JP4178812B2

JP4178812B2 - Color filter manufacturing method and color filter manufactured using the same

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Publication number: JP4178812B2
Application number: JP2002047584A
Authority: JP
Inventors: 浩光伊藤
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2008-11-12
Anticipated expiration: 2022-02-25
Also published as: JP2003248114A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルタ製造方法及びカラーフィルタに関し、生産性及び歩留まりが向上する製造方法及びそれによってガラス等との密着性が高く、且つ平滑性に優れたカラーフィルタを提供するための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
表示装置用のカラーフィルタは様々なものがあるが、ここでは液晶ディスプレイ用カラーフィルタを代表例として説明する。液晶ディスプレイは、時計・カメラ等の小面積のものから、コンピュータ端末表示装置・テレビ画像表示装置などの大面積のものまで広く使用されており、近年大面積の用途を中心としてカラー表示化が急速に進んでいる。カラーフィルタは液晶ディスプレイのカラー表示化には必要不可欠で、カラー液晶ディスプレイの性能を決める重要な部品であり、高精細な画像を表示するために様々な形に細かくパターニングされたものが用いられている。従来のカラーフィルタの製造方法としては、例えば染色法やインクジェット法、印刷法、フォトリソグラフィー法、エッチング法などが知られている。
【０００３】
染色法は、決められたパターンを形成した後、適当な染色浴にて入染めする工程及び防染処理を各色に対して繰り返し行うことによってカラーフィルタを作製する技術である。この方法は、その工程が煩雑な上、総工程数が多いことが難点である。これに対して、より工程数が少なく、効率のよいカラーフィルタの製造方法が提案されている。例えば、インキジェット装置を用いて、インキを基板となる透明な基材に噴出、固定することによって着色するインキジェット法、および印刷機を用いてインキを基板となる透明な基材に転写する印刷法などの技術がこれに該当する。これらの方法では、位置のアライメントはインクジェットのヘッド或いは印刷機及び印刷版で行うため、着色層を光照射によってパターニングする工程を必要としない。しかしながら、これらの方法では高精細の画素を形成することが困難である。
【０００４】
一方、フォトリソグラフィー法は、着色剤とアルカリ可溶性樹脂とを含む着色液を用い、それを基板上に塗布製膜した後、着色層をフォトリソグラフィー法でパータニング、現像することで一色の着色パターンを形成する。この方法では、染色法と同様に、各色毎にこの工程を繰り返し行うが、染色工程及び防染処理を必要としないため、工程数が染色法のそれに比べて簡単になるばかりでなく、分光特性のコントロール、再現性が容易に得られる。さらに、フォトリソグラフィー法を利用しているため、解像度が高く、印刷法やインクジェット法では困難なより高精細なカラーフィルタを作製することが可能であり、近年、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造において、主流になりっている方法である。
【０００５】
フォトリソグラフィー法によりカラーフィルタを得る方法は、一般にアルカリ可溶性樹脂、ラジカル重合性モノマー、光ラジカル発生剤、着色剤及び溶剤から構成された感光性着色組成物が用いられ、ガラス基板等に塗布した後、紫外線露光に続くアルカリ水溶液による現像でパターン形成するものであり、特開平７−９８４０９号公報等に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ラジカル重合反応は酸素による阻害を受けるため、多くの露光エネルギーを要し、生産性が悪いと共に表面の硬化が困難であり、製造されたカラーフィルタの表面が荒れてしまうといった問題点がある。また、表面の荒れを防ぐために現像時間を短縮すると、未露光部に感光性樹脂組成物が残存してしまう等の問題点がある。
すなわち本発明の目的は、露光エネルギーが少なく生産性が向上し、且つ現像性がよく現像不良等による不具合が少なく歩留まりが向上する製造方法及びこれによって得られるガラス等との密着性が高く、且つ平滑性に優れたカラーフィルタを提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、フォトリソグラフィー法によりカラーフィルタを得る方法において、特定の感光性樹脂組成物を用いることによって上記の目的を達成できることを見い出した。
すなわち、ポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が５，０００〜３０，０００であるアルカリ可溶性基（Ｋ）を有する重合体（Ａ１）とＭｗ６０，０００〜１５０，０００であるアルカリ可溶性基（Ｋ）を有する重合体（Ａ２）の混合物からなるアルカリ可溶性重合体、染料及び／または顔料からなる着色剤、重合開始剤及び重合性化合物を主成分とする感光性樹脂組成物を用いることによって作製するカラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタである。
【０００８】
また、アルカリ可溶性基（Ｋ）を有する重合体（Ａ１）およびアルカリ可溶性基（Ｋ）を有する重合体（Ａ２）の少なくとも１つが、重合性不飽和基（Ｊ）を側鎖に有するアルカリ可溶性重合体あるいはアルカリ可溶性基（Ｋ）を有する重合体（Ａ１）及びアルカリ可溶性基（Ｋ）を有する重合体（Ａ２）の少なくとも１つが、（ａ１）イソシアナート基含有ビニルモノマー、（ａ２）エポキシ基含有ビニルモノマー、（ａ３）カルボキシル基含有ビニルモノマー、（ａ４）水酸基又はメルカプト基含有ビニルモノマー及び（ａ５）アミノ基含有ビニルモノマーからなる群より選ばれた少なくとも１種のモノマー（ａ）を必須構成モノマーとしてなるビニル重合体（Ｂ）、重合性不飽和基（Ｊ）を有する活性水素含有化合物（ａＨ）、アルカリ可溶性基（Ｋ）を有する活性水素含有化合物（Ｃ３）及び結合剤（Ｄ）を反応させて得られる構造を有してなるアルカリ可溶性重合体である感光性樹脂組成物を用いることによって作製するカラーフィルタの製造方法およびカラーフィルタでもある。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明のアルカリ可溶性基（Ｋ）を有する重合体（Ａ１）のＭｗは、５，０００〜３０，０００であり、好ましくは６，０００〜２７，０００、さらに好ましくは７，０００〜２５，０００であり、特に好ましくは８，０００〜２３，０００である。また、アルカリ可溶性基（Ｋ）を有する重合体（Ａ２）のＭｗは、６０，０００〜１５０，０００であり、好ましくは６５，０００〜１３０，０００、さらに好ましくは７０，０００〜１２０，０００であり、特に好ましくは７５，０００〜１００，０００である。なお、Ｍｗは、ゲルパミエーッションクロマトグラフィー法により測定されるものである。アルカリ可溶性基（Ｋ）を有する重合体（Ａ１）及び（Ａ２）はアルカリ水溶液に可溶であれば制限はなく、その構成単量体及び構造は、同じであっても、それぞれ異なっていてもよい。
【００１０】
本発明において、重合体（Ａ１）及び（Ａ２）に含まれるアルカリ可溶性基（Ｋ）としては、カルボキシル基（−ＣＯＯＨ）、スルホ基（−ＳＯ₃Ｈ）、ホスホノ基（−ＰＯ₃Ｈ）、ヒドロキシフェニル（−C₆H₅OH）等を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、アルカリ水溶液に対する溶解性を促進するような置換基であればよい。
【００１１】
アルカリ可溶性基（Ｋ）を有する重合体（Ａ１）及び（Ａ２）は、該置換基を持つ重合性モノマーを一成分とした共重合により一般的に良く知られた手法で得ることができる。また、後述するように、反応性基を有するビニル重合体（Ｂ）に高分子反応により導入し、得ることもできる。
【００１２】
また、重合体（Ａ１）及び（Ａ２）に含まれる重合性不飽和基（Ｊ）としては、ラジカル又はカチオン等により重合性を有する不飽和基であれば制限がなく使用でき、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニルエーテル基、ビニルエステル基、アリルエーテル基、アリルエステル基、プロペニルエーテル基及びプロペニルエステル基等が挙げられる。
これらのうち、好ましいものは（メタ）アクリロイル基、ビニルエーテル基、アリルエーテル基及びプロペニルエーテル基であり、さらに好ましいものは（メタ）アクリロイル基及びプロペニルエーテル基である。
【００１３】
アルカリ可溶性基（Ｋ）及び重合性不飽和基（Ｊ）を有する重合体は、アルカリ可溶性基（Ｋ）及び重合性不飽和基（Ｊ）を有していれば特に制限はないが、（ａ１）イソシアナート基含有ビニルモノマー、（ａ２）エポキシ基含有ビニルモノマー、（ａ３）カルボキシル基含有ビニルモノマー、（ａ４）水酸基又はメルカプト基含有ビニルモノマー（水酸基又はメルカプト基は、エステル結合等の、通常、保護基として知られている基により保護されていてもよい。）及び（ａ５）アミノ基含有ビニルモノマーからなる群より選ばれた少なくとも１種のモノマー（ａ）を必須構成モノマーとしてなるビニル重合体（Ｂ）に、必要により重合性不飽和基（Ｊ）及びアルカリ可溶性基（Ｋ）を導入することにより容易に得られる。
重合性不飽和基（Ｊ）及びアルカリ可溶性基（Ｋ）の導入は、ビニル重合体（Ｂ）が重合性不飽和基（Ｊ）及びアルカリ可溶性基（Ｋ）を有する場合には、別工程として行う必要がないし、ビニル重合体（Ｂ）が重合性不飽和基（Ｊ）又はアルカリ可溶性基（Ｋ）を有しないものの場合には、別工程をして行う必要がある。
なお、以下において、（ａ３）カルボキシル基含有ビニルモノマー、（ａ４）水酸基又はメルカプト基含有ビニルモノマー及び（ａ５）アミノ基含有ビニルモノマーを、重合性不飽和基（Ｊ）を含有する活性水素含有化合物（ａＨ）と総称する。
【００１４】
本発明において、アルカリ可溶性重合体成分中の、「活性水素」とは、イソシアナート基、エポキシ基、カルボキシル基、水酸基、メルカプト基及び／またはアミノ基と反応し得る水素原子含有官能基中の化学的に活性な水素原子のことをいい、具体的にはカルボキシル基、水酸基、メルカプト基またはアミノ基中の水素原子等が挙げられる。
【００１５】
（ａ１）イソシアナート基含有ビニルモノマーとしては、炭素数４〜２０のイソシアナート基含有ビニルモノマーが使用でき、例えば、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアナート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルイソシアナート、２−（メタ）アクリロイルオキシブチルイソシアナート、（メタ）アクリロイルイソシアナート及びジメチルメタ−イソプロペニルベンジルイソシアナート（ｍ−イソプロペニル−α，α−ジメチルベンジルイソシアナート）等が挙げられる。
【００１６】
（ａ２）エポキシ基含有ビニルモノマーとしては、炭素数６〜５０（好ましくは６〜２０）のエポキシ基含有ビニルモノマーが使用でき、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、ビニルシクロヘキセンモノオキシド、ブタジエンモノオキシド、アリルグリシジルエーテル、プロペニルグリシジルエーテル及びビニルシクロヘキセンモノオキシド等が挙げられる。
【００１７】
（ａ３）カルボキシル基含有ビニルモノマーとしては、炭素数３〜５０（好ましくは３〜２０）のカルボキシル基含有ビニルモノマー及びその塩が使用でき、例えば、（メタ）アクリル酸、（無水）マレイン酸、マレイン酸モノアルキル（炭素数１〜１０）エステル、フマル酸、フマル酸モノアルキル（炭素数１〜１０）エステル、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノアルキル（炭素数１〜１０）エステル、イタコン酸グリコールモノエーテル、シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル、（メタ）アクリル酸ヘキサデカン及び桂皮酸等が挙げられる。その塩として、これらのアルカリ金属（ナトリウム及びカリウム等）の塩、アルカリ土類金属（カルシウム及びマグネシウム等）の塩、アルキル（炭素数１〜４）アミン（メチルエチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン及びイソブチルアミン等）の塩、アンモニウム（ＮＨ₄）塩及びアルキル（炭素数１〜４）アンモニウム（テトラメチルアンモニウム塩、ジメチルジエチルアンモニウム塩、トリメチルブチルアンモニウム及びテトラエチルアンモニウム等）の塩等が挙げられる。
【００１８】
（ａ４）水酸基又はメルカプト基含有ビニルモノマーとしては、炭素数４〜５０（好ましくは４〜２０）の水酸基含有ビニルモノマー、炭素数４〜５０（好ましくは４〜２０）のメルカプト基含有ビニルモノマー及びＭｗ１００〜１０，０００（好ましくは３００〜５，０００）のポリアルキレングリコール鎖を有する（メタ）アクリレート等が用いられる。
水酸基含有ビニルモノマーとしては、例えば、ヒドロキシスチレン、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、１−ブテン−３−オール、２−ブテン−１−オール、２−ブテン−１，４−ジオール、プロパルギルアルコール、２−ヒドロキシエチルプロペニルエーテル（２−プロペノキシエタノール）、１６−ヒドロキシヘキサデカンメタアクリレート及び庶糖アリルエーテル等が挙げられる。
【００１９】
メルカプト基含有ビニルモノマーとしては、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルチオール、２−（メタ）アクリロイルオキシメチルチオール及び２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルチオール等が挙げられる。
ポリアルキレングリコール鎖を有する（メタ）アクリレートとしては、例えば、ポリエチレングリコール（Ｍｗ３００）モノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール（Ｍｗ５，０００）モノアクリレート、メチルアルコールエチレンオキシド１０モル付加物（メタ）アクリレート及びラウリルアルコールエチレンオキシド３０モル付加物（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【００２０】
（ａ５）アミノ基含有ビニルモノマーとしては、炭素数４〜５０（好ましくは５〜２０）のアミノ基含有ビニルモノマーが使用でき、例えば、アミノエチル（メタ）アクリレート、アミノイソプロピル（メタ）アクリレート、アミノブチル（メタ）アクリレート、アミノヘキシルメタクリレート、Ｎ−アミノエチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アリルアミン、クロチルアミン、アミノスチレン、メチルα−アセトアミノアクリレート、Ｎ−アリルフェニレンジアミン及び１６−メタアクリロイルヘキサデカンアミン等が挙げられる。
【００２１】
これらモノマー（ａ）のうち、（ａ１）イソシアナート基含有ビニルモノマー、（ａ２）エポキシ基含有ビニルモノマー及び（ａ３）カルボキシル基含有ビニルモノマーが好ましく、さらに好ましくは（ａ１）及び（ａ２）、特に好ましくは（ａ１）である。
すなわち本発明において、ビニル重合体（Ｂ）ひいては（Ａ）としては、（ａ１）、（ａ２）及び／または（ａ３）を必須モノマーとしてなるものが好ましく、さらに好ましくは（ａ１）及び／または（ａ２）を必須モノマーとしてなるもの、特に好ましくは（ａ１）又は（ａ２）を必須モノマーとしてなるもの、最も好ましくは（ａ１）を必須モノマーとしてなるものである。
【００２２】
モノマー（ａ）全体の使用量は、ビニル重合体（Ｂ）を構成する全モノマーの使用モル数に基づいて、５〜１００モル％が好ましく、さらに好ましくは１０〜９０モル％、特に好ましくは２０〜８０モル％、さらに特に好ましくは３０〜７０モル％、最も好ましくは４０〜６０モル％である。
【００２３】
また、ビニル重合体（Ｂ）には、その他のモノマー（ｂ）を共重合させることができる。
その他のモノマー（ｂ）としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２−ヘキシルエチル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸メトキシエチル、（メタ）アクリル酸エトキシエチル、（メタ）アクリル酸ブトキシエチル、（メタ）アクリル酸ブトキシエチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸ベンジル、アクリロニトリル、スチレン、α−メチルスチレン、エチルスチレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、N−ビニルピロリドン、N−メチル（メタ）アクリルアミド、N，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ビニルカルバゾールなどを挙げることができるが、これらに限定されるものでなく、共重合可能なモノマーであれば用いることができる。
【００２４】
モノマー（ａ）及び必要により（ｂ）の重合反応は、特に制限がなく通常の重合条件下で行うことができ、必要により、反応触媒、溶媒及び連鎖移動剤等を使用することができる。
【００２５】
ビニル重合体（Ｂ）のＭｗは、重合体（Ａ１）に対応するビニル重合体と重合体（Ａ２）に対応するビニル重合体とで、その分子量が異なり、重合体（Ａ１）に対応するビニル重合体（Ｂ）のＭｗは３，０００〜２８，０００が好ましく、さらに好ましくは４，０００〜２５，０００、特に好ましくは５，０００〜２３，０００、最も好ましくは６，０００〜２１，０００である。
また、重合体（Ａ２）に対応するビニル重合体（Ｂ）のＭｗは、５５，０００〜１３５，０００が好ましく、さらに好ましくは５８，０００〜１２０，０００、特に好ましくは、６３，０００〜１１０，０００であり、最も好ましくは６７，０００〜９５，０００である。
【００２６】
ビニル重合体（Ｂ）としては、イソシアナート基を有するビニル重合体（Ｂ１）、エポキシ基を有するビニル重合体（Ｂ２）、カルボキシル基を有するビニル重合体（Ｂ３）、水酸基又はメルカプト基を有するビニル重合体（Ｂ４）、アミノ基を有するビニル重合体（Ｂ５）、イソシアナート基とエポキシ基とを有するビニル重合体（Ｂ６）及び水酸基又はメルカプト基とアミノ基とを有するビニル重合体（Ｂ７）等が例示される。
【００２７】
イソシアナート基を有するビニル重合体（Ｂ１）としては、（ａ１）イソシアナート基含有ビニルモノマーを必須構成モノマーとしてなる重合体であればよく、（ａ１）の単独重合体、及び（ａ１）とその他のモノマー（ｂ）との共重合体であってもよい。
【００２８】
エポキシ基を有するビニル重合体（Ｂ２）としては、（ａ２）エポキシ基含有ビニルモノマーを必須構成モノマーとしてなる重合体であればよく、（ａ２）の単独重合体、及び（ａ２）とその他のモノマー（ｂ）との共重合体であってもよい。
【００２９】
カルボキシル基を有するビニル重合体（Ｂ３）としては、（ａ３）カルボキシル基含有ビニルモノマーを必須構成モノマーとしてなる重合体であればよく、（ａ３）の単独重合体、及び（ａ３）とその他のモノマー（ｂ）との共重合体であってもよい。
【００３０】
水酸基又はメルカプト基を有するビニル重合体（Ｂ４）としては、（ａ４）水酸基又はメルカプト基含有ビニルモノマーを必須構成モノマーとしてなる重合体であればよく、（ａ４）の単独重合体、及び（ａ４）とその他のモノマー（ｂ）との共重合体であってもよい。
【００３１】
アミノ基を有するビニル重合体（Ｂ５）としては、アミノ基含有ビニルモノマー（ａ５）を必須構成モノマーとしてなる重合体であればよく、（ａ５）の単独重合体、及び（ａ５）とその他のモノマー（ｂ）との共重合体であってもよい。
【００３２】
イソシアナート基とエポキシ基とを有するビニル重合体（Ｂ６）としては、（ａ１）イソシアナート基含有ビニルモノマー及び（ａ２）エポキシ基含有ビニルモノマーを必須構成モノマーとしてなる重合体であればよく、（ａ１）と（ａ２）との共重合体、並びに（ａ１）、（ａ２）及びその他のモノマー（ｂ）の共重合体であってもよい。
【００３３】
