挙げられる。これらのカルボキシル基含有単量体は、それぞれ単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００７０】
また、カルボキシル基含有不飽和単量体と共重合が可能な単量体は、芳香族ビニル化合物、不飽和カルボン酸エステル化合物、不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル化合物、不飽和カルボン酸グリシジルエステル化合物、カルボン酸ビニルエステル化合物、不飽和エーテル類化合物、シアン化ビニル化合物、不飽和イミド類化合物、脂肪族共役ジエン類化合物、分子鎖の末端にモノアクリロイル基またはモノメタクリロイル基を有する巨大単量体、バルキー性単量体およびこれらの組合せよりなる群から選ばれた１種が可能である。
【００７１】
より具体的に、前記共重合可能な単量体は、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−クロロスチレン、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、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、ｉ−プロピルアクリレート、ｉ−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、ｉ−ブチルアクリレート、ｉ−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、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−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チルメタクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、ノルボルニル（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等の不飽和カルボン酸エステル；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���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等の不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル化合物；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化合物；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化合物；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等の不飽和エーテル化合物；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−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等の不飽和アミド類；マレイミド、ベンジルマレイミド、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イミド化合物；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；およびポリスチレン、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またはモノメタクリロイル基を有する巨大単量体類；非誘電定数値を低減することができるノルボニル骨格を有する単量体、アダマンタン骨格を有する単量体、ロジン骨格を有する単量体等のバルキー性単量体が使用可能である。
【００７２】
前記アルカリ可溶性樹脂は、着色感光性樹脂組成物全体１００重量部に対して１〜３０重量部、好ましくは３〜２０重量部、より好ましくは５〜１０重量部で含まれ得る。
【００７３】
前記アルカリ可溶性樹脂が前記範囲内に含まれる場合、現像液での溶解性が充分で、パターン形成が容易であり、現像時に露光部の画素部分の膜減少が防止されて、非画素部分の欠落性が良好になるので好ましい。
【００７４】
前記アルカリ可溶性樹脂が前記範囲未満で含まれる場合、非画素部分が多少欠落することがあり、前記アルカリ可溶性樹脂が前記範囲を超過して含まれる場合、現像液での溶解性が多少低下して、パターン形成が多少困難になり得る。
【００７５】
光重合性化合物
本発明の着色感光性樹脂組成物に含まれる光重合性化合物は、光および後述する光重合開始剤の作用により重合できる化合物であって、単官能単量体、二官能単量体、その他の多官能単量体等が挙げられる。
【００７６】
前記単官能単量体の種類は、特に限定されず、例えばノニルフェニルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン等が挙げられる。
【００７７】
前記二官能単量体の種類は、特に限定されず、例えば、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのビス（アクリロイルオキシエチル）エーテル、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００７８】
