TW201406872A - 著色材分散液及感光性著色樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種具有優異之保存安定性的著色材分散液及感光性著色樹脂組成物，且提供用該感光性著色樹脂組成物形成著色膜時顯示優異製版特性之著色材分散液。其特徵在於含有至少著色材、丙烯酸共聚物及有機溶劑，該丙烯酸共聚物係至少具有在側鏈具有乙烯性不飽和基之以式(A)所示之結構、在側鏈具有三級胺基之以式(B)所示之結構及/或在側鏈具有四級銨鹽之以式(C)所示之結構、在側鏈具有羧基之結構(D)、與具有芳香環之結構(E)，鹼價為5~70mmol/100g、且酸價為50~120mgKOH/g、凝膠滲透層析法之聚苯乙烯換算重量平均分子量為5,000~30,000。

Description

著色材分散液及感光性著色樹脂組成物
本發明關於一種著色材分散液及使用其之感光性著色樹脂組成物。
近年來個人電腦、行動電話等做成平版顯示器之彩色液晶顯示裝置(LCD)係急速地普及化。例如LCD用之彩色濾光片通常是以在形成黑矩陣之玻璃、塑膠片等透明基板表面依序將紅、綠、藍之相異色相形成條紋狀或鑲嵌狀等之色圖案之方法製造，著色層、黑矩陣任一者皆在著色材分散技術擔任重要的角色。
又，因有機EL等各種顯示裝置的興起、其顯示資訊的多樣化，對於上述LCD用彩色濾光片的色特性提高。尤其，對較廣之色再現性範圍的要求增強，就彩色濾光片用著色材料而言，以高濃度安定地分散著色材之技術變得重要。通常，著色材分散液係由著色材、溶劑、分散劑、黏合劑樹脂而成，藉由在組成物中多量添加分散劑雖可使著色材安定地分散，但因在製造彩色濾光片的加熱工程中分散劑會黃化，而導致亮度降低，鹼可溶之光硬化性樹脂的濃度被稀釋而導致感度降低、硬化不良、塗膜強度降低、 顯影性不良等問題產生。尤其是顯影性不良在生產上引起嚴重問題。因此，著色材分散液的課題為：以盡可能少量的分散劑，對黏合劑樹脂本身賦予高度分散安定性以確保顏料分散液之安定性。此外，近年來對色特性的要求多樣化，所以就著色材而言，不僅習知有機顏料，用染料、無機顏料之著色材料的開發亦隨之進展，習知技術係有難以將多樣化的著色材以高濃度分散安定化的狀況。
又，在技術革新顯著的觸控式面板顯示器的領域中，亦與彩色濾光片相同地形成黑矩陣作為遮光膜，通常是在與感測器基板對向的保護玻璃(cover glass)或保護膜(cover film)上利用印刷油墨來形成。另一方面，對觸控式面板輕量化之要求提高，而發展在保護玻璃上同時形成遮光膜與觸控感測器的技術開發。此種情況下，因在保護玻璃上形成黑矩陣後必須形成電極等，所以要求能夠耐受在高溫真空下形成電極之製程的高度耐熱性。
作為用於黑矩陣之顏料，係使用碳黑、低次氧化鈦或氧氮化鈦等鈦黑、氧化鐵等之金屬氧化物、其他有機顏料混色系，但以碳黑及氧氮化鈦為主流。為得具高絕緣性之黑矩陣，可使用混合有以鈦黑或樹脂等進行過表面處理之碳黑或有機顏料者作為遮光材(例如參照專利文獻1)。然而，為得高遮光性，必須使各種顏料安定地分散在高顏料濃度中，以習知技術就長期保存安定性的觀點而言仍有所不足。
作為以少量分散劑使分散安定化之技術，已揭示使用 具有酸值(acid value)與胺值(amine value)兩者之高分子分散劑、與具有醯亞胺基與光硬化性官能基之共聚物的技術(例如參照專利文獻2)，但在使難以分散之鈦黑或碳黑等著色材分散安定化方面仍不充分。又，作為即使在高顏料濃度中仍可安定地分散顏料之技術，可舉出併用具有酸值之酸值分散劑與具有胺值之胺值分散劑之技術(例如參照專利文獻3)、或使用具有鹼性嵌段與酸性嵌段兩者之嵌段結構的樹脂型分散劑之技術(例如參照專利文獻4)。雖然做成噴墨塗布用著色液有用，但難以適用於需要感光性及顯影性之光刻法用著色液。
另一方面，作為顏料分散用之丙烯酸樹脂，可舉出在側鏈具有羧基與丙烯醯基或甲基丙烯醯基之丙烯酸共聚物(例如參照專利文獻5)、或具有特定分子量或在羥基值(hydroxyl value)具酸值或胺值之丙烯酸樹脂(例如參照專利文獻6)，但就分散安定性、感光性、顯影性全部兼備之觀點而言，任一者皆不充分。
先行技術文獻
專利文獻
專利文獻1 日本國特開2010-95716號公報
專利文獻2 日本國特許第4195323號公報
專利文獻3 日本國特許第4544292號公報
專利文獻4 日本國特開2009-167303號公報
專利文獻5 日本國特許第3120476號公報
專利文獻6 日本國特開2003-171605號公報
本發明為有鑑於此先前技術之缺點而創者，其目的為提供一種即使是含有高濃度著色材之組成，分散安定性及鹼性顯影溶解性亦為優異之著色材分散液。又，藉由使用此種著色材分散液，提供保存安定性及製版特性優異之感光性著色樹脂組成物。
本發明人等為解決先前技術之課題進行鑽研探討，結果發現在分散著色材之際，藉由使用具有如下特定結構之丙烯酸共聚物，能夠解決本發明之課題。
亦即，上開本發明之目的係利用以下結構達成。
(1)一種著色材分散液，其係含有至少著色材、丙烯酸共聚物及有機溶劑之著色材分散液，其特徵在於前述丙烯酸共聚物係至少具有在側鏈具有乙烯性不飽和基之以下式(A)所示之結構、在側鏈具有三級胺基之以下式(B)所示之結構及/或在側鏈具有四級銨鹽之下式(C)所示之結構、在側鏈具有羧基之結構(D)、與具有芳香環之結構(E)，鹼值為5~70mmol/100g、且酸值為50~120mgKOH/g、以凝膠滲透層析法之聚苯乙烯換算重量平均分子量為5,000~30,000。
(式中，R1,R2係相互獨立地表示氫原子或甲基、R3係表示選自碳數1~4之伸烷基、碳數3~6之2價脂環式烴基、碳數6~10之2價芳香族烴基之任一者)。
(式中，R4表示氫原子或甲基、R5表示選自碳數1~4之伸烷基、碳數1~4之2價烷氧基、碳數3~6之2價脂環式烴基、碳數6~10之2價芳香族烴基之任一者，R6,R7係相互獨立地表示選自碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基之任一者)。
(式中，R8表示氫原子或甲基、R9表示選自碳數1~4之伸烷基、碳數1~4之2價烷氧基、碳數3~6之2價脂環式烴基、碳數6~10之2價芳香族烴基之任一者，R10,R11,R12係相互獨立地表示選自碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基之任一者，X表示溴、氯、碘、硫酸氫鹽及氫氧化物之任一者)。
(2)如(1)所記載之著色材分散液，其中前述具有羧基之結構(D)為下式(D1)所示。
(式中，R13表示氫原子或甲基，R14表示選自碳數1~4之伸烷基、碳數3~6之2價脂環式烴鏈、碳數6~10之2價芳香族烴鏈之任一者，n表示0~6之整數，可為單一亦可為複數之n的混合形)。
(3)如(1)或(2)所記載之著色材分散液，其中前述具有芳香環之結構(E)係以下式(E1)或(E2)所示。
(式中，R15表示氫原子或甲基，R16表示選自氫、碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基、鹵原子、酯基、醯基及硝基之任一者)。
(式中，R17表示氫原子或甲基、R18表示選自氫、碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基、鹵原子、酯基、醯基及硝基之任一者)。
(4)如(1)、(2)或(3)所記載之著色材分散液，其中前述丙烯酸共聚物係進一步具有在側鏈具有羧酸酯之下式(F)所示之結構。
(式中，R19表示氫原子或甲基，R20表示氫原子或碳原子數1~20之烷基，R21表示碳原子數2~40之烷基)。
(5)如(4)所記載之著色材分散液，其中前述R20與R21的合計碳數為4以上。
(6)如(3)~(5)之任1項所記載之著色材分散液，其中具有式(E2)所示之結構。
(7)如(1)~(6)之任1項所記載之著色材分散液，其中除了前述丙烯酸共聚物以外，尚含有至少具有三級胺基之高分子分散劑。
(8)一種感光性著色樹脂組成物，其係至少含有如(1)~(7)之任一項所記載之著色材分散液、多官能丙烯酸單體及光自由基聚合起始劑。
本發明之著色材分散液具有縱使含有高濃度著色材，也可得優異之分散安定性及鹼性顯影溶解性之特性。藉由使用此著色材分散液，可得保存安定性及製版特性優異之感光性著色樹脂組成物。
以下進一步詳細說明本發明。
本發明之著色材分散液的特徵為由至少著色材、具有特定結構之丙烯酸共聚物、及有機溶劑而成。
本發明所使用之丙烯酸共聚物的特徵為：在側鏈具有三級胺基及/或四級銨鹽、羧基、芳香環，且進一步在丙烯酸共聚物側鏈具有乙烯性不飽和鍵。
本發明所使用之丙烯酸共聚物為具有感光特性者，亦即，在併用以紫外線(UV)等活性能量射線會產生自由基、陰離子或陽離子之起始劑時，為了顯現丙烯酸共聚物本身納入交聯反應的機能，必須具有在其側鏈具有乙烯性不飽和基之下式(A)所示之丙烯酸單位或甲基丙烯酸單位。
(式中，R1,R2係相互獨立地表示氫原子或甲基，R3表示選自碳數1~4之伸烷基、碳數3~6之2價脂環式烴基、 碳數6~10之2價芳香族烴基之任一者)。
在上式(A)中，R1,R2係相互獨立地為氫原子或甲基，當R1為氫時成為丙烯酸單位，當R1為甲基時成為甲基丙烯酸單位。R3係選自碳數1~4之伸烷基、碳數3~6之2價脂環式烴基、碳數6~10之2價芳香族烴基，較佳宜為碳數1~3之伸烷基、碳數5~6之2價脂環式烴基、碳數6~8之2價芳香族烴基。
關於上式(A)所示之(甲基)丙烯酸單位的導入方法係無特別限定，可以通常方法導入。例如可舉出在共聚含有羧基之不飽和單體而成之(甲基)丙烯酸共聚物上，使含有環氧丙基之聚合性不飽和單體進行加成反應之方法等。此種情況下，作為共聚合之含有羧基之不飽和單體為丙烯酸、甲基丙烯酸等，作為含有環氧丙基之不飽和單體可例示丙烯酸環氧丙基、甲基丙烯酸環氧丙基等。在本發明中，此等丙烯酸單體係可單獨使用，亦可使用2種以上之混合物。
