特許 7576097 感光性樹脂組成物、これを用いて製造された感光性樹脂膜およびカラーフィルタ

(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】

(24)【登録日】2024-10-22

(45)【発行日】2024-10-30

(54)【発明の名称】感光性樹脂組成物、これを用いて製造された感光性樹脂膜およびカラーフィルタ

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/004 20060101AFI20241023BHJP

   G03F 7/033 20060101ALI20241023BHJP

   G03F 7/027 20060101ALI20241023BHJP

   G03F 7/075 20060101ALI20241023BHJP

   G02B 5/20 20060101ALI20241023BHJP

   C08F 220/06 20060101ALI20241023BHJP

   C08G 63/13 20060101ALN20241023BHJP

【ＦＩ】

G03F7/004 501

G03F7/004 505

G03F7/033

G03F7/027

G03F7/004 504

G03F7/075 501

G02B5/20 101

C08F220/06

C08G63/13

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022557728

(86)(22)【出願日】2021-03-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-05-08

(86)【国際出願番号】 KR2021002996

(87)【国際公開番号】W WO2021210783

(87)【国際公開日】2021-10-21

【審査請求日】2022-09-22

(31)【優先権主張番号】10-2020-0046181

(32)【優先日】2020-04-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】590002817

【氏名又は名称】三星エスディアイ株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＳＡＭＳＵＮＧ ＳＤＩ Ｃｏ．， ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】１５０－２０ Ｇｏｎｇｓｅ－ｒｏ，Ｇｉｈｅｕｎｇ－ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ－ｓｉ， Ｇｙｅｏｎｇｇｉ－ｄｏ， ４４６－９０２ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】キム，イジュ

(72)【発明者】

【氏名】キー，ソンボム

(72)【発明者】

【氏名】ジュン，ジュホ

【審査官】川口 真隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２８２０８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｆ ７／００４

Ｇ０３Ｆ ７／０３３

Ｇ０３Ｆ ７／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／０７５

Ｇ０２Ｂ ５／２０

Ｃ０８Ｆ ２２０／０６

Ｃ０８Ｇ ６３／１３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

（Ａ）バインダー樹脂；
（Ｂ）着色剤；
（Ｃ）重合性化合物；
（Ｄ）光重合開始剤および熱重合開始剤を含む開始剤；および
（Ｅ）溶媒
を含み、
前記熱重合開始剤は、ジ（４－ｔ－ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネートおよびｔ－ブチルパーオキシネオデカノエートのうちの少なくとも１つであり、
前記熱重合開始剤は前記光重合開始剤と同じかより多い含量で含まれる、感光性樹脂組成物。

【請求項2】

前記熱重合開始剤は、前記感光性樹脂組成物総量に対して１重量％～２重量％で含まれる、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項3】

前記着色剤は、顔料、染料またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項4】

前記染料は、フタロシアニン系化合物を含む、請求項３に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項5】

前記着色剤は顔料および染料を含み、
前記染料は前記顔料より多い含量で含まれる、請求項４に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項6】

前記バインダー樹脂は、アクリル系バインダー樹脂、カルド系バインダー樹脂またはこれらの組み合わせを含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項7】

前記アクリル系バインダー樹脂およびカルド系バインダー樹脂は、１：１の重量比で含まれる、請求項６に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項8】

前記重合性化合物は、光重合性化合物および熱重合性化合物を含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項9】

前記光重合性化合物および熱重合性化合物は、１：１の重量比で含まれる、請求項８に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項10】

前記感光性樹脂組成物は、前記感光性樹脂組成物総量に対して、
前記（Ａ）バインダー樹脂１重量％～１０重量％；
前記（Ｂ）着色剤５０重量％～８０重量％；
前記（Ｃ）重合性化合物１重量％～１０重量％；
前記（Ｄ）開始剤１．１重量％～５重量％；および
前記（Ｅ）溶媒残部量
を含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項11】

前記感光性樹脂組成物は、マロン酸；３－アミノ－１，２－プロパンジオール；カップリング剤；レベリング剤；および界面活性剤から選択される少なくとも一つの添加剤をさらに含む、請求項１に記載の感光性樹脂組成物。

【請求項12】

請求項１～１１のうちのいずれか一項による感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜。

【請求項13】

請求項１２の感光性樹脂膜を含むカラーフィルタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本記載は、感光性樹脂組成物、これを用いて製造された感光性樹脂膜およびカラーフィルタに関するものである。

【背景技術】

【0002】

ディスプレイ装置の一つである液晶ディスプレイ装置は軽量化、薄型化、低価、低消費電力駆動化および優れた集積回路との接合性の長所を有していて、ノートパソコン、モニターおよびＴＶ画像用にその使用範囲が拡大されている。このような液晶ディスプレイ装置は、光の三原色に該当する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のサブピクセルが集合された単位ピクセルが反復的に形成されたカラーフィルタを備える。各サブピクセルを隣接するように配置させた状態でそれぞれのサブピクセルに色信号を印加して明るさを制御すると三原色の合成によって単位ピクセルに特定の色が表示される。カラーフィルタは赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の染料または顔料で製造され、このような着色材はバックライトユニットの白色光をそれぞれの該当する色に変える役割を果たすことになる。着色材のスペクトルが、要求される吸収波長以外に不必要な波長がなく幅が狭い吸収バンドを有するほど色純度が向上する。また、カラーレジストのエッチング過程で露出される紫外線、酸、塩基条件下で退色または変色されない優れた耐熱性、耐光性および耐化学性を有しなければならない。感光性樹脂組成物を用いたカラーフィルタは、主に染色法、電着法、印刷法、顔料分散法などによって３種以上の色を透明基板上にコーティングして製造することができる。

【0003】

このようなＬＣＤの工程以外にも染料や顔料技術を基盤とした次世代ディスプレイ工程にも感光性樹脂組成物を使用しようとする試みが最近になって急増している。

【0004】

既存のＬＣＤ工程は高温工程での耐久性のために設計されているが、次世代ディスプレイ工程の場合、薄膜の材質的特性によって、熱変形損失を最小化するために、低温工程を必要とし、有機発光素子（ＯＬＥＤ）用材料も低温工程のみ可能なので、これに使用される感光性樹脂組成物は低温硬化特性に優れなければならないが、既存のＬＣＤ工程に使用される感光性樹脂組成物は高温硬化特性に優れるだけで、低温硬化特性は非常に劣等である。よって、最近は低温硬化型樹脂組成物に対する要求が非常に高いのが実情である。しかし、現在まで知られた低温硬化型樹脂組成物の場合、大部分が低温硬化時十分に硬化されなくて耐熱性および耐化学性がぜい弱な問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一実施形態は、低温、例えば８０℃～１００℃での硬化特性に優れた感光性樹脂組成物を提供するためのものである。

