WO2015060228A1 - 赤色感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置 - Google Patents

赤色感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置 Download PDF

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WO2015060228A1
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carbon atoms
pigment
substituent
general formula
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陽樹 稲部
貴規 田口
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富士フイルム株式会社
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    • G03F7/09Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/105Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images

Definitions

  • the present invention is produced by a red photosensitive resin composition and a red photosensitive resin composition suitable for producing a color filter used for a liquid crystal display element (LCD), a solid-state imaging element (CCD, CMOS, etc.), etc.
  • the present invention relates to a color filter having a colored region, a solid-state imaging device including the color filter, and a liquid crystal display device for organic LEDs.
  • the colorant used in the color filter is commonly required to have the following characteristics. In other words, it has optical characteristics that are favorable for color reproducibility, optical scattering such as light scattering that causes a decrease in contrast of a liquid crystal display, and unevenness in optical density that causes color unevenness and roughness of a solid-state imaging device. There is a need for it to be free, toughness under the environmental conditions used, for example, heat resistance, light resistance, moisture resistance, etc., to have a large molar extinction coefficient and to be thin. For this reason, it is common to use a pigment as a colorant.
  • Patent Document 1 discloses a red coloring composition for a color filter including an orange pigment, a red pigment, a yellow pigment, and a pigment carrier.
  • Patent Document 2 discloses a pigment composition containing a triazine ring-containing basic compound having a specific structure and a specific acrylic resin.
  • the present invention solves such a problem, and a red photosensitive resin composition capable of suppressing coarse particles accompanying storage of the composition over time, a cured film using the red photosensitive resin composition, and a color filter
  • the present invention relates to a color filter manufacturing method, a solid-state imaging device, and an image display device.
  • A a pigment
  • B a dye derivative represented by the following general formula (I)
  • C a photopolymerization initiator
  • D a polymerizable compound
  • E a dispersant
  • the pigment is at least C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment orange 71 and C.I. I. Pigment Yellow 139, C. with respect to 100 parts by mass of the all red pigment in the pigment (A).
  • I. Pigment Orange 71 is contained in an amount of 100 to 200 parts by mass, and 100 parts by mass of C.I. I.
  • a red photosensitive resin composition comprising 10 to 50 parts by mass of Pigment Yellow 139.
  • Dye represents a group having an optionally substituted quinophthalone moiety
  • X 1 represents —NR′SO 2 —, —SO 2 NR′—, —CONR′—, —CH 2 NR′COCH 2 NR′— or —NR′CO—
  • X 2 has an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, which may have a substituent, or a substituent
  • an optionally substituted heteroaromatic ring group having 4 to 20 carbon atoms, and these groups are mutually connected by a divalent linking group selected from —NR′—, —O—, —SO 2 — or —CO—.
  • X 3 represents —NR′— or —O—, wherein R ′ represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituent. Represents an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • a and B respectively, the following general formula (1), a group represented by a group represented by the following general formula (2), -O- (CH 2 ) n-R 8, -OR 9, -NR 10 represents a group selected from R 11 , —Cl, —F and —X 3 —X 2 —X 1 —Dye, R 8 represents an optionally substituted nitrogen-containing heterocyclic residue, R 9 , R 10 and R 11 are each a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a substituent. Represents an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 20.
  • a and B is a group represented by the following general formula (1)
  • the group represented by the following general formula (2) is —O— (CH 2 ) n—R 8 , —OR 9 or —NR 10 R 11 , and t represents an integer of 1 to 3.
  • X is 2 or more, a plurality of X 1 , X 2 , X 3 , A, and B may be the same or different.
  • Y 1 represents —NR′— or —O—
  • Y 2 has an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent.
  • R 1 and R 2 representing an alkenyl group together, further nitrogen atom, heterocyclic structure which may be substituted include an oxygen atom or a sulfur atom may be formed.
  • Z 1 is a single bond connecting a triazine ring and a nitrogen atom, —NR′—, —NR′—G—CO—, NR′—G—CONR ′′ —, —NR′—G—.
  • SO 2 -, - NR'-G -SO 2 NR '' -, - O-G-CO -, - O-G-CONR '-, - O-G-SO 2 - or -O-G-SO 2 G represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent.
  • R ′ and R ′′ are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent.
  • R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms that may have a substituent, or 2 carbon atoms that may have a substituent.
  • alkenyl group having 1-20 or carbon atoms which may have a substituent or an aryl group of 6 to 20
  • alkyl group of R 7 is - 1 carbon atoms, which may have a substituent group 20
  • Dispersant is (E-1) a phosphoric acid dispersant represented by the following general formula (II), and (E-2) a polymer having a hydroxyl group at at least one terminal (POH) Or at least one selected from a carboxylic acid-based dispersant obtained by reacting a polymer having a primary amino group at one terminal (PNH 2 ) with a tricarboxylic acid anhydride or tetracarboxylic dianhydride.
  • R 3 represents a polyester structure having a number average molecular weight of 400 to 30000, and y represents an integer of 1 or 2.
  • the pigment (A) is C.I. I.
  • Dispersant (E-1) includes at least a phosphoric acid dispersant represented by the general formula (II), and two types of polyester structures represented by R 3 in the general formula (II)
  • Y 1 represents a monovalent terminal group having 1 to 20 carbon atoms, 0 to 12 oxygen atoms, and 0 to 3 nitrogen atoms
  • X 2 represents —O—, —S — Or —N (R b ) —, where R b represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms
  • G 1 is represented by —R 11 O—.
  • G 2 represents a repeating unit represented by —C ( ⁇ O) R 12 O—
  • G 3 represents —C ( ⁇ O) R 13 C ( ⁇ O) —OR 14 O—.
  • R 11 represents a linear or branched alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, or a cycloalkylene group having 3 to 8 carbon atoms
  • R 12 represents a linear chain having 1 to 8 carbon atoms.
  • R 13 is a linear or branched group having 2 to 6 carbon atoms.
  • R 14 represents —CH (R 15 ).
  • R 15 and R 16 are hydrogen atom, the other is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms.
