牧野 雅臣 (〒96 静岡県榛原郡吉田町川尻4000番地 富士フイルム株式会社内 Shizuoka, 42103, JP)
富士フイルム株式会社 (〒20 東京都港区西麻布2丁目26番30号 Tokyo, 10686, JP)
MAKINO, Masaomi (4000 Kawashiri, Yoshida-cho, Haibara-gu, Shizuoka 96, 42103, JP)
| 少なくとも、(A)下記一般式(1)で表される光重合開始剤、(B)着色剤、(C)重合性モノマー、(D)バインダーポリマー、及び(E)溶剤を含有することを特徴とする重合性組成物。 (上記一般式(1)中、R 1 は、芳香族基を表し、R 2 は、上記一般式(2-1)~(2-3)のいずれかで表される基を表し、R 3 は、炭素数1~5のアルキル基、又はアリール基を表し、Aは、単結合又は-C(=O)-を示す。また、上記一般式(2-1)~(2-3)中、X 1 、X 2 、及びYは、各々独立に、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、Zは炭素-炭素二重結合を含む任意の環構造を形成しうる原子団を表す。) |
| 前記一般式(1)におけるR 1
が、下記一般式(3)で示される置換基であることを特徴とする請求項1に記載の重合性組成物。 (上記一般式(3)中、R 4 は芳香族基を示す。) |
| 前記(B)着色剤が、顔料又は染料であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の重合性組成物。 |
| 重合性組成物の全固形分に対して、顔料又は染料が50質量%以上80質量%以下であることを特徴とする請求項3に記載の重合性組成物。 |
| 前記(C)重合性モノマーが酸基を有することを特徴とする請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の重合性組成物。 |
| 前記(D)バインダーポリマーが二重結合を有することを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の重合性組成物。 |
| 更に(F)増感剤を含有する請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の重合性組成物。 |
| 更に(G)共増感剤を含有する請求項7に記載の重合性組成物。 |
| 支持体上に、請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の重合性組成物を用いて形成された着色パターンを有することを特徴とするカラーフィルタ。 |
| 支持体上に、請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の重合性組成物を塗布して重合性組成物層を形成する工程と、 該重合性組成物層をマスクを介して露光する工程と、 露光後の前記重合性組成物層を現像して着色パターンを形成する工程と、 を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 |
| 請求項9に記載のカラーフィルタを備えたことを特徴とする固体撮像素子。 |
本発明は、重合性組成物、カラーフィル 、カラーフィルタの製造方法、及び固体撮 素子に関する。
重合性組成物としては、例えば、エチレン
不飽和結合を有する重合性化合物に光重合
始剤を加えたものがある。このような重合
組成物は、光を照射されることによって重
硬化するため、光硬化性インキ、感光性印
版、カラーフィルタ、各種フォトレジスト
に用いられている。
また、重合性組成物としては、例えば、光
照射により酸を発生し、発生した酸を触媒
する他の態様もある。具体的には、発生し
酸を触媒とする色素前駆体の発色反応を利
して、画像形成、偽造防止、エネルギー線
検出のための材料に用いられたり、発生し
酸を触媒とする分解反応を利用した半導体
造用、TFT製造用、カラーフィルタ製造用、
イクロマシン部品製造用等のポジ型レジス
などに用いられる。
近年、特に短波長(365nmや405nm)の光源に感 性を有する重合性組成物が種々の用途から まれており、そのような短波長の光源に対 て優れた感度を示す化合物、例えば、光重 開始剤に対する要求が高まってきている。 かしながら、一般的に、感度に優れた光重 開始剤は安定性に欠けることから、感度向 と同時に経時安定性も満たす光重合開始剤 望まれている。
そこで、重合性組成物に用いられる光重合
始剤として、米国特許第4255513号明細書、米
国特許第4590145号明細書、特開2000-80068号公報
よび特開2001-233842号公報には、オキシムエ
テル誘導体が提案されている。しかし、こ
らの公知のオキシムエステル化合物は、波
365nm、波長405nmに対する吸光度が低いため、
度の観点で未だ満足のいくものではなかっ
。
また、重合性組成物としても、経時安定性
優れると共に、365nm、405nmなどの短波長の光
に対して優れた感度を有するものが望まれて
いるのが現状である。
更に、例えば、特開2000-314956号公報には、
キシム化合物を含有するカラーフィルタ用
着色感放射線性組成物が開示されているが
経時安定性、及び短波長の光に対する感度
関しては、未だ不十分であった。また、カ
ーフィルタ用の着色感放射線性組成物にお
ては、パターン形成後の色相の再現性が新
い課題となっており、経時により着色性が
化する問題の改善が強く望まれていた。
一方、イメージセンサー用カラーフィル は、CCDなどの固体撮像素子の高集光性、か 、高色分離性による画質向上のため、カラ フィルタの高着色濃度・薄膜化への強い要 がある。高着色濃度を得るために色材を多 に添加すると、2.5μm以下の微細な画素パタ ンの形状を忠実に再現するには感度が不足 てしまい、全体的にパターンの欠落が多発 る傾向がある。なお、この欠落をなくすた には、より高エネルギーの光照射が必要な め、露光時間が長くなり、製造上の歩留ま 低下が顕著になる。以上のことからも、カ ーフィルタ用の着色感放射線性組成物に関 ては、色材(着色剤)を高濃度で含有しつつ 良好なパターン形成性を得る必要があると う点から、感度が高いことが望まれている が現状である。
本発明の第1の目的は、波長365nmや405nmの光
対する感度が高く、経時安定性に優れ、更
、加熱経時による変色を抑制しうる硬化膜
形成可能な重合性組成物を提供することに
る。
本発明の第2の目的は、パターン形状が良好
であり、支持体との密着性に優れ、更に、加
熱経時による変色が抑制された着色パターン
を備えたカラーフィルタ、及び、該カラーフ
ィルタを高い生産性で製造しうる製造方法、
更には、該カラーフィルタを備えた固体撮像
素子を提供することにある。
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、 定位置に二重結合若しくは三重結合を有す オキシム化合物を用いることで、波長365nm 405nmの光に対し良好な吸光度を有し、かつ、 経時安定性にも優れ、更には、加熱経時によ る着色も抑制しうるとの知見を得た。前記課 題を解決するための具体的手段を以下に示す 。
前記課題を達成するための具体的手段は以
の通りである。
<1> 少なくとも、(A)下記一般式(1)で表さ
る光重合開始剤、(B)着色剤、(C)重合性モノ
ー、(D)バインダーポリマー、及び(E)溶剤を
有することを特徴とする重合性組成物。
上記一般式(1)中、R 1
は、芳香族基を表し、R 2
は、上記一般式(2-1)~(2-3)のいずれかで表され
基を表し、R 3
は、炭素数1~5のアルキル基、又はアリール基
を表し、Aは、単結合又は-C(=O)-を示す。また
上記一般式(2-1)~(2-3)中、X 1
、X 2
、及びYは、各々独立に、水素原子、アルキ
基、又はアリール基を表し、Zは炭素-炭素二
重結合を含む任意の環構造を形成しうる原子
団を表す。
支持体上に、前記<1>に記載の重合性組
物を用いて形成された着色パターンを有す
ことを特徴とするカラーフィルタ。
支持体上に、前記<1>に記載の重合性組
物を塗布して重合性組成物層を形成する工
と、
該重合性組成物層をマスクを介して露光す
工程と、
露光後の前記重合性組成物層を現像して着
パターンを形成する工程と、
を含むことを特徴とするカラーフィルタの製
造方法。
前記のカラーフィルタを備えたことを特徴
する固体撮像素子。
本発明によれば、波長365nmや405nmの光に対す
る感度が高く、経時安定性に優れ、更に、加
熱経時による変色を抑制しうる硬化膜を形成
可能な重合性組成物を提供することができる
。
また、本発明によれば、パターン形状が良
であり、支持体との密着性に優れ、更に、
熱経時による変色が抑制された着色パター
を備えたカラーフィルタ、及び、該カラー
ィルタを高い生産性で製造しうる製造方法
更には、該カラーフィルタを備えた固体撮
素子を提供することができる。
本発明の重合性組成物、カラーフィルタ カラーフィルタの製造方法、及び固体撮像 子について、詳細に説明する。
<重合性組成物>
本発明の重合性組成物は、少なくとも、(A)
般式(1)で表される光重合開始剤、(B)着色剤
(C)重合性モノマー、(D)バインダーポリマー
及び(E)溶剤を含有することを特徴とする。
以下、本発明の重合性組成物を構成する各
分(A)~(E)について、順に説明する。
<(A)一般式(1)で表される光重合開始剤>
本発明の重合性組成物は、下記一般式(1)で
される光重合開始剤を含有する。以下、こ
光重合開始剤を、適宜、「特定オキシム化
物」と称して、説明する。
上記一般式(1)中、R 1 は、芳香族基を表し、R 2 は、後記一般式(2-1)~(2-3)のいずれかで表され 基を表し、R 3 は、炭素数1~5のアルキル基、又は芳香族基を 表し、Aは、単結合又は-C(=O)-を示す。
一般式(1)において、R 1
で表される芳香族基としては、フェニル基、
ナフチル基、アントラニル基、ピリジニル基
、チオフェニル基、カルバゾイル基、下記一
般式(3)で表される基等が挙げられる。
中でも、波長365nmにおける吸光係数を向上
せる点から、下記一般式(3)で表される基で
ることが好ましい。
上記一般式(3)中、R 4 は芳香族基を示す。このR 4 で表される芳香族基としては、フェニル基、 ナフチル基、アントラニル基、ピリジニル基 、チオフェニル基、トリル基、4-ブロモフェ ル基、4-フルオロフェニル基、4-ヨードフェ ニル基、4-モルホリノフェニル基、4-ジエチ アミノフェニル基、4-メトキシフェニル基が 挙げられ、中でも、波長365nmにおける吸光係 の向上の点から、トリル基、4-ブロモフェ ル基が好ましい。
一般式(1)において、R 2 は、下記一般式(2-1)~(2-3)のいずれかで表され 基を表す。
上記一般式(2-1)~(2-3)中、X 1 、X 2 、及びYは、各々独立に、水素原子、アルキ 基、又は芳香族基を表し、Zは炭素-炭素二重 結合を含む任意の環構造を形成しうる原子団 を表す。
上記X 1 、X 2 、及びYで表されるアルキル基としては、炭 数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~5の ルキル基が好ましい。具体的には、メチル 、エチル基、プロピル基、イソプロピル基 ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘ シル基等が挙げられ、中でも、特定オキシ 化合物自身の貯蔵安定性を向上させる点か 、メチル基が好ましい。
上記X 1 、X 2 、及びYで表される芳香族基としては、フェ ル基、ナフチル基、アントラニル基、ピリ ニル基、チオフェニル基、トリル基が挙げ れ、中でも、特定オキシム化合物自身の貯 安定性を向上させる点から、フェニル基が ましい。
また、X 1 、X 2 、及びYで表されるアルキル基や芳香族基は 更に置換基を有していてもよい。導入しう 置換基としては、メトキシ基、エトキシ基 メトキシカルボニル基、エトキシカルボニ 基、ジエチルアミノ基、モルホリノ基、メ ルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基 メチルカルボニルオキシ基、スルホニル基 が挙げられる。
また、上記Zで表される原子団を用いて形 成される、炭素-炭素二重結合を含む任意の 構造としては、ベンゼン環、シクロヘキセ 環、ナフタレン環、アントラセン環、イン ン環、インデノン環等が挙げられ、中でも 特定オキシム化合物自身の感度向上の点か 、ベンゼン環、シクロヘキセン環が好まし 。
一般式(1)において、R 3 で表される炭素数1~5のアルキル基としては、 メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基 、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基 、ペンチル基等が挙げられる。これらのアル キル基は更に置換基を有していてもよく、導 入しうる置換基としては、メトキシ基、エト キシ基、アセタール基、シリル基、シアノ基 、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニ ル基、フェニル基等が挙げられる。
一般式(1)において、R 3 で表されるアリール基としては、フェニル基 、ナフチル基等が挙げられる。これらのフェ ニル基は更に置換基を有していてもよく、導 入しうる置換基としては、メトキシ基、エト キシ基、アセタール基、シリル基、シアノ基 、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニ ル基等が挙げられる。
中でも、高感度化の点から、R 3 としてはアルキル基がより好ましく、具体的 には、メチル基、エチル基、プロピル基、イ ソプロピル基が好ましい。
前記一般式(1)において、Aは、単結合又は -C(=O)-を示す。感度をより向上させるといっ 点からは、Aは-C(=O)-であることが好ましい。
このような一般式(1)で表される重合開始剤
、以下のようにして合成することができる
例えば、R 1
で表される芳香族基に対して、アセチル基を
フリーデルクラフト反応により結合させ、塩
基を用いて対応する二重結合または三重結合
を有するハライド化合物とアルキル化させる
方法が用いられる。ここで、Aが単結合の場
には、ヒドロキシルアミンを作用させるこ