【0006】

他の一実施形態は、前記感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜を提供するためのものである。

【0007】

また他の一実施形態は、前記感光性樹脂膜を用いて製造されたカラーフィルタを提供するためのものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態は、（Ａ）バインダー樹脂；（Ｂ）着色剤；（Ｃ）重合性化合物；（Ｄ）光重合開始剤および熱重合開始剤を含む開始剤；および（Ｅ）溶媒を含み、前記熱重合開始剤は５０以下の半減期（ｔ１／２＝１０ｈ）を有し、前記熱重合開始剤は前記光重合開始剤と同じかより多い含量で含まれる感光性樹脂組成物を提供する。

【0009】

前記熱重合開始剤は、ペルオキシド系化合物であってもよい。

【0010】

前記熱重合開始剤は、ペルオキシジカーボネート系化合物、ペルオキシエステル系化合物またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0011】

前記熱重合開始剤は、前記感光性樹脂組成物総量に対して１重量％～２重量％で含まれてもよい。

【0012】

前記着色剤は、顔料、染料またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0013】

前記染料は、フタロシアニン系化合物を含むことができる。

【0014】

前記着色剤は顔料および染料を含み、前記染料は前記顔料より多い含量で含まれてもよい。

【0015】

前記バインダー樹脂は、アクリル系バインダー樹脂、カルド系バインダー樹脂またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0016】

前記アクリル系バインダー樹脂およびカルド系バインダー樹脂は、１：１の重量比で含まれてもよい。

【0017】

前記重合性化合物は、光重合性化合物および熱重合性化合物を含むことができる。

【0018】

前記光重合性化合物および熱重合性化合物は、１：１の重量比で含まれてもよい。

【0019】

前記感光性樹脂組成物は、前記感光性樹脂組成物総量に対して、前記（Ａ）バインダー樹脂１重量％～１０重量％；前記（Ｂ）着色剤５０重量％～８０重量％；前記（Ｃ）重合性化合物１重量％～１０重量％；前記（Ｄ）開始剤１．１重量％～５重量％；および前記（Ｅ）溶媒残部量を含むことができる。

【0020】

前記感光性樹脂組成物は、マロン酸；３－アミノ－１，２－プロパンジオール；カップリング剤；レベリング剤；および界面活性剤から選択される少なくとも一つの添加剤をさらに含むことができる。

【0021】

他の一実施形態は、前記感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜を提供する。

【0022】

また他の一実施形態は、前記感光性樹脂膜を含むカラーフィルタを提供する。

【0023】

その他本発明の側面の具体的な事項は以下の詳細な説明に含まれている。

【発明の効果】

【0024】

一実施形態による感光性樹脂組成物は高温だけでなく、低温、例えば８０℃～１００℃の温度でも硬化度が高くて、優れた耐熱性および耐化学性を有するカラーフィルタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施例１による感光性樹脂組成物を用いて製造されたパターンをＰＧＭＥＡ溶液に常温（１５℃～２５℃）で３０分間浸漬した後の光学顕微鏡写真である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態を詳しく説明する。但し、これは例示として提示されるものであって、これによって本発明が制限されず、本発明は後述の請求範囲の範疇によってのみ定義される。

【0027】

本明細書で特別な言及がない限り、“置換”とは化合物中の少なくとも一つの水素原子がハロゲン原子（Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、ヒドロキシ基、炭素数１～２０のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミン基、イミノ基、アジド基、アミジノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、カルボニル基、カルバモイル基、チオール基、エステル基、エーテル基、カルボキシル基またはその塩、スルホン酸基またはその塩、リン酸やその塩、炭素数１～２０のアルキル基、炭素数２～２０のアルケニル基、炭素数２～２０のアルキニル基、炭素数６～３０のアリール基、炭素数３～２０のシクロアルキル基、炭素数３～２０のシクロアルケニル基、炭素数３～２０のシクロアルキニル基、炭素数２～２０のヘテロシクロアルキル基、炭素数２～２０のヘテロシクロアルケニル基、炭素数２～２０のヘテロシクロアルキニル基基またはこれらの組み合わせの置換基で置換されたことを意味する。

【0028】

本明細書で特別な言及がない限り、“アルキル基”とは炭素数１～２０のアルキル基を意味し、“アルケニル基”とは炭素数２～２０のアルケニル基を意味し、“シクロアルケニル基“とは炭素数３～２０のシクロアルケニル基を意味し、“ヘテロシクロアルケニル基”とは炭素数３～２０のヘテロシクロアルケニル基を意味し、“アリール基”とは炭素数６～２０のアリール基を意味し、“アリールアルキル基”とは炭素数６～２０のアリールアルキル基を意味し、“アルキレン基”とは炭素数１～２０のアルキレン基を意味し、“アリーレン基”とは炭素数６～２０のアリーレン基を意味し、“アルキルアリーレン基”とは炭素数６～２０のアルキルアリーレン基を意味し、“ヘテロアリーレン基”とは炭素数３～２０のヘテロアリーレン基を意味し、“アルコキシレン基”とは炭素数１～２０のアルコキシレン基を意味する。

【0029】

本明細書で特別な言及がない限り、“ヘテロ”とは、化学式内にＮ、Ｏ、ＳおよびＰのうちの少なくとも一つのヘテロ原子が少なくとも一つ含まれたことを意味する。例えば、“ヘテロシクロアルキル基”、“ヘテロシクロアルケニル基”、“ヘテロシクロアルキニル基”および“ヘテロシクロアルキレン基”とはそれぞれシクロアルキル、シクロアルケニル、シクロアルキニルおよびシクロアルキレンの環化合物内に少なくとも一つのＮ、Ｏ、ＳまたはＰのヘテロ原子が存在することを意味する。

【0030】

本明細書で特別な言及がない限り、“（メタ）アクリレート”は“アクリレート”と“メタクリレート”の両方とも可能であるのを意味し、“（メタ）アクリル酸”は“アクリル酸”と“メタクリル酸”の両方とも可能であるのを意味する。

【0031】

本明細書で別途の定義がない限り、“組み合わせ”とは、混合または共重合を意味する。また、“共重合”とはブロック共重合乃至ランダム共重合を意味し、“共重合体”とはブロック共重合体乃至ランダム共重合体を意味する。

【0032】

本明細書内化学式で別途の定義がない限り、化学結合が描かれなければならない位置に化学結合が描かれていない場合は、前記位置に水素原子が結合されているのを意味する。

【0033】

本明細書でカルド系樹脂とは、下記化学式１－１～化学式１－１１からなる群より選択された一つ以上の官能基が樹脂内主骨格（ｂａｃｋｂｏｎｅ）に含まれる樹脂を意味する。

【0034】

また、本明細書で別途の定義がない限り、“＊”は同一であるか異なる原子または化学式と連結される部分を意味する。

【0035】

一実施形態は、（Ａ）バインダー樹脂；（Ｂ）着色剤；（Ｃ）重合性化合物；（Ｄ）光重合開始剤および熱重合開始剤を含む開始剤；および（Ｅ）溶媒を含み、前記熱重合開始剤は５０以下の半減期（ｔ１／２＝１０ｈ）を有し、前記熱重合開始剤は前記光重合開始剤と同じかより多い含量で含まれる感光性樹脂組成物を提供する。

