(57)【要約】【課題】現像性が良好で、十分な解像性、基板密着性を有するパターンを形成可能であると共に、露光感度の向上を図ることが可能な感光性組成物を提供する。【解決手段】本発明の感光性組成物は、光重合性ポリマー（Ａ）、光重合性モノマー（Ｂ）、重合開始剤（Ｃ）、及び溶剤（Ｄ）を含有する感光性組成物において、光重合性ポリマー（Ａ）として、反応性官能基を有するポリマーに対して、前記反応性官能基と反応可能な官能基を有する多官能（メタ）アクリル化合物を反応させ、該化合物を結合させてなる光重合性ポリマー（Ｘ）を含有することを特徴とする。また、顔料（Ｅ）および分散剤（Ｆ）をさらに含有することが好ましい。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
光重合性ポリマー（Ａ）、光重合性モノマー（Ｂ）、重合開始剤（Ｃ）、及び溶剤（Ｄ）を含有する感光性組成物において、
光重合性ポリマー（Ａ）として、反応性官能基を有するポリマーに対して、前記反応性官能基と反応可能な官能基を有する多官能（メタ）アクリル化合物を反応させ、該化合物を結合させてなる光重合性ポリマー（Ｘ）を含有することを特徴とする感光性組成物。
【請求項２】
光重合性ポリマー（Ｘ）の分子量が１０，０００〜１００，０００であることを特徴とする請求項１に記載の感光性組成物。
【請求項３】
光重合性ポリマー（Ｘ）の固形分酸価が１０〜１００であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の感光性組成物。
【請求項４】
顔料（Ｅ）および分散剤（Ｆ）をさらに含有することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の感光性組成物。
【請求項５】
基板上に、請求項４に記載の感光性組成物を光硬化してなる所定のパターンの着色層及び／又は遮光層を具備することを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項６】
基板上に、請求項４に記載の感光性組成物を塗布し、感光性組成物層を形成する工程と、
前記感光性組成物層を所定のパターンで露光し、露光された部分の感光性組成物層を光硬化する工程と、
前記感光性組成物層を現像し、感光性組成物層において光硬化した部分のみを残存させ、所定のパターンの着色層又は遮光層を形成する工程とを有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、カラーフィルタ材料等として用いて好適な感光性組成物、該組成物を用いたカラーフィルタ及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー液晶表示装置、カラーファクシミリ、イメージセンサー等の各種カラー表示体や光学機器等に搭載されるカラーフィルタは、所定のパターンの着色層と隣接する着色層間を遮光するための遮光層（いわゆる「ブラックマトリクス」）とを具備して概略構成される。
以下、カラーフィルタの製造方法の一例として、顔料分散法を取り上げて説明する。
はじめに、光重合性ポリマー中に、分散剤等を用いて顔料を分散させ、さらに光重合開始剤、光重合性モノマーを添加して感光化した感光性着色組成物を調製する。次いで、該組成物を基板上に塗布し乾燥した後、所定のパターンのマスクを用いて露光し現像することにより、パターニングする。これによって、１種類の着色層あるいは遮光層のパターンが形成される。次いで、形成したパターンを加熱焼成し基板に固着（定着）させる。以上の工程をすべての種類の着色層と遮光層について繰り返し行うことで、カラーフィルタが完成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
カラーフィルタ用の感光性着色組成物においては、露光感度（感光性）、現像性が良好で、十分な解像性、基板密着性を有するパターンを形成可能であることなどが求められる。
しかしながら、近年では、より色純度の高い着色層、より遮光性の高い遮光層が要求されている。そのため、感光性着色組成物中の顔料（着色顔料あるいは黒色顔料）の配合量が増加する傾向にあり、顔料の配合量の増加に伴って、露光感度が低下する傾向にある。また、露光感度が低下すると、露光時間が長くなり、生産性が低下する恐れもある。
