JP5270814B2 - 感光性組成物用着色剤分散液 - Google Patents
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Description
本発明は、感光性組成物用着色剤分散液に関し、特に液晶パネル等のディスプレイに用いられるブラックマトリクスおよび／またはカラーフィルタを形成するための感光性組成物に好適な感光性組成物用着色剤分散液に関する。
液晶パネル、特にＴＮ方式、ＳＴＮ方式等の液晶パネルには、画像のコントラストを強調するためのブラックマトリクスや一般に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色からなるＲＧＢの着色層が形成されたカラーフィルタを備えている。このブラックマトリクスや着色層は、黒色または各色の着色剤が分散された感光性組成物を基板に塗布し、乾燥した後、得られた塗膜を露光、現像し、所望のパターンを形成することの繰り返しにより形成される。
上記感光性組成物を基板に塗布する際には、近年スリットノズルを用いる方法が用いられるようになってきており、上記感光性組成物から形成される膜厚の均一性が求められている。また、基板上に異物と呼ばれる凝集体が発生するという問題も生じている。つまり、感光性組成物の粘度等の変化がないといった保存安定性、および着色剤の分散性が重要となってくる。膜厚の不均一性および異物の発生がある場合には、ブラックマトリクスおよび／またはカラーフィルタの欠陥となり、製品として使用できなくなってしまう。
上記感光性組成物を製造するためには、顔料等の着色剤を分散させた着色分散液が用いられる（例えば特許文献１参照）。膜厚を均一にするため、および凝集体の発生を抑制するためには、この着色剤分散液における着色剤の分散性、粘度等の変化がないといった保存安定性が求められる。
特開２００４−４６０４７
上記感光性組成物を基板に塗布する際には、近年スリットノズルを用いる方法が用いられるようになってきており、上記感光性組成物から形成される膜厚の均一性が求められている。また、基板上に異物と呼ばれる凝集体が発生するという問題も生じている。つまり、感光性組成物の粘度等の変化がないといった保存安定性、および着色剤の分散性が重要となってくる。膜厚の不均一性および異物の発生がある場合には、ブラックマトリクスおよび／またはカラーフィルタの欠陥となり、製品として使用できなくなってしまう。
上記感光性組成物を製造するためには、顔料等の着色剤を分散させた着色分散液が用いられる（例えば特許文献１参照）。膜厚を均一にするため、および凝集体の発生を抑制するためには、この着色剤分散液における着色剤の分散性、粘度等の変化がないといった保存安定性が求められる。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、保存安定性および分散性を向上させることができる感光性組成物用着色剤分散液を提供することにある。
本発明の着色剤分散液は、着色剤、および溶剤を含有する着色剤分散液であって、溶剤として、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含むことを特徴としている。
上記ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、下記式（１）
Ｒ１−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ （１）
（ここで、Ｒ１は、炭素数１〜８の直鎖、分岐鎖あるいは環状のアルキル基、またはアリール基を示し、ｎは２〜５の整数を示す）
で表される溶剤が好ましい。
上記ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、下記式（１）
Ｒ１−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ （１）
（ここで、Ｒ１は、炭素数１〜８の直鎖、分岐鎖あるいは環状のアルキル基、またはアリール基を示し、ｎは２〜５の整数を示す）
で表される溶剤が好ましい。
感光性組成物用着色剤分散液における保存安定性および分散性を向上させることができるため、この着色剤分散液を用いた感光性組成物における異物等の発生を抑制することができる。さらには、この感光性組成物を用いることにより、品質の高いブラックマトリクスおよびカラーフィルタを提供でき、ひいては品質の高い液晶パネルを提供することができる。
（着色分散液）
本発明の着色剤分散液は、着色剤、および溶剤を含有し、該溶剤として、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含んでいる。
本発明の着色剤分散液は、着色剤、および溶剤を含有し、該溶剤として、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含んでいる。
上記着色剤としては、例えば、カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．；Ｔｈｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｄｙｅｒｓ ａｎｄ Ｃｏｌｏｕｒｉｓｔｓ 社発行）においてピグメント（Ｐｉｇｍｅｎｔ）に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）番号が付されているものを挙げることができる。
Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１（以下、「Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー」は同様で番号のみ記載する。）、３、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、２０、２４、３１、５３、５５、６０、６１、６５、７１、７３、７４、８１、８３、８６、９３、９５、９７、９８、９９、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１６、１１７、１１９、１２０、１２５、１２６、１２７、１２８、１２９、１３７、１３８、１３９、１４７、１４８、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６６、１６７、１６８、１７５、１８０、１８５；
Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ１（以下、「Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ」は同様で番号のみ記載する。）、５、１３、１４、１６、１７、２４、３４、３６、３８、４０、４３、４６、４９、５１、５５、５９、６１、６３、６４、７１、７３；
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（以下、「Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット」は同様で番号のみ記載する。）、１９、２３、２９、３０、３２、３６、３７、３８、３９、４０、５０；
Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（以下、「Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット」は同様で番号のみ記載する。）、１９、２３、２９、３０、３２、３６、３７、３８、３９、４０、５０；
Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１（以下、「Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド」は同様で番号のみ記載する。）、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２、２３、３０、３１、３２、３７、３８、４０、４１、４２、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、４９：１、４９：２、５０：１、５２：１、５３：１、５７、５７：１、５７：２、５８：２、５８：４、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１：１、８３、８８、９０：１、９７、１０１、１０２、１０４、１０５、１０６、１０８、１１２、１１３、１１４、１２２、１２３、１４４、１４６、１４９、１５０、１５１、１５５、１６６、１６８、１７０、１７１、１７２、１７４、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９、１８０、１８５、１８７、１８８、１９０、１９２、１９３、１９４、２０２、２０６、２０７、２０８、２０９、２１５、２１６、２１７、２２０、２２３、２２４、２２６、２２７、２２８、２４０、２４２、２４３、２４５、２５４、２５５、２６４、２６５；
Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１（以下、「Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー」は同様で番号のみ記載する。）、２、１５、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４、６６；
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３７；
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２８；
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、ピグメントブラック７。
Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３７；
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２８；
Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、ピグメントブラック７。
また、ブラックマトリクスを形成する場合には、着色剤として遮光剤を用いる。この遮光剤としては、遮光層としたときに十分な遮光率を有していれば特に限定されるものではなく、例えば黒色顔料が挙げられる。この黒色顔料としては、カーボンブラック、チタンブラック、ペリレンブラック等が挙げられる。
これらの着色剤は、単独で用いてもよいし、色調を整えるために２種以上を混合して用いてもよい。
これらの着色剤は、単独で用いてもよいし、色調を整えるために２種以上を混合して用いてもよい。
着色剤は、目的の色調に応じて適宜変更されるものであるが、着色剤分散液において５〜５０質量％、好ましくは１０〜３０質量％となるように調整される。これら着色剤は、１種または２種以上を組み合わせて用いてよい。
上記溶剤は、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルを必須成分として含んでいる。また、その異性体についても含まれることとする。
上記ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、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−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、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−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル等が挙げられる。
このジアルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、下記式（１）
Ｒ１−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ （１）
（ここで、Ｒ１は、炭素数１〜８の直鎖、分岐鎖あるいは環状アルキル基、またはアリール基を示し、ｎは２〜５の整数を示す）
で表される溶剤が好ましい。
Ｒ１としては、特に、炭素数１〜８の直鎖状アルキル基が好ましく、炭素数１〜４の直鎖状アルキル基がより好ましい。さらに、ｎは２または３であることが好ましい。
上記の溶剤の中でも、特に、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。
上記ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、例えば、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−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノ２−エチルヘキシルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、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−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル等が挙げられる。
このジアルキレングリコールモノアルキルエーテルとしては、下記式（１）
Ｒ１−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ （１）
（ここで、Ｒ１は、炭素数１〜８の直鎖、分岐鎖あるいは環状アルキル基、またはアリール基を示し、ｎは２〜５の整数を示す）
で表される溶剤が好ましい。
Ｒ１としては、特に、炭素数１〜８の直鎖状アルキル基が好ましく、炭素数１〜４の直鎖状アルキル基がより好ましい。さらに、ｎは２または３であることが好ましい。
上記の溶剤の中でも、特に、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。
また、塗布性の改善、粘度調整のため、上記以外の溶剤を配合してもよい。
該溶剤としては、例えば、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、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、エチレングリコールジプロピルエーテル、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プロピルエーテル、プロピ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ジメチルエーテル、プロピ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ジエチルエーテル、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プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、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プロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフェニ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（ＰＧＭＥＡ）、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、２−メトキシブチルアセテート、３−メトキシブチルアセテート（ＭＢＡ）、４−メトキシブチルアセテート、２−メチル−３