【0036】

前述のように、感光性樹脂組成物を用いたカラーフィルタは主に染色法、電着法、印刷法、顔料分散法などによって３種以上の色を透明基板上にコーティングして製造することができ、最近は顔料分散技術が向上して優れた色再現性と熱、光、湿度に対する耐久性が確保された顔料分散法が主に用いられている。このような顔料分散法によるカラーフィルタは顔料微細化および表面処理などを用いて高輝度、高明暗比を実現するか、最近は染料を適用した高性能カラーフィルタの開発が行われている。また、ディスプレイのフレキシブル化のために基板の種類が多様になっており、特に有機プラスチック基板内にカラーフィルタを製作するために制約的な工程条件を満たすことができるカラーフィルタ用感光性樹脂組成物の開発が必要な状況である。

【0037】

特にプラスチック基板を用いたディスプレイの場合、高温工程時熱変形が発生するため低温工程を必要とし、有機発光素子（ＯＬＥＤ）用材料も低温工程のみ可能であるため低温硬化型樹脂組成物に対する要求が増加している。しかし、低温硬化時、十分に硬化されなくて耐熱性および耐化学性がぜい弱な問題がある。一実施形態は、５０以下の半減期（ｔ１／２＝１０ｈ）を有する熱重合開始剤を光重合開始剤と共に使用し、その含量が光重合開始剤の使用含量以上になるようにすることによって、低温での硬化度を高めて、低温硬化工程でも高解像度、高耐熱性および高耐化学性を有するカラーフィルタ用感光性樹脂組成物に関するものである。

【0038】

以下、各成分について具体的に説明する。

【0039】

（Ｄ）開始剤
既存の感光性樹脂組成物を構成する開始剤としては大部分光重合開始剤が単独で使用されたが、このような感光性樹脂組成物は高温硬化特性は優れるが、低温硬化特性が非常に劣等であるという問題がある。よって、光重合開始剤の代わりに熱重合開始剤を使用しようとする試みがあったが、この場合にも低温硬化特性が非常に若干改善される程度に過ぎなかった。

【0040】

一実施形態によれば、熱重合開始剤と光重合開始剤を混用しながら同時に熱重合開始剤の含量が光重合開始剤の含量以上になるようにすることによって高温および低温で両方とも硬化がよく行われるようにし、特に熱重合開始剤として半減期（ｔ１／２＝１０ｈ）が５０以下、例えば４０～５０である化合物を使用することによって、低温硬化特性を極大化した。前記熱重合開始剤の含量が前記光重合開始剤の含量より小さい場合、低温硬化特性が低下し、半減期（ｔ１／２＝１０ｈ）が５０を超過する熱重合開始剤を使用する場合にも低温硬化特性が低下するようになって、好ましくない。

【0041】

一方、熱重合開始剤別半減期（ｔ１／２＝１０ｈ）を下記表１に示した。

【0042】

【表1】

【0043】

例えば、前記熱重合開始剤はペルオキシド系化合物であってもよい。この場合、他の系列の化合物を熱重合開始剤として使用する場合より低温硬化特性をさらに向上させることができる。

【0044】

例えば、前記熱重合開始剤は、ペルオキシジカーボネート系化合物、ペルオキシエステル系化合物またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0045】

例えば、前記熱重合開始剤は、前記感光性樹脂組成物総量に対して１重量％～２重量％で含まれてもよい。前記熱重合開始剤が前記範囲で含まれる場合、常温安定性に優れることになる。即ち、前記熱重合開始剤が前記感光性樹脂組成物総量に対して１重量％未満に含まれる場合、その含量が過度に小さくて低温硬化特性の極大化に寄与しにくいことがあり、前記熱重合開始剤が前記感光性樹脂組成物総量に対して２重量％超過で含まれる場合、常温安定性が低下してゲル化（ｇｅｌａｔｉｏｎ）することがあって好ましくないことがある。

【0046】

前記光重合開始剤は、感光性樹脂組成物に一般に使用される開始剤であって、例えばアセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、ベンゾイン系化合物、トリアジン系化合物、オキシム系化合物またはこれらの組み合わせを使用することができる。

【0047】

前記アセトフェノン系化合物の例としては、２，２’－ジエトキシアセトフェノン、２，２’－ジブ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、ｐ－ｔ－ブチルトリクロロアセトフェノン、ｐ－ｔ－ブチルジクロロアセトフェノン、４－クロロアセトフェノン、２，２’－ジクロロ－４－フェノキシアセトフェノン、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－オンなどが挙げられる。

【0048】

前記ベンゾフェノン系化合物の例としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４－フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、４，４’－ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’－ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’－ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４’－ジクロロベンゾフェノン、３，３’－ジメチル－２－メトキシベンゾフェノンなどが挙げられる。

【0049】

前記チオキサントン系化合物の例としては、チオキサントン、２－メチルチオキサントン、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－ジイソプロピルチオキサントン、２－クロロチオキサントンなどが挙げられる。

【0050】

前記ベンゾイン系化合物の例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタールなどが挙げられる。

【0051】

前記トリアジン系化合物の例としては、２，４，６－トリクロロ－ｓ－トリアジン、２－フェニル４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（３’，４’－ジメトキシスチリル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（４’－メトキシナフチル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（ｐ－メトキシフェニル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（ｐ－トリル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－ビフェニル４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、ビス（トリクロロメチル）－６－スチリル－ｓ－トリアジン、２－（ナフト－１－イル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－（４－メトキシナフト－１－イル）－４，６－ビス（トリクロロメチル）－ｓ－トリアジン、２－４－ビス（トリクロロメチル）－６－ピペロニル－ｓ－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）－ｓ－トリアジンなどが挙げられる。

【0052】

前記オキシム系化合物の例としては、Ｏ－アシルオキシム系化合物、２－（ｏ－ベンゾイルオキシム）－１－［４－（フェニルチオ）フェニル］－１，２－オクタンジオン、１－（ｏ－アセチルオキシム）－１－［９－エチル－６－（２－メチルベンゾイル）－９Ｈ－カルバゾール－３－イル］エタノン、Ｏ－エトキシカルボニル－α－オキシアミノ－１－フェニルプロパン－１－オンなどを使用することができる。前記Ｏ－アシルオキシム系化合物の具体的な例としては、１，２－オクタンジオン、２－ジメチルアミノ－２－（４－メチルベンジル）－１－（４－モルホリン－４－イル－フェニル）－ブタン－１－オン、１－（４－フェニルスルファニルフェニル）－ブタン－１，２－ジオン２－オキシム－Ｏ－ベンゾエート、１－（４－フェニルスルファニルフェニル）－オクタン－１，２－ジオン２－オキシム－Ｏ－ベンゾエート、１－（４－フェニルスルファニルフェニル）－オクタン－１－オンオキシム－Ｏ－アセテート、および１－（４－フェニルスルファニルフェニル）－ブタン－１－オンオキシム－Ｏ－アセテートなどが挙げられる。

