JP2011002796A - 紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物、紫外光レーザー露光によるパターン形成方法、その方法によりカラーフィルタを製造する方法、その製造方法により製造されたカラーフィルタ、および表示装置 - Google Patents
紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物、紫外光レーザー露光によるパターン形成方法、その方法によりカラーフィルタを製造する方法、その製造方法により製造されたカラーフィルタ、および表示装置 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】現像に対する線幅安定性が高く、高解像度のパターンを形成しうる着色感光性樹脂組成物および紫外光レーザー露光によるパターン形成方法、特に、カラーフィルタの着色画素などの形成に好適な、着色感光性樹脂組成物および紫外光レーザー露光によるパターン形成方法を提供する。
【解決手段】(A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂、(C)着色剤、および(D)下記一般式(I)で表される光重合開始剤、を含む紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。一般式(I)中、R及びXは各々独立に一価の置換基を表し、A及びYはそれぞれ独立に、二価の有機基を表し、Arはアリール基を表し、nは0〜5の整数である。Xが複数存在する場合、複数のXは、それぞれ独立に一価の置換基を表す。
【選択図】なし
【解決手段】(A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂、(C)着色剤、および(D)下記一般式(I)で表される光重合開始剤、を含む紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。一般式(I)中、R及びXは各々独立に一価の置換基を表し、A及びYはそれぞれ独立に、二価の有機基を表し、Arはアリール基を表し、nは0〜5の整数である。Xが複数存在する場合、複数のXは、それぞれ独立に一価の置換基を表す。
【選択図】なし
Description
紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物、紫外光レーザー露光によるパターン形成方法、その方法によりカラーフィルタを製造する方法、その製造方法により製造されたカラーフィルタ、および表示装置に関する。
カラーフィルタは液晶ディスプレイには不可欠な構成部品である。液晶ディスプレイは、表示装置としてCRTと比較すると、コンパクトであり、省電力化が図れ、且つ、技術進歩によって、性能面では同等以上になってきたことから、テレビ画面、パソコン画面、その他の表示装置としてCRTに置き換わりつつある。
近年、液晶ディスプレイの開発は、画面が比較的小面積であるパソコン、モニターの用途から、画面が大型でしかも高度な画質が求められるTV用途にも展開されている。
TV用途では、従来のモニター用途に比べて、より高度な画質、すなわち、コントラスト、及び色純度の向上が求められている。コントラスト向上のために、カラーフィルタの形成に用いる感光性樹脂組成物に使用する着色剤(有機顔料等)の粒子サイズが、より微小なものが求められている。また、色純度向上のため、該感光性樹脂組成物の固形分中に占める着色剤(有機顔料)の含有率としては、より高いものが求められている。
TV用途では、従来のモニター用途に比べて、より高度な画質、すなわち、コントラスト、及び色純度の向上が求められている。コントラスト向上のために、カラーフィルタの形成に用いる感光性樹脂組成物に使用する着色剤(有機顔料等)の粒子サイズが、より微小なものが求められている。また、色純度向上のため、該感光性樹脂組成物の固形分中に占める着色剤(有機顔料)の含有率としては、より高いものが求められている。
上記のような要求に対して、顔料の粒子径をより微細化すると共に、分散性のより高い顔料分散組成物が必要とされる。顔料の分散性を高めるためには、通常、例えばフタロシアニン顔料の表面にその誘導体化合物で顔料表面を改質し、改質された表面に吸着しやすい極性官能基を有する低分子量の樹脂などの分散剤を用いて、顔料の分散化ないし分散安定化を図りつつ、顔料、表面改質剤、分散剤を含む顔料分散組成物を得ている。そして、得られた顔料分散組成物に、更にアルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤及びその他成分を含有して感光性組成物とし、これを用いてフォトリソ法などによりカラーフィルタを得ている。
顔料が微細化し、且つ顔料の含有率が高くなると、フォトリソ法で画像パターンを形成したとき、線幅の安定性が損なわれるなどの問題があった。TV用途では特に安価にカラーフィルタを提供することが求められているが、上記した現像工程を中心とした問題は、歩留まりを下げ、生産性を悪化させるので改良が求められていた。
上記の問題点を解決するため、カラーフィルタ用の光硬化性組成物に用いる光重合開始剤の改良により感度を向上させる試みが数多く提案されている。例えば、特定の構造のトリアジン系化合物を使用した光重合性組成物(例えば、特許文献1参照)や、ベンゾフェノン系、アセトフェノン系、チオキサントン系化合物を1つ又は2つ以上混合使用したカラーフィルタ用フォトレジスト(例えば、特許文献2参照)などが開示されている。
上記の問題点を解決するため、カラーフィルタ用の光硬化性組成物に用いる光重合開始剤の改良により感度を向上させる試みが数多く提案されている。例えば、特定の構造のトリアジン系化合物を使用した光重合性組成物(例えば、特許文献1参照)や、ベンゾフェノン系、アセトフェノン系、チオキサントン系化合物を1つ又は2つ以上混合使用したカラーフィルタ用フォトレジスト(例えば、特許文献2参照)などが開示されている。
また、他の提案として、感光性組成物中のバインダー樹脂と重合性モノマーとを合計してなる有機化合物における平均二重結合当量を規定し、さらにバインダー樹脂の分子量を特定することで、焼成により順テーパ形状を形成する技術が開示されている(特許文献3参照)。
しかしながら、これらの技術では露光工程、現像工程での生産性が劣り、十分な生産性を確保できず、従ってカラーフィルタの価格を低減できないものであった。
しかしながら、これらの技術では露光工程、現像工程での生産性が劣り、十分な生産性を確保できず、従ってカラーフィルタの価格を低減できないものであった。
露光工程、現像工程の生産性を上げるために、レーザー光で露光し、パターン成形することが提案されている(特許文献4参照)。レーザーは通常用いられている水銀ランプと異なり、直進性が高く、出力も大きく、また焦点を絞ることも可能であり、露光工程でのパターン形成のマスクが不要であるという特徴を持つものとして期待されている。しかしながら、上記した先行技術をもってしても、現像工程で画素表面が荒れたり、パターンの安定性が十分でない等、カラーフィルタに要求される特性を満足するものではなかった。また、カラーフィルタのトータルとしてのコストを下げるという点で、露光装置としては、大きなフォトマスクを使用しないものが提案されている。(特許文献5,6参照)しかし、具体的な材料の提示はなく、それらの装置に適合した材料の提案が望まれていた。
本発明は、現像に対する線幅安定性が高く、高解像度のパターンを形成しうる紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物および紫外光レーザー露光によるパターン形成方法、特に、カラーフィルタの着色画素などの形成に好適な、着色感光性樹脂組成物および紫外光レーザー露光によるパターン形成方法を提供することを目的とする。
本発明のさらなる目的は、前記パターン形成方法により得られる、現像に対する線幅安定性が高い画素を備える、色特性が良好で、高い生産性を有するカラーフィルタ並びにその製造方法、及び、該カラーフィルタを備えてなるコントラスト及び色純度の高い画質の表示装置を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、前記パターン形成方法により得られる、現像に対する線幅安定性が高い画素を備える、色特性が良好で、高い生産性を有するカラーフィルタ並びにその製造方法、及び、該カラーフィルタを備えてなるコントラスト及び色純度の高い画質の表示装置を提供することにある。
本発明者は鋭意検討した結果、以下の方法によって、上記課題を解決することを見出した。
<1> (A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂、(C)着色剤、および(D)下記一般式(I)で表される光重合開始剤、を含む紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
<1> (A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂、(C)着色剤、および(D)下記一般式(I)で表される光重合開始剤、を含む紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
上記一般式(I)中、R及びXは各々独立に一価の置換基を表し、A及びYはそれぞれ独立に、二価の有機基を表し、Arはアリール基を表し、nは0〜5の整数である。Xが複数存在する場合、複数のXは、それぞれ独立に一価の置換基を表す。
<2> 前記(D)一般式(I)で表される光重合開始剤が、一般式(I)におけるYが下記構造で表される光重合開始剤である<1>に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
ここで「*」は、一般式(I)において、Yと隣接する炭素原子との結合位置を示す。
<3> 前記(D)一般式(I)で表される光重合開始剤が、下記一般式(II)で表される光重合開始剤である<1>に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
上記一般式(II)中、R及びXは、各々独立に一価の置換基を表し、Aは二価の有機基を表し、Arはアリール基を表す。nは0〜5の整数である。Xが複数存在する場合、複数のXは、各々独立に一価の置換基を表す。
<4> 前記一般式(I)におけるRにより表される一価の置換基が、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルキルスルフィニル基、置換基を有してもよいアリールスルフィニル基、置換基を有してもよいアルキルスルホニル基、置換基を有してもよいアリールスルホニル基、置換基を有してもよいアシル基、置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいアリールオキシカルボニル基、置換基を有してもよいホスフィノイル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルキルチオカルボニル基、置換基を有してもよいアリールチオカルボニル基、置換基を有してもよいジアルキルアミノカルボニル基、又は置換基を有してもよいジアルキルアミノチオカルボニル基である、<1>または<2>に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
<5> 前記一般式(I)におけるXにより表される一価の置換基が、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオキシ基、置換基を有してもよいアリールチオキシ基、置換基を有してもよいハロゲン化アルキル基、置換基を有してもよいアミノ基、又はN上に置換基を有しても良いアミド基であるである<1>、<2>および<4>のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
<6> 前記一般式(I)におけるAにより表される二価の有機基が、置換基を有してもよい炭素数1〜12のアルキレン、置換基を有してもよいシクロヘキシレン、又は置換基を有してもよいアルキニレンである<1>、<2>、<4>および<5>のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
<7> 前記一般式(I)におけるArにより表されるアリール基が、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基である<1>、<2>、および<4>から<6>のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
<7> 前記一般式(I)におけるArにより表されるアリール基が、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基である<1>、<2>、および<4>から<6>のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
<8> 前記一般式(I)におけるnが0〜2の整数である<1>、<2>、および<4>から<7>のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
<9> 前記(C)着色剤が、高分子化合物で被覆された顔料である<1>から<8>のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
<9> 前記(C)着色剤が、高分子化合物で被覆された顔料である<1>から<8>のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
<10> 前記高分子化合物が、下記一般式(2)で表される単量体に由来する重合単位を含む重合体である<9>に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
上記一般式(2)中、R1は水素原子、又は置換若しくは無置換のアルキル基を表し、R2は単結合、又は2価の連結基を表し、Yは、−CO−、−C(=O)O−、−CONH−、−OC(=O)−、又はフェニレン基を表し、Zは複素環構造を有する基を表す。
<11> 前記(D)一般式(I)で表される光重合開始剤の量が、紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、0.5〜40質量部である<1>から<10>のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
<12> <1>から<11>のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物を基板上に製膜し、紫外光レーザーでパターン状に露光して、露光領域を硬化させる露光工程と、
未露光領域を除去する現像工程と、
を有するパターン形成方法。
未露光領域を除去する現像工程と、
を有するパターン形成方法。
<13> 前記紫外光レーザーの露光波長が、300nm〜380nmの範囲である<12>に記載のパターン形成方法。
<14> 前記紫外光レーザーが、20〜2000Hzの周波数で発振されるパルスレーザーである<12>または<13>に記載のパターン形成方法。
<14> 前記紫外光レーザーが、20〜2000Hzの周波数で発振されるパルスレーザーである<12>または<13>に記載のパターン形成方法。
<15> <12>から<14>のいずれか1項に記載のパターン形成方法により、基板上に着色パターンを形成する工程を含むカラーフィルタの製造方法。
<16> <15>に記載の製造方法により製造されたカラーフィルタ。
<17> <16>に記載のカラーフィルタを備えた表示装置。
<16> <15>に記載の製造方法により製造されたカラーフィルタ。
<17> <16>に記載のカラーフィルタを備えた表示装置。
本発明では露光光として、紫外光レーザーを使用する。紫外光レーザーは出力が高いので、生産性が向上する一方、パターンの線幅が安定しないという問題がある。この理由として、露光光により硬化した膜の分解も進行してしまうことや、着色剤により紫外光が膜深部まで到達せず、硬化不良が発生していることなどが推測される。
本発明ではパターン形成に用いられる感光性樹脂組成物に、特に(D)光重合開始剤として、少なくとも下記一般式(I)で表される化合物を添加することによって、紫外光レーザーを用いて露光した場合でも、線幅安定性を高めることができた。
本発明ではパターン形成に用いられる感光性樹脂組成物に、特に(D)光重合開始剤として、少なくとも下記一般式(I)で表される化合物を添加することによって、紫外光レーザーを用いて露光した場合でも、線幅安定性を高めることができた。
上記一般式(I)中、R及びXは各々独立に一価の置換基を表し、A及びYはそれぞれ独立に、二価の有機基を表し、Arはアリール基を表す。nは0〜5の整数である。Xが複数存在する場合、複数のXは、各々独立に一価の置換基を表す。
本発明の作用は明確ではないが、以下のように推定される。
上記一般式(I)で表される光重合開始剤によって、高効率なラジカルが発生し、膜の硬化をより進行させることができたと考えられる。これにより現像に対する線幅安定性を高めることができ、また発生したラジカルが膜底部まで拡散し、感光性樹脂組成物層と基板との密着性が向上したと考えられる。
上記一般式(I)で表される光重合開始剤によって、高効率なラジカルが発生し、膜の硬化をより進行させることができたと考えられる。これにより現像に対する線幅安定性を高めることができ、また発生したラジカルが膜底部まで拡散し、感光性樹脂組成物層と基板との密着性が向上したと考えられる。
本発明によれば、現像に対する線幅安定性が高く、高解像度のパターンを形成しうる紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物および紫外光レーザー露光によるパターン形成方法、特に、カラーフィルタの着色画素などの形成に好適な、着色感光性樹脂組成物および紫外光レーザー露光によるパターン形成方法を提供することができる。
また、本発明によれば、前記パターン形成方法により得られる、線幅の安定な着色画素を備える、色特性が良好で、高い生産性を有するカラーフィルタ並びにその製造方法、及び、該カラーフィルタを備えてなるコントラスト及び色純度の高い画質の表示装置を提供することができる。
また、本発明によれば、前記パターン形成方法により得られる、線幅の安定な着色画素を備える、色特性が良好で、高い生産性を有するカラーフィルタ並びにその製造方法、及び、該カラーフィルタを備えてなるコントラスト及び色純度の高い画質の表示装置を提供することができる。
以下、発明を実施するための形態について詳細に説明する。
<紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物>
本発明の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物は、(A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂、(C)着色剤、および(D)一般式(I)で表される光重合開始剤、を含むことを特徴とする。以下に紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物(以下、単に「感光性樹脂組成物」と称することがある)に含有される各成分について詳述する。
本発明の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物は、(A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂、(C)着色剤、および(D)一般式(I)で表される光重合開始剤、を含むことを特徴とする。以下に紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物(以下、単に「感光性樹脂組成物」と称することがある)に含有される各成分について詳述する。
<(A)エチレン性不飽和化合物>
本発明に用いられる着色感光性樹脂組成物は、(A)エチレン性不飽和化合物を含有する。
本発明に用いることができるエチレン性不飽和化合物は、少なくとも一個のエチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物であり、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物から選ばれる。このような化合物群は当該産業分野において広く知られるものであり、本発明においてはこれらを特に限定無く用いることができる。これらは、例えばモノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物ならびにそれらの共重合体などの化学的形態をもつ。
なお、本明細書では、アクリロイル基とメタクリロイル基とを総称して、(メタ)アクリロイル基と記載し、またアクリレートとメタクリレートとを総称して、(メタ)アクリレートと記載することがある。
本発明に用いられる着色感光性樹脂組成物は、(A)エチレン性不飽和化合物を含有する。
本発明に用いることができるエチレン性不飽和化合物は、少なくとも一個のエチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物であり、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物から選ばれる。このような化合物群は当該産業分野において広く知られるものであり、本発明においてはこれらを特に限定無く用いることができる。これらは、例えばモノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物ならびにそれらの共重合体などの化学的形態をもつ。
なお、本明細書では、アクリロイル基とメタクリロイル基とを総称して、(メタ)アクリロイル基と記載し、またアクリレートとメタクリレートとを総称して、(メタ)アクリレートと記載することがある。
(A)エチレン性不飽和化合物の例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)や、そのエステル類、アミド類が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類が用いられる。また、ヒドロキシル基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル類又は不飽和カルボン酸アミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類又は単官能若しくは多官能エポキシ類と、の付加反応生成物、及び上記不飽和カルボン酸エステル又は不飽和カルボン酸アミド類と、単官能若しくは多官能のカルボン酸と、の脱水縮合反応生成物等も好適に使用される。
また、イソシアネート基や、エポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル類又は不飽和カルボン酸アミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、又はチオール類と、の付加反応物、更に、ハロゲン基や、トシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル類又は不飽和カルボン酸アミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、又はチオール類と、の置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸を、不飽和ホスホン酸、スチレン、又はビニルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
脂肪族多価アルコール化合物と不飽和カルボン酸とのエステルのモノマーの具体例としては、アクリル酸エステルとして、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジアクリレート、テトラメチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、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、トリメチロールエタントリアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリペンタエリスリトールポリアクリレート(アクリレート基数:1〜8)、テトラペンタエリスリトールポリアクリレート(アクリレート基数:1〜10)、ペンタペンタエリスルトールポリアクリレート(アクリレート基数:1〜12)、ソルビトールトリアクリレート、ソルビトールテトラアクリレート、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ポリエステルアクリレートオリゴマー、イソシアヌール酸EO変性トリアクリレート等が挙げられる。
メタクリル酸エステルとしては、テトラメチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ソルビトールトリメタクリレート、ソルビトールテトラメタクリレート、ビス〔p−(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕ジメチルメタン、ビス−〔p−(メタクリルオキシエトキシ)フェニル〕ジメチルメタン等が挙げられる。
イタコン酸エステルとしては、エチレングリコールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコネート、1,3−ブタンジオールジイタコネート、1,4−ブタンジオールジイタコネート、テトラメチレングリコールジイタコネート、ペンタエリスリトールジイタコネート、ソルビトールテトライタコネート等がある。クロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、ソルビトールテトラクロトネート等がある。イソクロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトールジイソクロトネート、ソルビトールテトライソクロトネート等がある。マレイン酸エステルとしては、エチレングリコールジマレート、トリエチレングリコールジマレート、ペンタエリスリトールジマレート、ソルビトールテトラマレート等が挙げられる。
その他のエステルの例として、例えば、特公昭51−47334号公報、特開昭57−196231号公報に記載の脂肪族アルコールエステル類や、特開昭59−5240号公報、特開昭59−5241号公報、特開平2−226149号公報に記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1−165613号公報に記載のアミノ基を含有するもの等も好適に用いられる。更に、前述のエステルモノマーは混合物としても使用することができる。
また、脂肪族多価アミン化合物と不飽和カルボン酸とのアミドのモノマーの具体例としては、メチレンビス−アクリルアミド、メチレンビス−メタクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−アクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−メタクリルアミド、ジエチレントリアミントリスアクリルアミド、キシリレンビスアクリルアミド、キシリレンビスメタクリルアミド等が挙げられる。その他の好ましいアミドモノマーの例としては、特公昭54−21726号公報に記載のシクロへキシレン構造を有すものを挙げることができる。
また、イソシアネートと水酸基の付加反応を用いて製造されるウレタン付加重合性化合物も好適であり、その具体例としては、例えば、特公昭48−41708号公報中に記載されている1分子に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に、下記一般式(V)で示される水酸基を含有するビニルモノマーを付加させて得られる、1分子中に2個以上の重合性ビニル基を含有するビニルウレタン化合物等が挙げられる。
ただし、R4及びR5は、各々独立に、H又はCH3を示す。
また、特開昭51−37193号公報、特公平2−32293号公報、特公平2−16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号公報、特公昭56−17654号公報、特公昭62−39417号公報、特公昭62−39418号公報に記載のエチレンオキサイド骨格を有するウレタン化合物類も好適である。更に、特開昭63−277653号公報、特開昭63−260909号公報、特開平1−105238号公報に記載される分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることによって、非常に感光スピードに優れた光重合性組成物を得ることができる。
その他の例としては、特開昭48−64183号公報、特公昭49−43191号公報、特公昭52−30490号公報の各公報に記載されているようなポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを反応させて得られ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クリレートを挙げることができる。また、特公昭46−43946号公報、特公平1−40337号公報、特公平1−40336号公報に記載の特定の不飽和化合物や、特開平2−25493号公報に記載のビニルホスホン酸化合物等も挙げることができる。また、ある場合には、特開昭61−22048号公報に記載のペルフルオロアルキル基を含有する構造が好適に使用される。更に日本接着協会誌vol.20、No.7、300〜308ページ(1984年)に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用することができる。
これらのエチレン性不飽和化合物について、その構造、単独使用か併用か、添加量等の使用方法の詳細は、最終的な感材の性能設計にあわせて任意に設定できる。例えば、次のような観点から選択される。
感度の点では1分子あたりの不飽和基含量が多いエチレン性不飽和化合物が好ましく、多くの場合、2官能以上のエチレン性不飽和化合物が好ましい。また、着色画像部すなわち、感光性樹脂組成物層の強度を高くするためには、3官能以上のエチレン性不飽和化合物がよく、更に、異なる官能数および/又は異なる重合性基(例えばアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン化合物、ビニルエーテル化合物)を有するエチレン性不飽和化合物を併用することで、感度と強度の両方を調節することも有効である。硬化感度の観点から、(メタ)アクリル酸エステル構造を2個以上含有する化合物を用いることが好ましく、3個以上含有する化合物を用いることがより好ましく、4個以上含有する化合物を用いることが最も好ましい。また、硬化感度、および、未露光部の現像性の観点では、EO変性体を含有することが好ましい。また、硬化感度、および、露光部強度の観点ではウレタン結合を含有することが好ましい。
