(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルター材料以外に、少なくとも２種以上からなる溶剤を７０〜９０重量％、及びＨＬＢ値が６以下の界面活性剤を０．００１〜１重量％含有し、常温における粘度が１．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであるカラーフィルター用樹脂組成物であって、第一溶剤として分子内にアセトキシ基を１つ有する溶剤を全溶剤中の３０〜９０重量％含有し、第二溶剤としてプロピレングリコールジアセテート又はジプロピレングリコールジアセテートを全溶剤中の１０〜７０重量％含有することを特徴とするカラーフィルター用樹脂組成物。
【請求項２】
第一溶剤がプロピレングリコール骨格を有することを特徴とする請求項１記載のカラーフィルター用樹脂組成物。
【請求項３】
第一溶剤の常圧における沸点が１２０〜１８０℃であり、第二溶剤の常圧における沸点が１８０〜２４０℃であることを特徴とする請求項１又は２記載のカラーフィルター用樹脂組成物。
【請求項４】
第一溶剤及び第二溶剤以外の溶剤を全溶剤中の２０重量％以下含有する請求項１記載のカラーフィルター用樹脂組成物。
【請求項５】
フィルター材料として、少なくとも感光性樹脂及び光重合開始剤を含有する請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルター用樹脂組成物。
【請求項６】
着色画素を形成するか、又は、ブラックマトリックスを形成するレジストインキとして用いられる請求項１〜５のいずれかに記載のカラーフィルター用樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のカラーフィルター用樹脂組成物の硬化膜を有するカラーフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ等に用いられるカラーフィルターの製作のためのカラーフィルター用樹脂組成物（以下、レジストインキともいう。）及びこれを用いて形成されるカラーフィルターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラーフィルターは液晶ディスプレイ等のカラー化の目的に広く用いられており、一般に赤、緑、青の三原色の画素がモザイク様に配置された形態で使用されている。このカラーフィルターの画素を製作する方法としては、顔料分散法、染色法、電着法、印刷法等が知られているが、なかでも感光性樹脂組成物中に顔料を分散させたカラーレジストインキを用い、フォトリソグラフィによって画像を形成させ三原色の画素を製作する顔料分散法が広く行われている。その理由は、フォトリソグラフィにより微細な画像を精度よく形成できることと、着色剤として使用する顔料が、色相の鮮やかさ、耐光性、耐熱性及び耐溶剤性に優れていることにある。
【０００３】
顔料分散法のカラーレジストインキとしては、顔料、感光性樹脂、光重合開始剤及び溶剤を含有することが一般的である。ここで、溶剤は、感光性樹脂及び光重合開始剤を溶解させる溶媒としてはたらくとともに、顔料を分散する分散媒としても機能する主要な成分である。さらに、溶剤はカラーレジストインキの塗布性（粘弾性、延展性、濡れ性、平滑性、乾燥性等）や保存安定性に大きく寄与するため、その選定は非常に重要である。
【０００４】
そこで、これまでも種々の溶剤が検討され、使用されてきた。例えば、カラーレジストインキに好適に使用できる溶剤として、特許文献１にはアルコール類やアルキルアルコールエーテル類が、特許文献２にはケトン類やアルデヒド類が開示されている。また、より具体的な例として、特許文献３には３−メトキシブチルアセテートが、特許文献４には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４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノンの混合物が開示されている。さらに、特許文献５には好適な溶剤の物性値として、「ＳＰ値が９．０〜１１．０の範囲でありかつ沸点が１１５〜１７５℃の範囲」であることが開示されている。しかし、これらの溶剤では、カラーレジストインキの塗布性や保存安定性はまだ不十分であるという問題があった。
【０００５】
一方、カラーレジストインキの添加剤として、界面活性剤が広く用いられている。例えば、特許文献６にはシリコーン系の界面活性剤が、特許文献７にはフッ素系の界面活性剤が開示されている。界面活性剤はカラーレジストインキの塗布性に大きな影響をおよぼすため、溶剤の選定と同様に界面活性剤の選定も非常に重要であり、さらには、溶剤と界面活性剤を種々組み合わせることにより、最も優れた塗布性を実現することが検討されてきた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１３８２２３号公報
