JP6552591B2 - 着色感光性樹脂組成物、これを利用して製造されたカラーフィルターおよび画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は着色感光性樹脂組成物、これを利用して製造されたカラーフィルターおよび画像表示装置に関するものである。

カラーフィルターは撮像素子、液晶表示装置のような画像表示装置などに広く利用されるもので、その応用範囲が急速に拡大している。カラー液晶表示装置や撮像素子などに使われるカラーフィルターは、通常ブラックマトリックスがパターン形成された基板上に赤色、緑色および青色の各色に相当する着色剤を含有する着色感光性樹脂組成物をスピンコーティングによって均一に塗布した後、加熱乾燥（以下、予備焼成という場合もある）して形成された塗膜を露光、現像し、必要に応じてさらに加熱硬化（以下、後焼成という場合もある）する操作を色ごとに繰り返して各色の画素を形成することによって製造されている。

着色感光性樹脂組成物は着色剤を含有して着色されている感光性樹脂組成物であって、カラーフィルターを構成する着色パターンを形成するための材料として有用である。ここで、カラーフィルターは、カラー液晶表示装置に内蔵されて表示画像を色彩化するために使われたり撮像素子に内蔵されてカラー画像を収得するために使われる光学素子である。

最近では、カラー液晶ディスプレイの省電力化のために、より輝度の高いカラーフィルターが要求されている。一般に、カラーフィルターは膜厚が薄い方が輝度が高くなる傾向がある。この時、高度の色再現を確保するためには高い顔料濃度を実現する必要がある。しかし、顔料の高濃度化は、レジスト組成物の貯蔵安定性や塗布性をさらに一層低下させるため、十分な性能を具備するカラーフィルターの製作が困難となる。

これらを実現するために染料の適用が検討されている。しかし、普通は顔料を適用した場合と比べて、信頼性およびコントラストが低い問題が発生する場合が多い。そこで染料を使う場合の問題点を解決するための技術の開発が要求されている。

大韓民国公開特許第２０１４−０１１５９９０号は着色組成物、着色硬化膜および表示素子に関するもので、（Ａ）キサンテン化合物、ポリメチン化合物、クマリン化合物およびペリレン化合物からなる群から選択される少なくとも１種の化合物を含む着色剤、（Ｂ）結合剤樹脂および（Ｃ）重合性化合物を含む着色組成物であり、（Ｄ）遷移金属化合物（ただし、（Ａ）成分を除く）をさらに含む着色組成物に関する内容を開示している。

大韓民国公開特許第２０１５−０１０１９３４号は着色組成物、着色硬化膜および表示素子に関するもので、（Ａ）着色剤および（Ｂ）重合性化合物を含む着色組成物であり、（Ａ）着色剤が、蛍光を発する部位と該当蛍光を吸収する部位を有する重合体を含む、着色組成物に関する内容を開示している。

しかし、前記従来技術は遷移金属のような添加剤またはアントラキノンのような発色剤が示す特有の色によって輝度および信頼性が不利となり得る。

大韓民国公開特許第２０１４−０１１５９９０号（２０１４．１０．０１．） 大韓民国公開特許第２０１５−０１０１９３４号（２０１５．０９．０４．）

本発明は前記のような問題を解決するためのものであって、特定の化学式で表現されるキサンテン系染料および化合物を含むことによって、カラーフィルターおよびこれを具備した画像表示装置に適用する際に高い信頼性および高コントラストの特性を表わす着色感光性樹脂組成物を提供することにその目的がある。

前記目的を達成するための本発明に係る着色感光性樹脂組成物は、下記の化学式１で表示されるキサンテン系染料を含む着色剤；および下記の化学式２で表示される化合物を含むことを特徴とする。

［化学式１］
前記化学式１において、
Ｒ_１〜Ｒ_４はそれぞれ独立して、水素原子、−Ｒ_６または炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基であるか；
Ｒ_１とＲ_２およびＲ_３とＲ_４は互いに結合して６員〜１０員環を形成することができ、
前記炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基または前記６員〜１０員環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、−Ｒ_６、−ＯＨ、−ＯＲ_６、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｎａ、−ＣＯ_２Ｈ、−ＣＯ_２Ｒ_６、−ＳＯ_３Ｈ、−ＳＯ_３Ｒ_６または−ＳＯ_２ＮＨＲ_７で置換または非置換され、
Ｒ_５は−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｎａ、−ＣＯ_２Ｈ、−ＣＯ_２Ｒ_６、−ＳＯ_３Ｈまたは−ＳＯ_２ＮＨＲ_７であり、
Ｒ_６は炭素数１〜１０の飽和炭化水素基であり、
前記炭素数１〜１０の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、−ＯＲ_６またはハロゲン原子で置換または非置換され、
Ｒ_７は水素原子、−Ｒ_６、−ＣＯ_２Ｒ_６、炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基であり、
前記炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、−Ｒ_６または−ＯＲ_６で置換または非置換され、
Ａはハロゲン陰イオン、ＣｌＯ_４ ⁻、ＢＦ_４ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻、ＣＦ_３ＣＯ_２ ⁻、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻、Ｎ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２ ⁻で構成されるグループから選択されたイオンであり、
ｐは１〜５の整数であり、ただし、ｐが２以上の整数である場合、複数のＲ_５は互いに同じであるか異なり、
ｑは０または１の整数であり、
ただし、前記化学式１で表示される化合物内の＋電荷数と−電荷数は同一であり、

［化学式２］
前記化学式２において、
（Ｘ^＋）は下記の化学式３〜化学式５のうちいずれか一つで表現され、
ｎは１〜１０であり、ｍとｎは同一であり、
（Ｙ）^ｍ−はタングステン、モリブデン、ケイ素およびリンからなる群から選択される少なくとも１個の元素と酸素原子を有する陰イオンであり、

［化学式３］
前記化学式３において、
Ｚは炭素、窒素、硫黄、リンまたはヨウ素であり、
Ｒ_８、Ｒ_９、Ｒ_１０およびＲ_１１は、それぞれ独立して水素、ハロゲン原子または炭素数１〜３０の１価または２価で置換または非置換された炭化水素基であり、
前記炭化水素基を構成する−ＣＨ_２−は、炭素が酸素原子、硫黄原子、アミノ基またはカルボニル基で転換されるか、前記炭化水素基に含まれた水素原子はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基で転換されるか、エポキシ、アクリレートの反応基を含むか；
アルキル、ハロゲン、ＣＮ、ＯＲ_２３、ＳＲ_２４、カルボニル基、スルホン酸基およびＮＲ_２５Ｒ_２６からなるグループから選択された一つ以上の置換基によって置換され得るフェニルまたは芳香族炭化水素から選択されるものであり得、
Ｒ_２３、Ｒ_２４、Ｒ_２５およびＲ_２６は水素、ハロゲン原子または炭素数１〜３０の１価または２価の炭化水素基であり、
前記炭化水素基を構成する−ＣＨ_２−は炭素が酸素原子、硫黄原子、アミノ基またはカルボニル基で転換されるか、前記炭化水素基に含まれた水素原子はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基で転換されるか、エポキシ、アクリレートの反応基を含むか；
炭素数１〜３０のアルケニルであるか、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基のグループから選択された一つ以上の置換基を含んだフェニルまたは芳香族炭化水素基を含み、
Ｒ_８およびＲ_１１は結合して５〜７員環の窒素含有ヘテロ環を形成するか、それぞれ独立してシクロアルキルであり得、
Ｍはアルカリ金属原子であり、
ｎは０〜５であり、

