JP5669386B2 - 新規化合物、重合性組成物、カラーフィルタ、及びその製造方法、固体撮像素子、並びに、平版印刷版原版 - Google Patents
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Description
また、光重合性組成物としても、保存安定性に優れると共に、365nm、405nmなどの短波長の光に対して優れた感度を有するものが望まれているのが現状である。
また、カラーフィルタ用の着色感放射線性組成物においては、パターン形成後の色相の再現性が新しい課題となっており、経時により着色性が変化する問題の改善が強く望まれていた。
以上のことからも、カラーフィルタ用の着色感放射線性組成物に関しては、色材(着色剤)を高濃度で含有しつつも良好なパターン形成性を得る必要があるという点から、感度が高いことが望まれているのが現状である。
本発明の第2の目的は、高感度で硬化し、良好なパターン形成性を有し、支持体との密着性に優れた着色パターンを形成し、現像後の後加熱時にも優れたパターン形状を有し、カラーフィルタの着色領域形成に用いられる重合性組成物を提供することにある。
本発明の第3の目的は、上記カラーフィルタの着色領域形成に用いられる重合性組成物を用いてなる、パターン形状が良好であり、支持体との密着性に優れた着色パターンを備えたカラーフィルタ、及び、該カラーフィルタを高い生産性で製造しうる製造方法、更には、該カラーフィルタを備えた固体撮像素子を提供することにある。
本発明の第4の目的は、上記重合性組成物を用いた高感度で画像形成しうる平版印刷版原版を提供することにある。
本発明のさらなる目的は、前記重合性組成物に好適に用いられる新規なオキシム化合物を提供することにある。
<2> 前記一般式(1A)及び一般式(1B)におけるR2が、下記一般式(2)で示される置換基である前記<1>に記載の重合性組成物。
<4> 前記(C)着色剤が顔料であり、さらに(D)顔料分散剤を含有する前記<3>に記載の重合性組成物。
<6> カラーフィルタの着色領域形成に用いられる前記<3>〜<5>のいずれかに記載の重合性組成物。
<8> 支持体上に、前記<6>に記載の重合性組成物を塗布して光重合性組成物層を形成する工程と、前記光重合性組成物層を、マスクを介して露光する工程と、露光後の前記光重合性組成物層を現像して着色パターンを形成する工程と、を含むカラーフィルタの製造方法。
<10> 支持体上に、前記<1>〜<3>のいずれかに記載の重合性組成物を含む感光層を有する平版印刷版原版。
<11> 下記一般式(1A)又は下記一般式(1B)で示される化合物。
また本発明によれば、保存安定性に優れ、高感度で硬化し、良好なパターン形成性を有し、支持体との密着性に優れた着色パターンを形成し、現像後の後加熱時にも優れたパターン形状を有し、カラーフィルタの着色領域形成に用いられる重合性組成物を提供することができる。
さらにまた、上記カラーフィルタの着色領域形成に用いられる重合性組成物を用いてなる、パターン形状が良好であり、支持体との密着性に優れた着色パターンを備えたカラーフィルタ、及び、該カラーフィルタを高い生産性で製造しうる製造方法、更には、該カラーフィルタを備えた固体撮像素子を提供することができる。
さらには、上記重合性組成物を用いた高感度で画像形成しうる平版印刷版原版を提供することができる。
以下、本発明の重合性組成物に含まれる各成分について説明する。
複素環としては、好ましくは、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子を含む芳香族或いは脂肪族の複素環であり、より好ましくは、窒素原子又は酸素原子を含む芳香族或いは脂肪族の複素環であり、更に好ましくは、窒素原子を含む芳香族或いは脂肪族の複素環である。
炭化水素環の員数は、3〜12であり、好ましくは4〜10であり、より好ましくは5〜8であり、更に好ましくは5〜7である。
すなわち、前記オキシム基を含む環構造においては、その核となる環構造が、カルボニル基を構成する末端炭素と、オキシム基を構成する炭素とを含む環構造であり、このカルボニル基を構成する炭素とオキシム基を構成する炭素とは該環構造上で隣接している。
オキシム基を有する環構造は、前記した縮合環と縮合により結合してなる脂肪族炭化水素環であることが好ましい。該縮合環上、オキシム基の置換位置としては、近接する芳香族環のα位、β位又はγ位であり、好ましくは、β位である。
なお、本明細書において、前記芳香環、複素環、アシル基、スルホニル基、及び後述するアルキル基は、特に指定しない限り、さらに置換基を有するものであってもよい。
以下に、種々の縮合環を有する一般式(I)で表される化合物の例を挙げる。ここに示すように、Arは、ヘテロ原子を含んでもよい5員環及び6員環が2つ又は3つ縮合してなる縮合環であることが好ましく、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子などの置換基を有するものであってもよい。
具体例としては、ノナフルオロブタンスルホニル基、パーフルオロオクタンスルホニル基などが挙げられる。
なお、検討の結果、下記一般式(1A)又は(1B)で示される化合物は、新規化合物であることを見出した。下記一般式(1A)又は(1B)で示される構造を有する新規オキシム化合物は、以下に詳述するように、光重合開始剤として極めて有用である。
具体的には例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、オクダデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、1−エチルペンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、2−エチルヘキシル基、フェナシル基、1−ナフトイルメチル基、2−ナフトイルメチル基、4−メチルスルファニルフェナシル基、4−フェニルスルファニルフェナシル基、4−ジメチルアミノフェナシル基、4−シアノフェナシル基、4−メチルフェナシル基、2−メチルフェナシル基、3−フルオロフェナシル基、3−トリフルオロメチルフェナシル基、3−ニトロフェナシル基等が挙げられる。
具体的には、フェニル基、o−、m−、p−トリル基がより好ましく、o−トリル基が更に好ましい。
好ましい具体例としては、チエニル基、ピリジル基、フリル基、ピラニル基、イミダゾリル基、ピペリジル基、モルホリニル基、チオキサントリル基が挙げられ、チエニル基、ピリジル基、フリル基、ピラニル基、イミダゾリル基が好ましく、チエニル基、ピリジル基、フリル基がより好ましい。
Rがアルキル基を表す場合のアルキル基としては、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましく、メチル基が最も好ましい。
Rが芳香環基を表す場合の芳香環基としては、アリール基、複素芳香環基などが挙げられ、フェニル基、ナフチル基、ピリジル基等が好ましく、フェニル基、ナフチル基がより好ましく、フェニル基が最も好ましい。
より好ましい組合せは、R1がエチル基、イソペンチル基、エトキシエチル基、メトキシエトキシエチル基、又は、フェノキシエチル基であり、R2がフェニル基、o−トリル基、チエニル基、ピリジル基、又は、フリル基であり、R3がアセチル基であり、R4が−CH2−、−(CH2)2−、 −CH(CH3)−、又は、−CH(Ph)−であり、Xが酸素原子又は硫黄原子であり、mが1である。
更に好ましい組合せは、R1がエチル基、イソペンチル基、又は、エトキシエチル基であり、R2がo−トリル基であり、R3がアセチル基又はベンゾイル基であり、R4が−CH2−、−(CH2)2−、−CH(CH3)−、又は、−CH(Ph)−であり、Xが酸素原子または硫黄原子であり、mが1である。
すなわち、α位にメチレン部位を有する環状ケトンを塩基存在下、亜硝酸エステルと反応させることでオキシムを得ることができる。またこのオキシムに対して塩基存在下、カルボン酸クロリド又はスルホン酸クロリドと反応させることにより、一般式(1A)、(1B)で表されるオキシムエステルを得ることができる。
なお、下記式中、Rはアシル基又はスルホニル基を示す。
なお、例示化合物(A−1)〜(A−18)、(A−24)〜(A−59)、(A−61)〜(A−63)、(A−66)〜(A−74)、(A−81)〜(A−101)は、前記一般式(1A)又は一般式(1B)で示される化合物である。
なお、上記例示化合物のうち、(A−1)〜(A−18)、(A−38)〜(A−53)、(A−57)〜(A−59)、(A−66)〜(A−74)、(A−83)〜(A−87)、(A−90)〜(A−105)は新規化合物である。
上述した特定オキシム化合物は、365nmにおけるモル吸光係数が5000以上であることを特徴とする。また、特定オキシム化合物の365nm、又は405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、5000〜300,000であることが好ましく、10000〜300,000であることがより好ましく、20,000〜200,000であることが更に好ましい。
このように、特定オキシム化合物は、従来のオキシム系の化合物に比して、長波長領域に吸収を有する。したがって、365nmや405nmの光源で露光した際に、優れた感度を示すことになる。したがって、特定オキシム化合物を含有する本発明の重合性組成物は、高感度で硬化することがわかる。
下記スキームにおいて、出発物質であるカルボン酸は市販品のものもあるが、適切な化合物として市販品がない場合には、ヘテロアリール化合物とハロゲン化エステルとのウィリアムソンエーテル合成と、引き続いて水酸化ナトリウムなどを用いた加水分解により容易に合成することができる。
酸を用いたアシル化環化は、メタンスルホン酸中95℃で加熱攪拌することで完結する。環化は5〜7員環であれば効率よく進行する。オキシム化は塩基存在下、0℃で亜硝酸エステルと反応させることでオキシムを得ることができる。またこのオキシムに対して塩基存在下、0℃〜室温でカルボン酸クロリド又はスルホン酸クロリドと反応させることにより、対応するオキシムエステルを得ることができる。なお、下記スキームにおいて、X及びR3はそれぞれ前記一般式(1)に示すものと同義であり、Yは塩素原子である。