【特許文献２】特開２００４−０５１６５１号公報
【特許文献３】特許第３３６０８６６号公報
【特許文献４】特開２００４−１９９０４０号公報
【特許文献５】特開平０８−０７３７７３号公報
【特許文献６】特開２００４−２９２６１号公報
【特許文献７】特開２００４−１０９１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたもので、塗布性や保存安定性に優れたカラーフィルター用樹脂組成物及びこれを用いて形成されるカラーフィルターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために検討した結果、本発明者等は、特定の構造を有する溶剤及び特定の性状を示す界面活性剤の組み合わせがカラーフィルター用樹脂組成物に適して用いられることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、フィルター材料以外に、少なくとも２種以上からなる溶剤を７０〜９０重量％、及びＨＬＢ値が６以下の界面活性剤を０．００１〜１重量％含有し、常温における粘度が１．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであるカラーフィルター用樹脂組成物であって、第一溶剤として分子内にアセトキシ基を１つ有する溶剤を全溶剤中の３０〜９０重量％含有し、第二溶剤としてプロピレングリコールジアセテート又はジプロピレングリコールジアセテートを全溶剤中の１０〜７０重量％含有することを特徴とするカラーフィルター用樹脂組成物である。
【００１０】
ここで、第一溶剤、第二溶剤はともにプロピレングリコール骨格を有する溶剤であることが好ましく、さらには第一溶剤の常圧における沸点が１２０〜１８０℃、かつ第二溶剤の常圧における沸点が１８０〜２４０℃であることがより好ましい。
また、本発明は、上記のカラーフィルター用樹脂組成物の硬化膜を有するカラーフィルターでもある。
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物は、フィルター材料以外に、溶剤を７０〜９０重量％（２種以上からなる合計）、ＨＬＢ値が６以下の界面活性剤を０．００１〜１重量％含有してなり、好ましくはフィルター材料として着色剤、感光性樹脂及び光重合開始剤を含むものである。ここで、着色剤とは顔料、染料等をいうが、顔料が好ましい。また、カラーフィルター用樹脂組成物には上記以外の必要な成分を含むことができ、例えば分散剤、非感光性の樹脂、添加剤等を配合することができる。
【００１２】
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物は、常温における粘度が１．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであることを特徴とする。ここで、常温とは２５℃を意味する。粘度の測定は市販の粘度計により行えばよいが、Ｂ型粘度計やＥ型粘度計といった回転式粘度計によることが好ましい。本発明のカラーフィルター用樹脂組成物の粘度は、１．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであることが必要であるが、２．０〜９．０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、３．０〜８．０ｍＰａ・ｓであることがより好ましい。カラーフィルター用樹脂組成物の粘度が上記の範囲を外れる場合は、粘度が高すぎたり低すぎたりするために一定の膜厚で塗布を行うことが難しいばかりか、塗布面にスジ、ムラ、ビビリ、ハジキ等の欠陥を生じやすく、良好な塗布性が得られない。
【００１３】
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物は、溶剤を７０〜９０重量％含有（２種以上からなる合計）してなるが、上記の範囲の粘度とするために溶剤を７２〜８８重量％含有することが好ましく、さらには溶剤を７５〜８５重量％含有することがより好ましい。
【００１４】
