JP2015041058A - 感光性着色組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、有機el液晶表示装置 - Google Patents

感光性着色組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、有機el液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015041058A
JP2015041058A JP2013173375A JP2013173375A JP2015041058A JP 2015041058 A JP2015041058 A JP 2015041058A JP 2013173375 A JP2013173375 A JP 2013173375A JP 2013173375 A JP2013173375 A JP 2013173375A JP 2015041058 A JP2015041058 A JP 2015041058A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
carbon atoms
substituent
general formula
coloring composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013173375A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6178164B2 (ja
Inventor
貴規 田口
Takanori Taguchi
貴規 田口
和也 尾田
Kazuya Oda
和也 尾田
貴胤 河野
Takatsugu Kono
貴胤 河野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2013173375A priority Critical patent/JP6178164B2/ja
Priority to PCT/JP2014/070083 priority patent/WO2015025689A1/ja
Priority to KR1020177034401A priority patent/KR101892558B1/ko
Priority to KR1020167002331A priority patent/KR101821624B1/ko
Priority to TW103126831A priority patent/TWI611264B/zh
Publication of JP2015041058A publication Critical patent/JP2015041058A/ja
Priority to US15/008,713 priority patent/US9612532B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6178164B2 publication Critical patent/JP6178164B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/44Polymerisation in the presence of compounding ingredients, e.g. plasticisers, dyestuffs, fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00Processes of polymerisation
    • C08F2/46Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
    • C08F2/48Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/201Filters in the form of arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/22Absorbing filters
    • G02B5/223Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters
    • G02F1/133516Methods for their manufacture, e.g. printing, electro-deposition or photolithography
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G03F7/031Organic compounds not covered by group G03F7/029
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/09Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/105Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/16Coating processes; Apparatus therefor
    • G03F7/168Finishing the coated layer, e.g. drying, baking, soaking
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2022Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
    • G03F7/2024Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure of the already developed image
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/30Imagewise removal using liquid means
    • G03F7/32Liquid compositions therefor, e.g. developers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

【課題】耐溶剤性が良好であり、微細パターンを形成することができる感光性着色組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、有機EL液晶表示装置を提供する。
【解決手段】
(a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
(b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下であり、254nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
(c)不飽和二重結合を有する化合物、
(d)アルカリ可溶性樹脂、
(e)色材を含有する感光性着色組成物であって、
組成物の全固形分中、重合開始剤(a)の含有量が1.5〜10質量%であり、重合開始剤(b)の含有量が1.5〜7.5質量%である感光性着色組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、感光性着色組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、有機EL液晶表示装置に関する。
近年、パーソナルコンピュータ、特に大画面液晶テレビの発達に伴い、液晶ディスプレイ(LCD)、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。更なる高画質化の要求から有機ELディスプレイの普及も待ち望まれている。一方、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話の普及から、CCDイメージセンサーなどの固体撮像素子も需要が大きく伸びている。
これらのディスプレイや光学素子のキーデバイスとしてカラーフィルタが使用されており、更なる高画質化の要求とともにコストダウンへの要求が高まっている。このようなカラーフィルタは、通常、赤(R)、緑(G)、および青(B)の3原色の着色パターンを備えており、表示デバイスや撮像素子において、通過する光を3原色へ分画する役割を果たしている。
通常のカラーフィルタは、通常、基材上への塗布、100℃程度のプリベーク、露光、現像、210℃程度のポストベークの工程を経て作製される。また、ポストベーク以外の硬化技術として、重合開始剤の量を増加させ、紫外線硬化装置を用いて硬化させる方法が挙げられる(特許文献1、2)。
特開2005−172923号公報 特開2005−173532号公報
近年、液晶表示装置の発光光源の有機EL化やイメージセンサの光電変換膜の有機素材化が行われている。その特性上、カラーフィルタは、100℃程度の低温で作製することが要求されている。一方、210℃程度のポストベークのない条件でカラーフィルタを作製すると、耐溶剤性が悪化する傾向にある。
また、特許文献1、2に記載の技術では、微細パターン(例えば1.0μmのパターン)を形成して硬化させようとすると感度が高くなりすぎてしまい、微細パターンを形成することが困難な傾向にある。
本発明はかかる課題を解決するものであって、耐溶剤性が良好であり、微細パターンを形成することができる感光性着色組成物を提供することを目的とする。
本発明者は、感光性着色組成物中に、メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤と、メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下であり、254nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤を配合することにより、上記課題を解決しうることを見出した。
具体的には、以下の手段<1>により、好ましくは、<2>〜<20>により、上記課題は解決された。
<1>(a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
(b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下であり、254nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
(c)不飽和二重結合を有する化合物、
(d)アルカリ可溶性樹脂、
(e)色材を含有する感光性着色組成物であって、
前記組成物の全固形分中、重合開始剤(a)の含有量が1.5〜10質量%であり、重合開始剤(b)の含有量が1.5〜7.5質量%である感光性着色組成物。
<2>(e)色材が赤色、緑色または青色を含む、<1>に記載の感光性着色組成物。
<3>色材が、C.I.Pigment Red81、122、166、177、179、209、224、242および254からなる群より選択される少なくとも1種、ならびに、C.I.Pigment Yellow138、139、150および185からなる群より選択される少なくとも1種を含む、<2>に記載の感光性着色組成物。
<4>色材が、C.I.Pigment Red177および254からなる群より選択される少なくとも1種、ならびに、C.I.Pigment Yellow139を含む、<3>に記載の感光性着色組成物。
<5>色材が、C.I.Pigment Green7、36および58からなる群より選択される少なくとも1種、ならびに、C.I.Pigment Yellow138、139、150および185からなる群より選択される少なくとも1種を含む、<2>に記載の感光性着色組成物。
<6>色材が、C.I.Pigment Blue15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:5、15:6、トリアリールメタン染料からなる群より選択される少なくとも1種、ならびに、C.I.Pigment Violet23、19、キサンテン染料およびピロメテン染料からなる群より選択される少なくとも1種を含む、<2>に記載の感光性着色組成物。
<7>(a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤が、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)−1ブタノン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、および、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)からなる群より選択される少なくとも1種である、<1>〜<6>のいずれかに記載の感光性着色組成物。
<8>(b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下である重合開始剤が、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、および、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステルからなる群より選択される少なくとも1種である、<1>〜<7>のいずれかに記載の感光性着色組成物。
<9>(e)色材の含有量が、感光性着色組成物中の全固形分中40〜70質量%である、<1>〜<8>のいずれかに記載の感光性着色組成物。
<10>(c)不飽和二重結合を有する化合物が多官能の重合性化合物を含む、<1<〜<9>のいずれかに記載の感光性着色組成物。
<11>(d)アルカリ可溶性樹脂が重合性基を有する、<1>〜<10>のいずれかに記載の感光性着色組成物。
<12>(a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤が、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]であり、
(b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下である重合開始剤が、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オンである、<1>〜<11>のいずれかに記載の感光性着色組成物。
<13>(e)色材が顔料及び下記一般式(I)または下記一般式(II)で表される色素誘導体を含む、<1>〜<12>のいずれかに記載の感光性着色組成物。
Figure 2015041058
(一般式(I)中、Dyeはn価の有機色素残基を表し、Xは単結合、−CONH−Y2−、−SO2NH−Y2−または−CH2NHCOCH2NH−Y2−(Y2は置換基を有していても良いアルキレン基またはアリーレン基を表す。)を表し、Y1は−NH−または−O−を表し、Zは、nが1を表す場合は水酸基、アルコキシ基、下記一般式(I−1)で表される基、または−NH−X−Dye(Xは一般式(I)中のXと同義である)を表し、nが2〜4の整数を表す場合はそれぞれ水酸基、アルコキシ基、または下記一般式(I−1)で表される基を表し、R1およびR2はそれぞれ、置換基を有していても良いアルキル基を表し、R1とR2が互いに結合して窒素原子を含むヘテロ環を形成してもよい。mは1〜6の整数を表し、nは1〜4の整数を表す。nが2以上の場合、複数のX、Y1、R1、およびR2は、それぞれ、同一であってもよく、異なっていてもよい。)
Figure 2015041058
(一般式(I−1)中、Y3は−NH−または−O−を表す。R1およびR2はそれぞれ、置換基を有していても良いアルキル基を表し、R1とR2が互いに結合して窒素原子を含むヘテロ環を形成してもよい。mは1〜6の整数を表す)
Figure 2015041058
(一般式(II)中、Dyeは置換基を有していてもよいキノフタロン残基を表し、X1は、−NR’SO2−、−SO2NR’−、−CONR’−、−CH2NR’COCH2NR’−、または−NR’CO−を表し、X2は、置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が4〜20の複素芳香環基を表し、これらの基は、−NR’−、−O−、−SO2−または−CO−から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。X3は、−NR’−または−O−を表す。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。AおよびBは、それぞれ、下記一般式(II−1)で表される基、下記一般式(II−2)で表される基、−O−(CH2n−R8、−OR9、−NR1011、−Cl、−Fおよび−X3−X2−X1−Dyeから選ばれる基を表し、R8は置換されていてもよい含窒素複素環残基を表し、R9、R10、R11は、それぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20アルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表し、nは0〜20の整数を表す。AおよびBのいずれか一方は、下記一般式(II−1)で表される基、下記一般式(II−2)で表される基、−O−(CH2)n−R8、−OR9または−NR1011であり、tは1〜3の整数を表す。tが2以上の場合、複数のX1、X2、X3、A、およびBは同一であってもよく、異なっていてもよい。)
Figure 2015041058
(一般式(II−1)中、Y1は−NR’−または−O−を表し、Y2は置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基を表し、これらの基は、−NR’−、−O−、−SO2−、−CO−から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。R1およびR2はそれぞれ、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基を表す。R1とR2が一体となって、更なる窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み置換されていてもよい複素環構造を形成してもよい。
一般式(II−2)中、Z1はトリアジン環と窒素原子を結ぶ単結合、−NR’−、−NR’−G−CO−、NR’−G−CONR’’−、−NR’−G−SO2−、−NR’−G−SO2NR’’−、−O−G−CO−、−O−G−CONR’−、−O−G−SO2−または−O−G−SO2NR’−を表し、Gは置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニレン基または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基を表し、R’およびR’’は、それぞれ水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。R3、R4、R5、およびR6はそれぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表し、R7は置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基を表す。)
<14><1>〜<13>のいずれか1項に記載の感光性着色組成物を用いたカラーフィルタ。
<15><14>に記載のカラーフィルタを有する有機EL液晶表示装置。
<16>(i)感光性着色組成物を用いて基材上に層を形成する工程、
(ii)感光性着色組成物層を波長350nmを超え380nm以下の光で露光する工程、
(iii)感光性着色組成物層をアルカリ現像する工程および
(iv)感光性着色組成物層を波長254〜350nmの光で露光する工程を前記順に有し、
前記感光性着色組成物が、
(a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
(b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下であり、254nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
(c)不飽和二重結合を有する化合物、
(d)アルカリ可溶性樹脂、および
(e)色材を含有し、
前記組成物の全固形分中、重合開始剤(a)の含有量が1.5〜10質量%であり、重合開始剤(b)の含有量が1.5〜7.5質量%である、カラーフィルタの製造方法。
<17>(ii)波長350nmを超え380nm以下の光で露光する工程において、露光後の感光性着色組成物中の(c)不飽和二重結合を有する化合物の反応率が30〜60%である、
<16>に記載のカラーフィルタの製造方法。
<18>(iv)波長254〜350nmの光で露光する工程において、露光後の感光性着色組成物中の(c)不飽和二重結合を有する化合物の反応率が60〜90%である、<16>または<17>に記載のカラーフィルタの製造方法。
<19>基材上に形成された感光性着色組成物層を120℃以下で加熱する工程をさらに含む、<16>〜<19>のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
<20>赤色の色材を含有する感光性赤色組成物と、緑色の色材を含有する感光性緑色組成物と、青色の色材を含有する感光性青色組成物とを含む、カラーフィルタ形成用のキットであって、
感光性赤色組成物、感光性緑色組成物および感光性青色組成物は、それぞれ、さらに、
(a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
(b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下であり、254nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
(c)不飽和二重結合を有する化合物、
(d)アルカリ可溶性樹脂を含み、
前記組成物の全固形分中、重合開始剤(a)の含有量が1.5〜10質量%であり、重合開始剤(b)の含有量が1.5〜7.5質量%であるキット。
本発明によれば、耐溶剤性が良好であり、微細パターンを形成することができる感光性着色組成物を提供することが可能となった。
本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
また、本明細書中における「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等を意味する。また、本発明において光とは、活性光線または放射線を意味する。本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、EUV光などによる露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線による描画も露光に含める。
また、本明細書において、“(メタ)アクリレート”はアクリレートおよびメタクリレートの双方、または、いずれかを表し、“(メタ)アクリル”はアクリルおよびメタクリルの双方、または、いずれかを表し、“(メタ)アクリロイル”はアクリロイルおよびメタクリロイルの双方、または、いずれかを表す。
また、本明細書において、“単量体”と“モノマー”とは同義である。本明細書における単量体は、オリゴマーおよびポリマーと区別され、重量平均分子量が2,000以下の化合物をいう。本明細書において、重合性化合物とは、重合性官能基を有する化合物のことをいい、単量体であっても、ポリマーであってもよい。重合性官能基とは、重合反応に関与する基を言う。
重量平均分子量および数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めることができる。
本明細書において、化学式中のMeはメチル基を、Etはエチル基を、Prはプロピル基を、Buはブチル基を、Phはフェニル基をそれぞれ示す。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
<感光性着色組成物>
本発明の感光性着色組成物は、(a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、(b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下であり、254nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、(c)不飽和二重結合を有する化合物、(d)アルカリ可溶性樹脂、(e)色材を含有する感光性着色組成物であって、組成物の全固形分中、重合開始剤(a)の含有量が1.5〜10質量%であり、重合開始剤(b)の含有量が1.5〜7.5質量%であることを特徴とする。
本発明の感光性着色組成物を用いることにより、耐溶剤性を良好にすることができ、微細パターンを形成することができる。
<<(a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤>>
本発明で用いられる(a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤(以下、重合開始剤(a)という。)は、メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上を満たし、1.0×103〜1.0×104mL/gcmであることが好ましく、2.0×103〜9.0×103mL/gcmであることがより好ましく、6.0×103〜8.0×103mL/gcmであることが更に好ましい。
重合開始剤(a)としては、オキシム化合物、アミノアセトフェノン化合物およびアシルホスフィン化合物を好適に用いることができ、オキシム化合物が好ましい。より具体的には、例えば、特開平10−291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号公報に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤も用いることができる。
オキシム化合物としては、特開2001−233842号公報記載の化合物、特開2000−80068号公報記載の化合物、特開2006−342166号公報記載の化合物を用いることができる。
具体的には、オキシム化合物としては、下記一般式(OX−1)で表される化合物が好ましい。なお、オキシムのN−O結合が(E)体のオキシム化合物であっても、(Z)体のオキシム化合物であっても、(E)体と(Z)体との混合物であってもよい。
Figure 2015041058
一般式(OX−1)中、RおよびB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。
一般式(OX−1)中、Rで表される一価の置換基としては、一価の非金属原子団であることが好ましい。
前記一価の非金属原子団としては、アルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、複素環基、アルキルチオカルボニル基、アリールチオカルボニル基等が挙げられる。また、これらの基は、1以上の置換基を有していてもよい。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。
置換基としてはハロゲン原子、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基またはアリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキル基、アリール基等が挙げられる。
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、具体的には、特開2009−191061号公報の段落0025を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
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、具体的には、特開2009−191061号公報の段落0026を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
アシル基としては、炭素数2〜20のアシル基が好ましく、具体的には、特開2009−191061号公報の段落0033を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
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、具体的には、特開2009−191061号公報の段落0034を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
アリールオキシカルボニル基として具体的には、炭素数6〜30のアリールオキシカルボニル基が好ましく、特開2009−191061号公報の段落0035を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
複素環基としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子若しくはリン原子を含む、芳香族または脂肪族の複素環が好ましい。
具体的には、特開2009−191061号公報の段落0037を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
アルキルチオカルボニル基として具体的には、炭素数1〜20のアルキルチオカルボニル基が好ましく、特開2009−191061号公報の段落0038を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
アリールチオカルボニル基として具体的には、炭素数6〜30のアリールチオカルボニル基が好ましく、特開2009−191061号公報の段落0039を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
一般式(OX−1)中、Bで表される一価の置換基としては、アリール基、複素環基、アリールカルボニル基、または、複素環カルボニル基を表す。また、これらの基は1以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。
なかでも、特に好ましくは特開2009−191061号公報の段落0044を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
前記式(OX−1)中、Aで表される二価の有機基としては、炭素数1〜12のアルキレン基、シクロアルキレン基、アルキニレン基が挙げられる。また、これらの基は1以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。