［化学式４］
前記化学式４において、
Ｌは炭素または窒素であり、
Ｒ_１２、Ｒ_１３、Ｒ_１４、Ｒ_１５、Ｒ_１６およびＲ_１７はそれぞれ独立して水素、ハロゲン原子または炭素数１〜３０の１価または２価で置換または非置換された炭化水素基であり、
前記炭化水素基を構成する−ＣＨ_２−は炭素が酸素原子、硫黄原子、アミノ基またはカルボニル基で転換されるか、前記炭化水素基に含まれた水素原子はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基で転換されるか、エポキシ、アクリレートの反応基を含むか；
アルキル、ハロゲン、ＣＮ、ＯＲ_２３、ＳＲ_２４、カルボニル基、スルホン酸基およびＮＲ_２５Ｒ_２６からなるグループから選択された一つ以上の置換基によって置換され得るフェニルまたは芳香族炭化水素から選択されるものであり得、
Ｒ_２３、Ｒ_２４、Ｒ_２５およびＲ_２６はそれぞれ独立して水素、ハロゲン原子または炭素数１〜３０の１価または２価の炭化水素基であり、
前記炭化水素基を構成する−ＣＨ_２−は炭素が酸素原子、硫黄原子、アミノ基またはカルボニル基で転換されるか、前記炭化水素基に含まれた水素原子はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基で転換されるか、エポキシ、アクリレートの反応基を含むか；
炭素数１〜３０のアルケニルであるか、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基のグループから選択された一つ以上の置換基を含んだフェニルまたは芳香族炭化水素基を含み、
Ｒ_１３およびＲ_１４は結合して５〜７員環の窒素含有ヘテロ環を形成するか、それぞれ独立してシクロアルキルであり得、
Ｍはアルカリ金属原子であり、
ｎは０〜５であり、

［化学式５］
前記化学式５において、
Ｌは炭素、窒素または硫黄であり、
Ｒ_１８、Ｒ_１９、Ｒ_２０、Ｒ_２１およびＲ_２２はそれぞれ独立して水素、ハロゲン原子または炭素数１〜３０の１価または２価で置換または非置換された炭化水素基であり、
前記炭化水素基を構成する−ＣＨ_２−は炭素が酸素原子、硫黄原子、アミノ基またはカルボニル基で転換されるか、前記炭化水素基に含まれた水素原子はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基で転換されるか、エポキシ、アクリレートの反応基を含むか；
アルキル、ハロゲン、ＣＮ、ＯＲ_２３、ＳＲ_２４、カルボニル基、スルホン酸基およびＮＲ_２５Ｒ_２６からなるグループから選択された一つ以上の置換基によって置換され得るフェニルまたは芳香族炭化水素から選択されるものであり得、
Ｒ_２３、Ｒ_２４、Ｒ_２５およびＲ_２６は水素、ハロゲン原子または炭素数１〜３０の１価または２価の炭化水素基であり、
前記炭化水素基を構成する−ＣＨ_２−は炭素が酸素原子、硫黄原子、アミノ基またはカルボニル基で転換されるか、前記炭化水素基に含まれた水素原子はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基で転換されるか、エポキシ、アクリレートの反応基を含むか；
炭素数１〜３０のアルケニルであるか、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基のグループから選択された一つ以上の置換基を含んだフェニルまたは芳香族炭化水素基を含み、
Ｒ_２１およびＲ_２２は結合して５〜７員環の窒素含有ヘテロ環を形成するか、それぞれ独立してシクロアルキルであり得、
Ｍはアルカリ金属原子であり、
ｎは０〜５である。

また、本発明は前述した着色感光性樹脂組成物の硬化物を含むカラーフィルターおよびこれを含む画像表示装置を提供する。

本発明に係る着色感光性樹脂組成物は、特定の化学式で表示される染料および化合物を含むことによって、カラーフィルターおよびこれを具備した画像表示装置に適用する際に輝度が低下することなく高い信頼性および高コントラスト特性を示す利点がある。

以下、本発明についてより詳細に説明する。

本発明において、ある部材が他の部材「上に」位置しているとする時、これはある部材が他の部材に接している場合だけでなく、二つの部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。

本発明において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは特に反対の記載がない限り他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

＜着色感光性樹脂組成物＞
本発明に係る着色感光性樹脂組成物は、化学式１で表示されるキサンテン系染料を含む着色剤；および化学式２で表示される化合物を含むことを特徴とする。

化学式１で表示されるキサンテン系染料
本発明に係る着色剤は、下記の化学式１で表示されるキサンテン系染料を含む。

［化学式１］
前記化学式１において、
Ｒ_１〜Ｒ_４はそれぞれ独立して、水素原子、−Ｒ_６または炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基であるか；
Ｒ_１とＲ_２およびＲ_３とＲ_４は互いに結合して６員〜１０員環を形成することができ、
前記炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基または前記６員〜１０員環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、−Ｒ_６、−ＯＨ、−ＯＲ_６、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｎａ、−ＣＯ_２Ｈ、−ＣＯ_２Ｒ_６、−ＳＯ_３Ｈ、−ＳＯ_３Ｒ_６または−ＳＯ_２ＮＨＲ_７で置換または非置換され、
Ｒ_５は、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｎａ、−ＣＯ_２Ｈ、−ＣＯ_２Ｒ_６、−ＳＯ_３Ｈまたは−ＳＯ_２ＮＨＲ_７であり、
Ｒ_６は炭素数１〜１０の飽和炭化水素基であり、
前記炭素数１〜１０の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、−ＯＲ_６またはハロゲン原子で置換または非置換され、
Ｒ_７は水素原子、−Ｒ_６、−ＣＯ_２Ｒ_６、炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基であり、
前記炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、−Ｒ_６または−ＯＲ_６で置換または非置換され、
Ａはハロゲン陰イオン、ＣｌＯ_４ ⁻、ＢＦ_４ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻、ＣＦ_３ＣＯ_２ ⁻、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻、Ｎ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２ ⁻で構成されるグループから選択されたイオンであり、
ｐは１〜５の整数であり、ただし、ｐが２以上の整数である場合、複数のＲ_５は互いに同じであるか異なり、
ｑは０または１の整数であり、
ただし、前記化学式１で表示される化合物内の＋電荷数と−電荷数は同一である。

