JP2021124704A - 感光性着色樹脂組成物、硬化物、隔壁及び画像表示装置 - Google Patents

感光性着色樹脂組成物、硬化物、隔壁及び画像表示装置 Download PDF

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朋子 山川
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恵理子 利光
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Abstract

【課題】本発明の課題は、青色光の遮光性が良好であり、耐光性が高い感光性着色樹脂組成物を提供することにある。【解決手段】（Ａ）エチレン性不飽和化合物、（Ｂ）光重合開始剤、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｄ）撥液剤、及び（Ｅ）着色剤を含有する感光性着色樹脂組成物であって、前記（Ｄ）撥液剤が、架橋基を有するフッ素原子含有樹脂を含有し、前記（Ｅ）着色剤が、赤色顔料と、紫色顔料、青色顔料、及び緑色顔料からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有することを特徴とする感光性着色樹脂組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、感光性着色樹脂組成物に関し、さらに感光性着色樹脂組成物を硬化させた硬化物、該硬化物から構成される隔壁や、該隔壁を備える画像表示装置に関する。
従来のディスプレイには、有機顔料を用いて赤色、緑色、及び青色の画素を形成したカラーフィルタが多用されている。
近年、ディスプレイの低消費電力化や広色域化のため、量子ドット等の発光性ナノ結晶粒子を用いて画素を形成したカラーフィルタが検討されている。具体的には、赤色発光性のナノ結晶粒子を含む赤色画素、緑色発光性のナノ結晶粒子を含む緑色画素、光源からの青色光を透過する青色画素を有するものが知られている。
カラーフィルタの製造方法としては、フォトリソグラフィー法とインクジェット法があり、後者の方がインク材料のロスを低減できることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
インクジェット法により発光性ナノ結晶粒子を含むカラーフィルタを製造する場合、予め作製した隔壁に囲まれた領域（画素部）にインクを吐出して画素を形成する。そのため、隔壁には隣接する画素間におけるインク同士の混合等を防ぐ必要があり、高い撥インク性が求められる。
撥インク性を有する隔壁を形成する材料に関し、特許文献２には着色剤の含有割合が特定範囲内であり、かつ、側鎖にエチレン性不飽和基を有するアクリル共重合樹脂、及びエポキシ（メタ）アクリレート樹脂を含有する感光性着色樹脂組成物を用いることで、撥インク性が高く、直線性が良好な隔壁が得られると記載されている。
一方で特許文献３には、特定の界面活性剤を含有するカラーフィルタ画素形成用組成物を用いることで、カラーフィルタ製造時における水しみの発生を抑制し、製造ラインの生産効率低下を抑制できると記載されている。
特開２０１９−０８６７４５号公報 国際公開第２０１９／１４６６８５号 特開２０１０−１６４９６５号公報
本発明者らが検討したところ、特許文献２に記載されている感光性着色樹脂組成物は着色剤として紫色顔料、青色顔料及び橙色顔料を併用しており、光源からの青色光の遮光性が低く、画素間の青色光漏れにより画像表示装置の色再現性が低下する場合があることが見出された。
一方で特許文献３には、着色剤として赤色顔料を単独で使用した感光性着色樹脂組成物が記載されているが、耐光性が低いことが見出された。
そこで本発明は、青色光の遮光性が良好であり、耐光性が高い感光性着色樹脂組成物を提供することを目的とする。
本発明者らが鋭意検討した結果、着色剤として赤色顔料と、紫色顔料、青色顔料、及び緑色顔料からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有することで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち本発明の要旨は以下の通りである。
［１］ （Ａ）エチレン性不飽和化合物、（Ｂ）光重合開始剤、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｄ）撥液剤、及び（Ｅ）着色剤を含有する感光性着色樹脂組成物であって、
前記（Ｄ）撥液剤が、架橋基を有するフッ素原子含有樹脂を含有し、
前記（Ｅ）着色剤が、赤色顔料と、紫色顔料、青色顔料、及び緑色顔料からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有することを特徴とする感光性着色樹脂組成物。
［２］ 前記（Ｅ）着色剤中の前記赤色顔料の含有割合が５０質量％以上である、［１］に記載の感光性着色樹脂組成物。
［３］ 前記赤色顔料がＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４を含有する、［１］又は［２］に記載の感光性着色樹脂組成物。
［４］ 前記紫色顔料がＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３及び／又はＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２９を含有する、［１］〜［３］のいずれかに記載の感光性着色樹脂組成物。
［５］ 前記青色顔料がＣ．Ｉ．ピグメントブルー６０及び／又はＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を含有する、［１］〜［４］のいずれかに記載の感光性着色樹脂組成物。
［６］ 前記緑色顔料がＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、５８及び５９からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する、［１］〜［５］のいずれかに記載の感光性着色樹脂組成物。
［７］ 前記（Ｅ）着色剤の含有割合が全固形分中に２０質量％以下である、［１］〜［６］のいずれかに記載の感光性着色樹脂組成物。
［８］ ［１］〜［７］のいずれかに記載の感光性着色樹脂組成物を硬化させた硬化物。
［９］ ［８］に記載の硬化物から構成される隔壁。
［１０］ ［９］に記載の隔壁を備える画像表示装置。
本発明により、青色光の遮光性が良好であり、耐光性が高い感光性着色樹脂組成物を提供することができる。
図１は、本発明の隔壁を備える、カラーフィルタの一例の模式断面図である。
以下、本発明を詳細に説明する。なお、以下の記載は本発明の実施形態の一例であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらに特定されない。
なお、本発明において、「（メタ）アクリル」とは、「アクリル及びメタクリルのいずれか一方又は両方」を意味するものとし、また、「全固形分」とは、感光性着色樹脂組成物における溶剤以外の全成分を意味するものとする。さらに、本発明において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本発明において、「（共）重合体」とは、単一重合体（ホモポリマー）と共重合体（コポリマー）の双方を含むことを意味し、また、「（酸）無水物」、「（無水）…酸」とは、酸とその無水物の双方を含むことを意味する。
本発明において、隔壁材とはバンク材、壁材、ウォール材をさし、同様に、隔壁とはバンク、壁、ウォールをさす。
本発明において、重量平均分子量とは、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）によるポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）をさす。
本発明において、酸価とは、特に断りのない限り有効固形分換算の酸価を表し、中和滴定により算出される。
本発明において、顔料の具体例をピグメントナンバーで示すが、「Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２」等の用語は、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）を意味する。
本発明において隔壁とは、発光性ナノ結晶粒子を含むカラーフィルタにおける画素部を区画するためのものであり、区画された領域にインクを吐出、乾燥することで、画素を形成させていくために使用されるものである。
［１］感光性着色樹脂組成物
本発明の感光性着色樹脂組成物は、（Ａ）エチレン性不飽和化合物、（Ｂ）光重合開始剤、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｄ）撥液剤、及び（Ｅ）着色剤を必須成分として含有し、さらに必要に応じてその他の成分を含んでいてもよく、例えば溶剤や連鎖移動剤を含んでいてもよい。
［１−１］感光性着色樹脂組成物の成分および組成
本発明の感光性着色樹脂組成物を構成する成分およびその組成について順に説明する。
［１−１−１］（Ａ）成分；エチレン性不飽和化合物
本発明の感光性着色樹脂組成物は、（Ａ）エチレン性不飽和化合物を含有する。（Ａ）エチレン性不飽和化合物を含むことで、塗膜の硬化性が上がり、また撥インク性が向上すると考えられる。
ここで使用されるエチレン性不飽和化合物としては、エチレン性不飽和結合を分子内に１個以上有する化合物を意味するが、重合性、架橋性、およびそれに伴う露光部と非露光部の現像液溶解性の差異を拡大できる等の点から、エチレン性不飽和結合を分子内に２個以上有する化合物であることが好ましく、また、その不飽和結合は（メタ）アクリロイルオキシ基に由来するもの、つまり、（メタ）アクリレート化合物であることがさらに好ましい。
本発明においては、特に、１分子中にエチレン性不飽和結合を２個以上有する多官能エチレン性単量体を使用することが望ましい。多官能エチレン性単量体が有するエチレン性不飽和基の数は特に限定されないが、好ましくは２個以上、より好ましくは３個以上、さらに好ましくは５個以上であり、また、好ましくは１５個以下、より好ましくは１０個以下、さらに好ましくは８個以下、特に好ましくは７個以下である。前記下限値以上とすることで重合性が向上して撥インク性が高くなる傾向があり、前記上限値以下とすることで現像性がより良好となる傾向がある。
エチレン性不飽和化合物の具体例としては、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；芳香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；脂肪族ポリヒドロキシ化合物、芳香族ポリヒドロキシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物と、不飽和カルボン酸及び多塩基性カルボン酸とのエステル化反応により得られるエステルなどが挙げられる。
前記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としては、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、グリセロールアクリレート等の脂肪族ポリヒドロキシ化合物のアクリル酸エステル、これら例示化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたメタクリル酸エステル、同様にイタコネートに代えたイタコン酸エステル、クロネートに代えたクロトン酸エステルもしくはマレエートに代えたマレイン酸エステル等が挙げられる。
芳香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としては、ハイドロキノンジアクリレート、ハイドロキノンジメタクリレート、レゾルシンジアクリレート、レゾルシンジメタクリレート、ピロガロールトリアクリレート等の芳香族ポリヒドロキシ化合物のアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル等が挙げられる。
脂肪族ポリヒドロキシ化合物、芳香族ポリヒドロキシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物と、不飽和カルボン酸及び多塩基性カルボン酸とのエステル化反応により得られるエステルとしては必ずしも単一物ではないが、代表的な具体例を挙げれば、アクリル酸、フタル酸、及びエチレングリコールの縮合物、アクリル酸、マレイン酸、及びジエチレングリコールの縮合物、メタクリル酸、テレフタル酸及びペンタエリスリトールの縮合物、アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール及びグリセリンの縮合物等が挙げられる。
その他、本発明に用いられる多官能エチレン性単量体の例としては、ポリイソシアネート化合物と水酸基含有（メタ）アクリル酸エステル又はポリイソシアネート化合物とポリオール及び水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルを反応させて得られるようなウレタン（メタ）アクリレート類；多価エポキシ化合物とヒドロキシ（メタ）アクリレート又は（メタ）アクリル酸との付加反応物のようなエポキシアクリレート類；エチレンビスアクリルアミド等のアクリルアミド類；フタル酸ジアリル等のアリルエステル類；ジビニルフタレート等のビニル基含有化合物等が有用である。
上記ウレタン（メタ）アクリレート類としては、例えば、ＤＰＨＡ−４０Ｈ、ＵＸ−５０００、ＵＸ−５００２Ｄ−Ｐ２０、ＵＸ−５００３Ｄ、ＵＸ−５００５（日本化薬社製）、Ｕ−２ＰＰＡ、Ｕ−６ＬＰＡ、Ｕ−１０ＰＡ、Ｕ−３３Ｈ、ＵＡ−５３Ｈ、ＵＡ−３２Ｐ、ＵＡ−１１００Ｈ（新中村化学工業社製）、ＵＡ−３０６Ｈ、ＵＡ−５１０Ｈ、ＵＦ−８００１Ｇ（共栄社化学社製）、ＵＶ−１７００Ｂ、ＵＶ−７６００Ｂ、ＵＶ−７６０５Ｂ、ＵＶ−７６３０Ｂ、ＵＶ−７６４０Ｂ（三菱ケミカル社製）等が挙げられる。
これらの中でも、隔壁の基材に対する密着性と撥インク性の観点から（Ａ）エチレン性不飽和化合物として、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又はウレタン（メタ）アクリレート類を用いることが好ましく、ジペンタエリスリトールヘキサ（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、２−トリス（メタ）アクリロイロキシメチルエチルフタル酸、ペンタエリスリトールテトラ（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、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートの二塩基酸無水物付加物、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートの二塩基酸無水物付加物等を用いることがより好ましい。
これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
本発明において、（Ａ）エチレン性不飽和化合物の分子量は特に限定されないが、撥インク性、線幅の細い高精細な隔壁を形成する観点から、好ましくは１００以上、より好ましくは１５０以上で、さらに好ましくは２００以上、よりさらに好ましくは３００以上、特に好ましくは４００以上、最も好ましくは５００以上であり、好ましくは１０００以下、より好ましくは７００以下である。
また、（Ａ）エチレン性不飽和化合物の炭素数は特に限定されないが、撥インク性、残渣抑制の観点から、好ましくは７以上、より好ましくは１０以上、さらに好ましくは１５以上、よりさらに好ましくは２０以上、特に好ましくは２５以上であり、好ましくは５０以下、より好ましくは４０以下、さらに好ましくは３５以下、特に好ましくは３０以下である。
また、撥インク性、線幅の細い高精細な隔壁を形成する観点から、エステル（メタ）アクリレート類、エポキシ（メタ）アクリレート類、およびウレタン（メタ）アクリレート類が好ましく、中でも、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートなど３官能以上のエステル（メタ）アクリレート類、２，２，２−トリス（メタ）アクリロイロキシメチルエチルフタル酸、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートの二塩基酸無水物付加物等の３官能以上のエステル（メタ）アクリレート類への酸無水物の付加物が、撥インク性、線幅の細い高精細な隔壁を形成する面でさらに好ましい。
本発明の感光性着色樹脂組成物中の（Ａ）エチレン性不飽和化合物の含有割合は、特に限定されないが、全固形分中に通常１質量％以上、好ましくは５質量％以上、より好ましくは１０質量％以上、さらに好ましくは１５質量％以上、特に好ましくは２０質量％以上であり、通常８０質量％以下、好ましくは６０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下である。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、前記上限値以下とすることで線幅の細い高精細な隔壁を形成できる傾向がある。
また、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂１００質量部に対する（Ａ）エチレン性不飽和化合物の含有割合は特に限定されないが、通常１質量部以上、好ましくは５質量部以上、より好ましくは１０質量部以上、さらに好ましくは１５質量部以上、よりさらに好ましくは２０質量部以上、特に好ましくは２５質量部以上、最も好ましくは３０質量部以上であり、通常１５０質量部以下、好ましくは１００質量部以下、より好ましくは７０質量部以下、さらに好ましくは５０質量部以下、特に好ましくは４０質量部以下である。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、前記上限値以下とすることで線幅の細い高精細な隔壁を形成できる傾向がある。
［１−１−２］（Ｂ）成分；光重合開始剤
本発明の感光性着色樹脂組成物は、（Ｂ）光重合開始剤を含有する。（Ｂ）光重合開始剤は、活性光線により（Ａ）エチレン性不飽和化合物を重合させる、例えば、（Ａ）エチレン性不飽和化合物が有するエチレン性不飽和結合を重合させる化合物であれば特に限定されない。
本発明の感光性着色樹脂組成物は、（Ｂ）光重合開始剤として、この分野で通常用いられている光重合開始剤を使用することができる。このような光重合開始剤としては、例えば、特開昭５９−１５２３９６号公報、特開昭６１−１５１１９７号公報に記載のチタノセン化合物を含むメタロセン化合物；特開２０００−５６１１８号公報に記載のヘキサアリールビイミダゾール誘導体類；特開平１０−３９５０３号公報記載のハロメチル化オキサジアゾール誘導体類、ハロメチル−ｓ−トリアジン誘導体類、Ｎ−フェニルグリシン等のＮ−アリール−α−アミノ酸類、Ｎ−アリール−α−アミノ酸塩類、Ｎ−アリール−α−アミノ酸エステル類等のラジカル活性剤、α−アミノアルキルフェノン誘導体類；特開２０００−８００６８号公報、特開２００６−３６７５０号公報等に記載されているオキシムエステル系化合物等が挙げられる。
具体的には、例えば、メタロセン化合物としては、ジシクロペンタジエニルチタニウムジクロリド、ジシクロペンタジエニルチタニウムビスフェニル、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス（２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニル）、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス（２，３，５，６−テトラフルオロフェニル）、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス（２，４，６−トリフルオロフェニル）、ジシクロペンタジエニルチタニウムジ（２，６−ジフルオロフェニル）、ジシクロペンタジエニルチタニウムジ（２，４−ジフルオロフェニル）、ジ（メチルシクロペンタジエニル）チタニウムビス（２，３，４，５，６−ペンタフルオロフェニル）、ジ（メチルシクロペンタジエニル）チタニウムビス（２，６−ジフルオロフェニル）、ジシクロペンタジエニルチタニウム〔２，６−ジ−フルオロ−３−（ピロ−１−イル）−フェニル〕等が挙げられる。
また、ビイミダゾール誘導体類としては、２−（２’−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２−（２’−クロロフェニル）−４，５−ビス（３’−メトキシフェニル）イミダゾール２量体、２−（２’−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、２−（２’−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体、（４’−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール２量体等が挙げられる。
また、ハロメチル化オキサジアゾール誘導体類としては、２−トリクロロメチル−５−（２’−ベンゾフリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−〔β−（２’−ベンゾフリル）ビニル〕−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−〔β−（２’−（６’’−ベンゾフリル）ビニル）〕−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−フリル−１，３，４−オキサジアゾール等が挙げられる。
また、ハロメチル−ｓ−トリアジン誘導体類としては、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシカルボニルナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン等が挙げられる。
また、α−アミノアルキルフェノン誘導体類としては、２−メチル−１〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、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）ブタン−１−オン、４−ジメチルアミノエチルベンゾエ−ト、４−ジメチルアミノイソアミルベンゾエ−ト、４−ジエチルアミノアセトフェノン、４−ジメチルアミノプロピオフェノン、２−エチルヘキシル−１，４−ジメチルアミノベンゾエート、２，５−ビス（４−ジエチルアミノベンザル）シクロヘキサノン、７−ジエチルアミノ−３−（４−ジエチルアミノベンゾイル）クマリン、４−（ジエチルアミノ）カルコン等が挙げられる。
光重合開始剤としては、特に、感度や製版性の点でオキシムエステル系化合物が有効であり、フェノール性水酸基を含むアルカリ可溶性樹脂を用いる場合などは、感度の点で不利になるため、特にこのような感度に優れたオキシムエステル系化合物が有用である。オキシムエステル系化合物は、その構造の中に紫外線を吸収する構造と光エネルギーを伝達する構造とラジカルを発生する構造を併せ持っているために、少量で感度が高く、かつ、熱反応に対して安定であり、少量で高感度な感光性着色樹脂組成物を得ることが可能である。
オキシムエステル系化合物としては、例えば、下記一般式（ＩＶ）で表される化合物が挙げられる。
Figure 2021124704
上記式（ＩＶ）中、Ｒ21aは、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、又は、置換基を有していてもよい芳香族環基を示す。
Ｒ21bは芳香環を含む任意の置換基を示す。
Ｒ22aは、置換基を有していてもよいアルカノイル基、又は、置換基を有していてもよいアリーロイル基を示す。
ｎは０又は１を示す。
Ｒ21aにおけるアルキル基の炭素数は特に限定されないが、溶媒への溶解性や感度の観点から、通常１以上、好ましくは２以上、また、通常２０以下、好ましくは１５以下、より好ましくは１０以下である。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロペンチルエチル基、プロピル基等が挙げられる。
アルキル基が有していてもよい置換基としては、芳香族環基、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アミノ基、アミド基、４−（２−メトキシ−１−メチル）エトキシ−２−メチルフェニル基又はＮ−アセチル−Ｎ−アセトキシアミノ基などが挙げられ、合成容易性の観点からは、無置換であることが好ましい。
Ｒ21aにおける芳香族環基としては、芳香族炭化水素環基及び芳香族複素環基が挙げられる。芳香族環基の炭素数は特に限定されないが、感光性着色樹脂組成物への溶解性の観点から５以上であることが好ましい。また、現像性の観点から３０以下であることが好ましく、２０以下であることがより好ましく、１２以下であることがさらに好ましい。
芳香族環基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、ピリジル基、フリル基などが挙げられ、これらの中でも現像性の観点から、フェニル基又はナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
芳香族環基が有していてもよい置換基としては、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アミノ基、アミド基、アルキル基、アルコキシ基、これらの置換基が連結した基などが挙げられ、現像性の観点からアルキル基、アルコキシ基、これらを連結した基が好ましく、連結したアルコキシ基がより好ましい。
これらの中でも、感度の観点から、Ｒ21aが置換基を有していてもよいアルキル基、又は置換基を有していてもよい芳香族環基であることが好ましい。
また、Ｒ21bとしては、好ましくは置換されていてもよいカルバゾリル基、置換されていてもよいチオキサントニル基又は置換されていてもよいジフェニルスルフィド基が挙げられる。これらの中でも、感度の観点から、置換されていてもよいカルバゾリル基が好ましい。
また、Ｒ22aにおけるアルカノイル基の炭素数は特に限定されないが、溶媒への溶解性や感度の観点から、通常２以上、好ましくは３以上、また、通常２０以下、好ましくは１５以下、より好ましくは１０以下、さらに好ましくは５以下である。アルカノイル基の具体例としては、アセチル基、エチロイル基、プロパノイル基、ブタノイル基等が挙げられる。
アルカノイル基が有していてもよい置換基としては、芳香族環基、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アミノ基、アミド基などが挙げられ、合成容易性の観点からは、無置換であることが好ましい。
また、Ｒ22aにおけるアリーロイル基の炭素数は特に限定されないが、溶媒への溶解性や感度の観点から、通常７以上、好ましくは８以上、また、通常２０以下、好ましくは１５以下、より好ましくは１０以下である。アリーロイル基の具体例としては、ベンゾイル基、ナフトイル基等が挙げられる。
アリーロイル基が有していてもよい置換基としては、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アミノ基、アミド基、アルキル基などが挙げられ、合成容易性の観点からは、無置換であることが好ましい。
これらの中でも、感度の観点から、Ｒ22aが置換基を有していてもよいアルカノイル基であることが好ましく、無置換のアルカノイル基であることがより好ましく、アセチル基であることがさらに好ましい。
光重合開始剤は、１種類を単独で用いても、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
光重合開始剤には、必要に応じて、感応感度を高める目的で、画像露光光源の波長に応じた増感色素、重合促進剤を配合させることができる。増感色素としては、特開平４−２２１９５８号公報、特開平４−２１９７５６号公報に記載のキサンテン色素、特開平３−２３９７０３号公報、特開平５−２８９３３５号公報に記載の複素環を有するクマリン色素、特開平３−２３９７０３号公報、特開平５−２８９３３５号公報に記載の３−ケトクマリン化合物、特開平６−１９２４０号公報に記載のピロメテン色素、その他、特開昭４７−２５２８号公報、特開昭５４−１５５２９２号公報、特公昭４５−３７３７７号公報、特開昭４８−８４１８３号公報、特開昭５２−１１２６８１号公報、特開昭５８−１５５０３号公報、特開昭６０−８８００５号公報、特開昭５９−５６４０３号公報、特開平２−６９号公報、特開昭５７−１６８０８８号公報、特開平５−１０７７６１号公報、特開平５−２１０２４０号公報、特開平４−２８８８１８号公報に記載のジアルキルアミノベンゼン骨格を有する色素等を挙げることができる。
これらの増感色素のうち好ましいものは、アミノ基含有増感色素であり、更に好ましいものは、アミノ基及びフェニル基を同一分子内に有する化合物である。特に、好ましいのは、例えば、４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン、２−アミノベンゾフェノン、４−アミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、３，４−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物；２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾオキサゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ベンゾオキサゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾ［４，５］ベンゾオキサゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾ［６，７］ベンゾオキサゾール、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−オキサゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンゾチアゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ベンゾチアゾール、２−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ベンズイミダゾール、２−（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ベンズイミダゾール、２，５−ビス（ｐ−ジエチルアミノフェニル）−１，３，４−チアジアゾール、（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピリジン、（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピリジン、（ｐ−ジメチルアミノフェニル）キノリン、（ｐ−ジエチルアミノフェニル）キノリン、（ｐ−ジメチルアミノフェニル）ピリミジン、（ｐ−ジエチルアミノフェニル）ピリミジン等のｐ−ジアルキルアミノフェニル基含有化合物等である。このうち最も好ましいものは、４，４’−ジアルキルアミノベンゾフェノンである。
増感色素もまた１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
重合促進剤としては、例えば、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチル、安息香酸２−ジメチルアミノエチル等の芳香族アミン、ｎ−ブチルアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン等の脂肪族アミン等が用いられる。重合促進剤は、１種類を単独で用いても、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明の感光性着色樹脂組成物における（Ｂ）光重合開始剤の含有割合は特に限定されないが、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に、通常０．０１質量％以上、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは１質量％以上、さらに好ましくは２質量％以上、特に好ましくは３質量％以上であり、通常２５質量％以下、好ましくは２０質量％以下、より好ましくは１５質量％以下、さらに好ましくは１０質量％以下、よりさらに好ましくは７質量％以下、特に好ましくは５質量％以下である。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