前記多官能単量体の種類は、特に限定されず、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシル化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、エトキシル化ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、プロポキシル化ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００７９】
前記光重合性化合物の市販される例としては、日本化薬社のＤＰＨＡ等があるが、これに限定されるものではない。
【００８０】
前記光重合性化合物は、前記着色感光性樹脂組成物の全体重量を基準として１〜３０重量部、好ましくは１〜２０重量部、より好ましくは２〜１０重量部で含まれ得、前記範囲内に含まれる場合、画素部の強度や平滑性の側面から好ましいという利点がある。
【００８１】
前記光重合性化合物が前記範囲未満で含まれる場合、画素部の強度が多少低下し得、前記光重合性化合物が前記範囲を超過して含まれる場合、平滑性が多少低下し得るので、前記範囲内に含まれることが好ましい。
【００８２】
光重合開始剤
本発明による着色感光性樹脂組成物は、光重合開始剤を含むことができる。
【００８３】
前記光重合開始剤は、着色感光性樹脂組成物に一般的に使用される光重合開始剤を使用することができる。例えばアセトフェノン系、ベンゾフェノン系、トリアジン系、チオキサントン系、オキシム系、ベンゾイン系、ビイミダゾール系化合物等を使用することができる。
【００８４】
アセトフェノン系化合物は、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタル、２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドキシエトキシ）フェニル］−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−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［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパン−１−オンのオリゴマー等が可能であり、これらのうち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−オンが好ましく使用可能である。
【００８５】
ベンゾフェノン系化合物としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、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）ベンゾフェノン等が可能である。
【００８６】
トリアジン系化合物としては、２，４，６−トリクロロ−ｓ−トリアジン、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（３’，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、２−（４’−メトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−トリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−ビフェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、ビス（トリクロロメチル）−６−スチリル−ｓ−トリアジン、２−（ナフト１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシナフト１−イル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（ピペロニル）−６−トリアジン、２，４−トリクロロメチル（４’−メトキシスチリル）−６−トリアジン等が可能である。
【００８７】
チオキサントン系化合物としては、２−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等が可能である。
【００８８】
オキシム系化合物としては、ｏ−エトキシカルボニル−α−オキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オン等が挙げられ、市販品としてＣｉｂａ社のＯＸＥ−０１、ＯＸＥ−０２が代表的である。
【００８９】
ベンゾイン系化合物としては、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、ベンジルジメチルケタル等が使用可能である。
【００９０】
ビイミダゾール系化合物としては、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、３−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−クロロフェニル）−４，４’，５，５”−テトラ（アルコキシフェニル）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（トリアルコキシフェニル）ビイミダゾール、４，４’，５，５”位置のフェニル基がカルボアルコキシ基により置換されているイミダゾール化合物等が可能である。