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物は、第一溶剤として分子内にアセトキシ基を１つ有する溶剤を全溶剤中の３０〜９０重量％含有し、また、第二溶剤として分子内にアセトキシ基を２つ有する溶剤を全溶剤中の１０〜７０重量％含有してなる。ここで、アセトキシ基とは化学式ＣＨ3ＣＯＯ−で表される１価の基である。また、第一溶剤、第二溶剤は、ともにグリコール骨格を有する溶剤であることが好ましいが、より好ましくはプロピレングリコール骨格を有する溶剤であるのがよい。ここで、グリコール骨格とは化学式−Ｏ−Ｒ−Ｏ−（Ｒは２価の炭化水素基）で表される構造を意味し、プロピレングリコール骨格とは化学式−ＯＣＨ2ＣＨ（ＣＨ3）Ｏ−で表される構造を意味する。グリコール骨格やプロピレングリコール骨格の酸素原子は、アセトキシ基のエステル結合の一部となることができるが、グリコール骨格同士の縮合や他のアルコール類との縮合によりエーテル結合等を形成してもよく、あるいは水素原子と結合して末端のヒドロキシル基として存在していてもよい。
【００１５】
上記の第一溶剤の例としては、アルキルアセテート、アリールアセテート、アラルキルアセテート、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、アルコキシブチルアセテート、アルキルアルコキシブチルアセテート等の１価アルコール類のアセテートが挙げられるが、プロピレングリコール骨格を有する点で、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート等が好ましい。また、上記の第二溶剤の例としては、エチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート、トリメチレングリコールジアセテート、ブチレングリコールジアセテート、ネオペンチルグリコールジアセテート等の２価アルコール類のジアセテートが挙げられるが、プロピレングリコール骨格を有する点で、プロピレングリコールジアセテートやジプロピレングリコールジアセテート等が好ましい。
【００１６】
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物に用いる溶剤において、アセトキシ基を有する構造が選ばれる理由は、カラーフィルター用樹脂組成物に適した沸点や溶解パラメータを得られること、原料とする１価、２価アルコール類の選択により構造のバリエーションを得られること、比較的安価で経済的であること等が挙げられる。また、プロピレングリコール骨格を有する構造が好ましい理由は、上記の理由に加え、環境への悪影響の懸念が少ないことが挙げられる。
【００１７】
さらに、本発明のカラーフィルター用樹脂組成物に用いる溶剤の沸点は一定の範囲内にあることが好ましく、その範囲は第一溶剤、第二溶剤で異なることがよい。具体的には、常圧における沸点が第一溶剤では１２０〜１８０℃であり、かつ第二溶剤では１８０〜２４０℃であることが好ましく、さらには第一溶剤では１４０〜１８０℃であり、かつ第二溶剤では１８０〜２２０℃であることがより好ましい。ここで、常圧とは１気圧を意味する。溶剤の沸点は塗膜の乾燥性と密接な関係があり、沸点が上記の範囲を外れる場合は、乾燥性が高すぎたり低すぎたりするために良好な塗布性が得られにくい。なお、第一溶剤、第二溶剤で異なる範囲の沸点を有することが好ましい理由は、塗膜の乾燥速度を適正な範囲内に調節し、乾燥ムラを低減することにある。
【００１８】
上記の沸点を満足する具体的な溶剤の例としては、第一溶剤にブチルアセテート（１２６℃）、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート（１４５℃）、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（１５６℃）、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（１４６℃）、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート（１５８℃）、３−メトキシブチルアセテート（１７１℃）、シクロヘキサノールアセテート（１７３℃）等が挙げられ、第二溶剤にエチレングリコールジアセテート（１８６℃）、プロピレングリコールジアセテート（１９０℃）、１，３−ブチレングリコールジアセテート（２３２℃）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
また、本発明のカラーフィルター用樹脂組成物に用いる溶剤においては、溶解パラメータの値が第一溶剤、第二溶剤ともに８．０〜１１．０（ｃａｌ／ｃｍ2）0.5であることが好ましく、さらには８．５〜１０．５（ｃａｌ／ｃｍ2）0.5であることがより好ましい。溶剤の溶解パラメータの値は、感光性樹脂や光重合開始剤の溶解性、顔料等の着色剤の分散性と関係があるため、第一溶剤、第二溶剤のいずれも上記の範囲にあることが有利である。
【００２０】