また、感光性着色樹脂組成物中の（Ａ）エチレン性不飽和化合物に対する（Ｂ）光重合開始剤の配合比としては、（Ａ）エチレン性不飽和化合物１００質量部に対して、１質量部以上が好ましく、５質量部以上がより好ましく、１０質量部以上がさらに好ましく、１５質量部以上がよりさらに好ましく、２０質量部以上が特に好ましく、また、２００質量部以下が好ましく、１００質量部以下がより好ましく、５０質量部以下がさらに好ましく、３０質量部以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
また上記光重合開始剤と併用して、連鎖移動剤を用いることが好ましい。連鎖移動剤としてはメルカプト基含有化合物や、四塩化炭素等が挙げられ、連鎖移動効果が高い傾向があることからメルカプト基を有する化合物を用いることがより好ましい。Ｓ−Ｈ結合エネルギーが小さいことによって結合開裂が起こりやすく、水素引きぬき反応や連鎖移動反応を起こしやすいためであると考えられる。感度向上や表面硬化性に有効である。
メルカプト基含有化合物としては、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、３−メルカプト−１，２，４−トリアゾール、２−メルカプト−４（３Ｈ）−キナゾリン、β−メルカプトナフタレン、１，４−ジメチルメルカプトベンゼン等の芳香族環を有するメルカプト基含有化合物；へキサンジチオール、デカンジチオール、ブタンジオールビス（３−メルカプトプロピオネート）、ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビス（３−メルカプトプロピオネート）、エチレングリコールビスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピオネート）、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリスヒドロキシエチルトリスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールトリス（３−メルカプトプロピオネート）、ブタンジオールビス（３−メルカプトブチレート）、エチレングリコールビス（３−メルカプトブチレート）、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールトリス（３−メルカプトブチレート）、１，３，５−トリス（３−メルカプトブチルオキシエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオン等の脂肪族系のメルカプト基含有化合物、特に、メルカプト基を複数有する化合物等が挙げられる。
このうち好ましくは、芳香族環を有するメルカプト基含有化合物の中では２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾールが好ましく、脂肪族系のメルカプト基含有化合物の中では、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールトリス（３−メルカプトプロピオネート）、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールトリス（３−メルカプトブチレート）、１，３，５−トリス（３−メルカプトブチルオキシエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオンが好ましい。
また感度の面からは、脂肪族系のメルカプト基含有化合物が好ましく、具体的には、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールトリス（３−メルカプトプロピオネート）、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）、ペンタエリスリトールトリス（３−メルカプトブチレート）、１，３，５−トリス（３−メルカプトブチルオキシエチル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）−トリオンが好ましく、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）がより好ましい。
これらは種々のものが１種を単独で、或いは２種以上を混合して使用できる。
これらの中でも、テーパ角を高める観点から、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール、及び２−メルカプトベンゾオキサゾールよりなる群から選択された１又は２以上と、光重合開始剤とを組み合わせて、光重合開始剤系として使用することが好適である。例えば、２−メルカプトベンゾチアゾールを用いてもよく、２−メルカプトベンゾイミダゾールを用いてもよく、２−メルカプトベンゾチアゾールと２−メルカプトベンゾイミダゾールとを併用して用いてもよい。
また、感度の観点から、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）よりなる群から選択された１又は２以上を用いることが好ましい。さらに、感度の観点から、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトベンゾイミダゾール、及び２−メルカプトベンゾオキサゾールよりなる群から選択された１又は２以上と、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）よりなる群から選択された１又は２以上と、光重合開始剤とを組み合わせて用いることが好ましい。
本発明の感光性着色樹脂組成物における連鎖移動剤の含有割合は特に限定されないが、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に、通常０．０１質量％以上、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上、さらに好ましくは０．８質量％以上であり、通常５質量％以下、好ましくは４質量％以下、より好ましくは３質量％以下、さらに好ましくは２質量％以下である。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで線幅の細い高精細な隔壁を形成できる傾向がある。
また、感光性着色樹脂組成物中の（Ｂ）光重合開始剤に対する連鎖移動剤の含有割合としては、（Ｂ）光重合開始剤１００質量部に対して、５質量部以上が好ましく、１０質量部以上がより好ましく、１５質量部以上がさらに好ましく、２０質量部以上が特に好ましく、また、５００質量部以下が好ましく、３００質量部以下がより好ましく、１００質量部以下がさらに好ましく、５０質量部以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで線幅の細い高精細な隔壁を形成できる傾向がある。
［１−１−３］（Ｃ）成分；アルカリ可溶性樹脂
本発明の感光性着色樹脂組成物は、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂を含有する。本発明において、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂としてはアルカリ現像液で現像可能なものであれば特に限定されない。
アルカリ可溶性樹脂としては、カルボキシル基又は水酸基を有する各種樹脂が挙げられるが、現像性に優れるとの観点からはカルボキシル基を有するものが好ましい。
また、撥インク性を向上する観点からは、エチレン性不飽和基を有するアルカリ可溶性樹脂が好ましい。
本発明の感光性着色樹脂組成物の（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂は、撥インク性の観点から、側鎖にエチレン性不飽和基を有するアクリル共重合樹脂（Ｃ１１）（以下、「アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）」と略記する場合がある。）を含むことが好ましい。また一方で、パターンの直線性の観点からは、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）を含むことが好ましい。
さらには、撥インク性と直線性の両立の観点からは、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂として、アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）と、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）の両者を含むことが好ましい。
まずは、アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）について詳述する。
［アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）］
アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）は、側鎖にエチレン性不飽和基を有する。エチレン性不飽和基を有するものとすることで、露光による光硬化が起こってより強固な膜となり、現像時にも撥液剤が流出しにくくなり、撥インク性が発現しやすくなると考えられる。
（一般式（Ｉ）で表される部分構造）
アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）が有する、エチレン性不飽和基を有する側鎖を含む部分構造は特に限定されないが、膜の柔軟性に伴うラジカルの発散しやすさの観点から、例えば、下記一般式（Ｉ）で表される部分構造を有することが好ましい。
Figure 2021124704
（式（Ｉ）中、Ｒ1及びＲ2は各々独立に、水素原子又はメチル基を表す。＊は結合手を表す。）
また、前記式（Ｉ）で表される部分構造の中でも、感度やアルカリ現像性の観点から、下記一般式（Ｉ’）で表される部分構造が好ましい。
Figure 2021124704
（式（Ｉ’）中、Ｒ1及びＲ2は各々独立に、水素原子又はメチル基を表す。ＲXは水素原子又は多塩基酸残基を表す。）
多塩基酸残基とは、多塩基酸又はその無水物からＯＨ基を１つ除した１価の基を意味する。多塩基酸としては、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、クロレンド酸、メチルテトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸から選ばれた１種又は２種以上が挙げられる。
これらの中でもパターニング特性の観点から、好ましくは、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸であり、より好ましくは、テトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸である。
アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）が前記一般式（Ｉ）で表される部分構造を含む場合、その含有割合は特に限定されないが、アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）の構成単位の総モル数に対して１０モル％以上が好ましく、２０モル％以上がより好ましく、３０モル％以上がさらに好ましく、４０モル％以上がよりさらに好ましく、５０モル％以上が特に好ましく、また、９９モル％以下が好ましく、９５モル％以下がより好ましく、９０モル％以下がさらに好ましく、８０モル％以下がよりさらに好ましく、７０モル％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで線幅の細い高精細な隔壁を形成できる傾向がある。
アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）が前記一般式（Ｉ’）で表される部分構造を含む場合、その含有割合は特に限定されないが、アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）の構成単位の総モル数に対して１０モル％以上が好ましく、２０モル％以上がより好ましく、３０モル％以上がさらに好ましく、４０モル％以上がよりさらに好ましく、５０モル％以上が特に好ましく、また、９９モル％以下が好ましく、９５モル％以下がより好ましく、９０モル％以下がさらに好ましく、８０モル％以下がよりさらに好ましく、７０モル％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで線幅の細い高精細な隔壁を形成できる傾向がある。
（一般式（ＩＩ）で表される部分構造）
アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）が前記一般式（Ｉ）で表される部分構造を含む場合、他に含まれる部分構造は特に限定されないが、現像密着性の観点から、例えば、下記一般式（ＩＩ）で表される部分構造を有することも好ましい。
Figure 2021124704
上記式（ＩＩ）中、Ｒ3は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ4は置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族環基、又は置換基を有していてもよいアルケニル基を表す。
（Ｒ4）
前記式（ＩＩ）において、Ｒ4は置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族環基、又は置換基を有していてもよいアルケニル基を表す。
Ｒ4におけるアルキル基としては直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が挙げられる。その炭素数は、１以上であることが好ましく、３以上であることがより好ましく、５以上であることがさらに好ましく、８以上であることが特に好ましく、また、２０以下であることが好ましく、１８以下であることがより好ましく、１６以下であることがさらに好ましく、１４以下であることがよりさらに好ましく、１２以下であることが特に好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が高くなり、現像密着性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、シクロヘキシル基、ジシクロペンタニル基、ドデカニル基等が挙げられる。これらの中でも現像性の観点から、ジシクロペンタニル基又はドデカニル基が好ましく、ジシクロペンタニル基がより好ましい。
また、アルキル基が有していてもよい置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、クロロ基、ブロモ基、フルオロ基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基、オリゴエチレングリコール基、フェニル基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などが挙げられ、現像性の観点から、ヒドロキシ基、オリゴエチレングリコール基が好ましい。
Ｒ4における芳香族環基としては、１価の芳香族炭化水素環基及び１価の芳香族複素環基が挙げられる。その炭素数は６以上であることが好ましく、また、２４以下であることが好ましく、２２以下であることがより好ましく、２０以下であることがさらに好ましく、１８以下であることが特に好ましい。前記下限値以上とすることで現像密着性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
芳香族炭化水素環基における芳香族炭化水素環としては、単環であっても縮合環であってもよく、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などが挙げられる。
また、芳香族複素環基における芳香族複素環基としては、単環であっても縮合環であってもよく、例えば、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などが挙げられる。これらの中でも現像性の観点から、ベンゼン環、又はナフタレン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。
また、芳香族環基が有していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、クロロ基、ブロモ基、フルオロ基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基、オリゴエチレングリコール基、フェニル基、カルボキシル基などが挙げられ、現像性の観点から、ヒドロキシ基、オリゴエチレングリコール基が好ましい。
Ｒ4におけるアルケニル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルケニル基が挙げられる。その炭素数は、２以上であり、また、２２以下であることが好ましく、２０以下であることがより好ましく、１８以下であることがさらに好ましく、１６以下であることがよりさらに好ましく、１４以下であることが特に好ましい。前記下限値以上とすることで現像密着性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
また、アルケニル基が有していてもよい置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、クロロ基、ブロモ基、フルオロ基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基、オリゴエチレングリコール基、フェニル基、カルボキシル基などが挙げられ、現像性の観点から、ヒドロキシ基、オリゴエチレングリコール基が好ましい。
このように、Ｒ4は置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよい芳香族環基、又は置換基を有していてもよいアルケニル基を表すが、これらの中でも現像性と膜強度の観点から、アルキル基又はアルケニル基が好ましく、アルキル基がより好ましい。
アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）が前記一般式（ＩＩ）で表される部分構造を含む場合、その含有割合は特に限定されないが、アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）の構成単位の総モル数に対して１モル％以上が好ましく、２モル％以上がより好ましく、５モル％以上がさらに好ましく、１０モル％以上が特に好ましく、２０モル％以上がことさら好ましく、また、７０モル％以下が好ましく、６０モル％以下がより好ましく、５０モル％以下がさらに好ましく、４０モル％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで密着性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
（一般式（ＩＩＩ）で表される部分構造）
アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）が前記一般式（Ｉ）で表される部分構造を含む場合、他に含まれる部分構造として、耐熱性、膜強度の観点から下記一般式（ＩＩＩ）で表される部分構造が含まれることが好ましい。
Figure 2021124704
上記式（ＩＩＩ）中、Ｒ5は水素原子又はメチル基を表し、Ｒ6は置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルコキシ基、チオール基、又は置換基を有していてもよいアルキルスルフィド基を表す。ｔは０〜５の整数を表す。
（Ｒ6）
前記式（ＩＩＩ）においてＲ6は置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルコキシ基、チオール基、又は置換基を有していてもよいアルキルスルフィド基を表す。
Ｒ6におけるアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基が挙げられる。その炭素数は、１以上であることが好ましく、３以上であることがより好ましく、５以上であることがさらに好ましく、また、２０以下であることが好ましく、１８以下であることがより好ましく、１６以下であることがさらに好ましく、１４以下であることがよりさらに好ましく、１２以下であることが特に好ましい。前記下限値以上とすることで現像密着性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、シクロヘキシル基、ジシクロペンタニル基、ドデカニル基等が挙げられる。これらの中でも現像性と膜強度の観点から、ジシクロペンタニル基又はドデカニル基が好ましく、ジシクロペンタニル基がより好ましい。
また、アルキル基が有していてもよい置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、クロロ基、ブロモ基、フルオロ基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基、オリゴエチレングリコール基、フェニル基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などが挙げられ、現像性の観点から、ヒドロキシ基、オリゴエチレングリコール基が好ましい。
Ｒ6におけるアルケニル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルケニル基が挙げられる。その炭素数は、２以上であり、また、２２以下であることが好ましく、２０以下であることがより好ましく、１８以下であることがさらに好ましく、１６以下であることがよりさらに好ましく、１４以下であることが特に好ましい。前記下限値以上とすることで現像密着性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
また、アルケニル基が有していてもよい置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、クロロ基、ブロモ基、フルオロ基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基、オリゴエチレングリコール基、フェニル基、カルボキシル基などが挙げられ、現像性の観点から、ヒドロキシ基、オリゴエチレングリコール基が好ましい。
Ｒ6におけるアルキニル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキニル基が挙げられる。その炭素数は、２以上であり、また、２２以下であることが好ましく、２０以下であることがより好ましく、１８以下であることがさらに好ましく、１６以下であることがよりさらに好ましく、１４以下であることが特に好ましい。前記下限値以上とすることで現像密着性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
また、アルキニル基が有していてもよい置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、クロロ基、ブロモ基、フルオロ基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基、オリゴエチレングリコール基、フェニル基、カルボキシル基などが挙げられ、現像性の観点から、ヒドロキシ基、オリゴエチレングリコール基が好ましい。
Ｒ6におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、これらの中でも撥インク性の観点からはフッ素原子が好ましい。
Ｒ6におけるアルコキシ基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルコキシ基が挙げられる。その炭素数は、１以上であり、また、２０以下であることが好ましく、１８以下であることがより好ましく、１６以下であることがさらに好ましく、１４以下であることがよりさらに好ましく、１２以下であることが特に好ましい。前記下限値以上とすることで現像密着性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
また、アルコシ基が有していてもよい置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、クロロ基、ブロモ基、フルオロ基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基、オリゴエチレングリコール基、フェニル基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などが挙げられ、現像性の観点から、ヒドロキシ基、オリゴエチレングリコール基が好ましい。
Ｒ6におけるアルキルスルフィド基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキルスルフィド基が挙げられる。その炭素数は、１以上であることが好ましく、また、２０以下であることが好ましく、１８以下であることがより好ましく、１６以下であることがさらに好ましく、１４以下であることがよりさらに好ましく、１２以下であることが特に好ましい。前記下限値以上とすることで現像密着性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
また、アルキルスルフィド基におけるアルキル基が有していてもよい置換基としては、メトキシ基、エトキシ基、クロロ基、ブロモ基、フルオロ基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基、オリゴエチレングリコール基、フェニル基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基などが挙げられ、現像性の観点から、ヒドロキシ基、オリゴエチレングリコール基が好ましい。
このように、Ｒ6は置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ヒドロキシアルキル基、チオール基、又は置換基を有していてもよいアルキルスルフィド基を表すが、これらの中でも現像性の観点から、ヒドロキシル基又はカルボキシル基が好ましく、カルボキシル基がより好ましい。
前記式（ＩＩＩ）においてｔは０〜５の整数を表すが、製造容易性の観点からはｔが０であることが好ましい。
アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）が前記一般式（ＩＩＩ）で表される部分構造を含む場合、その含有割合は特に限定されないが、アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）の構成単位の総モル数に対して０．５モル％以上が好ましく、１モル％以上がより好ましく、２モル％以上がさらに好ましく、４モル％以上が特に好ましい。また、５０モル％以下が好ましく、３０モル％以下がより好ましく、２０モル％以下がさらに好ましく、１０モル％以下がよりさらに好ましく、６モル％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで膜の均一性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
（一般式（ＩＶ）で表される部分構造）
アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）が前記一般式（Ｉ）で表される部分構造を有する場合、他に含まれる部分構造として、現像性の観点から下記一般式（ＩＶ）で表される部分構造を有することも好ましい。
Figure 2021124704
上記式（ＩＶ）中、Ｒ7は水素原子又はメチル基を表す。
アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）が前記一般式（ＩＶ）で表される部分構造を含む場合、その含有割合は特に限定されないが、アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）の構成単位の総モル数に対して５モル％以上が好ましく、１０モル％以上がより好ましく、２０モル％以上がさらに好ましく、また、８０モル％以下が好ましく７０モル％以下がより好ましく、６０％モル以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで残渣が低減する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで撥インク性が向上する傾向がある。
一方で、アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）の酸価は特に限定されないが、１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上が好ましく、２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がより好ましく、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がさらに好ましく、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がよりさらに好ましく、６０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上が特に好ましく、また、１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、１４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより好ましく、１３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がさらに好ましく、１２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がよりさらに好ましい。前記下限値以上とすることで現像性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像密着性が向上する傾向がある。
アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）の重量平均分子量（Ｍｗ）は特に限定されないが、通常１０００以上、好ましくは２０００以上、より好ましくは４０００以上、さらに好ましくは６０００以上、よりさらに好ましくは７０００以上、特に好ましくは８０００以上であり、また、通常３００００以下、好ましくは２００００以下、より好ましくは１５０００以下、さらに好ましくは１００００以下である。前記下限値以上とすることで現像密着性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂に含まれるアクリル共重合樹脂（Ｃ１１）の含有割合は特に限定されないが、１０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましく、５０質量％以上がよりさらに好ましく、５５質量％以上が特に好ましく、また、９０質量％以下が好ましく、８０質量％以下がより好ましく、７０質量％以下がさらに好ましく、６５質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで線幅の細い高精細な隔壁を形成できる傾向がある。
また、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂がアクリル共重合樹脂（Ｃ１１）とエポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）の両方を含む場合、アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）の含有割合は、アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）とエポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）との含有割合の合計に対して、１０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましく、５０質量％以上がよりさらに好ましく、５５質量％以上が特に好ましく、また９０質量％以下が好ましく、８０質量％以下がより好ましく、７０質量％以下がさらに好ましく、６５質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで隔壁断面の垂直性が向上する傾向がある。
なお、アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）の具体例としては、例えば、特開平８−２９７３６６号公報や特開２００１−８９５３３号公報に記載の樹脂が挙げられる。