本發明使用之丙烯酸共聚物為顯現高度分散安定性，必須含有在側鏈具有三級胺基之下式(B)所示之(甲基)丙烯酸單位及/或在側鏈具有四級銨鹽之下式(C)所示之(甲基)丙烯酸單位。
具有三級胺基之式(B)所示之(甲基)丙烯酸單位及在側鏈具有四級銨鹽之式(C)所示之(甲基)丙烯酸單位皆與著色材的親和性高，可使分散安定性提升，所以兩者不論是導入一者或兩者皆宜。應用在如本發明般需要顯影性之 用途時，從顯影性與分散安定性容易取得平衡之觀點而言，較佳為導入具有三級胺基之式(B)的(甲基)丙烯酸單位。
(式中，R4表示氫原子或甲基、R5表示選自碳數1~4之伸烷基、碳數1~4之2價烷氧基、碳數3~6之2價脂環式烴基、碳數6~10之2價芳香族烴基之任一者，R6,R7係相互獨立地表示選自碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基之任一者)。
在上式(B)中，R4表示氫原子或甲基，當R4為氫時成為丙烯酸單位，當R4為甲基時成為甲基丙烯酸單位。R5係選自碳數1~4之伸烷基、碳數1~4之2價烷氧基、碳數3~6之2價脂環式烴基、碳數6~10之2價芳香族烴基，較佳宜為碳數1~3之伸烷基、碳數5~6之2價脂環式烴基、碳數6~8之2價芳香族烴基。
R6,R7係相互獨立可相同亦可不同，係選自碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基，較佳宜為碳數1~3之伸烷基、碳 數1~3之烷氧基、碳數5~6之2價脂環式烴基、碳數6~8之2價芳香族烴基。
作為構成式(B)所示之具有三級胺基之(甲基)丙烯酸單位不飽和單體，可例示丙烯酸-2-二甲基胺基乙酯、丙烯酸-2-二乙基胺基乙酯、丙烯酸-2-二丙基胺基乙酯、丙烯酸-2-二苯基胺基乙酯、丙烯酸-2-二苄基胺基乙酯、甲基丙烯酸-2-二甲基胺基乙酯、甲基丙烯酸-2-二乙基胺基乙酯、甲基丙烯酸-2-二丙基胺基乙酯、甲基丙烯酸-2-二苯基胺基乙酯、甲基丙烯酸-2-苄基胺基乙酯等，但無特別限定。此等(甲基)丙烯酸單體係可單獨使用，亦可使用2種以上之混合物。
式(B)所示之具有三級胺基之(甲基)丙烯酸單位可利用將含有胺基之不飽和單體進行共聚合而導入。
(式中，R8表示氫原子或甲基、R9表示選自碳數1~4之伸烷基、碳數1~4之2價烷氧基、碳數3~6之2價脂環式烴基、碳數6~10之2價芳香族烴基之任一者、R10,R11,R12係相互獨立地表示選自碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基之 任一者、X表示溴、氯、碘、硫酸氫鹽及氫氧化物之任一者)。
在上式(C)中，R8表示氫原子或甲基，當R8為氫時為丙烯酸單位，當R8為甲基時為甲基丙烯酸單位。R9係選自碳數1~4之伸烷基、碳數1~4之2價烷氧基、碳數3~6之2價脂環式烴基、碳數6~10之2價芳香族烴基，較佳宜為碳數1~3之伸烷基、碳數5~6之2價脂環式烴基、碳數6~8之2價芳香族烴基。
R10,R11,R12係相互獨立可相同亦可不同，係選自碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基，較佳宜為碳數1~3之伸烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數5~6之2價脂環式烴基、碳數6~8之2價芳香族烴基。
X係選自溴、氯、碘、硫酸氫鹽及氫氧化物，較佳為溴或氯。
作為構成式(C)所示之具四級銨鹽的(甲基)丙烯酸單位之不飽和單體，可例示丙烯酸-二甲基胺基乙基甲基氯化物鹽、丙烯酸二甲基胺基乙基苄基氯化物鹽、甲基丙烯酸-二甲基胺基乙基甲基氯化物鹽、甲基丙烯酸二甲基胺基乙基苄基氯化物鹽等，無特別限定。此等(甲基)丙烯酸單體係可單獨使用，亦可使用2種以上之混合物。
式(C)所示之具四級銨鹽之(甲基)丙烯酸單位可藉由將含有四級銨鹽之不飽和單體進行共聚合而導入。
從工業上利用之觀點而言，較佳為甲基丙烯酸-2-二甲 基胺基乙酯等三級胺。本發明中式(B)及/或(C)所示之丙烯酸單體係可單獨使用，亦可使用2種以上之混合物。
在本發明使用之丙烯酸共聚物為賦予鹼性顯影性，故必須在側鏈具有羧基、磺酸基、磷酸基等之酸性基，本發明必須具有在分子側鏈具有羧基之結構(D)。
此種具有羧基之結構(D)係可藉由將含有羧基之不飽和單體予以共聚合而導入。作為含有羧基之不飽和單體，可例示丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、馬來酸酐、酞酸、酞酸酐、巴豆酸等。作為具有羧基之結構(D)，考量導入上述式(A)所示之在分子側鏈具有乙烯性不飽和基之(甲基)丙烯酸單位，且從反應之控制及安定性的觀點而言，較佳為下式(D1)所示之含有羧基之不飽和單體。
(式中，R13表示氫原子或甲基，R14表示選自碳數1~4之伸烷基、碳數3~6之2價脂環式烴鏈、碳數6~10之2價芳香族烴鏈之任一者，n表示0~6之整數、可為單一亦可為複數之n的混合形)。
在上式(D1)中，R13表示氫原子或甲基，當R13為氫時成為丙烯酸，當R13為甲基時成為甲基丙烯酸。R14係選自碳數1~4之伸烷基、碳數3~6之2價脂環式烴基、碳數6~10 之2價芳香族烴基，較佳宜為碳數1~3之伸烷基、碳數5~6之2價脂環式烴基、碳數6~8之2價芳香族烴基。n為0~6之整數、較佳為0。n可為一個整數，亦可為0~6間之複數個整數。
作為上述結構所示之含有羧基之不飽和單體(D1)，可例示丙烯酸、甲基丙烯酸、2-羧基乙基丙烯酸酯低聚物、2-羧基乙基甲基丙烯酸酯低聚物等。此等(甲基)丙烯酸單體係可單獨使用，亦可使用2種以上之混合物。
本發明之丙烯酸共聚物為顯現高度耐熱性，故必須具有在側鏈具有芳香環之結構(E)。在側鏈具芳香環之結構(E)可藉由將具有芳香環之不飽和單體進行共聚合而導入，特別適合為如下式(E1)之苄基及苄基的衍生物、或如(E2)之苯基及苯基的衍生物，可得更高度的耐熱性提升效果。
(式中，R15表示氫原子或甲基、R16表示選自氫、碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基、鹵原子、酯基、醯基及硝基之任一者)。
在上式(E1)中R15表示氫原子或甲基，當R15為氫時成為丙烯酸單位，當R15為甲基時成為甲基丙烯酸單位。R16係選自氫、碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基、鹵原子、酯基、醯基及硝基之任一者，較佳為氫、碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數5~6之脂環式烴基、碳數6~8之芳香族烴基。
作為上式(E1)所示之含有芳香環之(甲基)丙烯酸單體，可例示例如丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯等，但不限定於此等。本發明中此等(甲基)丙烯酸單體係可單獨使用，亦可使用2種以上之混合物。
(式中，R17表示氫原子或甲基、式中，R18表示選自氫、碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基、鹵原子、酯基、醯基及硝基之任一者)。
在上式(E2)中，R17表示氫原子或甲基，當R17為氫時成為丙烯酸單位，當R17為甲基時成為甲基丙烯酸單位。R18係選自氫、碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基、鹵原子、 酯基、醯基及硝基之任一者，較佳為氫、碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數5~6之脂環式烴基、碳數6~8之芳香族烴基。
作為上式(E2)所示之含有芳香環之不飽和單體，可例示例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、4-乙烯基甲苯及其結構異構物、4-甲氧基苯乙烯及其結構異構物、4-丁氧基苯乙烯及其結構異構物、4-tert-丁氧基苯乙烯及其結構異構物、4-乙烯基聯苯、2-乙烯基萘及其結構異構物、9-乙烯基蒽、9-乙烯基咔唑等，但不限定於此等。本發明中，此等丙烯酸單體係可單獨使用，亦可使用2種以上之混合物。
作為丙烯酸共聚物，其特徵在於係由在側鏈含有聚合性不飽和鍵、三級胺基及/或四級銨鹽、羧基、芳香環之結構單位所構成。其中，較佳為包含在側鏈含三級胺基之(甲基)丙烯酸單位，特佳之丙烯酸共聚物係可例示含下式(1)所示之結構單位之丙烯酸共聚物，亦可視需要含其他主鏈構成單位。
(式中，R1,R2,R4,R13,R17係相互獨立地表示氫原子或甲基、R3表示選自碳數1~4之伸烷基、碳數3~6之2價脂環 式烴基、碳數6~10之2價芳香族烴基之任一者，R6,R7係相互獨立地表示選自碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基之任一者，R18表示選自氫、碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基、鹵原子、酯基、醯基及硝基之任一者)。
再者，本發明使用之丙烯酸共聚物為了達成高度分散安定性，更佳為利用下式(F)所示之在側鏈具有長鏈烷基之(甲基)丙烯酸單體進行共聚合。
(式中，R19表示氫原子或甲基、R20表示氫原子或碳原子數1~20之烷基、R21表示碳原子數2~40之烷基)。
在上式(F)中，R19表示氫原子或甲基，當R19為氫時成為丙烯酸單位，當R19為甲基時成為甲基丙烯酸單位。R20為氫或碳數1~20之烷基、較佳為氫或碳數2~6之烷基。R21為碳原子數2~40之烷基、較佳為碳數2~18之烷基。本發明中把該丙烯酸單體定義為在側鏈具有羧酸酯之結構。
