JP2004246106A - Dye-containing hardening composition, color filter and its manufacturing method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dye-containing hardening composition having high sensitivity and wide development latitude, excellent hardening property and no elution of the dye after hardening, excellent solvent resistance and heat resistance and forming a pattern image with high resolution. <P>SOLUTION: The dye-containing hardening composition contains at least one kind of acidic dyes and their derivatives, a binder, a photopolymerizable compound and at least one kind of photopolymerization initiator selected from a group comprising trihalomethyl triazine compounds, oxime compounds and α-aminoketone compounds. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【００１６】
前記一般式（Ｉ）および（ＩＩ）において、ＡおよびＢは、それぞれ独立に、ピラゾール環、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、スチルベン骨格、ジフェニルスルフィド骨格、またはアセチルアセトン残基を表し、これらは置換基を有していてもよい。
【００１７】
＜５＞ 前記バインダーが、重合性基を含有してもよい（メタ）アクリル系バインダーであり、前記光重合性化合物が、４官能以上の（メタ）アクリルエステル系モノマーであり、前記光重合開始剤が、２，６−ビス（トリクロロメチル）−４−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−１，３，５−トリアジンおよび／または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−オクタンジオンであり、前記酸性染料およびその誘導体の少なくとも一種が、アゾ系およびフタロシアニン系の染料より選択される少なくとも一種である前記＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の染料含有硬化性組成物である。
【００１８】
＜６＞ 架橋剤を更に含む前記＜１＞〜＜５＞のいずれかに記載の染料含有硬化性組成物である。
【００１９】
＜７＞ 前記＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の染料含有硬化性組成物を用いてなることを特徴とするカラーフィルタである。
【００２０】
＜８＞ 前記＜１＞〜＜６＞のいずれかに記載の染料含有硬化性組成物を支持体上に塗布後、マスクを通して露光し、現像してパターン像を形成する工程を有することを特徴とするカラーフィルタの製造方法である。
前記カラーフィルタの製造方法において、所望の色相よりなるカラーフィルタを製造するに際しては前記工程が所望の色相数だけ繰り返される。また、必要に応じて、前記パターン像を加熱及び／又は露光により硬化する工程を有する態様も好適である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の染料含有硬化性組成物、並びにそれを用いたカラーフィルタおよびその製造方法について詳述する。
【００２２】
《染料含有硬化性組成物》
本発明の染料含有硬化性組成物は、アルカリ可溶性のバインダーと有機溶剤可溶性の酸性染料およびその誘導体の少なくとも一種と光重合性化合物と共に、トリハロメチルトリアジン系化合物、オキシム系化合物、およびα−アミノケトン系化合物からなる群より選択される光重合開始剤の少なくとも一種を含んでなり、一般には溶剤（以下、「有機溶剤」ともいう）を含んでなるものである。本発明の染料含有硬化性組成物は、上記の光重合開始剤および光重合性化合物（不飽和基含有化合物）を含有することでネガ型に構成することができ、更に膜の硬化度を向上させるための架橋剤や、他の成分を含有して構成することができる。
【００２３】
（酸性染料およびその誘導体）
本発明の染料含有硬化性組成物は、酸性染料およびその誘導体の少なくとも一種を含有する。以下、酸性染料およびその誘導体（以下、単に染料ともいう。）について説明する。
前記酸性染料は、スルホン酸やカルボン酸等の酸性基を有するものであれば特に限定されないが、組成物の調製や現像処理に用いる有機溶剤や現像液に対する溶解性、塩基性化合物との塩形成性、吸光度、硬化性組成物中の他の成分との相互作用、耐光性、耐熱性等の必要とされる性能の全てを考慮して選択される。
【００２４】
本発明に係る酸性染料には特に制限はなく、従来よりカラーフィルタ用として使用可能な公知の酸性染料を使用することができる。例えば、特開昭６４−９０４０３号公報、特開昭６４−９１１０２号公報、特開平１−９４３０１号公報、特開平６−１１６１４号公報、特許２５９２２０７号、米国特許第４，８０８，５０１号明細書、米国特許第５，６６７，９２０号明細書、米国特許第５，０５９，５００号明細書、特開平５−３３３２０７号公報、特開平６−３５１８３号公報、特開平６−５１１１５号公報、特開平６−１９４８２８号公報等に開示されている酸性染料などが挙げられる。化学構造としては、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、アリールアゾ系等のアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ベンゾピラン系、インジゴ系、等の酸性染料を使用できる。
【００２５】
水またはアルカリ現像を行なうレジスト系に構成された場合には、現像によりバインダーおよび／または染料を完全に除去するという点で、スルホン酸基またはカルボン酸基を有する酸性染料および／またはその誘導体が好適に使用できる場合がある。その他、直接染料、媒染染料、酸性媒染染料、アゾイック染料、分散染料、油溶染料、食品染料、および／または、これらの誘導体等も酸性染料として有用に使用することができる。
【００２６】
以下、本発明に係る酸性染料の具体例を列挙する。但し、本発明においてはこれらに限定されるものではない。例えば、
ａｃｉｄ ａｌｉｚａｒｉｎ ｖｉｏｌｅｔ Ｎ；
ａｃｉｄ ｂｌａｃｋ １，２，２４，４８；
ａｃｉｄ ｂｌｕｅ １，７，９，１５，１８，２３，２５，２７，２９，４０，４２，４５，５１，６２，７０，７４，８０，８３，８６，８７，９０，９２，９６，１０３，１１２，１１３，１２０，１２９，１３８，１４７，１５０，１５８，１７１，１８２，１９２，２１０，２４２，２４３，２５６，２５９，２６７，２７８，２８０，２８５，２９０，２９６，３１５，３２４：１，３３５，３４０；
【００２７】
ａｃｉｄ ｃｈｒｏｍｅ ｖｉｏｌｅｔ Ｋ；
ａｃｉｄ Ｆｕｃｈｓｉｎ；
ａｃｉｄ ｇｒｅｅｎ １，３，５，９，１６，２５，２７，５０，５８，６３，６５，８０，１０４，１０５，１０６，１０９；
ａｃｉｄ ｏｒａｎｇｅ ６，７，８，１０，１２，２６，５０，５１，５２，５６，６２，６３，６４，７４，７５，９４，９５１０７，１０８，１６９，１７３；
【００２８】
ａｃｉｄ ｒｅｄ １，４，８，１４，１７，１８，２６，２７，２９，３１，３４，３５，３７，４２，４４，５０，５１，５２，５７，６６，７３，８０，８７，８８，９１，９２，９４，９７，１０３，１１１，１１４，１２９，１３３，１３４，１３８，１４３，１４５，１５０，１５１，１５８，１７６，１８２，１８３，１９８，２０６，２１１，２１５，２１６，２１７，２２７，２２８，２４９，２５２，２５７，２５８，２６０，２６１，２６６，２６８，２７０，２７４，２７７，２８０，２８１，１９５，３０８，３１２，３１５，３１６，３３９，３４１，３４５，３４６，３４９，３８２，３８３，３９４，４０１，４１２，４１７，４１８，４２２，４２６；
【００２９】
ａｃｉｄ ｖｉｏｌｅｔ ６Ｂ，７，９，１７，１９；
ａｃｉｄ ｙｅｌｌｏｗ １，３，７，９，１１，１７，２３，２５，２９，３４，３６，３８，４０，４２，５４，６５，７２，７３，７６，７９，９８，９９；１１１，１１２，１１３，１１４，１１６，１１９，１２３，１２８，１３４，１３５，１３８，１３９，１４０，１４４，１５０，１５５，１５７，１６０，１６１，１６３，１６８，１６９，１７２，１７７，１７８，１７９，１８４，１９０，１９３，１９６，１９７，１９９，２０２，２０３，２０４，２０５，２０７，２１２，２１４，２２０，２２１，２２８，２３０，２３２，２３５，２３８，２４０，２４２，２４３，２５１；
【００３０】
Ｄｉｒｅｃｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２，３３，３４，３５，３８，３９，４３，４７，５０，５４，５８，６８，６９，７０，７１，８６，９３，９４，９５，９８，１０２，１０８，１０９，１２９，１３６，１３８，１４１；
Ｄｉｒｅｃｔ Ｏｒｅｎｇｅ ３４，３９，４１，４６，５０，５２，５６，５７，６１，６４，６５，６８，７０，９６，９７，１０６，１０７；
Ｄｉｒｅｃｔ Ｒｅｄ ７９，８２，８３，８４，９１，９２，９６，９７，９８，９９，１０５，１０６，１０７，１７２，１７３，１７６，１７７，１７９，１８１，１８２，１８４，２０４，２０７，２１１，２１３，２１８，２２０，２２１，２２２，２３２，２３３，２３４，２４１，２４３，２４６，２５０；
Ｄｉｒｅｃｔ Ｖｉｏｌｅｔ ４７，５２，５４，５９，６０，６５，６６，７９，８０，８１，８２，８４，８９，９０，９３，９５，９６，１０３，１０４；
【００３１】
Ｄｉｒｅｃｔ Ｂｌｕｅ ５７，７７，８０，８１，８４，８５，８６，９０，９３，９４，９５，９７，９８，９９，１００，１０１，１０６，１０７，１０８，１０９，１１３，１１４，１１５，１１７，１１９，１３７，１４９，１５０，１５３，１５５，１５６，１５８，１５９，１６０，１６１，１６２，１６３，１６４，１６６，１６７，１７０，１７１，１７２，１７３，１８８，１８９，１９０，１９２，１９３，１９４，１９６，１９８，１９９，２００，２０７，２０９，２１０，２１２，２１３，２１４，２２２，２２８，２２９，２３７，２３８，２４２，２４３，２４４，２４５，２４７，２４８，２５０，２５１，２５２，２５６，２５７，２５９，２６０，２６８，２７４，２７５，２９３；
Ｄｉｒｅｃｔ Ｇｒｅｅｎ ２５，２７，３１，３２，３４，３７，６３，６５，６６，６７，６８，６９，７２，７７，７９，８２；
【００３２】
Ｍｏｒｄａｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３，５，８，１０，１６，２０，２６，３０，３１，３３，４２，４３，４５，５６，５０，６１，６２，６５；
Ｍｏｒｄａｎｔ Ｏｒｅｎｇｅ ３，４，５，８，１２，１３，１４，２０，２１，２３，２４，２８，２９，３２，３４，３５，３６，３７，４２，４３，４７，４８；
Ｍｏｒｄａｎｔ Ｒｅｄ １，２，３，４，９，１１，１２，１４，１７，１８，１９，２２，２３，２４，２５，２６，３０，３２，３３，３６，３７，３８，３９，４１，４３，４５，４６，４８，５３，５６，６３，７１，７４，８５，８６，８８，９０，９４，９５；
【００３３】
Ｍｏｒｄａｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２，４，５，７，１４，２２，２４，３０，３１，３２，３７，４０，４１，４４，４５，４７，４８，５３，５８；
Ｍｏｒｄａｎｔ Ｂｌｕｅ ２，３，７，８，９，１２，１３，１５，１６，１９，２０，２１，２２，２３，２４，２６，３０，３１，３２，３９，４０，４１，４３，４４，４８，４９，５３，６１，７４，７７，８３，８４；
Ｍｏｒｄａｎｔ Ｇｒｅｅｎ １，３，４，５，１０，１５，１９，２６，２９，３３，３４，３５，４１，４３，５３；
【００３４】
Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２３，３８，６２，６３，６４，６８，７８，８９，９０，９１，９２，９８，９９，１０４，１０５，１０６，１２６，１２８，１２９，１３０，１３２，１３３，１３４，１３８，１３９，１４０，１４４，１４５，１５６，１６０，１６１，１６３，１６４，１６５，１６８，１６９，１７０，１７１；
Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒｅｎｇｅ １１，１９，４１，４７，５５，５７，５８，６０，６３，６７，７１，７２，７９，８０，９４，９６，９７，１０５；
Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ ９，３７，３９，８５，９０，９１，９２，１１１，１１２，１１３，１３５，１３６，１４３，１４４，１４６，１４７，１４８，１５１，１５２，１７９，１８０，１８１，１８４，１９４，１９５，２０２，２０３，２０７，２０８，２１２，２１３，２１４，２２０，２２５，２２６，２２７，２２８，２３０；
【００３５】
Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ５，２２，３０，３１，３３，３６，３７，３９，４０，４６，４９；
Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２６，３６，４５，６５，７５，８２，８４，９０，９３，９４，９５，９７，１０４，１０５，１０８，１０９，１１０，１１９，１２２，１３０，１３１，１３２，１３３；
Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ １９，２０，２４，２５，２６，２８，２９
Ｆｏｏｄ Ｙｅｌｌｏｗ ３；
およびこれらの染料の誘導体が挙げられる。
【００３６】
これらの中でも特に，ａｃｉｄ ｂｌａｃｋ ２４；
ａｃｉｄ ｂｌｕｅ ２３，２５，２９，６２，８０，８６，８７，９２，１３８，１５８，１８２，２４３，３２４：１；
ａｃｉｄ ｏｒａｎｇｅ ８，５１，５６，７４，６３，７４；
ａｃｉｄ ｒｅｄ １，４，８，３４，３７，４２，５２，５７，８０，９７，１１４，１４３，１４５，１５１，１８３，２１７；
ａｃｉｄ ｖｉｏｌｅｔ ７；
ａｃｉｄ ｙｅｌｌｏｗ １７，２５，２９，３４，３８，４２，６５，７２，７６，９９，１１１，１１２，１１４，１１６，１３４，１５５，１６９，１７２，１８４，２２０，２２８，２３０，２３２，２４３；
Ａｃｉｄ Ｇｒｅｅｎ ２５；
Ｍｏｒｄａｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ３；
等の酸性染料、またはこれら染料の誘導体が好ましい。
【００３７】
また、上記以外のアゾ系、キサンテン系、フタロシアニン系の酸性染料も好ましく、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ４４，３８、Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ４５、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ、Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ １１０、２，７−Ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅｄｉｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ、３−［（５−ｃｈｌｏｒｏ−２−ｐｈｅｎｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）ｈｙｄｒａｚｏｎｏ］−３，４−ｄｉｈｙｄｒｏ−４−ｏｘｏ−５−［（ｐｈｅｎｙｌｓｕｌｆｏｎｙｌ）ａｍｉｎｏ］−、等の酸性染料およびこれら染料の誘導体も好適に挙げられる。
【００３８】
本発明においては特に、酸性染料およびその誘導体としてアゾ系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、およびフタロシアニン系の酸性染料およびその誘導体の中から一種、若しくは二種以上選択して含有することが好ましく、アゾ系およびフタロシアニン系の酸性染料およびその誘導体の中から一種、若しくは二種以上選択して含有することが特に好ましい。また、アゾ系染料としては、モノアゾ系またはビスアゾ系の酸性染料又はその誘導体が好ましく、特に下記一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）で表される骨格を含む酸性染料又はその誘導体が好ましい。
【００３９】
【化２】