即ち、例えば、以下に例示する印刷インク材料(例えば、スクリーン印刷インク用、オフセットもしくはフレキソ印刷インク用、UV硬化インク用)、木材又は金属に対する、白色もしくは有色仕上げ用材料、粉末コーティング材料(特に、紙、木材、金属又はプラスチックに対するコーティング材料用)、建築物のマーキング用や道路マーキング用材料、写真複製手法用として、ホログラフ記録の記録材料、画像記録材料、有機溶媒もしくは水性アルカリで現像できる印刷版原版の記録層用材料、スクリーン印刷マスクの製造のための日光硬化性コーティング用材料、歯科充填用組成物、接着剤、感圧接着剤、積層用樹脂材料、液体及び乾燥薄膜双方のエッチングレジスト用材料、はんだレジスト用材料、電気めっきレジスト用材料、永久レジスト用材料、プリント回路板や電子回路用の光構成性誘電体用材料、様々な表示用材料、光学スイッチ用材料、光学格子(干渉格子)形成用材料、光回路の製造用材料、大量硬化(透明成形用型でのUV硬化)又はステレオリトグラフィ手法による三次元的物品の製造用材料(例えば、米国特許第4,575,330号明細書に記載されるような材料)、複合材料(例えば、所望であれば、ガラス繊維及び/又はその他の繊維ならびに他の助剤を含み得るスチレン系ポリエステル)その他の厚層組成物の製造用材料、電子部品及び集積回路のコーティング又は密封のためのレジスト用材料、光ファイバー形成用材料、光学レンズ(例えば、コンタクトレンズもしくはフレネルレンズ)製造のためのコーティング用材料、医用機器、補助具又はインプラントの製造や、例えば、ドイツ国特許第19,700,064号及び欧州特許第678,534号公報に記載のようなサーモトロピック特性を有するゲルの製造用材料などの各種の用途が挙げられる。
即ち、イミノ基のα位にカルボニル基が存在する本発明の化合物によれば、着色要因となるイミノラジカルが引き続いてニトリルまで分解するため、露光後の着色が抑制される。また、環状化することによりイミノラジカルの分解効率が向上しており、ラジカル同士の再結合が効率よく抑制されているために、着色抑制に有効であると考えられる。
評価の際の条件としては、まず、本発明の重合性組成物を超高圧水銀灯プロキシミティー型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング(株)製)、若しくは、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)(365nm)で10mJ/cm2〜2,500mJ/cm2の範囲の種々の露光量で露光し、硬化膜を形成する。そして、所望により現像を行った後、硬化膜を200℃で1時間加熱する。
この硬化膜の加熱前後の色差ΔEab*を測定することで、硬化膜の加熱経時による着色状態を評価することができる。
本発明の光重合性組成物によれば、加熱前後の色差ΔEab*を5以下とすることができる。
カラーフィルタ用光重合性組成物は、カラーフィルタに用いる着色領域を形成する目的で使用されることから、(A)特定オキシム化合物。(B)重合性化合物に加え、(C)着色剤を含有する。以下、カラーフィルタ用光重合性組成物を構成する各成分について述べる。
〔(1)−(A)特定オキシム化合物〕
重合性組成物(1)が含有する(A)特定オキシム化合物は、組成物中、重合開始剤として機能する。(A)特定オキシム化合物の詳細は既述の通りである。
重合性組成物(1)における特定オキシム化合物の含有量は、該組成物の全固形分に対し0.5〜40質量%が好ましく、1〜35質量%がより好ましく、1.5〜30質量%が更に好ましい。
特定オキシム化合物は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
重合性組成物(1)は、本発明の効果を損なわない範囲において、前記特定オキシム化合物以外の公知の光重合開始剤を併用してもよい。この場合において、公知の光重合開始剤は、特定オキシム化合物の50質量%以下の範囲で用いることが好ましい。
併用可能な光重合開始剤は、光により分解し、後述する重合性化合物の重合を開始、促進する化合物であり、波長300〜500nmの領域に吸収を有するものであることが好ましい。具体的には、例えば、有機ハロゲン化化合物、オキシジアゾール化合物、カルボニル化合物、ケタール化合物、ベンゾイン化合物、アクリジン化合物、有機過酸化化合物、アゾ化合物、クマリン化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、ビイミダゾール系化合物、有機ホウ酸化合物、ジスルホン酸化合物、オキシムエステル化合物、オニウム塩化合物、アシルホスフィン(オキシド)化合物が挙げられる。
重合性組成物(1)に用いることができる重合性化合物は、少なくとも一個のエチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物であり、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物から選ばれる。このような化合物群は当該産業分野において広く知られるものであり、本発明においてはこれらを特に限定無く用いることができる。これらは、例えばモノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物並びにそれらの共重合体などの化学的形態をもつ。モノマー及びその共重合体の例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)や、そのエステル類、アミド類が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類が用いられる。また、ヒドロキシル基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と単官能若しくは多官能イソシアネート類或いはエポキシ類との付加反応物、及び単官能若しくは、多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアネート基や、エポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、更にハロゲン基や、トシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン、ビニルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
クロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、ソルビトールテトラジクロトネート等がある。イソクロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトールジイソクロトネート、ソルビトールテトライソクロトネート等がある。
マレイン酸エステルとしては、エチレングリコールジマレート、トリエチレングリコールジマレート、ペンタエリスリトールジマレート、ソルビトールテトラマレート等がある。
その他の好ましいアミド系モノマーの例としては、特公昭54−21726記載のシクロへキシレン構造を有すものを挙げることができる。
(ただし、一般式(A)中、R4及びR5は、それぞれ、H又はCH3を示す。)
感度の点では1分子あたりの不飽和基含量が多い構造が好ましく、多くの場合、2官能以上が好ましい。また、硬化膜の強度を高くするためには、3官能以上のものがよく、更に、異なる官能数・異なる重合性基(例えばアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン系化合物、ビニルエーテル系化合物)のものを併用することで、感度と強度の両方を調節する方法も有効である。
また、光重合性組成物に含有される他の成分(例えば、光重合開始剤、着色剤(顔料、染料)等、バインダーポリマー等)との相溶性、分散性に対しても、付加重合性化合物の選択・使用法は重要な要因であり、例えば、低純度化合物の使用や、2種以上の併用により相溶性を向上させうることがある。また、支持体などの硬質表面との密着性を向上させる目的で特定の構造を選択することもあり得る。
重合性化合物は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
重合性組成物(1)は(C)着色剤を含有することができる。着色剤を含有することにより、所望色の着色重合性組成物を得ることができる。
なお、重合性組成物(1)は、短波長の光源である365nmや405nmの光源に優れた感度を有する本発明の(A)重合開始剤である特定オキシム化合物を含有するため、着色剤を高濃度に含有する場合にも高感度に硬化することができる。
前記(A)特定オキシム化合物を含有する本発明の光重合性組成物は、露光量が少なくても高感度に硬化することができるため、光を透過し難い黒色着色剤を含有する光重合性組成物に、特に好ましく用いることができる。
有彩色系の顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を用いることができる。また、無機顔料であれ有機顔料であれ、高透過率であることが好ましいことを考慮すると、なるべく細かいものの使用が好ましく、ハンドリング性をも考慮すると、上記顔料の平均粒子径は、0.01μm〜0.1μmが好ましく、0.01μm〜0.05μmがより好ましい。
C.I.ピグメント オレンジ36, 71,
C.I.ピグメント レッド 122, 150, 171, 175, 177, 209, 224, 242, 254, 255, 264,
C.I.ピグメント ブルー 15:1, 15:3, 15:6, 16, 22, 60, 66,
C.I.ピグメント ブラック 1
また、ブラックマトリックス用の顔料としては、カーボンブラック、チタンブラック、酸化鉄、酸化チタン単独又は混合が用いられ、カーボンブラックとチタンブラックとの組合せが好ましい。また、カーボンブラックとチタンブラックとの質量比は、分散安定性の観点から、100:0〜100:60の範囲が好ましい。
チタンブラック分散物とは、色材としてチタンブラックを含有する分散物のことである。
重合性組成物にチタンブラックを、予め調製されたチタンブラック分散物として含むことでチタンブラックの分散性、分散安定性が向上する。
以下、チタンブラックについて説明する。
本発明で用いうるチタンブラックとは、チタン原子を有する黒色粒子である。好ましくは低次酸化チタンや酸窒化チタン等である。チタンブラック粒子は、分散性向上、凝集性抑制などの目的で必要に応じ、表面を修飾することが可能である。酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウムで被覆することが可能であり、また、特開2007−302836号公報に示されるような撥水性物質での処理も可能である。
重合性組成物(1)に含有される着色剤として使用できる染料は、特に制限はなく、従来カラーフィルタ用として公知の染料が使用できる。例えば、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ペンゾピラン系、インジゴ系等の染料が使用できる。
