特許 6722742 着色分散液、これを含む着色感光性樹脂組成物、前記樹脂組成物を用いて製造されたパターン層、前記パターン層を含むカラーフィルタ、および前記カラーフィルタを含む表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6722742

(24)【登録日】2020年6月24日

(45)【発行日】2020年7月15日

(54)【発明の名称】着色分散液、これを含む着色感光性樹脂組成物、前記樹脂組成物を用いて製造されたパターン層、前記パターン層を含むカラーフィルタ、および前記カラーフィルタを含む表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 5/20 20060101AFI20200706BHJP

   G03F 7/004 20060101ALI20200706BHJP

   G03F 7/033 20060101ALI20200706BHJP

【ＦＩ】

   G02B5/20 101

   G03F7/004 505

   G03F7/033

   G03F7/004 504

【請求項の数】17

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2018-197379(P2018-197379)

(22)【出願日】2018年10月19日

(65)【公開番号】特開2019-79048(P2019-79048A)

(43)【公開日】2019年5月23日

【審査請求日】2018年10月19日

(31)【優先権主張番号】10-2017-0136738

(32)【優先日】2017年10月20日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】503454506

【氏名又は名称】東友ファインケム株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＤＯＮＧＷＯＯ ＦＩＮＥ−ＣＨＥＭ ＣＯ．， ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000914

【氏名又は名称】特許業務法人 安富国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】クォン， ヨン−ス

(72)【発明者】

【氏名】クォン， ミン−ジョン

(72)【発明者】

【氏名】チョ， スン−ヒョン

【審査官】 酒井 康博

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１７／１３８６０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１７−１１０１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７６６４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ５／２０

Ｇ０３Ｆ ７／００４

Ｇ０３Ｆ ７／０３３

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

着色分散液、アルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、および溶剤を含む着色感光性樹脂組成物であって、
前記着色分散液は着色剤、下記化学式１の共重合体を含む分散樹脂、および溶剤を含み、
前記着色剤は、有機ブラック顔料、青色顔料、およびバイオレット顔料を含み、
前記アルカリ可溶性樹脂は、下記化学式１の共重合体を含み、エポキシ当量が互いに異なる２種以上の共重合体を含むことを特徴とする、着色感光性樹脂組成物。

【化1】

（前記化学式１において、Ｒ_１およびＲ_２は、それぞれ独立に、水素またはメチル基であり、ａ単量体およびｂ単量体のモル比は、１：２０〜２０：１である。）

【請求項2】

前記有機ブラック顔料は、ラクタムブラック、アニリンブラック、およびペリレンブラックからなる群より選択される１種以上を含むことを特徴とする、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。

【請求項3】

前記有機ブラック顔料は、ラクタムブラックを含むことを特徴とする、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。

【請求項4】

前記青色顔料は、中心金属を含まないことを特徴とする、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。

【請求項5】

前記青色顔料は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、６０、６３、および６６からなる群より選択される１種以上を含むことを特徴とする、請求項４に記載の着色感光性樹脂組成物。

【請求項6】

前記バイオレット顔料は、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３１、および３７からなる群より選択される１種以上を含むことを特徴とする、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。

【請求項7】

追加の着色剤として黒色顔料をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。

【請求項8】

前記黒色顔料は、チタンブラックおよびカーボンブラックからなる群より選択される１種以上を含むことを特徴とする、請求項７に記載の着色感光性樹脂組成物。

【請求項9】

前記着色剤中の、有機ブラック顔料、バイオレット顔料、青色顔料、および黒色顔料は、１：０．０８〜２．５：０．２〜３．３：０．１２〜１．７の重量比で混合されることを特徴とする、請求項７に記載の着色感光性樹脂組成物。

【請求項10】

前記分散樹脂の重量平均分子量は、３，０００〜１００，０００であることを特徴とする、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。

【請求項11】

着色分散液は、着色分散液中の固形分の総重量に対して、着色剤６５〜７５重量％および分散樹脂７〜１２重量％を含み、前記着色分散液の総重量に対して、溶剤７０〜８０重量％を含むことを特徴とする、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。

【請求項12】

前記着色感光性樹脂組成物中の固形分の総重量に対して、着色剤１３〜６０重量％、アルカリ可溶性樹脂５〜６０重量％、光重合性化合物５〜５０重量％、および光重合開始剤０．１〜２０重量％を含み、前記着色感光性樹脂組成物の総重量に対して、溶剤６０〜９０重量％を含むことを特徴とする、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。

【請求項13】

前記着色感光性樹脂組成物は、充填剤、別の高分子化合物、硬化剤、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、および凝集防止剤からなる群より選択される１種以上の添加剤を追加的に含むことを特徴とする、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。

【請求項14】

請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物で製造されたパターン層。

【請求項15】

前記パターン層は、カラムスペーサ、ブラックマトリックス、およびブラックカラムスペーサからなる群より選択される１種以上である、請求項１４に記載のパターン層。

【請求項16】

請求項１４に記載のパターン層を含むカラーフィルタ。

【請求項17】

請求項１６に記載のカラーフィルタを含む表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、着色分散液、これを含む着色感光性樹脂組成物、前記樹脂組成物を用いて製造されたパターン層、前記パターン層を含むカラーフィルタ、および前記カラーフィルタを含む表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

カラーフィルタは、撮像素子、液晶表示装置（ＬＣＤ）などの各種表示装置に広く用いられるもので、その応用範囲が急速に拡大している。前記撮像素子、液晶表示装置などに用いられるカラーフィルタは、レッド（Ｒｅｄ）、グリーン（Ｇｒｅｅｎ）、およびブルー（Ｂｌｕｅ）の３つのカラーの着色パターンからなるか、イエロー（Ｙｅｌｌｏｗ）、マゼンタ（Ｍａｇｅｎｔａ）、およびシアン（Ｃｙａｎ）の３つのカラーの着色パターンからなる。

【0003】

前記カラーフィルタそれぞれの着色パターンは、一般的に、顔料または染料などの着色剤、アルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、および溶剤を含む着色感光性樹脂組成物を用いて形成される。前記着色感光性樹脂組成物を用いた着色パターンの加工は、通常、リソグラフィー工程で行われている。

【0004】

着色感光性樹脂は、カラーフィルタ、液晶表示材料、有機発光素子、ディスプレイなどの必須材料である。例えば、液晶ディスプレイに使用されるカラーフィルタの場合、レッド（Ｒｅｄ）、グリーン（Ｇｒｅｅｎ）、およびブルー（Ｂｌｕｅ）の各色からなる画素（ｐｉｘｅｌ）を含み、これら各画素の混色を防止したり、電極のパターンを隠すために、各色の着色層間の境界部分にブラックマトリックスを形成する。また、ブラックカラムスペーサ（Ｂｌａｃｋ Ｃｏｌｕｍ Ｓｐａｃｅｒ、ＢＣＳ）は、液晶と直接的に当接する部分で、優れた耐溶剤性および有機膜上で残渣が全く残らない特性が要求される。

【0005】

特許文献１は、カラムスペーサとブラックマトリックスを１つのモジュールで一体化したブラックカラムスペーサに関するもので、カラムスペーサとして要求される弾性回復率とブラックマトリックスとして要求される光遮断性などの特性をすべて満足する着色感光性樹脂組成物およびブラックカラムスペーサについて開示している。しかし、耐溶剤性および保存安定性の改善において十分でないとされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】韓国登録特許第１０−１６５８３７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上記の従来技術の問題を解決するためになされたものであって、顔料の分散性および保存安定性に優れた着色分散液を提供することを目的とする。

【0008】

また、本発明は、着色分散液、アルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、および溶剤を含む着色感光性樹脂組成物を提供することを目的とする。

【0009】

さらに、本発明は、着色感光性樹脂組成物で製造されたパターン層、前記パターン層を含むカラーフィルタ、前記カラーフィルタを含む表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の目的を達成するために、
本発明は、着色剤、分散樹脂、および溶剤を含む着色分散液であって、
前記着色剤は、有機ブラック顔料、青色顔料、およびバイオレット顔料を含み、
前記分散樹脂は、下記化学式１の共重合体を含むことを特徴とする、着色分散液を提供する。

【0011】

【化1】

【0012】

（前記化学式１において、Ｒ_１およびＲ_２は、それぞれ独立に、水素またはメチル基であり、ａおよびｂは、それぞれ独立に、１〜２０の整数である。）

【0013】

また、本発明は、前記本発明の着色分散液、アルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、および溶剤を含む着色感光性樹脂組成物を提供する。