次に、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）について詳述する。
［エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）］
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）は、エポキシ樹脂にエチレン性不飽和モノカルボン酸又はエステル化合物を付加し、任意でイソシアネート基含有化合物を反応させた後、更に多塩基酸又はその無水物を反応させた樹脂である。例えば、エポキシ樹脂のエポキシ基に、不飽和モノカルボン酸のカルボキシル基が開環付加されることにより、エポキシ化合物にエステル結合（−ＣＯＯ−）を介してエチレン性不飽和結合が付加されると共に、その際生じた水酸基に、多塩基酸無水物の一方のカルボキシ基が付加されたものが挙げられる。また多塩基酸無水物を付加するときに、多価アルコールを同時に添加して付加されたものも挙げられる。
また上記反応で得られた樹脂のカルボキシル基に、更に反応し得る官能基を有する化合物を反応させて得られる樹脂も、上記エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）に含まれる。
このように、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂は化学構造上、実質的にエポキシ基を有さず、かつ「（メタ）アクリレート」に限定されるものではないが、エポキシ化合物（エポキシ樹脂）が原料であり、かつ、「（メタ）アクリレート」が代表例であるので慣用に従いこのように命名されている。
ここで、エポキシ樹脂とは、熱硬化により樹脂を形成する以前の原料化合物をも含めて言うこととし、そのエポキシ樹脂としては、公知のエポキシ樹脂の中から適宜選択して用いることができる。また、エポキシ樹脂は、フェノール性化合物とエピハロヒドリンとを反応させて得られる化合物を用いることができる。フェノール性化合物としては、２価もしくは２価以上のフェノール性水酸基を有する化合物が好ましく、単量体でも重合体でもよい。
具体的には、例えば、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールＦエポキシ樹脂、ビスフェノールＳエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、ビフェニルノボラックエポキシ樹脂、トリスフェノールエポキシ樹脂、フェノールとジシクロペンタンとの重合エポキシ樹脂、ジハイドロオキシルフルオレン型エポキシ樹脂、ジハイドロオキシルアルキレンオキシルフルオレン型エポキシ樹脂、９，９−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）フルオレンのジグリシジルエーテル化物、１，１−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）アダマンタンのジグリシジルエーテル化物、などが挙げられ、このように主鎖に芳香族環を有するものを好適に用いることができる。
中でも、高い硬化膜強度の観点から、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、フェノールとジシクロペンタジエンとの重合エポキシ樹脂、９，９−ビス（４’−ヒドロキシフェニル）フルオレンのジグリシジルエーテル化物、などが好ましく、ビスフェノールＡエポキシ樹脂が特に好ましい。
エポキシ樹脂の具体例としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（例えば、三菱ケミカル社製の「ｊＥＲ（登録商標、以下同じ。）８２８」、「ｊＥＲ１００１」、「ｊＥＲ１００２」、「ｊＥＲ１００４」、日本化薬社製の「ＮＥＲ−１３０２」（エポキシ当量３２３，軟化点７６℃）等）、ビスフェノールＦ型樹脂（例えば、三菱ケミカル社製の「ｊＥＲ８０７」、「ｊＥＲ４００４Ｐ」、「ｊＥＲ４００５Ｐ」、「ｊＥＲ４００７Ｐ」、日本化薬社製の「ＮＥＲ−７４０６」（エポキシ当量３５０，軟化点６６℃）等）、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、ビフェニルグリシジルエーテル（例えば、三菱ケミカル社製の「ｊＥＲＹＸ−４０００」）、フェノールノボラック型エポキシ樹脂（例えば、日本化薬社製の「ＥＰＰＮ（登録商標、以下同じ。）−２０１」、三菱ケミカル社製の「ｊＥＲ１５２」、「ｊＥＲ１５４」、ダウケミカル社製の「ＤＥＮ−４３８」）、（ｏ，ｍ，ｐ−）クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（例えば、日本化薬社製の「ＥＯＣＮ（登録商標、以下同じ。）−１０２Ｓ」、「ＥＯＣＮ−１０２０」、「ＥＯＣＮ−１０４Ｓ」）、トリグリシジルイソシアヌレート（例えば、日産化学社製の「ＴＥＰＩＣ（登録商標）」）、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂（例えば、日本化薬社製の「ＥＰＰＮ−５０１」、「ＥＰＰＮ−５０２」、「ＥＰＰＮ−５０３」）、脂環式エポキシ樹脂（ダイセル社製の「セロキサイド（登録商標、以下同じ。）２０２１Ｐ」、「セロキサイドＥＨＰＥ」）、ジシクロペンタジエンとフェノールの反応によるフェノール樹脂をグリシジル化したエポキシ樹脂（例えば、ＤＩＣ社製の「ＥＸＡ−７２００」、日本化薬社製の「ＮＣ−７３００」）、下記一般式（ｉ−１１）〜（ｉ−１４）で表されるエポキシ樹脂、等を好適に用いることができる。具体的には、下記一般式（ｉ−１１）で表されるエポキシ樹脂として日本化薬社製の「ＸＤ−１０００」、下記一般式（ｉ−１２）で表されるエポキシ樹脂として日本化薬社製の「ＮＣ−３０００」、下記一般式（ｉ−１４）で表されるエポキシ樹脂として新日鉄住金化学社製の「ＥＳＦ−３００」等が挙げられる。
Figure 2021124704
上記一般式（ｉ−１１）において、ｎは平均値であり、０〜１０の数を表す。Ｒ111は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、又はビフェニル基を表す。なお、１分子中に存在する複数のＲ111は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
Figure 2021124704
上記一般式（ｉ−１２）において、ｎは平均値であり、０〜１０の数を表す。Ｒ121は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、又はビフェニル基を表す。なお、１分子中に存在する複数のＲ121は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。
Figure 2021124704
上記一般式（ｉ−１３）において、Ｘは下記一般式（ｉ−１３−１）又は（ｉ−１３−２）で表される連結基を表す。但し、分子構造中に１つ以上のアダマンタン構造を含む。ｃは２又は３を表す。
Figure 2021124704
上記一般式（ｉ−１３−１）及び（ｉ−１３−２）において、Ｒ131〜Ｒ134及びＲ135〜Ｒ137は、各々独立に、置換基を有していてもよいアダマンチル基、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数１〜１２のアルキル基、又は置換基を有していてもよいフェニル基を表す。＊は結合手を表す。
Figure 2021124704
上記一般式（ｉ−１４）において、ｐ及びｑは各々独立に０〜４の整数を表し、Ｒ141及びＲ142は各々独立に炭素数１〜４のアルキル基又はハロゲン原子を表す。Ｒ143及びＲ144は各々独立に炭素数１〜４のアルキレン基を表す。ｘ及びｙは各々独立に０以上の整数を表す。
これらの中で、一般式（ｉ−１１）〜（ｉ−１４）のいずれかで表されるエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
エチレン性不飽和モノカルボン酸としては、例えば、（メタ）アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸等、および、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート無水コハク酸付加物、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート無水コハク酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート無水フタル酸付加物、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートテトラヒドロ無水フタル酸付加物、（メタ）アクリル酸とε−カプロラクトンとの反応生成物などが挙げられる。中でも、感度の観点から、（メタ）アクリル酸が好ましい。
多塩基酸（無水物）としては、例えば、コハク酸、マレイン酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、３−メチルテトラヒドロフタル酸、４−メチルテトラヒドロフタル酸、３−エチルテトラヒドロフタル酸、４−エチルテトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、３−メチルヘキサヒドロフタル酸、４−メチルヘキサヒドロフタル酸、３−エチルヘキサヒドロフタル酸、４−エチルヘキサヒドロフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、およびそれらの無水物などが挙げられる。中でも、アウトガスの観点から、コハク酸無水物、マレイン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、またはヘキサヒドロフタル酸無水物が好ましく、コハク酸無水物又はテトラヒドロフタル酸無水物がより好ましい。
多価アルコールを用いることで、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）の分子量を増大させ、分子中に分岐を導入することができ、分子量と粘度のバランスをとることができる傾向がある。また、分子中への酸基の導入率を増やすことができ、感度や密着性等のバランスがとれやすい傾向がある。
多価アルコールとしては、例えば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、トリメチロールエタン、１，２，３−プロパントリオールの中から選ばれる１種又は２種以上の多価アルコールであることが好ましい。
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂としては、前述のもの以外に、韓国公開特許第１０−２０１３−００２２９５５号公報に記載のもの等が挙げられる。
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）の酸価は特に限定されないが、１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上が好ましく、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がより好ましく、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がさらに好ましく、７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がよりさらに好ましく、８０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上が特に好ましく、また、２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、１８０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより好ましく、１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がさらに好ましく、１２０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がよりさらに好ましく、１１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで現像性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで膜強度が向上する傾向がある。
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）の重量平均分子量（Ｍｗ）は特に限定されないが、通常１０００以上、好ましくは２０００以上、より好ましくは３０００以上、さらに好ましくは４０００以上、特に好ましくは５０００以上であり、また、通常３００００以下、好ましくは２００００以下、より好ましくは１５０００以下、さらに好ましくは１００００以下、特に好ましくは８０００以下である。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで残渣が低減する傾向がある。
（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂がエポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）を含む場合、その含有割合は特に限定されないが、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂中に１０質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましく、３０質量％以上がさらに好ましく、３５質量％以上が特に好ましく、また、９０質量％以下が好ましく、７０質量％以下がより好ましく、６０質量％以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで直線性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで線幅の細い高精細な隔壁を形成できる傾向がある。
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）は、従来公知の方法により合成することができる。具体的には、前記エポキシ樹脂を有機溶剤に溶解させ、触媒と熱重合禁止剤の共存下、前記エチレン性不飽和結合を有する酸又はエステル化合物を加えて付加反応させ、更に多塩基酸又はその無水物を加えて反応を続ける方法を用いることができる。例えば特許第３９３８３７５号公報、特許第５１６９４２２号公報に記載されている方法が挙げられる。
ここで、反応に用いる有機溶剤としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの有機溶剤の１種または２種以上が挙げられる。また、上記触媒としては、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、トリベンジルアミン等の第３級アミン類、テトラメチルアンモニウムクロライド、メチルトリエチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムクロライド、トリメチルベンジルアンモニウムクロライドなどの第４級アンミニウム塩類、トリフェニルホスフィンなどの燐化合物、トリフェニルスチビンなどのスチビン類などの１種または２種以上が挙げられる。更に、熱重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、メチルハイドロキノンなどの１種または２種以上が挙げられる。
また、エチレン性不飽和結合を有する酸又はエステル化合物としては、エポキシ樹脂のエポキシ基の１化学当量に対して通常０．７〜１．３化学当量、好ましくは０．９〜１．１化学当量となる量とすることができる。また、付加反応時の温度としては、通常６０〜１５０℃、好ましくは８０〜１２０℃の温度とすることができる。更に、多塩基酸（無水物）の使用量としては、前記付加反応で生じた水酸基の１化学当量に対して、通常０．１〜１．２化学当量、好ましくは０．２〜１．１化学当量となる量とすることができる。
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）の中でも、膜強度や直線性の観点から、下記一般式（ｉ）で表される部分構造を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂、下記一般式（ｉｉ）で表される部分構造を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂、及び下記一般式（ｉｉｉ）で表される部分構造を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましい。
Figure 2021124704
式（ｉ）中、Ｒaは水素原子又はメチル基を表し、Ｒbは置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を表す。式（ｉ）中のベンゼン環は、更に任意の置換基により置換されていてもよい。ｎは１又は２を表す。＊は結合手を表す。
Figure 2021124704
式（ｉｉ）中、Ｒcは各々独立に、水素原子又はメチル基を表す。Ｒdは、環状炭化水素基を側鎖として有する２価の炭化水素基を表す。＊は結合手を表す。
Figure 2021124704
式（ｉｉｉ）中、Ｒeは水素原子又はメチル基を表し、γは単結合、−ＣＯ−、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい２価の環状炭化水素基を表す。式（ｉｉｉ）中のベンゼン環は、更に任意の置換基により置換されていてもよい。＊は結合手を表す。
これらの中でもまず、下記一般式（ｉ）で表される部分構造を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂（以下、「エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−１）」と称する場合がある。）について詳述する。
Figure 2021124704
式（ｉ）中、Ｒaは水素原子又はメチル基を表し、Ｒbは置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を表す。式（ｉ）中のベンゼン環は、更に任意の置換基により置換されていてもよい。ｎは１又は２を表す。＊は結合手を表す。
（Ｒb）
前記式（ｉ）において、Ｒbは置換基を有していてもよい２価の炭化水素基を表す。
２価の炭化水素基としては、２価の脂肪族基、２価の芳香族環基、１以上の２価の脂肪族基と１以上の２価の芳香族環基とを連結した基が挙げられる。
２価の脂肪族基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のものが挙げられる。これらの中でも現像溶解性の観点からは直鎖状のものが好ましく、一方で露光部への現像液の浸透低減の観点からは環状のものが好ましい。その炭素数は通常１以上であり、３以上が好ましく、６以上がより好ましく、また、２０以下が好ましく、１５以下がより好ましく、１０以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで撥インク性が向上する傾向がある。
２価の直鎖状脂肪族基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｎ−ヘキシレン基、ｎ−ヘプチレン基等が挙げられる。これらの中でも撥インク性や製造コストの観点から、メチレン基が好ましい。
２価の分岐鎖状脂肪族基の具体例としては、前述の２価の直鎖状脂肪族基に、側鎖としてメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等を有する構造が挙げられる。
２価の環状の脂肪族基が有する環の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、また、通常１０以下であり、５以下が好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
２価の環状の脂肪族基の具体例としては、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロデカン環、シクロドデカン環、ノルボルナン環、イソボルナン環、アダマンタン環、シクロドデカン環等の環から水素原子を２つ除した基が挙げられる。これらの中でも膜強度と現像性の観点から、アダマンタン環から水素原子を２つ除した基が好ましい。
２価の脂肪族基が有していてもよい置換基としては、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜５のアルコキシ基；水酸基；ニトロ基；シアノ基；カルボキシル基等が挙げられる。これらの中でも合成容易性の観点から、無置換であることが好ましい。
また、２価の芳香族環基としては、２価の芳香族炭化水素環基及び２価の芳香族複素環基が挙げられる。その炭素数は通常４以上であり、５以上が好ましく、６以上がより好ましく、また、２０以下が好ましく、１５以下がより好ましく、１０以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
２価の芳香族炭化水素環基における芳香族炭化水素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。２価の芳香族炭化水素環基としては、例えば、２個の遊離原子価を有する、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの基が挙げられる。
また、芳香族複素環基における芳香族複素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。２価の芳香族複素環基としては、例えば、２個の遊離原子価を有する、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。これらの中でも製造コストの観点から、２個の遊離原子価を有するベンゼン環又はナフタレン環が好ましく、２個の遊離原子価を有するベンゼン環がより好ましい。
２価の芳香族環基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシル基、メチル基、メトキシ基、エチル基、エトキシ基、プロピル基、プロポキシ基等が挙げられる。これらの中でも硬化性の観点から、無置換が好ましい。
また、１以上の２価の脂肪族基と１以上の２価の芳香族環基とを連結した基としては、前述の２価の脂肪族基を１以上と、前述の２価の芳香族環基を１以上とを連結した基が挙げられる。
２価の脂肪族基の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、通常１０以下であり、５以下が好ましく、３以下がより好ましい。前記下限値以上とすることで現像性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで膜強度が向上する傾向がある。
２価の芳香族環基の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、通常１０以下であり、５以下が好ましく、３以下がより好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
１以上の２価の脂肪族基と１以上の２価の芳香族環基とを連結した基の具体例としては、下記式（ｉ−Ａ）〜（ｉ−Ｆ）で表される基等が挙げられる。これらの中でも骨格の剛直性と膜の疎水化の観点から、下記式（ｉ−Ａ）で表される基が好ましい。
Figure 2021124704
前記のとおり、式（ｉ）中のベンゼン環は、更に任意の置換基により置換されていてもよい。該置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、メチル基、メトキシ基、エチル基、エトキシ基、プロピル基、プロポキシ基等が挙げられる。置換基の数も特に限定されず、１つでもよいし、２つ以上でもよい。
これらの中でも硬化性の観点から、無置換であることが好ましい。
（ｎ）
前記式（ｉ）において、ｎは１又は２を表すが、線幅の調整のしやすさの観点からはｎが１であることが好ましく、一方で基板との密着性の観点からはｎが２であることが好ましい。
また、前記式（ｉ）で表される部分構造は、現像溶解性の観点から、下記式（ｉ−１）で表される部分構造であることが好ましい。
Figure 2021124704
式（ｉ−１）中、Ｒa、Ｒb及びｎは、前記式（ｉ）のものと同義である。ＲYは水素原子又は多塩基酸残基を表す。＊は結合手を表す。式（ｉ−１）中のベンゼン環は、更に任意の置換基により置換されていてもよい。
多塩基酸残基とは、多塩基酸又はその無水物からＯＨ基を１つ除した１価の基を意味する。多塩基酸としては、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、クロレンド酸、メチルテトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸から選ばれた１種又は２種以上が挙げられる。
これらの中でもパターニング特性の観点から、好ましくは、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸であり、より好ましくは、テトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸である。
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−１）１分子中に含まれる、前記式（ｉ−１）で表される繰り返し単位構造は、１種でも２種以上でもよい。
また、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−１）１分子中に含まれる、前記式（ｉ）で表される部分構造の数は特に限定されないが、１以上が好ましく、２以上がより好ましく、３以上がさらに好ましく、また、１０以下が好ましく、８以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで現像性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで膜強度が向上する傾向がある。
また、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−１）１分子中に含まれる、前記式（ｉ−１）で表される部分構造の数は特に限定されないが、１以上が好ましく、２以上がより好ましく、３以上がさらに好ましく、また、１０以下が好ましく、８以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで現像性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで膜強度が向上する傾向がある。
以下にエポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−１）の具体例を挙げる。
Figure 2021124704
Figure 2021124704
Figure 2021124704
Figure 2021124704
Figure 2021124704
Figure 2021124704
Figure 2021124704
Figure 2021124704
次に、下記一般式（ｉｉ）で表される部分構造を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂（以下、「エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−２）」と称する場合がある。）について詳述する。
Figure 2021124704
式（ｉｉ）中、Ｒcは各々独立に、水素原子又はメチル基を表す。Ｒdは、環状炭化水素基を側鎖として有する２価の炭化水素基を表す。＊は結合手を表す。
（Ｒd）
前記式（ｉｉ）において、Ｒdは、環状炭化水素基を側鎖として有する２価の炭化水素基を表す。
環状炭化水素基としては、脂肪族環基又は芳香族環基が挙げられる。
脂肪族環基が有する環の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、また、通常１０以下であり、５以下が好ましく、３以下がより好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
また、脂肪族環基の炭素数は通常４以上であり、６以上が好ましく、８以上がより好ましく、また、４０以下が好ましく、３０以下がより好ましく、２０以下がさらに好ましく、１５以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
脂肪族環基における脂肪族環の具体例としてはシクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロデカン環、シクロドデカン環、ノルボルナン環、イソボルナン環、アダマンタン環、シクロドデカン環等が挙げられる。これらの中でも膜強度と現像性の観点から、アダマンタン環が好ましい。
一方で、芳香族環基が有する環の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、３以上がより好ましく、また、通常１０以下であり、５以下が好ましく、４以下がより好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
芳香族環基としては、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が挙げられる。また、芳香族環基の炭素数は通常４以上であり、６以上が好ましく、８以上がより好ましく、１０以上がよりさらに好ましく、１２以上が特に好ましく、また、４０以下が好ましく、３０以下がより好ましく、２０以下がさらに好ましく、１５以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
芳香族環基における芳香族環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環等が挙げられる。これらの中でもパターニング特性の観点から、フルオレン環が好ましい。
また、環状炭化水素基を側鎖として有する２価の炭化水素基における、２価の炭化水素基は特に限定されないが、例えば、２価の脂肪族基、２価の芳香族環基、１以上の２価の脂肪族基と１以上の２価の芳香族環基とを連結した基が挙げられる。
２価の脂肪族基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のものが挙げられる。これらの中でも現像性の向上の観点からは直鎖状のものが好ましく、一方で膜強度の観点からは環状のものが好ましい。その炭素数は通常１以上であり、３以上が好ましく、６以上がより好ましく、また、２５以下が好ましく、２０以下がより好ましく、１５以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
２価の直鎖状脂肪族基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基、ｎ−ブチレン基、ｎ−ヘキシレン基、ｎ−ヘプチレン基等が挙げられる。これらの中でも撥インク性の観点から、メチレン基が好ましい。
２価の分岐鎖状脂肪族基の具体例としては、前述の２価の直鎖状脂肪族基に、側鎖としてメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉｓｏ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等を有する構造が挙げられる。
２価の環状の脂肪族基が有する環の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、また、通常１０以下であり、５以下が好ましく、３以下がより好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
２価の環状の脂肪族基の具体例としては、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロデカン環、シクロドデカン環、ノルボルナン環、イソボルナン環、アダマンタン環、シクロドデカン環等の環から水素原子を２つ除した基が挙げられる。これらの中でも膜強度の観点から、アダマンタン環から水素原子を２つ除した基が好ましい。
２価の脂肪族基が有していてもよい置換基としては、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜５のアルコキシ基；水酸基；ニトロ基；シアノ基；カルボキシル基等が挙げられる。これらの中でも合成容易性の観点から、無置換であることが好ましい。