  • m1 + m2 + m3 is 1 or more and 100 or less
  • the above repeating unit G in the general formula (III) The arrangement of 1 to G 3 is not limited to the order, and in the polymer represented by the general formula (III), repeating units G 1 to G 3 are optional between the group X 2 and the group R 17. Further, the repeating units G 1 to G 3 may be either random type or block type, respectively.
  • a polymer (POH) in which the dispersant (E) is a carboxylic acid dispersant (E-2) having at least one terminal hydroxyl group or a polymer having a primary amino group at least one terminal The red photosensitive resin composition according to ⁇ 2>, ⁇ 3> or ⁇ 6>, wherein (PNH 2 ) is represented by the following general formula (IV).
  • Y 1 represents a monovalent terminal group having 1 to 20 carbon atoms, 0 to 12 oxygen atoms, and 0 to 3 nitrogen atoms
  • X 2 represents —O—, —S— Or —N (R b ) —, wherein R b represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms
  • Z 1 represents —OH or —NH 2
  • G 4 and G 5 each represent a repeating unit represented by —C ( ⁇ O) R 12 O—, wherein R 12 is a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, or 4 to 8 cycloalkylene group is represented.
  • R 12 in R 12 and G 5 in G 4 are mutually different groups.
  • R 20 represents —C ( ⁇ O) R 12 —.
  • m4 represents an integer of 5 to 60
  • m5 represents an integer of 5 to 60.
  • the arrangement of the repeating units G 4 and G 5 in the general formula (IV) does not limit the order thereof, and in the polymer represented by the general formula (IV), the group between the group X 2 and the group R 20 Indicates that the repeating units G 4 and G 5 are included in any order, and the repeating units G 4 and G 5 may be either random type or block type, respectively.
  • R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • ⁇ 9> Using the pigment derivative represented by the general formula (I) and the dispersant, at least C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment orange 71 and C.I. I.
  • ⁇ 10> Using the pigment derivative represented by the general formula (I) and the dispersant, at least C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment orange 71 and C.I. I.
  • ⁇ 12> A step of forming a red photosensitive resin composition layer on a support using the red photosensitive resin composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9>, and the red photosensitive resin composition layer
  • a method for producing a color filter comprising: exposing the substrate in a pattern; and developing and removing an unexposed portion to form a red pattern.
  • ⁇ 13> A color filter having the cured film according to ⁇ 11> or a color filter manufactured by the method for manufacturing a color filter according to ⁇ 12>.
  • ⁇ 14> A solid-state imaging device or an image display device having the color filter according to ⁇ 13>.
  • a red photosensitive resin composition that can suppress an increase in coarse particles accompanying storage of the composition over time, and a cured film, a color filter, and a color filter using the red photosensitive resin composition.
  • a manufacturing method, a solid-state imaging device, and an image display device can be provided.
  • the organic EL element in the present invention refers to an organic electroluminescence element.
  • the total solid content refers to the total mass of components excluding the solvent from the total composition of the red photosensitive resin composition.
  • the description which does not describe substitution and unsubstituted includes the thing which has a substituent with the thing which does not have a substituent.
  • the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
  • radiation in the present specification means, for example, an emission line spectrum of a mercury lamp, far ultraviolet rays represented by excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), X-rays, electron beams, and the like.
  • light means actinic rays or radiation.
  • exposure in this specification is not only exposure with far-ultraviolet rays such as mercury lamps and excimer lasers, X-rays, EUV light, but also drawing with particle beams such as electron beams and ion beams. Are also included in the exposure.
  • (meth) acrylate represents both and / or acrylate and methacrylate
  • (meth) acryl represents both and / or acryl and “(meth) acrylic”
  • Acryloyl represents both and / or acryloyl and methacryloyl.
  • “monomer” and “monomer” are synonymous.
  • the monomer in this specification is distinguished from an oligomer and a polymer, and refers to a compound having a weight average molecular weight of 2,000 or less.
  • the polymerizable compound means a compound having a polymerizable functional group, and may be a monomer or a polymer.
  • the polymerizable functional group refers to a group that participates in a polymerization reaction.
  • the measuring method of the weight average molecular weight and the number average molecular weight of the compound used in the present invention can be measured by gel permeation chromatography (GPC), and is defined as a polystyrene conversion value by GPC measurement.
  • HLC-8220 manufactured by Tosoh Corporation
  • TSKgel Super AWM-H manufactured by Tosoh Corporation, 6.0 mm ID ⁇ 15.0 cm
  • 10 mmol / L lithium bromide NMP N— It can be determined by using a methylpyrrolidinone
  • Me in the chemical formula represents a methyl group
  • Et represents an ethyl group
  • Pr represents a propyl group
  • Bu represents a butyl group
  • Ph represents a phenyl group.
  • the solid content in the present invention is a solid content at 25 ° C.
  • the viscosity in this invention is a viscosity in 25 degreeC.
  • the red photosensitive resin composition of the present invention includes (A) a pigment, (B) a dye derivative represented by the following general formula (I), C) a photopolymerization initiator, (D) a polymerizable compound, (E) a dispersant, and (A) the pigment is at least C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment orange 71 and C.I. I. Pigment Yellow 139, and C.I. with respect to 100 parts by mass of the all-red pigment in (A) the pigment.
  • I. Pigment Orange 71 is contained in an amount of 100 to 200 parts by mass, and C.I. I.
  • Pigment Yellow 139 is contained in an amount of 10 to 50 parts by mass.
  • Dye represents a group having an optionally substituted quinophthalone moiety
  • X 1 represents —NR′SO 2 —, —SO 2 NR′—, —CONR′—, —CH 2 NR′COCH 2 NR′— or —NR′CO—
  • X 2 has an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, which may have a substituent, or a substituent
  • an optionally substituted heteroaromatic ring group having 4 to 20 carbon atoms, and these groups are mutually connected by a divalent linking group selected from —NR′—, —O—, —SO 2 — or —CO—.
  • X 3 represents —NR′— or —O—, wherein R ′ represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituent. Represents an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • a and B respectively, the following general formula (1), a group represented by a group represented by the following general formula (2), -O- (CH 2 ) n-R 8, -OR 9, -NR 10 represents a group selected from R 11 , —Cl, —F and —X 3 —X 2 —X 1 —Dye, R 8 represents an optionally substituted nitrogen-containing heterocyclic residue, R 9 , R 10 and R 11 are each a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a substituent. Represents an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 20.