【0014】

また、本発明は、前記本発明の着色感光性樹脂組成物で製造されたパターン層を提供する。

【0015】

さらに、本発明は、前記本発明のパターン層を含むカラーフィルタを提供する。

【0016】

また、本発明は、前記本発明のカラーフィルタを含む表示装置を提供する。

【発明の効果】

【0017】

本発明の着色分散液は、化学式１の共重合体を含む分散樹脂を含むことにより、顔料の分散性および保存安定性に優れた効果を有する。

【0018】

また、本発明の着色感光性樹脂組成物は、前記本発明の着色分散液を含むことにより、耐溶剤性および保存安定性のような信頼性に優れ、基板に適用する場合、有機膜上で残渣が発生しない効果を有する。

【0019】

さらに、本発明の着色感光性樹脂組成物は、エポキシ当量が互いに異なる２種以上の共重合体を混合して使用することにより、これを用いて製造された塗膜が優れた弾性回復率を有する効果を有する。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明についてより詳細に説明する。

【0021】

本発明は、着色剤、分散樹脂、および溶剤を含む着色分散液であって、
前記着色剤は、有機ブラック顔料、青色顔料、およびバイオレット顔料を含み、
前記分散樹脂は、下記化学式１の共重合体を含むことを特徴とする着色分散液に関する。

【0022】

【化2】

【0023】

（前記化学式１において、Ｒ_１およびＲ_２は、それぞれ独立に、水素またはメチル基であり、ａ単量体およびｂ単量体のモル比は、１：２０〜２０：１である。）

【0024】

本発明の着色分散液は、前記化学式１の共重合体を含む分散樹脂を用いて、顔料の分散性および保存安定性を向上させることができ、さらに、これを適用した着色感光性樹脂組成物の耐溶剤性および保存安定性のような信頼性を向上させることができる。

【0025】

前記化学式１の共重合体を含む分散樹脂を用いて着色分散液を製造する場合、前記分散樹脂が顔料の表面に均一にコーティングされた状態の着色分散液を得ることができる。したがって、このような着色分散液を含む着色感光性樹脂組成物は、分散樹脂でコーティングされた顔料粒子を含むことで、顔料が溶剤に溶出するのを防止することにより耐溶剤性を向上させることができ、顔料粒子間の凝集を抑制して着色感光性樹脂組成物の粘度が増加するのを防止することにより保存安定性を向上させることができる。

【0026】

本発明の着色分散液は、着色分散液中の固形分の総重量に対して、着色剤６５〜７５重量％および分散樹脂７〜１２重量％を含み、前記着色分散液の総重量に対して、溶剤７０〜８０重量％を含むことを特徴とすることができる。前記着色剤、分散樹脂、および溶剤が前記範囲を満足する場合、顔料の分散性および保存安定性に優れた着色分散液を製造することができる。

【0027】

また、前記着色分散液は、追加的に分散剤をさらに含んでもよい。着色分散液に分散剤を含有させて分散処理することにより、顔料が溶液中により均一に分散した状態の着色分散液を得ることができる。

【0028】

本発明はまた、前記着色分散液、アルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、および溶剤を含む着色感光性樹脂組成物に関する。

【0029】

本発明の着色感光性樹脂組成物は、着色剤として、有機ブラック顔料、青色顔料、およびバイオレット顔料を含むことで、着色感光性樹脂組成物の光学密度を向上させることができる。

【0030】

また、本発明の着色感光性樹脂組成物は、アルカリ可溶性樹脂として前記化学式１の共重合体を含むことができる。これにより、着色感光性樹脂組成物の架橋反応を通して耐溶剤性および耐薬品性のような信頼性を向上させることができる。

【0031】

さらに、本発明の着色感光性樹脂組成物は、前記化学式１で表される共重合体としてエポキシ当量が互いに異なる２種以上の共重合体を含むアルカリ可溶性樹脂を使用することにより、これを用いて製造された塗膜の弾性回復率を向上させることができる。

【0032】

以下、本発明の着色分散液および着色感光性樹脂組成物を各成分ごとに詳細に説明する。

【0033】

着色剤
本発明において、着色剤は、可視光線に遮光性のあるものを使用し、本発明の着色剤は、有機ブラック顔料、バイオレット顔料、および青色顔料を含む。

【0034】

前記有機ブラック顔料は、ラクタムブラック、アニリンブラック、およびペリレンブラックからなる群より選択される１種以上を含み、好ましくは、ラクタムブラックを含む。前記有機ブラック顔料を含むことにより、光学密度を向上させながら赤外線領域に影響を与えず、誘電率および透過度も向上させることができる。

【0035】

前記バイオレット顔料は、４００〜６００ｎｍの領域で透過率を減少させて光学密度（ｏｐｔｉｃａｌ ｄｅｎｓｉｔｙ、Ｏ．Ｄ）を向上させる役割を果たす。また、前記バイオレット顔料の使用により有機ブラック顔料の含有量を低減可能で、着色感光性樹脂組成物の信頼性を向上させることができる。前記バイオレット顔料はその種類を特に限定するものではないが、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、２３、２９、３１、および３７からなる群より選択される１種以上を使用することが好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２９を含んで使用することが最も好ましい。

【0036】

前記青色顔料は、中心金属を含まない化合物で、前記中心金属が存在すると、液晶の駆動時に影響を及ぼしうるが、本発明では、青色顔料として中心金属を含まない化合物を用いることにより、装備の駆動にメリットを確保することができる。本発明において、前記青色顔料は、中心金属を含まない化合物であればその種類を特に限定するものではないが、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、６０、６３、および６６からなる群より選択される１種以上を使用することが好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０を含んで使用することが最も好ましい。

【0037】

また、本発明の着色感光性樹脂組成物は、追加の着色剤として黒色顔料を含むことができる。前記黒色顔料は、可視光線で遮光性のあるものであればその種類を特に限定するものではないが、チタンブラックおよびカーボンブラックからなる群より選択される１種以上を含んで使用することが好ましく、カーボンブラックを含んで使用することがさらに好ましい。前記カーボンブラックは、遮光性のある顔料であれば特に限定されず、公知のカーボンブラックを使用することができる。前記黒色顔料のカーボンブラックとしては、具体的には、チャンネルブラック（ｃｈａｎｎｅｌ ｂｌａｃｋ）、ファーネスブラック（ｆｕｒｎａｃｅ ｂｌａｃｋ）、サーマルブラック（ｔｈｅｒｍａｌ ｂｌａｃｋ）、ランプブラック（ｌａｍｐ ｂｌａｃｋ）などが挙げられる。前記カーボンブラックは、樹脂が被覆されたものでもよいし、樹脂で被覆されたカーボンブラックは、被覆されていないカーボンブラックに比べて導電性が低くて、ブラックマトリックスまたはカラムスペーサの形成時に優れた電気絶縁性を付与することができる。

【0038】

本発明において、前記着色剤は、着色感光性樹脂組成物中の固形分の総重量に対して１３〜６０重量％含まれ、好ましくは２５〜４５重量％含まれる。前記着色剤が１３〜６０重量％含まれると、光学密度および信頼性に優れる。

【0039】

より具体的には、前記着色剤は、有機ブラック顔料、バイオレット顔料、青色顔料、および黒色顔料が１：０．０８〜２．５：０．２〜３．３：０．１２〜１．７の重量比で混合できる。また、好ましくは１：０．２７〜１：０．４７〜１．８８：０．２７〜０．８７の重量比で混合できる。前記有機ブラック顔料、バイオレット顔料、青色顔料、および黒色顔料が前記重量比で含まれると、光学密度および信頼性に優れた着色感光性樹脂組成物を得ることができる。

【0040】

分散樹脂
前記分散樹脂は、着色分散液に存在する顔料粒子を分散樹脂でコーティングして溶剤に溶解するのを防止し、顔料粒子間の凝集を抑制して顔料粒子間の凝集による粘度増加を防止する役割を果たす。