水酸基又はメルカプト基とアミノ基とを有するビニル重合体（Ｂ７）としては、（ａ４）水酸基又はメルカプト基含有ビニルモノマー及び（ａ５）アミノ基含有ビニルモノマーを必須構成モノマーとしてなる重合体であればよく、（ａ４）と（ａ５）との共重合体、並びに（ａ４）、（ａ５）及びその他のモノマー（ｂ）の共重合体であってもよい。
【００３４】
なお、共重合体の場合、重合形式はブロック状、ランダム状及びこれらの組合せの何れでもよいが、ランダム状、及びこれら（ブロック状及びランダム状）の組合せが好ましく、さらに好ましくはランダム状である。ビニル重合体（Ｂ）のうち、イソシアナート基を有するビニル重合体（Ｂ１）、エポキシ基を有するビニル重合体（Ｂ２）、水酸基又はメルカプト基を有するビニル重合体（Ｂ４）及びイソシアナート基とエポキシ基とを有するビニル重合体（Ｂ６）が好ましく、さらに好ましくは（Ｂ１）、（Ｂ２）及び（Ｂ６）、特に好ましくは（Ｂ１）及び（Ｂ２）、最も好ましくは（Ｂ１）である。
【００３５】
なお、本発明において、ビニル重合体（Ｂ）に重合性不飽和基（Ｊ）を導入する方法としては、例えば、次の（１）から（５）のような方法を挙げることができる。
（１）；（Ｂ１）又は（Ｂ６）のイソシアナート基の一部と、（ａ２）、（ａ３）、（ａ４）及び／又は（ａ５）とを反応させる方法。なお、（ａ）のうち、（ａ３）、（ａ４）及び（ａ５）（すなわち、重合性不飽和基を含有する活性水素含有化合物（ａＨ））が好ましく、さらに好ましくは（ａ４）及び（ａ５）、特に好ましくは（ａ４）である。
（２）；（Ｂ２）又は（Ｂ６）のエポキシ基の一部と、（ａ１）、（ａ３）、（ａ４）及び／又は（ａ５）とを反応させる方法。なお、（ａ）のうち、（ａＨ）が好ましく、さらに好ましくは（ａ３）及び（ａ５）、特に好ましくは（ａ５）である。
【００３６】
（３）；（Ｂ３）のカルボキシル基の一部と、（ａ１）、（ａ２）、（ａ４）及び／又は（ａ５）とを反応させる方法。なお、（ａ）のうち、（ａ１）、（ａ２）及び（ａ５）が好ましく、さらに好ましくは（ａ２）及び（ａ５）、特に好ましくは（ａ５）である。
（４）；（Ｂ４）又は（Ｂ７）の水酸基又はメルカプト基の一部と、（ａ１）、（ａ２）及び／又は（ａ３）とを反応させる方法。なお、（ａ）のうち、（ａ１）及び（ａ３）が好ましく、さらに好ましくは（ａ１）である。
（５）；（Ｂ５）又は（Ｂ７）のアミノ基の一部と、（ａ１）、（ａ２）及び／又は（ａ３）とを反応させる方法。なお、（ａ）のうち、（ａ１）及び（ａ３）が好ましく、さらに好ましくは（ａ１）である。
【００３７】
ビニル重合体（Ｂ）に重合性不飽和基（Ｊ）を導入する際の反応は、特に制限がなく通常よく知られた条件下で行うことができ、必要により、反応触媒及び溶媒等を使用することができる。
【００３８】
一方、ビニル重合体（Ｂ）に高分子反応によりアルカリ可溶性基（Ｋ）を導入する方法としては、（Ｂ）中のイソシアナート基、エポキシ基及び／又はカルボキシル基の一部と、アルカリ可溶性基（Ｋ）を有する活性水素含有化合物（Ｃ３）とを反応させる方法等が適用できる。
【００３９】
アルカリ可溶性基（Ｋ）を有する活性水素含有化合物（Ｃ３）としては、カルボキシル基含有活性水素化合物やスルホ基含有活性水素化合物を挙げることができる。
【００４０】
カルボキシル基含有活性水素化合物としては、シュウ酸、マレイン酸、フタル酸、フマル酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、テルフタル酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水コハク酸、スルホ酢酸、スルホ酪酸、スルホプロピオン酸、スルホオクタデカン酸、スルホコハク酸、スルホ安息香酸、スルホサリチル酸、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、アスパラギン、システイン、チロシン、グルタミン酸、ヒスチジン、ヒドロキシリシン、ヒドロキシプロリン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、チロキシン、トリプトファン、１−アミノシクロヘキサン酸、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリル酸、ω−アミノペルゴン酸、ω−アミノカプリン酸、１１−アミノウンデカン酸及び１２−アミノドデカン酸、ヒドロキシ酢酸（グリコール酸）、ヒドロキシプロピオン酸、ω−ヒドロキシカプロン酸、ω−ヒドロキシエナント酸、ω−ヒドロキシカプリル酸、ω−ヒドロキシペラルゴン酸、ω−ヒドロキシカプリン酸、１１−ヒドロキシウンデカン酸、１２−ヒドロキシドデカン酸、１８−ヒドロキシオクタデカン酸及びサリチル酸等が挙げられる。
【００４１】
スルホ基含有活性水素化合物としては、該カルボキシル基含有活性水素化合物中に例示したスルホカルボン酸類以外に、アミノエタンスルホン酸、アミノプロパンスルホン酸、アミノオクタデカンスルホン酸、アミノベンゼンスルホン酸、ヒドロキシエタンスルホン酸、メルカプトエタンスルホン酸、ヒドロキシプロパンスルホン酸、ヒドロキシオクタデカンスルホン酸及びスルホフェノール等が挙げられる。
【００４２】
アルカリ可溶性基（Ｋ）を有する活性水素含有化合物（Ｃ３）を用いてビニル重合体（Ｂ）にアルカリ可溶性基（Ｋ）を導入する際の反応は、特に制限がなく通常のよく知られた条件下で行うことができ、必要により、反応触媒及び溶媒等を使用することができる。
【００４３】
本発明の重合体（Ａ１）及び／又は重合体（Ａ２）は、その分子間の一部がウレア結合、ウレタン結合及び／又はエポキシ結合により架橋結合してなる構造を有してもよい。
分子間の一部が架橋結合してなる構造を有する場合、架橋結合する分子数は、重合体全体の平均値として、好ましくは１．１〜６．０、さらに好ましくは１．１〜４．０分子、特に好ましくは１．２〜３．０分子である。分子数が以上のような好ましい範囲内で架橋結合することにより、低エネルギーで短時間に硬化することがより容易になり、より優れたパターン形成能力（再現性）が達成できる。
上記分子数は、架橋結合前の重合体（Ａ１）又は重合体（Ａ２）の数平均分子量（Ｍｎ）と、架橋結合後の重合体（Ａ１）又は重合体（Ａ２）のＭｎとの比として算出することができる。なお、Ｍｎはゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定しポリスチレン換算した値である。
【００４４】
本発明において、「ウレタン結合」とは、イソシアナート基と水酸基、メルカプト基（−ＳＨ）又はカルボキシル基との反応により形成されうる、−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−、−ＮＨ−ＣＯ−Ｓ−又は−ＮＨＣＯ−を意味する。
本発明において、「ウレア結合」とは、イソシアナート基とアミノ基との反応により形成されうる−ＮＨ−ＣＯ−ＮＲ２−を意味する。
【００４５】
本発明において、「エポキシ結合」とは、エポキシ基とアミノ基、水酸基、メルカプト基又はカルボキシル基との反応により形成されうる、アミノ結合（−ＮＲ２−）、エーテル結合（−Ｏ−）、スルフィド結合（−Ｓ−）又はエステル結合（−ＯＣＯ−）を意味する。すなわち、これらアミノ結合、エーテル結合、スルフィド結合又はエステル結合のβ位の炭素原子には、水酸基が結合しているか、又は、この水酸基にさらにエポキシ基が反応してエーテル結合が形成されている。
Ｒ２は、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基又はアルアルキル基を示すが、水素原子又は炭素原子１〜４のアルキル基が好ましく、さらに好ましくは水素原子又は炭素数１〜２のアルキル基、特に好ましくは水素原子である。
Ｒ２が水素原子の場合、この−ＮＨ−にさらにエポキシ基が反応してアミノ結合（−Ｎ＜）を形成してもよい。
【００４６】
本発明の重合体（Ａ１）及び重合体（Ａ２）が架橋結合してなる場合は、ビニル重合体（Ｂ）を重合反応により得、当該ビニル重合体（Ｂ）に、必要により重合性不飽和基（Ｊ）及び／又はアルカリ可溶性基（Ｋ）を導入して、さらに、当該重合体の少なくとも２分子同士をウレア結合、ウレタン結合及び／又はエポキシ結合により結合させて得られる構造を有するものである。なお、上記製法は構造上容易に理解できるように記載したものであり、実際の製法はこのような工程を記載の順番に行う必要はなく、中間体であるビニル重合体（Ｂ）等を経過する必要もない。重合体（Ａ１）自体及び重合体（Ａ２）自体としてもこのような製法により得られたものに限定されるものではない。
【００４７】
重合体（Ａ１）同士、重合体（Ａ２）同士又はビニル重合体（Ｂ）同士を架橋結合するには、各重合体が有する官能基同士の反応によってもよいし、結合剤（Ｄ）を使用してもよい。このような結合剤（Ｄ）としては、例えば、活性水素を少なくとも２つ有する化合物、イソシアナート基を少なくとも２つ有する化合物、エポキシ基を少なくとも２つ有する化合物、並びにイソシアナート基及びエポキシ基をそれぞれ少なくとも１つ有する化合物等が使用でき、例えば、以下の化合物等が用いられる。
【００４８】
イソシアナート基を有するビニル重合体（Ｂ１）から誘導される（Ａ１、Ａ２）の場合、イソシアナート基と反応しウレタン結合又はウレア結合を形成する結合剤を使用でき、ポリオール又はポリチオール、アミン、水、ポリカルボン酸、アミノカルボン酸、オキシカルボン酸、ポリアミン及び水酸基又はメルカプト基含有アミン等が用いられる。これらのうち、ポリオール又はポリチオール、水、ポリアミン及び水酸基又はメルカプト基含有アミンが好ましく、さらに好ましくはポリチオール、水及びポリアミンである。
【００４９】
エポキシ基を有するビニル重合体（Ｂ２）から誘導される（Ａ１、Ａ２）の場合、エポキシ基と反応しエポキシ結合を形成する結合剤を使用でき、ポリオール又はポリチオール、アミン、ポリカルボン酸、アミノカルボン酸、オキシカルボン酸、ポリアミン及び水酸基又はメルカプト基含有アミン等が用いられる。
これらのうち、アミン、ポリカルボン酸、オキシカルボン酸及びポリアミンが好ましく、さらに好ましくはポリカルボン酸、オキシカルボン酸及びポリアミン、特に好ましくはポリカルボン酸及びポリアミンである。
【００５０】
カルボキシル基を有するビニル重合体（Ｂ３）から誘導される（Ａ１、Ａ２）の場合、カルボキシル基と反応しウレタン結合又はエポキシ結合を形成する結合剤を使用でき、ポリエポキシド及びポリイソシアナート等が用いられる。
これらポリエポキド及びポリイソシアナート以外に、イソシアナート基及びエポキシ基を有する化合物（例えば、グリシジルオキシヘキサンイソサナート等）も使用できるが、ポリエポキド及びポリイソシアナートが好ましく、さらに好ましくはポリイソシアナートである。
【００５１】
水酸基又はメルカプト基を有するビニル重合体（Ｂ４）から誘導される（Ａ１、Ａ２）の場合、水酸基又はメルカプト基と反応しウレタン結合又はエポキシ結合を形成する結合剤を使用でき、ポリエポキシド及びポリイソシアナート等が用いられる。
【００５２】
アミノ基を有するビニル重合体（Ｂ５）から誘導される（Ａ１、Ａ２）の場合、アミノ基と反応しウレア結合又はエポキシ結合を形成する結合剤を使用でき、ポリエポキシド及びポリイソシアナート等が用いられる。
【００５３】
イソシアナート基とエポキシ基とを有するビニル重合体（Ｂ６）から誘導される（Ａ１、Ａ２）の場合、イソシアナート基及び／またはエポキシ基と反応しウレタン結合、ウレア結合又はエポキシ結合を形成する結合剤を使用でき、ポリオール又はポリチオール、アミン、水、ポリカルボン酸、アミノカルボン酸、オキシカルボン酸、ポリアミン及び水酸基又はメルカプト基含有アミン等が用いられる。
【００５４】
これらのうち、アミン、水、ポリカルボン酸、アミノカルボン酸、オキシカルボン酸、及びポリアミンが好ましく、さらに好ましくはアミン、水、ポリカルボン酸、アミノカルボン酸及びポリアミン、特に好ましくはアミン、水、ポリカルボン酸及びポリアミンである。
【００５５】
水酸基又はメルカプト基とアミノ基とを有するビニル重合体（Ｂ７）から誘導される（Ａ１、Ａ２）の場合、水酸基若しくはメルカプト基及び／またはアミノ基と反応しウレタン結合、ウレア結合又はエポキシ結合を形成する結合剤を使用でき、ポリエポキシド及びポリイソシアナート等が用いられる。
【００５６】
ポリオール又はポリチオールとしては、炭素数２〜１８のポリオール又はポリチオール及びポリオール（炭素数２〜１８）の炭素数２〜８のアルキレンオキシド（例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド及びスチレンオキシド等）付加物等が使用でき、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１８−オクタデカンジオール、エチレンジチオール、ジエチレンジチオール、トリメチレンジチオール、１，４−ブタンジチオール、１，１８−オクタデカンジチオール、ビスフェノールＡ、カテコール、ヒドロキノン、ポリエチレングリコール（Ｍｗ１３０〜２，０００）、ビスフェノールＳエチレンオキシド付加物（付加モル数１〜２０）、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール及びグリセリンエチレンオキシド付加物（付加モル数１〜８０）等が挙げられる。
【００５７】
アミンとしては、炭素数２〜１８のアミンが使用でき、例えば、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、及びオクタデシルアミン等が挙げられる。
水としては、例えば、水道水、イオン交換水、蒸留水及び工業用水等が挙げられる。
【００５８】
ポリカルボン酸としては、炭素数２〜２０のポリカルボン酸及びこの酸無水物等が使用でき、例えば、シュウ酸、マレイン酸、フタル酸、フマル酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、テルフタル酸、無水マレイン酸、無水フタル酸及び無水コハク酸等が挙げられる。
【００５９】
アミノカルボン酸としては、炭素数２〜２０のアミノカルボン酸等が使用でき、例えば、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、アスパラギン、システイン、チロシン、グルタミン酸、ヒスチジン、ヒドロキシリシン、ヒドロキシプロリン、リシン、メチオニン、フェニルアラニン、プロリン、セリン、チロキシン、トリプトファン、１−アミノシクロヘキサン酸、ω−アミノカプロン酸、ω−アミノエナント酸、ω−アミノカプリル酸、ω−アミノペルゴン酸、ω−アミノカプリン酸、１１−アミノウンデカン酸及び１２−アミノドデカン酸等が挙げられる。
【００６０】
オキシカルボン酸としては、炭素数２〜１２のオキシカルボン酸等が使用でき、例えば、ヒドロキシ酢酸（グリコール酸）、ヒドロキシプロピオン酸、ω−ヒドロキシカプロン酸、ω−ヒドロキシエナント酸、ω−ヒドロキシカプリル酸、ω−ヒドロキシペラルゴン酸、ω−ヒドロキシカプリン酸、１１−ヒドロキシウンデカン酸、１２−ヒドロキシドデカン酸、１８−ヒドロキシオクタデカン酸及びサリチル酸等が挙げられる。
【００６１】
ポリアミンとしては、炭素数２〜１８のポリアミン等が使用でき、例えば、エチレンジアミン、１，３−プロピレンジアミン、１，４−ブチレンジアミン、イソホロンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、１，１８−オクタデシレンジアミン、フェニレンジアミン及びキシリレンジアミン等が挙げられる。
【００６２】
水酸基又はメルカプト基含有アミンとしては、炭素数２〜１８の水酸基又はメルカプト基含有アミン等が使用でき、例えば、モノエタノールアミン、モノエタンチオールアミン、ジエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ｐ−アミノフェノール、モノオクタデカノールアミン、モノオクタデカンチオールアミン等が挙げられる。
【００６３】
ポリエポキシドとしては、炭素数６〜１８のポリエポキシド及びポリオール（炭素数２〜１８）アルキレンオキシド付加物（炭素数２〜８）のグリシジルエーテル等が使用でき、例えば、ジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール（Ｍｗ１３０〜３，０００）ジグリシジルエーテル、１，４−エポキシシクロヘキサジエン、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、カテコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル及びペンタエリスリトール等が挙げられる。
【００６４】
ポリイソシアナートとしては、炭素数４〜３０のポリイソシアナート等が使用でき、例えば、エチレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート（ＨＤＩ）、１，６，１１−ウンデカントリイソシアナート、１，８−ジイソシアナート−４−イソシアナートメチルオクタン、１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアナート、リジンジイソシアナート、２，６−ジイソシアナトエチルカプロエート、ビス（２−イソシアナトエチル）フマレート、ビス（２−イソシアナトエチル）カーボネート、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアナート（水添ＭＤＩ）、シクロヘキシレンジイソシアナート、ビス（２−イソシアナトエチル）−４−シクロヘキシレン−１，２−ジカルボキシレート、トリレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート、ナフタレンジイソシアナート、ｍ−若しくはｐ−キシリレンジイソシアナート（ＸＤＩ）、α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアナート（ＴＭＸＤＩ）及びこれらのポリイソシアナートの変性体（例えば、カルボジイミド変性水添ＭＤＩ、トリヒドロカルビルホスフェート変性水添ＭＤＩ、ビウレット変性ＨＤＩ、イソシアヌレート変性ＨＤＩ及びイソシアヌレート変性ＩＰＤＩ等）等が挙げられる。
【００６５】
なお、重合体（Ａ１、Ａ２）は、硬化性及び現像性の観点から、エポキシ基及びイソシアナート基を含有しないものがより好ましい。すなわち、ビニル重合体（Ｂ）が有するエポキシ基及び／又はイソシアナート基が、ウレア結合、ウレタン結合及び／又はエポキシ結合の形成反応で全て消費されるように合成を行うことがより好ましい。
【００６６】
さらに好ましくは、アルカリ可溶性基（Ｋ）及び重合体不飽和基（Ｊ）並びにウレア結合、ウレタン結合及び／又はエポキシ結合を有する架橋性重合体であって、エポキシ基及び／又はイソシアナート基を有するビニル重合体（Ｂ１、Ｂ２又はＢ６）、重合性不飽和基（Ｊ）を有する活性水素含有化合物（ａＨ）、アルカリ可溶性基（Ｋ）を有する活性水素含有化合物（ｃ３）、並びに、結合剤（Ｄ）、を反応させて得られる構造を有する重合体である。すなわち、重合体（Ａ１、Ａ２）は、重合性不飽和基（Ｊ）を有する活性水素含有化合物（ａＨ）とアルカリ可溶性基（Ｋ）を有する活性水素含有化合物（ｃ３）が、それらの活性水素と、ビニル重合体（Ｂ）中のエポキシ基及び／又はイソシアナート基との反応により、ウレア結合、ウレタン結合及び／又はエポキシ結合を形成することで、ビニル重合体にアルカリ可溶性基（Ｋ）及び重合性不飽和基（Ｊ）が導入された構造を有するとともに、結合剤（Ｄ）と、ビニル重合体中のエポキシ基及び／又はイソシアナート基との反応により、ウレア結合、ウレタン結合及び／又はエポキシ結合を形成することで、ビニル重合体の少なくとも２分子同士が結合した構造を有する。
【００６７】
特に好ましくは、エポキシ基又はイソシアナート基を有するビニル重合体（Ｂ１又はＢ２）、重合性不飽和基（Ｊ）を有する活性水素含有化合物（ａＨ）、アルカリ可溶性基（Ｋ）を有する活性水素含有化合物（Ｃ３）、及び、結合剤（Ｄ）、を反応させて得られる構造を有する重合体であり、最も好ましくはイソシアナート基を有するビニル重合体（Ｂ１）、重合性不飽和基（Ｊ）を有する活性水素含有化合物（ａＨ）、アルカリ可溶性基（Ｋ）を有する活性水素含有化合物（Ｃ３）、及び、結合剤（Ｄ）、を反応させて得られる構造を有する重合体である。
【００６８】
重合体（Ａ１）の含有量比は、重合体（Ａ１）と重合体（Ａ２）の重量の和をＡとすると、含有量比（Ａ１／Ａ）が０．２〜０．９であり、好ましくは０．２５〜０．８８、さらに好ましくは０．４〜０．８５、特に好ましくは０．５〜０．８０である。
【００６９】
重合体（Ａ２）の含有量比（Ａ２／Ａ）は、０．１〜０．８であり、好ましくは０．１２〜０．７５、さらに好ましくは０．１５〜０．６、特に好ましくは０．２０〜０．５である。
【００７０】