  • a and B is a group represented by the following general formula (1)
  • the group represented by the following general formula (2) is —O— (CH 2 ) n—R 8 , —OR 9 or —NR 10 R 11 , and t represents an integer of 1 to 3.
  • X is 2 or more, a plurality of X 1 , X 2 , X 3 , A, and B may be the same or different.
  • Y 1 represents —NR′— or —O—
  • Y 2 has an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent.
  • R 1 and R 2 representing an alkenyl group together, further nitrogen atom, heterocyclic structure which may be substituted include an oxygen atom or a sulfur atom may be formed.
  • Z 1 is a single bond connecting a triazine ring and a nitrogen atom, —NR′—, —NR′—G—CO—, NR′—G—CONR ′′ —, —NR′—G—.
  • SO 2 -, - NR'-G -SO 2 NR '' -, - O-G-CO -, - O-G-CONR '-, - O-G-SO 2 - or -O-G-SO 2 G represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent.
  • R ′ and R ′′ are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent.
  • R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms that may have a substituent, or 2 carbon atoms that may have a substituent.
  • alkenyl group having 1-20 or carbon atoms which may have a substituent or an aryl group of 6 to 20
  • alkyl group of R 7 is - 1 carbon atoms, which may have a substituent group 20,
  • C. I. Pigment red 254 and C.I. I. Diketopyrrolopyrrole pigments such as C.I. Pigment Orange 71, and C.I. I. Isoindoline pigments such as CI Pigment Yellow 139 have the property that molecules attract each other due to strong intermolecular hydrogen bonding.
  • molecules having the same chemical structure are easily packed with each other, the molecules having the same chemical structure attract each other and grow as crystals, and precipitate as a pure substance.
  • recrystallization is a method for isolating a pure substance using the property that molecules having the same chemical structure attract each other and precipitate. Due to such properties, C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment orange 71 and C.I. I. When the purity of each pigment of Pigment Yellow 139 is increased, the pigment particles are attracted to each other in the composition, and the pigment particle size gradually increases, and the particle size becomes excessively large as the composition is stored over time. It is estimated that the particles appear as coarse particles. In contrast, in the present invention, C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment orange 71 and C.I. I.
  • Pigment Yellow 139 By incorporating Pigment Yellow 139 into the composition in the above proportion, it is presumed that the pigments inhibit the crystal growth of each other.
  • C.I. I. Pigment Red 254 has a different chemical structure from C.I. I. Pigment orange 71 and C.I. I. Pigment Yellow 139 pigment molecule is C.I. I. It is presumed that the pigment red 254 pigment molecules interfere with the molecular packing and crystal growth to form coarse particles.
  • N—H bond sites of CI Pigment Orange 71 (diketopyrrolopyrrole pigment) strongly adsorb each other by hydrogen bonds. That is, C.I. I. Pigment red 254 and C.I. I.
  • the pigment derivative represented by the general formula (I) is strongly adsorbed on the surface of the pigment orange 71, and C.I. I. Pigment red 254 and C.I. I.
  • the surface of the pigment orange 71 particles is covered with a pigment derivative represented by the general formula (I).
  • the composition of the present invention was stored over time, C.I. I. Pigment red 254 and C.I. I. It is estimated that the pigment orange 71 can be more effectively suppressed from agglomerating into coarse particles.
  • the pigment is at least C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment orange 71 and C.I. I. Pigment Yellow 139, and C.I. I. Pigment Orange 71 is contained in an amount of 100 to 200 parts by mass, and C.I. I. 10 to 50 parts by mass of Pigment Yellow 139 is included. Since the pigment having such a composition has a slow transition from the absorption region to the transmission region in the transmittance curve, the color in this wavelength region can be captured by an image sensor such as a CMOS or CCD. Accordingly, there is an advantage that a color image pickup element rich in intermediate color reproduction can be obtained, for example, a sunset color or a skin color can be clearly displayed.
  • the red pigment in this specification satisfies the following requirements. That is, an ink in which a pigment is dispersed in a transparent resin so that the pigment concentration with respect to all solid components is 50% by mass is formed, and a coating film having a thickness of 0.8 ⁇ m is formed from this ink.
  • the transmittance in the wavelength range of 650 to 800 nm was 80% or more
  • the wavelength at which the transmittance was 50% was in the range of 570 to 610 nm
  • the wavelength of 500 A pigment having a transmittance of 40% or less at ⁇ 570 nm is defined as a red pigment. Examples of red pigments that satisfy these requirements include C.I. I.
  • Pigment red 122 C.I. I. Quinacridone pigments such as C.I. Pigment Red 202; I. Anthraquinone pigments such as C.I. Pigment Red 177; I. Pigment red 155, C.I. I. Perylene pigments such as C.I. Pigment Red 224; I. And diketopyrrolopyrrole pigments such as CI Pigment Red 254.
  • the composition of the present invention contains C.I. I. In addition to Pigment Red 254, C.I. I. Pigment red 122 and / or C.I. I. Pigment Red 177 is preferably contained, and C.I. I. More preferably, pigment red 177 is further contained.
  • C.I. I. Pigment Red 254 with respect to 100 parts by mass C.I. I. Pigment Red 177 is preferably 100 to 300 parts by mass, more preferably 150 to 250 parts by mass, and particularly preferably 200 to 220 parts by mass.
  • composition of the present invention comprises (A) 100 parts by mass of the all red pigment in the pigment, C.I. I. Pigment Orange 71 is contained in an amount of 100 to 200 parts by mass, more preferably 110 to 170 parts by mass, and still more preferably 120 to 150 parts by mass.
  • composition of the present invention comprises (A) 100 parts by mass of the all red pigment in the pigment, C.I. I. Pigment Yellow 139 is contained in an amount of 10 to 50 parts by mass, more preferably 20 to 45 parts by mass, and still more preferably 25 to 40 parts by mass.
  • the average primary particle size of the pigment used in the composition of the present invention is practically 10 nm or more.
  • the upper limit is preferably 1 ⁇ m or less, more preferably 500 nm or less, further preferably 200 nm or less, further preferably 100 nm or less, and particularly preferably 50 nm or less from the viewpoint of obtaining better contrast.