【０００４】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、現像性が良好で、十分な解像性、基板密着性を有する信頼性の高いパターンを形成可能であると共に、露光感度の向上を図ることができ、露光時間の短縮化を図ることが可能な感光性組成物を提供することを目的とする。また、該組成物を用いることにより、信頼性が高く、かつ生産性に優れたカラーフィルタ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決するべく検討を行った結果、光重合性ポリマーとして、反応性官能基を有するポリマーに対して、前記反応性官能基と反応可能な官能基を有する多官能（メタ）アクリル化合物を反応させ、該化合物を結合させてなる樹脂を用いることにより、信頼性の高いパターンを形成可能であると共に、露光感度の向上を図ることができ、カラーフィルタ等の生産性の向上を図ることができることを見出し、本発明を完成した。
【０００６】
本発明の感光性組成物は、光重合性ポリマー（Ａ）、光重合性モノマー（Ｂ）、重合開始剤（Ｃ）、及び溶剤（Ｄ）を含有する感光性組成物において、光重合性ポリマー（Ａ）として、反応性官能基を有するポリマーに対して、前記反応性官能基と反応可能な官能基を有する多官能（メタ）アクリル化合物を反応させ、該化合物を結合させてなる光重合性ポリマー（Ｘ）を含有することを特徴とする。
また、本発明の感光性組成物は、顔料（Ｅ）および分散剤（Ｆ）をさらに含有することが好ましい。このように顔料（Ｅ）および分散剤（Ｆ）をさらに含有したものは、カラーフィルタ材料として好適に用いられる。
本発明のカラーフィルタは、基板上に、成分（Ａ）〜（Ｆ）を含有する本発明の感光性組成物を光硬化してなる所定のパターンの着色層及び／又は遮光層を具備することを特徴とする。
また、本発明のカラーフィルタの製造方法は、基板上に、成分（Ａ）〜（Ｆ）を含有する本発明の感光性組成物を塗布し、感光性組成物層を形成する工程と、前記感光性組成物層を所定のパターンで露光し、露光された部分の感光性組成物層を光硬化する工程と、前記感光性組成物層を現像し、感光性組成物層において光硬化した部分のみを残存させ、所定のパターンの着色層又は遮光層を形成する工程とを有することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳述する。
［感光性組成物］
本発明の感光性組成物は、光重合性ポリマー（Ａ）、光重合性モノマー（Ｂ）、重合開始剤（Ｃ）、及び溶剤（Ｄ）を含有するものであり、光重合性ポリマー（Ａ）として特定の樹脂を用いることを特徴としている。
以下、各成分について説明する。
【０００８】
＜光重合性ポリマー（Ａ）＞
本発明の感光性組成物では、光重合性ポリマー（Ａ）として、反応性官能基を有する線状ポリマー（ベースポリマー）に対して、前記反応性官能基と反応可能な官能基を有する多官能（メタ）アクリル化合物を反応させ、該化合物を結合させてなる光重合性ポリマー（Ｘ）を用いることを特徴としている。
なお、光重合性ポリマー（Ｘ）としては、１種を単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。また、光重合性ポリマー（Ａ）としては、光重合性ポリマー（Ｘ）と他の光重合性ポリマーとを併用することもできる。
【０００９】
ここで、多官能（メタ）アクリル化合物を反応させるベースポリマーとしては、反応性官能基を有する以外は特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂等が透明性が良好なことから、好適である。また、ベースポリマーの反応性官能基としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、酸無水物基等が挙げられる。
また、かかる反応性官能基と反応可能な多官能（メタ）アクリル化合物の官能基としては、イソシアネート基、エポキシ基、水酸基等が挙げられる。
ここで、イソシアネート基を有する多官能（メタ）アクリル化合物としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等の多官能（メタ）アクリル化合物と、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物とを反応させて得られる化合物等が挙げられる。
また、エポキシ基を有する多官能（メタ）アクリル化合物としては、（メタ）アクリル酸と、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル等のエポキシ基含有化合物とを反応させて得られる化合物等が挙げられる。
【００１０】