【００９１】
前記光重合開始剤は、前記着色感光性樹脂組成物１００重量部内で０．０１〜１０重量部、好ましくは０．０１〜５重量部で使用することができる。このような含量範囲は、光重合性化合物の光重合速度および最終得られる塗膜の物性を考慮したものであり、前記範囲未満なら、重合速度が低くて、全体的な工程時間が長くなり得、反対に前記範囲を超過する場合、過度な反応によって架橋反応が過ぎて塗膜の物性がかえって低下し得るので、前記範囲内で適切に使用する。
【００９２】
また、光重合開始剤と共に光重合開始補助剤を使用することができるが、前記光重合開始剤と共に光重合開始補助剤を使用する場合、着色感光性樹脂組成物がより高感度になって、生産性が向上するので好ましい。前記光重合開始補助剤としては、アミンおよびカルボン酸化合物よりなる群から選ばれる１種以上の化合物が好ましく使用され得る。
【００９３】
このような光重合開始補助剤は、光重合開始剤１モル当たり通常１０モル以下、好ましくは０．０１〜５モルの範囲内で使用することが好ましい。前記範囲内で光重合開始補助剤を使用する場合、重合効率を上げて、生産性の向上効果を期待することができる。
【００９４】
添加剤
本発明による着色感光性樹脂組成物は、コーティング性または密着性を増進させるために、分散剤、密着促進剤、レベリング剤のような添加剤をさらに含むことができる。
【００９５】
例えば、本発明による着色感光性樹脂組成物は、製造されるカラーフィルターの光学的、物理的品質が優秀になるように分散剤をさらに含むことができる。前記分散剤は、当業界で通常使用するものであれば、特に限定されるものではないが、例えばポリアクリル系分散剤、ポリエステル系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリウレタン系分散剤等が挙げられ、市販される分散剤としてＳＯＬＳＰＥＲＳＥ  ５０００／２００００／２４０００（Ｌｕｂｒｉｓｏｌ社製造）等を使用することができる。
【００９６】
前記密着促進剤は、基板との密着性を高めるために添加され得るものであって、カルボキシル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基およびこれらの組合せよりなる群から選ばれる反応性置換基を有するシランカップリング剤を含むことができるが、これに限定されるものではない。例えば、前記シランカップリング剤は、トリメトキシシリル安息香酸、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（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等が挙げられ、これは、単独および２種以上組み合わせて使用することができる。
【００９７】
本発明による着色感光性樹脂組成物が前記レベリング剤を含む場合、コーティング性が向上することができるという利点がある。例えば前記レベリング剤は、ＢＭ−１０００、ＢＭ−１１００（ＢＭ  Ｃｈｅｍｉｅ社）、フロラッドＦＣ−１３５／ＦＣ−１７０Ｃ／ＦＣ−４３０（住友スリーエム社）、ＳＨ−２８ＰＡ／−１９０／ＳＺ−６０３２（東レ・シリコーン社）、ＤＩＣ社のＦ−４７５、Ｆ５５４等のフッ素系レベリング剤を使用することができるが、これに限定されるものではない。
【００９８】
この他にも本発明による着色感光性樹脂組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤のような添加剤をさらに含むこともでき、前記添加剤は、やはり本発明の効果を阻害しない範囲で当業者が適切に追加して使用が可能である。例えば前記添加剤は、前記着色感光性樹脂組成物全体１００重量部を基準として０．０５〜１０重量部、具体的に０．１〜１０重量部、より具体的に０．１〜５重量部で使用することができるが、これに限定されるものではない。
【００９９】
＜カラーフィルター＞
本発明の他の様態は、前述した着色感光性樹脂組成物の硬化物を含むカラーフィルターのブラックマトリクスに関する。
【０１００】
本発明の他の様態は、前述した着色感光性樹脂組成物の硬化物を含むカラーフィルターのカラムスペーサーに関する。
【０１０１】
本発明のさらに他の様態は、前述した着色感光性樹脂組成物の硬化物を含むカラーフィルターのブラックマトリクス一体型カラムスペーサーに関する。
【０１０２】
また、本発明の他の様態は、前述した着色感光性樹脂組成物の硬化物をブラックマトリクス、カラムスペーサーまたはブラックマトリクス一体型カラムスペーサーとして含むカラーフィルターに関する。
【０１０３】
具体的に、前記カラーフィルターは、前述した着色感光性樹脂組成物を利用して製造されたブラックマトリクスを含むことができる。
【０１０４】
また、前記カラーフィルターは、前述した着色感光性樹脂組成物を利用して製造されたカラムスペーサーを含むことができる。
【０１０５】
また、前記カラーフィルターは、前述した着色感光性樹脂組成物を利用して製造されたブラックマトリクス一体型カラムスペーサーを含むことができる。