でオキシム化合物を得ることができる。ま
、Aが-(C=O)-の場合には、ナトリウムメトキシ
ドと亜硝酸イソペンチルとを用いて、オキシ
ム化合物を得ることができる。
本発明における特定オキシム化合物の具体
〔例示化合物(A-1)~(A-36)〕を以下に示すが、
発明はこれら化合物に限定されるものでは
い。
これらの特定オキシム化合物は、本発明の
合性組成物の全固形分に対し、0.1質量%~50質
量%、好ましくは0.5質量%~30質量%、特に好まし
くは1質量%~20質量%の割合で添加することがで
きる。
この範囲で、良好な感度と、経時安定性が
られ、また、この重合性組成物により着色
ターンを形成する際には、良好なパターン
状が得られる。
本発明においては、前述の(A)特定オキシム
合物以外にも、従来公知の光重合開始剤を
用してもよい。
(A)特定オキシム化合物と他の光重合開始剤
を併用する場合、光重合開始剤の総量に対
て、特定オキシム化合物を50質量%以上用い
ことが好ましく、80質量%以上用いることが
り好ましい。
〔(B)着色剤〕
本発明の重合性組成物は、(B)着色剤を含有
る。この着色剤を含有することにより、所
の色彩を有する重合性組成物とすることが
きる。
本発明の重合性組成物は、短波長の光源で
る365nmや406nmの光源に優れた感度を有する(A)
特定オキシム化合物を含有するため、着色剤
を高濃度に含有する場合にも高感度に硬化す
ることができる。
本発明の重合性組成物において用いられる
色剤は特に限定されるものではなく、従来
知の種々の染料や顔料を1種又は2種以上混
して用いることができ、これらは重合性組
物の用途に応じて適宜選択される。
本発明の重合性組成物をカラーフィルタ製
に用いる場合であれば、カラーフィルタの
画素を形成するR、G、B等の有彩色系の着色
、及びブラックマトリクス形成用に一般に
いられている黒色系の着色剤のいずれをも
いることができる。
以下、本発明の重合性組成物に適用しう 着色剤について、カラーフィルタ用途に好 な着色剤を例に詳述する。
(顔料)
顔料としては、従来公知の種々の無機顔料
は有機顔料を用いることができる。また、
透過率であることが好ましいことを考慮す
と、無機顔料、有機顔料いずれも、なるべ
細かいものであることが好ましい。またハ
ドリング性をも考慮すると、上記顔料の平
粒子径は、0.01μm~0.1μmが好ましく、0.01μm~0.0
5μmがより好ましい。
上記無機顔料としては、金属酸化物、金 錯塩等で示される金属化合物を挙げること でき、具体的には例えば、鉄、コバルト、 ルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン の金属酸化物、及び前記金属の複合酸化物 挙げることができる。
上記有機顔料としては、例えば、
C.I.ピグメント・イエロー11,24,31,53,83,93,99,108
,109,110,138,139,147,150,151,154,155,167,180,185,199;
C.I.ピグメント・オレンジ36,38,43,71;
C.I.ピグメント・レッド81,105,122,149,150,155,171,
175,176,177,209,220,224,242,254,255,264,270;
C.I.ピグメント・バイオレット19,23,32,39;
C.I.ピグメント・ブルー1,2,15,15:1,15:3,15:6,16,22
,60,66;
C.I.ピグメント・グリーン7,36,37;
C.I.ピグメント・ブラウン25,28;
C.I.ピグメント・ブラック1,7;
カーボンブラック等を挙げることができる
中でも、本発明において好ましく用いる とができる顔料として、以下のものを挙げ ことができる。但し、本発明は、これらに 定されるものではない。
即ち、C.I.ピグメント・イエロー11,24,108,109,1
10,138,139,150,151,154,167,180,185;
C.I.ピグメント・オレンジ36,71;
C.I.ピグメント・レッド122,150,171,175,177,209,224
,242,254,255,264;
C.I.ピグメント・バイオレット19,23,32;
C.I.ピグメント・ブルー15:1,15:3,15:6,16,22,60,66;
C.I.ピグメント・ブラック1等である。
本発明では、特に顔料自体の構造中に塩 性の窒素原子をもつものを好ましく用いる とができる。これら塩基性の窒素原子をも 顔料は、本発明の重合性組成物中で良好な 散性を示す。その原因については十分解明 れていないが、重合性組成物の構成成分と 料との親和性の良さが影響しているものと 定される。
これら有機顔料は、単独で用いることもで
るが、色純度を上げるために、種々組合せ
用いることもできる。
このような組合せの具体例について、以下
示す。
例えば、赤の顔料として、アントラキノン
顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロ
ル系顔料を単独で用いてもよいが、それら
少なくとも1種と、ジスアゾ系黄色顔料、イ
ソインドリン系黄色顔料、キノフタロン系黄
色顔料、又は、ペリレン系赤色顔料、アント
ラキノン系赤色顔料、ジケトピロロピロール
系赤色顔料と、の混合を行ってもよい。例え
ば、アントラキノン系顔料としては、C.I.ピ
メント・レッド177が挙げられ、ペリレン系
料としては、C.I.ピグメント・レッド155、C.I.
ピグメント・レッド224が挙げられ、ジケトピ
ロロピロール系顔料としては、C.I.ピグメン
・レッド254が挙げられ、色再現性の点で、C.
I.ピグメント・イエロー83、C.I.ピグメント・
エロー139、又はC.I.ピグメント・レッド177と
の混合が好ましい。
また、赤色顔料と他顔料との質量比は、100:
5~100:80が好ましい。100:5未満では400nmから500nm
光透過率を抑えることが困難で色純度を上
ることができない場合がある。また、他顔
が80質量%を超えると発色力が下がる場合が
る。特に、上記質量比としては、100:10~100:65
の範囲が最適である。なお、赤色顔料同士の
組み合わせの場合は、色度に併せて調整する
ことができる。
また、緑の顔料としては、ハロゲン化フタ
シアニン系顔料を単独で用いてもよいが、
れと、ジスアゾ系黄色顔料、キノフタロン
黄色顔料、アゾメチン系黄色顔料、若しく
イソインドリン系黄色顔料と、の混合を行
てもよい。例えば、このような例としては
C.I.ピグメント・グリーン7,36,37と、C.I.ピグ
ント・イエロー83、C.I.ピグメント・イエロ
138、C.I.ピグメント・イエロー139、C.I.ピグ
ント・イエロー150、C.I.ピグメント・イエロ
180、又はC.I.ピグメント・イエロー185との混
合が好ましい。
緑顔料と黄色顔料との質量比は、100:5~100:200
が好ましい。上記質量比が100:5未満では400nm~4
50nmの光透過率を抑えることが困難となり色
度を上げることができない場合がある。ま
、100:200を越えると主波長が長波長寄りにな
NTSC目標色相からのずれが大きくなる場合が
ある。上記質量比としては100:20~100:150の範囲
特に好ましい。
青の顔料としては、フタロシアニン系顔料
単独で用いてもよいが、これとジオキサジ
系紫色顔料との混合を行ってもよい。特に
適な例として、C.I.ピグメント・ブルー15:6
C.I.ピグメント・バイオレット23との混合を
げることができる。
青色顔料と紫色顔料との質量比は、100:0~100:
100が好ましく、より好ましくは100:70以下であ
る。
また、ブラックマトリックス用途に好適な
料としては、カーボンブラック、グラファ
ト、チタンブラック、酸化鉄、酸化チタン
独又は混合を用いることができ、カーボン
ラックとチタンブラックとの組合せが好ま
い。
また、カーボンブラックとチタンブラック
の質量比は、100:0~100:60の範囲が好ましい。1
00:61以上では、分散安定性が低下する場合が
る。
本発明の重合性組成物をカラーフィルタ 製造に用いる場合には、色むらやコントラ トの観点から、顔料の一次粒子径は10~100nm 好ましく、10~70nmがより好ましく、10~50nmが更 に好ましく、10~40nmが最も好ましい。
(染料)
染料としては、公知の染料の中から目的等
応じて適宜選択することができ、一種のみ
らず二種以上を組み合わせて含有すること
できる。
中でも、有機溶剤可溶性の染料が好ましく
本発明に使用可能な有機溶剤可溶性染料に
特に制限はなく、従来よりカラーフィルタ
として公知の染料を用いることができる。
ここで、有機溶剤可溶性とは、染料が有機
剤(25℃)に20%溶液として完溶する性質をいう
。
有機溶剤可溶性染料としては、例えば、 開昭64-90403号公報、特開昭64-91102号公報、特 開平1-94301号公報、特開平6-11614号公報、特登2 592207号、米国特許第4,808,501号明細書、米国特 許第5,667,920号明細書、米国特許第5,059,500号明 細書、特開平6-35183号公報、等に記載の色素 挙げられる。
また、化学構造としては、ピラゾールアゾ
、アニリノアゾ系、ピラゾロトリアゾール
ゾ系、及びピリドンアゾ系等のアゾ系、並
に、トリフェニルメタン系、アントラキノ
系、ベンジリデン系、オキソノール系、シ
ニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾ
ルアゾメチン系、キサンテン系、フタロシ
ニン系、ベンゾピラン系、インジゴ系等の
料が挙げられる。
特に好ましくは、ピラゾールアゾ系、アニ
ノアゾ系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、
リドンアゾ系、アンスラピリドン系の染料
ある。
その他、直接染料、塩基性染料、媒染染 、酸性媒染染料、アゾイック染料、分散染 、油溶染料、食品染料、及び/又は、これら の誘導体等も有用である。
以下、酸性染料及びその誘導体について説
する。
酸性染料は、スルホン酸やカルボン酸やフ
ノール性水酸基等の酸性基を有する色素で
れば、特に制限されものではないが、組成
の調製や現像処理に用いる有機溶剤や現像
に対する溶解性、塩基性化合物との塩形成
、吸光度、硬化性組成物中の他の成分との
互作用、耐光性、耐熱性等の必要とされる
能の全てを考慮して選択される。
以下、酸性染料の具体例を挙げるが、本発
においてはこれらに限定されるものではな
。例えば、
acid alizarin violet N;
acid black 1,2,24,48;
acid blue 1,7,9,15,18,23,25,27,29,40,42,45,51,62,70,74,8
0,83,86,87,90,92,96,103,112,113,120,129,138,147,150,158,171,
182,192,210,242,243,256,259,267,278,280,285,290,296,315,324:
1,335,340;
acid chrome violet K;
acid Fuchsin;
acid green 1,3,5,9,16,25,27,50,58,63,65,80,104,105,106,1
09;
acid orange 6,7,8,10,12,26,50,51,52,56,62,63,64,74,75,94,9
5107,108,169,173;
acid red 1,4,8,14,17,18,26,27,29,31,34,35,37,42,44,50,51
,52,57,66,73,80,87,88,91,92,94,97,103,111,114,129,133,134,13
8,143,145,150,151,158,176,182,183,198,206,211,215,216,217,22
7,228,249,252,257,258,260,261,266,268,270,274,277,280,281,19
5,308,312,315,316,339,341,345,346,349,382,383,394,401,412,41
7,418,422,426;
acid violet 6B,7,9,17,19;
acid yellow 1,3,7,9,11,17,23,25,29,34,36,38,40,42,54,65,
72,73,76,79,98,99,111,112,113,114,116,119,123,128,134,135,13
8,139,140,144,150,155,157,160,161,163,168,169,172,177,178,17
9,184,190,193,196,197,199,202,203,204,205,207,212,214,220,22
1,228,230,232,235,238,240,242,243,251;
Direct Yellow 2,33,34,35,38,39,43,47,50,54,58,68,69,70,7
1,86,93,94,95,98,102,108,109,129,136,138,141;
Direct Orange 34,39,41,46,50,52,56,57,61,64,65,68,70,96,
97,106,107;
Direct Red 79,82,83,84,91,92,96,97,98,99,105,106,107,172
,173,176,177,179,181,182,184,204,207,211,213,218,220,221,222
,232,233,234,241,243,246,250;
Direct Violet 47,52,54,59,60,65,66,79,80,81,82,84,89,90,
93,95,96,103,104;
Direct Blue 57,77,80,81,84,85,86,90,93,94,95,97,98,99,10
0,101,106,107,108,109,113,114,115,117,119,137,149,150,153,15
5,156,158,159,160,161,162,163,164,166,167,170,171,172,173,18
8,189,190,192,193,194,196,198,199,200,207,209,210,212,213,21
4,222,228,229,237,238,242,243,244,245,247,248,250,251,252,25