中でも、式(OX−1)における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。
前記式(OX−1)中、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。置換基としては、先に置換基を有していてもよいアリール基の具体例として挙げた置換アリール基に導入された置換基と同様のものが例示できる。
なかでも、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、置換または無置換のフェニル基が好ましい。
式(OX−1)においては、前記式(OX−1)中のArとそれに隣接するSとで形成される「SAr」の好ましい構造としては、特開2009−191061号公報の段落0049に記を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
オキシム化合物は、特開2009−191061号公報の段落0050〜0106の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
オキシム化合物の具体例としては、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)](例えばIrgacureOXE01)、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)(例えばIrgacureOXE02)を用いることが好ましい。
アミノアセトフェノン化合物としては、市販品であるIrgacure369、及び、Irgacure379(商品名:いずれもBASF社製)等を用いることができる。
アミノアセトフェノン化合物として、365nmまたは405nm等の長波光源に吸収波長がマッチングされた特開2009−191179公報に記載の化合物も用いることができる。
また、アシルホスフィン化合物としては、市販品であるIrgacure819(商品名:いずれもBASF社製)等を用いることができる。
重合開始剤(a)としては、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(例えばIrgacure369)、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モリフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン(例えばIrgacure379)、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(例えばIrgacure819)、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)等が好ましい。
これらの中でも、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)−1ブタノン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]およびエタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
特に、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、および、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)の少なくとも1種であることが好ましく、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]がより好ましい。
重合開始剤(a)の含有量は、本発明の組成物の全固形分中1.5〜10質量%が好ましく、3〜8質量%がより好ましい。重合開始剤(a)の含有量が10質量%を超えると、感度が高くなり過ぎ、微細パターン(例えば1.0μm以下のパターン)を形成することが困難である。また、重合開始剤(a)の含有量が1.5質量%未満であると、経時での減感が発生してしまう。また、耐溶剤性が悪化してしまう。また、針状の異物が発生しやすくなってしまう。重合開始剤(a)は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
<<(b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下であり、254nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤>>
本発明で用いられる(b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下である重合開始剤(以下、重合開始剤(b)という。)は、(b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下を満たし、10〜1.0×102mL/gcmであることが好ましく、20〜9.0×102mL/gcmであることがより好ましい。
重合開始剤(a)と、重合開始剤(b)の波長365nmの吸光係数の差は、9.0×102mL/gcm以上であり、9.0×102〜1.0×105mL/gcmであることが好ましく、9.0×102〜1.0×104mL/gcmであることがより好ましい。
また、重合開始剤(b)は、254nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上であり、1.0×103〜1.0×106mL/gcmであることが好ましく、5.0×103〜1.0×105mL/gcmであることがより好ましい。
重合開始剤(b)としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、及び、アシルホスフィン化合物を好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10−291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号公報に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤も用いることができる。特に、ヒドロキシアセトフェノン化合物が好ましい。
ヒドロキシアセトフェノン化合物は、下記式(V)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 2015041058
式(V)中、Rv1は水素原子、アルキル基(好ましくは、炭素数1〜10のアルキル基)、アルコキシ基(好ましくは、炭素数1〜10のアルコキシ基)、又は、2価の有機基を表す。Rv1が2価の有機基である場合、2個の光活性なヒドロキシアセトフェノン構造(すなわち、一般式(V)で表される化合物から置換基Rv1を除外した構造)がRv1を介して連結してなる2量体を表す。Rv2、Rv3は互いに独立して、水素原子、又は、アルキル基(好ましくは炭素数1〜10のアルキル基)を表す。また、Rv2とRv3は結合して環(好ましくは炭素数4〜8の環)を形成していてもよい。上記Rv1としてのアルキル基及びアルコキシ基、Rv2及びRv3としてのアルキル基、並びに、Rv2とRv3とが結合して形成される環は、更に置換基を有していてもよい。
重合開始剤(b)としては、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(例えばIrgacure184)、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(例えばDarocur1173)、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン(例えばIrgacure2959)、オキシ−フェニル−アセチック アシッド2−[2−オキソ−2−フェニル−アセトキシ−エトキシ]−エチルエステル(例えばIrgacure754)、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル(例えばDarocurMBF)等が挙げられる。
これらの中でも、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、および、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステルからなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
特に、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オンが好ましい。
重合開始剤(b)の含有量は、本発明の組成物の全固形分中1.5〜7.5質量%が好ましく、2〜6質量%がより好ましい。重合開始剤(b)の含有量が7.5質量%を超えると、本発明の組成物中の他の成分の添加量が減少しすぎてしまい、結果としてパターン形成性が悪化してしまう。また、重合開始剤(b)の含有量が1.5質量%未満であると、例えば波長350nmを超え380nm以下以外の光(具体的にはi線以外の波長の光)で露光する際の硬化率が不足するため、耐溶剤性が悪化してしまう。重合開始剤(b)は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
<<(c)不飽和二重結合を有する化合物>>
本発明の組成物は、(c)不飽和二重結合を有する化合物(以下、重合性化合物ともいう。)を含有していてもよい。本発明では、エチレン性不飽和結合を含む重合性化合物が挙げられ、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好適に選ばれる。中でも、多官能の重合性化合物が好ましく、3官能以上が好ましく、4官能以上がより好ましい。上限は特に定めるものではないが、8官能以下であり、6官能以下がより好ましい。
本発明における(c)不飽和二重結合を有する化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
(c)不飽和二重結合を有する化合物としては、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン基を有する、常圧下で100℃以上の沸点を持つエチレン性不飽和基を持つ化合物も好ましい。その例としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能のアクリレートやメタアクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号公報、特公昭50−6034号公報、特開昭51−37193号公報に記載されているようなウレタン(メタ)アクリレート類、特開昭48−64183号公報、特公昭49−43191号公報、特公昭52−30490号公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレートおよびこれらの混合物を挙げることができる。
多官能カルボン酸にグリシジル(メタ)アクリレート等の環状エーテル基とエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させ得られる多官能(メタ)アクリレートなども挙げることができる。
また、その他の好ましい重合性化合物として、特開2010−160418号公報、特開2010−129825号公報、特許第4364216号明細書等に記載される、フルオレン環を有し、エチレン性不飽和基を2官能以上有する化合物、カルド樹脂も使用することが可能である。
また、常圧下で100℃以上の沸点を有し、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を持つ化合物としては、特開2008−292970号公報の段落番号[0254]〜[0257]に記載の化合物も好適である。
上記のほか、下記一般式(MO−1)〜(MO−5)で表される、ラジカル重合性モノマーも好適に用いることができる。なお、式中、Tがオキシアルキレン基の場合には、炭素原子側の末端がRに結合する。
Figure 2015041058
Figure 2015041058
前記一般式において、nは0〜14であり、mは1〜8である。一分子内に複数存在するR、T、は、各々同一であっても、異なっていてもよい。
前記一般式(MO−1)〜(MO−5)で表される重合性化合物の各々において、複数存在するRの少なくとも1つは、−OC(=O)CH=CH2、または、−OC(=O)C(CH3)=CH2で表される基を表す。
前記一般式(MO−1)〜(MO−5)で表される重合性化合物の具体例としては、特開2007−269779号公報の段落番号0248〜段落番号0251に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
また、特開平10−62986号公報において一般式(1)および(2)としてその具体例と共に記載の前記多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も、重合性化合物として用いることができる。
中でも、重合性化合物としては、ジペンタエリスリトールトリアクリレート(市販品としてはKAYARAD D−330;日本化薬株式会社製)、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としてはKAYARAD D−320;日本化薬株式会社製)ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD D−310;日本化薬株式会社製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD DPHA;日本化薬株式会社製、KAYARAD RP−1040;日本化薬株式会社製、A−DPH−12E;新中村化学社製)、およびこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。以下に好ましい重合性化合物の態様を示す。
重合性化合物としては、多官能モノマーであって、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等の酸基を有していてもよい。エチレン性化合物が、上記のように混合物である場合のように未反応のカルボキシル基を有するものであれば、これをそのまま利用することができるが、必要において、上述のエチレン性化合物のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を導入してもよい。この場合、使用される非芳香族カルボン酸無水物の具体例としては、無水テトラヒドロフタル酸、アルキル化無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、アルキル化無水ヘキサヒドロフタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸が挙げられる。
本発明において、酸基を有するモノマーとしては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルであり、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせた多官能モノマーが好ましく、特に好ましくは、このエステルにおいて、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトールおよび/またはジペンタエリスリトールであるものである。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製の多塩基酸変性アクリルオリゴマーとして、M−510、M−520などが挙げられる。
これらのモノマーは1種を単独で用いてもよいが、製造上、単一の化合物を用いることは難しいことから、2種以上を混合して用いてもよい。また、必要に応じてモノマーとして酸基を有しない多官能モノマーと酸基を有する多官能モノマーを併用してもよい。
酸基を有する多官能モノマーの好ましい酸価としては、0.1mgKOH/g〜40mgKOH/gであり、特に好ましくは5mgKOH/g〜30mgKOH/gである。多官能モノマーの酸価が低すぎると現像溶解特性が落ち、高すぎると製造や取扱いが困難になり光重合性能が落ち、画素の表面平滑性等の硬化性が劣るものとなる。従って、異なる酸基の多官能モノマーを2種以上併用する場合、或いは酸基を有しない多官能モノマーを併用する場合、全体の多官能モノマーとしての酸基が上記範囲に入るように調整することが好ましい。
また、重合性モノマーとして、カプロラクトン構造を有する多官能性単量体を含有することも好ましい態様である。
カプロラクトン構造を有する多官能性単量体としては、その分子内にカプロラクトン構造を有する限り特に限定されるものではないが、例えば、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、トリメチロールメラミン等の多価アルコールと、(メタ)アクリル酸およびε−カプロラクトンをエステル化することにより得られる、ε−カプロラクトン変性多官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。なかでも下記一般式(Z−1)で表されるカプロラクトン構造を有する多官能性単量体が好ましい。
Figure 2015041058
一般式(Z−1)中、6個のRは全てが下記一般式(Z−2)で表される基であるか、または6個のRのうち1〜5個が下記一般式(Z−2)で表される基であり、残余が下記一般式(Z−3)で表される基である。
Figure 2015041058
一般式(Z−2)中、R1は水素原子またはメチル基を示し、mは1または2の数を示し、「*」は結合手であることを示す。
Figure 2015041058
一般式(Z−3)中、R1は水素原子またはメチル基を示し、「*」は結合手であることを示す。)
このようなカプロラクトン構造を有する多官能性単量体は、例えば、日本化薬(株)からKAYARAD DPCAシリーズとして市販されており、DPCA−20(上記式(1)〜(3)においてm=1、式(2)で表される基の数=2、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA−30(同式、m=1、式(2)で表される基の数=3、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA−60(同式、m=1、式(2)で表される基の数=6、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA−120(同式においてm=2、式(2)で表される基の数=6、R1が全て水素原子である化合物)等を挙げることができる。
本発明において、カプロラクトン構造を有する多官能性単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
また、本発明における特定モノマーとしては、下記一般式(Z−4)または(Z−5)で表される化合物の群から選択される少なくとも1種であることも好ましい。
Figure 2015041058
前記一般式(Z−4)および(Z−5)中、Eは、それぞれ、−((CH2)yCH2O)−、または−((CH2)yCH(CH3)O)−を表し、yは、それぞれ0〜10の整数を表し、Xは、それぞれ、アクリロイル基、メタクリロイル基、水素原子、またはカルボキシル基を表す。
前記一般式(Z−4)中、アクリロイル基およびメタクリロイル基の合計は3個または4個であり、mはそれぞれ0〜10の整数を表し、各mの合計は0〜40の整数である。但し、各mの合計が0の場合、Xのうちいずれか1つはカルボキシル基である。
前記一般式(ii)中、アクリロイル基およびメタクリロイル基の合計は5個または6個であり、nはそれぞれ0〜10の整数を表し、各nの合計は0〜60の整数である。但し、各nの合計が0の場合、Xのうちいずれか1つはカルボキシル基である。
前記一般式(Z−4)中、mは、0〜6の整数が好ましく、0〜4の整数がより好ましい。
また、各mの合計は、2〜40の整数が好ましく、2〜16の整数がより好ましく、4〜8の整数が特に好ましい。
前記一般式(Z−5)中、nは、0〜6の整数が好ましく、0〜4の整数がより好ましい。
また、各nの合計は、3〜60の整数が好ましく、3〜24の整数がより好ましく、6〜12の整数が特に好ましい。
また、一般式(Z−4)または一般式(Z−5)中の−((CH2)yCH2O)−または−((CH2)yCH(CH3)O)−は、酸素原子側の末端がXに結合する形態が好ましい。
前記一般式(Z−4)または一般式(Z−5)で表される化合物は1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。特に、一般式(ii)において、6個のX全てがアクリロイル基である形態が好ましい。
また、一般式(Z−4)または一般式(Z−5)で表される化合物の重合性化合物中における全含有量としては、20質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましい。
前記一般式(Z−4)または一般式(Z−5)で表される化合物は、従来公知の工程である、ペンタエリスリト−ルまたはジペンタエリスリト−ルにエチレンオキシドまたはプロピレンオキシドを開環付加反応により開環骨格を結合する工程と、開環骨格の末端水酸基に、例えば(メタ)アクリロイルクロライドを反応させて(メタ)アクリロイル基を導入する工程と、から合成することができる。各工程は良く知られた工程であり、当業者は容易に一般式(i)または(ii)で表される化合物を合成することができる。
前記一般式(Z−4)または一般式(Z−5)で表される化合物の中でも、ペンタエリスリトール誘導体および/またはジペンタエリスリトール誘導体がより好ましい。
具体的には、下記式(a)〜(f)で表される化合物(以下、「例示化合物(a)〜(f)」ともいう。)が挙げられ、中でも、例示化合物(a)、(b)、(e)、(f)が好ましい。
Figure 2015041058
Figure 2015041058
一般式(Z−4)、(Z−5)で表される重合性化合物の市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ鎖を4個有する4官能アクリレートであるSR−494、日本化薬株式会社製のペンチレンオキシ鎖を6個有する6官能アクリレートであるDPCA−60、イソブチレンオキシ鎖を3個有する3官能アクリレートであるTPA−330などが挙げられる。
また、重合性化合物としては、特公昭48−41708号公報、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号公報記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。さらに、重合性化合物として、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硬化性組成物を得ることができる。
重合性化合物の市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS−10、UAB−140(山陽国策パルプ社製)、UA−7200」(新中村化学社製、DPHA−40H(日本化薬社製)、UA−306H、UA−306T、UA−306I、AH−600、T−600、AI−600(共栄社製)、トリメチロールプロパントリアクリレート(市販品としてはA−TMPT;新中村化学社製)、などが挙げられる。
本発明の組成物が(c)不飽和二重結合を有する化合物を含有する場合、(c)不飽和二重結合を有する化合の含有量は、組成物中の全固形分に対して1〜20質量%が好ましく、2〜15質量%がさらに好ましく、4〜9質量%が特に好ましい。
<<(d)アルカリ可溶性樹脂>>
本発明の組成物は、さらに、バインダーとしてアルカリ可溶性樹脂を含有していてもよい。なお、ここでいうアルカリ可溶性樹脂には、分散剤成分として本発明の組成物に含有される成分は含まれない。
アルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体であって、分子(好ましくは、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする分子)中に少なくとも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。耐熱性の観点からは、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましく、現像性制御の観点からは、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましい。
アルカリ可溶性を促進する基(以下、酸基ともいう)としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、フェノール性水酸基などが挙げられるが、有機溶剤に可溶で弱アルカリ水溶液により現像可能なものが好ましく、(メタ)アクリル酸が特に好ましいものとして挙げられる。これら酸基は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
前記重合後に酸基を付与しうるモノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するモノマー、グリシジル(メタ)アクリレート等のエポキシ基を有するモノマー、2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレート等のイソシアネート基を有するモノマー等が挙げられる。これら酸基を導入するための単量体は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。アルカリ可溶性樹脂に酸基を導入するには、例えば、酸基を有するモノマーおよび/または重合後に酸基を付与しうるモノマー(以下「酸基を導入するための単量体」と称することもある。)を、単量体成分として重合するようにすればよい。
なお、重合後に酸基を付与しうるモノマーを単量体成分として酸基を導入する場合には、重合後に例えば後述するような酸基を付与するための処理が必要となる。
アルカリ可溶性樹脂の製造には、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およびその量、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。
アルカリ可溶性樹脂として用いられる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く、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体、ノボラック型樹脂などのアルカリ可溶性フェノール樹脂等、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挙げられる。特に、(メタ)アクリル酸と、これと共重合可能な他の単量体との共重合体が、アルカリ可溶性樹脂として好適である。(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。アルキル(メタ)アクリレートおよびアリール(メタ)アクリレートとしては、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)アクリレート等、ビニル化合物としては、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、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー等、特開平10−300922号公報に記載のN位置換マレイミドモノマーとして、N―フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等を挙げることができる。なお、これらの(メタ)アクリル酸と共重合可能な他の単量体は1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
アルカリ可溶性樹脂としては、下記一般式(ED)で示される化合物(以下「エーテルダイマー」と称することもある。)を必須とする単量体成分を重合してなるポリマー(a)を含むことも好ましい。
Figure 2015041058
一般式(ED)中、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子または置換基を有していてもよい炭素数1〜25の炭化水素基を表す。
これにより、本発明の着色組成物は、耐熱性とともに透明性にも極めて優れた硬化塗膜を形成しうる。前記エーテルダイマーを示す前記一般式(1)中、R1およびR2で表される置換基を有していてもよい炭素数1〜25の炭化水素基としては、特に制限はないが、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、tert−アミル、ステアリル、ラウリル、2−エチルヘキシル等の直鎖状または分岐状のアルキル基;フェニル等のアリール基;シクロヘキシル、tert−ブチルシクロヘキシル、ジシクロペンタジエニル、トリシクロデカニル、イソボルニル、アダマンチル、2−メチル−2−アダマンチル等の脂環式基;1−メトキシエチル、1−エトキシエチル等のアルコキシで置換されたアルキル基;ベンジル等のアリール基で置換されたアルキル基;等が挙げられる。これらの中でも特に、メチル、エチル、シクロヘキシル、ベンジル等のような酸や熱で脱離しにくい1級または2級炭素の置換基が耐熱性の点で好ましい。