その他、直接染料、塩基性染料、媒染染料、酸性媒染染料、アゾイック染料、分散染料、油溶染料、食品染料、及び/又は、これらの誘導体等も有用に使用することができる。
以下に、酸性染料の具体例を挙げる。
例えば、acid black 24;acid blue 23,25,29,62,80,86,87,92,138,158,182,243,324:1;acid orange 8,51,56,63,74;acid red 1,4,8,34,37,42,52,57,80,97,114,143,145,151,183,217;acid violet 7;acid yellow 17,25,29,34,42,72,76,99,111,112,114,116,184,243;acidgreen 25等の染料及びこれらの染料の誘導体が好ましい。
また、上記以外の、アゾ系、キサンテン系、フタロシアニン系の酸性染料も好ましく、C.I.Solvent Blue 44、38;C.I.Solvent orange 45;Rhodamine B、Rhodamine 110等の酸性染料及びこれらの染料の誘導体も好ましく用いられる。
また、本発明において使用しうる顔料の二次粒子の粒子径分布(以下、単に「粒子径分布」という。)は、(平均粒子径±100)nmに入る二次粒子が全体の70質量%以上、好ましくは80質量%以上であることが望ましい。
着色剤の含有量を上記範囲とすることで、重合性組成物(1)によりカラーフィルタを作製した際に、適度な色度が得られる。また、光硬化が充分に進み、膜としての強度を維持することができるため、アルカリ現像の際の現像ラチチュードが狭くなることを防止することができる。
すなわち、本発明における重合開始剤である(A)特定オキシム化合物は、光吸収効率が高いことから、光重合性組成物中に着色剤を高濃度に含有する場合であっても、高感度で重合、硬化することができ、他の重合開始剤を用いた場合と比較し、顕著に感度向上効果が発揮される。
重合性組成物(1)が(C)着色剤としてチタンブラックや有機顔料などの顔料を含有する場合、該顔料の分散性を向上させる観点から、さらに(D)顔料分散剤を添加することが好ましい。
高分子分散剤は、その構造から更に直鎖状高分子、末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子に分類することができる。
一方で、顔料誘導体は顔料表面を改質することで、高分子分散剤の吸着を促進させる効果を有する。
具体的には、高分子分散剤を用いる場合であれば、その使用量としては、顔料100質量部に対して、質量換算で5〜100部の範囲が好ましく、10〜80部の範囲であることがより好ましい。
また、顔料誘導体を併用する場合、顔料誘導体の使用量としては、顔料100質量部に対し、質量換算で1〜30部の範囲にあることが好ましく、3〜20部の範囲にあることがより好ましく、5〜15部の範囲にあることが特に好ましい。
以下、重合性組成物(1)が含有しうる任意成分について説明する。
重合性組成物(1)は、ラジカル開始剤のラジカル発生効率の向上、感光波長の長波長化の目的で、増感剤を含有していてもよい。
本発明に用いることができる増感剤としては、前記した(A)特定オキシム化合物に対し、電子移動機構又はエネルギー移動機構で増感させるものが好ましい。
即ち、例えば、多核芳香族類(例えば、フェナントレン、アントラセン、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、9,10−ジアルコキシアントラセン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、チオキサントン類(イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、クロロチオキサントン)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、フタロシアニン類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、アクリジンオレンジ、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン)、ケトクマリン、フェノチアジン類、フェナジン類、スチリルベンゼン類、アゾ化合物、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン類、カルバゾール類、ポルフィリン、スピロ化合物、キナクリドン、インジゴ、スチリル、ピリリウム化合物、ピロメテン化合物、ピラゾロトリアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、バルビツール酸誘導体、チオバルビツール酸誘導体、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、ミヒラーズケトンなどの芳香族ケトン化合物、N−アリールオキサゾリジノンなどのヘテロ環化合物などが挙げられる。
これらは一種単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
なお、本明細書においては、化学式は簡略構造式により記載することもあり、特に元素や置換基の明示がない実線等は、炭化水素基を表す。
以下、前記一般式(III)で表される化合物の好ましい具体例を示す。
増感剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
重合性組成物(1)は、更に共増感剤を含有することも好ましい。
本発明において共増感剤は、(A)特定オキシム化合物や前記増感剤の活性放射線に対する感度を一層向上させる、或いは、酸素による(B)重合性化合物の重合阻害を抑制する等の作用を有する。
重合性組成物(1)に含有しうるチオール化合物としては、下記一般式(IV)で表される化合物が好ましい。
なお、本明細書においては、化学式は簡略構造式により記載することもあり、特に元素や置換基の明示がない実線等は、炭化水素基を表す。また、下記具体例において、Meはメチル基を表す。
重合性組成物(1)においては、皮膜特性向上などの目的で、必要に応じて、更にバインダーポリマーを使用することができる。バインダーとしては線状有機ポリマーを用いることが好ましい。このような「線状有機ポリマー」としては、公知のものを任意に使用できる。好ましくは水現像或いは弱アルカリ水現像を可能とするために、水或いは弱アルカリ水に可溶性又は膨潤性である線状有機ポリマーが選択される。線状有機ポリマーは、皮膜形成剤としてだけでなく、水、弱アルカリ水或いは有機溶剤現像剤としての用途に応じて選択使用される。例えば、水可溶性有機ポリマーを用いると水現像が可能になる。このような線状有機ポリマーとしては、側鎖にカルボン酸基を有するラジカル重合体、例えば特開昭59−44615号公報、特公昭54−34327号公報、特公昭58−12577号公報、特公昭54−25957号公報、特開昭54−92723号公報、特開昭59−53836号公報、特開昭59−71048号公報に記載されているもの、すなわち、カルボキシル基を有するモノマーを単独或いは共重合させた樹脂、酸無水物を有するモノマーを単独或いは共重合させ酸無水物ユニットを加水分解若しくはハーフエステル化若しくはハーフアミド化させた樹脂、エポキシ樹脂を不飽和モノカルボン酸及び酸無水物で変性させたエポキシアクリレート等が挙げられる。カルボキシル基を有するモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、4−カルボキシルスチレン等が挙げられ、酸無水物を有するモノマーとしては、無水マレイン酸等が挙げられる。
また、同様に側鎖にカルボン酸基を有する酸性セルロース誘導体がある。この他に水酸基を有する重合体に環状酸無水物を付加させたものなどが有用である。
(2)アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸−2−クロロエチル、グリシジルアクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、ビニルアクリレート、2−フェニルビニルアクリレート、1−プロペニルアクリレート、アリルアクリレート、2−アリロキシエチルアクリレート、プロパルギルアクリレート等のアルキルアクリレート。
(4)アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−ヘキシルメタクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−ニトロフェニルアクリルアミド、N−エチル−N−フェニルアクリルアミド、ビニルアクリルアミド、ビニルメタクリルアミド、N,N−ジアリルアクリルアミド、N,N−ジアリルメタクリルアミド、アリルアクリルアミド、アリルメタクリルアミド等のアクリルアミド若しくはメタクリルアミド。
(6)ビニルアセテート、ビニルクロロアセテート、ビニルブチレート、安息香酸ビニル等のビニルエステル類。
(7)スチレン、α−メチルスチレン、メチルスチレン、クロロメチルスチレン、p−アセトキシスチレン等のスチレン類。
(8)メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、プロピルビニルケトン、フェニルビニルケトン等のビニルケトン類。
(9)エチレン、プロピレン、イソブチレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン類。
(11)マレイミド、N−アクリロイルアクリルアミド、N−アセチルメタクリルアミド、N−プロピオニルメタクリルアミド、N−(p−クロロベンゾイル)メタクリルアミド等の不飽和イミド。
(12)α位にヘテロ原子が結合したメタクリル酸系モノマー。例えば、特開2002−309057号公報、特開2002−311569号公報等に記載されている化合物を挙げることができる。
また、欧州特許993966号明細書、欧州特許1204000号明細書、特開2001−318463号公報等に記載の酸基を有するアセタール変性ポリビニルアルコール系バインダーポリマーは、膜強度、現像性のバランスに優れており、好適である。
更にこの他に水溶性線状有機ポリマーとして、ポリビニルピロリドンやポリエチレンオキサイド等が有用である。また硬化皮膜の強度を上げるためにアルコール可溶性ナイロンや2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパンとエピクロロヒドリンのポリエーテル等も有用である。