6,257,259,260,268,274,275,293;
Direct Green 25,27,31,32,34,37,63,65,66,67,68,69,72,77,7
9,82;
Mordant Yellow 5,8,10,16,20,26,30,31,33,42,43,45,56,50,6
1,62,65;
Mordant Orange 3,4,5,8,12,13,14,20,21,23,24,28,29,32,34,
35,36,37,42,43,47,48;
Mordant Red 1,2,3,4,9,11,12,14,17,18,19,22,23,24,25,26,3
0,32,33,36,37,38,39,41,43,45,46,48,53,56,63,71,74,85,86,88,9
0,94,95;
Mordant Violet 2,4,5,7,14,22,24,30,31,32,37,40,41,44,45,
47,48,53,58;
Mordant Blue 2,3,7,8,9,12,13,15,16,19,20,21,22,23,24,26,
30,31,32,39,40,41,43,44,48,49,53,61,74,77,83,84;
Mordant Green 1,3,4,5,10,15,19,26,29,33,34,35,41,43,53;
Food Yellow 3;
及びこれらの染料の誘導体が挙げられる。
上記の酸性染料の中でも、acid black 24;
acid blue 23,25,29,62,80,86,87,92,138,158,182,243,324:1;
acid orange 8,51,56,74,63;
acid red 1,4,8,34,37,42,52,57,80,97,114,143,145,151,183,
217,249;
acid violet 7;
acid yellow 17,25,29,34,42,72,76,99,111,112,114,116,134,
155,169,172,184,220,228,230,232,243;
Acid Green 25;
等の染料及びこれらの染料の誘導体が好まし
い。
酸性染料の誘導体としては、スルホン酸 いはカルボン酸を有する酸性染料の無機塩 含窒素化合物との塩が使用でき、硬化性組 物溶液として溶解させることができるもの あれば特に限定されないが、有機溶剤や現 液に対する溶解性、吸光度、重合性組成物 の他の成分との相互作用、耐光性、耐熱性 の必要とする性能の全てを考慮して選択さ る。
本発明における(B)着色剤の含有量は、重 性組成物の全固形分に対して、50質量%~80質 %であることが好ましく、60質量%~80質量%で ることがより好ましい。
〔(C)重合性モノマー〕
本発明の重合性組成物は、(C)重合性モノマ
を含有する。
重合性モノマーは、光重合開示剤の作用に
り重合するものであれば特に制限されない
、少なくとも一個のエチレン性不飽和二重
合を有する付加重合性化合物であることが
ましく、末端エチレン性不飽和結合を少な
とも1個有することが好ましい。より好まし
くは末端エチレン性不飽和結合を2個以上有
る化合物から選ばれる。
モノマーの例としては、不飽和カルボン酸(
例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコ
ン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイ
ン酸など)や、そのエステル類、アミド類が
げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と
肪族多価アルコール化合物とのエステル、
飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物
のアミド類が用いられる。また、ヒドロキ
ル基やアミノ基、メルカプト基等の求核性
換基を有する不飽和カルボン酸エステル或
はアミド類と単官能若しくは多官能イソシ
ネート類或いはエポキシ類との付加反応物
及び単官能若しくは、多官能のカルボン酸
の脱水縮合反応物等も好適に使用される。
た、イソシアネート基や、エポキシ基等の
電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エ
テル或いはアミド類と単官能若しくは多官
のアルコール類、アミン類、チオール類と
付加反応物、更にハロゲン基や、トシルオ
シ基等の脱離性置換基を有する不飽和カル
ン酸エステル或いはアミド類と単官能若し
は多官能のアルコール類、アミン類、チオ
ル類との置換反応物も好適である。また、
の例として、上記の不飽和カルボン酸の代
りに、不飽和ホスホン酸、スチレン、ビニ
エーテル等に置き換えた化合物群を使用す
ことも可能である。
脂肪族多価アルコール化合物と不飽和カ ボン酸とのエステルのモノマーの具体例と ては、アクリル酸エステルとして、エチレ グリコールジアクリレート、トリエチレン リコールジアクリレート、1,3-ブタンジオー ルジアクリレート、テトラメチレングリコー ルジアクリレート、プロピレングリコールジ アクリレート、ネオペンチルグリコールジア クリレート、トリメチロールプロパントリア クリレート、トリメチロールプロパントリ( クリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ チロールエタントリアクリレート、ヘキサ ジオールジアクリレート、1,4-シクロヘキサ ンジオールジアクリレート、テトラエチレン グリコールジアクリレート、ペンタエリスリ トールジアクリレート、ペンタエリスリトー ルトリアクリレート、ペンタエリスリトール テトラアクリレート、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 ヘキサアクリレート、ソルビトールトリアク リレート、ソルビトールテトラアクリレート 、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビ トールヘキサアクリレート、トリ(アクリロ ルオキシエチル)イソシアヌレート、ポリエ テルアクリレートオリゴマー、イソシアヌ ル酸EO変性トリアクリレート等がある。
メタクリル酸エステルとしては、テトラ チレングリコールジメタクリレート、トリ チレングリコールジメタクリレート、ネオ ンチルグリコールジメタクリレート、トリ チロールプロパントリメタクリレート、ト メチロールエタントリメタクリレート、エ レングリコールジメタクリレート、1,3-ブタ ンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオ ールジメタクリレート、ペンタエリスリトー ルジメタクリレート、ペンタエリスリトール トリメタクリレート、ペンタエリスリトール テトラメタクリレート、ジペンタエリスリト ールジメタクリレート、ジペンタエリスリト ールヘキサメタクリレート、ソルビトールト リメタクリレート、ソルビトールテトラメタ クリレート、ビス〔p-(3-メタクリルオキシ-2- ドロキシプロポキシ)フェニル〕ジメチルメ タン、ビス-〔p-(メタクリルオキシエトキシ) ェニル〕ジメチルメタン等がある。
イタコン酸エステルとしては、エチレン リコールジイタコネート、プロピレングリ ールジイタコネート、1,3-ブタンジオールジ イタコネート、1,4-ブタンジオールジイタコ ート、テトラメチレングリコールジイタコ ート、ペンタエリスリトールジイタコネー 、ソルビトールテトライタコネート等があ 。クロトン酸エステルとしては、エチレン リコールジクロトネート、テトラメチレン リコールジクロトネート、ペンタエリスリ ールジクロトネート、ソルビトールテトラ クロトネート等がある。イソクロトン酸エ テルとしては、エチレングリコールジイソ ロトネート、ペンタエリスリトールジイソ ロトネート、ソルビトールテトライソクロ ネート等がある。マレイン酸エステルとし は、エチレングリコールジマレート、トリ チレングリコールジマレート、ペンタエリ リトールジマレート、ソルビトールテトラ レート等がある。
その他のエステルの例として、例えば、 公昭51-47334、特開昭57-196231記載の脂肪族ア コール系エステル類や、特開昭59-5240、特開 59-5241、特開平2-226149記載の芳香族系骨格を するもの、特開平1-165613記載のアミノ基を 有するもの等も好適に用いられる。更に、 述のエステルモノマーは混合物としても使 することができる。
また、脂肪族多価アミン化合物と不飽和 ルボン酸とのアミドのモノマーの具体例と ては、メチレンビス-アクリルアミド、メチ レンビス-メタクリルアミド、1,6-ヘキサメチ ンビス-アクリルアミド、1,6-ヘキサメチレ ビス-メタクリルアミド、ジエチレントリア ントリスアクリルアミド、キシリレンビス クリルアミド、キシリレンビスメタクリル ミド等がある。その他の好ましいアミド系 ノマーの例としては、特公昭54-21726記載の クロへキシレン構造を有すものを挙げるこ ができる。
また、イソシアネートと水酸基の付加反 を用いて製造されるウレタン系付加重合性 合物も好適であり、そのような具体例とし は、例えば、特公昭48-41708号公報中に記載 れている1分子に2個以上のイソシアネート基 を有するポリイソシアネート化合物に、下記 一般式(I)で示される水酸基を含有するビニル モノマーを付加させた1分子中に2個以上の重 性ビニル基を含有するビニルウレタン化合 等が挙げられる。
CH 2
=C(R)COOCH 2
CH(R’)OH (I)
(ただし、R及びR’は、それぞれ、H又はCH 3
を示す。)
また、特開昭51-37193号、特公平2-32293号、 公平2-16765号に記載されているようなウレタ ンアクリレート類や、特公昭58-49860号、特公 56-17654号、特公昭62-39417号、特公昭62-39418号 載のエチレンオキサイド系骨格を有するウ タン化合物類も好適である。更に、特開昭6 3-277653号、特開昭63-260909号、特開平1-105238号 記載される、分子内にアミノ構造やスルフ ド構造を有する重合性化合物類を用いるこ によっては、非常に感光スピードに優れた 合性組成物を得ることができる。
その他の例としては、特開昭48-64183号、 公昭49-43191号、特公昭52-30490号、各公報に記 されているようなポリエステルアクリレー 類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸を反 させたエポキシアクリレート類等の多官能 アクリレートやメタクリレートを挙げるこ ができる。また、特公昭46-43946号、特公平1-4 0337号、特公平1-40336号記載の特定の不飽和化 物や、特開平2-25493号記載のビニルホスホン 酸系化合物等も挙げることができる。また、 ある場合には、特開昭61-22048号記載のペルフ オロアルキル基を含有する構造が好適に使 される。更に日本接着協会誌vol.20、No.7、300 ~308ページ(1984年)に光硬化性モノマーとして 介されているものも使用することができる
以上に示した重合性モノマーの中でも、酸
(「酸性官能基」ともいう)を有するものが
本発明の重合性組成物をカラーフィルタに
用する際の現像性向上と残渣改良の観点か
更に好ましい。
以下、酸基を有する重合性モノマーについ
説明する。
酸基を有する重合性モノマーを重合性組 物に含有すると、このモノマーの熱重合性 能基又は光重合性官能基により架橋密度が がり、また、このモノマーの酸性官能基に りアルカリ可溶性が大きくなる。そのため 本発明の重合性組成物において、着色剤や 合開始剤等の、硬化反応性をもたず、かつ アルカリ可溶性でない成分を増量しても、 性官能基を有する重合性モノマーを添加す ことによって架橋密度及びアルカリ可溶性 上がるので、優れた重合性とアルカリ現像 が得られる。
酸性官能基を有する重合性モノマーとして
、アルカリ現像液に溶解又は分散が可能な
のであることが好ましい。
重合性モノマーが有する酸性官能基として
、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基
リン酸基等が挙げられ、アルカリ現像液へ
解性及び組成物の取り扱い性の点からは、
ルボキシル基が好ましい。
酸性官能基を有する重合性モノマーとし は、(1)ヒドロキシ基と共に3つ以上の熱重合 性官能基若しくは光重合性官能基を有するモ ノマー又はオリゴマーを二塩基酸無水物で変 性することによりカルボキシル基を導入した もの、或いは、(2)3つ以上の熱重合性官能基 しくは光重合性官能基を有する芳香族化合 を、濃硫酸や発煙硫酸で変性することによ スルホン酸基を導入したもの等を用いるこ ができる。また、重合性モノマーそのもの あるモノマーを繰返し単位として含むオリ マーを、重合性モノマーとして用いてもよ 。
本発明における酸基を有する重合性モノマ
としては、下記一般式(11)又は(12)で表され
化合物の群から選択される少なくとも1種で
ることが好ましい。
なお、一般式(11)、及び一般式(12)において
T 1
又はG 1
がアルキレンオキシ鎖を表す場合には、炭素
原子側の末端がR 1
、X 1
及びW 1
に結合する。
上記一般式(11)中、R 1 、T 1 、及びX 1 は、以下に示す基の何れかを表す。nは、0~14 整数を表す。
上記一般式(12)中、Z 1 及びG 1 は、以下に示す基の何れかを表す。W 1 は、前記一般式(11)におけるR 1 又はX 1 と同義であり、6個存在するW 1 のうち3個以上がR 1 と同義である。pは0~14の整数を表す。
一般式(11)又は一般式(12)で表される化合 の中でも、ペンタエリスリトール誘導体及 /又はジペンタエリスリトール誘導体がより ましい。
具体的には、下記に示す例示化合物(C-1)~(C-1
2)が好ましく、中でも、例示化合物(C-1)、(C-2)
、(C-3)、(C-5)及び(C-7)が最も好ましい。
上記の重合性モノマーについて、その構造
単独使用か併用か、添加量等の使用方法の
細は、最終的な重合性組成物の性能設計に
わせて任意に設定できる。例えば、次のよ
な観点から選択される。
感度の点では、1分子あたりの不飽和基含量
が多い構造が好ましく、多くの場合、2官能
上が好ましい。また、硬化膜の強度を高く
るためには、3官能以上のものがよく、更に