  • the ratio (Mv / Mn) of the volume average particle diameter (Mv) and the number average particle diameter (Mn) is used as an index representing the monodispersity of the particles unless otherwise specified.
  • the monodispersity of the pigment fine particles (primary particles), that is, Mv / Mn is preferably 1.0 to 2.0, more preferably 1.0 to 1.8, and 1.0 to 1. 5 is particularly preferred.
  • the average primary particle diameter of the particles is obtained by obtaining the equivalent circle diameter from an image observed with a transmission electron microscope, and taking the average value of the 500 particles.
  • the pigment particles may be prepared by a normal method, for example, by pulverizing by milling (breakdown method) or by precipitation using a good solvent and a poor solvent (build-up method). Also good.
  • breakdown method a pigment particle can be refined
  • the latter build-up method is also referred to as a reprecipitation method and the like.
  • JP 2011-026452 A, JP 2011-012214 A, JP 2011-001501 A, JP 2010-235895 A Reference can be made to JP 2010-2091 A, JP 2010-209160 A, and the like.
  • the compounding amount of the pigment contained in the composition of the present invention is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, and further preferably 30% by mass or more in the total solid content of the red photosensitive resin composition.
  • limiting in particular about an upper limit Preferably it is 80 mass% or less.
  • the red photosensitive resin composition of this invention in order to adjust the spectral transmittance, you may add suitably coloring agents, such as well-known inorganic pigments, organic pigments, and dyes other than the pigment mentioned above.
  • C.I. which is an essential pigment for the composition of the present invention.
  • the total content of Pigment Yellow 139 is preferably 80% by mass or more based on the total amount of the colorant.
  • the red photosensitive resin composition of the present invention includes C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment orange 71 and C.I. I.
  • the total amount of Pigment Yellow 139 is preferably 95% by mass or more of the total amount of the colorant.
  • the total amount of the colorant means the total amount of the colorant including the dye when the dye is included in addition to the pigment.
  • it contains 1 to 10% by weight, preferably 3 to 9% by weight, more preferably 5 to 8% by weight of green pigment and / or black pigment based on the whole colorant. You may let them.
  • the pigment to be contained C.I. I. Green pigments such as CI Pigment Green 7, 36, and 58, and black pigments such as carbon black and titanium black are preferable, and C.I. I. Pigment green 36 and / or titanium black.
  • Examples of the inorganic pigment that can be appropriately added to the red photosensitive resin composition of the present invention include metal compounds represented by metal oxides, metal complex salts, and the like. Specifically, iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead And metal oxides such as copper, titanium, magnesium, chromium, zinc and antimony, and composite oxides of the above metals, black pigments such as carbon black and titanium black.
  • Known dyes that can be appropriately added to the red photosensitive resin composition of the present invention include, for example, JP-A Nos. 64-90403, 64-91102, JP-A-1-94301, and JP-A-6-94. No. 11614, No. 2592207, US Pat. No. 4,808,501, US Pat. No. 5,667,920, US Pat. No. 505950, US Pat. No. 5,667,920, JP-A-5-333207, JP-A-6-35183.
  • dyes disclosed in JP-A-6-51115, JP-A-6-194828, and the like can be used.
  • pyrazole azo compounds When classified as a chemical structure, pyrazole azo compounds, pyromethene compounds, anilinoazo compounds, triphenylmethane compounds, anthraquinone compounds, benzylidene compounds, oxonol compounds, pyrazolotriazole azo compounds, pyridone azo compounds, cyanine compounds, phenothiazine compounds, pyrrolopyrazole azomethine compounds, etc. Can be used.
  • a dye multimer may be used as the dye. Examples of the dye multimer include compounds described in JP2011-213925A and JP2013-041097A.
  • the composition of the present invention contains (B) a dye derivative represented by the general formula (I).
  • Dye represents a group having an optionally substituted quinophthalone moiety
  • X 1 represents —NR′SO 2 —, —SO 2 NR′—, —CONR′—, —CH 2 NR′COCH 2 NR′— or —NR′CO—
  • X 2 has an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, which may have a substituent, or a substituent Which may represent a heteroaromatic group having 1 to 20 carbon atoms, and these groups are divalent linking groups selected from —NR′—, —O—, —SO 2 — or —CO—.
  • X 3 represents —NR′— or —O—, wherein R ′ represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituent. Represents an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • a and B are each a group represented by the following general formula (1) or the following general formula (2), -O- (CH 2 ) n-R 8, -OR 9, -NR 10 R 11, - Represents a group selected from Cl, —F or —X 3 —X 2 —X 1 —Dye, R 8 represents an optionally substituted nitrogen-containing heterocyclic residue, and R 9 , R 10 and R 11 represent Each having a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a substituent. Or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 20.
  • a and B is a group represented by the following general formula (1) or (2): O- (CH 2) n-R 8, is -OR 9 or -NR 10 R 11,, t if .t represents an integer of 1 to 3 is 2 or more, multiple X 1, X 2, X 3 of, A, and B may be the same or different.)
  • Y 1 represents —NR′— or —O—
  • Y 2 represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent.
  • An alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and these groups are represented by —NR′—, —O—, — R 2 may be bonded to each other by a divalent linking group selected from SO 2 — and —CO—, wherein R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • R 1 and R 2 each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent (R 1 and R 2 may be combined to form an optionally substituted heterocyclic structure containing a nitrogen, oxygen or sulfur atom.
  • Z 1 is a single bond connecting a triazine ring and a nitrogen atom, —NR′—, —NR′—G—CO—, NR′—G—CONR ′′ —, —NR′—G—.
  • SO 2 -, - NR'-G -SO 2 NR '' -, - O-G-CO -, - O-G-CONR '-, - O-G-SO 2 - or -O-G-SO 2 G represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent.
  • An arylene group having 6 to 20 carbon atoms which may be substituted, and R ′ and R ′′ are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent.
  • R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms that may have a substituent, or 2 carbon atoms that may have a substituent.
  • alkyl group of R 7 is - 1 carbon atoms, which may have a substituent group 20, Alternatively, it represents an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • Dye represents a group having a quinophthalone moiety which may have a substituent.
  • the group having a quinophthalone moiety is specifically represented by the following general formula (II).