これらのバインダーポリマーは、ランダムポリマー、ブロックポリマー、グラフトポリマー等いずれでもよい。
重合性組成物(1)においては、重合性組成物の製造中或いは保存中において、(B)重合性化合物の不要な熱重合を阻止するために少量の熱重合防止剤を添加することが望ましい。
本発明に用いうる熱重合防止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩等が挙げられる。
また必要に応じて、酸素による重合阻害を防止するためにベヘン酸やベヘン酸アミドのような高級脂肪酸誘導体等を添加して、塗布後の乾燥の過程で塗布膜の表面に偏在させてもよい。高級脂肪酸誘導体の添加量は、全組成物の約0.5質量%〜約10質量%が好ましい。
重合性組成物(1)においては、形成された硬化膜の支持体などの硬質表面との密着性を向上させるために、密着向上剤を添加することができる。密着向上剤としては、シラン系カップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられる。
重合性組成物(1)は、希釈剤として、種々の有機溶剤を用いてもよい。
ここで使用する有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、エチレンジクロライド、テトラヒドロフラン、トルエン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチ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、アセチルアセトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、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エチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3−メトキシプロパノール、メトキシメトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、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、3−メトキシプロピルアセテート、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、乳酸メチル、乳酸エチルなどがある。
これらの溶媒は、単独或いは混合して使用することができる。
本発明の重合性組成物における有機溶剤に対する固形分の濃度は、2質量%〜60質量%であることが好ましい。
更に、重合性組成物(1)に対しては、硬化皮膜の物性を改良するために無機充填剤や、可塑剤、感脂化剤等の公知の添加剤を加えてもよい。
可塑剤としては、例えば、ジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリエチレングリコールジカプリレート、ジメチルグリコールフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジブチルセバケート、トリアセチルグリセリン等があり、結合剤を使用した場合、重合性化合物とバインダーポリマーとの合計質量に対し10質量%以下添加することができる。
このような重合性組成物(1)は、着色剤を大量に含有する場合でも、高感度でパターン形成が可能であり、基板との密着性に優れる点、形成された着色硬化膜が、繰り返し加熱或いは光照射を受けても着色、変色が抑制されることから、特に、カラーフィルタの着色領域を形成するのに有用であり、本発明の重合性組成物(1)は、カラーフィルタ用光重合性組成物として用いることが好ましい。
本発明の光重合性組成物は、パターン状の露光により露光領域が高感度で硬化して強固な被膜を形成することから、平版印刷版原版の感光層の形成に有用である。
以下、本発明の光重合性組成物を平版印刷版原版の感光層に適用する場合の好ましい態様について述べる。
〔(2)−(A)特定オキシム化合物〕
重合性組成物(2)が含有する特定オキシム化合物は、組成物中、重合開始剤として機能しうる。本態様における(A)特定オキシム化合物は、既述のものである。
重合性組成物(2)における(A)特定オキシム化合物の含有量は、該組成物の全固形分に対し0.5質量%〜40質量%が好ましく、1質量%〜35質量%がより好ましく、1.5質量%〜30質量%が更に好ましい。
特定オキシム化合物は1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
重合性組成物(2)においても、本発明の効果を損なわない範囲において、前記特定オキシム化合物以外の他の公知の重合開始剤を併用してもよい。
他の重合開始剤としては、例えば、(a)芳香族ケトン類、(b)芳香族オニウム塩化合物、(c)有機過酸化物、(d)チオ化合物、(e)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(f)ケトオキシムエステル化合物、(g)ボレート化合物、(h)アジニウム化合物、(i)メタロセン化合物、(j)活性エステル化合物、(k)炭素ハロゲン結合を有する化合物等が挙げられる。より具体的には、例えば、特開2006−78749号公報の段落番号[0081]〜[0139]、等に記載される重合開始剤が挙げられる。
重合性組成物(2)が含有する(B)重合性化合物としては、重合性組成物(1)にて既述した付加重合性化合物が同様に好ましいものとして挙げられる。
また、これらの付加重合性化合物は、単独で用いても2種以上併用してもよい。そのほか、付加重合性化合物の使用法は、酸素に対する重合阻害の大小、解像度、かぶり性、屈折率変化、表面粘着性等の観点から適切な構造、配合、添加量を任意に選択でき、更に場合によっては下塗り、上塗りといった層構成・塗布方法も実施しうる。
重合性組成物(2)は、バインダーポリマーを含有することが好ましい。バインダーポリマーは、膜性向上の観点から含有されるものであって、膜性を向上させる機能を有していれば、種々のものを使用することがすることができる。
また、特開2006−301565号公報における一般式(i)で表されるバインダーポリマーもまた好適な例として挙げることができる。
重合性組成物(2)は、(A)特定オキシム化合物等の重合開始剤とともに増感剤を含有することが好ましい。本発明において用いうる増感剤としては、分光増感色素、光源の光を吸収して重合開始剤と相互作用する染料又は顔料などが挙げられる。
好ましい分光増感色素又は染料の例としては、例えば、例えば、特開2006−78749号公報の段落番号[0144]〜[0202]、等に記載されるものが挙げられる。
重合性組成物(2)には、感度を一層向上させる、或いは酸素による重合阻害を抑制する等の作用を有する公知の化合物を共増感剤として加えてもよい。
重合性組成物(2)は、該組成物の製造中或いは保存中において重合可能なエチレン性不飽和二重結合を有する化合物の不要な熱重合を阻止するために、少量の熱重合防止剤を添加することが望ましい。熱重合防止剤としてはハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩等が挙げられる。
更に、感光層の着色を目的として、染料若しくは顔料を添加してもよい。これにより、印刷版としての、製版後の視認性や、画像濃度測定機適性といったいわゆる検版性を向上させることができる。多くの染料は光重合系感光層の感度の低下を生じるので、着色剤としては、特に顔料の使用が好ましい。具体例としては例えばフタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、カーボンブラック、酸化チタンなどの顔料、エチルバイオレット、クリスタルバイオレット、アゾ系染料、アントラキノン系染料、シアニン系染料などの染料がある。染料及び顔料の添加量は全組成物の約0.5質量%〜約5質量%が好ましい。
更に、硬化皮膜の物性を改良するために無機充填剤や、その他可塑剤、感光層表面のインク着肉性を向上させうる感脂化剤等の公知の添加剤を加えてもよい。
このような重合性組成物(2)を支持体上に塗布して感光層を形成することで、本発明の平版印刷版原版が得られる。本発明の平版印刷版原版については後述する。
他の用途としては、例えば、成形樹脂、注型樹脂、光造形用樹脂、封止剤、歯科用重合材料、印刷インキ、塗料、印刷版用感光性樹脂、印刷用カラープルーフ、カラーフィルタ用光重合性組成物、ブラックマトリクス用レジスト、プリント基板用レジスト、半導体製造用レジスト、マイクロエレクトロニクス用レジスト、マイクロマシン用部品製造用レジスト等、絶縁材、ホログラム材料、導波路用材料、オーバーコート剤、接着剤、粘着剤、粘接着剤、剥離コート剤等が挙げられ、これら種々の用途に利用することができる。
次に、本発明のカラーフィルタ及びその製造方法について説明する。
本発明のカラーフィルタは、支持体上に、本発明のカラーフィルタ用光重合性組成物〔前記重合性組成物(1)〕を用いてなる着色パターンを有することを特徴とする。
以下、本発明のカラーフィルタについて、その製造方法(本発明のカラーフィルタの製造方法)を通じて詳述する。
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法における各工程について説明する。
重合性組成物層形成工程では、支持体上に、本発明のカラーフィルタ用光重合性組成物を塗布して着色重合性組成物からなる層を形成する。
また、これらの支持体上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止或いは基板表面の平坦化のために下塗り層を設けてもよい。
また、固体撮像素子用のカラーフィルタを製造する際には、カラーフィルタ用光重合性組成物の塗布膜厚としては、解像度と現像性の観点から、0.35μm〜1.5μmが好ましく、0.40μm〜1.0μmがより好ましい。
露光工程では、前記重合性組成物層形成工程において形成された重合性組成物層をパターン状に露光する、パターン露光は、通常、マスクを介して露光し、光照射された塗布膜部分だけを硬化させる方法で行われるが、目的に応じて走査露光によるパターン露光が行割れる場合もある。
露光は放射線の照射により行うことが好ましく、露光に際して用いることができる放射線としては、特に、g線、i線等の紫外線が好ましく用いられ、高圧水銀灯がより好まれる。照射強度は5mJ/cm2〜1500mJ/cm2が好ましく10mJ/cm2〜1000mJ/cm2がより好ましく、10mJ/cm2〜800mJ/cm2が最も好ましい。
露光工程に次いで、アルカリ現像処理(現像工程)を行い、露光工程における光未照射部分をアルカリ水溶液に溶出させる。これにより、光硬化した部分だけが残る。