異なる官能数・異なる重合性基(例えばアク
リル酸エステル、メタクリル酸エステル、ス
チレン系化合物、ビニルエーテル系化合物)
ものを併用することで、感度と強度の両方
調節する方法も有効である。
また、重合性組成物中の他の成分(例えば、
バインダー、重合開始剤、着色剤(顔料、染
等)との相溶性、分散性に対しても、重合性
ノマーの選択・使用法は重要な要因であり
例えば、低純度化合物の使用や、2種以上の
併用により相溶性を向上させうることがある
。
また、本発明の重合性組成物をカラーフィ
タの製造に適用する場合、支持体や他の層
の密着性を向上せしめる目的で特定の構造
選択することもあり得る。
重合性モノマーは、重合性組成物の全固形
に対して、好ましくは5質量%~70質量%、更に
ましくは10質量%~60質量%の範囲で使用される
。
また、これらは単独で用いても2種以上併用
してもよい。
その他、重合性モノマーの使用法は、酸素
対する重合阻害の大小、解像度、かぶり性
屈折率変化、表面粘着性等の観点から適切
構造、配合、添加量を任意に選択できる。
〔(D)バインダーポリマー〕
本発明の重合性組成物は、被膜特性向上等
点から、(D)バインダーポリマーを含有する
(D)バインダーポリマーとしては、線状有機
リマーを用いることが好ましい。このよう
「線状有機ポリマー」としては、公知のも
を任意に使用できる。また、本発明の重合
組成物の水現像或いは弱アルカリ水現像を
能とするためには、水或いは弱アルカリ水
可溶性又は膨潤性である線状有機ポリマー
選択される。
つまり、本発明の重合性組成物においては
線状有機ポリマーは、皮膜形成性を向上さ
るものとしてだけでなく、水、弱アルカリ
或いは有機溶剤などの現像剤に対する現像
を向上させるなど、目的に応じて、適宜選
され、使用される。例えば、水可溶性線状
機ポリマーを用いると水現像が可能になる
水或いは弱アルカリ水に可溶性又は膨潤性
ある線状有機ポリマーとしては、側鎖にカ
ボン酸基を有するラジカル重合体、例えば
特開昭59-44615号、特公昭54-34327号、特公昭58-
12577号、特公昭54-25957号、特開昭54-92723号、特
開昭59-53836号、特開昭59-71048号に記載されて
るもの、即ち、カルボキシル基を有するモ
マーを単独重合或いは共重合させた樹脂、
無水物を有するモノマーを単独重合或いは
重合させた酸無水物ユニットを、加水分解
ハーフエステル化、又はハーフアミド化さ
た樹脂、エポキシ樹脂を不飽和モノカルボ
酸及び酸無水物で変性させたエポキシアク
レート等が挙げられる。
カルボキシル基を有するモノマーとしては
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、
ロトン酸、マレイン酸、フマル酸、4-カル
キシルスチレン等が挙げられ、また、酸無
物を有するモノマーとしては、無水マレイ
酸等が挙げられる。
また、水可溶性線状有機ポリマーとしては
側鎖にカルボン酸基を有する酸性セルロー
誘導体を用いることもできる。この他に、
酸基を有する重合体に環状酸無水物を付加
せたものなどが有用である。
上述のように、水或いは弱アルカリ水に 溶性又は膨潤性である線状有機ポリマーが 重合体である場合、上記のカルボキシル基 有するモノマーや酸無水物を有するモノマ と共重合されるモノマーとしては、下記(1)~ (12)の化合物が挙げられる。
(1)2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒ ドロキシプロピルアクリレート、3-ヒドロキ プロピルアクリレート、4-ヒドロキシブチ 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メタクリレー 、3-ヒドロキシプロピルメタクリレート、4- ヒドロキシブチルメタクリレート等の脂肪族 水酸基を有するアクリル酸エステル類、及び メタクリル酸エステル類。
(2)アクリル酸メチル、アクリル酸エチル アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、 クリル酸イソブチル、アクリル酸アミル、 クリル酸ヘキシル、アクリル酸2-エチルヘ シル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ベ ジル、アクリル酸-2-クロロエチル、グリシ ルアクリレート、3,4-エポキシシクロヘキシ メチルアクリレート、ビニルアクリレート 2-フェニルビニルアクリレート、1-プロペニ ルアクリレート、アリルアクリレート、2-ア ロキシエチルアクリレート、プロパルギル クリレート等のアルキルアクリレート。
(3)メタクリル酸メチル、メタクリル酸エ ル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸 チル、メタクリル酸イソブチル、メタクリ 酸アミル、メタクリル酸ヘキシル、メタク ル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸シク ヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタク ル酸-2-クロロエチル、グリシジルメタクリ ート、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメ クリレート、ビニルメタクリレート、2-フ ニルビニルメタクリレート、1-プロペニルメ タクリレート、アリルメタクリレート、2-ア ロキシエチルメタクリレート、プロパルギ メタクリレート等のアルキルメタクリレー 。
(4)アクリルアミド、メタクリルアミド、N -メチロールアクリルアミド、N-エチルアクリ ルアミド、N-ヘキシルメタクリルアミド、N- クロヘキシルアクリルアミド、N-ヒドロキシ エチルアクリルアミド、N-フェニルアクリル ミド、N-ニトロフェニルアクリルアミド、N- エチル-N-フェニルアクリルアミド、ビニルア クリルアミド、ビニルメタクリルアミド、N,N -ジアリルアクリルアミド、N,N-ジアリルメタ リルアミド、アリルアクリルアミド、アリ メタクリルアミド等のアクリルアミド若し はメタクリルアミド。
(5)エチルビニルエーテル、2-クロロエチ ビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニル ーテル、プロピルビニルエーテル、ブチル ニルエーテル、オクチルビニルエーテル、 ェニルビニルエーテル等のビニルエーテル 。
(6)ビニルアセテート、ビニルクロロアセ ート、ビニルブチレート、安息香酸ビニル のビニルエステル類。
(7)スチレン、α-メチルスチレン、メチル チレン、クロロメチルスチレン、p-アセト シスチレン等のスチレン類。
(8)メチルビニルケトン、エチルビニルケ ン、プロピルビニルケトン、フェニルビニ ケトン等のビニルケトン類。
(9)エチレン、プロピレン、イソブチレン ブタジエン、イソプレン等のオレフィン類
(10)N-ビニルピロリドン、アクリロニトリ 、メタクリロニトリル等。
(11)マレイミド、N-アクリロイルアクリル ミド、N-アセチルメタクリルアミド、N-プロ ピオニルメタクリルアミド、N-(p-クロロベン イル)メタクリルアミド等の不飽和イミド。
(12)α位にヘテロ原子が結合したメタクリ 酸系モノマー、例えば、特開2002-309057号公 、特開2002-311569号公報等に記載されている化 合物を挙げることができる。
これらの中で、側鎖にアリル基やビニルエ
テル基とカルボキシル基を有する(メタ)ア
リル樹脂、特開2000-187322号公報、特開2002-6269
8号公報に記載されている側鎖に二重結合を
するアルカリ可溶性樹脂、特開2001-242612号公
報に記載されている側鎖にアミド基を有する
アルカリ可溶性樹脂が、膜強度、感度、現像
性のバランスに優れており、好適である。
また、特公平7-12004号、特公平7-120041号、特
平7-120042号、特公平8-12424号、特開昭63-287944
、特開昭63-287947号、特開平1-271741号、特願
10-116232号等に記載される酸基を含有するウ
タン系バインダーポリマーや、特開2002-107918
に記載される酸基と二重結合を側鎖に有する
ウレタン系バインダーポリマーは、非常に、
強度に優れるので、耐刷性・低露光適性の点
で有利である。
また、欧州特許第993966号明細書、欧州特 第1204000号明細書、特開2001-318463等に記載の 基を有するアセタール変性ポリビニルアル ール系バインダーポリマーは、膜強度、現 性のバランスに優れており、好適である。
更にこの他に水溶性線状有機ポリマーとし
、ポリビニルピロリドンやポリエチレンオ
サイド等が有用である。
また、硬化皮膜の強度を上げるために、ア
コール可溶性ナイロンや2,2-ビス-(4-ヒドロ
シフェニル)-プロパンとエピクロロヒドリン
のポリエーテル等も有用である。
上述のようなバインダーポリマーの重量平
分子量は、好ましくは5,000以上であり、更
好ましくは1万~30万の範囲であり、数平均分
量については好ましくは1,000以上であり、
に好ましくは2,000~25万の範囲である。バイン
ダーポリマーの多分散度(重量平均分子量/数
均分子量)は1以上が好ましく、更に好まし
は1.1~10の範囲である。
これらのバインダーポリマーは、ランダム
リマー、ブロックポリマー、グラフトポリ
ー等いずれでもよい。
また、上述のようなバインダーポリマーは
来公知の方法により合成できる。
合成する際に用いられる溶媒としては、例
ば、テトラヒドロフラン、エチレンジクロ
ド、シクロヘキサノン、メチルエチルケト
、アセトン、メタノール、エタノール、エ
レングリコールモノメチルエーテル、エチ
ングリコールモノエチルエーテル、2-メト
シエチルアセテート、ジエチレングリコー
ジメチルエーテル、1-メトキシ-2-プロパノー
ル、1-メトキシ-2-プロピルアセテート、N,N-ジ
メチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトア
ド、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、
酸エチル、ジメチルスルホキシド、水等が
げられる。
これらの溶媒は単独で又は2種以上混合して
用いられる。
また、バインダーポリマーを合成する際に
いられるラジカル重合開始剤としては、ベ
ゾイルパーオキサイド、クメンヒドロパー
キサイド、t-ブチルヒドロパーオキサイド
ジイソプロピルパーオキシカーボネート、
t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルパーオキ
ベンゾエート等の有機過酸化物、2,2’-アゾ
ビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が
挙げられる。
これらのラジカル重合開始剤は、モノマー1
00質量部に対して、好ましくは1質量部~20質量
部使用される。
本発明においては、(D)バインダーポリマー
して、感度向上の観点から、不飽和二重結
を有するバインダーポリマーを用いること
好ましい態様の一つである。
不飽和二重結合を有するバインダーポリマ
は、光感度向上の観点から、不飽和当量は
3,000未満が好ましく、更に1,500未満が好まし
く、600未満が最も好ましい。
ここで、不飽和当量とは、不飽和結合一つ
たりのポリマーの分子量を意味する。
バインダーポリマーの不飽和当量を3,000未
とすることにより、つまり、このポリマー
において不飽和二重結合数が増加すること
より、光重合性、感度が向上し、更に、こ
重合性向上により、支持体などの固体表面
の密着性も向上し、結果として、テーパー
ないし矩形状の断面形状を有するパターン
得られ易い傾向となり、好ましい。
また、不飽和当量の下限値は、150が望まし
。不飽和当量を150以上とすることにより、(
B)着色剤として顔料を用いる際、顔料分散時
粘度上昇が抑えられ、保存時の分散安定性
より良好な組成物が得られる傾向となる点
好ましい。
不飽和二重結合を有するバインダーとし は、例えば、カルボキシル基含有樹脂に、 リシジル(メタ)クリレート、アリルグリシ ルエーテル等のグリシジル基含有不飽和化 物や、アリルアルコール、2-ヒドロキシアク リレート、2-ヒドロキシメタクリレート等の 飽和アルコールを反応させた樹脂、水酸基 有するカルボキシル基含有樹脂に、遊離イ シアネート基含有不飽和化合物、不飽和酸 水物を反応させた樹脂、エポキシ樹脂と不 和カルボン酸との付加反応物に、多塩基酸 水物を反応させた樹脂、共役ジエン共重合 と不飽和ジカルボン酸無水物との付加反応 に、水酸基含有重合性モノマーを反応させ 樹脂、塩基処理によって脱離反応が生起さ 不飽和基を与える特定官能基を有する樹脂 合成し、該樹脂に塩基処理を施すことで不 和基を生成させた樹脂等が代表的な樹脂と て挙げられる。
中でも、カルボキシル基含有樹脂に、グ シジル(メタ)クリレート、アリルグリシジ エーテル等のグリシジル基含有不飽和化合 を反応させた樹脂、水酸基含有(メタ)アクリ ル酸エステル系化合物を重合させた樹脂に、 (メタ)アクリル酸-2-イソシアネートエチル等 遊離イソシアネート基を有する(メタ)アク ル酸エステルを反応させた樹脂、後述の一 式(21)~(23)で表される構造単位を有する樹脂 塩基処理によって脱離反応が生起され不飽 基を与える特定官能基を有する樹脂を合成 、該樹脂に塩基処理を施すことで不飽和基 生成させた樹脂等がより好ましい。
不飽和二重結合を有するバインダーポリ ーは、下記一般式(21)~(23)のいずれかで表さ る構造単位から選ばれる少なくとも一つを むポリマーであることが好ましい。
前記一般式(21)~(23)において、A 1 、A 2 、及びA 3 は、各々独立に、酸素原子、硫黄原子、又は -N(R 21 )-を表し、R 21 は置換基を有してもよいアルキル基を表す。 G 1 、G 2 、及びG 3 は、各々独立に、2価の有機基を表す。X及びZ は、各々独立に酸素原子、硫黄原子、又は-N( R 22 )-を表し、R 22 は置換基を有してもよいアルキル基を表す。 Yは、酸素原子、硫黄原子、置換基を有して よいフェニレン基、又は-N(R 23 )-を表し、R 23 は置換基を有してもよいアルキル基を表す。 R 1 ~R 20 は、各々独立に1価の有機基を表す。