また、感光性樹脂組成物層中の他の成分(例えばアルカリ可溶性樹脂、開始剤)との相溶性に関しても、付加重合化合物の選択・使用法は重要な要因であり、例えば、低純度化合物の使用や、2種以上の併用により相溶性を向上させうることがある。また、基板との密着性を向上せしめる目的で特定の構造を選択することもあり得る。
感度の点では1分子あたりの不飽和基含量が多いエチレン性不飽和化合物が好ましく、多くの場合、2官能以上のエチレン性不飽和化合物が好ましい。また、着色画像部すなわち、感光性樹脂組成物層の強度を高くするためには、3官能以上のエチレン性不飽和化合物がよく、更に、異なる官能数および/又は異なる重合性基(例えばアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン化合物、ビニルエーテル化合物)を有するエチレン性不飽和化合物を併用することで、感度と強度の両方を調節することも有効である。硬化感度の観点から、(メタ)アクリル酸エステル構造を2個以上含有する化合物を用いることが好ましく、3個以上含有する化合物を用いることがより好ましく、4個以上含有する化合物を用いることが最も好ましい。また、硬化感度、および、未露光部の現像性の観点では、EO変性体を含有することが好ましい。また、硬化感度、および、露光部強度の観点ではウレタン結合を含有することが好ましい。
また、感光性樹脂組成物層中の他の成分(例えばアルカリ可溶性樹脂、開始剤)との相溶性に関しても、付加重合化合物の選択・使用法は重要な要因であり、例えば、低純度化合物の使用や、2種以上の併用により相溶性を向上させうることがある。また、基板との密着性を向上せしめる目的で特定の構造を選択することもあり得る。
以上の観点より、エチレン性不飽和化合物としては、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートEO変性体、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ((メタ)アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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、ソルビトールトリ(メタ)アクリレート、ソルビトールテトラ(メタ)アクリレート、ソルビトールペンタ(メタ)アクリレート、ソルビトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリ((メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートEO変性体、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートEO変性体などが好ましい例として挙げられる。また、市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS−10、UAB−140(日本製紙ケミカル(株)製)、KAYARAD DPHA(日本化薬社製)、NKエステル A‐TMMT、NKエステル A‐TMPT、NKエステル A‐TMM‐3(以上、新中村化学工業社製)、アロニックス M‐305、アロニックス M‐306、アロニックス M‐309、アロニックス M‐450、アロニックス M‐402(以上、東亞合成社製)、V#802(大阪有機化学工業社製)、UA−306H、UA−306T、UA−306I、AH−600、T−600、AI−600(以上、共栄社化学工業(株)製)が好ましい。
なかでも、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートEO変性体、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、トリ((メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートEO変性体、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレートEO変性体などが、並びに、市販品としては、KAYARAD DPHA(日本化薬社製)、NKエステル A‐TMMT、NKエステル A‐TMPT、NKエステル A‐TMM‐3(以上、新中村化学工業社製)、アロニックス M‐305、アロニックス M‐306、アロニックス M‐309、アロニックス M‐450、アロニックス M‐402(以上、東亞合成社製)、V#802(大阪有機化学工業社製)がより好ましい。
(A)エチレン性不飽和化合物の含有量は、本発明の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物層中の全固形分中、5質量%〜55質量%であることが好ましく、10質量%〜50質量%であることがより好ましく、15質量%〜45質量%であることが更に好ましい。
<(B)バインダー樹脂>
本発明に用いる(B)バインダー樹脂としては、線状有機高分子重合体であって、好ましくは、例えば、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする高分子重合体等の分子内に少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。アルカリ可溶性を促進する基としては、例えばカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられる。このうち、好ましくは、有機溶剤に可溶で、且つ、アルカリ水溶液により現像可能なものである。
本発明に用いる(B)バインダー樹脂としては、線状有機高分子重合体であって、好ましくは、例えば、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする高分子重合体等の分子内に少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。アルカリ可溶性を促進する基としては、例えばカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基などが挙げられる。このうち、好ましくは、有機溶剤に可溶で、且つ、アルカリ水溶液により現像可能なものである。
バインダー樹脂の製造には、例えば公知のラジカル重合法による方法を適用することができる。ラジカル重合法でアルカリ可溶性樹脂を製造する際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類及びその量、溶媒の種類等々の重合条件は、当業者において容易に設定可能であり、実験的に条件を定めるようにすることもできる。
上記の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が好ましい。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)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、並びに側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体、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であり、さらに側鎖に(メタ)アクリロイル基、アリル基などの反応性基を有する高分子重合体も好ましいものとして挙げられる。
前記(メタ)アクリル酸と共重合可能な他の単量体としては、アルキル(メタ)アクリレート、アリール(メタ)アクリレート、ビニル化合物などが挙げられる。ここで、アルキル基及びアリール基の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。
前記アルキル(メタ)アクリレート及びアリール(メタ)アクリレートの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
前記アルキル(メタ)アクリレート及びアリール(メタ)アクリレートの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
また、前記ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、グリシジル(メタ)アクリレート、アクリロニトリル、ビニルアセテート、N−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチル(メタ)アクリレートマクロモノマー、CH2=CR6R7、CH2=C(R6)(COOR8)〔ここで、R6は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、R7は炭素数6〜10の芳香族炭化水素環を表し、R8は炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数6〜12のアラルキル基を表す。〕、等を挙げることができる。
側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する高分子重合体を合成する方法は公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、酸性基を持つ繰り返し単位にエポキシ基を持つ(メタ)アクリレートを付加する方法、ヒドロキシル基を持つ繰り返し単位にイソシアネート基を持つ(メタ)アクリレートを付加した付加する方法、イソシアネート基を持つ繰り返し単位にヒドロキシ基を持つ(メタ)アクリレートを付加する方法などが挙げられる。その中でも、酸性基を持つ繰り返し単位にエポキシ基を持つ(メタ)アクリレートを付加する方法が最も製造が容易であり、低コストである点で好ましい。
これらの中では特に、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、アリル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、ベンジル(メタ)アクリレート/2‐ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体、シクロヘキシル(メタ)アクリレート/メチル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸‐グリシジル(メタ)アクリレート付加体/(メタ)アクリル酸共重合体、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸‐グリシジル(メタ)アクリレート付加体/(メタ)アクリル酸共重合体などが好適な例として挙げられる。また該ポリマーは任意の量で混合して用いることができる。
(B)バインダー樹脂の着色感光性樹脂組成物中における含有量は、該組成物の全固形分に対して、1〜40質量%が好ましく、より好ましくは、2〜35質量%であり、特に好ましくは、3〜30質量%である。
<(C)着色剤>
本発明の着色感光性樹脂組成物は、着色パターンを形成するために、(C)着色剤を含有する。
着色剤としては、染料、および顔料を適宜選択して用いることができる。耐熱性などの観点からは、顔料がより好ましい。
本発明の着色感光性樹脂組成物は、着色パターンを形成するために、(C)着色剤を含有する。
着色剤としては、染料、および顔料を適宜選択して用いることができる。耐熱性などの観点からは、顔料がより好ましい。
有彩色系の顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を用いることができる。また、無機顔料であっても、有機顔料であっても、高透過率であることが好ましいことを考慮すると、なるべく粒子サイズの小さい顔料を使用することが好ましい。ハンドリング性をも考慮すると、上記顔料の平均粒子径は、0.01μm〜0.1μmが好ましく、0.01μm〜0.05μmがより好ましい。
着色パターン(着色画素)形成用の着色剤として用いうる無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で表される金属化合物を挙げることができ、具体的には、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、及び前記金属の複合酸化物等を挙げることができる。
前記有機顔料としては、例えば、
C.I.Pigment Red 1、2、3、4、5、6、7、9、10、14、17、22、23、31、38、41、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、52:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、66、67、81:1、81:2、81:3、83、88、90、105、112、119、122、123、144、146、149、150、155、166、168、169、170、171、172、175、176、177、178、179、184、185、187、188、190、200、202、206、207、208、209、210、216、220、224、226、242、246、254、255、264、270、272、279、
C.I.Pigment Red 1、2、3、4、5、6、7、9、10、14、17、22、23、31、38、41、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、52:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、66、67、81:1、81:2、81:3、83、88、90、105、112、119、122、123、144、146、149、150、155、166、168、169、170、171、172、175、176、177、178、179、184、185、187、188、190、200、202、206、207、208、209、210、216、220、224、226、242、246、254、255、264、270、272、279、
C.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213、214
C.I.Pigment Orange 2、5、13、16、17:1、31、34、36、38、43、46、48、49、51、52、55、59、60、61、62、64、71、73
C.I. Pigment Green 7、10、36、37、58
C.I.Pigment Blue 1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66、79、79のCl置換基をOHに変更したもの、80
C.I.Pigment Violet 1、19、23、27、32、37、42
C.I.Pigment Brown 25、28 等を挙げることができる。
C.I. Pigment Green 7、10、36、37、58
C.I.Pigment Blue 1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66、79、79のCl置換基をOHに変更したもの、80
C.I.Pigment Violet 1、19、23、27、32、37、42
C.I.Pigment Brown 25、28 等を挙げることができる。
これらの中で好ましく用いることができる顔料として、以下のものを挙げることができる。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。
C.I.Pigment Yellow 11,24,108,109,110,138,139,150,151,154,167,180,185,
C.I.Pigment Orange 36,71,
C.I.Pigment Red 122,150,171,175,177,209,224,242,254,255,264,
C.I.Pigment Violet 19,23,32,
C.I.Pigment Blue 15:1,15:3,15:6,16,22,60,66,
C.I.Pigment Green 7,36,37,58
C.I.Pigment Yellow 11,24,108,109,110,138,139,150,151,154,167,180,185,
C.I.Pigment Orange 36,71,
C.I.Pigment Red 122,150,171,175,177,209,224,242,254,255,264,
C.I.Pigment Violet 19,23,32,
C.I.Pigment Blue 15:1,15:3,15:6,16,22,60,66,
C.I.Pigment Green 7,36,37,58
これら有機顔料は、単独で、または、色純度を上げるため種々組合せて用いることができる。組合せの具体例を以下に示す。
例えば、赤色相(R)用の顔料としては、アントラキノン顔料、ペリレン顔料、ジケトピロロピロール顔料を単独で、又はそれらの少なくとも1種と、ジスアゾ黄色顔料、イソインドリン黄色顔料、キノフタロン黄色顔料又はペリレン赤色顔料、アントラキノン赤色顔料、ジケトピロロピロール赤色顔料と、の混合などを用いることができる。例えば、アントラキノン顔料としては、C.I.ピグメント・レッド177が挙げられ、ペリレン顔料としては、C.I.ピグメント・レッド155、C.I.ピグメント・レッド224が挙げられ、ジケトピロロピロール顔料としては、C.I.ピグメント・レッド254が挙げられ、色再現性の点で、これらの少なくとも1種と、C.I.ピグメント・イエロー139、またはC.I.ピグメント・イエロー150と、C.I.ピグメント・レッド177との混合が好ましい。また、赤色顔料と他顔料(黄色顔料又は赤色顔料)との質量比(赤色顔料:他顔料)は、100:5〜100:80が好ましい。当該範囲とすることで、400nm〜500nmの光透過率を抑制することができ、色純度を向上することができ、発色力を維持することができる。特に、上記質量比としては、100:10〜100:65の範囲が最適である。尚、赤色顔料同士の組み合わせの場合は、色度に併せて調整することができる。
例えば、赤色相(R)用の顔料としては、アントラキノン顔料、ペリレン顔料、ジケトピロロピロール顔料を単独で、又はそれらの少なくとも1種と、ジスアゾ黄色顔料、イソインドリン黄色顔料、キノフタロン黄色顔料又はペリレン赤色顔料、アントラキノン赤色顔料、ジケトピロロピロール赤色顔料と、の混合などを用いることができる。例えば、アントラキノン顔料としては、C.I.ピグメント・レッド177が挙げられ、ペリレン顔料としては、C.I.ピグメント・レッド155、C.I.ピグメント・レッド224が挙げられ、ジケトピロロピロール顔料としては、C.I.ピグメント・レッド254が挙げられ、色再現性の点で、これらの少なくとも1種と、C.I.ピグメント・イエロー139、またはC.I.ピグメント・イエロー150と、C.I.ピグメント・レッド177との混合が好ましい。また、赤色顔料と他顔料(黄色顔料又は赤色顔料)との質量比(赤色顔料:他顔料)は、100:5〜100:80が好ましい。当該範囲とすることで、400nm〜500nmの光透過率を抑制することができ、色純度を向上することができ、発色力を維持することができる。特に、上記質量比としては、100:10〜100:65の範囲が最適である。尚、赤色顔料同士の組み合わせの場合は、色度に併せて調整することができる。
また、緑色相(G)用の顔料としては、ハロゲン化フタロシアニン顔料を単独で、又は、これとビスアゾ黄色顔料、キノフタロン黄色顔料、アゾメチン黄色顔料若しくはイソインドリン黄色顔料との混合を用いることができる。例えば、このような例としては、C.I.ピグメント・グリーン7、36、37、58と、C.I.ピグメント・イエロー138、C.I.ピグメント・イエロー139、C.I.ピグメント・イエロー150、C.I.ピグメント・イエロー180又はC.I.ピグメント・イエロー185との混合が好ましい。緑顔料と黄色顔料との質量比(緑顔料:黄色顔料)は、十分な色純度を得ること、及びNTSC(National Television Standards Committee)目標色相からのずれを抑制する観点から、100:5〜100:150が好ましく、100:30〜100:120の範囲が特に好ましい。
青色相(B)用の顔料としては、フタロシアニン顔料を単独で、若しくはこれとジオキサジン紫色顔料との混合を用いることができる。例えば、C.I.ピグメント・ブルー15:6とC.I.ピグメント・バイオレット23との混合が好ましい。青色顔料と紫色顔料との質量比(青色顔料:紫色顔料)は、100:0〜100:50が好ましく、より好ましくは100:0〜100:40である。
本発明の着色感光性樹脂組成物中における顔料の含有量は、該組成物の全固形分に対して、10〜55質量%であり、15〜50質量%がより好ましい。顔料の含有量が前記範囲内であると、色濃度が充分で優れた色特性を確保するのに有効である。
本発明において、必要に応じて、微細でかつ整粒化された有機顔料を用いることができる。顔料の微細化は、顔料と水溶性有機溶剤と水溶性無機塩類と共に高粘度な液状組成物として、摩砕する工程である。
水溶性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノール、イソブタノール、n−ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレンゴリコールモノメチルエーテルアセテート等を挙げることができる。しかし、少量しか用いないことで、顔料に吸着して廃水中に流失しないならば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、ニトロベンゼン、アニリン、ピリジン、キノリン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン等を用いてもよく、また必要に応じて2種類以上の溶剤を混合して使用してもよい。
本発明において水溶性無機塩の例としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化バリウム、硫酸ナトリウム等が挙げられる。
水溶性無機塩の使用量は顔料の1〜50倍質量であり、多い方が摩砕効果はあるが、より好ましい量は生産性の点で1〜10倍質量であり、さらに水分が1%以下であることが好ましい。
水溶性有機溶剤の使用量は、顔料に対して50質量%〜300質量%の範囲であり、好ましくは100質量%〜200質量%の範囲である。本発明における湿式粉砕装置の運転条件については特に制限はないが、粉砕メディアによる磨砕を効果的に進行させるため、装置としてニーダー(kneader)を使用する場合の運転条件は、装置内のブレード(blade)の回転数は、10〜200rpmが好ましく、また2軸の回転比が相対的に大きい方が摩砕効果が大きく好ましい。運転時間は乾式粉砕時間と併せて1時間〜8時間が好ましく、装置の内温は50〜150℃が好ましい。また粉砕メディアである水溶性無機塩は粉砕粒度が5〜50μmで粒子径の分布がシャープで、且つ球形が好ましい。
本発明では特に顔料の微細化工程あるいは分散工程において、顔料を高分子化合物で被覆したものを用いることが好ましい。顔料を高分子化合物で被覆することによって微細化された顔料であっても、2次凝集体の形成が抑制され、1次粒子の状態で分散させることができる分散性が向上された被覆顔料、分散させた1次粒子が安定的に維持される分散安定性に優れた被覆顔料を得て用いることができる。
被覆処理は、顔料の微細化工程で同時に行うことが好ましく、具体的には、i)顔料と、ii)水溶性の無機塩と、iii)実質的にii)を溶解しない少量の水溶性の有機溶剤と、iv)高分子化合物とを加え、ニーダー等で機械的に混練する工程(ソルトミリング工程と称する)、この混合物を水中に投入し、ハイスピードミキサー等で撹拌しスラリー状とする工程、及び、このスラリーを濾過、水洗して必要により乾燥する工程を経て実施される。
上記したソルトミリングについて、さらに具体的に説明する。まず、i)有機顔料と、ii)水溶性の無機塩との混合物に、湿潤剤として少量のiii)水溶性の有機溶剤を加え、ニーダー等で強く練り込んだ後、この混合物を水中に投入し、ハイスピードミキサー等で攪拌しスラリー状とする。次に、このスラリーを濾過および水洗して必要により乾燥することにより、微細化された顔料が得られる。なお、油性のワニスに分散して用いる場合には、乾燥前の処理顔料(濾過ケーキと呼ぶ)を一般にフラッシングと呼ばれる方法で、水を除去しながら油性のワニスに分散することも可能である。また水系のワニスに分散する場合は、処理顔料は乾燥する必要がなく、濾過ケーキをそのままワニスに分散することができる。
本発明においては、ソルトミリング時に上記iii)有機溶剤にiv)少なくとも一部可溶な樹脂を併用することにより、さらに微細で、表面がiv)少なくとも一部可溶な樹脂による被覆された、乾燥時の顔料の凝集が少ないものが得られる。
なお、iv)高分子化合物は、ソルトミリング工程の初期にすべてを添加してもよく、または、ソルトミリング工程において分割して添加してもよい。また分散工程で添加することも可能である。
本発明においては、ソルトミリング時に上記iii)有機溶剤にiv)少なくとも一部可溶な樹脂を併用することにより、さらに微細で、表面がiv)少なくとも一部可溶な樹脂による被覆された、乾燥時の顔料の凝集が少ないものが得られる。
なお、iv)高分子化合物は、ソルトミリング工程の初期にすべてを添加してもよく、または、ソルトミリング工程において分割して添加してもよい。また分散工程で添加することも可能である。
顔料の被覆に用いる高分子化合物は顔料への吸着性基を有するものなら何でもよい。特に、側鎖に複素環を有する高分子化合物で被覆処理したものが好ましい。このような高分子化合物としては、下記一般式(2)で表される単量体、または、マレイミド若しくはマレイミド誘導体からなる単量体に由来する重合単位を含む重合体であることが好ましく、下記一般式(2)で表される単量体に由来する重合単位を含む重合体であることが特に好ましい。
前記一般式(2)中、R1は、水素原子、又は置換若しくは無置換のアルキル基を表す。R2は、単結合、又は2価の連結基を表す。Yは、−CO−、−C(=O)O−、−CONH−、−OC(=O)−、又はフェニレン基を表す。Zは複素環構造を有する基を表す。
R1のアルキル基としては、炭素数1〜12のアルキル基が好ましく、炭素数1〜8のアルキル基がより好ましく、炭素数1〜4のアルキル基が特に好ましい。
R1で表されるアルキル基が置換基を有する場合、該置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基、より好ましくは炭素数1〜3のアルコキシ基)、メトキシ基、エトキシ基、シクロヘキシロキシ基等が挙げられる。
R1で表されるアルキル基が置換基を有する場合、該置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5のアルコキシ基、より好ましくは炭素数1〜3のアルコキシ基)、メトキシ基、エトキシ基、シクロヘキシロキシ基等が挙げられる。
R1で表される好ましいアルキル基として具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、2−ヒドロキシエチル基、3−ヒドロキシプロピル基、2−ヒドロキシプロピル基、2−メトキシエチル基が挙げられる。
R1としては、水素原子又はメチル基が最も好ましい。
R1としては、水素原子又はメチル基が最も好ましい。
一般式(2)中、R2は、単結合又は2価の連結基を表す。該2価の連結基としては、置換または無置換のアルキレン基が好ましい。該アルキレン基としては、炭素数1〜12のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜10のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜8のアルキレン基が更に好ましく、炭素数1〜4のアルキレン基が特に好ましい。
R2で表されるアルキレン基は、ヘテロ原子(例えば、酸素原子、窒素原子、又は硫黄原子)を介して2以上連結したものであってもよい。
R2で表される好ましいアルキレン基として具体的例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基が挙げられる。
R2で表されるアルキレン基が置換基を有する場合、該置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、等が挙げられる。
R2で表される好ましいアルキレン基として具体的例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基が挙げられる。
R2で表されるアルキレン基が置換基を有する場合、該置換基としては、例えば、ヒドロキシ基、等が挙げられる。
R2で表される2価の連結基としては、上記のアルキレン基の末端において、−O−、−S−、−C(=O)O−、−CONH−、−C(=O)S−、−NHCONH−、−NHC(=O)O−、−NHC(=O)S−、−OC(=O)−、−OCONH−、及び−NHCO−から選ばれるヘテロ原子又はヘテロ原子を含む部分構造を有し、該ヘテロ原子又はヘテロ原子を含む部分構造を介してZと連結するものであってもよい。
一般式(2)中、Zは複素環構造を有する基を表す。複素環構造を有する基としては、例えば、フタロシアニン、不溶性アゾ、アゾレーキ、アントラキノン、キナクリドン、ジオキサジン、ジケトピロロピロール、アントラピリジン、アンサンスロン、インダンスロン、フラバンスロン、ペリノン、ペリレン、およびチオインジゴの色素構造、並びに、例えば、チオフェン、フラン、キサンテン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、ジオキソラン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、ジオキサン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピペラジン、トリアジン、トリチアン、イソインドリン、イソインドリノン、ベンズイミダゾロン、ベンゾチアゾール、コハクイミド、フタルイミド、ナフタルイミド、ヒダントイン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン、ピラジン、テトラゾール、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンズイミダゾール、ベンズトリアゾール、環状アミド、環状ウレア、および環状イミド等の複素環構造が挙げられる。これらの複素環構造は、置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、脂肪族エステル基、芳香族エステル基、アルコキシカルボニル基、等が挙げられる。