また、本発明のカラーフィルタをフォトリソグラフィー法で製造するための感光性樹脂組成物を得るには、該アルカリ可溶性重合体に加え、それを着色するための染料及び／または顔料を溶解または分散し、さらに重合開始剤及び重合性化合物を添加する。
【００７１】
本発明で、使用することができる染料の具体例としては、Acid Red５２、８７、９２、１２２、４８６、Solvent Red８、２４、８３、１０９、１２５、１３２、Disperse Red６０、７２、８８、２０６、Basic Red１２、２７、Acid Blue９、４０、８３、１２９、２４９、Solvent Blue２５、３５、３６、５５、６７、７０、Disperse Blue５６、８１、６０、８７、１４９、１９７、２１１、２１４、Basic Blue１、７、２６、７７、Acid Green１８、Solvent Green３、Basic Green１、Acid Yellow３８、９９、Solvent Yellow２５、８８、８９、１４６、Disperse Yellow、４２、６０、８７、１９８、Basic Yellow２１などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００７２】
また、顔料の具体例としては、Pigment Red９、１９、３８、４３、９７、１２２、１２３、１４４、１４９、１６６、１６８、１７７、１７９、１８０、１９２、２１５、２１６、２０８、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、Pigment Blue１５、１５：６、１６、２２、２９、６０、６４、Pigment Green７、３６、Pigment Yellow２０、２４、８６、８１、８３、９３、１０８、１０９、１１０、１１７、１２５、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５３、１５４、１６６、１６８、１８５、 Pigment Orange３６、 Pigment Violet２３などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。さらに、これらの染料や顔料は要望の色相を得るために２種類以上を混合して用いても構わない。
【００７３】
本発明で使用する重合開始剤としては、熱重合開始剤及び光重合開始剤等を用いることができる。
また、熱重合開始剤としては、熱ラジカル重合開始剤及び熱カチオン重合開始剤等が用いられる。
【００７４】
熱ラジカル重合開始剤としては、保存安定性の観点から１０時間半減期温度が８０℃以上のものが好ましく、さらに好ましくは１２０℃以上のものである。具体的には、過酸化物及びアゾ化合物等が用いられる。
過酸化物としては、例えば、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキシド、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、クメンハイドロパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、Ｐ−メンタンヒドロパーオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ジクミルパーオキシド及びこれらの混合物等が挙げられる。
【００７５】
アゾ化合物としては、例えば、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル及び１，１’−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）等が挙げられる。
また、熱カチオン重合開始剤としては、オニウム塩系触媒（例えば、トリアリールスルホニウム塩及びジアリールヨードニウム塩等）等が使用でき、例えば、サンエイドＳＩシリーズ（商品名、三新化学工業社製）等が挙げられる。これら熱重合開始剤のうち、過酸化物およびアゾ化合物が好ましく、さらに好ましくはアゾ化合物である。
【００７６】
一方、光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤及び光カチオン重合開始剤等が用いられる。
光ラジカル重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンゾフェノン、メチルベンゾイルフォーメート、イソプロピルチオキサントン、４，４−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、３，３−ジメチル−４−メトキシ−ベンゾフェノン、アントラキノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、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、ベンゾインプロピルエーテル、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、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、４−イソプロピル−２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノ−１−プロパノン、２−クロロチオキサントン、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジイソプロピルチオキサントン、ミヒラーズケトン、ベンジル−２，４，６−（トリハロメチル）トリアジン、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９ーアクリジニル）ヘプタン、１，５−ビス（９−アクリジニル）ペンタン、１，３−ビス（９−アクリジニル）プロパン、ジメチルベンジルケタール、トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、トリブロモメチルフェニルスルホン及び２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン等が挙げられる。
【００７７】
また、光カチオン重合開始剤としては、例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムホスフェート、ｐ−（フェニルチオ）フェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ｐ−（フェニルチオ）フェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、４−クロロフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、４−クロロフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス［４−（ジフェニルスルフォニオ）フェニル］スルフィドビスヘキサフルオロフォスフェート、ビス［４−（ジフェニルスルフォニオ）フェニル］スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、（２，４−シクロペンタジエン−１−イル）［（１−メチルエチル）ベンゼン］−Ｆｅ−ヘキサフルオロホスフェート及びジアリルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート等が挙げられる。
【００７８】
これらの光カチオン重合開始剤は、市場から容易に入手することができ、例えば、ＳＰ−１５０、ＳＰ−１７０（旭電化（株）製商品名）、イルガキュアー２６１（チバ・ガイギー社製商品名）、ＵＶＲ−６９７４、ＵＶＲ−６９９０（ユニオンカーバイド社製商品名）、ＣＩ−２８５５（日本曹達社製製品）及びＣＤ−１０１２（サートマー社製商品名）等が挙げられる。
【００７９】
また、これら光重合開始剤とともに増感剤を使用することができ、カルボニル化合物（例えば、アントラキノン、１，２−ナフトキノン、１，４−ナフトキノン，ベンズアントロン、ｐ，ｐ’−テトラメチルジアミノベンゾフェノン、クロラニル等）、ニトロ化合物（例えば、ニトロベンゼン、ｐ−ジニトロベンゼン及び２−ニトロフルオレン等）、芳香族炭化水素（例えば、アントラセン及びクリセン等）、硫黄化合物（例えば、ジフェニルジスルフィド等）及び窒素化合物（例えば、ニトロアニリン、２−クロロ−４−ニトロアニリン、５−ニトロ−２−アミノトルエン及びテトラシアノエチレン等）等が用いられる。
【００８０】
また、本発明で使用する重合性化合物としては、ラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物等を用いることができる。
【００８１】
本発明で用いるラジカル重合性化合物としては、構造単位中にエチレン性の不飽和結合を少なくとも１個以上含むものであり、１官能であるビニルモノマーの他に多官能ビニルモノマーを含むものであり、またこれらの混合物であってもよい。具体的には、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、（メタ）アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等の高沸点ビニルモノマー、さらには、脂肪族ポリヒドロキシ化合物、例えば、エチレングルコール、ジエチレングルコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，１０−デカンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトールなどのジあるいはポリ（メタ）アクリル酸エステル類等やジメチロールトリシクロデカンモノアクリレートやジメチロールトリシクロデカンジアクリレート等の脂環式モノマーや、芳香族ポリヒドロキシ化合物、例えばヒドロキノン、レゾルシン、カテコール、ピロガロール、ビスフェノールＡ等のジあるいはポリ（メタ）アクリル酸エステル、イソシアヌル酸のエチレンオキシド変性（メタ）アクリル酸エステル等の他に２-フェノキシエチルアクリレート、２-フェノキシエチルメタクリレート、フェノールエトキシレートモノアクリレート、ｐ-クロロフェニルアクリレート、KAYARAD-R551（日本化薬（株）製）などが挙げられるが、これらに限定されるもの
ではなく、常圧で沸点が１００℃以上であるものであれば使用することができる。また、これらは必要に応じて２種類以上を混合して用いても構わない。
【００８２】
また、カチオン重合性化合物の具体例としては、旭電化工業製アデカ・レジンＥＰ−４９００、ＥＰ４０８０、ＥＰ−４０００ＥＤ−５０５、ＥＤ−５０６、大日本インキ化学製エピクロンＳ−１２９、４３０、４３０−Ｌ、７２５、７２０、７０５、７０７、１６００、東都化成製エポトートＹＤＦ−１７０、１７５、２００１、２００４、ＹＨ−４３４、ＹＨ−４３４Ｌ、ＳＴ−３０００、ＹＤ−７１６、ＹＤ−３００、ＰＧ−２０２、ＰＧ−２０７、ＹＤ−１７１、ＹＤ１７２、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製アラルダイトＰＹ−３０６、ＭＹ−７２０、ＸＮ１０３４、ＤＹ０２２、ＣＹ１８４、ＣＹ１９２、ＣＹ１７９、ＣＹ１７７、ＣＹ１７５、ＰＴ８１０、油化シェルエポキシ製エピコート８０７、１０３１、ＹＸ−４０００、６０４、ＹＤＥ２０５、１９１Ｐ、１９０Ｐ、８７１、８７２、ＲＸＥ１５、住友化学製スミエポキシＥＬＭ−４３４、ＥＬＭ−４３４ＨＶ、ＥＬＭ−１２０、三井化学製ＥＰＯＭＩＫＲ７１０、Ｒ５４０、Ｒ５０８、Ｒ５３１、日本化薬製ＧＡＮ、ＧＯＴ、ＡＫ−６０１、東亜合成化学製の３ーエチルー３ーヒドロキシメチルオキセタン、１、４ービス（（３ーエチルー３ーオキセタニルメトキシ）メチル）ベンゼンなどで例示されるオキシラン環またはオキセタン環を有する化合物を挙げることができる。
【００８３】
さらに、｛クリベロ（Ｃｒｉｖｅｌｌｏ）、ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンス：パートＡ：ポリマーケミストリー（ＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｏｌｙｍｅｒＳｃｉｅｎｃｅ：ＰａｒｔＡ：ＰｏｌｙｍｅｒＣｈｅｍｉｓｔｒｙ）、第３１巻、１４７３〜１４８２頁（１９９３年）及び同１４８３〜１４９２頁｝に開示されているプロペニルエーテル化合物やビニルエーテル化合物を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００８４】
なお、本発明で使用する感光性樹脂物には、必要によりアルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１、Ａ２）以外にその他のアルカリ可溶性樹脂を混合することができる。
アルカリ可溶性樹脂としては、通常の感光性樹脂材料に使用される樹脂等が使用でき、アルキル（メタ）アクリレートなど本発明の重合体を作製する際に示したその他のモノマー（ｂ）で例示したモノマー及び／又は（ａ３）カルボキシル基含有ビニルモノマーに例示したモノマーの（共）重合体が好ましい。
その他のアルカリ可溶性樹脂のＭｗとしては、３，０００〜２００，０００が好ましく、さらに好ましくは４，０００〜１００，０００、特に好ましくは５，０００〜７０，０００である。
【００８５】
その他のアルカリ可溶性樹脂を配合する場合、バインダーの含有量は、本発明の重合体（Ａ１、Ａ２）の重量に基づいて、３〜９０重量％が好ましく、さらに好ましくは５〜８０重量％、特に好ましくは１０〜７０重量％である。
【００８６】
また、本発明のカラーフィルタの製造においては、感光性樹脂組成物を基板上に塗布した後、フォトリソグラフィー技術を用いて作製するが、このとき製膜するための基板としては、透明である程度の強度及び感光性樹脂組成物に侵されないものであれば何れのものでも使用することができ、具体的には、ガラス板やポリカーボネート板、ポリメチルメタクリレート板、ポリエステルフィルムなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、感光性樹脂組成物を基板に塗布する際には、スピンコーター、ロールコータ、バーコーター、スリットコーターなどを用いて行うことができる。
【００８７】
なお、感光性樹脂組成物を塗布する際は、必要に応じて適当な溶剤で希釈してもよいが、その場合には基板上に塗布した後に、乾燥を要する。着色液を調製する際に用いることのできる溶剤は、塗布する基材が溶解、膨潤、白濁および侵食等の影響を受けないようなものであればよく、一般に使用されている有機溶剤のほとんどを使用することができる。具体的には、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、２−メチルプロピルアルコール、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、アセトン、エチルメチルケトン、酢酸エチル、アセトニトリル、トルエン、キシレン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘプタン、ｎ−ヘキサン、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−エトキシエチルアセテート、２−ブトキシエチルアセテート、２−メトキシエチルアセテート、２−エトキシエチルエーテル、２−（２−エトキシエトキシ）エタノール、２−（２−ブトキシエトキシ）エタノール、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアセテート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセテート、２−フェノキシエタノール、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどを挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、上記要件を満たす溶剤なら用いることができる。また、必要に応じて２種類以上の溶剤を混合して用いても構わない。
【００８８】
以下、本発明の製造方法によってカラーフィルタを得る手順について説明する。
図１は本発明の製造方法によって得られるカラーフィルタの模式図である。透明基板上に、フォトリソグラフィー法によって形成された２種以上の色によるパターンを構成している。各々の着色された透明パターンの間には遮光のための遮光パターンが設けられていることも多い。また、遮光パターンを用いる場合はあらかじめ該透明基板上にクロムまたは酸化クロムまたは樹脂によるパターンを公知の方法で付けたものを用いればよい。図１では、透明基板１１上にブラックマトリックス１３（遮光パターン）を介して、着色層１２すなわち赤色パターン１２１、緑色パターン１２２及び青色パターン１２３が形成されている場合を示した。
【００８９】
透明基板上に、アルカリ可溶性基を有する重合体、着色剤、重合開始剤、重合性化合物及び溶剤からなる感光性樹脂組成物を塗布し、減圧乾燥及び／又はプリベークを行う。なお、プリベークを行う際には５０〜１２０℃で１〜２０分ほどすることが好ましい。塗布膜厚は任意であるが、分光透過率などを考慮すると通常は減圧乾燥及び／又はプリベーク後の膜厚で２μm程度である。
【００９０】
その後、この塗膜にマスクを介してパターン状の光を照射すると、光の照射された部分において重合を開始させる活性種が生成し、硬化する。続いて現像を行うことで、着色パターンが得られる。以上の一連の工程を、感光性樹脂組成物およびパターンを替え、必要な数だけ繰り返すことで必要な色数が組み合わされた着色パターンを得ることができる。
【００９１】
こうして得られたカラーフィルタはガラス等との密着性に優れ、且つ、平坦性に優れた画素パターンを与える。
【００９２】
【実施例】
以下、実施例を以って本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。以下、部は重量部を意味する。
【００９３】
製造例１
コルベンに、メチルメタクリレート２０部、ブチルメタクリレート３５部、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアナート４５部、シクロヘキサノン４００部を仕込み、あらかじめ作成しておいたアゾイソブチロニトリル４部とシクロヘキサノン４０部との溶液４４部を８０℃で１時間滴下し、３時間反応後、１００℃で１時間熟成し、ビニル重合体（Ｂ−１）のシクロヘキサノン溶液５００部を得た。ビニル重合体（Ｂ−１）のゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定した数平均分子量（以下Ｍｎと省略、ポリスチレン換算、以下同様）は、４，０００であり、Ｍｗは、１５，０００であった。
【００９４】
ビニル重合体（Ｂ−１）のシクロヘキサノン溶液５００部に、ヒドロキノン０．２部、１，２ジブチルチンラウレート０．３部、ヒドロキシエチルアクリレート２０部を仕込み、６０℃で４時間反応させた。次いで、あらかじめ別の容器に作成しておいた、グリコール酸１２部をシクロヘキサノン１０８部に溶解させたグリコール酸溶液１２０部及び１，２ジブチルチンラウレート０．３部を仕込み、６０℃で２時間反応させて、重合体（Ａ１−１）のシクロヘキサノン溶液６４０部を得た。重合体（Ａ１−１）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により、Ｍｎ及びＭｗを測定したところ、Ｍｎは４，５００であり、Ｍｗは２０，０００であった。また、重合体（Ａ１−１）は、１Ｈ−ＮＭＲ及びＩＲ（赤外吸光分析）により、イソシアナート基が存在しないこと、ウレア結合及びウレタン結合の存在を確認した。重合体（Ａ１−１）のＭｎと（Ｂ−１）のＭｎとから、重合体（Ａ１−１）１分子に含まれるビニル重合体（Ｂ−１）の数は、平均１．１分子であった。
【００９５】
製造例２
ビニル重合体（Ｂ−１）のシクロヘキサノン溶液５００部に、ヒドロキノン０．２部、１，２ジブチルチンラウレート０．３部、ヒドロキシエチルアクリレート２０部及び１，４−ブタンジオール０．５部を仕込み、６０℃で４時間反応させた。次いで、あらかじめ別の容器に作成しておいた、グリコール酸１２部をシクロヘキサノン１０８部に溶解させたグリコール酸溶液１２０部及び１，２ジブチルチンラウレート０．３部を仕込み、６０℃で２時間反応させて、重合体（Ａ２−１）のシクロヘキサノン溶液６４０部を得た。重合体（Ａ２−１）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により、Ｍｎ及びＭｗを測定したところ、Ｍｎは１２，０００であり、Ｍｗは１１０，０００であった。また、重合体（Ａ２−１）は、１Ｈ−ＮＭＲ及びＩＲ（赤外吸光分析）により、イソシアナート基が存在しないこと、ウレア結合及びウレタン結合の存在を確認した。重合体（Ａ２−１）のＭｎと（Ｂ−１）のＭｎとから、重合体（Ａ２−１）１分子に含まれるビニル共重合体（Ｂ−１）の数は、平均３．０分子であった。