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物は、第一溶剤として分子内にアセトキシ基を１つ有する溶剤を全溶剤中の３０〜９０重量％、第二溶剤として分子内にアセトキシ基を２つ有する溶剤を全溶剤中の１０〜７０重量％含有してなるが、第一溶剤を全溶剤中の５０〜９０重量％、第二溶剤を全溶剤中の１０〜５０重量％含有することが好ましく、さらには第一溶剤を全溶剤中の７０〜９０重量％、第二溶剤を全溶剤中の１０〜３０重量％含有することがより好ましい。また、上記第一溶剤及び第二溶剤以外のその他の溶剤を、全溶剤中の２０重量％以下含有するようにしてもよい。ここで、その他の溶剤としては公知の溶剤を特に制限なく用いることができ、その例としてはエステル系溶剤、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、脂肪族系溶剤、芳香族系溶剤、含窒素系溶剤、含硫黄系溶剤等を挙げることができるが、なかでもエステル系溶剤、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤が好ましい。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。その他の溶剤の常圧における沸点は１２０〜２４０℃であることが好ましく、溶解パラメータの値は８．０〜１１．０（ｃａｌ／ｃｍ2）0.5であることが好ましい。その他の溶剤は、カラーフィルター用樹脂組成物の塗布性、保存安定性、粘度等の微調整をはかるために用いることができるが、第一溶剤、第二溶剤の効果を阻害しないよう、その含有量は全溶剤中の１０重量％以下とすることが好ましい。なお、その他の溶剤を添加する場合、その目的を実質的に果たすための下限は１重量％である。
【００２１】
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物において、第一溶剤、第二溶剤といった少なくとも２種の溶剤を組み合わせて用いる理由は、カラーフィルター用樹脂組成物の塗布性や保存安定性を適度に調節しやすく、ただ１種の溶剤のみを用いる場合よりも良好な結果が得られやすいことにある。さらに、第一溶剤としてアセトキシ基を１つ有する構造を、第二溶剤としてアセトキシ基を２つ有する構造を選択することにより、カラーフィルター用樹脂組成物の塗布性や保存安定性はきわめて良好なものとなる。
【００２２】
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物は、ＨＬＢ値が６以下の界面活性剤を０．００１〜１重量％含有してなる。ここで、ＨＬＢ値とは親水親油バランスのことをいい、０（親油性）から２０（親水性）の値により界面活性剤の性状を示す尺度のひとつである。ＨＬＢ値が６以下の界面活性剤は、親油性が高いために主に消泡剤やｗ／ｏ型エマルジョン乳化剤として用いられているが、本発明においてはカラーフィルター用樹脂組成物の塗布性向上剤として使用し、特に上記の第一溶剤、第二溶剤との組み合わせにおいて良好な結果を得ることができる。界面活性剤の構造としては、シリコーン系、フッ素系等があるが、ＨＬＢ値が６以下であればとくに限定されるものではなく、公知の界面活性剤をいずれも好適に用いることができる。なお、界面活性剤の含有量は０．００１〜１重量％であることが必要であるが、効果と経済性のバランスを鑑みて０．０１〜０．５重量％であることが好ましい。
【００２３】
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物は、溶剤、界面活性剤のほかに、フィルター材料として着色剤、感光性樹脂及び光重合開始剤を含有することが好ましい。ここで、着色剤を含有する場合は、その色相に応じて赤色、緑色、青色等の着色画素を形成するためのカラーレジストインキとして用いることができ、黒色とすれば、着色画素間の光漏れを防止するブラックマトリクスを形成するためのブラックレジストインキとして用いることができる。一方、着色剤を含有せず、感光性樹脂及び光重合開始剤を含有する場合は、光硬化性のクリアレジストインキとして透明保護膜や透明微小構造体の形成に用いうる。さらに、感光性樹脂や光重合開始剤を含有しない場合でも、後述する非感光性の樹脂等を含有することで、熱硬化性のレジストインキとしてカラーフィルター製造の用に供することができる。なお、フィルター材料とは、カラーフィルター用樹脂組成物の硬化膜中に残存する成分であって、カラーフィルターとしての機能を果たす成分をいい、上記具体例でいえば、カラーフィルター用樹脂組成物を硬化して得られる着色画素、ブラックマトリクス、透明保護膜等を構成する主たる成分を指し、着色剤、感光性樹脂、光重合開始剤、分散剤、非感光性の樹脂等がこれに該当する。