前記エーテルダイマーの具体例としては、例えば、ジメチル−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジエチル−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(n−プロピル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(イソプロピル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(n−ブチル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(イソブチル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(tert−ブチル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(tert−アミル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(ステアリル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(ラウリル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(2−エチルヘキシル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(1−メトキシエチル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(1−エトキシエチル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジベンジル−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジフェニル−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジシクロヘキシル−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(tert−ブチルシクロヘキシル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(ジシクロペンタジエニル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(トリシクロデカニル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(イソボルニル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジアダマンチル−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジ(2−メチル−2−アダマンチル)−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート等が挙げられる。これらの中でも特に、ジメチル−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジエチル−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジシクロヘキシル−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエート、ジベンジル−2,2'−[オキシビス(メチレン)]ビス−2−プロペノエートが好ましい。これらエーテルダイマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。前記一般式(ED)で示される化合物由来の構造体は、その他の単量体を共重合させてもよい。
また、本発明における着色組成物の架橋効率を向上させるために、重合性基を有するアルカリ可溶性樹脂を使用してもよい。重合性基を有するアルカリ可溶性樹脂としては、アリル基、(メタ)アクリル基、アリルオキシアルキル基等を側鎖に含有したアルカリ可溶性樹脂等が有用である。上述の重合性基を含有するポリマーの例としては、ダイヤナ−ルNRシリーズ(三菱レイヨン株式会社製)、Photomer6173(COOH含有 polyurethane acrylic oligomer. Diamond Shamrock Co.Ltd.,製)、ビスコートR−264、KSレジスト106(いずれも大阪有機化学工業株式会社製)、サイクロマーPシリーズ、プラクセル CF200シリーズ(いずれもダイセル化学工業株式会社製)、Ebecryl3800(ダイセルユーシービー株式会社製)などが挙げられる。これら重合性基を含有するアルカリ可溶性樹脂としては、予めイソシアネート基とOH基を反応させ、未反応のイソシアネート基を1つ残し、かつ(メタ)アクリロイル基を含む化合物とカルボキシル基を含むアクリル樹脂との反応によって得られるウレタン変性した重合性二重結合含有アクリル樹脂、カルボキシル基を含むアクリル樹脂と分子内にエポキシ基および重合性二重結合を共に有する化合物との反応によって得られる不飽和基含有アクリル樹脂、酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂、OH基を含むアクリル樹脂と重合性二重結合を有する2塩基酸無水物を反応させた重合性二重結合含有アクリル樹脂、OH基を含むアクリル樹脂とイソシアネートと重合性基を有する化合物を反応させた樹脂、特開2002−229207号公報および特開2003−335814号公報に記載されるα位またはβ位にハロゲン原子或いはスルホネート基などの脱離基を有するエステル基を側鎖に有する樹脂を、塩基性処理することで得られる樹脂などが好ましい。
アルカリ可溶性樹脂としては、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やベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/他のモノマーからなる多元共重合体が好適である。この他、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを共重合したもの、特開平7−140654号公報に記載の2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクレート/メタクリル酸共重合体などが挙げられ、特に好ましくはメタクリル酸ベンジル/メタクリル酸の共重合体等が挙げられる。
アルカリ可溶性樹脂としては、特開2012−208494号公報段落0558〜0571(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の[0685]〜[0700])以降の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
さらに、特開2012−32767号公報に記載の段落番号0029〜0063に記載の共重合体(B)および実施例で用いられているアルカリ可溶性樹脂、特開2012−208474号公報の段落番号0088〜0098に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012−137531号公報の段落番号0022〜0032に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2013−024934号公報の段落番号0132〜0143に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2011−242752号公報の段落番号0092〜0098および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012−032770号公報の段落番号0030〜0072の記載のバインダー樹脂を用いること好ましい。これらの内容は本願明細書に組み込まれる。より具体的には、下記の樹脂が好ましい。
Figure 2015041058
アルカリ可溶性樹脂の酸価としては好ましくは30mgKOH/g〜200mgKOH/g、より好ましくは50mgKOH/g〜150mgKOH/gであることが好ましく、70mgKOH/g〜120mgKOH/gであることが最も好ましい。
また、アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、2,000〜50,000が好ましく、5,000〜30,000がさらに好ましく、7,000〜20,000が最も好ましい。本発明で用いられる化合物の分子量の測定方法は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定でき、GPCの測定によるポリスチレン換算値として定義される。例えば、HLC−8220(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel Super AWM―H(東ソー(株)製、6.0mmID×15.0cmを、溶離液として10mmol/L リチウムブロミドNMP(N−メチルピロリジノン)溶液を用いることによって求めることができる。
本発明の組成物中にアルカリ可溶性樹脂を含有する場合、アルカリ可溶性樹脂の含有量としては、本発明の組成物の全固形分に対して、1質量%〜20質量%が好ましく、より好ましくは、2質量%〜15質量%であり、特に好ましくは、6質量%〜11質量%である。
本発明の組成物は、アルカリ可溶性樹脂を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<(e)色材>>
本発明に用いられる(e)色材は、赤色、緑色または青色を含むことが好ましい。特に、本発明の組成物は、赤色を主成分とする色材を含む感光性赤色組成物、緑色を主成分とする色材を含む感光性緑色組成物、または、青色を主成分とする色材を含む感光性青色組成物であることが好ましい。(e)色材としては、顔料および/または染料を用いることができ、単量体であっても多量体であってもよいが、多量体であることが好ましい。
赤色の色材は、モノアゾレーキ顔料、ジスアゾ顔料、ナフトール系顔料、ナフトールレーキ系顔料、ピラゾロン顔料、BONAレーキ顔料、キサンテンレーキ顔料、チオインジゴ顔料、ペリレン顔料、縮合アゾ顔料、アントラキノン顔料、アントラキノンレーキ顔料、ベンズイミダゾロン顔料、キナクリドン顔料、ジケトピロロピロール顔料、アゾメチン金属錯体顔料等が挙げられ、具体的には、例えば、C.I.Pigment Red 7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、97、122、123、144、146、149、168、169、177、178、180、181、184、185、187、192、200、202、208、209、210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、246、254、255、264、272等の赤色顔料を用いることができる。
緑色の色材としては、フタロシアニン顔料、アゾメチン金属錯体顔料等が挙げられ、具体的には、例えば、C.I.Pigment Green 1、4、7、8、36、58等を用いることができる。
青色の色材としては、ナフトールAS顔料、フタロシアニン顔料、染付けレーキ顔料、アントラキノン系顔料等が挙げられ、具体的には、C.I.Pigment Blue15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:5および15:6、トリアリールメタン染料等が好ましい。
本発明の組成物は、色材として、さらに黄色の顔料、橙色の顔料、紫色の顔料および/または染料を含んでいてもよい。
黄色の顔料としては、モノアゾ顔料、モノアゾレーキ顔料、ジスアゾ顔料、アントラキノン顔料、モノアゾピラゾロン顔料、縮合アゾ顔料、イソインドリン顔料、ベンズイミダゾロン顔料、アゾメチン金属錯体顔料、キノフタロン顔料、キノキサリン顔料等が挙げられ、具体的には、例えば、C.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、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等の黄色顔料を用いることができる。これらの中では、C.I.Pigment Yellow138、139、150および185からなる群より選択される少なくとも1種の顔料が好ましい。
橙色の顔料としては、モノアゾ顔料、ナフトール系顔料、ピラゾロン顔料、ベンズイミダゾロン顔料、ジスアゾ顔料、ナフトールレーキ顔料、ナフタレンスルホン酸レーキ顔料、ペリノン顔料、キナクリドン顔料、アントラキノン系顔料、イソインドリノン顔料、イソインドリン系顔料、アゾメチン金属錯体顔料、ジケトピロロピロール顔料等が挙げられ、具体的には、例えば、C.I.Pigment Orenge1、2、3、5、4、24、38、74、13、34、36、60、62、64、72、15、16、17、46、19、43、48、49、51、61、66、68、71、73、81等を用いることができ、中でも、C.I.Pigment Orenge71が好ましい。
紫色の顔料としては、C.I.Pigment Violet23、19等を用いることができる。また、紫色の染料としては、キサンテン染料、ピロメテン染料等を用いることができる。
本発明で用いられる色材は、C.I.Pigment Green7、36および58からなる群より選択される少なくとも1種、ならびに、C.I.Pigment Yellow138、139、150および185からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。C.I.Pigment Green7、36および58からなる群より選択される少なくとも1種と、C.I.Pigment Yellow138、139、150および185からなる群より選択される少なくとも1種との質量比は、10:90〜90:10が好ましく、40:60〜70:30がより好ましい。
また、本発明で用いられる色材は、C.I.Pigment Red81、122、166、177、179、209、224、242および254からなる群より選択される少なくとも1種、ならびに、C.I.Pigment Yellow138、139、150および185からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。特に、C.I.Pigment Red177および254からなる群より選択される少なくとも1種、ならびに、C.I.Pigment Yellow139を含むことが好ましい。C.I.Pigment Red81、122、166、177、179、209、224、242および254からなる群より選択される少なくとも1種と、C.I.Pigment Yellow138、139、150および185からなる群より選択される少なくとも1種との質量比は、10:90〜90:10が好ましく、50:50〜80:20がより好ましい。
また、本発明で用いられる色材は、C.I.Pigment Blue15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:5、15:6、トリアリールメタン染料からなる群より選択される少なくとも1種、ならびに、C.I.Pigment Violet23、19、キサンテン染料およびピロメテン染料からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。特に、C.I.Pigment Blue15:6とC.I.Pigment Violet23または19との組み合わせ、C.I.Pigment Blue15:6とC.I.Pigment Violet23または19との組み合わせ、C.I.Pigment Blue15:6とピロメテン染料またはキサンテン染料との組み合わせが好ましい。C.I.Pigment Blue15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:5、15:6、トリアリールメタン染料からなる群より選択される少なくとも1種と、C.I.Pigment Violet23、19、キサンテン染料およびピロメテン染料からなる群より選択される少なくとも1種との質量比は、10:90〜90:10が好ましく、60:40〜90:10がより好ましい。
本発明の組成物における(e)色材の含有量は、感光性着色組成物中の全固形分中40〜70質量%であることが好ましく、40〜60質量%であることがより好ましく、45〜55質量%であることがさらに好ましい。
(e)色材は、1種類の顔料または染料で構成されていてもよいし、2種類以上の顔料または染料で構成されていてもよいが、2種類以上の顔料または染料で構成されていることが好ましい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
また、本発明の組成物は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、他の顔料および/または染料を含んでいてもよい。これらの他の顔料および染料は、全色材の1質量%以下であることが好ましい。
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4808501号明細書、米国特許5667920号明細書、米国特許505950号明細書、米国特許5667920号明細書、特開平5−333207号公報、特開平6−35183号公報、特開平6−51115号公報、特開平6−194828号公報等に開示されている色素を使用できる。化学構造としては、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系等の染料を使用できる。
また、染料としては色素多量体を用いてもよい。色素多量体としては、特開2011−213925号公報、特開2013−041097号公報等に記載されている化合物が挙げられる。
<<顔料分散剤>>
本発明の組成物は、顔料分散剤(以下、単に「分散剤」ともいう)を含有することが好ましい。本発明に用いうる分散剤としては、公知の分散剤を広く採用することができる。例えば、特開2013−077009号公報の段落番号0049〜0055の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明では、顔料分散剤として、(D−1)片末端に水酸基を有する重合体(POH)若しくは片末端に1級アミノ基を有する重合体(PNH2)とトリカルボン酸無水物若しくはテトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られた化合物、(D−2)下記一般式(1)および下記一般式(2)のいずれかで表される構造単位を含む共重合体、(D−3)下記一般式(3)で表されるリン酸エステルを含む化合物、および(D−4)下記一般式(4)で表される主鎖に窒素原子を含む化合物から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。このような化合物を用いることにより、本発明の効果がより効果的に発揮される。以下、(D−1)〜(D−4)について説明する。
−(D−1)少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)若しくは少なくとも一つの末端に1級アミノ基を有する重合体(PNH2)とトリカルボン酸無水物若しくはテトラカルボン酸二無水物とを反応させてなるカルボン酸系分散剤−
本発明の組成物は、(D−2)少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物もしくはテトラカルボン酸二無水物とを反応させてなるカルボン酸系分散剤を有することが好ましい。
カルボン酸系分散剤は、少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物もしくはテトラカルボン酸二無水物とを反応させて得ることができる。(POH)および(PNH2)は、片末端に水酸基または第1級アミノ基を有することが好ましい。
(少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)、少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2))
少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)の好ましい形態としては、例えば、一般式(II)で表されるものが好ましい。
Figure 2015041058
(一般式(II)中、Y1は、炭素数1〜20、酸素数0〜12、および窒素数0〜3を有する1価の末端基を表し、X2は、−O−、−S−、又は−N(Rb)−を表し、Rbは水素原子又は炭素原子数1〜18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。G1は、−R11O−で示される繰り返し単位を表し、G2は、−C(=O)R12O−で示される繰り返し単位を表し、G3は、−C(=O)R13C(=O)−OR14O−で示される繰り返し単位を表し、R11は炭素数2〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数3〜8のシクロアルキレン基を表し、R12は炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数4〜8のシクロアルキレン基を表し、R13は炭素数2〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素数2〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基、炭素数3〜20のシクロアルキレン基、又は炭素数6〜20アリーレン基を表し、R14は、−CH(R15)−CH(R16)−を表し、R1 5およびR16は、どちらか一方が水素原子であり、もう一方が炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール基、アルキル部分の炭素数が1〜20のアルキルオキシメチレン基、アルケニル部分の炭素数が2〜20のアルケニルオキシメチレン基、アリール部分の炭素数が6〜20でアリール部分がハロゲン原子で置換されていてもよいアリールオキシメチレン基、またはN−メチレン−フタルイミド基を表す。Z1は、−OH、または−NH2を表し、R17は、炭素数2〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素数3〜8のシクロアルキレン基、−C(=O)R12−、又は−C(=O)R13C(=O)−OR14−を表す。m1は0〜100の整数を表し、m2は0〜60の整数を表し、m3は0〜30の整数を表す。但し、m1+m2+m3は1以上100以下である。一般式(II)における前記繰り返し単位G1〜G3の配置は、その順序を限定するものではなく、一般式(II)で表される重合体において、基X2と基R17との間に繰り返し単位G1〜G3が任意の順序で含まれていることを示し、更に、それらの繰り返し単位G1〜G3は、それぞれランダム型又はブロック型のどちらでもよい。)
1は、炭素数1〜20、酸素数0〜12、および窒素数0〜3を有する1価の末端基を表し、酸素数および窒素数が0であり、炭素数が1〜18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であることが、顔料分散体の低粘度化及び保存安定性の観点から好ましい。
また別の形態として、Y1がエチレン性不飽和二重結合を有することが好ましい。この場合、(C−2)分散剤に活性エネルギー線硬化性を付与することができる。また、m2=0、m3=0の場合、Y1は炭素数1〜7の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であるか、もしくはエチレン性不飽和二重結合を有することが好ましい。
エチレン性不飽和二重結合を有するにはエチレン性不飽和二重結合を有する基を有する必要がある。このような基としては例えば、ビニル基、又は(メタ)アクリロイル基などが挙げられるが、好ましいのは(メタ)アクリロイル基である。これら二重結合を有する基の種類は、一種類でもよいし、複数種類でもよい。
2は、−O−、−S−、または−N(Rb)−を表し、−O−または−N(Rb)−が好ましい。
bは水素原子又は炭素数1〜18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。炭素数1〜18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プチル基、イソプチル基、tert−プチル基、ネオペンチル基、n−へキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
1は、−OH、または−NH2を表し、−OHが好ましい。
1は、−R11O−で示される繰り返し単位を表し、R11は炭素数2〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数3〜8のシクロアルキレン基を表す。R11が表わす具体的なアルキレン基またはシクロアルキレン基は、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基などが挙げられる。
2は、−C(=O)R12O−で示される繰り返し単位を表し、R12は炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数4〜8のシクロアルキレン基を表す。R12が表わす具体的なアルキレン基またはシクロアルキレン基は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基などが挙げられる。
3は、−C(=O)R13C(=O)−OR14O−で示される繰り返し単位を表し、R13は炭素数2〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素数2〜6の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基、炭素数3〜20のシクロアルキレン基、又は炭素数6〜20アリーレン基を表す。R13が表わす具体的なアルキレン基またはシクロアルキレン基は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基などが挙げられる。R13が表わす具体的なアルケニレン基としては、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基、ペンチニレン基、ヘキシニレン基などが挙げられる。R13が表わす具体的なアリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基などが挙げられる。
14は、−CH(R15)−CH(R16)−を表す。R15およびR16は、一方が水素原子であり、他方が炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、炭素数6〜20のアリール基、アルキル部分の炭素数が1〜20のアルキルオキシメチレン基、アルケニル部分の炭素数が2〜20のアルケニルオキシメチレン基、アリール部分の炭素数が6〜20でアリール部分がハロゲン原子で置換されていてもよいアリールオキシメチレン基、またはN−メチレン−フタルイミド基を表す。
炭素数1〜20のアルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プチル基、イソプチル基、tert−プチル基、ネオペンチル基、n−へキシル基、n−オクチル基等が挙げられる。
前記炭素数2〜20の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、炭素数2〜6のアルケニル基がより好ましい。具体的には、エチニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などが挙げられる。
前記炭素数6〜20のアリール基としては、炭素数6〜10のアリール基が好ましく、具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などが挙げられる。
前記アルキル部分の炭素数が1〜20のアルキルオキシメチレン基は、R14が表わす炭素数1〜20のアルキル基にオキシメチレン基が結合した態様であり、前記炭素数1〜20のアルキル基は、R14が表わす炭素数1〜20のアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
前記アルケニル部分の炭素数が2〜20のアルケニルオキシメチレン基は、R14が表わす炭素数2〜20のアルケニル基にオキシメチレン基が結合した態様であり、前記炭素数2〜20のアルケニル基は、R14が表わす炭素数2〜20のアルケニル基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
前記アリール部分の炭素数が6〜20のアリールオキシメチレン基は、R14が表わす炭素数6〜20のアリール基にオキシメチレン基が結合した態様であり、前記炭素数6〜20のアリール基は、R14が表わす炭素数6〜20のアリール基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
17は、炭素数2〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素数3〜8のシクロアルキレン基、−C(=O)R12−、又は−C(=O)R13C(=O)−OR14−を表す。R17が表わす具体的なアルキレン基またはシクロアルキレン基は、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基などが挙げられる。R12およびR13は、前述のR12およびR13と同義であり、好ましい範囲も同様である。
m1は0〜100の整数を表し、0〜90の整数が好ましく、5〜50の整数がより好ましい。
m2は0〜60の整数を表し、0〜50の整数が好ましく、0〜20の整数がより好ましい。m2が3〜15の整数であることが、顔料分散体の低粘度化及び保存安定性の観点から好ましい。
m3は0〜30の整数を表し、0〜25の整数が好ましく、0〜10の整数がより好ましい。
なお、m1+m2+m3は1以上100以下が好ましく、5〜80がより好ましく、10〜50の整数がさらに好ましい。
一般式(II)で表される化合物の合成方法としては、公知の方法で合成することができ、例えば特開2007−131832号公報の段落0047〜0082の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
本発明で用いるカルボン酸系分散剤としては、ε−カプロラクトン系化合物、およびδ−バレロラクトン系化合物との開環付加によって得られるカルボン酸系分散剤を用いることが好ましい。
また、少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)の好ましい形態としては、例えば、一般式(III)で表されるものも好ましい。
Figure 2015041058
(一般式(III)中、Y1は、炭素数1〜20、酸素数0〜12、および窒素数0〜3の1価の末端基を表し、X2は、−O−、−S−、または−N(Rb)−を表し、Rbは水素原子又は炭素数1〜18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。Z1は、−OH、または−NH2を表す。
4およびG5は、それぞれC(=O)R12O−で示される繰り返し単位を表し、R12は炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数4〜8のシクロアルキレン基を表す。ただし、G4中のR12およびG5中のR12は互いに異なる基である。R20は−C(=O)R12を表す。m4は5〜60の整数を表し、m5は5〜60の整数を表す。一般式(III)における前記繰り返し単位G4、G5の配置は、その順序を限定するものではなく、一般式(III)で表される重合体において、基X2と基Z1との間に繰り返し単位G4、G5が任意の順序で含まれていることを示し、更に、それらの繰り返し単位G4、G5は、それぞれランダム型又はブロック型のどちらでもよい。)