式(F)所示之含有羧酸酯之不飽和單體其R20及R21的 碳原子數合計較佳為4以上、更佳為4~24。又，當R20為氫時，R21只要為碳數4以上之烷基即可。藉由使R20及R21的碳數合計為4以上，能夠進一步提高著色材之分散安定性。
作為式(F)所示之含有羧酸酯之不飽和單體，可例示丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯等，但無特別限定。此等丙烯酸單體係可單獨使用，亦可使用2種以上之混合物。
在本發明中，在側鏈具有羧酸酯之結構可利用將含有長鏈烷基之不飽和單體予以共聚合而導入。作為含有長鏈烷基之不飽和單體，可例示丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂醯酯、甲基丙烯酸硬脂醯酯、丙烯酸十二烷酯、甲基丙烯酸十二烷酯等。其中，具有上式(F)所示之結構的在側鏈具有羧酸酯之不飽和單體因有顯現更高度分散安定性的傾向，故為特佳。
本發明之丙烯酸共聚物除上述舉出的結構單位外，視需要可將任意(甲基)丙烯酸酯作為單體進行共聚合。具體而言，可例示丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸n-丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸t-丁酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸異莰酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸n-丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸t-丁酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸異莰酯等之丙烯酸酯或甲 基丙烯酸酯或此等之(氟)烷酯單體，但不限定於此等。
本發明使用的丙烯酸共聚物中，使酸值及鹼值在適切範圍係為重要。鹼值必須為5~70mmol/100g、較佳係以成為10~30mmol/100g的方式進行共聚合。鹼值比此範圍低時，顏料分散安定性會劣化，鹼值高時，顯影性會劣化。鹼值可藉由調製丙烯酸共聚物之構成單位的組成比、尤其是式(B)及(C)之構成單位組成比，而使其在預定範圍內。又，丙烯酸共聚物的鹼值係定義為中和100g丙烯酸共聚物所需之過氯酸的mol數(單位：mmol/100g)。
丙烯酸共聚物的酸值必須為50~120mgKOH/g，較佳係以成為50~100mgKOH/g的方式進行共聚合。若超過此上限，則有分散安定性劣化之傾向，若超過此下限則有鹼性顯影變得困難之傾向。酸值可利用調製丙烯酸共聚物的構成單位組成比而使其在預定範圍內。又，丙烯酸共聚物的酸值係定義為中和1g丙烯酸共聚物所需之氫氧化鉀的mg數(單位：mgKOH/g)。
在本發明中，丙烯酸共聚物的重量平均分子量(Mw)為5,000~30,000、較佳為5,000~20,000。重量平均分子量比5,000小時，無法形成足夠的立體障礙，因著色材彼此之相互作用會使分散不安定化。另一方面，重量平均分子量比30,000大時，每著色材單位的樹脂吸附確率會降低，而使分散不安定化，會產生顯影性惡化的問題。又，丙烯酸共聚物的重量平均分子量(Mw)是以四氫呋喃作為載體，以凝膠滲透層析法進行測定，用標準聚苯乙烯之檢量 線換算而得。
本發明使用的丙烯酸共聚物中，上述式(B)(C)(D1)(E1)(E2)及(F)所示之結構單位、進一步之其他任意(甲基)丙烯酸酯單位係可藉由溶液聚合、乳化聚合、塊狀聚合等一般的自由基聚合反應，而以無規共聚物、嵌段共聚物等形態或得。特佳為無規共聚物的形態。又，式(A)所示之(甲基)丙烯酸單位係可藉由在上述所得丙烯酸共聚物的側鏈官能基上，使具有能與其反應之官能基的單體進行加成反應而導入的一般方法進行導入。
本發明之著色材分散液中所使用的有機溶劑係無特別限定，具體而言，可舉出選自脂肪族烴、羧酸酯、酮、醚、醇類之1種以上。其中，可使用選自羧酸酯、酮、醚之1種以上。作為較佳使用之羧酸酯，可舉出由飽和脂肪族羧酸及飽和醇所構成的酯。
作為具體的酯類，可舉出苄基乙酸酯、乙基苯甲酸酯、γ-丁內酯、甲基苯甲酸酯、丙二酸二乙酯、2-乙基己基乙酸酯、2-丁氧基乙基乙酸酯、3-甲氧基-3-甲基-丁基乙酸酯、草酸二乙酯、乙醯乙酸乙酯、環己基乙酸酯、3-甲氧基-丁基乙酸酯、乙醯乙酸甲酯、乙基-3-乙氧基丙酸酯、2-乙基丁基乙酸酯、異戊基丙酸酯、丙二醇單甲基醚丙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、乙酸戊酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯等，但不限定於此等。
此等有機溶劑之中，在乙酸酯系或丙酸酯系的溶劑特佳為3-甲氧基-3-甲基-丁基乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸 酯、丙二醇單甲基醚丙酸酯、3-甲氧基-丁基乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯。
又，作為上述以外之有機溶劑，亦可併用丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇第三丁基醚、二丙二醇單甲基醚等丙二醇衍生物等之脂肪族醚類；上述以外之脂肪族酯類，例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異戊酯；或丁醇、3-甲基-2-丁醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇等之脂肪族醇類；環戊酮、環己酮等之酮類；二甲苯、乙基苯、溶劑石油腦等之有機溶劑。
在本發明之著色材分散液中，作為著色材，有機顏料、無機顏料、染料任一者皆適合使用。
作為有機顏料，可舉出二酮吡咯并吡咯系顏料、偶氮、重氮、或聚偶氮等之偶氮系顏料、銅酞花青、鹵化銅酞花青、或無金屬酞花青等之酞花青系顏料、胺基蒽醌、二胺基二蒽醌、蒽嘧啶、黃士酮、蒽嵌蒽醌(anthanthrone)、陰丹士林(indanthrone)、芘蒽酮(pyranthrone)、或蒽酮紫(violanthrone)等之蒽醌系顏料、喹吖酮系顏料、雙噁嗪系顏料、紫杉酮(perinone)系顏料、苝系顏料、硫靛系顏料、異吲哚啉系顏料、異吲哚酮系顏料、喹啉黃系顏料、還原(threne)系顏料、或金屬錯合物系顏料等。
作為無機顏料，可舉出氧化鈦、鋅華、硫化鋅、鉛白、碳酸鈣、沈降性硫酸鋇、白碳、礬土白、高嶺土、滑石、皂土、黑色氧化鐵、鎘紅、紅色氧化鐵、鉬紅、鉬橙、鎘朱紅(chrome vermilion)、黃鉛、鎘黃、黃色氧化鐵、鈦黃、 氧化鉻、鉻綠、鈦鈷綠、鈷綠、鈷鉻綠、維多利亞綠、群藍、紺藍、鈷藍、天藍、鈷矽石藍、鈷鋅矽石藍、錳紫、或鈷紫等。
作為染料，可舉出例如偶氮染料、蒽醌染料、縮合多環芳香族羰基染料、靛藍染料、金碳離子染料、酞花青染料、次甲基、聚次甲基染料等。
代表性顏料及染料的具體例以色彩索引(CI)號碼表示時，較佳使用如下所示者，惟皆不限定於此等。
作為紅色顏料的例子，可使用顏料紅(以下簡稱為PR)9、PR48、PR97、PR122、PR123、PR144、PR149、PR166、PR168、PR177、PR179、PR180、PR192、PR209、PR215、PR216、PR217、PR220、PR223、PR224、PR226、PR227、PR228、PR240、PR254等。
作為橙色顏料的例子，可使用顏料橙(以下簡稱為PO)13、PO36、PO38、PO43、PO51、PO55、PO59、PO61、PO64、PO65、PO71等。
作為黃色顏料的例子，可使用顏料黃(以下簡稱為PY)PY12、PY13、PY17、PY20、PY24、PY83、PY86、PY93、PY95、PY109、PY110、PY117、PY125、PY129、PY137、PY138、PY139、PY147、PY148、PY150、PY153、PY154、PY166、PY168、PY185等。
又，作為紫色顏料的例子，可使用顏料紫(以下簡稱為PV)19、PV23、PV29、PV30、PV32、PV37、PV40、PV50等。
又，作為藍色顏料的例子，可使用顏料藍(以下簡稱為PB)15、PB15：3、PB15：4、PB15：6、PB22、PB60、PB64等。
又，作為綠色顏料的例子，可使用顏料綠(以下簡稱為PG)7、PG10、PG36、PG58等。
作為黑色顏料的例子，可用自黑色有機顏料、混色有機顏料、及無機顏料等。作為黑色有機顏料，可舉出碳黑、苝黑、苯胺黑等，作為混色有機顏料，可舉出將選自紅、藍、綠、紫、黃色、洋紅、青等之至少2種以上之顏料混合而疑似黑色化而成者，作為無機顏料，可舉出石墨、及鈦、銅、鐵、錳、鈷、鉻、鎳、鋅、鈣、銀等之金屬微粒子、金屬氧化物、複合氧化物、金屬硫化物、金屬氮化物、金屬氧氮化物等。此等可1種單獨使用，也可混合2種以上使用。因具有高遮光性，特佳為使用碳黑及鈦氮化物。
又，作為白色顏料的例子可舉出二氧化鈦、碳酸鋇、氧化鋯、碳酸鈣、硫酸鋇、礬土白、二氧化矽等。