市販されているキサンテン染料は例えば、中外化成（株）で製造した「Ｃｈｕｇａｉ Ａｍｉｎｏｌ Ｆａｓｔ Ｐｉｎｋ Ｒ−Ｈ／Ｃ」、田岡化学工業（株）で製造した「ローダミン６Ｇ」］を利用することができる。また、市販されているキサンテン染料を出発原料として合成することもできる。この他にもローダミンＢなどを購入して使うことができる。

本発明において、前記化学式１で表示されるキサンテン系染料は、下記の構造式のうちいずれか一つで表示され得る。

前記Ｒ_６は、好ましくは炭素数６〜１２の分枝鎖状アルキル基であり得るが、これに限定されるものではない。

前記着色剤が前記化学式１で表示されるキサンテン系染料および前記化学式２で表示される化合物を含む場合、信頼性およびコントラストに優れた着色感光性樹脂組成物の提供が可能な利点がある。

本発明の一実施形態において、前記着色剤はトリアリールメタン系染料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料およびジケトピロロピロール系顔料からなる群から選択される１種以上をさらに含むことができる。

前記トリアリールメタン系染料は例えば、ベーシックブルー７（ｂａｓｉｃ ｂｌｕｅ ７）、ソルベントレッド４１（ｓｏｌｖｅｎｔ ｒｅｄ ４１）、ソルベントバイオレット３１（ｓｏｌｖｅｎｔ ｖｉｏｌｅｔ ３１）、ソルベントブルー５（ｓｏｌｖｅｎｔ ｂｌｕｅ ５）、アシッドブルー９０（Ａｃｉｄ ｂｌｕｅ ９０）、ソルベントブルー１２８（ｓｏｌｖｅｎｔ ｂｌｕｅ １２８）などを使うことができるがこれに限定されない。

前記フタロシアニン系顔料は例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントＢ１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントＢ１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントＢ１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントＢ１５：４などを使うことができるが、これに限定されない。

前記アントラキノン系顔料は例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントＲ１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントＲ２０７、Ｃ．Ｉ．ピグメントＲ１７２、Ｃ．Ｉ．ピグメントＲ１１１、Ｃ．Ｉ．ピグメントＲ１１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントＲ１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントＲ１７２などを使うことができるが、これに限定されない。

前記ジケトピロロピロール系顔料は例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントＲ２５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントＲ２５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントＲ２６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントＲ２７２などを使うことができるがこれに限定されない。

本発明に係る着色剤がトリアリールメタン系染料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料およびジケトピロロピロール系顔料からなる群から選択される１種以上をさらに含む場合、高信頼性および高輝度特性の付与が可能な利点がある。

本発明に係る着色剤は、当業界に公知にされた顔料をさらに含むことができる。例えば、カラーインデックス（Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ出版）でピグメントとして分類されている着色顔料が挙げられる。

前記着色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、９７、１０５、１２２、１２３、１４４、１４９、１６６、１６８、１７６、１７７、１８０、１９２，２０９、２１５、２１６、２２４、２４２，２５４、２５５、２６４、２６５、２６９などの赤色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：３、１５：４、１５：６、１６、６０などの青色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、１９、２３、２９、３２、３６、３８などのバイオレット色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１３、３１、３８、４１、４２，４３、５１、５５，５９、６１，６４，６５、７１、７３などのオレンジ色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、１９、２１、２６、３６、５８、５９などのグリーン色顔料などが挙げられる。着色顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：３、１５：４、１５：６、６０などの青色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、１９、２３、２９、３２、３６、３８などのバイオレット色顔料；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、３６、５８、５９などのグリーン色顔料が好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３およびＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７、５８がより好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６およびＣ．Ｉ．ピグメントグリーン７がさらに好ましい。着色顔料をさらに含むことによって透過スペクトルの最適化が容易となり、カラーフィルターの耐光性および耐薬品性が良好となる。

前記着色顔料は、必要に応じて、ロジン処理、酸性基または塩基性基が導入された顔料誘導体などを利用した表面処理、高分子化合物などによる顔料表面へのグラフト処理、硫酸微粒化法などによる微粒化処理、または不純物を除去するための有機溶剤や水などによる洗浄処理、イオン性不純物のイオン交換法などによる除去処理などが行われてもよい。

本発明のさらに他の実施形態において、前記化学式１で表示されるキサンテン系染料を含む着色剤は、前記着色感光性樹脂組成物全体１００重量部に対して０．１〜３０重量部、好ましくは１〜１５重量部で含まれ得る。

前記着色剤が前記範囲未満で含まれる場合、着色力が多少低下し得、前記範囲を超過して含まれる場合、耐溶剤性または密着力が低下して工程的な側面で好ましくない恐れがあるため、前記範囲内で含まれることが好ましい。

化学式２で表示される化合物
本発明に係る着色感光性樹脂組成物は、染料を含む着色剤および下記の化学式２で表示される化合物を含む。

［化学式２］
前記化学式２において、
（Ｘ^＋）は下記の化学式３〜化学式５のうちいずれか一つで表現され、
ｎは１〜１０であり、ｍとｎは同一であり、
（Ｙ）^ｍ−はタングステン、モリブデン、ケイ素およびリンからなる群から選択される少なくとも１個の元素と酸素原子を有する陰イオンである。
一方、前記陰イオンがタングステンを必須元素として含有するヘテロポリ酸またはイソポリ酸の陰イオンである場合、リンタングステン酸、ケイタングステン酸およびタングステン系イソポリ酸の陰イオンを含み、例えばケギン型リンタングステン酸イオンα−［ＰＷ_１２Ｏ_４０］^３−、ドーソン型リンタングステン酸イオンα−［Ｐ_２Ｗ_１８Ｏ_６２］^６−、β−［Ｐ_２Ｗ_１８Ｏ_６２］^６−、ケギン型ケイタングステン酸イオンα−［ＳｉＷ_１２Ｏ_４０］^４−、β−［ＳｉＷ_１２Ｏ_４０］^４−、γ−［ＳｉＷ_１２Ｏ_４０］^４−、また、その他［Ｐ_２Ｗ_１７Ｏ_６１］^１０−、［Ｐ_２Ｗ_１５Ｏ_５６］^１２−、［Ｈ_２Ｐ_２Ｗ_１２Ｏ_４８］^１２−、［ＮａＰ_５Ｗ_３０Ｏ_１１０］^１４−、α−［ＳｉＷ_９Ｏ_３４］^１０−、γ−［ＳｉＷ_１０Ｏ_３６］^８−、α−［ＳｉＷ_１１Ｏ_３９］^８−、β−［ＳｉＷ_１１Ｏ_３９］^８−、［Ｗ_６Ｏ_１９］^２−およびこれらの混合物であり得る。