一般式(III)中、Y1は、一般式(II)中のY1と同義であり、好ましい範囲も同様である。m5=0の場合、Y1は炭素数1〜7の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であるか、もしくはエチレン性不飽和二重結合を有することが好ましい。
一般式(III)中、X2は、一般式(II)中のX2と同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式(III)中、Z1は、一般式(II)中のZ1と同義であり、好ましい範囲も同様である。
4およびG5は、それぞれC(=O)R12O−で示される繰り返し単位を表し、R12は炭素数1〜8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、又は炭素数4〜8のシクロアルキレン基を表す。ただし、G4中のR12およびG5中のR12は互いに異なる基である。G4およびG5は、一般式(II)中のG2と同義であり、好ましい範囲も同様である。一般式(III)中のR12は、一般式(II)中のR12と同義であり、好ましい範囲も同様である。
20は−C(=O)R12を表す。前記R12は、一般式(II)中のR12と同義であり、好ましい範囲も同様である。
m4は5〜60の整数を表し、5〜50の整数が好ましく、10〜30の整数がより好ましい。
m5は5〜60の整数を表し、5〜50の整数が好ましく、10〜30の整数がより好ましい。m5が10〜30の整数であることが、顔料分散体の低粘度化及び保存安定性の観点から好ましい。
一般式(III)で表される化合物の合成方法としては、公知の方法で合成することができ、例えば特開2010−189514号公報の段落0046〜0087の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
本発明で用いるカルボン酸系分散剤としては、ε−カプロラクトン系化合物、およびδ−バレロラクトン系化合物との開環付加によって得られるカルボン酸系分散剤を用いることが好ましい。
(トリカルボン酸無水物もしくはテトラカルボン酸二無水物)
トリカルボン酸無水物としては、まず、脂肪族トリカルボン酸無水物、又は芳香族トリカルボン酸無水物が挙げられる。
脂肪族トリカルボン酸無水物としては、例えば、3−カルボキシメチルグルタル酸無水物、1,2,4−ブタントリカルボン酸−1,2−無水物、cis−プロペン−1,2,3−トリカルボン酸−1,2−無水物、1,3,4−シクロペンタントリカルボン酸無水物などが挙げられる。
芳香族トリカルボン酸としては、例えば、ベンゼントリカルボン酸無水物(1,2,3−ベンゼントリカルボン酸無水物、トリメリット酸無水物(1,2,4−ベンゼントリカルボン酸無水物)など)、ナフタレントリカルボン酸無水物(1,2,4−ナフタレントリカルボン酸無水物、1,4,5−ナフタレントリカルボン酸無水物、2,3,6−ナフタレントリカルボン酸無水物、1,2,8−ナフタレントリカルボン酸無水物など)、3,4,4'−ベンゾフェノントリカルボン酸無水物、3,4,4'−ビフェニルエーテルトリカルボン酸無水物、3,4,4'−ビフェニルトリカルボン酸無水物、2,3,2'−ビフェニルトリカルボン酸無水物、3,4,4'−ビフェニルメタントリカルボン酸無水物、3,4,4'−ビフェニルスルホントリカルボン酸無水物などが挙げられる。
トリカルボン酸無水物を使用する場合、上記のうち芳香族トリカルボン酸無水物が好ましい。
テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、脂肪族テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物、又は多環式テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、2,3,5,6−テトラカルボキシシクロヘキサン二無水物、2,3,5,6−テトラカルボキシノルボルナン二無水物、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2−酢酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。
芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、エチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、プロピレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、ブチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、3,3',4,4'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸二無水物、4,4'−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4'−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4'−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3',4,4'−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、M−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4'−ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4'−ジフェニルメタン二無水物、9,9−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)フルオレン二無水物、9,9−ビス[4−(3,4−ジカルボキシフェノキシ)フェニル]フルオレン二無水物などを挙げることができる。
多環式テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸二無水物、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−6−メチル−1−ナフタレンコハク酸二無水物などを挙げることができる。
テトラカルボン酸二無水物を使用する場合、上記のうち芳香族テトラカルボン酸二無水物が好ましい。
本発明で使用されるトリカルボン酸無水物またはテトラカルボン酸二無水物は、前記に例示した化合物に限らず、どのような構造をしていてもかまわない。これらは単独で用いても、併用してもかまわない。本発明に好ましく使用されるものは、顔料分散体又は各種インクの低粘度化の観点から芳香族トリカルボン酸無水物若しくは芳香族テトラカルボン酸二無水物である。更には、ピロメリット酸二無水物、3,3′,4,4′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、9,9−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、エチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、トリメリット酸無水物が好ましい。
(少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物もしくはテトラカルボン酸二無水物との反応)
本発明におけるカルボン酸系分散剤は、「少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)」の水酸基、又は前記の「少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)」の1級アミノ基と、トリカルボン酸無水物またはテトラカルボン酸二無水物の無水物基とを反応させることによって得ることができる。
重合体(POH)の水酸基又は重合体(PNH2)の1級アミノ基のモル数を<H>、トリカルボン酸無水物またはテトラカルボン酸二無水物のカルボン酸無水物基のモル数を<N>としたとき、反応比率は0.5<<H>/<N><1.2が好ましく、更に好ましくは0.7<<H>/<N><1.1、最も好ましくは<H>/<N>=1の場合である。<H>/<N><1で反応させる場合は、残存する酸無水物を必要量の水で加水分解して使用してもよい。
重合体(POH)又は重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物またはテトラカルボン酸二無水物との反応には触媒を用いてもかまわない。触媒としては、例えば、3級アミン系化合物が使用でき、例えばトリエチルアミン、トリエチレンジアミン、N,N−ジメチルベンジルアミン、N−メチルモルホリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等が挙げられる。
重合体(POH)又は重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物またはテトラカルボン酸二無水物との反応は無溶剤で行ってもよいし、適当な脱水有機溶媒を使用してもよい。反応に使用した溶媒は、反応終了後、蒸留等の操作により取り除くか、あるいはそのまま分散剤の製品の一部として使用することもできる。
重合体(POH)又は重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物またはテトラカルボン酸二無水物との反応温度は、「少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)」を使用する場合は好ましくは80℃〜180℃、より好ましくは90℃〜160℃の範囲で行う。反応温度が80℃未満では反応速度が遅く、180℃を超えると反応して開環した酸無水物が、再度環状無水物を生成し、反応が終了しにくくなる場合がある。また、「少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)」を使用する場合は、好ましくは0〜150℃、より好ましくは10℃〜100℃の範囲で行う。0℃未満では反応が進まない場合があり、150℃を超えるとイミド化する場合があり好ましくない。
−(D−2)一般式(3)で表されるリン酸系分散剤−
本発明の組成物は、(D−2)一般式(3)で表されるリン酸系分散剤を有することが好ましい。
一般式(3)
Figure 2015041058
(一般式(3)中、R3は数平均分子量400〜30000のポリエステル構造を表し、yは1または2を表す。yが2の場合、複数のR3は同一であっても異なっていてもよい。)
3は数平均分子量400〜30000のポリエステル構造を表し、yが2の場合、複数のR3は同一であっても異なっていてもよい。前記ポリエステル構造の数平均分子量は、より好ましくは1900〜10000であり、更に好ましくは400〜3000であり、特に好ましくは2000〜3000である。400未満の場合は顔料分散能に欠けるため、用いることができない。
ポリエステル構造としては、ラクトンモノマーを開環重合して得られるポリエステル基、スチレン基、アクリロイル基、シアノアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニルエーテル基等を有するポリエステル構造が挙げられ、ラクトンモノマーを開環重合して得られるポリエステル基が好ましい。
また、yが2の場合、R3は、2種以上の異なるラクトンモノマーを開環重合して得られるポリエステル構造であることが好ましい。
一般式(3)で表されるリン酸系分散剤は、R3が単一種のリン酸エステルでも良いし、異なるR3からなるリン酸エステルを複数種用いても良い。また、y=1のリン酸系分散剤単独でも良いし、y=1のリン酸系分散剤とy=2のリン酸系分散剤との混合物でもよい。
一般式(3)で示されるリン酸エステルはy=1のリン酸系分散剤とy=2のリン酸系分散剤との存在比が100:0〜100:30であると、顔料分散性が良好になり好ましい。
また、一般式(3)で示されるリン酸系分散剤のR3が、数平均分子量400〜10000のポリカプロラクトン構造であると、顔料分散性が良好になり好ましい。より好ましくは400〜3000である。
更に一般式(3)で示されるリン酸系分散剤のR3は、好ましくは下記一般式(11)で示される。
一般式(11)
12−O−R13−(O−R14S
(式中、R12はアルキレン基、R13は3価以上の多価アルコール構造を表し、R14はアクリロイル基、シアノアクリロイル基、メタクリロイル基を表し、sは2以上を表す。)
12は炭素数8以下のアルキレン基が好ましい。また、顔料分散性の観点からsは2以上が好ましい。この場合、R14は互いに異なる基を用いても良い。sは2〜5が更に好ましく、2が特に好ましい。
13で用いられる3価以上の多価アルコールとしてはグリセリン、プロピルアルコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。特に3〜6価のものが好ましい。
リン酸系分散剤の酸価は、10〜200mgKOH/gが好ましく、25〜150mgKOH/gがより好ましく、50〜130mgKOH/gがさらに好ましい。
リン酸系分散剤の製造は、公知の方法で製造することができ、例えば特開2007−231107号公報の段落0037〜0051の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
本発明で用いるリン酸系分散剤としては、ε−カプロラクトンとδ−バレロラクトンとの開環付加によって得られるリン酸系分散剤を用いることが好ましい。
−(D−3)一般式(1)および一般式(2)のいずれかで表される構造単位を含む共重合体−
本発明の組成物は、(D−3)下記一般式(1)および下記一般式(2)のいずれかで表される構造単位を含む共重合体を有することが好ましい。
Figure 2015041058
上記一般式(1)及び(2)中、R1〜R6は、それぞれ、水素原子、又は1価の有機基を表し、X1及びX2は、それぞれ、−CO−、−C(=O)O−、−CONH−、−OC(=O)−、又はフェニレン基を表し、L1及びL2は、それぞれ、単結合、又は2価の有機連結基を表し、A1及びA2は、それぞれ、1価の有機基を表し、m及びnは、それぞれ、2〜8の整数を表し、p及びqは、それぞれ、1〜100の整数を表す。
一般式(1)及び(2)中、R1〜R6は、それぞれ、水素原子、又は1価の有機基を表す。1価の有機基としては、置換若しくは無置換のアルキル基が好ましい。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。
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、より好ましくは炭素数1〜3がより好ましい。)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。
好ましいアルキル基として、具体的には、例えば、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。
一般式(1)及び(2)中、R1、R2、R4、及びR5としては、水素原子が好ましく、R3及びR6としては、水素原子又はメチル基が、顔料表面への吸着効率の点からも最も好ましい。
一般式(1)及び(2)中、X1及びX2は、それぞれ、−CO−、−C(=O)O−、−CONH−、−OC(=O)−、又はフェニレン基を表す。中でも、−C(=O)O−、−CONH−、フェニレン基が、顔料への吸着性の観点で好ましく、−C(=O)O−が最も好ましい。
一般式(1)及び(2)中、L1及びL2は、それぞれ、単結合、又は2価の有機連結基を表す。2価の有機連結基としては、置換若しくは無置換のアルキレン基や、該アルキレン基とヘテロ原子又はヘテロ原子を含む部分構造とからなる2価の有機連結基が好ましい。ここで、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1〜8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。また、ヘテロ原子を含む部分構造におけるヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子が挙げられ、中でも、酸素原子、窒素原子が好ましい。
好ましいアルキレン基として、具体的には、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、テトラメチレン基が挙げられる。
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。
2価の有機連結基としては、上記のアルキレン基の末端に、−C(=O)−、−OC(=O)−、−NHC(=O)−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、隣接した酸素原子と連結したものが、顔料への吸着性の点から好ましい。ここで、隣接した酸素原子とは、一般式(1)におけるL1、及び一般式(2)におけるL2に対し、側鎖末端側で結合する酸素原子を意味する。
一般式(1)及び(2)中、A1及びA2は、それぞれ、1価の有機基を表す。1価の有機基としては、ヒドロキシル基、置換若しくは非置換のアルキル基、又は、置換若しくは非置換のアリール基が好ましい。
好ましいアルキル基の例としては、炭素原子数が1から20までの直鎖状、分岐状、及び環状のアルキル基を挙げることができ、その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1−メチルブチル基、イソヘキシル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、2−ノルボルニル基を挙げることができる。
置換アルキル基の置換基としては、水素を除く1価の非金属原子団の基が用いられ、好ましい例としては、ハロゲン原子(−F、−Br、−Cl、−I)、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、アミノ基、N−アルキルアミノ基、N,N−ジアルキルアミノ基、N−アリールアミノ基、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、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、N−アルキルカルバモイルオキシ基、N−アリールカルバモイルオキシ基、N,N−ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N−ジアリールカルバモイルオキシ基、N−アルキル−N−アリールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルオキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N−アルキルアシルアミノ基、N−アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N'−アルキルウレイド基、N',N'−ジアルキルウレイド基、N'−アリールウレイド基、N',N'−ジアリールウレイド基、N'−アルキル−N'−アリールウレイド基、N−アルキルウレイド基、N−アリールウレイド基、N'−アルキル−N−アルキルウレイド基、N'−アルキル−N−アリールウレイド基、N',N'−ジアルキル−N−アルキルウレイド基、N',N'−ジアルキル−N−アリールウレイド基、N'−アリール−N−アルキルウレイド基、N'−アリール−N−アリールウレイド基、N',N'−ジアリール−N−アルキルウレイド基、N',N'−ジアリール−N−アリールウレイド基、N'−アルキル−N'−アリール−N−アルキルウレイド基、N'−アルキル−N'−アリール−N−アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N−アルキルカルバモイル基、N,N−ジアルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、N,N−ジアリールカルバモイル基、N−アルキル−N−アリールカルバモイル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(−SO3H)及びその共役塩基基(以下、スルホナト基と称す)、アルコキシスルホニル基、アリーロキシスルホニル基、スルフィナモイル基、N−アルキルスルフィナモイル基、N,N−ジアルキルスルフィナモイル基、N−アリールスルフィナモイル基、N,N−ジアリールスルフィナモイル基、N−アルキル−N−アリールスルフィナモイル基、スルファモイル基、N−アルキ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−アリー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イル基、ホスホノ基(−PO32)及びその共役塩基基(以下、ホスホナト基と称す)、ジアルキルホスホノ基(−PO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノ基(−PO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノ基(−PO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノ基(−PO3H(alkyl))及びその共役塩基基(以後、アルキルホスホナト基と称す)、モノアリールホスホノ基(−PO3H(aryl))及びその共役塩基基(以後、アリールホスホナト基と称す)、ホスホノオキシ基(−OPO32)及びその共役塩基基(以後、ホスホナトオキシ基と称す)、ジアルキルホスホノオキシ基(−OPO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノオキシ基(−OPO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノオキシ基(−OPO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノオキシ基(−OPO3H(alkyl))及びその共役塩基基(以後、アルキルホスホナトオキシ基と称す)、モノアリールホスホノオキシ基(−OPO3H(aryl))及びその共役塩基基(以後、アリールホスホナトオキシ基と称す)、シアノ基、ニトロ基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、シリル基が挙げられる。
これらの置換基における、アルキル基の具体例としては、前述のアルキル基が挙げられ、これらは更に置換基を有していてもよい。
置換基としては、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、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、アシルオキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、アルケニル基、アルキニル基、シリル基が、分散安定性の点から好ましい。
アリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、クロロメチルフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシフェニル基、アセトキシフェニル基、ベンゾイロキシフェニル基、メチルチオフェニル基、フェニルチオフェニル基、メチルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、アセチルアミノフェニル基、カルボキシフェニル基、メトキシカルボニルフェニル基、エトキシフェニルカルボニル基、フェノキシカルボニルフェニル基、N−フェニルカルバモイルフェニル基、フェニル基、シアノフェニル基、スルホフェニル基、スルホナトフェニル基、ホスフォノフェニル基、ホスフォナトフェニル基等を挙げることができる。
1及びA2としては、分散安定性、現像性の点から、炭素原子数1から20までの直鎖状、炭素原子数3から20までの分岐状、並びに炭素原子数5から20までの環状のアルキル基が好ましく、炭素原子数4から15までの直鎖状、炭素原子数4から15までの分岐状、並びに炭素原子数6から10までの環状のアルキル基がより好ましく、炭素原子数6から10までの直鎖状、炭素原子数6から12までの分岐状のアルキル基が更に好ましい。
一般式(1)及び(2)中、m及びnは、それぞれ、2〜8の整数を表す。分散安定性、現像性の点から、4〜6が好ましく、5が最も好ましい。
一般式(1)及び(2)中、p及びqは、それぞれ、1〜100の整数を表す。pの異なるもの、qの異なるものが2種以上、混合されてもよい。p及びqは、分散安定性、現像性の点から、5〜60が好ましく、5〜40がより好ましく、5〜20が更に好ましい。
一般式(1)および下記一般式(2)のいずれかで表される構造単位を含む共重合体としては、分散安定性の点から、前記一般式(1)で表される繰り返し単位を含むものが好ましい。
また、一般式(1)で表される繰り返し単位としては、下記一般式(1)−2で表される繰り返し単位であることがより好ましい。
一般式(1)−2
Figure 2015041058
上記一般式(1)−2中、R1〜R3は、それぞれ、水素原子、又は1価の有機基を表し、Laは、炭素数2〜10のアルキレン基を表し、Lbは、−C(=O)−、又は−NHC(=O)−を表し、A1は、1価の有機基を表し、mは、2〜8の整数を表し、pは、1〜100の整数を表す。
一般式(1)、(2)、又は、(1)−2で表される繰り返し単位は、それぞれ、下記一般式(i)、(ii)、又は、(i)−2で表される単量体を、重合或いは共重合することにより、高分子化合物の繰り返し単位として導入される。
Figure 2015041058
上記一般式(i)、(ii)、及び(i)−2中、R1〜R6は、それぞれ、水素原子、又は1価の有機基を表し、X1及びX2は、それぞれ、−CO−、−C(=O)O−、−CONH−、−OC(=O)−、又はフェニレン基を表し、L1及びL2は、それぞれ、単結合、又は2価の有機連結基を表し、Laは、炭素数2〜10のアルキレン基を表し、Lbは、−C(=O)−、又は−NHC(=O)−を表し、A1及びA2は、それぞれ、1価の有機基を表し、m及びnは、それぞれ、2〜8の整数を表し、p及びqは、それぞれ、1〜100の整数を表す。
以下に、一般式(i)、(ii)、又は(i)−2で表される単量体の好ましい具体例としては、特開2012−173356号公報の段落番号0081〜0084に記載の単量体(XA−1)〜(XA−23)が例示されるが、本発明はこれらに制限されるものではない。
一般式(1)および下記一般式(2)のいずれかで表される構造単位を含む共重合体は、一般式(1)及び(2)のいずれかで表される繰り返し単位から選択される少なくとも1種の繰り返し単位を含んでいればよく、1種のみ含むものであってもよいし、2種以上を含んでもよい。
また、一般式(1)および下記一般式(2)のいずれかで表される構造単位を含む共重合体において、一般式(1)及び(2)のいずれかで表される繰り返し単位の含有量は、特に制限はないが、重合体に含有される全繰り返し単位を100質量%とした場合に、一般式(1)及び(2)のいずれかで表される繰り返し単位を5質量%以上含有することが好ましく、50質量%含有することがより好ましく、50質量%〜80質量%含有することが更に好ましい。
前記一般式(1)および下記一般式(2)のいずれかで表される構造単位を含む共重合体は、顔料への吸着を高める目的で、顔料に吸着し得る官能基を有する単量体と、前述の一般式(i)、(ii)、(i)−2で表される単量体と、を共重合した高分子化合物であることが好ましい。
顔料に吸着し得る官能基を有する単量体としては、具体的には、酸性基を有するモノマー、有機色素構造或いは複素環構造を有するモノマー、塩基性窒素原子を有するモノマー、イオン性基を有するモノマーなどを挙げることができる。中でも、顔料への吸着力の点で、酸性基を有するモノマー、有機色素構造或いは複素環構造を有するモノマー、が好ましい。
酸性基を有するモノマーの例としては、カルボキシル基を有するビニルモノマーやスルホン酸基を有するビニルモノマーが挙げられる。
カルボキシル基を有するビニルモノマーとして、(メタ)アクリル酸、ビニル安息香酸、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、アクリル酸ダイマーなどが挙げられる。また、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基を有する単量体と無水マレイン酸、無水フタル酸、無水コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物のような環状無水物との付加反応物、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートなども利用できる。また、カルボキシル基の前駆体として無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などの無水物含有モノマーを用いてもよい。なおこれらの内では、未露光部の現像除去性の観点から2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基を有する単量体と無水マレイン酸、無水フタル酸、無水コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物のような環状無水物との付加反応物が好ましい。
また、スルホン酸基を有するビニルモノマーとして、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などが挙げられ、リン酸基を有するビニルモノマーとして、リン酸モノ(2−アクリロイルオキシエチルエステル)、リン酸モノ(1−メチル−2−アクリロイルオキシエチルエステル)などが挙げられる。
一般式(1)および下記一般式(2)のいずれかで表される構造単位を含む共重合体は、上述のような酸性基を有するモノマーに由来する繰り返し単位を含むことが好ましい。このような繰り返し単位を含むことにより、本発明の組成物を着色感光性樹脂組成物に適用した場合において、未露光部の現像除去性に優れる。
一般式(1)および下記一般式(2)のいずれかで表される構造単位を含む共重合体は、酸性基を有するモノマーに由来する繰り返し単位を、1種のみ含むものであってもよいし、2種以上を含んでもよい。