【００９６】
製造例３
コルベンに、メチルメタクリレート１５部、ブチルメタクリレート３０部、グリシジルメタクリレート５５部、シクロヘキサノン４００部を仕込んだモノマー溶液に、あらかじめ別の容器に作成しておいたアゾイソブチロニトリル４部とシクロヘキサノン４０部との溶液４４部を、８０℃で１時間かけて滴下後、３時間反応させ、１００℃で１時間熟成し、ビニル重合体（Ｂ−２）のシクロヘキサン溶液５００部を得た。ビニル重合体（Ｂ−２）のＭｎは、４，０００、Ｍｗは、２０，０００であった。
【００９７】
ビニル重合体（Ｂ−２）のシクロヘキサン溶液５００部に、ヒドロキノン０．２部及びヒドロキシエチルアクリレート３０部を仕込み、５０℃で４時間反応させた後、１１−アミノウンデカン酸２６部を仕込み、５０℃で４時間反応させ、重合体（Ａ１−２）のシクロヘキサン溶液５５０部を得た。重合体（Ａ１−２）のＭｎは、５，０００、Ｍｗは、２６，０００であった。重合体（Ａ１−２）は、１Ｈ−ＮＭＲ及びＩＲにより、エポキシ基が存在しないこと、エポキシ結合の存在を確認した。重合体（Ａ１−２）のＭｎと（Ｂ−２）のＭｎとから、重合体（Ａ−２）１分子に含まれるビニル共重合体（Ｂ−２）の数は、平均１．３分子であった。
【００９８】
製造例４
ビニル重合体（Ｂ−２）のシクロヘキサン溶液５００部に、ヒドロキノン０．２部、ヒドロキシエチルアクリレート３０部及びジエチルアミン０．８部を仕込み、５０℃で４時間反応させた後、１１−アミノウンデカン酸２６部を仕込み、５０℃で４時間反応させ、重合体（Ａ２−２）のシクロヘキサン溶液５５０部を得た。重合体（Ａ２−２）のＭｎは、８，０００、Ｍｗは、７０，０００であった。重合体（Ａ２−２）は、１Ｈ−ＮＭＲ及びＩＲにより、エポキシ基が存在しないこと、エポキシ結合の存在を確認した。重合体（Ａ２−２）のＭｎと（Ｂ−２）のＭｎとから、重合体（Ｂ−２）１分子に含まれるビニル共重合体（Ｂ−２）の数は、平均２．０分子であった。
【００９９】
製造例５
コルベンに、メチルメタクリレート１５部、ブチルメタクリレート３０部、２−メタクリロイルオキシエチルイソシアナート５５部、シクロヘキサノン４００部を仕込み、あらかじめ作成しておいたアゾイソブチロニトリル４部とシクロヘキサノン４０部との溶液４４部を８０℃で１時間滴下し、３時間反応後、１００℃で１時間熟成し、ビニル重合体（Ｂ−３）のシクロヘキサン溶液５００部を得た。ビニル重合体（Ｂ−３）のＭｎは３，０００、Ｍｗは１５，０００であった。
【０１００】
ビニル重合体（Ｂ−３）のシクロヘキサン溶液５００部に、ヒドロキノン０．２部、１，２ジブチルチンラウレート０．３部及びヒドロキシエチルアクリレート２０部を仕込み、６０℃で４時間反応させた。次いで、あらかじめ別の容器に作成しておいた、グリコール酸１．５部をシクロヘキサノン１３．５部に溶解させたグリコール酸溶液１５部を仕込み、６０℃で２時間反応させ、重合体（Ａ１−３）のシクロヘキサン溶液５３５部を得た。重合体（Ａ１−３）のＭｎは、４，０００、Ｍｗは、１８，０００であった。重合体（Ａ１−３）は、１Ｈ−ＮＭＲ及びＩＲにより、イソシアナート基が存在しないこと、ウレア結合及びウレタン結合の存在を確認した。重合体（Ａ１−３）のＭｎと（Ｂ−３）のＭｎとから、重合体（Ａ１−３）１分子に含まれるビニル共重合体（Ｂ−３）の数は、平均１．３分子であった。
【０１０１】
製造例６
ビニル重合体（Ｂ−３）のシクロヘキサン溶液５００部に、ヒドロキノン０．２部、１，２ジブチルチンラウレート０．３部、ヒドロキシエチルアクリレート２０部及び１，４−ブタンジオール０．５部を仕込み、６０℃で４時間反応させた。次いで、あらかじめ別の容器に作成しておいた、グリコール酸１．５部をシクロヘキサノン１３．５部に溶解させたグリコール酸溶液１５部を仕込み、６０℃で２時間反応させ、重合体（Ａ２−３）のシクロヘキサン溶液５３５部を得た。
重合体（Ａ２−３）のＭｎは、８，０００、Ｍｗは、１２０，０００であった。重合体（Ａ２−３）は、１Ｈ−ＮＭＲ及びＩＲにより、イソシアナート基が存在しないこと、ウレア結合及びウレタン結合の存在を確認した。重合体（Ａ２−３）のＭｎと（Ｂ−３）のＭｎとから、重合体（Ａ２−３）１分子に含まれるビニル共重合体（Ｂ−３）の数は、平均２．７分子であった。
【０１０２】
実施例１
得られたアルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１、Ａ２）を用いて赤、緑、青の3色カラーフィルタについて実施した。なお、それぞれの色について、以下のような組成で感光性着色組成物を作製した。
【０１０３】
コルベンに、メチルメタクリレート１５部、ブチルメタクリレート３０部、メタクリル酸２０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０部、ベンジルメタクリレート１５部、シクロヘキサノン３６０部を仕込み、予め作製しておいたアゾイソブチロニトリル４部とシクロヘキサノン４０部との溶液４４部を８０℃で１時間滴下し、３時間反応後、１００℃で１時間熟成し、ビニル重合体のシクロヘキサノン溶液５００部を得た。
このビニル重合体のシクロヘキサノン溶液１７．５ｇに対し、顔料（以下に詳述する）７．６０ｇ、分散剤０．５７ｇ、シクロヘキサノン３３．０ｇを添加して、三本ロールで十分混練し、赤色、緑色、青色の各色の着色剤を作製した。
【０１０４】
赤色の前記組成物３５．５ｇに対し、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１−１）のシクロヘキサノン溶液１７．１ｇ、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ２−１）のシクロヘキサノン溶液１２．９ｇ、光重合性化合物（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）４．９０ｇ、光重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７）１．３５ｇ、シクロヘキサノン４０．０ｇを混ぜて赤色の感光性着色組成物を作製した。
【０１０５】
緑色の前記組成物５５．１ｇに対し、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１−１）のシクロヘキサノン溶液１４．７ｇ、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ２−１）のシクロヘキサノン溶液１０．０ｇ、光重合性化合物（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）４．００ｇ、光重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７）１．５０ｇ、シクロヘキサノン２５．０ｇを混ぜて緑色の感光性着色組成物を作製した。
【０１０６】
青色の前記組成物４０．３ｇに対し、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１−１）のシクロヘキサノン溶液１７．０ｇ、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ２−１）のシクロヘキサノン溶液８．７０ｇ、光重合性化合物（ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート）４．００ｇ、光重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７）１．５０ｇ、シクロヘキサノン２５．０ｇを混ぜて緑色の感光性着色組成物を作製した。
【０１０７】
以下に、赤色、緑色、青色の着色剤を作製するのに用いた顔料を示す。
赤色；顔料東洋インキ製造（株）製リオトゲンレッドＧＤ（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６８）５．７０ｇと、東洋インキ製造（株）製リオノーゲンオレンジＲ（Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３６）１．９０ｇとの混合物。
【０１０８】
緑色；東洋インキ製造（株）製リオノールグリーン２ＹＳ（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６）５．７０ｇと、東洋インキ製造（株）製リオノーゲンエロー３Ｇ（Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４）１．９０ｇとの混合物。
【０１０９】
青色；東洋インキ製造（株）製リオノールブルーＥＳ（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６）６・０８ｇと、東洋インキ製造（株）製リオノーゲンバイオレットＨＲ（Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３）１．５２ｇとの混合物。
【０１１０】
カラーフィルタの作製；上記で調製した赤色、緑色、青色の感光性着色組成物を使用してカラーフィルタを作製した。
【０１１１】
ガラス基板上に、赤色の感光性着色組成物をスピンコートし、７０℃で２０分間加熱し乾燥させた。その後、超高圧水銀灯を用いて、画素サイズ１００μｍ×１５０μｍのマスクを介して露光した。続いて現像し、赤色のパターンを得た。乾燥後、２３０℃で３０分間焼成して、感光性着色組成物の硬化物からなる着色パターンを定着させた。
【０１１２】
なお、アルカリ現像液は以下の組成からなる。
炭酸ナトリウム 1.5wt%
炭酸水素ナトリウム 0.5wt%
陰イオン系界面活性剤(花王・ペリレックスNBL) 8.0wt%
水 90wt%
【０１１３】
緑色、青色についても同様の工程でパターンを形成し、３色のカラーフィルタを得た。これら各色の着色パターンの厚さは、全て１．６μｍであった。
【０１１４】
各色のパターン形成に要すた露光エネルギーは５０ｍＪ／ｃｍ²であり、非常に高感度であった。また、適正現像時間において、未露光部に残留物もなく現像でき、パターン形状も良好であった。
さらに、得られたカラーフィルタをエタノール、メタノール、５％水酸化ナトリウム水溶液、５％硫酸水溶液、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ブチロセロソルブに３０分間浸した後、パターンの剥がれを観察した。その結果、何れの溶剤に対しても剥離しなかった。また、表面粗さ計で、各色の表面のＲａを測定した結果、赤色が２２Å、緑色が２７Å、青色が２１Åであり、非常に平坦性に優れていることが分かった。
【０１１５】
実施例２
実施例１の感光性着色組成物を調製するに当たり、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１−１）の代わりに、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１−２）を使用する以外は実施例１と同様にして赤色、緑色、青色の各感光性着色組成物を調製した。その後、同様にカラーフィルタを作製し、密着性及び平坦性の評価を行った。
各色のパターン形成に要すた露光エネルギーは５０ｍＪ／ｃｍ²であり、非常に高感度であった。また、適正現像時間において、未露光部に残留物もなく現像でき、パターン形状も良好であった。
さらに、得られたカラーフィルタをエタノール、メタノール、５％水酸化ナトリウム水溶液、５％硫酸水溶液、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ブチロセロソルブに３０分間浸した後、パターンの剥がれを観察した。その結果、何れの溶剤に対しても剥離しなかった。また、表面粗さ計で、各色の表面のＲａを測定した結果、赤色が２４Å、緑色が２９Å、青色が２５Åであり、非常に平坦性に優れていることが分かった。
【０１１６】
実施例３
実施例１の感光性着色組成物を調製するに当たり、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ２−１）の代わりに、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ２−２）を使用する以外は実施例１と同様にして赤色、緑色、青色の各感光性着色組成物を調製した。その後、同様にカラーフィルタを作製し、密着性及び平坦性の評価を行った。
各色のパターン形成に要すた露光エネルギーは４０ｍＪ／ｃｍ²であり、非常に高感度であった。また、適正現像時間において、未露光部に残留物もなく現像でき、パターン形状も良好であった。
さらに、得られたカラーフィルタをエタノール、メタノール、５％水酸化ナトリウム水溶液、５％硫酸水溶液、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ブチロセロソルブに３０分間浸した後、パターンの剥がれを観察した。その結果、何れの溶剤に対しても剥離しなかった。また、表面粗さ計で、各色の表面のＲａを測定した結果、赤色が２０Å、緑色が２４Å、青色が２３Åであり、非常に平坦性に優れていることが分かった。
【０１１７】
実施例４
実施例１の感光性着色組成物を調製するに当たり、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１−１）の代わりに、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１−２）を、またアルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ２−１）の代わりに、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ２−３）を使用する以外は実施例１と同様にして赤色、緑色、青色の各感光性着色組成物を調製した。その後、同様にカラーフィルタを作製し、密着性及び平坦性の評価を行った。各色のパターン形成に要すた露光エネルギーは５０ｍＪ／ｃｍ²であり、非常に高感度であった。また、適正現像時間において、未露光部に残留物もなく現像でき、パターン形状も良好であった。さらに、得られたカラーフィルタをエタノール、メタノール、５％水酸化ナトリウム水溶液、５％硫酸水溶液、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ブチロセロソルブに３０分間浸した後、パターンの剥がれを観察した。その結果、何れの溶剤に対しても剥離しなかった。また、表面粗さ計で、各色の表面のＲａを測定した結果、赤色が１９Å、緑色が２０Å、青色が２２Åであり、非常に平坦性に優れていることが分かった。
【０１１８】
実施例５
実施例１の感光性着色組成物を調製するに当たり、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１−１）の代わりに、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１−２）を、またアルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ２−１）の代わりに、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ２−２）使用する以外は実施例１と同様にして赤色、緑色、青色の各感光性着色組成物を調製した。その後、同様にカラーフィルタを作製し、密着性及び平坦性の評価を行った。
各色のパターン形成に要すた露光エネルギーは４０ｍＪ／ｃｍ²であり、非常に高感度であった。また、適正現像時間において、未露光部に残留物もなく現像でき、パターン形状も良好であった。
さらに、得られたカラーフィルタをエタノール、メタノール、５％水酸化ナトリウム水溶液、５％硫酸水溶液、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ブチロセロソルブに３０分間浸した後、パターンの剥がれを観察した。その結果、何れの溶剤に対しても剥離しなかった。また、表面粗さ計で、各色の表面のＲａを測定した結果、赤色が２３Å、緑色が１９Å、青色が２０Åであり、非常に平坦性に優れていることが分かった。
【０１１９】
実施例６
実施例１の感光性着色組成物を調製するに当たり、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１−１）の代わりに、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１−３）を、またアルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ２−１）の代わりに、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ２−３）使用する以外は実施例１と同様にして赤色、緑色、青色の各感光性着色組成物を調製した。その後、同様にカラーフィルタを作製し、密着性及び平坦性の評価を行った。
各色のパターン形成に要すた露光エネルギーは５０ｍＪ／ｃｍ²であり、非常に高感度であった。また、適正現像時間において、未露光部に残留物もなく現像でき、パターン形状も良好であった。
さらに、得られたカラーフィルタをエタノール、メタノール、５％水酸化ナトリウム水溶液、５％硫酸水溶液、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ブチロセロソルブに３０分間浸した後、パターンの剥がれを観察した。その結果、何れの溶剤に対しても剥離しなかった。また、表面粗さ計で、各色の表面のＲａを測定した結果、赤色が２０Å、緑色が２１Å、青色が１９Åであり、非常に平坦性に優れていることが分かった。
【０１２０】
比較例
実施例１において、アルカリ可溶性基を有する重合体（Ａ１−１）及び（Ａ２−１）の代わりに、調製したアクリル樹脂溶液（メチルメタクリレート１５部、ブチルメタクリレート３０部、メタクリル酸２０部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート２０部、ベンジルメタクリレート１５部を、シクロヘキサノン４８０部に溶解し、窒素雰囲気下で、アゾビスニトリル０．７５部を加えて、７０℃・５時間の反応により得られたアクリル樹脂）を用いる以外は、同様にしてカラーフィルタを作製した。
【０１２１】
尚、赤色、緑色、青色の各色に使用した顔料は実施例１と同様のものを用いた。
【０１２２】
実施例１と同様にしてカラーフィルタを作製し、同様の評価を行った。その結果、感度は２５０ｍＪ／ｃｍ²であり、５％水酸化ナトリウム水溶液、５％硫酸水溶液、及びＮ−メチルピロリドンに浸した際にパターンの一部に剥離が見られた。また、表面粗さ計で、各色の表面のＲａを測定した結果、赤が９４Å、緑が１２１Å、青が１０１Åであり、実施例に比べ、表面が荒れていることが分かった。
【０１２３】
【発明の効果】
本発明のカラーフィルタの製造方法及は、ポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）が５，０００〜３０，０００である重アルカリ可溶性基（Ｋ）を有する重合体（Ａ１）とＭｗ６０，０００〜１５０，０００であるアルカリ可溶性基（Ｋ）を有する重合体（Ａ２）の混合物からなるアルカリ可溶性重合体、染料及び／または顔料からなる着色剤、重合開始剤及び重合性化合物を主成分とする感光性樹脂組成物を用いることによって、露光エネルギーが少なく生産性が向上し、且つ現像性がよく現像不良等による不具合が少なく歩留まりが向上するとともに、ガラス等との密着性が高く、且つ平滑性に優れたカラーフィルタを提供する。
【０１２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法によるカラーフィルタの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１…透明基板
２…遮光パターン
１２１…赤色に着色された透明レリーフパターン
１２２…緑色に着色された透明レリーフパターン
１２３…青色に着色された透明レリーフパターン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a color filter manufacturing method and a color filter, and relates to a manufacturing method that improves productivity and yield, and a technique for providing a color filter that has high adhesion to glass and the like, and that has excellent smoothness. It is.