【0053】

前記光重合開始剤は、前記化合物以外にも、カルバゾール系化合物、ジケトン類化合物、スルホニウムボレート系化合物、ジアゾ系化合物、イミダゾール系化合物、ビイミダゾール系化合物、フルオレン系化合物などを使用することができる。

【0054】

前記光重合開始剤は、光を吸収して励起状態となったのち、そのエネルギーを伝達することによって化学反応を起こす光増感剤と共に使用されてもよい。

【0055】

前記光増感剤の例としては、テトラエチレングリコールビス－３－メルカプトプロピオネート、ペンタエリトリトールテトラキス－３－メルカプトプロピオネート、ジペンタエリトリトールテトラキス－３－メルカプトプロピオネートなどが挙げられる。

【0056】

前記光重合開始剤は、前記感光性樹脂組成物総量に対して０．１重量％～５重量％、例えば０．１重量％～３重量％で含まれてもよい。光重合開始剤が前記範囲内に含まれる場合、パターン形成工程で露光時、硬化が十分に起こって優れた信頼性を得ることができ、パターンの耐熱性、耐光性および耐化学性に優れ、解像度および密着性も優れ、未反応開始剤による透過率の低下を防止することができる。

【0057】

一実施形態による感光性樹脂組成物内開始剤（熱重合開始剤および光重合開始剤）は感光性樹脂組成物総量に対して１．１重量％～５重量％で含まれてもよく、但し、この場合、前記熱重合開始剤の含量が前記光重合開始剤の含量以上であってこそ低温硬化特性を大きく改善させることができる。

【0058】

（Ａ）バインダー樹脂
前記バインダー樹脂は、アクリル系バインダー樹脂、カルド系バインダー樹脂、またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0059】

前記アクリル系バインダー樹脂は第１エチレン性不飽和単量体およびこれと共重合可能な第２エチレン性不飽和単量体の共重合体であって、一つ以上のアクリル系繰り返し単位を含む樹脂である。

【0060】

前記第１エチレン性不飽和単量体は一つ以上のカルボキシ基を含有するエチレン性不飽和単量体であり、その具体的な例としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸またはこれらの組み合わせが挙げられる。

【0061】

前記第１エチレン性不飽和単量体は、前記アクリル系バインダー樹脂総量に対して５重量％～５０重量％、例えば１０重量％～４０重量％で含まれてもよい。

【0062】

前記第２エチレン性不飽和単量体は、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン、ビニルベンジルメチ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、ブチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレートなどの不飽和カルボン酸エステル化合物；２－アミノエチル（メタ）アクリレート、２－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどの不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル化合物；酢酸ビニル、安息香酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル化合物；グリシジル（メタ）アクリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル化合物；（メタ）アクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物；（メタ）アクリルアミドなどの不飽和アミド化合物；などが挙げられ、これらを単独でまたは二つ以上混合して使用することができる。

【0063】

前記アクリル系バインダー樹脂の具体的な例としては、（メタ）アクリル酸／ベンジルメタクリレート共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジルメタクリレート／スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジルメタクリレート／２－ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、（メタ）アクリル酸／ベンジルメタクリレート／スチレン／２－ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体などが挙げられるが、これに限定されるのではなく、これらを単独または２種以上を配合して使用することもできる。

【0064】

前記アクリル系バインダー樹脂の重量平均分子量は３，０００ｇ／ｍｏｌ～１５０，０００ｇ／ｍｏｌ、例えば５，０００ｇ／ｍｏｌ～５０，０００ｇ／ｍｏｌ、例えば２０，０００ｇ／ｍｏｌ～３０，０００ｇ／ｍｏｌであってもよい。前記アクリル系バインダー樹脂の重量平均分子量が前記範囲内である場合、前記感光性樹脂組成物の物理的および化学的物性に優れ、粘度が適切であり、カラーフィルタ製造時基板との密着性に優れる。

【0065】

例えば、前記カルド系樹脂は、下記化学式１で表すことができる。

【0066】

【化1】

【0067】

上記化学式１中、
Ｒ^１０１およびＲ^１０２はそれぞれ独立して、水素原子または置換もしくは非置換の（メタ）アクリロイルオキシアルキル基であり、
Ｒ^１０３およびＲ^１０４はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子または置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基であり、
Ｚ^１は、単一結合、Ｏ、ＣＯ、ＳＯ_２、ＣＲ^１０７Ｒ^１０８、ＳｉＲ^１０９Ｒ^１１０（ここで、Ｒ^１０７～Ｒ^１１０はそれぞれ独立して、水素原子または置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基である）または下記化学式１－１～１－１１で表される連結基のうちのいずれか一つであり、

【0068】

【化2】

【0069】

（上記化学式１－５中、
Ｒ^ｚは、水素原子、エチル基、Ｃ_２Ｈ_４Ｃｌ、Ｃ_２Ｈ_４ＯＨ、ＣＨ_２ＣＨ＝ＣＨ_２またはフェニル基である。）

【0070】

【化3】

【0071】

Ｚ^２は酸無水物残基または酸二無水物残基であり、
ｚ１およびｚ２はそれぞれ独立して、０～４の整数である。

【0072】

前記カルド系樹脂の重量平均分子量は、５００ｇ／ｍｏｌ～５０，０００ｇ／ｍｏｌ、例えば１，０００ｇ／ｍｏｌ～３０，０００ｇ／ｍｏｌであってもよい。前記カルド系樹脂の重量平均分子量が前記範囲内である場合、遮光層製造時、残渣なくパターン形成がよく行われ、現像時、膜の厚さの損失がなく、良好なパターンを得ることができる。

【0073】

前記カルド系樹脂は、両末端のうちの少なくとも一つに下記化学式２で表される官能基を含むことができる。

【0074】

【化4】

【0075】

上記化学式２中、
Ｚ^３は、下記化学式２－１～２－７で表すことができる。

【0076】

【化5】

【0077】

（上記化学式２－１中、Ｒ^ｈおよびＲ^ｉはそれぞれ独立して、水素原子、置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキル基、エステル基またはエーテル基である。）