一般式(1)および下記一般式(2)のいずれかで表される構造単位を含む共重合体において、酸性基を有するモノマーに由来する繰り返し単位の含有量は、好ましくは50mgKOH/g以上であり、特に好ましくは50mgKOH/g〜200mgKOH/gである。即ち、現像液中での析出物の生成抑制という点では、酸性基を有するモノマーに由来する繰り返し単位の含有量は50mgKOH/g以上であることが好ましい。顔料の1次粒子の凝集体である2次凝集体の生成を効果的に抑制、或いは、2次凝集体の凝集力を効果的に弱めるためには、酸性基を有するモノマーに由来する繰り返し単位の含有量は50mgKOH/g〜200mgKOH/gであることが好ましい。
前記有機色素構造或いは複素環構造を有するモノマーとしては、例えば、特開2009−256572号公報の段落番号0048〜段落番号0070に記載されている、特定の単量体、マレイミド、及びマレイミド誘導体からなる群より選択される1種が挙げられる。
前記塩基性窒素原子を有するモノマーとしては、(メタ)アクリル酸エステルとして、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノプロピル、(メタ)アクリル酸1−(N,N−ジメチルアミノ)−1,1−ジメチルメチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノヘキシル、(メタ)アクリル酸N,N−ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジイソプロピルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジ−n−ブチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジ−i−ブチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸モルホリノエチル、(メタ)アクリル酸ピペリジノエチル、(メタ)アクリル酸1−ピロリジノエチル、(メタ)アクリル酸N,N−メチル−2−ピロリジルアミノエチル及び(メタ)アクリル酸N,N−メチルフェニルアミノエチルなどが挙げられ、(メタ)アクリルアミド類として、N−(N',N'−ジメチルアミノエチル)アクリルアミド、N−(N',N'−ジメチルアミノエチル)メタクリルアミド、N−(N',N'−ジエチルアミノエチル)アクリルアミド、N−(N',N'−ジエチルアミノエチル)メタクリルアミド、N−(N',N'−ジメチルアミノプロピル)アクリルアミド、N−(N',N'−ジメチルアミノプロピル)メタクリルアミド、N−(N',N'−ジエチルアミノプロピル)アクリルアミド、N−(N',N'−ジエチルアミノプロピル)メタクリルアミド、2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジエチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、1−(N,N−ジメチルアミノ)−1,1−ジメチルメチル(メタ)アクリルアミド及び6−(N,N−ジエチルアミノ)ヘキシル(メタ)アクリルアミド、モルホリノ(メタ)アクリルアミド、ピペリジノ(メタ)アクリルアミド、N−メチル−2−ピロリジル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられ、スチレン類として、N,N−ジメチルアミノスチレン、N,N−ジメチルアミノメチルスチレン等、が挙げられる。
また、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、水酸基を有するモノマーを用いることも可能である。具体的には、特開2012−173356号公報の段落番号0095に記載のモノマーを挙げることができ、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
イオン性基を有するモノマーとしては、イオン性基を有するビニルモノマー(アニオン性ビニルモノマー、カチオン性ビニルモノマー)が挙げられる。この例としては、アニオン性ビニルモノマーとして、前記酸性基を有するビニルモノマーのアルカリ金属塩や、有機アミン(例えば、トリエチルアミン、ジメチルアミノエタノール等の3級アミン)との塩などが挙げられ、カチオン性ビニルモノマーとしては、前記含窒素ビニルモノマーを、ハロゲン化アルキル(アルキル基:C1〜18、ハロゲン原子:塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子);塩化ベンジル、臭化ベンジル等のハロゲン化ベンジル;メタンスルホン酸等のアルキルスルホン酸エステル(アルキル基:C1〜18);ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸等のアリールスルホン酸アルキルエステル(アルキル基:C1〜18);硫酸ジアルキル(アルキル基:C1〜4)等で4級化させたもの、ジアルキルジアリルアンモニウム塩などが挙げられる。
顔料に吸着し得る官能基を有するモノマーは、分散する顔料の種類に応じて、適宜選択することができ、これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
一般式(1)および下記一般式(2)のいずれかで表される構造単位を含む共重合体は、その効果を損なわない範囲において、更に、共重合可能なビニルモノマーに由来する繰り返し単位を含んでいてもよい。
ここで使用可能なビニルモノマーとしては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、クロトン酸エステル類、ビニルエステル類、マレイン酸ジエステル類、フマル酸ジエステル類、イタコン酸ジエステル類、(メタ)アクリルアミド類、ビニルエーテル類、ビニルアルコールのエステル類、スチレン類、(メタ)アクリロニトリルなどが好ましい。このようなビニルモノマーの具体例としては、例えば以下のような化合物が挙げられる。なお、本明細書において「アクリル、メタクリル」のいずれか或いは双方を示す場合「(メタ)アクリル」と記載することがある。
(メタ)アクリル酸エステル類の例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸t−ブチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸t−オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸オクタデシル、(メタ)アクリル酸アセトキシエチル、(メタ)アクリル酸アセトアセトキシエチル、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−エトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−(2−メトキシエトキシ)エチル、(メタ)アクリル酸3−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸トリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、(メタ)アクリル酸ポリエチレングリコールモノエチルエーテル、(メタ)アクリル酸β−フェノキシエトキシエチル、(メタ)アクリル酸ノニルフェノキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンテニルオキシエチル、(メタ)アクリル酸トリフロロエチル、(メタ)アクリル酸オクタフロロペンチル、(メタ)アクリル酸パーフロロオクチルエチル、(メタ)アクリル酸ジシクロペンタニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニル、(メタ)アクリル酸トリブロモフェニルオキシエチルなどが挙げられる。
クロトン酸エステル類の例としては、クロトン酸ブチル、及びクロトン酸ヘキシル等が挙げられる。
ビニルエステル類の例としては、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、及び安息香酸ビニルなどが挙げられる。
マレイン酸ジエステル類の例としては、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、及びマレイン酸ジブチルなどが挙げられる。
フマル酸ジエステル類の例としては、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、及びフマル酸ジブチルなどが挙げられる。
イタコン酸ジエステル類の例としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、及びイタコン酸ジブチルなどが挙げられる。
(メタ)アクリルアミド類としては、(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−エチル(メタ)アクリルアミド、N−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブチルアクリル(メタ)アミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−シクロヘキシル(メタ)アクリルアミド、N−(2−メトキシエチル)(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−フェニル(メタ)アクリルアミド、N−ベンジル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミドなどが挙げられる。
ビニルエーテル類の例としては、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、及びメトキシエチルビニルエーテルなどが挙げられる。
スチレン類の例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基(例えばt−Bocなど)で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、及びα−メチルスチレンなどが挙げられる。
一般式(1)および下記一般式(2)のいずれかで表される構造単位を含む共重合体の好ましい態様は、少なくとも一般式(i)、(ii)、又は(i)−2で表される単量体と、酸性基を有するモノマー、又は有機色素構造或いは複素環構造を有するモノマーと、を共重合したもので、更に好ましくは、少なくとも前述の一般式(i)−2で表される単量体と、酸基を有するモノマーと、を共重合したものである。
この態様により、顔料吸着により優れ、且つ、現像性により優れた組成物を与えることができる。
本発明においては、(D−3)分散剤として、以下に示すものが特に好ましい。
Figure 2015041058
Figure 2015041058
−(D−4)主鎖に窒素原子を含むグラフト共重合体−
本発明の組成物は、(D−4)主鎖に窒素原子を含むグラフト共重合体を有することが好ましい。主鎖に窒素原子を含有するグラフト共重合体としては、式(A)で表される繰り返し単位または/及び式(B)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
Figure 2015041058
(式(A)中、R1は炭素数1〜5のアルキレン基を表し、Aは水素原子または下記式(C)〜(E)のいずれかを表す。)
上記式(A)中、R1は、メチレン、エチレン、プロピレン等の直鎖状または分岐状の 炭素数1〜5のアルキレン基を表し、好ましくは炭素数2〜3であり、更に好ましくはエチレン基である。Aは水素原子または下記式(C)〜(E)のいずれかを表すが、好ましくは式(C)である。
Figure 2015041058
上記式(B)中、R1及びAは、式(A)中のR1及びAと同義である。
Figure 2015041058
上記式(C)中、W1は炭素数2〜10の直鎖状または分岐状のアルキレン基を表し、中でもブチレン、ペンチレン、ヘキシレン等の炭素数4〜7のアルキレン基が好ましい。pは1〜20の整数を表し、好ましくは5〜10の整数である。
Figure 2015041058
上記式(D)中、Y1は2価の連結基を表し、中でもエチレン、プロピレン等の炭素数1〜4のアルキレン基とエチレンオキシ、プロピレンオキシ等の炭素数1〜4のアルキレンオキシ基が好ましい。W2はエチレン、プロピレン、ブチレン等の直鎖状または分岐状の炭素数2〜10のアルキレン基を表し、中でもエチレン、プロピレン等の炭素数2〜3のアルキレン基が好ましい。Y2は水素原子または−CO−R2(R2はエチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル等の炭素数1〜10のアルキル基を表し、中でもエチル、プロピル、ブチル、ペンチル等の炭素数2〜5のアルキル基が好ましい)を表す。qは、1〜20の整数を表し、好ましくは5〜10の整数である。
Figure 2015041058
上記式(E)中、W3は炭素数1〜50のアルキル基または水酸基を1〜5有する炭素数1〜50のヒドロキシアルキル基を表し、中でもステアリル等の炭素数10〜20のアルキル基、モノヒドロキシステアリル等の水酸基を1〜2個有する炭素数10〜20のヒドロキシアルキル基が好ましい。
前記「窒素原子を含有するグラフト共重合体」における式(A)または(B)で表される繰り返し単位の含有率は、高い方が好ましく、通常50モル%以上であり、好ましくは70モル%以上である。式(A)で表される繰り返し単位と、式(B)で表される繰り返し単位の、両方を併有してもよく、その含有比率に特に制限は無いが、好ましくは式(A)の繰り返し単位の方を多く含有していた方が好ましい。式(A)または式(B)で表される繰り返し単位の合計数は、通常1〜100、好ましくは10〜70、更に好ましくは20〜50である。また、式(A)及び式(B)以外の繰り返し単位を含んでいてもよく、他の繰り返し単位としては、例えばアルキレン基、アルキレンオキシ基などが例示できる。前記「窒素原子を含有するグラフト共重合体」は、その末端が−NH2及び−R1−NH2(R1は、前記R1と同義)のものが好ましい。
尚、前記「窒素原子を含有するグラフト共重合体」は、主鎖が直鎖状であっても分岐していてもよい。該グラフト共重合体のアミン価は、通常5mgKOH/g〜100mgKOH/gであり、好ましくは10mgKOH/g〜70mgKOH/gであり、更に好ましくは15mgKOH/g〜40mgKOH/g以下である。
アミン価が5mgKOH/g以上であると、分散安定性をより向上させることができ、粘度をより安定にすることができる。アミン価が100mgKOH/g以下であると、残渣をより抑制でき、液晶パネルを形成した後の電気特性の低下をより抑制できる。
上記前記「窒素原子を含有するグラフト共重合体」のGPCで測定した重量平均分子量としては、3000〜100000が好ましく、5000〜50000が特に好ましい。重量平均分子量が3000以上であると、色材の凝集をより抑制でき、高粘度化やゲル化をより抑制できる。100000以下であると、共重合体自体の高粘度化をより抑制でき、また有機溶媒への溶解性の不足をより抑制できる。
本発明においては、(D−4)分散剤として、以下に示すものが特に好ましい。
Figure 2015041058
上記(D−4)分散剤の合成方法は、公知の方法が採用でき、例えば特公昭63−30057号公報に記載の方法を用いることができる。
本発明で用いる分散剤の分子量は、重量平均分子量(Mw)で2、000〜50,000が好ましく、5,000〜30,000がより好ましい。
分散剤の含有量は、全顔料100質量部に対して、10〜120質量部であることが好ましく、25〜60質量部であることがより好ましい。
分散剤は、本発明の組成物中に1種のみ含まれていても良いし、2種以上含まれていても良い。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<顔料誘導体>>
本発明の組成物は、顔料誘導体を有することが好ましい。顔料誘導体としては、顔料の一部分を、塩基性基で置換した構造を有する化合物であることが好ましい。顔料誘導体を構成するための顔料としては、キノリン系顔料、ベンズイミダゾロン系顔料、イソインドリン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、ペリレン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、スレン系顔料、金属錯体系顔料等が挙げられる。
顔料誘導体としては、キノリン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリン系の顔料誘導体が好ましく、ベンズイミダゾロン系の顔料誘導体がさらに好ましい。
顔料誘導体が有する塩基性基としては、アミノ基が好ましい。このような化合物として、例えば、以下のような化合物が挙げられる。
Figure 2015041058
本発明で用いる顔料誘導体としては、下記一般式(I)〜(IV)で表される顔料誘導体の少なくとも1種であることが好ましい。以下、下記一般式(I)〜(IV)で表される顔料誘導体について説明する。
−一般式(I)で表される顔料誘導体−
Figure 2015041058
(一般式(I)中、Dyeはn価の有機色素残基を表し、Xは単結合、−CONH−Y2−、−SO2NH−Y2−または−CH2NHCOCH2NH−Y2−(Y2は置換基を有していても良いアルキレン基またはアリーレン基を表す。)を表し、Y1は−NH−または−O−を表し、Zは、nが1を表す場合は水酸基、アルコキシ基、下記一般式(I−1)で表される基、または−NH−X−Dye(Xは一般式(I)中のXと同義である)を表し、nが2〜4の整数を表す場合はそれぞれ水酸基、アルコキシ基、または下記一般式(I−1)で表される基を表し、R1およびR2はそれぞれ、置換基を有していても良いアルキル基を表し、R1とR2が互いに結合して窒素原子を含むヘテロ環を形成してもよい。mは1〜6の整数を表し、nは1〜4の整数を表す。nが2以上の場合、複数のX、Y1、R1、およびR2は、それぞれ、同一であってもよく、異なっていてもよい。)
Figure 2015041058
(一般式(I−1)中、Y3は−NH−または−O−を表す。R1およびR2はそれぞれ、置換基を有していても良いアルキル基を表し、R1とR2が互いに結合して窒素原子を含むヘテロ環を形成してもよい。mは1〜6の整数を表す)
Dyeはn価の有機色素残基を表す。有機色素残基としては、前記の如く顔料における発色原子団、その類似構造、或いは部分構造が挙げられ、具体的には、アゾ基を有する骨格、ウレア構造を有する骨格、アミド構造を有する骨格、環状アミド構造を有する骨格、ヘテロ原子含有5員環を有する芳香族環、及び、ヘテロ原子含有6員環を有する芳香族環から選択される1種以上の部分構造を含む構造が挙げられ、Dyeはこれらの有機色素残基を含む置換基である。
Dyeとしては、好ましくは顔料母核構造、又は顔料母核構造と芳香環、或いは含窒素芳香環、或いは含酸素芳香環、或いは含硫黄芳香環を有し、アミノ基は顔料母核構造、芳香環、含窒素芳香環、含酸素芳香環、含硫黄芳香環のいずれかに直接或いは連結基により結合されている。具体的には、キノリン系残基、ベンズイミダゾロン系残基、イソインドリン系残基、ジケトピロロピロール系残基、アゾ系残基、フタロシアニン系残基、アントラキノン系残基、キナクリドン系残基、ジオキサジン系残基、ペリノン系残基、ペリレン系残基、チオインジゴ系残基、イソインドリン系残基、イソインドリノン系残基、キノフタロン系残基、スレン系残基、金属錯体系残基等が挙げられる。
Dyeが表す有機色素残基としては、具体的には、銅フタロシアニン残基、以下の有機色素残基などが挙げられる。式中、*は一般式(I)中のXとの結合部位を表す。
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
これらの中でも、ベンズイミダゾロン骨格を有するモノアゾ色素が好ましい。
Xは、単結合、−CONH−Y2−、−SO2NH−Y2−または−CH2NHCOCH2NH−Y2−を表し、単結合が好ましい。
2は置換基を有していても良いアルキレン基またはアリーレン基を表す。前記アルキレン基としては、炭素数1〜10のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜6のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜3のアルキレン基がさらに好ましい。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基などが挙げられる。アルキレン基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、前記置換基の項で述べた基が挙げられる。
前記アリーレン基としては、炭素数6〜20のアリーレン基が好ましく、炭素数6〜10のアリーレン基がより好ましい。具体的には、フェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基などが挙げられる。
アルキレン基およびアリーレン基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、前記置換基の項で述べた基が挙げられる。
1は−NH−または−O−を表し、−NH−が好ましい。
1およびR2はそれぞれ、置換基を有していても良いアルキル基を表し、R1とR2が互いに結合して窒素原子を含むヘテロ環を形成してもよい。
前記アルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プチル基、イソプチル基、tert−プチル基、ネオペンチル基、n−へキシル基、n−オクチル基等が挙げられる。アルキル基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、前記置換基の項で述べた基が挙げられる。
1およびR2は同一の置換基を有していてもよいアルキル基を表すことが好ましい。
mは1〜6の整数を表し、1〜4が好ましく、1〜3がより好ましい。
nは1〜4の整数を表し、1〜3が好ましく、1または2がより好ましい。
Zは、nが1を表す場合は水酸基、アルコキシ基、下記一般式(I−1)で表される基、または−NH−X−Dye(Xは一般式(I)中のXと同義である)を表し、nが2〜4の整数を表す場合はそれぞれ水酸基、アルコキシ基、または下記一般式(I−1)で表される基を表す。
nが1を表す場合、Zは、下記一般式(I−1)で表される基、または−NH−X−Qが好ましく、下記一般式(I−1)で表される基であることがより好ましい。
nが2〜4の整数を表す場合、Zは、下記一般式(I−1)で表される基であることが好ましい。
一般式(I−1)
Figure 2015041058
(一般式(I−1)中、Y3は−NH−または−O−を表す。R1およびR2はそれぞれ、置換基を有していても良いアルキル基を表し、R1とR2が互いに結合して窒素原子を含むヘテロ環を形成してもよい。mは1〜6の整数を表す)
3は−NH−または−O−を表し、−NH−が好ましい。Y3は一般式(I)におけるY1と同一の基を表すことが好ましい。
一般式(I−1)におけるR1およびR2はそれぞれ、置換基を有していても良いアルキル基を表し、一般式(I)におけるR1およびR2と同義であり、好ましい範囲も同様である。一般式(I−1)におけるR1およびR2は、同一の置換基を有していてもよいアルキル基を表すことが好ましい。また、一般式(I−1)におけるR1およびR2は、一般式(I)におけるR1およびR2と同一の置換基を有していてもよいアルキル基を表すことが好ましい。
mは1〜6の整数を表し、1〜4が好ましく、1〜3がより好ましい。mは一般式(I)におけるmと同一の整数を表すことが好ましい。
以下、本発明に用いられる顔料誘導体の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
−一般式(II)で表される顔料誘導体−
一般式(II)
Figure 2015041058
(一般式(II)中、Dyeは置換基を有していてもよいキノフタロン残基を表し、X1は、−NR’SO2−、−SO2NR’−、−CONR’−、−CH2NR’COCH2NR’−、または−NR’CO−を表し、X2は、置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が4〜20の複素芳香環基を表し、これらの基は、−NR’−、−O−、−SO2−または−CO−から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。X3は、−NR’−または−O−を表す。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。AおよびBは、それぞれ、下記一般式(1)で表される基、下記一般式(2)で表される基、−O−(CH2n−R8、−OR9、−NR1011、−Cl、−Fおよび−X3−X2−X1−Dyeから選ばれる基を表し、R8は置換されていてもよい含窒素複素環残基を表し、R9、R10、R11は、それぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20アルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表し、nは0〜20の整数を表す。AおよびBのいずれか一方は、下記一般式(II−1)で表される基、下記一般式(II−2)で表される基、−O−(CH2)n−R8、−OR9または−NR1011であり、tは1〜3の整数を表す。tが2以上の場合、複数のX1、X2、X3、A、およびBは同一であってもよく、異なっていてもよい。)
Figure 2015041058
(一般式(II−1)中、Y1は−NR’−または−O−を表し、Y2は置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基を表し、これらの基は、−NR’−、−O−、−SO2−、−CO−から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。R1およびR2はそれぞれ、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基を表す。R1とR2が一体となって、更なる窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み置換されていてもよい複素環構造を形成してもよい。
一般式(II−2)中、Z1はトリアジン環と窒素原子を結ぶ単結合、−NR’−、−NR’−G−CO−、NR’−G−CONR’’−、−NR’−G−SO2−、−NR’−G−SO2NR’’−、−O−G−CO−、−O−G−CONR’−、−O−G−SO2−または−O−G−SO2NR’−を表し、Gは置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニレン基または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基を表し、R’およびR’’は、それぞれ水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。R3、R4、R5、およびR6はそれぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表し、R7は置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基を表す。)
一般式(II)中、Dyeは、置換基を有していてもよいキノフタロン残基を表す。キノフタロン残基としては、具体的には以下の一般式(II−3)で表される。
一般式(II−3)
Figure 2015041058
(一般式(II−3)中、DおよびEはそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、DおよびEが結合したベンゼン環とともに形成し、置換基を有してもよい芳香環基または複素環基、ヒドロキシル基、炭素数1〜3のアルコキシル基、カルボキシル基あるいはその塩あるいは炭素数1〜20のエステルあるいは炭素数1〜20のアミド、スルホン基あるいはその塩、スルファモイル基、−NR’R’’−、ニトロ基から選ばれるいずれかの基を表す。式中、R’およびR’’は、それぞれ、水素原子、置換基を有していてもよく炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基または置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。pは0〜4の整数を表し、qは4−pで算出される整数を表す。*は、一般式(II)におけるX1との結合部位を表す。)
DおよびEはそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルキル基、DおよびEが結合したベンゼン環とともに形成し、置換基を有してもよい芳香環基または複素環基、ヒドロキシル基、炭素数1〜3のアルコキシル基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基)、カルボキシル基あるいはその塩あるいは炭素数1〜20のエステルあるいは炭素数1〜20のアミド、スルホン基あるいはその塩、スルファモイル基、−NR’R’’−、ニトロ基から選ばれるいずれかの基を表す。R’およびR’’は、それぞれ、水素原子、置換基を有していてもよく炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2〜20のアルケニル基または置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基を表す。
炭素数1〜20のアルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プチル基、イソプチル基、tert−プチル基、ネオペンチル基、n−へキシル基、n−オクチル基等が挙げられる。
芳香環基または複素環基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、チオフェン環基、ピリジン環基、ピロール環基などが挙げられる。
DおよびEが表わす芳香環基または複素環基、R’およびR’’が表わす炭素数1〜20のアルキル基、炭素数2〜20のアルケニル基、および炭素数6〜20のアリール基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、前記置換基の項で述べた基が挙げられる。
これらの中でも、DおよびEは、水素原子、ハロゲン原子であることが好ましい。
pは、0〜4の整数を表し、1〜4の整数がより好ましく、4がさらに好ましい。qは、4−pで算出される整数を表し、具体的には、0〜3の整数が好ましく、2〜3がより好ましく、4がさらに好ましい。