【００４０】
前記一般式（Ｉ）および（ＩＩ）において、ＡおよびＢは、それぞれ独立に、ピラゾール環、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、スチルベン骨格、ジフェニルスルフィド骨格、またはアセチルアセトン残基を表し、これらは置換基を有していてもよい。前記ＡおよびＢのいずれにおいても、特に、ピラゾール環、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、スチルベン環が好ましい。
【００４１】
前記一般式（Ｉ）又は（ＩＩ）で表される骨格を含む酸性染料又はその誘導体の中でも特に、ａｃｉｄ ｙｅｌｌｏｗ ４２，６５，１６９，２４３，２２８，３８，２９，２２０、及びａｃｉｄ ｒｅｄ ４２，５７、並びにこれらの誘導体が好ましい。
【００４２】
酸性染料は、組成物の構成成分として含有する際、調製に用いる有機溶剤に対する溶解性が不十分な場合があるため、酸性染料の誘導体として使用した方がよい場合がある。この酸性染料の誘導体としては、スルホン酸やカルボン酸等の酸性基を有する酸性染料の無機塩、酸性染料と含窒素化合物との塩、酸性染料のスルホンアミド体等を使用することができる。調製される染料含有硬化性組成物の溶液中において溶解可能なものであれば特に限定されないが、有機溶剤や現像処理時に用いる現像液に対する溶解性、吸光度、染料含有硬化性組成物中の他の成分との相互作用、耐光性、耐熱性等の必要とする性能の全てを考慮して選択される。
【００４３】
上記の酸性染料と含窒素化合物との塩について説明する。酸性染料と含窒素化合物とで塩形成する方法は、酸性染料の溶解性改良（有機溶剤への溶解性付与）や耐熱性および耐光性改良に効果的な場合がある。
【００４４】
酸性染料と塩を形成する含窒素化合物、および酸性染料とアミド結合を形成して酸性染料のスルホンアミド体を得る含窒素化合物について説明する。
前記含窒素化合物は、塩またはアミド化合物の、調製時や現像処理時に用いる有機溶剤や現像液に対する溶解性、塩形成性、染料の吸光度・色価、染料含有硬化性組成物中の他の成分との相互作用、着色剤としての耐熱性および耐光性等の全てを勘案して選択される。吸光度・色価の観点のみで選択する場合、前記含窒素化合物はできるだけ分子量の低いものが好ましく、特に分子量３００以下であるものが好ましく、分子量２８０以下であるものがより好ましく、分子量２５０以下であるものが特に好ましい。
【００４５】
以下、前記含窒素化合物の具体例を挙げる。但し、本発明においてはこれらに限定されるものではない。なお、下記化合物において「−ＮＨ−基」を有しないものはアミド結合を形成する含窒素化合物ではない。
【００４６】
【化３】