Zは、炭素数が6以上である含窒素複素環構造を有する基であることがより好ましく、炭素数が6〜12である含窒素複素環構造を有する基であることが特に好ましい。炭素数が6以上である含窒素複素環構造として具体的には、フェノチアジン環、フェノキサジン環、アクリドン環、アントラキノン環、ベンズイミダゾール構造、ベンズトリアゾール構造、ベンズチアゾール構造、環状アミド構造、環状ウレア構造、及び環状イミド構造が好ましく、下記一般式(3)、(4)又は(5)で表される構造であることが特に好ましい。
一般式(3)中、Eは、単結合、アルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基など)、−O−、−S−、−NRA−、及び−C(=O)−からなる群より選ばれるいずれかである。ここでRAは、水素原子又はアルキル基を表す。RAがアルキル基を表す場合のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜18のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−オクタデシル基などが挙げられる。
上記した中でも、一般式(3)におけるEとしては、単結合、メチレン基、−O−、又は−C(=O)−が好ましく、−C(=O)−が特に好ましい。
上記した中でも、一般式(3)におけるEとしては、単結合、メチレン基、−O−、又は−C(=O)−が好ましく、−C(=O)−が特に好ましい。
一般式(5)中、Y1及びY2は、各々独立に、−N=、−NH−、−N(RB)−、−S−、又は−O−を表す。RBはアルキル基を表し、RBがアルキル基を表す場合のアルキル基は、好ましくは炭素数1〜18のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、n−オクタデシル基などが挙げられる。
上記した中でも、一般式(5)における、Y1及びY2としては、−N=、−NH−、及び−N(RB)−が特に好ましい。Y1及びY2の組み合わせとしては、Y1及びY2のいずれか一方が−N=であり他方が−NH−である組み合わせ、すなわち、イミダゾリル基が挙げられる。
上記した中でも、一般式(5)における、Y1及びY2としては、−N=、−NH−、及び−N(RB)−が特に好ましい。Y1及びY2の組み合わせとしては、Y1及びY2のいずれか一方が−N=であり他方が−NH−である組み合わせ、すなわち、イミダゾリル基が挙げられる。
一般式(3)、(4)、および(5)において、環B1、環B2、環C、及び環Dは、各々独立に、芳香環を表す。該芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、インデン環、アズレン環、フルオレン環、アントラセン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピロール環、イミダゾール環、インドール環、キノリン環、アクリジン環、フェノチアジン環、フェノキサジン環、アクリドン環、アントラキノン環等が挙げられ、中でも、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、ピリジン環、フェノキサジン環、アクリジン環、フェノチアジン環、フェノキサジン環、アクリドン環、アントラキノン環が好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環が特に好ましい。
具体的には、一般式(3)における環B1又は環B2としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピラジン環、等が挙げられる。一般式(4)における環Cとしては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピラジン環、等が挙げられる。一般式(5)における環Dとしては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピラジン環、等が挙げられる。
一般式(3)、(4)および(5)で表される構造の中でも、分散性、分散液の経時安定性の点からは、ベンゼン環、ナフタレン環がより好ましく、一般式(3)又は(5)においては、ベンゼン環がさらに好ましく、一般式(4)においては、ナフタレン環がさらに好ましい。
顔料の被覆に用いる高分子化合物の具体的化合物は、以下に示すものの他、例えば特開2008−83089号公報の〔0029〕〜〔0030〕、特開2009−62457号公報の〔0044〕〜〔0047〕に開示されているものが使用できる。
上記した被覆処理した顔料を用いる場合でも、分散剤の少なくとも1種を使用して顔料を分散し、顔料分散組成物として使用することがさらに好ましい。この分散剤の含有により、顔料の分散性を向上させることができる。
分散剤としては、例えば、公知の顔料分散剤や界面活性剤を適宜選択して用いることができる。
分散剤としては、例えば、公知の顔料分散剤や界面活性剤を適宜選択して用いることができる。
具体的には、多くの種類の化合物を使用可能であり、例えば、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学工業(株)製)、W001(裕商(株)社製)等のカチオン系界面活性剤;ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤;W004、W005、W017(裕商(株)社製)等のアニオン系界面活性剤;EFKA−46、EFKA−47、EFKA−47EA、EFKAポリマー100、EFKAポリマー400、EFKAポリマー401、EFKAポリマー450(いずれもチバ・スペシャルテイケミカル社製)、ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100(いずれもサンノプコ社製)等の高分子分散剤;ソルスパース3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000、28000などの各種ソルスパース分散剤(日本ルーブリゾール(株)社製);アデカプルロニックL31,F38,L42,L44,L61,L64,F68,L72,P95,F77、P84、F87、P94,L101,P103,F108、L121、P−123(旭電化(株)製)及びイオネットS−20(三洋化成(株)製)、Disperbyk 101,103,106,108,109,111,112,116,130,140,142,162,163,164,166,167,170,171,174,176,180,182,2000,2001,2050,2150(ビックケミー(株)社製)が挙げられる。その他、アクリル系共重合体など、分子末端もしくは側鎖に極性基を有するオリゴマーもしくはポリマーが挙げられる。
分散剤の顔料分散組成物中における含有量としては、既述の顔料の質量に対して、1〜100質量%が好ましく、3〜70質量%がより好ましい。
上記した顔料分散組成物は、必要に応じて、顔料誘導体が添加される。分散剤と親和性のある部分、あるいは極性基を導入した顔料誘導体を顔料表面に吸着させ、これを分散剤の吸着点として用いることで、顔料を微細な粒子として着色感光性樹脂組成物中に分散させ、その再凝集を防止することができ、コントラストが高く、透明性に優れたカラーフィルタを構成するのに有効である。
顔料誘導体は、具体的には有機顔料を母体骨格とし、側鎖に酸性基や塩基性基、芳香族基を置換基として導入した化合物である。有機顔料は、具体的には、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、キノフタロン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノリン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ベンゾイミダゾロン顔料等が挙げられる。一般に、色素と呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系、トリアジン系、キノリン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。色素誘導体としては、特開平11−49974号公報、特開平11−189732号公報、特開平10−245501号公報、特開2006−265528号公報、特開平8−295810号公報、特開平11−199796号公報、特開2005−234478号公報、特開2003−240938号公報、特開2001−356210号公報等に記載されているものを使用できる。
本発明に係る顔料誘導体の顔料分散組成物中における含有量としては、顔料の質量に対して、1〜30質量%が好ましく、3〜20質量%がより好ましい。該含有量が前記範囲内であると、粘度を低く抑えながら、分散を良好に行なえると共に分散後の分散安定性を向上させることができ、透過率が高く優れた色特性が得られ、カラーフィルタを作製するときには良好な色特性を有する高コントラストに構成することができる。
分散の方法は、例えば、顔料と分散剤を予め混合してホモジナイザー等で予め分散しておいたものを、ジルコニアビーズ等を用いたビーズ分散機等を用いて微分散させることによって行なえる。
さらに、本発明において、顔料に加え着色剤として染料を併用してもよい。着色剤として使用可能な染料としては、特に制限はなく、従来カラーフィルタ用途として用いられている公知の染料を使用できる。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、特登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、特開平8−211599号公報、特開平4−249549号公報、特開平10−123316号公報、特開平11−302283号公報、特開平7−286107号公報、特開2001−4823号公報、特開平8−15522号公報、特開平8−29771号公報、特開平8−146215号公報、特開平11−343437号公報、特開平8−62416号公報、特開2002−14220号公報、特開2002−14221号公報、特開2002−14222号公報、特開2002−14223号公報、特開平8−302224号公報、特開平8−73758号公報、特開平8−179120号公報、特開平8−151531号公報等に記載の色素である。
化学構造としては、ピラゾールアゾ構造、アニリノアゾ構造、トリフェニルメタン構造、アントラキノン構造、アンスラピリドン構造、ベンジリデン構造、オキソノール構造、ピラゾロトリアゾールアゾ構造、ピリドンアゾ構造、シアニン構造、フェノチアジン構造、ピロロピラゾールアゾメチン構造、キサンテン構造、フタロシアニン構造、ペンゾピラン構造、インジゴ構造等の染料が使用できる。
化学構造としては、ピラゾールアゾ構造、アニリノアゾ構造、トリフェニルメタン構造、アントラキノン構造、アンスラピリドン構造、ベンジリデン構造、オキソノール構造、ピラゾロトリアゾールアゾ構造、ピリドンアゾ構造、シアニン構造、フェノチアジン構造、ピロロピラゾールアゾメチン構造、キサンテン構造、フタロシアニン構造、ペンゾピラン構造、インジゴ構造等の染料が使用できる。
<(D)光重合開始剤>
本発明の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物に用いる光重合開始剤は、下記一般式(I)で表される化合物である。
本発明の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物に用いる光重合開始剤は、下記一般式(I)で表される化合物である。
上記一般式(I)中、R及びXは各々独立に一価の置換基を表し、A及びYは二価の有機基を表し、Arはアリール基を表す。nは0〜5の整数である。Xが複数存在する場合、複数のXは、各々独立に一価の置換基を表す。
前記Rで表される一価の置換基としては、以下に示す一価の非金属原子団であることが好ましい。
Rで表される一価の非金属原子団としては、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルキルスルフィニル基、置換基を有してもよいアリールスルフィニル基、置換基を有してもよいアルキルスルホニル基、置換基を有してもよいアリールスルホニル基、置換基を有してもよいアシル基、置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいアリールオキシカルボニル基、置換基を有してもよいホスフィノイル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルキルチオカルボニル基、置換基を有してもよいアリールチオカルボニル基、置換基を有してもよいジアルキルアミノカルボニル基、置換基を有してもよいジアルキルアミノチオカルボニル基等が挙げられる。
Rで表される一価の非金属原子団としては、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルキルスルフィニル基、置換基を有してもよいアリールスルフィニル基、置換基を有してもよいアルキルスルホニル基、置換基を有してもよいアリールスルホニル基、置換基を有してもよいアシル基、置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいアリールオキシカルボニル基、置換基を有してもよいホスフィノイル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルキルチオカルボニル基、置換基を有してもよいアリールチオカルボニル基、置換基を有してもよいジアルキルアミノカルボニル基、置換基を有してもよいジアルキルアミノチオカルボニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルキル基としては、炭素数1〜30のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、1−エチルペンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、2−エチルヘキシル基、フェナシル基、1−ナフトイルメチル基、2−ナフトイルメチル基、4−メチルスルファニルフェナシル基、4−フェニルスルファニルフェナシル基、4−ジメチルアミノフェナシル基、4−シアノフェナシル基、4−メチルフェナシル基、2−メチルフェナシル基、3−フルオロフェナシル基、3−トリフルオロメチルフェナシル基、3−ニトロフェナシル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリール基としては、炭素数6〜30のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ビフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、9−アンスリル基、9−フェナントリル基、1−ピレニル基、5−ナフタセニル基、1−インデニル基、2−アズレニル基、9−フルオレニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、o−、m−、及びp−トリル基、キシリル基、o−、m−、及びp−クメニル基、メシチル基、ペンタレニル基、ビナフタレニル基、ターナフタレニル基、クオーターナフタレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、インダセニル基、フルオランテニル基、アセナフチレニル基、アセアントリレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、アントリル基、ビアントラセニル基、ターアントラセニル基、クオーターアントラセニル基、アントラキノリル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、プレイアデニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルケニル基としては、炭素数2〜10のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、スチリル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルキニル基としては、炭素数2〜10のアルキニル基が好ましく、例えば、エチニル基、プロピニル基、プロパルギル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルキルスルフィニル基としては、炭素数1〜20のアルキルスルフィニル基が好ましく、例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、プロピルスルフィニル基、イソプロピルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、ヘキシルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、オクチルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、デカノイルスルフィニル基、ドデカノイルスルフィニル基、オクタデカノイルスルフィニル基、シアノメチルスルフィニル基、メトキシメチルスルフィニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリールスルフィニル基としては、炭素数6〜30のアリールスルフィニル基が好ましく、例えば、フェニルスルフィニル基、1−ナフチルスルフィニル基、2−ナフチルスルフィニル基、2−クロロフェニルスルフィニル基、2−メチルフェニルスルフィニル基、2−メトキシフェニルスルフィニル基、2−ブトキシフェニルスルフィニル基、3−クロロフェニルスルフィニル基、3−トリフルオロメチルフェニルスルフィニル基、3−シアノフェニルスルフィニル基、3−ニトロフェニルスルフィニル基、4−フルオロフェニルスルフィニル基、4−シアノフェニルスルフィニル基、4−メトキシフェニルスルフィニル基、4−メチルスルファニルフェニルスルフィニル基、4−フェニルスルファニルフェニルスルフィニル基、4−ジメチルアミノフェニルスルフィニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルキルスルホニル基としては、炭素数1〜20のアルキルスルホニル基が好ましく、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、ブチルスルホニル基、ヘキシルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、オクチルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、デカノイルスルホニル基、ドデカノイルスルホニル基、オクタデカノイルスルホニル基、シアノメチルスルホニル基、メトキシメチルスルホニル基、パーフルオロアルキルスルホニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリールスルホニル基としては、炭素数6〜30のアリールスルホニル基が好ましく、例えば、フェニルスルホニル基、1−ナフチルスルホニル基、2−ナフチルスルホニル基、2−クロロフェニルスルホニル基、2−メチルフェニルスルホニル基、2−メトキシフェニルスルホニル基、2−ブトキシフェニルスルホニル基、3−クロロフェニルスルホニル基、3−トリフルオロメチルフェニルスルホニル基、3−シアノフェニルスルホニル基、3−ニトロフェニルスルホニル基、4−フルオロフェニルスルホニル基、4−シアノフェニルスルホニル基、4−メトキシフェニルスルホニル基、4−メチルスルファニルフェニルスルホニル基、4−フェニルスルファニルフェニルスルホニル基、4−ジメチルアミノフェニルスルホニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアシル基としては、炭素数2〜20のアシル基が好ましく、例えば、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、トリフルオロメチルカルボニル基、ペンタノイル基、ベンゾイル基、1−ナフトイル基、2−ナフトイル基、4−メチルスルファニルベンゾイル基、4−フェニルスルファニルベンゾイル基、4−ジメチルアミノベンゾイル基、4−ジエチルアミノベンゾイル基、2−クロロベンゾイル基、2−メチルベンゾイル基、2−メトキシベンゾイル基、2−ブトキシベンゾイル基、3−クロロベンゾイル基、3−トリフルオロメチルベンゾイル基、3−シアノベンゾイル基、3−ニトロベンゾイル基、4−フルオロベンゾイル基、4−シアノベンゾイル基、4−メトキシベンゾイル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基としては、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基が好ましく、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基、オクタデシルオキシカルボニル基、トリフルオロメチルオキシカルボニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリールオキシカルボニル基としては、フェノキシカルボニル基、1−ナフチルオキシカルボニル基、2−ナフチルオキシカルボニル基、4−メチルスルファニルフェニルオキシカルボニル基、4−フェニルスルファニルフェニルオキシカルボニル基、4−ジメチルアミノフェニルオキシカルボニル基、4−ジエチルアミノフェニルオキシカルボニル基、2−クロロフェニルオキシカルボニル基、2−メチルフェニルオキシカルボニル基、2−メトキシフェニルオキシカルボニル基、2−ブトキシフェニルオキシカルボニル基、3−クロロフェニルオキシカルボニル基、3−トリフルオロメチルフェニルオキシカルボニル基、3−シアノフェニルオキシカルボニル基、3−ニトロフェニルオキシカルボニル基、4−フルオロフェニルオキシカルボニル基、4−シアノフェニルオキシカルボニル基、4−メトキシフェニルオキシカルボニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいホスフィノイル基としては、総炭素数2〜50のホスフィノイル基が好ましく、例えば、ジメチルホスフィノイル基、ジエチルホスフィノイル基、ジプロピルホスフィノイル基、ジフェニルホスフィノイル基、ジメトキシホスフィノイル基、ジエトキシホスフィノイル基、ジベンゾイルホスフィノイル基、ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)ホスフィノイル基等が挙げられる。
置換基を有してもよい複素環基としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子を含む、芳香族或いは脂肪族の複素環が好ましい。例えば、チエニル基、ベンゾ[b]チエニル基、ナフト[2,3−b]チエニル基、チアントレニル基、フリル基、ピラニル基、イソベンゾフラニル基、クロメニル基、キサンテニル基、フェノキサチイニル基、2H−ピロリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、インドリジニル基、イソインドリル基、3H−インドリル基、インドリル基、1H−インダゾリル基、プリニル基、4H−キノリジニル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサニリル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、プテリジニル基、4aH−カルバゾリル基、カルバゾリル基、β−カルボリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、ペリミジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェナルサジニル基、イソチアゾリル基、フェノチアジニル基、イソキサゾリル基、フラザニル基、フェノキサジニル基、イソクロマニル基、クロマニル基、ピロリジニル基、ピロリニル基、イミダゾリジニル基、イミダゾリニル基、ピラゾリジニル基、ピラゾリニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、キヌクリジニル基、モルホリニル基、チオキサントリル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルキルチオカルボニル基としては、例えば、メチルチオカルボニル基、プロピルチオカルボニル基、ブチルチオカルボニル基、ヘキシルチオカルボニル基、オクチルチオカルボニル基、デシルチオカルボニル基、オクタデシルチオカルボニル基、トリフルオロメチルチオカルボニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリールチオカルボニル基としては、1−ナフチルチオカルボニル基、2−ナフチルチオカルボニル基、4−メチルスルファニルフェニルチオカルボニル基、4−フェニルスルファニルフェニルチオカルボニル基、4−ジメチルアミノフェニルチオカルボニル基、4−ジエチルアミノフェニルチオカルボニル基、2−クロロフェニルチオカルボニル基、2−メチルフェニルチオカルボニル基、2−メトキシフェニルチオカルボニル基、2−ブトキシフェニルチオカルボニル基、3−クロロフェニルチオカルボニル基、3−トリフルオロメチルフェニルチオカルボニル基、3−シアノフェニルチオカルボニル基、3−ニトロフェニルチオカルボニル基、4−フルオロフェニルチオカルボニル基、4−シアノフェニルチオカルボニル基、4−メトキシフェニルチオカルボニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいジアルキルアミノカルボニル基としては、ジメチルアミノカルボニル基、ジメエルアミノカルボニル基、ジプロピルアミノカルボニル基、ジブチルアミノカルボニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいジアルキルアミノチオカルボニル基としては、ジメチルアミノチオカルボニル基、ジプロピルアミノチオカルボニル基、ジブチルアミノチオカルボニル基等が挙げられる。
中でも、高感度化の点から、Rとしてはアシル基がより好ましく、具体的には、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基、トルイル基が好ましい。
前記Aで表される二価の有機基としては、置換基を有してもよい炭素数1〜12のアルキレン、置換基を有してもよいシクロヘキシレン、置換基を有してもよいアルキニレンが挙げられる。
これらの基に導入しうる置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン基、メトキシ基、エトキシ基、tert−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、p−トリルオキシ基等のアリールオキシ基、メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基、アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メトキサリル基等のアシル基、メチルスルファニル基、tert−ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基、フェニルスルファニル基、p−トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基、メチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基等のアルキルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、モルホリノ基、ピペリジノ基等のジアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、p−トリルアミノ基等のアリールアミノ基、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基、p−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基等のアリール基等の他、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、p−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、ホスホノ基、トリメチルアンモニウミル基、ジメチルスルホニウミル基、トリフェニルフェナシルホスホニウミル基等が挙げられる。
中でも、Aとしては、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、無置換のアルキレン基、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、ドデシル基)で置換されたアルキレン基、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基)で置換されたアルキレン基、アリール基(例えば、フェニル基、p−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基、スチリル基)で置換されたアルキレン基が好ましい。