【0041】

本発明の分散樹脂は、下記化学式１の共重合体を含む。

【0042】

【化3】

【0043】

（前記化学式１において、Ｒ_１およびＲ_２は、それぞれ独立に、水素またはメチル基であり、ａ単量体およびｂ単量体のモル比は、１：２０〜２０：１である。）

【0044】

本発明において、分散樹脂としてエポキシ基を含む前記化学式１の共重合体を含むことにより、耐溶剤性、保存安定性および残膜率を改善することができる。

【0045】

前記分散樹脂の重量平均分子量は特に限定されないが、３，０００〜１００，０００であってもよいし、好ましくは３，０００〜５０，０００、さらに好ましくは５，０００〜５０，０００であってもよい。

【0046】

前記分散樹脂の酸価は、固形分基準で５０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇで、前記範囲内で顔料の分散安定性を向上させることができる。

【0047】

前記分散樹脂は、前記化学式１で表される共重合体と共重合可能な他の単量体との共重合体であってもよい。

【0048】

前記分散樹脂の化学式１と共重合可能な単量体の具体例としては、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、ｏ−メトキシスチレン、ｍ−メトキシスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｏ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｍ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｐ−ビニルベンジルメチルエーテル、ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテルなどの芳香族ビニル化合物；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｉ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレートなどのアルキル（メタ）アクリレート類；シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、トリシクロ［５．２．１．０２，６］デカン−８−イル（メタ）アクリレート、２−ジシクロペンタニルオキシエチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレートなどの脂環族（メタ）アクリレート類；フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレートなどのアリール（メタ）アクリレート類；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類；Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−ｏ−ヒドロキシフェニルマレイミド、Ｎ−ｍ−ヒドロキシフェニルマレイミド、Ｎ−ｐ−ヒドロキシフェニルマレイミド、Ｎ−ｏ−メチルフェニルマレイミド、Ｎ−ｍ−メチルフェニルマレイミド、Ｎ−ｐ−メチルフェニルマレイミド、Ｎ−ｏ−メトキシフェニルマレイミド、Ｎ−ｍ−メトキシフェニルマレイミド、Ｎ−ｐ−メトキシフェニルマレイミドなどのＮ−置換マレイミド系化合物；（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミドなどの不飽和アミド化合物；３−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−３−エチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−トリフルオロメチルオキセタン、３−（メタクリロイルオキシメチル）−２−フェニルオキセタン、２−（メタクリロイルオキシメチル）オキセタン、２−（メタクリロイルオキシメチル）−４−トリフルオロメチルオキセタンなどの不飽和オキセタン化合物などが挙げられる。

【0049】

前記例示した化合物は、それぞれ単独または２種以上を組み合わせて使用することができる。

【0050】

本発明の分散樹脂は、必要に応じて、当該分野で一般的に用いられる公知の多様な他のアルカリ可溶性樹脂を追加的に混合して使用することができる。

【0051】

前記分散樹脂は、着色分散液中の固形分の総重量に対して１〜２０重量％含まれ、７〜１２重量％含まれることが好ましい。前記分散樹脂の含有量が当該範囲以内であれば、顔料粒子が均一に分散し、顔料粒子間の凝集を防止可能で、耐溶剤性および保存安定性が向上するので、好ましい。

【0052】

分散剤
前記分散剤は、顔料の脱凝集および安定性維持のために添加するもので、分散剤の具体例としては、陽イオン系、陰イオン系、非イオン系、ポリエステル系、ポリアミン系などの界面活性剤などが挙げられ、これらは、それぞれ単独または２種以上を組み合わせて使用することができる。

【0053】

前記陽イオン系界面活性剤の具体例としては、ステアリルアミン塩酸塩およびラウリルトリメチルアンモニウムクロライドなどのアミン塩または４級アンモニウム塩などが挙げられる。

【0054】

前記陰イオン系界面活性剤の具体例としては、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウムおよびオレイルアルコール硫酸エステルナトリウムなどの高級アルコール硫酸エステル塩類、ラウリル硫酸ナトリウムおよびラウリル硫酸アンモニウムなどのアルキル硫酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、およびドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルアリールスルホン酸塩類などが挙げられる。

【0055】

前記非イオン系界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、その他のポリオキシエチレン誘導体、オキシエチレン／オキシプロピレンブロック共重合体、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、およびポリオキシエチレンアルキルアミンなどが挙げられる。

【0056】

その他、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールジエステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、３級アミン変性ポリウレタン類、およびポリエチレンイミン類などが挙げられる。

【0057】

また、前記分散剤は、ブチルメタアクリレート（ＢＭＡ）またはＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタアクリレート（ＤＭＡＥＭＡ）を含むアクリレート系分散剤（以下、アクリレート系分散剤）を含むことが好ましい。前記アクリレート系分散剤は、リビング制御方法によって製造されたものを使用することが好ましく、市販品としては、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−２０００、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−２００１、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−２０７０、またはＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−２１５０などが挙げられ、前記アクリレート系分散剤は、それぞれ単独または２種以上を混合して使用することができる。

【0058】

前記分散剤は、アクリレート系分散剤のほか、他の樹脂タイプの顔料分散剤を使用することもできる。前記他の樹脂タイプの分散剤としては、公知の樹脂タイプの分散剤、特に、ポリウレタン、ポリアクリレートに代表されるポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸の（部分的）アミン塩、ポリカルボン酸のアンモニウム塩、ポリカルボン酸のアルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアミドホスフェート塩、ヒドロキシル基−含ポリカルボン酸のエステル、およびこれらの改質生成物、またはフリー（ｆｒｅｅ）カルボキシル基を有するポリエステルとポリ（低級アルキレンイミン）の反応によって形成されたアミドまたはこれらの塩のような油質の分散剤；（メタ）アクリル酸−スチレンコポリマー、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリレートエステルコポリマー、スチレン−マレイン酸コポリマー、ポリビニルアルコール、またはポリビニルピロリドンのような水溶性樹脂または水溶性ポリマー化合物；ポリエステル；改質ポリアクリレート；エチレンオキシド／プロピレンオキシドの付加生成物；およびホスフェートエステルなどが挙げられる。

【0059】

前記他の樹脂タイプの分散剤の市販品には、陽イオン系樹脂分散剤としては、例えば、ＢＹＫ（ビック）ケミー社の商品名：ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１６０、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１６１、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１６２、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１６３、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１６４、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１６６、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１７１、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１８２、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−１８４、ＤＩＳＰＥＲ ＢＹＫ−２０００；ＢＡＳＦ社の商品名：ＥＦＫＡ−４４、ＥＦＫＡ−４６、ＥＦＫＡ−４７、ＥＦＫＡ−４８、ＥＦＫＡ−４０１０、ＥＦＫＡ−４０５０、ＥＦＫＡ−４０５５、ＥＦＫＡ−４０２０、ＥＦＫＡ−４０１５、ＥＦＫＡ−４０６０、ＥＦＫＡ−４３００、ＥＦＫＡ−４３３０、ＥＦＫＡ−４４００、ＥＦＫＡ−４４０６、ＥＦＫＡ−４５１０、ＥＦＫＡ−４８００；Ｌｕｂｉｒｚｏｌ社の商品名：ＳＯＬＳＰＥＲＳ−２４０００、ＳＯＬＳＰＥＲＳ−３２５５０、ＮＢＺ−４２０４／１０；川研ファインケミカル社の商品名：ヒノアクト（ＨＩＮＯＡＣＴ）Ｔ−６０００、ヒノアクトＴ−７０００、ヒノアクトＴ−８０００；味の素社の商品名：アジスパー（ＡＪＩＳＰＵＲ）ＰＢ−８２１、アジスパーＰＢ−８２２、アジスパーＰＢ−８２３；共栄社化学社の商品名：フローレン（ＦＬＯＲＥＮＥ）ＤＯＰＡ−１７ＨＦ、フローレンＤＯＰＡ−１５ＢＨＦ、フローレンＤＯＰＡ−３３、フローレンＤＯＰＡ−４４などが挙げられる。

【0060】

前記アクリレート系分散剤のほか、他の樹脂タイプの分散剤は、それぞれ単独または２種以上を混合して使用することができ、アクリレート系分散剤と併用して使用することもできる。

【0061】

前記分散剤は、着色剤１重量部に対して、０超過１重量部以下で含まれ、好ましくは０．０５〜０．５重量部含まれる。当該０超過１重量部以下で分散剤が含まれると、均一に分散した顔料を得ることができるので、好ましい。