前記一般式(21)において、R 1
~R 3
は各々独立に、1価の有機基を表すが、水素
子、置換基を有してもよいアルキル基など
挙げられ、中でも、R 1
、R 2
は水素原子が好ましく、R 3
は水素原子、メチル基が好ましい。
R 4
~R 6
は各々独立に、1価の有機基を表すが、R 4
としては、水素原子又は置換基を有してもよ
いアルキル基などが挙げられ、中でも、水素
原子、メチル基、エチル基が好ましい。また
、R 5
、R 6
は、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、
アルコキシカルボニル基、スルホ基、ニトロ
基、シアノ基、置換基を有してもよいアルキ
ル基、置換基を有してもよいアリール基、置
換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を
有してもよいアリールオキシ基、置換基を有
してもよいアルキルスルホニル基、置換基を
有してもよいアリールスルホニル基などが挙
げられ、中でも、水素原子、アルコキシカル
ボニル基、置換基を有してもよいアルキル基
、置換基を有しもよいアリール基が好ましい
。ここで、導入しうる置換基としては、メト
キシカルボニル基、エトキシカルボニル基、
イソプロピオキシカルボニル基、メチル基、
エチル基、フェニル基等が挙げられる。
A 1
は、酸素原子、硫黄原子、又は、-N(R 21
)-を表し、Xは、酸素原子、硫黄原子、又は-N(
R 22
)-を表す。ここで、R 21
、R 22
としては、置換基を有してもよいアルキル基
が挙げられる。
G 1
は、2価の有機基を表すが、好ましは、置換
を有してもよいアルキレン基(より好ましく
、炭素数1~20の置換基を有してもよいアルキ
レン基)、炭素数3~20の置換基を有してもよい
クロアルキレン基、炭素数6~20の置換基を有
してもよい芳香族基などが挙げられ、中でも
、置換基を有してもよい炭素数1~10の直鎖状
いは分岐アルキレン基、炭素数3~10の置換基
有してもよいシクロアルキレン基、炭素数6
~12の置換基を有してもよい芳香族基が強度、
現像性等の性能上、好ましい。
ここで、G 1 における置換基としては、水素原子がヘテロ 原子に結合した基の中でも水酸基を除くもの 、例えば、アミノ基、チオール基、カルボキ シル基を含まないものが好ましい。
前記一般式(22)において、R 7
~R 9
は各々独立に、1価の有機基を表すが、水素
子、置換基を有してもよいアルキル基など
挙げられ、中でも、R 7
、R 8
は水素原子が好ましく、R 9
は水素原子、メチル基が好ましい。
R 10
~R 12
は、各々独立に1価の基を表すが、1価の基と
ては、具体的には例えば、水素原子、ハロ
ン原子、ジアルキルアミノ基、アルコキシ
ルボニル基、スルホ基、ニトロ基、シアノ
、置換基を有してもよいアルキル基、置換
を有してもよいアリール基、置換基を有し
もよいアルコキシ基、置換基を有してもよ
アリールオキシ基、置換基を有してもよい
ルキルスルホニル基、置換基を有してもよ
アリールスルホニル基などが挙げられ、中
も、水素原子、アルコキシカルボニル基、
換基を有してもよいアルキル基、置換基を
してもよいアリール基が好ましい。
ここで、導入可能な置換基としては、一般
(21)において挙げたものが同様に例示される
。
A 2
は、それぞれ独立して、酸素原子、硫黄原子
、又は、-N(R 21
)-を表し、ここで、R 21
としては、水素原子、置換基を有してもよい
アルキル基などが挙げられる。
G 2
は、2価の有機基を表すが、置換基を有して
よいアルキレン基が好ましい。好ましくは
炭素数1~20の置換基を有してもよいアルキレ
基、炭素数3~20の置換基を有してもよいシク
ロアルキレン基、炭素数6~20の置換基を有し
もよい芳香族基などが挙げられ、中でも、
換基を有してもよい炭素数1~10の直鎖状或い
分岐アルキレン基、炭素数3~10の置換基を有
してもよいシクロアルキレン基、炭素数6~12
置換基を有してもよい芳香族基が強度、現
性等の性能上、好ましい。
ここで、G 2
における置換基としては、水素原子がヘテロ
原子に結合した基の中でも水酸基を除くもの
、例えば、アミノ基、チオール基、カルボキ
シル基を含まないものが好ましい。
Yは、酸素原子、硫黄原子、-N(R 23
)-又は置換基を有してもよいフェニレン基を
す。ここで、R 23
としては、水素原子、置換基を有してもよい
アルキル基などが挙げられる。
前記一般式(23)において、R 13
~R 15
は各々独立に、1価の有機基を表すが、水素
子、置換基を有してもよいアルキル基など
挙げられ、中でも、R 13
、R 14
は水素原子が好ましく、R 15
は水素原子、メチル基が好ましい。
R 16
~R 20
は、各々独立に1価の基を表すが、R 16
~R 20
は、例えば、水素原子、ハロゲン原子、ジア
ルキルアミノ基、アルコキシカルボニル基、
スルホ基、ニトロ基、シアノ基、置換基を有
してもよいアルキル基、置換基を有してもよ
いアリール基、置換基を有してもよいアルコ
キシ基、置換基を有してもよいアリールオキ
シ基、置換基を有してもよいアルキルスルホ
ニル基、置換基を有してもよいアリールスル
ホニル基などが挙げられ、中でも、水素原子
、アルコキシカルボニル基、置換基を有して
もよいアルキル基、置換基を有してもよいア
リール基が好ましい。導入しうる置換基とし
ては、一般式(1)においてあげたものが例示さ
れる。
A 3
は、酸素原子、硫黄原子、又は-N(R 21
)-を表し、Zは、酸素原子、硫黄原子、又は-N(
R 22
)-を表す。R 21
、R 22
としては、一般式(21)におけるのと同様のも
が挙げられる。
G 3
は、2価の有機基を表すが、置換基を有して
よいアルキレン基が好ましい。好ましくは
炭素数1~20の置換基を有してもよいアルキレ
基、炭素数3~20の置換基を有してもよいシク
ロアルキレン基、炭素数6~20の置換基を有し
もよい芳香族基などが挙げられ、中でも、
換基を有してもよい炭素数1~10の直鎖状或い
分岐アルキレン基、炭素数3~10の置換基を有
してもよいシクロアルキレン基、炭素数6~12
置換基を有してもよい芳香族基が強度、現
性等の性能上、好ましい。
ここで、G 3
における置換基としては、水素原子がヘテロ
原子に結合した基の中でも水酸基を除くもの
、例えば、アミノ基、チオール基、カルボキ
シル基を含まないものが好ましい。
前記一般式(21)~(23)で表される構造単位は 硬化性向上及び現像残渣低減の観点から、 インダーポリマー1分子中に20モル%以上95モ %未満の範囲で含まれる化合物が好ましい。 より好ましくは、25モル%~90モル%である。更 好ましくは30モル%以上85モル%未満の範囲で る。
前記一般式(21)~(23)で表される構造単位を するポリマーの合成は、特開2003-262958号公 の段落番号[0027]~[0057]に記載の合成方法に基 いて行なうことができる。この中でも、同 報中の合成方法1)を用いることが好ましい
前記一般式(21)~(23)で表される構造単位を有
るポリマーの具体的な化合物例としては、
記のポリマー1~17を挙げることができる。
上述のような、不飽和二重結合を有するバ
ンダーポリマーの重量平均分子量(Mw)は、顔
料の分散性が良好な点から、好ましくは1,000~
100,000であり、更に好ましくは5,000~50,000であ
。
また、このような不飽和二重結合を有する
インダーポリマーの含有量は、重合性組成
中の顔料の質量を基準として、好ましくは0
.01質量%~40質量%であり、更に好ましくは5質量
%~30質量%である。バインダーの含有量が0.01質
量%未満の場合は、顔料分散性が不充分で明
の向上効果が低い。また、40質量%を越える
合は、得られる重合性組成物の粘度が高く
りチキソ性が発現し、塗工適性が低くなる
本発明の重合性組成物における(D)バイン ーポリマーの含有量は、そのバインダーポ マーの目的に応じて、適宜、決定されるが 一般に、組成物中の全固形分に対して、5質 量%~85質量%が好ましく、10質量%~50質量%がより 好ましい。
〔(E)溶剤〕
本発明の重合性組成物は(E)溶剤を含有する
(E)溶剤は、重合性組成物の各成分の溶解性
、重合性組成物の塗布性を満足すれば基本
に特には限定されないが、安全性を考慮し
選ばれることが好ましい。
溶剤の具体例としては、エステル類、例え
、ギ酸エステル(例えばギ酸アミル);酢酸エ
テル(例えば酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、酢
酸イソブチル、酢酸イソアミル、酢酸イソブ
チル);オキソ酢酸エステル(例えばオキシ酢酸
メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチ
ル);メトキシ酢酸エステル(例えばメトキシ酢
酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢
酸ブチル);エトキシ酢酸エステル(例えばエト
キシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル);アセ
酢酸エステル(例えばアセト酢酸メチル、ア
セト酢酸エチル);プロピオン酸エステル(例え
ばプロピオン酸ブチル);3-オキシプロピオン
エステル(例えば3-オキシプロピオン酸メチ
、3-オキシプロピオン酸エチル);3-メトキシ
ロピオン酸エステル(例えば3-メトキシプロ
オン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチ
ル);3-エトキシプロピオン酸エステル(例えば3
-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプ
ロピオン酸エチル);2-オキシプロピオン酸エ
テル(例えば2-オキシプロピオン酸メチル、2-
オキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-オキ
-2-メチルプロピオン酸エチル、2-オキシプ
ピオン酸エチル、2-オキシプロピオン酸プロ
ピル);2-メトキシプロピオン酸エステル(例え
2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシ
プロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン
プロピル);2-エトキシプロピオン酸エステル
(例えば2-エトキシプロピオン酸メチル、2-メ
キシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エト
シ-2-メチルプロピオン酸エチル、2-エトキシ
プロピオン酸エチル);酪酸エステル(例えば、
酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル
);乳酸エステル(例えば、乳酸メチル、乳酸エ
チル);ピルビン酸エステル(例えば、ピルビン
酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プ
ロピル);2-オキソブタン酸エステル(例えば、2
-オキソブタン酸メチル、2-オキソブタン酸エ
チル)等;
エーテル類、例えば、ジエチレングリコー
ジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、
チレングリコールモノメチルエーテル、エ
レングリコールモノエチルエーテル、メチ
セロソルブアセテート、エチルセロソルブ
セテート、ジエチレングリコールモノメチ
エーテル、ジエチレングリコールモノエチ
エーテル、ジエチレングリコールモノブチ
エーテル、プロピレングリコールメチルエ
テル、プロピレングリコールメチルエーテ
アセテート、プロピレングリコールエチル
ーテルアセテート、プロピレングリコール
ロピルエーテルアセテート等;
ケトン類、例えば、メチルエチルケトン、
クロヘキサノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノ
ン、メチルイソブチルケトン等;
芳香族炭化水素類、例えば、トルエン、キ
レン、エチルベンゼン等;
アルコール系溶剤、例えば、エチルアルコ
ル、イソプロピルアルコール、n-プロピル
ルコール等が好ましい。
これらの中でも、3-エトキシプロピオン メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エ チルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジ エチレングリコールジメチルエーテル、酢酸 ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、2- プタノン、シクロヘキサノン、エチルカル トールアセテート、ブチルカルビトールア テート、プロピレングリコールメチルエー ル、プロピレングリコールモノメチルエー ルアセテート(PGMEA)等がより好ましい。
(E)溶剤の含有量は、重合性組成物の全固形
に対して、20質量%~95質量%が好ましく、25質
%~90質量%がより好ましい。
溶剤量が前記範囲内であると、(C)着色剤が
料である場合、顔料の分散を均一に行なえ
分散後の分散安定性の点でも有利である。
〔他の成分〕
本発明の重合性組成物は、必須成分の上記(
A)~(E)の各成分のほか、増感剤、重合禁止剤等
の成分や、その他の添加剤を、必要に応じて
含有することが好ましい。
-(F)増感剤-
本発明の重合性組成物は、(A)特定オキシム
合物と共に、(F)増感剤を含有することが好
しい。
本発明において用いうる増感剤としては、
光増感色素、光源の光を吸収して重合開始
と相互作用する染料又は顔料などが挙げら
る。
好ましい分光増感色素又は染料としては 多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、 トリフェニレン)、キサンテン類(例えば、フ オレッセイン、エオシン、エリスロシン、 ーダミンB、ローズベンガル)、シアニン類( えば、チアカルボシアニン、オキサカルボ アニン)、メロシアニン類(例えば、メロシ ニン、カルボメロシアニン)、チアジン類(例 えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジ ンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジ オレンジ、クロロフラビン、アクリフラビ )、フタロシアニン類(例えば、フタロシア ン、メタルフタロシアニン)、ポルフィリン (例えば、テトラフェニルポルフィリン、中 心金属置換ポルフィリン)、クロロフィル類( えば、クロロフィル、クロロフィリン、中 金属置換クロロフィル)、金属錯体(例えば 下記化合物)、アントラキノン類(例えばアン トラキノン)、スクアリウム類(例えばスクア ウム)等が挙げられる。