これらの基に導入しうる置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン基、メトキシ基、エトキシ基、tert−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、p−トリルオキシ基等のアリールオキシ基、メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基、アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メトキサリル基等のアシル基、メチルスルファニル基、tert−ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基、フェニルスルファニル基、p−トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基、メチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基等のアルキルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、モルホリノ基、ピペリジノ基等のジアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、p−トリルアミノ基等のアリールアミノ基、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基、p−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基等のアリール基等の他、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、p−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、ホスホノ基、トリメチルアンモニウミル基、ジメチルスルホニウミル基、トリフェニルフェナシルホスホニウミル基等が挙げられる。
中でも、Aとしては、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、無置換のアルキレン基、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、ドデシル基)で置換されたアルキレン基、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基)で置換されたアルキレン基、アリール基(例えば、フェニル基、p−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基、スチリル基)で置換されたアルキレン基が好ましい。
前記Arで表されるアリール基としては、炭素数6〜30のアリール基が好ましく、また、置換基を有していてもよい。
具体的には、フェニル基、ビフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、9−アンスリル基、9−フェナントリル基、1−ピレニル基、5−ナフタセニル基、1−インデニル基、2−アズレニル基、9−フルオレニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、o−、m−、及びp−トリル基、キシリル基、o−、m−、及びp−クメニル基、メシチル基、ペンタレニル基、ビナフタレニル基、ターナフタレニル基、クオーターナフタレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、インダセニル基、フルオランテニル基、アセナフチレニル基、アセアントリレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、アントリル基、ビアントラセニル基、ターアントラセニル基、クオーターアントラセニル基、アントラキノリル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、プレイアデニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基等が挙げられる。中でも、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、置換又は無置換のフェニル基が好ましい。
具体的には、フェニル基、ビフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、9−アンスリル基、9−フェナントリル基、1−ピレニル基、5−ナフタセニル基、1−インデニル基、2−アズレニル基、9−フルオレニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、o−、m−、及びp−トリル基、キシリル基、o−、m−、及びp−クメニル基、メシチル基、ペンタレニル基、ビナフタレニル基、ターナフタレニル基、クオーターナフタレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、インダセニル基、フルオランテニル基、アセナフチレニル基、アセアントリレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、アントリル基、ビアントラセニル基、ターアントラセニル基、クオーターアントラセニル基、アントラキノリル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、プレイアデニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基等が挙げられる。中でも、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、置換又は無置換のフェニル基が好ましい。
上記フェニル基が置換基を有している場合、その置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン基、メトキシ基、エトキシ基、tert−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、p−トリルオキシ基等のアリールオキシ基、メチルチオキシ基、エチルチオキシ基、tert−ブチルチオキシ基等のアルキルチオキシ基、フェニルチオキシ基、p−トリルチオキシ基等のアリールチオオキシ基、メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基、アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メトキサリル基等のアシル基、メチルスルファニル基、tert−ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基、フェニルスルファニル基、p−トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基、メチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基等のアルキルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、モルホリノ基、ピペリジノ基等のジアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、p−トリルアミノ基等のアリールアミノ基、エチル基、tert−ブチル基、ドデシル基等のアルキル基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、p−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、ホスホノ基、トリメチルアンモニウミル基、ジメチルスルホニウミル基、トリフェニルフェナシルホスホニウミル基等が挙げられる。
一般式(I)においては、前記Arと隣接するSとで形成される「SAr」の構造が、以下に示す構造であることが感度の点で好ましい。
前記Xで表される一価の置換基としては、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオキシ基、置換基を有してもよいアリールチオキシ基、置換基を有してもよいハロゲン化アルキル基、N上に置換基を有しても良いアミド基、置換基を有してもよいアシルオキシ基、置換基を有してもよいアルキルスルファニル基、置換基を有してもよいアリールスルファニル基、置換基を有してもよいアルキルスルフィニル基、置換基を有してもよいアリールスルフィニル基、置換基を有してもよいアルキルスルホニル基、置換基を有してもよいアリールスルホニル基、置換基を有してもよいアシル基、置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいカルバモイル基、置換基を有してもよいスルファモイル基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよいホスフィノイル基、置換基を有してもよい複素環基、ハロゲン基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルキル基としては、炭素数1〜30のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、1−エチルペンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、2−エチルヘキシル基、フェナシル基、1−ナフトイルメチル基、2−ナフトイルメチル基、4−メチルスルファニルフェナシル基、4−フェニルスルファニルフェナシル基、4−ジメチルアミノフェナシル基、4−シアノフェナシル基4−メチルフェナシル基、2−メチルフェナシル基、3−フルオロフェナシル基、3−トリフルオロメチルフェナシル基、3−ニトロフェナシル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリール基としては、炭素数6〜30のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ビフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、9−アンスリル基、9−フェナントリル基、1−ピレニル基、5−ナフタセニル基、1−インデニル基、2−アズレニル基、9−フルオレニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、o−、m−、及びp−トリル基、キシリル基、o−、m−、及びp−クメニル基、メシチル基、ペンタレニル基、ビナフタレニル基、ターナフタレニル基、クオーターナフタレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、インダセニル基、フルオランテニル基、アセナフチレニル基、アセアントリレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、アントリル基、ビアントラセニル基、ターアントラセニル基、クオーターアントラセニル基、アントラキノリル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、プレイアデニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、オバレニル基等がある。
置換基を有してもよいアルケニル基としては、炭素数2〜10のアルケニル基が好ましく、例えば、ビニル基、アリル基、スチリル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルキニル基としては、炭素数2〜10のアルキニル基が好ましく、例えば、エチニル基、プロピニル基、プロパルギル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルコキシ基としては、炭素数1〜30のアルコキシ基が好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシキ、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、エトキシカルボニルメチル基、2−エチルヘキシルオキシカルボニルメチルオキシ基、アミノカルボニルメチルオキシ基、N,N−ジブチルアミノカルボニルメチルオキシ基、N−メチルアミノカルボニルメチルオキシ基、N−エチルアミノカルボニルメチルオキシ基、N−オクチルアミノカルボニルメチルオキシ基、N−メチル−N−ベンジルアミノカルボニルメチルオキシ基、ベンジルオキシ基、シアノメチルオキシ基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリールオキシ基としては、炭素数6〜30のアリールオキシ基が好ましく、例えば、フェニルオキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、2−クロロフェニルオキシ基、2−メチルフェニルオキシ基、2−メトキシフェニルオキシ基、2−ブトキシフェニルオキシ基、3−クロロフェニルオキシ基、3−トリフルオロメチルフェニルオキシ基、3−シアノフェニルオキシ基、3−ニトロフェニルオキシ基、4−フルオロフェニルオキシ基、4−シアノフェニルオキシ基、4−メトキシフェニルオキシ基、4−ジメチルアミノフェニルオキシ基、4−メチルスルファニルフェニルオキシ基、4−フェニルスルファニルフェニルオキシ基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルキルチオキシ基としては、炭素数1〜30のチオアルコキシ基が好ましく、例えば、メチルチオキシ基、エチルチオキシ基、プロピルチオキシ基、イソプロピルチオキシ基、ブチルチオキシ基、イソブチルチオキシ基、sec−ブチルチオキシ基、tert−ブチルチオキシ基、ペンチルチオキシ基、イソペンチルチオキシ基、ヘキシルチオキシ基、ヘプチルチオキシ基、オクチルチオキシ基、2−エチルヘキシルチオキシ基、デシルチオキシ基、ドデシルチオキシ基、オクタデシルチオキシ基、ベンジルチオキシ基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリールチオキシ基としては、炭素数6〜30のアリールチオキシ基が好ましく、例えば、フェニルチオキシ基、1−ナフチルチオキシ基、2−ナフチルチオキシ基、2−クロロフェニルチオキシ基、2−メチルフェニルチオキシ基、2−メトキシフェニルチオキシ基、2−ブトキシフェニルチオキシ基、3−クロロフェニルチオキシ基、3−トリフルオロメチルフェニルチオキシ基、3−シアノフェニルチオキシ基、3−ニトロフェニルチオキシ基、4−フルオロフェニルチオキシ基、4−シアノフェニルチオキシ基、4−メトキシフェニルチオキシ基、4−ジメチルアミノフェニルチオキシ基、4−メチルスルファニルフェニルチオキシ基、4−フェニルスルファニルフェニルチオキシ基等がある。
置換基を有してもよいアシルオキシ基としては、炭素数2〜20のアシルオキシ基が好ましく、例えば、アセチルオキシ基、プロパノイルオキシ基、ブタノイルオキシ基、ペンタノイルオキシ基、トリフルオロメチルカルボニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、1−ナフチルカルボニルオキシ基、2−ナフチルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルキルスルファニル基としては、炭素数1〜20のアルキルスルファニル基が好ましく、例えば、メチルスルファニル基、エチルスルファニル基、プロピルスルファニル基、イソプロピルスルファニル基、ブチルスルファニル基、ヘキシルスルファニル基、シクロヘキシルスルファニル基、オクチルスルファニル基、2−エチルヘキシルスルファニル基、デカノイルスルファニル基、ドデカノイルスルファニル基、オクタデカノイルスルファニル基、シアノメチルスルファニル基、メトキシメチルスルファニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリールスルファニル基としては、炭素数6〜30のアリールスルファニル基が好ましく、例えば、フェニルスルファニル基、1−ナフチルスルファニル基、2−ナフチルスルファニル基、2−クロロフェニルスルファニル基、2−メチルフェニルスルファニル基、2−メトキシフェニルスルファニル基、2−ブトキシフェニルスルファニル基、3−クロロフェニルスルファニル基、3−トリフルオロメチルフェニルスルファニル基、3−シアノフェニルスルファニル基、3−ニトロフェニルスルファニル基、4−フルオロフェニルスルファニル基、4−シアノフェニルスルファニル基、4−メトキシフェニルスルファニル基、4−メチルスルファニルフェニルスルファニル基、4−フェニルスルファニルフェニルスルファニル基、4−ジメチルアミノフェニルスルファニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルキルスルフィニル基としては、炭素数1〜20のアルキルスルフィニル基が好ましく、例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、プロピルスルフィニル基、イソプロピルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、ヘキシルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、オクチルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、デカノイルスルフィニル基、ドデカノイルスルフィニル基、オクタデカノイルスルフィニル基、シアノメチルスルフィニル基、メトキシメチルスルフィニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリールスルフィニル基としては、炭素数6〜30のアリールスルフィニル基が好ましく、例えば、フェニルスルフィニル基、1−ナフチルスルフィニル基、2−ナフチルスルフィニル基、2−クロロフェニルスルフィニル基、2−メチルフェニルスルフィニル基、2−メトキシフェニルスルフィニル基、2−ブトキシフェニルスルフィニル基、3−クロロフェニルスルフィニル基、3−トリフルオロメチルフェニルスルフィニル基、3−シアノフェニルスルフィニル基、3−ニトロフェニルスルフィニル基、4−フルオロフェニルスルフィニル基、4−シアノフェニルスルフィニル基、4−メトキシフェニルスルフィニル基、4−メチルスルファニルフェニルスルフィニル基、4−フェニルスルファニルフェニルスルフィニル基、4−ジメチルアミノフェニルスルフィニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルキルスルホニル基としては、炭素数1〜20のアルキルスルホニル基が好ましく、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、ブチルスルホニル基、ヘキシルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、オクチルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、デカノイルスルホニル基、ドデカノイルスルホニル基、オクタデカノイルスルホニル基、シアノメチルスルホニル基、メトキシメチルスルホニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアリールスルホニル基としては、炭素数6〜30のアリールスルホニル基が好ましく、例えば、フェニルスルホニル基、1−ナフチルスルホニル基、2−ナフチルスルホニル基、2−クロロフェニルスルホニル基、2−メチルフェニルスルホニル基、2−メトキシフェニルスルホニル基、2−ブトキシフェニルスルホニル基、3−クロロフェニルスルホニル基、3−トリフルオロメチルフェニルスルホニル基、3−シアノフェニルスルホニル基、3−ニトロフェニルスルホニル基、4−フルオロフェニルスルホニル基、4−シアノフェニルスルホニル基、4−メトキシフェニルスルホニル基、4−メチルスルファニルフェニルスルホニル基、4−フェニルスルファニルフェニルスルホニル基、4−ジメチルアミノフェニルスルホニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアシル基としては、炭素数2〜20のアシル基が好ましく、例えば、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、トリフルオロメチルカルボニル基、ペンタノイル基、ベンゾイル基、1−ナフトイル基、2−ナフトイル基、4−メチルスルファニルベンゾイル基、4−フェニルスルファニルベンゾイル基、4−ジメチルアミノベンゾイル基、4−ジエチルアミノベンゾイル基、2−クロロベンゾイル基、2−メチルベンゾイル基、2−メトキシベンゾイル基、2−ブトキシベンゾイル基、3−クロロベンゾイル基、3−トリフルオロメチルベンゾイル基、3−シアノベンゾイル基、3−ニトロベンゾイル基、4−フルオロベンゾイル基、4−シアノベンゾイル基、4−メトキシベンゾイル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基としては、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基が好ましく、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基、オクタデシルオキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、トリフルオロメチルオキシカルボニル基、1−ナフチルオキシカルボニル基、2−ナフチルオキシカルボニル基、4−メチルスルファニルフェニルオキシカルボニル基、4−フェニルスルファニルフェニルオキシカルボニル基、4−ジメチルアミノフェニルオキシカルボニル基、4−ジエチルアミノフェニルオキシカルボニル基、2−クロロフェニルオキシカルボニル基、2−メチルフェニルオキシカルボニル基、2−メトキシフェニルオキシカルボニル基、2−ブトキシフェニルオキシカルボニル基、3−クロロフェニルオキシカルボニル基、3−トリフルオロメチルフェニルオキシカルボニル基、3−シアノフェニルオキシカルボニル基、3−ニトロフェニルオキシカルボニル基、4−フルオロフェニルオキシカルボニル基、4−シアノフェニルオキシカルボニル基、4−メトキシフェニルオキシカルボニル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいカルバモイル基としては、総炭素数1〜30のカルバモイル基が好ましく、例えば、N−メチルカルバモイル基、N−エチルカルバモイル基、N−プロピルカルバモイル基、N−ブチルカルバモイル基、N−ヘキシルカルバモイル基、N−シクロヘキシルカルバモイル基、N−オクチルカルバモイル基、N−デシルカルバモイル基、N−オクタデシルカルバモイル基、N−フェニルカルバモイル基、N−2−メチルフェニルカルバモイル基、N−2−クロロフェニルカルバモイル基、N−2−イソプロポキシフェニルカルバモイル基、N−2−(2−エチルヘキシル)フェニルカルバモイル基、N−3−クロロフェニルカルバモイル基、N−3−ニトロフェニルカルバモイル基、N−3−シアノフェニルカルバモイル基、N−4−メトキシフェニルカルバモイル基、N−4−シアノフェニルカルバモイル基、N−4−メチルスルファニルフェニルカルバモイル基、N−4−フェニルスルファニルフェニルカルバモイル基、N−メチル−N−フェニルカルバモイル基、N、N−ジメチルカルバモイル基、N、N−ジブチルカルバモイル基、N、N−ジフェニルカルバモイル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいスルファモイル基としては、総炭素数0〜30のスルファモイル基が好ましく、例えば、スルファモイル基、N−アルキルスルファモイル基、N−アリールスルファモイル基、N、N−ジアルキルスルファモイル基、N、N−ジアリールスルファモイル基、N−アルキル−N−アリールスルファモオイル基等が挙げられる。より具体的には、N−メチルスルファモイル基、N−エチルスルファモイル基、N−プロピルスルファモイル基、N−ブチルスルファモイル基、N−ヘキシルスルファモイル基、N−シクロヘキシルスルファモイル基、N−オクチルスルファモイル基、N−2−エチルヘキシルスルファモイル基、N−デシルスルファモイル基、N−オクタデシルスルファモイル基、N−フェニルスルファモイル基、N−2−メチルフェニルスルファモイル基、N−2−クロロフェニルスルファモイル基、N−2−メトキシフェニルスルファモイル基、N−2−イソプロポキシフェニルスルファモイル基、N−3−クロロフェニルスルファモイル基、N−3−ニトロフェニルスルファモイル基、N−3−シアノフェニルスルファモイル基、N−4−メトキシフェニルスルファモイル基、N−4−シアノフェニルスルファモイル基、N−4−ジメチルアミノフェニルスルファモイル基、N−4−メチルスルファニルフェニルスルファモイル基、N−4−フェニルスルファニルフェニルスルファモイル基、N−メチル−N−フェニルスルファモイル基、N,N−ジメチルスルファモイル基、N,N−ジブチルスルファモイル基、N,N−ジフェニルスルファモイル基等が挙げられる。
置換基を有してもよいアミノ基としては、総炭素数0〜50のアミノ基が好ましく、例えば、−NH2、N−アルキルアミノ基、N−アリールアミノ基、N−アシルアミノ基、N−スルホニルアミノ基、N,N−ジアルキルアミノ基、N,N−ジアリールアミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基、N,N−ジスルホニルアミノ基等が挙げられる。より具体的には、N−メチルアミノ基、N−エチルアミノ基、N−プロピルアミノ基、N−イソプロピルアミノ基、N−ブチルアミノ基、N−tert―ブチルアミノ基、N−ヘキシルアミノ基、N−シクロヘキシルアミノ基、N−オクチルアミノ基、N−2−エチルヘキシルアミノ基、N−デシルアミノ基、N−オクタデシルアミノ基、N−ベンジルアミノ基、N−フェニルアミノ基、N−2−メチルフェニルアミノ基、N−2−クロロフェニルアミノ基、N−2−メトキシフェニルアミノ基、N−2−イソプロポキシフェニルアミノ基、N−2−(2−エチルヘキシル)フェニルアミノ基、N−3−クロロフェニルアミノ基、N−3−ニトロフェニルアミノ基、N−3−シアノフェニルアミノ基、N−3−トリフルオロメチルフェニルアミノ基、N−4−メトキシフェニルアミノ基、N−4−シアノフェニルアミノ基、N−4−トリフルオロメチルフェニルアミノ基、N−4−メチルスルファニルフェニルアミノ基、N−4−フェニルスルファニルフェニルアミノ基、N−4−ジメチルアミノフェニルアミノ基、N−メチル−N−フェニルアミノ基、N,N−ジメチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基、N,N−ジブチルアミノ基、N,N−ジフェニルアミノ基、N,N−ジアセチルアミノ基、N,N−ジベンゾイルアミノ基、N,N−(ジブチルカルボニル)アミノ基、N,N−(ジメチルスルホニル)アミノ基、N,N−(ジエチルスルホニル)アミノ基、N,N−(ジブチルスルホニル)アミノ基、N,N−(ジフェニルスルホニル)アミノ基、モルホリノ基、3,5−ジメチルモルホリノ基、カルバゾール基等が挙げられる。
置換基を有してもよいホスフィノイル基としては、総炭素数2〜50のホスフィノイル基が好ましく、例えば、ジメチルホスフィノイル基、ジエチルホスフィノイル基、ジプロピルホスフィノイル基、ジフェニルホスフィノイル基、ジメトキシホスフィノイル基、ジエトキシホスフィノイル基、ジベンゾイルホスフィノイル基、ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)ホスフィノイル基等が挙げられる。
置換基を有してもよい複素環基としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子を含む、芳香族或いは脂肪族の複素環が好ましい。例えば、チエニル基、ベンゾ[b]チエニル基、ナフト[2,3−b]チエニル基、チアントレニル基、フリル基、ピラニル基、イソベンゾフラニル基、クロメニル基、キサンテニル基、フェノキサチイニル基、2H−ピロリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、インドリジニル基、イソインドリル基、3H−インドリル基、インドリル基、1H−インダゾリル基、プリニル基、4H−キノリジニル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサニリル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、プテリジニル基、4aH−カルバゾリル基、カルバゾリル基、β−カルボリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、ペリミジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェナルサジニル基、イソチアゾリル基、フェノチアジニル基、イソキサゾリル基、フラザニル基、フェノキサジニル基、イソクロマニル基、クロマニル基、ピロリジニル基、ピロリニル基、イミダゾリジニル基、イミダゾリニル基、ピラゾリジニル基、ピラゾリニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、キヌクリジニル基、モルホリニル基、チオキサントリル基等がある。
ハロゲン基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等がある。
置換基を有してもよいハロゲン化アルキル基としては、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロメチル基、モノブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基等が挙げられる。
N上に置換基を有してもよいアミド基としては、N,N−ジメチルアミド基、N,N−ジエチルアミド基等が挙げられる。
更に、前述した置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオキシ基、置換基を有してもよいアリールチオキシ基、置換基を有してもよいアシルオキシ基、置換基を有してもよいアルキルスルファニル基、置換基を有してもよいアリールスルファニル基、置換基を有してもよいアルキルスルフィニル基、置換基を有してもよいアリールスルフィニル基、置換基を有してもよいアルキルスルホニル基、置換基を有してもよいアリールスルホニル基、置換基を有してもよいアシル基、置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいカルバモイル基、置換基を有してもよいスルファモイル基、置換基を有してもよいアミノ基、置換基を有してもよい複素環基は、更に他の置換基で置換されていてもよい。