［化学式３］
前記化学式３において、
Ｚは炭素、窒素、硫黄、リンまたはヨウ素であり、
Ｒ_８、Ｒ_９、Ｒ_１０およびＲ_１１はそれぞれ独立して水素、ハロゲン原子または炭素数１〜３０の１価または２価で置換または非置換された炭化水素基であり、
前記炭化水素基を構成する−ＣＨ_２−は炭素が酸素原子、硫黄原子、アミノ基またはカルボニル基で転換されるか、前記炭化水素基に含まれた水素原子はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基で転換されるか、エポキシ、アクリレートの反応基を含むか；
アルキル、ハロゲン、ＣＮ、ＯＲ_２３、ＳＲ_２４、カルボニル基、スルホン酸基およびＮＲ_２５Ｒ_２６からなるグループから選択された一つ以上の置換基によって置換され得るフェニルまたは芳香族炭化水素から選択されるものであり得、
Ｒ_２３、Ｒ_２４、Ｒ_２５およびＲ_２６はそれぞれ独立して水素、ハロゲン原子または炭素数１〜３０の１価または２価の炭化水素基であり、
前記炭化水素基を構成する−ＣＨ_２−は炭素が酸素原子、硫黄原子、アミノ基またはカルボニル基で転換されるか、前記炭化水素基に含まれた水素原子はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基で転換されるか、エポキシ、アクリレートの反応基を含むか；
炭素数１〜３０のアルケニルであるか、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基のグループから選択された一つ以上の置換基を含んだフェニルまたは芳香族炭化水素基を含み、
Ｒ_８およびＲ_１１は結合して５〜７員環の窒素含有ヘテロ環を形成するか、それぞれ独立してシクロアルキルであり得、
Ｍはアルカリ金属原子であり、
ｎは０〜５である。

前記化学式３の具体的な化合物は、下記のように表記され得る。

［化学式４］
前記化学式４において、
Ｌは炭素または窒素であり、
Ｒ_１２、Ｒ_１３、Ｒ_１４、Ｒ_１５、Ｒ_１６およびＲ_１７はそれぞれ独立して水素、ハロゲン原子または炭素数１〜３０の１価または２価で置換または非置換された炭化水素基であり、
前記炭化水素基を構成する−ＣＨ_２ ⁻は、炭素が酸素原子、硫黄原子、アミノ基またはカルボニル基で転換されるか、前記炭化水素基に含まれた水素原子はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基で転換されるか、エポキシ、アクリレートの反応基を含むか；
アルキル、ハロゲン、ＣＮ、ＯＲ_２３、ＳＲ_２４、カルボニル基、スルホン酸基およびＮＲ_２５Ｒ_２６からなるグループから選択された一つ以上の置換基によって置換され得るフェニルまたは芳香族炭化水素から選択されるものであり得、
Ｒ_２３、Ｒ_２４、Ｒ_２５およびＲ_２６はそれぞれ独立して水素、ハロゲン原子または炭素数１〜３０の１価または２価の炭化水素基であり、
前記炭化水素基を構成する−ＣＨ_２−は炭素が酸素原子、硫黄原子、アミノ基またはカルボニル基で転換されるか、前記炭化水素基に含まれた水素原子はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基で転換されるか、エポキシ、アクリレートの反応基を含むか；
炭素数１〜３０のアルケニルであるか、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基のグループから選択された一つ以上の置換基を含んだフェニルまたは芳香族炭化水素基を含み、
Ｒ_１３およびＲ_１４は結合して５〜７員環の窒素含有ヘテロ環を形成するか、それぞれ独立してシクロアルキルであり得、
Ｍはアルカリ金属原子であり、
ｎは０〜５である。

前記化学式４の具体的な化合物は、下記のように表記され得る。

［化学式５］
前記化学式５において、
Ｌは炭素、窒素または硫黄であり、
Ｒ_１８、Ｒ_１９、Ｒ_２０、Ｒ_２１およびＲ_２２はそれぞれ独立して水素、ハロゲン原子または炭素数１〜３０の１価または２価で置換または非置換された炭化水素基であり、
前記炭化水素基を構成する−ＣＨ_２−は炭素が酸素原子、硫黄原子、アミノ基またはカルボニル基で転換されるか、前記炭化水素基に含まれた水素原子はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基で転換されるか、エポキシ、アクリレートの反応基を含むか；
アルキル、ハロゲン、ＣＮ、ＯＲ_２３、ＳＲ_２４、カルボニル基、スルホン酸基およびＮＲ_２５Ｒ_２６からなるグループから選択された一つ以上の置換基によって置換され得るフェニルまたは芳香族炭化水素から選択されるものであり得、
Ｒ_２３、Ｒ_２４、Ｒ_２５およびＲ_２６はそれぞれ独立して水素、ハロゲン原子または炭素数１〜３０の１価または２価の炭化水素基であり、
前記炭化水素基を構成する−ＣＨ_２−は炭素が酸素原子、硫黄原子、アミノ基またはカルボニル基で転換されるか、前記炭化水素基に含まれた水素原子はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基で転換されるか、エポキシ、アクリレートの反応基を含むか；
炭素数１〜３０のアルケニルであるか、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボニル基、スルホン酸基、−ＳＯ_３Ｍ、−ＣＯ_２Ｍ、ヒドロキシ基、ホルミル基またはアミノ基のグループから選択された一つ以上の置換基を含んだフェニルまたは芳香族炭化水素基を含み、
Ｒ_２１およびＲ_２２は結合して５〜７員環の窒素含有ヘテロ環を形成するか、それぞれ独立してシクロアルキルであり得、
Ｍはアルカリ金属原子であり、
ｎは０〜５である。

前記化学式５の具体的な化合物は下記のように表記され得る。

理論に拘束されることを望んではいないが、前記化学式２の構造を有する化合物は可視光領域（３８０〜７８０ｎｍ）でほとんど吸収されないため白色を表わすことによって、カラーフィルターおよびこれを具備した画像表示装置に適用する際に透過スペクトルの影響により輝度を低下させずに、かつ高い信頼性および高コントラスト特性を示すことができる。

本発明のさらに他の実施形態において、前記化学式２で表示される化合物は前記着色感光性樹脂組成物全体１００重量部に対して０．０１〜５０重量部、好ましくは０．１〜４０重量部、さらに好ましくは０．１〜３０重量部で含まれ得る。

前記化学式２で表示される化合物が前記範囲内で含まれる場合、スペクトルの影響により輝度を低下させずに、かつ信頼性および高コントラスト特性の付与が可能な利点がある。特に、３８０〜７８０ｎｍの可視光領域で吸収または蛍光がある前記化学式１で表示されるキサンテン系染料とともに使うことによって、本発明に係る着色感光性樹脂組成物は信頼性およびコントラストに優れた利点がある。

本発明のさらに他の実施形態において、前記化学式１で表示されるキサンテン系染料および前記化学式２で表示される化合物の重量比が下記の数学式１を満足することができる。

［数学式１］
０．４≦前記化学式２で表示される化合物の重量／前記化学式１で表示されるキサンテン系染料の重量≦２０

前記化学式１で表示されるキサンテン系染料および前記化学式２で表示される化合物の重量比が前記数学式１を満足する場合、高ＣＲ（Ｃｏｎｔｒａｓｔ）、高信頼性、工程性の側面で優れた利点がある。前記重量比が前記数学式未満の場合、高ＣＲの満足が多少困難であり得、前記範囲を超過する場合には工程性に多少不利となり得るため、前記範囲を満足することが好ましい。