なお、ベースポリマーの反応性官能基と、多官能（メタ）アクリル化合物の官能基の組み合わせは、これらの反応性に応じて適宜選択される。したがって、光重合性ポリマー（Ｘ）としては、具体的には、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等を有するアクリル樹脂等のベースポリマーに、イソシアネート基、エポキシ基等を有する多官能（メタ）アクリル化合物を反応させて得られる樹脂や、スチレン無水マレイン酸共重合体等の酸無水物単位を有するベースポリマーの、水酸基を有する多官能（メタ）アクリル化合物によるハーフエステル等が挙げられる。
【００１１】
また、光重合性ポリマー（Ｘ）の分子量は１０，０００〜１００，０００であることが好ましい。分子量が１０，０００未満では基板密着性が悪化する恐れがあり、１００，０００超では現像液に対する溶解性が悪化する恐れがあるため、好ましくない。また、光重合性ポリマー（Ｘ）の固形分酸価が１０〜１００であることが好ましい。固形分酸価が１０未満では現像性が悪化しパターン形状が悪化する恐れがあり、１００超では現像速度が速くなりすぎオーバー現像される恐れがあるため、好ましくない。
なお、本明細書において、光重合性ポリマー（Ｘ）の分子量、固形分酸価は、各々、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）法、アルカリ中和法によって測定されるものとする。
また、感光性組成物１００質量部に対して、光重合性ポリマー（Ｘ）の配合量を２５〜７５質量部とすることが好ましい。光重合性ポリマー（Ｘ）の配合量が２５質量部未満では十分な露光感度が得られなくなる恐れがあり、７５質量部超ではパターンの信頼性（解像性、基板密着性等）が低下する恐れがあるため、好ましくない。
【００１２】
＜光重合性モノマー（Ｂ）＞
光重合性モノマー（Ｂ）としては特に限定されないが、エチレングリコール（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジ（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、グリセリンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、グリセリンテトラ（メタ）アクリレート、テトラトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の多官能モノマーが好適である。
これらは１種を単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
【００１３】
＜重合開始剤（Ｃ）＞
重合開始剤（Ｃ）としては、公知の光重合開始剤を用いることができ、例えば、ベンジル基やアセチル基等を有するα−ジケトン類、ベンゾイン等のアシロイン類、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等のアシロインエーテル類、チオキサントン、２，４−ジエチルキサントン、チオキサントン−４−スルフォン等のチオキサントン類、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）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、アセトフェノン、ｐ−ジメチルアセトフェノン、α，α’−ジメトキシアセトキシアセトフェノン、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、ｐ−メトキシアセトフェノン、２−メチル−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパノン等のアセトフェノン類、アントラキノン、１，４−ナフトキノン等のキノン類、トリブロモメチルフェニルスルフォン、フェナンシルクロライド、トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、ｐ−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−５−トリクロロメチル−１，３，４−オキサジアゾール、９，１０−ジメチルベンズフェナジン、９−フェニルアクリジン、チオキサントン／アミン、ベンゾフェノン／ミヒラーズケトン、ベンジルジメチルケタール、ヘキサアリールビイミダゾール／メルカプトベンズイミダゾール等が挙げられる。これらは１種を単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。
中でも、トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、ｐ−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、α，α’−ジメトキシアセトキシアセトフェノンが、良好なパターン形状が得られることから好ましい。