そのような置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン基、メトキシ基、エトキシ基、tert−ブトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、p−トリルオキシ基等のアリールオキシ基、メトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等のアルコキシカルボニル基、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、ベンゾイルオキシ基等のアシルオキシ基、アセチル基、ベンゾイル基、イソブチリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メトキサリル基等のアシル基、メチルスルファニル基、tert−ブチルスルファニル基等のアルキルスルファニル基、フェニルスルファニル基、p−トリルスルファニル基等のアリールスルファニル基、メチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基等のアルキルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、モルホリノ基、ピペリジノ基等のジアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、p−トリルアミノ基等のアリールアミノ基、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基、p−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基等のアリール基等の他、ヒドロキシ基、カルボキシ基、ホルミル基、メルカプト基、スルホ基、メシル基、p−トルエンスルホニル基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリメチルシリル基、ホスフィニコ基、ホスホノ基、トリメチルアンモニウミル基、ジメチルスルホニウミル基、トリフェニルフェナシルホスホニウミル基等が挙げられる。
これらの中でも、Xとしては、溶剤溶解性と長波長領域の吸収効率向上の点から、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオキシ基、置換基を有してもよいアリールチオキシ基、置換基を有してもよいハロゲン化アルキル基、置換基を有してもよいアミノ基、又はN上に置換基を有しても良いアミド基が好ましい。
また、一般式(I)におけるnは0〜5の整数を表すが、合成の容易さの観点で0〜3の整数が好ましく、0〜2の整数がより好ましい。
一般式(I)において、Xが複数存在する場合、複数のXは同じであっても、異なっていてもよい。
また、一般式(I)におけるnは0〜5の整数を表すが、合成の容易さの観点で0〜3の整数が好ましく、0〜2の整数がより好ましい。
一般式(I)において、Xが複数存在する場合、複数のXは同じであっても、異なっていてもよい。
前記Yで表される二価の有機基としては、以下に示す構造が挙げられる。なお、以下に示される基において、「*」は、一般式(I)において、Yと隣接する炭素原子との結合位置を示す。
中でも、高感度化の観点から、下記に示す構造が好ましい。
前記(D)一般式(I)で表される光重合開始剤が、下記一般式(II)で表される光重合開始剤であることが、特に高感度であり好ましい。
上記一般式(II)中、R及びXは、各々独立に一価の置換基を表し、Aは二価の有機基を表し、Arはアリール基を表す。nは0〜5の整数である。Xが複数存在する場合、複数のXは、各々独立に一価の置換基を表す。
一般式(II)におけるR、A、Ar、X、およびnは、前記一般式(I)におけるR、A、Ar、X、およびnと同義であり、好ましい例も同様である。
一般式(II)におけるR、A、Ar、X、およびnは、前記一般式(I)におけるR、A、Ar、X、およびnと同義であり、好ましい例も同様である。
上記した一般式(I)で表される光重合開始剤の具体例を以下に示す。
本発明に用いる上記一般式(I)で表される化合物は、250nm〜500nmの波長領域に吸収波長を有するものである。より好ましくは、300nm〜380nmの波長領域に吸収波長を有するものを挙げることができる。特に、308nm及び355nmの吸光度が高いものが好ましい。
本発明に用い得る(D)上記一般式(I)で表される重合開始剤は、単独使用であっても、その他の光重合開始剤との併用であってもよい。
(D)一般式(I)で表される光重合開始剤の使用量は、着色感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、0.5〜25質量部、好ましくは1〜20質量部である。この範囲内にあると、現像処理後のパターン断面形状が良好である。
(D)一般式(I)で表される光重合開始剤の使用量は、着色感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、0.5〜25質量部、好ましくは1〜20質量部である。この範囲内にあると、現像処理後のパターン断面形状が良好である。
(その他の光重合開始剤)
その他の光重合開始剤としては、露光光により感光し、前記(A)エチレン性不飽和化合物の重合を開始、促進する化合物であり、紫外光レーザーの波長に吸収を有するものが好ましい。
その他の光重合開始剤としては、露光光により感光し、前記(A)エチレン性不飽和化合物の重合を開始、促進する化合物であり、紫外光レーザーの波長に吸収を有するものが好ましい。
前記その他の光重合開始剤としては、例えば、有機ハロゲン化化合物、オキシジアゾール化合物、カルボニル化合物、ケタール化合物、ベンゾイン化合物、アクリジン化合物、有機過酸化化合物、アゾ化合物、クマリン化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、有機ホウ酸化合物、ジスルホン酸化合物、オニウム塩化合物、アシルホスフィン(オキシド)化合物が挙げられる。
有機ハロゲン化化合物の例としては、具体的には、若林等、「Bull Chem.Soc Japan」42、2924(1969)、米国特許第3,905,815号明細書、特公昭46−4605号公報、特開昭48−36281号公報、特開昭55−32070号公報、特開昭60−239736号公報、特開昭61−169835号公報、特開昭61−169837号公報、特開昭62−58241号公報、特開昭62−212401号公報、特開昭63−70243号公報、特開昭63−298339号公報、M.P.Hutt“Journal of Heterocyclic Chemistry”1(No3),(1970)」等に記載の化合物が挙げられ、特に、トリハロメチル基が置換したオキサゾール化合物、s−トリアジン化合物が挙げられる。
s−トリアジン化合物の例として、より好適には、すくなくとも一つのモノ−、ジ−、又はトリ−ハロゲン置換メチル基がs−トリアジン環に結合したs−トリアジン誘導体が挙げられ、具体例としては、2,4,6−トリス(モノクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(ジクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2―n−プロピル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(α,α,β−トリクロロエチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3,4−エポキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔1−(p−メトキシフェニル)−2,4−ブタジエニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−スチリル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−i−プロピルオキシスチリル)−4、6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニルチオ−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ベンジルチオ−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−ブロモ−p−N,N−(ジエトキシカルボニルアミノ)−フェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(ジブロモメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−メトキシ−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジン等が挙げられる。
オキシジアゾール化合物の例としては、2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキソジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(シアノスチリル)−1,3,4−オキソジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(ナフト−1−イル)−1,3,4−オキソジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−スチリル)スチリル−1,3,4−オキソジアゾールなどが挙げられる。
カルボニル化合物の例としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、ベンゾイル安息香酸、4−フェニルベンゾフェノン、4,4−ジエチルアミノベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4−ブロモベンゾフェノン、2−カルボキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、α−ヒドロキシ−2−メチルフェニルプロパノン、1−ヒドロキシ−1−メチルエチル−(p−イソプロピルフェニル)ケトン、1−ヒドロキシ−1−(p−ドデシルフェニル)ケトン、2−メチル−1−(4’−(メチルチオ)フェニル)−2−モルフォリノ−1−プロパノン、2−ベンジル−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、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキシド、1,1,1−トリクロロメチル−(p−ブチルフェニル)ケトン、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等のアセトフェノン誘導体、チオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン誘導体、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジエチルアミノ安息香酸エチル等の安息香酸エステル誘導体等を挙げることができる。
ケタール化合物の例としては、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルエチルアセタールなどを挙げることができる。
ベンゾイン化合物の例としてはm−ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、メチルo−ベンゾイルベンゾエートなどを挙げることができる。
アクリジン化合物の例としては、9−フェニルアクリジン、9−ピリジルアクリジン、9−ピラジニルアクリジン、1,2−ジ(9−アクリジニル)エタン、1,3−ジ(9−アクリジニル)プロパン、1,4−ジ(9−アクリジニル)ブタン、1,5−ジ(9−アクリジニル)ペンタン、1,6−ジ(9−アクリジニル)ヘキサン、1,7−ジ(9−アクリジニル)ヘプタン、1,8−ジ(9−アクリジニル)オクタン、1,9−ジ(9−アクリジニル)ノナン、1,10−ジ(9−アクリジニル)デカン、1,11−ジ(9−アクリジニル)ウンデカン、1,12−ジ(9−アクリジニル)ドデカン等のジ(9−アクリジニル)アルカン、などを挙げることができる。
有機過酸化化合物の例としては、例えば、トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ブタン、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、tert−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−オキサノイルパーオキサイド、過酸化琥珀酸、過酸化ベンゾイル、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジメトキシイソプロピルパーオキシカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシネオデカノエート、tert−ブチルパーオキシオクタノエート、tert−ブチルパーオキシラウレート、3,3’,4,4’−テトラ−(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ−(t−ヘキシルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ−(p−イソプロピルクミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、カルボニルジ(t−ブチルパーオキシ二水素二フタレート)、カルボニルジ(t−ヘキシルパーオキシ二水素二フタレート)等が挙げられる。
アゾ化合物の例としては、例えば、特開平8−108621号公報に記載のアゾ化合物等を挙げることができる。
クマリン化合物の例としては、例えば、3−メチル−5−アミノ−((s−トリアジン−2−イル)アミノ)−3−フェニルクマリン、3−クロロ−5−ジエチルアミノ−((s−トリアジン−2−イル)アミノ)−3−フェニルクマリン、3−ブチル−5−ジメチルアミノ−((s−トリアジン−2−イル)アミノ)−3−フェニルクマリン等を挙げることができる。
アジド化合物の例としては、米国特許第2848328号明細書、米国特許第2852379号明細書ならびに米国特許第2940853号明細書に記載の有機アジド化合物、2,6−ビス(4−アジドベンジリデン)−4−エチルシクロヘキサノン(BAC−E)等が挙げられる。
メタロセン化合物の例としては、特開昭59−152396号公報、特開昭61−151197号公報、特開昭63−41484号公報、特開平2−249号公報、特開平2−4705号公報、特開平5−83588号公報に記載の種々のチタノセン化合物、例えば、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,6−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジ−フルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,6−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、特開平1−304453号公報、特開平1−152109号公報に記載の鉄−アレーン錯体等が挙げられる。
ヘキサアリールビイミダゾール化合物の例としては、例えば、特公平6−29285号公報、米国特許第3,479,185号、同第4,311,783号、同第4,622,286号等の各明細書に記載の種々の化合物、具体的には、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ブロモフェニル))4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o,p−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(m−メトキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(o,o’−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ニトロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−トリフルオロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール等が挙げられる。
有機ホウ酸塩化合物の例としては、例えば、特開昭62−143044号公報、特開昭62−150242号公報、特開平9−188685号公報、特開平9−188686号公報、特開平9−188710号公報、特開2000−131837号公報、特開2002−107916号公報、特許第2764769号公報、特開2002−116539号公報等の各公報、及び、Kunz,Martin“Rad Tech’98.Proceeding April 19−22,1998,Chicago”等に記載される有機ホウ酸塩、特開平6−157623号公報、特開平6−175564号公報、特開平6−175561号公報に記載の有機ホウ素スルホニウム錯体或いは有機ホウ素オキソスルホニウム錯体、特開平6−175554号公報、特開平6−175553号公報に記載の有機ホウ素ヨードニウム錯体、特開平9−188710号公報に記載の有機ホウ素ホスホニウム錯体、特開平6−348011号公報、特開平7−128785号公報、特開平7−140589号公報、特開平7−306527号公報、特開平7−292014号公報等の有機ホウ素遷移金属配位錯体等が具体例として挙げられる。
ジスルホン化合物の例としては、特開昭61−166544号公報、特開2002−328465号公報等に記載される化合物等が挙げられる。
オニウム塩化合物の例としては、例えば、S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.Eng.,18,387(1974)、T.S.Bal et al,Polymer,21,423(1980)に記載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055号明細書、特開平4−365049号公報等に記載のアンモニウム塩、米国特許第4,069,055号明細書、同4,069,056号明細書の各明細書に記載のホスホニウム塩、欧州特許第104,143号明細書、特開平2−150848号公報、特開平2−296514号公報の各公報に記載のヨードニウム塩などが挙げられる。
本発明に好適に用いることのできるヨードニウム塩は、ジアリールヨードニウム塩であり、安定性の観点から、アルキル基、アルコキシ基、アリーロキシ基等の電子供与性基で2つ以上置換されていることが好ましい。
本発明に好適に用いることのできるスルホニウム塩の例としては、欧州特許第370,693号明細書、同390,214号明細書、同233,567号明細書、同297,443号明細書、同297,442号明細書、米国特許第4,933,377号明細書、同4,760,013号明細書、同4,734,444号明細書、同2,833,827号明細書、独国特許第2,904,626号明細書、同3,604,580号明細書、同3,604,581号明細書の各明細書に記載のスルホニウム塩が挙げられる。このスルホニウム塩は、安定性および感度の点から、好ましくは電子吸引性基で置換されていることが好ましい。電子吸引性基のハメット値は0より大きいことが好ましい。好ましい電子吸引性基の例としては、ハロゲン原子、カルボン酸などが挙げられる。
また、その他の好ましいスルホニウム塩の例としては、トリアリールスルホニウム塩の1つの置換基がクマリン構造又はアントラキノン構造を有し、300nm以上に吸収を有するスルホニウム塩が挙げられる。別の好ましいスルホニウム塩の例としては、トリアリールスルホニウム塩が、アリロキシ基またはアリールチオ基を置換基に有し、かつ300nm以上に吸収を有するスルホニウム塩が挙げられる。
また、その他の好ましいスルホニウム塩の例としては、トリアリールスルホニウム塩の1つの置換基がクマリン構造又はアントラキノン構造を有し、300nm以上に吸収を有するスルホニウム塩が挙げられる。別の好ましいスルホニウム塩の例としては、トリアリールスルホニウム塩が、アリロキシ基またはアリールチオ基を置換基に有し、かつ300nm以上に吸収を有するスルホニウム塩が挙げられる。
また、オニウム塩化合物としては、J.V.Crivello et al,Macromolecules,10(6),1307(1977)、J.V.Crivello et al,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,17,1047(1979)に記載のセレノニウム塩、C.S.Wen et al,Teh,Proc.Conf.Rad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988)に記載のアルソニウム塩等のオニウム塩等が挙げられる。
アシルホスフィン(オキシド)化合物としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のイルガキュア819、ダロキュア4265、ダロキュアTPOなどが挙げられる。
光重合開始剤としては、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン系化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン系化合物、フォスフィンオキサイド系化合物、メタロセン化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、オニウム系化合物、ベンゾチアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系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、ハロメチルオキサジアゾール化合物、3−アリール置換クマリン化合物からなる群より選択される化合物が好ましい。
さらに好ましくは、トリハロメチルトリアジン系化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン系化合物、フォスフィンオキサイド系化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、オニウム系化合物、ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン系化合物であり、トリハロメチルトリアジン系化合物、α−アミノケトン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ベンゾフェノン系化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物が最も好ましい。
上記の好ましいその他の光重合開始剤の具体例として、4−[o−ブロモ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン)、イルガキュア−184、イルガキュア−369、イルガキュア−379、イルガキュア−651、イルガキュア−907、イルガキュア−819(以上、チバ スペシャルティ ケミカルズ製)、ダロキュア4265、ダロキュアTPO(以上、メルク製)、アデカ1717(旭電化工業製)、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール(黒金化成製)、EABF(保土ヶ谷化学社製)等が挙げられる。その他の光重合開始剤は、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、露光波長に吸収を持たない開始剤を用いる場合には、露光波長に吸収を有する化合物を増感剤として使用する必要がある。
本発明で用いる、一般式(I)で表される光重合開始剤とその他の開始剤の総量は、着色感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、通常0.5〜40質量部、好ましくは1〜30質量部である。
本発明の着色感光性樹脂組成物は上記(A)〜(D)を溶剤に添加することで調製する。
本発明に用いられる溶剤としては、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、3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチルなどの3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、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、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、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;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モノ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;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、等が挙げられる。
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チルエーテル、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モノメチルエーテルアセテート等が好適である。
溶剤は、単独で用いる以外に2種以上を組み合わせて用いてもよい。
溶剤は、単独で用いる以外に2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の着色感光性樹脂組成物は、さらに所望により、界面活性剤、連鎖移動剤、熱重合開始剤、アルコキシシラン化合物、熱重合成分、重合禁止剤などのその他の添加物を含んでいてもよい。
(フッ素系界面活性剤)
本発明の着色感光性樹脂組成物は、フッ素系有機化合物を含有することで、塗布液としたときの液特性(特に流動性)を改善でき、塗布厚の均一性や省液性を改善することができる。すなわち、基板と塗布液との界面張力を低下させて基板への濡れ性が改善され、基板への塗布性が向上するので、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成が可能である点で有効である。
本発明の着色感光性樹脂組成物は、フッ素系有機化合物を含有することで、塗布液としたときの液特性(特に流動性)を改善でき、塗布厚の均一性や省液性を改善することができる。すなわち、基板と塗布液との界面張力を低下させて基板への濡れ性が改善され、基板への塗布性が向上するので、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成が可能である点で有効である。
フッ素系有機化合物のフッ素含有率は3〜40質量%が好適であり、より好ましくは5〜30質量%であり、特に好ましくは7〜25質量%である。フッ素含有率が前記範囲内であると、塗布厚均一性や省液性の点で効果的であり、組成物中への溶解性も良好である。
フッ素系界面活性剤としては、末端、主鎖および側鎖の少なくともいずれかの部位にフルオロアルキルまたはフルオロアルキレン基を有する化合物を好適に用いることができる。具体的市販品としては、例えばメガファックF142D、同F172、同F173、同F176、同F177、同F183、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781、同R30、同R08、同F−472SF、同BL20、同R−61、同R−90(DIC(株)製)、フロラードFC−135、同FC−170C、同FC−430、同FC−431、Novec FC−4430(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG7105,7000,950,7600、サーフロンS−112、同S−113、同S−131、同S−141、同S−145、同S−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(旭ガラス(株)製)、エフトップEF351、同352、同801、同802(JEMCO(株)製)などである。
(シリコーン系界面活性剤)
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、シロキサン結合を有する界面活性剤などが挙げられる。具体的には、FZ−2122、FZ−2191、SH−28PA(東レ・ダウコーニング株式会社製)、トーレシリコーンDC3PA、トーレシリコーンSH7PA、トーレシリコーンDC11PA、トーレシリコーンSH21PA、トーレシリコーンSH28PA、トーレシリコーン29SHPA、トーレシリコーンSH30PA、ポリエーテル変性シリコンオイルSH8400(トーレシリコーン(株)製)、KF−6001、KF−6002、KF−6003、X−22−170BX、X−22−170DX、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越シリコーン株式会社製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF−4446、TSF4452、TSF4460(Momentive Performance Materials Inc.製)などが挙げられる。
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、シロキサン結合を有する界面活性剤などが挙げられる。具体的には、FZ−2122、FZ−2191、SH−28PA(東レ・ダウコーニング株式会社製)、トーレシリコーンDC3PA、トーレシリコーンSH7PA、トーレシリコーンDC11PA、トーレシリコーンSH21PA、トーレシリコーンSH28PA、トーレシリコーン29SHPA、トーレシリコーンSH30PA、ポリエーテル変性シリコンオイルSH8400(トーレシリコーン(株)製)、KF−6001、KF−6002、KF−6003、X−22−170BX、X−22−170DX、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越シリコーン株式会社製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF−4446、TSF4452、TSF4460(Momentive Performance Materials Inc.製)などが挙げられる。