本発明のさらに他の実施形態において、前記着色感光性樹脂組成物は、結合剤樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤および溶剤からなる群から選択される１種以上をさらに含む。

結合剤樹脂
前記結合剤樹脂は、通常光や熱の作用による反応性およびアルカリ溶解性を有し、着色材料の分散媒として作用する。

結合剤樹脂は例えば、カルボキシ基含有単量体およびこの単量体と共重合可能な他の単量体との共重合体などが挙げられる。カルボキシ基含有単量体としては例えば、不飽和モノカルボン酸や、不飽和ジカルボン酸、不飽和トリカルボン酸などの分子中に１個以上のカルボキシ基を有する不飽和多価カルボン酸などの不飽和カルボン酸などが挙げられる。

ここで、不飽和モノカルボン酸としては例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロロアクリル酸、ケイ皮酸などが挙げられる。不飽和ジカルボン酸としては例えば、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸などが挙げられる。不飽和多価カルボン酸は酸無水物であり得、具体的にはマレイン酸無水物、イタコン酸無水物、シトラコン酸無水物などが挙げられる。

また、不飽和多価カルボン酸はそのモノ（２−メタクリロイルオキシアルキル）エステルであり得、例えば、琥珀酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）、琥珀酸モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）、フタル酸モノ（２−アクリロイルオキシエチル）、フタル酸モノ（２−メタクリロイルオキシエチル）などが挙げられる。不飽和多価カルボン酸はその両末端ジカルボキシ重合体のモノ（メタ）アクリレートであり得、例えば、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレートなどが挙げられる。これらカルボキシ基含有単量体はそれぞれ単独でまたは２種以上を混合して使うことができる。前記カルボキシ基含有単量体と共重合可能な他の単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−ビニルトルエン、ｍ−ビニルトルエン、ｐ−ビニルトルエン、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、インデンなどの芳香族ビニル化合物；メチルアクリレート、メチルメタクリレ−ト、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、ｉ−プロピルアクリレート、ｉ−プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｉ−ブチルアクリレート、ｉ−ブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−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、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、３−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート、３−ヒドロキシブチルアクリレート、３−ヒドロキシブチルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルアクリレート、フェニルメタクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、２−メトキシエチルメタクリレート、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、メトキシジエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシプロピレングリコールアクリレート、メトキシプロピレングリコールメタクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンタジエニルアクリレート、ジシクロペンタジエチルメタクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、ノルボルニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルメタクリレート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールモノメタクリレートなどの不飽和カルボン酸エステル類；２−アミノエチルアクリレート、２−アミノエチルメタクリレート、２−ジメチルアミノエチルアクリレート、２−ジメチルアミノエチルメタクリレート、２−アミノプロピルアクリレート、２−アミノプロピルメタクリレート、２−ジメチルアミノプロピルアクリレート、２−ジメチルアミノプロピルメタクリレート、３−アミノプロピルアクリレート、３−アミノプロピルメタクリレート、３−ジメチルアミノプロピルアクリレート、３−ジメチルアミノプロピルメタ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類；グリシジルアクリレート、グリシジルメタ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類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどの不飽和エーテル類；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、シアン化ビニリデンなどのシアン化ビニル化合物；アクリルアミド、メタクリルアミド、α−クロロアクリルアミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ−２−ヒドロキシエチルメタクリルアミドなどの不飽和アミド類；マレイミド、ベンジルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド．Ｎ−シクロヘキシルマレイミドなどの不飽和イミド類；１，３−ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどの脂肪族共役ジエン類；およびポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリ−ｎ−ブチルアクリレート、ポリ−ｎ−ブチルメタクリレート、ポリシロキサンの重合体分子鎖の末端にモノアクリロイル基またはモノメタクリロイル基を有する巨大単量体類などが挙げられる。これら単量体はそれぞれ単独でまたは２種以上を混合して使うことができる。特に、前記カルボキシ基含有単量体と共重合可能な他の単量体として、ノルボルニル骨格を有する単量体、アダマンタン骨格を有する単量体、ロジン骨格を有する単量体などのバルキー性単量体が非誘電定数値を下げる傾向があるので好ましい。

本発明の結合剤樹脂としては、酸価が２０〜２００（ＫＯＨ ｍｇ／ｇ）の範囲が好ましい。酸価が前記範囲にあると、現像液中の溶解性が向上して、非露出部が容易に溶解し感度が増加し、その結果、露出部のパターンが現像時に残って残膜率（ｆｉｌｍ ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ｒａｔｉｏ）を改善するため好ましい。ここで酸価とは、アクリル系重合体１ｇを中和するのに必要な水酸化カリウムの量（ｍｇ）として測定される値であり、通常水酸化カリウム水溶液を使って滴定するによって求めることができる。

また、ゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ；テトラヒドロフランを溶出溶剤とする）で測定したポリスチレン換算重量平均分子量（以下、簡単に「重量平均分子量」という。）が３，０００〜２００，０００、好ましくは５，０００〜１００，０００である結合剤樹脂が好ましい。分子量が前記範囲にあると、コーティングフィルムの硬度が向上して残膜率が高く、現像液中の非露出部の溶解性が卓越し、解像度が向上する傾向があるので好ましい。

結合剤樹脂の分子量分布［重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）］は１．５〜６．０であることが好ましく、１．８〜４．０であることがより好ましい。分子量分布［重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ）］が前記範囲以内の場合には現像性が優秀であり得る。

本発明の結合剤樹脂の含量は、着色感光性樹脂組成物中の固形分全体１００重量部に対して１〜６０重量部で含まれることが好ましい。結合剤樹脂の含量が前記の範囲内で含まれると、現像液への溶解性が充分であるため非画素部分の基板上に現像残渣が発生し難く、現像時に露光部の画素部分の膜減少が発生し難いため非画素部分の脱落性が良好である傾向がある。

光重合性化合物
前記光重合性化合物は光および後述する光重合開始剤の作用で重合できる化合物であって、単官能単量体、２官能単量体、その他の多官能単量体などが挙げられる。

単官能単量体の具体的な例としては、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドンなどが挙げられる。

２官能単量体の具体的な例としては、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡのビス（アクリロイルオキシエチル）エーテル、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

その他の多官能単量体の具体的な例としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらうち２官能以上の多官能単量体が好ましく使われる。

前記光重合性化合物は、着色感光性樹脂組成物中の固形分全体１００重量部に対して５〜５０重量部で含まれることが好ましく、７〜４５重量部で含まれることがより好ましい。光重合性化合物の含量が前記範囲以内で含まれると画素部の強度や平滑性が良好となり得る。

