(57)【要約】【課題】輝度と着色性が優秀で、感度が高い着色感光性樹脂組成物を提供すること。【解決手段】本発明は、着色感光性樹脂組成物、カラーフィルタ及び画像表示装置に関するもので、より詳しくは、着色剤、バインダ樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤及び溶剤を含み、前記着色剤は、特定構造の顔料を含むことで、着色剤に顔料を少量含んでも輝度と着色性が優秀で感度が高い着色感光性樹脂組成物、これを含むカラーフィルタ及び画像表示装置に関する。【選択図】図１
2016051176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色剤、バインダ樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤及び溶剤を含み；
前記着色剤は、下記化学式１で表示される顔料を含むことを特徴とする着色感光性樹脂組成物。
[化１]
2016051176.tif 000011
(式中、Ａ１〜Ａ１６は、各々独立的に、Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒのうちの一つであり、前記Ａ１〜Ａ１６のうちのＨは、１〜６個であり、Ｃｌは、０〜５個であり、Ｂｒは、５〜１３個である。)
【請求項２】
前記化学式１の前記顔料において、Ｈは、１〜６個であり、Ｃｌは、０〜５個であり、Ｂｒは、７〜１３個であることを特徴とする請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
【請求項３】
前記化学式１の前記顔料において、Ｈは、２〜５個であり、Ｃｌは、０〜３個であり、Ｂｒは、８〜１３個であることを特徴とする請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
【請求項４】
前記顔料のＴｍａｘは、５００〜５３０nmであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の着色感光性樹脂組成物。
【請求項５】
前記顔料のＴ５０％は、４５０〜５８０nmであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の着色感光性樹脂組成物。
【請求項６】
前記着色剤は、前記感光性樹脂組成物の固形分総重量に対して、５〜７０重量％で含まれることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の着色感光性樹脂組成物。
【請求項７】
ＸＹＺ表色系において、ｙ＝０.６以上である時、ｘ＝０.１〜０.３５の色座標を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の着色感光性樹脂組成物。
【請求項８】
ＸＹＺ表色系において、ｙ＝０.５〜０.６である時、ｘ＝０.２〜０.３の色座標を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の着色感光性樹脂組成物。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のうちいずれか１項に記載の着色感光性樹脂組成物を利用して形成されることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１０】
請求項９のカラーフィルタを含むことを特徴とする画像表示装置。
【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、カラーフィルタ及びこれを含んだ画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタは、撮像素子、液晶表示装置(ＬＣＤ)などの各種表示装置に広く利用されており、その応用範囲が急速に拡がっている。前記カラーフィルタは、レッド(Ｒｅｄ)、グリーン(Ｇｒｅｅｎ)及びブルー(Ｂｌｕｅ)の３種のカラーの着色パターンからなるか、あるいはイエロー(Ｙｅｌｌｏｗ)、マゼンタ(Ｍａｇｅｎｔａ)及びシアン(Ｃｙａｎ)の３種のカラーの着色パターンからなる。
【０００３】
前記カラーフィルタの各々の着色パターンは、一般的に顔料または染料などの着色剤、バインダ樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤及び溶剤を含む着色感光性樹脂組成物を利用して形成される。前記着色感光性樹脂組成物を利用した着色パターン加工は、通常的にリソグラフィー工程で実行されている。
【０００４】
一方、最近、デジカメのような固体撮像素子を含む各種表示装置は、工程性及び品質の向上のために高輝度及び高着色性を有することが要求されている。
【０００５】
大韓民国公開特許第２０１２−０１１３６６６号公報には、Ｃ.Ｉ.ピグメントグリーン７及びＣ.Ｉ.ピグメントイエロー１３８と黄色アゾ染料を使用した樹脂組成物に関して開示されているが、高輝度と高着色性とを同時に満足させないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】大韓民国公開特許第２０１２−０１１３６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、特定構造の顔料を含む着色剤及びオキシム系化合物を含む光重合開始剤を含むことで、輝度と着色性が優秀で、感度が高い着色感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、前記着色感光性樹脂組成物を含むカラーフィルタ及びそれを含む画像表示装置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】
【０００９】
＜１＞着色剤、バインダ樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤及び溶剤を含み、
前記着色剤は、下記化学式１で表示される顔料を含む、着色感光性樹脂組成物：
【００１０】
【化１】
2016051176.tif 000003
(式中、Ａ１〜Ａ１６は、各々独立的に、Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒのうちの一つであり、前記Ａ１〜Ａ１６のうちのＨは、１〜６個であり、Ｃｌは、０〜５個であり、Ｂｒは、５〜１３個である。)
【００１１】
＜２＞前記化学式１の前記顔料において、Ｈは、１〜６個であり、Ｃｌは、０〜５個であり、Ｂｒは、７〜１３個である＜１＞に記載の着色感光性樹脂組成物。
【００１２】
＜３＞前記化学式１の前記顔料において、Ｈは、２〜５個であり、Ｃｌは、０〜３個であり、Ｂｒは、８〜１３個である＜１＞に記載の着色感光性樹脂組成物。
【００１３】
＜４＞前記顔料のＴｍａｘは、５００〜５３０nmである＜１＞に記載の着色感光性樹脂組成物。
【００１４】
＜５＞前記顔料のＴ５０％は、４５０〜５８０nmである＜１＞に記載の着色感光性樹脂組成物。
【００１５】
＜６＞前記着色剤は、前記感光性樹脂組成物の固形分総重量に対して、５〜７０重量％で含まれる＜１＞に記載の着色感光性樹脂組成物。
【００１６】
＜７＞ＸＹＺ表色系において、ｙ＝０.６以上である時、ｘ＝０.１〜０.３５の色座標を有する＜１＞に記載の着色感光性樹脂組成物。
【００１７】
＜８＞ＸＹＺ表色系において、ｙ＝０.５〜０.６である時、ｘ＝０.２〜０.３の色座標を有する＜１＞に記載の着色感光性樹脂組成物。
【００１８】
＜９＞＜１＞〜＜８＞のうちいずれか一つに記載の着色感光性樹脂組成物を利用して形成されるカラーフィルタ。
【００１９】
＜１０＞＜９＞に記載のカラーフィルタを含む画像表示装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の着色感光性樹脂組成物は、着色剤に顔料を少量含んでも輝度と着色性が優れる。