  • Formula (II) (In the general formula (II), D and E are each a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a benzene ring to which D and E are bonded, and an aromatic which may have a substituent.
  • R ′ and R ′′ each may have a hydrogen atom or a substituent and may have 1 to 20 carbon atoms.
  • D and E are each a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a benzene ring to which D and E are bonded, an aromatic or heterocyclic group which may have a substituent, hydroxyl group Groups, alkoxy groups having 1 to 3 carbon atoms (for example, methoxy group, ethoxy group, propoxy group), carboxyl groups or salts thereof, esters having 1 to 20 carbon atoms, amides having 1 to 20 carbon atoms, sulfone groups or salts thereof , A sulfamoyl group, —NR′R ′′ —, and a nitro group.
  • R ′ and R ′′ are each a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or a substituted group.
  • An aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may have a group.
  • the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable.
  • Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isoptyl group, a tert-butyl group, a neopentyl group, an n-hexyl group, and an n-octyl group.
  • the aromatic ring group or the heterocyclic group include a phenyl group, a naphthyl group, a thiophene ring group, a pyridine ring group, and a pyrrole ring group.
  • the aromatic or heterocyclic group represented by D and E, the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms and the aryl group having 6 to 20 carbon atoms represented by R ′ and R ′′ are:
  • the group may have a substituent, and examples of the substituent include the groups described in the section of the substituent. Among these, it is preferable that D and E are a hydrogen atom and a halogen atom.
  • P represents an integer of 0 to 4, more preferably an integer of 1 to 4, and still more preferably 4.
  • q represents an integer calculated by 4-p, specifically, preferably an integer of 0 to 3, more preferably 2 to 3, and still more preferably 4.
  • the binding site with X 1 in the general formula (I) is not particularly limited, but the 5th or 8th position of the quinoline skeleton in the group having a quinophthalone site is preferably the binding site, and the 8th position is the binding site. More preferably.
  • X 1 is, -NR'SO 2 -, - SO 2 NR '-, - CONR' -, - CH 2 NR'COCH 2 NR'-, or -NR'CO- represent, —NR′SO 2 — is preferred.
  • t is 2 or more, the plurality of X1s may be the same or different.
  • R ′ in X 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent, Alternatively, it represents an aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and a hydrogen atom is preferable.
  • the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isoptyl group, a tert-butyl group, a neopentyl group, an n-hexyl group, and an n-octyl group.
  • the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms is preferably an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms.
  • Specific examples include an ethynyl group, a propenyl group, a butenyl group, a pentenyl group, and a hexenyl group.
  • the aryl group having 6 to 20 carbon atoms is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group. These may have a substituent, and examples of the substituent include the groups described in the section of the substituent.
  • X 2 is an arylene group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a heteroaromatic ring having 4 to 20 carbon atoms which may have a substituent. And these groups may be bonded to each other by a divalent linking group selected from —NR′—, —O—, —SO 2 — or —CO— (R ′ represents the above X 1). It is synonymous with R ′ in the middle, and the preferred range is also the same.).
  • R ′ represents the above X 1). It is synonymous with R ′ in the middle, and the preferred range is also the same.).
  • the plurality of X 2 may be the same or different.
  • the arylene group having 6 to 20 carbon atoms is preferably an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a phenylene group, a naphthylene group, and an anthracenylene group.
  • the heteroaromatic group having 4 to 20 carbon atoms is preferably a heteroaromatic group having 4 to 10 carbon atoms, and specific examples include a thiophene ring group, a pyridine ring group, and a pyrrole ring group. These may have a substituent, and examples of the substituent include the groups described in the section of the substituent.
  • X 3 represents —NR′— or —O—, preferably —NR′—.
  • t is 2 or more, the plurality of X 3 may be the same or different.
  • R ′ has the same meaning as R ′ above, and the preferred range is also the same.
  • a and B are each a group represented by the following general formula (1) or the following general formula (2): —O— (CH 2 ) n—R 8 , —OR 9 , —NR 10 R 11 , — Represents a group selected from Cl, —F or —X 3 —X 2 —X 1 —Dye, and one of A and B is a group represented by the following formula (1) or (2), —O — (CH 2 ) n—R 8 , —OR 9 , or —NR 10 R 11 .
  • a and B are preferably groups represented by the following general formula (1) or the following general formula (2).
  • R 8 represents an optionally substituted nitrogen-containing heterocyclic residue, and specific examples thereof include a pyrrole ring residue and a pyridine ring residue.
  • R 9 , R 10 and R 11 are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an alkenyl having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent. Represents an aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may have a group or a substituent.
  • R 9 , R 10 and R 11 have the same meaning as R ′ described above, and the preferred ranges are also the same.
  • Y 1 represents —NR′— or —O—
  • Y 2 represents an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent.
  • An alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and these groups are represented by —NR′—, —O—, — R 2 may be bonded to each other by a divalent linking group selected from SO 2 — and —CO—, wherein R ′ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • Y 1 represents —NR′— or —O—, preferably —NR′—.
  • R ′ has the same meaning as R ′ above, and the preferred range is also the same.
  • Y 2 may have an optionally substituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms, or an optionally substituted group.
  • R ′ has the same meaning as R ′ above, and the preferred range is also the same).
  • the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms is preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and further preferably an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. Specific examples include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, and a hexylene group.
  • the alkylene group may have a substituent, and examples of the substituent include the groups described in the section of the substituent.
  • the alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms is preferably an alkenylene group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkenylene group having 1 to 6 carbon atoms, and further preferably an alkenylene group having 1 to 3 carbon atoms. Specific examples include an ethynylene group, a propynylene group, a butynylene group, a pentynylene group, and a hexynylene group.
  • the alkenylene group may have a substituent, and examples of the substituent include the groups described in the section of the substituent.
  • the arylene group having 6 to 20 carbon atoms is preferably an arylene group having 6 to 20 carbon atoms, and more preferably an arylene group having 6 to 10 carbon atoms. Specific examples include a phenylene group, a naphthylene group, and an anthracenylene group.
  • the arylene group may have a substituent, and examples of the substituent include the groups described in the above-mentioned substituent group.