光重合開始剤
前記光重合開始剤は制限されないが、トリアジン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物およびオキシム化合物からなる群から選択される１種以上の化合物である。前記光重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物は高感度であり、この組成物を使って形成される画素ピクセルはその画素部の強度やパターン性が良好となる。

また、光重合開始剤に光重合開始補助剤を併用すると、これらを含有する感光性樹脂組成物がさらに高感度となり、この組成物を使ってカラーフィルターを形成する時の生産性が向上するため好ましい。

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

アセトフェノン系化合物としては例えば、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−オンのオリゴマーなどが挙げられる。

ビイミダゾール化合物としては例えば、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、４，４’、５，５’位置のフェニル基がカルボアルコキシ基によって置換されているイミダゾール化合物などが挙げられる。これらのうち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が好ましく使われる。

また、本発明の効果を損傷しない程度であれば、この分野で通常使われているその他の光重合開始剤などをさらに含むこともできる。その他の光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物、アントラセン系化合物などが挙げられる。これらはそれぞれ単独でまたは二種以上組み合わせて使うことができる。

ベンゾイン系化合物としては例えば、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、ベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。ベンゾフェノン系化合物としては例えば、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、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、４，４’−ジ（Ｎ，Ｎ’−ジメチルアミノ）−ベンゾフェノンなどが挙げられる。チオキサントン系化合物としては例えば、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。アントラセン系化合物としては例えば、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、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。その他に、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、２−エチルアントラキノン、ベンジル、９，１０−フェナントレンキノン、カンファーキノン、フェニルグリオキシル酸メチル、チタノセン化合物などをその他の光重合開始剤として挙げることができる。

また、本発明で光重合開始剤に組み合わせて使用できる光重合開始補助剤としては、アミン化合物、カルボン酸化合物などからなる群から選択される１種以上の化合物が好ましく使われ得る。

光重合開始補助剤のうちアミン化合物の具体例としては、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などの脂肪族アミン化合物、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、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、安息香酸２−ジメチルアミノエチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン（通称：ミヒラーケトン）、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンなどの芳香族アミン化合物が挙げられる。アミン化合物としては芳香族アミン化合物が好ましく使われる。

カルボン酸化合物は例えば、フェニルチオアセト酸、メチルフェニルチオアセト酸、エチルフェニルチオアセト酸、メチルエチルフェニルチオアセト酸、ジメチルフェニルチオアセト酸、メトキシフェニルチオアセト酸、ジメトキシフェニルチオアセト酸、クロロフェニルチオアセト酸、ジクロロフェニルチオアセト酸、Ｎ−フェニルグリシン、フェノキシアセト酸、ナブチルチオアセト酸、Ｎ−ナフチルグリシン、ナフトキシアセト酸などの芳香族ヘテロ酢酸類が挙げられる。

本発明の着色感光性樹脂組成物で光重合開始剤の含量は、着色感光性樹脂組成物のうち固形分全体１００重量部に対して０．１〜２０重量部で含まれることが好ましく、１〜１０重量部で含まれることがより好ましい。前記光重合開始剤の使用量が前記の範囲内で含まれる場合には、感光性樹脂組成物が高感度化して画素部の強度や、この画素部表面での平滑性に優れる。

また、光重合開始補助剤の使用量は、前記感光性樹脂組成物のうち固形分全体１００重量部に対して０．１〜２０重量部で含まれることが好ましく、１〜１０重量部で含まれることがより好ましい。前記光重合開始補助剤の使用量が前記範囲内で含まれると感光性樹脂組成物の感度効率性がさらに高くなり、この組成物を使って形成されるカラーフィルターの生産性が向上し得る。

溶剤
前記溶剤は特に制限されず、着色感光性樹脂組成物の分野で使われている各種有機溶剤を使うことができる。

具体的な例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテルなどのジエチレングリコールジアルキルエーテル類、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテートおよびメトキシペンチルアセテートなどのアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類、メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、グリセリンなどのアルコール類、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類、γ−ブチロラクトンなどの環状エステル類などが挙げられる。

前記溶剤は塗布性および乾燥性の面で、好ましくは前記溶剤のうち沸点が１００〜２００℃である有機溶剤が挙げられ、より好ましくはアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ケトン類、３−エトキシプロピオン酸エチルや、３−メトキシプロピオン酸メチルなどのエステル類が挙げられ、さらに好ましくはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−メトキシプロピオン酸メチルなどが挙げられる。これらの溶剤はそれぞれ単独でまたは二種類以上混合して使うことができる。

本発明の着色感光性樹脂組成物中の溶剤の含量は着色感光性樹脂組成物全体１００重量部に対して６０〜９０重量部で含まれることが好ましく、６５〜８５重量部で含まれることがより好ましい。前記溶剤の含量が前記範囲以内で含まれる場合には、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で塗布した時に塗布性が良好となり得る。

添加剤
本発明に係る着色感光性樹脂組成物は、コーティング性または密着性を増進させるために酸化防止剤、密着促進剤、界面活性剤のような添加剤をさらに含むことができる。

前記酸化防止剤は、ベンゾトリアゾール系光安定剤、トリアジン系光安定剤、ベンゾフェノン系、Ｈａｌｓ光安定剤およびこれらの組み合わせからなる群から選択される一つを使うことができるが、これに制限されるものではない。

前記密着促進剤は基板との密着性を高めるために添加され得るものであって、カルボキシ基、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から選択される反応性置換基を有するシランカップリング剤を含むことができるが、これに限定されるものではない。例えば、前記シランカップリング剤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−（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などが挙げられ、これらは単独および二種以上を組み合わせて使うことができる

本発明に係る着色感光性樹脂組成物が前記界面活性剤を含む場合、コーティング性が向上し得る利点がある。例えば、前記界面活性剤は、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））、ＳＨ−２８ＰＡ／−１９０／ＳＺ−６０３２（東レシリコン（株））などのフッ素系界面活性剤を使うことができるが、これに限定されない。

この他にも本発明に係る着色感光性樹脂組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で紫外線吸収剤、凝集防止剤のような添加剤をさらに含むこともでき、前記添加剤も本発明の効果を阻害しない範囲で当業者が適切に追加して使用可能である。例えば、前記添加剤は前記着色感光性樹脂組成物全体１００重量部を基準として０．０５〜１０重量部、具体的には０．１〜１０重量部、さらに具体的には０．１〜５重量部で使うことができるが、これに限定されるものではない。

＜カラーフィルター＞
本発明は前記着色感光性樹脂組成物で製造された着色パターンを含むカラーフィルターを提供する。すなわち、本発明は前記着色感光性樹脂組成物を利用して製造されるカラーフィルターを含む。本発明に係るカラーフィルターは、前記化学式１で表示されるキサンテン系染料および前記化学式２の構造で表示される化合物を共に含むことによって、輝度が低下することなく信頼性およびコントラスト比に優れる利点がある。