【0062】

アルカリ可溶性樹脂
本発明の着色感光性樹脂組成物に含まれるアルカリ可溶性樹脂は、現像工程で用いられるアルカリ現像液に対して可溶性を付与する成分である。本発明において、前記アルカリ可溶性樹脂は特に限定しないが、カルボキシル基を有する単量体およびこれと共重合可能な他の単量体の共重合体であることが好ましい。

【0063】

前記カルボキシル基を有する単量体の例としては、分子内に１個以上のカルボキシル基を有する不飽和カルボン酸、例えば、不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸などが挙げられる。これらの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。前記カルボキシル基を有する単量体は、炭素−炭素不飽和結合を有する化合物であり、それぞれ単独でまたは２種以上が使用できる。

【0064】

前記他の単量体の具体例としては、芳香族ビニル化合物、不飽和カルボキシレート化合物、不飽和アミノアルキルカルボキシレート化合物、不飽和グリシジルカルボキシレート化合物、ビニルカルボキシレート化合物、ビニルシアナイド化合物、および不飽和オキセタンカルボキシレート化合物などが挙げられる。

【0065】

前記ビニル化合物の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどが挙げられる。前記不飽和カルボキシレート化合物の具体例としては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、および２−フェニルチオエチルアクリレートなどが挙げられる。前記不飽和アミノアルキルカルボキシレート化合物の具体例としては、アミノエチルアクリレートなどが挙げられる。前記不飽和グリシジルカルボキシレート化合物の具体例としては、グリシジルメタクリレートなどが挙げられる。前記ビニルカルボキシレート化合物の具体例としては、ビニルアセテート、ビニルプロピオネートなどが挙げられる。前記ビニルシアナイド化合物の具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリルなどが挙げられる。前記不飽和オキセタンカルボキシレート化合物の具体例としては、３−メチル−３−アクリルオキシメチルオキセタン、３−メチル−３−メタクリルオキシメチルオキセタン、３−エチル−３−アクリルオキシメチルオキセタン、３−エチル−３−メタクリルオキシメチルオキセタン、３−メチル−３−アクリルオキシエチルオキセタン、３−メチル−３−メタクリルオキシエチルオキセタン、３−メチル−３−アクリルオキシエチルオキセタン、および３−メチル−３−メタクリルオキシエチルオキセタンなどが挙げられる。前記他の単量体は、それぞれ単独でまたは２種以上が使用できる。

【0066】

また、前記アルカリ可溶性樹脂は、前記化学式１の共重合体を含むことを特徴とすることができ、アルカリ可溶性樹脂がエポキシ基を含む前記化学式１の共重合体を含むことにより、耐溶剤性および保存安定性を改善することができる。

【0067】

また、本発明において、アルカリ可溶性樹脂は、前記化学式１の共重合体としてエポキシ当量が互いに異なる２種以上の共重合体を混合して使用することができ、好ましくは、共重合体（ｂ１）および共重合体（ｂ２）を混合して使用することができる。

【0068】

前記共重合体（ｂ１）は、エポキシ当量が５００〜８００であってもよく、好ましくは６００〜７００であってもよい。また、前記共重合体（ｂ２）は、エポキシ当量が１，０００〜１，３００であってもよく、好ましくは１，１００〜１，２００であってもよい。

【0069】

さらに、前記共重合体（ｂ１）および（ｂ２）は、１：０．１〜５の重量比で含まれ、１：０．２５〜３の重量比で含まれることが好ましい。共重合体（ｂ１）および（ｂ２）が前記エポキシ当量の範囲および重量比の範囲を満足する場合、優れた弾性回復率を示しうる点で好ましい。

【0070】

前記アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は特に限定されないが、３，０００〜１００，０００であってもよいし、好ましくは３，０００〜５０，０００、さらに好ましくは５，０００〜５０，０００であってもよい。

【0071】

前記アルカリ可溶性樹脂は、着色感光性樹脂組成物中の固形分の総重量に対して５〜６０重量％含まれ、２０〜５０重量％含まれることが好ましい。前記アルカリ可溶性樹脂の含有量が当該範囲以内であれば、パターン形成が容易であり、解像度および残膜率が向上するので、好ましい。

【0072】

また、本発明のアルカリ可溶性樹脂は、アルカリ可溶性樹脂および光重合性化合物の総１００重量部に対して３０〜９５重量部、好ましくは４０〜８５重量部で混合される。前記アルカリ可溶性樹脂が当該範囲内で混合されると、溶解性が十分でパターン形成が容易であり、現像時に露光部の画素部分の膜減少が防止され、非画素部分の欠落性が良好な着色感光性樹脂組成物を提供することができる。

【0073】

光重合性化合物
前記光重合性化合物は、不飽和結合を含み、光重合開始剤と光反応を進行させて着色感光性樹脂層を形成するもので、後述する光重合開始剤の作用で重合可能な化合物でなければならない。

【0074】

本発明において、光重合性化合物の官能基は、一般的に使用される（メタ）アクリレートであってもよい。

【0075】

前記光重合性化合物は、３〜１０個の官能基を含み、好ましくは、４〜８個の官能基を含む。

【0076】

前記多官能性単量体のうち３官能性単量体の具体例としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、およびペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

【0077】

前記多官能性単量体のうち４官能性単量体の具体例としては、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、グリセリンテトラアクリレート、グリセリンテトラメタクリレートなどが挙げられる。

【0078】

前記多官能性単量体のうち５官能性単量体の具体例としては、ジペンタエリスリトールペンタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタメタクリレートなどが挙げられる。

【0079】

前記多官能性単量体のうち６官能性単量体の具体例としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレートなどが挙げられる。

【0080】

前記多官能性単量体のうち７〜１０官能性単量体の具体例としては、トリペンタエリスリトールオクタメタアクリレート、トリペンタエリスリトールオクタアクリレート、テトラペンタエリスリトールヘプタメタアクリレート、およびテトラペンタエリスリトールヘプタアクリレートなどが挙げられる。

【0081】

前記光重合性化合物は、本発明の着色感光性樹脂組成物中の固形分の総重量に対して５〜５０重量％含まれ、７〜４５重量％含まれることが好ましい。前記光重合性化合物は、前記５〜５０重量％の範囲で画素部の強度や平坦性を良好にできる。

【0082】

光重合開始剤
前記光重合開始剤は、光重合性化合物を重合させるものであれば制限なく使用することができるが、好ましくは、重合特性、開始効率、吸収波長、入手性、価格などを考慮して、アセトフェノン系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、トリアジン系化合物、ビイミダゾール系化合物、オキシム系化合物、およびチオキサントン系化合物からなる群より選択された１種以上の化合物であってもよい。

【0083】

前記アセトフェノン系化合物としては、具体的には、例えば、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキシ−１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］−２−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパン−１−オン、および２−（４−メチルベンジル）−２−（ジメチルアミノ）−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オンなどが挙げられる。

【0084】

前記ベンゾイン系化合物としては、具体的には、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、およびベンゾイソブチルエーテルなどが挙げられる。

【0085】

前記ベンゾフェノン系化合物としては、具体的には、例えば、ベンゾフェノン、０−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルスルフィド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン、および２，４，６−トリメチルベンゾフェノンなどが挙げられる。

【0086】

前記トリアジン系化合物としては、具体的には、例えば、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシナフチル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシスチリル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（５−メチルフラン−２−イル）エテニル］−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（フラン−２−イル）エテニル］−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）エテニル］−１，３，５−トリアジン、および２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［２−（３，４ジメトキシフェニル）エテニル］−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。

【0087】

前記ビイミダゾール化合物としては、具体的には、例えば、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール、２，２’−ビス（２，３−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラ（アルコキシフェニル）ビイミダゾール、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラ（トリアルコキシフェニル）ビイミダゾール、２，２−ビス（２，６−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール、または４，４’，５，５’位のフェニル基がカルボアルコキシ基によって置換されているイミダゾール化合物などが挙げられる。

【0088】

より好ましくは、２，２’−ビス（２−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール、２，２’−ビス（２，３−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール、２，２−ビス（２，６−ジクロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾールなどが挙げられる。

【0089】

前記オキシム化合物としては、具体的には、例えば、ｏ−エトキシカルボニル−α−オキシイミノ−１−フェニルプロパン−１−オンなどが挙げられ、市販品として、バスフ社のＯＸＥ０１、ＯＸＥ０２であってもよい。

【0090】

前記チオキサントン系化合物は、具体的には、例えば、２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなどが挙げられる。