【００４７】
【化４】

【００４８】
【化５】

【００４９】
【化６】

【００５０】
【化７】

【００５１】
【化８】

【００５２】
【化９】

【００５３】
【化１０】

【００５４】
【化１１】

【００５５】
【化１２】

【００５６】
【化１３】

【００５７】
酸性染料と含窒素化合物との塩における含窒素化合物／酸性染料のモル比（以下、「ｎ」とする。）について説明する。モル比ｎは、酸性染料分子と対イオンであるアミン化合物とのモル比率を決定する値であり、酸性染料−アミン化合物の塩形成条件によって自由に選択することができる。具体的には、ｎは実用上の多くは酸性染料中の酸の官能基数のうち０＜ｎ≦１０を満たす数値であり、有機溶剤や現像液に対する溶解性、塩形成性、吸光度、染料含有硬化性組成物中の他の成分との相互作用、耐光性、耐熱性等、必要とする性能の全てを考慮して選択することができる。吸光度のみの観点で選択する場合、前記ｎは０＜ｎ≦８を満たす数値が好ましく、０＜ｎ≦７を満たす数値がより好ましく、０＜ｎ≦６を満たす数値が特に好ましい。
【００５８】
上記の酸性染料およびその誘導体の含有濃度について説明する。前記酸性染料及びその誘導体の、染料含有硬化性組成物の全固形成分に占める濃度としては、酸性染料の種類により異なるが、０．５〜８０質量％が好ましく、０．５〜６０質量％がより好ましく、０．５〜５０質量％が特に好ましい。
【００５９】
（バインダー）
次に、バインダーについて説明する。本発明に係るバインダーは、アルカリ可溶性であれば特に限定はないが、耐熱性、現像性、入手性等の観点から選ばれることが好ましい。
【００６０】
前記バインダーとしては、線状有機高分子重合体で、有機溶剤に可溶で、弱アルカリ水溶液で現像できるものが好ましい。このような線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマー、例えば特開昭５９−４４６１５号、特公昭５４−３４３２７号、特公昭５８−１２５７７号、特公昭５４−２５９５７号、特開昭５９−５３８３６号、特開昭５９−７１０４８号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等が挙げられ、また同様に側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体が有用である。
【００６１】
上記のほか、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの等や、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、ポリ（２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）、ポリビニールピロリドンやポリエチレンオキサイド、ポリビニールアルコール、等も有用である。
また、親水性を有するモノマーを共重合してもよく、この例としては、アルコキシアルキル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、２級又は３級のアルキルアクリルアミド、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、モルホリン（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム、ビニルイミダゾール、ビニルトリアゾール、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、分岐又は直鎖のプロピル（メタ）アクリレート、分岐又は直鎖のブチル（メタ）アクリレート、フェノキシヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、等が挙げられる。
【００６２】
その他、前記親水性を有するモノマーとして、テトラヒドロフルフリル基、燐酸、燐酸エステル、４級アンモニウム塩、エチレンオキシ鎖、プロピレンオキシ鎖、スルホン酸及びその塩、モルホリノエチル基等を含んでなるモノマー等も有用である。
【００６３】
また、架橋効率を向上させるために、重合性基を側鎖に有してもよく、アリル基、（メタ）アクリル基、アリルオキシアルキル基等を側鎖に含有するポリマー等も有用である。以下、これら重合性基を含有するポリマーの例を示すが、ＣＯＯＨ基、ＯＨ基、アンモニウム基等のアルカリ可溶性基と炭素間不飽和結合が含まれるものであればこれらに限定されない。
【００６４】
具体例として、ＯＨ基を有する例えば２−ヒドロキシエチルアクリレートと、ＣＯＯＨ基を含有する例えばメタクリル酸と、これらと共重合可能なアクリル系若しくはビニル系化合物等のモノマーとの共重合体に、ＯＨ基に対し反応性を有するエポキシ環と炭素間不飽和結合基を有する化合物（例えばグリシジルアクリレートなどの化合物）を反応させて得られる化合物、等を使用できる。
【００６５】
ＯＨ基と反応性を有するものとしてはエポキシ環のほか、酸無水物、イソシアネート基、アクリロイル基を有する化合物も使用できる。また、特開平６−１０２６６９号公報、特開平６−１９３８号公報に記載のエポキシ環を有する化合物にアクリル酸のような不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物に、飽和若しくは不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られる反応物も使用できる。
【００６６】
ＣＯＯＨ基のようなアルカリ可溶化基と炭素間不飽和基とを併せ持つ化合物として、例えば、ダイヤナールＮＲシリーズ（三菱レイヨン（株）製）；Ｐｈｏｔｏｍｅｒ ６１７３（ＣＯＯＨ基含有Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ａｃｒｙｌｉｃ ｏｌｉｇｏｍｅｒ、Ｄｉａｍｏｎｄ Ｓｈａｍｒｏｃｋ Ｃｏ．Ｌｔｄ．製）；ビスコートＲ−２６４、ＫＳレジスト１０６（いずれも大阪有機化学工業（株）製）；サイクロマーＰシリーズ、プラクセルＣＦ２００シリーズ（いずれもダイセル化学工業（株）製）；Ｅｂｅｃｒｙｌ３８００（ダイセルユーシービー（株）製）、などが挙げられる。
また、硬化後の膜強度の向上の点からアルコール可溶性ナイロンや、２，２−ビス−（４−ヒドロキシフェニル）−プロパンとエピクロルヒドリンとのポリエーテル等も有用である。
【００６７】
これらの各種バインダーの中でも、耐熱性の観点で、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル／アクリルアミド共重合体樹脂が好ましく、（メタ）アクリル系樹脂、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂が更に好ましい。また、現像性制御の観点で、（メタ）アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル／アクリルアミド共重合体樹脂が好ましい。
【００６８】
特に（メタ）アクリル系樹脂（重合性基を含有してもよいバインダー）が好ましく、該（メタ）アクリル系樹脂としては、ベンジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリルアミド等から選ばれるモノマーからなる共重合体、およびサイクロマーＰシリーズ、プラクセルＣＦ２００シリーズ（いずれもダイセル化学工業（株）製）、Ｅｂｅｃｒｙｌ３８００（ダイセルユーシービー（株）製）、ダイヤナ−ルＮＲシリーズ（三菱レイヨン（株）製）、ビスコートＲ２６４、ＫＳレジスト１０６（いずれも大阪有機化学工業（株）製）等が好ましい。
【００６９】
また、バインダーとして、アルカリ可溶性フェノール樹脂も用いることができる。該アルカリ可溶性フェノール樹脂としては、例えば、ノボラック樹脂、ビニル重合体等が挙げられる。
【００７０】
前記ノボラック樹脂としては、例えば、フェノール類とアルデヒド類とを酸触媒の存在下で縮合させて得られるものが挙げられる。前記フェノール類としては、例えばフェノール、クレゾール、エチルフェノール、ブチルフェノール、キシレノール、フェニルフェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロール、ナフトール、またはビスフェノールＡ等が挙げられる。フェノール類は単独若しくは２種以上を組み合わせて用いることができる。前記アルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、またはベンズアルデヒド等が挙げられる。ノボラック樹脂の具体例としては、例えば、メタクレゾール、パラクレゾールまたはこれらの混合物とホルマリンとの縮合生成物が挙げられる。
前記ノボラック樹脂は、分別等の手段を用いて分子量分布を調節してもよい。また、ビスフェノールＣやビスフェノールＡ等のフェノール性水酸基を有する低分子量成分を上記ノボラック樹脂に混合してもよい。
【００７１】
前記バインダーは、重量平均分子量（ＧＰＣ法で測定されたポリスチレン換算値）が１０００〜２×１０^５の重合体が好ましく、２０００〜１×１０^５の重合体がさらに好ましく、５０００〜５×１０^４の重合体が特に好ましい。
前記バインダーの染料含有硬化性組成物中における含有量は、本発明の染料含有硬化性組成物中の全固形分に対して１０〜９０質量％が好ましく、２０〜８０質量％がさらに好ましく、３０〜７０質量％が特に好ましい。
【００７２】
（光重合開始剤および光重合性化合物）
本発明の染料含有硬化性組成物は、光重合開始剤と光重合性化合物とを含有し、ネガ型の硬化性組成物に構成することができる。
【００７３】
−光重合開始剤−
まず、光重合開始剤について説明する。光重合開始剤は、重合性を有する光重合性化合物を重合可能なものであり、本発明においては特に、重合特性、開始効率、吸収波長、入手性、コスト等の観点から、トリハロメチルトリアジン系化合物、オキシム系化合物、およびα−アミノケトン系化合物からなる群より選択される少なくとも一種（本発明に係る光重合開始剤）を含有する。
【００７４】
前記トリハロメチルトリアジン系化合物において、ハロメチル−ｓ−トリアジン系化合物としては、例えば、特公昭５９−１２８１号公報に記載のビニル−ハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、特開昭５３−１３３４２８号公報に記載の２−（ナフト−１−イル）−４，６−ビス−ハロメチル−ｓ−トリアジン化合物および４−（ｐ−アミノフェニル）−２，６−ジ−ハロメチル−ｓ−トリアジン化合物が挙げられる。
【００７５】
その他の例としては、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−ｐ−メトキシスチリル−ｓ−トリアジン、２，６−ビス（トリクロロメチル）−４−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，６−ビス（トリクロロメチル）−４−（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−（１−ｐ−ジメチルアミノフェニル−１，３−ブタジエニル）−ｓ−トリアジン、２−トリクロロメチル−４−アミノ−６−ｐ−メトキシスチリル−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−エトキシ−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−ブトキシ−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−（２−メトキシエチル）−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−（２−エトキシエチル）−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−（２−ブトキシエチル）−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−（２−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−（６−メトキシ−５−メチル−ナフト−２−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−ｓ−トリアジン、２−（６−メトキシ−ナフト−２−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−ｓ−トリアジン、２−（５−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−（４，７−ジメトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−ｓ−トリアジン、
【００７６】
２−（６−エトキシ−ナフト−２−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−ｓ−トリアジン、２−（４，５−ジメトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス−トリクロロメチル−ｓ−トリアジン、４−〔ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（エトキシカルボニルメチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｏ−メチル−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（エトキシカルボニルメチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（クロロエチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｏ−メチル−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（クロロエチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｐ−Ｎ−クロロエチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｐ−Ｎ−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（フェニル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｐ−Ｎ−クロロエチルカルボニルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｐ−Ｎ−（ｐ−メトキシフェニル）カルボニルアミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｍ−Ｎ，Ｎ−ジ（エトキシカルボニルメチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｍ−ブロモ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（エトキシカルボニルメチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｍ−クロロ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（エトキシカルボニルメチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｍ−フロロ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（エトキシカルボニルメチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、
【００７７】
４−〔ｏ−ブロモ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（エトキシカルボニルメチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｏ−クロロ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（エトキシカルボニルメチル）アミノフェニル−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｏ−フロロ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（エトキシカルボニルメチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｏ−ブロモ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（クロロエチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｏ−クロロ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（クロロエチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｏ−フロロ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（クロロエチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｍ−ブロモ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（クロロエチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−〔ｍ−クロロ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（クロロエチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、
【００７８】
４−〔ｍ−フロロ−ｐ−Ｎ，Ｎ−ジ（クロロエチル）アミノフェニル〕−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｍ−ブロモ−ｐ−Ｎ−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｍ−クロロ−ｐ−Ｎ−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｍ−フロロ−ｐ−Ｎ−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｏ−ブロモ−ｐ−Ｎ−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｏ−クロロ−ｐ−Ｎ−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｏ−フロロ−ｐ−Ｎ−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｍ−ブロモ−ｐ−Ｎ−クロロエチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｍ−クロロ−ｐ−Ｎ−クロロエチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｍ−フロロ−ｐ−Ｎ−クロロエチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｏ−ブロモ−ｐ−Ｎ−クロロエチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｏ−クロロ−ｐ−Ｎ−クロロエチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、４−（ｏ−フロロ−ｐ−Ｎ−クロロエチルアミノフェニル）−２，６−ジ（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、等が挙げられる。
【００７９】
その他には、みどり化学社製のＴＡＺシリーズ、例えばＴＡＺ−１０７、ＴＡＺ−１１０、ＴＡＺ−１０４、ＴＡＺ−１０９、ＴＡＺ−１４０、ＴＡＺ−２０４、ＴＡＺ−１１３、ＴＡＺ−１２３等が挙げられる。
【００８０】
前記α−アミノケトン系化合物としては、チバガイギー社製のイルガキュアシリーズ、例えばイルガキュア９０７、イルガキュア３６９等、２−メチル−１−フェニル−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−メチル−１−［４−（ヘキシル）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−エチル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１等が挙げられる。
【００８１】
前記オキシム系化合物としては、特に限定されないが、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−（４−メチルスルファニル−フェニル）−ブタン−１，２−ブタン ２−オキシム−Ｏ−アセタート、１−（４−メチルスルファニル−フェニル）−ブタン−１−オンオキシム−Ｏ−アセタート、ヒドロキシイミノ−（４−メチルスルファニル−フェニル）−酢酸エチルエステル−Ｏ−アセタート、ヒドロキシイミノ−（４−メチルスルファニル−フェニル）−酢酸エチルエステル−Ｏ−ベンゾアート等が挙げられる。
【００８２】
前記光重合開始剤の中でも、２，６−ビス（トリクロロメチル）−４−（３，４−メチレンジオキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、及び／又は、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−オクタンジオンが特に好適である。
【００８３】
これら光重合開始剤には増感剤や光安定剤を併用することができる。
その具体例として、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾイン、９−フルオレノン、２−クロロ−９−フルオレノン、２−メチル−９−フルオレノン、９−アントロン、２−ブロモ−９−アントロン、２−エチル−９−アントロン、９，１０−アントラキノン、２−エチル−９，１０−アントラキノン、２−ｔ−ブチル−９，１０−アントラキノン、２，６−ジクロロ−９，１０−アントラキノン、キサントン、２−メチルキサントン、２−メトキシキサントン、２−エトキシキサントン、チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、アクリドン、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、ベンジル、ジベンザルアセトン、ｐ−（ジメチルアミノ）フェニルスチリルケトン、ｐ−（ジメチルアミノ）フェニル−ｐ−メチルスチリルケトン、ベンゾフェノン、ｐ−（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン（またはミヒラーケトン）、ｐ−（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、ベンゾアントロン等や、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール系化合物等、チヌビン１１３０、同４００等が挙げられる。
【００８４】
本発明の染料含有硬化性組成物には、以上の光重合開始剤以外の公知の他の光重合開始剤を併用してもよい。他の光重合開始剤の具体例として、米国特許第２，３６７，６６０号明細書に開示されているビシナールポリケトルアルドニル化合物、米国特許第２，３６７，６６１号および第２，３６７，６７０号明細書に開示されているα−カルボニル化合物、米国特許第２，４４８，８２８号明細書に開示されているアシロインエーテル、米国特許第２，７２２，５１２号明細書に開示されているα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３，０４６，１２７号および第２，９５１，７５８号明細書に開示されている多核キノン化合物、米国特許第３，５４９，３６７号明細書に開示されているトリアリルイミダゾールダイマー／ｐ−アミノフェニルケトンの組合せ、特公昭５１−４８５１６号公報に開示されているベンゾチアゾール系化合物／トリハロメチール−ｓ−トリアジン系化合物等を挙げることができる。
【００８５】
また、上記の他の光重合開始剤として、ハロメチルオキサジアゾール化合物より選択される少なくとも一つの活性ハロゲン化合物、３−アリール置換クマリン化合物、ロフィン２量体、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物およびその誘導体、シクロペンタジエン−ベンゼン−鉄錯体およびその塩、等が挙げられる。
【００８６】
前記ハロメチルオキサジアゾール化合物の活性ハロゲン化合物の例として、特公昭５７−６０９６号公報に記載の２−ハロメチル−５−ビニル−１，３，４−オキサジアゾール化合物等や、２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−シアノスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（ｐ−メトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール等が挙げられる。
【００８７】
また、ＰＡＮＣＨＩＭ社製のＴシリーズ（例えばＴ−ＯＭＳ、Ｔ−ＢＭＰ、Ｔ−Ｒ、Ｔ−Ｂ等）や、チバガイギー社製のイルガキュアシリーズの上記以外のもの（例えばイルガキュア６５１、イルガキュア１８４、イルガキュア５００、イルガキュア１０００、イルガキュア１４９、イルガキュア８１９、イルガキュア２６１等）、ダロキュアシリーズ、ダロキュア１１７３等を併用することもできる。その他、４，４′−ビス（ジエチルアミノ）−ベンゾフェノン、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、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−４−モルホリノブチロフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−（ｏ−クロルフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｏ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｐ−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（２，４−ジメトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、２−（ｐ−メチルメルカプトフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾリル二量体、ベンゾインイソプロピルエーテル等も使用できる。
【００８８】
本発明に係る光重合開始剤（及び他の光重合開始剤）の染料含有硬化性組成物における含有量としては、後述の光重合性化合物の質量に対して、０．０１〜５０質量％が好ましく、１〜３０質量％がより好ましく、１〜２０質量％が特に好ましい。該含有量が、０．０１質量％未満であると光重合性化合物の重合反応が進み難いことがあり、５０質量％を超えると重合率は大きくなるが分子量が低くなり膜強度が弱くなることがある。
また、他の光重合開始剤を併用した場合の光重合開始剤の全質量に占める本発明にかかる光重合開始剤の割合は、５０質量％以上が好ましく、６０質量％以上がより好ましい。
【００８９】
本発明の染料含有硬化性組成物には、更に熱重合防止剤を加えておくことが好ましく、例えば、ハイドロキノン、ｐ−メトキシフェノール、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ピロガロール、ｔ−ブチルカテコール、ベンゾキノン、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−メルカプトベンゾイミダゾール等が有用である。
【００９０】
−光重合性化合物−
次に、前記光重合開始剤と併用する光重合性化合物について説明する。
前記光重合性化合物としては、少なくとも１個の付加重合可能なエチレン基を有する、常圧下で１００℃以上の沸点を持つエチレン性不飽和基を持つ化合物が好ましく、その例としては、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、等の単官能のアクリレートやメタアクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリ（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、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、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイロキシエチル）イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後（メタ）アクリレート化したもの、特公昭４８−４１７０８号、特公昭５０−６０３４号、特開昭５１−３７１９３号各公報に記載されているウレタンアクリレート類、特開昭４８−６４１８３号、特公昭４９−４３１９１号、特公昭５２−３０４９０号各公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレートおよびこれらの混合物を挙げることができる。更に、日本接着協会誌Ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．７、３００〜３０８頁に光硬化性モノマーおよびオリゴマーとして紹介されているものが挙げられる。
【００９１】
中でも特に、重合性、硬化性の点で４官能以上の（メタ）アクリルエステル系モノマーを用いるのが好ましい。
【００９２】
前記光重合性化合物の染料含有硬化性組成物における含有量としては、該組成物の固形分質量に対して、０．１〜９０質量％が好ましく、１．０〜８０質量％がより好ましく、２．０〜７０質量％が特に好ましい。
【００９３】
（架橋剤）
本発明においては、前記酸性染料および／またはその誘導体を使用し、従来に比較して膜の硬化反応をより高度に進行させ、硬化性の良好な膜が得られることが発明の主旨であるが、補足的に架橋剤を用いて更に高度に硬化させた膜を得ることも可能である。以下、架橋剤について説明する。
【００９４】
本発明において使用可能な架橋剤としては、架橋反応により膜硬化を行なえるものであれば特に限定はなく、例えば、（ａ）エポキシ樹脂、（ｂ）メチロール基、アルコキシメチル基、及びアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換された、メラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物又はウレア化合物、（ｃ）メチロール基、アルコキシメチル基、及びアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも一つの置換基で置換された、フェノール化合物、ナフトール化合物又はヒドロキシアントラセン化合物、が挙げられる。中でも、多官能エポキシ樹脂が好ましい。
【００９５】
前記（ａ）エポキシ樹脂としては、エポキシ基を有し、かつ架橋性を有するものであればいずれであってもよく、例えば、ビスフェノールＡ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、ブタンジオールジグリシジルエーテル、へキサンジオールジグリシジルエーテル、ジヒドロキシビフェニルジグリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステル、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン等の２価のグリシジル基含有低分子化合物、同様に、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリメチロールフェノールトリグリシジルエーテル、ＴｒｉｓＰ−ＰＡトリグリシジルエーテル等に代表される３価のグリシジル基含有低分子化合物、同様に、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、テトラメチロールビスフェノールＡテトラグリシジルエーテル等に代表される４価のグリシジル基含有低分子化合物、同様に、ジペンタエリスリトールペンタグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサグリシジルエーテル等の多価グリシジル基含有低分子化合物、ポリグリシジル（メタ）アクリレート、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）−１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物等に代表されるグリシジル基含有高分子化合物、等が挙げられる。
【００９６】
前記架橋剤（ｂ）に含まれるメチロール基、アルコキシメチル基、アシロキシメチル基が置換している数としては、メラミン化合物の場合２〜６、グリコールウリル化合物、グアナミン化合物、ウレア化合物の場合は２〜４であるが、好ましくはメラミン化合物の場合５〜６、グリコールウリル化合物、グアナミン化合物、ウレア化合物の場合は３〜４である。
以下、前記（ｂ）のメラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物及びウレア化合物を総じて、（ｂ）に係る化合物（メチロール基含有化合物、アルコキシメチル基含有化合物、又はアシロキシメチル基含有化合物）という。
【００９７】
前記（ｂ）に係るメチロール基含有化合物は、（ｂ）に係るアルコキシメチル基含有化合物をアルコール中で塩酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸等の酸触媒存在下、加熱することにより得られる。前記（ｂ）に係るアシロキシメチル基含有化合物は、（ｂ）に係るメチロール基含有化合物を塩基性触媒存在下、アシルクロリドと混合攪拌することにより得られる。
【００９８】
以下、前記置換基を有する（ｂ）に係る化合物の具体例を挙げる。
前記メラミン化合物として、例えば、ヘキサメチロールメラミン、ヘキサメトキシメチルメラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の１〜５個がメトキシメチル化した化合物又はその混合物、ヘキサメトキシエチルメラミン、ヘキサアシロキシメチルメラミン、ヘキサメチロールメラミンのメチロール基の１〜５個がアシロキシメチル化した化合物又はその混合物、などが挙げられる。
【００９９】
前記グアナミン化合物として、例えば、テトラメチロールグアナミン、テトラメトキシメチルグアナミン、テトラメチロールグアナミンの１〜３個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物又はその混合物、テトラメトキシエチルグアナミン、テトラアシロキシメチルグアナミン、テトラメチロールグアナミンの１〜３個のメチロール基をアシロキシメチル化した化合物又はその混合物などが挙げられる。
【０１００】
前記グリコールウリル化合物としては、例えば、テトラメチロールグリコールウリル、テトラメトキシメチルグリコールウリル、テトラメチロールグリコールウリルのメチロール基の１〜３個をメトキシメチル化した化合物又はその混合物、テトラメチロールグリコールウリルのメチロール基の１〜３個をアシロキシメチル化した化合物又はその混合物、などが挙げられる。
【０１０１】
前記ウレア化合物として、例えば、テトラメチロールウレア、テトラメトキシメチルウレア、テトラメチロールウレアの１〜３個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物又はその混合物、テトラメトキシエチルウレア、などが挙げられる。
これら（ｂ）に係る化合物は、単独で使用してもよく、組合わせて使用してもよい。
【０１０２】
前記架橋剤（ｃ）、即ち、メチロール基、アルコキシメチル基、及びアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも一つの基で置換された、フェノール化合物、ナフトール化合物又はヒドロキシアントラセン化合物は、前記架橋剤（ｂ）の場合と同様、熱架橋により上塗りフォトレジストとのインターミキシングを抑制すると共に、膜強度を更に高めるものである。以下、これら化合物を総じて、（ｃ）に係る化合物（メチロール基含有化合物、アルコキシメチル基含有化合物、又はアシロキシメチル基含有化合物）ということがある。
【０１０３】
前記架橋剤（ｃ）に含まれるメチロール基、アシロキシメチル基又はアルコキシメチル基の数としては、一分子当り最低２個必要であり、熱架橋性及び保存安定性の観点から、骨格となるフェノール化合物の２位，４位が全て置換されている化合物が好ましい。また、骨格となるナフトール化合物、ヒドロキシアントラセン化合物も、ＯＨ基のオルト位、パラ位が全て置換されている化合物が好ましい。前記フェノール化合物の３位又は５位は、未置換であっても置換基を有していてもよい。
前記ナフトール化合物においても、ＯＨ基のオルト位以外は、未置換であっても置換基を有していてもよい。
【０１０４】
前記（ｃ）に係るメチロール基含有化合物は、フェノール性ＯＨ基のオルト位又はパラ位（２位又は４位）が水素原子である化合物を原料に用い、これを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、テトラアルキルアンモニウムヒドロキシド等の、塩基性触媒の存在下でホルマリンと反応させることにより得られる。
前記（ｃ）に係るアルコキシメチル基含有化合物は、（ｃ）に係るメチロール基含有化合物をアルコール中で塩酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸等の酸触媒の存在下で加熱することにより得られる。
前記（ｃ）に係るアシロキシメチル基含有化合物は、（ｃ）に係るメチロール基含有化合物を塩基性触媒の存在下アシルクロリドと反応させることにより得られる。
【０１０５】
架橋剤（ｃ）における骨格化合物としては、フェノール性ＯＨ基のオルト位又はパラ位が未置換の、フェノール化合物、ナフトール、ヒドロキシアントラセン化合物等が挙げられ、例えば、フェノール、クレゾールの各異性体、２，３−キシレノ−ル、２，５−キシレノ−ル、３，４−キシレノール、３，５−キシレノール、ビスフェノールＡなどのビスフェノール類、４，４’−ビスヒドロキシビフェニル、ＴｒｉｓＰ−ＰＡ（本州化学工業（株）製）、ナフトール、ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシアントラセン、等が使用される。
【０１０６】
前記架橋剤（ｃ）の具体例としては、フェノール化合物又はナフトール化合物として、例えば、トリメチロールフェノール、トリ（メトキシメチル）フェノール、トリメチロールフェノールの１〜２個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物、トリメチロール−３−クレゾール、トリ（メトキシメチル）−３−クレゾール、トリメチロール−３−クレゾールの１〜２個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物、２，６−ジメチロール−４−クレゾール等のジメチロールクレゾール、テトラメチロールビスフェノールＡ、テトラメトキシメチルビスフェノールＡ、テトラメチロールビスフェノールＡの１〜３個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物、テトラメチロール−４，４’−ビスヒドロキシビフェニル、テトラメトキシメチル−４，４’−ビスヒドロキシビフェニル、ＴｒｉｓＰ−ＰＡのヘキサメチロール体、ＴｒｉｓＰ−ＰＡのヘキサメトキシメチル体、ＴｒｉｓＰ−ＰＡのヘキサメチロール体の１〜５個のメチロール基をメトキシメチル化した化合物、ビスヒドロキシメチルナフタレンジオール、等が挙げられる。
【０１０７】
また、ヒドロキシアントラセン化合物として、例えば、１，６−ジヒドロキシメチル−２，７−ジヒドロキシアントラセン等が挙げられる。
また、アシロキシメチル基含有化合物として、例えば、上記メチロール基含有化合物のメチロール基を、一部又は全部アシロキシメチル化した化合物等が挙げられる。
【０１０８】
これらの化合物の中で好ましいものとしては、トリメチロールフェノール、ビスヒドロキシメチル−ｐ−クレゾール、テトラメチロールビスフェノールＡ、ＴｒｉｓＰ−ＰＡ（本州化学工業（株）製）のヘキサメチロール体又はそれらのメチロール基がアルコキシメチル基及びメチロール基とアルコキシメチル基の両方で置換されたフェノール化合物が挙げられる。
これら（ｃ）に係る化合物は、単独で使用してもよく、組合わせて使用してもよい。
【０１０９】
本発明においては、前記架橋剤を必ずしも含有する必要はない。含有する場合、架橋剤（ａ）〜（ｃ）の染料含有硬化性組成物における総含有量としては、素材により異なるが、該硬化性組成物の固形分（質量）に対して、１〜７０質量％が好ましく、５〜５０質量％がより好ましく、７〜３０質量％が特に好ましい。
【０１１０】
−溶剤−
本発明の染料含有硬化性組成物を調製する際に一般に溶剤を含有する。溶剤は、各成分の溶解性や染料含有硬化性組成物の塗布性を満足すれば基本的に特に限定されないが、特に染料、アルカリ可溶性樹脂の溶解性、塗布性、安全性を考慮して選ばれることが好ましい。
【０１１１】
前記溶剤としては、エステル類、例えば、酢酸エチル、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、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、等；
【０１１２】
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等の３−オキシプロピオン酸アルキルエステル類、例えば、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メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、等；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等の２−オキシプロピオン酸アルキルエステル類、例えば、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−メトキシプロピオン酸プロピル、２−エトキシプロピオン酸メチル、２−エトキシプロピオン酸エチル、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、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、等；ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、２−オキソブタン酸メチル、２−オキソブタン酸エチル、等；
【０１１３】
エーテル類、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、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、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モノブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエ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、等；
【０１１４】
ケトン類、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、等；芳香族炭化水素類、例えば、トルエン、キシレン、等が好ましい。
【０１１５】
これらのうち、３−エトキシプロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメテルエーテル、酢酸ブチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、２−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等がより好ましい。
【０１１６】
上記のバインダー、架橋剤は通常、溶剤中に該溶剤質量に対してそれぞれ２〜５０質量％、２〜３０質量％程度の割合で溶解させる。また、上記の酸性染料（及び／又はその誘導体）は、通常、前記バインダー及び架橋剤を含む溶液に対して２〜５０質量％程度の割合で添加する。また更に、カラーフィルタ用レジスト組成物には、例えば均一な塗布性を付与するための平滑剤等の当該技術分野で慣用されている各種の添加剤を加えることもできる。
【０１１７】
−各種添加物−
本発明の染料含有硬化性組成物には、必要に応じて、各種添加物、例えば充填剤、上記以外の高分子化合物、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することができる。また必要に応じ、染料の褪色防止剤も添加することもできる。
【０１１８】
前記各種添加物の具体例としては、ガラス、アルミナ等の充填剤；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、ポリフロロアルキルアクリレート等の結着樹脂以外の高分子化合物；ノニオン系、カチオン系、アニオン系等の界面活性剤；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等の密着促進剤；２，２−チオビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール等の酸化防止剤；２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤；及びポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤を挙げることができる。
【０１１９】
また、非画像部のアルカリ溶解性を促進し、本発明の染料含有硬化性組成物の現像性の更なる向上を図る場合には、該組成物に有機カルボン酸、好ましくは分子量１０００以下の低分子量有機カルボン酸の添加を行なうことができる。
具体的には、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸等の脂肪族モノカルボン酸；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルコハク酸、テトラメチルコハク酸、シトラコン酸等の脂肪族ジカルボン酸；トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸等の脂肪族トリカルボン酸；安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリト酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリト酸等の芳香族ポリカルボン酸；フェニル酢酸、ヒドロアトロパ酸、ヒドロケイ皮酸、マンデル酸、フェニルコハク酸、アトロパ酸、ケイ皮酸、ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸ベンジル、シンナミリデン酢酸、クマル酸、ウンベル酸等のその他のカルボン酸が挙げられる。
【０１２０】
本発明の染料含有硬化性組成物は、液晶表示装置（ＬＣＤ）や固体撮像素子（例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳなど）等に用いられるカラーフィルタ、エレクトロルミネッセンス用カラーフィルタなどの着色画素形成用として、また、印刷用インキ、インクジェット用インキ、及び塗料などの作製用途として、好適に用いることができる。
【０１２１】
《カラーフィルタ及びその製造方法》
次に、本発明のカラーフィルタについて、その製造方法を通じて詳述する。
本発明のカラーフィルタの製造方法においては、既述の本発明の染料含有硬化性組成物を用いて好適にカラーフィルタを作製することができる。すなわち、本発明の染料含有硬化性組成物を、支持体上に回転塗布、流延塗布、ロール塗布等の塗布方法により塗布して感放射線性組成物層を形成し、該層を所定のマスクパターンを介して露光し、現像液で現像することによって、ネガ型の着色パターンを形成する（画像形成工程）。また、必要により、形成された着色パターンを加熱及び／又は露光により硬化する硬化工程を含んでいてもよい。
【０１２２】
カラーフィルタの作製においては、前記画像形成工程（及び必要により硬化工程）を所望の色相数だけ繰り返すことにより、所望の色相よりなるカラーフィルタを作製することができる。この際に使用される光若しくは放射線としては、特にｇ線、ｈ線、ｉ線等の紫外線が好ましく用いられる。
【０１２３】
前記支持体としては、例えば、液晶表示素子等に用いられるソーダガラス、パイレックス（Ｒ）ガラス、石英ガラス及びこれらに透明導電膜を付着させたものや、撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えばシリコン基板等や、相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）等が挙げられる。これらの基板は、各画素を隔離するブラックストライプが形成されている場合もある。
また、これらの基板上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止あるいは基板表面の平坦化のために下塗り層を設けてもよい。
【０１２４】
前記現像液としては、本発明の染料含有硬化性組成物の未硬化部を溶解する一方、硬化部は溶解しない組成よりなるものであればいかなるものも用いることができる。具体的には、種々の有機溶剤の組合わせやアルカリ性の水溶液を用いることができる。前記有機溶剤としては、本発明の染料含有硬化性組成物を調製する際に使用される前述の溶剤が挙げられる。
【０１２５】
前記アルカリ性の水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム，硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ−〔５．４．０〕−７−ウンデセン等のアルカリ性化合物を、濃度が０．００１〜１０質量％、好ましくは０．０１〜１質量％となるように溶解してなるアルカリ性水溶液が好適である。尚、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合は、一般に、現像後水で洗浄する。
【０１２６】
本発明のカラーフィルタは、特に１００万画素を超えるような高解像度のＣＣＤ素子やＣＭＯＳ等に好適である。本発明のカラーフィルタは、例えば、ＣＣＤを構成する各画素の受光部と集光するためのマイクロレンズとの間に配置されるカラーフィルタとして用いることができる。
【０１２７】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
【０１２８】
１）レジスト溶液の調製
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート …１９．２０部
（ＰＧＭＥＡ）
・エチルラクテート …３６．６７部
・バインダー …３０．５１部
〔メタクリル酸ベンジル／メタクリル酸／メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル共重合体（モル比＝６０：２０：２０）の４１％ＰＧＭＥＡ溶液〕
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート …１２．２０部
（光重合性化合物）
・重合禁止剤（ｐ−メトキシフェノール） … ０．００６１部
・フッ素系界面活性剤 … ０．８３部
（Ｆ−４７５、大日本インキ化学工業（株）製）
・光重合開始剤 … ０．５８６部
（ＴＡＺ−１０７（トリハロメチルトリアジン系の光重合開始剤）、みどり化学社製）
を混合して溶解し、レジスト溶液を調製した。
【０１２９】
２）下塗り層付ガラス基板の作製
ガラス基板（コーニング１７３７）を１％ＮａＯＨ水で超音波洗浄した後、水洗、脱水ベーク（２００℃／３０分）を行なった。次いで、前記１）で得たレジスト溶液を、洗浄後のガラス基板上に膜厚２μｍになるようにスピンコーターを用いて塗布し、２２０℃で１時間加熱乾燥し、硬化膜（下塗り層）を形成した。
【０１３０】
３）染料レジスト溶液の調製
前記１）で得られたレジスト溶液９．４部と、ａｃｉｄ ｙｅｌｌｏｗ ４２のテトラメチルエチレンジアミン塩〔含窒素化合物／酸性染料＝１．５０（モル比）〕０．６部とを混合し溶解して、染料レジスト溶液（本発明の染料含有硬化性組成物の溶液）を得た。
【０１３１】
４）染料含有硬化性組成物の露光・現像（画像形成工程）
前記３）で得られた染料レジスト溶液を、前記２）で得られた下塗り層付ガラス基板の下塗り層の上に膜厚が１．０μｍになるようにスピンコーターを用いて塗布し、１２０℃で１２０秒間プリベークした。
【０１３２】
次いで、ｉ線縮小投影露光装置を使用して、塗布膜に３６５ｎｍの波長で２０μｍマスクを通して８００ｍＪ／ｃｍ^２の露光量で照射した。照射後、６０％ＣＤ−２０００（富士フイルムアーチ（株）製）現像液を使用して、２６℃で６０秒間現像した。次いで、流水で２０秒間リンスした後、スプレー乾燥して、黄色のパターン像を得た。画像形成は、光学顕微鏡及びＳＥＭ写真観察により通常の方法で確認した。
【０１３３】
４）評価
上記より得た黄色のパターン像に対して以下の評価を行なった。評価した結果は下記表１に示す。
（１）現像性および残膜率
未露光部現像性、露光部残膜率は、色度計ＭＣＰＤ−１０００（大塚電子（株）製）で測定した。未露光部現像性とは、現像前後での膜の吸光度値の変化率［％］をいい、値の大きい方が現像性に優れることを示す。露光部残膜率とは、現像前後での膜の吸光度値の維持率［％］をいい、値の大きい方がパターン形状が良好であることを示す。
【０１３４】
（２） 耐溶剤性
上記のようにして黄色のパターン像が形成された下塗り層付ガラス基板を、乳酸エチル中に室温下１０分間浸漬した後、色度計ＭＣＰＤ−１０００（大塚電子（株）製）を用いて、パターン像における色度変化、即ちΔＥａｂ値を測定した。ΔＥａｂ値の小さい方が耐溶剤性に優れることを示す。
【０１３５】
更に、前記３）染料レジスト溶液に用いた黄色の有機溶剤可溶性染料を異色の染料に代え、黄色パターン像が設けられた前記下塗り層付ガラス基板に二色目を塗布し、該塗布時の色素溶出及び混色を二色目の画像形成前後の吸光度変化から確認した。
【０１３６】
（実施例２〜７、比較例１〜２）
実施例１において、「１）レジスト溶液の調製」に用いたＴＡＺ−１０７をそれぞれ下記表１に記載の光重合開始剤に代え、かつ「３）染料レジスト溶液の調製」に用いたａｃｉｄ ｙｅｌｌｏｗ４２のテトラメチルエチレンジアミン塩をそれぞれ下記表１に示す酸性染料に代えたこと以外、実施例１と同様にして、染料レジスト溶液を調製し、パターン像を形成すると共に、更に同様の評価を行なった。
【０１３７】
【表１】