本発明のフッ素系界面活性剤、またはシリコーン系界面活性剤は、着色感光性樹脂組成物中における全固形分に対し0.01質量%以上の範囲で使用することができ、0.01〜1.0質量%が好ましく、0.02〜0.7質量%が特に好ましい。
この範囲であると塗布性及び硬化膜の均一性が良好となる。
この範囲であると塗布性及び硬化膜の均一性が良好となる。
本発明では、前述のフッ素系界面活性剤、またはシリコーン系界面活性剤の他にノニオン系、カチオン系、アニオン系の各種界面活性剤を併用することができる。
ノニオン系界面活性剤の例として、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、モノグリセリドアルキルエステル類などのノニオン系界面活性剤が特に好ましい。具体的には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリスチリル化エーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン-プロピレンポリスチリルエーテル、ポリオキシエチレンノニ
ルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアリールエーテル類;ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレートなどのポリオキシエチレンジアルキルエステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、エチレンジアミンポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物などのノニオン系界面活性剤があり、これらは花王(株)、日本油脂(株)、竹本油脂(株)、(株)ADEKA、三洋化成(株)などから市販されているものが適宜使用できる。上記の他に前述の分散剤も使用可能である。
ルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアリールエーテル類;ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレートなどのポリオキシエチレンジアルキルエステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、エチレンジアミンポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物などのノニオン系界面活性剤があり、これらは花王(株)、日本油脂(株)、竹本油脂(株)、(株)ADEKA、三洋化成(株)などから市販されているものが適宜使用できる。上記の他に前述の分散剤も使用可能である。
本発明の着色感光性樹脂組成物に添加し得る連鎖移動剤としては、例えば、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルなどのN,N−ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステル、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、N‐フェニルメルカプトベンゾイミダゾール、1,3,5‐トリス(3‐メルカブトブチルオキシエチル)‐1,3,5‐トリアジン‐2,4,6(1H,3H,5H)‐トリオンなどの複素環を有するメルカプト化合物、およびペンタエリスリトールテトラキス(3‐メルカプトブチレート)、1,4‐ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタンなどの脂肪族多官能メルカプト化合物などが挙げられる。
連鎖移動剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
連鎖移動剤の添加量は、全固形分に対し、0.01〜15質量%の範囲であることが、感度ばらつきを低減するという観点から好ましく、更に、0.1〜10質量%が好ましく、0.5〜5質量%が特に好ましい。
連鎖移動剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
連鎖移動剤の添加量は、全固形分に対し、0.01〜15質量%の範囲であることが、感度ばらつきを低減するという観点から好ましく、更に、0.1〜10質量%が好ましく、0.5〜5質量%が特に好ましい。
本発明の着色感光性樹脂組成物には、熱重合開始剤を含有させることも有効である。熱重合開始剤としては、例えば、各種のアゾ系化合物、過酸化物系化合物が挙げられ、前記アゾ系化合物としては、アゾビス系化合物を挙げることができ、前記過酸化物系化合物としては、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネートなどを挙げることができる。
本発明の着色感光性樹脂組成物には、熱重合成分を含有させることができる。
熱重合成分としては多官能エポキシ化合物等をあげることができる。
多官能エポキシ化合物とは、アルカリ可溶性樹脂のカルボキシル基と熱架橋する化合物を言い、熱架橋することによって架橋密度が高くなり、耐薬品性の向上が図られる。
本発明に使用できる多官能エポキシ化合物としては、ビスフェノールA型、クレゾールノボラック型、ビフェニル型、脂環式エポキシ化合物などである。
熱重合成分としては多官能エポキシ化合物等をあげることができる。
多官能エポキシ化合物とは、アルカリ可溶性樹脂のカルボキシル基と熱架橋する化合物を言い、熱架橋することによって架橋密度が高くなり、耐薬品性の向上が図られる。
本発明に使用できる多官能エポキシ化合物としては、ビスフェノールA型、クレゾールノボラック型、ビフェニル型、脂環式エポキシ化合物などである。
例えばビスフェノールA型エポキシ化合物としては、エポトートYD−115、YD−118T、YD−127、YD−128、YD−134、YD−8125、YD−7011R、ZX−1059、YDF−8170、YDF−170など(以上東都化成製)、デナコールEX−1101、EX−1102、EX−1103など(以上ナガセ化成製)、プラクセルGL−61、GL−62、G101、G102(以上ダイセル化学製)の他に、これらの類似のビスフェノールF型、ビスフェノールS型も挙げることができる。またEbecryl 3700、3701、600(以上ダイセルユーシービー製)などのエポキシアクリレートも使用可能である。
クレゾールノボラック型エポキシ化合物としては、エポトートYDPN−638、YDPN−701、YDPN−702、YDPN−703、YDPN−704など(以上東都化成製)、エピクロンN−660、N−670、N−680、N−690、N−695、YDCN−704L(以上DIC社製)、デナコールEM−125など(以上ナガセ化成製)、ビフェニル型エポキシ化合物としては3,5,3’,5’−テトラメチル−4,4’ジグリシジルビフェニルなどがあげられる。
脂環式エポキシ化合物としては、セロキサイド2021、2081、2083、2085、エポリードGT−301、GT−302、GT−401、GT−403、EHPE−3150(以上ダイセル化学製)、サントートST−3000、ST−4000、ST−5080、ST−5100など(以上東都化成製)などを挙げることができる。他にアミン型エポキシ樹脂であるエポトートYH−434、YH−434L、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の骨格中にダイマー酸を変性したグリシジルエステル等も使用できる。
これらのエポキシ樹脂の中で、好ましくはノボラック型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物が好ましく、エポキシ当量が180〜250のものが特に好ましい。このような素材としてはエピクロンN−660、N−670、N−680、N−690、N−695、YDCN−704L(以上DIC社製)、EHPE3150(ダイセル化学製)を挙げることができる。
本発明の組成物においては、2種以上の多官能エポキシ化合物を含有してもよい。
本発明に係る多官能エポキシ化合物の着色感光性樹脂組成物中における含有量としては、顔料を除いた全固形分に対して、0〜20質量%が好ましく、2〜10質量%がより好ましい。該含有量が前記範囲内であると、膜の耐溶剤性を効果的に向上させることができる。
本発明に係る多官能エポキシ化合物の着色感光性樹脂組成物中における含有量としては、顔料を除いた全固形分に対して、0〜20質量%が好ましく、2〜10質量%がより好ましい。該含有量が前記範囲内であると、膜の耐溶剤性を効果的に向上させることができる。
本発明に用いられる感光性樹脂組成物には、基板との密着性向上といった観点から、アルコキシシラン化合物、なかでもシランカップリング剤を使用することができる。
シランカップリング剤は、無機材料と化学結合可能な加水分解性基としてアルコキシシリル基を有するものが好ましく、有機樹脂との間で相互作用もしくは結合形成して親和性を示す(メタ)アクリロイル、フェニル、メルカプト、エポキシシランであることが好ましく、その中でも(メタ)アクリロイルプロピルトリメトキシシランであることがより好ましい。このような素材としては、KBM−303、KBM−402、KBM−403、KBM−502、KBM−503、KBM−802、KBM−803(信越化学工業(株)製)を挙げることができる。
シランカップリング剤を用いる場合の添加量としては、本発明に用いられる感光性樹脂組成物中の全固形分中、0.2質量%〜5.0質量%の範囲であることが好ましく、0.5質量%〜3.0質量%がより好ましい。
シランカップリング剤は、無機材料と化学結合可能な加水分解性基としてアルコキシシリル基を有するものが好ましく、有機樹脂との間で相互作用もしくは結合形成して親和性を示す(メタ)アクリロイル、フェニル、メルカプト、エポキシシランであることが好ましく、その中でも(メタ)アクリロイルプロピルトリメトキシシランであることがより好ましい。このような素材としては、KBM−303、KBM−402、KBM−403、KBM−502、KBM−503、KBM−802、KBM−803(信越化学工業(株)製)を挙げることができる。
シランカップリング剤を用いる場合の添加量としては、本発明に用いられる感光性樹脂組成物中の全固形分中、0.2質量%〜5.0質量%の範囲であることが好ましく、0.5質量%〜3.0質量%がより好ましい。
本発明の着色感光性樹脂組成物には、以上のほかに更に、重合禁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。
上記以外に、着色感光性樹脂組成物には各種の添加物を添加できる。添加物の具体例としては、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、ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤、ガラス、アルミナ等の充填剤;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、酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの、アルコール可溶性ナイロン、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとから形成されたフェノキシ樹脂などのアルカリ可溶の樹脂などがある。
また、未硬化部のアルカリ溶解性を促進し、着色感光性樹脂組成物の現像性の更なる向上を図る場合には、着色感光性樹脂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。有機カルボン酸の具体例としては、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。
上述した成分を用いることで、本発明における着色感光性樹脂組成物は、紫外域のレーザーの露光によっても高感度で被膜形成するため、紫外光レーザーの高出力露光によっても、膜の分解が抑制され、所望のパターン形状が維持される。従って、前記各種成分を含有する着色感光性樹脂組成物は線幅の安定なパターン形成が可能となり、本発明の方法に適用して、カラーフィルタの着色パターン形成に好ましく使用することができる。
<パターン形成方法>
本発明のパターン形成方法は、(A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂、(C)着色剤、および(D)一般式(I)で表される光重合開始剤を、含む着色感光性樹脂組成物を、紫外光レーザーでパターン状に露光して、露光領域を硬化させることを特徴とする。
本発明のパターン形成方法は、(A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂、(C)着色剤、および(D)一般式(I)で表される光重合開始剤を、含む着色感光性樹脂組成物を、紫外光レーザーでパターン状に露光して、露光領域を硬化させることを特徴とする。
上記一般式(I)中、R及びXは、各々独立に一価の置換基を表し、A及びYは各々独立に二価の有機基を表し、Arはアリール基を表す。nは0〜5の整数である。Xが複数存在する場合、複数のXは、各々独立に一価の置換基を表す。
<露光工程>
本発明における露光方式では、光源として紫外光レーザーを用いる。レーザーは英語のLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation(誘導放出により光の増幅)の頭文字である。反転分布をもった物質中でおきる誘導放出の現象を利用し、光波の増幅、発振によって干渉性と指向性が一層強い単色光を作り出す発振器および増幅器、励起媒体として結晶、ガラス、液体、色素、気体などがあり、これらの媒質から固体レーザー、液体レーザー、気体レーザー、半導体レーザーなどの公知の紫外光に発振波長を有するレーザーを用いることができる。その中でも、レーザーの出力および発振波長の観点から、固体レーザー、ガスレーザーが好ましい。
本発明における露光方式では、光源として紫外光レーザーを用いる。レーザーは英語のLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation(誘導放出により光の増幅)の頭文字である。反転分布をもった物質中でおきる誘導放出の現象を利用し、光波の増幅、発振によって干渉性と指向性が一層強い単色光を作り出す発振器および増幅器、励起媒体として結晶、ガラス、液体、色素、気体などがあり、これらの媒質から固体レーザー、液体レーザー、気体レーザー、半導体レーザーなどの公知の紫外光に発振波長を有するレーザーを用いることができる。その中でも、レーザーの出力および発振波長の観点から、固体レーザー、ガスレーザーが好ましい。
本発明に用いることのできる波長としては、300nm〜380nmの範囲である波長の範囲の紫外光レーザーが好ましく、さらに好ましくは300nm〜360nmの範囲の波長である紫外光レーザーがレジストの感光波長に合致しているという点で好ましい。
具体的には、特に出力が大きく、比較的安価な固体レーザーのNd:YAGレーザーの第三高調波(355nm)や、エキシマレーザーのXeCl(308nm)、XeF(353nm)を好適に用いることができる。
被露光物(パターン)の露光量としては、1mJ/cm2〜100mJ/cm2の範囲であり、1mJ/cm2〜50mJ/cm2の範囲がより好ましい。露光量がこの範囲であると、パターン形成の生産性の点で好ましい。
被露光物(パターン)の露光量としては、1mJ/cm2〜100mJ/cm2の範囲であり、1mJ/cm2〜50mJ/cm2の範囲がより好ましい。露光量がこの範囲であると、パターン形成の生産性の点で好ましい。
また本発明に用いるレーザーは、所望の位置にパターンを形成し易いという観点で、間欠発振されていることが好ましい。間欠発振されるパルスレーザーの発振周波数は20〜2000Hzが好ましく、さらに好ましくは30〜1000Hzである。この範囲の周波数で発振すると高い生産性が期待できる。
本発明に使用可能な露光装置としては、特に制限はないが市販されているものとしては、Callisto(ブイテクノロジー株式会社製)やAEGIS(ブイテクノロジー株式会社製)やDF2200G(大日本スクリーン株式会社製などが使用可能である。また上記以外の装置も好適に用いられる。
紫外光レーザーは平行度が良好で、露光の際にマスクを使用しないで、パターン露光ができるが、パターン形状が出力光の形状、プロファイルの影響を受ける。そのため、マスクを用いてパターンを露光した方が、パターンの直線性が高くなるので好ましい。
紫外光レーザーは照度が高いことが特徴の一つであり、露光工程で熱が発生し、着色画素が硬化ムラを起こすことがある。着色画素を設ける被露光物の温度を制御するために、露光のステージを恒温に保つことが好ましく、また露光ステージの形状にも配慮が必要である。また、光の平行度が高いため、基材との距離の影響が小さく、エアーで浮かせて搬送しつつ露光することも好ましい。
本発明の紫外光レーザー露光用樹脂組成物およびパターン形成方法は、液晶表示装置用カラーフィルタに好適である。以下、本発明の紫外光レーザー露光用樹脂組成物およびパターン形成方法を、液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法における着色パターンの形成用組成物および形成方法として説明するが、本発明はこの方法に限定されるものではない。
<液晶表示装置用カラーフィルタの製造方法>
本発明のカラーフィルタは、光透過性基板上に、感光性樹脂組成物を用いて着色パターンを形成することで製造するが、必要に応じて更に他の工程を設けることもできる。
本発明のカラーフィルタは、光透過性基板上に、感光性樹脂組成物を用いて着色パターンを形成することで製造するが、必要に応じて更に他の工程を設けることもできる。
〔パターン形成工程〕
本発明において、着色パターンは、光透過性基板上に、感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂組成物層を形成し(感光性樹脂組成物層形成工程)、前記感光性樹脂組成物層を紫外光レーザーによりパターン状に露光し(露光工程)、露光後の前記感光性樹脂組成物層を現像して未硬化領域を除去し(現像工程)、所望により、現像された前記感光性樹脂組成物層をベークすることにより(ベーク工程)、形成することができる。パターン形成工程は上記各工程に加え、必要に応じて、さらにプリベーク工程などの他の工程を設けてもよい。
本発明において、着色パターンは、光透過性基板上に、感光性樹脂組成物を用いて感光性樹脂組成物層を形成し(感光性樹脂組成物層形成工程)、前記感光性樹脂組成物層を紫外光レーザーによりパターン状に露光し(露光工程)、露光後の前記感光性樹脂組成物層を現像して未硬化領域を除去し(現像工程)、所望により、現像された前記感光性樹脂組成物層をベークすることにより(ベーク工程)、形成することができる。パターン形成工程は上記各工程に加え、必要に応じて、さらにプリベーク工程などの他の工程を設けてもよい。
−感光性樹脂組成物層形成工程−
前記した光透過性基板(以下、単に「基板」とも称する)としては、例えば、液晶表示装置等に用いられる無アルカリガラス、ソーダガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、石英ガラスおよびこれらに透明導電膜を付着させたものや、固体撮像素子等に用いられる光電変換素子基板が挙げられる。さらに、プラスチック基板も可能である。これらの基板は、格子状などにブラックマトリックスを形成し、格子の空いた部分に着色パターンが形成される。
前記した光透過性基板(以下、単に「基板」とも称する)としては、例えば、液晶表示装置等に用いられる無アルカリガラス、ソーダガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、石英ガラスおよびこれらに透明導電膜を付着させたものや、固体撮像素子等に用いられる光電変換素子基板が挙げられる。さらに、プラスチック基板も可能である。これらの基板は、格子状などにブラックマトリックスを形成し、格子の空いた部分に着色パターンが形成される。
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、物質の拡散防止或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。基板は大型(おおむね1辺1m以上)である方が、本発明の効果をより奏する点で好ましい。
基板上に感光性樹脂組成物層を形成する方法としては、スリット塗布、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の塗布等の付与方法を適用することができる。中でもスリット塗布が精度と速さの観点で好ましい。
また、予め仮支持体上に上記付与方法によって付与して形成した塗膜を、基板上に転写する方法を適用することもできる。
転写方法に関しては特開2006−23696号公報の段落番号[0023]、[0036]〜[0051]や、特開2006−47592号公報の段落番号[0096]〜[0108]に記載の作製方法を本発明においても好適に用いることができる。
また、予め仮支持体上に上記付与方法によって付与して形成した塗膜を、基板上に転写する方法を適用することもできる。
転写方法に関しては特開2006−23696号公報の段落番号[0023]、[0036]〜[0051]や、特開2006−47592号公報の段落番号[0096]〜[0108]に記載の作製方法を本発明においても好適に用いることができる。
感光性樹脂組成物層の層厚(例えば、塗布厚)は、充分な色再現領域を得、且つ充分なパネルの輝度を得るために、乾燥後の膜厚が、0.5μm〜3.0μmとなるように形成することが好ましく、1.3μm〜2.5μmとすることがより好ましい。
−露光工程−
本発明のパターン形成方法では、露光工程で前記感光性樹脂組成物層を、光源として紫外光レーザーを用いて露光する。この場合マスクを介してパターン露光しても良いし、露光光の焦点を絞ってパターン状に露光してもよい。パターン形状の観点からはマスクを用いて露光することが好ましい。好ましい露光量は前述の通りである。
本発明のパターン形成方法では、露光工程で前記感光性樹脂組成物層を、光源として紫外光レーザーを用いて露光する。この場合マスクを介してパターン露光しても良いし、露光光の焦点を絞ってパターン状に露光してもよい。パターン形状の観点からはマスクを用いて露光することが好ましい。好ましい露光量は前述の通りである。
−現像工程−
現像工程では、露光後の前記感光性樹脂組成物層を現像する。露光領域はパターン状に硬化しており、現像処理では、アルカリ現像処理を行うことにより、上記露光工程での未照射部分(未硬化部分)を、アルカリ水溶液に溶出させで除去し、光硬化した部分だけを残すことによって、パターンを形成させることができる。
現像工程では、露光後の前記感光性樹脂組成物層を現像する。露光領域はパターン状に硬化しており、現像処理では、アルカリ現像処理を行うことにより、上記露光工程での未照射部分(未硬化部分)を、アルカリ水溶液に溶出させで除去し、光硬化した部分だけを残すことによって、パターンを形成させることができる。
現像液としては、有機アルカリ現像液や無機アルカリ現像液又はその混合液が使用される。
現像液に用いるアルカリ剤としては、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、炭酸水素ナトリウム、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−ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物が挙げられ、これら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%となるように純水で希釈したアルカリ性水溶液が現像液として好ましく使用される。なお、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には、一般に現像後に純水で洗浄(リンス)する。
現像液に用いるアルカリ剤としては、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、炭酸水素ナトリウム、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−ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物が挙げられ、これら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%となるように純水で希釈したアルカリ性水溶液が現像液として好ましく使用される。なお、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には、一般に現像後に純水で洗浄(リンス)する。
現像温度としては20℃〜35℃が好ましく、23℃〜30℃がより好ましい。現像時間は、10秒〜100秒が好ましく、20秒〜80秒がより好ましい。
また、シャワー圧は、0.01MPa〜0.5MPaが好ましく、0.05MPa〜0.3MPaが好ましく、0.1MPa〜0.3MPaが好ましい。これらの条件を選択することによって、パターンの形状を、矩形にしたり、順テーパにしたり任意に設計することができる。
また、シャワー圧は、0.01MPa〜0.5MPaが好ましく、0.05MPa〜0.3MPaが好ましく、0.1MPa〜0.3MPaが好ましい。これらの条件を選択することによって、パターンの形状を、矩形にしたり、順テーパにしたり任意に設計することができる。
−ベーク工程−
ベーク工程では、感光性樹脂組成物の硬化を完全なものとするために、現像された前記感光性樹脂組成物層をベークする。ベークする方法は、現像・リンス後の感光性樹脂組成物パターン層を有する基板を、ホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で加熱することによって行うことができる。
ベークの条件としては、温度は、150℃〜260℃が好ましく、180℃〜260℃がより好ましく、200℃〜240℃が最も好ましい。ベーク時間は、10分間〜150分間が好ましく、20分間〜120分間がより好ましく、30分間〜90分間がもっとも好ましい。
ベーク工程では、感光性樹脂組成物の硬化を完全なものとするために、現像された前記感光性樹脂組成物層をベークする。ベークする方法は、現像・リンス後の感光性樹脂組成物パターン層を有する基板を、ホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で加熱することによって行うことができる。
ベークの条件としては、温度は、150℃〜260℃が好ましく、180℃〜260℃がより好ましく、200℃〜240℃が最も好ましい。ベーク時間は、10分間〜150分間が好ましく、20分間〜120分間がより好ましく、30分間〜90分間がもっとも好ましい。
なお、RGB3色相の着色パターンを形成するときは、感光性樹脂組成物層の形成、露光、現像、及びベークのサイクルを、所望の色相数だけ繰り返してもよいし、各色相ごとに感光性樹脂組成物層の形成、露光、及び現像を行ってから、最後に全色相分まとめてベークを行なってもよい。これにより、所望の色相よりなる着色画素を備えたカラーフィルタが作製される。
−その他の工程−
露光工程の前に、塗布等によって形成した感光性樹脂組成物層を乾燥させるために、プリベークする工程を設けてもよい。
感光性樹脂組成物層のプリベーク温度は、60℃〜140℃が好ましく、80℃〜120℃がより好ましい。プリベーク時間は、30秒〜300秒が好ましく、80秒〜200秒がより好ましい。
露光工程の前に、塗布等によって形成した感光性樹脂組成物層を乾燥させるために、プリベークする工程を設けてもよい。
感光性樹脂組成物層のプリベーク温度は、60℃〜140℃が好ましく、80℃〜120℃がより好ましい。プリベーク時間は、30秒〜300秒が好ましく、80秒〜200秒がより好ましい。
<液晶表示装置>
液晶表示装置用カラーフィルタは、液晶表示装置の作成に好適であり、本発明のパターン形成方法で作製したカラーフィルタを用いた液晶表示装置は、高品位の画像を表示することができる。
表示装置の定義や各表示装置の説明は例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木 昭夫著、(株)工業調査会 1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹 順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田 龍男編集、(株)工業調査会 1994年発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。
液晶表示装置用カラーフィルタは、液晶表示装置の作成に好適であり、本発明のパターン形成方法で作製したカラーフィルタを用いた液晶表示装置は、高品位の画像を表示することができる。
表示装置の定義や各表示装置の説明は例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木 昭夫著、(株)工業調査会 1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹 順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田 龍男編集、(株)工業調査会 1994年発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。
液晶表示装置用カラーフィルタは、中でも特に、カラーTFT方式の液晶表示装置に対して有効である。カラーTFT方式の液晶表示装置については例えば「カラーTFT液晶ディスプレイ(共立出版(株)1996年発行)」に記載されている。さらに本発明はIPSなどの横電界駆動方式、MVAなどの画素分割方式などの視野角が拡大された液晶表示装置や、STN、TN、VA、OCS、FFS、及びR−OCB等にも適用できる。これらの方式については例えば「EL、PDP、LCDディスプレイ−技術と市場の最新動向−(東レリサーチセンター調査研究部門 2001年発行)」の43ページに記載されている。
液晶表示装置はカラーフィルタ以外に電極基板、偏光フィルム、位相差フィルム、バックライト、スペーサ、視野角保障フィルムなどさまざまな部材から構成される。本発明の液晶表示装置用カラーフィルタはこれらの公知の部材で構成される液晶表示装置に適用することができる。
これらの部材については例えば「’94液晶ディスプレイ周辺材料・ケミカルズの市場(島 健太郎 (株)シーエムシー 1994年発行)」、「2003液晶関連市場の現状と将来展望(下巻)(表 良吉(株)富士キメラ総研 2003年発行)」に記載されている。