【００２４】
着色剤としては、公知の顔料、染料等を用いることができるが、特に有機顔料を用いることが好ましく、例えば、アゾ顔料（溶性アゾ顔料、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料等）、アゾメチン顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン顔料、ジオキサジン顔料、スレン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、キノフタロン顔料、ジケトピロロピロール顔料、チオインジゴ顔料、カーボンブラック等を挙げることができる。これらは、各原色の目的とする色相に合わせて選択されればよく、その１種又は２種以上を併用して用いることができる。これら着色剤の配合量は特に限定されるものではなく、各原色の目的とする彩度に合わせて決定されればよいが、カラーフィルター用樹脂組成物の固形分中の５〜７０重量％であることが好ましく、２０〜５０重量％であることがより好ましい。なお、カラーフィルター用樹脂組成物の固形分とは、カラーフィルター用樹脂組成物の溶剤以外の成分をいう。
【００２５】
感光性樹脂は、光重合性樹脂、光重合性モノマー又は光重合性オリゴマーの少なくとも１種から選ばれるものであるが、硬化した状態で樹脂となるものであればよく、未硬化の状態ではモノマーやオリゴマーのような樹脂化していない成分のみを含むものであってもよい。感光性樹脂としては、公知の光重合性樹脂、光重合性モノマー及び光重合性オリゴマーをいずれも好ましく用いることができ、例えば、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テトラ（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（メタ）アクリル酸エステル類や、ビスフェノールＡ型エポキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＦ型エポキシジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールフルオレン型エポキシジ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エポキシエステル類等を挙げることができる。また、ビニル樹脂（（メタ）アクリル酸（共）重合体、マレイン酸（共）重合体等）、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂等の主鎖又は側鎖に（メタ）アクリロイル基を導入した樹脂類等も挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。なお、これらの感光性樹脂は、アルカリ現像性を高める目的で、構造中にカルボキシル基やフェノール性水酸基等のアルカリ溶解性官能基を有していることが好ましい。これら感光性樹脂の配合量は特に限定されるものではないが、カラーフィルター用樹脂組成物の固形分中の１０〜９０重量％であることが好ましく、２０〜７０重量％であることがより好ましい。
【００２６】
また、光重合開始剤としては、公知の光重合開始剤をいずれも好ましく用いることができ、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ベンゾインエーテル類、α−アミノアルキルフェノン類、オキシムエステル類、トリアジン類、有機過酸化物類、チオキサントン類、リン化合物類、ビイミダゾール類等を挙げることができる。これらはカラーフィルター用樹脂組成物の露光感度等に応じて適宜選ばれればよく、単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。これら光重合開始剤の配合量は特に限定されるものではないが、カラーフィルター用樹脂組成物の固形分中の０．１〜１０重量％であることが好ましく、０．５〜５重量％であることがより好ましい。
【００２７】
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物には、顔料等の着色剤を安定に分散させる目的で、分散剤を配合することができる。ここで、分散剤としては、分散剤、分散促進剤等として市販されているもの又はその同等品であれば特に限定されるものではないが、例えば、カチオン性高分子系分散剤、アニオン性高分子系分散剤、ノニオン性高分子系分散剤等を挙げることができ、特に特開平９−１６９８２１号公報に開示されているカチオン性高分子系分散剤等が好ましい。これら分散剤の配合量は特に限定されるものではないが、カラーフィルター用樹脂組成物の固形分中の１〜２０重量％であることが好ましく、２〜１５重量％であることがより好ましい。また、分散剤の配合量は、分散安定性の点で着色剤に対して１０〜１００重量％であることが好ましく、２０〜５０重量％であることがより好ましい。なお、樹脂類のような高粘度物質は一般に分散を安定させる作用をも有するが、分散促進能を有しないものは分散剤とは扱わない。しかし、分散を安定させる目的で使用することを制限するものではない。