現像液としては、下地の回路などにダメージを起さない、有機アルカリ現像液が望ましい。現像温度としては通常20℃〜30℃であり、現像時間は20秒〜90秒である。
本発明の固体撮像素子は、本発明のカラーフィルタを備えることを特徴とする。
本発明のカラーフィルタは、本発明のカラーフィルタ用光重合性組成物を用いているため、形成された着色パターンが支持体基板との高い密着性を示し、硬化した組成物は耐現像性に優れるため、露光感度に優れ、露光部の基板との密着性が良好であり、かつ、所望の断面形状を与える高解像度のパターンを形成することができる。従って、液晶表示素子やCCD等の固体撮像素子に好適に用いることができ、特に100万画素を超えるような高解像度のCCD素子やCMOS等に好適である。つまり、本発明のカラーフィルタは、固体撮像素子に適用されることが好ましい。
本発明のカラーフィルタは、例えば、CCDを構成する各画素の受光部と集光するためのマイクロレンズとの間に配置されるカラーフィルタとして用いることができる。
続いて、本発明の平版印刷版原版について説明する。
本発明の平版印刷版原版は、支持体上に本発明の重合性組成物(2)を含む感光層を有することを特徴とする。
本発明の平版印刷版原版を用いて印刷版を形成するには、本発明の重合性組成物(2)を、直接又は他の層を介して平版印刷版用支持体上に塗布して、光重合性組成物層を形成して平版印刷版原版を得て、該平版印刷版原版の感光層をパターン状に露光することで、露光部分だけを硬化させ、現像液で未露光領域を現像することによって、残存する感光層が印刷用のインク受容層となり、感光層が除去されて親水性の支持体が露出した領域が湿し水の受容領域となり、平版印刷版を得ることができる。
本発明の平版印刷版原版は、必要に応じて、保護層、中間層等の他の層を有してもよい。本発明の平版印刷版原版は、感光層に本発明の重合性組成物を含むことにより、感度が高く、経時安定性及び耐刷性に優れる。以下、本発明の平版印刷版原版を構成する各要素について説明する。
感光層は、本発明の光重合性組成物を含む層である。具体的には、本発明の光重合性組成物の好適な態様の一つである前記重合性組成物(2)を、感光層形成用の組成物(以下、適宜、「感光層用組成物」と称する。)として用い、該組成物を含む塗布液を支持体上に塗布、乾燥して感光層を形成することができる。
塗布溶液中の固形分の濃度は、2〜50質量%が適当である。
本発明の主要な目的である走査露光用平版印刷版原版用の感光層としては、塗布量は乾燥後の質量で0.1g/m2〜10g/m2の範囲が適当である。より好ましくは0.5g/m2〜5g/m2である。
本発明の平版印刷版原版における支持体としては、表面が親水性の支持体が好ましい。親水性の支持体としては、平版印刷版に使用される従来公知の親水性支持体を制限なく使用することができる。
好ましい支持体としては、紙、ポリエステルフィルム又はアルミニウム板が挙げられ、その中でも寸法安定性がよく、比較的安価であり、必要に応じた表面処理により親水性や強度に優れた表面を提供できるアルミニウム板は特に好ましい。
さらに、陽極酸化処理を行った後に、シリケート処理などの親水化処理を行うことができる。また、水溶性の樹脂、例えばポリビニルホスホン酸、スルホン酸基を側鎖に有する重合体及び共重合体、ポリアクリル酸、水溶性金属塩(例えば硼酸亜鉛)若しくは、黄色染料、アミン塩等を下塗りしたものも好適である。
本発明の平版印刷版原版においては、感光層上に、更に、保護層を有することが好ましい。
保護層に使用できる材料としては、例えば、比較的、結晶性に優れた水溶性高分子化合物を用いることがよく、具体的には、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、酸性セルロース類、ゼラチン、アラビアゴム、ポリアクリル酸などのような水溶性ポリマーが知られている。これらの内、ポリビニルアルコールを主成分として用いることが、酸素遮断性、現像除去性といった基本特性的にもっとも良好な結果を与える。
その他、感光層と支持体との密着性向上や、未露光感光層の現像除去性を高めるための層を設けることを可能である。
例えば、ジアゾニウム構造を有する化合物や、ホスホン化合物、等、基板と比較的強い相互作用を有する化合物を感光層に添加したり、これらの化合物を含む下塗り層を支持体と感光層との間に設けたりすることにより、支持体と感光層との密着性が向上し、耐刷性を高めることが可能である。
他方、ポリアクリル酸や、ポリスルホン酸のような親水性ポリマーを感光層に添加したり、これらの化合物を含む下塗り層を設けたりすることにより、非画像部の現像性が向上し、耐汚れ性の向上が可能となる。
平版印刷版原版は、通常、画像露光して、露光部の感光層を硬化した後、現像液で感光層の未露光部を除去し、画像形成することで製版され、平版印刷版が得られる。
露光機構は、内面ドラム方式、外面ドラム方式、フラットベッド方式等の何れでもよい。また、感光層成分は、高い水溶性のものを使用することで、中性の水や弱アルカリ水に可溶とすることもできるが、このような構成の平版印刷版は印刷機上に装填後、機上で露光−現像するといった、湿式現像を経ることなく印刷可能な、所謂機上現像方式に適用することもできる。
なかでも、AlGaInN半導体レーザー(市販InGaN系半導体レーザー400〜410nm、5〜30mW)が波長特性、コストの面で好適である。
更に、特開昭50−26601号公報、同58−54341号公報、特公昭56−39464号公報、同56−42860号公報の各公報に記載されている現像液も優れている。
(合成例1:特定オキシム化合物である特定化合物1の合成)
1.出発物質である化合物Aの合成
4−ヒドロキシカルバゾール100g(0.546mol)をアセトン1Lに溶解させた。これに炭酸カリウム150.6g(1.09mol)とブロモ酢酸エチル100.2g(0.600mol)を一括添加して穏やかに5時間還流させた。1N塩酸2Lに晶析させろ過することで化合物(A3)を134.5gで得た。
得られた化合物(A3)30g(0.114mol)を、NMP2Lに溶解させ、85%水酸化カリウム30.1g(0.456mol)とヨウ化ナトリウム20.5g(0.137mol)を加えた。この反応液にエチルブロミド14.9g(0.137mol)を滴下して3時間50℃で攪拌した。この反応液を1N塩酸に滴下して、固体を濾取して40℃で5時間乾燥させることで化合物(A2)を得た。
得られた化合物(A2)を27.0gをメタンスルホン酸270mLに溶解させると、淡い茶色から黒褐色に溶液が変化する。これを95℃で3時間攪拌する。蒸留水1.5Lに晶析させ、固体を濾取したのち、NMP300mLに溶解させさらに蒸留水1.5Lに晶析させると73%収率で黄色固体である化合物(A1)を得た。
得られた化合物(A1)10.0gをクロロベンゼン200mLに加え、50℃で溶解させるとオレンジ色の透明液体となった。これに塩化アルミニウム10.5gを加えて10分間攪拌した後、o−トルイル酸クロリド6.1gを10分間かけて滴下した。3時間50℃で加熱攪拌したのち、冷1N塩酸1Lに滴下し、水層をデカントして除去したのちヘキサン200mLを加えて攪拌すると茶色の固体が析出する。これを濾取し水とメタノールで洗浄して、50℃で5時間乾燥させて、化合物Aを60%収率で得ることができた。
以下に、化合物Aの合成スキームを示す。
上記のようにして得られた化合物A(1.0g、2.71mmol)をTHFに懸濁させ、0℃に冷却した。この懸濁液にt−ブトキシカリウム(0.36g、3.25mmol)を添加し室温下で1時間攪拌した。その間、化合物Aは溶解し、反応液は濃赤色となった。イソペンチルニトレート(0.38g, 3.25mmol)を加えてさらに1時間攪拌した。酢酸エチルで抽出し、1N塩酸水で洗浄したのち、硫酸マグネシウムと活性炭で脱水、脱色操作を行なった。酢酸エチル溶液をヘキサンに再沈殿させ、カラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=1/1)で精製して化合物Bを0.21gで得た。
下記化合物B(0.3g、0.74mmol)を5mlのピリジンに溶解し、0℃に冷却してアセチルクロライド(0.87g、1.11mmol)を滴下後、室温に昇温して2時間攪拌した。反応液を0℃に冷却した1N塩酸水150mlに滴下し、析出した結晶をメタノールでリスラリー精製して下記構造の特定化合物1(収量0.11g)を得た。
(1H−NMR 400MHz 重クロロホルム):8.65(s,1H),8.20(dd,1H,J=8.4、1.5Hz),7.85(d, 1H、J=8.4Hz)、7.58(d,1H,J=8.7Hz),7.42−7.26(m,5H),4.49(q, 2H、J=7.2Hz)2.38(s,3H),2.29(s,3H).1.55(t,3H,7.2Hz)
特定化合物1の365nmにおけるモル吸光係数を記述の方法にて測定したところ、酢酸エチル中で5200であった。
1.化合物Cの合成
前記化合物Aの合成方法において用いたブロモ酢酸エチルをブロモ酪酸メチルに変更した以外はすべて同様の合成方法で化合物Cを合成した。
2.特定化合物2の合成
得られた化合物C(2.0g、5.03mmol)をTHFに溶解させ、0℃に冷却した。この懸濁液にt−ブトキシカリウム(0.68g、6.04mmol)を添加し室温下で1時間攪拌した。その間、化合物Cは溶解し、反応液は濃赤色となった。イソペンチルニトレート(0.71g,6.04mmol)を加えてさらに1時間攪拌した。酢酸エチルで抽出し、1N塩酸水で洗浄したのち、硫酸マグネシウムと活性炭で脱水、脱色操作を行なった。酢酸エチル溶液をヘキサンに再沈殿させ、カラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=1/1)で精製して化合物Dを0.71gで得た。
上記化合物D(0.7g、1.64mmol)を5mlのピリジンに溶解し、0℃に冷却してアセチルクロライド(0.19g、2.46mmol)を滴下後、室温に昇温して2時間攪拌した。反応液を0℃に冷却した1N塩酸水150mlに滴下し析出した結晶を2−プロパノールでリスラリー精製することで下記構造の特定化合物 2(収量0.43g)を得た。
(1H−NMR 400MHz 重クロロホルム):8.87(s,1H),8.07(d,1H,J=7.8Hz),7.92(d,1H,J=7.8Hz)7.43−7.27(m,5H),7.15(d,1H,J=7.8Hz),4.67(t、2H、J=5.7Hz),4.41(q,2H,J=6.8Hz),3.40(t、2H、J=5.7Hz)、2.36(s,3H),2.27(s,3H),1.47(t,3H,J=6.8Hz).