【００１４】
＜溶剤（Ｄ）＞
溶剤（Ｄ）としては上記成分（Ａ）〜（Ｃ）を溶解できるものであれば特に限定されないが、例えば、ジイソプロピルエーテル、ミネラルスピリット、ｎ−ペンタン、アミルエーテル、エチルカプリレート、ｎ−ヘキサン、ジエチルエーテル、イソプレン、エチルイソブチルエーテル、ブチルステアレート、ｎ−オクタン、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロヘキセン、メチルノニルケトン、プロピルエーテル、ドデカン、アミルホルメート、ジヘキシルエーテル、ジイソプロピルケトン、酢酸ブチル（ｎ−、ｓｅｃ−、ｔ−）、ヘキセン、ブチルクロライド、エチルアミルケトン、エチルベンゾネート、アミルクロライド、エチレングリコールジエチルエーテル、エチルオルソホルメート、メトキシメチルペンタノン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルイソブチレート、ベンゾニトリル、エチルプロピオネート、メチルセロソルブアセテート、メチルイソアミルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピルアセテート、アミルアセテート、アミルホルメート、ビシクロヘキシル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジペンテン、メトキシメチルペンタノール、メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、プロピルプロピオネート、プロピレングリコール−ｔ−ブチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、カルビトール、シクロヘキサノン、酢酸エチル、プロピレングリコール、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、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシプロピオン酸、３−エトキシプロピオン酸、３−エト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−メトキシプロピオン酸プロピル、３−メトキシプロピオン酸ブチル、ジプロピ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アセテート、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチ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−ｔ−ブチルエーテル、３−メチル−３−メトキシブタノール、トリプロピレングリコールメチルエーテル、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート等が挙げられる。
【００１５】
本発明の感光性組成物がカラーフィルタ材料として用いられる場合には、以上の成分（Ａ）〜（Ｄ）に加えて、顔料（Ｅ）及び分散剤（Ｆ）が配合される。
＜顔料（Ｅ）＞
顔料（Ｅ）としては、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンツイミダゾロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、インダンスレン系、ペリノン系等の有機顔料や、無機顔料等が用いられる。
なお、着色層用では、所定の色の着色顔料が用いられるが、１種の顔料を単独で用いても良いし、２種以上の顔料を混合して用いることもできる。また、遮光層用では、黒色顔料、若しくは複数色の顔料を混合して黒色化したものなどが用いられる。
また、顔料（Ｄ）の配合量は特に限定されないが、通常、光重合性ポリマー（Ａ）１００質量部に対して５〜１００質量部程度とされる。
【００１６】
以下に、着色層用あるいは遮光層用として用いて好適な顔料の具体例をカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）ナンバーで示す。
Ｃ．Ｉ．赤；９、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７７、１８０、１９２、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０
Ｃ．Ｉ．青；１５、１５；６、２２、６０、６４
Ｃ．Ｉ．緑；７、３６
Ｃ．Ｉ．黒；７