[0002]
[Prior art]
There are various color filters for display devices. Here, a color filter for liquid crystal display will be described as a representative example. Liquid crystal displays are widely used from small-area displays such as watches and cameras to large-area displays such as computer terminal display devices and television image display devices, and in recent years, color display has been rapidly becoming a focus mainly on large-area applications. Is going on. Color filters are indispensable for the color display of liquid crystal displays, and are important components that determine the performance of color liquid crystal displays. Finely patterned ones are used to display high-definition images. Yes. Known methods for producing a color filter include, for example, a dyeing method, an ink jet method, a printing method, a photolithography method, and an etching method.
[0003]
The dyeing method is a technique for producing a color filter by forming a predetermined pattern and then repeating the dyeing process and the anti-dyeing treatment for each color in an appropriate dyeing bath. This method is difficult because the process is complicated and the total number of processes is large. On the other hand, an efficient color filter manufacturing method has been proposed with fewer steps. For example, an ink jet method that uses an ink jet device to eject and fix ink onto a transparent base material, and an ink jet method for coloring, and printing that uses a printer to transfer ink to a transparent base material that serves as a substrate. This applies to laws and other technologies. In these methods, the alignment of the position is performed by an inkjet head or a printing press and a printing plate, and therefore, a step of patterning the colored layer by light irradiation is not required. However, it is difficult to form high-definition pixels with these methods.
[0004]
On the other hand, the photolithography method uses a coloring liquid containing a colorant and an alkali-soluble resin, and after coating and forming it on a substrate, the colored layer is patterned and developed by the photolithography method to form a single color pattern. Form. In this method, as in the dyeing method, this step is repeated for each color, but since the dyeing step and the anti-dyeing treatment are not required, the number of steps is not only simplified compared to that of the dyeing method, but also the spectral characteristics. Control and reproducibility are easily obtained. Furthermore, since the photolithography method is used, it is possible to produce a high-definition color filter with high resolution, which is difficult with a printing method or an ink-jet method. In recent years, in the production of color filters for liquid crystal displays. , Is the method that has become mainstream.
[0005]
A method for obtaining a color filter by a photolithography method generally uses a photosensitive coloring composition composed of an alkali-soluble resin, a radical polymerizable monomer, a photo radical generator, a colorant and a solvent, and is applied to a glass substrate or the like. A pattern is formed by development with an aqueous alkaline solution following ultraviolet exposure, and is disclosed in JP-A-7-98409.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the radical polymerization reaction is inhibited by oxygen, it requires a lot of exposure energy, has a problem that the productivity is poor and the surface is hard to harden, and the surface of the manufactured color filter becomes rough. . Further, if the development time is shortened to prevent surface roughness, there is a problem that the photosensitive resin composition remains in an unexposed portion.
That is, the object of the present invention is to improve the productivity with a low exposure energy, improve the developability, reduce defects due to poor development, etc., and improve the yield, and the high adhesion to the glass obtained thereby, and Provided is a color filter excellent in smoothness.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above object can be achieved by using a specific photosensitive resin composition in a method for obtaining a color filter by a photolithography method.
That is, the polymer (A1) having an alkali-soluble group (K) having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) of 5,000 to 30,000 and the alkali-soluble group (K) having an Mw of 60,000 to 150,000. A color produced by using an alkali-soluble polymer composed of a mixture of polymers (A2) having a colorant, a colorant composed of a dye and / or a pigment, a polymerization initiator, and a photosensitive resin composition mainly composed of a polymerizable compound. A filter manufacturing method and a color filter.
[0008]
In addition, at least one of the polymer (A1) having an alkali-soluble group (K) and the polymer (A2) having an alkali-soluble group (K) has an alkali-soluble weight having a polymerizable unsaturated group (J) in the side chain. At least one of a polymer (A1) having a coalescence or alkali-soluble group (K) and a polymer (A2) having an alkali-soluble group (K) is (a1) an isocyanate group-containing vinyl monomer, (a2) an epoxy group-containing Essential monomer constituting at least one monomer (a) selected from the group consisting of vinyl monomer, (a3) carboxyl group-containing vinyl monomer, (a4) hydroxyl group or mercapto group-containing vinyl monomer, and (a5) amino group-containing vinyl monomer A vinyl polymer (B), an active hydrogen-containing compound (aH) having a polymerizable unsaturated group (J), A color produced by using a photosensitive resin composition which is an alkali-soluble polymer having a structure obtained by reacting an active hydrogen-containing compound (C3) having a soluble group (K) and a binder (D). It is also a filter manufacturing method and a color filter.
The present invention is described in detail below.
[0009]
Mw of the polymer (A1) having an alkali-soluble group (K) of the present invention is 5,000 to 30,000, preferably 6,000 to 27,000, more preferably 7,000 to 25,000. And particularly preferably 8,000 to 23,000. The Mw of the polymer (A2) having an alkali-soluble group (K) is 60,000 to 150,000, preferably 65,000 to 130,000, more preferably 70,000 to 120,000. And particularly preferably 75,000 to 100,000. Mw is measured by gel permeation chromatography. The polymers (A1) and (A2) having an alkali-soluble group (K) are not limited as long as they are soluble in an alkaline aqueous solution, and their constituent monomers and structures may be the same or different. Good.
[0010]
In the present invention, the alkali-soluble group (K) contained in the polymers (A1) and (A2) includes a carboxyl group (—COOH), a sulfo group (—SO _Three H), a phosphono group (—PO _Three H), hydroxyphenyl (-C ₆ H _Five OH) and the like, but are not limited thereto, and any substituent that promotes solubility in an aqueous alkali solution may be used.
[0011]
The polymers (A1) and (A2) having an alkali-soluble group (K) can be obtained by a generally well-known technique by copolymerization using a polymerizable monomer having the substituent as one component. Further, as described later, it can be obtained by introducing into a vinyl polymer (B) having a reactive group by a polymer reaction.
[0012]
The polymerizable unsaturated group (J) contained in the polymers (A1) and (A2) can be used without limitation as long as it is an unsaturated group that is polymerizable by a radical or a cation. ) An acryloyl group, a vinyl ether group, a vinyl ester group, an allyl ether group, an allyl ester group, a propenyl ether group and a propenyl ester group.
Among these, preferred are (meth) acryloyl group, vinyl ether group, allyl ether group and propenyl ether group, and more preferred are (meth) acryloyl group and propenyl ether group.
[0013]
The polymer having an alkali-soluble group (K) and a polymerizable unsaturated group (J) is not particularly limited as long as it has an alkali-soluble group (K) and a polymerizable unsaturated group (J). ) Isocyanate group-containing vinyl monomer, (a2) epoxy group-containing vinyl monomer, (a3) carboxyl group-containing vinyl monomer, (a4) hydroxyl group or mercapto group-containing vinyl monomer (hydroxyl group or mercapto group is usually an ester bond, And (a5) a vinyl polymer comprising at least one monomer (a) selected from the group consisting of amino group-containing vinyl monomers as an essential constituent monomer. It can be easily obtained by introducing a polymerizable unsaturated group (J) and an alkali-soluble group (K) into (B) as necessary.
The introduction of the polymerizable unsaturated group (J) and the alkali-soluble group (K) is performed as a separate step when the vinyl polymer (B) has the polymerizable unsaturated group (J) and the alkali-soluble group (K). When the vinyl polymer (B) does not have a polymerizable unsaturated group (J) or an alkali-soluble group (K), it is necessary to perform it in a separate process.
In the following, (a3) a carboxyl group-containing vinyl monomer, (a4) a hydroxyl group or mercapto group-containing vinyl monomer, and (a5) an amino group-containing vinyl monomer, an active hydrogen-containing compound containing a polymerizable unsaturated group (J) Collectively referred to as (aH).
[0014]
In the present invention, the “active hydrogen” in the alkali-soluble polymer component means the chemical in the hydrogen atom-containing functional group capable of reacting with an isocyanate group, epoxy group, carboxyl group, hydroxyl group, mercapto group and / or amino group. Specifically, a hydrogen atom in a carboxyl group, a hydroxyl group, a mercapto group, or an amino group.
[0015]
As the (a1) isocyanate group-containing vinyl monomer, an isocyanate group-containing vinyl monomer having 4 to 20 carbon atoms can be used. For example, 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate, 2- (meth) acryloyloxypropyl isocyanate Nert, 2- (meth) acryloyloxybutyl isocyanate, (meth) acryloyl isocyanate, dimethyl meta-isopropenyl benzyl isocyanate (m-isopropenyl-α, α-dimethylbenzyl isocyanate) and the like.
[0016]
(A2) As the epoxy group-containing vinyl monomer, an epoxy group-containing vinyl monomer having 6 to 50 carbon atoms (preferably 6 to 20) can be used. For example, glycidyl (meth) acrylate, vinylcyclohexene monooxide, butadiene monoxide, Examples include allyl glycidyl ether, propenyl glycidyl ether, and vinylcyclohexene monoxide.
[0017]
(A3) As the carboxyl group-containing vinyl monomer, a carboxyl group-containing vinyl monomer having 3 to 50 carbon atoms (preferably 3 to 20) and a salt thereof can be used. For example, (meth) acrylic acid, (anhydrous) maleic acid, Monoalkyl maleate (1-10 carbon atoms) ester, fumaric acid, monoalkyl fumarate (1-10 carbon atoms), crotonic acid, itaconic acid, monoalkyl itaconic acid (1-10 carbon atoms) ester, itaconic acid Examples include glycol monoether, citraconic acid, citraconic acid monoalkyl ester, (meth) acrylic acid hexadecane and cinnamic acid. As salts thereof, salts of these alkali metals (sodium and potassium, etc.), salts of alkaline earth metals (calcium and magnesium, etc.), alkyl (C 1-4) amine (methylethylamine, diethylamine, dibutylamine and isobutylamine) Etc.) salt, ammonium (NH _Four ) Salts and alkyl (C 1-4) ammonium salts (tetramethylammonium salt, dimethyldiethylammonium salt, trimethylbutylammonium, tetraethylammonium, etc.) and the like.
[0018]
As the (a4) hydroxyl group or mercapto group-containing vinyl monomer, a hydroxyl group-containing vinyl monomer having 4 to 50 (preferably 4 to 20) carbon atoms, a mercapto group-containing vinyl monomer having 4 to 50 (preferably 4 to 20) carbon atoms, and A (meth) acrylate having a polyalkylene glycol chain of Mw 100 to 10,000 (preferably 300 to 5,000) is used.
Examples of the hydroxyl group-containing vinyl monomer include hydroxystyrene, N-methylol (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, (meth) allyl alcohol, crotyl alcohol, isocrotyl alcohol, 1 -Buten-3-ol, 2-buten-1-ol, 2-butene-1,4-diol, propargyl alcohol, 2-hydroxyethylpropenyl ether (2-propenoxyethanol), 16-hydroxyhexadecane methacrylate and Examples thereof include sucrose allyl ether.
[0019]
Examples of the mercapto group-containing vinyl monomer include 2- (meth) acryloyloxyethyl thiol, 2- (meth) acryloyloxymethyl thiol and 2- (meth) acryloyloxypropyl thiol.
Examples of the (meth) acrylate having a polyalkylene glycol chain include polyethylene glycol (Mw300) mono (meth) acrylate, polypropylene glycol (Mw5,000) monoacrylate, methyl alcohol ethylene oxide 10-mole adduct (meth) acrylate, and lauryl alcohol. Examples include ethylene oxide 30 mol adduct (meth) acrylate.
[0020]
(A5) As the amino group-containing vinyl monomer, an amino group-containing vinyl monomer having 4 to 50 (preferably 5 to 20) carbon atoms can be used. For example, aminoethyl (meth) acrylate, aminoisopropyl (meth) acrylate, amino Butyl (meth) acrylate, aminohexyl methacrylate, N-aminoethyl (meth) acrylamide, (meth) allylamine, crotylamine, aminostyrene, methyl α-acetaminoacrylate, N-allylphenylenediamine, 16-methacryloylhexadecanamine, etc. Can be mentioned.
[0021]
Among these monomers (a), (a1) an isocyanate group-containing vinyl monomer, (a2) an epoxy group-containing vinyl monomer, and (a3) a carboxyl group-containing vinyl monomer are preferable, and (a1) and (a2) are particularly preferable. Preferably it is (a1).
That is, in the present invention, as the vinyl polymer (B) and (A), those having (a1), (a2) and / or (a3) as essential monomers are preferred, and (a1) and / or ( Those having a2) as an essential monomer, particularly preferably those having (a1) or (a2) as an essential monomer, and most preferably those having (a1) as an essential monomer.
[0022]
The total amount of the monomer (a) used is preferably 5 to 100 mol%, more preferably 10 to 90 mol%, particularly preferably 20 based on the number of moles of all monomers constituting the vinyl polymer (B). It is -80 mol%, More preferably, it is 30-70 mol%, Most preferably, it is 40-60 mol%.
[0023]
Moreover, the other monomer (b) can be copolymerized with the vinyl polymer (B).
Other monomers (b) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-hexylethyl (meth) acrylate, (meth) Lauryl acrylate, stearyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, Glycidyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, acrylonitrile, styrene, α-methylstyrene, ethylstyrene, vinyl acetate, vinyl propionate, N-vinylpyrrolidone, N-methyl (meth) acrylamide, N, N- Dimethylacrylamide, N-methylol (meth) a Riruamido, there may be mentioned the N- vinylcarbazole, not limited thereto, can be used as long as copolymerizable monomers.
[0024]
The polymerization reaction of the monomer (a) and, if necessary, (b) is not particularly limited and can be carried out under ordinary polymerization conditions. If necessary, a reaction catalyst, a solvent, a chain transfer agent and the like can be used.
[0025]
Mw of the vinyl polymer (B) is different in the molecular weight between the vinyl polymer corresponding to the polymer (A1) and the vinyl polymer corresponding to the polymer (A2), and the vinyl polymer corresponding to the polymer (A1). The Mw of the polymer (B) is preferably 3,000 to 28,000, more preferably 4,000 to 25,000, particularly preferably 5,000 to 23,000, and most preferably 6,000 to 21,000. It is.
The Mw of the vinyl polymer (B) corresponding to the polymer (A2) is preferably 55,000 to 135,000, more preferably 58,000 to 120,000, and particularly preferably 63,000 to 110. , 000, most preferably from 67,000 to 95,000.
[0026]
As the vinyl polymer (B), a vinyl polymer (B1) having an isocyanate group, a vinyl polymer (B2) having an epoxy group, a vinyl polymer (B3) having a carboxyl group, a vinyl having a hydroxyl group or a mercapto group Polymer (B4), vinyl polymer (B5) having an amino group, vinyl polymer (B6) having an isocyanate group and an epoxy group, and a vinyl polymer (B7) having a hydroxyl group or a mercapto group and an amino group Is exemplified.