また、２価の芳香族環基としては、２価の芳香族炭化水素環基及び２価の芳香族複素環基が挙げられる。その炭素数は通常４以上であり、５以上が好ましく、６以上がより好ましく、また、３０以下が好ましく、２０以下がより好ましく、１５以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
２価の芳香族炭化水素環基における芳香族炭化水素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。２価の芳香族炭化水素環基としては、例えば、２個の遊離原子価を有する、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの基が挙げられる。
また、芳香族複素環基における芳香族複素環としては、単環であっても縮合環であってもよい。２価の芳香族複素環基としては、例えば、２個の遊離原子価を有する、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの基が挙げられる。これらの中でも製造コストの観点から、２個の遊離原子価を有するベンゼン環又はナフタレン環が好ましく、２個の遊離原子価を有するベンゼン環がより好ましい。
２価の芳香族環基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシル基、メチル基、メトキシ基、エチル基、エトキシ基、プロピル基、プロポキシ基等が挙げられる。これらの中でも硬化性の観点から、無置換が好ましい。
また、１以上の２価の脂肪族基と１以上の２価の芳香族環基とを連結した基としては、前述の２価の脂肪族基を１以上と、前述の２価の芳香族環基を１以上とを連結した基が挙げられる。
２価の脂肪族基の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、通常１０以下であり、５以下が好ましく、３以下がより好ましい。前記下限値以上とすることで現像性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで膜強度が向上する傾向がある。
２価の芳香族環基の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、通常１０以下であり、５以下が好ましく、３以下がより好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
１以上の２価の脂肪族基と１以上の２価の芳香族環基とを連結した基の具体例としては、前記式（ｉ−Ａ）〜（ｉ−Ｆ）で表される基等が挙げられる。これらの中でも膜強度と撥インク性の両立の観点から、前記式（ｉ−Ｃ）で表される基が好ましい。
これらの２価の炭化水素基に対して、側鎖である環状炭化水素基の結合態様は特に限定されないが、例えば、脂肪族基や芳香族環基の水素原子１つを該側鎖で置換した態様や、脂肪族基の炭素原子の１つを含めて側鎖である環状炭化水素基を構成した態様が挙げられる。
また、前記式（ｉｉ）で表される部分構造は、撥インク性の観点から、下記式（ｉｉ−１）で表される部分構造であることが好ましい。
Figure 2021124704
式（ｉｉ−１）中、Ｒcは前記式（ｉｉ）と同義である。Ｒαは、置換基を有していてもよい１価の環状炭化水素基を表す。ｎは１以上の整数である。＊は結合手を表す。式（ｉｉ−１）中のベンゼン環は、更に任意の置換基により置換されていてもよい。
（Ｒα）
前記式（ｉｉ−１）において、Ｒαは、置換基を有していてもよい１価の環状炭化水素基を表す。
環状炭化水素基としては、脂肪族環基又は芳香族環基が挙げられる。
脂肪族環基が有する環の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、また、通常６以下であり、４以下が好ましく、３以下がより好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
また、脂肪族環基の炭素数は通常４以上であり、６以上が好ましく、８以上がより好ましく、また、４０以下が好ましく、３０以下がより好ましく、２０以下がさらに好ましく、１５以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
脂肪族環基における脂肪族環の具体例としてはシクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロデカン環、シクロドデカン環、ノルボルナン環、イソボルナン環、アダマンタン環、シクロドデカン環等が挙げられる。これらの中でも膜強度と現像性の両立の観点から、アダマンタン環が好ましい。
一方で、芳香族環基が有する環の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、３以上がより好ましく、また、通常１０以下であり、５以下が好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
芳香族環基としては、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が挙げられる。また、芳香族環基の炭素数は通常４以上であり、５以上が好ましく、６以上がより好ましく、また、３０以下が好ましく、２０以下がより好ましく、１５以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
芳香族環基における芳香族環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環等が挙げられる。これらの中でも膜強度と現像性の両立の観点から、フルオレン環が好ましい。
環状炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシル基、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、アミル基、ｉｓｏ−アミル基等の炭素数１〜５のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜５のアルコキシ基；ニトロ基；シアノ基；カルボキシル基等が挙げられる。これらの中でも合成の容易性の観点から、無置換が好ましい。
ｎは１以上の整数を表すが、２以上が好ましく、また、３以下が好ましい。前記下限値以上とすることで現像性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで膜強度が向上する傾向がある。
これらの中でも、膜強度と現像性の両立の観点から、Ｒαが１価の脂肪族環基であることが好ましく、アダマンチル基であることがより好ましい。
前記のとおり、式（ｉｉ−１）中のベンゼン環は、更に任意の置換基により置換されていてもよい。該置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、メチル基、メトキシ基、エチル基、エトキシ基、プロピル基、プロポキシ基等が挙げられる。置換基の数も特に限定されず、１つでもよいし、２つ以上でもよい。これらの中でも硬化性の観点から、無置換であることが好ましい。
以下に前記式（ｉｉ−１）で表される部分構造の具体例を挙げる。
Figure 2021124704
Figure 2021124704
Figure 2021124704
Figure 2021124704
Figure 2021124704
また、前記式（ｉｉ）で表される部分構造は、現像密着性の観点から、下記式（ｉｉ−２）で表される部分構造であることが好ましい。
Figure 2021124704
式（ｉｉ−２）中、Ｒcは前記式（ｉｉ）と同義である。Ｒβは、置換基を有していてもよい２価の環状炭化水素基を表す。＊は結合手を表す。式（ｉｉ−２）中のベンゼン環は、更に任意の置換基により置換されていてもよい。
（Ｒβ）
前記式（ｉｉ−２）において、Ｒβは、置換基を有していてもよい２価の環状炭化水素基を表す。
環状炭化水素基としては、脂肪族環基又は芳香族環基が挙げられる。
脂肪族環基が有する環の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、また、通常１０以下であり、５以下が好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
また、脂肪族環基の炭素数は通常４以上であり、６以上が好ましく、８以上がより好ましく、また、４０以下が好ましく、３５以下がより好ましく、３０以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
脂肪族環基における脂肪族環の具体例としては、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロデカン環、シクロドデカン環、ノルボルナン環、イソボルナン環、アダマンタン環、シクロドデカン環等が挙げられる。これらの中でも膜強度と現像性の両立の観点から、アダマンタン環が好ましい。
一方で、芳香族環基が有する環の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、３以上がより好ましく、また、通常１０以下であり、５以下が好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
芳香族環基としては、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が挙げられる。また、芳香族環基の炭素数は通常４以上であり、６以上が好ましく、８以上がより好ましく、１０以上がさらに好ましく、また、４０以下が好ましく、３０以下がより好ましく、２０以下がさらに好ましく、１５以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
芳香族環基における芳香族環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環等が挙げられる。これらの中でも膜強度と現像性の観点から、フルオレン環が好ましい。
環状炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシル基、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、アミル基、ｉｓｏ−アミル基等の炭素数１〜５のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜５のアルコキシ基；ニトロ基；シアノ基；カルボキシル基等が挙げられる。これらの中でも合成の簡易性の観点から、無置換が好ましい。
これらの中でも、膜強度と現像性の両立の観点から、Ｒβが２価の脂肪族環基であることが好ましく、２価のアダマンタン環基であることがより好ましい。
一方で、膜強度と現像性の両立の観点から、Ｒβが２価の芳香族環基であることが好ましく、２価のフルオレン環基であることがより好ましい。
前記のとおり、式（ｉｉ−２）中のベンゼン環は、更に任意の置換基により置換されていてもよい。該置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、メチル基、メトキシ基、エチル基、エトキシ基、プロピル基、プロポキシ基等が挙げられる。置換基の数も特に限定されず、１つでもよいし、２つ以上でもよい。これらの中でも硬化性の観点から、無置換であることが好ましい。
以下に前記式（ｉｉ−２）で表される部分構造の具体例を挙げる。
Figure 2021124704
Figure 2021124704
Figure 2021124704
Figure 2021124704
一方で、前記式（ｉｉ）で表される部分構造は、現像性の観点から、下記式（ｉｉ−３）で表される部分構造であることが好ましい。
Figure 2021124704
式（ｉｉ−３）中、Ｒc及びＲdは前記式（ｉｉ）と同義である。ＲZは水素原子又は多塩基酸残基を表す。
多塩基酸残基とは、多塩基酸又はその無水物からＯＨ基を１つ除した１価の基を意味する。多塩基酸としては、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、クロレンド酸、メチルテトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸から選ばれた１種又は２種以上が挙げられる。
これらの中でもパターニング特性の観点から、好ましくは、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸であり、より好ましくは、テトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸である。
エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−２）１分子中に含まれる、前記式（ｉｉ−３）で表される部分構造は、１種でも２種以上でもよい。
また、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−２）１分子中に含まれる、前記式（ｉｉ）で表される部分構造の数は特に限定されないが、１以上が好ましく、３以上がより好ましく、また、２０以下が好ましく、１５以下がより好ましく、１０以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
また、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−２）１分子中に含まれる、前記式（ｉｉ−１）で表される部分構造の数は特に限定されないが、１以上が好ましく、３以上がより好ましく、また、２０以下が好ましく、１５以下がより好ましく、１０以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
また、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−２）１分子中に含まれる、前記式（ｉｉ−２）で表される部分構造の数は特に限定されないが、１以上が好ましく、３以上がより好ましく、また、２０以下が好ましく、１５以下がより好ましく、１０以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
また、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−２）１分子中に含まれる、前記式（ｉｉ−３）で表される部分構造の数は特に限定されないが、１以上が好ましく、３以上がより好ましく、また、２０以下が好ましく、１５以下がより好ましく、１０以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
次に、下記一般式（ｉｉｉ）で表される部分構造を有するエポキシ（メタ）アクリレート樹脂（以下、「エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−３）」と称する場合がある。）について詳述する。
Figure 2021124704
式（ｉｉｉ）中、Ｒeは水素原子又はメチル基を表し、γは単結合、−ＣＯ−、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい２価の環状炭化水素基を表す。式（ｉｉｉ）中のベンゼン環は、更に任意の置換基により置換されていてもよい。＊は結合手を表す。
（γ）
前記式（ｉｉｉ）において、γは単結合、−ＣＯ−、置換基を有していてもよいアルキレン基、又は置換基を有していてもよい２価の環状炭化水素基を表す。
アルキレン基は直鎖でも、分岐鎖でもよいが、現像溶解性の観点からは直鎖であることが好ましく、現像密着性の観点からは分岐鎖であることが好ましい。その炭素数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、また、通常６以下であり、４以下が好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
アルキレン基の具体例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、へキシレン基、ヘプチレン基が挙げられ、膜強度と現像性の両立の観点から、エチレン基又はプロピレン基が好ましく、プロピレン基がより好ましい。
アルキレン基が有していてもよい置換基としては、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜５のアルコキシ基；水酸基；ニトロ基；シアノ基；カルボキシル基等が挙げられる。これらの中でも合成容易性の観点から、無置換であることが好ましい。
２価の環状炭化水素基としては、２価の脂肪族環基又は２価の芳香族環基が挙げられる。
脂肪族環基が有する環の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、また、通常１０以下であり、５以下が好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
また、脂肪族環基の炭素数は通常４以上であり、６以上が好ましく、８以上がより好ましく、また、４０以下が好ましく、３５以下がより好ましく、３０以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
脂肪族環基における脂肪族環の具体例としては、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロデカン環、シクロドデカン環、ノルボルナン環、イソボルナン環、アダマンタン環、シクロドデカン環等が挙げられる。これらの中でも膜強度と現像性の両立の観点から、アダマンタン環が好ましい。
一方で、芳香族環基が有する環の数は特に限定されないが、通常１以上であり、２以上が好ましく、３以上がより好ましく、また、通常１０以下であり、５以下が好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
芳香族環基としては、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基が挙げられる。また、芳香族環基の炭素数は通常４以上であり、６以上が好ましく、８以上がより好ましく、１０以上がさらに好ましく、また、４０以下が好ましく、３０以下がより好ましく、２０以下がさらに好ましく、１５以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで膜強度が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
芳香族環基における芳香族環の具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、フルオレン環等が挙げられる。これらの中でも膜強度と現像性の両立の観点から、フルオレン環が好ましい。
環状炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ヒドロキシル基、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉｓｏ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、アミル基、ｉｓｏ−アミル基等の炭素数１〜５のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜５のアルコキシ基；ニトロ基；シアノ基；カルボキシル基等が挙げられる。これらの中でも合成の簡易性の観点から、無置換が好ましい。
また、これらの中でも、現像性の観点から、γが置換基を有していてもよいアルキレン基であることが好ましく、ジメチルメチレン基であることがより好ましい。
前記のとおり、式（ｉｉｉ）中のベンゼン環は、更に任意の置換基により置換されていてもよい。該置換基としては、例えば、ヒドロキシル基、メチル基、メトキシ基、エチル基、エトキシ基、プロピル基、プロポキシ基等が挙げられる。置換基の数も特に限定されず、１つでもよいし、２つ以上でもよい。これらの中でも硬化性の観点から、無置換であることが好ましい。
一方で、前記式（ｉｉｉ）で表される部分構造は、現像溶解性の観点から、下記式（ｉｉｉ−１）で表される部分構造であることが好ましい。
Figure 2021124704
式（ｉｉｉ−１）中、Ｒe及びγは前記式（ｉｉｉ）と同義である。ＲWは水素原子又は多塩基酸残基を表す。＊は結合手を表す。式（ｉｉｉ−１）中のベンゼン環は、更に任意の置換基により置換されていてもよい。
多塩基酸残基とは、多塩基酸又はその無水物からＯＨ基を１つ除した１価の基を意味する。多塩基酸としては、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、クロレンド酸、メチルテトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸から選ばれた１種又は２種以上が挙げられる。
これらの中でもパターニング特性の観点から、好ましくは、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸であり、より好ましくは、テトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸である。
また、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−３）１分子中に含まれる、前記式（ｉｉｉ）で表される繰り返し単位構造の数は特に限定されないが、１以上が好ましく、５以上がより好ましく、１０以上がさらに好ましく、また、１８以下が好ましく、１５以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
また、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−３）１分子中に含まれる、前記式（ｉｉｉ−１）で表される繰り返し単位構造の数は特に限定されないが、１以上が好ましく、３以上がより好ましく、５以上がさらに好ましく、また、１８以下が好ましく、１５以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が向上する傾向がある。
以下にエポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２−３）の具体例を挙げる。
Figure 2021124704
Figure 2021124704
以上のとおり、本発明における（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂は、アクリル共重合樹脂（Ｃ１１）や、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂（Ｃ１２）以外に、その他のアルカリ可溶性樹脂を含んでいてもよい。
また、（Ｃ）成分のアルカリ可溶性樹脂の酸価は特に限定されないが、３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上が好ましく、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がより好ましく、７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上がさらに好ましく、また、２００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下が好ましく、１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がより好ましく、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで現像性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像密着性が向上する傾向がある。なお、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂が２種以上の混合物の場合には、酸価は、その含有割合に応じた加重平均値を意味する。
本発明の感光性着色樹脂組成物における（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂の含有割合は特に限定されないが、全固形分中に、通常５質量％以上、好ましくは１０質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、さらに好ましくは３０質量％以上、よりさらに好ましくは４０質量％以上、特に好ましくは５０質量％以上、最も好ましくは６０質量％以上であり、また、通常９０質量％以下、好ましくは８０質量％以下、より好ましくは７０質量％以下である。前記下限値以上とすることで残渣が低減する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで撥インク性が向上する傾向がある。
また、全固形分中における（Ａ）エチレン性不飽和化合物の含有割合及び（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂の含有割合の総和は、特に限定されないが、１０質量％以上が好ましく、３０質量％以上がより好ましく、６０質量％以上がさらに好ましく、８０質量％以上が特に好ましく、また、９５質量％以下が好ましく、９２質量％以下がより好ましく、９０質量％以下がさらに好ましい。前記下限値以上とすることで隔壁の基材への密着性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで遮光性や撥インク性が向上する傾向がある。
［１−１−４］（Ｄ）成分；撥液剤
本発明の感光性着色樹脂組成物は、（Ｄ）撥液剤として、架橋基を有するフッ素原子含有樹脂を含有する。架橋基を有するフッ素原子含有樹脂を含有することによって得られる隔壁の表面に撥インク性を付与できることから、得られる隔壁を画素ごとの混色を防ぐものとすることができると考えられる。
架橋基としては、エポキシ基又はエチレン性不飽和基が挙げられ、撥液剤の現像液への流出抑制の観点から、エチレン性不飽和基が好ましい。
架橋基を有する撥液剤を用いることで、形成した塗布膜を露光する際にその表面での架橋反応を加速することができ、撥液剤が現像処理で流出しにくくなり、その結果、得られる隔壁を高い撥インク性を示すものとすることができると考えられる。
また、フッ素原子含有樹脂であることで、該フッ素原子含有樹脂が隔壁の表面に配向して、インキのにじみや混色を防止する働きをする傾向がある。さらに詳しくは、フッ素原子を有する基が、インキをはじき、インキが隔壁を越えて隣接する領域に進入することによるインキのにじみや混色を防ぐ働きをする傾向がある。
また架橋基を有するフッ素原子含有樹脂は、パーフルオロアルキル基及びパーフルオロアルキレンエーテル鎖のいずれか一方又は両方を有することが好ましい。パーフルオロアルキル基及びパーフルオロアルキレンエーテル鎖のいずれか一方又は両方を有することで、フッ素原子含有樹脂がさらに隔壁の表面に配向しやすくなり、より高い撥インク性を示し、インキのにじみや混色をさらに防ぐ傾向がある。
パーフルオロアルキル基としては、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基などが挙げられる。パーフルオロアルキレンエーテル鎖としては、−ＣＦ2−Ｏ−、−（ＣＦ2）2−Ｏ−、−（ＣＦ2）3−Ｏ−、−ＣＦ2−Ｃ（ＣＦ3）Ｏ−、−Ｃ（ＣＦ3）−ＣＦ2−Ｏ−およびこれらの繰り返し単位をもつ２価の基が挙げられる。
架橋基を有するフッ素原子含有樹脂の具体例としては、例えばエポキシ基およびパーフルオロアルキル基を有するアクリル共重合樹脂、エポキシ基およびパーフルオロアルキレンエーテル鎖を有するアクリル共重合樹脂、エチレン性不飽和基およびパーフルオロアルキル基を有するアクリル共重合樹脂、エチレン性不飽和基およびパーフルオロアルキレンエーテル鎖を有するアクリル共重合樹脂、エポキシ基およびパーフルオロアルキル基を有するエポキシア（メタ）アクリレート樹脂、エポキシ基およびパーフルオロアルキレンエーテル鎖を有するエポキシア（メタ）アクリレート樹脂、エチレン性不飽和基およびパーフルオロアルキル基を有するエポキシア（メタ）アクリレート樹脂、エチレン性不飽和基およびパーフルオロアルキレンエーテル鎖を有するエポキシア（メタ）アクリレート樹脂、などが挙げられる。なかでも撥インク性の観点から、エチレン性不飽和基およびパーフルオロアルキル基を有するアクリル共重合樹脂、エチレン性不飽和基およびパーフルオロアルキレンエーテル鎖を有するアクリル共重合樹脂、が好ましく、エチレン性不飽和基およびパーフルオロアルキレンエーテル鎖を有するアクリル共重合樹脂がさらに好ましい。
これらの架橋基を有するフッ素原子含有樹脂の市販品としては、ＤＩＣ社製「メガファック（登録商標、以下同じ。）Ｆ１１６」、「メガファックＦ１２０」、「メガファックＦ１４２Ｄ」、「メガファックＦ１４４Ｄ」、「メガファックＦ１５０」、「メガファックＦ１６０」、「メガファックＦ１７１」、「メガファックＦ１７２」、「メガファックＦ１７３」、「メガファックＦ１７７」、「メガファックＦ１７８Ａ」、「メガファックＦ１７８Ｋ」、「メガファックＦ１７９」、「メガファックＦ１８３」、「メガファックＦ１８４」、「メガファックＦ１９１」、「メガファックＦ８１２」、「メガファックＦ８１５」、「メガファックＦ８２４」、「メガファックＦ８３３」、「メガファックＲＳ１０１」、「メガファックＲＳ１０２」「メガファックＲＳ１０５」、「メガファックＲＳ２０１」、「メガファックＲＳ２０２」、「メガファックＲＳ３０１」、「メガファックＲＳ３０３」「メガファックＲＳ３０４」、「メガファックＲＳ４０１」、「メガファックＲＳ４０２」、「メガファックＲＳ５０１」、「メガファックＲＳ５０２」、「メガファックＲＳ−７２−Ｋ」、「メガファックＲＳ−７８」、「メガファックＲＳ−９０」、「ＤＥＦＥＮＳＡ（登録商標、以下同じ。） ＭＣＦ３００」、「ＤＥＦＥＮＳＡ ＭＣＦ３１０」、「ＤＥＦＥＮＳＡ ＭＣＦ３１２」、「ＤＥＦＥＮＳＡ ＭＣＦ３２３」、スリーエムジャパン社製「フロラードＦＣ４３０」、「フロラードＦＣ４３１」、「ＦＣ−４４３０」、「ＦＣ４４３２」、ＡＧＣ社製「アサヒガード（登録商標。）ＡＧ７１０」、「サーフロン（登録商標、以下同じ。）Ｓ−３８２」、「サーフロンＳＣ−１０１」、「サーフロンＳＣ−１０２」、「サーフロンＳＣ−１０３」、「サーフロンＳＣ−１０４」、「サーフロンＳＣ−１０５」、「サーフロンＳＣ−１０６」などの商品名で市販されている含フッ素有機化合物を使用することができる。
これらの中でも、エチレン性不飽和基およびパーフルオロアルキレン基を有するアクリル共重合樹脂として、「メガファックＲＳ−７２−Ｋ」、「メガファックＲＳ−７８」、「メガファックＲＳ−９０」などを好適に使用することができる。
架橋基を有するフッ素原子含有樹脂中のフッ素原子含有割合は特に制限されないが、架橋基を有するフッ素原子含有樹脂中５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましく、２０質量％以上がさらに好ましく、２５質量％以上がよりさらに好ましい。また、５０質量％以下が好ましく、３５質量％以下がより好ましい。前記下限値以上とすることで画素部への流出を抑制できる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで高い接触角を示す傾向がある。
架橋基を有するフッ素原子含有樹脂の分子量は特に制限されず、低分子量の化合物でも、高分子量体であってもよい。高分子量体の方が、ポストベークによる流動性が抑えられ、隔壁からの流出を抑えることができるため好ましく、係る観点から、架橋基を有するフッ素原子含有樹脂の数平均分子量は、１００以上が好ましく、５００以上がより好ましく、１０００００以下が好ましく、１００００以下がより好ましい。
本発明の感光性着色樹脂組成物における（Ｄ）撥液剤の含有割合は特に限定されないが、全固形分中に通常０．０１質量％以上、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上であり、また、通常５質量％以下、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２質量％以下である。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで隔壁形成後にインクを画素部に塗布する時に均一な塗膜が得られやすくなる傾向がある。
また、架橋基を有するフッ素原子含有樹脂の含有割合は特に限定されないが、全固形分中に通常０．０１質量％以上、好ましくは０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上であり、また、通常５質量％以下、好ましくは３質量％以下、より好ましくは２質量％以下である。前記下限値以上とすることで撥インク性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで隔壁形成後にインクを画素部に塗布する時に均一な塗膜が得られやすくなる傾向がある。