作為染料的例子，可舉出例如、C.I.Direct Red 2、4、9、23、26、28、31、39、62、63、72、75、76、79、80、81、83、84、89、92、95、111、173、184、207、211、212、214、218、221、223、224、225、226、227、232、233、240、241、242、243、247；C.I.Acid Red 35、42、51、52、57、62、80、82、111、114、118、119、127、128、131、143、145、151、154、157、158、211、249、254、257、261、263、266、289、299、301、305、319、336、337、361、396、397；C.I.Reactive Red 3、13、17、19、21、 22、23、24、29、35、37、40、41、43、45、49、55；C.I.Basic Red 12、13、14、15、18、22、23、24、25、27、29、35、36、38、39、45、46；C.I.Direct Violet 7、9、47、48、51、66、90、93、94、95、98、100、101；C.I.Acid Violet 5、9、11、34、43、47、48、51、75、90、103、126；C.I.Reactive Violet 1、3、4、5、6、7、8、9、16、17、22、23、24、26、27、33、34；C.I.Basic Violet 1、2、3、7、10、15、16、20、21、25、27、28、35、37、39、40、48；C.I.Direct Yellow 8、9、11、12、27、28、29、33、35、39、41、44、50、53、58、59、68、87、93、95、96、98、100、106、108、109、110、130、142、144、161、163；C.I.Acid Yellow 17、19、23、25、39、40、42、44、49、50、61、64、76、79、110、127、135、143、151、159、169、174、190、195、196、197、199、218、219、222、227；C.I.Reactive Yellow 2、3、13、14、15、17、18、23、24、25、26、27、29、35、37、41、42；C.I.Basic Yellow 1、2、4、11、13、14、15、19、21、23、24、25、28、29、32、36、39、40；C.I.Acid Green 16；C.I.Acid Blue 9、45、80、83、90、185；C.I.Basic Orange 21、23等。
在本發明之著色材分散液中，為使著色材在樹脂溶液中均勻且安定地分散，更佳為添加高分子分散劑。作為高分子分散劑，可舉出聚酯系高分子分散劑、丙烯酸系高分子分散劑、聚胺基甲酸酯系高分子分散劑、聚烯丙胺系高分子分散劑、碳二亞胺系分散劑等。此等高分子分散劑係 依照著色材的種類加以適宜選擇使用。
高分子分散劑中存在有僅具有胺值之分散劑、僅具有酸值之分散劑、具有胺值及酸值之分散劑、及不具有胺值或酸值之分散劑的各種分散劑，但為使本發明之效果顯著，更佳為使用具有胺值之分散劑，進一步更佳為僅具有胺值之高分子分散劑。
作為僅具有胺值之分散劑的具體例，可舉出DISPERBYK 102、DISPERBYK 160、DISPERBYK 161、DISPERBYK 162、DISPERBYK 2163、DISPERBYK 2164、DISPERBYK 166、DISPERBYK 167、DISPERBYK 168、DISPERBYK 2000、DISPERBYK 2050、DISPERBYK 2150、DISPERBYK 2155、DISPERBYK LPN6919、DISPERBYK LPN21116、DISPERBYK LPN21234、DISPERBYK 9075、DISPERBYK 9077(以上為BYK化學公司製)；EFKA 4015、EFKA 4020、EFKA 4046、EFKA 4047、EFKA 4050、EFKA 4055、EFKA 4060、EFKA 4080、EFKA 4300、EFKA 4330、EFKA 4340、EFKA 4400、EFKA 4401、EFKA 4402、EFKA 4403、EFKA 4800(以上為BASF公司製)；AJISPER PB711(AJINOMOTO FINE-TECHNO公司製)等，但不限定於此等。
在僅具有胺值之分散劑中，尤其係以使用至少具有三級胺基之高分子分散劑為更佳，具體例可舉出DISPERBYK LPN6919、DISPERBYK LPN21116等。
作為具有胺值及酸值之高分子分散劑的具體例，可舉 出DISPERBYK 142、DISPERBYK 145、DISPERBYK 2001、DISPERBYK 2010、DISPERBYK 2020、DISPERBYK 2025、DISPERBYK 9076、Anti-Terra-205(以上為BYK化學公司製)；SOLSPERSE 24000(Lubrizol(股)公司製)；AJISPER PB821、AJISPER PB880、AJISPER PB881(以上為AJINOMOTO FINE-TECHNO公司製)等。
此等高分子分散劑係可單獨使用，又亦可組合2種類以上使用。此等高分子分散劑因不具有感光性，所以大量添加時，會有使目標之感光性著色樹脂組成物的感光性能惡化之虞，期望為考量分散安定性、感光性能之適當添加量。對著色材添加1~50(質量%)、進一步較佳為3~30(質量%)添加時，不會使感光性能惡化而有使高度分散安定化之效果，為更佳者。
在本發明之著色材分散液中，著色材成分/樹脂成分的重量組成比較佳為在90/10~20/80之範圍、更佳為90/10~40/60。在此，樹脂成分是指除丙烯酸共聚物外，高分子分散劑等之添加劑的總計。樹脂成分的量過少時，著色材的分散安定性變得不佳，反之，著色材成分的量過少時，用著色材分散液形成著色塗膜之際，難以形成具有高著色力之塗膜而不佳。
在本發明之著色材分散液中，從分散安定性及生產性之觀點而言，樹脂成分與著色材成分合計之固體成分濃度宜為2質量%以上60質量%以下，更佳為5質量%以上質量30%以下。
關於本發明之著色材分散液的製造方法係無特別限制，通常是用分散機在丙烯酸共聚物溶液中使著色材分散之方法。
作為使著色材分散之分散機，可用球磨機、砂磨機、3根輥磨機、高速度衝撃研磨機等各種方法，惟從分散效率與微分散化來看，較佳為珠磨機。作為珠磨機，可用CoBall Mill、籃式研磨機(basket mill)、針磨機(pin mill)、DYNO Mill等。珠磨機的珠粒較佳為使用氧化鈦珠粒、氧化鋯珠粒、鋯石珠粒等。
用於分散之珠粒徑較佳為0.01mm以上5.0mm以下、更佳為0.03mm以上1.0mm以下。著色材的一次粒徑及一次粒子凝集所形成之二次粒子的粒徑較小時，較佳為使用0.03mm以上0.10mm以下之微小分散珠粒。此種情況下，較佳為使用具有能夠分離微小之分散珠粒與分散液的離心分離方式之分離器之珠磨機來進行分散。另一方面，在使含次微米左右之粗大粒子的著色材分散時，藉由使用0.10mm以上之分散珠粒可得充分粉碎力，而可使顏料微細地分散，因而較佳。
以下例示使用本發明之著色材分散液的感光性著色樹脂組成物，但不限定於此等。
本發明之感光性著色樹脂組成物是在本發明之著色材分散液添加至少鹼可溶性聚合物、反應性單體、光聚合起始劑而構成。此等之含量比通常為鹼可溶性聚合物與反應性單體之重量組成比為10/90~90/10，光聚合起始劑的添加 量相對於聚合物與單體重量和為1~20重量%左右。在此，鹼可溶性聚合物之重量是除新添加的鹼可溶性聚合物的重量外，加上著色材分散液所含丙烯酸共聚物之總和。
作為本發明之感光性著色樹脂組成物的鹼可溶性聚合物，可使用用於著色材分散液之丙烯酸共聚物，亦可使用新的鹼可溶性聚合物。以下詳述新使用之鹼可溶性聚合物。
作為鹼可溶性聚合物，較佳為具有羧基之鹼可溶性聚合物，較佳可使用不飽和羧酸與乙烯性不飽和化合物之共聚物。作為不飽和羧酸的例子，可舉出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、乙烯基乙酸等之單羧酸類、衣康酸、馬來酸、富馬酸等之二羧酸或其酸酐、酞酸單(2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯)等之多元羧酸單酯類等。尤其是含有導自(甲基)丙烯酸之構成單位的丙烯酸系聚合物為較佳，再者，若使用使構成單位所含的羧酸與含有乙烯性不飽和基與環氧基而成之化合物反應而得的丙烯酸系聚合物時，曝光、顯影時的感度會變好，所以可較佳使用。作為乙烯性不飽和基，較佳為丙烯酸基、甲基丙烯酸基。
此等可單獨使用，亦可與其他可共聚之乙烯性不飽和化合物組合使用。可共聚之乙烯性不飽和化合物，具體而言可舉出丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸n-丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸n-丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸n-丁酯、甲基丙烯酸n-丁酯、丙烯酸sec-丁酯、甲基丙烯酸sec-丁酯、丙烯酸異-丁酯、甲基丙烯酸異-丁酯、丙烯酸tert-丁酯、甲基 丙烯酸tert-丁酯、丙烯酸n-戊酯、甲基丙烯酸n-戊酯、2-羥基乙基丙烯酸酯、2-羥基乙基甲基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、苄基甲基丙烯酸酯等之不飽和羧酸烷基酯、苯乙烯、p-甲基苯乙烯、o-甲基苯乙烯、m-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯等之芳香族乙烯基化合物、三環癸基(甲基)丙烯酸酯等之(交聯)環式烴基、胺基乙基丙烯酸酯等之不飽和羧酸胺基烷基酯、環氧丙基丙烯酸酯、環氧丙基甲基丙烯酸酯等之不飽和羧酸環氧丙基酯、乙酸乙烯基、丙酸乙烯基等之羧酸乙烯基酯、丙烯腈、甲基丙烯醯基腈、α-氯丙烯腈等之氰化乙烯基化合物、1,3-丁二烯、異戊二烯等之脂肪族共軛二烯、分別在末端具有丙烯醯基、或甲基丙烯醯基之聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基甲基丙烯酸酯、聚丁基丙烯酸酯、聚丁基甲基丙烯酸酯等，但不限定於此等。
尤其是含(甲基)丙烯酸及苄基(甲基)丙烯酸酯而成之丙烯酸系聚合物從分散安定性、圖案加工性之各觀點來看為特佳。