[0027]
The vinyl polymer (B1) having an isocyanate group may be a polymer having (a1) an isocyanate group-containing vinyl monomer as an essential constituent monomer. The homopolymer of (a1), (a1) and others A copolymer with the monomer (b) may be used.
[0028]
The vinyl polymer (B2) having an epoxy group may be a polymer having (a2) an epoxy group-containing vinyl monomer as an essential constituent monomer. The homopolymer of (a2) and (a2) and other monomers It may be a copolymer with (b).
[0029]
The vinyl polymer (B3) having a carboxyl group may be a polymer having (a3) a carboxyl group-containing vinyl monomer as an essential constituent monomer. The homopolymer of (a3) and (a3) and other monomers It may be a copolymer with (b).
[0030]
As the vinyl polymer (B4) having a hydroxyl group or a mercapto group, any polymer may be used as long as it is a polymer having (a4) a hydroxyl group or mercapto group-containing vinyl monomer as an essential constituent monomer, and (a4) And a copolymer of the other monomer (b).
[0031]
The vinyl polymer (B5) having an amino group may be a polymer having the amino group-containing vinyl monomer (a5) as an essential constituent monomer. The homopolymer of (a5), and (a5) and other monomers It may be a copolymer with (b).
[0032]
The vinyl polymer (B6) having an isocyanate group and an epoxy group may be any polymer that has (a1) an isocyanate group-containing vinyl monomer and (a2) an epoxy group-containing vinyl monomer as essential constituent monomers. It may be a copolymer of a1) and (a2) and a copolymer of (a1), (a2) and another monomer (b).
[0033]
The vinyl polymer (B7) having a hydroxyl group or a mercapto group and an amino group may be any polymer that has (a4) a hydroxyl group or mercapto group-containing vinyl monomer and (a5) an amino group-containing vinyl monomer as an essential constituent monomer. , (A4) and a copolymer of (a5), and a copolymer of (a4), (a5) and other monomer (b).
[0034]
In the case of a copolymer, the polymerization mode may be any of block, random and combinations thereof, but random and combinations of these (block and random) are preferred, and more preferably random. . Among the vinyl polymers (B), a vinyl polymer (B1) having an isocyanate group, a vinyl polymer (B2) having an epoxy group, a vinyl polymer (B4) having a hydroxyl group or a mercapto group, and an isocyanate group and an epoxy A vinyl polymer (B6) having a group is preferable, (B1), (B2) and (B6) are more preferable, (B1) and (B2) are particularly preferable, and (B1) is most preferable.
[0035]
In the present invention, examples of the method for introducing the polymerizable unsaturated group (J) into the vinyl polymer (B) include the following methods (1) to (5).
(1) A method in which a part of the isocyanate group of (B1) or (B6) is reacted with (a2), (a3), (a4) and / or (a5). Among (a), (a3), (a4) and (a5) (that is, active hydrogen-containing compound (aH) containing a polymerizable unsaturated group) is preferable, and (a4) and (a5) are more preferable. ), Particularly preferably (a4).
(2) A method in which a part of the epoxy group of (B2) or (B6) is reacted with (a1), (a3), (a4) and / or (a5). Among (a), (aH) is preferable, (a3) and (a5) are more preferable, and (a5) is particularly preferable.
[0036]
(3) A method in which a part of the carboxyl group of (B3) is reacted with (a1), (a2), (a4) and / or (a5). Among (a), (a1), (a2) and (a5) are preferred, (a2) and (a5) are more preferred, and (a5) is particularly preferred.
(4) A method of reacting (a1), (a2) and / or (a3) with a part of the hydroxyl group or mercapto group of (B4) or (B7). Of (a), (a1) and (a3) are preferred, and (a1) is more preferred.
(5) A method in which a part of the amino group of (B5) or (B7) is reacted with (a1), (a2) and / or (a3). Of (a), (a1) and (a3) are preferred, and (a1) is more preferred.
[0037]
The reaction for introducing the polymerizable unsaturated group (J) into the vinyl polymer (B) is not particularly limited and can be carried out under well-known conditions. If necessary, a reaction catalyst and a solvent are used. can do.
[0038]
On the other hand, as a method for introducing the alkali-soluble group (K) into the vinyl polymer (B) by a polymer reaction, a part of the isocyanate group, epoxy group and / or carboxyl group in (B) and an alkali-soluble group are used. A method of reacting the active hydrogen-containing compound (C3) having (K) can be applied.
[0039]
Examples of the active hydrogen-containing compound (C3) having an alkali-soluble group (K) include a carboxyl group-containing active hydrogen compound and a sulfo group-containing active hydrogen compound.
[0040]
Carboxy group-containing active hydrogen compounds include oxalic acid, maleic acid, phthalic acid, fumaric acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, terphthalic acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, succinic anhydride, sulfoacetic acid , Sulfobutyric acid, sulfopropionic acid, sulfooctadecanoic acid, sulfosuccinic acid, sulfobenzoic acid, sulfosalicylic acid, glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, asparagine, cysteine, tyrosine, glutamic acid, histidine, hydroxylysine, hydroxyproline, lysine, Methionine, phenylalanine, proline, serine, thyroxine, tryptophan, 1-aminocyclohexanoic acid, ω-aminocaproic acid, ω-aminoenanthic acid, ω-aminocaprylic acid, ω-aminopergonic acid, ω-aminocapri Acid, 11-aminoundecanoic acid and 12-aminododecanoic acid, hydroxyacetic acid (glycolic acid), hydroxypropionic acid, ω-hydroxycaproic acid, ω-hydroxyenanthic acid, ω-hydroxycaprylic acid, ω-hydroxypelargonic acid, Examples thereof include ω-hydroxycapric acid, 11-hydroxyundecanoic acid, 12-hydroxydodecanoic acid, 18-hydroxyoctadecanoic acid and salicylic acid.
[0041]
As the sulfo group-containing active hydrogen compound, in addition to the sulfocarboxylic acids exemplified in the carboxyl group-containing active hydrogen compound, aminoethanesulfonic acid, aminopropanesulfonic acid, aminooctadecanesulfonic acid, aminobenzenesulfonic acid, hydroxyethanesulfonic acid , Mercaptoethanesulfonic acid, hydroxypropanesulfonic acid, hydroxyoctadecanesulfonic acid, sulfophenol and the like.
[0042]
The reaction for introducing the alkali-soluble group (K) into the vinyl polymer (B) using the active hydrogen-containing compound (C3) having the alkali-soluble group (K) is not particularly limited and is usually well-known conditions. A reaction catalyst, a solvent, etc. can be used if necessary.
[0043]
The polymer (A1) and / or polymer (A2) of the present invention may have a structure in which a part of the molecule is cross-linked by a urea bond, a urethane bond and / or an epoxy bond.
When having a structure in which a part of the molecules are cross-linked, the number of cross-linked molecules is preferably 1.1 to 6.0, more preferably 1.1 to 4. 0 molecules, particularly preferably 1.2 to 3.0 molecules. By cross-linking within the above preferred range of the number of molecules, it becomes easier to cure in a short time with low energy, and a more excellent pattern forming ability (reproducibility) can be achieved.
The number of molecules is the ratio between the number average molecular weight (Mn) of the polymer (A1) or polymer (A2) before cross-linking and the Mn of the polymer (A1) or polymer (A2) after cross-linking. Can be calculated. In addition, Mn is a value measured by gel permeation chromatography and converted to polystyrene.
[0044]
In the present invention, the “urethane bond” refers to —NH—CO—O—, —NH—CO—S—, which can be formed by a reaction between an isocyanate group and a hydroxyl group, a mercapto group (—SH), or a carboxyl group. -NHCO- is meant.
In the present invention, the “urea bond” means —NH—CO—NR 2 — which can be formed by a reaction between an isocyanate group and an amino group.
[0045]
In the present invention, the “epoxy bond” means an amino bond (—NR 2 —), an ether bond (—O—), or a sulfide bond that can be formed by a reaction between an epoxy group and an amino group, a hydroxyl group, a mercapto group, or a carboxyl group. (-S-) or an ester bond (-OCO-) is meant. That is, a hydroxyl group is bonded to the β-position carbon atom of the amino bond, ether bond, sulfide bond or ester bond, or an epoxy group is further reacted with this hydroxyl group to form an ether bond.
R2 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or an aralkyl group, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. Particularly preferred is a hydrogen atom.
When R2 is a hydrogen atom, an epoxy group may further react with this —NH— to form an amino bond (—N <).
[0046]
When the polymer (A1) and the polymer (A2) of the present invention are cross-linked, the vinyl polymer (B) is obtained by a polymerization reaction, and the vinyl polymer (B) is optionally polymerizable unsaturated. A structure obtained by introducing a group (J) and / or an alkali-soluble group (K), and further bonding at least two molecules of the polymer by a urea bond, a urethane bond and / or an epoxy bond. is there. In addition, the said manufacturing method was described so that it might be understood easily on a structure, and the actual manufacturing method does not need to perform such a process in the order of description, and progressed the vinyl polymer (B) etc. which are intermediates. There is no need to do. The polymer (A1) itself and the polymer (A2) itself are not limited to those obtained by such a production method.
[0047]
In order to cross-link the polymers (A1), the polymers (A2), or the vinyl polymers (B), the functional groups of the polymers may react with each other, or the binder (D) is used. May be. Examples of such a binder (D) include a compound having at least two active hydrogens, a compound having at least two isocyanate groups, a compound having at least two epoxy groups, and an isocyanate group and an epoxy group, respectively. The compound etc. which have at least 1 can be used, for example, the following compounds etc. are used.
[0048]
In the case of (A1, A2) derived from a vinyl polymer (B1) having an isocyanate group, a binder that reacts with the isocyanate group to form a urethane bond or a urea bond can be used, such as a polyol or polythiol, an amine, water Polycarboxylic acid, aminocarboxylic acid, oxycarboxylic acid, polyamine, hydroxyl group-containing or mercapto group-containing amine, and the like are used. Of these, polyols or polythiols, water, polyamines, and hydroxyl or mercapto group-containing amines are preferred, and polythiols, water, and polyamines are more preferred.
[0049]
In the case of (A1, A2) derived from a vinyl polymer (B2) having an epoxy group, a binder that reacts with the epoxy group to form an epoxy bond can be used, such as a polyol or polythiol, an amine, a polycarboxylic acid, an aminocarboxylic acid. Acids, oxycarboxylic acids, polyamines and amines containing hydroxyl groups or mercapto groups are used.
Of these, amines, polycarboxylic acids, oxycarboxylic acids and polyamines are preferable, polycarboxylic acids, oxycarboxylic acids and polyamines are more preferable, and polycarboxylic acids and polyamines are particularly preferable.
[0050]
In the case of (A1, A2) derived from a vinyl polymer (B3) having a carboxyl group, a binder that reacts with the carboxyl group to form a urethane bond or an epoxy bond can be used, such as polyepoxide and polyisocyanate. .
In addition to these polyepoxides and polyisocyanates, compounds having an isocyanate group and an epoxy group (for example, glycidyloxyhexane isocyanate) can be used, but polyepoxides and polyisocyanates are preferred, and polyisocyanates are more preferred.
[0051]
In the case of (A1, A2) derived from a vinyl polymer (B4) having a hydroxyl group or a mercapto group, a binder that reacts with a hydroxyl group or a mercapto group to form a urethane bond or an epoxy bond can be used. Polyepoxide and polyisocyanate Etc. are used.
[0052]
In the case of (A1, A2) derived from a vinyl polymer (B5) having an amino group, a binder that reacts with an amino group to form a urea bond or an epoxy bond can be used, and polyepoxides, polyisocyanates, and the like are used. .
[0053]
In the case of (A1, A2) derived from a vinyl polymer (B6) having an isocyanate group and an epoxy group, a bond that reacts with the isocyanate group and / or the epoxy group to form a urethane bond, a urea bond or an epoxy bond An agent can be used, and polyol or polythiol, amine, water, polycarboxylic acid, aminocarboxylic acid, oxycarboxylic acid, polyamine, hydroxyl group or mercapto group-containing amine, and the like are used.
[0054]
Of these, amines, water, polycarboxylic acids, aminocarboxylic acids, oxycarboxylic acids, and polyamines are preferred, amines, water, polycarboxylic acids, aminocarboxylic acids, and polyamines are more preferred, and amines, water, polyamines are particularly preferred. Carboxylic acids and polyamines.
[0055]
In the case of (A1, A2) derived from a vinyl polymer (B7) having a hydroxyl group or a mercapto group and an amino group, it reacts with a hydroxyl group or a mercapto group and / or an amino group to form a urethane bond, a urea bond or an epoxy bond. Binders such as polyepoxides and polyisocyanates are used.
[0056]
Examples of the polyol or polythiol include adducts of 2 to 18 carbon polyols or polythiol and polyols (2 to 18 carbon atoms) having 2 to 8 carbon atoms such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide and styrene oxide. For example, ethylene glycol, diethylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,18-octadecanediol, ethylenedithiol, diethylenedithiol, trimethylenedithiol, 1,4 -Butanedithiol, 1,18-octadecanedithiol, bisphenol A, catechol, hydroquinone, polyethylene glycol (Mw 130-2,000), bisphenol S ethylene oxide adduct Addition mole number of 1 to 20), glycerol, trimethylolpropane, pentaerythritol and glycerin ethylene oxide adduct (addition molar number: 1 to 80), and the like.
[0057]
As the amine, an amine having 2 to 18 carbon atoms can be used, and examples thereof include ethylamine, propylamine, butylamine, and octadecylamine.
Examples of water include tap water, ion exchange water, distilled water, and industrial water.
[0058]
As the polycarboxylic acid, a polycarboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms and an acid anhydride thereof can be used. For example, oxalic acid, maleic acid, phthalic acid, fumaric acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid Terphthalic acid, maleic anhydride, phthalic anhydride, succinic anhydride and the like.
[0059]
As the aminocarboxylic acid, an aminocarboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms can be used. For example, glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, asparagine, cysteine, tyrosine, glutamic acid, histidine, hydroxylysine, hydroxyproline, lysine, Methionine, phenylalanine, proline, serine, thyroxine, tryptophan, 1-aminocyclohexanoic acid, ω-aminocaproic acid, ω-aminoenanthic acid, ω-aminocaprylic acid, ω-aminopergonic acid, ω-aminocapric acid, 11-aminoundecane Examples include acid and 12-aminododecanoic acid.
[0060]
Examples of the oxycarboxylic acid include oxycarboxylic acids having 2 to 12 carbon atoms, such as hydroxyacetic acid (glycolic acid), hydroxypropionic acid, ω-hydroxycaproic acid, ω-hydroxyenanthic acid, ω-hydroxycaprylic acid. , Ω-hydroxypelargonic acid, ω-hydroxycapric acid, 11-hydroxyundecanoic acid, 12-hydroxydodecanoic acid, 18-hydroxyoctadecanoic acid and salicylic acid.
[0061]
As the polyamine, a polyamine having 2 to 18 carbon atoms can be used. For example, ethylenediamine, 1,3-propylenediamine, 1,4-butylenediamine, isophoronediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, 1,18-octadecyylene Examples include amines, phenylenediamines, and xylylenediamines.
[0062]
As the hydroxyl group or mercapto group-containing amine, a hydroxyl group having 2 to 18 carbon atoms or a mercapto group-containing amine can be used. For example, monoethanolamine, monoethanethiolamine, diethanolamine, monopropanolamine, p-aminophenol, monoocta Examples include decanolamine and monooctadecanethiolamine.
[0063]
As the polyepoxide, a polyepoxide having 6 to 18 carbon atoms and a glycidyl ether of a polyol (2 to 18 carbon atoms) alkylene oxide adduct (2 to 8 carbon atoms) can be used, for example, diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether. , Diethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol (Mw 130-3,000) diglycidyl ether, 1,4-epoxycyclohexadiene, bisphenol A diglycidyl ether, catechol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, and pentaerythritol.
[0064]
As the polyisocyanate, polyisocyanate having 4 to 30 carbon atoms can be used. For example, ethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), 1,6,11-undecantrie. Isocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanate methyloctane, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, lysine diisocyanate, 2,6-diisocyanatoethyl caproate, bis (2- Isocyanatoethyl) fumarate, bis (2-isocyanatoethyl) carbonate, isophorone diisocyanate (IPDI), dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate (hydrogenated MDI), cyclohexylene diisocyanate, bis (2 -Isocyanatoethyl) -4-cyclo Hexylene-1,2-dicarboxylate, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, m- or p-xylylene diisocyanate (XDI), α, α, α ', α'-tetramethyl Xylylene diisocyanate (TMXDI) and modified products of these polyisocyanates (for example, carbodiimide-modified hydrogenated MDI, trihydrocarbyl phosphate-modified hydrogenated MDI, biuret-modified HDI, isocyanurate-modified HDI, isocyanurate-modified IPDI, etc.) Can be mentioned.
[0065]
In addition, as for a polymer (A1, A2), what does not contain an epoxy group and an isocyanate group is more preferable from a viewpoint of sclerosis | hardenability and developability. That is, it is more preferable to perform the synthesis so that the epoxy group and / or isocyanate group of the vinyl polymer (B) are all consumed in the formation reaction of urea bond, urethane bond and / or epoxy bond.