【０１３８】
上記表１に示すように、光重合開始剤としてトリハロメチルトリアジン系化合物、オキシム系化合物、またはα−アミノケトン系化合物を含有する本発明の染料含有硬化性組成物を用いた実施例では、未露光部現像性および露光部硬化性（現像残膜性）が良好で高解像度のパターン像が得られ、また同時に、形成されたパターンは有機溶剤と接触しても形状や色相を損なうことなく、優れた耐溶剤性を示した。
一方、比較例１〜２のように、トリハロメチルトリアジン系化合物、オキシム系化合物、およびα−アミノケトン系化合物以外の他の光重合開始剤を用いた場合には、現像性は良好であったものの、パターン硬化性（現像残膜性）および耐溶剤性の点で特に劣っていた。
【０１３９】
（実施例８〜１４）
実施例１〜７で用いたガラス基板を、シリコンウエハー基板に代えたこと以外、実施例１〜７と同様の操作を行なってパターン像を得た。未露光部現像性および露光部残膜率、並びに耐溶剤性は実施例１〜７と同様な結果が得られた。
実施例８〜１４においては、シリコンウエハー基板を用いている点で実施例１〜７と異なるが、染料含有硬化性組成物は実施例１〜１４を通して全て下塗り層上に塗布されているため実質的に違いが生じることはなく、同じ諸性能が得られた。
【０１４０】
【発明の効果】
本発明によれば、高感度かつ広い現像ラチチュードを有すると共に、特に硬化性に優れ、硬化後の染料の溶出がなく、耐溶剤性、耐熱性に優れ、解像度の高いパターン像（例えば画素）を形成することができる染料含有硬化性組成物を提供することができる。また、
本発明によれば、前記染料含有硬化性組成物を用いて構成され、該組成物の硬化性の向上によって耐溶剤性、耐熱性に特に優れ、かつ高透過率、高解像力を有する高生産性のカラーフィルタを提供することができる。また更に、
本発明によれば、高感度かつ高硬度でのパターン化、硬化が可能で、染料の溶出や混合（混色）が抑えられ、色相および解像度に優れ、かつ各色パターン像の耐溶剤性、耐熱性に特に優れたコストパフォーマンスの高い（高効率で高生産性の）カラーフィルタの製造方法を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a dye-containing curable composition suitable for forming a colored image constituting a color filter used in a liquid crystal display device, a solid-state imaging device, etc., a color filter using the dye-containing curable composition, and a production thereof Regarding the method.
[0002]
[Prior art]
As a method for producing a color filter used for a liquid crystal display device, a solid-state imaging device or the like, a dyeing method, a printing method, an electrodeposition method, or a pigment dispersion method is known.
[0003]
Among these, the pigment dispersion method is a method for producing a color filter by a photolithography method using a colored radiation-sensitive composition in which a pigment is dispersed in various photosensitive compositions. This method is stable to light and heat due to the use of pigments, and is patterned by a photolithographic method, so that sufficient positional accuracy can be secured and suitable for the production of color filters for large screens and high-definition color displays. It is a simple method.
[0004]
In order to produce a color filter by the pigment dispersion method, a radiation sensitive composition is applied on a substrate with a spin coater, a roll coater or the like, dried to form a coating film, and the coating film is subjected to pattern exposure and development. Thus, a colored filter can be obtained by obtaining colored pixels and repeating this operation for the hue.
[0005]
As the pigment dispersion method, a negative photosensitive composition in which a photopolymerizable monomer and a photopolymerization initiator are used in combination with an alkali-soluble resin is disclosed (for example, see Patent Documents 1 to 5). However, in recent years, color filters for solid-state imaging devices have been demanded to have higher definition. In the conventional pigment dispersion method, since the pigment exists in a particle state having a size, the resolution is essentially improved. In addition, there is a problem such as color unevenness due to coarse pigment particles, which is not suitable for applications requiring a fine pattern such as a solid-state imaging device.
[0006]
In order to achieve the high resolution, a technique using a dye as a coloring material has been studied (for example, see Patent Document 6). However, it has been found that the curable composition containing a dye has further new problems. That is,
(1) Since ordinary dyes have low solubility in an alkaline aqueous solution or an organic solvent (hereinafter also simply referred to as a solvent), it is difficult to obtain a liquid curable composition having a desired spectrum;
(2) The dye often exhibits an interaction with other components in the curable composition, and it is difficult to adjust the solubility (developability) of the cured part and the non-cured part;
(3) When the molar extinction coefficient (ε) of the dye is low, a large amount of dye must be added. For this purpose, the polymerizable compound (monomer), binder, photopolymerization initiator, etc. in the curable composition Other components must be reduced, causing problems such as reduced curability of the composition, heat resistance after curing, and developability of the (non) cured portion;
(4) Dyes are generally inferior in light resistance and heat resistance compared to pigments;
Etc.
[0007]
In addition, unlike a semiconductor manufacturing application or the like, in particular, in the case of a color filter manufacturing application for a solid-state imaging device, a thin film of 1.5 μm or less is required. Therefore, it is necessary to add a large amount of pigment to the curable composition, resulting in the above-mentioned problems.
[0008]
As described above, it has been difficult to satisfy the performance required for practical use as a high-definition color filter, particularly for solid-state imaging devices, that is, the miniaturization and thinning of the colored pattern.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-2-199403 [Patent Document 2]
JP-A-4-76062 [Patent Document 3]
JP-A-5-273411 [Patent Document 4]
JP-A-6-184482 [Patent Document 5]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-140654 [Patent Document 6]
JP-A-6-75375 [0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems. First, it has a high sensitivity and a wide development latitude, is particularly excellent in curability, has no elution of a dye after curing, and has solvent resistance and heat resistance. The object is to provide a dye-containing curable composition that is excellent in properties and can form a high-resolution pattern image (for example, pixels),
Secondly, it is composed of the curable composition containing the dye, and is a highly productive color that is particularly excellent in solvent resistance and heat resistance by improving the curability of the composition, and has high transmittance and high resolution. The purpose is to provide a filter,
Third, patterning and curing with high sensitivity and high hardness is possible, elution and mixing (color mixing) of dyes are suppressed, hue and resolution are excellent, and solvent resistance and heat resistance of each color pattern image are particularly high. An object of the present invention is to provide a method for producing an excellent color filter with high cost performance (high efficiency and high productivity) and to achieve the above object.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
Specific means for solving the above problems are as follows.
<1> A dye-containing curable composition comprising a binder, a photopolymerization initiator, a photopolymerizable compound, an acidic dye, and at least one of derivatives thereof, wherein the photopolymerization initiator is a trihalomethyltriazine compound, an oxime It is a dye-containing curable composition, which is at least one selected from the group consisting of a series compound and an α-aminoketone series compound.
[0012]
<2> The dye-containing curable composition according to <1>, wherein at least one of the acidic dye and its derivative is at least one selected from azo, anthraquinone, anthrapyridone, and phthalocyanine dyes. It is.
[0013]
<3> The dye-containing curable composition according to <1> or <2>, wherein at least one of the acidic dye and its derivative is an azo dye, and the azo dye is a monoazo dye or a bisazo dye. It is a thing.
[0014]
<4> At least one of the acidic dye and its derivative is an azo dye, and the azo dye is a compound including a skeleton represented by the following general formula (I) and / or general formula (II) It is a dye-containing curable composition in any one of <1>-<3>.
[0015]
[Chemical 1]

