화합물, 감광성 조성물, 경화성 조성물, 컬러 필터용 경화성 조성물, 컬러 필터, 및 그 제조 방법 document_id A220623033795

본 발명은 액정 표시 소자(LCD)나 고체 촬상 소자(CCD, CMOS 등) 등에 이용되는 컬러 필터용 경화성 조성물, 컬러 필터, 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 컬러 필터는 액정 디스플레이에 불가결한 구성 부품이다. 액정 디스플레이는 표시 장치로서 CRT와 비교하면 콤팩트하며, 또한, 성능면에서는 동등 이상이라는 점에서 텔레비전 화면, PC 화면, 기타 표시 장치로서 CRT로 바뀌고 있다. 또한 최근에는 액정 디스플레이의 개발의 동향은 화면이 비교적 소면적이었던 종래의 모니터 용도로부터, 화면이 대형이고 고도의 화질이 요구되는 TV 용도를 향하고 있다. TV 용도의 액정 디스플레이에서는 종래의 모니터 용도인 것에 비해서, 보다 고도의 화질이 요구되고 있다. 즉, 콘트라스트 및 색순도의 향상이다. 콘트라스트 향상을 위해서, 컬러 필터 제작용의 경화성 조성물에 관해서는 사용하는 착색제(유기 안료 등)의 입자 사이즈로서 보다 미소한 것이 요구되고 있다. 또한, 색순도 향상을 위해서 컬러 필터 제작용의 경화성 조성물의 고형분 중에 점유하는 착색제(유기 안료)의 함유율로서는 보다 높은 것이 요구되고 있다. 한편, 고체 촬상 소자용의 컬러 필터에 있어서는 보다 나은 고세밀화가 요구되고 있다. 그러나 종래의 안료 분산계를 적용한 경화성 조성물에서는 안료가 비교적 조대한 입자이기 때문에 색 편차가 발생한다는 등의 문제가 있어 해상도의 보다 나은 향상을 꾀하는 것은 곤란하며, 고체 촬상 소자와 같이 미세 패턴이 요구되는 용도에는 적합하지 않았다. 그래서 착색제로서 안료 대신에 유기 용제 가용성의 염료를 사용하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면 일본 특허 공개 평2-127602호 참조). 또한, 고체 촬상 소자 용도의 컬러 필터에 대해서도 착색 패턴의 박막화가 요구되고 있고, 종래와 동일한 색 농도로 박막화하기 위해서는 컬러 필터 제작용의 경화성 조성물 중에 있어서의 착색제의 함유율을 높게 하는 것이 요구된다. 이상과 같이, 액정 디스플레이용, 고체 촬상 소자용 중 어느 경우에 있어서나 컬러 필터 제작용의 경화성 조성물은 착색제를 함유하기 때문에, 상기 경화성 조성물을 경화시키기 위해서 필요한 성분인 광중합 개시제 및 광중합성 모노머의 함유량이 제한되어 버려 강도가 불충분해지거나, 혹은, 경화성이 불충분하여 기재가 되는 경질 표면과의 밀착성이 충분히 얻어지지 않는다는 등의 문제가 있었다. 또한, 최근 기판 사이즈의 확대에 따라, 현상 공정에 있어서 현상액 속에서도 장시간 패턴 형상을 유지하고, 패턴에 깨짐이나 박리가 없는, 고감도의 경화성 조성물이 요구되고 있다. 컬러 필터 제작용의 경화성 조성물에 관해서는 상기 조성물을 기판 상에 도포하고, 노광 경화시킬 때에 도포막 저부 부근에 있어서도 경화 반응을 충분히 달성할 수 있는 감도가 보다 높은 광중합 개시제의 개발이 시도되고 있다. 종래, 컬러 필터 제작용의 경화성 조성물로서는 예를 들면 카르복실기를 함유하는 바인더 폴리머와 펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 등의 다관능성 아크릴레이트와, 광중합 개시제를 조합한 감방사선성 조성물이 사용되고 있고, 이러한 감방사선성 조성물에 있어서의 고감도의 광중합 개시제로서 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2,3-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸 등이 제안되어 있다(예를 들면 일본 특허 공개 평6-75372호 및 일본 특허 공개 평6-75373호 참조.) 또한, 경화성 조성물에 적용할 수 있는 광중합 개시제로서는 인쇄판이나 포토레지스트에 사용되는 감방사성 조성물에 적용할 수 있는 광중합 개시제로서 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(디알콕시페닐)비이미다졸, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라(트리알콕시페닐)비이미다졸 등이 제안되어 있다(예를 들면 일본 특허 공고 소48-38403호 및 일본 특허 공개 소62-174204호 참조). 또한, 컬러 필터용의 경화성 조성물(광중합성 조성물)의 감도를 향상시키기 위해서 중합 개시제, 증감제 등을 포함하는 중합 개시제계 조성물에 특정의 화합물을 함유시키는 시도가 이루어져 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 2002-221791호 참조). 그러나, 상기의 어느 경화성 조성물에 대해서나 감도는 아직 만족시킬 수 있는 레벨에 없어, 경화시킴에 있어서 고에너지의 방사선을 조사할 필요가 있다. 이러한 경화성 조성물을 이용하여 컬러 필터의 착색 패턴을 형성한 경우, 조사량이 부족하면 패턴의 결락이나 결손, 잔막율 혹은 화소 강도의 저하 등의 문제를 초래한다. 나아가서는 얻어진 컬러 필터의 착색 패턴에 있어서, 해상력과 지지체의 밀착성이 저하된다는 문제도 발생할 수 있다. 이상과 같이, 착색제를 고농도로 함유하는 경우이여도 고감도로 경화하여, 양호한 패턴 형성성을 갖는 컬러 필터용 경화성 조성물이 요구되고 있지만, 아직 제공되어 있지 않은 것이 현상황이다.