【００２８】
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物には、耐光性、耐熱性、耐溶剤性、分散安定性、現像性等を向上させる目的で、非感光性の樹脂（バインダー樹脂）を加えることもできる。非感光性の樹脂としては、ビニル樹脂（（メタ）アクリル酸（共）重合体、マレイン酸（共）重合体等）、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ樹脂等を挙げることができるが、構造中にカルボキシル基やフェノール性水酸基等のアルカリ溶解性官能基を有し、アルカリ現像性を持つものや、グリシジル基やイソシアネート基等の反応性官能基を有し、熱硬化性を持つものが好ましい。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。これら非感光性の樹脂の配合量は特に限定されるものではないが、カラーフィルター用樹脂組成物の固形分中の０〜２０重量％であることが好ましく、０〜１０重量％であることがより好ましい。
【００２９】
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物には、必要によりシランカップリング剤、粘度調整剤、湿潤剤、消泡剤、酸化防止剤等の添加剤を配合することができる。これら添加剤の配合量は特に限定されるものではないが、カラーフィルター用樹脂組成物の固形分中の０〜５重量％であることが好ましく、０〜２重量％であることがより好ましい。
【００３０】
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物の製法は特に限定されるものではないが、顔料等の着色剤を（好ましくは分散剤を用いて）溶剤に分散させた分散液をあらかじめ調製し、これに感光性樹脂、光重合開始剤及び必要により加えられるその他の成分を配合してカラーフィルター用樹脂組成物を作製する方法が有利である。また、感光性樹脂等を溶剤に溶解させた感光性組成物中に着色剤を分散させてカラーフィルター用樹脂組成物を作製する方法もあるが、カラーフィルター用樹脂組成物の安定性の点で前者の方法が好ましい。
【００３１】
なお、分散液を作製する方法としては公知の方法が利用でき、例えば、ニーダー、アトライター、ロールミル、ビーズミル、ペイントシェーカー、ディスパーザー等による分散処理等を挙げることができる。分散液の作製方法も特に限定されるものではない。
【００３２】
本発明のカラーフィルター用樹脂組成物は、基板等に塗布し、光照射、加熱等で硬化させることによって硬化物を得ることができる。カラーフィルター用樹脂組成物を塗布する方法としては公知の方法が利用でき、例えば、スピンコーター、バーコーター、スリットコーター等による塗布を挙げることができる。また、塗布後は、ホットプレートや減圧乾燥機等を用いてカラーフィルター用樹脂組成物の乾燥を行うことが好ましい。但し、塗布及び乾燥の方法は上記に限定されない。
【００３３】
光照射による硬化の方法も公知の方法が利用でき、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、中圧水銀灯、低圧水銀灯等を光源とする光照射等を挙げることができる。かかる光照射を行う際、フォトマスク等を用いて画像露光を行い、現像液で処理すれば基板上に画像を形成することができる。現像液としては、未露光部分を溶解し露光部分を溶解しない現像液であれば特に制限はないが、種々の添加剤を含むアルカリ水溶液であることが好ましい。ここで、現像液のアルカリ成分としては、例えば、アルカリ金属の炭酸塩、アルカリ金属の水酸化物、四級アンモニウムの水酸化物等を、添加剤としては、例えば、有機溶剤、界面活性剤、消泡剤、防カビ剤等を挙げることができる。現像方法についても公知の方法が利用でき、例えば、浸漬現像、スプレー現像、ブラシ現像、超音波現像等を挙げることができる。光照射及び現像の方法も特に限定されるものではない。
【００３４】
更に、硬化膜の強度を高めるため、光照射後に加熱硬化を行うことが好ましい。加熱硬化の方法も公知の方法が利用でき、例えば、ホットプレート、熱風オーブン等による加熱焼成等を挙げることができるが、これらに限定されない。