即ち、特定化合物3は、前記合成例1で用いた化合物(A)に代えて、化合物(A)の合成途上で得られる化合物(A1)を出発物質として用いる他は、合成例1と同様の方法で合成される。
特定化合物4は、前記合成例2において、中間体である化合物(C)の合成に用いたo−トルイル酸クロリドに代えて、p−ブロモベンゾイルクロリドを用いること以外は合成例2と同様にして合成される。
特定化合物5は、前記合成例2において、中間体である化合物(C)の合成に用いたo−トルイル酸クロリドに代えてp−フルオロベンゾイルクロリドを用い、その後、モルホリンでフッ素を置換する工程を行った以外は、合成例2と同様の方法で合成される。
特定化合物6〜特定化合物9は、前記と同様の方法で合成可能である。
前記特定化合物1の合成法において、出発物質である化合物Aの合成に用いた4−ヒドロキシカルバゾールに換えて、2−ヒドロキシカルバゾールを用いた以外はすべて合成例1と同様の操作により、前記一般式(1B)に包含される下記記例示化合物(A−62)を得た。
前記特定化合物2の合成法において、出発物質である化合物Cの合成に用いた4−ヒドロキシカルバゾールに換えて、2−ヒドロキシカルバゾールを用いた以外はすべて合成例2と同様の操作により、前記一般式(1B)に包含される下記記例示化合物(A−69)を得た。
<光重合性組成物1の調製及び評価>
光重合性組成物1を以下のように調製し、その感度を評価した。
特定オキシム化合物として前記特定化合物1を0.08mmol、ラジカル重合性化合物としてペンタエリスリトールテトラアクリレートを1g、バインダー樹脂としてポリメチルメタクリレート(Aldrich社製、分子量c.a.996000)1g、及び、溶剤としてシクロヘキサノン16gを含有する均一な組成物を調製した。
得られた重合性組成物1を塗液として用い、これをガラス板上にスピンコーターにて塗工して、40℃で10分間乾燥し、1.5μmの膜厚の塗工膜を形成した。この塗工膜上に21√2ステップタブレット(大日本スクリーン製造(株)製のグレイスケールフィルム)を置き、ウシオ電機(株)製の500mWの高圧水銀ランプの光を、熱線カットフィルターを介して30秒間露光した後、トルエン中に60秒間含浸させて現像処理を行った。
ステップタブレットに対応した完全に硬化して不溶化した段数を感度として評価したところ、感度は7段であった。
なお、感度段数は数字が大きいほど感度が高いことを示す。
実施例1−1において、特定オキシム化合物として用いた特定化合物1:0.08mmolを、前記一覧に示した各化合物(特定化合物2〜特定化合物9及び比較化合物1〜比較化合物4):各0.08mmolにそれぞれ置き替えた他は、実施例1−1と全く同一の操作で光重合性組成物2〜光重合性組成物13をそれぞれ調製し、実施例1−1と同様にして感度段数を評価した。
実施例1−1〜1−9、及び比較例1−1〜比較例1−4の評価結果を下記表1に示す。
〔1.着色光重合性組成物A−1の調製〕
カラーフィルタ形成用光重合性組成物として、着色剤(顔料)を含有するネガ型の着色光重合性組成物A−1を調製し、これを用いてカラーフィルタを作製した。
顔料としてC.I.ピグメント グリーン36と、C.I.ピグメント イエロー219との30/70(質量比)混合物40質量部、分散剤としてBYK2001〔Disperbyk :ビックケミー(BYK)社製、固形分濃度45.1質量%〕10質量部(固形分換算約4.51質量部)、及び、溶媒として3−エトキシプロピオン酸エチル150質量部からなる混合液を、ビーズミルにより15時間混合・分散して、顔料分散液(P1)を調製した。
下記組成A−1の成分を混合して溶解し、着色光重合性組成物A−1を調製した。
・顔料分散液(P1) 600質量部
・アルカリ可溶性樹脂 200質量部
(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸/ヒドロキシエチルメタクリレート
共重合体、mol比:80/10/10、Mw:10,000)
・多官能性単量体:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 60質量部
・特定オキシム化合物:特定化合物1 60質量部
・溶媒:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 1,000質量部
・界面活性剤(商品名:テトロニック150R1、BASF社) 1質量部
・γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン 5質量部
2−1.着色光重合性組成物層の形成
上記により得られた顔料を含有する着色光重合性組成物A−1をレジスト溶液として、550mm×650mmのガラス基板に下記条件でスリット塗布した後、10分間そのままの状態に保持し、真空乾燥とプレベーク(prebake)(100℃80秒)を施して光重合性組成物塗膜(着色光重合性組成物層)を形成した。
塗布ヘッド先端の開口部の間隙:50μm
塗布速度:100mm/秒
基板と塗布ヘッドとのクリヤランス:150μm
塗布厚(乾燥厚):2μm
塗布温度:23℃
その後、2.5kWの超高圧水銀灯を用いて、着色光重合性組成物層をパターン状に露光した。露光後の着色光重合性組成物層の全面を、有機系現像液(商品名:CD、富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)の10%水溶液で被い、60秒間静止した。
その後、着色光重合性組成物層上に純水をシャワー状に噴射して現像液を洗い流し、次いで、220℃のオーブンにて1時間加熱した(ポストベーク)。これにより、ガラス基板上に着色パターンを有するカラーフィルタを得た。
着色光重合性組成物の保存安定性及び露光感度、着色光重合性組成物を用いてガラス基板上に着色パターンを形成した際の現像性、得られた着色パターンの加熱経時での着色、基板密着性、パターン断面形状及び後加熱パターン断面形状について、下記のようにして評価した。評価結果をまとめて表2に示す。
着色光重合性組成物を室温で1ヶ月保存した後、異物の析出度合いを下記判定基準に従って目視により評価した。
−判定基準−
○:析出は認められなかった。
△:僅かに析出が認められた。
×:析出が認められた。
着色光重合性組成物を、ガラス基板上にスピンコート塗布後、乾燥して膜厚1.0μmの塗膜を形成した。スピンコート条件は、300rpmで5秒の後、800rpmで20秒とし、乾燥条件は100℃で80秒とした。次に、得られた塗膜を、線幅2.0μmのテスト用のフォトマスクを用い、超高圧水銀灯を有すプロキシミティー型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング(株)製)により、10mJ/cm2〜1600mJ/cm2の種々の露光量で露光した。次に、60%CD−2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)現像液を使用して、露光後の塗膜を、25℃、60秒間の条件で現像した。その後、流水で20秒間リンスした後、スプレー乾燥しパターニングを完了した。
露光感度の評価は、露光工程において光が照射された領域の現像後の膜厚が、露光前の膜厚100%に対して95%以上であった最小の露光量を露光感度として評価した。露光感度の値が小さいほど感度が高いことを示す。
「2−3.加熱処理」においてポストベークを行った後の基板表面及び断面形状を、光学顕微鏡及びSEM写真観察により通常の方法で確認することにより、現像性、基板密着性、強制加熱経時での着色変化、及びパターン断面形状の評価を行った。評価方法の詳細は以下の通りである。
露光工程において、光が照射されなかった領域(未露光部)の残渣の有無を観察し、現像性を評価した。評価基準は以下の通りである。
−評価基準−
○:未露光部には、残渣がまったく確認されなかった
△:未露光部に、残渣がわずかに確認されたが、実用上問題のない程度であった
×:未露光部に、残渣が著しく確認された
基板密着性は、パターン欠損が発生しているか否かを観察し、下記基準に基づいて評価した。
−評価基準−
○:パターン欠損がまったく観察されなかった
△:パターン欠損がほとんど観察されなかったが、一部分欠損が観察された
×:パターン欠損が著しく多く観察された
露光、及び現像後の光重合性組成物層(着色パターン)を、ホットプレートで200℃、1時間加熱し、下記基準に基づいて加熱前後の色差ΔEab*を、大塚電子(株)製MCPD−3000で評価した。
−評価基準−
○:ΔEab*≦5
△:5<ΔEab*<8
×:ΔEab*≧8
形成されたパターンの断面形状を観察して評価した。パターンの断面形状は、矩形が最も好ましく、順テーパーが次に好ましい。逆テーパーは好ましくない。
<後加熱パターン断面形状>
「2−3.加熱処理」においてポストベークを行った後形成されたパターンの断面形状を観察して評価した。パターンの断面形状は矩形が最も好ましく、順テーパーが次に好ましい。逆テーパーは好ましくない。
実施例2−1での着色光重合性組成物A−1の調製に用いた組成A−1において、特定化合物1(特定オキシム化合物)60質量部を下記表2に示される各化合物及び量に代え、実施例2−10〜2−17については、更に、増感剤、共増感剤を下記表2に示される種類及び量で加えた以外は、すべて実施例2−1と同様にして、着色光重合性組成物A−2〜A−17及びA’−1〜A’−3を調製し、カラーフィルタを得た。更に、実施例2−1と同様の評価を行った。結果を表2に示す。
前記表2中に示される、増感剤の種類A1〜A3、共増感剤の種類F1〜F3、及びLD−5は、以下に示す化合物である。
〔1.レジスト液の調製〕
下記組成の成分を混合して溶解し、レジスト液を調製した。
−レジスト液の組成−
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
19.20質量部
・乳酸エチル 36.67質量部
・樹脂 30.51質量部
〔メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/メタクリル酸−2−ヒドロキシ
エチル共重合体(モル比=60/22/18)の40%PGMEA溶液〕
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(重合性化合物)
12.20質量部
・重合禁止剤(p−メトキシフェノール) 0.0061質量部
・フッ素系界面活性剤 0.83質量部
(F−475、大日本インキ化学工業(株)製)