【００２１】
また、本発明の着色感光性樹脂組成物は、顔料を少量で含むことで感度が高い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、各々化学式１で表示される顔料(Ａ−１、Ａ−２)、Ｇ５８(Ａ−６)及びＧ７(Ａ−７)を含む着色剤を使用する場合の透過スペクトラムを示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明は着色剤、バインダ樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤及び溶剤を含み、前記着色剤は、化学式１で表示される顔料を含むことで、着色剤に顔料を少量含んでも輝度と着色性が優秀で、感度が高い着色感光性樹脂組成物、これを含むカラーフィルタ及び画像表示装置に関する。
【００２４】
以下、本発明を詳しく説明する。
【００２５】
＜着色感光性樹脂組成物＞
着色剤
本発明による着色剤は、目的する色相を有するパターンを製造するように赤/緑/青などの色相の発現が可能な成分であり、下記化学式１で表示されるＺｎＰｃ(Ｚｉｎｃ Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ)の構造を有する顔料を含む。
【００２６】
【化２】
2016051176.tif 000004
式中、Ａ１〜Ａ１６は、各々独立的に、Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒのうち一つであり、Ａ１〜Ａ１６のうちＨは、１〜６個であり、Ｃｌは、０〜５個であり、Ｂｒは、５〜１３個である。
【００２７】
本発明の一具現例において、前記化学式１の顔料は、Ｈは、１〜６個であり、Ｃｌは、０〜５個であり、Ｂｒは、７〜１３個であることができる。本発明の他の具現例において、前記化学式１の顔料は、Ｈは、２〜５個であり、Ｃｌは、０〜３個であり、Ｂｒは、８〜１３個であることができる。この場合、本発明の効果がより極大化されるので好ましい。
【００２８】
Ｃ.Ｉ.ピグメントグリーン５８(Ｇ５８)は、輝度が高いという長所がある。しかし、高着色性を具現するためには顔料の含量が多くなり、このように組成物に顔料がたくさん含まれると、現像性が落ちて組成物により形成されたパターンが剥離される危険があり、感度が低くなる問題点がある。
【００２９】
しかし、本発明は、着色剤として前記化学式１で表示される顔料を使用することで、顔料の含量が少なくてもＣ.Ｉ.ピグメントグリーン５８のように高い輝度を示すことができる。
【００３０】
一方、Ｃ.Ｉ.ピグメントグリーン７(Ｇ７)は、顔料含量を少なくしても高い着色性を示すことができるが、輝度が低い問題がある。しかし、前記化学式１の顔料を含む本発明の着色感光性樹脂組成物は、Ｃ.Ｉ.ピグメントグリーン７と類似な透過スペクトラム及び色座標を示すと共に輝度が高い。具体的に、図１から確認できるように、Ｃ.Ｉ.ピグメントグリーン７と類似の波長４００nm〜６１０nmで透過スペクトラムを有する。
【００３１】
本明細書において、Ｔｍａｘとは、顔料の透過率が最大である点の波長を意味し、Ｔ５０％とは、顔料透過率が最大値の５０％以上の地点の波長を意味する。
【００３２】
本発明の一具現例において、前記顔料のＴｍａｘは、５００〜５３０nmである、この場合、着色性が優秀であるので好ましい。より具体的に、前記顔料のＴｍａｘは、４９５〜５２５nmまたは５０５〜５３５nmであることができる。
【００３３】
また、本発明の他の具現例で、前記顔料のＴ５０％は、４５０〜５８０nmである、この場合、着色性が優秀であるので好ましい。より具体的に、前記顔料のＴ５０％は、４４５〜５７５nmまたは４５５〜５８５nmであることができる。
【００３４】
必要に応じて、本発明による着色剤は、目的とする色相を有するパターンを製造するように、赤/緑/青などの色相の発現が可能な成分として、通常的に使用する顔料及び染料からなる群より選択される１種以上を含むことができ、ミルベースの形態で製造してもよい。
【００３５】
この場合、本発明による化学式１の顔料を含む着色剤は、ＸＹＺ表色系で、ｙ＝０.６以上である時、ｘ＝０.１〜０.３５の色座標を有することができ、ｙ＝０.５〜０.６である時、ｘ＝０.２〜０.３の色座標を有することができる。
【００３６】
顔料は、有機顔料及び無機顔料を含む。これらは単独または２種以上を混合して使用することができ、耐熱性及び発色性が優秀であるという点で有機顔料を使用することが好ましい。
【００３７】
有機顔料は、合成色素または天然色素であることができる。
【００３８】
有機顔料は、必要に応じて、ロジン処理、酸性基または塩基性基が導入されている顔料誘導体を使用する表面処理、重合体化合物などを使用する顔料の表面に対するグラフト処理、硫酸微細粒子化方法などによる微細粒子化処理、または不純物を除去するために有機溶剤または水などによる洗浄処理されたものであることができる。
【００３９】
無機顔料は、金属酸化物、金属錯塩、硫酸バリウム(体質顔料)の無機塩などであることができる。
【００４０】
顔料の具体的な例としては、色指数(Ｃｏｌｏｒ Ｉｎｄｅｘ、出版社：Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ)で顔料として分類されている化合物を挙げることができる。より具体的には、下記色指数(Ｃ.Ｉ.)番号に例示された顔料を有することができるが、これに限定されるものではなくて、希望する色度に合わせてこれらの中から選択された１種以上をバインダ樹脂、分散剤などを利用して共分散して使用することができる。
【００４１】
Ｃ.Ｉ.ピグメントイエローの具体的な例としては、１、３、１２、１３、１４、１５、１６、１７、２０、２４、３１、５３、８３、８６、９３、９４、１０９、１１０、１１７、１２５、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５３、１５４、１６６、１７３、１８０、１８５、１９４及び２１４などを挙げることができる。Ｃ.Ｉ.ピグメントオレンジの具体的な例としては、１３、３１、３８、４０、４２、４３、５１、５５、５９、６１、６４、６５、７１及び７３などを挙げることができる。Ｃ.Ｉ.ピグメントレッドの具体的な例としては、９、９７、１０５、１２２、１２３、１４４、１４９、１６６、１６８、１７６、１７７、１８０、１９２、２０９、２１５、２１６、２２４、２４２、２５４、２５５、２６４及び２６５などを挙げることができる。Ｃ.Ｉ.ピグメントブルーの具体的な例としては、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、２８、６０などを挙げることができる。Ｃ.Ｉ.ピグメントバイオレットの具体的な例としては、１４、１９、２３、２９、３２、１７７などを挙げることができる。Ｃ.Ｉ.ピグメントオレンジの具体的な例としては、７３などを挙げることができる。前記例示した着色剤のうち好ましくは、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー１３８、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー１２９、Ｃ.Ｉ.ピグメントイエロー１５０からなる群より選択される少なくとも一つを含んだ方がよい。
【００４２】