【０１０６】
具体的に、前記ブラックマトリクス、カラムスペーサー、ブラックマトリクス一体型カラムスペーサーは、本発明の着色感光性樹脂組成物の硬化物を含む層であってもよく、前記着色感光性樹脂組成物を塗布し、所定のパターンで露光、現像および熱硬化して形成された層であってもよく、前記ブラックマトリクス、カラムスペーサーまたはブラックマトリクス一体型カラムスペーサーを含むカラーフィルターの製造方法は、当業界で通常知られている方法を行うことにより形成することができる。
【０１０７】
前記ブラックマトリクス、カラムスペーサー、ブラックマトリクス一体型カラムスペーサーは、粘度が２０℃で２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、蒸気圧が２０℃で３．０ｍｍＨｇ以下であり、前記式１を満たす溶剤；を含む着色感光性樹脂組成物を利用して製造されるので、基本的な遮光性能のための光学効果に優れていると共に、弾性率および信頼性に優れ、レベリング性に優れていて、段差の形成に優れ、表面欠陥や表面粗さが最小化するという利点がある。
【０１０８】
＜画像表示装置＞
また、本発明の他の様態は、前述したカラーフィルターを含む画像表示装置に関する。
【０１０９】
本発明のカラーフィルターは、通常の液晶表示装置だけでなく、電界発光表示装置、プラズマ表示装置、電界放出表示装置等の各種画像表示装置に適用が可能である。
【０１１０】
本発明による画像表示装置は、粘度が２０℃で２．０ｍＰａ・ｓ以下であり、蒸気圧が２０℃で３．０ｍｍＨｇ以下であり、前記式１を満たす溶剤；を含む着色感光性樹脂組成物を利用して製造されたカラーフィルターを含むので、工程性に優れていると共に、信頼性に優れているという利点がある。
【０１１１】
以下、本明細書を具体的に説明するために実施例によって詳細に説明する。しかしながら、本明細書による実施例は、様々な他の形態に変形され得、本明細書の範囲が以下で詳述する実施例に限定されるものと解釈されない。本明細書の実施例は、当業界で平均的な知識を有する者に本明細書をより完全に説明するために提供されるものである。また、以下で含有量を示す「％」および「部」は、特に言及しない限り、重量基準である。
【０１１２】
合成例：アルカリ可溶性樹脂（Ｂ）の合成
攪拌器、温度計、還流冷却管、滴下漏斗および窒素導入管を具備した内容積１リットルの分離型フラスコにメトキシブチルアセテート２７７ｇを投入し、８０℃に昇温した後、３，４−エポキシトリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−９−イルアクリレートと３，４−エポキシトリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イルアクリレートの混合物［５０：５０（モル比）］［前記化学式１で表示される化合物、Ｒａ＝Ｈ］３０１ｇ、メタクリル酸４９ｇ、およびアゾビスジメチルバレロニトリル２３ｇをメトキシブチルアセテート３５０ｇに溶解させた混合溶液を５時間にわたって滴下し、また、３時間熟成することにより、共重合体溶液［固形分（ＮＶ）３５．０重量％］を得た。得られた共重合体の酸価（ｄｒｙ）は、６９．８ＫＯＨｍｇ／ｇ、重量平均分子量（Ｍｗ）は、９，５００、分散度Ｍｗ／Ｍｎは、１．９であった。
【０１１３】
［化学式１］
【化１】
2019133144.tif 000007
【化２】
2019133144.tif 000008
【０１１４】
実施例および比較例：着色感光性樹脂組成物の製造
下記表１の組成に基づいて着色感光性樹脂組成物を製造した。この際、溶剤の物理化学的特性を下記表２に示した。
【０１１５】
【表１】
2019133144.tif 000009
【０１１６】
【表２】
2019133144.tif 000010
【０１１７】
実験例
（１）着色基板の製作
５ｃｍ×５ｃｍのガラス基板（コーニング社製造）を中性洗剤および水で洗浄した後、乾燥した。前記ガラス基板上に実施例および比較例で製造された着色感光性樹脂組成物を、それぞれを最終膜厚さが３．０μｍとなるようにスピンコートを行い、１００℃で先焼成して、９０秒間乾燥して溶剤を除去した。その後、露光量３５ｍＪ／ｃｍ２で露光してパターンを形成し、アルカリ水溶液を使用して非露光部を除去した。次に、２３０℃で後焼成を３０分間行って、着色基板を製造した。
【０１１８】
（２）粘度の測定
溶剤および実施例、比較例による着色感光性樹脂組成物の粘度は、２０℃でブルックフィールド粘度計（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ  Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ  ＤＶ−Ｉ＋、ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社製造）を利用して測定した。
【０１１９】
（３）光特性の測定（光学密度、ＵＶ−ｖｉｓ）
前記実験例を通じて製造された着色基板の硬化膜を、光学密度計（３６１Ｔ、Ｘ−ｒｉｔｅ社）を利用して５５０ｎｍでの透過率を測定して、厚さ１μｍに対する光学密度を求めて、下記表３に示した。
【０１２０】