【0078】

【化6】

【0079】

（上記化学式２－５中、Ｒ^ｊは、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、置換もしくは非置換の炭素数１～２０のアルキレン基、炭素数１～２０のアルキルアミン基または炭素数２～２０のアルケニルアミン基である。）

【0080】

【化7】

【0081】

前記カルド系樹脂は、例えば、９，９－ビス（４－オキシラニルメトキシフェニル）フルオレンなどのフルオレン含有化合物；ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ペリレンテトラカルボン酸二無水物、テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、テトラヒドロフタル酸無水物などの無水物化合物；エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコールなどのグリコール化合物；メタノール、エタノール、プロパノール、ｎ－ブタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコールなどのアルコール化合物；プロピレングリコールメチルエチルアセテート、Ｎ－メチルピロリドンなどの溶媒類化合物；トリフェニルホスフィンなどのリン化合物；およびテトラメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムブロミド、ベンジルジエチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ベンジルトリエチルアンモニウムクロリドなどのアミンまたはアンモニウム塩化合物のうちの二つ以上を混合して製造することができる。

【0082】

前記バインダー樹脂が前記アクリル系バインダー樹脂およびカルド系バインダー樹脂を全て含む場合、前記アクリル系バインダー樹脂およびカルド系バインダー樹脂は１：１の重量比で含まれてもよい。この場合、感光性樹脂組成物の現像性に優れ、光硬化時、感度が良くて微細パターン形成性に優れることになる。

【0083】

前記バインダー樹脂は、前記感光性樹脂組成物総量に対して１重量％～１０重量％、例えば３重量％～８重量％で含まれてもよい。バインダー樹脂が前記範囲内に含まれる場合、カラーフィルタ製造時、現像性に優れ、架橋性が改善されて優れた表面平滑度を得ることができる。

【0084】

（Ｂ）着色剤
一実施形態による感光性樹脂組成物内着色剤は、顔料、染料またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0085】

例えば、前記染料は、フタロシアニン系化合物を含むことができる。

【0086】

前記フタロシアニン系化合物を染料として使用時、少量でも高色の発現が可能で、輝度などの色特性に優れたディスプレイ素子の製造が可能である。

【0087】

例えば、前記フタロシアニン系化合物を染料として使用時、これを顔料分散液、例えば黄色または緑色顔料分散液と共に使用する場合、着色力、輝度特性および耐化学性を含む信頼性が向上した高色座標の実現が可能である。例えば、一実施形態による感光性樹脂組成物耐着色剤は顔料（顔料分散液）および染料（フタロシアニン系化合物）を含み、前記染料は前記顔料より多い含量で含まれてもよいる。前記フタロシアニン系化合物を含む染料が前記顔料（顔料分散液）より多い含量範囲で含まれる場合、感光性樹脂組成物の信頼性を改善させることができる。

【0088】

例えば、前記着色剤は、感光性樹脂組成物総量に対して５０重量％～８０重量％、例えば６０重量％～７５重量％に含まれてもよい。前記着色剤が前記含量範囲で含まれる場合、高色座標実現時、改善された耐溶出性を確保することができる。

【0089】

例えば、前記顔料は、緑色顔料、黄色顔料またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0090】

前記緑色顔料は、緑色顔料Ｃ．Ｉ．顔料緑色７、Ｃ．Ｉ．顔料緑色３６、Ｃ．Ｉ．顔料緑色３７、Ｃ．Ｉ．顔料緑色５８、Ｃ．Ｉ．顔料緑色５９、Ｃ．Ｉ．顔料緑色６２またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0091】

前記黄色顔料は、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１１、Ｃ．Ｉ．顔料黄色２４、Ｃ．Ｉ．顔料黄色３１、Ｃ．Ｉ．顔料黄色５３、Ｃ．Ｉ．顔料黄色８３、Ｃ．Ｉ．顔料黄色９３、Ｃ．Ｉ．顔料黄色９９、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１０８、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１０９、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１１０、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１３８、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１３９、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１４７、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１５０、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１５１、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１５４、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１５５、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１６７、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１８０、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１８５、Ｃ．Ｉ．顔料黄色１９９、Ｃ．Ｉ．顔料黄色２１５、Ｃ．Ｉ．顔料黄色２３１またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0092】

前記緑色顔料および黄色顔料を分散させるために分散剤と共に使用することができる。具体的には、前記顔料を分散剤で予め表面処理して使用するか、組成物製造時、顔料と共に分散剤を添加して使用することができる。

【0093】

前記分散剤としては、非イオン性分散剤、陰イオン性分散剤、陽イオン性分散剤などを使用することができる。前記分散剤の具体的な例としては、ポリアルキレングリコールおよびそのエステル、ポリオキシアルキレン、多価アルコールエステルアルキレンオキシド付加物、アルコールアルキレンオキシド付加物、スルホン酸エステル、スルホン酸塩、カルボン酸エステル、カルボン酸塩、アルキルアミドアルキレンオキシド付加物、アルキルアミンなどが挙げられ、これらを単独でまたは二つ以上混合して使用することができる。

【0094】

前記分散剤の市販される製品を例として挙げれば、ＢＹＫ社のＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１０１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１３０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１４０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６３、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６４、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６５、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１６６、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１７０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１７１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－１８２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－２０００、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ－２００１など；ＥＦＫＡケミカル社のＥＦＫＡ－４７、ＥＦＫＡ－４７ＥＡ、ＥＦＫＡ－４８、ＥＦＫＡ－４９、ＥＦＫＡ－１００、ＥＦＫＡ－４００、ＥＦＫＡ－４５０など；Ｚｅｎｅｋａ社のＳｏｌｓｐｅｒｓｅ ５０００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ １２０００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ １３２４０、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ １３９４０、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ １７０００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ ２００００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ ２４０００ＧＲ、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ ２７０００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ ２８０００など；またはＡｊｉｎｏｍｏｔｏ社のＰＢ７１１、ＰＢ８２１などがある。

【0095】

前記分散剤は、感光性樹脂組成物総量に対して０．１重量％～１５重量％で含まれてもよい。分散剤が前記範囲内に含まれる場合、組成物の分散性が優れることによってブラックカラムスペーサ製造時、安定性、現像性およびパターン性に優れる。

【0096】

前記顔料は、水溶性無機塩および湿潤剤を用いて前処理して使用することもできる。顔料を前記前処理して使用する場合、顔料の平均粒径を微細化することができる。

【0097】

前記前処理は、前記顔料を水溶性無機塩および湿潤剤と共にニーディング（ｋｎｅａｄｉｎｇ）する段階、そして前記ニーディング段階で得られた顔料をろ過および水洗する段階を経て行うことができる。