一般式(II)におけるX1との結合部位としては、特に制限はないが、キノフタロン残基中のキノリン骨格の5位または8位が結合部位であることが好ましく8位が結合部位であることがより好ましい。
一般式(II)中、X1は、−NR’SO2−、−SO2NR’−、−CONR’−、−CH2NR’COCH2NR’−、または−NR’CO−を表し、−NR’SO2−が好ましい。なお、tが2以上の場合、複数のX1は同一であってもよく、異なっていてもよい。
上記X1中のR’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表し、水素原子が好ましい。
前記炭素数が1〜20のアルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プチル基、イソプチル基、tert−プチル基、ネオペンチル基、n−へキシル基、n−オクチル基等が挙げられる。
前記炭素数2〜20の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、炭素数2〜6のアルケニル基がより好ましい。具体的には、エチニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などが挙げられる。
前記炭素数6〜20のアリール基としては、炭素数6〜10のアリール基が好ましく、具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などが挙げられる。
これらは、置換基を有していてもよく、置換基としては、前記置換基の項で述べた基が挙げられる。
一般式(II)中、X2は、置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が4〜20の複素芳香環基を表し、これらの基は、−NR’−、−O−、−SO2−または−CO−から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい(R’は上記X1中のR’と同義であり、好ましい範囲も同様である。)。なお、tが2以上の場合、複数のX2は同一であってもよく、異なっていてもよい。
炭素数6〜20のアリーレン基は、炭素数6〜10のアリーレン基が好ましく、具体的には、フェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基などが挙げられる。
炭素数4〜20の複素芳香環基は、炭素数4〜10の複素芳香環基が好ましく、具体的には、チオフェン環基、ピリジン環基、ピロール環基などが挙げられる。
これらは、置換基を有していてもよく、置換基としては、前記置換基の項で述べた基が挙げられる。
3は、−NR’−または−O−を表し、−NR’−が好ましい。なお、tが2以上の場合、複数のX3は同一であってもよく、異なっていてもよい。R’は上記R’と同義であり、好ましい範囲も同様である。
AおよびBは、それぞれ、下記一般式(II−1)もしくは下記一般式(II−2)で表される基、−O−(CH2n−R8、−OR9、−NR1011、−Cl、−Fまたは−X3−X2−X1−Dyeから選ばれる基を表し、AおよびBのいずれか一方は、下記一般式(II−1)もしくは(II−2)で表される基、−O−(CH2)n−R8、−OR9、または−NR1011である。中でも、AおよびBは、ともに下記一般式(II−1)または下記一般式(II−2)で表される基が好ましく、AおよびBは下記一般式(II−1)または下記一般式(II−2)で表される基であり、かつAおよびBが同一の基であることがより好ましい。
8は置換されていてもよい含窒素複素環残基を表し、具体的には、ピロール環残基、ピリジン環残基などが挙げられる。
9、R10、R11は、それぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20アルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。R9、R10、R11は、上記R’と同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式(II−1)
Figure 2015041058
(一般式(II−1)中、Y1は−NR’−または−O−を表し、Y2は置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基を表し、これらの基は、−NR’−、−O−、−SO2−、−CO−から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。R1、R2はそれぞれ、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基を表す(R1とR2が一体となって、更なる窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み置換されていてもよい複素環構造を形成してもよい。)
1は−NR’−または−O−を表し、−NR’−が好ましい。R’は上記R’と同義であり、好ましい範囲も同様である。
2は置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基を表し、これらの基は、−NR’−、−O−、−SO2−、−CO−から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい(R’は上記R’と同義であり、好ましい範囲も同様である。)。
前記炭素数が1〜20のアルキレン基としては、炭素数1〜10のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜6のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜3のアルキレン基がさらに好ましい。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基などが挙げられる。アルキレン基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、前記置換基の項で述べた基が挙げられる。
前記炭素数が2〜20のアルケニレン基としては、炭素数1〜10のアルケニレン基が好ましく、炭素数1〜6のアルケニレン基がより好ましく、炭素数1〜3のアルケニレン基がさらに好ましい。具体的には、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基、ペンチニレン基、ヘキシニレン基などが挙げられる。アルケニレン基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、前記置換基の項で述べた基が挙げられる。
前記炭素数が6〜20のアリーレン基としては、炭素数6〜20のアリーレン基が好ましく、炭素数6〜10のアリーレン基がより好ましい。具体的には、フェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基などが挙げられる。アリーレン基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、前記置換基の項で述べた基が挙げられる。
1、R2はそれぞれ、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基を表す(R1とR2が一体となって、更なる窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み置換されていてもよい複素環構造を形成してもよい。
前記炭素数が1〜20のアルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜6のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プチル基、イソプチル基、tert−プチル基、ネオペンチル基、n−へキシル基、n−オクチル基等が挙げられる。
前記炭素数2〜20の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、炭素数2〜6のアルケニル基がより好ましい。具体的には、エチニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などが挙げられる。
これらの基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、前記置換基の項で述べた基が挙げられる。R1、R2は、同一の基を表すことが好ましい。
一般式(II−2)
Figure 2015041058
(一般式(II−2)中、Z1はトリアジン環と窒素原子を結ぶ単結合、−NR’−、−NR’−G−CO−、NR’−G−CONR’’−、−NR’−G−SO2−、−NR’−G−SO2NR’’−、−O−G−CO−、−O−G−CONR’−、−O−G−SO2−または−O−G−SO2NR’−を表し、Gは置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニレン基または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基を表し、R’およびR’’は、それぞれ水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。R3、R4、R5、およびR6はそれぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表し、R7は置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基を表す。)
1はトリアジン環と窒素原子を結ぶ単結合、−NR’−、−NR’−G−CO−、NR’−G−CONR’’−、−NR’−G−SO2−、−NR’−G−SO2NR’’−、−O−G−CO−、−O−G−CONR’−、−O−G−SO2−または−O−G−SO2NR’−を表し、単結合が好ましい。
R’およびR’’は、それぞれ水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。R’およびR’’は、一般式(II−1)中のR’と同義であり、好ましい範囲も同様である。
Gは置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニレン基または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基を表す。Gは、一般式(II−1)におけるY2と同義であり、好ましい範囲も同様である。
3、R4、R5、およびR6はそれぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。R3、R4、R5、およびR6は、一般式(II−1)中のR’と同義であり、好ましい範囲も同様である。
7は置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基を表す。R7は、一般式(II−1)中のR1と同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式(II)におけるtは、1〜3の整数を表し、1または2が好ましく、1がより好ましい。
以下、本発明に用いられる一般式(II)で表される顔料誘導体の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
−一般式(III)で表される顔料誘導体−
Figure 2015041058
一般式(III)中、Aは、X−Yとともにアゾ顔料を形成しうる成分を表す。前記Aは、ジアゾニウム化合物とカップリングしてアゾ顔料を形成しうる化合物であれば、任意に選択することができる。以下に、前記Aの具体例を示すが、本発明はこれらの具体例に何ら限定されるものではない。
Figure 2015041058
Figure 2015041058
前記一般式(III)中、Xは、単結合(Yが−N=N−に直結していることを意味する。)、又は下記群A中の二価の連結基から選択される基を表す。
Figure 2015041058
前記一般式(III)中、Yは、下記一般式(III−2)で表される基を表す。
Figure 2015041058
一般式(III−2)中、Zは、炭素数1〜5のアルキレン基を表し、好ましくは炭素数2〜3のアルキレン基を表す。R2は、炭素数1〜4のアルキル基、または窒素原子を含む5または6員飽和ヘテロ環を表す。R2が、窒素原子を含む5または6員飽和ヘテロ環を表す場合、下記構造式で表されるヘテロ環が好ましい。
Figure 2015041058
前記一般式(III−2)における、Z及び−NR2は、それぞれ、低級アルキル基、アルコキシ基を置換基として有していてもよい。前記一般式(III−2)中、aは、1又は2を表し、好ましくは2を表す。
以下に、前記一般式(III)で表される化合物の具体例(具体例1〜22)を示すが、本発明はこれらの具体例に何ら限定されるものではない。
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
−一般式(IV)で表される顔料誘導体−
一般式(IV)
Figure 2015041058
(一般式(IV)中、QはNH(CH2)nNR12又は水酸基を表し、RはNH(CH2)nNR12を表し、R1、R2は炭素数1〜4のアルキル基又はR1とR2が一体となって新たな窒素原子又は酸素原子を含んでもよい5員環構造又は6員環構造を表し、nは1〜4の整数を表す。)
本発明における顔料誘導体の含有量としては、全顔料100質量部に対して、0.5質量部以上50質量部以下であることが好ましく、1質量部以上25質量部以下であることがより好ましい。
顔料誘導体は、本発明の組成物中に1種のみ含まれていても良いし、2種以上含まれていても良い。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<その他の成分>>
<<<有機溶剤>>>
本発明の組成物は、有機溶剤を含有してもよい。
有機溶剤は、各成分の溶解性や感光性着色組成物の塗布性を満足すれば基本的には特に制限はないが、特に紫外線吸収剤、アルカリ可溶性樹脂や分散剤等の溶解性、塗布性、安全性を考慮して選ばれることが好ましい。有機溶剤は1種類でもよいし、2種類以上含まれていても良い。
有機溶剤としては、エステル類として、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、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸アルキル(例:オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチル等(例えば、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル等))、2−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル))、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチルおよび2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル(例えば、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等、並びに、ケトン類として、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、並びに、芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン等が好適に挙げられる。
これらの有機溶剤は、2種以上を混合することも好ましい。この場合、特に好ましくは、上記の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メチルエーテル、およびプロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択される2種以上で構成される混合溶液である。
有機溶剤の組成物中における含有量は、塗布性の観点から、組成物の全固形分濃度が5質量%〜80質量%になる量とすることが好ましく、5質量%〜60質量%がさらに好ましく、8質量%〜50質量%が特に好ましい。
<<<架橋剤>>>
架橋剤としては、架橋反応により膜硬化を行なえるものであれば、特に限定はなく、例えば、(a)エポキシ樹脂、(b)メチロール基、アルコキシメチル基、およびアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換された、メラミン化合物、グアナミン化合物、グリコールウリル化合物またはウレア化合物、(c)メチロール基、アルコキシメチル基、およびアシロキシメチル基から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換された、フェノール化合物、ナフトール化合物またはヒドロキシアントラセン化合物、が挙げられる。中でも、多官能エポキシ樹脂が好ましい。
架橋剤の具体例などの詳細については、特開2004−295116号公報の段落0134〜0147の記載を参照することができる。
本発明の組成物中に架橋剤を含有する場合、架橋剤の配合量は、特に定めるものではないが、組成物の全固形分の2〜30質量%が好ましく、3〜20質量%がより好ましい。
本発明の組成物は、架橋剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<<重合禁止剤>>>
本発明に用いうる重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、tert−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−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩等が挙げられる。
本発明の組成物中に重合禁止剤を含有する場合、重合禁止剤の添加量は、全組成物の質量に対して、約0.01質量%〜約5質量%が好ましい。
本発明の組成物は、重合禁止剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<<界面活性剤>>>
本発明の組成物には、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を添加してもよい。
界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。
特に、本発明の組成物は、フッ素系界面活性剤を含有することで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上することから、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。
即ち、フッ素系界面活性剤を含有する組成物を適用した塗布液を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力を低下させることにより、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、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をより好適に行える点で有効である。
フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3質量%〜40質量%が好適であり、より好ましくは5質量%〜30質量%であり、特に好ましくは7質量%〜25質量%である。フッ素含有率がこの範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、組成物中における溶解性も良好である。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC1068、同SC−381、同SC−383、同S393、同KH−40(以上、旭硝子(株)製)等が挙げられる。
ノニオン系界面活性剤として具体的には、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレートおよびプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセリンエトキシレート等)、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(BASF社製のプルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、テトロニック304、701、704、901、904、150R1)、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株))等が挙げられる。
カチオン系界面活性剤として具体的には、フタロシアニン誘導体(商品名:EFKA−745、森下産業(株)製)、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(株)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。
アニオン系界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商(株)社製)等が挙げられる。
シリコーン系界面活性剤としては、例えば、東レ・ダウコーニング(株)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SH29PA」、「トーレシリコーンSH30PA」、「トーレシリコーンSH8400」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製「TSF−4440」、「TSF−4300」、「TSF−4445」、「TSF−4460」、「TSF−4452」、信越シリコーン株式会社製「KP341」、「KF6001」、「KF6002」、ビックケミー社製「BYK307」、「BYK323」、「BYK330」等が挙げられる。
界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
本発明の組成物に界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の添加量は、組成物の全質量に対して、0.001質量%〜2.0質量%が好ましく、より好ましくは0.005質量%〜1.0質量%である。
本発明の組成物は、界面活性剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
本発明の組成物には、必要に応じて、上述した成分以外の他の各種添加物、例えば、充填剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することができる。これらの添加物としては、特開2004−295116号公報の段落0155〜0156に記載のものを挙げることができる。
本発明は、赤色の色材を含有する感光性赤色組成物と、緑色の色材を含有する感光性緑色組成物と、青色の色材を含有する感光性青色組成物とを含む、カラーフィルタ形成用のキットであって、
感光性赤色組成物、感光性緑色組成物および感光性青色組成物は、それぞれ、さらに、
(a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
(b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下であり、254nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
(c)不飽和二重結合を有する化合物、
(d)アルカリ可溶性樹脂を含み、
組成物の全固形分中、重合開始剤(a)の含有量が1.5〜10質量%であり、重合開始剤(b)の含有量が1.5〜7.5質量%であることを特徴とする。
<カラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法>
次に、本発明におけるカラーフィルタについて、その製造方法を通じて詳述する。
本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明の感光性着色組成物を用いて基材上に層を形成する工程、感光性着色組成物層を波長350nmを超え380nm以下の光で露光する工程、感光性着色組成物層をアルカリ現像する工程および感光性着色組成物層を波長254〜350nmの光で露光する工程をこの順に有することを特徴とする。さらに、必要に応じて、感光性着色組成物層をベークする工程(プリベーク工程)、および、現像された着色パターンをベークする工程(ポストベーク工程)を設けてもよい。
本発明のカラーフィルタは、上記製造方法により好適に得ることができる。
<(i)感光性着色組成物を用いて基材上に層を形成する工程>
感光性着色組成物を用いて基材上に層を形成する工程では、基材上に、本発明の組成物を付与して感光性着色組成物層を形成する。
本工程に用いうる基材としては、例えば、基板(例えば、シリコン基板)上にCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子(受光素子)が設けられた固体撮像素子用基板を用いることができる。
本発明における着色パターンは、固体撮像素子用基板の撮像素子形成面側(おもて面)に形成されてもよいし、撮像素子非形成面側(裏面)に形成されてもよい。
固体撮像素子における着色パターンの間や、固体撮像素子用基板の裏面には、遮光膜が設けられていてもよい。
また、基材上には、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。
感光性着色組成物層の形成方法としては、塗布または印刷が好ましく、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方法が好ましい。
<基材上に形成された感光性着色組成物層を加熱する工程>
基材上に形成された感光性着色組成物層は、加熱(プリベーク)することが好ましい。加熱は、120℃以下で行うことが好ましく、50〜120℃がより好ましく、80〜110℃がさらに好ましく、90〜105℃が特に好ましい。加熱を120℃以下で行うことにより、液晶表示装置の発光光源を有機EL化する場合や、イメージセンサの光電変換膜を有機素材化する場合に、これらの特性をより効果的に維持することができる。
また、加熱時間は、10秒〜300秒が好ましく、40〜250秒がより好ましく、80〜220秒がさらに好ましい。加熱は、ホットプレート、オーブン等で行うことができる。
<(ii)感光性着色組成物層を波長350nmを超え380nm以下の光で露光する工程>
本工程では、感光性着色組成物層を、例えばステッパー等の露光装置を用い、所定のマスクパターンを有するマスクを介してパターン露光する。
露光に際して用いることができる放射線(光)としては、波長350nmを超え380nm以下の光であり、波長355〜370nmの光が好ましく、特にi線が好ましい。照射量(露光量)は、30mJ/cm2〜1500mJ/cm2が好ましく、50mJ/cm2〜1000mJ/cm2がより好ましい。
露光後の感光性着色組成物層の膜厚は、1.0μm以下であることが好ましく、0.1μm〜0.9μmであることがより好ましく、0.2μm〜0.8μmであることがさらに好ましい。
露光後の感光性着色組成物中の上述した(c)不飽和二重結合を有する化合物の反応率は、30〜60%であることが好ましい。このような反応率にすることにより(c)不飽和二重結合を有する化合物を適度に硬化させた状態にすることができる。ここで、(c)不飽和二重結合を有する化合物の反応率とは、(c)不飽和二重結合を有する化合物が有する全不飽和二重結合中の反応した不飽和二重結合割合をいう。
<(iii)感光性着色組成物層をアルカリ現像する工程>
本工程では、露光後の感光性着色組成物層をアルカリ現像することにより、(ii)露光工程における光未照射部分の感光性着色組成物層がアルカリ水溶液に溶出し、光硬化した部分だけが残る。
現像液としては、下地の撮像素子や回路などにダメージを起さない、有機アルカリ現像液が望ましい。現像温度としては通常20℃〜30℃であり、現像時間は、60秒〜300秒が好ましく、120秒〜200秒がより好ましい。
現像液に用いるアルカリ剤としては、例えば、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、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメ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、これらのアルカリ剤を濃度が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、現像液には無機アルカリを用いてもよく、無機アルカリとしては、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などが好ましい。
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、一般に現像後純水で洗浄(リンス)する。
<(iv)感光性着色組成物層を波長254〜350nmの光で露光する工程>
本工程では、現像後の感光性着色組成物層を波長254〜350nmの光で露光する。例えば紫外線フォトレジスト硬光装置を用いて露光する。紫外線フォトレジスト硬光装置からは、例えば波長254〜350nmの光とともに、これ以外の光(例えばi線)が照射されていてもよい。
本発明では、現像工程前および現像工程後の2段階で感光性着色組成物層を露光することにより、最初の露光で感光性着色組成物を適度に硬化させることができ、次の露光で感光性着色組成物全体をほぼ硬化させることができる。結果として、210℃程度のポストベークのない低温条件でも、感光性着色組成物の硬化性を向上させることができ、カラーフィルタの耐溶剤性を良好にすることができる。また、残渣混色を抑制することができる。
露光に際して用いることができる放射線(光)としては、波長254〜300nmの紫外線が好ましく、波長254nmの紫外線がより好ましい。
上述した現像前の露光工程用いられる光の波長と、現像工程後の露光工程で用いられる光の波長の差は、200nm以下であることが好ましく、100〜150nm以下であることがより好ましい。
照射量(露光量)は、30mJ/cm2〜4000mJ/cm2が好ましく、50mJ/cm2〜3500mJ/cm2がより好ましい。
露光後の感光性着色組成物中の上述した(c)不飽和二重結合を有する化合物の反応率が60〜90%であることが好ましい。このような反応率にすることにより、露光後の感光性着色組成物層の硬化状態をより良好にすることができる。