【0091】

前記光重合開始剤は、単独または２種以上を混合して使用することができる。

【0092】

本発明において、前記光重合開始剤は、着色感光性樹脂組成物中の固形分の総重量に対して０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％含まれる。

【0093】

前記０．１〜２０重量％の範囲内で着色感光性樹脂組成物が高感度化され、前記着色感光性樹脂組成物を用いて形成した画素部の強度および前記画素部の表面における平滑性が良好になる。

【0094】

また、本発明では、光重合開始剤に、追加的に光重合開始補助剤を使用することができる。

【0095】

前記光重合開始補助剤は、光重合開始剤によって重合が開始された光重合性化合物の重合を促進させるために使用される化合物であり、光重合開始補助剤としては、例えば、アミン系化合物またはアルコキシアントラセン系化合物などが挙げられる。

【0096】

前記アミン系化合物としては、具体的には、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸２−ジメチルアミノエチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンズフェノン（通称、ミヒラーズケトン）、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、および４，４’−ビス（エチルメチルアミノ）ベンゾフェノンなどが挙げられ、なかでも、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンが好ましい。

【0097】

前記アルコキシアントラセン系化合物としては、具体的には、例えば、９，１０−ジメトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジメトキシアントラセン、９，１０−ジエトキシアントラセン、および２−エチル−９，１０−ジエトキシアントラセンなどが挙げられる。

【0098】

また、光重合開始補助剤として市販のものを使用することができ、市販の光重合開始補助剤としては、商品名「ＥＡＢ−Ｆ」（製造元：保土谷化学工業株式会社）などが挙げられる。

【0099】

前記光重合開始補助剤を使用する場合、光重合開始剤１モルに対して、通常、０超過１０モル以下、０．０１〜５モルで使用することが好ましい。前記０超過１０モル以下の範囲で光重合開始補助剤を使用すると、着色感光性樹脂組成物の感度がさらに高くなり、着色感光性樹脂組成物を用いて形成されるカラーフィルタの生産性が向上できる。

【0100】

溶剤
前記溶剤は、着色感光性樹脂組成物に含まれる他の成分を溶解させるのに効果的でかつ反応しないものであれば、通常の着色感光性樹脂組成物で使用される溶剤を特に制限なく使用することができ、特に、エーテル類、アセテート類、芳香族炭化水素類、ケトン類、アルコール類、またはエステル類などが好ましい。

【0101】

前記エーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、およびエチレングリコールモノブチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類；
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、およびジエチレングリコールジブチルエーテルなどのジエチレングリコールジアルキルエーテル類などが挙げられる。

【0102】

前記アセテート類としては、例えば、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチルアセテート、ブチルアセテート、アミルアセテート、メチルラクテート、エチルラクテート、ブチルラクテート、３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシ−１−ブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールジアセテート、メチル３−メトキシプロピオネート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、３−メトキシ−１−ブチルアセテート、１，２−プロピレングリコールジアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、１，３−ブチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレンカーボネート、およびプロピレンカーボネートなどが挙げられる。

【0103】

前記芳香族炭化水素類としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、およびメシチレンなどが挙げられる。

【0104】

前記ケトン類としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノンなどが挙げられる。

【0105】

前記アルコール類としては、例えば、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、グリセリン、および４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノンなどが挙げられる。

【0106】

前記エステル類としては、例えば、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、およびγ−ブチロラクトンなどが挙げられる。

【0107】

前記溶剤は、それぞれ単独または２種以上を混合して使用することができる。

【0108】

前記溶剤は、塗布性および乾燥性の面で、沸点が１００℃〜２００℃の有機溶剤を使用することが好ましく、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、３−エトキシプロピオン酸エチル、および３−メトキシプロピオン酸メチルなどが挙げられる。

【0109】

前記溶剤は、着色感光性樹脂組成物の総重量に対して６０〜９０重量％、好ましくは６５〜８５重量％含まれる。前記溶剤が前記６０〜９０重量％の範囲で含まれると、ロールコーター、スピンコーター、スリットアンドスピンコーター、スリットコーター（ダイコーターともいう場合がある）、およびインクジェットなどの塗布装置で塗布した時、塗布性が良好になる。

【0110】

添加剤
本発明の着色感光性樹脂組成物は、上述した成分のほか、本発明の目的を損なわない範囲で、通常の技術者の必要に応じて、別の添加剤を含む。

【0111】

前記添加剤は、具体的には、例えば、充填剤、別の高分子化合物、熱開始剤、硬化剤、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、および凝集防止剤からなる群より選択される１種以上の添加剤を追加的に含んでもよい。

【0112】

前記別の高分子化合物の具体例としては、エポキシ樹脂およびマレイミド樹脂などの硬化性樹脂；ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフルオロアルキルアクリレート、ポリエステル、およびポリウレタンなどの熱可塑性樹脂などが挙げられる。

【0113】

前記熱開始剤は、熱による硬化反応を起こして開始効率を極大化させる役割を果たす。前記熱開始剤は、ペルオキシド系化合物であってもよい。

【0114】

前記熱開始剤の具体的な種類は特に限定されないが、テトラメチルブチルペルオキシネオデカノエート（ｅｘ．Ｐｅｒｏｃｔａ ＮＤ、ＮＯＦ社（製））、ビス（４−ブチルシクロヘキシル）ペルオキシジカーボネート（ｅｘ．Ｐｅｒｏｙｌ ＴＣＰ、ＮＯＦ社（製））、ジ（２−エチルヘキシル）ペルオキシカーボネート、ブチルペルオキシネオデカノエート（ｅｘ．Ｐｅｒｂｕｔｙｌ ＮＤ、ＮＯＦ社（製））、ジプロピルペルオキシジカーボネート（ｅｘ．Ｐｅｒｏｙｌ ＮＰＰ、ＮＯＦ社（製））、ジイソプロピルペルオキシジカーボネート（ｅｘ．Ｐｅｒｏｙｌ ＩＰＰ、ＮＯＦ社（製））、ジエトキシエチルペルオキシジカーボネート（ｅｘ．Ｐｅｒｏｙｌ ＥＥＰ、ＮＯＦ社（製））、ジエトキシヘキシルペルオキシジカーボネート（ｅｘ．Ｐｅｒｏｙｌ ＯＥＰ、ＮＯＦ社（製））、ヘキシルペルオキシジカーボネート（ｅｘ．Ｐｅｒｈｅｘｙｌ ＮＤ、ＮＯＦ社（製））、ジメトキシブチルペルオキシジカーボネート（ｅｘ．Ｐｅｒｏｙｌ ＭＢＰ、ＮＯＦ社（製））、ビス（３−メトキシ−３−メトキシブチル）ペルオキシジカーボネート（ｅｘ．Ｐｅｒｏｙｌ ＳＯＰ、ＮＯＦ社（製））、ジブチルペルオキシジカーボネート、ジセチル（ｄｉｃｅｔｙｌ）ペルオキシジカーボネート、ジミリスチル（ｄｉｍｙｒｉｓｔｙｌ）ペルオキシジカーボネート、１，１，３，３−テトラメチルブチルペルオキシピバレート（ｐｅｒｏｘｙｐｉｖａｌａｔｅ）、ヘキシルペルオキシピバレート（ｅｘ．Ｐｅｒｈｅｘｙｌ ＰＶ、ＮＯＦ社（製））、ブチルペルオキシピバレート（ｅｘ．Ｐｅｒｂｕｔｙｌ、ＮＯＦ社（製））、トリメチルヘキサノイルペルオキシド（ｅｘ．Ｐｅｒｏｙｌ３５５、ＮＯＦ社（製））、ジメチルヒドロキシブチルペルオキシネオデカノエート（ｅｘ．Ｌｕｐｅｒｏｘ ６１０Ｍ７５、Ａｔｏｆｉｎａ（製））、アミルペルオキシネオデカノエート（ｅｘ．Ｌｕｐｅｒｏｘ ５４６Ｍ７５、Ａｔｏｆｉｎａ（製））、ブチルペルオキシネオデカノエート（ｅｘ．Ｌｕｐｅｒｏｘ １０Ｍ７５、Ａｔｏｆｉｎａ（製））、ｔ−ブチルペルオキシネオヘプタノエート、アミルペルオキシピバレート（ｐｉｖａｌａｔｅ）（ｅｘ．Ｌｕｐｅｒｏｘ ５４６Ｍ７５、Ａｌｏｆｉｎａ（製））、ｔ−ブチルペルオキシピバレート、ｔ−アミルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ラウリルペルオキシド、ジラウロイル（ｄｉｌａｕｒｏｙｌ）ペルオキシド、ジデカノイルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ジベンゾイルペルオキシド、２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ブタン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン、２，５−ビス（ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン、２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−１−メチルエチル）ベンゼン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート、クメンヒドロキシペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、２，４−ペンタンジオンペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルアセテート（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ ｐｅｒａｃｅｔａｔｅ）、ペル酢酸（ｐｅｒａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ）、およびポタシウムペルスルフェート（ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ）からなる群より選択される１種以上であってもよい。