[0066]
More preferably, it is a crosslinkable polymer having an alkali-soluble group (K) and a polymer unsaturated group (J) and a urea bond, a urethane bond and / or an epoxy bond, and having an epoxy group and / or an isocyanate group. A vinyl polymer (B1, B2 or B6), an active hydrogen-containing compound (aH) having a polymerizable unsaturated group (J), an active hydrogen-containing compound (c3) having an alkali-soluble group (K), and a binder ( D) is a polymer having a structure obtained by reacting. That is, the polymer (A1, A2) is composed of an active hydrogen-containing compound (aH) having a polymerizable unsaturated group (J) and an active hydrogen-containing compound (c3) having an alkali-soluble group (K). And an epoxy group and / or an isocyanate group in the vinyl polymer (B) to form a urea bond, a urethane bond and / or an epoxy bond, thereby forming an alkali-soluble group (K) and a vinyl polymer in the vinyl polymer. It has a structure in which a polymerizable unsaturated group (J) is introduced, and reacts with a binder (D) with an epoxy group and / or an isocyanate group in the vinyl polymer, thereby causing a urea bond, a urethane bond, and / or By forming an epoxy bond, it has a structure in which at least two molecules of the vinyl polymer are bonded to each other.
[0067]
Particularly preferably, a vinyl polymer (B1 or B2) having an epoxy group or an isocyanate group, an active hydrogen-containing compound (aH) having a polymerizable unsaturated group (J), an active hydrogen containing an alkali-soluble group (K) A polymer having a structure obtained by reacting the compound (C3) and the binder (D), most preferably a vinyl polymer (B1) having an isocyanate group, and a polymerizable unsaturated group (J) Is a polymer having a structure obtained by reacting an active hydrogen-containing compound (aH) having an active hydrogen-containing compound (C3) having an alkali-soluble group (K) and a binder (D).
[0068]
The content ratio of the polymer (A1) is 0.2 to 0.9 when the sum of the weights of the polymer (A1) and the polymer (A2) is A. Preferably it is 0.25-0.88, More preferably, it is 0.4-0.85, Most preferably, it is 0.5-0.80.
[0069]
The content ratio (A2 / A) of the polymer (A2) is 0.1 to 0.8, preferably 0.12 to 0.75, more preferably 0.15 to 0.6, particularly preferably. 0.20 to 0.5.
[0070]
In addition, in order to obtain a photosensitive resin composition for producing the color filter of the present invention by photolithography, in addition to the alkali-soluble polymer, a dye and / or pigment for coloring it is dissolved or dispersed. Further, a polymerization initiator and a polymerizable compound are added.
[0071]
Specific examples of dyes that can be used in the present invention include Acid Red 52, 87, 92, 122, 486, Solvent Red 8, 24, 83, 109, 125, 132, Disperse Red 60, 72, 88, 206, Basic Red 12, 27, Acid Blue 9, 40, 83, 129, 249, Solvent Blue 25, 35, 36, 55, 67, 70, Disperse Blue 56, 81, 60, 87, 149, 197, 211, 214, Basic Blue 1, 7, 26, 77, Acid Green 18, Solvent Green 3, Basic Green 1, Acid Yellow 38, 99, Solvent Yellow 25, 88, 89, 146, Disperse Yellow, 42, 60, 87, 198, Basic Yellow 21 and the like. It is not limited.
[0072]
Specific examples of the pigment include Pigment Red 9, 19, 38, 43, 97, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 177, 179, 180, 192, 215, 216, 208, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, Pigment Blue 15, 15: 6, 16, 22, 29, 60, 64, Pigment Green 7, 36, Pigment Yellow 20, 24, 86, 81, 83, 93, 108 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 153, 154, 166, 168, 185, Pigment Orange 36, Pigment Violet 23, etc., but are not limited thereto. . Furthermore, these dyes and pigments may be used in combination of two or more in order to obtain the desired hue.
[0073]
As the polymerization initiator used in the present invention, a thermal polymerization initiator, a photopolymerization initiator, and the like can be used.
As the thermal polymerization initiator, a thermal radical polymerization initiator, a thermal cationic polymerization initiator, or the like is used.
[0074]
As the thermal radical polymerization initiator, those having a 10-hour half-life temperature of 80 ° C. or higher are preferable from the viewpoint of storage stability, and more preferably 120 ° C. or higher. Specifically, peroxides and azo compounds are used.
Examples of the peroxide include t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxybenzoate, dicumyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxide). Oxy) hexyne-3, cumene hydroperoxide, benzoyl peroxide, bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene, di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxide) Oxy) hexane, t-butylcumyl peroxide, P-menthane hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-bis (t-butylperoxy) hexyne-3, dicumyl peroxide, and mixtures thereof. Can be mentioned.
[0075]
Examples of the azo compound include 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile), and the like. Can be mentioned.
As the thermal cationic polymerization initiator, onium salt catalysts (for example, triarylsulfonium salts and diaryliodonium salts) can be used, for example, Sun Aid SI series (trade name, manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) Can be mentioned. Of these thermal polymerization initiators, peroxides and azo compounds are preferred, and azo compounds are more preferred.
[0076]
On the other hand, as the photopolymerization initiator, a radical photopolymerization initiator, a cationic photopolymerization initiator, or the like is used.
Examples of the photo radical polymerization initiator include benzyl dimethyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzophenone, methyl benzoyl formate, isopropyl thioxanthone, 4, 4-bis (dimethylamino) benzophenone, 3,3-dimethyl-4-methoxy-benzophenone, anthraquinone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, tert-butylanthraquinone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoinpropyl Ether, acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiopheno 4-isopropyl-2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 2-methyl-1- (4- (methylthio) phenyl) -2-morpholino-1-propanone, 2-chlorothioxanthone, diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, Diisopropylthioxanthone, Michler's ketone, benzyl-2,4,6- (trihalomethyl) triazine, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, 9-phenylacridine, 1,7-bis (9-acridinyl) ) Heptane, 1,5-bis (9-acridinyl) pentane, 1,3-bis (9-acridinyl) propane, dimethylbenzyl ketal, trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, tribromomethylphenylsulfone and 2-benzyl 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) - butan-1-one, and the like.
[0077]
Examples of the cationic photopolymerization initiator include triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium phosphate, p- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, p- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4-chlorophenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4-chlorophenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, bis [4- (diphenylsulfonio) phenyl] sulfide bishexafluorophosphate, bis [4- (diphenylsulfonio) phenyl] Sulfide bishexafluoroantimonate, (2,4-cyclopentadien-1-yl) [(1-methyl Chill) benzene] -Fe- hexafluorophosphate and diaryliodonium hexafluoroantimonate, and the like.
[0078]
These photocationic polymerization initiators can be easily obtained from the market. For example, SP-150, SP-170 (trade name, manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), Irgacure 261 (trade name, manufactured by Ciba Geigy) ), UVR-6974, UVR-6990 (trade name, manufactured by Union Carbide), CI-2855 (product manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.), CD-1012 (trade name, manufactured by Sartomer), and the like.
[0079]
A sensitizer can be used together with these photopolymerization initiators, and carbonyl compounds (for example, anthraquinone, 1,2-naphthoquinone, 1,4-naphthoquinone, benzanthrone, p, p′-tetramethyldiaminobenzophenone, Chloranil etc.), nitro compounds (eg nitrobenzene, p-dinitrobenzene and 2-nitrofluorene etc.), aromatic hydrocarbons (eg anthracene and chrysene etc.), sulfur compounds (eg diphenyl disulfide etc.) and nitrogen compounds (eg Nitroaniline, 2-chloro-4-nitroaniline, 5-nitro-2-aminotoluene, tetracyanoethylene and the like).
[0080]
Moreover, as a polymeric compound used by this invention, a radically polymerizable compound, a cationically polymerizable compound, etc. can be used.
[0081]
The radical polymerizable compound used in the present invention includes at least one ethylenically unsaturated bond in the structural unit, and includes a polyfunctional vinyl monomer in addition to a monofunctional vinyl monomer, A mixture thereof may also be used. Specifically, high-boiling vinyl monomers such as (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, (meth) acrylamide, diacetone acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and aliphatic polyhydroxy compounds, For example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, neopentyl glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol, mannitol and the like Or poly (meth) acrylic acid esters, alicyclic monomers such as dimethylol tricyclodecane monoacrylate and dimethylol tricyclodecane diacrylate, and aromatic polyhydroxy compounds such as hydroquinone, resorcin, catechol, pyrogallol, Di- or poly (meth) acrylic acid esters such as bisphenol A, ethylene oxide modified (meth) acrylic acid esters of isocyanuric acid, 2-phenoxyethyl acrylate, 2-phenoxyethyl methacrylate, phenol ethoxylate monoacrylate, p-chlorophenyl Acrylate, KAYARAD-R551 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Instead, any material having a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure can be used. Moreover, you may use these in mixture of 2 or more types as needed.
[0082]
Specific examples of the cationically polymerizable compound include Adeka Resin EP-4900, EP4080, EP-4000ED-505, ED-506 manufactured by Asahi Denka Kogyo, and Epicron S-129, 430, 430-L manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc. , 725, 720, 705, 707, 1600, Etoto YDF-170, 175, 2001, 2004, YH-434, YH-434L, ST-3000, YD-716, YD-300, PG-202, PG -207, YD-171, YD172, Araldite PY-306, MY-720, XN1034, DY022, manufactured by Ciba Specialty Chemicals, CY184, CY192, CY179, CY177, CY175, PT810, Epicoat 807, 1031 made of oiled shell epoxy YX-40 0, 604, YDE205, 191P, 190P, 871, 872, RXE15, Sumitomo Chemical Sumiepoxy ELM-434, ELM-434HV, ELM-120, Mitsui Chemicals EPOMIKR710, R540, R508, R531, Nippon Kayaku GAN, GOT , AK-601, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane manufactured by Toa Gosei Chemical Co., Ltd., and compounds having an oxirane ring or oxetane ring exemplified by 4-bis ((3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl) benzene Can do.
[0083]
Further, {Crivello, Journal of Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry (Part A: Polymer Chemistry), Vol. 31, 1473-1482 (1993) and 1483 1492}, but are not limited thereto. Examples thereof include propenyl ether compounds and vinyl ether compounds.
[0084]
In addition, other photosensitive resin can be mixed with the photosensitive resin material used by this invention other than the polymer (A1, A2) which has an alkali-soluble group if necessary.
As the alkali-soluble resin, resins used for ordinary photosensitive resin materials can be used, and monomers exemplified in the other monomer (b) shown in producing the polymer of the present invention such as alkyl (meth) acrylate. And / or (a3) a monomer (co) polymer exemplified in the carboxyl group-containing vinyl monomer.
The Mw of other alkali-soluble resins is preferably 3,000 to 200,000, more preferably 4,000 to 100,000, and particularly preferably 5,000 to 70,000.
[0085]
When other alkali-soluble resins are blended, the content of the binder is preferably 3 to 90% by weight, more preferably 5 to 80% by weight, particularly based on the weight of the polymer (A1, A2) of the present invention. Preferably it is 10 to 70% by weight.
[0086]
In the production of the color filter of the present invention, the photosensitive resin composition is applied on a substrate and then produced using a photolithography technique. At this time, the substrate for film formation is transparent to some extent. Any one can be used as long as it is not affected by the strength and the photosensitive resin composition, and specific examples include a glass plate, a polycarbonate plate, a polymethyl methacrylate plate, a polyester film, It is not limited to these. Moreover, when apply | coating the photosensitive resin composition to a board | substrate, it can carry out using a spin coater, a roll coater, a bar coater, a slit coater, etc.
[0087]
In addition, when apply | coating the photosensitive resin composition, you may dilute with a suitable solvent as needed, but in that case, after apply | coating on a board | substrate, drying is required. The solvent that can be used when preparing the coloring liquid is not particularly limited so long as the substrate to be applied is not affected by dissolution, swelling, cloudiness, erosion, etc., and most of the commonly used organic solvents are used. Can be used. Specifically, water, methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, 2-methylpropyl alcohol, chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, acetone, ethylmethyl Ketone, ethyl acetate, acetonitrile, toluene, xylene, cyclohexane, cyclohexanone, n-pentane, n-heptane, n-hexane, 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2-ethoxyethyl acetate, 2- Butoxyethyl acetate, 2-methoxyethyl acetate, 2-ethoxyethyl ether, 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol, 2- (2-butoxyethoxy) ethanol, 2- (2-ethoxyethyl) ) Ethyl acetate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acetate, 2-phenoxyethanol, there may be mentioned diethylene glycol dimethyl ether, is not limited thereto, it can be used if solvent satisfying the above requirements. Moreover, you may mix and use 2 or more types of solvents as needed.
[0088]
The procedure for obtaining a color filter by the production method of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a schematic view of a color filter obtained by the production method of the present invention. A pattern with two or more colors formed by a photolithography method is formed on the transparent substrate. In many cases, a light shielding pattern for light shielding is provided between each colored transparent pattern. In the case of using a light shielding pattern, a pattern in which a pattern made of chromium, chromium oxide, or a resin is attached to the transparent substrate in advance by a known method may be used. FIG. 1 shows a case where the colored layer 12, that is, the red pattern 121, the green pattern 122, and the blue pattern 123 are formed on the transparent substrate 11 via the black matrix 13 (light shielding pattern).
[0089]
On the transparent substrate, a photosensitive resin composition composed of a polymer having an alkali-soluble group, a colorant, a polymerization initiator, a polymerizable compound and a solvent is applied and dried under reduced pressure and / or prebaked. In addition, when performing a prebaking, it is preferable to carry out for 1 to 20 minutes at 50-120 degreeC. The coating film thickness is arbitrary, but considering the spectral transmittance, etc., the film thickness after drying under reduced pressure and / or pre-baking is usually about 2 μm.
[0090]
Then, when this coating film is irradiated with pattern-shaped light through a mask, active species that initiate polymerization are generated and cured in the irradiated portion. Subsequent development provides a colored pattern. A colored pattern in which the necessary number of colors are combined can be obtained by changing the photosensitive resin composition and the pattern as described above and repeating the necessary number of times.
[0091]
The color filter thus obtained provides a pixel pattern with excellent adhesion to glass and the like and excellent flatness.
[0092]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these. Hereinafter, the part means part by weight.
[0093]
Production Example 1
Kolben was charged with 20 parts of methyl methacrylate, 35 parts of butyl methacrylate, 45 parts of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate and 400 parts of cyclohexanone, and a solution 44 of 4 parts of azoisobutyronitrile and 40 parts of cyclohexanone prepared in advance. 1 part was dripped at 80 degreeC for 1 hour, and after reacting for 3 hours, it age | cure | ripened at 100 degreeC for 1 hour, and obtained 500 parts of cyclohexanone solutions of a vinyl polymer (B-1). The number average molecular weight (hereinafter abbreviated as Mn, polystyrene conversion, the same applies hereinafter) of the vinyl polymer (B-1) measured by gel permeation chromatography was 4,000, and Mw was 15,000. .
[0094]
Hydroquinone 0.2 part, 1,2 dibutyltin laurate 0.3 part, and hydroxyethyl acrylate 20 parts were charged in 500 parts of a cyclohexanone solution of the vinyl polymer (B-1) and reacted at 60 ° C. for 4 hours. Next, 120 parts of glycolic acid solution prepared by dissolving 12 parts of glycolic acid in 108 parts of cyclohexanone and 0.3 part of 1,2 dibutyltin laurate prepared in a separate container in advance were charged at 60 ° C. for 2 hours. The reaction was performed to obtain 640 parts of a cyclohexanone solution of the polymer (A1-1). When Mn and Mw of the polymer (A1-1) were measured by gel permeation chromatography, Mn was 4,500 and Mw was 20,000. In addition, the polymer (A1-1) was confirmed by 1H-NMR and IR (infrared absorption analysis) to be free of isocyanate groups and the presence of urea bonds and urethane bonds. From the Mn of the polymer (A1-1) and the Mn of (B-1), the average number of vinyl polymers (B-1) contained in one molecule of the polymer (A1-1) is 1.1 molecules. there were.
[0095]
Production Example 2
To 500 parts of the cyclohexanone solution of the vinyl polymer (B-1), 0.2 part of hydroquinone, 0.3 part of 1,2 dibutyltin laurate, 20 parts of hydroxyethyl acrylate and 0.5 part of 1,4-butanediol are added. Charged and reacted at 60 ° C. for 4 hours. Next, 120 parts of glycolic acid solution prepared by dissolving 12 parts of glycolic acid in 108 parts of cyclohexanone and 0.3 part of 1,2 dibutyltin laurate prepared in a separate container in advance were charged at 60 ° C. for 2 hours. The reaction was performed to obtain 640 parts of a cyclohexanone solution of the polymer (A2-1). When Mn and Mw of the polymer (A2-1) were measured by gel permeation chromatography, Mn was 12,000 and Mw was 110,000. In addition, the polymer (A2-1) was confirmed by 1H-NMR and IR (infrared absorption analysis) to be free of isocyanate groups and the presence of urea bonds and urethane bonds. From the Mn of the polymer (A2-1) and the Mn of (B-1), the number of vinyl copolymers (B-1) contained in one molecule of the polymer (A2-1) is 3.0 molecules on average. Met.
[0096]
Production Example 3
In a monomer solution prepared by adding 15 parts of methyl methacrylate, 30 parts of butyl methacrylate, 55 parts of glycidyl methacrylate and 400 parts of cyclohexanone to Kolben, 4 parts of azoisobutyronitrile and 40 parts of cyclohexanone prepared in a separate container in advance. 44 parts of this solution was added dropwise at 80 ° C. over 1 hour, reacted for 3 hours and aged at 100 ° C. for 1 hour to obtain 500 parts of a cyclohexane solution of vinyl polymer (B-2). Mn of the vinyl polymer (B-2) was 4,000, and Mw was 20,000.