[0016]
In the general formulas (I) and (II), A and B each independently represent a pyrazole ring, a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a stilbene skeleton, a diphenyl sulfide skeleton, or an acetylacetone residue, which are substituted It may have a group.
[0017]
<5> The binder is a (meth) acrylic binder that may contain a polymerizable group, the photopolymerizable compound is a tetrafunctional or higher (meth) acrylic ester monomer, and the photopolymerization starts. The agent is 2,6-bis (trichloromethyl) -4- (3,4-methylenedioxyphenyl) -1,3,5-triazine and / or 2- (O-benzoyloxime) -1- [4- (Phenylthio) phenyl] -1,2-octanedione, wherein at least one of the acidic dyes and derivatives thereof is at least one selected from azo dyes and phthalocyanine dyes. The dye-containing curable composition according to any one of the above.
[0018]
<6> The dye-containing curable composition according to any one of <1> to <5>, further including a crosslinking agent.
[0019]
<7> A color filter comprising the dye-containing curable composition according to any one of <1> to <6>.
[0020]
<8> A step of coating the dye-containing curable composition according to any one of <1> to <6> on a support, exposing through a mask, and developing to form a pattern image. This is a method for manufacturing a color filter.
In the method for producing a color filter, when producing a color filter having a desired hue, the above process is repeated for the desired number of hues. Moreover, the aspect which has the process of hardening | curing the said pattern image by heating and / or exposure as needed is also suitable.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the dye-containing curable composition of the present invention, the color filter using the same, and the production method thereof will be described in detail.
[0022]
<< Dye-containing curable composition >>
The dye-containing curable composition of the present invention comprises a trihalomethyltriazine compound, an oxime compound, and an α-aminoketone compound, together with an alkali-soluble binder, an organic solvent-soluble acidic dye and / or a derivative thereof, and a photopolymerizable compound. It comprises at least one photopolymerization initiator selected from the group consisting of compounds, and generally comprises a solvent (hereinafter also referred to as “organic solvent”). The dye-containing curable composition of the present invention can be formed into a negative type by containing the above-mentioned photopolymerization initiator and a photopolymerizable compound (unsaturated group-containing compound), and further improve the degree of curing of the film. It can contain and comprise the crosslinking agent for making it and another component.
[0023]
(Acid dyes and their derivatives)
The dye-containing curable composition of the present invention contains at least one of an acidic dye and a derivative thereof. Hereinafter, the acid dye and its derivative (hereinafter also simply referred to as a dye) will be described.
The acidic dye is not particularly limited as long as it has an acidic group such as a sulfonic acid or a carboxylic acid, but is soluble in an organic solvent or a developer used for the preparation of a composition or a development treatment, and salt formation with a basic compound. It is selected in consideration of all required performances such as properties, absorbance, interaction with other components in the curable composition, light resistance, heat resistance and the like.
[0024]
There is no restriction | limiting in particular in the acidic dye which concerns on this invention, The well-known acidic dye which can be conventionally used for color filters can be used. For example, JP-A 64-90403, JP-A 64-91102, JP-A-1-94301, JP-A-6-11614, JP 2592207, US Pat. No. 4,808,501 , US Pat. No. 5,667,920, US Pat. No. 5,059,500, JP-A-5-333207, JP-A-6-35183, JP-A-6-51115, Examples include acid dyes disclosed in JP-A-6-194828. Chemical structures include pyrazole azo, anilino azo and aryl azo azo, triphenylmethane, anthraquinone, anthrapyridone, benzylidene, oxonol, pyrazolotriazole azo, pyridone azo, cyanine, phenothiazine Acid dyes such as those based on pyrrolopyrazole azomethine, xanthene, phthalocyanine, benzopyran, and indigo can be used.
[0025]
In the case of a resist system that performs water or alkali development, an acid dye having a sulfonic acid group or a carboxylic acid group and / or a derivative thereof is preferable in that the binder and / or dye are completely removed by development. You may be able to use it. In addition, direct dyes, mordant dyes, acid mordant dyes, azoic dyes, disperse dyes, oil-soluble dyes, food dyes, and / or derivatives thereof can be usefully used as acid dyes.
[0026]
Specific examples of the acid dye according to the present invention are listed below. However, the present invention is not limited to these. For example,
acid alizarin violet N;
acid black 1, 2, 24, 48;
acid blue 1,7,9,15,18,23,25,27,29,40,42,45,51,62,70,74,80,83,86,87,90,92,96,103, 112, 113, 120, 129, 138, 147, 150, 158, 171, 182, 192, 210, 242, 243, 256, 259, 267, 278, 280, 285, 290, 296, 315, 324: 1, 335, 340;
[0027]
acid chroma violet K;
acid Fuchsin;
acid green 1,3,5,9,16,25,27,50,58,63,65,80,104,105,106,109;
acid orange 6, 7, 8, 10, 12, 26, 50, 51, 52, 56, 62, 63, 64, 74, 75, 94, 95107, 108, 169, 173;
[0028]
acid red 1,4,8,14,17,18,26,27,29,31,34,35,37,42,44,50,51,52,57,66,73,80,87,88, 91, 92, 94, 97, 103, 111, 114, 129, 133, 134, 138, 143, 145, 150, 151, 158, 176, 182, 183, 198, 206, 211, 215, 216, 217, 227,228,249,252,257,258,260,261,266,268,270,274,277,280,281,195,308,312,315,316,339,341,345,346,349, 382, 383, 394, 401, 412, 417, 418, 422, 426;
[0029]
acid violet 6B, 7, 9, 17, 19;
acid yellow 1,3,7,9,11,17,23,25,29,34,36,38,40,42,54,65,72,73,76,79,98,99; 111,112, 113, 114, 116, 119, 123, 128, 134, 135, 138, 139, 140, 144, 150, 155, 157, 160, 161, 163, 168, 169, 172, 177, 178, 179, 184 190,193,196,197,199,202,203,204,205,207,212,214,220,221,228,230,232,235,238,240,242,243,251;
[0030]
Direct Yellow 2,33,34,35,38,39,43,47,50,54,58,68,69,70,71,86,93,94,95,98,102,108,109,129, 136, 138, 141;
Direct Orange 34, 39, 41, 46, 50, 52, 56, 57, 61, 64, 65, 68, 70, 96, 97, 106, 107;
Direct Red 79, 82, 83, 84, 91, 92, 96, 97, 98, 99, 105, 106, 107, 172, 173, 176, 177, 179, 181, 182, 184, 204, 207, 211, 213, 218, 220, 221, 222, 232, 233, 234, 241, 243, 246, 250;
Direct Violet 47, 52, 54, 59, 60, 65, 66, 79, 80, 81, 82, 84, 89, 90, 93, 95, 96, 103, 104;
[0031]
Direct Blue 57, 77, 80, 81, 84, 85, 86, 90, 93, 94, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 106, 107, 108, 109, 113, 114, 115, 117, 119,137,149,150,153,155,156,158,159,160,161,162,164,166,167,170,171,172,173,188,189,190,192,193 194,196,198,199,200,207,209,210,212,213,214,222,228,229,237,238,242,243,244,245,247,248,250,251,252, 256, 257, 259, 260, 268, 274, 275, 293;
Direct Green 25, 27, 31, 32, 34, 37, 63, 65, 66, 67, 68, 69, 72, 77, 79, 82;
[0032]
Modern Yellow 3, 5, 8, 10, 16, 20, 26, 30, 31, 33, 42, 43, 45, 56, 50, 61, 62, 65;
Modern Orange 3, 4, 5, 8, 12, 13, 14, 20, 21, 23, 24, 28, 29, 32, 34, 35, 36, 37, 42, 43, 47, 48;
Modern Red 1, 2, 3, 4, 9, 11, 12, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 24, 25, 26, 30, 32, 33, 36, 37, 38, 39, 41, 43, 45, 46, 48, 53, 56, 63, 71, 74, 85, 86, 88, 90, 94, 95;
[0033]
Modern Violet 2, 4, 5, 7, 14, 22, 24, 30, 31, 32, 37, 40, 41, 44, 45, 47, 48, 53, 58;
Modern Blue 2, 3, 7, 8, 9, 12, 13, 15, 16, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 30, 31, 32, 39, 40, 41, 43, 44, 48, 49, 53, 61, 74, 77, 83, 84;
Modern Green 1, 3, 4, 5, 10, 15, 19, 26, 29, 33, 34, 35, 41, 43, 53;
[0034]
Solvent Yellow 23, 38, 62, 63, 64, 68, 78, 89, 90, 91, 92, 98, 99, 104, 105, 106, 126, 128, 129, 130, 132, 133, 134, 138, 139, 140, 144, 145, 156, 160, 161, 163, 164, 165, 168, 169, 170, 171;
Solvent Orange 11, 19, 41, 47, 55, 57, 58, 60, 63, 67, 71, 72, 79, 80, 94, 96, 97, 105;
Solvent Red 9, 37, 39, 85, 90, 91, 92, 111, 112, 113, 135, 136, 143, 144, 146, 147, 148, 151, 152, 179, 180, 181, 184, 194 195, 202, 203, 207, 208, 212, 213, 214, 220, 225, 226, 227, 228, 230;
[0035]
Solvent Violet 5, 22, 30, 31, 33, 36, 37, 39, 40, 46, 49;
Solvent Blue 26, 36, 45, 65, 75, 82, 84, 90, 93, 94, 95, 97, 104, 105, 108, 109, 110, 119, 122, 130, 131, 132, 133;
Solvent Green 19, 20, 24, 25, 26, 28, 29
Food Yellow 3;
And derivatives of these dyes.
[0036]
Among these, particularly, acid black 24;
acid blue 23, 25, 29, 62, 80, 86, 87, 92, 138, 158, 182, 243, 324: 1;
acid orange 8, 51, 56, 74, 63, 74;
acid red 1,4,8,34,37,42,52,57,80,97,114,143,145,151,183,217;
acid violet 7;
acid yellow 17, 25, 29, 34, 38, 42, 65, 72, 76, 99, 111, 112, 114, 116, 134, 155, 169, 172, 184, 220, 228, 230, 232, 243;
Acid Green 25;
Modern Yellow 3;
Or the like, or derivatives of these dyes are preferred.
[0037]
Further, azo, xanthene and phthalocyanine acid dyes other than those mentioned above are also preferred. I. Solvent Blue 44, 38, C.I. I. Solvent Orange 45, Rhodamine B, Rhodamine 110, 2,7-Naphthalenedisulfonic acid, 3-[(5-chloro-2-phenoxyphenyl) hydrazono] -3,4-dihydro-4-oxo-5- [minyl] ulyl] And the like and derivatives of these dyes are also preferred.
[0038]
In the present invention, it is particularly preferable that the acid dye and the derivative thereof be selected from azo, anthraquinone, anthrapyridone, and phthalocyanine acid dyes and derivatives thereof, or two or more kinds thereof. It is particularly preferable that one or two or more of acid-based and phthalocyanine-based acid dyes and derivatives thereof be selected and contained. The azo dye is preferably a monoazo or bisazo acid dye or a derivative thereof, and particularly preferably an acid dye or a derivative containing a skeleton represented by the following general formula (I) or (II).
[0039]
[Chemical 2]