・光重合開始剤 0.586質量部
〔TAZ−107(トリハロメチルトリアジン系の光重合開始剤)、
みどり化学(株)製〕
6inchシリコンウエハーをオーブン中で200℃のもと30分加熱処理した。次いで、このシリコンウエハー上に前記レジスト液を乾燥膜厚が2μmになるように塗布し、更に220℃のオーブン中で1時間加熱乾燥させて下塗り層を形成し、下塗り層付シリコンウエハー基板を得た。
下記組成B−1の化合物を混合して溶解し、着色剤(染料)を含有する着色光重合性組成物B−1を調製した。
・シクロヘキサノン 80質量部
・着色剤 C.I.Acid Blue 108 7.5質量部
・着色剤 C.I.ソルベントイエロー162 2.5質量部
・ラジカル重合性モノマー(重合性化合物) 7.0質量部
〔ペンタエリスリトールトリアクリレートとジペンタエリスリトール
ヘキサアクリレートとの3:7の混合物〕
・特定化合物1(特定オキシム化合物) 2.5質量部
・グリセロールプロポキシレート 0.5質量部
〔数平均分子量Mn:1,500、モル吸光係数ε=0〕
着色光重合性組成物B−1を室温で1ヶ月保存した後、異物の析出度合いを下記判定基準に従って目視により評価した。結果を下記表3に示す。
−判定基準−
○:析出は認められなかった。
△:僅かに析出が認められた。
×:析出が認められた。
前記3.で調製した着色光重合性組成物B−1を、前記2.で得られた下塗り層付シリコンウエハー基板の下塗り層上に塗布し、光硬化性の塗布膜を形成した。そして、この塗布膜の乾燥膜厚が0.9μmになるように、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行なった。
次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を使用して、365nmの波長でパターンが2μm四方のIslandパターンマスクを通して10〜1600mJ/cm2の露光量で照射した。
その後、照射された塗布膜が形成されているシリコンウエハー基板をスピン・シャワー現像機〔DW−30型、(株)ケミトロニクス製〕の水平回転テーブル上に載置し、CD−2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を用いて23℃で60秒間パドル現像を行ない、シリコンウエハー基板上に着色パターンを形成した。
以上のようにして、基板上に着色パターンが形成されたカラーフィルタを得た。
露光工程において光が照射された領域の現像後の膜厚が、露光前の膜厚100%に対して95%以上であった最小の露光量を露光感度として評価した。露光感度の値が小さいほど感度が高いことを示す。
またその際の、測長SEM「S−9260A」(日立ハイテクノロジーズ(株)製)を用いて、着色パターンのサイズを測定した。パターンサイズが2μmに近いほど、硬化性が充分で感度が良好であることを示す。
結果を下記表3に示す。
現像性、加熱経時での着色、基板密着性、パターン断面形状及び後加熱パターン断面形状の評価は、実施例2−1に対して行った評価方法及び評価基準に基づいて行った。結果を下記表3に示す。
実施例3−1において、着色光重合性組成物B−1の調製に用いた組成B−1中の特定化合物1(特定オキシム化合物)2.5質量部を下記表3に示される各化合物及び量に代え、更に実施例3−10〜実施例3−17については、下記表3に示される増感剤、共増感剤を下記表3に示される種類及び量で加えた以外は、すべて実施例3−1と同様にして、着色光重合性組成物B−2〜B−17及びB’−1〜B’−3を調製し、カラーフィルタを得た。更に、実施例3−1と同様の評価を行った。結果を表3に示す。
下記組成C−1の化合物を混合して溶解し、着色剤(顔料)を含有する着色光重合性組成物C−1を調製した。
・3−エトキシプロピオン酸エチル〔溶剤〕 17.9質量部
・着色剤 C.I.PigmentRed 254の分散液 26.7質量部
(固形分:15質量%、固形分中の顔料含有率:60%)
・着色剤 C.I.PigmentYellow 139の分散液 17.8質量部
(固形分:15質量%、固形分中の顔料含有率:60%)
・ラジカル重合性モノマー(重合性化合物) 3.5質量部
〔ペンタエリスリトールトリアクリレートとジペンタエリスリトール
ヘキサアクリレートとの3:7の混合物〕
・特定化合物1(特定オキシム化合物) 0.5質量部
・ベンジルメタアクリレート/メタアクリル酸共重合体 2.0質量部
(モル比=70/30)
実施例3−18において、着色光重合性組成物C−1の調製に用いた組成C−1中の特定化合物1(特定オキシム化合物)0.5質量部を、下記表4に示される各化合物及び量に代え、更に、実施例3−27〜実施例3−34については、下記表4に示される増感剤及び共増感剤を下記表4に示される種類及び量で加えた以外は、すべて実施例3−18と同様にして、着色光重合性組成物C−2〜C−17及びC’−1〜C’−3を調製した。
下記組成D−1の化合物を混合して溶解し、着色剤(顔料)を含有する着色光重合性組成物D−1を調製した。
・3−エトキシプロピオン酸エチル〔溶剤〕 17.9質量部
・着色剤 C.I.PigmentRed 254の分散液
33.34質量部
(固形分:15質量%、固形分中の顔料含有率:60%)
・着色剤 C.I.PigmentYellow 139の分散液
22.23質量部
(固形分:15質量%、固形分中の顔料含有率:60%)
・ラジカル重合性モノマー(重合性化合物) 2.5質量部
〔ペンタエリスリトールトリアクリレートとジペンタエリスリトール
ヘキサアクリレートとの3:7の混合物〕
・特定化合物1(特定オキシム化合物) 0.5質量部
・ベンジルメタアクリレート/メタアクリル酸共重合体 2.0質量部
(モル比=70/30)
実施例3−35において、着色光重合性組成物D−1の調製に用いた組成D−1中の特定化合物1(特定オキシム化合物)0.5質量部を、下記表5に示される各化合物及び量に代え、更に、実施例3−44〜実施例3−51については、下記表5に示される増感剤及び共増感剤を下記表5に示される種類及び量で加えた以外は、すべて実施例3−35と同様にして、着色光重合性組成物D−2〜D−17及びD’−1〜D’−3を調製した。
また、表5に明らかなように、顔料の含有量が多い場合であっても、優れた露光感度を有することが分かる。
〔黒色光重合性組成物の調製〕
<カーボンブラック分散液Aの調製>
下記組成1を二本ロールにて高粘度分散処理を施し、分散物を得た。この際の分散物の粘度は70,000mPa・sであった。
その後、この分散物に下記組成2を添加し、3,000rpmの条件でホモジナイザーを用いて3時間攪拌した。得られた混合溶液を、0.3mmジルコニアビーズを用いた分散機(商品名:ディスパーマット GETZMANN社製)にて4時間微分散処理を施して、カーボンブラック分散液A(以下、CB分散液Aと表記する。)を調製した。この際の、混合溶液の粘度は37mPa・sであった。
・平均一次粒径15nmカーボンブラック(PigmentBlack7) 23質量部
・ベンジルメタアクリレート/メタアクリル酸共重合体のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート45%溶液 22質量部
(BzMA/MAA=70/30 Mw:30,000)
・ソルスパース5000(ゼネカ社製) 1.2質量部
・ベンジルメタアクリレート/メタアクリル酸共重合体のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート45%溶液 22質量部
(BzMA/MAA=70/30 Mw:30,000)
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 200質量部
下記組成3を二本ロールにて高粘度分散処理を施し、分散物を得た。この際の分散物の粘度は40,000mPa・sであった。
なお、高粘度分散処理の前にニーダーで30分混練することを行ってもよい。
・平均一次粒径75nmチタンブラック13M−C 39質量部
(三菱マテリアルズ(株)製)(ピグメント ブラック35)
・ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体の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液 8質量部
(BzMA/MAA=70/30、Mw:30,000、固形分40質量%)
・ソルスパース5000(ゼネカ社製) 1質量部
この際の、混合溶液の粘度は7.0mPa・sであった。
・ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体の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液 8質量部
(BzMA/MAA=70/30Mw:30,000、固形分40質量%)
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 200質量部
下記組成E−aの成分を攪拌機で混合して黒色光重合性組成物E−1〜E−18、及びE’−1〜E’−6を調製した。
・メタクリレート/アクリル酸共重合体(アルカリ可溶樹脂) 1.6質量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 2.3質量部
・エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート 0.8質量部
・前記CB分散液A、又は前記TB分散液A 24質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 10質量部
・エチル−3−エトキシプロピオネート 8質量部
・下記表6に記載の化合物:特定オキシム化合物又は比較化合物
下記表6に記載の量
・共増感剤:前記F3 添加なし、又は0.1質量部
下記組成E−bの成分を攪拌機で混合して黒色光重合性組成物E−19〜E−38、及びE’−7〜E’−12を調製した。
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 2.3質量部
・前記CB分散液A、又は前記TB分散液A 24質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 10質量部
・エチル−3−エトキシプロピオネート 8質量部