カラーフィルター用樹脂組成物の硬化条件については特に制約はないが、形成される硬化膜の変色や褪色を防ぐために、光照射については１０００ｍＪ／ｃｍ2以下、加熱については２７０℃以下で１時間以内とすることが好ましい。
【００３５】
なお、上記のカラーフィルター用樹脂組成物の硬化膜を用いてカラーフィルターを製作する方法としては、公知の方法を利用できる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明におけるカラーフィルター用樹脂組成物は、特定の構造を有する溶剤及び特定の性状を示す界面活性剤を組み合わせて用いるため、塗布性や保存安定性に優れる点できわめて有用である。また、上記のカラーフィルター用樹脂組成物を用いて形成されるカラーフィルターは、表面粗度が小さく膜厚の均一性に優れるため、高品位のカラー液晶ディスプレイ等の製造を可能にする点できわめて有用である。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、以下における「部」はいずれも重量部を示す。
【００３８】
［実施例１］
（カラーレジストインキの作製）
ピグメント・レッド２５４（有機顔料）１５０部、カチオン性高分子系分散剤６０部及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（第一溶剤）７９０部を配合し、ペイントシェーカーを用いて３時間の分散処理を行い分散液１０００部を調製した。ここで、ペイントシェーカーのメディアには、０．４ｍｍφジルコニアビーズを充填率２０％で用いた。次に、ビスフェノールフルオレン型エポキシジアクリレート構造を有するアルカリ現像型感光性樹脂の５６．５重量％プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液（新日鐵化学社製商品名：Ｖ−２５９ＭＥ、溶剤分は第一溶剤に含む）８８．５部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート２１．４部、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂（新日鐵化学社製商品名：ＥＳＦ−３００）７．１部、オキシムエステル系光重合開始剤７．２部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（第一溶剤）７６．７部、プロピレングリコールジアセテート（第二溶剤）７６．０部、シリコーン系界面活性剤Ａ（ＨＬＢ値１）１．０部及びグリシジル基を有するシランカップリング剤２．０部を配合し、十分に攪拌して感光性樹脂組成物を調製した。これに上記の分散液７２０．０部を配合し、十分に攪拌してカラーレジストインキ１０００部を作製した。得られたカラーレジストインキは２４重量％の固形分を有し、その粘度は７．０ｍＰａ・ｓであった。このカラーレジストインキは、常温に１週間放置しても粘度はほとんど変化せず、保存安定性は良好であった。また、カラーレジストインキの溶剤の組成は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（第一溶剤）９０％、プロピレングリコールジアセテート（第二溶剤）１０％であった。
【００３９】
（モデルカラーフィルターの作製）
上記のカラーレジストインキを、５インチ角、厚さ１ｍｍのガラス基板上にスピンコーターを用いて塗布し、試験片を作成した。このとき、回転数を調節して、作製されるカラーフィルターの膜厚が１．０μｍとなるように塗布膜厚を制御した。この試験片を８０℃のホットプレート上で３分間乾燥させ、ナトリウムランプを用いて塗布面を観察したところ、スジ、ムラ、ビビリ、ハジキ、ヘイズ、異物等の欠陥は認められず、良好な塗布状態であった。次に、試験片にフォトマスクを被せて２００ｍＪ／ｃｍ2の紫外線露光を行い、露光部を光硬化させた後、試験片をアルカリ現像液で処理して露光部を現像させた。最後に試験片を２３０℃の熱風オーブン中で２０分間焼成し、モデルカラーフィルターを作製した。触針式粗度計によるモデルカラーフィルターの表面粗度（Ｒａ）は３０Åであった。また、試験片内５ヶ所（中央部＋四隅）の膜厚の測定値は、最小値０．９９μｍ、最大値１．０１μｍであり、膜厚均一性に優れるものであった。
【００４０】
［実施例２〜４、６、８及び参考例１〜３］
実施例１の有機顔料、第一溶剤、第二溶剤及び界面活性剤を表１に示すように変更し、その他は実施例１と同様にして、カラー（ブラック）レジストインキおよびモデルカラーフィルターを作製した。表２に示すように、いずれもカラー（ブラック）レジストインキの塗布性や保存安定性は良好で、高品質なモデルカラーフィルターが得られた。