  • R 1 and R 2 each represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent (R 1 and R 2 may be combined to form an optionally substituted heterocyclic structure containing a nitrogen, oxygen or sulfur atom.
  • the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isoptyl group, a tert-butyl group, a neopentyl group, an n-hexyl group, and an n-octyl group.
  • the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms is preferably an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms.
  • Specific examples include an ethynyl group, a propenyl group, a butenyl group, a pentenyl group, and a hexenyl group.
  • R 1 and R 2 preferably represent the same group.
  • General formula (2) (In the general formula (2), Z 1 is a single bond connecting a triazine ring and a nitrogen atom, —NR′—, —NR′—G—CO—, NR′—G—CONR ′′ —, —NR′—G —SO 2 —, —NR′—G—SO 2 NR ′′ —, —O—G—CO—, —O—G—CONR′—, —O—G—SO 2 — or —O—G—SO 2 represents NR′—, G represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent or a substituent.
  • R ′ and R ′′ are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituted group.
  • R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are each a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, Or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and R 7 has an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent.
  • R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are each a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, Or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and R 7 has an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent.
  • Z 1 is a single bond connecting a triazine ring and a nitrogen atom, —NR′—, —NR′—G—CO—, NR′—G—CONR ′′ —, —NR′—G—SO 2 —, —NR ′ -G-SO 2 NR '' - , - O-G-CO -, - O-G-CONR '-, - O-G-SO 2 - or -O-G-SO 2 NR'- represent single Bonding is preferred.
  • R ′ and R ′′ are each a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, Alternatively, it represents an aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • R ′ and R ′′ are synonymous with R ′ in the general formula (1), and preferred ranges thereof are also the same.
  • G represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, an alkenylene group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an optionally substituted carbon. It represents an arylene group having a number of 6 to 20.
  • G is synonymous with Y2 in General formula (1), and its preferable range is also the same.
  • R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are each a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms that may have a substituent, or 2 carbon atoms that may have a substituent. Represents an alkenyl group having ⁇ 20 or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • R 3 , R 4 , R 5 , and R 6 are synonymous with R ′ in the general formula (1), and preferred ranges are also the same.
  • R 7 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms which may have a substituent.
  • R 7 has the same meaning as R 1 in formula (1), and the preferred range is also the same.
  • T in the general formula (I) represents an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and more preferably 1.
  • the content of the dye derivative in the present invention is preferably 0.5% by mass or more and 40% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 15% by mass or less, and more preferably 3% by mass as the solid content of the composition. % To 10% by mass is particularly preferable. Moreover, it is preferable that it is 0.5-50 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) pigment, and, as for content of a pigment derivative, it is more preferable that it is 1-50 mass parts. It is preferably 5 parts by mass or more and 15 parts by mass or less. Only 1 type may be contained in the composition of this invention, and 2 or more types may be contained for the pigment derivative. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • dye derivative other than the pigment derivative represented by general formula (I) may be contained in the composition of this invention.
  • examples of other pigment derivatives include quinoline-based, benzimidazolone-based, and isoindoline-based pigment derivatives.
  • the other pigment derivative is preferably 10% by mass or less, and more preferably 5% by mass or less as the solid content of the composition.
  • the composition of this invention contains a photoinitiator from a viewpoint of the further sensitivity improvement.
  • the photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate polymerization of the polymerizable compound described later, and can be appropriately selected from known photopolymerization initiators. For example, those having photosensitivity to visible light from the ultraviolet region are preferable. Further, it may be an activator that generates some action with a photoexcited sensitizer and generates an active radical, or may be an initiator that initiates cationic polymerization according to the type of monomer.
  • the photopolymerization initiator preferably contains at least one compound having a molecular extinction coefficient of at least about 50 within a range of about 300 nm to 800 nm (more preferably 330 nm to 500 nm).
  • Examples of the photopolymerization initiator include halogenated hydrocarbon derivatives (for example, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton, etc.), acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, hexaarylbiimidazole, oxime.
  • Examples include oxime compounds such as derivatives, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketoxime ethers, aminoacetophenone compounds, and hydroxyacetophenones.
  • trihalomethyltriazine compounds trihalomethyltriazine compounds, benzyldimethylketal compounds, ⁇ -hydroxyketone compounds, ⁇ -aminoketone compounds, acylphosphine compounds, phosphine oxide compounds, metallocene compounds, oxime compounds, triallylimidazole dimers, oniums
  • compounds selected from the group consisting of compounds, benzothiazole compounds, benzophenone compounds, acetophenone compounds and derivatives thereof, cyclopentadiene-benzene-iron complexes and salts thereof, halomethyloxadiazole compounds, and 3-aryl substituted coumarin compounds are preferred.
  • a commercially available product can be used as the trihalomethyltriazine compound, for example, TAZ-107 (manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.) can also be used.
  • TAZ-107 manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.
  • an oxime compound as the polymerization initiator.
  • stepper exposure is used for curing exposure, but this exposure machine may be damaged by halogen, and it is necessary to keep the addition amount of a polymerization initiator low.
  • hydroxyacetophenone compounds As the photopolymerization initiator, hydroxyacetophenone compounds, aminoacetophenone compounds, and acylphosphine compounds can also be suitably used. More specifically, for example, aminoacetophenone initiators described in JP-A-10-291969 and acylphosphine oxide initiators described in Japanese Patent No. 4225898 can also be used.
  • hydroxyacetophenone-based initiator IRGACURE-184, DAROCUR-1173, IRGACURE-500, IRGACURE-2959, IRGACURE-127 (trade names: all manufactured by BASF) can be used.
  • aminoacetophenone-based initiator commercially available products IRGACURE-907, IRGACURE-369, IRGACURE-379, IRGACURE-OXE379 (trade names: all manufactured by BASF) can be used.
  • aminoacetophenone-based initiator compounds described in JP-A-2009-191179 whose absorption wavelength is matched with a long wave light source of 365 nm or 405 nm can also be used.
  • acylphosphine initiator commercially available products such as IRGACURE-819 and DAROCUR-TPO (trade names: both manufactured by BASF) can be used.
  • More preferred examples of the photopolymerization initiator include oxime compounds.
  • Specific examples of the oxime compound include compounds described in JP-A No. 2001-233842, compounds described in JP-A No. 2000-80068, and compounds described in JP-A No. 2006-342166.
