(57)【要約】【課題】スリットコート方式で塗膜を形成しても、塗布面端部にツノ形状の厚膜部が形成されないカラーフィルタ用重合性組成物（着色レジスト）、カラーフィルタ、製造方法を提供すること。【解決手段】着色顔料、アクリル系モノマー、アクリル系樹脂、光重合開始剤、溶剤、及び界面活性剤を主成分とするカラーフィルタ用重合性組成物において、界面活性剤としてフェニル基を有し分子量が３×１０３　〜４×１０３　のシリコン系界面活性剤を用いること。前記化学式（１）で表されるシリコン系界面活性剤を用いること。【選択図】図１
2004029261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色顔料、アクリル系モノマー、アクリル系樹脂、光重合開始剤、希釈溶媒、及び界面活性剤を主成分とするカラーフィルタ用重合性組成物において、該界面活性剤としてフェニル基を有し分子量が３×１０３　〜４×１０３　のシリコン系界面活性剤を用いることを特徴とするカラーフィルタ用重合性組成物。
【請求項２】
前記シリコン系界面活性剤が、下記化学式（１）で表されるシリコン系界面活性剤であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ用重合性組成物。
【化１】
2004029261.tif 000010
【請求項３】
請求項１、又は請求項２に記載のカラーフィルタ用重合性組成物を用いて着色画素を形成したことを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項４】
請求項１、又は請求項２に記載のカラーフィルタ用重合性組成物を用いて着色画素を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置、固体撮像素子などに用いられるカラーフィルタに関するものであり、特に、カラーフィルタの製造に好適な重合性組成物、それを用いたカラーフィルタ、並びにカラーフィルタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置用カラーフィルタは、光硬化性樹脂に顔料を分散させた着色レジストを用いて着色画素を形成する顔料分散法が主流となっており、この方法は耐熱性、色特性に優れ、高精度な着色画素の形成が可能なことなどの特徴を有している。
顔料分散法において、着色レジストをガラス基板に塗布する方法としては、これまでスピン方式、スリット＆スピン方式が実用されてきた。
【０００３】
スピン方式は、スピンコーターのカップ内にあるスピンチャックに真空吸着されたガラス基板の上方より着色レジストを滴下した後、回転させ、遠心力によりガラス基板の全面に着色レジストを塗布する方式である。
ガラス基板のコーナー部には、高速回転時の風切りによって膜厚にばらつきが発生するので、これをを解消するため、カップ上部に蓋をした状態でカップを回転させる密閉式回転カップ方式が実用されている。同方式はコーティング品質は良好だが、着色レジストの利用効率が極端に低く、着色レジストの９０％以上が無駄になる。
【０００４】
スピンコータにおける着色レジストの利用効率を向上させる対策として、スリット＆スピン方式が実用化された。この方式は従来のパイプ状ノズルをスリットノズルに変え、ガラス基板上に着色レジストを塗り広げた状態でガラス基板を回転させ均一な膜厚を得る方式である。
この方式では、着色レジストの使用量はスピン方式にくらべ１／３程度に削減されたものとなる。
【０００５】
しかしながら、ガラス基板の大型化が急速に進み、１メートル角のガラス基板を回転させるのが困難であること、また、着色レジストの使用量を削減してコストダウンを計ることなどからスリットコート方式が考案されている。
スリットコート方式は、スリット＆スピン方式におけるスリットノズルのみを用いて塗布する方式であり、ガラス基板上方のスリットノズルとガラス基板間に所定のギャップを持たせ、メニスカスを形成する方式である。
膜厚はスリットノズルからの着色レジストの吐出速度とガラス基板、ないしはスリットノズルの走行速度で決定される。近年の機械加工における制御技術の向上と、顔料分散型着色レジストの改良により大型ガラス基板に好適な塗布方式として期待されている。
【０００６】
しかしながら、スピン方式、ないしはスリット＆スピン方式で使用されている着色レジストをスリットコート方式に用いると、塗布面端部にツノ形状の厚膜部が形成されることがあるという問題を有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
スリットコート方式において、従来の着色レジストを用いると、塗布面端部に平均膜厚より厚いツノ形状の厚膜部が形成されることがあり、その場合、現像後にガラス基板の端部に着色レジストの一部が残るといった問題点がある。
本発明は、大型ガラス基板の端部に着色レジストの一部が残ることのない、すなわち、塗布面端部にツノ形状の厚膜部が形成されることのないカラーフィルタ用重合性組成物（着色レジスト）を提供することを課題とするものである。
また、上記カラーフィルタ用重合性組成物（着色レジスト）を用いたカラーフィルタ、並びにカラーフィルタの製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、着色顔料、アクリル系モノマー、アクリル系樹脂、光重合開始剤、溶剤、及び界面活性剤を主成分とするカラーフィルタ用重合性組成物において、該界面活性剤としてフェニル基を有し分子量が３×１０３　〜４×１０３　のシリコン系界面活性剤を用いることを特徴とするカラーフィルタ用重合性組成物である。
【０００９】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタ用重合性組成物において、前記シリコン系界面活性剤が、下記化学式（１）で表されるシリコン系界面活性剤であることを特徴とするカラーフィルタ用重合性組成物である。
【００１０】
【化２】
2004029261.tif 000003
【００１１】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタ用重合性組成物を用いて着色画素を形成したことを特徴とするカラーフィルタである。