【００４１】
【表１】
0004841980.tif 000002
【００４２】
【表２】
0004841980.tif 000003
【００４３】
［実施例１０］
ビスフェノールフルオレン型エポキシジアクリレート構造を有するアルカリ現像型感光性樹脂の５６．５重量％プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液（新日鐵化学社製商品名：Ｖ−２５９ＭＥ、溶剤分は第一溶剤に含む）８３．１部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート２０．１部、ビフェノール型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製商品名：ＹＸ−４０００ＨＫ）６．７部、トリアジン系光重合開始剤４．８部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（第一溶剤）８８．９部、プロピレングリコールジアセテート（第二溶剤）２５２．０部、乳酸エチル（その他の溶剤）１６８．０部、シリコーン系界面活性剤Ｂ（ＨＬＢ値３）１．０部及びグリシジル基を有するシランカップリング剤２．０部を配合し、十分に攪拌して感光性樹脂組成物を調製した。これに実施例１の分散液３７３．４部を配合し、十分に攪拌してカラーレジストインキ１０００部を作製した。得られたカラーレジストインキは１６重量％の固形分を有し、その粘度は４．０ｍＰａ・ｓであった。このカラーレジストインキは、常温に１週間放置しても粘度はほとんど変化せず、保存安定性は良好であった。また、カラーレジストインキの溶剤の組成は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（第一溶剤）５０％、プロピレングリコールジアセテート（第二溶剤）３０％、乳酸エチル（その他の溶剤）２０％であった。
実施例１と同様にモデルカラーフィルターを作製したところ、表２に示すようにカラーレジストインキの塗布性は良好で、高品質なモデルカラーフィルターが得られた。
【００４４】
［実施例１１〜１２］
実施例１０の有機顔料を表１に示すように変更し、その他は実施例１０と同様にして、カラーレジストインキおよびモデルカラーフィルターを作製した。表２に示すように、いずれもカラーレジストインキの塗布性や保存安定性は良好で、高品質なモデルカラーフィルターが得られた。
【００４５】
［実施例１３］
ビスフェノールフルオレン型エポキシジアクリレート構造を有するアルカリ現像型感光性樹脂の５６．５重量％プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液（新日鐵化学社製商品名：Ｖ−２５９ＭＥ、溶剤分は第一溶剤に含む）１６４．６部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート６２．０部、ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂（新日鐵化学社製商品名：ＥＳＦ−３００）３１．０部、α−アミノアルキルフェノン系光重合開始剤６．０部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（第一溶剤）１６８．４部、プロピレングリコールジアセテート（第二溶剤）５６０．０部、シリコーン系界面活性剤Ａ（ＨＬＢ値１）３．０部及びグリシジル基を有するシランカップリング剤５．０部を配合し、十分に攪拌してクリアレジストインキ１０００部を作製した。得られたクリアレジストインキは２０重量％の固形分を有し、その粘度は９．８ｍＰａ・ｓであった。このクリアレジストインキは、常温に１週間放置しても粘度はほとんど変化せず、保存安定性は良好であった。また、クリアレジストインキの溶剤の組成は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（第一溶剤）３０％、プロピレングリコールジアセテート（第二溶剤）７０％であった。
実施例１と同様にモデルカラーフィルターを作製したところ、表２に示すようにクリアレジストインキの塗布性は良好で、高品質なモデルカラーフィルターが得られた。
【００４６】
［比較例１〜４］
実施例１の第一溶剤、第二溶剤及び界面活性剤を表１に示すように変更し、その他は実施例１と同様にして、カラーレジストインキおよびモデルカラーフィルターを作製した。比較例４では、界面活性剤を添加せず、総量９９９部のカラーレジストインキとした。表２に示すように、比較例のカラーレジストインキの塗布性や保存安定性は悪く、モデルカラーフィルターの性能も不十分なものであった。