  • Examples of the oxime compound include J.M. C. S. Perkin II (1979) pp. 1653-1660), J.M. C. S. Perkin II (1979) pp. 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995) pp. 202-232, compounds described in JP-A No. 2000-66385, compounds described in JP-A Nos. 2000-80068, JP-T 2004-534797, JP-A No.
  • oxime compound such as an oxime derivative suitably used as a photopolymerization initiator in the present invention
  • the compounds described in paragraphs 0080 to 0116 of JP2013-077009A can be referred to, and the contents thereof are described in the present specification. Incorporated into.
  • the oxime compound has a maximum absorption wavelength in a wavelength region of 350 nm to 500 nm, preferably has an absorption wavelength in a wavelength region of 360 nm to 480 nm, and particularly preferably has a high absorbance at 365 nm and 455 nm.
  • the molar extinction coefficient at 365 nm or 405 nm of the oxime compound is preferably 1,000 to 300,000, more preferably 2,000 to 300,000, more preferably 5,000 to 200, from the viewpoint of sensitivity. Is particularly preferred.
  • a known method can be used for the molar extinction coefficient of the compound. Specifically, for example, 0.01 g of an ultraviolet-visible spectrophotometer (Varian Inc., Carry-5 spctrophotometer) is used with an ethyl acetate solvent. It is preferable to measure at a concentration of / L.
  • the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.1% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably based on the total solid content of the composition. Is 0.5 mass% or more and 30 mass% or less, More preferably, it is 1 mass% or more and 20 mass% or less. Within this range, better sensitivity and pattern formability can be obtained.
  • the photoinitiator used for this invention may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the composition of the present invention contains a polymerizable compound.
  • known polymerizable compounds that can be cross-linked by radicals, acids, and heat can be used, and examples thereof include polymerizable compounds containing an ethylenically unsaturated bond, cyclic ether (epoxy, oxetane), methylol and the like.
  • the polymerizable compound is suitably selected from compounds having at least one terminal ethylenically unsaturated bond, preferably two or more, from the viewpoint of sensitivity. Among them, a polyfunctional polymerizable compound having 4 or more functional groups is preferable, and a polyfunctional polymerizable compound having 5 or more functional groups is more preferable.
  • Such a group of compounds is widely known in the industrial field of the present invention, and these can be used without particular limitation in the present invention. These may be in any chemical form such as, for example, monomers, prepolymers, ie dimers, trimers and oligomers or mixtures thereof and oligomers thereof.
  • examples of monomers and prepolymers thereof include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters thereof, amides, And multimers thereof, preferably esters of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric alcohol compounds, amides of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric amine compounds, and multimers thereof. is there.
  • unsaturated carboxylic acids for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.
  • esters thereof for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.
  • esters thereof for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.
  • a dehydration condensation reaction product with a functional carboxylic acid is also preferably used.
  • an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having an electrophilic substituent such as an isocyanate group or an epoxy group with a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine, or thiol, and a halogen group A substitution reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a detachable substituent such as a tosyloxy group and a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol is also suitable.
  • compounds described in paragraphs [0095] to [0108] of JP-A-2009-288705 can be preferably used in the present invention.
  • a compound having an ethylenically unsaturated group having at least one addition-polymerizable ethylene group and having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure is also preferable.
  • the compound described in paragraph 0124 of JP2013-077009A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • radical polymerizable monomers represented by general formulas (MO-1) to (MO-5) described in paragraphs 0126 to 0129 of JP2013-077009A can be referred to, and the contents thereof are described in the present specification. Incorporated into.
  • dipentaerythritol triacrylate (KAYARAD D-330 as a commercial product; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetraacrylate (KAYARAD D-320 as a commercial product); Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • dipentaerythritol penta (meth) acrylate (as a commercial product, KAYARAD D-310; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (as a commercial product, KAYARAD DPHA; Nippon Kayaku Co., Ltd.) And A-DPH-12E (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and a structure in which these (meth) acryloyl groups are mediated by ethylene glycol and propylene glycol residues. These oligomer types can also be used. Preferred embodiments of the polymerizable compound are shown below.
  • the polymerizable compound is a polyfunctional monomer and may have an acid group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group. If the ethylenic compound has an unreacted carboxyl group as in the case of a mixture as described above, this can be used as it is. Non-aromatic carboxylic acid anhydrides may be reacted to introduce acid groups.
  • non-aromatic carboxylic acid anhydride examples include tetrahydrophthalic anhydride, alkylated tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, alkylated hexahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, anhydrous Maleic acid is mentioned.
  • the monomer having an acid group is an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid, and a non-aromatic carboxylic acid anhydride is reacted with an unreacted hydroxyl group of the aliphatic polyhydroxy compound.
  • a polyfunctional monomer having an acid group is preferable, and particularly preferably, in this ester, the aliphatic polyhydroxy compound is pentaerythritol and / or dipentaerythritol.
  • Examples of commercially available products include M-510 and M-520 as polybasic acid-modified acrylic oligomers manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • a preferable acid value of the polyfunctional monomer having an acid group is 0.1 mgKOH / g to 40 mgKOH / g, and particularly preferably 5 mgKOH / g to 30 mgKOH / g.
  • the acid value of the polyfunctional monomer is too low, the developing dissolution properties are lowered, and if it is too high, the production and handling are difficult, the photopolymerization performance is lowered, and the curability such as the surface smoothness of the pixel is deteriorated. Accordingly, when two or more polyfunctional monomers having different acid groups are used in combination, or when a polyfunctional monomer having no acid group is used in combination, the acid groups as the entire polyfunctional monomer should be adjusted so as to fall within the above range. Is preferred.
  • polyfunctional monomer having a caprolactone structure is not particularly limited as long as it has a caprolactone structure in the molecule.
  • Examples of commercially available polymerizable compounds include SR-494, a tetrafunctional acrylate having four ethyleneoxy chains manufactured by Sartomer, and a hexafunctional having six pentyleneoxy chains manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. DPCA-60, which is an acrylate, and TPA-330, which is a trifunctional acrylate having three isobutyleneoxy chains.