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、３−エチル−３−メトキシブチルアセテート、２−エトキシブチルアセテート、４−エトキシブチルアセテート、４−プロポキシブチルアセテート、２−メトキシペンチルアセテート、３−メトキシペンチルアセテート、４−メトキシペンチルアセテート、２−メチル−３−メトキシペンチルアセテート、３−メチル−３−メトキシペンチルアセテート、３−メチル−４−メトキシペンチルアセテート、４−メチル−４−メトキシペンチルアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、２−ヒドロキシプロピオン酸メチル、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、メチル−３−メトキシプロピオネート、エチル−３−メトキシプロピオネート、エチル−３−エトキシプロピオネート（ＥＥＰ）、エチル−３−プロポキシプロピオネート、プロピル−３−メトキシプロピオネート、イソプロピル−３−メトキシプロピオネート、エトキシ酢酸エチル、オキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、ピルビン酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸エチルヘキシル、ベンジルメチルエーテル、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、ブタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等を挙げることができる。これら溶剤は、１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの中で好ましいものとしては、３−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、エチル−３−エトキシプロピオネートが挙げられる。特に経時安定性の点で、３−メトキシブチルアセテートを含むことが好ましい。
上記のように、溶剤としてジアルキレングリコールモノアルキルエーテルを用いることにより、着色剤の分散性を向上させて、異物の発生を抑制することができるとともに、粘度等の変化を抑制して保存安定性を向上させることができる。
また、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルは、着色剤分散液における全溶剤中１〜９５質量％含まれることが好ましく、５１０〜３０質量％であることがより好ましい。
さらに、３−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、エチル−３−エトキシプロピオネートは、それぞれ着色剤分散液における全溶剤中４０〜８５質量％含まれることが好ましい。
該溶剤としては、例えば、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、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、エチレングリコールジプロピルエーテル、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プロピルエーテル、プロピ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ジメチルエーテル、プロピ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ジエチルエーテル、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プロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、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プロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノフェニ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（ＰＧＭＥＡ）、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、２−メトキシブチルアセテート、３−メトキシブチルアセテート（ＭＢＡ）、４−メトキシブチルアセテート、２−メチル−３−メトキシブチルアセテート、３−メチル−３−メトキシブチルアセテート、３−エチル−３−メトキシブチルアセテート、２−エトキシブチルアセテート、４−エトキシブチルアセテート、４−プロポキシブチルアセテート、２−メトキシペンチルアセテート、３−メトキシペンチルアセテート、４−メトキシペンチルアセテート、２−メチル−３−メトキシペンチルアセテート、３−メチル−３−メトキシペンチルアセテート、３−メチル−４−メトキシペンチルアセテート、４−メチル−４−メトキシペンチルアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸イソプロピル、２−ヒドロキシプロピオン酸メチル、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、メチル−３−メトキシプロピオネート、エチル−３−メトキシプロピオネート、エチル−３−エトキシプロピオネート（ＥＥＰ）、エチル−３−プロポキシプロピオネート、プロピル−３−メトキシプロピオネート、イソプロピル−３−メトキシプロピオネート、エトキシ酢酸エチル、オキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル、炭酸エチル、炭酸プロピル、炭酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、ピルビン酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、乳酸エチルヘキシル、ベンジルメチルエーテル、ベンジルエチルエーテル、ジヘキシルエーテル、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、シュウ酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、ブタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等を挙げることができる。これら溶剤は、１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの中で好ましいものとしては、３−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、エチル−３−エトキシプロピオネートが挙げられる。特に経時安定性の点で、３−メトキシブチルアセテートを含むことが好ましい。
上記のように、溶剤としてジアルキレングリコールモノアルキルエーテルを用いることにより、着色剤の分散性を向上させて、異物の発生を抑制することができるとともに、粘度等の変化を抑制して保存安定性を向上させることができる。
また、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルは、着色剤分散液における全溶剤中１〜９５質量％含まれることが好ましく、５１０〜３０質量％であることがより好ましい。
さらに、３−メトキシブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、エチル−３−エトキシプロピオネートは、それぞれ着色剤分散液における全溶剤中４０〜８５質量％含まれることが好ましい。
さらに、上記着色剤は、分散剤を用いて適当な濃度で分散させることができる。上記分散剤は、特に限定されるものではなく、前記溶剤に溶解するものであればよい。