又，除了使上述記載之構成單位所含的(甲基)丙烯酸與含有乙烯性不飽和基與環氧基而成之化合物反應而得的丙烯酸系聚合物以外，亦可較佳使用在側鏈具有乙烯性不飽和基之丙烯酸系聚合物。其具體例可舉出記載於日本國特許第3120476號公報、日本國特開平8-262221號公報之共聚物、或市售之丙烯酸系聚合物之光硬化性樹脂「CYCLOMER(註冊商標)P」(DAICEL化學工業(股))、鹼可溶性卡多樹脂(cardo resin)等。
鹼可溶性聚合物之重量平均分子量(Mw)，較佳為5千~4萬(以四氫呋喃為載體，藉由凝膠滲透層析法測定，用標準聚苯乙烯之檢量線換算而得)，再者，平均分子量為8千~4萬且酸值60~150(mgKOH/g)的聚合物，就感光特性、對酯系溶劑的溶解性、對鹼性顯影液的溶解性、殘渣抑制之各觀點而言為最佳。
作為本發明之感光性著色樹脂組成物的反應性單體，可使用多官能、單官能之丙烯酸系單體或低聚物。其中較佳為含有多官能單體，作為多官能單體，可舉出例如雙酚A二環氧丙基醚(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯胺基甲酸酯、改性雙酚A環氧基(甲基)丙烯酸酯、己二酸1,6-己二醇(甲基)丙烯酸酯、酞酸酐環氧丙烷(甲基)丙烯酸酯、偏苯三甲酸二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、松香改性環氧基二(甲基)丙烯酸酯、醇酸改性(甲基)丙烯酸酯、如日本國特許第3621533號公報或日本國特開平8-278630號公報所記載之茀二丙烯酸酯系低聚物、或三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二環氧丙基醚二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三丙烯甲醛、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯及其酸改性體、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯及其酸改性體、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯及其酸改性體、2,2-雙[4-(3-丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)苯基]丙烷、雙[4-(3-丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)苯基]甲烷、雙[4-(3-丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)苯基]碸、雙[4-(3-丙烯醯氧基-2-羥基丙氧 基)苯基]醚、4,4′-雙[4-(3-丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)苯基]環己烷、9,9-雙[4-(3-丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)苯基]茀、9,9-雙[3-甲基-4-(3-丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)苯基]茀、9,9-雙[3-氯-4-(3-丙烯醯氧基-2-羥基丙氧基)苯基]茀、雙苯氧基乙醇茀二丙烯酸酯、雙苯氧基乙醇茀二甲基丙烯酸酯、雙甲酚茀二丙烯酸酯、雙甲酚茀二甲基丙烯酸酯等。此等可單獨或混合使用。
藉由此等多官能單體或低聚物之選擇與組合，可控制光阻的感度、加工性之特性。尤其為了提高感度，宜使用官能基為3以上、更佳為5以上之化合物，尤佳為二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯及其酸改性體。又，使具2個環氧丙基醚基之環氧基化合物與甲基丙烯酸的反應物、和多元酸羧酸或其酸酐反應，所得之含有不飽和基的鹼可溶性單體從顯影性、加工性的觀點而言亦為較佳使用。再者，於分子中具有含多個芳香環、撥水性高之茀環的(甲基)丙烯酸酯之併用，因在顯影時能夠把圖案控制為所期望之形狀，所以較佳。
作為本發明之感光性著色樹脂組成物的光聚合起始劑係無特別限制，較佳為光自由基聚合起始劑，其中更佳為含有烷基苯酮系及/或肟酯系光聚合起始劑者。
作為烷基苯酮系光聚合起始劑，可舉出α-胺基烷基苯酮系或α-羥基烷基苯酮系等，尤其是α-胺基烷基苯酮系從高感度觀點而言為較佳。例如，2,2-二乙氧基苯乙酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮、Ciba． Specialty．Chemical(股)“IRGACURE(註冊商標)”369之2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮、Ciba．Specialty．Chemical(股)“IRGACURE(註冊商標)”379之2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮等。
作為肟酯系光聚合起始劑之具體例，可舉出Ciba．Specialty．Chemical(股)“IRGACURE(註冊商標)”OXE01之1,2-辛烷二酮,1-[4-(苯基硫)-2-(O-苯甲醯基肟)]、Ciba．Specialty．Chemical(股)“IRGACURE(註冊商標)”OXE02之乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(0-乙醯基肟)、旭電化工業(股)製之“ADEKA(註冊商標)OPTOMER”N-1818、N-1919、“ADEKA CRUISE”NCI-831等。
又，除此等光聚合起始劑以外，亦可併用二苯甲酮系化合物、呫噸酮(xanthone)系化合物、咪唑系化合物、苯并噻唑系化合物、苯并噁唑系化合物、咔唑系化合物、三嗪系化合物、磷系化合物或鈦酸鹽等之無機系光聚合起始劑等公知的光聚合起始劑。例如，二苯甲酮、N,N’-四乙基-4,4’-二胺基二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲基胺基二苯甲酮、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻異丁基醚、苄基二甲基縮酮、α-羥基異丁基苯酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮、t-丁基蒽醌、1-氯蒽醌、2,3-二氯蒽醌、3-氯-2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、1,4-萘醌、9,10-菲醌、1,2-苯并蒽醌、1,4-二 甲基蒽醌、2-苯基蒽醌、2-(o-氯苯基)-4,5-二苯基咪唑2聚物、2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑、4-(p-甲氧基苯基)-2,6-二-(三氯甲基)-s-三嗪等。
作為本發明之感光性著色樹脂組成物中較佳使用之有機溶劑係無特別限定，可使用酯類、脂肪族醇類、酮類等。
具體的酯類可舉出苄基乙酸酯(沸點214℃)、乙基苯甲酸酯(沸點213℃)、γ-丁內酯(沸點204℃)、甲基苯甲酸酯(沸點200℃)、丙二酸二乙酯(沸點199℃)、2-乙基己基乙酸酯(沸點199℃)、2-丁氧基乙基乙酸酯(沸點192℃)、3-甲氧基-3-甲基-丁基乙酸酯(沸點188℃)、草酸二乙基(沸點185℃)、乙醯乙酸乙酯(沸點181℃)、環己基乙酸酯(沸點174℃)、3-甲氧基-丁基乙酸酯(沸點173℃)、乙醯乙酸甲酯(沸點172℃)、乙基-3-乙氧基丙酸酯(沸點170℃)、2-乙基丁基乙酸酯(沸點162℃)、異戊基丙酸酯(沸點160℃)、丙二醇單甲基醚丙酸酯(沸點160℃)、丙二醇單乙基醚乙酸酯(沸點158℃)、乙酸戊酯(沸點150℃)、丙二醇單甲基醚乙酸酯(沸點146℃)等，但不限定於此等。
此等溶劑之中，特佳為乙酸酯系或丙酸酯系之溶劑的3-甲氧基-3-甲基-丁基乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚丙酸酯、3-甲氧基-丁基乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯。
又，上述以外之溶劑，亦可併用丙二醇單甲基醚(沸點120℃)、丙二醇單乙基醚(沸點133℃)、丙二醇第三丁基醚(沸點153℃)、二丙二醇單甲基醚(沸點188℃)等之丙二醇 衍生物等之脂肪族醚類；上述以外的脂肪族酯類，例如乙酸乙酯(沸點77℃)、乙酸丁酯(沸點126℃)、乙酸異戊酯(沸點142℃)；或丁醇(沸點118℃)、3-甲基-2-丁醇(沸點112℃)、3-甲基-3-甲氧基丁醇(沸點174℃)等之脂肪族醇類；環戊酮、環己酮等之酮類；二甲苯(沸點144℃)、乙基苯(沸點136℃)、溶劑石油腦(石油餾分：沸點165~178℃)等之溶劑。
再者，隨著基板的大型化，以模口塗布裝置之塗布成為主流，所以為了實現適度之揮發性、乾燥性，較佳為由2成分以上之混合溶劑所構成。構成該混合溶劑之全部溶劑的沸點為150℃以下時，會產生無法獲得膜厚之均勻性，塗布結束部分的膜厚變厚，從狹縫吐出塗液的模口部產生顏料的凝集物，在塗膜發生條紋等許多問題。另一方面，大多含該混合溶劑的沸點為200℃以上之溶劑時，塗膜表面成為黏著性，發生沾黏。因此，宜含有30~75質量%之沸點為150℃以上至200℃之溶劑的混合溶劑。