より好ましい分光増感色素又は染料の例 しては、例えば、特開2006-78749号公報の段落 番号[0144]~[0202]等に記載されるものが挙げら る。
増感剤は、単独で用いても2種以上を併用し
てもよい。
重合性組成物中に含有される重合開始剤の
量((A)特定オキシム化合物とそれ以外の重合
開始剤を含む)と増感剤とのモル比は100:0~1:99
あり、より好ましくは90:10~10:90であり、最
好ましくは80:20~20:80である。
-(G)共増感剤-
本発明の重合性組成物には、感度を一層向
させる、或いは酸素による重合阻害を抑制
る等の作用を有する公知の化合物を共増感
として加えてもよい。
共増感剤の例としては、特許第4208437号に 記載のフラン誘導体や、特許第4190156号記載 ベンゾチアゾール誘導体を用いても良い。
共増感剤を使用する場合には、本発明の 合性組成物に含有される重合開始剤の総量1 質量部に対して、0.01質量部~50質量部使用す のが適当である。
-(H)重合禁止剤-
本発明の重合性組成物は、重合性組成物の
造中或いは保存中において重合性モノマー
どの不要な熱重合を阻止するために、少量
熱重合防止剤を添加することが望ましい。
熱重合防止剤としては、ハイドロキノン、p
-メトキシフェノール、ジ-t-ブチル-p-クレゾ
ル、ピロガロール、t-ブチルカテコール、ベ
ンゾキノン、4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチ
ルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-
6-t-ブチルフェノール)、N-ニトロソフェニル
ドロキシアミン第一セリウム塩等が挙げら
る。
熱重合防止剤の添加量は、重合性組成物の
固形分に対して約0.01質量%~約5質量%が好ま
い。
また必要に応じて、酸素による重合阻害を
止するためにベヘン酸やベヘン酸アミドの
うな高級脂肪酸誘導体等を添加して、塗布
の乾燥の過程で塗布膜の表面に偏在させて
よい。高級脂肪酸誘導体の添加量は、全組
物の約0.5質量%~約10質量%が好ましい。
-(I)その他の添加剤-
更に、硬化皮膜の物性を改良するために無
充填剤や、その他、可塑剤等の公知の添加
を加えてもよい。
可塑剤としては、例えば、ジオクチルフ レート、ジドデシルフタレート、トリエチ ングリコールジカプリレート、ジメチルグ コールフタレート、トリクレジルホスフェ ト、ジオクチルアジペート、ジブチルセバ ート、トリアセチルグリセリン等があり、 合剤を使用した場合、重合性モノマーとバ ンダーとの合計質量に対し10質量%以下添加 ることができる。
また、後述する膜強度(耐刷性)向上を目 とした、現像後の加熱・露光の効果を強化 るための、UV開始剤や、熱架橋剤等の添加も できる。
<カラーフィルタ及びその製造方法>
次に、本発明のカラーフィルタ及びその製
方法について説明する。
本発明のカラーフィルタは、支持体上に、
発明の重合性組成物を用いて形成される着
パターンを有することを特徴とする。
以下、本発明のカラーフィルタについて、
の製造方法(本発明のカラーフィルタの製造
方法)を通じて詳述する。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、 持体上に、本発明の重合性組成物を塗布し 重合性組成物層を形成する工程(重合性組成 物層形成工程)と、該重合性組成物層を、マ クを介して露光する工程(露光工程)と、露光 後の前記重合性組成物層を現像して着色パタ ーンを形成する工程(現像工程)と、を含むこ を特徴とする。
具体的には、本発明の重合性組成物を、直
又は他の層を介して支持体上に塗布して、
合性組成物層を形成し(重合性組成物層形成
工程)、所定のマスクパターンを介して露光
、光照射された領域だけを硬化させ(露光工
)、未照射部分を現像液で現像することによ
って(現像工程)、各色(3色或いは4色)の着色パ
ターン(画素)を形成し、本発明のカラーフィ
タを得ることができる。
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法
おける各工程について説明する。
〔重合性組成物層形成工程〕
重合性組成物層形成工程では、支持体上に
本発明の重合性組成物を塗布して重合性組
物層を形成する。
本工程に用いうる支持体としては、例えば
液晶表示素子等に用いられるソーダガラス
パイレックス(登録商標)ガラス、石英ガラ
及びこれらに透明導電膜を付着させたもの
、撮像素子等に用いられる光電変換素子基
、例えばシリコン基板等や、相補性金属酸
膜半導体(CMOS)等が挙げられる。これらの基
は、各画素を隔離するブラックストライプ
形成されている場合もある。
また、これらの支持体上には、必要により
上部の層との密着改良、物質の拡散防止或
は基板表面の平坦化のために下塗り層を設
てもよい。
支持体上への本発明の重合性組成物の塗 方法としては、スリット塗布、インクジェ ト法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、 クリーン印刷法等の各種の塗布方法を適用 ることができる。
重合性組成物による塗布膜としては、0.1μm~
10μmが好ましく、0.2μm~5μmがより好ましく、0.
2μm~3μmが更に好ましい。
また、固体撮像素子用のカラーフィルタを
造する際には、重合性組成物による塗布膜
しては、解像度と現像性の観点から、0.35μm
~1.5μmが好ましく、0.40μm~1.0μmがより好ましい
。
支持体上に塗布された重合性組成物は、 常、70℃~110℃で2分~4分程度の条件下で乾燥 れ(プリベーク)、重合性組成物層が形成さ る。
〔露光工程〕
露光工程では、重合性組成物層形成工程に
いて形成された重合性組成物層を、マスク
介して露光する。これにより、重合性組成
層において、光照射された領域のみ硬化さ
ることができる。
露光は放射線の照射により行うことが好ま
い。
露光に際して用いることができる放射線と
ては、(A)特定オキシム化合物が特に優れた
度を示す波長365nmと405nmにおける放射線を照
射可能な放射線であることが好ましく、特に
、g線、i線等の紫外線が好ましく用いられ、
圧水銀灯がより好まれる。
露光の際の照射強度は5mJ/cm 2 ~1500mJ/cm 2 が好ましく、10mJ/cm 2 ~1000mJ/cm 2 がより好ましく、10mJ/cm 2 ~800mJ/cm 2 が最も好ましい。
〔現像工程〕
露光工程に、次いで、アルカリ現像処理を
い、露光工程における光未照射部分をアル
リ水溶液に溶出させる。これにより、光硬
した部分だけが残る。
現像液としては、下地の回路などにダメー
を起さない、有機アルカリ現像液が望まし
。現像温度としては、通常、20℃~30℃であ
、現像時間は20~90秒である。
現像液に用いるアルカリとしては、例えば
アンモニア水、エチルアミン、ジエチルア
ン、ジメチルエタノールアミン、テトラメ
ルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチ
アンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロ
ル、ピペリジン、1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-
7- ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物
濃度が0.001~1
0質量%、好ましくは0.01~1質量%となるように純
水で希釈したアルカリ性水溶液が使用される
。なお、このようなアルカリ性水溶液からな
る現像液を使用した場合には、一般に現像後
純水で洗浄(リンス)する。
なお、本発明のカラーフィルタの製造方 においては、上述した、重合性組成物層形 工程、露光工程、及び現像工程を行った後 、必要により、形成された着色パターンを 熱及び/又は露光により硬化する硬化工程を 含んでいてもよい。
以上説明した、重合性組成物層形成工程 露光工程、及び現像工程(更に、必要により 硬化工程)を所望の色相数だけ繰り返すこと より、所望の色相よりなるカラーフィルタ 作製される。
本発明のカラーフィルタは、本発明の重合
組成物を用いているため、形成された着色
ターンが支持体基板との高い密着性を示し
硬化した組成物は耐現像性に優れるため、
光感度に優れ、露光部の基板との密着性が
好であり、かつ、所望の断面形状を与える
解像度のパターンを形成することができる
従って、液晶表示素子やCCD等の固体撮像素
に好適に用いることができ、特に100万画素
超えるような高解像度のCCD素子やCMOS等に好
適である。つまり、本発明のカラーフィルタ
は、固体撮像素子に適用されることが好まし
い。
本発明のカラーフィルタは、例えば、CCDを
成する各画素の受光部と集光するためのマ
クロレンズとの間に配置されるカラーフィ
タとして用いることができる。
本発明の好ましい態様を以下に列記するが、
これらに限定される物ではない。
<2> 前記一般式(1)におけるR 1
が、下記一般式(3)で示される置換基であるこ
とを特徴とする前記<1>に記載の重合性組
成物。
上記一般式(3)中、R 4 は芳香族基を示す。
<3> 前記(B)着色剤が、顔料又は染料で ることを特徴とする前記<1>又は<2> 記載の重合性組成物。
<4> 重合性組成物の全固形分に対して 顔料又は染料が50質量%以上80質量%以下であ ことを特徴とする前記<3>に記載の重合 組成物。
<5> 前記(C)重合性モノマーが酸基を有 ることを特徴とする前記<1>~<4>のい ずれか1に記載の重合性組成物。
<6> 前記(D)バインダーポリマーが二重結
を有することを特徴とする前記<1>~<5&
gt;のいずれか1に記載の重合性組成物。
<7>更に(F)増感剤を含有する<1>~<6>
;のいずれか1項に記載の重合性組成物。
<8>更に(G)共増感剤を含有する<7>に記
載の重合性組成物。
<9> 支持体上に、前記<1>~<8>の いずれか1に記載の重合性組成物を用いて形 された着色パターンを有することを特徴と るカラーフィルタ。
<10> 支持体上に、前記<1>~<9>の
ずれか1に記載の重合性組成物を塗布して重
性組成物層を形成する工程と、
該重合性組成物層をマスクを介して露光す
工程と、
露光後の前記重合性組成物層を現像して着
パターンを形成する工程と、
を含むことを特徴とするカラーフィルタの製
造方法。
<11> 前記<9>に記載のカラーフィル タを備えたことを特徴とする固体撮像素子。
以下、本発明を実施例により更に具体的 説明するが、本発明はその主旨を越えない り以下の実施例に限定されるものではない
〔合成例1:例示化合物(A-1)の合成〕
ジフェニルスルフィド30mmolをクロロベンゼ
100mLに溶解させ氷浴にて内温5℃まで冷却し
。これに塩化アルミニウム粉末33mmolを加え1
0分間攪拌した後、アセチルクロリド30.3mmolを
30分間かけて滴下した。室温にもどして3時間
攪拌操作を行なった後、氷500gでクエンチし
。酢酸エチルで抽出し有機層を塩酸1%水溶液
と塩化ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグ
ネシウムで乾燥し溶媒を減圧留去した。得ら
れた化合物は、下記構造の1-(4-(フェニルチオ
)フェニル)エタノンであり、精製操作を行な
ず以下の反応を行なった。
1-(4-(フェニルチオ)フェニル)エタノン20mmo lを、THF100mLに溶解させ-78℃に冷却した。これ にリチウムヘキサメチルジシラジド22mmolを滴 下し1時間攪拌した。更にアリルブロミド20mmo lのTHF20mL溶液を10分かけて滴下してゆっくり 温に戻して更に1時間攪拌した。水100mLでク ンチし酢酸エチルで抽出、塩化ナトリウム 溶液で洗浄し有機層を濃縮した。得られた 合物をカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/ 酢酸エチル=10/1)で精製することで、下記構造 の1-(4-(フェニルチオ)フェニル)ペント-4-エン- 1-オンを収率52%で得た。
塩酸ヒドロキシルアンモニウム7.7mmolと酢酸
ナトリウム10mmolを水3mLに溶解させた。これに
1-(4-(フェニルチオ)フェニル)ペント-4-エン-1-
ン7mmolのプロピレングリコールモノメチル
ーテル10mL溶液を加えて80℃で3時間加熱攪拌
た。酢酸エチルで抽出し塩化ナトリウム水
液で洗浄した後乾燥濃縮し、カラムクロマ
グラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)で精製
することで、下記構造の1-(4-(フェニルチオ)
ェニル)ペント-4-エン-1-オンオキシムを収率7
8%で得た。
1-(4-(フェニルチオ)フェニル)ペント-4-エ -1-オンオキシム1mmolを、酢酸エチル20mLに溶 させトリエチルアミン1.5mmolを加えた。0℃に 冷却した後、アセチルクロリド1.5mmolを加え 0℃で1時間攪拌した。有機層を酢酸エチルで 抽出し、塩化ナトリウム水溶液で洗浄操作を 行なった後乾燥濃縮させ、更にカラムクロマ トグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)で精 することで、下記構造の1-(4-(フェニルチオ) ェニル)ペント-4-エン-1-オンオキシム-O-アセ タート:例示化合物(A-1)を収率87%で得た。
得られた例示化合物(A-1)1H NMRデータを以下
示す。
1H NMR(CDCl3):δ2.08(s,3H),2.18(dt,J=7.2Hz,7.0Hz,2H),2.76
(t,J=7.2Hz,2H),4.97(dd,J=7.0Hz,2.4Hz,1H),5.03(dd,J=2.4Hz,18.