このような分散剤としては、公知の分散剤が挙げられ、例えば、顔料誘導体、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、ポリエステル系高分子分散剤、アクリル系高分子分散剤、ポリウレタン系高分子分散剤などが挙げられる。
分散剤の量は通常、着色剤１００質量部に対して５０質量部以下、好ましくは３０質量部以下である。
分散剤の量は通常、着色剤１００質量部に対して５０質量部以下、好ましくは３０質量部以下である。
本発明の着色剤分散液は、例えば、着色剤、分散剤を溶剤に混合し、ガラスビーズ、ジルコニアビーズ等のメディアを加え、ペイントコンディショナー、ボールミル、サンドグラインダー等により分散を行う。また、２本ロール、３本ロール、ホモジナイザー系、ジェットミル、超音波等を用いて分散することもできる。これらの分散手段を複数組み合わせてもよい。また、異物等を除去するためにフィルターに通してろ過することが好ましい。
この着色剤分散液は、粘度を１〜１００ｃｐ、好ましくは２〜５０ｃｐに調整することが好ましい。
この着色剤分散液は、粘度を１〜１００ｃｐ、好ましくは２〜５０ｃｐに調整することが好ましい。
本発明の着色剤分散液においては、着色剤としてカーボンブラックを好ましく用いることができる。このカーボンブラックを用いる場合には、特に異物の発生を抑制することができる。着色剤分散液におけるカーボンブラックの分散粒径は、２０〜４００ｎｍであることが好ましく、５０〜３００ｎｍであることがさらに好ましい。上記ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルは、カーボンブラックの凝集を抑え、分散粒径を安定させ、ほぼ均一にすることができる。
ここで用いられるカーボンブラックとしては、一次粒子径が２０〜３０ｎｍが好ましく、２０〜２５ｎｍであることがより好ましい。２０ｎｍ以上にすることにより分散性及び分散安定性を向上させることができる。３０ｎｍ以下にすることにより、この着色剤分散液を用いた感光性組成物から得られるパターンの表面荒れを抑制することができ、パターン形状を向上させることができる。さらに、ＯＤ値の高いブラックマトリックスを得にくくなるので好ましくない。
また、上記カーボンブラックのｐＨは、２．５〜４のものが好ましく、２．６〜３．８のものがより好ましい。２．５以上にすることにより、抵抗値を抑え絶縁性を向上させることができる。また、４以下にすることにより着色剤分散液における分散性を向上させることができる。
このようなカーボンブラックは、１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
このようなカーボンブラックは、１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
（感光性組成物）
本発明の感光性組成物は、前記着色剤分散液に光重合性化合物、光重合開始剤を配合して得られるものである。
上記光重合性化合物は紫外線等の光の照射を受けて重合し、硬化する物質である。光重合性化合物としては、エチレン性二重結合を有する化合物が好ましく、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテルアクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート、エチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、エチレングリコールモノエチルエーテルメタクリレート、グリセロールアクリレート、グリセロールメタクリレート、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジ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、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールプロパンテトラアクリレート、テトラメチロールプロパンテトラメタクリレート、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トリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、カルドエポキシジアクリレート等のモノマー、オリゴマー類；多価アルコール類と１塩基酸または多塩基酸を縮合して得られるポリエステルプレポリマーに（メタ）アクリル酸を反応して得られるポリエステル（メタ）アクリレート、ポリオール基と２個のイソシアネート基を持つ化合物を反応させた後、（メタ）アクリル酸を反応して得られるポリウレタン（メタ）アクリレート；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールまたはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、レゾール型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸ポリグリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエステル、脂肪族または脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸を反応して得られるエポキシ（メタ）アクリレート樹脂などが挙げられる。さらに前記エポキシ（メタ）アクリレート樹脂に多塩基酸無水物を反応させた樹脂も好適に使用できる。
本発明の感光性組成物は、前記着色剤分散液に光重合性化合物、光重合開始剤を配合して得られるものである。
上記光重合性化合物は紫外線等の光の照射を受けて重合し、硬化する物質である。光重合性化合物としては、エチレン性二重結合を有する化合物が好ましく、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、フマル酸モノメチル、フマル酸モノエチル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテルアクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート、エチレングリコールモノエチルエーテルアクリレート、エチレングリコールモノエチルエーテルメタクリレート、グリセロールアクリレート、グリセロールメタクリレート、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジ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、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールプロパンテトラアクリレート、テトラメチロールプロパンテトラメタクリレート、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トリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、カルドエポキシジアクリレート等のモノマー、オリゴマー類；多価アルコール類と１塩基酸または多塩基酸を縮合して得られるポリエステルプレポリマーに（メタ）アクリル酸を反応して得られるポリエステル（メタ）アクリレート、ポリオール基と２個のイソシアネート基を持つ化合物を反応させた後、（メタ）アクリル酸を反応して得られるポリウレタン（メタ）アクリレート；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂、フェノールまたはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、レゾール型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ポリカルボン酸ポリグリシジルエステル、ポリオールポリグリシジルエステル、脂肪族または脂環式エポキシ樹脂、アミンエポキシ樹脂、ジヒドロキシベンゼン型エポキシ樹脂などのエポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸を反応して得られるエポキシ（メタ）アクリレート樹脂などが挙げられる。さらに前記エポキシ（メタ）アクリレート樹脂に多塩基酸無水物を反応させた樹脂も好適に使用できる。