本發明之感光性著色樹脂組成物為提高塗膜與基底基板之接著性，較佳為在著色樹脂組成物添加密合改良劑，矽烷偶合劑係適合使用。作為矽烷偶合劑係無特別限制，可舉出具有乙烯基、環氧基、苯乙烯基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基、胺基等之官能基的矽烷偶合劑，但不限定於此等。具體而言，較佳為3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、 2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基參(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙基胺、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、p-苯乙烯基三甲氧基矽烷等。
密合改良劑的添加量，相對於著色樹脂組成物之固形成分總量，亦即著色材、丙烯酸共聚物、鹼可溶性聚合物及反應性單體的總和而言，較佳為1~15質量%、更佳為2~10質量%。比1質量%少時，接著性改良效果不足，比15質量%多時，在鹼性顯影中會有微細圖案缺漏，解析度降低。
又，本發明之感光性著色樹脂組成物中，基於塗布性、著色被膜的平滑性或防止貝納得穴流(Benard Cell)之目的，亦可添加界面活性劑。界面活性劑的添加量通常為顏料的0.001~10質量%、較佳為0.01~1質量%。添加量過少時，沒有塗布性、著色被膜之平滑性或防止貝納得穴流的效果，過多時，相反地會有塗膜物性不良的情況。
界面活性劑之具體例可舉出月桂基硫酸銨、聚氧基伸乙基烷基醚硫酸三乙醇胺等之陰離子界面活性劑、硬脂醯 基胺乙酸酯、月桂基三甲基銨氯化物等之陽離子界面活性劑、月桂基二甲基胺氧化物、月桂基羧基甲基羥基乙基咪唑鎓甜菜鹼等之兩性界面活性劑、聚氧基伸乙基月桂基醚、聚氧基伸乙基硬脂醯基醚、山梨糖醇單硬脂酸酯等之非離子界面活性劑、以聚二甲基矽氧烷等為主骨架之聚矽氧系界面活性劑、氟系界面活性劑等。本發明係不限定於此等，可使用1種或2種以上之界面活性劑。
在本發明之感光性著色樹脂組成物中，著色材成分/樹脂成分的重量組成比在80/20~10/90之範圍內因可得具有充分著色力之被膜而較佳。在此，樹脂成分是指，除用於著色材分散液之丙烯酸共聚物或添加於著色樹脂組成物之鹼可溶性聚合物以外，反應性單體、低聚物、光聚合起始劑、高分子分散劑等之添加劑的合計。
在本發明之感光性著色樹脂組成物中，樹脂成分與著色材成分合計之固體成分濃度，從塗覆性．乾燥性的觀點而言，較佳為2%以上60%以下、更佳為5%以上30%以下。
實施例
以下用實施例及比較例進一步詳細說明本發明，惟本發明係不限定於以下實施例。
<評估方法>
「酸值」
中和1g丙烯酸共聚物所需之氫氧化鉀的量(mg)為酸值(單位：mgKOH/g)。
「鹼值」
中和100g丙烯酸共聚物所需之過氯酸的mol數為鹼值(單位：mmol/100g)。
「分子量」
使用凝膠滲透層析法(GPC)「HLC-8220GPC」(TOSOH(股)之試驗裝置)，以四氫呋喃為載體，用聚苯乙烯作為分子量標準，測定之重量平均分子量(Mw)值。
「黏度」
將黏度計(東機產業製RE105L)溫度設定在25.0±0.2℃，在100rpm的值當作黏度值。
「分散安定性」
根據著色材分散液之初期黏度、1週後之黏度變化，亦即，1週後的黏度相對於初期黏度之增加的百分率(增黏，單位%)，綜合性評估如下之分散狀態。雖經時增黏為小者較佳，但因微細分散的顏料彼此間之相互作用而有增黏的情形，容許的基準為△，如下進行評估。
○分散狀態極為良好(製作1週內之增黏為50%以內)
△分散狀態為良好(製作1週內之增黏超過50%，在100%以內)
×分散狀態為不安定(製作1週內之增黏大於100%)
「顯影性」
以0.045%氫氧化鉀水溶液，針對已顯影之塗膜的非感光部分的溶解時間，由工業利用的觀點將容許基準當作△如下進行評估。
○顯影性極為良好(在50秒以內光阻塗膜未曝光部溶解 結束)
△顯影性為良好(在超過50秒且100秒以內光阻塗膜未曝光部溶解結束)
×顯影性為不良(到光阻塗膜未曝光部溶解結束為止需要100秒以上)
「耐熱性」
以熱重量分析裝置(TA儀器製Q50)依照預烘烤150℃×30分後，進行後烘烤280℃×60分的順序進行加熱，依照後烘烤前後的試料重量變化針對耐熱性進行評估，從工業利用的觀點將容許基準當作△，如下進行評估。
○耐熱性極為良好(1.5%以下之重量變化)
△耐熱性為良好(超過1.5%且2.0%以下之重量變化)
×耐熱性為不良(超過2.0%之重量變化)
<丙烯酸共聚物之合成>
以下顯示本發明中丙烯酸共聚物之合成例。又，本發明不限於以下方法。將本合成例中丙烯酸共聚物的製造方法與特性值示於表1。又，各合成例中的「份」之標記表示重量份。
表1所示(甲基)丙烯酸單體及其他單體的簡寫係如下所示。
．甲基丙烯酸甲酯(MMA)
．甲基丙烯酸十二烷酯(DOMA)
．甲基丙烯酸硬脂醯酯(SLMA)
n為0之式(D1)所示之結構；
．甲基丙烯酸(MAA)
．丙烯酸(AA)
式(E2)所示之結構；
．苯乙烯(St)
．4-甲基苯乙烯(4MSt)
式(E1)所示之結構；
．甲基丙烯酸苄基(Bz-MA)
式(B)所示之結構；
．甲基丙烯酸-2-二甲基胺基乙酯(MLDA)
．丙烯酸-2-二甲基胺基乙酯(ALDA)
式(C)所示之結構；
．甲基丙烯酸-2-二甲基胺基乙基鹽酸鹽(MLDA-Cl)
式(F)所示之結構；
．丙烯酸-2-乙基己酯(2EHA)、
．甲基丙烯酸-2-乙基己酯(2EHMA)
式(D1)所示之結構；
．含有酸性官能基之單體混合物(Rhône．Poulenc(股)製)(β-CEA)
用以導入具有乙烯性不飽和基之結構(A)的加成反應單體；
．環氧丙基甲基丙烯酸酯(GMA)
聚合起始劑；
．偶氮雙異丁腈(AIBN)
．正十二烷基硫醇(MDM)
如表1所示，鹼值的調整係依照含有胺基之單體(MLDA、ALDA、MLDA-Cl)的添加量之增減，酸值的調整係依序含有羧基之單體(AA、MAA、β-CEA)的添加量之增減，分別地實施。
如表1所示，重量平均分子量的調整係依據聚合起始劑(AIBN)及/或正十二烷基硫醇(MDM)之添加量的增減而實施。
〔合成例1〕
將200份丙二醇單乙基醚乙酸酯溶媒裝入具備攪拌裝置、溫度計、回流冷卻機、滴液用泵之耐壓容器，將反應容器內充滿氮氣後進行升溫至90℃，用滴液用泵費時3小時滴下混合有甲基丙烯酸-2-二甲基胺基乙基(MLDA)1份、甲基丙烯酸甲基(MMA)32份、甲基丙烯酸-2-乙基己基(2EHMA)20份、苯乙烯(St)30份、甲基丙烯酸(MAA)17份、偶氮雙異丁腈(AIBN)2.0份作為聚合起始劑、正十二烷基硫醇(MDM)3.0份之物，進行共聚合。然後，將反應容器內以空氣置換，用滴液用泵費時1小時滴下環氧丙基甲基丙烯酸酯(GMA)10份，使其進行加成反應，並進一步在容器內攪拌2小時。其結果，獲得具有鹼值5mmol/100g、酸值75mgKOH/g、重量平均分子量7000之特性值之丙烯酸共聚物(P-1)。
〔合成例2〕
除了使MMA與MLDA的添加量分別成為31份、2份以外，與合成例1同樣地進行製作。結果，獲得表1所示 之特性值的丙烯酸共聚物(P-2)。
〔合成例3〕
除了使MMA與MLDA的添加量分別成為30份、3份以外，與合成例1同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-3)。
〔合成例4〕
除了使MMA與MLDA的添加量分別成為29份、4份以外，與合成例1同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-4)。
〔合成例5〕
除了使MMA與MLDA的添加量分別成為26份、7份以外，與合成例1同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-5)。
〔合成例6〕
除了不使用MLDA，且使MMA的添加量為33份以外，與合成例1同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-6)。
〔合成例7〕
除了使MMA與MLDA的添加量分別成為17份與16份以外，與合成例1同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-7)。
〔合成例8〕
除了將MLDA改為ALDA以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物 (P-8)。
〔合成例9〕
除了將MLDA改為MLDA-Cl以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-9)。
〔合成例10〕
除了使MMA與MAA的添加量分別成為37份、10份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-10)。
〔合成例11〕
除了使MMA與MAA的添加量分別成為27份、20份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-11)。
〔合成例12〕
除了使MMA與MAA的添加量分別成為23份、24份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-12)。
〔合成例13〕
除了不使用MAA，使MMA的添加量成為47份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-13)。
〔合成例14〕
除了使MMA與MAA的添加量分別成為40份與7份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示 之特性值的丙烯酸共聚物(P-14)。
〔合成例15〕
除了使MMA與MAA的添加量分別成為15份與32份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-15)。