[0097]
To 500 parts of a cyclohexane solution of the vinyl polymer (B-2), 0.2 part of hydroquinone and 30 parts of hydroxyethyl acrylate were added and reacted at 50 ° C. for 4 hours, and then 26 parts of 11-aminoundecanoic acid was added. It was made to react at 4 degreeC for 4 hours, and 550 parts of cyclohexane solutions of a polymer (A1-2) were obtained. Mn of the polymer (A1-2) was 5,000, and Mw was 26,000. The polymer (A1-2) confirmed the absence of an epoxy group and the presence of an epoxy bond by 1H-NMR and IR. From the Mn of the polymer (A1-2) and the Mn of (B-2), the average number of vinyl copolymers (B-2) contained in one molecule of the polymer (A-2) is 1.3 molecules. Met.
[0098]
Production Example 4
To 500 parts of a cyclohexane solution of vinyl polymer (B-2), 0.2 part of hydroquinone, 30 parts of hydroxyethyl acrylate and 0.8 part of diethylamine were charged and reacted at 50 ° C. for 4 hours, and then 11-aminoundecanoic acid. 26 parts was charged and reacted at 50 ° C. for 4 hours to obtain 550 parts of a cyclohexane solution of the polymer (A2-2). Mn of the polymer (A2-2) was 8,000, and Mw was 70,000. The polymer (A2-2) confirmed the absence of an epoxy group and the presence of an epoxy bond by 1H-NMR and IR. From the Mn of the polymer (A2-2) and the Mn of (B-2), the average number of vinyl copolymers (B-2) contained in one molecule of the polymer (B-2) is 2.0 molecules. Met.
[0099]
Production Example 5
Kolben was charged with 15 parts of methyl methacrylate, 30 parts of butyl methacrylate, 55 parts of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, and 400 parts of cyclohexanone, and a solution 44 of 4 parts of azoisobutyronitrile and 40 parts of cyclohexanone prepared in advance. 1 part was dripped at 80 degreeC for 1 hour, and after reacting for 3 hours, it age | cure | ripened at 100 degreeC for 1 hour, and obtained 500 parts of cyclohexane solutions of a vinyl polymer (B-3). Mn of the vinyl polymer (B-3) was 3,000, and Mw was 15,000.
[0100]
Hydroquinone 0.2 part, 1,2 dibutyltin laurate 0.3 part and hydroxyethyl acrylate 20 parts were charged in 500 parts of a cyclohexane solution of the vinyl polymer (B-3) and reacted at 60 ° C. for 4 hours. Next, 15 parts of a glycolic acid solution prepared by dissolving 1.5 parts of glycolic acid in 13.5 parts of cyclohexanone previously prepared in a separate container was charged and reacted at 60 ° C. for 2 hours to obtain a polymer (A1- 535 parts of the cyclohexane solution 3) was obtained. Mn of the polymer (A1-3) was 4,000, and Mw was 18,000. The polymer (A1-3) was confirmed by 1H-NMR and IR to be free of isocyanate groups and the presence of urea bonds and urethane bonds. From the Mn of the polymer (A1-3) and the Mn of (B-3), the average number of vinyl copolymers (B-3) contained in one molecule of the polymer (A1-3) is 1.3 molecules. Met.
[0101]
Production Example 6
To 500 parts of a cyclohexane solution of vinyl polymer (B-3), 0.2 part of hydroquinone, 0.3 part of 1,2 dibutyltin laurate, 20 parts of hydroxyethyl acrylate and 0.5 part of 1,4-butanediol are added. Charged and reacted at 60 ° C. for 4 hours. Next, 15 parts of a glycolic acid solution prepared by dissolving 1.5 parts of glycolic acid in 13.5 parts of cyclohexanone prepared in a separate container in advance was charged and reacted at 60 ° C. for 2 hours to obtain a polymer (A2- 535 parts of the cyclohexane solution 3) was obtained.
Mn of the polymer (A2-3) was 8,000, and Mw was 120,000. The polymer (A2-3) was confirmed by 1H-NMR and IR to be free of isocyanate groups and the presence of urea bonds and urethane bonds. From the Mn of the polymer (A2-3) and the Mn of (B-3), the average number of vinyl copolymers (B-3) contained in one molecule of the polymer (A2-3) is 2.7 molecules. Met.
[0102]
Example 1
The obtained polymer (A1, A2) having an alkali-soluble group was used for a red, green, and blue three-color filter. In addition, the photosensitive coloring composition was produced with the following compositions about each color.
[0103]
Kolben was charged with 15 parts of methyl methacrylate, 30 parts of butyl methacrylate, 20 parts of methacrylic acid, 20 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 15 parts of benzyl methacrylate and 360 parts of cyclohexanone, and 4 parts of azoisobutyronitrile prepared in advance. And 44 parts of a solution of 40 parts of cyclohexanone were dropped at 80 ° C. for 1 hour, reacted for 3 hours, and then aged at 100 ° C. for 1 hour to obtain 500 parts of a cyclohexanone solution of a vinyl polymer.
To 17.5 g of the cyclohexanone solution of the vinyl polymer, 7.60 g of a pigment (described in detail below), 0.57 g of a dispersant, and 33.0 g of cyclohexanone are added, and kneaded sufficiently with a three roll, Green and blue colorants were prepared.
[0104]
With respect to 35.5 g of the red composition, 17.1 g of a cyclohexanone solution of a polymer (A1-1) having an alkali-soluble group, a polymer having an alkali-soluble group ( A2-1 ), 12.9 g of a cyclohexanone solution, 4.90 g of a photopolymerizable compound (dipentaerythritol hexaacrylate), 1.35 g of a photopolymerization initiator (Irgacure 907), and 40.0 g of cyclohexanone are mixed to prepare a red photosensitive coloring composition. did.
[0105]
14.7 g of a cyclohexanone solution of a polymer (A1-1) having an alkali-soluble group, and a polymer having an alkali-soluble group (55.1 g of the green composition) A2-1 ) Is mixed with 10.0 g of a cyclohexanone solution, 4.00 g of a photopolymerizable compound (dipentaerythritol hexaacrylate), 1.50 g of a photopolymerization initiator (Irgacure 907), and 25.0 g of cyclohexanone to produce a green photosensitive coloring composition. did.
[0106]
With respect to 40.3 g of the blue composition, 17.0 g of a cyclohexanone solution of a polymer (A1-1) having an alkali-soluble group, a polymer having an alkali-soluble group ( A2-1 ) Is mixed with 8.70 g of a cyclohexanone solution, 4.00 g of a photopolymerizable compound (dipentaerythritol hexaacrylate), 1.50 g of a photopolymerization initiator (Irgacure 907), and 25.0 g of cyclohexanone to produce a green photosensitive coloring composition. did.
[0107]
The following are the pigments used to make the red, green, and blue colorants.
Red: Pigment Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Liotogen Red GD (CI Pigment Red 168) 5.70 g, Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Lionogen Orange R (C.I. Pigment Orange 36) Mixture with 90 g.
[0108]
Green: Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Lionol Green 2YS (CI Pigment Green 36) 5.70 g, Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Lionogen Yellow 3G (C.I. Pigment Yellow 154) 1.90 g Mixture with.
[0109]
Blue: Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Lionol Blue ES (CI Pigment Blue 15: 6) 6.08 g, Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. Lionogen Violet HR (CI Pigment Violet 23) 1 Mixture with .52 g.
[0110]
Production of color filter; A color filter was produced using the photosensitive coloring composition of red, green and blue prepared above.
[0111]
A red photosensitive coloring composition was spin-coated on a glass substrate, heated at 70 ° C. for 20 minutes, and dried. Thereafter, exposure was performed using a super high pressure mercury lamp through a mask having a pixel size of 100 μm × 150 μm. Subsequent development gave a red pattern. After drying, it was baked at 230 ° C. for 30 minutes to fix a colored pattern comprising a cured product of the photosensitive coloring composition.
[0112]
The alkaline developer has the following composition.
Sodium carbonate 1.5wt%
Sodium bicarbonate 0.5wt%
Anionic surfactant (Kao / Perylex NBL) 8.0wt%
90wt% water
[0113]
A pattern was formed in the same process for green and blue to obtain three color filters. The thicknesses of these colored patterns were all 1.6 μm.
[0114]
The exposure energy required to form each color pattern is 50 mJ / cm. ² It was very sensitive. Moreover, in the appropriate development time, it was possible to develop without residue in the unexposed area, and the pattern shape was good.
Further, the obtained color filter was immersed in ethanol, methanol, 5% aqueous sodium hydroxide solution, 5% aqueous sulfuric acid solution, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone, butyrocellosolve for 30 minutes, and then pattern peeling was observed. As a result, it did not peel off with respect to any solvent. Moreover, as a result of measuring Ra of the surface of each color with a surface roughness meter, it was found that red was 22 mm, green was 27 mm, and blue was 21 mm, which is very excellent in flatness.
[0115]
Example 2
In preparing the photosensitive coloring composition of Example 1, Example 1 was used except that the polymer (A1-2) having an alkali-soluble group was used instead of the polymer (A1-1) having an alkali-soluble group. In the same manner, red, green and blue photosensitive coloring compositions were prepared. Thereafter, color filters were similarly produced, and adhesion and flatness were evaluated.
The exposure energy required to form each color pattern is 50 mJ / cm. ² It was very sensitive. Moreover, in the appropriate development time, it was possible to develop without residue in the unexposed area, and the pattern shape was good.
Further, the obtained color filter was immersed in ethanol, methanol, 5% aqueous sodium hydroxide solution, 5% aqueous sulfuric acid solution, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone, butyrocellosolve for 30 minutes, and then pattern peeling was observed. As a result, it did not peel off with respect to any solvent. Moreover, as a result of measuring Ra of the surface of each color with a surface roughness meter, it was found that red was 24 mm, green was 29 mm, and blue was 25 mm, and the flatness was extremely excellent.
[0116]
Example 3
In preparing the photosensitive coloring composition of Example 1, Example 1 was used except that the polymer (A2-2) having an alkali-soluble group was used instead of the polymer (A2-1) having an alkali-soluble group. In the same manner, red, green and blue photosensitive coloring compositions were prepared. Thereafter, color filters were similarly produced, and adhesion and flatness were evaluated.
The exposure energy required to form each color pattern is 40 mJ / cm. ² It was very sensitive. Moreover, in the appropriate development time, it was possible to develop without residue in the unexposed area, and the pattern shape was good.
Further, the obtained color filter was immersed in ethanol, methanol, 5% aqueous sodium hydroxide solution, 5% aqueous sulfuric acid solution, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone, butyrocellosolve for 30 minutes, and then pattern peeling was observed. As a result, it did not peel off with respect to any solvent. Moreover, as a result of measuring Ra of the surface of each color with a surface roughness meter, it was found that red was 20 mm, green was 24 mm, and blue was 23 mm, and the flatness was extremely excellent.
[0117]
Example 4
In preparing the photosensitive coloring composition of Example 1, instead of the polymer having an alkali-soluble group (A1-1), a polymer having an alkali-soluble group ( A1-2 ), And a polymer (A2-3) having an alkali-soluble group instead of the polymer (A2-1) having an alkali-soluble group The Red, green, and blue photosensitive coloring compositions were prepared in the same manner as in Example 1 except that they were used. Thereafter, color filters were similarly produced, and adhesion and flatness were evaluated. The exposure energy required to form each color pattern is 50 mJ / cm. ² It was very sensitive. Moreover, in the appropriate development time, it was possible to develop without residue in the unexposed area, and the pattern shape was good. Further, the obtained color filter was immersed in ethanol, methanol, 5% aqueous sodium hydroxide solution, 5% aqueous sulfuric acid solution, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone, butyrocellosolve for 30 minutes, and then pattern peeling was observed. As a result, it did not peel off with respect to any solvent. Moreover, as a result of measuring Ra of the surface of each color with a surface roughness meter, it was found that red was 19 mm, green was 20 mm, and blue was 22 mm, and the flatness was extremely excellent.
[0118]
Example 5
In preparing the photosensitive coloring composition of Example 1, in place of the polymer (A1-1) having an alkali-soluble group, the polymer (A1-2) having an alkali-soluble group is also used. Red, green, and blue photosensitive coloring compositions were prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer (A2-2) having an alkali-soluble group was used instead of the polymer (A2-1). Thereafter, color filters were similarly produced, and adhesion and flatness were evaluated.
The exposure energy required to form each color pattern is 40 mJ / cm. ² It was very sensitive. Moreover, in the appropriate development time, it was possible to develop without residue in the unexposed area, and the pattern shape was good.
Further, the obtained color filter was immersed in ethanol, methanol, 5% aqueous sodium hydroxide solution, 5% aqueous sulfuric acid solution, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone, butyrocellosolve for 30 minutes, and then pattern peeling was observed. As a result, it did not peel off with respect to any solvent. Moreover, as a result of measuring Ra of the surface of each color with a surface roughness meter, it was found that red was 23 mm, green was 19 mm, and blue was 20 mm, and the flatness was extremely excellent.
[0119]
Example 6
In preparing the photosensitive coloring composition of Example 1, instead of the polymer (A1-1) having an alkali-soluble group, the polymer (A1-3) having an alkali-soluble group is also used. Red, green and blue photosensitive coloring compositions were prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer (A2-3) having an alkali-soluble group was used instead of the polymer (A2-1). Thereafter, color filters were similarly produced, and adhesion and flatness were evaluated.
The exposure energy required to form each color pattern is 50 mJ / cm. ² It was very sensitive. Moreover, in the appropriate development time, it was possible to develop without residue in the unexposed area, and the pattern shape was good.
Further, the obtained color filter was immersed in ethanol, methanol, 5% aqueous sodium hydroxide solution, 5% aqueous sulfuric acid solution, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone, butyrocellosolve for 30 minutes, and then pattern peeling was observed. As a result, it did not peel off with respect to any solvent. Moreover, as a result of measuring Ra of the surface of each color with a surface roughness meter, it was found that red was 20 mm, green was 21 mm, and blue was 19 mm, which is very excellent in flatness.
[0120]
Comparative example
In Example 1, instead of the polymers (A1-1) and (A2-1) having alkali-soluble groups, the prepared acrylic resin solution (methyl methacrylate 15 parts, butyl methacrylate 30 parts, methacrylic acid 20 parts, 2- Acrylic resin obtained by dissolving 20 parts of hydroxyethyl methacrylate and 15 parts of benzyl methacrylate in 480 parts of cyclohexanone, adding 0.75 part of azobisnitrile under a nitrogen atmosphere, and reacting at 70 ° C. for 5 hours) A color filter was produced in the same manner except that it was used.
[0121]
The same pigments as those used in Example 1 were used for the red, green, and blue colors.
[0122]
A color filter was produced in the same manner as in Example 1, and the same evaluation was performed. As a result, the sensitivity is 250 mJ / cm. ² When the film was immersed in a 5% aqueous sodium hydroxide solution, a 5% sulfuric acid aqueous solution, and N-methylpyrrolidone, peeling was observed on a part of the pattern. Moreover, as a result of measuring Ra of the surface of each color with a surface roughness meter, it was found that the surface was rougher than that of the Example, with 94 for red, 121 for green, and 101 for blue.
[0123]
【The invention's effect】
The method for producing the color filter of the present invention includes a polymer (A1) having a heavy alkali-soluble group (K) having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) of 5,000 to 30,000, and Mw 60,000 to 150. Photosensitivity comprising, as a main component, an alkali-soluble polymer composed of a mixture of the polymer (A2) having an alkali-soluble group (K) of 1,000, a colorant composed of a dye and / or a pigment, a polymerization initiator and a polymerizable compound. By using the resin composition, the exposure energy is low, the productivity is improved, the developability is good, the defects due to poor development are few, the yield is improved, the adhesion to glass is high, and the smoothness is excellent. Provide a color filter.
[0124]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a color filter according to a manufacturing method of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Transparent substrate
2 ... Shading pattern
121 ... Transparent relief pattern colored in red
122 ... Transparent relief pattern colored in green
123 ... Transparent relief pattern colored in blue

Claims

A polymer (A1) having an alkali-soluble group (K) having a weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene of 18,000 to 26,000 and an alkali-soluble group (K) having an Mw of 70,000 to 120,000. An alkali-soluble polymer comprising a mixture of polymers (A2) having at least one of the polymer (A1) and the polymer (A2) having a polymerizable unsaturated group (J) in the side chain Characterized in that an arbitrary colored pattern is formed on the same substrate by a photolithography method using a photosensitive resin composition mainly composed of a colorant comprising a dye and / or a pigment, a polymerization initiator and a polymerizable compound. A method for manufacturing a color filter.

At least one of the polymer (A1) having an alkali-soluble group (K) and the polymer (A2) having an alkali-soluble group (K) contained in the photosensitive resin composition is (a1) an isocyanate group-containing vinyl monomer, (A2) at least one monomer selected from the group consisting of an epoxy group-containing vinyl monomer, (a3) a carboxyl group-containing vinyl monomer, (a4) a hydroxyl group or mercapto group-containing vinyl monomer, and (a5) an amino group-containing vinyl monomer ( vinyl polymer (B) having a) as an essential constituent monomer, active hydrogen-containing compound (aH) having a polymerizable unsaturated group (J), active hydrogen-containing compound (C3) having an alkali-soluble group (K) and a bond 2. An alkali-soluble polymer having a structure obtained by reacting the agent (D). Method of producing a color filter.

When the alkali-soluble polymer contained in the photosensitive resin composition is A, the sum of the weights of the polymer (A1) having an alkali-soluble group (K) and the polymer (A2) having an alkali-soluble group (K) is A. Content (A1 / A) of polymer (A1) having alkali-soluble group (K) is 0.2 to 0.9, content of polymer (A2) having alkali-soluble group (K) (A2 / A) ) Is 0.1 to 0.8, The method for producing a color filter according to claim 1 or 2.

The color filter produced using the manufacturing method of the color filter of any one of Claim 1 to 3.