[0040]
In the general formulas (I) and (II), A and B each independently represent a pyrazole ring, a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a stilbene skeleton, a diphenyl sulfide skeleton, or an acetylacetone residue, which are substituted It may have a group. In any of A and B, a pyrazole ring, a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, and a stilbene ring are particularly preferable.
[0041]
Among acid dyes containing a skeleton represented by the general formula (I) or (II) or derivatives thereof, acid yellow 42,65,169,243,228,38,29,220, and acid red 42,57 As well as their derivatives.
[0042]
When the acid dye is contained as a component of the composition, it may be better to use it as a derivative of the acid dye because the acid dye may not be sufficiently soluble in the organic solvent used for the preparation. As the derivative of the acidic dye, an inorganic salt of an acidic dye having an acidic group such as sulfonic acid or carboxylic acid, a salt of an acidic dye and a nitrogen-containing compound, a sulfonamide of an acidic dye, or the like can be used. Although it will not specifically limit if it can melt | dissolve in the solution of the dye containing curable composition to be prepared, the solubility with respect to the developing solution used at the time of an organic solvent or image development processing, light absorbency, other in dye containing curable composition It is selected in consideration of all necessary performance such as interaction with components, light resistance, heat resistance and the like.
[0043]
The salt of said acidic dye and a nitrogen-containing compound is demonstrated. The method of forming a salt with an acid dye and a nitrogen-containing compound may be effective for improving the solubility of the acid dye (providing solubility in an organic solvent) and improving heat resistance and light resistance.
[0044]
A nitrogen-containing compound that forms a salt with an acid dye and a nitrogen-containing compound that forms an amide bond with an acid dye to obtain a sulfonamide of the acid dye will be described.
The nitrogen-containing compound is a salt or amide compound that is soluble in an organic solvent or developer used during preparation or development processing, salt-forming properties, dye absorbance / color value, and other components in the dye-containing curable composition. Is selected in consideration of all of the interaction with the colorant, heat resistance as a colorant, light resistance, and the like. When selecting only in terms of absorbance and color value, the nitrogen-containing compound is preferably as low as possible in molecular weight, particularly preferably having a molecular weight of 300 or less, more preferably having a molecular weight of 280 or less, and a molecular weight of 250 or less. Those are particularly preferred.
[0045]
Hereinafter, the specific example of the said nitrogen-containing compound is given. However, the present invention is not limited to these. In the following compounds, those having no “—NH— group” are not nitrogen-containing compounds forming an amide bond.
[0046]
[Chemical 3]

[0047]
[Formula 4]

[0048]
[Chemical formula 5]

[0049]
[Chemical 6]

[0050]
[Chemical 7]

[0051]
[Chemical 8]

[0052]
[Chemical 9]

[0053]
[Chemical Formula 10]