本発明のカラーフィルターは、基板および前記基板上に本発明の着色感光性樹脂組成物で製造された着色パターンを含む。前記基板は透明な材質であって、カラーフィルターの安定性のために十分な強度と支持力を有する素材を使うことができる。好ましくは、化学的安定性に優れ、強度の高いガラスを使うことができる。各着色パターンの間に隔壁がさらに形成されてもよく、ブラックマトリックスが付加されてもよい。

前記カラーフィルターの製造方法は、当該分野で広く知られている通常の方法を利用することができる。

＜画像表示装置＞
また、本発明は前記カラーフィルターを含む画像表示装置を提供する。前記画像表示装置の具体例としては、液晶ディスプレイ（液晶表示装置；ＬＣＤ）、有機ＥＬディスプレイ（有機ＥＬ表示装置）、液晶プロジェクター、ゲーム機用表示装置、携帯電話などの携帯端末用表示装置、デジタルカメラ用表示装置、カーナビゲーション用表示装置などの表示装置などが挙げられるが、これに限定されない。

本発明の画像表示装置は前記カラーフィルターを具備したことを除いては、本発明の技術分野において通常的に公知にされた方法で製造されるものであり得る。

以下、本明細書を具体的に説明するために実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本明細書に係る実施例は多様な他の形態に変形され得、本明細書の範囲は下記で詳述される実施例に限定されるものと解釈されはしない。本明細書の実施例は当業界で平均的な知識を有する者に本明細書をより完全に説明するために提供されるものである。また、以下で含量を表わす「％」および「部」は、特に言及しない限り重量基準である。

合成例１
ドデシルピリジニウムクロリド（Ｄｏｄｅｃｙｌｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ）２ｇにメタノール３０ｇを添加して完全に溶解させた溶液に、ホスホタングステン酸水和物（Ｐｈｏｓｐｈｏｔｕｎｇｓｔｉｃ ａｃｉｄ ｈｙｄｒａｔｅ）（Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｐ４００６）６ｇを水２５ｇに溶解させた溶液をゆっくり滴下した。滴下後、２５〜５０℃で４時間攪拌した後、沈殿物を濾過および水で洗浄した。濾過後、５０℃の真空オーブンで１２時間乾燥させて下記の化学式Ａ−１ ８．５ｇを得た（Ｅｕｒ．Ｊ．Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１４、２１−３５を参照して合成した。）。

［化学式Ａ−１］

合成例２：結合剤樹脂（Ｂ）の合成
攪拌機、温度計、還流冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を具備したフラスコにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１００ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテル１００ｇ、フラスコ内の雰囲気を空気から窒素にした後、アゾビスイソブチロニトリル８．２ｇ、トリシクロデカン骨格のモノメタクリレート（日立化成（株）製造ＦＡ−５１３Ｍ）３．１ｇ、２−エチルヘキシルアクリレート５５．２ｇ、４−メチルスチレン５．９ｇ、グリシジルメタクリレート８５．２ｇ、ｎ−トデカンチオール６．０ｇを投入した。その後、攪拌しながら反応液の温度を８０℃に上昇させて４時間反応させた。

反応液の温度を常温に下げ、フラスコの雰囲気を窒素から空気に置換した後、滴下ロートからトリエチルアミン０．２ｇ、４−メトキシフェノール０．１ｇ、アクリル酸４３．２ｇをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート１３６ｇと共に２時間に亘って滴下した後、１００℃で６時間反応させた。以後反応液の温度を常温に下げ、琥珀酸無水物６．０ｇを投入して８０℃で６時間反応させた。

このように合成されたアルカリ可溶性樹脂の固形分酸価は３６．２ｍｇＫＯＨ／ｇであり、ＧＰＣで測定した重量平均分子量Ｍｗは約７，５４０であり、Ｔｇは−１２℃であった

前記アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）および数平均分子量（Ｍｎ）の測定についてはＧＰＣ法を利用して以下の条件で遂行し、この時得られた重量平均分子量および数平均分子量の比を分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）とした。
装置：ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ（東ソー（株）製造）
カラム：ＴＳＫ−ＧＥＬＧ４０００ＨＸＬ＋ ＴＳＫ−ＧＥＬＧ２０００ＨＸＬ（直列接続）
カラム温度：４０℃
移動床溶剤：テトラヒドロフラン
流速：１．０ｍｌ／分
注入量：５０μｌ
検出器：ＲＩ
測定試料濃度：０．６重量％（溶剤＝テトラヒドロフラン）
較正用標準物質：ＴＳＫ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＰＯＬＹＳＴＹＲＥＮＥ Ｆ−４０、Ｆ−４、Ｆ−１、Ａ−２５００、Ａ−５００（東ソー（株）製造）

着色感光性樹脂組成物の製造：実施例１、２および比較例１〜５
下記の表１の組成の通りに実施例および比較例に係る着色感光性樹脂組成物を製造し、この時、溶剤は着色感光性樹脂組成物全体１００重量部となるように残部で含めた。

カラーフィルター（Ｇｌａｓｓ基板）製造例
実施例および比較例により製造された着色感光性樹脂組成物を利用してカラーフィルターを製造した。すなわち、前記それぞれの着色感光性樹脂組成物をスピンコート法でガラス基板の上に塗布した後、加熱板上に置いて１００℃の温度で３分間維持して薄膜を形成させた。引き続き、前記薄膜上に透過率を１〜１００％の範囲で階段状に変化させるパターンと１μｍ〜５０μｍのライン／スペースパターンを有する試験フォトマスクを載置して試験フォトマスクとの間隔を１００μｍにして紫外線を照射した。この時、紫外線の光源はｇ、ｈ、ｉ線をすべて含有する１ｋＷの高圧水銀灯を使って１００ｍＪ／ｃｍ^２の照度で照射し、特別な光学フィルターは使わなかった。前記で紫外線が照射された薄膜をｐＨ１０．５のＫＯＨ水溶液現像溶液に２分の間浸漬させて現像した。この薄膜に覆われたガラス板を蒸留水を使用して洗浄した後、窒素ガスを吹き込んで乾燥させ、２２０℃の加熱オーブンで１時間の間加熱してカラーフィルターを製造した。前記で製造されたカラーフィルターのフィルム厚は２．０μｍであった。

実験例

（１）着色感光性樹脂組成物の増粘率
実施例および比較例により製造した直後の各着色感光性樹脂組成物の初期粘度（動粘度）Ａ（ｍＰａ・ｓ）を測定した。

その後、実施例および比較例に係る各着色感光性樹脂組成物を２５℃の環境下で、製造した直後から１日間放置した後に、各着色感光性樹脂組成物の放置後の粘度（動粘度）Ｂ（ｍＰａ・ｓ）を測定した。着色感光性樹脂組成物の粘度（動粘度）の測定は、ＪＩＳ Ｚ８８０９に準拠して、Ｅ型粘度計（商品名：ＲＥ−０１、ドンギ産業（株）製品）を使って２５℃の環境下で行った。増粘率は次の式に基づいて算出した。