【0115】

前記熱開始剤の含有量に関連し、着色感光性樹脂組成物中の固形分の総重量に対して１〜１０重量％含まれることが好ましく、１〜５重量％含まれることがより好ましい。当該含有量で含まれる場合には、工程性およびアンダーカットにより好ましい。

【0116】

前記硬化剤は、深部硬化および機械的強度を高めるために使用され、具体例としては、エポキシ化合物、多官能イソシアネート化合物、メラミン化合物、およびオキセタン化合物などが挙げられる。

【0117】

前記硬化剤において、エポキシ化合物の具体例としては、ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＡ系エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールＦ系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、その他芳香族系エポキシ樹脂、脂環族系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、またはこのようなエポキシ樹脂のブロム化誘導体、エポキシ樹脂およびそのブロム化誘導体以外の脂肪族、脂環族または芳香族エポキシ化合物、ブタジエン（共）重合体エポキシ化物、イソプレン（共）重合体エポキシ化物、グリシジル（メタ）アクリレート（共）重合体、トリグリシジルイソシアヌレートなどが挙げられる。

【0118】

前記硬化剤におけるオキセタン化合物の具体例としては、カーボネートビスオキセタン、キシレンビスオキセタン、アジペートビスオキセタン、テレフタレートビスオキセタン、シクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタンなどが挙げられる。

【0119】

前記硬化剤は、硬化剤とともにエポキシ化合物のエポキシ基、オキセタン化合物のオキセタン骨格を開環重合させることが可能な硬化補助化合物を併用することができる。前記硬化補助化合物は、例えば、多価カルボン酸類、多価カルボン酸無水物類、酸発生剤などがある。前記多価カルボン酸無水物類は、エポキシ樹脂硬化剤として市販のものを用いることができる。前記エポキシ樹脂硬化剤の具体例としては、市販品として、商品名（アデカハードナーＥＨ−７００）（アデカ工業（株）製造）、商品名（リカシッドＨＨ）（新日本理化（株）製造）、商品名（ＭＨ−７００）（新日本理化（株）製造）などが挙げられる。前記例示した硬化剤は、単独でまたは２種以上を混合して使用することができる。

【0120】

前記界面活性剤は、感光性樹脂組成物の被膜形成性をより向上させるために使用することができ、例えば、シリコーン系、フッ素系、エステル系、陽イオン系、陰イオン系、非イオン系、および両性系などの界面活性剤を使用することができ、シリコーン系界面活性剤またはフッ素系界面活性剤などが好ましく使用できる。

【0121】

前記シリコーン系界面活性剤は、例えば、市販品として、ダウコーニング東レシリコーン社のＤＣ３ＰＡ、ＤＣ７ＰＡ、ＳＨ１１ＰＡ、ＳＨ２１ＰＡ、およびＳＨ−８４００など、ＧＥ東芝シリコーン社のＴＳＦ−４４４０、ＴＳＦ−４３００、ＴＳＦ−４４４５、ＴＳＦ−４４４６、ＴＳＦ−４４６０、およびＴＳＦ−４４５２などが挙げられる。前記フッ素系界面活性剤は、例えば、市販品として、メガピースＦ５５４、Ｆ−４７０、Ｆ−４７１、Ｆ−４７５、Ｆ−４８２、およびＦ−４８９（大日本インキ化学工業社）、ＢＭ−１０００、ＢＭ−１１００（ＢＭ Ｃｈｅｍｉｅ社）、フロラードＦＣ−１３５／ＦＣ−１７０Ｃ／ＦＣ−４３０（住友スリーエム（株））などが挙げられる。

【0122】

前記界面活性剤の他の例として、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールジエステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、３級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイミン類などのほか、市販品として、ＫＰ（信越化学工業（株））、ポリフロー（共栄化学（株））、エフトップ（トーケムプロダクツ社）、メガファック（大日本インキ化学工業（株））、フロラード（住友スリーエム（株））、旭ガード、サーフロン（以上、旭硝子（株））、ソルスパース（ゼネカ（株））、ＥＦＫＡ（ＥＦＫＡＣＨＥＭＩＣＡＬＳ社）、ＰＢ８２１（味の素（株））などが挙げられる。

【0123】

前記例示された界面活性剤は、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。

【0124】

前記密着促進剤は、基板とのコーティング性および密着性を促進させるために使用される添加剤で、カルボキシル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される反応性置換基を含むシランカップリング剤を含むことができる。シランカップリング剤は、具体的には、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリル安息香酸、ビニルトリアセトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。

【0125】

前記酸化防止剤の具体例としては、２，２’−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノールなどが挙げられる。

【0126】

前記紫外線吸収剤の具体例としては、２−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールおよびアルコキシベンゾフェノンなどが挙げられる。

【0127】

前記凝集防止剤の具体例としては、ポリアクリル酸ナトリウムなどが挙げられる。

【0128】

前記添加剤は、着色感光性樹脂組成物中の固形分の総重量に対して０．０１〜１０重量％含まれ、好ましくは０．０５〜２重量％含まれてもよい。
このように製造された着色感光性樹脂組成物は、表示装置、好ましくは、液晶表示装置のブラックマトリックス、セルギャップ保持のためのカラムスペーサ、またはブラックカラムスペーサの製造に好ましく使用できる。

【0129】

本発明に係るカラムスペーサ、ブラックマトリックス、および／またはブラックカラムスペーサは、光学密度が高くて、信頼性に優れ遮蔽性に優れるという利点がある。

【0130】

特に、本発明の着色感光性樹脂組成物は、ブラックカラムスペーサ（ブラックマトリックス一体型スペーサ）の製造に好ましく使用可能であり、前記ブラックカラムスペーサは、ブラックマトリックスとカラムスペーサをそれぞれ形成するのではなく、１つのパターンでブラックマトリックスとカラムスペーサが一体に形成されたものを意味する。

【0131】

本発明はまた、前記着色感光性樹脂組成物を用いて製造されたブラックマトリックス、カラムスペーサ、またはブラックカラムスペーサを含むカラーフィルタに関する。

【0132】

本発明に係るカラーフィルタは、光学密度が高くて、信頼性に優れ遮蔽性に優れるという利点がある。前記カラーフィルタは、基板および前記基板の上部に形成されたパターン層を含む。

【0133】

前記基板は、前記カラーフィルタ自体基板でもよいし、またはディスプレイ装置などにカラーフィルタが位置する部位でもよいもので、特に制限されない。前記基板は、ガラス、シリコン（Ｓｉ）、シリコン酸化物（ＳｉＯ_ｘ）、または高分子基板であってもよいし、前記高分子基板は、ポリエーテルスルホン（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ、ＰＥＳ）またはポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）などであってもよい。

【0134】

前記パターン層は、本発明の着色感光性樹脂組成物の硬化物を含む層で、カラムスペーサ、ブラックマトリックス、および／またはブラックカラムスペーサを構成することができる。

【0135】

前記パターン層は、上述した着色感光性樹脂組成物を塗布し、所定のパターンで露光、現像および熱硬化して形成された層であってもよいし、前記パターン層は、当業界で通常知られた方法を行うことにより形成することができる。

【0136】

前記のような基板およびパターン層を含むカラーフィルタは、各パターンの間に形成された隔壁をさらに含んでもよいし、ブラックマトリックスをさらに含んでもよいが、これに限定されない。

【0137】

本発明はまた、前記カラーフィルタを含む表示装置に関する。要するに、本発明に係る液晶表示装置は、上述した着色感光性樹脂組成物の硬化物を含むパターン層を含むカラーフィルタを含むものであってもよい。