染料の具体的な例としては、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  ２、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  １４、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  １６、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  ３３、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  ３４、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  ４４、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  ５６、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  ８２、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  ９３、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  ９４、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  ９８、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  １１６、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ  １３５；Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ  １、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ  ３、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ７、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ ６３；Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ  １、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ２、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ３、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ８、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ １８、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ２３、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ２４、 Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ  ２７、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ３５、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ４３、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ４５、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ４８、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ４９、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ９１：１、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ １１９、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ １３５、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ １４０、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ １９６、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ １９７；Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ８、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ９、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １３、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２６、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２８、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ３１、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ５９；Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ４、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ５、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２５、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３５、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３６、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３８、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ７０；Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ３、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ５、Ｃ.Ｉ. Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７などを挙げることができる。
【００４３】
これら顔料及び染料は、各々単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００４４】
前記着色剤の含量は、着色感光性樹脂組成物中の固形分に対して、重量分率で５〜７０重量％、好ましくは、１０〜５０重量％で含まれることができる。着色剤の含量が５重量％未満であれば、形成されたパターンの色分離能が低下されることができ、７０重量％を超過すると、リソグラフィー性能が低下されて残渣が残るか未現像などの問題が発生することができる。
【００４５】
バインダ樹脂
本発明において、バインダ樹脂は、カルボキシル基を有する単量体とこれと共重合可能な他の単量体との共重合体であることが好ましい。
【００４６】
前記カルボキシル基を有する単量体としては、メタクリル酸などを例示することができるが、これに限定されるものではない。
【００４７】