0Hz,1H),5.70(dd,J=7.0Hz,18.0Hz,1H),7.0-7.2(m,5H),7.26(d,2H),
7.41(d,2H)
〔合成例2:例示化合物(A-31)の合成〕
N-エチルカルバゾール100mmolをクロロベンゼ
300mLに溶解させ氷浴にて内温5℃まで冷却し
。これに塩化アルミニウム粉末110mmolを加え
10分間攪拌した後、o-トリルカルボン酸クロ
ド105mmolを加えて室温で2時間攪拌した。再び
5℃に冷却した後塩化アルミニウム粉末110mmol
加え、更にアセチルクロリド110mmolを30分間
けて滴下した。室温にもどして3時間攪拌操
作を行なった後、氷500gでクエンチした。酢
エチルで抽出し有機層を塩酸1%水溶液と塩化
ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸マグネシウ
ムで乾燥し溶媒を減圧留去した。得られた化
合物は、下記構造のN-エチル-3-アセチル-6-(o-
リル)カルボニル-カルバゾールであり、精
操作を行なわず以下の反応を行なった。
N-エチル-3-アセチル-6-(o-トリル)カルボニ -カルバゾール20mmolをTHF100mLに溶解させ-78℃ 冷却した。これにリチウムヘキサメチルジ ラジド22mmolを滴下し1時間攪拌した。更に1- ロモ-4-ブテン20mmolのTHF20mL溶液を10分かけて 下してゆっくり室温に戻して更に1時間攪拌 した。水100mLでクエンチし酢酸エチルで抽出 塩化ナトリウム水溶液で洗浄し有機層を濃 した。得られた混合物をカラムクロマトグ フィー(ヘキサン/酢酸エチル=4/1)で精製する ことで、下記構造のN-エチル-3-(5-ヘキセン-1- ン)-6-(o-トリル)カルボニル-カルバゾールを 率33%で得た。
N-エチル-3-(5-ヘキセン-1-オン)-6-(o-トリル) カルボニル-カルバゾール3mmolをTHF20mLに溶解 せて0℃に冷却した。これにナトリウムメト シド3.3mmolのメタノール10mL溶液を加えて同 で1時間攪拌した。これに亜硝酸イソペンチ 3.3mmolを加えて室温で更に1時間攪拌した。 られた溶液を0℃に冷却した0.1N塩酸水溶液に 注ぎ、析出した固体を濾取、更に蒸留水で水 洗した後乾燥させて、下記構造のN-エチル-3-( 5-ヘキセン-1-オン)-6-(o-トリル)カルボニル-カ バゾールオキシムを収率67%で得た。
N-エチル-3-(5-ヘキセン-1-オン)-6-(o-トリル) カルボニル-カルバゾールオキシム1mmolを酢酸 エチル20mLに溶解させトリエチルアミン1.5mmol 加えた。0℃に冷却した後、アセチルクロリ ド1.5mmolを加えて0℃で1時間攪拌した。有機層 を酢酸エチルで抽出し、塩化ナトリウム水溶 液で洗浄操作を行なった後乾燥濃縮させ、更 にカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸 チル=4/1)で精製することで、下記構造のN-エ チル-3-(5-ヘキセン-1-オン)-6-(o-トリル)カルボ ル-カルバゾールオキシムアセタート:例示 合物(A-31)を収率91%で得た。
得られた例示化合物(A-31)
1H NMRデータを以下に示す。
1H NMR(CDCl3):δ1.51(t,J=7.2Hz,3H),2.08(s,3H),2.35(s,3H),2.
45(d,J=6.8Hz,2H),2.55(d,J=6.8Hz,2H),3.89(q,J=7.2Hz,2H),5.07(
dd,J=7.0Hz,2.4Hz,1H),5.15(dd,J=2.4Hz,18.0Hz,1H),6.08(dd,J=7.
0Hz,18.0Hz,1H),7.3-7.5(m,7H),8.03(d,J=5.8Hz,1H),8.19(d,J=5.8
Hz,1H)
[実施例1-1]
実施例1-1の感度測定用光重合性組成物1を以
下のように調製し、その感度を評価した。
(A)特定オキシム化合物として、前述のよう
して合成された例示化合物(A-1)を0.08mmol、(C)
重合性モノマーとしてペンタエリスリトール
テトラアクリレートを1g、(D)バインダーポリ
ーとしてポリメチルメタクリレート(Aldrich
製、分子量c.a.996000)1g、及び、(E)溶剤として
クロヘキサノン16gを含有する均一な組成物
調製した。得られた組成物を塗液として用
、これをガラス板上にスピンコーターにて
工して、40℃で10分間乾燥し、1.5μmの膜厚の
塗工膜を形成した。この塗工膜上に21√2ステ
ップタブレット(大日本スクリーン製造(株)製
のグレイスケールフィルム)を置き、ウシオ
機(株)製の500mWの高圧水銀ランプの光を、熱
カットフィルターを介して30秒間露光した
、トルエン中に60秒間含浸させて現像処理を
行った。ステップタブレットに対応した完全
に硬化して不溶化した段数を感度として評価
したところ、感度は9段であった。
なお、感度段数は数字が大きいほど感度が
いことを示す。
[実施例1-2~実施例1-8、比較例1-1~比較例1-4]
実施例1-1において、化合物(A-1)を、下記表1
示す各化合物(化合物(A-2)~(A-8)、比較化合物1
~4)にそれぞれ代えた他は、実施例1-1と全く同
一の操作で感度測定用光重合性組成物2~12を
れぞれ調製した。さらに、光重合性組成物2~
12について、実施例1-1と同様にして感度段数
評価した。
実施例1-1~実施例1-8、及び比較例1-1~比較例1-
4の評価結果を下記表1に示す。
前記表1中、比較化合物(比較化合物1~4)の詳
と、構造式は次の通りである。
・比較化合物1:IRGACURE OXE01(チバスペシャルテ
ィ・ケミカルズ製)
・比較化合物2:IRGACURE OXE02(チバスペシャルテ
ィ・ケミカルズ製)
・比較化合物3:IRGACURE369(チバスペシャルティ
ケミカルズ製)比較化合物1~比較化合物3の構
造式を下記に示す。
比較化合物4の構造を以下に示す。
[実施例2-1]
〔1.本発明の重合性組成物S-1の調製〕
着色剤(顔料)を含有する重合性組成物S-1を
製し、これを用いてカラーフィルタを作製
た。
1-1.顔料分散液(P1)の調製
顔料として、C.I.ピグメント・グリーン36とC
.I.ピグメント・イエロー219との30/70(質量比)
合物40質量部、分散剤としてBYK2001(Disperbyk :
ックケミー(BYK)社製、固形分濃度45.1質量%)10
質量部(固形分換算約4.51質量部)、及び溶媒と
して3-エトキシプロピオン酸エチル150質量部
らなる混合液を、ビーズミルにより15時間
合・分散して、顔料分散液(P1)を調製した。
得られた顔料分散液(P1)について、顔料の 平均粒径を動的光散乱法により測定したとこ ろ、200nmであった。
1-2.重合性組成物S-1(塗布液)の調製
下記組成S-1の成分を混合して溶解し重合性
成物S-1を調製した。
<組成S-1>
・(B)着色剤:顔料分散液(P1)
600質量部
・(D)バインダーポリマー:ポリマー0(ベンジル
メタクリレート/メタクリル酸/ヒドロキシエ
ルメタクリレート共重合体、mol比:80/10/10、M
w:10,000)
200質量部
・(C)重合性モノマー:例示化合物(C-0)(ジペン
エリスリトールヘキサアクリレート)
60質量
部
・(A)特定オキシム化合物:例示化合物(A-1)
60質量部
・(E)溶媒:プロピレングリコールモノメチル
ーテルアセテート 1000質量部
・界面活性剤(商品名:テトラニック150R1、BASF
) 1質量部
・γ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシ
ラン 5質量部
〔2.カラーフィルタの作製〕
2-1.重合性組成物層の形成
上記により得られた顔料を含有する重合性
成物S-1をレジスト溶液として、550mm×650mmの
ラス基板に下記条件でスリット塗布した後
10分間そのままの状態に保持し、真空乾燥
プリベーク(100℃80秒)を施して重合性組成物
を形成した。
(スリット塗布条件)
塗布ヘッド先端の開口部の間隙:50μm
塗布速度:100mm/秒
基板と塗布ヘッドとのクリヤランス:150μm
塗布厚(乾燥厚):2μm
塗布温度:23℃
2-2.露光、現像
その後、マスク及び2.5kWの超高圧水銀灯を
いて、重合性組成物層をパターン状に露光
た。露光後の重合性組成物層の全面を、有
系現像液(商品名:CD、富士フイルムエレクト
ニクスマテリアルズ(株)製)の10%水溶液で被
、60秒間静止した。
2-3.加熱処理
その後、重合性組成物層上に純水をシャワ
状に噴射して現像液を洗い流し、次いで、2
20℃のオーブンにて1時間加熱した(ポストベ
ク)。これにより、ガラス基板上に着色パタ
ンを有するカラーフィルタを得た。
〔3.性能評価〕
重合性組成物S-1の保存安定性及び露光感度
また、重合性組成物S-1を用いてガラス基板
に着色パターンを形成した際の現像性、得
れた着色パターンの加熱経時での着色、基
に対する密着性、及びパターン断面形状に
いて、下記のようにして評価した。評価結
をまとめて表4に示す。
3-1.重合性組成物の保存安定性
重合性組成物を室温で1ケ月保存した後、異
物の析出度合いを下記判定基準に従って目視
により評価した。
-判定基準-
○:析出は認められなかった。
△:僅かに析出が認められた。
×:析出が認められた。
3-2.重合性組成物の露光感度
重合性組成物を、ガラス基板上にスピンコ
ト塗布後、乾燥して膜厚1.0μmの塗膜を形成
た。スピンコート条件は、300rpmで5秒の後、
800rpmで20秒とし、乾燥条件は100℃で80秒とし
。次に、得られた塗膜を、線幅2.0μmのテス
用のフォトマスクを用い、超高圧水銀灯を
すプロキシミティー型露光機(日立ハイテク
子エンジニアリング(株)製)により、10mJ/cm 2
~1600mJ/cm 2
の種々の露光量で露光した。次に、60%CD-2000(
士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(
株)製)現像液を使用して、露光後の塗膜を、2
5℃、60秒間の条件で現像した。その後、流水
で20秒間リンスした後、スプレー乾燥しパタ
ニングを完了した。
露光感度の評価は、露光工程において光が
射された領域の現像後の膜厚が、露光前の
厚100%に対して95%以上であった最小の露光必
要量を露光感度として評価した。露光必要量
の値が小さいほど感度が高いことを示す。
3-3.現像性、パターン断面形状、基板密着性
「2-3.加熱処理」においてポストベークを行
った後の基板表面及び断面形状を、光学顕微
鏡及びSEM写真観察により通常の方法で確認す
ることにより、現像性、基板密着性、及びパ
ターン断面形状の評価を行った。評価方法の
詳細は以下の通りである。
<現像性>
露光工程において、光が照射されなかった
域(未露光部)の残渣の有無を観察し、現像
を評価した。評価基準は以下の通りである
-評価基準-
○:未露光部には、残渣がまったく確認され
かった
△:未露光部に、残渣がわずかに確認された
、実用上問題のない程度であった
×:未露光部に、残渣が著しく確認された
<基板密着性>
基板密着性は、パターン欠損が発生してい
か否かを観察し、下記基準に基づいて評価
た。
-評価基準-
○:パターン欠損がまったく観察されなかっ
△:パターン欠損がほとんど観察されなかっ
が、一部分欠損が観察された
×:パターン欠損が著しく多く観察された
<パターン断面形状>
形成されたパターンの断面形状を観察して
価した。パターンの断面形状は順テーパー
最も好ましく、矩形が次に好ましい。逆テ
パーは好ましくない。
3-4.強制加熱経時での着色
「2-3.加熱処理」においてポストベークを行
った後、着色パターンを有するカラーフィル
タを、ホットプレートで200℃、1時間加熱し
加熱前後の色差δEab *
を、大塚電子(株)製MCPD-3000で測定した。測定
れた加熱前後の色差δEab *
を、下記基準に基づいて評価した。
-評価基準-
○:δEab *
≦5
△:5<δEab *
<8
×:δEab *
≧8
[実施例2-2~2-15、比較例2-1~2-4]
実施例2-1での重合性組成物S-1の調製に用い
組成S-1において、「(A)特定オキシム化合物
ある例示化合物(A-1)60質量部」を、「下記表