液晶表示装置はカラーフィルタ以外に電極基板、偏光フィルム、位相差フィルム、バックライト、スペーサ、視野角保障フィルムなどさまざまな部材から構成される。本発明の液晶表示装置用カラーフィルタはこれらの公知の部材で構成される液晶表示装置に適用することができる。
これらの部材については例えば「’94液晶ディスプレイ周辺材料・ケミカルズの市場(島 健太郎 (株)シーエムシー 1994年発行)」、「2003液晶関連市場の現状と将来展望(下巻)(表 良吉(株)富士キメラ総研 2003年発行)」に記載されている。
バックライトに関しては、SID meeting Digest 1380(2005)(A.Konno et.al)や、月刊ディスプレイ 2005年12月号の18〜24ページ(島 康裕)、同25〜30ページ(八木 隆明)などに記載されている。
本発明のパターン形成方法によって作製されたカラーフィルタを液晶表示装置に用いて、従来公知の冷陰極管の三波長管と組み合わせたときに高いコントラストを実現できるが、更に赤、緑、青のLED光源(RGB−LED)をバックライトとすることによって輝度が高く、また色純度の高い色再現性の良好な液晶表示装置を提供することができる。
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。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
下記に、実施例及び比較例に用いる化合物(化合物1〜15)の詳細を示す。
下記に、実施例及び比較例に用いる化合物(化合物1〜15)の詳細を示す。
(合成例1:上記一般式(I)で表される光重合開始剤である化合物2の合成)
まず、下記のスキームで化合物Dを合成する。
エチルカルバゾール(100.0g、0.512mol)をクロロベンゼン260mlに溶解し、0℃に冷却後、塩化アルミニウム(70.3g、0.527mol)を加える。続いて、o−トリルクロリド(81.5g、0.527mol)を40分かけて滴下し、室温に昇温して3時間攪拌する。次に、0℃に冷却後、塩化アルミニウム(75.1g、0.563mol)を加える。4−クロロブチリルクロリド(79.4g、0.563mol)を40分かけて滴下し、室温に昇温して3時間攪拌する。35質量%塩酸水溶液156mlと蒸留水392mlとの混合溶液を0℃に冷却し、反応溶液を滴下する。析出した固体を吸引濾過後、蒸留水とメタノールで洗浄し、アセトニトリルで再結晶後、下記構造の化合物D(収量164.4g、収率77%)を得た。
まず、下記のスキームで化合物Dを合成する。
エチルカルバゾール(100.0g、0.512mol)をクロロベンゼン260mlに溶解し、0℃に冷却後、塩化アルミニウム(70.3g、0.527mol)を加える。続いて、o−トリルクロリド(81.5g、0.527mol)を40分かけて滴下し、室温に昇温して3時間攪拌する。次に、0℃に冷却後、塩化アルミニウム(75.1g、0.563mol)を加える。4−クロロブチリルクロリド(79.4g、0.563mol)を40分かけて滴下し、室温に昇温して3時間攪拌する。35質量%塩酸水溶液156mlと蒸留水392mlとの混合溶液を0℃に冷却し、反応溶液を滴下する。析出した固体を吸引濾過後、蒸留水とメタノールで洗浄し、アセトニトリルで再結晶後、下記構造の化合物D(収量164.4g、収率77%)を得た。
次に、化合物Dを用いて下記のスキームで化合物Eを合成する。
化合物D(20.0g、47.9mmol)をTHF64mlに溶解し、4−クロロベンゼンチオール(7.27g、50.2mmol)とヨウ化ナトリウム(0.7g、4.79mmol)を加える。続いて反応液に水酸化ナトリウム(2.0g、50.2mmol)を加え、2時間還流する。次に、0℃に冷却後、ソジウムメチラート28%メタノール溶液(日本触媒(株)製:SM−28)(11.1g、57.4mmol)を20分かけて滴下し、室温に昇温して2時間攪拌する。次に、0℃に冷却後、亜硝酸イソペンチル(6.73g、57.4mmol)を20分かけて滴下し、室温に昇温して3時間攪拌する。反応液をアセトン120mlに希釈し、0℃に冷却した0.1N塩酸水溶液に滴下する。析出した固体を吸引濾過後、蒸留水で洗浄した。続いて、アセトニトリルで再結晶し、下記構造の化合物E(収量17.0g、収率64%)を得た。
化合物D(20.0g、47.9mmol)をTHF64mlに溶解し、4−クロロベンゼンチオール(7.27g、50.2mmol)とヨウ化ナトリウム(0.7g、4.79mmol)を加える。続いて反応液に水酸化ナトリウム(2.0g、50.2mmol)を加え、2時間還流する。次に、0℃に冷却後、ソジウムメチラート28%メタノール溶液(日本触媒(株)製:SM−28)(11.1g、57.4mmol)を20分かけて滴下し、室温に昇温して2時間攪拌する。次に、0℃に冷却後、亜硝酸イソペンチル(6.73g、57.4mmol)を20分かけて滴下し、室温に昇温して3時間攪拌する。反応液をアセトン120mlに希釈し、0℃に冷却した0.1N塩酸水溶液に滴下する。析出した固体を吸引濾過後、蒸留水で洗浄した。続いて、アセトニトリルで再結晶し、下記構造の化合物E(収量17.0g、収率64%)を得た。
続いて、化合物Eを用いて下記のスキームで化合物2を合成する。
化合物E(18.0g、32.4mmol)を90mlのN−メチルピロリドン(NMP)に溶解し、トリエチルアミン(Et3N)(3.94g、38.9mmol)を加えた。次に、0℃に冷却後、アセチルクロライド(AcCl)(3.05g、38.9mmol)を20分かけて滴下後、室温に昇温して2時間攪拌する。反応液を0℃に冷却した蒸留水150mlに滴下し、析出した固体を吸引濾過後、0℃に冷却したイソプロピルアルコール200mlで洗浄し、乾燥後、下記構造の化合物2(収量19.5g、収率99%)を得た。
化合物E(18.0g、32.4mmol)を90mlのN−メチルピロリドン(NMP)に溶解し、トリエチルアミン(Et3N)(3.94g、38.9mmol)を加えた。次に、0℃に冷却後、アセチルクロライド(AcCl)(3.05g、38.9mmol)を20分かけて滴下後、室温に昇温して2時間攪拌する。反応液を0℃に冷却した蒸留水150mlに滴下し、析出した固体を吸引濾過後、0℃に冷却したイソプロピルアルコール200mlで洗浄し、乾燥後、下記構造の化合物2(収量19.5g、収率99%)を得た。
得られた化合物2の構造はNMRにて同定した。
(1H−NMR 400MHz CDCl3):8.86(s,1H),8.60(s,1H),8.31(d,1H,J=8.0Hz),8.81(d,1H,J=8.0Hz),7.51−7.24(m.10H),7.36(q,2H,J=7.4Hz),3.24−3.13(m,4H),2.36(s,3H),2.21(s,3H),1.50(t,3H,J=7.4Hz)
(1H−NMR 400MHz CDCl3):8.86(s,1H),8.60(s,1H),8.31(d,1H,J=8.0Hz),8.81(d,1H,J=8.0Hz),7.51−7.24(m.10H),7.36(q,2H,J=7.4Hz),3.24−3.13(m,4H),2.36(s,3H),2.21(s,3H),1.50(t,3H,J=7.4Hz)
(合成例2:上記一般式(I)で表される光重合開始剤である化合物3の合成)
まず、化合物Dの合成までは、合成例1と同様の操作を行った。得られた化合物D(86.5g、209mmol)をTHF277mlに溶解し、2,6−ジメチルベンゼンチオール(30g、217mmol)とヨウ化ナトリウム(3.0g、20.0mmol)を加え40℃で攪拌した。続いて反応液に水酸化ナトリウム(8.66g、216mmol)を加え、40℃で2時間還流した。次に、0℃に冷却後、ソジウムメチラート28%メタノール溶液(日本触媒(株)製:SM−28)(48g、249mmol)を20分かけて滴下し、室温に昇温して2時間攪拌した。次に、0℃に冷却後、亜硝酸イソペンチル(29.3g、250mmol)を20分かけて滴下し、室温に昇温して3時間攪拌した。反応液をアセトン105mlで希釈し、0℃に冷却した0.1N塩酸水溶液で洗浄した。酢酸エチルを用いて有機相を抽出した後、メタノールを加え析出した固体を吸引濾過した。続いて、アセトニトリルで再結晶し、下記構造の化合物F(収量76.6g、収率67%)を得た。
まず、化合物Dの合成までは、合成例1と同様の操作を行った。得られた化合物D(86.5g、209mmol)をTHF277mlに溶解し、2,6−ジメチルベンゼンチオール(30g、217mmol)とヨウ化ナトリウム(3.0g、20.0mmol)を加え40℃で攪拌した。続いて反応液に水酸化ナトリウム(8.66g、216mmol)を加え、40℃で2時間還流した。次に、0℃に冷却後、ソジウムメチラート28%メタノール溶液(日本触媒(株)製:SM−28)(48g、249mmol)を20分かけて滴下し、室温に昇温して2時間攪拌した。次に、0℃に冷却後、亜硝酸イソペンチル(29.3g、250mmol)を20分かけて滴下し、室温に昇温して3時間攪拌した。反応液をアセトン105mlで希釈し、0℃に冷却した0.1N塩酸水溶液で洗浄した。酢酸エチルを用いて有機相を抽出した後、メタノールを加え析出した固体を吸引濾過した。続いて、アセトニトリルで再結晶し、下記構造の化合物F(収量76.6g、収率67%)を得た。
続いて、化合物Fを用いて下記のスキームで化合物3を合成する。
化合物F(46.4g、85mmol)を230mlの酢酸エチルに溶解し、トリエチルアミン(10.3g、101mmol)を加えた。次に、0℃に冷却後、アセチルクロライド(8.0g、102mmol)を20分かけて滴下後、室温に昇温して1時間攪拌した。反応液を0℃に冷却した蒸留水1000mlで洗浄し、酢酸エチルを用いて抽出した。減圧濃縮した後、蒸留水100mlに滴下し、析出した固体を吸引濾過後、0℃に冷却したイソプロピルアルコール150mlで洗浄し、乾燥後、下記構造の化合物3(収量49.7g、収率99%)を得た。
化合物F(46.4g、85mmol)を230mlの酢酸エチルに溶解し、トリエチルアミン(10.3g、101mmol)を加えた。次に、0℃に冷却後、アセチルクロライド(8.0g、102mmol)を20分かけて滴下後、室温に昇温して1時間攪拌した。反応液を0℃に冷却した蒸留水1000mlで洗浄し、酢酸エチルを用いて抽出した。減圧濃縮した後、蒸留水100mlに滴下し、析出した固体を吸引濾過後、0℃に冷却したイソプロピルアルコール150mlで洗浄し、乾燥後、下記構造の化合物3(収量49.7g、収率99%)を得た。
得られた化合物3の構造はNMRにて同定した。
(1H−NMR 400MHz CDCl3):8.84(s,1H),8.57(s,1H),8.31(d,1H,J=8.0Hz),8.08(d,1H,J=8.0Hz),7.446−7.24(m,4H),7.48(q,2H,7.4Hz),7.09(d,3H),3.10−2.90(m,4H),2.50(s,6H),2.35(s,3H),2.17(s,3H),1.48(t,3H,7.4Hz)
(1H−NMR 400MHz CDCl3):8.84(s,1H),8.57(s,1H),8.31(d,1H,J=8.0Hz),8.08(d,1H,J=8.0Hz),7.446−7.24(m,4H),7.48(q,2H,7.4Hz),7.09(d,3H),3.10−2.90(m,4H),2.50(s,6H),2.35(s,3H),2.17(s,3H),1.48(t,3H,7.4Hz)
本発明の他のオキシム誘導体も同様の方法により合成できる。
実施例及び比較例に用いる側鎖に複素環を有する高分子化合物について詳細を示す。
実施例及び比較例に用いる側鎖に複素環を有する高分子化合物について詳細を示す。
−側鎖に複素環を有する高分子化合物の合成−
(合成例3:重合体1の合成)
単量体1(下記構造)27.0部、メチルメタクリレート 126.0部、メタクリル酸 27.0部、および1-メトキシ-2-プロパノール 420.0部を、窒素置換した三つ口フラスコに導入し、撹拌機(新東科学(株):スリーワンモータ)にて撹拌し、窒素をフラスコ内に流しながら加熱して90℃まで昇温した。これに2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬(株)製 V−65)を1.69部加え、90℃にて2時間加熱撹拌を行った。2時間後、さらにV−65を1.69部加え、3時間加熱撹拌の後、重合体1の30質量%溶液を得た。得られた重合体1の重量平均分子量をポリスチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により測定した結果、2.0万であった。また、水酸化ナトリウムを用いた滴定から、固形分あたりの酸価は、98mgKOH/gであった。
(合成例3:重合体1の合成)
単量体1(下記構造)27.0部、メチルメタクリレート 126.0部、メタクリル酸 27.0部、および1-メトキシ-2-プロパノール 420.0部を、窒素置換した三つ口フラスコに導入し、撹拌機(新東科学(株):スリーワンモータ)にて撹拌し、窒素をフラスコ内に流しながら加熱して90℃まで昇温した。これに2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬(株)製 V−65)を1.69部加え、90℃にて2時間加熱撹拌を行った。2時間後、さらにV−65を1.69部加え、3時間加熱撹拌の後、重合体1の30質量%溶液を得た。得られた重合体1の重量平均分子量をポリスチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により測定した結果、2.0万であった。また、水酸化ナトリウムを用いた滴定から、固形分あたりの酸価は、98mgKOH/gであった。
(合成例4:重合体2の合成)
単量体2(下記構造)27.0部、メチルメタクリレート 126.0部、メタクリル酸27.0部、および1-メトキシ-2-プロパノール 420.0部を、窒素置換した三
口フラスコに導入し、撹拌機(新東科学(株):スリーワンモータ)にて撹拌し、窒素をフラスコ内に流しながら加熱して90℃まで昇温した。これに2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬(株)製V−65)を1.80部加え、90℃にて2時間加熱撹拌を行った。2時間後、さらにV−65を1.80部加え、3時間加熱撹拌の後、重合体2の30質量%溶液を得た。ポリスチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により、得られた重合体2の重量平均分子量を測定した結果、2.1万であった。また、水酸化ナトリウムを用いた滴定から、固形分あたりの酸価は、99mgKOH/gであった。
単量体2(下記構造)27.0部、メチルメタクリレート 126.0部、メタクリル酸27.0部、および1-メトキシ-2-プロパノール 420.0部を、窒素置換した三
口フラスコに導入し、撹拌機(新東科学(株):スリーワンモータ)にて撹拌し、窒素をフラスコ内に流しながら加熱して90℃まで昇温した。これに2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬(株)製V−65)を1.80部加え、90℃にて2時間加熱撹拌を行った。2時間後、さらにV−65を1.80部加え、3時間加熱撹拌の後、重合体2の30質量%溶液を得た。ポリスチレンを標準物質としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(GPC)により、得られた重合体2の重量平均分子量を測定した結果、2.1万であった。また、水酸化ナトリウムを用いた滴定から、固形分あたりの酸価は、99mgKOH/gであった。
実施例及び比較例に用いた顔料分散液1〜5を調製するために用いる、被覆顔料1〜6について詳細を示す。
(被覆顔料1の調製)
顔料(C.I.Pigment Red254 チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製 CROMOPHTAL RED BP) 50部、塩化ナトリウム 500部、上記の重合体1の溶液 20部、およびジエチレングリコール 100部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、9時間混練した。次に、この混合物を約3リットルの水中に投入し、ハイスピードミキサーで約1時間撹拌した後に、ろ過、水洗して塩化ナトリウムおよび溶剤を除き、乾燥して被覆顔料1を調製した。
顔料(C.I.Pigment Red254 チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製 CROMOPHTAL RED BP) 50部、塩化ナトリウム 500部、上記の重合体1の溶液 20部、およびジエチレングリコール 100部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、9時間混練した。次に、この混合物を約3リットルの水中に投入し、ハイスピードミキサーで約1時間撹拌した後に、ろ過、水洗して塩化ナトリウムおよび溶剤を除き、乾燥して被覆顔料1を調製した。
(被覆顔料2の調製)
被覆顔料1の調製において、Pigment Red254の代わりに、C.I.Pigment Red 177(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製 CROMOPHTAL RED A2B)を用いて、他は被覆顔料1の調製と同様にして、被覆顔料2を調製した。
被覆顔料1の調製において、Pigment Red254の代わりに、C.I.Pigment Red 177(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製 CROMOPHTAL RED A2B)を用いて、他は被覆顔料1の調製と同様にして、被覆顔料2を調製した。
(被覆顔料3の調製)
被覆顔料1の調製において、Pigment Red254の代わりに、C.I.Pigment Green 36(日本ルーブリゾール社製 Monastral Green 6Y−CL)を用いて、また重合体1の代わりに重合体2を用いて、他は被覆顔料1の調製と同様にして、被覆顔料3を調製した。
被覆顔料1の調製において、Pigment Red254の代わりに、C.I.Pigment Green 36(日本ルーブリゾール社製 Monastral Green 6Y−CL)を用いて、また重合体1の代わりに重合体2を用いて、他は被覆顔料1の調製と同様にして、被覆顔料3を調製した。
(被覆顔料4の調製)
被覆顔料1の調製において、Pigment Red254の代わりに、C.I.Pigment Blue 15:6を用いて、他は被覆顔料1の調製と同様にして、被覆顔料4を調製した。
被覆顔料1の調製において、Pigment Red254の代わりに、C.I.Pigment Blue 15:6を用いて、他は被覆顔料1の調製と同様にして、被覆顔料4を調製した。
(被覆顔料5の調製)
被覆顔料1の調製において、Pigment Red254の代わりに、Yellow Pigment E4GN−GT(ランクセス社製)を用いて、また重合体1の代わりに重合体2を用いて、他は被覆顔料1の調製と同様にして、被覆顔料5を調製した。
被覆顔料1の調製において、Pigment Red254の代わりに、Yellow Pigment E4GN−GT(ランクセス社製)を用いて、また重合体1の代わりに重合体2を用いて、他は被覆顔料1の調製と同様にして、被覆顔料5を調製した。
(被覆顔料6の調製)
被覆顔料1の調製において、Pigment Red254の代わりに、C.I.ピグメントバイオレット23を用いて、他は被覆顔料1の調製と同様にして、被覆顔料6を調製した。
被覆顔料1の調製において、Pigment Red254の代わりに、C.I.ピグメントバイオレット23を用いて、他は被覆顔料1の調製と同様にして、被覆顔料6を調製した。
実施例及び比較例に用いた顔料分散液1〜7について詳細を示す。
(顔料分散液1の調整)
被覆顔料1の顔料相当分35部に対し、分散剤としてDisperBYK161(BYK-CHEMIE社製)14部、溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 200部の組成にて、ホモジナイザーを用いて回転数3,000r.p.m.で3時間撹拌して混合し、混合溶液を調製し、さらに0.1mmφジルコニアビーズを用いたビーズ分散機ウルトラアペックスミル(寿工業社製)にて6時間分散処理を行なった。
被覆顔料1の顔料相当分35部に対し、分散剤としてDisperBYK161(BYK-CHEMIE社製)14部、溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 200部の組成にて、ホモジナイザーを用いて回転数3,000r.p.m.で3時間撹拌して混合し、混合溶液を調製し、さらに0.1mmφジルコニアビーズを用いたビーズ分散機ウルトラアペックスミル(寿工業社製)にて6時間分散処理を行なった。
(顔料分散液2の調整)
顔料分散液1の調製において、被覆顔料1の代わりに、被覆顔料2を用いて、他は顔料分散液1の調製と同様にして、顔料分散液2を調製した。
顔料分散液1の調製において、被覆顔料1の代わりに、被覆顔料2を用いて、他は顔料分散液1の調製と同様にして、顔料分散液2を調製した。
(顔料分散液3の調整)
顔料分散液1の調製において、被覆顔料1の代わりに、被覆顔料3を用いて、他は顔料分散液1の調製と同様にして、顔料分散液3を調製した。
顔料分散液1の調製において、被覆顔料1の代わりに、被覆顔料3を用いて、他は顔料分散液1の調製と同様にして、顔料分散液3を調製した。
(顔料分散液4の調整)
顔料分散液1の調製において、被覆顔料1の代わりに、被覆顔料5を用いて、他は顔料分散液1の調製と同様にして、顔料分散液4を調製した。
顔料分散液1の調製において、被覆顔料1の代わりに、被覆顔料5を用いて、他は顔料分散液1の調製と同様にして、顔料分散液4を調製した。
(顔料分散液5の調整)
顔料分散液1の調製において、被覆顔料1の代わりに、被覆顔料4と被覆顔料6を、被覆顔料4/被覆顔料6=100/40の質量比となり、その総量が顔料分散液1の調製における被覆顔料1と同量となるように用いて、他は顔料分散液1の調製と同様にして、顔料分散液5を調製した。
顔料分散液1の調製において、被覆顔料1の代わりに、被覆顔料4と被覆顔料6を、被覆顔料4/被覆顔料6=100/40の質量比となり、その総量が顔料分散液1の調製における被覆顔料1と同量となるように用いて、他は顔料分散液1の調製と同様にして、顔料分散液5を調製した。
(顔料分散液6の調整)
顔料分散液6に用いる顔料の合成法とそれを用いた分散液の調製法を以下に示す。
(合成例5:ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料の合成)
フタロジニトリル、塩化亜鉛を原料として亜鉛フタロシアニンを製造した。
ハロゲン化は、塩化スルフリル 3.1部、無水塩化アルミニウム 3.7部、塩化ナトリウム 0.46部、亜鉛フタロシアニン 1部を40℃で混合し、臭素 2.2部を滴下して行った。80℃で15時間反応し、その後、反応混合物を水に投入し、部分臭素化亜鉛フタロシアニン粗顔料を析出させた。この水性スラリーを濾過し、80℃の湯洗浄を行い、90℃で乾燥させ、2.6部の精製された部分臭素化亜鉛フタロシアニン粗顔料を得た。
顔料分散液6に用いる顔料の合成法とそれを用いた分散液の調製法を以下に示す。
(合成例5:ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料の合成)
フタロジニトリル、塩化亜鉛を原料として亜鉛フタロシアニンを製造した。
ハロゲン化は、塩化スルフリル 3.1部、無水塩化アルミニウム 3.7部、塩化ナトリウム 0.46部、亜鉛フタロシアニン 1部を40℃で混合し、臭素 2.2部を滴下して行った。80℃で15時間反応し、その後、反応混合物を水に投入し、部分臭素化亜鉛フタロシアニン粗顔料を析出させた。この水性スラリーを濾過し、80℃の湯洗浄を行い、90℃で乾燥させ、2.6部の精製された部分臭素化亜鉛フタロシアニン粗顔料を得た。
この部分臭素化亜鉛フタロシアニン粗顔料 1部、粉砕した塩化ナトリウム 7部、ジエチレングリコール 1.6部、キシレン 0.09部を双腕型ニーダーに仕込み、100℃で6時間混練した。混練後80℃の水100部に取り出し、1時間攪拌後、濾過、湯洗、乾燥、粉砕した部分臭素化亜鉛フタロシアニン顔料を得た。
得られた部分臭素化亜鉛フタロシアニン顔料は、質量分析によるハロゲン含有量分析から、平均組成はZnPcBr10Cl4H2で(Pc;フタロシアニン)、1分子中に平均10個の臭素を含有するものであった。
得られた部分臭素化亜鉛フタロシアニン顔料は、質量分析によるハロゲン含有量分析から、平均組成はZnPcBr10Cl4H2で(Pc;フタロシアニン)、1分子中に平均10個の臭素を含有するものであった。
(緑色顔料ハロゲン化亜鉛フタロシアニンの分散液の調製)
直径0.5mmのジルコニアビーズを仕込んだ五十嵐機械製造社製高速分散機「TSC−6H」に、前記で得た部分臭素化亜鉛フタロシアニン顔料 14.9部、ビックケミー社製アクリル系分散剤「BYK−2001」 7.2部、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 78部を仕込み、毎分2000回転で8時間攪拌して、顔料分散液6を調製した。
直径0.5mmのジルコニアビーズを仕込んだ五十嵐機械製造社製高速分散機「TSC−6H」に、前記で得た部分臭素化亜鉛フタロシアニン顔料 14.9部、ビックケミー社製アクリル系分散剤「BYK−2001」 7.2部、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 78部を仕込み、毎分2000回転で8時間攪拌して、顔料分散液6を調製した。
(顔料分散液7の調整)
顔料分散液1の調製において、被覆顔料1の代わりに、被覆顔料4を用いて、他は顔料分散液1の調製と同様にして、顔料分散液7を調製した。
顔料分散液1の調製において、被覆顔料1の代わりに、被覆顔料4を用いて、他は顔料分散液1の調製と同様にして、顔料分散液7を調製した。
実施例及び比較例に用いたバインダー樹脂について詳細を示す。
(合成例6:バインダー樹脂:アリルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(モル比=80/20)の合成)
撹拌羽を供えた撹拌棒、還流冷却管、温度計を備えた、200mL三つ口フラスコに1−メトキシ−2−プロパノール 54gを入れ、窒素気流下、70℃に加熱した。アリルメタクリレート 10.07g、メタクリル酸 1.93g、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル) 0.185gを1-メトキシ-2-プロパノール 54gに溶解した溶液をプランジャーポンプを用いて、2.5時間かけて、三つ口フラスコ内に滴下した。滴下終了後、さらに70℃で2時間撹拌した。加熱終了後、水1Lへ投入し、再沈した。析出物を濾過後、真空乾燥させ、9g(収率75%)のポリマー化合物を得た。
重量平均分子量の測定試料0.01gを10mLメスフラスコに秤取り、THF約8mLを加えて室温で溶解した後に全量を10mLにした。この溶液について、GPCを用いて下記条件にて測定したところ、上記ポリマー化合物の重量平均分子量は35000であった。
撹拌羽を供えた撹拌棒、還流冷却管、温度計を備えた、200mL三つ口フラスコに1−メトキシ−2−プロパノール 54gを入れ、窒素気流下、70℃に加熱した。アリルメタクリレート 10.07g、メタクリル酸 1.93g、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル) 0.185gを1-メトキシ-2-プロパノール 54gに溶解した溶液をプランジャーポンプを用いて、2.5時間かけて、三つ口フラスコ内に滴下した。滴下終了後、さらに70℃で2時間撹拌した。加熱終了後、水1Lへ投入し、再沈した。析出物を濾過後、真空乾燥させ、9g(収率75%)のポリマー化合物を得た。
重量平均分子量の測定試料0.01gを10mLメスフラスコに秤取り、THF約8mLを加えて室温で溶解した後に全量を10mLにした。この溶液について、GPCを用いて下記条件にて測定したところ、上記ポリマー化合物の重量平均分子量は35000であった。
実施例及び比較例に用いた、(A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂、およびエポキシ化合物は以下の通りである。
(A)エチレン性不飽和化合物:
(A−1) KAYARAD DPHA(日本化薬(株)製)
(A−2) NKエステル A‐TMMT(新中村化学工業(株)製)
(A−3) V#802(大阪有機化学工業(株)製)
(B)バインダー樹脂:
(B−1) ベンジルメタクリレートとメタクリル酸との共重合体(モル比=70/30)重量平均分子量=5,000 固形分100wt%
(B−2) アリルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(モル比=80/20) 固形分100wt%
(B−3) サイクロマーP ACA230AA(ダイセル化学工業(株)製) 固形分50wt%
エポキシ化合物:
(E−1) エピクロン695(DIC(株)製)
(E−2) EHPE3150(ダイセル化学工業(株)製)
(A)エチレン性不飽和化合物:
(A−1) KAYARAD DPHA(日本化薬(株)製)
(A−2) NKエステル A‐TMMT(新中村化学工業(株)製)
(A−3) V#802(大阪有機化学工業(株)製)
(B)バインダー樹脂:
(B−1) ベンジルメタクリレートとメタクリル酸との共重合体(モル比=70/30)重量平均分子量=5,000 固形分100wt%
(B−2) アリルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(モル比=80/20) 固形分100wt%
(B−3) サイクロマーP ACA230AA(ダイセル化学工業(株)製) 固形分50wt%
エポキシ化合物:
(E−1) エピクロン695(DIC(株)製)
(E−2) EHPE3150(ダイセル化学工業(株)製)
(実施例1)
(感光性樹脂組成物CB−1の調製)
以下の組成の成分を、撹拌混合して青色用感光性樹脂組成物CB−1を調製した。
・エチレン性不飽和化合物:(A−1) 4.4部
・バインダー樹脂:(B−1) 3.9部
・着色剤:顔料分散液5 14.6部
・一般式(I)で表される光重合開始剤:化合物2 3.4部