【００１２】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタ用重合性組成物を用いて着色画素を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明者らは上記問題点を解決するため、鋭意研究した結果、着色顔料、アクリル系モノマー、アクリル系樹脂、光照射によりアクリル系モノマーの重合反応を開始させる光重合開始剤、溶剤、および界面活性剤を主成分とするカラーフィルター用重合組成物にあって、例えば、下記化学式（１）で示されるような、フェニル基を有し、且つ分子量が３×１０３　〜４×１０３　の界面活性剤を用いることにより、塗布面端部にツノ形状の厚膜部が形成されない事実を見いだし本発明を完成するに至った。
【００１４】
【化３】
2004029261.tif 000004
【００１５】
すなわち、請求項１に係る発明は、着色顔料、アクリル系モノマー、アクリル系樹脂、光照射によりアクリル系モノマー重合反応を開始させる光重合開始剤、溶剤、およびシリコン系界面活性剤を主成分とする光硬化性アクリル系着色重合性組成物を前提としている。
【００１６】
界面活性剤としては、フェニル基を有し、分子量３×１０３　〜４×１０３　のものが良い。添加する界面活性剤の量は、１％希釈溶液で重合性組成物全重量の１％〜５％が適用される。このとき希釈する溶剤は、界面活性剤の溶解性、重合性組成物を構成するアクリル系樹脂、アクリル系モノマー、および溶剤により異なり、特に限定されない。
【００１７】
また、アクリル系樹脂としては、構造の異なるアクリル系モノマー４種以上から構成されるものが適用できる。構成モノマーの例として、ブチルメタクリレート、メタクリル酸、ベンジルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、メチルメタクリレートなどがあげられる。ここで用いられるアクリル系樹脂として、分子量２．２×１０４　〜４．５×１０４　、固形分酸価６５〜１２５のものが適用できる。
【００１８】
アクリル系モノマーとしては官能基を５以上有するものが用いられ、このアクリル系モノマーはアクリル系モノマーの重合反応により生じた上記アクリル系ポリマーを架橋させて緻密な三次元構造を作るものである。
このような官能基を５以上有しているアクリル系モノマーとしてジペンタエリスリトールペンタアクリレートや、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが適用できる。
【００１９】
光重合開始剤の種類や添加量は、露光波長や必要な感度に応じて選択すれば良く、特に限定されるものではない。
また、溶剤としてはシクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸イソペンチル、エチルセロソルブなどが用いられるが重合性組成物を構成する、アクリル系モノマー、アクリル系樹脂、光重合開始剤などによって適する溶剤が異なるので、単一または複数の溶剤組成の溶剤が適宜選択される。
【００２０】
【実施例】
以下に、本発明の実施例について詳細に説明する。
表１に示すような着色レジスト１及び着色レジスト２の２種の着色レジストに、Ａ、Ｂの２種の界面活性剤を添加した。実施例及び比較例は、表２に示す組み合わせとした。
界面活性剤Ａは化学式（１）、界面活性剤Ｂは化学式（２）である。また、各実施例及び比較例における塗布条件は表３に示すものである。
スリットコータにより、サイズ：３００ｍｍ×５００ｍｍ、厚み：０．７ｍｍのガラス基板に塗布した。塗布後、１２０秒間、減圧乾燥させた後、塗布面端部５ｍｍの形状を膜厚計により観察した。
【００２１】
【表１】
2004029261.tif 000005
【００２２】
【表２】
2004029261.tif 000006
【００２３】
【表３】
2004029261.tif 000007
【００２４】
【化４】
2004029261.tif 000008
【００２５】
【化５】
2004029261.tif 000009
【００２６】
その結果、図１、図２に示すように、実施例１及び実施例２においては端部にツノ形状の厚膜部が見られなかった。また、図３、図４に示すように、比較例１及び比較例２においては端部にツノ形状の厚膜部が見られた。
図１（実施例１）と図３（比較例１）を対比し、また、図２（実施例２）と図４（比較例２）を対比し、本発明における界面活性剤の効果が明らかに示されている。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、着色顔料、アクリル系モノマー、アクリル系樹脂、光重合開始剤、溶剤、及び界面活性剤を主成分とするカラーフィルタ用重合性組成物において、界面活性剤としてフェニル基を有し分子量が３×１０３　〜４×１０３　のシリコン系界面活性剤、例えば、前記化学式（１）で表されるシリコン系界面活性剤を用いるので、スリットコート方式で塗膜を形成しても、塗布面端部にツノ形状の厚膜部が形成されることのない、すなわち、現像後にガラス基板の端部に着色レジストの一部が残るといったことのないカラーフィルタ用重合性組成物となる。
【００２８】
また、本発明は、上記カラーフィルタ用重合性組成物を用いて着色画素を形成したカラーフィルタであるので、ガラス基板の端部に着色レジストの一部が残ることのないカラーフィルタとなる。また、上記カラーフィルタ用重合性組成物を用いて着色画素を形成するカラーフィルタの製造方法であるので、スリットコート方式で塗膜を形成しても、ガラス基板の端部に着色レジストの一部が残ることのないカラーフィルタの製造方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における塗布面端部の形状
【図２】実施例２における塗布面端部の形状
【図３】比較例１における塗布面端部の形状
【図４】比較例２における塗布面端部の形状
【符号の説明】
Ｃ・・・ツノ形状の厚膜部
【図１】
2004029261.tif 000011
【図２】
2004029261.tif 000012
【図３】
2004029261.tif 000013
【図４】
2004029261.tif 000014