2に示される各化合物及び量」に代え、適宜
「(D)バインダーポリマーであるポリマー0」
「(C)重合性モノマーである例示化合物(C-0)
を、「下記表2に示される種類」に代え、更
、適宜、増感剤、共増感剤を加えた以外は
すべて実施例2-1と同様にして、重合性組成
S-2~S-15及びS’-1~S’-4を調製し、カラーフィ
タを得た。更に、実施例2-1と同様の評価を
った。結果を表2に示す。
ここで、表2中のバインダーポリマーとして
用いられるポリマー1~10は、前述の一般式(21)~
(23)で表される構造単位を有するポリマーの
体的な化合物例として挙げられたものを指
。
また、表2中の重合性モノマーとして用いら
れる(C-1)~(C-11)は、前述の重合性モノマーの例
示化合物(C-1)~(C-11)として挙げられたものを指
す。
表2中に示される、増感剤A1~A3、共増感剤F1~F
3は、以下に示す化合物である。
表4の結果から、特定オキシム化合物(例 化合物(A-1)~(A-8))を含有する各実施例の重合 組成物は、保存安定性(経時安定性)に優れた ものであることが分る。また、これらの重合 性組成物は露光感度が高く、カラーフィルタ の着色パターンを形成に用いた際の現像性、 得られた着色パターンの加熱経時での着色( 色)がなく、また、基板密着性及びパターン 面形状のいずれにも優れていることが分か 。
[実施例3-1]
〔1.レジスト液の調製〕
下記組成の成分を混合して溶解し、レジス
液を調製した。
-レジスト液の組成-
・プロピレングリコールモノメチルエーテル
アセテート(PGMEA)19.20質量部
・乳酸エチル
36.67質量部
・樹脂
30.51質量部
〔メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/メ
クリル酸-2-ヒドロキシエチル共重合体(モル
=60/22/18)の40%PGMEA溶液〕
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト 12.20質量部
・重合禁止剤(p-メトキシフェノール)
0.0061質量部
・フッ素系界面活性剤
0.83質量部
(F-475、大日本インキ化学工業(株)製)
・光重合開始剤
0.586質量部
(TAZ-107(トリハロメチルトリアジン系の光重
開始剤)、みどり化学(株)製)
〔2.下塗り層付シリコンウエハー基板の作製
6inchシリコンウエハーをオーブン中で200℃
もと30分加熱処理した。次いで、このシリコ
ンウエハー上に前記レジスト液を乾燥膜厚が
2μmになるように塗布し、更に220℃のオーブ
中で1時間加熱乾燥させて下塗り層を形成し
下塗り層付シリコンウエハー基板を得た。
〔3.重合性組成物T-1の調製〕
下記組成T-1の化合物を混合して溶解し、着
剤(染料)を含有する重合性組成物T-1を調製
た。
<組成T-1>
・(E)溶剤:シクロヘキサノン
80質量部
・(B)着色剤:C.I.Acid Blue 108 7.5質
部
・(B)着色剤:C.I.ソルベントイエロー162
2.5質量部
・(C)重合性モノマー:混合物(C-0’)
7.0質量部
〔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ヘキサアクリレー
との質量比3:7の混合物〕
・(A)特定オキシム化合物:例示化合物(A-1)
2.5質量部
・グリセロールプロポキシレート
0.5質量部(数平均分子量Mn:150
0、モル吸光係数ε=0)
〔4.重合性組成物T-1(塗布液)の保存安定性評
〕
重合性組成物T-1を室温で1ケ月保存した後、
異物の析出度合いを下記判定基準に従って目
視により評価した。結果を下記表5に示す。
-判定基準-
○:析出は認められなかった。
△:僅かに析出が認められた。
×:析出が認められた。
〔5.重合性組成物T-1によるカラーフィルタの
製及び評価〕
前記3.で調製した重合性組成物T-1を、前記2.
で得られた下塗り層付シリコンウエハー基板
の下塗り層上に塗布し、光硬化性の塗布膜を
形成した。そして、この塗布膜の乾燥膜厚が
0.9μmになるように、100℃のホットプレートを
用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行なっ
。
次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Can
on(株)製)を使用して、365nmの波長でパターン
2μm四方のIslandパターンマスクを通して10~1600
mJ/cm 2
の露光量で照射した。
その後、照射された塗布膜が形成されてい
シリコンウエハー基板をスピン・シャワー
像機(DW-30型、(株)ケミトロニクス製)の水平
転テーブル上に載置し、CD-2000(富士フイル
エレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を用
て23℃で60秒間パドル現像を行ない、シリコ
ウエハー基板上に着色パターンを形成した
着色パターンが形成されたシリコンウエハ
基板を真空チャック方式で前記水平回転テ
ブルに固定し、回転装置によって該シリコ
ウエハー基板を回転数50r.p.m.で回転させつ
、その回転中心の上方より純水を噴出ノズ
からシャワー状に供給してリンス処理を行
い、その後スプレー乾燥した。
以上のようにして、基板上に着色パターン
形成されたカラーフィルタを得た。
<露光感度、及びパターンサイズ>
露光工程において光が照射された領域の現
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を露光感度として評
価した。露光感度の値が小さいほど感度が高
いことを示す。
また、その際の、測長SEM「S-9260A」(日立ハ
テクノロジーズ(株)製)を用いて、着色パタ
ンのサイズを測定した。パターンサイズが2
mに近いほど、硬化性が充分で感度が良好で
ることを示す。
結果を下記表5に示す。
<現像性、加熱経時での着色、基板密着性
パターン断面形状>
現像性、加熱経時での着色、基板密着性、
ターン断面形状の評価は、実施例2-1に対し
行った評価方法及び評価基準に基づいて評
を行った。結果を下記表5に示す。
[実施例3-2~3-9、比較例3-1~3-4]
実施例3-1において、重合性組成物T-1の調製
用いた組成T-1中の「(A)特定オキシム化合物
ある例示化合物(A-1)7.0質量部」を、「下記
3に示される各化合物及び量」に代え、適宜
「(C)重合性モノマーである混合物(C-0’)」
、「下記表3に示される種類のモノマー」に
え、更に、適宜、増感剤、共増感剤を加え
以外は、すべて実施例3-1と同様にして、重
性組成物T-2~T-9及びT’-1~T’-4を調製し、カ
ーフィルタを得た。更に、実施例2-1と同様
評価を行った。結果を表3に示す。
なお、表3中の重合性モノマーとして用いら
れる(C-1)~(C-7)は、前述の重合性モノマーの例
化合物(C-1)~(C-7)として挙げられたものを指
。
また、表3に示される、増感剤A3、共増感剤F
3は前記した化合物である。
[実施例3-10]
下記組成U-1の化合物を混合して溶解し、着
剤(顔料)を含有する重合性組成物U-1を調製
た。
<組成U-1>
・(E)溶剤:3-エトキシプロピオン酸エチル
17.9質量部
・(B)着色剤:C.I.ピグメント・レッド254の分散
26.7質量部
(固形分:15質量%、固形分中の顔料含有率:60%)
・(B)着色剤:C.I.ピグメント・イエロー139の分
液 17.8質量部
(固形分:15質量%、固形分中の顔料含有率:60%)
・(C)重合性モノマー
3.5質量部
〔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ヘキサアクリレー
との質量比3:7の混合物〕
・(A)特定オキシム化合物:例示化合物(A-1)
0.5質量部
・(D)ベンジルメタアクリレート/メタアクリ
酸共重合体 2.0質量部
(モル共重合比=70/30、Mw:15000)
[実施例3-11~3-20、比較例3-5~3-8]
実施例3-10において、重合性組成物U-1の調製
に用いた組成U-1中の「(A)特定オキシム化合物
である例示化合物(A-1)0.5質量部」を、「下記
4に示される各化合物及び量」に代え、更に
、実施例3-18~3-20については、下記表4に示さ
る増感剤及び共増感剤を下記表4に示される
類及び量で加えた以外は、すべて実施例3-10
と同様にして、重合性組成物U-2~U-11及びU’-1~
U’-4を調製した。
得られた各重合性組成物について、実施例3
-1と同様の評価を行った。結果を表4に示す。
なお、表4に示される、増感剤A1、A3、共 感剤F2、F3は前記した化合物である。
[実施例3-21]
下記組成V-1の化合物を混合して溶解し、着
剤(顔料)を含有する重合性組成物V-1を調製
た。
<組成V-1>
・(E)溶剤:3-エトキシプロピオン酸エチル
17.9質量部
・(B)着色剤:C.I.ピグメント・レッド254の分散
33.34質量部
(固形分:15質量%、固形分中の顔料含有率:60%)
・(B)着色剤:C.I.ピグメント・イエロー139の分
液 22.23質量部
(固形分:15質量%、固形分中の顔料含有率:60%)
・(C)重合性モノマー
2.5質量部
〔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ヘキサアクリレー
との質量比3:7の混合物〕
・(A)特定オキシム化合物:例示化合物(A-1)
0.5質量部
・ベンジルメタアクリレート/メタアクリル
共重合体 2.0質量部(モル共重合
=70/30、Mw:15000)
[実施例3-22~3-28、比較例3-9~3-12]
実施例3-21において、重合性組成物V-1の調製
に用いた組成V-1中の「(A)特定オキシム化合物
である例示化合物(A-1)」を、「下記表5に示さ
れる各化合物」に代えた以外は、すべて実施
例3-21と同様にして、重合性組成物V-2~V-8及びV
’-1~V’-4を調製した。
得られた各重合性組成物について、実施例3
-1と同様の評価を行った。結果を表5に示す。
表3~表5の結果から、特定オキシム化合物を
有する各実施例の重合性組成物は、保存安
性(経時安定性)に優れたものであることが
かる。また、これらの重合性組成物は、露
感度が高く、カラーフィルタの着色パター
を形成に用いた際の現像性、得られた着色
ターンの加熱経時での着色(変色)がなく、ま
た、基板密着性及びパターン断面形状のいず
れにも優れていることが判る。
また、特に、表5に明らかなように、顔料の
含有量が多い場合であっても、優れた露光感
度を有することが分かる。
[実施例4]
<フルカラーのカラーフィルタの作製>
下記RGB各色着色重合性組成物を用いて得た
色パターンと、ブラックマトリックスとを
するフルカラーのカラーフィルタを作製し
。
-着色重合性組成物-
緑色(G)用重合性組成物として、実施例3-1で
いた重合性組成物T-1を用いた。
重合性組成物T-1について、顔料(C.I.Acid Blue
108と、C.I.ソルベントイエロー162)を、青色顔
料(C.I.ピグメント・ブルー15:6とC.I.ピグメン
・バイオレット23との30/70〔質量比〕混合物)
に変更した他は同様にして青色(B)用の重合性
組成物Z-1を調製した。
また、赤色(R)用重合性組成物として、実施
3-10で用いた重合性組成物U-1を用いた。
ガラス基板にまず、常法によりブラック トリックスを形成し、該ブラックマトリッ ス上に、重合性組成物T-1を用いて、実施例3 -1に記載の方法と同じ要領で2μm四方の緑色(G) の着色パターンを形成した。さらに、緑色(G) 重合性組成物T-1で実施したのと同様にして2μ m四方の赤色(R)、青色(B)パターンを順次形成 て固体撮像素子用のカラーフィルタを作製 た。
得られたカラーフィルタについて、実施 3-1と同様の方法で、RGB各色の着色パターン びブラックマトリックスパターンについて 断面形状と基板密着性を評価したところ、 ずれも矩形であり、パターンの欠損もなく 着性に優れていることがわかった。
[実施例5]
<固体撮像素子の作製>
実施例4により得られたカラーフィルタを固
体撮像素子に組み込んだところ、該固体撮像
素子は、高解像度で、色分離性に優れること
が確認された。