【0098】

前記ニーディングは４０℃～１００℃の温度で行うことができ、前記ろ過および水洗は水などを使用して無機塩を水洗した後、ろ過して行うことができる。

【0099】

前記水溶性無機塩の例としては塩化ナトリウム、塩化カリウムなどが挙げられるが、これに限定されるのではない。前記湿潤剤は前記顔料および前記水溶性無機塩が均一に混合されて顔料が容易に粉砕される媒介体役割を果たし、その例としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルなどのようなアルキレングリコールモノアルキルエーテル；エタノール、イソプロパノール、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、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリンポリエチレングリコールなどのようなアルコールなどが挙げられ、これらを単独または二つ以上混合して使用することができる。

【0100】

前記ニーディング段階を経た顔料は５ｎｍ～２００ｎｍ、例えば５ｎｍ～１５０ｎｍの平均粒径を有することができる。顔料の平均粒径が前記範囲内である場合、顔料分散液での安定性に優れ、ピクセルの解像性低下の恐れがない。

【0101】

前記顔料分散液を形成する溶剤としては、エチレングリコールアセテート、エチルセロソルブ、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、エチルラクテート、ポリエチレングリコール、シクロヘキサノン、プロピレングリコールメチルエーテルなどを使用することができる。

【0102】

具体的に、前記顔料は前記分散剤および後述の溶媒を含む顔料分散液の形態で使用することができ、前記顔料分散液は固形分の顔料、分散剤および溶媒を含むことができる。前記固形分の顔料は、前記顔料分散液総量に対して５重量％～３０重量％、例えば８重量％～２０重量％で含まれてもよい。

【0103】

（Ｃ）重合性化合物
前記重合性化合物は、光重合性化合物および熱重合性化合物を含むことができる。

【0104】

前記光重合性化合物は、少なくとも一つのエチレン性不飽和二重結合を有する（メタ）アクリル酸の一官能または多官能エステルを使用することができる。

【0105】

前記光重合性化合物は前記エチレン性不飽和二重結合を有することによって、パターン形成工程で露光時十分な重合を起こすことによって耐熱性、耐光性および耐化学性に優れたパターンを形成することができる。

【0106】

前記光重合性化合物の具体的な例としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，４－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡエポキシ（メタ）アクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス（メタ）アクリロイルオキシエチルホスフェート、ノボラックエポキシ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

【0107】

前記光重合性化合物の市販される製品を例として挙げれば次の通りである。前記（メタ）アクリル酸の一官能エステルの例としては、東亞合成株式会社製のアロニックスＭ－１０１（登録商標）、同Ｍ－１１１（登録商標）、同Ｍ－１１４（登録商標）など；日本化薬株式会社製のＫＡＹＡＲＡＤ ＴＣ－１１０Ｓ（登録商標）、同ＴＣ－１２０Ｓ（登録商標）など；大阪有機化学工業株式会社製のＶ－１５８（登録商標）、Ｖ－２３１１（登録商標）などが挙げられる。前記（メタ）アクリル酸の二官能エステルの例としては、東亞合成株式会社製のアロニックスＭ－２１０（登録商標）、同Ｍ－２４０（登録商標）、同Ｍ－６２００（登録商標）など；日本化薬株式会社製のＫＡＹＡＲＡＤ ＨＤＤＡ（登録商標）、同ＨＸ－２２０（登録商標）、同Ｒ－６０４（登録商標）など；大阪有機化学工業株式会社製のＶ－２６０（登録商標）、Ｖ－３１２（登録商標）、Ｖ－３３５ＨＰ（登録商標）などが挙げられる。前記（メタ）アクリル酸の三官能エステルの例としては、東亞合成株式会社製のアロニックスＭ－３０９（登録商標）、同Ｍ－４００（登録商標）、同Ｍ－４０５（登録商標）、同Ｍ－４５０（登録商標）、同Ｍ－７１０（登録商標）、同Ｍ－８０３０（登録商標）、同Ｍ－８０６０（登録商標）など；日本化薬株式会社製のＫＡＹＡＲＡＤ ＴＭＰＴＡ（登録商標）、同ＤＰＣＡ－２０（登録商標）、同－３０（登録商標）、同－６０（登録商標）、同－１２０（登録商標）など；大阪有機化学工業株式会社製のＶ－２９５（登録商標）、同－３００（登録商標）、同－３６０（登録商標）、同－ＧＰＴ（登録商標）、同－３ＰＡ（登録商標）、同－４００（登録商標）などが挙げられる。前記製品を単独使用または２種以上共に使用することができる。

【0108】

前記光重合性化合物は、より優れた現像性を付与するために酸無水物で処理して使用することもできる。

【0109】

前記光重合性化合物は、前記感光性樹脂組成物総量に対して０．５重量％～５重量％、例えば１重量％～４重量％で含まれてもよい。光重合性化合物が前記範囲内に含まれる場合、パターン形成工程で露光時、硬化が十分に起こって信頼性に優れ、アルカリ現像液への現像性に優れる。

【0110】

前記熱重合性化合物は、（メタ）アクリレート系化合物、オキセタン系化合物、チオール基含有化合物またはこれらの組み合わせを含むことができる。

【0111】

前記熱重合性化合物は、オキセタニル基、チオール基、（メタ）アクリレート基などを官能基として含んで光硬化および熱硬化時硬化度を増大させることができる。

【0112】

具体的に、オキセタン系化合物、（メタ）アクリレート系化合物またはチオール基含有化合物を熱重合性化合物として使用しながら前述の光重合性化合物と混用する場合、前述の熱重合開始剤、より具体的にペルオキシド系化合物の反応性を大きく向上させることができる。また、カラーフィルタ工程中に発生する悪臭問題も改善させることができる。

【0113】

また、前記（メタ）アクリレート系化合物を熱重合性化合物として使用する場合、（メタ）アクリレート系化合物内エチレン性不飽和二重結合によって、パターン形成工程で露光時、十分な重合が行われて耐熱性、耐光性および耐化学性に優れたパターンを形成することができる。

【0114】

前記重合性化合物は、より優れた現像性を付与するために酸無水物で処理して使用することもできる。

【0115】

前記光重合性化合物および熱重合性化合物は１：１の重量比で含まれてもよい。この場合、パターン形成工程で露光時、硬化が十分に起こって信頼性に優れる。

【0116】

前記熱重合性化合物は、感光性樹脂組成物総量に対して０．５重量％～５重量％、例えば１重量％～４重量％で含まれてもよい。前記熱重合性単量体が前記範囲内に含まれる場合、パターン形成工程で露光時、硬化が十分に起こって信頼性に優れ、低温硬化時に前記信頼性がさらに向上できる。

【0117】

一実施形態による感光性樹脂組成物は、前記重合性化合物を前記感光性樹脂組成物総量に対して１重量％～１０重量％、例えば３重量％～８重量％で含むことができる。この場合、パターンの耐熱性、耐光性、耐化学性、解像度および密着性に優れる。