また、光重合性化合物としては、式（Ｉ）で示される化合物も適用できる。この式（Ｉ）で示される化合物は、それ自体が、光硬化性が高い点で好ましい化合物である。
ここで、ｍは１〜２０の整数である。また、式（Ｉ）で示される化合物のＸは、式（ＩＩ）で示される基であることが好ましい。
また、式（Ｉ）で示される化合物のＹは、例えば無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水クロレンド酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水グルタル酸といったジカルボン酸無水物からカルボン酸無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）を除いた残基である。
また、式（Ｉ）で示される化合物のＺは、例えば無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物等のテトラカルボン酸二無水物から２個のカルボン酸無水物基を除いた残基である。
これら光重合性化合物は、１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、式（Ｉ）で示される化合物のＺは、例えば無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物等のテトラカルボン酸二無水物から２個のカルボン酸無水物基を除いた残基である。
これら光重合性化合物は、１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記では、光重合性化合物として、その分子自体が重合可能なものを挙げたが、本発明では、高分子バインダーと光重合性モノマーとの混合物も光重合性化合物に含まれるものとする。
上記高分子バインダーとしては、現像の容易さからアルカリ現像が可能なバインダーが好ましい。
具体的には、アクリル酸、メタクリル酸などのカルボキシル基を有するモノマーと、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、Ｎ−ブチルアクリレート、Ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリート、イソブチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシアクリレート、フェノキシメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、スチレン、アクリルアミド、アクリロニトリルなどとの共重合体、およびフェノールノボラック型エポキシアクリレート重合体、フェノールノボラック型エポキシメタクリレート重合体、クレゾールノボラック型エポキシアクリレート重合体、クレゾールノボラック型エポキシメタクリレート重合体、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート重合体、ビスフェノールＳ型エポキシアクリレート重合体、などの樹脂が挙げられる。前記樹脂にはアクリロイル基またはメタクリロイル基が導入されているところから架橋効率が高められ塗膜の耐光性、耐薬品性が優れている。前記樹脂を構成するアクリル酸、メタクリル酸などのカルボキシル基を有するモノマー成分の含有量は５〜４０質量％の範囲がよい。この高分子バインダーの重量平均分子量の好ましい範囲は１，０００〜１００，０００である。重量平均分子量が１，０００以上にすることにより塗膜を均一にすることができる。また、１００，０００以下にすることにより現像性を良好にすることができる。
上記高分子バインダーとしては、現像の容易さからアルカリ現像が可能なバインダーが好ましい。
具体的には、アクリル酸、メタクリル酸などのカルボキシル基を有するモノマーと、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、Ｎ−ブチルアクリレート、Ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリート、イソブチルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシアクリレート、フェノキシメタクリレート、イソボルニルアクリレート、イソボルニルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、スチレン、アクリルアミド、アクリロニトリルなどとの共重合体、およびフェノールノボラック型エポキシアクリレート重合体、フェノールノボラック型エポキシメタクリレート重合体、クレゾールノボラック型エポキシアクリレート重合体、クレゾールノボラック型エポキシメタクリレート重合体、ビスフェノールＡ型エポキシアクリレート重合体、ビスフェノールＳ型エポキシアクリレート重合体、などの樹脂が挙げられる。前記樹脂にはアクリロイル基またはメタクリロイル基が導入されているところから架橋効率が高められ塗膜の耐光性、耐薬品性が優れている。前記樹脂を構成するアクリル酸、メタクリル酸などのカルボキシル基を有するモノマー成分の含有量は５〜４０質量％の範囲がよい。この高分子バインダーの重量平均分子量の好ましい範囲は１，０００〜１００，０００である。重量平均分子量が１，０００以上にすることにより塗膜を均一にすることができる。また、１００，０００以下にすることにより現像性を良好にすることができる。
また、光重合性モノマーとしては、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールプロパンテトラアクリレート、テトラメチロールプロパンテトラメタクリレート、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トリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、カルドエポキシジアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
光重合性化合物が、高分子バインダーと光重合性モノマーとからなる場合、高分子バインダーは、高分子バインダーと光重合性モノマーおよび光重合開始剤の合計１００重量部中１０〜６０重量部の範囲で配合されるのがよい。前記配合量が１０重量部以上にすることにより、塗布、乾燥時に膜を形成しやすくすることができ、硬化後の被膜強度を十分高めることができる。また、配合量が６０重量部以下にすることにより、現像性を良好にすることができる。
さらに、光重合性モノマーは、高分子バインダーおよび光重合開始剤の合計１００重量部当り１５〜５０重量部の範囲で配合されることが好ましい。前記配合量が１５重量部以上にすることにより、光硬化不良を防止し、十分な耐熱性、耐薬品性を得ることができる。また５０重量部以下にすることにより、塗膜形成能を良好にすることができる。
さらに、光重合性モノマーは、高分子バインダーおよび光重合開始剤の合計１００重量部当り１５〜５０重量部の範囲で配合されることが好ましい。前記配合量が１５重量部以上にすることにより、光硬化不良を防止し、十分な耐熱性、耐薬品性を得ることができる。また５０重量部以下にすることにより、塗膜形成能を良好にすることができる。
上記光重合開始剤は、前記光重合性化合物の種類に応じて、適切なものを選択すればよい。この光重合開始剤は、１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