前記共重合が可能な他の単量体は、炭素−炭素不飽和結合を有する単量体を含む。その具体的な例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなど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、ブチルアクリレート、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、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレートなどの不飽和カルボキシレート化合物；アミノエチルアクリレートなどの不飽和アミノアルキルカルボキシレート化合物；グリシジルメタクリレートなどの不飽和グリシシルカルボキシレート化合物；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルカルボキシレート化合物；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などのビニルシアン化合物；３−メチル−３−アクリルオキシメチルオキセタン、３−メチル−３−メタクリルオキシメチルオキセタン、３−エチル−３−アクリルオキシメチルオキセタン、３−エチル−３−メタクリルオキシメチルオキセタン、３−メチル−３−アクリルオキシエチルオキセタン、３−メチル−３−メタクリルオキシエチルオキセタン、３−メチル−３−アクリルオキシエチルオキセタン、３−メチル−３−メタクリルオキシエチルオキセタンなどの不飽和オキセタンカルボキシレート化合物などを挙げることができる。これら単量体は、各々単独または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００４８】
バインダ樹脂の分子量分布[重量平均分子量(Ｍｗ)/数平均分子量(Ｍｎ)]は、現像性の側面で、好ましくは、１.５〜６.０、より好ましくは、１.８〜４.０である。
【００４９】
着色感光性樹脂組成物でバインダ樹脂の含量は、着色感光性樹脂組成物の全体固形分に対して、５〜９０重量％、好ましくは、１０〜７０重量％の範囲である。バインダ樹脂の含量が５〜９０重量％であれば、現像液への溶解性が十分なので非画素部分の基板上に現像残渣が発生しにくいし、現像時に露光部の画素部分の膜減少が生じにくいので非画素部分の抜落性が良好である。
【００５０】
光重合性化合物
本発明において、光重合性化合物は、光照射により後述する光重合開始剤から発生される活性ラジカル、酸などにより重合されることができる単量体として、光重合開始剤の作用により重合できる化合物であれば、特別に限定されるものではないが、好ましくは、単官能光重合性化合物、２官能光重合性化合物または３官能以上の多官能光重合性化合物などを挙げることができる。
【００５１】
前記単官能単量体の具体的な例としては、ノニルフェニルカルビトルアクリレート、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−ビニルピロリドンなどを挙げることができる。市販品としては、アロニックスＭ−１０１(東亜合成(株)製)、ＫＡＹＡＲＡＤ ＴＣ−１１０Ｓ(日本化薬(株)製)またはビスコート１５８(大阪有機化学工業(株)製)などを挙げることができる。
【００５２】
前記２官能単量体の具体的な例としては、１,４−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、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−エチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。市販品としては、アロニックスＭ−２１０、Ｍ−１１００、１２００(東亜合成(株)製)、ＫＡＹＡＲＡＤ ＨＤＤＡ(日本化薬(株)製)、ビスコート２６０(大阪有機化学工業(株)製)、ＡＨ−６００、ＡＴ−６００またはＵＡ−３０６Ｈ(共栄社化学社製)などがある。
【００５３】
多官能光重合性化合物の具体的な例としては、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ジアクリレート、ジ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(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)アクリレートなどがある。市販品としては、アロニックスＭ−３０９、Ｔｏ−１３８２(東亜合成(株)製)、ＫＡＹＡＲＡＤ ＴＭＰＴＡ、ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡまたはＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ−４０Ｈ(日本化薬(株)製)などがある。
【００５４】
また、プロピレングリコールジメタクリレートも挙げられる。
【００５５】
前記例示した光重合性化合物の中でも３官能以上の(メタ)アクリレート類及びウレタン(メタ)アクリレートが、重合性が優秀であり、強度を向上させることができるという点で特に好ましい。
【００５６】
前記光重合性化合物は、各々単独または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００５７】
前記光重合性化合物は、本発明の着色感光性樹脂組成物中の固形分総重量に対して、５〜４５重量％で含まれることが好ましく、より好ましくは、１０〜３５重量％で含まれる。前記光重合性化合物が前記の範囲で含まれる場合、ピクセル部の強度や平滑性が良好である。
【００５８】
光重合開始剤
前記光重合開始剤は、前記バインダ樹脂及び光重合性化合物を重合させることができるものであれば、その種類を特別に制限しないで使用することができ、重合特性、開始効率、吸収波長などの観点から、オキシム系化合物を使用することが好ましい。
【００５９】
本発明の一具現例で、前記オキシム系化合物の具体的な例としては、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、(Ｚ)−２−((ベンゾイルオキシ)イミノ)−１−(４−(フェニルチオ)フェニル)オキタン−１−オン(下記化学式２参照)、(Ｅ)−１−(((１−(９−エチル−６−(２−メチルベンゾイル)−９Ｈ−カルバゾール−３−イル)エチルリジン)アミノ)オキシ)エタンオン(下記化学式３参照)及び(Ｅ)−１−(((１−(６−(４−((２,２−ジメチル−１,３−ジオキソラン−４−イル)メトキシ)−２−メチルベンゾイル)−９−エチル−９Ｈ−カルバゾール−３−イル)エチルリジン)アミノ)オキシ)エタンオン(下記化学式４参照)などを挙げることができ、この場合、輝度及び感度が優秀であるという側面で好ましい。
【００６０】
【化３】
2016051176.tif 000005
【００６１】
【化４】
2016051176.tif 000006
【００６２】
【化５】
2016051176.tif 000007
【００６３】
前記オキシム系化合物は、上述の例に限定されず、これらは、各々単独にまたは２種以上を混合して使用することができる。
【００６４】
市販品としては、ＢＡＳＦ社製のＯＸＥ−０１、ＯＸＥ−０２が代表的である。
【００６５】
本発明によるオキシム系化合物は、その機能を発揮できる範囲内では、その含量は特別に限定されず、例えば、光重合開始剤総重量のうち、１０〜１００重量％で含まれることができる。オキシム系化合物の含量が前記範囲内である場合、輝度及び感度改善効果を極大化することができる。
【００６６】
本発明の着色感光性樹脂組成物は、オキシム系化合物の外にも本発明の目的を損傷しない範囲内で、当業界で通常的に使われる光重合開始剤をさらに含むことができる。例えば、トリアジン系、アセトフェノン系、ビイミダゾール系、ベンゾイン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系、アントラセン系化合物などを挙げることができる。これらは、単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００６７】