【0138】

本発明のカラーフィルタは、通常の液晶表示装置だけでなく、電界発光表示装置、プラズマ表示装置、電界放出表示装置など各種画像表示装置に適用可能である。

【0139】

前記液晶表示装置が本発明に係るパターン層を含むカラーフィルタを含む場合、遮蔽性および信頼性に優れるという利点がある。

【0140】

フォトリソグラフィー方法によるブラックマトリックス、カラムスペーサ、またはブラックカラムスペーサを形成する通常のパターニング工程は、
ａ）基板に着色感光性樹脂組成物を塗布するステップと、
ｂ）溶媒を乾燥するプリベークステップと、
ｃ）得られた被膜上にフォトマスクを当てて活性光線を照射して露光部を硬化させるステップと、
ｄ）アルカリ水溶液を用いて未露光部を溶解する現像工程を行うステップと、
ｅ）乾燥およびポストベーク実行ステップとを含んでなる。

【0141】

前記基板は、ガラス基板やポリマー板が用いられる。ガラス基板としては、特に、ソーダ石灰ガラス、バリウムまたはストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、または石英などが好ましく使用できる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルフィド、またはポリスルホンなどが挙げられる。

【0142】

この時、塗布は、所望の厚さを得ることができるように、ロールコーター、スピンコーター、スリットアンドスピンコーター、スリットコーター（ダイコーターともいう場合がある）、インクジェットなどの塗布装置を用いた湿式コーティング方法によって行われる。

【0143】

プリベークは、オーブン、ホットプレートなどによって加熱することにより行われる。この時、プリベークにおける加熱温度および加熱時間は、使用する溶剤によって適宜選択され、例えば、８０〜１５０℃の温度で１〜３０分間行われる。

【0144】

また、プリベークの後に行われる露光は、露光器によって行われてフォトマスクを介して露光することにより、パターンに対応する部分のみを感光させる。この時、照射する光は、例えば、可視光線、紫外線、Ｘ線、および電子線などが可能である。

【0145】

露光後のアルカリ現像非露光部分の除去されない部分の着色感光性樹脂組成物を除去する目的で行われ、この現像によって所望のパターンが形成される。このアルカリ現像に適した現像液としては、例えば、アルカリ金属やアルカリ土類金属の炭酸塩の水溶液などを使用することができる。特に、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウムなどの炭酸塩を１〜３重量％を含有するアルカリ水溶液を用いて、１０〜５０℃、好ましくは２０〜４０℃の温度内で現像器または超音波洗浄機などを用いて行う。

【0146】

ポストベークは、パターニングされた膜と基板との密着性を高めるために行い、８０〜２２０℃で１０〜１２０分の条件で熱処理により行われる。ポストベークは、プリベークと同じく、オーブン、ホットプレートなどを用いて行う。

【0147】

この時、ブラックマトリックスの膜厚さとしては、０．２μｍ〜２０μｍが好ましく、０．５μｍ〜１０μｍがより好ましく、０．８μｍ〜５μｍが特に好ましい。

【0148】

また、カラムスペーサおよびブラックカラムスペーサの膜厚さとしては、０．１μｍ〜８μｍが好ましく、０．１μｍ〜６μｍがより好ましく、０．１μｍ〜４μｍが特に好ましい。

【0149】

本発明の着色感光性樹脂組成物で製造されたブラックマトリックス、カラムスペーサ、またはブラックカラムスペーサは、光学密度、密着性、電気絶縁性、遮光性などの物性に優れるだけでなく、耐熱性および耐溶剤性などに優れて液晶表示装置の信頼度を向上させることができる。

【0150】

以下、実施例を通じて本発明をより詳細に説明する。しかし、下記の実施例は本発明をさらに具体的に説明するためのものであって、本発明の範囲が下記の実施例によって限定されるものではない。下記の実施例は本発明の範囲内で通常の技術者によって適切に修正、変更可能である。

【0151】

製造例１．分散樹脂Ａ１の製造
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下漏斗および窒素導入管を備えた内容積１Ｌの分離型フラスコにメトキシブチルアセテート２７７ｇを投入し、８０℃まで加熱した。次に、３，４−エポキシトリシクロ［５．２．１．０，２，６］デカン−９−イルアクリレートと３，４−エポキシトリシクロ［５．２．１．０，２，６］デカン−８−イルアクリレートを５０：５０のモル比で混合した混合物３０１ｇ、メタクリル酸４９ｇ、およびアゾビスジメチルバレロニトリル２３ｇをメトキシブチルアセテート３５０ｇに溶解させた混合溶液を調製した。前記混合溶液を滴下漏斗を用いてフラスコ内に５時間かけて滴下した後、３時間反応を進行させて分散樹脂Ａ１［固形分（ＮＶ）３５．０重量％］を製造した。前記製造された分散樹脂Ａ１の酸価（ｄｒｙ）は６９．８ＫＯＨｍｇ／ｇ、重量平均分子量（Ｍｗ）は１２，３００、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．１、エポキシ当量は１，１３０であった。

【0152】

製造例２．分散樹脂Ａ２の製造
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えたフラスコを用意した。モノマー滴下ロートとして、アクリル酸１４．４重量部（０．２モル）、ベンジルメタクリレート１４０．８重量部（０．８モル）、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート２．０重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）４０．０重量部を混合して用意した。連鎖移動剤滴下槽として、ｎ−ドデカンチオール３．０重量部、ＰＧＭＥＡ２４．０重量部を混合して用意した。この後、フラスコにＰＧＭＥＡ３９５重量部を添加し、フラスコ内の雰囲気を空気から窒素に交換した後、撹拌しながらフラスコの温度を９０℃まで昇温させた。次に、モノマーおよび連鎖移動剤を滴下ロートから滴下した。滴下は７０℃を維持しながらそれぞれ４時間進行させ、１時間後に９０℃まで昇温して８時間反応を進行させて分散樹脂Ａ２［固形分（ＮＶ）３５．０重量％］を製造した。前記製造された分散樹脂Ａ２の酸価（ｄｒｙ）は８０．０ＫＯＨｍｇ／ｇ、重量平均分子量（Ｍｗ）は４５，２００、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．８であった。

【0153】

製造例３．分散樹脂Ａ３の製造
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えたフラスコを用意した。モノマー滴下ロートとして、２−フェニルチオエチルアクリレート５２．１重量部（０．２５モル）、ベンジルメタクリレート４４．０重量部（０．２５モル）、メタクリル酸１２．９重量部（０．１５モル）、ビニルトルエン４１．３重量部（０．３５モル）、ｔ−ブチルペルオキシ−２−エチルヘキサノエート４．０重量部、ＰＧＭＥＡ４０．０重量部を混合して用意した。連鎖移動剤滴下槽として、ｎ−ドデカンチオール６．０重量部、ＰＧＭＥＡ２４．０重量部を混合して用意した。この後、フラスコにＰＧＭＥＡ３９５重量部を添加し、フラスコ内の雰囲気を空気から窒素に交換した後、撹拌しながらフラスコの温度を９０℃まで昇温させた。次に、モノマーおよび連鎖移動剤を滴下ロートから滴下した。滴下は９０℃を維持しながらそれぞれ２時間進行させ、１時間後に１１０℃まで昇温して８時間反応を進行させて分散樹脂Ａ３［固形分（ＮＶ）３５．０重量％］を製造した。前記製造された分散樹脂Ａ３の酸価（ｄｒｙ）は７０．０ＫＯＨｍｇ／ｇ、重量平均分子量（Ｍｗ）は２３，０００、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．４であった。

【0154】

製造例４．アルカリ可溶性樹脂Ａ４の製造
撹拌機、温度計、還流冷却管、滴下漏斗および窒素導入管を備えた内容積１Ｌの分離型フラスコにメトキシブチルアセテート２７７ｇを投入し、８０℃まで加熱した。次に、３，４−エポキシトリシクロ［５．２．１．０，２，６］デカン−９−イルアクリレートと３，４−エポキシトリシクロ［５．２．１．０，２，６］デカン−８−イルアクリレートを５０：５０のモル比で混合した混合物３２１ｇ、メタクリル酸３２ｇ、およびアゾビスジメチルバレロニトリル２０ｇをメトキシブチルアセテート３５０ｇに溶解させた混合溶液を調製した。前記混合溶液を滴下漏斗を用いてフラスコ内に５時間かけて滴下した後、３時間反応を進行させて分散樹脂Ａ４［固形分（ＮＶ）３５．０重量％］を製造した。前記製造されたアルカリ可溶性樹脂Ａ４の酸価（ｄｒｙ）は５９．８ＫＯＨｍｇ／ｇ、重量平均分子量（Ｍｗ）は９，３００、分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は１．９、エポキシ当量は６６５であった。