一方で、本発明の感光性着色樹脂組成物においては、（Ｄ）撥液剤と共に界面活性剤を用いてもよい。界面活性剤は、感光性着色樹脂組成物の塗布液としての塗布性、および塗布膜の現像性の向上などを目的として用いることができ、中でもシリコーン系の界面活性剤や架橋基を有さないフッ素系の界面活性剤が好ましい。
特に、現像の際、未露光部から感光性着色樹脂組成物の残渣を除去する作用があり、また、濡れ性を発現する機能を有することから、シリコーン系界面活性剤が好ましく、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤がさらに好ましい。
架橋基を有さないフッ素系界面活性剤としては、末端、主鎖および側鎖の少なくとも何れかの部位にフルオロアルキルまたはフルオロアルキレン基を有する化合物が好適である。
これらの市販品としては、例えば、ＢＭ Ｃｈｅｍｉｅ社製「ＢＭ−１０００」、「ＢＭ−１１００」、ＤＩＣ社製「メガファックＦ１４２Ｄ」、「メガファックＦ１７２」、「メガファックＦ１７３」、「メガファックＦ１８３」、「メガファックＦ４７０」、「メガファックＦ４７５」、「メガファックＦ５５４」、「メガファックＦ５５９」、スリーエムジャパン社製「ＦＣ４３０」、ネオス社製「ＤＦＸ−１８」などを挙げることができる。
また、シリコーン系界面活性剤としては、例えば、東レ・ダウコーニング社製「ＤＣ３ＰＡ」、「ＳＨ７ＰＡ」、「ＤＣ１１ＰＡ」、「ＳＨ２１ＰＡ」、「ＳＨ２８ＰＡ」、「ＳＨ２９ＰＡ」、「８０３２Ａｄｄｉｔｉｖｅ」、「ＳＨ８４００」、ビックケミー社製「ＢＹＫ（登録商標、以下同じ。）３２３」、「ＢＹＫ３３０」などの市販品を挙げることができる。
界面活性剤として、フッ素系界面活性剤及びシリコーン系界面活性剤以外のものを含んでいてもよく、その他、界面活性剤としては、ノニオン性、アニオン性、カチオン性、両性界面活性剤などが挙げられる。
上記ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、グリセリン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル類、ペンタエリスリット脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンペンタエリスリット脂肪酸エステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ソルビット脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル類などが挙げられる。これらの市販品としては、例えば、花王社製の「エマルゲン（登録商標、以下同じ。）１０４Ｐ」、「エマルゲンＡ６０」などのポリオキシエチレン系界面活性剤などが挙げられる。
また、上記アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルスルホン酸塩類、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、アルキル硫酸エステル塩類、高級アルコール硫酸エステル塩類、脂肪族アルコール硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩類、アルキル燐酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル燐酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル燐酸塩類、特殊高分子系界面活性剤などが挙げられる。中でも、特殊高分子系界面活性剤が好ましく、特殊ポリカルボン酸型高分子系界面活性剤がさらに好ましい。このようなアニオン性界面活性剤としては市販品を用いることができ、例えば、アルキル硫酸エステル塩類では花王社製「エマール（登録商標、以下同じ。）１０」等、アルキルナフタレンスルホン酸塩類では花王社製「ペレックス（登録商標。）ＮＢ−Ｌ」など、特殊高分子系界面活性剤では花王社製「ホモゲノール（登録商標、以下同じ。）Ｌ−１８」、「ホモゲノールＬ−１００」などが挙げられる。
さらに、上記カチオン性界面活性剤としては、第４級アンモニウム塩類、イミダゾリン誘導体類、アルキルアミン塩類などが、また、両性界面活性剤としては、ベタイン型化合物類、イミダゾリウム塩類、イミダゾリン類、アミノ酸類などが挙げられる。これらのうち、第４級アンモニウム塩類が好ましく、ステアリルトリメチルアンモニウム塩類がさらに好ましい。市販のものとしては、例えば、アルキルアミン塩類では花王社製「アセタミン（登録商標。）２４」など、第４級アンモニウム塩類では花王社製「コータミン（登録商標、以下同じ。）２４Ｐ」、「コータミン８６Ｗ」などが挙げられる。
また、界面活性剤は２種類以上の組み合わせで用いてもよく、例えば、シリコーン系界面活性剤／フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤／特殊高分子系界面活性剤、フッ素系界面活性剤／特殊高分子系界面活性剤の組み合わせなどが挙げられる。中でも、シリコーン系界面活性剤／フッ素系界面活性剤の組み合わせが好ましい。このシリコーン系界面活性剤／フッ素系界面活性剤の組み合わせでは、例えば、ネオス社製「ＤＦＸ−１８」、ビックケミー社製「ＢＹＫ−３００」または「ＢＹＫ−３３０」／ＡＧＣセイミケミカル社製「Ｓ−３９３」、信越シリコーン社製「ＫＰ３４０」／ＤＩＣ社製「Ｆ−５５４」または「Ｆ−５５９」、東レ・ダウコーニング社製「ＳＨ７ＰＡ」／ダイキン社製「ＤＳ−４０１」、ＮＵＣ社製「Ｌ−７７」／スリーエムジャパン社製「ＦＣ４４３０」などが挙げられる。
［１−１−５］（Ｅ）着色剤
本発明の感光性着色樹脂組成物は、（Ｅ）着色剤を含有する。（Ｅ）着色剤を含有することで、適度な光吸収性、特に着色隔壁などの遮光部材を形成する用途に用いる場合には適度な遮光性を得ることができる。
本発明の感光性着色樹脂組成物における（Ｅ）着色剤は、赤色顔料と、紫色顔料、青色顔料、及び緑色顔料からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有する。
赤色顔料は、一般的に４５０〜５８０ｎｍの波長域に吸収帯を有するため、赤色顔料を含有することで青色光の遮光性が良好となる。そのため、赤色顔料を含有することで、隣接する画素から漏れ出る青色光を吸収し、意図せぬ発光性ナノ結晶粒子の励起を抑制できると考えられる。また赤色顔料は紫外線透過率が高いため、赤色顔料を含むことで青色光の遮光性と密着性の両立が可能になると考えられる。
その一方で、赤色顔料は波長６００ｎｍ近傍における吸光度が低く、それだけでは緑色の画素で発生した緑色光のうち、波長６００ｎｍ近傍の遮光性が十分ではなく、色再現性が低下することがある。また、赤色顔料は一般的に可視光領域の短波長の光を吸収しやすく、バックライト等に用いられる青色光に対する耐光性が低い。そこで、赤色顔料に加えて、紫色顔料、青色顔料、及び緑色顔料からなる群から選ばれる少なくとも１種を併用する、つまり、長波長の光を吸収し、分子構造中に共役二重結合を有する顔料を併用することで、緑色光の遮光性と耐光性をも両立可能になると考えられる。
本発明の感光性着色樹脂組成物が含有する赤色顔料の種類は特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、４、５、６、７、８、９、１２、１４、１５、１６、１７、２１、２２、２３、３１、３２、３７、３８、４１、４７、４８、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、４９、４９：１、４９：２、５０：１、５２：１、５２：２、５３、５３：１、５３：２、５３：３、５７、５７：１、５７：２、５８：４、６０、６３、６３：１、６３：２、６４、６４：１、６８、６９、８１、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、８３、８８、９０：１、１０１、１０１：１、１０４、１０８、１０８：１、１０９、１１２、１１３、１１４、１２２、１２３、１４４、１４６、１４７、１４９、１５１、１６６、１６８、１６９、１７０、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９、１８１、１８４、１８５、１８７、１８８、１９０、１９３、１９４、２００、２０２、２０６、２０７、２０８、２０９、２１０、２１４、２１６、２２０、２２１、２２４、２３０、２３１、２３２、２３３、２３５、２３６、２３７、２３８、２３９、２４２、２４３、２４５、２４７、２４９、２５０、２５１、２５３、２５４、２５５、２５６、２５７、２５８、２５９、２６０、２６２、２６３、２６４、２６５、２６６、２６７、２６８、２６９、２７０、２７１、２７２、２７３、２７４、２７５、２７６を挙げることができる。
これらの中でも、遮光性、分散性の観点から好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、１２２、１４９、１６８、１７７、１７９、１９４、２０２、２０６、２０７、２０９、２２４、２４２、２５４、更に好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、２０９、２２４、２５４を挙げることができる。なお、分散性や遮光性の点で、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、２５４、２７２を用いることが好ましく、感光性着色樹脂組成物を紫外線で硬化させる場合には、赤色顔料としては紫外線吸収率の低いものを使用することが好ましく、係る観点からはＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４、２７２を用いることがより好ましい。
本発明の感光性着色樹脂組成物における赤色顔料の含有割合は特に限定されないが、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に１質量％以上が好ましく、２質量％以上がより好ましく、３質量％以上がさらに好ましく、また、２０質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましく、１０質量％以下がさらに好ましく、５質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで青色光の遮光性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで耐光性が向上する傾向がある。
（Ｅ）着色剤中における赤色顔料の含有割合は特に限定されないが、５０質量％以上が好ましく、５５質量％以上がより好ましく、６０質量％以上がさらに好ましく、７０質量％以上が特に好ましく、また、９９質量％以下が好ましく、９０質量％以下がより好ましく、８５質量％以下がさらに好ましく、８０質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで青色光の遮光性や硬化性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで耐光性が向上する傾向がある。
また、赤色顔料としてＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４を含有する場合、その含有割合は特に限定されないが、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に１質量％以上が好ましく、２質量％以上がより好ましく、３質量％以上がさらに好ましく、また、２０質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましく、１０質量％以下がさらに好ましく、５質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで青色光の遮光性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで耐光性が向上する傾向がある。
（Ｅ）着色剤中におけるＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４の含有割合は特に限定されないが、５０質量％以上が好ましく、６０質量％以上がより好ましく、７０質量％以上がさらに好ましく、８０質量％以上が特に好ましく、また、９９質量％以下が好ましく、９５質量％以下がより好ましく、９０質量％以下がさらに好ましく、８５質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで青色光の遮光性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで耐光性が向上する傾向がある。
本発明の感光性着色樹脂組成物における（Ｅ）着色剤は、赤色顔料の他に、紫色顔料、青色顔料、及び緑色顔料からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する。
紫色顔料の種類は特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１、１：１、２、２：２、３、３：１、３：３、５、５：１、１４、１５、１６、１９、２３、２５、２７、２９、３１、３２、３７、３９、４２、４４、４７、４９、５０を挙げることができる。
これらの中でも、青色光、緑色光の遮光性や硬化性、耐光性を両立するとの観点から、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２９及びＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３が好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２９がより好ましい。
青色顔料の種類は特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、１：２、９、１４、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、１７、１９、２５、２７、２８、２９、３３、３５、３６、５６、５６：１、６０、６１、６１：１、６２、６３、６６、６７、６８、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７８、７９を挙げることができる。
これらの中でも、遮光性の観点からＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、６０が好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、１６がより好ましい。
なお、分散性や遮光性の点では、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、１６、６０を用いることが好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、６０を用いることがより好ましく、感光性着色樹脂組成物を紫外線で硬化させる場合には、青色顔料としては紫外線吸収率の低いものを使用することが好ましく、かかる観点からはＣ．Ｉ．ピグメントブルー６０を用いることがより好ましい。一方で、韓国登録特許第１０−１８４０９８４号公報に記載のように、信頼性、遮光性の観点からは、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６を用いることが好ましい。
緑色顔料の種類は特に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、２、４、７、８、１０、１３、１４、１５、１７、１８、１９、２６、３６、４５、４８、５０、５１、５４、５５、５８、５９を挙げることができる。
これらの中でも分散性の観点から好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、５８、５９を挙げることができる。
前述のとおり、本発明の感光性着色樹脂組成物における（Ｅ）着色剤は、紫色顔料、青色顔料、及び緑色顔料からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有するが、１種を単独で含有してもよく、２種以上を含有してもよい。
赤色顔料と、紫色顔料、青色顔料、及び緑色顔料からなる群から選ばれる少なくとも１種の含有割合の合計は特に限定されないが、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に１質量％以上が好ましく、２質量％以上がより好ましく、３質量％以上がさらに好ましく、また、２０質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましく、１０質量％以下がさらに好ましく、６質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで遮光性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで密着性が向上する傾向がある。
また（Ｅ）着色剤中における、赤色顔料と、紫色顔料、青色顔料、及び緑色顔料からなる群から選ばれる少なくとも１種の含有割合の合計は特に限定されないが、５０質量％以上が好ましく、６０質量％以上がより好ましく、７０質量％以上がさらに好ましく、８０質量％以上が特に好ましく、通常１００％以下である。前記下限値以上とすることで遮光性が向上する傾向がある。
本発明の感光性着色樹脂組成物における（Ｅ）着色剤が紫色顔料を含有する場合、その含有割合は特に限定されないが、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に０．１質量％以上が好ましく、０．５質量％以上がより好ましく、１．０質量％以上がさらに好ましく、１．２質量％以上が特に好ましく、また、２０質量％以下が好ましく、１５質量％以下がより好ましく、１０質量％以下がさらに好ましく、５質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで青色光、緑色光の遮光性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで硬化性が向上する傾向がある。
また（Ｅ）着色剤中における、紫色顔料の含有割合は特に限定されないが、５質量％以上が好ましく、１０質量％以上がより好ましく、２０質量％以上がさらに好ましく、２５質量％以上が特に好ましく、また、５０質量％以下が好ましく、４５質量％以下がより好ましく、４０質量％以下がさらに好ましく、３５質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで青色光、緑色光の遮光性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで硬化性が向上する傾向がある。
本発明の感光性着色樹脂組成物における（Ｅ）着色剤が青色顔料を含有する場合、その含有割合は特に限定されないが、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に０．１質量％以上が好ましく、０．２質量％以上がより好ましく、０．３質量％以上がさらに好ましく、０．４質量％以上が特に好ましく、また、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、３質量％以下がさらに好ましく、１質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで耐光性、波長６００ｎｍ近傍の遮光性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで青色光の遮光性が向上する傾向がある。
また（Ｅ）着色剤中における、青色顔料の含有割合は特に限定されないが、１質量％以上が好ましく、３質量％以上がより好ましく、５質量％以上がさらに好ましく、１０質量％以上が特に好ましく、また、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下がさらに好ましく、２０質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで耐光性、波長６００ｎｍ近傍の遮光性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで青色光の遮光性が向上する傾向がある。
本発明の感光性着色樹脂組成物における（Ｅ）着色剤が緑色顔料を含有する場合、その含有割合は特に限定されないが、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に０．１質量％以上が好ましく、０．２質量％以上がより好ましく、０．３質量％以上がさらに好ましく、０．５質量％以上が特に好ましく、また、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、３質量％以下がさらに好ましく、１質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで耐光性、波長６００ｎｍ以上の遮光性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで青色光の遮光性が向上する傾向がある。
また（Ｅ）着色剤中における、緑色顔料の含有割合は特に限定されないが、１質量％以上が好ましく、３質量％以上がより好ましく、５質量％以上がさらに好ましく、１０質量％以上が特に好ましく、また、５０質量％以下が好ましく、４０質量％以下がより好ましく、３０質量％以下がさらに好ましく、２０質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで耐光性、波長６００ｎｍ以上の遮光性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで青色光の遮光性が向上する傾向がある。
本発明の感光性着色樹脂組成物における（Ｅ）着色剤は、赤色顔料と、紫色顔料、青色顔料、及び緑色顔料からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有するが、それ以外の着色剤（以下、「その他の着色剤」と称する場合がある。）をさらに含有していてもよい。
その他の着色剤としては、顔料や染料が挙げられ、顔料としては、黄色顔料、橙色顔料、茶色顔料などの有機着色顔料が挙げられる。
黄色顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、１：１、２、３、４、５、６、９、１０、１２、１３、１４、１６、１７、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４１、４２、４３、４８、５３、５５、６１、６２、６２：１、６３、６５、７３、７４、７５、８１、８３、８７、９３、９４、９５、９７、１００、１０１、１０４、１０５、１０８、１０９、１１０、１１１、１１６、１１７、１１９、１２０、１２６、１２７、１２７：１、１２８、１２９、１３３、１３４、１３６、１３８、１３９、１４２、１４７、１４８、１５０、１５１、１５３、１５４、１５５、１５７、１５８、１５９、１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１８０、１８１、１８２、１８３、１８４、１８５、１８８、１８９、１９０、１９１、１９１：１、１９２、１９３、１９４、１９５、１９６、１９７、１９８、１９９、２００、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８を挙げることができる。この中でも、分散性、信頼性の観点からＣ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、１１７、１２９、１３８、１３９、１５０、１５４、１５５、１８０、１８５が好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、１３９、１５０がさらに好ましく、遮光性の観点からＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９が特に好ましい。
橙色顔料（オレンジ顔料）としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１、２、５、１３、１６、１７、１９、２０、２１、２２、２３、２４、３４、３６、３８、３９、４３、４６、４８、４９、６１、６２、６４、６５、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７７、７８、７９を挙げることができる。この中でも、分散性や遮光性の点で、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１３、４３、６４、７２を用いることが好ましく、感光性着色樹脂組成物を紫外線で硬化させる場合には、橙色顔料としては紫外線吸収率の低いものを使用することが好ましく、係る観点からはＣ．Ｉ．ピグメントオレンジ６４、７２を用いることがより好ましく、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ６４が特に好ましい。
茶色顔料（ブラウン顔料）としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、２５、２６、２８、３８、４１、８３、９３を挙げることができる。この中でも、近赤外線透過性と遮光性とを両立するとの観点から好ましくはＣ．Ｉ．ピグメントブラウン２６、２８、８３、９３を挙げることができる。
また、その他の着色剤として黒色顔料を含んでいてもよい。黒色顔料としては、有機黒色顔料や無機黒色顔料が挙げられる。
有機黒色顔料として例えば、下記式（１）で表される化合物、該化合物の幾何異性体、該化合物の塩、及び該化合物の幾何異性体の塩からなる群から選ばれる少なくとも１種を含む有機黒色顔料が挙げられる。
Figure 2021124704
式（１）中、Ｒ1及びＲ6は各々独立に水素原子、ＣＨ3、ＣＦ3、フッ素原子又は塩素原子である；
Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9及びＲ10は各々独立に水素原子、ハロゲン原子、Ｒ11、ＣＯＯＨ、ＣＯＯＲ11、ＣＯＯ-、ＣＯＮＨ2、ＣＯＮＨＲ11、ＣＯＮＲ11Ｒ12、ＣＮ、ＯＨ、ＯＲ11、ＣＯＣＲ11、ＯＯＣＮＨ2、ＯＯＣＮＨＲ11、ＯＯＣＮＲ11Ｒ12、ＮＯ2、ＮＨ2、ＮＨＲ11、ＮＲ11Ｒ12、ＮＨＣＯＲ12、ＮＲ11ＣＯＲ12、Ｎ＝ＣＨ2、Ｎ＝ＣＨＲ11、Ｎ＝ＣＲ11Ｒ12、ＳＨ、ＳＲ11、ＳＯＲ11、ＳＯ2Ｒ11、ＳＯ3Ｒ11、ＳＯ3Ｈ、ＳＯ3 -、ＳＯ2ＮＨ2、ＳＯ2ＮＨＲ11又はＳＯ2ＮＲ11Ｒ12である；
且つ、Ｒ2とＲ3、Ｒ3とＲ4、Ｒ4とＲ5、Ｒ7とＲ8、Ｒ8とＲ9、及びＲ9とＲ10からなる群から選ばれる少なくとも１つの組み合わせは、互いに直接結合することもでき、又は酸素原子、硫黄原子、ＮＨ若しくはＮＲ11ブリッジによって互いに結合することもできる；
Ｒ11及びＲ12は各々独立に、炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数３〜１２のシクロアルキル基、炭素数２〜１２のアルケニル基、炭素数３〜１２のシクロアルケニル基又は炭素数２〜１２のアルキニル基である。
一般式（１）で表される化合物の幾何異性体は、以下のコア構造を有し（ただし、構造式中の置換基は省略している）、トランス−トランス異性体が恐らく最も安定である。
Figure 2021124704
一般式（１）で表される化合物がアニオン性である場合、その電荷を任意の公知の適したカチオン、例えば金属、有機、無機又は金属有機カチオン、具体的にはアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、一級アンモニウム、二級アンモニウム、トリアルキルアンモニウムなどの三級アンモニウム、テトラアルキルアンモニウムなどの四級アンモニウム又は有機金属錯体によって補償した塩であることが好ましい。また、一般式（１）で表される化合物の幾何異性体がアニオン性である場合、同様の塩であることが好ましい。
一般式（１）の置換基及びそれらの定義においては、遮蔽率が高くなる傾向があることから、以下が好ましい。これは、以下の置換基は吸収がなく、顔料の色相に影響しないと考えられるからである。
Ｒ2、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ7、Ｒ9及びＲ10は各々独立に好ましくは水素原子、フッ素原子、又は塩素原子であり、さらに好ましくは水素原子である。
Ｒ3及びＲ8は各々独立に好ましくは水素原子、ＮＯ2、ＯＣＨ3、ＯＣ2Ｈ5、臭素原子、塩素原子、ＣＨ3、Ｃ2Ｈ5、Ｎ（ＣＨ3）2、Ｎ（ＣＨ3）（Ｃ2Ｈ5）、Ｎ（Ｃ2Ｈ5）2、α−ナフチル、β−ナフチル、ＳＯ3Ｈ又はＳＯ3 -であり、さらに好ましくは水素原子又はＳＯ3Ｈである。
Ｒ1及びＲ6は各々独立に好ましくは水素原子、ＣＨ3又はＣＦ3であり、さらに好ましくは水素原子である。
好ましくは、Ｒ1とＲ6、Ｒ2とＲ7、Ｒ3とＲ8、Ｒ4とＲ9、およびＲ5とＲ10からなる群から選ばれる少なくとも１つの組み合わせが同一であり、より好ましくは、Ｒ1はＲ6と同一であり、Ｒ2はＲ7と同一であり、Ｒ3はＲ8と同一であり、Ｒ4はＲ9と同一であり、かつ、Ｒ5はＲ10と同一である。
炭素数１〜１２のアルキル基は、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、２−メチルブチル基、ｎ−ペンチル基、２−ペンチル基、３−ペンチル基、２，２−ジメチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、ヘプチル基、ｎ−オクチル基、１，１，３，３−テトラメチルブチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基又はドデシル基である。
炭素数３〜１２のシクロアルキル基は、例えば、シクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、トリメチルシクロヘキシル基、ツジル基、ノルボルニル基、ボルニル基、ノルカリル基、カリル基、メンチル基、ノルピニル基、ピニル基、１−アダマンチル基又は２−アダマンチル基である。
炭素数２〜１２のアルケニル基は、例えば、ビニル基、アリル基、２−プロペン−２−イル基、２−ブテン−１−イル基、３−ブテン−１−イル基、１，３−ブタジエン−２−イル基、２−ペンテン−１−イル基、３−ペンテン−２−イル基、２−メンチル−１−ブテン−３−イル基、２−メチル−３−ブテン−２−イル基、３−メチル−２−ブテン−１−イル基、１，４−ペンタジエン−３−イル基、ヘキセニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基又はドデセニル基である。
炭素数３〜１２のシクロアルケニル基は、例えば、２−シクロブテン−１−イル基、２−シクロペンテン−１−イル基、２−シクロヘキセン−１−イル基、３−シクロヘキセン−１−イル基、２，４−シクロヘキサジエン−１−イル基、１−ｐ−メンテン−８−イル基、４（１０）−ツジェン−１０−イル基、２−ノルボルネン−１−イル基、２，５−ノルボルナジエン−１−イル基、７，７−ジメチル−２，４−ノルカラジエン−３−イル基又はカンフェニル基である。
炭素数２〜１２のアルキニル基は、例えば、１−プロピン−３−イル基、１−ブチン−４−イル基、１−ペンチン−５−イル基、２−メチル−３−ブチン−２−イル基、１，４−ペンタジイン−３−イル基、１，３−ペンタジイン−５−イル基、１−ヘキシン−６−イル基、シス−３−メチル−２−ペンテン−４−イン−１−イル基、トランス−３−メチル−２−ペンテン−４−イン−１−イル基、１，３−ヘキサジイン−５−イル基、１−オクチン−８−イル基、１−ノニン−９−イル基、１−デシン−１０−イル基又は１−ドデシン−１２−イル基である。
ハロゲン原子は、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子である。
前記一般式（１）で表される有機黒色顔料は、好ましくは下記一般式（２）で表される化合物及び／又は該化合物の幾何異性体である。
Figure 2021124704
このような有機黒色顔料の具体例としては、商品名で、Ｉｒｇａｐｈｏｒ（登録商標） Ｂｌａｃｋ Ｓ ０１００ ＣＦ（ＢＡＳＦ社製）が挙げられる。
この有機黒色顔料は、好ましくは後述される分散剤、溶剤、方法によって分散して使用される。また、分散の際に前記一般式（２）で表される化合物又は該化合物の幾何異性体のスルホン酸誘導体が存在すると、分散性や保存性が向上する場合がある。
また、有機黒色顔料として、光学特性と信頼性の観点から、韓国公開特許第１０−２０１８−００５２５０２号公報に記載されている有機黒色顔料や、韓国公開特許第１０−２０１８−００５２８６４号公報に記載されている有機黒色顔料を用いることが好ましい。