Ｃ．Ｉ．黄色；２０、２４、８６、９３、１０９、１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５３、１５４、１６６、１６８
Ｃ．Ｉ．オレンジ；３６、４３、５１、５５、５９、６１
Ｃ．Ｉ．バイオレット；１９、２３、２９、３０、３７、４０、５０
Ｃ．Ｉ．茶；２３、２５、２６
【００１７】
また、遮光層用では、黒色顔料としてカーボンブラックを用いることができる。この場合には、分散性を向上させるために、平均粒径が１μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下のカーボンブラックを用いるのが良い。
かかるカーボンブラックとしては、例えば、以下のものが市販されている。
三菱化学社製（商品名）：
ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ１００、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、＃５２、＃５０、＃４７、＃４５、＃２７００、＃２６５０、＃２２００、＃１０００、＃９９０、＃９００
デグサ社製（商品名）：
Ｐｒｉｎｔｅｘ９５、Ｐｒｉｎｔｅｘ９０、Ｐｒｉｎｔｅｘ８５、Ｐｒｉｎｔｅｘ７５、Ｐｒｉｎｔｅｘ５５、Ｐｒｉｎｔｅｘ４５、Ｐｒｉｎｔｅｘ４０、Ｐｒｉｎｔｅｘ３０、Ｐｒｉｎｔｅｘ３、ＰｒｉｎｔｅｘＡ、ＰｒｉｎｔｅｘＧ、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ５５０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ３５０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ２５０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ１００
キャボット社製（商品名）：
Ｍｏｎａｒｃｈ４６０、Ｍｏｎａｒｃｈ４３０、Ｍｏｎａｒｃｈ２８０、Ｍｏｎａｒｃｈ１２０、Ｍｏｎａｒｃｈ８００、Ｍｏｎａｒｃｈ４６３０、ＲＥＧＡＬ９９、ＲＥＧＡＬ９９Ｒ、ＲＥＧＡＬ４１５、ＲＥＧＡＬ４１５Ｒ、ＲＥＧＡＬ２５０、ＲＥＧＡＬ２５０Ｒ、ＲＥＧＡＬ３３０、ＢＬＡＣＫ　ＰＥＡＲＬＳ４８０、ＰＥＡＲＬＳ１３０
コロンビヤン　カーボン社製（商品名）：
ＲＡＶＥＮ１１、ＲＡＶＥＮ１５、ＲＡＶＥＮ３０、ＲＡＶＥＮ３５、ＲＡＶＥＮ４０、ＲＡＶＥＮ４１０、ＲＡＶＥＮ４２０、ＲＡＶＥＮ４５０、ＲＡＶＥＮ５００、ＲＡＶＥＮ７８０、ＲＡＶＥＮ８５０、ＲＡＶＥＮ８９０Ｈ、ＲＡＶＥＮ１０００、ＲＡＶＥＮ１０２０、ＲＡＶＥＮ１０４０
【００１８】
＜分散剤（Ｆ）＞
分散剤（Ｆ）としては顔料（Ｅ）を分散できるものであれば特に限定されないが、例えば界面活性剤、顔料中間体、染料中間体、ソルスパース等が挙げられる。
また、有機色素に特定の官能基を導入し、色素分散性を良好なものとした有機色素の誘導体を用いることもできる。ここで、母体となる有機色素としては、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、ペリレン系、チオインジコ系、ジオキサン系、金属錯塩系等が挙げられる。また、この有機色素に導入する特定の官能基としては、水酸基、カルボキシル基、スルホン基、カルボンアミド基、スルホンアミド基等が挙げられる。なお、有機色素に特定の官能基を導入するには、すでに有する官能基を置換する、導入する官能基を有する化合物を反応により結合させる等の方法が挙げられる。
また、分散性を良くするために、分散剤（Ｆ）として、さらにポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリスチレン系、ポリオレフィン系等のエラストマーを添加しても良い。
分散剤（Ｆ）の配合量は特に限定されないが、通常、顔料（Ｅ）１００質量部に対して１〜１００質量部程度とされる。
【００１９】
＜その他の成分＞
本発明の感光性組成物には、上記成分（Ａ）〜（Ｆ）以外に、必要に応じて他の成分を配合することもできる。添加する他の成分としては、例えば、密着性向上剤、塗布性向上剤、現像性改良剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等が挙げられる。
【００２０】
［感光性組成物の調製方法］
本発明の感光性組成物の調製方法の一例について説明する。
本発明の感光性組成物は、光重合性ポリマー（Ａ）と、光重合性モノマー（Ｂ）と、重合開始剤（Ｃ）と、必要に応じて密着性向上剤、塗布性向上剤、現像性改良剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等とを、溶剤（Ｄ）と共に撹拌しながら混合することにより調製できる。