【0118】

（Ｅ）溶媒
前記溶媒は、一実施形態によるバインダー樹脂、着色剤、重合性化合物および開始剤との相溶性を有するが反応しない物質が使用することができる。

【0119】

前記溶媒の例としては、メタノール、エタノールなどのアルコール類；ジクロロエチルエーテル、ｎ－ブチルエーテル、ジイソアミルエーテル、メチルフェニルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類；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などのグリコールエーテル類；メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート類；メチルエチルカルビトール、ジエチルカルビトール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどのカルビトール類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類；トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、４－ヒドロキシ－４－メチル－２－ペンタノン、メチル－ｎ－プロピルケトン、メチル－ｎ－ブチルケトン、メチル－ｎ－アミルケトン、２－ヘプタノンなどのケトン類；酢酸エチル、酢酸－ｎ－ブチル、酢酸イソブチルなどの飽和脂肪族モノカルボン酸アルキルエステル類；乳酸メチル、乳酸エチルなどの乳酸エステル類；オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチルなどのオキシ酢酸アルキルエステル類；メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチルなどのアルコキシ酢酸アルキルエステル類；３－オキシプロピオン酸メチル、３－オキシプロピオン酸エチルなどの３－オキシプロピオン酸アルキルエステル類；３－メトキシプロピオン酸メチル、３－メトキシプロピオン酸エチル、３－エトキシプロピオン酸エチル、３－エトキシプロピオン酸メチルなどの３－アルコキシプロピオン酸アルキルエステル類；２－オキシプロピオン酸メチル、２－オキシプロピオン酸エチル、２－オキシプロピオン酸プロピルなどの２－オキシプロピオン酸アルキルエステル類；２－メトキシプロピオン酸メチル、２－メトキシプロピオン酸エチル、２－エトキシプロピオン酸エチル、２－エトキシプロピオン酸メチルなどの２－アルコキシプロピオン酸アルキルエステル類；２－オキシ－２－メチルプロピオン酸メチル、２－オキシ－２－メチルプロピオン酸エチルなどの２－オキシ－２－メチルプロピオン酸エステル類；２－メトキシ－２－メチルプロピオン酸メチル、２－エトキシ－２－メチルプロピオン酸エチルなどの２－アルコキシ－２－メチルプロピオン酸アルキル類のモノオキシモノカルボン酸アルキルエステル類；２－ヒドロキシプロピオン酸エチル、２－ヒドロキシ－２－メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２－ヒドロキシ－３－メチルブタン酸メチルなどのエステル類；ピルビン酸エチルなどのケトン酸エステル類などがあり、また、Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルホルムアニリド、Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、アセチルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、１－オクタノール、１－ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ－ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、フェニルセロソルブアセテートなどの高沸点溶媒が挙げられる。

【0120】

これらのうち、良くは相溶性および反応性を考慮して、シクロヘキサノンなどのケトン類；エチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類；エチルセロソルブアセテートなどのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類；２－ヒドロキシプロピオン酸エチルなどのエステル類；ジエチレングリコールモノメチルエーテルなどのカルビトール類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類、シクロヘキサノンなどのケトン類を使用することができる。

【0121】

前記溶媒は、前記感光性樹脂組成物総量に対して残部量、例えば、５重量％～３０重量％で含まれてもよい。前記溶媒が前記範囲内に含まれる場合、感光性樹脂組成物の塗布性に優れ、平坦性に優れた塗膜を得ることができる。

【0122】

（Ｆ）その他の添加剤
前記感光性樹脂組成物は、塗布時、染みや斑点を防止し、レベリング性能を改善するために、また未現像による残渣の生成を防止するために、マロン酸；３－アミノ－１，２－プロパンジオール；カップリング剤；レベリング剤；および界面活性剤から選択される少なくとも一つの添加剤をさらに含むことができる。

【0123】

前記添加剤は、所望の物性によって容易に調節することができる。

【0124】

前記カップリング剤はシラン系カップリング剤であってもよく、前記シラン系カップリング剤の例としては、トリメトキシシリル安息香酸、γメタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γイソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γグリシドキシプロピルトリメトキシシラン、βエポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランなどが挙げられ、これらを単独または２種以上混合して使用することができる。

【0125】

前記シラン系カップリング剤は、具体的に、前記感光性樹脂組成物１００重量部に対して０．０１重量部～１重量部で使用することができる。

【0126】

また、前記カラーフィルタ用感光性樹脂組成物は、必要によって界面活性剤、例えばフッ素系界面活性剤をさらに含むことができる。

【0127】

前記フッ素系界面活性剤の例としては、ＤＩＣ社製のＦ－４８２、Ｆ－４８４、Ｆ－４７８などがあり、これに限定されるのではない。

【0128】

前記界面活性剤は、感光性樹脂組成物総量に対して、０．０１重量％～５重量％で含まれるのが好ましく、０．０１重量％～２重量％で含まれるのがより好ましい。前記範囲を逸脱する場合、現像後異物が発生する問題点が発生することがあって好ましくない。

【0129】

また、前記感光性樹脂組成物は、物性を阻害しない範囲内で、酸化防止剤、安定剤などのその他の添加剤が一定量添加されてもよい。

【0130】

他の一実施形態によれば、一実施形態による感光性樹脂組成物を用いて製造された感光性樹脂膜を提供する。

【0131】

また他の一実施形態によれば、前述の感光性樹脂組成物を用いて製造されたカラーフィルタを提供する。

【0132】

前記カラーフィルタの製造方法は、次の通りである。

【0133】

ガラス基板の上にスピン塗布、ローラー塗布、スプレー塗布などの適当な方法を使用して、例えば、０．５μｍ～１０μｍの厚さで前述の感光性樹脂組成物を塗布して感光性樹脂組成物層を形成する。

【0134】

その次に、前記感光性樹脂組成物層が形成された基板にカラーフィルタに必要なパターンを形成するように光を照射する。照射に使用される光源としてはＵＶ、電子線またはＸ線を使用することができ、例えば、１９０ｎｍ～４５０ｎｍ、具体的には２００ｎｍ～４００ｎｍ領域のＵＶを照射することができる。前記照射する工程でフォトレジストマスクをさらに使用して実施することもできる。このように照射する工程を実施した後、前記光源が照射された感光性樹脂組成物層を現像液で処理する。この時、感光性樹脂組成物層で非露光部分は溶解されることによってカラーフィルタに必要なパターンが形成される。このような工程を必要な色の数によって繰り返すことにより所望のパターンを有するカラーフィルタを得ることができる。また、前記工程で現像によって得られた画像パターンを再び加熱するか化学線照射などによって硬化させれば、耐クラック性、耐溶剤性などを向上させることができる。

【0135】

以下、実施例を挙げて本発明についてさらに詳細に説明するが、下記の実施例は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明が下記実施例に限定されるのではない。