トリアジン系化合物は、特別に限定されず、その例としては、２,４−ビス(トリクロロメチル)−６−(４−メトキシフェニル)−１,３,５−トリアジン、２,４−ビス(トリクロロメチル)−６−(４−メトキシナフチル)−１,３,５−トリアジン、２,４−ビス(トリクロロメチル)−６−ピペロニル−１,３,５−トリアジン、２,４−ビス(トリクロロメチル)−６−(４−メトキシスチリル)−１,３,５−トリアジン、２,４−ビス(トリクロロメチル)−６−[２−(５−メチルフラン−２−イル)エテニル]−１,３,５−トリアジン、２,４−ビス(トリクロロメチル)−６−[２−(フラン−２−イル)エテニル]−１,３,５−トリアジン、２,４−ビス(トリクロロメチル)−６−[２−(４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル)エテニル]−１,３,５−トリアジン、２,４−ビス(トリクロロメチル)−６−[２−(３,４−ジメトキシフェニル)エテニル]−１,３,５−トリアジンなどを挙げることができる。
【００６８】
アセトフェノン系化合物は、特別に限定されず、その例としては、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ータル、２−ヒドロキシ−１−[４−(２−ヒドロキシエトキシ)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−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−(４−モルホリノフェニル)ブタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−[４−(１−メチルビニル)フェニル]プロパン−１−オン、２−(４−メチルベンジル)−２−(ジメチルアミノ)−１−(４−モルホリノフェニル)ブタン−１−オンなどを挙げることができる。
【００６９】
ビイミダゾール化合物は、特別に限定されず、その例としては、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、２，２−ビス(２，６−ジクロロフェニル)−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールまたは４，４’，５，５’位置のフェニル基がカルボアルコキシ基によって置換されているイミダゾール化合物などを挙げることができる。好ましくは、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(２，６−ジクロロフェニル)−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールなどを挙げることができる。
【００７０】
ベンゾイン系化合物は、特別に限定されず、その例としては、ベンゾイン、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などを挙げることができる。
【００７１】
ベンゾフェノン系化合物は、特別に限定されず、その例としては、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスルフィド、３，３’，４，４’−テトラ(ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノンなどを挙げることができる。
【００７２】
チオキサントン系化合物は、特別に限定されず、その例としては、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などを挙げることができる。
【００７３】
アントラセン系化合物は、特別に限定されず、その例としては、９,１０−ジメトキシアントラセン、２−エチル−９,１０−ジメトキシアントラセン、９,１０−ジエトキシアントラセン、２−エチル−９,１０−ジエトキシアントラセンなどを挙げることができる。
【００７４】
その他に具体的な例として、２,４,６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、２−エチルアントラキノン、ベンジル、９,１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物などを挙げることができる。
【００７５】
光重合開始剤の含量は、特別に限定されず、例えば、固形分を基準として前記バインダ樹脂及び前記光重合性化合物の総重量に対して、０.１〜４０重量％、好ましくは、１〜３０重量％で含まれることができる。光重合開始剤の含量が前記範囲内にあれば、輝度及び感度改善効果を極大化することできる。
【００７６】
また、本発明の着色感光性樹脂組成物が高感度化されて露光時間が短縮されるので、生産性が向上し、高い解像度を維持することができる。また、前記組成物を用いて形成した画素部の強度と画素部の表面における平滑性が良好になり得る。
【００７７】
溶剤
本発明による溶剤は、本発明の着色感光性樹脂組成物の他の成分を溶解させるのに効果的なものであれば、通常の着色感光性樹脂組成物で使用される溶剤を特別に制限することなく使用することができ、エーテル類、芳香族炭化水素類、ケトン類、アルコール類、エステル類、アミド類などが好ましい。
【００７８】
前記溶剤の具体的な例としては、エチ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モノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類；ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのジエチレングリコールジアルキルエーテル類；メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類；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アセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテートなどのアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類；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などのエステル類、γ−ブチロールラクトンなどの環状エステル類；Ｎ,Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミド類などを挙げることができる。
【００７９】
また、その例として、３−エトキシプロピン酸エチルが挙げられる。
【００８０】
前記例示した溶剤のうち、塗布性および乾燥性の面で、沸点が１００℃〜２００℃の有機溶剤が好ましく、より好ましくは、アルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ケトン類、３−エトキシプロピオン酸エチル及び３−メトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類を挙げることができる。さらに好ましくは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘクサノン、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などを挙げることができる。これら溶剤は、各々単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００８１】
本発明の着色感光性樹脂組成物中の溶剤の含量は、着色感光性樹脂組成物の総重量に対して、重量分率で６０〜９０重量％で含まれることができ、好ましくは、７０〜８５重量％で含まれるとよい。前記溶剤が６０〜９０重量％の範囲であれば、ロールコータ、スピンコータ、スリットアンドスピンコータ、スリットコータ(ダイコータともいう)、インクジェットなどの塗布装置で塗布した時、塗布性が良好になる効果を提供する。
【００８２】
添加剤
本発明の着色感光性樹脂組成物は、必要に応じて、他の高分子化合物、硬化剤、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、凝集防止剤、顔料分散剤などの添加剤をさらに含むことができる。