増粘率＝（放置後粘度Ｂ）／（初期粘度Ａ）
結果は下記の表２に示したのであり、実施例１〜２の初期粘度は比較例１の着色感光性樹脂組成物の初期粘度を標準（１００）とした場合の相対値で表わした。

（２）輝度（Ｙ）の測定
実施例および比較例に係る着色グラス板の輝度（Ｙ）を次のようにして測定した。着色グラス板を分光測色計（商品名：ＣＭ−３７００ｄ、コニカミノルタセンシング（株）製品）にセットし、Ｃ光源２度（°）におけるＸ、Ｙ、Ｚ座標軸での透過色度を測定した。この時のＹ値を輝度（Ｙ）として採用した。結果を下記の表２に示した。

下記の表２において、実施例１〜２の輝度値は比較例１の着色感光性樹脂組成物を使って得られる着色グラス板の輝度を標準（１００）とした場合の相対値で表わし、その結果を表２に示した。

（３）コントラストの測定
実施例および比較例に係る、ポストベーク後の着色グラス板（カラーフィルター）のコントラストを、コントラスト測定装置を使って測定した。コントラスト測定装置は色彩輝度計（商品名：ＬＳ−１００、コニカミノルタセンシング（株）製品）、ランプ（商品名：ＨＦ−ＳＬ−１００ＷＬＣＧ、ジョントン産業（株）製品）および偏光板（商品名：ＰＯＬＡＸ−３８Ｓ、（株）ルケオ製品）から構成した。

バックライト上に偏光板（ＰＯＬＡＸ−３８Ｓ）と着色グラス板との間隔が１ｍｍとなるように偏光板を設置した。

その上部に回転可能な偏光板を設置した。バックライトの輝度が十分に安定したことを確認した後、上部に設置した回転可能な偏光板をクロスニコルの位置に調節して着色グラス板の輝度を測定し、引き続き、９０度回転させてパラレルの位置で着色グラス板の輝度を測定した。両者の比（％）をコントラストとして求めた。

結果を下記の表２に表わし、実施例１〜２のコントラスト値は比較例１の着色感光性樹脂組成物を使って得られる着色グラス板のコントラストを標準（１００）とした場合の相対値で示したのであり、その結果を表２に表わした。

（４）耐熱性の測定
耐熱性は２３０℃下で１２０分の間加熱後の色変化値（ΔＥ^＊ _ａｂ）を測定して評価した。ΔＥ^＊ _ａｂは、ＣＩＥ１９７６（Ｌ^＊、ａ^＊、ｂ^＊）空間表色系による下記の彩度公式によって要求される値である。その結果は表２に示した（日本色彩学会編新編色彩科学ハンドブック（昭和６０年）ｐ．２６６）。

ΔＥ^＊ _ａｂ＝｛（ΔＬ^＊）^２＋（Δａ^＊）^２＋（Δｂ^＊）^２｝^１／２

［耐熱性評価基準］
○：ΔＥ^＊ _ａｂ値：３以下
△：ΔＥ^＊ _ａｂ値：３〜１０以下
×：ΔＥ^＊ _ａｂ値：１０超過

前記表２に示された通り、本発明により前記組成物を混合した実施例１〜２の着色感光性樹脂組成物は、輝度に優れながらも耐熱性および高いコントラストのカラーフィルターが提供できるということを確認することができる。特に、本発明に係るキサンテン系染料を含んでいない比較例３、４、５の場合、輝度に優れないことを確認することができた。

Claims (8)

1. 下記の化学式１で表示されるキサンテン系染料を含む着色剤；および
   下記の化学式２で表示される化合物を含む着色感光性樹脂組成物：
   ［化学式１］
   前記化学式１において、
   Ｒ_１〜Ｒ_４はそれぞれ独立して、水素原子、−Ｒ_６または炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基であるか；
   Ｒ_１とＲ_２およびＲ_３とＲ_４は互いに結合して６員〜１０員環を形成することができ、
   前記炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基または前記６員〜１０員環に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、−Ｒ_６、−ＯＨ、−ＯＲ_６、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｎａ、−ＣＯ₂Ｈ、−ＣＯ₂Ｒ_６、−ＳＯ_３Ｈ、−ＳＯ_３Ｒ_６または−ＳＯ₂ＮＨＲ_７で置換または非置換され、
   Ｒ_５は、−ＳＯ_３ ⁻、−ＳＯ_３Ｎａ、−ＣＯ₂Ｈ、−ＣＯ₂Ｒ_６、−ＳＯ_３Ｈまたは−ＳＯ₂ＮＨＲ_７であり、
   Ｒ_６は炭素数１〜１０の飽和炭化水素基であり、
   前記炭素数１〜１０の飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、−ＯＲ_６またはハロゲン原子で置換または非置換され、
   Ｒ_７は水素原子、−Ｒ_６、−ＣＯ_２Ｒ_６、炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基であり、
   前記炭素数６〜１０の芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、−Ｒ_６または−ＯＲ_６で置換または非置換され、
   Ａはハロゲン陰イオン、ＣｌＯ_４ ⁻、ＢＦ_４ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻、ＣＦ_３ＣＯ_２−、ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻、Ｎ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２ ⁻で構成されるグループから選択されたイオンであり、
   ｐは１〜５の整数であり、ただし、ｐが２以上の整数である場合、複数のＲ_５は互いに同じであるか異なり、
   ｑはＯまたは１の整数であり、
   ただし、前記化学式１で表示される化合物内の＋電荷数と−電荷数は同一であり、
   ［化学式２］
   前記化学式２において、
   （Ｘ^＋）は、下記の構造のうちいずれか一つであり、
   ｎは１〜１０であり、ｍとｎは同一であり、
   （Ｙ）^ｍ−はタングステン、モリブデン、ケイ素およびリンからなる群から選択される少なくとも１個の元素と酸素原子を有する陰イオンである。
2. 前記着色剤はトリアリールメタン系染料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、およびジケトピロロピロール系顔料からなる群から選択される１種以上をさらに含むものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
3. 結合剤樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤および溶剤からなる群から選択される１種以上をさらに含むものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
4. 前記着色剤は前記着色感光性樹脂組成物全体１００重量部に対して０．１〜３０重量部で含まれるものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
5. 前記化学式２で表示される化合物は前記着色感光性樹脂組成物全体１００重量部に対して０．０１〜５０重量部で含まれるものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物。
6. 前記化学式１で表示されるキサンテン系染料および前記化学式２で表示される化合物の重量比が下記の数学式１を満足するものである、請求項１に記載の着色感光性樹脂組成物：
   ［数学式１］
   ０．４≦前記化学式２で表示される化合物の重量／前記化学式１で表示されるキサンテン系染料の重量≦２０
7. 請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載された着色感光性樹脂組成物の硬化物を含む、カラーフィルター。
8. 請求項７に記載されたカラーフィルターを含む、画像表示装置。