[0054]
Embedded image

[0055]
Embedded image

[0056]
Embedded image

[0057]
The molar ratio of the nitrogen-containing compound / acid dye in the salt of the acid dye and the nitrogen-containing compound (hereinafter referred to as “n”) will be described. The molar ratio n is a value that determines the molar ratio between the acidic dye molecule and the amine compound that is a counter ion, and can be freely selected according to the salt forming conditions of the acidic dye-amine compound. Specifically, n is a numerical value satisfying 0 <n ≦ 10 among the number of functional groups of an acid in an acid dye for practical use, solubility in an organic solvent or a developer, salt formation, absorbance, dye content It can be selected in consideration of all necessary performances such as interaction with other components in the curable composition, light resistance, heat resistance and the like. When selecting only from the viewpoint of absorbance, n is preferably a numerical value satisfying 0 <n ≦ 8, more preferably a numerical value satisfying 0 <n ≦ 7, and particularly preferably a numerical value satisfying 0 <n ≦ 6.
[0058]
The content concentration of the above acidic dye and its derivative will be described. The concentration of the acid dye and its derivative in the total solid components of the dye-containing curable composition varies depending on the type of the acid dye, but is preferably 0.5 to 80% by mass, and 0.5 to 60% by mass. More preferably, 0.5-50 mass% is especially preferable.
[0059]
(binder)
Next, the binder will be described. The binder according to the present invention is not particularly limited as long as it is alkali-soluble, but is preferably selected from the viewpoints of heat resistance, developability, availability, and the like.
[0060]
The binder is preferably a linear organic polymer, soluble in an organic solvent, and developable with a weak alkaline aqueous solution. Examples of such linear organic high molecular polymers include polymers having a carboxylic acid in the side chain, such as JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12777, and JP-B-54-25957. Methacrylic acid copolymer, acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, as described in JP-A-59-53836 and JP-A-59-71048. Examples thereof include polymers, maleic acid copolymers, partially esterified maleic acid copolymers, and acidic cellulose derivatives having a carboxylic acid in the side chain are also useful.
[0061]
In addition to the above, those obtained by adding an acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group, polyhydroxystyrene resins, polysiloxane resins, poly (2-hydroxyethyl (meth) acrylate), polyvinylpyrrolidone and polyethylene oxide, Polyvinyl alcohol, etc. are also useful.
Moreover, you may copolymerize the monomer which has hydrophilic property, As an example, alkoxyalkyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, (meth) acrylamide, N-methylol acrylamide, Secondary or tertiary alkylacrylamide, dialkylaminoalkyl (meth) acrylate, morpholine (meth) acrylate, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, vinylimidazole, vinyltriazole, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate Branched or linear propyl (meth) acrylate, branched or linear butyl (meth) acrylate, phenoxyhydroxypropyl (meth) acrylate, and the like.
[0062]
In addition, monomers having a tetrahydrofurfuryl group, phosphoric acid, phosphoric acid ester, quaternary ammonium salt, ethyleneoxy chain, propyleneoxy chain, sulfonic acid and its salt, morpholinoethyl group, etc. as the hydrophilic monomer Useful.
[0063]
In order to improve the crosslinking efficiency, a polymerizable group may be included in the side chain, and a polymer containing an allyl group, a (meth) acryl group, an allyloxyalkyl group or the like in the side chain is also useful. Hereinafter, examples of the polymer containing these polymerizable groups are shown, but the polymer is not limited thereto as long as it contains an alkali-soluble group such as a COOH group, an OH group, and an ammonium group and an unsaturated bond between carbon atoms.
[0064]
As a specific example, a copolymer of an OH group such as 2-hydroxyethyl acrylate, a COOH group such as methacrylic acid, and a monomer such as an acrylic or vinyl compound copolymerizable with these, an OH group A compound obtained by reacting an epoxy ring having reactivity with a compound having a carbon-carbon unsaturated bond group (for example, a compound such as glycidyl acrylate) can be used.
[0065]
As the compound having reactivity with the OH group, a compound having an acid anhydride, an isocyanate group, and an acryloyl group can be used in addition to the epoxy ring. Further, a compound obtained by reacting an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid with a compound having an epoxy ring described in JP-A-6-102669 and JP-A-6-1938 is saturated or unsaturated polybasic. A reaction product obtained by reacting an acid anhydride can also be used.
[0066]
Examples of compounds having both an alkali solubilizing group such as a COOH group and an intercarbon unsaturated group include, for example, Dynal NR series (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.); Photomer 6173 (COOH group-containing Polyurethane acrylic oligomer, Diamond Shamrock Co., Ltd.). Ltd.); Biscote R-264, KS resist 106 (both made by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.); Cyclomer P series, Plaxel CF200 series (both made by Daicel Chemical Industries, Ltd.); Ebecryl 3800 (Daicel Yu) CB Co., Ltd.).
In addition, alcohol-soluble nylon, polyether of 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) -propane and epichlorohydrin, etc. are also useful from the viewpoint of improving the film strength after curing.
[0067]
Among these various binders, from the viewpoint of heat resistance, polyhydroxystyrene resins, polysiloxane resins, (meth) acrylic resins, acrylamide resins, and acrylic / acrylamide copolymer resins are preferable, and (meth) acrylic resins are preferred. Resins, polyhydroxystyrene resins, and polysiloxane resins are more preferable. From the viewpoint of developing property control, (meth) acrylic resins, acrylamide resins, and acrylic / acrylamide copolymer resins are preferred.
[0068]
In particular, (meth) acrylic resins (binders that may contain a polymerizable group) are preferred. Examples of the (meth) acrylic resins include benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, and hydroxyethyl (meth) acrylate. , Copolymers composed of monomers selected from (meth) acrylamide and the like, and cyclomer P series, Plaxel CF200 series (all manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), Ebecryl 3800 (produced by Daicel UCB Co., Ltd.), Diana- The NR series (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), Biscoat R264, KS resist 106 (both manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) and the like are preferable.
[0069]
Moreover, an alkali-soluble phenol resin can also be used as a binder. Examples of the alkali-soluble phenol resin include novolak resins and vinyl polymers.
[0070]
Examples of the novolak resin include those obtained by condensing phenols and aldehydes in the presence of an acid catalyst. Examples of the phenols include phenol, cresol, ethylphenol, butylphenol, xylenol, phenylphenol, catechol, resorcinol, pyrogallol, naphthol, and bisphenol A. Phenols can be used alone or in combination of two or more. Examples of the aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, and benzaldehyde. Specific examples of the novolak resin include, for example, a condensation product of metacresol, paracresol or a mixture thereof and formalin.
The novolak resin may be adjusted in molecular weight distribution using means such as fractionation. Moreover, you may mix the low molecular weight component which has phenolic hydroxyl groups, such as bisphenol C and bisphenol A, in the said novolak resin.
[0071]
The binder preferably has a weight average molecular weight (polystyrene equivalent value measured by GPC method) of 1000 to 2 × 10 ⁵ , more preferably 2000 to 1 × 10 ⁵ , and more preferably 5000 to 5 × 10 ^4. The polymer is particularly preferred.
The content of the binder in the dye-containing curable composition is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 20 to 80% by mass, based on the total solid content in the dye-containing curable composition of the present invention. -70 mass% is especially preferable.
[0072]
(Photopolymerization initiator and photopolymerizable compound)
The dye-containing curable composition of the present invention contains a photopolymerization initiator and a photopolymerizable compound, and can be configured as a negative curable composition.
[0073]
-Photopolymerization initiator-
First, the photopolymerization initiator will be described. The photopolymerization initiator is capable of polymerizing a polymerizable photopolymerizable compound, and particularly in the present invention, from the viewpoint of polymerization characteristics, initiation efficiency, absorption wavelength, availability, cost, and the like, a trihalomethyltriazine-based It contains at least one selected from the group consisting of a compound, an oxime compound, and an α-aminoketone compound (photopolymerization initiator according to the present invention).
[0074]
In the trihalomethyltriazine compound, examples of the halomethyl-s-triazine compound include vinyl-halomethyl-s-triazine compounds described in JP-B-59-1281 and JP-A-53-133428. Examples include 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis-halomethyl-s-triazine compounds and 4- (p-aminophenyl) -2,6-di-halomethyl-s-triazine compounds.
[0075]
Other examples include 2,4-bis (trichloromethyl) -6-p-methoxystyryl-s-triazine, 2,6-bis (trichloromethyl) -4- (3,4-methylenedioxyphenyl)- 1,3,5-triazine, 2,6-bis (trichloromethyl) -4- (4-methoxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (1- p-dimethylaminophenyl-1,3-butadienyl) -s-triazine, 2-trichloromethyl-4-amino-6-p-methoxystyryl-s-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6 -Bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (4-methoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (4-ethoxy-naphth-1-) ) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (4-butoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- [4- (2 -Methoxyethyl) -naphth-1-yl] -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- [4- (2-ethoxyethyl) -naphth-1-yl] -4,6-bis- Trichloromethyl-s-triazine, 2- [4- (2-butoxyethyl) -naphth-1-yl] -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (2-methoxy-naphth-1- Yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (6-methoxy-5-methyl-naphth-2-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- ( 6-methoxy-naphtho -Yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (5-methoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (4,7 -Dimethoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine,
[0076]
2- (6-Ethoxy-naphth-2-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-s-triazine, 2- (4,5-dimethoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloro Methyl-s-triazine, 4- [p-N, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-methyl-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [p-N, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloro Methyl) -s-triazine, 4- [o-methyl-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (pN-chloroethyla) Nophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [p- N, N-di (phenyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (p-N-chloroethylcarbonylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl)- s-triazine, 4- [p-N- (p-methoxyphenyl) carbonylaminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m-N, N-di (ethoxycarbonylmethyl) ) Aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m-bromo-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophen L] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m-chloro-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl)- s-triazine, 4- [m-fluoro-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine,
[0077]
4- [o-bromo-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-chloro-pN, N- Di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl-2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-fluoro-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6- Di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-bromo-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o- Chloro-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-fluoro-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m-bromo-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m-chloro-p-N, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine,
[0078]
4- [m-Fluoro-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (m-bromo-pN-ethoxycarbonylmethylamino) Phenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (m-chloro-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4 -(M-Fluoro-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-bromo-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2 , 6-Di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-chloro-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloro) Methyl) -s-triazine, 4- (o-fluoro-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (m-bromo-pN- Chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (m-chloro-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine 4- (m-fluoro-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-bromo-pN-chloroethylaminophenyl) -2 , 6-Di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-chloro-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4 (O-FLUORO -p-N-chloroethyl aminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, and the like.
[0079]
In addition, TAZ series made by Midori Chemical Co., for example, TAZ-107, TAZ-110, TAZ-104, TAZ-109, TAZ-140, TAZ-204, TAZ-113, TAZ-123 and the like can be mentioned.
[0080]
Examples of the α-aminoketone compounds include Irgacure series manufactured by Ciba Geigy, such as Irgacure 907 and Irgacure 369, 2-methyl-1-phenyl-2-morpholinopropan-1-one, 2-methyl-1- [ 4- (hexyl) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-ethyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, and the like.
[0081]
The oxime compound is not particularly limited, but 2- (O-benzoyloxime) -1- [4- (phenylthio) phenyl] -1,2-octanedione, 1- (4-methylsulfanyl-phenyl)- Butane-1,2-butane 2-oxime-O-acetate, 1- (4-methylsulfanyl-phenyl) -butan-1-one oxime-O-acetate, hydroxyimino- (4-methylsulfanyl-phenyl) -ethyl acetate Examples include ester-O-acetate, hydroxyimino- (4-methylsulfanyl-phenyl) -acetic acid ethyl ester-O-benzoate, and the like.
[0082]
Among the photopolymerization initiators, 2,6-bis (trichloromethyl) -4- (3,4-methylenedioxyphenyl) -1,3,5-triazine and / or 2- (O-benzoyloxime) ) -1- [4- (phenylthio) phenyl] -1,2-octanedione is particularly preferred.
[0083]
These photopolymerization initiators can be used in combination with a sensitizer and a light stabilizer.
Specific examples thereof include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin, 9-fluorenone, 2-chloro-9-fluorenone, 2-methyl-9-fluorenone, 9-anthrone, 2-bromo-9-anthrone, 2-ethyl-9. Anthrone, 9,10-anthraquinone, 2-ethyl-9,10-anthraquinone, 2-t-butyl-9,10-anthraquinone, 2,6-dichloro-9,10-anthraquinone, xanthone, 2-methylxanthone, 2-methoxyxanthone, 2-ethoxyxanthone, thioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, acridone, 10-butyl-2-chloroacridone, benzyl, dibenzalacetone, p- (dimethylamino) phenylstyryl ketone, p- (Dimethylamino) phenyl-p-methyls Rilketone, benzophenone, p- (dimethylamino) benzophenone (or Michler's ketone), p- (diethylamino) benzophenone, benzoanthrone, benzothiazole compounds described in Japanese Patent Publication No. 51-48516, tinuvin 1130, 400, etc. Is mentioned.
[0084]
You may use together other well-known photoinitiators other than the above photoinitiator with the dye-containing curable composition of this invention. Specific examples of other photopolymerization initiators include vicinal polykettle aldonyl compounds disclosed in U.S. Pat. No. 2,367,660, U.S. Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367, Α-carbonyl compounds disclosed in US Pat. No. 670, acyloin ethers disclosed in US Pat. No. 2,448,828, disclosed in US Pat. No. 2,722,512 Aromatic substituted aromatic acyloin compounds, polynuclear quinone compounds disclosed in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758, US Pat. No. 3,549,367 Triarylimidazole dimer / p-aminophenyl ketone combination disclosed in the specification, benzothiazo disclosed in Japanese Patent Publication No. 51-48516 For example, it is possible to list allyl compounds / trihalomethyl-s-triazine compounds.
[0085]
In addition, as the other photopolymerization initiator, at least one active halogen compound selected from halomethyloxadiazole compounds, 3-aryl-substituted coumarin compounds, lophine dimers, benzophenone compounds, acetophenone compounds and derivatives thereof, And cyclopentadiene-benzene-iron complex and salts thereof.
[0086]
Examples of the active halogen compounds of the halomethyloxadiazole compounds include 2-halomethyl-5-vinyl-1,3,4-oxadiazole compounds described in JP-B-57-6096, 2-trichloromethyl, and the like. -5-styryl-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (p-cyanostyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (p-methoxy) Styryl) -1,3,4-oxadiazole and the like.
[0087]
In addition, other than the above of the T series made by PANCHIM (for example, T-OMS, T-BMP, T-R, TB, etc.) and the Irgacure series made by Ciba Geigy, for example, Irgacure 651, Irgacure 184, Irgacure 500, Irgacure 1000, Irgacure 149, Irgacure 819, Irgacure 261, etc.), Darocur series, Darocur 1173, etc. can be used in combination. In addition, 4,4'-bis (diethylamino) -benzophenone, 2- (O-benzoyloxime) -1- [4- (phenylthio) phenyl] -1,2-octanedione, 2-benzyl-2-dimethylamino- 4-morpholinobutyrophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazolyl Dimer, 2- (o-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, 2- (p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, 2- (p-dimethoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer, 2- (2,4-dimethoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole Le dimer, 2-(p-methyl) -4,5-diphenyl imidazolyl dimer, benzoin isopropyl ether and the like can be used.
[0088]
As content in the dye-containing curable composition of the photoinitiator (and other photoinitiator) which concerns on this invention, 0.01-50 mass% is with respect to the mass of the below-mentioned photopolymerizable compound. Preferably, 1-30 mass% is more preferable, and 1-20 mass% is especially preferable. When the content is less than 0.01% by mass, the polymerization reaction of the photopolymerizable compound may be difficult to proceed. When the content exceeds 50% by mass, the polymerization rate increases but the molecular weight decreases and the film strength decreases. There is.
Further, the proportion of the photopolymerization initiator according to the present invention in the total mass of the photopolymerization initiator when another photopolymerization initiator is used in combination is preferably 50% by mass or more, and more preferably 60% by mass or more.
[0089]
It is preferable to further add a thermal polymerization inhibitor to the dye-containing curable composition of the present invention, for example, hydroquinone, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol. Benzoquinone, 4,4′-thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2-mercaptobenzimidazole, and the like are useful.
[0090]
-Photopolymerizable compound-
Next, the photopolymerizable compound used in combination with the photopolymerization initiator will be described.
The photopolymerizable compound is preferably a compound having at least one addition-polymerizable ethylene group and having an ethylenically unsaturated group having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure. Monofunctional acrylates and methacrylates such as (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, neopentyl glycol Di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) Ethylene oxide and propylene oxide were added to polyfunctional alcohols such as acrylate, hexanediol (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, glycerin and trimethylolethane Later (meth) acrylates, urethane acrylates described in JP-B-48-41708, JP-B-50-6034, JP-A-51-37193, JP-A-48-64183, Polyfunctional acrylates and metaacrylates such as polyester acrylates and epoxy acrylates which are reaction products of epoxy resin and (meth) acrylic acid described in JP-B-49-43191 and JP-B-52-30490 And the like, and mixtures thereof. Furthermore, the Japan Adhesion Association Vol. 20, no. 7, pages 300 to 308 are introduced as photocurable monomers and oligomers.
[0091]
Among these, it is particularly preferable to use a tetrafunctional or higher (meth) acrylic ester monomer in view of polymerizability and curability.
[0092]
As content in the dye containing curable composition of the said photopolymerizable compound, 0.1-90 mass% is preferable with respect to solid content mass of this composition, 1.0-80 mass% is more preferable, 2.0-70 mass% is especially preferable.
[0093]
(Crosslinking agent)
In the present invention, the main purpose of the present invention is to use the acid dye and / or derivative thereof, to advance the film curing reaction to a higher degree than before, and to obtain a film having good curability. In addition, it is also possible to obtain a film that has been further cured by using a crosslinking agent. Hereinafter, the crosslinking agent will be described.
[0094]
The crosslinking agent that can be used in the present invention is not particularly limited as long as the film can be cured by a crosslinking reaction. For example, (a) epoxy resin, (b) methylol group, alkoxymethyl group, and acyloxymethyl. At least one substituent selected from a melamine compound, a guanamine compound, a glycoluril compound or a urea compound, (c) a methylol group, an alkoxymethyl group, and an acyloxymethyl group, which is substituted with at least one substituent selected from the group A phenol compound, a naphthol compound or a hydroxyanthracene compound substituted with Of these, polyfunctional epoxy resins are preferred.
[0095]
The epoxy resin (a) may be any epoxy resin as long as it has an epoxy group and has crosslinkability, for example, bisphenol A diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, butanediol diglycidyl ether. , Hexanediol diglycidyl ether, dihydroxybiphenyl diglycidyl ether, diphthalic acid diglycidyl ester, N, N-diglycidyl aniline and other divalent glycidyl group-containing low molecular weight compounds, as well as trimethylolpropane triglycidyl ether, Trivalent glycidyl group-containing low molecular weight compounds represented by methylolphenol triglycidyl ether, TrisP-PA triglycidyl ether, etc., as well as pentaerythritol tetraglycidyl ether, tetramethylol vinyl Tetravalent glycidyl group-containing low molecular weight compounds typified by phenol A tetraglycidyl ether, polyvalent glycidyl group-containing low molecular weight compounds such as dipentaerythritol pentaglycidyl ether, dipentaerythritol hexaglycidyl ether, polyglycidyl ( And glycidyl group-containing polymer compounds represented by 1,2-epoxy-4- (2-oxiranyl) cyclohexane adduct of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol and the like. .
[0096]
The number of methylol groups, alkoxymethyl groups, and acyloxymethyl groups substituted in the crosslinking agent (b) is 2 to 6 for melamine compounds, 2 for glycoluril compounds, guanamine compounds, and urea compounds. Although it is -4, Preferably it is 5-6 in the case of a melamine compound, and is 3-4 in the case of a glycoluril compound, a guanamine compound, and a urea compound.
Hereinafter, the melamine compound, guanamine compound, glycoluril compound, and urea compound of (b) are collectively referred to as a compound (methylol group-containing compound, alkoxymethyl group-containing compound, or acyloxymethyl group-containing compound) according to (b).
[0097]
The methylol group-containing compound according to (b) can be obtained by heating the alkoxymethyl group-containing compound according to (b) in an alcohol in the presence of an acid catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, methanesulfonic acid or the like. The acyloxymethyl group-containing compound according to (b) can be obtained by mixing and stirring the methylol group-containing compound according to (b) with acyl chloride in the presence of a basic catalyst.
[0098]
Hereinafter, specific examples of the compound according to (b) having the substituent will be given.
Examples of the melamine compound include hexamethylol melamine, hexamethoxymethyl melamine, a compound in which 1 to 5 methylol groups of hexamethylol melamine are methoxymethylated, or a mixture thereof, hexamethoxyethyl melamine, hexaacyloxymethyl melamine, hexamethylol. Examples thereof include compounds in which 1 to 5 methylol groups of melamine are acyloxymethylated, or mixtures thereof.
[0099]
Examples of the guanamine compound include tetramethylol guanamine, tetramethoxymethyl guanamine, a compound obtained by methoxymethylating 1 to 3 methylol groups of tetramethylol guanamine, or a mixture thereof, tetramethoxyethyl guanamine, tetraacyloxymethyl guanamine, tetramethylol. Examples thereof include compounds obtained by acyloxymethylating 1 to 3 methylol groups of guanamine or a mixture thereof.
[0100]
Examples of the glycoluril compound include tetramethylol glycoluril, tetramethoxymethylglycoluril, a compound obtained by methoxymethylating 1 to 3 methylol groups of tetramethylolglycoluril, or a mixture thereof, or a methylol group of tetramethylolglycoluril. Examples thereof include compounds in which 1 to 3 are acyloxymethylated or a mixture thereof.
[0101]
Examples of the urea compound include tetramethylol urea, tetramethoxymethyl urea, a compound obtained by methoxymethylating 1 to 3 methylol groups of tetramethylol urea, a mixture thereof, and tetramethoxyethyl urea.
These compounds according to (b) may be used alone or in combination.
[0102]
The crosslinking agent (c), that is, a phenol compound, a naphthol compound, or a hydroxyanthracene compound substituted with at least one group selected from a methylol group, an alkoxymethyl group, and an acyloxymethyl group is the crosslinking agent (b). As in the case of, the thermal cross-linking suppresses intermixing with the overcoated photoresist and further increases the film strength. Hereinafter, these compounds may be collectively referred to as a compound according to (c) (a methylol group-containing compound, an alkoxymethyl group-containing compound, or an acyloxymethyl group-containing compound).
[0103]
The number of methylol groups, acyloxymethyl groups or alkoxymethyl groups contained in the crosslinking agent (c) is at least 2 per molecule, and from the viewpoint of thermal crosslinkability and storage stability, phenol as a skeleton Compounds in which the 2nd and 4th positions of the compound are all substituted are preferred. In addition, the naphthol compound and hydroxyanthracene compound as the skeleton are preferably compounds in which all of the ortho-position and para-position of the OH group are substituted. The 3-position or 5-position of the phenol compound may be unsubstituted or may have a substituent.
The naphthol compound may be unsubstituted or substituted except for the ortho position of the OH group.
[0104]
The methylol group-containing compound according to (c) is a compound in which the ortho-position or para-position (2-position or 4-position) of the phenolic OH group is a hydrogen atom, and this is used as sodium hydroxide, potassium hydroxide, It can be obtained by reacting with formalin in the presence of a basic catalyst such as ammonia or tetraalkylammonium hydroxide.
The alkoxymethyl group-containing compound according to (c) can be obtained by heating the methylol group-containing compound according to (c) in an alcohol in the presence of an acid catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, methanesulfonic acid or the like.
The acyloxymethyl group-containing compound according to (c) can be obtained by reacting the methylol group-containing compound according to (c) with an acyl chloride in the presence of a basic catalyst.
[0105]
Examples of the skeleton compound in the crosslinking agent (c) include phenol compounds, naphthols, hydroxyanthracene compounds, etc., in which the ortho-position or para-position of the phenolic OH group is unsubstituted. , 3-xylenol, 2,5-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol, bisphenols such as bisphenol A, 4,4'-bishydroxybiphenyl, TrisP-PA (Honshu Chemical Industry) Naphthol, dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxyanthracene, etc. are used.
[0106]
Specific examples of the crosslinking agent (c) include, as a phenol compound or a naphthol compound, for example, trimethylolphenol, tri (methoxymethyl) phenol, a compound obtained by methoxymethylating one or two methylol groups of trimethylolphenol, Trimethylol-3-cresol, tri (methoxymethyl) -3-cresol, compounds obtained by methoxymethylating 1 to 2 methylol groups of trimethylol-3-cresol, 2,6-dimethylol-4-cresol and the like Compounds obtained by methoxymethylating 1 to 3 methylol groups of methylol cresol, tetramethylol bisphenol A, tetramethoxymethyl bisphenol A, tetramethylol bisphenol A, tetramethylol-4,4′-bishydroxybiphenyl, tetramethyl A compound obtained by methoxymethylating 1 to 5 methylol groups of cymethyl-4,4′-bishydroxybiphenyl, hexamethylol of TrisP-PA, hexamethoxymethyl of TrisP-PA, hexamethylol of TrisP-PA, Bishydroxymethyl naphthalene diol, etc. are mentioned.
[0107]
Examples of the hydroxyanthracene compound include 1,6-dihydroxymethyl-2,7-dihydroxyanthracene.
Examples of the acyloxymethyl group-containing compound include compounds obtained by partially or fully acyloxymethylating the methylol group of the methylol group-containing compound.
[0108]
Among these compounds, trimethylolphenol, bishydroxymethyl-p-cresol, tetramethylolbisphenol A, trisP-PA (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) or a methylol group thereof is preferable. Examples thereof include an alkoxymethyl group and a phenol compound substituted with both a methylol group and an alkoxymethyl group.
These compounds according to (c) may be used alone or in combination.
[0109]
In the present invention, it is not always necessary to contain the crosslinking agent. When contained, the total content of the crosslinking agents (a) to (c) in the dye-containing curable composition varies depending on the material, but is 1 to 70 with respect to the solid content (mass) of the curable composition. % By mass is preferable, 5 to 50% by mass is more preferable, and 7 to 30% by mass is particularly preferable.
[0110]
-Solvent-
In preparing the dye-containing curable composition of the present invention, a solvent is generally contained. The solvent is basically not particularly limited as long as the solubility of each component and the coating property of the dye-containing curable composition are satisfied, but it is particularly selected in consideration of the solubility, coating property, and safety of the dye and the alkali-soluble resin. It is preferable that
[0111]
Examples of the solvent include esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, alkyl esters, and methyl lactate. , Ethyl lactate, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, etc .;
[0112]
3-oxypropionic acid alkyl esters such as methyl 3-oxypropionate and ethyl 3-oxypropionate, such as methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, 3-ethoxy Ethyl propionate, etc .; 2-oxypropionic acid alkyl esters such as methyl 2-oxypropionate, ethyl 2-oxypropionate, propyl 2-oxypropionate, such as methyl 2-methoxypropionate, 2-methoxypropion Acid ethyl, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-oxy-2-methylpropionate, ethyl 2-oxy-2-methylpropionate, 2-methoxy- 2-methylpropio Methyl acid, 2-ethoxy-2-methylpropionic acid ethyl, etc; methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate, etc .;
[0113]
Ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol methyl ether, propylene glycol methyl Ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, etc .;
[0114]
Ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, and 3-heptanone are preferred; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene are preferred.
[0115]
Among these, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, ethyl carbitol acetate Butyl carbitol acetate, propylene glycol methyl ether, propylene glycol methyl ether acetate and the like are more preferable.
[0116]
The binder and the crosslinking agent are usually dissolved in the solvent at a ratio of about 2 to 50% by mass and 2 to 30% by mass with respect to the mass of the solvent. Moreover, said acidic dye (and / or its derivative) is normally added in the ratio of about 2-50 mass% with respect to the solution containing the said binder and a crosslinking agent. Furthermore, various additives conventionally used in the technical field such as a smoothing agent for imparting uniform coating properties can be added to the resist composition for color filters.
[0117]
-Various additives-
In the dye-containing curable composition of the present invention, various additives such as a filler, a polymer compound other than the above, a surfactant, an adhesion promoter, an antioxidant, an ultraviolet absorber, and an aggregation preventive agent are optionally added. An agent or the like can be blended. If necessary, an anti-fading agent for the dye can also be added.
[0118]
Specific examples of the various additives include fillers such as glass and alumina; polymer compounds other than binder resins such as polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyethylene glycol monoalkyl ether, and polyfluoroalkyl acrylate; nonionic, cationic And anionic surfactants; vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2 -Aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ) Ethyltrimetoki Adhesion promoters such as silane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; 2,2-thiobis (4-methyl- 6-t-butylphenol), 2,6-di-t-butylphenol and other antioxidants; 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, alkoxybenzophenone, etc. And an anti-aggregation agent such as sodium polyacrylate.
[0119]
Further, when the alkali solubility of the non-image area is promoted and the developability of the dye-containing curable composition of the present invention is further improved, the composition has an organic carboxylic acid, preferably a low molecular weight of 1000 or less. A molecular weight organic carboxylic acid can be added.
Specifically, for example, aliphatic monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, pivalic acid, caproic acid, diethyl acetic acid, enanthic acid, caprylic acid; oxalic acid, malonic acid, succinic acid, Aliphatic dicarboxylic acids such as glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassic acid, methylmalonic acid, ethylmalonic acid, dimethylmalonic acid, methylsuccinic acid, tetramethylsuccinic acid, citraconic acid; Aliphatic tricarboxylic acids such as tricarballylic acid, aconitic acid, camphoric acid; aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid, toluic acid, cumic acid, hemelitic acid, mesitylene acid; phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, Aromatic polycarboxylic acids such as trimesic acid, melophanoic acid, pyromellitic acid; phenylacetic acid Hydratropic acid, hydrocinnamic acid, mandelic acid, phenyl succinic acid, atropic acid, cinnamic acid, methyl cinnamate, benzyl cinnamate, cinnamylidene acetic acid, coumaric acid, other carboxylic acids such as umbellic acid.
[0120]
The dye-containing curable composition of the present invention is used for forming a colored pixel such as a color filter or an electroluminescence color filter used in a liquid crystal display (LCD) or a solid-state imaging device (for example, CCD, CMOS, etc.). And can be suitably used for producing printing ink, inkjet ink, paint, and the like.
[0121]
<< Color filter and manufacturing method thereof >>
Next, the color filter of the present invention will be described in detail through its manufacturing method.
In the manufacturing method of the color filter of this invention, a color filter can be suitably produced using the dye-containing curable composition of this invention as stated above. That is, the radiation-containing composition layer is formed by applying the dye-containing curable composition of the present invention on a support by a coating method such as spin coating, cast coating, roll coating, and the like, and applying the layer to a predetermined mask. A negative colored pattern is formed by exposing through a pattern and developing with a developer (image forming step). Moreover, the hardening process which hardens | cures the formed coloring pattern by heating and / or exposure as needed may be included.
[0122]
In the production of a color filter, a color filter having a desired hue can be produced by repeating the image forming step (and curing step if necessary) by the desired number of hues. As light or radiation used at this time, ultraviolet rays such as g-line, h-line and i-line are particularly preferably used.
[0123]
Examples of the support include soda glass, Pyrex (R) glass, and quartz glass used for liquid crystal display elements and the like, a transparent conductive film attached thereto, a photoelectric conversion element substrate used for an imaging element, and the like. For example, a silicon substrate, a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), or the like can be given. These substrates may have black stripes that separate pixels.
Further, if necessary, an undercoat layer may be provided on these substrates in order to improve adhesion with the upper layer, prevent diffusion of substances, or planarize the substrate surface.
[0124]
As the developer, any developer may be used as long as it has a composition that dissolves the uncured portion of the dye-containing curable composition of the present invention but does not dissolve the cured portion. Specifically, a combination of various organic solvents or an alkaline aqueous solution can be used. As said organic solvent, the above-mentioned solvent used when preparing the dye-containing curable composition of this invention is mentioned.
[0125]
Examples of the alkaline aqueous solution include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium oxalate, sodium metasuccinate, aqueous ammonia, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide. , Choline, pyrrole, piperidine, alkaline compounds such as 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, the concentration is 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 1% by mass. An alkaline aqueous solution obtained by dissolution is preferable. When a developer composed of such an alkaline aqueous solution is used, it is generally washed with water after development.
[0126]
The color filter of the present invention is particularly suitable for a high-resolution CCD element, CMOS, or the like exceeding 1 million pixels. The color filter of the present invention can be used as, for example, a color filter disposed between a light receiving portion of each pixel constituting a CCD and a microlens for condensing light.
[0127]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Unless otherwise specified, “part” is based on mass.
[0128]
1) Preparation of resist solution-Propylene glycol monomethyl ether acetate ... 19.20 parts (PGMEA)
-Ethyl lactate-36.67 parts-Binder-30.51 parts [41% PGMEA solution of benzyl methacrylate / methacrylic acid / methacrylic acid-2-hydroxyethyl copolymer (molar ratio = 60:20:20)]
-Dipentaerythritol hexaacrylate ... 12.20 parts (photopolymerizable compound)
・ Polymerization inhibitor (p-methoxyphenol): 0.0061 part ・ Fluorosurfactant: 0.83 part (F-475, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)
-Photopolymerization initiator: 0.586 parts (TAZ-107 (trihalomethyltriazine photopolymerization initiator), manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.)
Were mixed and dissolved to prepare a resist solution.
[0129]
2) Preparation of glass substrate with undercoat layer A glass substrate (Corning 1737) was ultrasonically washed with 1% NaOH water, followed by washing with water and dehydration baking (200 ° C./30 minutes). Next, the resist solution obtained in 1) above was applied onto a glass substrate after washing using a spin coater so as to have a film thickness of 2 μm, and dried by heating at 220 ° C. for 1 hour to form a cured film (undercoat layer). Formed.
[0130]
3) Preparation of dye resist solution 9.4 parts of the resist solution obtained in the above 1) and tetramethylethylenediamine salt of acid yellow 42 [nitrogen-containing compound / acid dye = 1.50 (molar ratio)] 0.6 parts Were mixed and dissolved to obtain a dye resist solution (solution of the dye-containing curable composition of the present invention).
[0131]
4) Exposure and development of dye-containing curable composition (image forming process)
The dye resist solution obtained in 3) above was applied on the undercoat layer of the glass substrate with an undercoat layer obtained in 2) so as to have a film thickness of 1.0 μm using a spin coater, For 120 seconds.
[0132]
Next, using an i-line reduction projection exposure apparatus, the coating film was irradiated at a wavelength of 365 nm through a 20 μm mask with an exposure amount of 800 mJ / cm ² . After irradiation, development was performed at 26 ° C. for 60 seconds using a 60% CD-2000 (Fuji Film Arch Co., Ltd.) developer. Subsequently, after rinsing with running water for 20 seconds, spray drying was performed to obtain a yellow pattern image. The image formation was confirmed by an ordinary method using an optical microscope and SEM photograph observation.
[0133]
4) Evaluation The following evaluation was performed on the yellow pattern image obtained above. The evaluation results are shown in Table 1 below.
(1) Developability and residual film ratio The unexposed part developability and the exposed part residual film ratio were measured with a chromaticity meter MCPD-1000 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). Unexposed area developability refers to the rate of change [%] in the absorbance value of the film before and after development, and a larger value indicates better developability. The exposed portion residual film ratio refers to the maintenance ratio [%] of the absorbance value of the film before and after development, and a larger value indicates a better pattern shape.
[0134]
(2) Solvent resistance After immersing the glass substrate with the undercoat layer on which the yellow pattern image was formed as described above in ethyl lactate at room temperature for 10 minutes, the chromaticity meter MCPD-1000 (Otsuka Electronics Co., Ltd.) Was used to measure the chromaticity change in the pattern image, that is, the ΔEab value. A smaller ΔEab value indicates better solvent resistance.
[0135]
Furthermore, 3) The yellow organic solvent-soluble dye used in the dye resist solution is replaced with a different color dye, and the second color is applied to the glass substrate with the undercoat layer provided with the yellow pattern image. The color mixture was confirmed from the change in absorbance before and after the image formation of the second color.
[0136]
(Examples 2-7, Comparative Examples 1-2)
In Example 1, TAZ-107 used in “1) Preparation of resist solution” was replaced with the photopolymerization initiator shown in Table 1 below, and “acid yellow 42” used in “3) Preparation of dye resist solution” was used. A dye resist solution was prepared and a pattern image was formed in the same manner as in Example 1 except that each of the tetramethylethylenediamine salts was replaced with the acidic dye shown in Table 1 below, and a similar evaluation was performed.
[0137]
[Table 1]