この光重合開始剤としては、例えば、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル〕−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、ビス（４−ジメチルアミノフェニル）ケトン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルフォリノプロパン−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）−ブタン−１−オン、エタノン，１−[９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾル−３−イル]−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、４−ベンゾイル−４’−メチルジメチルスルフィド、４−ジメチルアミノ安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸ブチル、４−ジメチルアミノ−２−エチルヘキシル安息香酸、４−ジメチルアミノ−２−イソアミル安息香酸、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール、ベンジルジメチルケタール、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、チオキサンテン、２−クロロチオキサンテン、２,４−ジエチルチオキサンテン、２−メチルチオキサンテン、２−イソプロピルチオキサンテン、２−エチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１,２−ベンズアントラキノン、２,３−ジフェニルアントラキノン、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキシド、クメンパーオキシド、２−メルカプトベンゾイミダール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）−イミダゾリル二量体、ベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、ｐ,ｐ'−ビスジメチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、３，３−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−ｎ−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アセトフェノン、２,２−ジエトキシアセトフェノン、ｐ−ジメチルアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノプロピオフェノン、ジクロロアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、α，α−ジクロロ−４−フェノキシアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジベンゾスベロン、ペンチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス−（９−アクリジニル）ヘプタン、１，５−ビス−（９−アクリジニル）ペンタン、１，３−ビス−（９−アクリジニル）プロパン、ｐ−メトキシトリアジン、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−メチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−［２−（５−メチルフラン−２−イル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−［２−（フラン−２−イル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−［２−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−［２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−ｎ−ブトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（３−ブロモ−４−メトキシ）フェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（２−ブロモ−４−メトキシ）フェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（３−ブロモ−４−メトキシ）スチリルフェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（２−ブロモ−４−メトキシ）スチリルフェニル−ｓ−トリアジンなどを挙げることができる。
この光重合開始剤としては、例えば、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル〕−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、ビス（４−ジメチルアミノフェニル）ケトン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルフォリノプロパン−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）−ブタン−１−オン、エタノン，１−[９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾル−３−イル]−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、４−ベンゾイル−４’−メチルジメチルスルフィド、４−ジメチルアミノ安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸ブチル、４−ジメチルアミノ−２−エチルヘキシル安息香酸、４−ジメチルアミノ−２−イソアミル安息香酸、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール、ベンジルジメチルケタール、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、チオキサンテン、２−クロロチオキサンテン、２,４−ジエチルチオキサンテン、２−メチルチオキサンテン、２−イソプロピルチオキサンテン、２−エチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１,２−ベンズアントラキノン、２,３−ジフェニルアントラキノン、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキシド、クメンパーオキシド、２−メルカプトベンゾイミダール、２−メルカプトベンゾオキサゾール、２−メルカプトベンゾチアゾール、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（ｍ−メトキシフェニル）−イミダゾリル二量体、ベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、ｐ,ｐ'−ビスジメチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、３，３−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−ｎ−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アセトフェノン、２,２−ジエトキシアセトフェノン、ｐ−ジメチルアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノプロピオフェノン、ジクロロアセトフェノン、トリクロロアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、α，α−ジクロロ−４−フェノキシアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジベンゾスベロン、ペンチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、９−フェニルアクリジン、１，７−ビス−（９−アクリジニル）ヘプタン、１，５−ビス−（９−アクリジニル）ペンタン、１，３−ビス−（９−アクリジニル）プロパン、ｐ−メトキシトリアジン、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−メチル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−［２−（５−メチルフラン−２−イル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−［２−（フラン−２−イル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−［２−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−［２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル］−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−エトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−ｎ−ブトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（３−ブロモ−４−メトキシ）フェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（２−ブロモ−４−メトキシ）フェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（３−ブロモ−４−メトキシ）スチリルフェニル−ｓ−トリアジン、２，４−ビス−トリクロロメチル−６−（２−ブロモ−４−メトキシ）スチリルフェニル−ｓ−トリアジンなどを挙げることができる。
また、上記光重合開始剤に、光開始助剤を組み合わせてもよい。
この光開始助剤としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、安息香酸２−ジメチルアミノエチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン、４，４′−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン（通称ミヒラーズケトン）、４，４′−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、９，１０−ジメトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジメトキシアントラセン、９，１０−ジエトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジエトキシアントラセンなどが挙げられる。これら光開始助剤は、１種または２種以上組み合わせて用いてもよい。
この光開始助剤としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、安息香酸２−ジメチルアミノエチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン、４，４′−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン（通称ミヒラーズケトン）、４，４′−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、９，１０−ジメトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジメトキシアントラセン、９，１０−ジエトキシアントラセン、２−エチル−９，１０−ジエトキシアントラセンなどが挙げられる。これら光開始助剤は、１種または２種以上組み合わせて用いてもよい。
上記感光性組成物には、さらに、熱重合禁止剤、消泡剤、界面活性剤等を添加してもよい。これらは単独もしくは数種併用することも可能である。
上記熱重合禁止剤としては、従来公知のものであってよく、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノエチルエーテル等が挙げられる。
上記消泡剤としては、従来公知のものであってよく、シリコーン系、フッ素系化合物が挙げられる。
上記界面活性剤としては、従来公知のものであってよく、アニオン系、カチオン系、ノニオン系等の化合物が挙げられる。
上記熱重合禁止剤としては、従来公知のものであってよく、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノエチルエーテル等が挙げられる。
上記消泡剤としては、従来公知のものであってよく、シリコーン系、フッ素系化合物が挙げられる。
上記界面活性剤としては、従来公知のものであってよく、アニオン系、カチオン系、ノニオン系等の化合物が挙げられる。
また、上記感光性組成物には、濃度、粘度等を調整するために、溶剤を加えることが好ましい。この溶剤は、上記着色剤分散液に用いられるものが挙げられる。
溶剤の使用量は特に限定しないが、感光性組成物を基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定される。本発明における感光性組成物の粘度は、１〜１００ｃｐ、好ましくは２〜５０ｃｐ、より好ましくは２〜１０ｃｐである。また、固形分濃度は、５〜１００質量％であることが好ましく、１０〜４０質量％であることがより好ましい。
上記の着色剤分散液を用いているため、感光性組成物においても異物の発生を抑制することができる。
溶剤の使用量は特に限定しないが、感光性組成物を基板等に塗布可能な濃度で、塗布膜厚に応じて適宜設定される。本発明における感光性組成物の粘度は、１〜１００ｃｐ、好ましくは２〜５０ｃｐ、より好ましくは２〜１０ｃｐである。また、固形分濃度は、５〜１００質量％であることが好ましく、１０〜４０質量％であることがより好ましい。
上記の着色剤分散液を用いているため、感光性組成物においても異物の発生を抑制することができる。
上記感光性組成物は、上記着色剤分散液、光重合性化合物、および光重合開始剤、ならびに必要に応じて溶剤、有機添加剤等を加えて３本ロールミル、ボールミル、サンドミル等の撹拌機で混合（分散・混練）し、例えば５μｍメンブランフィルターで濾過して調製することができる。
＜パターンの形成方法＞
以下、本発明の感光性組成物を用いてパターンを形成する方法の一実施形態として、ブラックマトリクスを形成する方法の例を説明する。
まず着色剤として遮光剤を用いた感光性組成物を、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、スリットノズルで塗布するノンスピンコータ等の非接触型塗布装置を用いて塗布する。基板は、光透過性を有する基板が用いられ、例えばガラス基板である。
上記感光性組成物の塗布後、乾燥させて溶剤を除去する。
次いで、ネガ型のマスクを介して、紫外線、エキシマレーザー光等の活性性エネルギー線を照射して部分的に露光する。露光には高圧水銀燈、超高圧水銀燈、キセノンランプ、カーボンアーク燈等の紫外線を発する光源を用いることができる。照射するエネルギー線量は、感光性組成物の組成によっても異なるが、例えば３０〜２０００ｍＪ／ｃｍ２程度が好ましい。