【００８３】
前記他の高分子化合物の具体的な例としては、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂などの硬化性樹脂、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフルオロアルキルアクリレート、ポリエステル、ポリウレタンなどの熱可塑性樹脂などを挙げることができる。
【００８４】
前記硬化性樹脂は、深部硬化及び機械的強度を高めるために使用される。硬化性樹脂の具体的な例としては、エポキシ化合物、多官能イソシアネート化合物、メラミン化合物、オキセタン化合物などを挙げることができる。
【００８５】
前記硬化剤において、エポキシ化合物の具体的な例としては、ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＦ系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、その他の芳香族系エポキシ樹脂、脂環族系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、または前記エポキシ樹脂の臭素化誘導体、エポキシ樹脂、及びその臭素化誘導体以外の脂肪族、脂環族または芳香族エポキシ化合物、ブタジエン(共)重合体エポキシ化物、イソプレン(共)重合体エポキシ化物、グリシジル(メタ)アクリレート(共)重合体、トリグリシジルイソシアヌレートなどを挙げることができる。オキセタン化合物の具体的な例としては、カーボネートビスオキセタン、キシレンビスオキセタン、アジペートビスオキセタン、テレフタレートビスオキセタン、シクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタンなどを挙げることができる。
【００８６】
前記硬化性樹脂は、硬化性樹脂と共に、エポキシ化合物のエポキシ基、オキセタン化合物のオキセタン骨格を開環重合可能にする硬化補助化合物を併用することができる。前記硬化補助化合物は、例えば、多価カルボン酸類、多価カルボン酸無水物類、酸発生剤などがある。前記多価カルボン酸無水物類は、エポキシ樹脂硬化剤として市販されるものを用いることができる。前記エポキシ樹脂硬化剤の具体的な例としては、アデカハードナーＥＨ−７００(アデカ工業(株)製)、リカシッドＨＨ(新日本理化(株)製)、ＭＨ−７００(新日本理化(株)製)などが挙げることができる。前記例示した硬化剤は、単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００８７】
前記界面活性剤は、着色感光性樹脂組成物の被膜の形成をより向上させるために使用することができ、フッ素系界面活性剤またはシリコン系界面活性剤などを使用することが可能である。
【００８８】
前記シリコン系界面活性剤は、例えば、市販品として、ダウコーニング東レシリコン社のＤＣ３ＰＡ、ＤＣ７ＰＡ、ＳＨ１１ＰＡ、ＳＨ２１ＰＡ、ＳＨ８４００などがあり、ＧＥ東芝シリコン社のＴＳＦ−４４４０、ＴＳＦ−４３００、ＴＳＦ−４４４５、ＴＳＦ−４４４６、ＴＳＦ−４４６０、ＴＳＦ−４４５２などがある。前記フッ素系界面活性剤は、例えば、市販品として、大日本インキ化学工業社のメガピースＦ−４７０、Ｆ−４７１、Ｆ−４７５、Ｆ−４８２、Ｆ−４８９などがある。前記例示された界面活性剤は、各々単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００８９】
前記密着促進剤では、シラン系化合物が好ましく、具体的な例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(２−メトキシエトキシ)シラン、Ｎ−(２−アミノエチル)−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−(２−アミノエチル)−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−(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、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどを挙げることができる。前記例示した密着促進剤は、各々単独または２種以上を混合して使用することができる。
【００９０】
前記密着促進剤は、着色感光性樹脂組成物中の固形分に対して、０.０１〜１０重量％、好ましくは、０.０５〜２重量％で含まれることができる。
【００９１】
前記酸化防止剤の具体的な例としては、２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−(３−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル)−４−メチルフェニルアクリレート、２−[１−(２−ヒドロキシ−３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル)エチル]−４,６−ジ−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニルアクリレート、６−[３−(３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル)プロポキシ]−２,４,８,１０−テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルジベンズ[ｄ，ｆ][１，３，２]ジオキサホスフェピン、３,９−ビス[２−{３−(３−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−１,１−ジメチルエチル]−２,４,８,１０−テトラオキサスピロ[５.５]ウンデカン、２,２'−メチレンビス(６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール)、４,４'−ブチリデンビス(６−ｔｅｒｔ−ブチル−３−メチルフェノール)、４,４'−チオビス(２−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチルフェノール)、２,２'−チオビス(６−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール)、ジラウリル３,３'−チオジプロピオネート、ジミリスチル３,３'−チオジプロピオネート、ジステアリル３,３'−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス(３−ラウリルチオプロピオネート)、１,３,５−トリス(３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル)−１,３,５−トリアジン−２,４,６(１Ｈ,３Ｈ,５Ｈ)−トリオン、３,３',３'',５,５',５''−ヘキサ−ｔｅｒｔ−ブチル−ａ,ａ',ａ''−(メシチレン−２,４,６−トリイル)トリ−ｐ−クレゾール、ペンタエリスリトールテトラキス[３−(３,５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、２,６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール及び２,２’−チオビス(４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール)、２,６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどを挙げることができる。
【００９２】
前記凝集防止剤の具体的な例としては、ポリアクリル酸ナトリウムなどが挙げられる。
【００９３】