・下記表7に記載の化合物:特定オキシム化合物又は比較化合物
下記表7に記載の量
・共増感剤:前記F3 添加なし、又は0.1質量部
上記のようにして得られた黒色光重合性組成物E−1〜E−38、及びE’−1〜E’−12を用いて、以下のような評価を行った。その結果を表6及び表7にまとめて示す。
まず、上記のようにして得られた黒色光重合性組成物E−1〜E−38、及びE’−1〜E’−12の露光感度を、下記の方法で求めて、評価した。
次いで、i線ステッパー、FPA−3000iS+(キャノン(株)製)を使用して、10nmのL&S(ラインアンドスペース)のパターンが描かれてあるマスクを介して、100〜5,100mJ/cm2の範囲の露光量を、100mJ/cm2の刻みで変化させて照射した。
照射後に、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)0.3%水溶液を用いて、23℃にて60秒間パドル現像を行い、その後、純水を用いて20秒スピンシャワーにて、リンスを行い、更に純水にて水洗を行った。その後、付着した水滴を高度のエアーで除去し、基板を自然乾燥させ、黒色画像パターンを得た。
得られた各着色画像パターンについて、光学顕微鏡を用いて下記の基準で評価した。
露光感度の値が小さいほど感度が高いことを示す。
また、上記のようにして得られた黒色光重合性組成物E−1〜E−38、及びE’−1〜E’−12の保存安定性(経時安定性)について、下記の方法で評価した。
即ち、黒色光重合性組成物E−1〜E−38、及びE’−1〜E’−12を室温で1ヶ月保存した後、異物の析出度合いを下記判定基準に従って目視により評価した。
−判定基準−
○:析出は認められなかった。
△:僅かに析出が認められた。
×:析出が認められた。
更に、上記のようにして得られた黒色光重合性組成物E−1〜E−38、及びE’−1〜E’−12の現像性について、下記の方法で評価した。
即ち、上記感度評価の際の露光工程において、光が照射されなかった領域(未露光部)の残渣の有無を観察し、現像性を評価した。評価基準は以下の通りである。
−評価基準−
○:未露光部には、残渣がまったく確認されなかった
△:未露光部に、残渣がわずかに確認されたが、実用上問題のない程度であった
×:未露光部に、残渣が著しく確認された
<フルカラーのカラーフィルタの作製>
前記実施例4−1で作製した黒色画像パターンをブラックマトリックスとし、該ブラックマトリックス上に、前記着色光重合性組成物A−1を用いて、実施例3−1に記載の方法と同じ要領で1.6×1.6μmの緑色(G)の着色パターンを形成した。
さらに、前記着色光重合性組成物A−1について、顔料(C.I.ピグメント グリーン36と、C.I.ピグメント イエロー219との30/70〔質量比〕混合物)のみを、青色顔料(C.I.ピグメント ブルー15:6とC.I.ピグメント バイオレット23との30/70〔質量比〕混合物)と赤色顔料(C.I.ピグメント レッド254)とにそれぞれ変更した他は同様にして青色(B)、赤色(R)の着色光重合性組成物を調製した。
上記基板にまず、緑色(G)光重合性組成物A−1で実施したのと同様にして1.6×1.6μmの青色(B)、赤色(R)パターンを順次形成して固体撮像素子用のカラーフィルタを作製した。
<固体撮像素子の作製>
実施例5にて得られたフルカラーのカラーフィルタを固体撮像素子に組み込んだところ、該固体撮像素子は、高解像度で、色分離性に優れることが確認された。
<支持体の作製>
厚さ0.30mmの材質1Sのアルミニウム板を8号ナイロンブラシと800メッシュのパミストンの水懸濁液を用い、その表面を砂目立てした後、よく水で洗浄した。10%水酸化ナトリウムに70℃で60秒間浸漬してエッチングした後、流水で、水洗後、20%HNO3で中和洗浄、水洗した。このアルミニウム板を、VA=12.7Vの条件下で正弦波の交番波形電流を用いて1%硝酸水溶液中で300クーロン/dm2の陽極時電気量で電解粗面化処理を行った。その表面粗さを測定したところ0〜45μm(Ra表示)であった。ひき続いて、アルミニウム板を30%のH2SO4水溶液中に浸漬し、55℃で2分間デスマットした後、33℃、20%H2SO4水溶液中で、砂目立てした面に陰極を配置して、電流密度5A/dm2において50秒間陽極酸化したところ、厚さが2.7g/m2であった。
以上のようにして、平版印刷版原版用の支持体A−1を得た。
得られた支持体上に、下記組成の感光層用塗布液を、乾燥塗布量が1.4g/m2となるように塗布し、95℃で乾燥し、感光層を形成した。
・付加重合性化合物(表8に記載のM、N、又はO) 0.80質量部
・バインダーポリマー(表8に記載のB1、B2、又はB3) 0.90質量部
・増感剤(表8に記載のA1、A2、又はA3) 添加なし又は0.10質量部
・下記表8に記載の化合物:特定オキシム化合物、比較化合物又はLD−5
0.05質量部
・共増感剤(表8に記載の前記F2又は前記F3) 添加なし又は0.25質量部
・フッ素系界面活性剤 0.02質量部
(メガファックF−177:大日本インキ化学工業(株)製)
・熱重合禁止剤 0.03質量部
(N−ニトロソヒドロキシルアミンアルミニウム塩)
・ε型の銅フタロシアニン分散物 0.2質量部
・メチルエチルケトン 16.0質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテル 16.0質量部
得られた感光層上に、ポリビニルアルコール(ケン化度98モル%、重合度550)の3質量%の水溶液を乾燥塗布質量が2g/m2となるように塗布し、100℃で2分間乾燥して保護層を形成した。
平版印刷版原版に対して、以下の露光・現像処理を行った。
平版印刷版原版を、波長405nmのバイオレットLD(FFEI社製バイオレットボクサー)で50μJ/cm2の露光量で、4,000dpiにて175線/インチの条件でベタ画像と1〜99%の網点画像(1%刻み)を走査露光した。
下記現像液1及びフィニッシングガム液「FP−2W」(富士フイルム(株)製)を仕込んだ自動現像機(富士フイルム製LP−850P2)で標準処理を行った。プレヒートの条件は版面到達温度が100℃、現像液温は30℃、現像液への浸漬時間は約15秒であった。
・水酸化カリウム 0.15g
・ポリオキシエチレンフェニルエーテル(n=13) 5.0g
・キレスト400(キレート剤) 0.1g
・水 94.75g
実施例及び比較例の平版印刷版原版の、感度、保存安定性及び形成された画像部の耐刷性について、下記の方法で評価した。結果を表8にまとめて記載する。
平版印刷版原版を、上記の条件で露光し、その直後に上記の条件にて現像して画像形成を行い、その際の50%網点の面積%を網点面積測定器(グレタグーマクベス)で測定した。数字が大きいほど感度が高いことを示す。
印刷機として、ローランド社製「R201」を使用し、インキとして大日本インキ化学工業(株)製の「GEOS−G(N)」を使用して、平版印刷版原版を用い印刷を行った。ベタ画像部の印刷物を観察し、画像がかすれはじめた枚数によって耐刷性を調べた。数字が多いほど耐刷性がよいことを示す。
平版印刷版原版の各々を、合紙とともにアルミクラフト紙で密閉し、60℃で4日放置したものを用いた以外は、感度評価時とすべて同じ方法で網点面積測定を行った。次に、60℃、4日放置有りの網点面積と60℃、4日放置無しの網点面積との差を取り、強制経時による網点変動(Δ%)を測定した。この数字の絶対値が小さいほど強制経時による影響が少ないこと、すなわち保存安定性が高いことを示す。
一方、比較例7−1〜7−4の平版印刷版原版では、感度及び耐刷性のいずれもが実施例の平版印刷版原版よりも劣っていた。
Claims (11)
- (A)下記一般式(1A)又は一般式(1B)で示され、芳香環及び複素環から選択される2以上を含んで形成される縮合環と、該縮合環に結合する、カルボニル基に直接結合したオキシム基を有し、該カルボニル基を含んで形成される環構造と、を有するオキシム系重合開始剤、及び、(B)重合性化合物を含有する重合性組成物。
前記一般式(1A)及び一般式(1B)中、R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基又は複素環基を示し、R3はアシル基又はスルホニル基を示す。R4は、−(CHR)n−を表し、Rは水素原子、アルキル基又は芳香環基を表し、nは0〜2の整数を示し、mは0又は1を示す。Xは酸素原子を示す。 - 前記一般式(1A)及び一般式(1B)におけるR2が、下記一般式(2)で示される置換基である請求項1に記載の重合性組成物。
前記一般式(2)中、R5及びR6はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基、モルホリノ基、アルキルオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アルコキシ基、アルキルチオ基又はアルキルセレノ基を示す。 - さらに(C)着色剤を含有する請求項1又は請求項2に記載の重合性組成物。
- 前記(C)着色剤が顔料であり、さらに(D)顔料分散剤を含有する請求項3に記載の重合性組成物。
- 前記(C)着色剤が、黒色着色剤である請求項3又は請求項4に記載の重合性組成物。
- カラーフィルタの着色領域形成に用いられる請求項3〜請求項5のいずれか1項に記載の重合性組成物。
- 支持体上に、請求項6に記載の重合性組成物を用いて形成された着色領域を有するカラーフィルタ。
- 支持体上に、請求項6に記載の重合性組成物を塗布して重合性組成物層を形成する工程と、
前記重合性組成物層を、パターン状に露光する工程と、
露光後の前記重合性組成物層を現像して着色パターンを形成する工程と、
を含むカラーフィルタの製造方法。 - 請求項7に記載のカラーフィルタを備える固体撮像素子。
- 支持体上に、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の重合性組成物を含む感光層を有する平版印刷版原版。
- 下記一般式(1A)又は下記一般式(1B)で示される化合物。
前記一般式(1A)及び一般式(1B)中、R1及びR2はそれぞれ独立に、アルキル基、アリール基又は複素環基を示し、R3はアシル基又はスルホニル基を示す。R4は、−(CHR)n−を表し、Rは水素原子、アルキル基又は芳香環基を表し、nは0〜2の整数を示し、mは0又は1を示す。Xは酸素原子を示す。
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