また、顔料（Ｅ）と分散剤（Ｆ）とを配合する場合には、例えば、これらを２本ロール等を用いて混練してチップ化し、これにさらに分散剤（Ｆ）と溶剤（Ｄ）とを添加してペースト化したものを、先に調製した成分（Ａ）〜（Ｄ）を含有する組成物に添加して再度撹拌混合すれば良い。
【００２１】
本発明によれば、光重合性ポリマー（Ａ）として、反応性官能基を有するポリマーに対して、前記反応性官能基と反応可能な官能基を有する多官能（メタ）アクリル化合物を反応させ、該化合物を結合させてなる光重合性ポリマー（Ｘ）を配合する構成を採用したので、現像性が良好で、十分な解像性、基板密着性を有する信頼性の高いパターンを形成可能であると共に、露光感度の向上を図ることができ、露光時間の短縮化を図ることが可能な感光性組成物を提供することができる。
【００２２】
［カラーフィルタ及びその製造方法］
本発明のカラーフィルタは、上記成分（Ａ）〜（Ｆ）を含有する本発明の感光性組成物を光硬化してなる所定のパターンの着色層及び／又は遮光層を具備することを特徴とする。
本発明のカラーフィルタは、フォトリソグラフィー法を採用することにより製造できる。フォトリソグラフィー法を用いたカラーフィルタの製造方法としては、例えば、特開平３−５３２０１号公報、特開平２−１９９４０３号公報、特開平２−１９９４０４号公報、特開平２−１４４５０２号公報等に開示されている。
具体的には、以下のようにして製造することができる。
はじめに、基板上の全面に、上記成分（Ａ）〜（Ｆ）を含有する本発明の感光性組成物を塗布し、感光性組成物層を形成する。次いで、マスクを用いて感光性組成物層を所定のパターンで露光し、露光された部分の感光性組成物層を光硬化する。次に、感光性組成物層を現像し、感光性組成物層において光硬化した部分のみを残存させ、パターニングを完了する。次に、形成したパターンを加熱焼成することにより基板に固着（定着）させ、所定のパターンの着色層又は遮光層を形成することができる。
本発明の感光性組成物を用いてすべての着色層と遮光層を形成する場合には、以上の工程をすべての種類の着色層と遮光層について繰り返し行うことで、カラーフィルタが完成する。
なお、本発明の感光性組成物は露光感度が良好であるため、酸素遮断膜を形成する必要はないが、さらなる露光感度の向上を目的として、露光工程の前に酸素遮断膜を形成する工程を設けても良い。
【００２３】
本発明のカラーフィルタは、露光感度に優れた本発明の感光性組成物を用いて製造されたものであるので、信頼性が高く、かつ生産性に優れたものとなる。
【００２４】
【実施例】
次に、本発明に係る実施例及び比較例について説明する。なお、実施例及び比較例に先立って、イソシアネート基あるいはエポキシ基を有する多官能（メタ）アクリル化合物、反応性官能基を有するアクリル樹脂、及び光重合性ポリマー（Ｘ）を合成したので、これらの合成例について説明する。
【００２５】
はじめに、合成例１〜４において、光重合性ポリマー（Ｘ）の原料であるイソシアネート基あるいはエポキシ基を有する多官能（メタ）アクリル化合物を合成した。
（合成例１）多官能（メタ）アクリル化合物（ｍ−１）の合成
内容量が１リットルの５つ口反応容器に、トリレンジイソシアネート１７４ｇを仕込み、滴下ロートにてビスコート＃３００（大阪有機化学工業（株）製ペンタエリスリトールトリアクリレート）４３８ｇを滴下しながら、４０℃で８時間反応させた。反応生成物として、イソシアネート基を有する多官能（メタ）アクリル化合物（ｍ−１）を得た。
【００２６】
（合成例２）多官能（メタ）アクリル化合物（ｍ−２）の合成
トリレンジイソシアネートの配合量を８７ｇとし、ビスコート＃３００の代わりに、アロニックスＭ−４００（東亜合成化学（株）製、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート含有率５０質量％）５５３ｇを滴下した以外は合成例１と同様にして、イソシアネート基を有する多官能（メタ）アクリル化合物（ｍ−２）を得た。
【００２７】
（合成例３）多官能（メタ）アクリル化合物（ｍ−３）の合成
トリレンジイソシアネートの代わりにヘキサメチレンジイソシアネート１６８ｇを仕込み、ビスコート＃３００（大阪有機化学工業（株）製ペンタエリスリトールトリアクリレート）４３８ｇを滴下した以外は合成例１と同様にして、イソシアネート基を有する多官能（メタ）アクリル化合物（ｍ−３）を得た。
【００２８】
（合成例４）多官能（メタ）アクリル化合物（ｎ−１）の合成