本発明の製造方法では、上述した工程以外に、ポストベークを行ってもよいが、液晶表示装置の発光光源の有機EL化やイメージセンサの光電変換膜の有機素材化を行う観点から、120℃以下の温度でポストベークを行うことが好ましい。
本発明のカラーフィルタは、CCD、CMOS等の固体撮像素子に好適に用いることができ、特に100万画素を超えるような高解像度のCCDやCMOS等に好適である。本発明の固体撮像素子用カラーフィルタは、例えば、CCDまたはCMOSを構成する各画素の受光部と、集光するためのマイクロレンズと、の間に配置されるカラーフィルタとして用いることができる。また、本発明のカラーフィルタは、有機EL液晶表示装置用途にも好適に用いることができる。
なお、本発明のカラーフィルタにおける着色パターン(着色画素)の膜厚としては、2.0μm以下が好ましく、1.0μm以下がより好ましく、0.7μm以下がさらに好ましい。
また、着色パターン(着色画素)のサイズ(パターン幅)としては、1.0μm以下が好ましい。
[固体撮像素子]
本発明の固体撮像素子は、既述の本発明のカラーフィルタを備える。本発明の固体撮像素子の構成としては、本発明におけるカラーフィルタが備えられた構成であり、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はないが、例えば、以下のような構成が挙げられる。
支持体上に、固体撮像素子(CCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサー、等)の受光エリアを構成する複数のフォトダイオードおよびポリシリコン等からなる転送電極を有し、前記フォトダイオードおよび前記転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口したタングステン等からなる遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面およびフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイス保護膜を有し、前記デバイス保護膜上に、本発明の固体撮像素子用カラーフィルタを有する構成である。
さらに、前記デバイス保護層上であってカラーフィルタの下(支持体に近い側)に集光手段(例えば、マイクロレンズ等。以下同じ)を有する構成や、カラーフィルタ上に集光手段を有する構成等であってもよい。
[画像表示装置]
本発明のカラーフィルタは、前記固体撮像素子のみならず、液晶表示装置や有機EL液晶表示装置などの、画像表示装置に用いることができ、特に有機EL液晶表示装置の用途に好適である。
表示装置の定義や各表示装置の詳細については、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。
本発明のカラーフィルタは、カラーTFT方式の液晶表示装置に用いてもよい。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、およびR−OCB等にも適用できる。
また、本発明におけるカラーフィルタは、明るく高精細なCOA(Color-filter On Array)方式にも供することが可能である。COA方式の液晶表示装置にあっては、カラーフィルタ層に対する要求特性は、前述のような通常の要求特性に加えて、層間絶縁膜に対する要求特性、すなわち低誘電率および剥離液耐性が必要とされることがある。本発明のカラーフィルタにおいては、色相に優れた染料多量体を用いることから、色純度、光透過性などが良好で着色パターン(画素)の色合いに優れるので、解像度が高く長期耐久性に優れたCOA方式の液晶表示装置を提供することができる。なお、低誘電率の要求特性を満足するためには、カラーフィルタ層の上に樹脂被膜を設けてもよい。
これらの画像表示方式については、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ページなどに記載されている。
本発明におけるカラーフィルタを備えた液晶表示装置は、本発明における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様々な部材から構成される。本発明のカラーフィルタは、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。
本発明におけるカラーフィルタを液晶表示装置に用いると、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、さらに、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。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」および「部」は質量基準である。
<1−1.Green顔料分散液の調製>
<<Green顔料分散液G1の調製>>
顔料としてC.I.PIGMENT GREEN36とC.I.Pigment Yellow150との60/40(質量比)混合物15部と、分散剤として分散剤1を5.0部と、顔料誘導体として誘導体1を2.5部と、溶媒としてPGMEA77.5部とからなる混合液を、ビーズミルにより15時間混合・分散して、Green顔料分散液G1を調製した。
分散剤1(Mw=24,000)
Figure 2015041058
誘導体1
Figure 2015041058
<<Green顔料分散液G2〜11の調製>>
Green顔料分散液G2〜11は、顔料、分散剤および誘導体の少なくともいずれかを下記表に記載のものに変更したこと以外は、Green顔料分散液G1と同様に調整した。
Figure 2015041058
分散剤2(Mw=24,000)
Figure 2015041058
分散剤3(Mw=24,000)
Figure 2015041058
分散剤4
Figure 2015041058
誘導体2
Figure 2015041058
誘導体3
Figure 2015041058
誘導体4
Figure 2015041058
<1−2.Red顔料分散液の調製>
<<Red顔料分散液R1の調製>>
顔料としてC.I.ピグメント・レッド254とC.I.Pigment Yellow139との70/30(質量比)混合物15部と、分散剤1を5.5部と、顔料誘導体として誘導体1を2.0部と、溶媒としてPGMEA77.5部とからなる混合液を、ビーズミルにより15時間混合・分散して、Red顔料分散液R1を調製した。
<<Red顔料分散液R2〜14の調製>>
Red顔料分散液R2〜14は、顔料、分散剤および誘導体の少なくともいずれかを下記表に記載のものに変更したこと以外は、Red顔料分散液R1と同様に調整した。下記表中、分散剤2〜4および誘導体2〜4は、上述したGreen顔料分散液で説明したものである。また、下記表中、顔料の欄のカッコ内の数字は混合比率(質量比)を表す。
Figure 2015041058
<1−3.Blue顔料分散液の調製>
<<Blue顔料分散液B1の調製>>
顔料として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80/20(質量比)混合物15部と、分散剤として上記分散剤1を4.8部と、顔料誘導体として上記誘導体1を2.7部と、溶媒としてPGMEA77.5部とからなる混合液を、ビーズミルにより15時間混合・分散して、Blue顔料分散液B1を調製した。
<<Blue顔料分散液B2〜12の調製>>
Blue顔料分散液B〜12は、顔料、分散剤および誘導体の少なくともいずれかを下記表に記載のものに変更したこと以外は、Blue顔料分散液B1と同様に調整した。下記表中、分散剤2〜4および誘導体2〜4は、上述したGreen顔料分散液で説明したものである。
Figure 2015041058
V染料1(Mw=8,000)
Figure 2015041058
V染料2(Mw=12,000)
Figure 2015041058
B染料1(Mw=10,000)
Figure 2015041058
<1−4.Green感光性着色組成物(塗布液)RG−1の調製>
上記で得られたGreen顔料分散液を用い、下記組成となるように混合、撹拌して緑色感光性着色組成物RG−1を調製した。
<組成>
・(a) 吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤 X部
・(b) 吸光係数が1.0×102mL/gcm以下である重合開始剤 Y部
・(c) モノマー 1.5部
・(d) アルカリ可溶性樹脂 2.0部
・(e) 上記Green顔料分散液 80.0部
・p−メトキシフェノール 0.001部
・ポリエチレングリコールメチルエーテルアセテート (12.3−x−y)部
〔PGMEA(以下、同様に略記する);溶媒〕
・界面活性剤 4.2部
(商品名:F−781、DIC(株)製のPGMEA0.2%溶液)
<1−5.Red感光性着色組成物(塗布液)RR−1の調製>
上記のRed顔料分散液を用い、下記組成となるように混合、撹拌して赤色感光性着色組成物RR−1を調製した。
<組成>
・(a) 吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤 X部
・(b) 吸光係数が1.0×102mL/gcm以下である重合開始剤 Y部
・(c) モノマー 0.75部
・(d) アルカリ可溶性樹脂 2.0部
・(e) 上記Red顔料分散液 65.0部
・p−メトキシフェノール 0.001部
・ポリエチレングリコールメチルエーテルアセテート (28.05−x−y)部
〔PGMEA(以下、同様に略記する);溶媒〕
・界面活性剤 4.2部
(商品名:F−781、DIC(株)製のPGMEA0.2%溶液)
<1−6.Blue感光性着色組成物(塗布液)RB−1の調製>
上記のBlue顔料分散液を用い、下記組成となるように混合、撹拌して青色感光性着色組成物RB−1を調製した。
<組成>
・(a) 吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤 X部
・(b) 吸光係数が1.0×102mL/gcm以下である重合開始剤 Y部
・(c) モノマー 1.5部
・(d) アルカリ可溶性樹脂 2.0部
・(e) 上記Blue顔料分散液 60.0部
・p−メトキシフェノール 0.001部
・ポリエチレングリコールメチルエーテルアセテート (32.3−x−y)部
〔PGMEA(以下、同様に略記する);溶媒〕
・界面活性剤 4.2部
(商品名:F−781、DIC(株)製のPGMEA0.2%溶液)
(a)吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤は以下の(A−1)〜(A−4)(BASF社製)を使用した。
Figure 2015041058
(b)吸光係数が1.0×102mL/gcm以下である重合開始剤は以下の(B−1)〜(B−5)(BASF社製)を使用した。
Figure 2015041058
その他の重合開始剤は以下の(ref−1)〜(ref−4)(BASF社製)を使用した。
Figure 2015041058
(c)モノマーは以下の(C−1)〜(C−3)を使用した。
Figure 2015041058
(d)アルカリ可溶性樹脂は以下の(D−1)または(D−2)を使用した。
Figure 2015041058
<1−7.着色パターンの形成>
調製されたGreen感光性着色組成物RG−1を、予めヘキサメチルジシラザンを噴霧した8インチのガラスウエハの上に塗布し、光硬化性の塗布膜を形成した。そして、この塗布膜の乾燥膜厚が1.0μmになるように、100℃のホットプレートを用いて180秒間加熱処理(プリベーク)を行った。
次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を使用して、365nmの波長で1.0μm四方のベイヤーパターンマスクを通して50〜1000mJ/cm2にて照射した(50mJ/cm2ずつ露光量を変化)。その後、照射された塗布膜が形成されているシリコンウエハをスピン・シャワー現像機(DW−30型;(株)ケミトロニクス製)の水平回転テーブル上に載置し、CD−2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)の40%希釈液を用いて23℃で180秒間パドル現像を行ない、ガラスウエハに緑色着色パターンを形成した。
緑色着色パターンが形成されたガラスウエハを真空チャック方式で前記水平回転テーブルに固定し、回転装置によって該ガラスウエハを回転数50rpmで回転させつつ、その回転中心の上方より純水を噴出ノズルからシャワー状に供給してリンス処理を行ない、その後スプレー乾燥した。
その後、パターンが形成されたガラスウエハ全体に、紫外線フォトレジスト硬化装置(ΜMA−802−HC−552;ウシオ電気株式会社製)を用いて追加露光を行い、ガラスウエハ上に着色パターンを形成した。
以上のようにして、Green用カラーフィルタを作製した。
さらに、上記Red感光性着色組成物RR−1、Blue感光性着色組成物RB−1を用い、露光パターンを1.0μm四方のアイランドパターンマスクを通して露光する以外は、Green用カラーフィルタと同様の工程を繰り返すことにより、赤色(R)、緑色(G)及び青色(B)のパターンで形成されたカラーフィルタを形成した。
<1−8.評価>
(1−8−1.1.0μmの線幅を得るのに必要な露光量)
<1−7.着色パターンの形成>で形成されたパターンについて、パターンの形状をSEM(日立ハイテクノロジー社製、S−9260A)で観察し、線幅が1.0μmとなる露光量を下記表に記載した。
(1−8−2.耐溶剤性)
上記で得られた感光性着色組成物を、100℃のホットプレートを用いて150秒間加熱処理(プリベーク)を行った。次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を使用して、365nmの波長で1000mJ/cm2にて全面照射した。更に、紫外線フォトレジスト硬化装置(UMA−802−HC−552;ウシオ電気株式会社製)を用いて、3000mJ/cm2の追加露光を行った。
上記で得られたカラーフィルタに対し、N−メチルピロリドン(NMP)を滴下後、200秒放置し、流水にて10秒リンスした。
各種液の滴下前後での透過率の分光変動をMCPD−3000(大塚電子(株)製)を使用して測定し、色差ΔEabを測定した。
なお、ΔEabが低いほど、耐溶剤性に優れることを意味する。
(1−8−3.感光性着色組成物の経時安定性の評価)
上記カラーフィルタの着色パターン形成に用いた感光性着色組成物を、23℃にて6ヶ月間保管し、この保管の前後における粘度変化を確認した(単位:mPa)。この差が±1.0mPa以内であれば実用上問題なく使用可能である。±2.0mPa以内であれば、問題はあるものの使用可能である。変動範囲が±2.0mPaを超えると好ましくない。
(1−8−4.針状結晶発生の有無)
上記カラーフィルタを260℃のホットプレートにて5分加熱し、そのパターンを、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて20,000倍で観察し、下記の評価基準にしたがって針状異物発生の程度を評価した。
<評価基準>
4:針状異物の発生が全く認められない
3:微小な針状異物の発生が認められるが問題なし
2:針状異物の発生が認められるが、許容可能
1:針状異物の発生が多く、許容範囲外であった
(1−8−5.長時間引き置き(PCD:Post Coating Delay)評価)
(下塗り層付シリコンウェハの作製)
レジストCT−4000L溶液(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製;下地透明剤)を、シリコンウェハの上に膜厚0.1μmになるようにスピンコーターを用いて塗布し、220℃で1時間加熱乾燥させて、下塗り層を形成し、下塗り層付シリコンウェハを得た。
(着色パターンの作製)
実施例および比較例の着色組成物を、塗布後の膜厚が0.6μmになるように、下塗り層付きシリコンウェハ上にスピンコート法で塗布し、その後ホットプレート上で、90℃で2分間加熱して着色組成物層を得た。
次いで、得られた着色組成物層に対し、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を用い、2.0μmのアイランドパターンを、マスクを介して300mj/cm2で露光した。次いで、露光後の着色組成物層に対し、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗し、着色パターンを得た。
得られた着色パターンの線幅を測長SEM(日立ハイテクノロジー社製、S−9260A)を用いて観察した。引き置き時間が72時間の場合の1画素内での線幅の最大値と最小値の差を、ウェハ内で任意の10点を測定し平均値を求めた。なお、引き置き時間が0時間の場合は、いずれの実施例、比較例においても平均値は<0.02μmであった。
判定基準3以上が実用上望ましい。結果を表に示す。
(判定基準)
6:0.02μm未満(最良)
5:0.02μm以上0.04μm未満(良)
4:0.04μm以上0.06μm未満(やや良)
3:0.06μm以上0.10μm未満(許容内)
2:0.10μm以上0.20μm未満(許容外)
1:0.20μm以上(許容外)
Figure 2015041058
Figure 2015041058
Figure 2015041058
上記表から明らかなように、(a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、(b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下であり、254nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤を用いた実施例では、1.0μmのパターン形成と耐溶剤性を両立できることがわかった。
また、実施例RR−14、RR−15、RR−17〜RR−20に示すように、誘導体2及び誘導体3を用いた場合、経時安定性により優れ、針状結晶の発生がより抑制されることがわかった。
一方、重合開始剤(b)を添加しなかった比較例では、1.0μmのパターン形成は可能であるが、耐溶剤性が良好ではないことがわかった。また、重合開始剤(a)を添加しなかった比較例では、耐溶剤性を付与することが可能であったが、1.0μmのパターン形成を行うことができないことがわかった。
更に、重合開始剤(b)として、メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcmを超える重合開始剤を用いた比較例では、耐溶剤性を付与することが可能であったが、FPA−3000i5+で1.0μmの線幅を得るのに必要な露光量が50mJ/cm2未満と高感度化しすぎてしまい、1.0μmのパターン形成することが困難であることがわかった。
重合開始剤(a)の含有量が組成物の全固形分中10質量%を超える比較例では、FPA−3000i5+で1.0μmの線幅を得るのに必要な露光量が50mJ/cm2未満と高感度化しすぎてしまい、1.0μmのパターン形成することが困難であることがわかった。また、重合開始剤(a)の含有量が組成物の全固形分中1.5質量%未満の比較例では、耐溶剤性が良好ではなく、針状結晶が発生しやすいことがわかった。
重合開始剤(b)の含有量が組成物の全固形分中7.5質量%を超える比較例では、長時間引き置き後の着色パターン形成性が良好ではないことがわかった。また、重合開始剤(b)の含有量が組成物の全固形分中1.5質量%未満の比較例では、耐溶剤性が良好ではないことがわかった。

Claims (20)

  1. (a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
    (b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下であり、254nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
    (c)不飽和二重結合を有する化合物、
    (d)アルカリ可溶性樹脂、
    (e)色材を含有する感光性着色組成物であって、
    前記組成物の全固形分中、重合開始剤(a)の含有量が1.5〜10質量%であり、重合開始剤(b)の含有量が1.5〜7.5質量%である感光性着色組成物。
  2. (e)色材が赤色、緑色または青色を含む、請求項1に記載の感光性着色組成物。
  3. 色材が、C.I.Pigment Red81、122、166、177、179、209、224、242および254からなる群より選択される少なくとも1種、ならびに、C.I.Pigment Yellow138、139、150および185からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項2に記載の感光性着色組成物。
  4. 色材が、C.I.Pigment Red177および254からなる群より選択される少なくとも1種、ならびに、C.I.Pigment Yellow139を含む、請求項3に記載の感光性着色組成物。
  5. 色材が、C.I.Pigment Green7、36および58からなる群より選択される少なくとも1種、ならびに、C.I.Pigment Yellow138、139、150および185からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項2に記載の感光性着色組成物。
  6. 色材が、C.I.Pigment Blue15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:5、15:6、トリアリールメタン染料からなる群より選択される少なくとも1種、ならびに、C.I.Pigment Violet23、19、キサンテン染料およびピロメテン染料からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項2に記載の感光性着色組成物。
  7. (a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤が、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)−1ブタノン、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、および、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の感光性着色組成物。
  8. (b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下である重合開始剤が、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、および、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステルからなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の感光性着色組成物。
  9. (e)色材の含有量が、感光性着色組成物中の全固形分中40〜70質量%である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の感光性着色組成物。
  10. (c)不飽和二重結合を有する化合物が多官能の重合性化合物を含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載の感光性着色組成物。
  11. (d)アルカリ可溶性樹脂が重合性基を有する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の感光性着色組成物。
  12. (a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤が、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]であり、
    (b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下である重合開始剤が、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オンである、請求項1〜11のいずれか1項に記載の感光性着色組成物。
  13. (e)色材が顔料及び下記一般式(I)または下記一般式(II)で表される色素誘導体を含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の感光性着色組成物。
    Figure 2015041058
    (一般式(I)中、Dyeはn価の有機色素残基を表し、Xは単結合、−CONH−Y2−、−SO2NH−Y2−または−CH2NHCOCH2NH−Y2−(Y2は置換基を有していても良いアルキレン基またはアリーレン基を表す。)を表し、Y1は−NH−または−O−を表し、Zは、nが1を表す場合は水酸基、アルコキシ基、下記一般式(I−1)で表される基、または−NH−X−Dye(Xは一般式(I)中のXと同義である)を表し、nが2〜4の整数を表す場合はそれぞれ水酸基、アルコキシ基、または下記一般式(I−1)で表される基を表し、R1およびR2はそれぞれ、置換基を有していても良いアルキル基を表し、R1とR2が互いに結合して窒素原子を含むヘテロ環を形成してもよい。mは1〜6の整数を表し、nは1〜4の整数を表す。nが2以上の場合、複数のX、Y1、R1、およびR2は、それぞれ、同一であってもよく、異なっていてもよい。)
    Figure 2015041058
    (一般式(I−1)中、Y3は−NH−または−O−を表す。R1およびR2はそれぞれ、置換基を有していても良いアルキル基を表し、R1とR2が互いに結合して窒素原子を含むヘテロ環を形成してもよい。mは1〜6の整数を表す)
    Figure 2015041058
    (一般式(II)中、Dyeは置換基を有していてもよいキノフタロン残基を表し、X1は、−NR’SO2−、−SO2NR’−、−CONR’−、−CH2NR’COCH2NR’−、または−NR’CO−を表し、X2は、置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が4〜20の複素芳香環基を表し、これらの基は、−NR’−、−O−、−SO2−または−CO−から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。X3は、−NR’−または−O−を表す。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。AおよびBは、それぞれ、下記一般式(II−1)で表される基、下記一般式(II−2)で表される基、−O−(CH2n−R8、−OR9、−NR1011、−Cl、−Fおよび−X3−X2−X1−Dyeから選ばれる基を表し、R8は置換されていてもよい含窒素複素環残基を表し、R9、R10、R11は、それぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20アルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表し、nは0〜20の整数を表す。AおよびBのいずれか一方は、下記一般式(II−1)で表される基、下記一般式(II−2)で表される基、−O−(CH2)n−R8、−OR9または−NR1011であり、tは1〜3の整数を表す。tが2以上の場合、複数のX1、X2、X3、A、およびBは同一であってもよく、異なっていてもよい。)
    Figure 2015041058
    (一般式(II−1)中、Y1は−NR’−または−O−を表し、Y2は置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基を表し、これらの基は、−NR’−、−O−、−SO2−、−CO−から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。R1およびR2はそれぞれ、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基を表す。R1とR2が一体となって、更なる窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み置換されていてもよい複素環構造を形成してもよい。
    一般式(II−2)中、Z1はトリアジン環と窒素原子を結ぶ単結合、−NR’−、−NR’−G−CO−、NR’−G−CONR’’−、−NR’−G−SO2−、−NR’−G−SO2NR’’−、−O−G−CO−、−O−G−CONR’−、−O−G−SO2−または−O−G−SO2NR’−を表し、Gは置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニレン基または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリーレン基を表し、R’およびR’’は、それぞれ水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表す。R3、R4、R5、およびR6はそれぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6〜20のアリール基を表し、R7は置換基を有していてもよい炭素数が1〜20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2〜20のアルケニル基を表す。)
  14. 請求項1〜13のいずれか1項に記載の感光性着色組成物を用いたカラーフィルタ。
  15. 請求項14に記載のカラーフィルタを有する有機EL液晶表示装置。
  16. (i)感光性着色組成物を用いて基材上に層を形成する工程、
    (ii)感光性着色組成物層を波長350nmを超え380nm以下の光で露光する工程、
    (iii)感光性着色組成物層をアルカリ現像する工程および
    (iv)感光性着色組成物層を波長254〜350nmの光で露光する工程を前記順に有し、
    前記感光性着色組成物が、
    (a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
    (b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下であり、254nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
    (c)不飽和二重結合を有する化合物、
    (d)アルカリ可溶性樹脂、および
    (e)色材を含有し、
    前記組成物の全固形分中、重合開始剤(a)の含有量が1.5〜10質量%であり、重合開始剤(b)の含有量が1.5〜7.5質量%である、カラーフィルタの製造方法。