【0155】

実施例１および比較例１〜２
前記分散樹脂と着色剤、分散剤、および溶剤を混合した混合物を用意した。次に、ジルコニアビーズ（平均粒径０．１ｍｍ）を前記混合物と５０：５０の重量比で混合して、ビーズミルを用いて６時間分散処理した。分散終了後、フィルタして着色分散液を製造し、その含有量を下記表１に示した。

【0156】

【表1】

【0157】

着色剤
Ｖ２９：Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２９
ＯＢＰ：有機ブラック顔料
Ｂ６０：Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０
ＣＢ：カーボンブラック
分散樹脂
Ａ１：製造例１で製造した分散樹脂
Ａ２：製造例２で製造した分散樹脂
Ａ３：製造例３で製造した分散樹脂
分散剤：ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−２０００（ＢＹＫ社）
溶剤：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）

【0158】

実施例２〜７および比較例３〜８
前記着色分散液とアルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、添加剤、および溶剤を混合して着色感光性樹脂組成物を製造し、その含有量を下記表２に示した。

【0159】

【表2】

【0160】

着色分散液
Ｂ１：実施例１で製造した着色分散液
Ｂ２：比較例１で製造した着色分散液
Ｂ３：比較例２で製造した着色分散液
アルカリ可溶性樹脂
Ａ１：製造例１で製造した樹脂
Ａ２：製造例２で製造した樹脂
Ａ３：製造例３で製造した樹脂
Ａ４：製造例４で製造した樹脂
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（ＤＰＨＡ）（日本化薬（株））
光重合開始剤：２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン（Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９：Ｃｉｂａ社）
添加剤：ＤｉｓｐｅｒＢＹＫ−１６３（ＢＹＫ社）
溶剤：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）

【0161】

実験例１．着色分散液の物性の測定
１−１．顔料の分散性評価
前記実施例１および比較例１〜２で製造した着色分散液の分散特性を粒度測定器（ＥＬＳＺ−２０００、Ｏｔｓｕｋａ社）を用いて測定し、その結果（平均粒度）を下記表３に示した。

【0162】

１−２．保存安定性評価
前記実施例１および比較例１〜２で製造した着色分散液の保存安定性を粘度変化率（４０℃で１週間後の粘度／初期粘度×１００）を測定して、その結果を下記表３に示した。

【0163】

評価基準は下記のように示した。
＜評価基準＞
○：粘度変化率１０５％未満
△：粘度変化率１０５％以上、１１０％未満
×：粘度変化率１１０％以上

【0164】

【表3】

【0165】

本発明に係る着色分散液である実施例１は、顔料の分散性および保存安定性がすべて優れた結果を示した。

【0166】

分散樹脂として、「分散樹脂Ａ１」でない「分散樹脂Ａ２およびＡ３」をそれぞれ含む比較例１および２の着色分散液は、平均粒度が比較的大きく測定されて顔料の分散性が不十分な結果を示し、粘度変化率も増加して保存安定性も良くない結果を示した。

【0167】

実験例２．着色感光性樹脂組成物の物性の測定
２−１．塗膜の耐溶剤性評価
中性洗剤および水で洗浄した５ｃｍ×５ｃｍのガラス基板（コーニング社）を後乾燥した後、前記実施例２〜７および比較例３〜８で製造した着色感光性樹脂組成物それぞれを最終膜厚さが３．０μｍとなるようにスピンコーティングした。その後、これを加熱板上に置き、８０〜１２０℃の温度で１〜２分間乾燥して溶剤を除去した。次に、露光量２５〜３５ｍＪ／ｃｍ^２で露光し、２００〜２５０℃で１０〜３０分間焼成して、パターンなしに着色感光性樹脂組成物が全面に塗布された着色基板を製造した。

【0168】

前記基板を３ｃｍ×３ｃｍのサイズに裁断して、１００℃のＮ−Ｍｅｔｈｙｌ ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ（ＮＭＰ）溶媒に６０分間浸漬した。その後、ＮＭＰ溶媒のみを抽出した後、ＵＶ−ｖｉｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（ＵＶ−２６００、Ｓｈｉｍａｄｚｕ社）を用いて可視光波長での吸光度を測定して耐溶剤性を評価した。吸光度の測定結果は下記表４に示した。

【0169】

２−２．保存安定性評価
前記実施例２〜７および比較例３〜８で製造した着色感光性樹脂組成物の粘度変化率（５℃で３ヶ月後の粘度／初期粘度×１００）を測定して保存安定性を評価した。

【0170】

評価基準は下記の通りであり、測定結果は下記表４に示した。
＜評価基準＞
◎：粘度変化率１０５％未満
○：粘度変化率１０５％以上、１１０％未満
△：粘度変化率１１０％以上、１１５％未満
×：粘度変化率１１５％以上

【0171】

２−３．残膜率評価
前記実施例２〜７および比較例３〜８で製造した着色感光性樹脂組成物の残膜率を測定し、測定結果を下記表４に示した。

【0172】

中性洗剤および水で洗浄した５ｃｍ×５ｃｍのガラス基板（コーニング社）を後乾燥した後、前記実施例２〜７および比較例３〜８で製造した着色感光性樹脂組成物それぞれを最終膜厚さが３．０μｍとなるようにスピンコーティングした。その後、これを加熱板上に置き、８０〜１２０℃の温度で１〜２分間乾燥して溶剤を除去した。次に、露光量２５〜３５ｍＪ／ｃｍ^２で露光し、膜厚さ（膜厚さ１）を測定した。その後、ＫＯＨ０．０４％の濃度の現像液に前記基板をそれぞれ現像し、２００〜２５０℃で１０〜３０分間焼成して、着色基板を製造した。製造された着色基板の膜厚さ（膜厚さ２）を測定し、残膜率（膜厚さ２／膜厚さ１×１００）を確認した。

【0173】

２−４．弾性回復率評価
中性洗剤および水で洗浄した５ｃｍ×５ｃｍのガラス基板（コーニング社）を後乾燥した後、前記実施例２〜７および比較例３〜８で製造した着色感光性樹脂組成物それぞれを最終膜厚さが３．０μｍとなるようにスピンコーティングした。その後、これを加熱板上に置き、８０〜１２０℃の温度で１〜２分間乾燥して溶剤を除去した。次に、露光量２５〜３５ｍＪ／ｃｍ^２で露光してパターンを形成し、アルカリ水溶液を用いて非露光部を除去した。次に、２００〜２５０℃で１０〜３０分間焼成して、着色感光性樹脂組成物が塗布された着色基板を製造した。

【0174】

作製された基板を３次元表面形状測定装置（ＳＩＳ−２０００、ＳＮＵ社）により、基準状態におけるパターンの厚さおよび高さを測定する。この後、硬度計（Ｎａｎｏ−ｉｎｄｅｎｔｅｒ ＨＭ５００、Ｆｉｓｈｅｒ社）を用いてパターンが１μｍ変形する地点まで押す。硬度計は平面圧子を用い、２ｍＮ／ｓｅｃの速度で押す。１μｍ変形する地点で５秒間Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｔｉｍｅを有する。この後、３次元表面形状測定装置（ＳＩＳ−２０００、ＳＮＵ社）を用いてパターンの厚さおよび高さを測定して、前と後のパターンの厚さの変化で弾性回復率を測定した。比較例３を基準（ＳＴＤ）として相対的な弾性回復率を評価し、その結果を表４に示した。

【0175】

【表4】

【0176】

本発明の着色感光性樹脂組成物である実施例２〜７は、耐溶剤性、保存安定性および残膜率がすべて優れた結果を示した。特に、アルカリ可溶性樹脂Ａ１およびＡ４をすべて含む実施例５〜７の着色感光性樹脂組成物は、優れた耐溶剤性、保存安定性および残膜率を示すと同時に、実施例２〜４に比べてより優れた弾性回復率の評価結果を示した。

【0177】

本発明の着色分散液を含まない比較例３〜８の着色感光性樹脂組成物は、吸光度が比較的高く測定されて耐溶剤性が不十分な結果を示し、３ヶ月後の粘度変化率も著しく良くない結果を示し、残膜率も比較的低い結果を示した。