〔合成例16〕
除了將MAA改為AA以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-16)。
〔合成例17〕
除了使MMA的添加量為14份，將MAA 17份改為β-CEA 33份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-17)。
〔合成例18〕
除了將2EHMA改為2EHA以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-18)。
〔合成例19〕
除了將2EHMA改為甲基丙烯酸十二烷基(DOMA)以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-19)。
〔合成例20〕
除了將2EHMA改為甲基丙烯酸硬脂醯基(SLMA)以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-20)。
〔合成例21〕
除了不使用2EHMA，且使MMA的添加量成為50份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-21)。
〔合成例22〕
除了使MDM的添加量成為5.0份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-22)。
〔合成例23〕
除了使MDM之添加量成為2.0份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-23)。
〔合成例24〕
除了使MDM之添加量成為1.0份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-24)。
〔合成例25〕
除了不使用MDM以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-25)。
〔合成例26〕
除了使AIBN添加量成為6.0份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-26)。
〔合成例27〕
除了不使用MDM，且使AIBN的添加量成為0.8份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-27)。
〔合成例28〕
除了將St改為4MSt以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-28)。
〔合成例29〕
除了將St改為BzMA以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-29)。
〔合成例30〕
除了不使用St，且使MMA的添加量成為60份以外，與合成例3同樣地進行製作。結果，獲得表1所示之特性值的丙烯酸共聚物(P-30)。
<著色材分散液及感光性著色樹脂組成物之製作>
〔實施例1〕
將利用熱電漿法製造之鈦氮化物粒子(Bk-1、日清工程(股)製)200g、丙烯酸共聚物(P-1)之丙二醇單乙基醚乙酸酯35重量%溶液114g、作為高分子分散劑之具有三級胺基與四級銨鹽的DISPERBYK LPN-21116(DP-1、BYK化學公司製、丙二醇單乙基醚乙酸酯40重量%溶液)25g及丙二醇單乙基醚乙酸酯(PMA)661g裝入槽中，以均質混合機(PRIMIX製)攪拌20分鐘，獲得預備分散液。然後，將預備分散液供給至具備填充有75%之0.05mmφ氧化鋯珠粒(NETUREN製、YTZ球)的離心分離分離器之超微研磨機(Ultra Apex Mill)(壽工業製)，以旋轉速度8m/s進行分散3小時，獲得固體成分濃度25重量%、著色材/樹脂(重量比)=80/20之著色材分散液1。所得著色材分散液1剛製作後的黏度為3.4mPa．s，經過1週後的黏度為5.5mPa．s。
將33.00g該著色材分散液1與丙烯酸共聚物(P-1)之丙二醇單乙基醚乙酸酯35重量%溶液7.53g、丙二醇單乙基醚乙酸酯55.36g、“ADEKA(註冊商標)OPTOMER”N-1919(旭電化工業(股)製)0.99g、二新戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥(股)製DHPA)2.64g、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷0.45g、BYK333(BYK化學(股)製)0.04g混合調製為感光性著色樹脂組成物。
將所得感光性著色樹脂組成物以旋轉塗布機塗布在無鹼性玻璃(CORNING製“1737材”)基板上，在90℃預烘 烤10分鐘。隨後，用大日本SCREEN(股)製曝光機“XG-5000”，透過灰色調光罩進行曝光，用0.045%氫氧化鉀水溶液進行負型光阻的顯影。顯影時間為33秒。
又，以上述試驗方法測定評估經顯影之塗膜的非感光部分的溶解時間。其結果示於表2。
又，在表2中以簡稱記載構成著色材分散液之著色材、丙烯酸共聚物、高分子分散劑及溶媒種類，同時記載其各別的調配量(重量)%。
〔實施例2~實施例22及比較例1~8〕
除了用更改酸值、鹼值、重量平均分子量之特性值與部分不飽和單體之丙烯酸共聚物(P-2~P-30)代替丙烯酸共聚物(P-1)以外，與實施例1同樣地製造著色材分散液及感光性著色樹脂組成物，將進行評估之實施例2~22及比較例1~8之結果詳細示於表2。
又，針對實施例3、21、22及比較例8所得感光性著色樹脂組成物，以上述方法評估後烘烤前後之耐熱性。其結果示於表2。
於實施例製作之著色材分散液可兼備分散安定性及黑矩陣之顯影性，可知必須使丙烯酸共聚物成為特定範圍之鹼值、酸值、重量平均分子量之特性值。且，可知為得充分耐熱性，必須在側鏈導入芳香環。
又，可知藉由在側鏈導入長鏈丙烯酸基，能夠使顏料分散液之安定性變得更高。
〔實施例23〕
除了使利用熱電漿法製造之鈦氮化物粒子(Bk-1、日清工程(股)製)為175g、丙烯酸共聚物(P-3)的丙二醇單乙基醚乙酸酯35重量%溶液為214g、不添加高分子分散劑、丙二醇單乙基醚乙酸酯(PMA)為611g以外，與實施例3同樣地進行，將所製作之著色材分散液的分散安定性及感光性著色樹脂組成物的顯影性之評估結果示於表3。
又，在表3中，以簡稱記載構成著色材分散液之著色材、丙烯酸共聚物、高分子分散劑及溶媒種類，同時記載其各別的調配量(重量)%。
〔比較例9〕
除了用丙烯酸共聚物(P-6)代替丙烯酸共聚物(P-3)以外，與實施例23同樣地進行，將所製作之著色材分散液之分散安定性及感光性著色樹脂組成物的顯影性之評估結果示於表3。
〔實施例24〕
除了用具有三級胺基之DISPERBYK LPN-6919(DP-2、BYK化學公司製、丙二醇單乙基醚乙酸酯40重量%溶液)取代DISPERBYK LPN-21116(DP-1、BYK化學公司製、丙二醇單乙基醚乙酸酯40重量%溶液)作為高分子分散劑以外，與實施例3同樣地進行，將所製作之著色材分散液的分散安定性及感光性著色樹脂組成物的顯影性之評估結果示於表3。
〔實施例25〕
除了用具有四級銨鹽及羧基之DISPERBYK 2001(DP-3、BYK化學公司製、丙二醇單乙基醚乙酸酯40重量%溶液)取代DISPERBYK LPN-21116(DP-1、BYK化學公司製、丙二醇單乙基醚乙酸酯40重量%溶液)作為高分子分散劑以外，與實施例3同樣地進行，將所製作之著色材分散液的分散安定性及感光性著色樹脂組成物的顯影性之評估結果示於表3。
由實施例23~25及比較例9的結果可知：藉由使用本發明之丙烯酸共聚物，能夠不添加高分子分散劑而達成分散安定化，為使分散更為安定化，較佳為添加高分子分散劑，尤其，更佳為使用具有三級胺基之高分子分散劑。
〔實施例26〕
除了使利用熱電漿法製造之鈦氮化物粒子(Bk-1、日清工程(股)製)為220g、使丙烯酸共聚物(P-3)的丙二醇單乙基醚乙酸酯35重量%溶液為57g、作為高分子分散劑之DISPERBYK LPN-21116(DP-1、BYK化學公司製、丙二醇單乙基醚乙酸酯40重量%溶液)為25g及丙二醇單乙基醚乙酸酯(PMA)為698g以外，與實施例3同樣地進行，將所製作之著色材分散液的分散安定性及感光性著色樹脂組成物的顯影性之評估結果示於表3。
〔實施例27〕
除了使利用熱電漿法製造之鈦氮化物粒子(Bk-1、日清工程(股)製)為175g、丙烯酸共聚物(P-3)的丙二醇單乙基醚 乙酸酯35重量%溶液為186g、作為高分子分散劑之DISPERBYK LPN-21116(DP-1、BYK化學公司製、丙二醇單乙基醚乙酸酯40重量%溶液)為25g及丙二醇單乙基醚乙酸酯(PMA)為614g以外，與實施例3同樣地進行，將所製作之著色材分散液的分散安定性及感光性著色樹脂組成物的顯影性之評估結果示於表3。
由實施例3、實施例26~27的結果可知：使用本發明之丙烯酸共聚物，並且著色材成分/樹脂成分的重量組成比為樹脂成分多於90/10者為更佳。
〔實施例28〕
將高電阻碳黑(Bk-2，CABOT(股)製)175g、丙烯酸共聚物(P-3)的丙二醇單乙基醚乙酸酯35重量%溶液171g、作為高分子分散劑之DISPERBYK LPN-21116(DP-1、BYK化學公司製、丙二醇單乙基醚乙酸酯40重量%溶液)38g及丙二醇單乙基醚乙酸酯(PMA)616g裝入槽內，以均質混合機(PRIMIX製)攪拌20分鐘，獲得預備分散液。然後，將預備分散液供給至具備填充有75%的0.05mm φ氧化鋯珠粒(NETUREN製、YTZ球)之離心分離分離器的超微研磨機(壽工業製)，以旋轉速度8m/s進行分散3小時，獲得固體成分濃度25重量%、著色材/樹脂(重量比)=70/30之著色材分散液37。