また、その他の有機黒色顔料として、アニリンブラック、シアニンブラック、ペリレンブラック等も挙げられる。
また、無機黒色顔料であるカーボンブラックを用いてもよい。カーボンブラックの例としては、以下のようなカーボンブラックが挙げられる。
三菱ケミカル社製：ＭＡ７、ＭＡ８、ＭＡ１１、ＭＡ７７、ＭＡ１００、ＭＡ１００Ｒ、ＭＡ１００Ｓ、ＭＡ２２０、ＭＡ２３０、ＭＡ６００、ＭＣＦ８８、＃５、＃１０、＃２０、＃２５、＃３０、＃３２、＃３３、＃４０、＃４４、＃４５、＃４７、＃５０、＃５２、＃５５、＃６５０、＃７５０、＃８５０、＃９００、＃９５０、＃９６０、＃９７０、＃９８０、＃９９０、＃１０００、＃２２００、＃２３００、＃２３５０、＃２４００、＃２６００、＃２６５０、＃３０３０、＃３０５０、＃３１５０、＃３２５０、＃３４００、＃３６００、＃３７５０、＃３９５０、＃４０００、＃４０１０、ＯＩＬ７Ｂ、ＯＩＬ９Ｂ、ＯＩＬ１１Ｂ、ＯＩＬ３０Ｂ、ＯＩＬ３１Ｂ
デグサ社製：Ｐｒｉｎｔｅｘ（登録商標、以下同じ。）３、Ｐｒｉｎｔｅｘ３ＯＰ、Ｐｒｉｎｔｅｘ３０、Ｐｒｉｎｔｅｘ３０ＯＰ、Ｐｒｉｎｔｅｘ４０、Ｐｒｉｎｔｅｘ４５、Ｐｒｉｎｔｅｘ５５、Ｐｒｉｎｔｅｘ６０、Ｐｒｉｎｔｅｘ７５、Ｐｒｉｎｔｅｘ８０、Ｐｒｉｎｔｅｘ８５、Ｐｒｉｎｔｅｘ９０、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ａ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｌ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｇ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｐ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｖ、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ５５０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ３５０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ２５０、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ１００、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ６、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ５、ＳｐｅｃｉａｌＢｌａｃｋ４、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１６０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０
キャボット社製：Ｍｏｎａｒｃｈ（登録商標、以下同じ。）１２０、Ｍｏｎａｒｃｈ２８０、Ｍｏｎａｒｃｈ４６０、Ｍｏｎａｒｃｈ８００、Ｍｏｎａｒｃｈ８８０、Ｍｏｎａｒｃｈ９００、Ｍｏｎａｒｃｈ１０００、Ｍｏｎａｒｃｈ１１００、Ｍｏｎａｒｃｈ１３００、Ｍｏｎａｒｃｈ１４００、Ｍｏｎａｒｃｈ４６３０、ＲＥＧＡＬ（登録商標、以下同じ。）９９、ＲＥＧＡＬ９９Ｒ、ＲＥＧＡＬ４１５、ＲＥＧＡＬ４１５Ｒ、ＲＥＧＡＬ２５０、ＲＥＧＡＬ２５０Ｒ、ＲＥＧＡＬ３３０、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、ＲＥＧＡＬ５５Ｒ０、ＲＥＧＡＬ６６０Ｒ、ＢＬＡＣＫ ＰＥＡＲＬＳ４８０、ＰＥＡＲＬＳ１３０、ＶＵＬＣＡＮ（登録商標） ＸＣ７２Ｒ、ＥＬＦＴＥＸ（登録商標）−８
ビルラー社製：ＲＡＶＥＮ（登録商標、以下同じ。）１１、ＲＡＶＥＮ１４、ＲＡＶＥＮ１５、ＲＡＶＥＮ１６、ＲＡＶＥＮ２２ＲＡＶＥＮ３０、ＲＡＶＥＮ３５、ＲＡＶＥＮ４０、ＲＡＶＥＮ４１０、ＲＡＶＥＮ４２０、ＲＡＶＥＮ４５０、ＲＡＶＥＮ５００、ＲＡＶＥＮ７８０、ＲＡＶＥＮ８５０、ＲＡＶＥＮ８９０Ｈ、ＲＡＶＥＮ１０００、ＲＡＶＥＮ１０２０、ＲＡＶＥＮ１０４０、ＲＡＶＥＮ１０６０Ｕ、ＲＡＶＥＮ１０８０Ｕ、ＲＡＶＥＮ１１７０、ＲＡＶＥＮ１１９０Ｕ、ＲＡＶＥＮ１２５０、ＲＡＶＥＮ１５００、ＲＡＶＥＮ２０００、ＲＡＶＥＮ２５００Ｕ、ＲＡＶＥＮ３５００、ＲＡＶＥＮ５０００、ＲＡＶＥＮ５２５０、ＲＡＶＥＮ５７５０、ＲＡＶＥＮ７０００
カーボンブラックは、樹脂で被覆されたものを使用しても構わない。樹脂で被覆されたカーボンブラックを使用すると、ガラス基板への密着性や体積抵抗値を向上させる効果がある。樹脂で被覆されたカーボンブラックとしては、例えば特開平０９−７１７３３号公報に記載されているカーボンブラック等が好適に使用できる。体積抵抗や誘電率の点で、樹脂被覆カーボンブラックが好適に用いられる。
これらの顔料は、平均粒子径が通常１μｍ以下、好ましくは０．５μｍ以下、更に好ましくは０．２５μｍ以下となるよう、分散して用いることが好ましい。ここで平均粒子径の基準は顔料粒子の数である。
なお、感光性着色樹脂組成物において、顔料の平均粒子径は、動的光散乱（ＤＬＳ）により測定された顔料粒子径から求めた値である。粒子径測定は、十分に希釈された感光性着色組成物（通常は希釈して、顔料濃度０．００５〜０．２質量％程度に調製。但し測定機器により推奨された濃度があれば、その濃度に従う）に対して行い、２５℃にて測定する。
染料としては、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料等が挙げられる。
アゾ系染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１１、Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ７、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド３７、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１８０、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー２９、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド２８、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド８３、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトオレンジ２６、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン２８、Ｃ．Ｉ．ダイレクトグリーン５９、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー２、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１７、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド１２０、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック５、Ｃ．Ｉ．ディスパースオレンジ５、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド５８、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー１６５、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー４１、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１８、Ｃ．Ｉ．モルダントレッド７、Ｃ．Ｉ．モルダントイエロー５、Ｃ．Ｉ．モルダントブラック７等が挙げられる。
アントラキノン系染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．バットブルー４、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー４０、Ｃ．Ｉ．アシッドグリーン２５、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー１９、Ｃ．Ｉ．リアクティブブルー４９、Ｃ．Ｉ．ディスパースレッド６０、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー５６、Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー６０等が挙げられる。
この他、フタロシアニン系染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．パッドブルー５等が、キノンイミン系染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー３、Ｃ．Ｉ．ベーシックブルー９等が、キノリン系染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー３３、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー３、Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー６４等が、ニトロ系染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、Ｃ．Ｉ．アシッドオレンジ３、Ｃ．Ｉ．ディスパースイエロー４２等が挙げられる。
本発明の感光性着色樹脂組成物における（Ｅ）着色剤の含有割合は特に限定されないが、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に１質量％以上が好ましく、２質量％以上がより好ましく、３質量％以上がさらに好ましく、４質量％以上が特に好ましく、また、５０質量％以下が好ましく、３０質量％以下がより好ましく、２０質量％以下がさらに好ましく、１０質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで遮光性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで密着性が向上する傾向がある。
［１−１−６］（Ｆ）分散剤
本発明の感光性着色樹脂組成物は、（Ｅ）着色剤を微細に分散させ、かつその分散状態を安定化させるため、（Ｆ）分散剤を含むことが好ましい。
（Ｆ）分散剤としては、官能基を有する高分子分散剤が好ましく、さらに、分散安定性の面からカルボキシル基；リン酸基；スルホン酸基；又はこれらの塩基；一級、二級又は三級アミノ基；四級アンモニウム塩基；ピリジン、ピリミジン、ピラジン等の含窒素ヘテロ環由来の基、等の官能基を有する高分子分散剤が好ましい。中でも特に、一級、二級又は三級アミノ基；四級アンモニウム塩基；ピリジン、ピリミジン、ピラジン等の含窒素ヘテロ環由来の基、等の塩基性官能基を有する高分子分散剤が顔料を分散する際に少量の分散剤で分散することができるとの観点から特に好ましい。
また、高分子分散剤としては、例えばウレタン系分散剤、アクリル系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリアリルアミン系分散剤、アミノ基を持つモノマーとマクロモノマーからなる分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレンジエステル系分散剤、ポリエーテルリン酸系分散剤、ポリエステルリン酸系分散剤、ソルビタン脂肪族エステル系分散剤、脂肪族変性ポリエステル系分散剤等を挙げることができる。
このような分散剤の具体例としては、商品名で、ＥＦＫＡ（登録商標。ＢＡＳＦ社製。）、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標。ビックケミー社製。）、ディスパロン（登録商標。楠本化成社製。）、ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ（登録商標。ルーブリゾール社製。）、ＫＰ（信越化学工業社製）、ポリフロー（共栄社化学社製）、アジスパー（登録商標。味の素社製。）等を挙げることができる。
これらの高分子分散剤は１種を単独で使用してもよく、又は２種以上を併用してもよい。
高分子分散剤の重量平均分子量（Ｍｗ）は通常７００以上、好ましくは１０００以上であり、また通常１０００００以下、好ましくは５００００以下である。例えば、高分子分散剤の重量平均分子量（Ｍｗ）は７００〜１０００００が好ましく、１０００〜５００００がより好ましい。
これらの内、顔料の分散性の観点から、（Ｆ）分散剤は官能基を有するウレタン系高分子分散剤及びアクリル系高分子分散剤のいずれか一方又は両方を含むことが好ましく、アクリル系高分子分散剤を含むことが特に好ましい。
また分散性、保存性の面から、塩基性官能基を有し、ポリエステル結合及びポリエーテル結合のいずれか一方又は両方を有する高分子分散剤が好ましい。
ウレタン系及びアクリル系高分子分散剤としては、例えばＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１６０〜１６７、１８２シリーズ（いずれもウレタン系）、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−２０００、２００１、ＢＹＫ−ＬＰＮ２１１１６等（いずれもアクリル系）（以上すべてビックケミー社製）が挙げられる。
ウレタン系高分子分散剤として好ましい化学構造を具体的に例示するならば、例えば、ポリイソシアネート化合物と、分子内に水酸基を１個又は２個有する数平均分子量３００〜１００００の化合物と、同一分子内に活性水素と３級アミノ基を有する化合物とを反応させることによって得られる、重量平均分子量１０００〜２０００００の分散樹脂等が挙げられる。これらをベンジルクロリド等の四級化剤で処理することで、３級アミノ基の全部又は一部を４級アンモニウム塩基にすることができる。
上記のポリイソシアネート化合物の例としては、パラフェニレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート、トリジンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネート、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、ω，ω’−ジイソシアネートジメチルシクロヘキサン等の脂環族ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、１，６，１１−ウンデカントリイソシアネート、１，８−ジイソシアネート−４−イソシアネートメチルオクタン、１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、トリス（イソシアネートフェニルメタン）、トリス（イソシアネートフェニル）チオホスフェート等のトリイソシアネート、及びこれらの三量体、水付加物、及びこれらのポリオール付加物等が挙げられる。ポリイソシアネートとして好ましいのは有機ジイソシアネートの三量体で、最も好ましいのはトリレンジイソシアネートの三量体とイソホロンジイソシアネートの三量体である。
これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
イソシアネートの三量体の製造方法としては、前記ポリイソシアネート類を適当な三量化触媒、例えば第３級アミン類、ホスフィン類、アルコキシド類、金属酸化物、カルボン酸塩類等を用いてイソシアネート基の部分的な三量化を行い、触媒毒の添加により三量化を停止させた後、未反応のポリイソシアネートを溶剤抽出、薄膜蒸留により除去して目的のイソシアヌレート基含有ポリイソシアネートを得る方法が挙げられる。
同一分子内に水酸基を１個又は２個有する数平均分子量３００〜１００００の化合物としては、ポリエーテルグリコール、ポリエステルグリコール、ポリカーボネートグリコール、ポリオレフィングリコール等、及びこれらの化合物の片末端水酸基が炭素数１〜２５のアルキル基でアルコキシ化されたもの及びこれら２種類以上の混合物が挙げられる。
ポリエーテルグリコールとしては、ポリエーテルジオール、ポリエーテルエステルジオール、及びこれら２種類以上の混合物が挙げられる。ポリエーテルジオールとしては、アルキレンオキシドを単独又は共重合させて得られるもの、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン−プロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシヘキサメチレングリコール、ポリオキシオクタメチレングリコール及びそれらの２種以上の混合物が挙げられる。
ポリエーテルエステルジオールとしては、エーテル基含有ジオールもしくは他のグリコールとの混合物をジカルボン酸又はそれらの無水物と反応させるか、又はポリエステルグリコールにアルキレンオキシドを反応させることによって得られるもの、例えばポリ（ポリオキシテトラメチレン）アジペート等が挙げられる。ポリエーテルグリコールとして最も好ましいのはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール又はこれらの化合物の片末端水酸基が炭素数１〜２５のアルキル基でアルコキシ化された化合物である。
ポリエステルグリコールとしては、ジカルボン酸（コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、フタル酸等）又はそれらの無水物とグリコール（エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、１，８−オクタメチレングリコール、２−メチル−１，８−オクタメチレングリコール、１，９−ノナンジオール等の脂肪族グリコール、ビスヒドロキシメチルシクロヘキサン等の脂環族グリコール、キシリレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン等の芳香族グリコール、Ｎ−メチルジエタノールアミン等のＮ−アルキルジアルカノールアミン等）とを重縮合させて得られたもの、例えばポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリエチレン／プロピレンアジペート等、又は前記ジオール類又は炭素数１〜２５の１価アルコールを開始剤として用いて得られるポリラクトンジオール又はポリラクトンモノオール、例えばポリカプロラクトングリコール、ポリメチルバレロラクトン及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。ポリエステルグリコールとして最も好ましいのはポリカプロラクトングリコール又は炭素数１〜２５のアルコールを開始剤としたポリカプロラクトンである。
ポリカーボネートグリコールとしては、ポリ（１，６−ヘキシレン）カーボネート、ポリ（３−メチル−１，５−ペンチレン）カーボネート等、ポリオレフィングリコールとしてはポリブタジエングリコール、水素添加型ポリブタジエングリコール、水素添加型ポリイソプレングリコール等が挙げられる。
これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
同一分子内に水酸基を１個又は２個有する化合物の数平均分子量は、通常３００〜１００００、好ましくは５００〜６０００、さらに好ましくは１０００〜４０００である。
同一分子内に活性水素と３級アミノ基を有する化合物を説明する。
活性水素、即ち、酸素原子、窒素原子又は硫黄原子に直接結合している水素原子としては、水酸基、アミノ基、チオール基等の官能基中の水素原子が挙げられ、中でもアミノ基、特に１級のアミノ基の水素原子が好ましい。
３級アミノ基は、特に限定されないが、例えば炭素数１〜４のアルキル基を有するアミノ基、又はヘテロ環構造、より具体的にはイミダゾール環又はトリアゾール環、などが挙げられる。
このような同一分子内に活性水素と３級アミノ基を有する化合物を例示するならば、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジプロピル−１，４−ブタンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチル−１，４−ブタンジアミン等が挙げられる。
また、３級アミノ基が含窒素ヘテロ環構造である場合の該含窒素ヘテロ環としては、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、インドール環、カルバゾール環、インダゾール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾチアジアゾール環等の含窒素ヘテロ５員環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、アクリジン環、イソキノリン環等の含窒素ヘテロ６員環が挙げられる。これらの含窒素ヘテロ環のうち好ましいものはイミダゾール環又はトリアゾール環である。
これらのイミダゾール環とアミノ基を有する化合物を具体的に例示するならば、１−（３−アミノプロピル）イミダゾール、ヒスチジン、２−アミノイミダゾール、１−（２−アミノエチル）イミダゾール等が挙げられる。また、トリアゾール環とアミノ基を有する化合物を具体的に例示するならば、３−アミノ−１，２，４−トリアゾール、５−（２−アミノ−５−クロロフェニル）−３−フェニル−１Ｈ−１，２，４−トリアゾール、４−アミノ−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３，５−ジオール、３−アミノ−５−フェニル−１Ｈ−１，３，４−トリアゾール、５−アミノ−１，４−ジフェニル−１，２，３−トリアゾール、３−アミノ−１−ベンジル−１Ｈ−２，４−トリアゾール等が挙げられる。中でも、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，３−プロパンジアミン、１−（３−アミノプロピル）イミダゾール、３−アミノ−１，２，４−トリアゾールが好ましい。
これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ウレタン系高分子分散剤を製造する際の原料の好ましい配合比率はポリイソシアネート化合物１００質量部に対し、同一分子内に水酸基を１個又は２個有する数平均分子量３００〜１００００の化合物が１０〜２００質量部、好ましくは２０〜１９０質量部、さらに好ましくは３０〜１８０質量部、同一分子内に活性水素と３級アミノ基を有する化合物が０．２〜２５質量部、好ましくは０．３〜２４質量部である。
ウレタン系高分子分散剤の製造はポリウレタン樹脂製造の公知の方法に従って行われる。製造する際の溶媒としては、通常、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸セロソルブ等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン等の炭化水素類、ダイアセトンアルコール、イソプロパノール、第二ブタノール、第三ブタノール等一部のアルコール類、塩化メチレン、クロロホルム等の塩化物、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキサイド等の非プロトン性極性溶媒等が用いられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
上記製造に際して、通常、ウレタン化反応触媒が用いられる。この触媒としては、例えば、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ジブチルチンジオクトエート、スタナスオクトエート等の錫系、鉄アセチルアセトナート、塩化第二鉄等の鉄系、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン等の３級アミン系等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用して用いてもよい。
同一分子内に活性水素と３級アミノ基を有する化合物の導入量は反応後のアミン価で１〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲に制御することが好ましい。より好ましくは５〜９５ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲である。アミン価は、塩基性アミノ基を酸により中和滴定し、酸価に対応させてＫＯＨのｍｇ数で表した値である。前記下限値以上とすることで分散能力が良化する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで現像性が良化する傾向がある。
なお、以上の反応で高分子分散剤にイソシアネート基が残存する場合にはさらに、アルコールやアミノ化合物でイソシアネート基を不活性化させると生成物の経時安定性が高くなるので好ましい。
ウレタン系高分子分散剤の重量平均分子量（Ｍｗ）は通常１０００〜２０００００、好ましくは２０００〜１０００００、より好ましくは３０００〜５００００の範囲である。前記下限値以上とすることで分散性及び分散安定性が良化する傾向があり、前記上限値以下とすることで溶解性が向上し分散性が良化する傾向がある。
アクリル系高分子分散剤としては、官能基（ここでいう官能基とは、高分子分散剤に含有される官能基として前述した官能基である。）を有する不飽和基含有単量体と、官能基を有さない不飽和基含有単量体とのランダム共重合体、グラフト共重合体、ブロック共重合体を使用することが好ましい。これらの共重合体は公知の方法で製造することができる。
官能基を有する不飽和基含有単量体としては、（メタ）アクリル酸、２−（メタ）アクリロイロキシエチルコハク酸、２−（メタ）アクリロイロキシエチルフタル酸、２−（メタ）アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、アクリル酸ダイマー等のカルボキシル基を有する不飽和単量体、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート及びこれらの４級化物などの３級アミノ基、４級アンモニウム塩基を有する不飽和単量体が具体例として挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
官能基を有さない不飽和基含有単量体としては、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、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシメチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカン（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、スチレン及びその誘導体、α−メチルスチレン、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、Ｎ−ベンジルマレイミドなどのＮ−置換マレイミド、アクリロニトリル、酢酸ビニル及びポリメチル（メタ）アクリレートマクロモノマー、ポリスチレンマクロモノマー、ポリ２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートマクロモノマー、ポリエチレングリコールマクロモノマー、ポリプロピレングリコールマクロモノマー、ポリカプロラクトンマクロモノマーなどのマクロモノマー等が挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
アクリル系高分子分散剤は、特に好ましくは、官能基を有するＡブロックと官能基を有さないＢブロックからなるＡ−Ｂ又はＢ−Ａ−Ｂブロック共重合体であるが、この場合、Ａブロック中には上記官能基を含む不飽和基含有単量体由来の部分構造の他に、上記官能基を含まない不飽和基含有単量体由来の部分構造が含まれていてもよく、これらが該Ａブロック中においてランダム共重合又はブロック共重合のいずれの態様で含有されていてもよい。また、官能基を含まない部分構造の、Ａブロック中の含有量は、通常８０質量％以下であり、好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは３０質量％以下である。
Ｂブロックは、上記官能基を含まない不飽和基含有単量体由来の部分構造からなるものであるが、１つのＢブロック中に２種以上の単量体由来の部分構造が含有されていてもよく、これらは、該Ｂブロック中においてランダム共重合又はブロック共重合のいずれの態様で含有されていてもよい。
該Ａ−Ｂ又はＢ−Ａ−Ｂブロック共重合体は、例えば、以下に示すリビング重合法にて調製される。
リビング重合法には、アニオンリビング重合法、カチオンリビング重合法、ラジカルリビング重合法がある。
このアクリル系高分子分散剤を合成するに際しては、特開平９−６２００２号公報や、Ｐ．Ｌｕｔｚ， Ｐ．Ｍａｓｓｏｎ ｅｔ ａｌ， Ｐｏｌｙｍ． Ｂｕｌｌ． １２， ７９ （１９８４）， Ｂ．Ｃ．Ａｎｄｅｒｓｏｎ， Ｇ．Ｄ．Ａｎｄｒｅｗｓ ｅｔ ａｌ， Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ， １４， １６０１（１９８１）， Ｋ．Ｈａｔａｄａ， Ｋ．Ｕｔｅ，ｅｔ ａｌ， Ｐｏｌｙｍ． Ｊ． １７， ９７７（１９８５）， １８， １０３７（１９８６）， 右手浩一、畑田耕一、高分子加工、３６， ３６６（１９８７），東村敏延、沢本光男、高分子論文集、４６， １８９（１９８９）， Ｍ．Ｋｕｒｏｋｉ， Ｔ．Ａｉｄａ， Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｉｃ， １０９， ４７３７（１９８７）、相田卓三、井上祥平、有機合成化学、４３， ３００（１９８５）， Ｄ．Ｙ．Ｓｏｇｏｈ， Ｗ．Ｒ．Ｈｅｒｔｌｅｒ ｅｔ ａｌ， Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ， ２０， １４７３（１９８７）などに記載の公知の方法を採用することができる。
本発明で用いることができるアクリル系高分子分散剤はＡ−Ｂブロック共重合体であっても、Ｂ−Ａ−Ｂブロック共重合体であってもよく、その共重合体を構成するＡブロック／Ｂブロック比は１／９９〜８０／２０、特に５／９５〜６０／４０（質量比）であることが好ましく、この範囲内にすることで分散性と保存安定性のバランスの確保ができる傾向がある。
また、本発明で用いることができるＡ−Ｂブロック共重合体、Ｂ−Ａ−Ｂブロック共重合体１ｇ中の４級アンモニウム塩基の量は、通常０．１〜１０ｍｍｏｌであることが好ましく、この範囲内にすることで良好な分散性を確保できる傾向がある。
なお、このようなブロック共重合体中には、通常、製造過程で生じたアミノ基が含有される場合があるが、そのアミン価は１〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇ程度であり、分散性の観点から、好ましくは１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、より好ましくは３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、さらに好ましくは５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上、また、好ましくは９０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、より好ましくは８０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、さらに好ましくは７５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。
ここで、これらのブロック共重合体等の分散剤のアミン価は、分散剤試料中の溶剤を除いた固形分１ｇあたりの塩基量と当量のＫＯＨの質量で表し、次の方法により測定する。
１００ｍＬのビーカーに分散剤試料の０．５〜１．５ｇを精秤し、５０ｍＬの酢酸で溶解する。ｐＨ電極を備えた自動滴定装置を使って、この溶液を０．１ｍｏｌ／ＬのＨＣｌＯ4酢酸溶液にて中和滴定する。滴定ｐＨ曲線の変曲点を滴定終点とし次式によりアミン価を求める。
アミン価［ｍｇＫＯＨ／ｇ］＝（５６１×Ｖ）／（Ｗ×Ｓ）〔但し、Ｗ：分散剤試料秤取量［ｇ］、Ｖ：滴定終点での滴定量［ｍＬ］、Ｓ：分散剤試料の固形分濃度［質量％］を表す。〕
また、このブロック共重合体の酸価は、その酸価の元となる酸性基の有無及び種類にもよるが、一般に低い方が好ましく、通常１０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下であり、その重量平均分子量（Ｍｗ）は、１０００〜１０００００の範囲が好ましい。前記範囲内とすることで良好な分散性を確保できる傾向がある。