内容量が１リットルの５つ口反応容器に、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル３６０ｇ、及びトリフェニルホスフィン１．３ｇを仕込み、滴下ロートにてアクリル酸２１６ｇを滴下しながら、８０℃で８時間反応させた。反応生成物として、エポキシ基を有する多官能（メタ）アクリル化合物（ｎ−１）を得た。
【００２９】
次に、合成例５、６において、光重合性ポリマー（Ｘ）のベースポリマーを合成した。
（合成例５）アクリル樹脂（ｐ−１）の合成
内容量が１リットルの５つ口反応容器に、ｎ−ブチルメタクリレート６０ｇ、メタクリル酸１５ｇ、２−ヒドロキシエチルメタクリレート７５ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート６００ｇを仕込み、窒素雰囲気下で重合開始剤である２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）６ｇを添加し、８０℃で８時間反応させた。反応性官能基として水酸基及びカルボキシル基を有するアクリル樹脂（ｐ−１）を得た。
【００３０】
（合成例６）アクリル樹脂（ｐ−２）の合成
ｎ−ブチルメタクリレートの配合量を５０ｇ、メタクリル酸の配合量を５０ｇ、２−ヒドロキシエチルメタクリレートの配合量を５０ｇとした以外は合成例５と同様にして、反応性官能基として水酸基及びカルボキシル基を有するアクリル樹脂（ｐ−２）を得た。
【００３１】
次に、合成例７〜１０において、上記で得たイソシアネート基あるいはエポキシ基を有する多官能（メタ）アクリル化合物とアクリル樹脂を用いて、光重合性ポリマー（Ｘ）を合成した。
（合成例７）光重合性ポリマー（ｘ−１）の合成
内容量が１リットルの５つ口反応容器に、合成例５で得たアクリル樹脂（ｐ−１）５００ｇ、及び合成例１で得たイソシアネート基を有する多官能（メタ）アクリル化合物（ｍ−１）１８４ｇを仕込み、６０℃で８時間反応させた。ＩＲ分析により反応生成物中にイソシアネート基が存在しないことを確認し、光重合性ポリマー（ｘ−１）を得た。
この光重合性ポリマー（ｘ−１）の分子量は２５，０００、固形分酸価は２３であった。
【００３２】
（合成例８）光重合性ポリマー（ｘ−２）の合成
多官能（メタ）アクリル化合物（ｍ−１）の代わりに合成例２で得たイソシアネート基を有する多官能（メタ）アクリル化合物（ｍ−２）３８４ｇを用いた以外は合成例７と同様にして、光重合性ポリマー（ｘ−２）を得た。なお、合成例７と同様、ＩＲ分析で反応生成物中にイソシアネート基が存在しないことを確認した。
この光重合性ポリマー（ｘ−２）の分子量は２６，０００、固形分酸価は２２であった。
【００３３】
（合成例９）光重合性ポリマー（ｘ−３）の合成
多官能（メタ）アクリル化合物（ｍ−１）の代わりに合成例３で得たイソシアネート基を有する多官能（メタ）アクリル化合物（ｍ−３）１９５ｇを用いた以外は合成例７と同様にして、光重合性ポリマー（ｘ−３）を得た。なお、合成例７と同様、ＩＲ分析で反応生成物中にイソシアネート基が存在しないことを確認した。
この光重合性ポリマー（ｘ−３）の分子量は２５，０００、固形分酸価は２５であった。
【００３４】
（合成例１０）光重合性ポリマー（ｘ−４）の合成
内容量が１リットルの５つ口反応容器に、合成例６で得たアクリル樹脂（ｐ−２）５００ｇ、及び合成例４で得たエポキシ基を有する多官能（メタ）アクリル化合物（ｎ−１）１１５ｇを仕込み、８０℃で８時間反応させた。電位差滴定分析で反応生成物中にエポキシ基が存在しないことを確認し、光重合性ポリマー（ｘ−４）を得た。
この光重合性ポリマー（ｘ−４）の分子量は３０，０００、固形分酸価は４９であった。
【００３５】
また、比較のため、合成例１１、１２において、光重合性ポリマー（Ｘ）とは異なる非光重合性ポリマー及び光重合性ポリマーを合成した。
（合成例１１）非光重合性ポリマー（ｙ−１）の合成
内容量が１リットルの５つ口反応容器に、合成例５で得たアクリル樹脂（ｐ−１）５００ｇ、及びトリレンジイソシアネート８９ｇを仕込み、８０℃で８時間反応させ、非光重合性ポリマー（ｙ−１）を得た。
（合成例１２）光重合性ポリマー（ｚ−１）の合成
内容量が１リットルの５つ口反応容器に、合成例５で得たアクリル樹脂（ｐ−１）５００ｇ、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート４７ｇ、及びビスコート＃３００（大阪有機化学工業（株）製ペンタエリスリトールトリアクリレート）１３１ｇを仕込み、６０℃で８時間反応させた。ＩＲ分析により反応生成物中にイソシアネート基が存在しないことを確認し、光重合性ポリマー（ｚ−１）を得た。
【００３６】
（実施例１〜４、比較例１、２）
＜感光性着色組成物の調製＞
各実施例、比較例において、異なる光重合性又は非光重合性ポリマーを用い、それ以外の条件は同一条件として感光性着色組成物を調製した。
すなわち、光重合性又は非光重合性ポリマー６０ｇ、光重合性モノマー（Ｂ）であるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート２０ｇ、及び重合開始剤（Ｃ）であるイルガキュア３６９（チバスペシャリティケミカル製）１５ｇを、溶剤（Ｄ）であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート５００ｇに溶解し、十分に撹拌混合した。
一方、顔料（Ｅ）であるカーボンブラック（三菱化学製＃５０）６０ｇを分散剤（Ｆ）であるポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル（日光ケミカル製）１５ｇで分散した顔料ペーストを、溶剤（Ｄ）であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート２２５ｇに溶解した溶液を調製した。この溶液を先に調製した光重合性又は非光重合性ポリマー及び成分（Ｂ）〜（Ｄ）からなる組成物に加えて、十分に撹拌することにより、感光性着色組成物を得た。
なお、実施例１〜４、比較例１、２においては、各々、光重合性又は非光重合性ポリマーとして上記で得た光重合性ポリマー（ｘ−１）〜（ｘ−４）、（ｙ−１）、（ｚ−１）を用いた。
【００３７】
＜パターンの形成＞
得られた感光性着色組成物をガラス基板上にスピンコート法により塗布した後乾燥させ、感光性組成物層を形成した。なお、スピンコート条件は９００ｒｐｍ、５秒とした。次いで、感光性組成物層を形成した基板を７０℃で２０分間仮焼成した。次いで、所定のパターンのマスクを用いて種々の露光量で露光し、２．５質量％炭酸ナトリウム溶液で現像した後、十分に水洗し、パターニングを完了した。乾燥後、２３０℃で１時間本焼成してパターンを定着させた。
露光工程において光が照射された部分の現像後の膜厚が、露光前の膜厚１００％に対して９５％以上であった最小の露光量ＸｍＪ／ｃｍ２を露光量として評価した。
また、現像性の評価として、現像工程において、露光されなかった部分の溶解性を目視により評価し、下記基準に基づいて評価した。
判定基準：
○：露光されなかった部分の溶解性が良好であった。
×：露光されなかった部分の溶解性が不良であった。
【００３８】
（結果）
各実施例、比較例において用いた光重合性又は非光重合性ポリマーの種類、及び評価結果を表１に示す。
表１に示すように、光重合性又は非光重合性ポリマーとして、反応性官能基を有するポリマーに対して、前記反応性官能基と反応可能な官能基を有する多官能（メタ）アクリル化合物を反応させ、該化合物を結合させてなる光重合性ポリマー（Ｘ）である（ｘ−１）〜（ｘ−４）を用いて感光性着色組成物を調製した実施例１〜４では、光硬化に要する露光量が３０〜４０ｍＪ／ｃｍ２と小さく、露光感度が極めて良好であった。また、現像性も良好であった。また、得られたパターンは、十分な解像性、基板密着性を有するものであった。
これに対して、光重合性又は非光重合性ポリマーとして、光重合性ポリマー（Ｘ）とは異なる非光重合性ポリマー（ｙ−１）、光重合性ポリマー（ｚ−１）を用いて感光性着色組成物を調製した比較例１、２では、光硬化に要する露光量は各々１５０ｍＪ／ｃｍ２、１３０ｍＪ／ｃｍ２と大きく、露光感度が不良であった。また、比較例２では現像性も不良であった。
また、実施例１〜４と比較例１、２との比較から、本発明によれば、露光感度を著しく向上することができ、光硬化に要する露光量を従来の１／３〜１／５程度と小さくすることができることが判明した。このことは、同じ条件で露光を行えば、露光時間を従来の１／３〜１／５程度と大幅に短縮化することができ、カラーフィルタ等の生産性が大幅に向上することを意味する。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、光重合性ポリマーとして、反応性官能基を有するポリマーに対して、前記反応性官能基と反応可能な官能基を有する多官能（メタ）アクリル化合物を反応させ、該化合物を結合させてなる樹脂を用いたことにより、現像性が良好で、十分な解像性、基板密着性を有する信頼性の高いパターンを形成可能であると共に、露光感度の向上を図ることができ、露光時間の短縮化を図ることが可能な感光性組成物を提供することができる。また、該組成物を用いることにより、信頼性が高く、かつ生産性に優れたカラーフィルタ及びその製造方法を提供することができる。