混合37.71g之該著色材分散液37、丙烯酸共聚物(P-1)的丙二醇單乙基醚乙酸酯35重量%溶液4.48g、丙二醇單乙基醚乙酸酯53.80g、“ADEKA(註冊商標) OPTOMER”N-1919(旭電化工業(股)製)0.96g、二新戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥(股)製DHPA)2.55g、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷0.45g、BYK333(BYK化學(股)製)0.04g，製作感光性著色樹脂組成物，與實施例1同樣地進行顯影性評估。將著色材分散液之分散安定性及感光性樹脂組成物的顯影性之評估結果示於表3。
〔比較例10〕
除了用P-6取代P-3作為丙烯酸共聚物以外，與實施例28同樣地進行，將所製作之著色材分散液之分散安定性及感光性樹脂組成物的顯影性之評估結果示於表3。
〔實施例29〕
將有機顏料PR177(R-1、大日精化(股)製)120g、丙烯酸共聚物(P-3)的丙二醇單乙基醚乙酸酯35重量%溶液114g、作為高分子分散劑之DISPERBYK LPN-21116(DP-1、BYK化學公司製、丙二醇單乙基醚乙酸酯40重量%溶液)100g及丙二醇單乙基醚乙酸酯(PMA)666g裝入槽內，以均質混合機(PRIMIX製)攪拌20分鐘，獲得預備分散液。然後，將預備分散液供給至具備填充有75%的0.05mm φ氧化鋯珠粒(NETUREN製、YTZ球)之離心分離分離器的超微研磨機(壽工業製)，以旋轉速度8m/s進行分散3小時，獲得固體成分濃度20重量%、著色材/樹脂(重量比)=60/40之著色材分散液39。與實施例1同樣地評估所得著色材分散液之分散安定性。
混合37.50g之該著色材分散液39、丙烯酸共聚物(P-1) 的丙二醇單乙基醚乙酸酯35重量%溶液7.29g、丙二醇單乙基醚乙酸酯50.26g、“ADEKA(註冊商標)OPTOMER”N-1919(旭電化工業(股)製)0.41g、二新戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥(股)製DHPA)4.05g、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷0.45g、BYK333(BYK化學(股)製)0.04g，製作感光性著色樹脂組成物，與實施例1同樣地進行顯影性評估。
〔比較例11〕
除了用P-6代替P-3作為丙烯酸共聚物以外，與實施例29同樣地進行，將所製作著色材分散液之分散安定性及感光性樹脂組成物的顯影性之評估結果示於表3。
〔實施例30〕
將染料AR289(R-2、中外化成(股)製)50g、丙烯酸共聚物(P-3)的丙二醇單乙基醚乙酸酯35重量%溶液357g、作為高分子分散劑之DISPERBYK LPN-21116(DP-1、BYK化學公司製、丙二醇單乙基醚乙酸酯40重量%溶液)63g及丙二醇單乙基醚乙酸酯(PMA)530g裝入槽內，以均質混合機(PRIMIX製)攪拌20分鐘，獲得預備分散液。然後，將預備分散液供給至具備填充有75%的0.05mm φ氧化鋯珠粒(NETUREN製、YTZ球)之離心分離分離器的超微研磨機(壽工業製)，以旋轉速度8m/s進行分散3小時，獲得固體成分濃度20重量%、著色材/樹脂(重量比)=25/75之著色材分散液41。與實施例1同樣地評估所得著色材分散液之分散安定性。
混合45.00g之該著色材分散液41、丙烯酸共聚物(P-1)的丙二醇單乙基醚乙酸酯35重量%溶液1.03g、丙二醇單乙基醚乙酸酯48.33g、“ADEKA(註冊商標)OPTOMER”N-1919(旭電化工業(股)製)0.29g、二新戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥(股)製DHPA)4.86g、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷0.45g、BYK333(BYK化學(股)製)0.04g，製作感光性著色樹脂組成物，與實施例1同樣地進行顯影性評估。
〔比較例12〕
除了用P-6代替P-3作為丙烯酸共聚物以外，與實施例30同樣地進行，將所製作著色材分散液之分散安定性及感光性樹脂組成物的顯影性之評估結果示於表3
〔實施例31〕
將Ag奈米粒子(Ag-1、大和化成(股)製)160g、丙烯酸共聚物(P-3)的丙二醇單乙基醚乙酸酯35重量%溶液57g、作為高分子分散劑之DISPERBYK LPN-21116(DP-1、BYK化學公司製、丙二醇單乙基醚乙酸酯40重量%溶液)50g及丙二醇單乙基醚乙酸酯(PMA)733g裝入槽內，以均質混合機(PRIMIX製)攪拌20分鐘，獲得預備分散液。然後，將預備分散液供給至具備填充有75%的0.05mm φ氧化鋯珠粒(NETUREN製、YTZ球)之離心分離分離器的超微研磨機(壽工業製)，以旋轉速度8m/s進行分散3小時，獲得固體成分濃度20重量%、著色材/樹脂(重量比)=80/20之著色材分散液43。與實施例1同樣地評估所得著色材分 散液之分散安定性。
混合46.88g之該著色材分散液43、丙烯酸共聚物(P-1)的丙二醇單乙基醚乙酸酯35重量%溶液6.37g、丙二醇單乙基醚乙酸酯43.36g、“ADEKA(註冊商標)OPTOMER”N-1919(旭電化工業(股)製)0.79g、二新戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥(股)製DHPA)2.11g、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷0.45g、BYK333(BYK化學(股)製)0.04g，製作感光性著色樹脂組成物，與實施例1同樣地進行顯影性評估。
〔比較例13〕
除了用P-6代替P-3作為丙烯酸共聚物以外，與實施例31同樣地進行，將所製作著色材分散液之分散安定性及感光性樹脂組成物的顯影性之評估結果示於表3。
由實施例28~31及比較例10~13之結果可知：藉由使用本發明之丙烯酸共聚物，不僅無機顏料，就連有機顏料或染料、金屬微粒子也能分散安定化。
產業上之可利用性
本發明之著色材分散液即使在高濃度地含有著色材之組成中，也有優異之分散安定性、良好的經時黏度安定性。再者，藉由用本發明之著色材分散液調製感光性著色樹脂組成物，可形成鹼性顯影溶解性或耐熱性優異的塗膜。因此，能夠以良好的生產效率形成液晶顯示裝置用彩色濾光片基板或觸控式面板用感測器基板等之高性能著色圖案。

Claims (8)

  1. 一種著色材分散液，其係至少含有著色材、丙烯酸共聚物及有機溶劑之著色材分散液，其特徵在於該丙烯酸共聚物係至少具有在側鏈具有乙烯性不飽和基之下式(A)所示之結構、在側鏈具有三級胺基之下式(B)所示之結構及/或在側鏈具有四級銨鹽之下式(C)所示之結構、在側鏈具有羧基之結構(D)、與具有芳香環之結構(E)，鹼值為5~70mmol/100g且酸值為50~120mgKOH/g、以凝膠滲透層析法之聚苯乙烯換算重量平均分子量為5,000~30,000， (式中，R1、R2係相互獨立地表示氫原子或甲基，R3表示選自碳數1~4之伸烷基、碳數3~6之2價脂環式烴基、碳數6~10之2價芳香族烴基之任一者)， (式中，R4表示氫原子或甲基，R5表示選自碳數1~4之伸烷基、碳數1~4之2價烷氧基、碳數3~6之2價脂環式烴基、碳數6~10之2價芳香族烴基之任一者，R6、R7係相互獨立地表示選自碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基之任一者)， (式中，R8表示氫原子或甲基，R9表示選自碳數1~4之伸烷基、碳數1~4之2價烷氧基、碳數3~6之2價脂環式烴基、碳數6~10之2價芳香族烴基之任一者，R10、R11、R12係相互獨立地表示選自碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基之任一者，X表示溴、氯、碘、硫酸氫鹽及氫氧化物之任一者)。
  2. 如請求項1所記載之著色材分散液，其中該具有羧基之結構(D)係以下式(D1)所示， (式中，R13表示氫原子或甲基，R14表示選自碳數1~4之伸烷基、碳數3~6之2價脂環式烴鏈、碳數6~10之2價芳香族烴鏈之任一者，n表示0~6之整數，可為單一亦可為複數之n的混合形)。
  3. 如請求項1或2所記載之著色材分散液，其中該具有芳香環之結構(E)係以下式(E1)或(E2)所示， (式中，R15表示氫原子或甲基，R16表示選自氫、碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基、鹵原子、酯基、醯基及硝基之任一者)， (式中，R17表示氫原子或甲基，R18表示選自氫、碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、碳數3~6之脂環式烴基、碳數6~10之芳香族烴基、鹵原子、酯基、醯基及硝基之任一者)。
  4. 如請求項1、2或3所記載之著色材分散液，其中該丙烯酸共聚物係進一步具有在側鏈具有羧酸酯之以下式(F)所示之結構， (式中，R19表示氫原子或甲基，R20表示氫原子或碳原子數1~20之烷基、R21表示碳原子數2~40之烷基)。
  5. 如請求項4所記載之著色材分散液，其中該R20與R21的合計碳數為4以上。
  6. 如請求項3至5中任一項所記載之著色材分散液，其中具有該式(E2)所示之結構。
  7. 如請求項1至6中任一項所記載之著色材分散液，其中除了該丙烯酸共聚物之外，尚含有至少具有三級胺基之高分子分散劑。
  8. 一種感光性著色樹脂組成物，其係至少含有如該請求項1至7中任一項所記載之著色材分散液、與多官能丙烯酸單體及光自由基聚合起始劑。
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