  17. (ii)波長350nmを超え380nm以下の光で露光する工程において、露光後の感光性着色組成物中の(c)不飽和二重結合を有する化合物の反応率が30〜60%である、請求項16に記載のカラーフィルタの製造方法。
  18. (iv)波長254〜350nmの光で露光する工程において、露光後の感光性着色組成物中の(c)不飽和二重結合を有する化合物の反応率が60〜90%である、請求項16または17に記載のカラーフィルタの製造方法。
  19. 基材上に形成された感光性着色組成物層を120℃以下で加熱する工程をさらに含む、請求項16〜19のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
  20. 赤色の色材を含有する感光性赤色組成物と、緑色の色材を含有する感光性緑色組成物と、青色の色材を含有する感光性青色組成物とを含む、カラーフィルタ形成用のキットであって、
    感光性赤色組成物、感光性緑色組成物および感光性青色組成物は、それぞれ、さらに、
    (a)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
    (b)メタノール中での365nmの吸光係数が1.0×102mL/gcm以下であり、254nmの吸光係数が1.0×103mL/gcm以上である重合開始剤、
    (c)不飽和二重結合を有する化合物、
    (d)アルカリ可溶性樹脂を含み、
    前記組成物の全固形分中、重合開始剤(a)の含有量が1.5〜10質量%であり、重合開始剤(b)の含有量が1.5〜7.5質量%であるキット。
JP2013173375A 2013-08-23 2013-08-23 感光性着色組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、有機el液晶表示装置 Active JP6178164B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013173375A JP6178164B2 (ja) 2013-08-23 2013-08-23 感光性着色組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、有機el液晶表示装置
PCT/JP2014/070083 WO2015025689A1 (ja) 2013-08-23 2014-07-30 感光性着色組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、有機el液晶表示装置、カラーフィルタ形成用キット
KR1020177034401A KR101892558B1 (ko) 2013-08-23 2014-07-30 컬러 필터의 제조 방법
KR1020167002331A KR101821624B1 (ko) 2013-08-23 2014-07-30 감광성 착색 조성물, 컬러 필터, 컬러 필터의 제조 방법, 유기 el 액정 표시 장치, 컬러 필터 형성용 키트
TW103126831A TWI611264B (zh) 2013-08-23 2014-08-06 感光性著色組成物、彩色濾光片、彩色濾光片的製造方法、有機el液晶顯示裝置、彩色濾光片形成用套組
US15/008,713 US9612532B2 (en) 2013-08-23 2016-01-28 Photosensitive coloring composition, color filter, method for producing color filter, organic el liquid crystal display device, and color filter forming kit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013173375A JP6178164B2 (ja) 2013-08-23 2013-08-23 感光性着色組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、有機el液晶表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015041058A true JP2015041058A (ja) 2015-03-02
JP6178164B2 JP6178164B2 (ja) 2017-08-09

Family

ID=52483470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013173375A Active JP6178164B2 (ja) 2013-08-23 2013-08-23 感光性着色組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、有機el液晶表示装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9612532B2 (ja)
JP (1) JP6178164B2 (ja)
KR (2) KR101821624B1 (ja)
TW (1) TWI611264B (ja)
WO (1) WO2015025689A1 (ja)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5883530B1 (ja) * 2015-06-30 2016-03-15 互応化学工業株式会社 液状ソルダーレジスト組成物及び被覆プリント配線板
JPWO2015060240A1 (ja) * 2013-10-21 2017-03-09 日産化学工業株式会社 ネガ型感光性樹脂組成物
US9835944B2 (en) 2014-12-10 2017-12-05 Goo Chemical Co., Ltd. Liquid solder resist composition and covered-printed wiring board
KR101857083B1 (ko) * 2015-12-29 2018-05-11 동우 화인켐 주식회사 착색 감광성 수지 조성물, 컬러 필터 및 이를 구비한 화상 표시 장치
KR20180100209A (ko) * 2016-02-15 2018-09-07 후지필름 가부시키가이샤 착색 경화성 조성물, 컬러 필터, 고체 촬상 소자, 화상 표시 장치, 및 경화막의 제조 방법
JP2018146630A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 富士フイルム株式会社 カラーフィルタの下地膜用組成物、積層体、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置
WO2019065001A1 (ja) * 2017-09-28 2019-04-04 富士フイルム株式会社 感光性着色組成物、硬化膜、パターンの形成方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置
WO2019150938A1 (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 東レ株式会社 ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜を具備する素子及び表示装置並びにその製造方法
WO2019176409A1 (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 富士フイルム株式会社 硬化膜の製造方法、固体撮像素子の製造方法
WO2020066871A1 (ja) * 2018-09-26 2020-04-02 富士フイルム株式会社 硬化性組成物、硬化膜、パターンの形成方法、光学フィルタおよび光センサ
KR20200115564A (ko) 2018-03-05 2020-10-07 후지필름 가부시키가이샤 감광성 착색 조성물, 경화막, 패턴의 형성 방법, 컬러 필터, 고체 촬상 소자 및 화상 표시 장치
JP2020181041A (ja) * 2019-04-24 2020-11-05 東洋インキScホールディングス株式会社 カラーフィルタ用着色組成物、およびカラーフィルタ
JPWO2020045209A1 (ja) * 2018-08-28 2021-08-26 富士フイルム株式会社 着色組成物、画素の形成方法、カラーフィルタの製造方法および表示装置の製造方法
WO2021171870A1 (ja) * 2020-02-27 2021-09-02 富士フイルム株式会社 着色組成物、着色硬化膜の製造方法、着色硬化膜、カラーフィルタ、有機el表示装置
JPWO2020066919A1 (ja) * 2018-09-26 2021-09-24 富士フイルム株式会社 着色組成物、硬化膜の形成方法、カラーフィルタの製造方法および表示装置の製造方法
KR20230096058A (ko) 2020-12-24 2023-06-29 가부시끼가이샤 레조낙 공중합체 및 그 공중합체의 제조 방법
KR20230107324A (ko) 2020-12-24 2023-07-14 가부시끼가이샤 레조낙 공중합체 및 그 공중합체의 제조 방법
KR20240042104A (ko) 2021-10-15 2024-04-01 가부시끼가이샤 레조낙 수지 전구체, 수지, 수지 조성물 및 수지 경화막

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102273344B1 (ko) * 2014-09-17 2021-07-06 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
TWI639889B (zh) * 2015-12-25 2018-11-01 旭化成股份有限公司 感光性樹脂組合物、感光性樹脂積層體、樹脂圖案製造方法、硬化膜圖案製造方法及顯示裝置
TWI736595B (zh) * 2016-03-25 2021-08-21 日商富士軟片股份有限公司 感光性組成物、彩色濾光片、圖案形成方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置
JP6951347B2 (ja) * 2016-09-23 2021-10-20 富士フイルム株式会社 感光性組成物、硬化膜、パターン形成方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置
JP6834613B2 (ja) * 2017-03-08 2021-02-24 Jsr株式会社 有機el表示装置及びその製造方法
JP6337190B1 (ja) * 2017-03-29 2018-06-06 東洋インキScホールディングス株式会社 固体撮像素子向けカラーフィルタ用感光性緑色着色組成物および固体撮像素子用カラーフィルタ
US11624953B2 (en) * 2017-07-05 2023-04-11 Samsung Display Co., Ltd. Display apparatus comprising a color conversion pattern and a light blocking pattern disposed on a data pattern of a thin film transistor
KR102597795B1 (ko) * 2018-08-22 2023-11-03 후지필름 가부시키가이샤 착색 조성물, 경화막, 패턴 형성 방법, 컬러 필터, 고체 촬상 소자 및 화상 표시 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005221803A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Toyo Ink Mfg Co Ltd 感光性着色組成物、それを用いて形成されるカラーフィルタ、およびカラーフィルタの製造方法
JP2008287213A (ja) * 2007-01-12 2008-11-27 Toyo Ink Mfg Co Ltd 着色組成物およびカラーフィルタの製造方法
JP2009086414A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Taiyo Ink Mfg Ltd 感光性樹脂組成物及びその硬化物
JP2010271729A (ja) * 2010-07-05 2010-12-02 Toyo Ink Mfg Co Ltd 光硬化性着色組成物およびそれを用いて形成されるカラーフィルタ
JP2011086527A (ja) * 2009-10-16 2011-04-28 Toppan Printing Co Ltd El素子、照明装置及びディスプレイ装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4597590B2 (ja) * 2003-11-21 2010-12-15 富士フイルム株式会社 イメージセンサ用カラーフィルタの製造方法
JP2005172923A (ja) 2003-12-08 2005-06-30 Nippon Kayaku Co Ltd カラーフィルターの製造方法
DE102006030217A1 (de) 2005-06-30 2007-01-04 Pentax Corp. Anordnung eines flexiblen Schaltungsträgers in einer Abbildungseinrichtung
JP4871634B2 (ja) * 2005-11-11 2012-02-08 東洋インキScホールディングス株式会社 カラーフィルタ
WO2008084853A1 (ja) 2007-01-12 2008-07-17 Toyo Ink Mfg. Co., Ltd. 着色組成物、カラーフィルタ、及びその製造方法
JP5981159B2 (ja) * 2011-02-22 2016-08-31 東京応化工業株式会社 感光性樹脂組成物、並びにそれを用いたカラーフィルタ及び表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005221803A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Toyo Ink Mfg Co Ltd 感光性着色組成物、それを用いて形成されるカラーフィルタ、およびカラーフィルタの製造方法
JP2008287213A (ja) * 2007-01-12 2008-11-27 Toyo Ink Mfg Co Ltd 着色組成物およびカラーフィルタの製造方法
JP2009086414A (ja) * 2007-10-01 2009-04-23 Taiyo Ink Mfg Ltd 感光性樹脂組成物及びその硬化物
JP2011086527A (ja) * 2009-10-16 2011-04-28 Toppan Printing Co Ltd El素子、照明装置及びディスプレイ装置
JP2010271729A (ja) * 2010-07-05 2010-12-02 Toyo Ink Mfg Co Ltd 光硬化性着色組成物およびそれを用いて形成されるカラーフィルタ

Cited By (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2015060240A1 (ja) * 2013-10-21 2017-03-09 日産化学工業株式会社 ネガ型感光性樹脂組成物
US10151976B2 (en) 2014-12-10 2018-12-11 Goo Chemical Co., Ltd. Solder resist composition, and covered-printed wiring board
US9835944B2 (en) 2014-12-10 2017-12-05 Goo Chemical Co., Ltd. Liquid solder resist composition and covered-printed wiring board
US10527937B2 (en) 2014-12-10 2020-01-07 Goo Chemical Co., Ltd. Liquid solder resist composition and covered-printed wiring board
JP2016114928A (ja) * 2015-06-30 2016-06-23 互応化学工業株式会社 液状ソルダーレジスト組成物及び被覆プリント配線板
JP5883530B1 (ja) * 2015-06-30 2016-03-15 互応化学工業株式会社 液状ソルダーレジスト組成物及び被覆プリント配線板
KR101857083B1 (ko) * 2015-12-29 2018-05-11 동우 화인켐 주식회사 착색 감광성 수지 조성물, 컬러 필터 및 이를 구비한 화상 표시 장치
JP2021050339A (ja) * 2016-02-15 2021-04-01 富士フイルム株式会社 着色硬化性組成物、カラーフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および、硬化膜の製造方法
JPWO2017141860A1 (ja) * 2016-02-15 2019-01-17 富士フイルム株式会社 着色硬化性組成物、カラーフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および、硬化膜の製造方法
JP2020073989A (ja) * 2016-02-15 2020-05-14 富士フイルム株式会社 着色硬化性組成物、カラーフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および、硬化膜の製造方法
JP7090684B2 (ja) 2016-02-15 2022-06-24 富士フイルム株式会社 着色硬化性組成物、カラーフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および、硬化膜の製造方法
KR20180100209A (ko) * 2016-02-15 2018-09-07 후지필름 가부시키가이샤 착색 경화성 조성물, 컬러 필터, 고체 촬상 소자, 화상 표시 장치, 및 경화막의 제조 방법
KR102132194B1 (ko) * 2016-02-15 2020-07-09 후지필름 가부시키가이샤 착색 경화성 조성물, 컬러 필터, 고체 촬상 소자, 화상 표시 장치, 및 경화막의 제조 방법
US11112693B2 (en) 2016-02-15 2021-09-07 Fujifilm Corporation Curable coloring composition, color filter, solid-state imaging device, image display device, and method for producing cured film
JP2018146630A (ja) * 2017-03-01 2018-09-20 富士フイルム株式会社 カラーフィルタの下地膜用組成物、積層体、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置
CN111095103B (zh) * 2017-09-28 2023-06-27 富士胶片株式会社 感光性着色组合物、固化膜、图案的形成方法、滤色器、固体摄像元件及图像显示装置
CN111095103A (zh) * 2017-09-28 2020-05-01 富士胶片株式会社 感光性着色组合物、固化膜、图案的形成方法、滤色器、固体摄像元件及图像显示装置
KR20200030567A (ko) 2017-09-28 2020-03-20 후지필름 가부시키가이샤 감광성 착색 조성물, 경화막, 패턴의 형성 방법, 컬러 필터, 고체 촬상 소자 및 화상 표시 장치
JPWO2019065001A1 (ja) * 2017-09-28 2020-11-05 富士フイルム株式会社 感光性着色組成物、硬化膜、パターンの形成方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置
WO2019065001A1 (ja) * 2017-09-28 2019-04-04 富士フイルム株式会社 感光性着色組成物、硬化膜、パターンの形成方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置
KR102382227B1 (ko) * 2017-09-28 2022-04-04 후지필름 가부시키가이샤 감광성 착색 조성물, 경화막, 패턴의 형성 방법, 컬러 필터, 고체 촬상 소자 및 화상 표시 장치
JP6997202B2 (ja) 2017-09-28 2022-01-17 富士フイルム株式会社 感光性着色組成物、硬化膜、パターンの形成方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置
CN111656277A (zh) * 2018-01-31 2020-09-11 东丽株式会社 负型感光性树脂组合物、固化膜、具备固化膜的元件及显示装置以及其制造方法
JPWO2019150938A1 (ja) * 2018-01-31 2020-11-26 東レ株式会社 ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜を具備する素子及び表示装置並びにその製造方法
JP7172980B2 (ja) 2018-01-31 2022-11-16 東レ株式会社 ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜を具備する素子及び表示装置並びにその製造方法
WO2019150938A1 (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 東レ株式会社 ネガ型感光性樹脂組成物、硬化膜、硬化膜を具備する素子及び表示装置並びにその製造方法
KR20200115564A (ko) 2018-03-05 2020-10-07 후지필름 가부시키가이샤 감광성 착색 조성물, 경화막, 패턴의 형성 방법, 컬러 필터, 고체 촬상 소자 및 화상 표시 장치
KR20230069253A (ko) 2018-03-05 2023-05-18 후지필름 가부시키가이샤 감광성 착색 조성물, 경화막, 패턴의 형성 방법, 컬러 필터, 고체 촬상 소자 및 화상 표시 장치
WO2019176409A1 (ja) * 2018-03-13 2019-09-19 富士フイルム株式会社 硬化膜の製造方法、固体撮像素子の製造方法
JP7016403B2 (ja) 2018-03-13 2022-02-04 富士フイルム株式会社 硬化膜の製造方法、固体撮像素子の製造方法
JPWO2019176409A1 (ja) * 2018-03-13 2021-02-18 富士フイルム株式会社 硬化膜の製造方法、固体撮像素子の製造方法
JP7273046B2 (ja) 2018-08-28 2023-05-12 富士フイルム株式会社 着色組成物、画素の形成方法、カラーフィルタの製造方法および表示装置の製造方法
JPWO2020045209A1 (ja) * 2018-08-28 2021-08-26 富士フイルム株式会社 着色組成物、画素の形成方法、カラーフィルタの製造方法および表示装置の製造方法
JP7169362B2 (ja) 2018-09-26 2022-11-10 富士フイルム株式会社 着色組成物、硬化膜の形成方法、カラーフィルタの製造方法および表示装置の製造方法
JP7059387B2 (ja) 2018-09-26 2022-04-25 富士フイルム株式会社 硬化性組成物、硬化膜、パターンの形成方法、光学フィルタおよび光センサ
KR20210035234A (ko) * 2018-09-26 2021-03-31 후지필름 가부시키가이샤 경화성 조성물, 경화막, 패턴의 형성 방법, 광학 필터 및 광센서
WO2020066871A1 (ja) * 2018-09-26 2020-04-02 富士フイルム株式会社 硬化性組成物、硬化膜、パターンの形成方法、光学フィルタおよび光センサ
JPWO2020066919A1 (ja) * 2018-09-26 2021-09-24 富士フイルム株式会社 着色組成物、硬化膜の形成方法、カラーフィルタの製造方法および表示装置の製造方法
KR102527570B1 (ko) * 2018-09-26 2023-05-02 후지필름 가부시키가이샤 경화성 조성물, 경화막, 패턴의 형성 방법, 광학 필터 및 광센서
JPWO2020066871A1 (ja) * 2018-09-26 2021-09-16 富士フイルム株式会社 硬化性組成物、硬化膜、パターンの形成方法、光学フィルタおよび光センサ
JP2020181041A (ja) * 2019-04-24 2020-11-05 東洋インキScホールディングス株式会社 カラーフィルタ用着色組成物、およびカラーフィルタ
JPWO2021171870A1 (ja) * 2020-02-27 2021-09-02
WO2021171870A1 (ja) * 2020-02-27 2021-09-02 富士フイルム株式会社 着色組成物、着色硬化膜の製造方法、着色硬化膜、カラーフィルタ、有機el表示装置
JP7438322B2 (ja) 2020-02-27 2024-02-26 富士フイルム株式会社 着色組成物、着色硬化膜の製造方法、着色硬化膜、カラーフィルタ、有機el表示装置
KR20230096058A (ko) 2020-12-24 2023-06-29 가부시끼가이샤 레조낙 공중합체 및 그 공중합체의 제조 방법
KR20230107324A (ko) 2020-12-24 2023-07-14 가부시끼가이샤 레조낙 공중합체 및 그 공중합체의 제조 방법
KR20240042104A (ko) 2021-10-15 2024-04-01 가부시끼가이샤 레조낙 수지 전구체, 수지, 수지 조성물 및 수지 경화막

Also Published As

Publication number Publication date
TWI611264B (zh) 2018-01-11
US9612532B2 (en) 2017-04-04
KR101892558B1 (ko) 2018-08-28
KR20160025592A (ko) 2016-03-08
WO2015025689A1 (ja) 2015-02-26
US20160139505A1 (en) 2016-05-19
KR101821624B1 (ko) 2018-01-24
KR20170136648A (ko) 2017-12-11
TW201508420A (zh) 2015-03-01
JP6178164B2 (ja) 2017-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6178164B2 (ja) 感光性着色組成物、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、有機el液晶表示装置
JP7232881B2 (ja) 着色感光性組成物、硬化膜、パターン形成方法、遮光膜付き赤外光カットフィルタ、固体撮像素子、画像表示装置および赤外線センサ
KR101844803B1 (ko) 착색 조성물, 경화막, 컬러 필터, 컬러 필터의 제조 방법, 고체 촬상 소자, 화상 표시 장치, 유기 일렉트로 루미네선스 소자, 색소 및 색소의 제조 방법
JP6147143B2 (ja) 着色感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、および画像表示装置
WO2016121194A1 (ja) 着色組成物、カラーフィルタ、パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、および、画像表示装置
TWI609240B (zh) 著色感光性樹脂組成物、硬化膜、圖案、彩色濾光片、彩色濾光片的製造方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置
TWI604018B (zh) 紅色感光性樹脂組成物、硬化膜、彩色濾光片、彩色濾光片的製造方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置
KR20160102276A (ko) 착색 조성물, 및 이것을 이용한 경화막, 컬러 필터, 패턴 형성 방법, 컬러 필터의 제조 방법, 고체 촬상 소자, 화상 표시 장치와 염료 다량체
JP6251067B2 (ja) 着色組成物、硬化膜、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、固体撮像素子および画像表示装置
JP2015151530A (ja) 複合体およびその製造方法、着色組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置、ならびに、積層体よび積層体
JP2015052778A (ja) 着色感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置
TW201533535A (zh) 感放射線性組成物及其製造方法、硬化膜、彩色濾光片及其製造方法、圖案形成方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置
WO2015029797A1 (ja) 感放射線性組成物、カラーフィルタおよびその製造方法、ならびに、固体撮像素子
TW201938598A (zh) 感光性著色組成物、硬化膜、圖案的形成方法、濾色器、固體攝像元件及圖像顯示裝置
KR20200030567A (ko) 감광성 착색 조성물, 경화막, 패턴의 형성 방법, 컬러 필터, 고체 촬상 소자 및 화상 표시 장치
JP2015049458A (ja) 着色感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161122

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170627

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170713

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6178164

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250