前記顔料分散剤は、顔料の脱凝集及び安全性の維持のために添加されるものとして、当技術分野において一般的に使われるものを制限なしに使用することができる。好ましくは、ブチルメタアクリレート(ＢＭＡ)またはＮ,Ｎ−ジメチルアミノエチルメタアクリレート(ＤＭＡＥＭＡ)を含むアクリレート系分散剤(以下、「アクリル分散剤」ともいう)を使用することができる。前記アクリレート系分散剤の市販品としては、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−２０００、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−２００１、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−２０７０、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−２１５０、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ ＬＰＮ−６９１９などを挙げることができる。前記例示されたアクリル分散剤は、各々単独または２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００９４】
前記顔料分散剤は、上述のアクリル分散剤の以外に他の樹脂タイプの顔料分散剤を使用してもよい。
【００９５】
前記他の樹脂タイプの顔料分散剤としては、特に、ポリウレタン、ポリアクリレートで代表されるポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸の(部分的)アミン塩、ポリカルボン酸のアンモニウム塩、ポリカルボン酸のアルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアミドホスフェート塩、ヒドロキシル基含有ポリカルボン酸のエステル及びこれらの改質生成物、またはガラスカルボキシル基を有するポリエステルとポリ(低級アルキレンイミン)の反応によって形成されたアミドまたはこれらの塩のような油質の分散剤；(メト)アクリル酸−スチレンコポリマー、(メト)アクリル酸−(メト)アクリレートエステルコポリマー、スチレン−マレイン酸コポリマー、ポリビニルアルコールまたはポリビニルピロリドンのような水溶性樹脂または水溶性ポリマー化合物；ポリエステル；改質ポリアクリレート；エチレンオキシド/プロピレンオキシドの付加生成物及びホスフェートエステルなどを挙げることができる。
【００９６】
前記樹脂タイプの顔料分散剤の市販品としては、陽イオン系樹脂分散剤を含む。例えば、ＢＹＫケミー社の商品名：ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１６０、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１６１、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１６２、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１６３、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１６４、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１６６、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１７１、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１８２、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１８４；ＢＡＳＦ社の商品名：ＥＦＫＡ−４４、ＥＦＫＡ−４６、ＥＦＫＡ−４７、ＥＦＫＡ−４８，ＥＦＫＡ−４０１０、ＥＦＫＡ−４０５０、ＥＦＫＡ−４０５５、ＥＦＫＡ−４０２０、ＥＦＫＡ−４０１５、ＥＦＫＡ−４０６０、ＥＦＫＡ−４３００、ＥＦＫＡ−４３３０、ＥＦＫＡ−４４００、ＥＦＫＡ−４４０６、ＥＦＫＡ−４５１０、ＥＦＫＡ−４８００；Ｌｕｂｉｒｚｏｌ社の商品名：ＳＯＬＳＰＥＲＳ−２４０００、ＳＯＬＳＰＥＲＳ−３２５５０、ＮＢＺ−４２０４／１０；川研ファインケミカル社の商品名：ヒノアクト(ＨＩＮＯＡＣＴ)Ｔ−６０００、ヒノアクトＴ−７０００、ヒノアクトＴ−８０００；味の素社の商品名：アジスパー(ＡＪＩＳＰＥＲ)ＰＢ−８２１、アジスパーＰＢ−８２２、アジスパーＰＢ−８２３；共栄社化学社の商品名：フローレン(ＦＬＯＲＥＮＥ)ＤＯＰＡ−１７ＨＦ、フローレンＤＯＰＡ−１５ＢＨＦ、フローレンＤＯＰＡ−３３、フローレンＤＯＰＡ−４４などを挙げることができる。
【００９７】
＜カラーフィルタ＞
また、本発明は、前記着色感光性樹脂組成物で製造されたカラーフィルタを提供する。
【００９８】
本発明のカラーフィルタは、基板及び前記基板上に前記着色感光性樹脂組成物で製造された着色パターンを含む。
【００９９】
基板は、透明な材質としてカラーフィルタの安全性のために十分な強度と支持力を有する素材を使用する。好ましくは、化学的安全性が優秀で強度が高いガラスを使用することができる。
【０１００】
前記着色パターンは、前記着色感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、光硬化及び現像して製造されたものである。
【０１０１】
着色パターンの厚さは、特別に限定されず、例えば、１〜６μmである。
【０１０２】
前記着色パターンは、例えば、下記のような方法で形成することができる。
【０１０３】
まず、前記組成物を基板または先に形成された感光性樹脂組成物の固形分からなる層上に塗布し、塗布された感光性樹脂組成物層からプリベークすることで、溶剤などの揮発成分を除去して平滑な塗膜を得る。
【０１０４】
このようにして得られた塗膜に、目的するパターンを形成するためにマスクを通じて紫外線を照射する。この時、露光部全体に均一に平行光線が照射され、またマスクと基板の正確な位置合わせが行われるよう、マスクアライナーやステッパーなどの装置を使用することが好ましい。
【０１０５】
また、その後、硬化が終わった塗膜をアルカリ水溶液に接触させて非露光部を溶解させて現像することで、目的するパターン現像が得られる。
【０１０６】
現像方法は、液添加法、デイッピング法、スプレー法などのいずれでも構わない。また、現像時に基板を任意の角度に傾けてもよい。
【０１０７】
塗布方法としては、例えば、スピンコート、柔軟塗布法、ロール塗布法、スリットアンドスピンコートまたはスリットコート法などにより実施される。
【０１０８】
塗布後、加熱乾燥(プリベーク)、または減圧乾燥後に加熱して溶剤などの揮発成分を揮発させることで、着色感光性樹脂組成物層が形成される。ここで、加熱温度は、通常、７０〜２００℃、好ましくは、８０〜１３０℃である。
【０１０９】
パターニング露光後の現像に使用する現像液は、通常、アルカリ性化合物と界面活性剤を含有する水溶液である。
【０１１０】
アルカリ性化合物は、無機及び有機アルカリ性化合物のいずれでも構わない。
【０１１１】
無機アルカリ性化合物の具体的な例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸水素２ナトリウム、リン酸２水素ナトリウム、リン酸水素２アンモニウム、リン酸２水素アンモニウム、リン酸２水素カリウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、アンモニアなどを挙げることができる。
【０１１２】
また、有機アルカリ性化合物の具体的な例としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、２−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、エタノールアミンなどを挙げることができる。これら無機及び有機アルカリ性化合物は、各々単独または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【０１１３】
アルカリ現像液中のアルカリ性化合物の濃度は、例えば、０.０１〜１０重量％、より好ましくは、０.０３〜５重量％である。
【０１１４】
アルカリ現像液中の界面活性剤は、非イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤または陽イオン系界面活性剤のいずれでも構わない。
【０１１５】
非イオン系界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、その他のポリオキシエチレン誘導体、オキシエチレン/オキシプロピレンブロックコポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどを挙げることができる。
【０１１６】
陰イオン系界面活性剤の具体例としては、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウムやオレイルアルコール硫酸エステルナトリウムのような高級アルコール硫酸エステル塩類；ラウリル硫酸ナトリウムやラウリル硫酸アンモニウムのようなアルキル硫酸塩類；ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムやドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウムのようなアルキルアリールスルホン酸塩類；などを挙げることができる。
【０１１７】
陽イオン系界面活性剤の具体例としては、ステアリルアミン塩酸塩やラウリルトリメチルアンモニウムクロライドのようなアミン塩；第４級アンモニウム塩；などを挙げることができる。
【０１１８】
これら界面活性剤は、単独または２種以上を混合して使用することができる。
【０１１９】
アルカリ現像液中の界面活性剤の濃度は、例えば、０.０１〜１０重量％、好ましくは、０.０５〜８重量％、より好ましくは、０.１〜５重量％である。
【０１２０】
現像後、水洗し、また、必要に応じて、１５０〜２３０℃で１０〜６０分のポストベークを実施してもよい。
【０１２１】
＜画像表示装置＞
また、本発明は、前記カラーフィルタを含む画像表示装置を提供する。
【０１２２】
本発明の画像表示装置としては、具体的には、液晶ディスプレイ(液晶表示装置；ＬＣＤ)、有機ＥＬディスプレイ(有機ＥＬ表示装置)、液晶プロジエクター、ゲーム機用表示装置、携帯電話などの携帯端末用表示装置、デジタルカメラ用表示装置、カーナビゲーション用表示装置などの表示装置、特に、カラー表示装置が好適である。
【０１２３】
以下、本発明の理解を助けるために好ましい実施例を提示する。しかし、これは本発明の好ましい実施態様に過ぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明の明細書及び図面内容に基づいてなされた均等な変更および付加は、いずれも本発明の特許請求の範囲内に含まれるものとする。
【０１２４】
実施例及び比較例
下記表１に記載された組成及び含量(重量部)を有する着色感光性樹脂組成物を製造した。なお、Ａ−１〜Ａ−５の着色剤は、化学式Ｉで表される構造を有する顔料である。
【０１２５】
【表１】
2016051176.tif 000008
Ａ−１：ＤＩＣ社、Ｃｌ：２個、Ｂｒ：９個、Ｈ：５個(Ｔｍａｘ：５１５、Ｔ５０％：４５０〜５７５nm)
Ａ−２：ＤＩＣ社、Ｃｌ：１個、Ｂｒ：１０個、Ｈ：５個(Ｔｍａｘ：５１５、Ｔ５０％：４５０〜５７５nm)
Ａ−３：ＤＩＣ社、Ｃｌ：１個、Ｂｒ：１１個、Ｈ：４個(Ｔｍａｘ：５２０、Ｔ５０％：４５５〜５８０nm)
Ａ−４：ＤＩＣ社、Ｃｌ：１個、Ｂｒ：１２個、Ｈ：３個(Ｔｍａｘ：５２０、Ｔ５０％：４５５〜５８０nm)
Ａ−５：ＤＩＣ社、Ｃｌ：３個、Ｂｒ：８個、Ｈ：５個(Ｔｍａｘ：５１０、Ｔ５０％：４４５〜５７０nm)
Ａ−６：Ｇ５８(化学式１の構造中、中心原子がＺｎであり、Ａ１〜Ａ１６は、Ｈ：０〜１個、Ｃｌ：０〜１個、Ｂｒ：１４〜１６個の混合物)
Ａ−７：Ｇ７(化学式１の構造中、中心原子がＣｕであり、Ａ１〜Ａ１６は、Ｈ：０〜２個、Ｃｌ：１４〜１６個の混合物)
Ａ−８：Ｙ１２９(製造社：ＤＩＣ社)
Ｂ：メタクリル酸：ベンジルメタクリレート＝３１：６９(モル比)、重量平均分子量＝３０,０００、酸価＝１０５のメタクリル酸とベンジルメタクリレートの共重合体
Ｃ：ジペンタエリトストールヘキサアクリレート(ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ；製造社：日本化薬(株))
Ｄ−１：ＯＸＥ−０１(製造社：Ｃｉｂａ社)
Ｄ−２：ＯＸＥ−０２(製造社：Ｃｉｂａ社)
Ｄ−３：２−メチル−１−(４−メチルチオフェニル)−２−モルホリノプロパン−１−オン
Ｅ−１：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
Ｅ−２：エチル３−エトキシプロピオネート
Ｆ−１：シリコン系界面活性剤(ＳＨ−８４００)
Ｆ−２：アクリル系顔料分散剤(ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−２００１、製造社: ビックケミー(ＢＹＫ))
Ｆ−３：密着促進剤(３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン)
【０１２６】
製造例：カラーフィルタの製造
前記実施例１〜実施例９及び比較例１〜比較例５で製造された着色感光性樹脂組成物を利用してカラーフィルタを製造した。
【０１２７】
前記各々の着色感光性樹脂組成物をスピンコーティング法でガラス基板上に塗布した後、加熱板上に置いて１００℃の温度で３分間維持して薄膜を形成させた。その後、前記薄膜上に、透過率を１〜１００％の範囲で階段状に変化させるパターンと、１μm〜５０μmのライン/スペースパターンを有する試験フォトマスクと、を置いて、試験フォトマスクとの間隔を１００μmとして紫外線を照射した。この時、紫外線の光源は、ｇ、ｈ、ｉ線を全て含有する１ＫＷの高圧水銀燈を使用して１００ｍＪ/ｃｍ2の照度で照射し、特別な光学フィルタは使わなかった。前記紫外線が照射された薄膜をｐＨ１０.５のＫＯＨ水溶液現像溶液に２分間浸けて現像した。この薄膜が形成されたガラス板を、蒸溜水を使用して洗浄した後、窒素ガスを吹いて乾燥し、２２０℃の加熱オーブンで１時間の間加熱して、カラーフィルタを製造した。前記製造されたカラーフィルタのフィルム厚さは、２.０μmであった。
【０１２８】
実験例１：輝度測定
輝度は、顕微分光装置ＯＳＰ−ＳＰ２０００を利用して測定した。結果は、下記表２のようである。
【０１２９】
実験例２：色度(色座標)測定
着色層の色座標は、顕微分光装置ＯＳＰ−ＳＰ２０００を利用して測定した。結果は、下記表２のようである。
【０１３０】
実験例３：感度測定
透過率を１〜１００％の範囲で階段状に変化させるパターンマスクを使用したこと以外は、輝度測定方法と同一に進行し、(現像前の膜厚さ/現像後の膜厚さ) Ｘ １００)≧９０％になる最小露光量を感度で表示した。下記評価基準による結果は、表３のようである。
【０１３１】
◎評価基準
感度６０(ｍＪ/ｃｍ2)未満でパターンが残っている時：○
感度６０(ｍＪ/ｃｍ2)以上でパターンが残っている時：Ｘ
【０１３２】
【表２】
2016051176.tif 000009
【０１３３】
【表３】
2016051176.tif 000010
【０１３４】
前記表２及び表３を参照すれば、本発明の範囲に属する実施例が比較例に比べて輝度が高いことが分かった。比較例のうち、輝度値が実施例と類似の場合には、感度が実施例に比べて多少落ちることが分かった。
【図１】
2016051176.tif 000012