・その他の開始剤:なし
・連鎖移動剤:なし
・エポキシ化合物:(E−1) 0.5部
・溶剤:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 73部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・界面活性剤:メガファックF781F(DIC株式会社製) 0.007部
(感光性樹脂組成物CB−1の調製)
以下の組成の成分を、撹拌混合して青色用感光性樹脂組成物CB−1を調製した。
・エチレン性不飽和化合物:(A−1) 4.4部
・バインダー樹脂:(B−1) 3.9部
・着色剤:顔料分散液5 14.6部
・一般式(I)で表される光重合開始剤:化合物2 3.4部
・その他の開始剤:なし
・連鎖移動剤:なし
・エポキシ化合物:(E−1) 0.5部
・溶剤:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 73部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・界面活性剤:メガファックF781F(DIC株式会社製) 0.007部
(画素の形成)
CB−1を、無アルカリガラス基板(Corning社、1737、550mm×660mm)の表面上に、スリットコーター(平田機工(株)、HC−6000)を用いて塗布したのち、90℃のクリーンオーブン内で120秒間プレベークを行って、膜厚1.7μmの塗膜を形成した。
ついで、レーザー露光装置としてAEGIS(ブイテクノロジー(株)、YAGレーザーの第3高調波 波長355nm、パルス幅6nsec)を用い、感光性樹脂組成物層表面に対し、約1mJ/cm2のパルス照射を20回、フォトマスクを通して行った。その後、この基板を現像装置(日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて、水酸化カリウム系現像液CDK−1(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)の1.0%現像液(CDK−1を1質量部、純水を99質量部の希釈した液、25℃)でシャワー圧を0.20MPaに設定して、50秒現像し、純水で洗浄後、風乾した。その後、220℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベークを行って、基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
CB−1を、無アルカリガラス基板(Corning社、1737、550mm×660mm)の表面上に、スリットコーター(平田機工(株)、HC−6000)を用いて塗布したのち、90℃のクリーンオーブン内で120秒間プレベークを行って、膜厚1.7μmの塗膜を形成した。
ついで、レーザー露光装置としてAEGIS(ブイテクノロジー(株)、YAGレーザーの第3高調波 波長355nm、パルス幅6nsec)を用い、感光性樹脂組成物層表面に対し、約1mJ/cm2のパルス照射を20回、フォトマスクを通して行った。その後、この基板を現像装置(日立ハイテクノロジーズ社製)を用いて、水酸化カリウム系現像液CDK−1(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)の1.0%現像液(CDK−1を1質量部、純水を99質量部の希釈した液、25℃)でシャワー圧を0.20MPaに設定して、50秒現像し、純水で洗浄後、風乾した。その後、220℃のクリーンオーブン内で30分間ポストベークを行って、基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
(実施例2〜6)
(感光性樹脂組成物CB−2〜6の調製)
実施例1で用いた感光性樹脂組成物において、光重合開始剤と連鎖移動剤を表1に記載した添加量に変更した以外は、実施例1で調製したCB−1と同様にして青色用感光性樹脂組成物CB−2〜6を調製した。
(感光性樹脂組成物CB−2〜6の調製)
実施例1で用いた感光性樹脂組成物において、光重合開始剤と連鎖移動剤を表1に記載した添加量に変更した以外は、実施例1で調製したCB−1と同様にして青色用感光性樹脂組成物CB−2〜6を調製した。
(画素の形成)
実施例1で用いたCB−1の代わりにCB−2〜6を用い、実施例1と同様の操作で基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
実施例1で用いたCB−1の代わりにCB−2〜6を用い、実施例1と同様の操作で基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
(実施例7)
(感光性樹脂組成物CR−1の調製)
以下の組成の成分を、撹拌混合して赤色用感光性樹脂組成物CR−1を調製した。
・エチレン性不飽和化合物:(A−1) 2.9部
・バインダー樹脂:(B−1) 1.2部
・着色剤:顔料分散液1 15.4部
・着色剤:顔料分散液2 13.8部
・着色剤:顔料分散液4 6.6部
・一般式(I)で表される光重合開始剤:化合物2 1.6部
・エポキシ化合物:(E−1) 0.5部
・溶剤:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 58部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・界面活性剤:メガファックF781F(DIC株式会社製) 0.007部
(感光性樹脂組成物CR−1の調製)
以下の組成の成分を、撹拌混合して赤色用感光性樹脂組成物CR−1を調製した。
・エチレン性不飽和化合物:(A−1) 2.9部
・バインダー樹脂:(B−1) 1.2部
・着色剤:顔料分散液1 15.4部
・着色剤:顔料分散液2 13.8部
・着色剤:顔料分散液4 6.6部
・一般式(I)で表される光重合開始剤:化合物2 1.6部
・エポキシ化合物:(E−1) 0.5部
・溶剤:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 58部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・界面活性剤:メガファックF781F(DIC株式会社製) 0.007部
(画素の形成)
実施例1で用いたCB−1の代わりにCR−1を用い、実施例1と同様の操作で基板上に赤色のストライプ状画素アレイを形成した。
実施例1で用いたCB−1の代わりにCR−1を用い、実施例1と同様の操作で基板上に赤色のストライプ状画素アレイを形成した。
(実施例8)
(感光性樹脂組成物CG−1の調製)
以下の組成の成分を、撹拌混合して緑色用感光性樹脂組成物CG−1を調製した。
・エチレン性不飽和化合物:(A−1) 3.2部
・バインダー樹脂:(B−1) 1.5部
・着色剤:顔料分散液3 20.6部
・着色剤:顔料分散液4 11.4部
・一般式(1)で表される光重合開始剤:化合物2 2.4部
・エポキシ化合物:(E−1) 0.5部
・溶剤:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 60部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・界面活性剤:メガファックF781F(DIC株式会社製) 0.007部
(感光性樹脂組成物CG−1の調製)
以下の組成の成分を、撹拌混合して緑色用感光性樹脂組成物CG−1を調製した。
・エチレン性不飽和化合物:(A−1) 3.2部
・バインダー樹脂:(B−1) 1.5部
・着色剤:顔料分散液3 20.6部
・着色剤:顔料分散液4 11.4部
・一般式(1)で表される光重合開始剤:化合物2 2.4部
・エポキシ化合物:(E−1) 0.5部
・溶剤:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 60部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・界面活性剤:メガファックF781F(DIC株式会社製) 0.007部
(画素の形成)
実施例1で用いたCB−1の代わりにCG−1を用い、実施例1と同様の操作で基板上に緑色のストライプ状画素アレイを形成した。
実施例1で用いたCB−1の代わりにCG−1を用い、実施例1と同様の操作で基板上に緑色のストライプ状画素アレイを形成した。
(実施例9〜13)
(感光性樹脂組成物CB−7〜11の調製)
実施例1で用いた組成物において、(A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂、エポキシ化合物を表2のように変更した以外は、実施例1で調製したCB‐1と同様にして青色用感光性樹脂組成物CB−7〜10を調製した。またCB−11はCB−10にさらにシランカップリング剤としてKBM−503(信越化学工業(株)製)を0.3部添加した。
(感光性樹脂組成物CB−7〜11の調製)
実施例1で用いた組成物において、(A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂、エポキシ化合物を表2のように変更した以外は、実施例1で調製したCB‐1と同様にして青色用感光性樹脂組成物CB−7〜10を調製した。またCB−11はCB−10にさらにシランカップリング剤としてKBM−503(信越化学工業(株)製)を0.3部添加した。
(画素の形成)
実施例1で用いたCB−1の代わりにCB−7〜11をそれぞれ用い、実施例1と同様の操作で基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
実施例1で用いたCB−1の代わりにCB−7〜11をそれぞれ用い、実施例1と同様の操作で基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
(実施例14)
(感光性樹脂組成物CB−12の調製)
以下の組成の成分を、撹拌混合して青色用感光性樹脂組成物CB−12を調製した。
・エチレン性不飽和化合物:(A−2) 3.5部
・バインダー樹脂:(B−2) 3.2部
・着色剤:顔料分散液5 2.7部
・着色剤:顔料分散液7 18.1部
・一般式(I)で表される光重合開始剤:化合物2 2.1部
・その他の開始剤:なし
・連鎖移動剤:なし
・エポキシ化合物:(E−2) 0.5部
・シランカップリング剤:KBM−503(信越化学工業(株)製) 0.3部
・溶剤:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 70部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・界面活性剤:メガファックF781F(DIC株式会社製) 0.006部
(感光性樹脂組成物CB−12の調製)
以下の組成の成分を、撹拌混合して青色用感光性樹脂組成物CB−12を調製した。
・エチレン性不飽和化合物:(A−2) 3.5部
・バインダー樹脂:(B−2) 3.2部
・着色剤:顔料分散液5 2.7部
・着色剤:顔料分散液7 18.1部
・一般式(I)で表される光重合開始剤:化合物2 2.1部
・その他の開始剤:なし
・連鎖移動剤:なし
・エポキシ化合物:(E−2) 0.5部
・シランカップリング剤:KBM−503(信越化学工業(株)製) 0.3部
・溶剤:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 70部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・界面活性剤:メガファックF781F(DIC株式会社製) 0.006部
(画素の形成)
実施例1で用いたCB−1の代わりにCB−12を用い、実施例1と同様の操作で基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
実施例1で用いたCB−1の代わりにCB−12を用い、実施例1と同様の操作で基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
(実施例15〜20、22、23、および26〜33)
(感光性樹脂組成物CB−13〜18、およびCB−20〜29の調製)
実施例14で用いた組成物において、光重合開始剤と連鎖移動剤の種類と量を表1および表2に記載したように変更し、さらに(A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂、およびエポキシ化合物も表1および表2のように変更した以外は、実施例14で調製したCB‐12と同様にして青色用感光性樹脂組成物CB−13〜18、およびCB−20〜29を調製した。
(感光性樹脂組成物CB−13〜18、およびCB−20〜29の調製)
実施例14で用いた組成物において、光重合開始剤と連鎖移動剤の種類と量を表1および表2に記載したように変更し、さらに(A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂、およびエポキシ化合物も表1および表2のように変更した以外は、実施例14で調製したCB‐12と同様にして青色用感光性樹脂組成物CB−13〜18、およびCB−20〜29を調製した。
(画素の形成)
実施例1で用いたCB‐1の代わりにCB−13〜18、およびCB−20〜29をそれぞれを用いて、実施例1と同様の操作で基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
実施例1で用いたCB‐1の代わりにCB−13〜18、およびCB−20〜29をそれぞれを用いて、実施例1と同様の操作で基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
(実施例21)
(感光性樹脂組成物CB−19の調製)
以下の組成の成分を、撹拌混合して青色用感光性樹脂組成物CB−19を調製した。
・エチレン性不飽和化合物:(A−2) 2.4部
・バインダー樹脂:(B−2) 3.2部
・着色剤:顔料分散液5 2.7部
・着色剤:顔料分散液7 18.1部
・一般式(I)で表される光重合開始剤:化合物2 2.1部
・その他の開始剤:なし
・連鎖移動剤:化合物15 1.1部
・エポキシ化合物:(E−2) 0.5部
・シランカップリング剤:KBM−503(信越化学工業(株)製) 0.3部
・溶剤:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 70部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・界面活性剤:メガファックF781F(DIC株式会社製) 0.006部
(感光性樹脂組成物CB−19の調製)
以下の組成の成分を、撹拌混合して青色用感光性樹脂組成物CB−19を調製した。
・エチレン性不飽和化合物:(A−2) 2.4部
・バインダー樹脂:(B−2) 3.2部
・着色剤:顔料分散液5 2.7部
・着色剤:顔料分散液7 18.1部
・一般式(I)で表される光重合開始剤:化合物2 2.1部
・その他の開始剤:なし
・連鎖移動剤:化合物15 1.1部
・エポキシ化合物:(E−2) 0.5部
・シランカップリング剤:KBM−503(信越化学工業(株)製) 0.3部
・溶剤:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 70部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・界面活性剤:メガファックF781F(DIC株式会社製) 0.006部
(画素の形成)
実施例1で用いたCB‐1の代わりにCB‐19を用い、実施例1と同様の操作で基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
実施例1で用いたCB‐1の代わりにCB‐19を用い、実施例1と同様の操作で基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
(実施例24)
(感光性樹脂組成物CG−2の調製)
以下の組成の成分を、撹拌混合して緑色用感光性樹脂組成物CG−2を調製した。
・エチレン性不飽和化合物:(A−2) 4.7部
・バインダー樹脂:(B−2) 2.4部
・着色剤:顔料分散液6 26.1部
・着色剤:顔料分散液4 14.3部
・一般式(I)で表される光重合開始剤:化合物2 0.9部
・その他の開始剤:なし
・連鎖移動剤:なし
・エポキシ化合物:(E−2) 0.5部
・シランカップリング剤:KBM−503(信越化学工業(株)製) 0.96部
・溶剤:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 51.4部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・界面活性剤:メガファックF781F(DIC株式会社製) 0.006部
(感光性樹脂組成物CG−2の調製)
以下の組成の成分を、撹拌混合して緑色用感光性樹脂組成物CG−2を調製した。
・エチレン性不飽和化合物:(A−2) 4.7部
・バインダー樹脂:(B−2) 2.4部
・着色剤:顔料分散液6 26.1部
・着色剤:顔料分散液4 14.3部
・一般式(I)で表される光重合開始剤:化合物2 0.9部
・その他の開始剤:なし
・連鎖移動剤:なし
・エポキシ化合物:(E−2) 0.5部
・シランカップリング剤:KBM−503(信越化学工業(株)製) 0.96部
・溶剤:プロピレングリコールメチルエーテルアセテート 51.4部
・重合禁止剤:p−メトキシフェノール 0.002部
・界面活性剤:メガファックF781F(DIC株式会社製) 0.006部
(画素の形成)
実施例1で用いたCB‐1の代わりにCG‐2を用い、実施例1と同様の操作で基板上に緑色のストライプ状画素アレイを形成した。
実施例1で用いたCB‐1の代わりにCG‐2を用い、実施例1と同様の操作で基板上に緑色のストライプ状画素アレイを形成した。
(実施例25)
(感光性樹脂組成物CG−3の調製)
実施例24で用いた感光性樹脂組成物において、(A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂を表2のように変更した以外は、実施例25で調製したCG‐2と同様にして緑色用感光性樹脂組成物CG−3を調製した。
(感光性樹脂組成物CG−3の調製)
実施例24で用いた感光性樹脂組成物において、(A)エチレン性不飽和化合物、(B)バインダー樹脂を表2のように変更した以外は、実施例25で調製したCG‐2と同様にして緑色用感光性樹脂組成物CG−3を調製した。
(画素の形成)
実施例1で用いたCB−1の代わりにCG‐3を用い、実施例1と同様の操作で基板上に緑色のストライプ状画素アレイを形成した。
実施例1で用いたCB−1の代わりにCG‐3を用い、実施例1と同様の操作で基板上に緑色のストライプ状画素アレイを形成した。
(比較例1〜6)
(感光性樹脂組成物CB−30〜35の調製)
実施例1で用いた感光性樹脂組成物において、(D)一般式(1)で表される光重合開始剤に代えて、表2のように一般式(I)で表される光重合開始剤ではない開始剤を用いた以外は、実施例1で調製したCB−1と同様にして青色用感光性樹脂組成物CB−30〜35を調製した。
(感光性樹脂組成物CB−30〜35の調製)
実施例1で用いた感光性樹脂組成物において、(D)一般式(1)で表される光重合開始剤に代えて、表2のように一般式(I)で表される光重合開始剤ではない開始剤を用いた以外は、実施例1で調製したCB−1と同様にして青色用感光性樹脂組成物CB−30〜35を調製した。
(画素の形成)
実施例1で用いたCB−1の代わりにCB−30〜35をそれぞれ用いて、実施例1と同様の操作で基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
実施例1で用いたCB−1の代わりにCB−30〜35をそれぞれ用いて、実施例1と同様の操作で基板上に青色のストライプ状画素アレイを形成した。
(比較例7)
(感光性樹脂組成物CR−2の調製)
実施例7で用いた感光性樹脂組成物において、(D)一般式(1)で表される光重合開始剤に代えて、表2のように一般式(I)で表される光重合開始剤ではない開始剤を用いた以外は、実施例7で調製したCR−1と同様にして赤色用感光性樹脂組成物CR−2を調製した。
(感光性樹脂組成物CR−2の調製)
実施例7で用いた感光性樹脂組成物において、(D)一般式(1)で表される光重合開始剤に代えて、表2のように一般式(I)で表される光重合開始剤ではない開始剤を用いた以外は、実施例7で調製したCR−1と同様にして赤色用感光性樹脂組成物CR−2を調製した。
(画素の形成)
実施例1で用いたCB−1の代わりにCR−2を用いて、実施例1と同様の操作で基板上に赤色のストライプ状画素アレイを形成した。
実施例1で用いたCB−1の代わりにCR−2を用いて、実施例1と同様の操作で基板上に赤色のストライプ状画素アレイを形成した。
(比較例8)
(感光性樹脂組成物CG−4の調製)
実施例8で用いた感光性樹脂組成物において、(D)一般式(1)で表される光重合開始剤に代えて、表2のように一般式(I)で表される光重合開始剤ではない開始剤を用いた以外は、実施例8で調製したCG−1と同様にして緑色用感光性樹脂組成物CG−4を調製した。
(感光性樹脂組成物CG−4の調製)
実施例8で用いた感光性樹脂組成物において、(D)一般式(1)で表される光重合開始剤に代えて、表2のように一般式(I)で表される光重合開始剤ではない開始剤を用いた以外は、実施例8で調製したCG−1と同様にして緑色用感光性樹脂組成物CG−4を調製した。
(画素の形成)
実施例1で用いたCB−1の代わりにCG−4を用いて、実施例1と同様の操作で基板上に緑色のストライプ状画素アレイを形成した。
実施例1で用いたCB−1の代わりにCG−4を用いて、実施例1と同様の操作で基板上に緑色のストライプ状画素アレイを形成した。
上記実施例1〜33、および比較例1〜8の感光性樹脂組成物の詳細を表1、および表2に示す。
(表面粗さの評価)
AFM(Dimension3100、Veeco Instruments社製)を用いて、それぞれの表面粗さを測定した。測定面積は10μm平方とした。
表面粗さの評価は下記の通りに行った。
◎:6nm以下。
○:6nmより大きい〜8nm以下。
△:8nmより大きい〜10nm以下。
×:10nmより大きい。
AFM(Dimension3100、Veeco Instruments社製)を用いて、それぞれの表面粗さを測定した。測定面積は10μm平方とした。
表面粗さの評価は下記の通りに行った。
◎:6nm以下。
○:6nmより大きい〜8nm以下。
△:8nmより大きい〜10nm以下。
×:10nmより大きい。
(線幅安定性の評価)
形成された画素パターンを、電界放出形走査電子顕微鏡S−4800(HITACHI社製)によって観察し、線幅安定性を評価した。
◎:パターン端の凹凸が0.3μm以下であり、線幅は安定。
○:パターン端の凹凸が0.3μmより大きく0.8μm以下であり、線幅はほぼ安定。
△:パターン端の凹凸が0.8μmより大きく1.5μm以下であり、線幅はやや不安定。
×:安定なパターン形成不可。
形成された画素パターンを、電界放出形走査電子顕微鏡S−4800(HITACHI社製)によって観察し、線幅安定性を評価した。
◎:パターン端の凹凸が0.3μm以下であり、線幅は安定。
○:パターン端の凹凸が0.3μmより大きく0.8μm以下であり、線幅はほぼ安定。
△:パターン端の凹凸が0.8μmより大きく1.5μm以下であり、線幅はやや不安定。
×:安定なパターン形成不可。
(耐熱性の評価)
画素が形成された基板を、220℃のクリーンオーブン内で60分間追加ベークし、追加ベーク前後での色変化(ΔE*ab)を、大塚電子(株)製分光測光器MCPD−2000を用いて評価した。ここでΔE*abとは、L*a*b*表色系における色差を意味する。色差の変化ΔE*abの値で評価した。
◎:1.5以下。
○:1.5より大きい〜2.5以下。
△:2.5より大きい〜3.5以下。
×:3.5より大きい。
画素が形成された基板を、220℃のクリーンオーブン内で60分間追加ベークし、追加ベーク前後での色変化(ΔE*ab)を、大塚電子(株)製分光測光器MCPD−2000を用いて評価した。ここでΔE*abとは、L*a*b*表色系における色差を意味する。色差の変化ΔE*abの値で評価した。
◎:1.5以下。
○:1.5より大きい〜2.5以下。
△:2.5より大きい〜3.5以下。
×:3.5より大きい。
上記実施例1〜33および比較例1〜8の表面粗さの評価、線幅安定性の評価、耐熱性の評価の結果を表3に示す。
表3の結果より、本発明の紫外光レーザー露光用着色感光性樹脂組成物は、紫外光レーザーにより露光することで形成した画素(着色パターン)は、パターン形状、および線幅安定性が極めて良好であり、耐熱性試験による色変化は小さいことがわかる。
さらに、本発明の紫外光レーザー用感光性樹脂組成物およびパターン形成方法で作製した感光性樹脂組成物層であるRGB着色画素用の表面は、非常に平滑であることがわかる。
また本発明の紫外光レーザー用感光性樹脂組成物およびパターン形成方法で作製することによりパターンの線幅安定性が大きくなり、小型マスクの使用及びマスクレスでレーザーを用いて露光した場合でも、製造の余裕度が生じ、生産性の向上が期待できる。これに対し本発明の感光性樹脂組成物の構成を欠く比較例は、表面粗さが大きく、またパターンの線幅安定性が劣っていることから、レーザーを用いた露光方式では不適であることがわかる。
さらに実施例および比較例で作成したカラーフィルタをそれぞれ用いて、液晶表示装置を組み立てたところ、実施例の方が暗所での光漏れが少なく画質が向上していた。
また本発明の紫外光レーザー用感光性樹脂組成物およびパターン形成方法で作製することによりパターンの線幅安定性が大きくなり、小型マスクの使用及びマスクレスでレーザーを用いて露光した場合でも、製造の余裕度が生じ、生産性の向上が期待できる。これに対し本発明の感光性樹脂組成物の構成を欠く比較例は、表面粗さが大きく、またパターンの線幅安定性が劣っていることから、レーザーを用いた露光方式では不適であることがわかる。
さらに実施例および比較例で作成したカラーフィルタをそれぞれ用いて、液晶表示装置を組み立てたところ、実施例の方が暗所での光漏れが少なく画質が向上していた。
なお実施例1〜8のように、表面粗さに改良の余地があるサンプルについて、現像処理後の基板の裏側からレーザー若しくは水銀灯で追加露光を100mJ/cm2行い、その後にポストベーク処理を行うことにより、表面粗さは全て5nm以下となった。
Claims (17)
- 前記一般式(I)におけるRにより表される一価の置換基が、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルキルスルフィニル基、置換基を有してもよいアリールスルフィニル基、置換基を有してもよいアルキルスルホニル基、置換基を有してもよいアリールスルホニル基、置換基を有してもよいアシル基、置換基を有してもよいアルコキシカルボニル基、置換基を有してもよいアリールオキシカルボニル基、置換基を有してもよいホスフィノイル基、置換基を有してもよい複素環基、置換基を有してもよいアルキルチオカルボニル基、置換基を有してもよいアリールチオカルボニル基、置換基を有してもよいジアルキルアミノカルボニル基、又は置換基を有してもよいジアルキルアミノチオカルボニル基である、請求項1または請求項2に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
- 前記一般式(I)におけるXにより表される一価の置換基が、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、置換基を有してもよいアルケニル基、置換基を有してもよいアルキニル基、置換基を有してもよいアルコキシ基、置換基を有してもよいアリールオキシ基、置換基を有してもよいアルキルチオキシ基、置換基を有してもよいアリールチオキシ基、置換基を有してもよいハロゲン化アルキル基、置換基を有してもよいアミノ基、又はN上に置換基を有しても良いアミド基である請求項1、請求項2、および請求項4のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
- 前記一般式(I)におけるAにより表される二価の有機基が、置換基を有してもよい炭素数1〜12のアルキレン、置換基を有してもよいシクロヘキシレン、又は置換基を有してもよいアルキニレンである請求項1、請求項2、請求項4および請求項5のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
- 前記一般式(I)におけるArにより表されるアリール基が、置換基を有してもよい炭素数6〜30のアリール基である請求項1、請求項2、および請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
- 前記一般式(I)におけるnが0〜2の整数である請求項1、請求項2、および請求項4から請求項7のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
- 前記(C)着色剤が、高分子化合物で被覆された顔料である請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
- 前記(D)一般式(I)で表される光重合開始剤の量が、紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物中の全固形分100質量部に対して、0.5〜40質量部である請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物。
- 請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の紫外光レーザー用着色感光性樹脂組成物を基板上に製膜し、紫外光レーザーでパターン状に露光して、露光領域を硬化させる露光工程と、
未露光領域を除去する現像工程と、
を有するパターン形成方法。 - 前記紫外光レーザーの露光波長が、300nm〜380nmの範囲である請求項12に記載のパターン形成方法。
- 前記紫外光レーザーが、20〜2000Hzの周波数で発振されるパルスレーザーである請求項12または請求項13に記載のパターン形成方法。
- 請求項12から請求項14のいずれか1項に記載のパターン形成方法により、基板上に着色パターンを形成する工程を含むカラーフィルタの製造方法。
- 請求項15に記載の製造方法により製造されたカラーフィルタ。
- 請求項16に記載のカラーフィルタを備えた表示装置。
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