４級アンモニウム塩基を官能基として有する場合、高分子分散剤の具体的な構造については特に限定されないが、分散性の観点からは、下記式（ｉ）で表される繰り返し単位（以下、「繰り返し単位（ｉ）」ということがある。）を有することが好ましい。
Figure 2021124704
上記式（ｉ）中、Ｒ31〜Ｒ33は各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基を表し；
Ｒ31〜Ｒ33のうち２つ以上が互いに結合して環状構造を形成してもよく；
Ｒ34は水素原子又はメチル基であり；
Ｘは２価の連結基であり；
Ｙ-は対アニオンである。
上記式（ｉ）のＲ31〜Ｒ33における、置換基を有していてもよいアルキル基の炭素数は特に限定されないが、１以上であって、また、１０以下であることが好ましく、６以下であることがより好ましい。アルキル基の具体例としては、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、オクチル基などが挙げられ、これらの中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、又はヘキシル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、又はブチル基であることがより好ましい。また、直鎖状、分枝状のいずれであってもよい。また、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基などの環状構造を含んでもよい。
上記式（ｉ）のＲ31〜Ｒ33における、置換基を有していてもよいアリール基の炭素数は特に限定されないが、通常６以上であり、また、１６以下であることが好ましく、１２以下であることがより好ましい。アリール基の具体例としては、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ジエチルフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などが挙げられ、これらの中でもフェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、又はジエチルフェニル基であることが好ましく、フェニル基、メチルフェニル基、又はエチルフェニル基であることがより好ましい。
上記式（ｉ）のＲ31〜Ｒ33における、置換基を有していてもよいアラルキル基の炭素数は特に限定されないが、通常７以上であり、また、１６以下であることが好ましく、１２以下であることがより好ましい。アラルキル基の具体例としては、フェニルメチル基（ベンジル基）、フェニルエチル基（フェネチル基）、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルイソプロピル基などが挙げられ、これらの中でも、フェニルメチル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、又はフェニルブチル基であることが好ましく、フェニルメチル基、又はフェニルエチル基であることがより好ましい。
これらの中でも、分散性の観点から、Ｒ31〜Ｒ33が各々独立に、アルキル基、又はアラルキル基であることが好ましく、具体的には、Ｒ31及びＲ33が各々独立に、メチル基、又はエチル基であり、かつ、Ｒ32がフェニルメチル基、又はフェニルエチル基であることが好ましく、Ｒ31及びＲ33がメチル基であり、かつ、Ｒ32がフェニルメチル基であることがさらに好ましい。
また、前記高分子分散剤が官能基として３級アミンを有する場合、分散性の観点からは、下記式（ｉｉ）で表される繰り返し単位（以下、「繰り返し単位（ｉｉ）」ということがある。）を有することが好ましい。
Figure 2021124704
上記式（ｉｉ）中、Ｒ35及びＲ36は各々独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基であり；
Ｒ35及びＲ36が互いに結合して環状構造を形成してもよく；
Ｒ37は水素原子又はメチル基であり；
Ｚは２価の連結基である。
上記式（ｉｉ）のＲ35及びＲ36における、置換基を有していてもよいアルキル基としては、上記式（ｉ）のＲ31〜Ｒ33として例示したものを好ましく採用することができる。
上記式（ｉｉ）のＲ35及びＲ36における、置換基を有していてもよいアリール基としては、上記式（ｉ）のＲ31〜Ｒ33として例示したものを好ましく採用することができる。
上記式（ｉｉ）のＲ35及びＲ36における、置換基を有していてもよいアラルキル基としては、上記式（ｉ）のＲ31〜Ｒ33として例示したものを好ましく採用することができる。
これらの中でも、Ｒ35及びＲ36が各々独立に、置換基を有していてもよいアルキル基であることが好ましく、メチル基、又はエチル基であることがより好ましい。
上記式（ｉ）のＲ31〜Ｒ33及び上記式（ｉｉ）のＲ35及びＲ36におけるアルキル基、アラルキル基又はアリール基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基、ベンゾイル基、水酸基などが挙げられる。
上記式（ｉ）及び（ｉｉ）において、２価の連結基Ｘ及びＺとしては、例えば、炭素数１〜１０のアルキレン基、炭素数６〜１２のアリーレン基、−ＣＯＮＨ−Ｒ43−基、−ＣＯＯＲ44−基〔但し、Ｒ43及びＲ44は単結合、炭素数１〜１０のアルキレン基、又は炭素数２〜１０のエーテル基（アルキルオキシアルキル基）である〕等が挙げられ、好ましくは−ＣＯＯ−Ｒ44−基である。
また、上記式（ｉ）において、対アニオンのＹ-としては、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＣｌＯ4 -、ＢＦ4 -、ＣＨ3ＣＯＯ-、ＰＦ6 -等が挙げられる。
前記式（ｉ）で表される繰り返し単位の含有割合は特に限定されないが、分散性の観点から、前記式（ｉ）で表される繰り返し単位の含有割合と前記式（ｉｉ）で表される繰り返し単位の含有割合の合計に対して、好ましくは６０モル％以下であり、より好ましくは５０モル％以下であり、さらに好ましくは４０モル％以下であり、特に好ましくは３５モル％以下であり、また、好ましくは５モル％以上であり、より好ましくは１０モル％以上であり、さらに好ましくは２０モル％以上であり、特に好ましくは３０モル％以上である。
また、高分子分散剤の全繰り返し単位に占める前記式（ｉ）で表される繰り返し単位の含有割合は特に限定されないが、分散性の観点から、１モル％以上であることが好ましく、５モル％以上であることがより好ましく、１０モル％以上であることがさらに好ましく、また、５０モル％以下であることが好ましく、３０モル％以下であることがより好ましく、２０モル％以下であることがさらに好ましく、１５モル％以下であることが特に好ましい。
また、高分子分散剤の全繰り返し単位に占める前記式（ｉｉ）で表される繰り返し単位の含有割合は特に限定されないが、分散性の観点から、５モル％以上であることが好ましく、１０モル％以上であることがより好ましく、１５モル％以上であることがさらに好ましく、２０モル％以上であることが特に好ましく、また、６０モル％以下であることが好ましく、４０モル％以下であることがより好ましく、３０モル％以下であることがさらに好ましく、２５モル％以下であることが特に好ましい。
また、高分子分散剤は、溶媒等のバインダー成分に対する相溶性を高め、分散安定性を向上させるとの観点から、下記式（ｉｉｉ）で表される繰り返し単位（以下、「繰り返し単位（ｉｉｉ）」ということがある。）を有することが好ましい。
Figure 2021124704
上記式（ｉｉｉ）中、Ｒ40はエチレン基又はプロピレン基であり；
Ｒ41は置換基を有していてもよいアルキル基であり；
Ｒ42は水素原子又はメチル基であり；
ｎは１〜２０の整数である。
上記式（ｉｉｉ）のＲ41における、置換基を有していてもよいアルキル基の炭素数は特に限定されないが、１以上であって、２以上であることが好ましく、また、１０以下であることが好ましく、６以下であることがより好ましい。アルキル基の具体例としては、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、オクチル基などが挙げられ、これらの中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、又はヘキシル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、又はブチル基であることがより好ましい。また、直鎖状、分枝状のいずれであってもよい。また、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基などの環状構造を含んでもよい。例えば、アルキル基の炭素数は１〜１０が好ましく、２〜６がより好ましい。
また、上記式（ｉｉｉ）におけるｎは溶媒等バインダー成分に対する相溶性と分散性の観点から、１以上であって、２以上であることが好ましく、また、１０以下であることが好ましく、５以下であることがより好ましい。
また、高分子分散剤の全繰り返し単位に占める前記式（ｉｉｉ）で表される繰り返し単位の含有割合は特に限定されないが、１モル％以上であることが好ましく、２モル％以上であることがより好ましく、４モル％以上であることがさらに好ましく、また、３０モル％以下であることが好ましく、２０モル％以下であることがより好ましく、１０モル％以下であることがさらに好ましい。前記範囲内の場合には溶媒等バインダー成分に対する相溶性と分散安定性の両立が可能となる傾向がある。例えば、高分子分散剤の全繰り返し単位に占める前記式（ｉｉｉ）で表される繰り返し単位の含有割合は１〜３０モル％が好ましく、２〜２０モル％がより好ましく、４〜１０モル％がさらに好ましい。
また、高分子分散剤は、分散剤の溶媒等バインダー成分に対する相溶性を高め、分散安定性を向上させるという観点から、下記式（ｉｖ）で表される繰り返し単位（以下、「繰り返し単位（ｉｖ）」ということがある。）を有することが好ましい。
Figure 2021124704
上記式（ｉｖ）中、Ｒ38は置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、又は置換基を有していてもよいアラルキル基であり；
Ｒ39は水素原子又はメチル基である。
上記式（ｉｖ）のＲ38における、置換基を有していてもよいアルキル基の炭素数は特に限定されないが、１以上であって、２以上であることが好ましく、４以上であることがより好ましく、また、１０以下であることが好ましく、８以下であることがより好ましい。アルキル基の具体例としては、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、オクチル基などが挙げられ、これらの中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、又はヘキシル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、又はブチル基であることがより好ましい。また、直鎖状、分枝状のいずれであってもよい。また、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基などの環状構造を含んでもよい。例えば、アルキル基の炭素数は１〜１０が好ましく、２〜８がより好ましく、４〜８がさらに好ましい。
上記式（ｉｖ）のＲ38における、置換基を有していてもよいアリール基の炭素数は特に限定されないが、通常６以上であり、また、１６以下であることが好ましく、１２以下であることがより好ましく、８以下であることがさらに好ましい。アリール基の具体例としては、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、ジエチルフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などが挙げられ、これらの中でもフェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、又はジエチルフェニル基であることが好ましく、フェニル基、メチルフェニル基、又はエチルフェニル基であることがより好ましい。例えば、アリール基の炭素数は６〜１６が好ましく、６〜１２がより好ましく、８〜１２がさらに好ましい。
上記式（ｉｖ）のＲ38における、置換基を有していてもよいアラルキル基の炭素数は特に限定されないが、通常７以上であり、また、１６以下であることが好ましく、１２以下であることがより好ましく、１０以下であることがさらに好ましい。アラルキル基の具体例としては、フェニルメチル基（ベンジル基）、フェニルエチル基（フェネチル基）、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルイソプロピル基などが挙げられ、これらの中でも、フェニルメチル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、又はフェニルブチル基であることが好ましく、フェニルメチル基、又はフェニルエチル基であることがより好ましい。例えば、アラルキル基の炭素数は、７〜１６が好ましく、７〜１２がより好ましく、７〜１０がさらに好ましい。
これらの中でも、溶剤相溶性と分散安定性の観点から、Ｒ38がアルキル基、又はアラルキル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、又はフェニルメチル基であることがより好ましい。
Ｒ38における、アルキル基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルコキシ基等が挙げられる。また、アリール基又はアラルキル基が有していてもよい置換基としては、鎖状のアルキル基、ハロゲン原子、アルコキシ基等が挙げられる。また、Ｒ38で示される鎖状のアルキル基には、直鎖状及び分岐鎖状のいずれも含まれる。
また、高分子分散剤の全繰り返し単位に占める前記式（ｉｖ）で表される繰り返し単位の含有割合は、分散性の観点から、３０モル％以上であることが好ましく、４０モル％以上であることがより好ましく、５０モル％以上であることがさらに好ましく、また、８０モル％以下であることが好ましく、７０モル％以下であることがより好ましい。
高分子分散剤は、繰り返し単位（ｉ）、繰り返し単位（ｉｉ）、繰り返し単位（ｉｉｉ）及び繰り返し単位（ｉｖ）以外の繰り返し単位を有していてもよい。そのような繰り返し単位の例としては、スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系単量体；（メタ）アクリル酸クロリドなどの（メタ）アクリル酸塩系単量体；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどの（メタ）アクリルアミド系単量体；酢酸ビニル；アクリロニトリル；アリルグリシジルエーテル、クロトン酸グリシジルエーテル；Ｎ−メタクリロイルモルホリン等の単量体に由来する繰り返し単位が挙げられる。
高分子分散剤は、分散性をより高めるとの観点から、繰り返し単位（ｉ）及び繰り返し単位（ｉｉ）を有するＡブロックと、繰り返し単位（ｉ）及び繰り返し単位（ｉｉ）を有さないＢブロックとを有する、ブロック共重合体であることが好ましい。該ブロック共重合体は、Ａ−Ｂブロック共重合体又はＢ−Ａ−Ｂブロック共重合体であることが好ましい。Ａブロックに４級アンモニウム塩基だけでなく３級アミノ基も導入することにより、意外にも、分散剤の分散能力が著しく向上する傾向がある。また、Ｂブロックが繰り返し単位（ｉｉｉ）を有することが好ましく、さらに繰り返し単位（ｉｖ）を有することがより好ましい。
Ａブロック中において、繰り返し単位（ｉ）及び繰り返し単位（ｉｉ）は、ランダム共重合、ブロック共重合のいずれの態様で含有されていてもよい。また、繰り返し単位（ｉ）及び繰り返し単位（ｉｉ）は、１つのＡブロック中に各々２種以上含有されていてもよく、その場合、各々の繰り返し単位は、該Ａブロック中においてランダム共重合、ブロック共重合のいずれの態様で含有されていてもよい。
また、繰り返し単位（ｉ）及び繰り返し単位（ｉｉ）以外の繰り返し単位が、Ａブロック中に含有されていてもよく、そのような繰り返し単位の例としては、前述の（メタ）アクリル酸エステル系単量体由来の繰り返し単位等が挙げられる。繰り返し単位（ｉ）及び繰り返し単位（ｉｉ）以外の繰り返し単位の、Ａブロック中の含有量は、好ましくは０〜５０モル％、より好ましくは０〜２０モル％であるが、かかる繰り返し単位はＡブロック中に含有されないことが最も好ましい。
繰り返し単位（ｉｉｉ）及び（ｉｖ）以外の繰り返し単位がＢブロック中に含有されていてもよく、そのような繰り返し単位の例としては、スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系単量体；（メタ）アクリル酸クロリドなどの（メタ）アクリル酸塩系単量体；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどの（メタ）アクリルアミド系単量体；酢酸ビニル；アクリロニトリル；アリルグリシジルエーテル、クロトン酸グリシジルエーテル；Ｎ−メタクリロイルモルホリン等の単量体に由来する繰り返し単位が挙げられる。繰り返し単位（ｉｉｉ）及び繰り返し単位（ｉｖ）以外の繰り返し単位の、Ｂブロック中の含有量は、好ましくは０〜５０モル％、より好ましくは０〜２０モル％であるが、かかる繰り返し単位はＢブロック中に含有されないことが最も好ましい。
本発明の感光性着色樹脂組成物が（Ｆ）分散剤を含有する場合、その含有割合は特に限定されないが、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に、０．１質量％以上が好ましく、０．５質量％以上がより好ましく、また、８質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、３質量％以下がさらに好ましく、２質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで凝集物による残渣発生を抑制できる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで撥インク性や現像性が向上する傾向がある。
［１−１−７］紫外線吸収剤
本発明の感光性着色樹脂組成物は、紫外線吸収剤を含有してもよい。紫外線吸収剤は、露光に用いられる光源の特定の波長を紫外線吸収剤によって吸収させることにより、光硬化分布を制御する目的で添加されるものである。紫外線吸収剤の添加により、線幅の細い高精細な隔壁を形成したり、現像後に非露光部に残る残渣をなくしたりするなどの効果が得られる。紫外線吸収剤としては、（Ｂ）光重合開始剤の光吸収の阻害の観点から、例えば、波長２５０ｎｍから４００ｎｍの間に吸収極大を有する化合物を用いることができる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系化合物及びトリアジン系化合物のいずれか一方又は両方を含むことが望ましい。ベンゾトリアゾール系化合物及びトリアジン系化合物のいずれか一方又は両方を含むことで開始剤の膜底部での光吸収率が減少し、塗膜下部の線幅が小さくなることにより線幅の細い高精細な隔壁を形成できると考えられる。
ベンゾトリアゾール系化合物としては、２−（５メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、３−［３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−（５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒドロキシフェニル］プロピオン酸オクチル、３−［３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−（５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒドロキシフェニル］プロピオン酸エチルヘキシル、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３，５−ジ−ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４，６−ビス（１−メチル−１−フェニルエチル）フェノール、２−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−６−（１−メチル−１−フェニルエチル）−４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェノール、３−［３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−（５−クロロ−２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）−４−ヒドロキシフェニル］プロピオン酸とＣ７−９直鎖及び分岐アルキルアルコールのエステル化合物が挙げられる。
市販されているベンゾトリアゾール系化合物としては例えば、スミソーブ（登録商標、以下同じ。）２００、スミソーブ２５０、スミソーブ３００、スミソーブ３４０、スミソーブ３５０（住友化学製）、ＪＦ７７、ＪＦ７８、ＪＦ７９、ＪＦ８０、ＪＦ８３（城北化学工業製）、ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標、以下同じ。） ＰＳ、ＴＩＮＵＶＩＮ９９−２、ＴＩＮＵＶＩＮ１０９、ＴＩＮＵＶＩＮ３８４−２、ＴＩＮＵＶＩＮ ３２６、ＴＩＮＵＶＩＮ９００、「ＴＩＮＵＶＩＮ ９２８」、ＴＩＮＵＶＩＮ９２８、ＴＩＮＵＶＩＮ１１３０（ＢＡＳＦ製）、ＥＶＥＲＳＯＲＢ７０、ＥＶＥＲＳＯＲＢ７１、ＥＶＥＲＳＯＲＢ７２、ＥＶＥＲＳＯＲＢ７３、ＥＶＥＲＳＯＲＢ７４、ＥＶＥＲＳＯＲＢ７５、ＥＶＥＲＳＯＲＢ７６、ＥＶＥＲＳＯＲＢ２３４、ＥＶＥＲＳＯＲＢ７７、ＥＶＥＲＳＯＲＢ７８、ＥＶＥＲＳＯＲＢ８０、ＥＶＥＲＳＯＲＢ８１（台湾永光化学工業製）、トミソーブ（登録商標、以下同じ。）１００、トミソーブ６００（エーピーアイコーポレーション製）、ＳＥＥＳＯＲＢ（登録商標、以下同じ。）７０１、ＳＥＥＳＯＲＢ７０２、ＳＥＥＳＯＲＢ７０３、ＳＥＥＳＯＲＢ７０４、ＳＥＥＳＯＲＢ７０６、ＳＥＥＳＯＲＢ７０７、ＳＥＥＳＯＲＢ７０９（シプロ化成製）、ＲＵＶＡ−９３（大塚化学製）などが挙げられる。
トリアジン系化合物としては、２−［４，６−ジ（２，４−キシリル）−１，３，５−トリアジン−２−イル］−５−オクチルオキシフェノール、２−［４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジン−２−イル］−５−［３−（ドデシルオキシ）−２−ヒドロキシプロポキシ］フェノール、２−（２，４−ジヒドロキシフェニル）−４，６−ビス（２，４−ジメチルフェニル）−１，３，５−トリアジンと２−エチルヘキシルグリシジルエーテルの反応生成物、２，４−ビス［２−ヒドロキシ−４−ブトキシフェニル］−６−（２，４−ジブトキシフェニル）−１，３−５−トリアジン等が挙げられる。これらの中でも、撥インク性と線幅の細い高精細な隔壁を形成する観点から、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物が好ましい。
市販されているトリアジン系化合物としては例えば、ＴＩＮＵＶＩＮ４００、ＴＩＮＵＶＩＮ４０５、ＴＩＮＵＶＩＮ４６０、ＴＩＮＵＶＩＮ４７７、ＴＩＮＵＶＩＮ４７９（ＢＡＳＦ製）などを挙げることができる。
その他の紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン化合物、ベンゾエート化合物、桂皮酸誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン及びその誘導体、ジナフタレン化合物、フェナントロリン化合物、染料等が挙げられる。
より具体的には、例えば、スミソーブ１３０（住友化学製）、ＥＶＥＲＳＯＲＢ１０、ＥＶＥＲＳＯＲＢ１１、ＥＶＥＲＳＯＲＢ１２（台湾永光化学工業製）、トミソーブ８００（エーピーアイコーポレーション製）、ＳＥＥＳＯＲＢ１００、ＳＥＥＳＯＲＢ１０１、ＳＥＥＳＯＲＢ１０１Ｓ、ＳＥＥＳＯＲＢ１０２、ＳＥＥＳＯＲＢ１０３、ＳＥＥＳＯＲＢ１０５、ＳＥＥＳＯＲＢ１０６、ＳＥＥＳＯＲＢ１０７、ＳＥＥＳＯＲＢ１５１（シプロ化成製）などのベンゾフェノン化合物；スミソーブ４００（住友化学製）、サリチル酸フェニルなどのベンゾエート化合物；桂皮酸２−エチルヘキシル、パラメトキシ桂皮酸２−エチルヘキシル、メトキシケイ皮酸イソプロピル、メトキシケイ皮酸イソアミル等の桂皮酸誘導体；α−ナフトール、β−ナフトール、α−ナフトールメチルエーテル、α−ナフトールエチルエーテル、１，２−ジヒドロキシナフタレン、１，３−ジヒドロキシナフタレン、１，４−ジヒドロキシナフタレン、１，５−ジヒドロキシナフタレン、１，６−ジヒドロキシナフタレン、１，７−ジヒドロキシナフタレン、１，８−ジヒドロキシナフタレン、２，３−ジヒドロキシナフタレン、２，６−ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシナフタレン等のナフタレン誘導体；アントラセン、９，１０−ジヒドロキシアントラセン等のアントラセン及びその誘導体；アゾ系染料、ベンゾフェノン系染料、アミノケトン系染料、キノリン系染料、アントラキノン系染料、ジフェニルシアノアクリレート系染料、トリアジン系染料、ｐ−アミノ安息香酸系染料等の染料；等が挙げられる。これらの中でも、撥インク性の観点から、桂皮酸誘導体、ナフタレン誘導体を用いることが好ましく、桂皮酸誘導体を用いることが特に好ましい。これらの光吸収剤は、単独又は２種以上組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、テーパ形状の観点から、ベンゾトリアゾール化合物及びヒドロキシフェニルトリアジン化合物のいずれか一方又は両方が好ましく、ベンゾトリアゾール化合物が特に好ましい。
紫外線吸収剤としては１種類の化合物を単独で用いてもよいし、２種類以上の化合物を併用してもよい。
本発明の感光性着色樹脂組成物が紫外線吸収剤を含有する場合、その含有割合は特に限定されないが、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に、通常０．０１質量％以上、好ましくは０．０５質量％以上、より好ましくは０．１質量％以上、さらに好ましくは０．５質量％以上、特に好ましくは１質量％以上であり、また、通常１５質量％以下、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは５質量％以下、さらに好ましくは３質量％以下である。前記下限値以上とすることで線幅の細い高精細な隔壁を形成できる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで撥インク性が高くなる傾向がある。
また、本発明の感光性着色樹脂組成物が紫外線吸収剤を含有する場合、（Ｂ）光重合開始剤に対する配合比としては、（Ｂ）光重合開始剤１００質量部に対する紫外線吸収剤の配合量として、通常１質量部以上、好ましくは１０質量部以上、より好ましくは３０質量部以上、さらに好ましくは５０質量部以上であり、特に好ましくは８０質量部以上、通常５００質量部以下、好ましくは３００質量部以下、より好ましくは２００質量部以下、さらに好ましくは１００質量部以下である。前記下限値以上とすることで線幅の細い高精細な隔壁を形成できる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで撥インク性が高くなる傾向がある。
［１−１−８］重合禁止剤
本発明の感光性着色樹脂組成物は、重合禁止剤を含有することが好ましい。重合禁止剤を含有することでそれがラジカル重合を阻害することから、得られる隔壁のテーパ角を大きくすることができる傾向がある。
重合禁止剤としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、メチルハイドロキノン、メトキシフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−クレゾール（ＢＨＴ）などが挙げられる。これらの中でも重合禁止能力の観点から、ハイドロキノン又はメトキシフェノールが好ましく、メチルハイドロキノンがより好ましい。
重合禁止剤は、１種又は２種以上を含有することが好ましい。通常、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂を製造する際に、当該樹脂中に重合禁止剤が含まれることがあり、そのまま用いてもよいし、樹脂中に含まれる重合禁止剤の他に、それと同一、又は異なる重合禁止剤を感光性着色樹脂組成物製造時に添加してもよい。
感光性着色樹脂組成物が重合禁止剤を含有する場合、その含有割合は特に限定されないが、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に、通常０．０００５質量％以上、好ましくは０．００１質量％以上、より好ましくは０．０１質量％以上であり、また通常０．１質量％以下、好ましくは０．０８質量％以下、より好ましくは０．０５質量％以下である。前記下限値以上とすることでテーパ角を高くすることができる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで撥インク性が高くなる傾向がある。
［１−１−９］熱重合開始剤
さらに、本発明の感光性着色樹脂組成物には、熱重合開始剤が含有されていてもよい。熱重合開始剤を含有することで、膜の架橋度を高くできる傾向がある。このような熱重合開始剤の具体例としては、例えば、アゾ系化合物、有機過酸化物および過酸化水素などが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
なお、光重合開始剤に撥インク性の向上や膜の架橋密度の増大を期待して熱重合開始剤を併用する場合、これらの含有割合の合計が、感光性着色樹脂組成物中の光重合開始剤の含有割合となるようにすることが好ましく、また、光重合開始剤と熱重合開始剤との併用割合としては、撥インク性の観点から、光重合開始剤１００質量部に対して熱重合開始剤を５〜３００質量部とすることが好ましい。
［１−１−１０］アミノ化合物
本発明の感光性着色樹脂組成物には、熱硬化を促進するためにアミノ化合物が含まれていてもよい。この場合、アミノ化合物の含有割合としては、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に、通常４０質量％以下、好ましくは３０質量％以下である。また、通常０．５質量％以上、好ましくは１質量％以上である。前記上限値以下とすることで保存安定性を維持できる傾向があり、前記下限値以上とすることで十分な熱硬化性を確保できる傾向がある。
アミノ化合物としては、例えば、官能基としてメチロール基、それを炭素数１〜８のアルコール縮合変性したアルコキシメチル基を少なくとも２個有するアミノ化合物が挙げられる。具体的には、例えば、メラミンとホルムアルデヒドとを重縮合させたメラミン樹脂；ベンゾグアナミンとホルムアルデヒドとを重縮合させたベンゾグアナミン樹脂；グリコールウリルとホルムアルデヒドとを重縮合させたグリコールウリル樹脂；尿素とホルムアルデヒドとを重縮合させた尿素樹脂；メラミン、ベンゾグアナミン、グリコールウリル、または尿素などの２種以上とホルムアルデヒドとを共重縮合させた樹脂；上述の樹脂のメチロール基をアルコール縮合変性した変性樹脂などが挙げられる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。アミノ化合物としては中でも、メラミン樹脂およびその変性樹脂が好ましく、メチロール基の変性割合が、７０％以上の変性樹脂が更に好ましく、８０％以上の変性樹脂が特に好ましい。
上記アミノ化合物の具体例として、メラミン樹脂およびその変性樹脂としては、例えば、サイテック社製の「サイメル」（登録商標、以下同じ。）３００、３０１、３０３、３５０、７３６、７３８、３７０、７７１、３２５、３２７、７０３、７０１、２６６、２６７、２８５、２３２、２３５、２３８、１１４１、２７２、２５４、２０２、１１５６、１１５８、および、三和ケミカル社製の「ニカラック」（登録商標、以下同じ。）ＭＷ−３９０、ＭＷ−１００ＬＭ、ＭＸ−７５０ＬＭ、ＭＷ−３０Ｍ、ＭＸ−４５、ＭＸ−３０２などが挙げられる。また、上記ベンゾグアナミン樹脂およびその変性樹脂としては、例えば、サイテック社製の「サイメル」１１２３、１１２５、１１２８などが挙げられる。また、上記グリコールウリル樹脂およびその変性樹脂としては、例えば、サイテック社製の「サイメル」１１７０、１１７１、１１７４、１１７２、および、三和ケミカル社製の「ニカラック」ＭＸ−２７０などが挙げられる。また、上記尿素樹脂およびその変性樹脂としては、例えば、サイテック社製の「ＵＦＲ」（登録商標）６５、３００、および、三和ケミカル社製の「ニカラック」ＭＸ−２９０などが挙げられる。
［１−１−１１］シランカップリング剤