【0136】

［実施例］
（感光性樹脂組成物の合成）
実施例１～実施例４および比較例１～比較例６
下記言及された構成成分を下記表２に示した組成で混合して実施例１～実施例４および比較例１～比較例６による感光性樹脂組成物を製造した。

【0137】

具体的に、溶媒に開始剤を溶かした後、常温で攪拌した後、ここにバインダー樹脂および重合性化合物を添加して常温で攪拌した。その次に、得られた前記反応物に着色剤およびその他の添加剤を入れて常温で攪拌した。その次に、前記生成物を３回ろ過して不純物を除去することによって、感光性樹脂組成物を製造した。

【0138】

【表2】

【0139】

（Ａ）バインダー樹脂
（Ａ－１）アクリル系バインダー樹脂（ＲＹ－２５、昭和電工）
（Ａ－２）カルド系バインダー樹脂（ＫＢＲ１０１、京仁洋行）。

【0140】

（Ｂ）着色剤
（Ｂ－１）フタロシアニン系染料（ＧＤ１７、京仁洋行）
（Ｂ－２）黄色顔料分散液（Ｙ２３１、東洋インキ）
（Ｂ－３）黄色顔料分散液（Ｙ１３９、東洋インキ）。

【0141】

（Ｃ）重合性化合物
（Ｃ－１）Ｍ３００（Ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｏｌｐｒｏｐａｎｅ ｔｒｉａｃｒｙｌａｔｅ、Ｍｉｗｏｎ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．）
（Ｃ－２）Ｖ１０００（下記化学式Ｅで表示、大阪化学）

【0142】

【化8】

【0143】

（上記化学式Ｅ中、Ｒ_１は下記化学式Ｅ－１で表され、

【0144】

【化9】

【0145】

上記化学式Ｅ－１中、
Ｒ_２は水素または＊－Ｃ（＝Ｏ）－ＣＲ＝ＣＨ_２であり、
Ｒ_３は＊－Ｃ（＝Ｏ）－ＣＲ＝ＣＨ_２であり、
ここで、Ｒは水素原子または炭素数１～１０のアルキル基である。）。

【0146】

（Ｄ－１）光重合開始剤
（Ｄ－１－１）ＳＰＩ－０５（三養社）
（Ｄ－１－２）ＳＰＩ－０３（三養社）。

【0147】

（Ｄ－２）熱重合開始剤
（Ｄ－２－１）ＰｅｒｏｙｌＴＣＰ（Ｐｅｒｏｘｙｄｉｃａｒｂｏｎａｔｅ）（ＤＯＮＧＳＵＮＧ ＨＩＧＨＣＨＥＭ ＣＯ．ＬＴＤ）
（Ｄ－２－２）ＰｅｒｂｕｔｙｌＮＤ（Ｐｅｒｏｘｙｅｓｔｅｒ）（ＤＯＮＧＳＵＮＧ ＨＩＧＨＣＨＥＭ ＣＯ．ＬＴＤ）
（Ｄ－２－３）Ｐｅｒｏｙｌ－Ｌ（Ｌａｕｒｏｙｌ Ｐｅｒｏｘｉｄｅ）（ＤＯＮＧＳＵＮＧ ＨＩＧＨＣＨＥＭ ＣＯ．ＬＴＤ）
（Ｄ－２－４）ＣｈｅｍｅｘＢＯ（ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌ ｐｅｒｏｘｙ－２－ｅｔｈｙｌｈｅｘａｎｏａｔｅ）（ＤＯＮＧＳＵＮＧ ＨＩＧＨＣＨＥＭ ＣＯ．ＬＴＤ）
（Ｄ－２－５）ＰｅｒｂｕｔｙｌＩＢ（ｔｅｒｔ－ｂｕｔｙｌ ｐｅｒｏｘｙ ｉｓｏｂｕｔｙｒａｔｅ）（ＤＯＮＧＳＵＮＧ ＨＩＧＨＣＨＥＭ ＣＯ．ＬＴＤ）
（Ｄ－２－６）ＰｅｒｈｅｘａＣ（１，１－Ｂｉｓ（ｔ－ｂｕｔｙｌｐｅｒｏｘｙ ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ）（ＤＯＮＧＳＵＮＧ ＨＩＧＨＣＨＥＭ ＣＯ．ＬＴＤ）。

【0148】

（Ｅ）溶媒
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ社）。

【0149】

（Ｆ）その他の添加剤
（Ｆ－１）レベリング剤（Ｆ－５５４、ＤＩＣ）
（Ｆ－２）シラン系カップリング剤（ＫＢＭ５０３、信越）。

【0150】

評価１：耐化学性
スピン－コーター（ｓｐｉｎ－ｃｏａｔｅｒ、ＫＤＮＳ社のＫ－Ｓｐｉｎ８）を用いて、脱脂洗浄した透明なガラス基板（ｂａｒｅ ｇｌａｓｓ）上に３μｍの厚さで前記実施例１～実施例４および比較例１～比較例６で製造した感光性樹脂組成物を塗布し、８０℃のホットプレート上で１２０秒間乾燥させて塗膜を得た。続いて３６５ｎｍの主波長を有するランプを使用して５０ｍＪ／ｃｍ^２の出力（ｐｏｗｅｒ）で露光した後、８５℃の熱風循環式オーブン（ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ ｏｖｅｎ）で６０分間ベーキング（ｂａｋｉｎｇ）して試片を製造した。前記試片を２×２ｃｍ大きさで製作後、ＰＧＭＥＡ溶液に３０分間浸漬して残っているパターンの剥離有無を光学顕微鏡で確認した。剥離されずパターンが残っている場合は“Ｏ”と表記し、剥離されたが、パターンが少し残っている場合は“△”と表記し、剥離されパターンが残っていない場合は“Ｘ”と表記して、下記表３に示した。また、実施例１による感光性樹脂組成物を用いて製造された試片をＰＧＭＥＡ溶液に３０分間浸漬した後のパターン写真を図１に示した。

【0151】

【表3】

【0152】

評価２：保存安定性
常温（２５℃）で２週間実施例１～実施例４および比較例１～比較例６による感光性樹脂組成物を放置し、液がゲル化（ｇｅｌａｔｉｏｎ）されたか振って確認した。ゲル化（Ｇｅｌａｔｉｏｎ）された場合を“Ｏ”と、変化せず液状に維持している場合“Ｘ”と表記して、その結果を下記表４に示した。

【0153】

【表4】

【0154】

図１、表３および表４から、一実施形態による感光性樹脂組成物は８５℃の低温硬化特性が非常に優れるのを確認することができ、熱重合開始剤の含量が過量で含まれる場合、感光性樹脂組成物の保存安定性が低下するのも確認することができる。

【0155】

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれに限定されるのではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明および添付した図面の範囲内で多様に変形して実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属するのは当然である。

【図1】