露光後の膜を、現像液を用いて現像することによってブラックマトリクスを形成する。現像方法は特に限定されず、例えば浸漬法、スプレー法等を用いることができる。またプリウエットを採用してもよい。画像形成後現像液の乾燥、レジスト膜の硬化を高める目的でポストベーク、後光硬化等を採用してもよい。現像液の具体例としては、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。
以下、本発明の感光性組成物を用いてパターンを形成する方法の一実施形態として、ブラックマトリクスを形成する方法の例を説明する。
まず着色剤として遮光剤を用いた感光性組成物を、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、スリットノズルで塗布するノンスピンコータ等の非接触型塗布装置を用いて塗布する。基板は、光透過性を有する基板が用いられ、例えばガラス基板である。
上記感光性組成物の塗布後、乾燥させて溶剤を除去する。
次いで、ネガ型のマスクを介して、紫外線、エキシマレーザー光等の活性性エネルギー線を照射して部分的に露光する。露光には高圧水銀燈、超高圧水銀燈、キセノンランプ、カーボンアーク燈等の紫外線を発する光源を用いることができる。照射するエネルギー線量は、感光性組成物の組成によっても異なるが、例えば３０〜２０００ｍＪ／ｃｍ２程度が好ましい。
露光後の膜を、現像液を用いて現像することによってブラックマトリクスを形成する。現像方法は特に限定されず、例えば浸漬法、スプレー法等を用いることができる。またプリウエットを採用してもよい。画像形成後現像液の乾燥、レジスト膜の硬化を高める目的でポストベーク、後光硬化等を採用してもよい。現像液の具体例としては、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。
＜カラーフィルタの形成方法＞
上記のブラックマトリクスを形成した基板に対して、感光性組成物を上記と同様に塗布、乾燥、露光、現像して所定の色の着色層を、ブラックマトリクスの所定の位置（開口部）にパターン（ストライプまたはドット等）が形成されるようにする。例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のＲＧＢのカラーフィルタを製造する場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の着色剤を含有する感光性組成物を用いて、前記工程を繰り返し、３色の着色層を形成する。
以上より、カラーフィルタを形成することができる。
上記のブラックマトリクスを形成した基板に対して、感光性組成物を上記と同様に塗布、乾燥、露光、現像して所定の色の着色層を、ブラックマトリクスの所定の位置（開口部）にパターン（ストライプまたはドット等）が形成されるようにする。例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のＲＧＢのカラーフィルタを製造する場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の着色剤を含有する感光性組成物を用いて、前記工程を繰り返し、３色の着色層を形成する。
以上より、カラーフィルタを形成することができる。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
（実施例１、参考例１，２、比較例１）
顔料としてカーボンブラック（一次粒子径２５ｎｍ、ｐＨ２．５）２０質量部、
分散剤として、ディスパービック１６１（ビックケミー社製）５質量部
溶剤として、（ｉ）ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、（ｉｉ）３−メトキシブチルアセテートを下記表１の割合として７５質量部
を用い、これらの成分を撹拌機で予備混合した後、ビーズミルにて微分散処理することにより着色剤分散液を調製した。
顔料としてカーボンブラック（一次粒子径２５ｎｍ、ｐＨ２．５）２０質量部、
分散剤として、ディスパービック１６１（ビックケミー社製）５質量部
溶剤として、（ｉ）ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、（ｉｉ）３−メトキシブチルアセテートを下記表１の割合として７５質量部
を用い、これらの成分を撹拌機で予備混合した後、ビーズミルにて微分散処理することにより着色剤分散液を調製した。
上記実施例１、参考例１，２、比較例１で得られた着色剤分散液について、室温で放置し、２週間後、１ヶ月後、２ヶ月後の粘度を測定した。また、異物発生については、上記分散液を用いて感光性組成物を調製し、５５０ｍｍ×６５０ｎｍのガラス基板上にスピンコーターを用いて塗布し、異物の数を、Ｎａランプを用いて目視および金属顕微鏡にて数えた。その結果を表２に示す。上記感光性組成物は、カーボンブラック８質量部、メタクリル酸メチル／ベンジルメタクリレート＝２５／７５共重合体（分子量２００００）１０質量部、ペンタエリスリトールテトラアクリレート２質量部、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１（４−モルホリノフェニル）−ブタン−１−オン（イルガキュア３６９、チバスペシャルティケミカルズ製）１質量部、固形分濃度１６質量％となるように各分散液、ならびに各分散液の溶剤にて調整した。
上記のように、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含む実施例１、参考例１，２では、粘度、異物の発生ともに、経時変化がほぼなく、保存安定性が高いことが明らかである。これに比べ、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルを含まない比較例１では、粘度、異物の発生ともに経時変化があり、保存安定性が低いといえる。
Claims (8)
- 着色剤および溶剤を含有し、かつ、光重合性化合物および光重合開始剤を含有しない、感光性組成物用着色剤分散液であって、
前記溶剤として、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルおよび３−メトキシブチルアセテートを含み、
前記溶剤中、ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルの割合が１〜５０質量％であり、３−メトキシブチルアセテートの割合が５０〜８５質量％であることを特徴とする感光性組成物用着色剤分散液。 - 前記ジアルキレングリコールモノアルキルエーテルは、下記式（１）
Ｒ１−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−ＣｎＨ２ｎ−ＯＨ （１）
（ここで、Ｒ１は、炭素数１〜８の直鎖、分岐鎖あるいは環状のアルキル基、またはアリール基を示し、ｎは２〜５の整数を示す）
で表される溶剤であることを特徴とする請求項１に記載の感光性組成物用着色剤分散液。 - 前記Ｒ１は、炭素数１〜４の直鎖状アルキルであることを特徴とする請求項２に記載の感光性組成物用着色剤分散液。
- ｎは２または３であることを特徴とする請求項２または３に記載の感光性組成物用着色剤分散液。
- 前記式（１）で表される溶剤は、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルであることを特徴とする請求項４に記載の感光性組成物用着色剤分散液。
- 粘度が１００ｃｐ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の感光性組成物用着色剤分散液。
- 前記着色剤は、カーボンブラックを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の感光性組成物用着色剤分散液。
- 前記カーボンブラックの分散粒径が２０〜４００ｎｍであることを特徴とする請求項７に記載の感光性組成物用着色剤分散液。
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