本発明の感光性着色樹脂組成物には、基板との密着性を改善するため、シランカップリング剤を添加することも好ましい。シランカップリング剤の種類としては、エポキシ系、メタクリル系、アミノ系、イミダゾール系など種々の物が使用できるが、密着性向上の観点から、特にエポキシ系、イミダゾール系のシランカップリング剤が好ましい。その含有量は、密着性の観点から、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に、通常２０質量％以下、好ましくは１５質量％以下である。
［１−１−１２］無機充填剤
また、本発明の感光性着色樹脂組成物は、さらに、硬化物としての強度の向上と共に、アルカリ可溶性樹脂との適度な相互作用（マトリックス構造の形成）による塗布膜の優れた垂直性とテーパ角の向上等を目的として、無機充填剤を含有していてもよい。そのような無機充填剤としては、例えば、タルク、シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、或いは、これらを各種シランカップリング剤により表面処理したものなどが挙げられる。
これら無機充填剤の平均粒子径としては、通常０．００５〜２μｍ、好ましくは０．０１〜１μｍである。ここで本実施の形態にいう平均粒子径とは、ベックマン・コールター社製などのレーザ回折散乱粒度分布測定装置にて測定した値である。これらの無機充填剤のうち、特に、シリカゾルおよびシリカゾル変性物は、分散安定性と共にテーパ角の向上効果に優れる傾向があるため、好ましく配合される。本発明の感光性着色樹脂組成物がこれらの無機充填剤を含む場合、その含有量としては、撥インク性の観点から、全固形分中に、通常５質量％以上、好ましくは１０質量％以上であり、通常８０質量％以下、好ましくは７０質量％以下である。例えば、感光性着色樹脂組成物が無機充填剤を含む場合、感光性着色樹脂組成物の全固形分中の含有割合は５〜８０質量％が好ましく、１０〜７０質量％がより好ましい。
［１−１−１３］密着性向上剤
本発明の感光性着色樹脂組成物には、基板との密着性を付与する目的でリン酸系のエチレン性単量体を含有させてもよい。リン酸系のエチレン性単量体としては、（メタ）アクリロイルオキシ基含有ホスフェート類が好ましく、下記一般式（ｇ１）、（ｇ２）、（ｇ３）で表されるものが好ましい。
Figure 2021124704
［上記一般式（ｇ１）、（ｇ２）、（ｇ３）において、Ｒ51は水素原子又はメチル基を示し、ｌ及びｌ’は１〜１０の整数、ｍは１、２又は３である。］
これらのリン酸系エチレン性単量体は、１種類を単独で用いても、２種以上を組み合わせて使用してもよい。これらリン酸系エチレン性単量体用いる場合の含有割合は、感光性着色樹脂組成物の全固形分中に通常０．０２質量％以上が好ましく、０．０５質量％以上がより好ましく、０．１質量％以上がさらに好ましく、０．２質量％以上が特に好ましい。また４質量％以下が好ましく、３質量％以下がより好ましく、２質量％以下がさらに好ましく、１質量％以下が特に好ましい。前記下限値以上とすることで基板との密着性の改善効果が十分となる傾向があり、一方上記上限値以下とすることで基板との密着性の悪化を抑制しやすい傾向がある。
［１−１−１４］溶剤
本発明の感光性着色樹脂組成物は、通常溶剤を含有し、前述の各成分を溶剤に溶解または分散させた状態で使用される。その溶剤としては、特に制限は無いが、例えば、以下に記載する有機溶剤が挙げられる。
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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エチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコール−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、３−メチル−３−メトキシブタノール、３−メトキシ−１−ブタノール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテルのようなグリコールモノアルキルエーテル類；
エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルのようなグリコールジアルキルエーテル類；
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、３−メトキシ−１−ブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテートのようなグリコールアルキルエーテルアセテート類；
エチレングリコールジアセテート、プロピレングリコールジアセテート、１，３−ブチレングリコールジアセテート、１，４−ブタンジオールジアセテート、１，６−ヘキサノールジアセテートなどのグリコールジアセテート類；
シクロヘキサノールアセテートなどのアルキルアセテート類；
アミルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジアミルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジヘキシルエーテルのようなエーテル類；
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルアミルケトン、メチルイソアミルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアミルケトン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルノニルケトン、メトキシメチルペンタノンのようなケトン類；
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、メトキシメチルペンタノール、グリセリン、ベンジルアルコールのような１価又は多価アルコール類；
ｎ−ペンタン、ｎ−オクタン、ジイソブチレン、ｎ−ヘキサン、ヘキセン、イソプレン、ジペンテン、ドデカンのような脂肪族炭化水素類；
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキセン、ビシクロヘキシルのような脂環式炭化水素類；
ベンゼン、トルエン、キシレン、クメンのような芳香族炭化水素類；
アミルホルメート、エチルホルメート、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、メチルイソブチレート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、イソ酪酸メチル、エチルカプリレート、安息香酸エチル、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、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−メトキシプロピオン酸プロピル、３−メトキシプロピオン酸ブチル、γ−ブチロラクトンのような鎖状又は環状エステル類；
３−メトキシプロピオン酸、３−エトキシプロピオン酸のようなアルコキシカルボン酸類；
ブチルクロライド、アミルクロライドのようなハロゲン化炭化水素類；
メトキシメチルペンタノンのようなエーテルケトン類；
アセトニトリル、ベンゾニトリルのようなニトリル類；
テトラヒドロフラン、ジメチルテトラヒドロフラン、ジメトキシテトラヒドロフランのようなテトラヒドロフラン類などである。
上記に該当する市販の溶剤としては、ミネラルスピリット、バルソル＃２、アプコ＃１８ソルベント、アプコシンナー、ソーカルソルベントＮｏ．１およびＮｏ．２、ソルベッソ＃１５０、シェルＴＳ２８ ソルベント、カルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ジグライム（いずれも商品名）などが挙げられる。
上記溶剤は、感光性着色樹脂組成物中の各成分を溶解または分散させることができるもので、本発明の感光性着色樹脂組成物の使用方法に応じて選択されるが、塗布性の観点から、大気圧下における沸点が６０〜２８０℃の範囲のものを選択することが好ましい。より好ましくは７０℃以上、２６０℃以下の沸点をもつものであり、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテル、３−メトキシ−１−ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシ−１−ブチルアセテート、が好ましい。
これらの溶剤は１種を単独でもしくは２種以上を混合して使用することができる。また、これらの溶剤は、感光性着色樹脂組成物溶液中の全固形分の含有割合が、通常１０質量％以上、好ましくは１５質量％以上、より好ましくは２０質量％以上、さらに好ましくは２５質量％以上、通常９０質量％以下、好ましくは５０質量％以下、より好ましくは４０質量％以下、さらに好ましくは３５質量％以下となるように使用されることが好ましい。前記下限値以上とすることで塗布ムラの発生を抑制できる傾向があり、また、前記上限値以下とすることで異物、ハジキ等の発生を抑制できる傾向がある。
［１−２］感光性着色樹脂組成物の調製方法
本発明の感光性着色樹脂組成物は、上記の各成分を撹拌機で混合することにより調製される。
本発明の着色樹脂組成物は、（Ｅ）着色剤として顔料等の溶剤不溶成分を含むので、予めペイントコンディショナー、サンドグラインダー、ボールミル、ロールミル、ストーンミル、ジェットミル、ホモジナイザー等を用いて分散処理することが好ましい。分散処理により（Ｅ）着色剤が微粒子化されるため、感光性着色樹脂組成物の塗布特性が向上する。
分散処理は、通常、（Ｅ）着色剤、溶剤、及び（Ｆ）分散剤、並びに（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂の一部又は全部を併用した系にて行うことが好ましい（以下、分散処理に供する混合物、及び該処理にて得られた組成物を「顔料分散液」と称することがある）。特に（Ｆ）分散剤として高分子分散剤を用いると、得られた顔料分散液及び感光性着色樹脂組成物の経時の増粘が抑制される（分散安定性に優れる）ので好ましい。
このように、感光性着色樹脂組成物を製造する工程において、（Ｅ）着色剤、溶剤、及び（Ｆ）分散剤を少なくとも含有する顔料分散液を製造することが好ましい。
顔料分散液に用いることができる（Ｅ）着色剤、有機溶剤、及び（Ｆ）分散剤としては、それぞれ感光性着色樹脂組成物に用いることができるものとして記載したものを好ましく採用することができる。また、顔料分散液における（Ｅ）着色剤の各着色剤の含有割合としても、感光性着色樹脂組成物における含有割合として記載したものを好ましく採用することができる。
サンドグラインダーで（Ｅ）着色剤を分散させる場合には、０．１〜８ｍｍ程度の粒子径のガラスビーズ又はジルコニアビーズが好ましく用いられる。分散処理条件は、温度は通常０℃から１００℃であり、好ましくは室温から８０℃の範囲である。分散時間は液の組成及び分散処理装置のサイズ等により適正時間が異なるため適宜調節する。感光性着色樹脂組成物の２０度鏡面光沢度（ＪＩＳ Ｚ８７４１）が５０〜３００の範囲となるように、インキの光沢を制御することが分散の目安である。
また、顔料分散液中に分散した顔料の分散粒径は通常０．０３〜０．３μｍであり、動的光散乱法等により測定される。
次に、上記分散処理により得られたインクと、感光性着色樹脂組成物中に含まれる、上記の他の成分を混合し、均一な溶液とする。感光性着色樹脂組成物の製造工程においては、微細なゴミが液中に混じることがあるため、得られた感光性着色樹脂組成物はフィルター等により濾過処理することが望ましい。
［２］隔壁及びその形成方法
本発明の感光性着色樹脂組成物を硬化させることで、本発明の硬化物を得ることができる。本発明の感光性着色樹脂組成物は隔壁を形成するために用いることができ、特に、発光性ナノ結晶粒子を含むカラーフィルタにおける画素部を区画するための隔壁を形成するために好適に用いることができる。
以上説明した感光性着色樹脂組成物を用いて隔壁を形成する方法は特に限定されず、従来公知の方法を採用することができる。隔壁の形成方法としては、例えば、感光性着色樹脂組成物を、基板上に塗布し、感光性着色樹脂組成物層を形成する塗布工程と、感光性着色樹脂組成物層を露光する露光工程と、を含む方法が挙げられる。このようなバンクの形成方法の具体例としては、インクジェット法とフォトリソグラフィー法とが挙げられる。
インクジェット法では、溶剤による希釈等により粘度調整された感光性着色樹脂組成物をインクとして用い、所定の隔壁のパターンに沿ってインクジェット法によりインク液滴を基板上に吐出することで感光性着色樹脂組成物を基板上に塗布して未硬化の隔壁のパターンを形成する。そして、未硬化の隔壁のパターンを露光して、基板上に硬化した隔壁を形成する。未硬化の隔壁のパターンの露光は、マスクを用いないことの他は、後述するフォトリソグラフィー法における露光工程と同様に行われる。
フォトリソグラフィー法では、感光性着色樹脂組成物を、基板の隔壁が形成される領域全面に塗布して感光性着色樹脂組成物層を形成する。形成された感光性着色樹脂組成物層を、所定の隔壁のパターンに応じて露光した後、露光された感光性着色樹脂組成物層を現像して、基板上に隔壁が形成される。
フォトリソグラフィー法における、感光性着色樹脂組成物を基板上に塗布する塗布工程では、隔壁が形成されるべき基板上に、ロールコーター、リバースコーター、バーコーター等の接触転写型塗布装置やスピンナー（回転式塗布装置）、カーテンフローコーター等の非接触型塗布装置を用いて感光性着色樹脂組成物を塗布し、必要に応じて、乾燥により溶媒を除去して、感光性着色樹脂組成物層を形成する。
次いで、露光工程では、ネガ型のマスクを利用して、感光性着色樹脂組成物に紫外線、エキシマレーザー光等の活性エネルギー線を照射し、感光性着色樹脂組成物層をバンクのパターンに応じて部分的に露光する。露光には、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノンランプ、カーボンアーク灯等の紫外線を発する光源を用いることができる。露光量は感光性着色樹脂組成物の組成によっても異なるが、例えば１０〜４００ｍＪ／ｃｍ2程度が好ましい。
次いで、現像工程では、隔壁のパターンに応じて露光された感光性着色樹脂組成物層を現像液で現像することにより隔壁を形成する。現像方法は特に限定されず、浸漬法、スプレー法等を用いることができる。現像液の具体例としては、ジメチルベンジルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の有機系のものや、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、アンモニア、４級アンモニウム塩等の水溶液が挙げられる。又、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
その後、現像後の隔壁にポストベークを施して加熱硬化する。ポストベークは、１５０〜２５０℃で１５〜６０分間が好ましい。
隔壁の形成に用いる基板は特に限定されず、隔壁が形成された基板を用いて製造される有機電界発光素子の種類に合わせて適宜選択される。好適な基板の材料としては、ガラスや、各種の樹脂材料が挙げられる。樹脂材料の具体例としては、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリエチレン、及びポリプロピレン等のポリオレフィン；ポリカーボネート；ポリ（メタ）メタアクリル樹脂；ポリスルホン；ポリイミドが挙げられる。これらの基板の材料の中では、耐熱性に優れることからガラス、及びポリイミドが好ましい。また、製造される有機電界発光素子の種類に応じて、隔壁が形成される基板の表面には、予めＩＴＯやＺｎＯ等の透明電極層を設けておいてもよい。
本発明の隔壁の膜厚は通常０．１μｍ以上であり、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上、さらに好ましくは１０μｍ以上、通常１ｍｍ以下、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは５０μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下、特に好ましくは２０μｍ以下である。前記下限値以上とすることで遮光性が向上する傾向があり、また、前記上限値以下とすることで密着性が向上する傾向がある。隔壁の膜厚は段差・表面粗さ・微細形状測定装置、走査型白色干渉顕微鏡、エリプソメーター、反射分光膜厚計、電子顕微鏡で測定される。
［３］発光性ナノ結晶粒子を含むカラーフィルタ
発光性ナノ結晶粒子を含むカラーフィルタは、本発明の硬化物から構成される隔壁を備えていれば特に限定されず、隔壁で区画された領域に画素を形成したものが挙げられる。
図１は、本発明の隔壁を備えるカラーフィルタの一例の模式断面図である。図１に示すように、カラーフィルタ１００は、基板１０と、基板上に設けられた隔壁２０、赤色画素３０、緑色画素４０、及び青色画素５０を備えている。赤色画素３０、緑色画素４０、及び青色画素５０は、この順に繰り返すように格子状に配列されている。隔壁２０は、これらの隣り合う画素の間に設けられている。言い換えれば、これらの隣り合う画素同士は、隔壁２０によって区画されている。
赤色画素３０には赤色発光性のナノ結晶粒子２が含まれ、そして緑色画素４０には緑色発光性のナノ結晶粒子１が含まれる。青色画素５０は、光源からの青色光を透過する画素である。
これらのナノ結晶粒子は、励起光を吸収して蛍光又は燐光を発光するナノサイズの結晶体であり、例えば、透過型電子顕微鏡又は走査型電子顕微鏡によって測定される最大粒子径が１００ｎｍ以下である結晶体である。
発光性ナノ結晶粒子は、所定の波長の光を吸収することにより、吸収した波長とは異なる波長の光（蛍光又は燐光）を発することができるものであり、例えば、赤色発光性のナノ結晶粒子２は、６０５〜６６５ｎｍの範囲に発光ピーク波長を有する光（赤色光）を発するものであり、緑色発光性のナノ結晶粒子１は、５００〜５６０ｎｍの範囲に発光ピーク波長を有する光（緑色光）を発するものである。
発光性ナノ結晶粒子が発する光の波長（発光色）は、井戸型ポテンシャルモデルのシュレディンガー波動方程式の解によれば、発光性ナノ結晶粒子のサイズ（例えば粒子径）に依存するが、発光性ナノ結晶粒子が有するエネルギーギャップにも依存する。そのため、使用する発光性ナノ結晶粒子の構成材料及びサイズを変更することにより、発光色を選択することができる。発光性ナノ結晶粒子としては、量子ドット等が挙げられる。
発光性ナノ結晶粒子を含むカラーフィルタの製造方法は特に限定されないが、本発明の硬化物から構成される隔壁を備えた基板を準備し、隔壁で区画された領域に発光性ナノ結晶粒子を含む層を形成する方法が挙げられる。発光性ナノ結晶粒子を含む層を形成する方法は特に限定されないが、例えば発光性ナノ結晶粒子を含むインク組成物を、インクジェット方式により選択的に付着させ、活性エネルギー線の照射又は加熱によりインク組成物を硬化させる方法により製造することができる。
［４］画像表示装置
本発明の画像表示装置は、前述の感光性着色樹脂組成物を硬化させた硬化物から構成される隔壁を備える。例えば、発光性ナノ結晶粒子を含むカラーフィルタを備える画像表示装置が挙げられる。
画像表示装置の種類としては、液晶表示装置や、有機電界発光素子を含む画像表示装置などが挙げられる。
液晶表示装置の場合、青色ＬＥＤを備えた光源と、光源から発せられた青色光を画素部ごとに制御する電極を備えた液晶層を含むものが挙げられる。
一方で、有機電界発光素子を含む画像表示装置では、前記カラーフィルタの各画素部に対応する位置に青色発光の有機電界発光素子を配置したものが挙げられる。具体的には、特開２０１９−８７７４６号公報に記載の方式が挙げられる。
以下、本発明の感光性着色樹脂組成物について、具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
以下の実施例及び比較例で用いた感光性着色樹脂組成物の構成成分は次の通りである。
＜アルカリ可溶性樹脂−Ｉ＞
ジシクロペンタニルメタクリレート／スチレン／グリシジルメタクリレート（モル比：０．３０／０．１０／０．６０）を構成モノマーとする共重合樹脂に、アクリル酸をグリシジルメタクリレートに対して等量付加反応させ、さらに無水テトラヒドロフタル酸を上記の共重合樹脂１モルに対して０．３９モルになるように付加反応させた、アルカリ可溶性のアクリル共重合樹脂。ＧＰＣで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は９０００、酸価は８０ｍｇＫＯＨ／ｇ。
＜アルカリ可溶性樹脂−ＩＩ＞
ジシクロペンタニルメタクリレート／スチレン／グリシジルメタクリレート（モル比：０．０２／０．０５／０．９３）を構成モノマーとする共重合樹脂に、アクリル酸をグリシジルメタクリレートと等量付加反応させ、さらに無水テトラヒドロフタル酸を上記の共重合樹脂１モルに対して０．１０モルになるように付加させた、アルカリ可溶性のアクリル共重合樹脂。ＧＰＣで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）は７７００、酸価は２８．５ｍｇＫＯＨ／ｇ。
＜アルカリ可溶性樹脂−ＩＩＩ＞
日本化薬社製 ＺＣＲ−１６４２Ｈ（重量平均分子量（Ｍｗ）＝６５００、酸価＝９８ｍｇＫＯＨ／ｇ）
＜分散剤−Ｉ＞
ビックケミー社製 ＢＹＫ−ＬＰＮ２１１１６（４級アンモニウム塩基及び３級アミノ基を有するＡブロックと、４級アンモニウム塩基及び３級アミノ基を有さないＢブロックからなる、アクリル系Ａ−Ｂブロック共重合体。アミン価は７０ｍｇＫＯＨ／ｇ。酸価は１ｍｇＫＯＨ／ｇ以下。）
＜溶剤−Ｉ＞
ＰＧＭＥＡ：プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
＜溶剤−ＩＩ＞
ＭＢ：３−メトキシ−１−ブタノール
＜光重合性モノマー＞
ＤＰＨＡ：日本化薬社製 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
＜光重合開始剤−Ｉ＞
以下の化学構造を有する化合物を用いた。
Figure 2021124704
＜光重合開始剤−ＩＩ＞
以下の化学構造を有する化合物を用いた。
Figure 2021124704
＜撥液剤−Ｉ＞
ＤＩＣ社製 メガファック ＲＳ−９０（フッ素系、エチレン性二重結合を有する撥液剤）
＜添加剤−Ｉ＞
昭和電工社製 カレンズＭＴ ＰＥ１（ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトブチレート）
＜添加剤−ＩＩ＞
日本化薬社製 ＫＡＹＡＭＥＲ ＰＭ−２１（メタクリロイル基含有ホスフェート）
＜顔料分散液の調製＞
顔料、分散剤、アルカリ可溶性樹脂、及び溶剤を、表１に記載の質量比となるように混合した。この溶液をペイントシェーカーにより２５〜４５℃の温度範囲で３時間分散処理した。ビーズは、０．５ｍｍφのジルコニアビーズを用い、分散液の２．５倍の質量を加えた。分散終了後、フィルターによりビーズと分散液を分離して、顔料分散液１〜５を調製した。
Figure 2021124704
［実施例１〜３及び比較例１〜２］
上記調製した顔料分散液１〜５を用いて、全固形分中の各成分の固形分の比率が表２の配合割合となるように各成分を加え、さらに全固形分の含有割合が３１質量％、かつ、全溶剤中において溶剤−Ｉ／溶剤−ＩＩ＝８０／２０（質量比）となるように溶剤を加え、攪拌、溶解させて、感光性着色樹脂組成物１〜５を調製した。得られた各感光性着色樹脂組成物を用いて、後述する方法で評価を行った。
Figure 2021124704
以下に性能評価の方法を説明する。
＜ＰＧＭＥＡ接触角の測定＞
ガラス基板上にスピナーを用いて、加熱硬化後に１０μｍの厚みになるように前記感光性着色樹脂組成物を塗布した。この塗布基板を１分間真空乾燥し、さらに１００℃で２分間ホットプレート上で加熱乾燥した。得られた塗膜に、高圧水銀灯を用いて、４７ｍＪ／ｃｍ2で全面露光した。この時の波長３６５ｎｍにおける光強度は１００ｍＷ／ｃｍ2であった。次にこの基板を、０．０３質量％のＫＯＨ及び０．０７質量％のエマルゲンＡ−６０（花王社製界面活性剤）を溶解した水溶液を現像液として用いて、２４℃で７０秒間スプレー現像した後、純水で２７秒間洗浄した。最後にこの基板をオーブン中２３０℃で３０分間加熱硬化させ、接触角測定用基板を得た。
協和界面科学社製Ｄｒｏｐ Ｍａｓｔｅｒ ５００（接触角測定装置）を用いて、２３℃、湿度５０％ＲＨの条件下でＰＧＭＥＡ０．７μＬを滴下した１秒後の前記接触角測定用基板の接触角を測定し、以下の基準で評価した。その結果を表３に示す。接触角が大きい方が、撥インク性が高いことを表す。
（撥インク性の評価基準）
○：ＰＧＭＥＡ接触角が５０°以上
×：ＰＧＭＥＡ接触角が４９°以下
＜透過率測定＞
ガラス基板上にスピナーを用いて、加熱硬化後に１０μｍの厚みになるように前記感光性着色樹脂組成物を塗布した。この塗布基板を１分間真空乾燥し、さらに１００℃で２分間ホットプレート上で加熱乾燥して塗膜基板を得た。次に、高圧水銀灯を用いて、３３０ｎｍ以下の波長をカットし、５０ｍＪ／ｃｍ2で全面露光した。この時の波長３６５ｎｍにおける光強度は４５ｍＷ／ｃｍ2であった。次にこの基板を、接触角測定用基板と同様の条件で現像処理した後、純水で１０秒間洗浄した。最後にこの基板を、オーブン中２３０℃で３０分間加熱硬化させ、透過率測定用基板を得た。
透過率測定用基板の分光透過率を、分光光度計（日立製作所製社Ｕ−３１００ＰＣ）を用いて、ガラス基板を参照として測定した。４５０ｎｍ、６００ｎｍそれぞれの波長での透過率の測定結果と、以下の基準にて評価した結果を表３に示す。透過率が低い方が、その波長の遮光性が高いことを表す。
（４５０ｎｍ透過率の評価基準）
○：５％以下
×：５％超過
（６００ｎｍ透過率の評価基準）
○：６５％以下
×：６５％超過
＜最小密着ライン幅の評価＞
ガラス基板上にスピナーを用いて、加熱硬化後に１０μｍの厚みになるように前記感光性着色樹脂組成物を塗布した。この塗布基板を１分間真空乾燥し、さらに１００℃で２分間ホットプレート上で加熱乾燥した。次に、得られた塗膜基板にフォトマスクを用いて高圧水銀灯にて３３０ｎｍ以下の波長をカットして紫外線露光を行った。露光量は５０ｍＪ／ｃｍ2で、露光ギャップは５μｍとした。この時の波長３６５ｎｍにおける光強度は４５ｍＷ／ｃｍ2であった。フォトマスクは開口幅５〜５０μｍ（５〜２０μｍ：１μｍおき、２５〜５０μｍ：５μｍおき）で開口長さ２ｍｍの各種幅のライン状開口部を有するフォトマスクを使用した。次いで、接触角測定用基板と同様の条件で現像処理した後、純水で１０秒間洗浄し、オーブン中２３０℃で３０分間加熱硬化させ、隔壁を想定したライン状パターン基板を作製した。
前記ライン状パターン基板上のライン全体（２ｍｍ）を光学顕微鏡で観察し、欠けや剥離がなく基板上に密着しているラインのうち、対応するマスクの開口幅が最も小さいもののその開口幅を最小密着ライン幅とし、以下の基準にて評価した。その結果を表３に示す。最小密着ライン幅が小さい程、密着性が高いことを示す。
（最小密着ライン幅の評価基準）
○：１１μｍ以下
×：１２μｍ以上
Figure 2021124704
＜耐光性評価＞
前記＜透過率測定＞と同様な手順により作製した耐光性評価用基板の波長５５０ｎｍの吸光度を分光光度計（日立製作所製社Ｕ−３１００ＰＣ）を用いて、ガラス基板を参照として測定した。
次に、２５℃５０％ＲＨの恒温槽内にて、輝度１５００ｎｉｔの青色光源（アイ・ピー・システム社製、ＩＰＳ−ＦＰ３５０３００−Ｂ−４５０）上に耐光性評価用基板を置き、青色光を１０００時間照射した。照射後の基板の波長５５０ｎｍの吸光度を同様の手順にて測定した。
次に、以下の式を用いて吸光度から透過率を算出し、青色光照射前後の透過率変化を算出し、以下の基準で評価した。その結果を表４に示す。
吸光度＝ｌｏｇ10（１００／透過率（％））
透過率変化（％）＝（青色光照射後の透過率−青色光照射前の透過率）／青色光照射前透過率×１００
（耐光性（透過率変化）の評価基準）
○：２００％以下
×：２００％超過
Figure 2021124704
表３の実施例１〜３から明らかなように、赤色顔料に加えて、より長波長の光を吸収する紫色顔料や青色顔料や緑色顔料を併用することで、波長４５０ｎｍ及び波長６００ｎｍにおける透過率を低くすることができ、遮光性が高くなることがわかる。
しかしながら比較例１のように着色剤として赤色顔料のみを含む場合には、波長４５０ｎｍの透過率は低いものの、波長６００ｎｍの透過率が高く、波長６００ｎｍの遮光性が低い。また、比較例２のように着色剤中に赤色顔料を含まない場合、波長６００ｎｍの透過率は低いが、波長４５０ｎｍの透過率が高く、波長４５０ｎｍの遮光性が低い。
また着色剤中に赤色顔料を含む実施例１〜３は、着色剤中に赤色顔料を含まない比較例２に比べて、最小密着ライン幅が小さく、密着性は高い。赤色顔料は紫外性透過率が高いため、硬化性が高く、最小密着ライン幅が小さくなったと考えられる。
また実施例１〜３及び比較例１〜２の感光性着色樹脂組成物はいずれもＰＧＭＥＡ接触角が高く、どの顔料組成においても撥インク性が高いことがわかる。
一方で、表４の実施例１〜３と比較例１〜２の比較から、着色剤中に赤色顔料に加えて紫色顔料や青色顔料や緑色顔料を含むことで、波長４５０ｎｍにおける透過率を低く抑えつつも、青色光照射前後の透過率変化が小さくなり、耐光性を高くできることがわかる。赤色顔料は一般的に可視光領域の短波長の光を吸収しやすいため、赤色顔料自体の耐光性が高くないと考えられ、そこで赤色顔料に加えて分子構造中に共役二重結合を有し、長波長の光を吸収する青色顔料や紫色顔料や緑色顔料を併用することで、着色剤全体の耐光性が向上し、かつ、波長４５０ｎｍの透過率に加えて波長６００ｎｍの透過率も低くできたと考えられる。
１ 緑色発光性のナノ結晶粒子
２ 赤色発光性のナノ結晶粒子
１０ 基板
２０ 隔壁
３０ 赤色画素
４０ 緑色画素
５０ 青色画素
１００ カラーフィルタ

Claims (10)

  1. （Ａ）エチレン性不飽和化合物、（Ｂ）光重合開始剤、（Ｃ）アルカリ可溶性樹脂、（Ｄ）撥液剤、及び（Ｅ）着色剤を含有する感光性着色樹脂組成物であって、
    前記（Ｄ）撥液剤が、架橋基を有するフッ素原子含有樹脂を含有し、
    前記（Ｅ）着色剤が、赤色顔料と、紫色顔料、青色顔料、及び緑色顔料からなる群から選ばれる少なくとも１種とを含有することを特徴とする感光性着色樹脂組成物。
  2. 前記（Ｅ）着色剤中の前記赤色顔料の含有割合が５０質量％以上である、請求項１に記載の感光性着色樹脂組成物。
  3. 前記赤色顔料がＣ．Ｉ．ピグメントレッド２５４を含有する、請求項１又は２に記載の感光性着色樹脂組成物。
  4. 前記紫色顔料がＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３及び／又はＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２９を含有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の感光性着色樹脂組成物。
  5. 前記青色顔料がＣ．Ｉ．ピグメントブルー６０及び／又はＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６を含有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の感光性着色樹脂組成物。
  6. 前記緑色顔料がＣ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、５８及び５９からなる群から選ばれる少なくとも１種を含有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の感光性着色樹脂組成物。
  7. 前記（Ｅ）着色剤の含有割合が全固形分中に２０質量％以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の感光性着色樹脂組成物。
  8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の感光性着色樹脂組成物を硬化させた硬化物。
  9. 請求項８に記載の硬化物から構成される隔壁。
  10. 請求項９に記載の隔壁を備える画像表示装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023153311A1 (ja) * 2022-02-14 2023-08-17 三菱ケミカル株式会社 着色感光性樹脂組成物、硬化物、隔壁、有機電界発光素子、カラーフィルタ及び画像表示装置
WO2023210746A1 (ja) * 2022-04-28 2023-11-02 大阪有機化学工業株式会社 重合体、並びに、硬化性樹脂組成物、当該組成物を硬化させた伸長性絶縁性硬化膜及びタッチパネル用絶縁性硬化膜、タッチパネル、フレキシブルプリント回路基板用絶縁性硬化膜、及び、フレキシブルプリント回路基板

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