また、前記形成された硬化膜をＵＶ−ｖｉｓ（ＵＶ−２５５０；Ｓｈｉｍａｄｚｕ社製造）を利用して光特性を評価した。この際、評価基準は、下記の通りであり、結果を下記表３に示した。
【０１２１】
＜光特性評価基準１：７００〜７５０ｎｍの波長範囲内＞
○：優秀、１０％光透過性以下
△：不足、１０％光透過性超過かつ１２％光透過性以下
×：悪化、１２％光透過性超過
【０１２２】
＜光特性評価基準２：９５０ｎｍの波長範囲内＞
○：優秀、１５％光透過性以上
△：不足、１３％光透過性以上１５％光透過性未満
×：悪化、１３％光透過性未満
【０１２３】
（４）平坦性（ＤＯＰ：Ｄｅｇｒｅｅ  ｏｆ  Ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ）の測定
パターンが形成されている基板（５ｃｍ×５ｃｍガラス基板）に前記実施例および比較例で製造した着色感光性樹脂組成物それぞれを最終膜厚さが３．０（±０．２）μｍとなるようにスピンコートし、１００℃で先焼成して９０秒間乾燥して溶剤を除去して、予備硬化膜を形成した。その後、露光量３５ｍＪ／ｃｍ２で前面を露光して前面パターンを形成し、アルカリ水溶液を使用して現像を進める。次に、２３０℃で後焼成を１３０分間行って、前面着色基板を製造した。製造された前面着色基板を膜厚さ測定機（ＤＥＫＴＡＫ６Ｍ、Ｖｅｅｃｏ社）を用いて下部にパターンがある部分とない部分の厚さを測定した後、あらかじめ測定しておいた下部基材のパターン厚さを利用して平坦性（ＤＯＰ）を測定して、下記表３に記載した。
【０１２４】
＜平坦性（ＤＯＰ）の評価基準＞
下部パターンの厚さが１．１７μｍとなるようにあらかじめ用意した基板に、下部パターンがない平坦化部の厚さが３．２０μｍとなるようにコートして、下記式３を利用して平坦性を測定した。
【０１２５】
［式３］
ＤＯＰ（％）＝｛（（ａ）−（ｄ））／（ａ）｝×１００、０≦（ｄ）≦１．５μｍ、（ｄ）≦（ａ）≦（ｂ）
【０１２６】
前記式３で、
（ａ）は、下部パターンの厚さであり、（ｄ）は、（ａ）＋（ｃ）−（ｂ）の値であり、（ｂ）は、着色感光性樹脂組成物により平坦性が形成された膜のうち下部にパターンがない部分の厚さであり、（ｃ）は、着色感光性樹脂組成物により平坦性が形成された膜の最高点から下部パターンの最高点を除いた部分の厚さを意味する。
【０１２７】
◎：非常に優秀、３０％以上６０％未満
○：優秀、１５％以上３０％未満、６０％以上７５％未満
△：不足、１０％以上１５％未満、７５％以上８５％未満
×：悪化、１０％未満、８５％以上
【０１２８】
（５）ＶＣＤ表面むらの評価
実施例および比較例により製造した着色感光性樹脂組成物それぞれを最終膜厚さが３．０（±０．２）μｍとなるようにスピンコートし、６５Ｐａまで減圧乾燥（Ｖａｃｕｕｍ  Ｄｒｙ：ＶＣＤ）を進め、６５Ｐａに到達するまでの時間を測定し、その後、コーティング表面を光学顕微鏡で確認して、ＶＣＤ減圧による表面欠陥およびタクトタイム（Ｔａｃｔ  ｔｉｍｅ）を測定して、表３に記載した。図１は、ＶＣＤ表面むらの評価イメージを下記評価基準によって分類した例示である。
【０１２９】
＜ＶＣＤ表面むらの評価基準＞
◎：非常に優秀、表面むらが５個未満
○：優秀、表面むらが５個以上１０個未満
△：不足、表面むらが１０個以上２０個未満
×：悪化、表面むらが２０個以上
【０１３０】
（６）信頼性の測定
前記（２）で製造したカラー基板を３×３ｃｍに切った後、これをＮＭＰ溶液に沈漬させた後、１００℃で６０分間熱を加えた。その後、ＮＭＰ溶液のみを抽出して、ＮＭＰ溶剤に溶出程度をＵＶ−ｖｉｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒを利用して吸光度を測定して、その結果を下記表３に記載した。この際、評価基準は、下記の通りである。
【０１３１】
＜信頼性の評価基準＞
○：優秀、吸光度が０．５以下
△：不足、吸光度が０．５超過０．８以下
×：悪化、吸光度が０．８超過
【０１３２】
（７）弾性回復率の評価
前記（１）着色基板の製造によって製造された基板を、ＳＮＵ（ＳＩＳ−２０００、ＳＮＵ社）を利用して基準状態でパターンの厚さおよび広さを測定した。その後、硬度計（Ｎａｎｏ−ｉｎｄｅｎｔｅｒ  ＨＭ５００、Ｆｉｓｈｅｒ社）を平面圧子を利用してパターンが１μｍ変形する地点まで２ｍＮ／ｓｅｃの速度で押圧し、１μｍ変形する地点で５秒間保持時間（Ｈｏｌｄｉｎｇ  Ｔｉｍｅ）を有した。その後、ＳＮＵを利用してパターンの厚さおよび広さを測定し、前と後のパターンの厚さの変化によって弾性回復率を測定した。具体的な評価基準は、下記の通りであり、評価結果は、下記表３に記載した。
【０１３３】
＜弾性回復率の評価基準＞
◎：非常に優秀、９８％以上
○：優秀、９６％以上９８％未満
△：不足、９６％未満９４％以上
×：悪化、９４％未満
【０１３４】
【表３】
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【０１３５】
前記表３を参照すると、式１の値を満たす場合、塗膜の平坦性に優れていて、設計しようとする段差の形成が有利であり、ＶＣＤ工程による表面むらおよび工程時間も増えない等、大量生産に適した特性を示すことが分かる。
【図１】
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