[0138]
As shown in Table 1 above, in Examples using the dye-containing curable composition of the present invention containing a trihalomethyltriazine compound, an oxime compound, or an α-aminoketone compound as a photopolymerization initiator, unexposed High developability and high resolution pattern image with good partial developability and exposed part curability (development residual film property). At the same time, the formed pattern is excellent without damaging the shape or hue even when it comes into contact with an organic solvent. It showed high solvent resistance.
On the other hand, when other photopolymerization initiators other than trihalomethyltriazine compounds, oxime compounds, and α-aminoketone compounds were used as in Comparative Examples 1 and 2, the developability was good. The film was particularly inferior in pattern curability (development residual film property) and solvent resistance.
[0139]
(Examples 8 to 14)
A pattern image was obtained by performing the same operation as in Examples 1 to 7 except that the glass substrate used in Examples 1 to 7 was replaced with a silicon wafer substrate. The same results as in Examples 1 to 7 were obtained for unexposed area developability, exposed area residual film ratio, and solvent resistance.
Examples 8 to 14 differ from Examples 1 to 7 in that a silicon wafer substrate is used, but the dye-containing curable composition is substantially coated on the undercoat layer throughout Examples 1 to 14. The same performance was obtained without any difference.
[0140]
【The invention's effect】
According to the present invention, a pattern image (for example, pixel) having high sensitivity and wide development latitude, particularly excellent curability, no elution of dye after curing, excellent solvent resistance and heat resistance, and high resolution. A dye-containing curable composition that can be formed can be provided. Also,
According to the present invention, the dye-containing curable composition is used, and by improving the curability of the composition, it is particularly excellent in solvent resistance and heat resistance, and has high transmittance and high resolution. Color filters can be provided. Furthermore,
According to the present invention, patterning and curing can be performed with high sensitivity and high hardness, elution and mixing (color mixing) of dyes can be suppressed, excellent in hue and resolution, and solvent resistance and heat resistance of each color pattern image. In particular, it is possible to provide a method for manufacturing a color filter having excellent cost performance (high efficiency and high productivity).

Claims (3)

A dye-containing curable composition comprising a binder, a photopolymerization initiator, a photopolymerizable compound, at least one of an acidic dye and a derivative thereof,
The dye-containing curable composition, wherein the photopolymerization initiator is at least one selected from the group consisting of a trihalomethyltriazine compound, an oxime compound, and an α-aminoketone compound. A color filter comprising the dye-containing curable composition according to claim 1. A method for producing a color filter, comprising: applying a dye-containing curable composition according to claim 1 onto a support, exposing the film through a mask, and developing to form a pattern image.