  • polymerizable compound examples include urethane acrylates as described in JP-B-48-41708, JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, and JP-B-2-16765. Also suitable are urethane compounds having an ethylene oxide skeleton as described in JP-B-58-49860, JP-B-56-17654, JP-B-62-39417, and JP-B-62-39418. Furthermore, addition polymerizable compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-1-105238 are described as polymerizable compounds.
  • polymerizable compounds include urethane oligomers UAS-10, UAB-140 (Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd.), UA-7200 (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd., DPHA-40H (Nippon Kayaku Co., Ltd.), UA- 306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha), trimethylolpropane triacrylate (commercially available products are A-TMPT; manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), etc. It is done.
  • cyclic ether examples include those having an epoxy group such as bisphenol A type epoxy resin, JER-827, JER-828, JER-834, JER-1001, JER-1002, JER-1003.
  • JER-1055, JER-1007, JER-1009, JER-1010 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.
  • EPICLON 860, EPICLON 1050, EPICLON 1051, EPICLON 1055 manufactured by DIC Corporation
  • bisphenol F As type epoxy resins, JER-806, JER-807, JER-4004, JER-4005, JER-4007, JER-4010 (above, manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.), EPICLON83 EPICLON 835 (above, manufactured by DIC Corporation), LCE-21, RE-602S (above, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), etc., and phenol novolac type epoxy resins such as JER-152, JER-154, JER -157S70, JER-157S65 (above, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), EPICLONICN-740, EPICLON N-740,
  • the details of usage methods can be arbitrarily set according to the final performance design of a red photosensitive resin composition.
  • a structure having a high unsaturated group content per molecule is preferable, and in many cases, a bifunctional or higher functionality is preferable.
  • those having three or more functional groups are preferable, and further, different functional groups / different polymerizable groups (for example, acrylic ester, methacrylate ester, styrene). It is also effective to adjust both sensitivity and strength by using a compound of a vinyl compound or a vinyl ether compound).
  • the red photosensitive resin composition it is possible to adjust the developability of the red photosensitive resin composition by using a tri- or more functional polymerizable compound having a different ethylene oxide chain length, and an excellent pattern forming ability can be obtained. preferable.
  • the selection of the polymerizable compound is also possible with respect to the compatibility and dispersibility with other components contained in the red photosensitive resin composition (for example, a photopolymerization initiator, a dispersion, an alkali-soluble resin, etc.).
  • the method of use is an important factor. For example, compatibility may be improved by using a low-purity compound or using two or more kinds in combination.
  • a specific structure may be selected from the viewpoint of improving adhesion to a hard surface such as a support.
  • the content of the polymerizable compound in the composition of the present invention is preferably 0.1% by mass to 90% by mass, and 1.0% by mass to 50% by mass with respect to the total solid content in the red photosensitive resin composition. Is more preferable, and 2.0% by mass to 30% by mass is particularly preferable.
  • the polymeric compound used for this invention may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the composition of the present invention further contains a dispersant.
  • a dispersant By incorporating a dispersant into the composition of the present invention, development residues can be further suppressed.
  • the dispersant include polymer dispersants [for example, polyamidoamine and its salt, polycarboxylic acid and its salt, high molecular weight unsaturated acid ester, modified polyurethane, modified polyester, modified poly (meth) acrylate, (meth) acrylic type Copolymer, naphthalenesulfonic acid formalin condensate], surfactants such as polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyoxyethylene alkyl amine, and alkanol amine, pigment derivatives, and the like.
  • the polymer dispersant can be further classified into a linear polymer, a terminal-modified polymer, a graft polymer, and a block polymer from the structure thereof.
  • Examples of the terminal-modified polymer having an anchor site to the pigment surface include a polymer having a phosphate group at the terminal described in JP-A-3-112992, JP-A-2003-533455, and the like. Examples thereof include polymers having a sulfonic acid group at the terminal end described in JP-A-273191 and the like, and polymers having a partial skeleton of an organic dye and a heterocyclic ring described in JP-A-9-77994. In addition, polymers having two or more pigment surface anchor sites (acid groups, basic groups, organic dye partial skeletons, heterocycles, etc.) introduced at the polymer ends described in JP-A-2007-277514 are also available. It is preferable because of excellent dispersion stability.
  • Examples of the graft polymer having an anchor site to the pigment surface include a polyester-based dispersant, and specific examples thereof include JP-A-54-37082, JP-A-8-507960, Reaction products of poly (lower alkyleneimine) and polyester described in JP-A-2009-258668, etc., reaction products of polyallylamine and polyester described in JP-A-9-169821, etc., JP-A-10-339949 A copolymer of a macromonomer and a nitrogen atom monomer described in JP-A-2004-37986, International Publication Pamphlet WO 2010/110491, JP-A-2003-238837, JP-A-2008-9426, JP-A Graphs having partial skeletons and heterocyclic rings of organic dyes described in JP-A-2008-81732 Type polymer, and a copolymer of a macromonomer and acid group-containing monomers described in JP 2010-106268 Publication.
  • amphoteric dispersion resin having a basic group and an acidic group described in JP-A-2009-203462 has the dispersibility and dispersion stability of the pigment dispersion and the developability exhibited by the color composition using the pigment dispersion. From the viewpoint of
  • Macromonomer AA-6 (terminal) manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. Polymethyl methacrylate having a methacryloyl group), AS-6 (polystyrene having a methacryloyl group at the end group), AN-6S (a copolymer of styrene and acrylonitrile having a methacryloyl group at the end group), AB-6 ( Polybutyl acrylate whose end group is a methacryloyl group), Plaxel FM5 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
  • JP-A-2-27 examples thereof include a polyester-based macromonomer described in the 2009 publication.
  • a polyester-based macromonomer that is particularly excellent in flexibility and solvophilicity is particularly preferable from the viewpoint of dispersibility of the pigment dispersion, dispersion stability, and developability exhibited by the coloring composition using the pigment dispersion, Further, a polyester macromonomer represented by a polyester macromonomer described in JP-A-2-272009 is most preferable.
  • block polymers having an anchor site to the pigment surface block polymers described in JP-A Nos. 2003-49110 and 2009-52010 are preferable.
  • the pigment dispersant that can be used in the present invention is also available as a commercial product. Specific examples thereof include “DA-7301” manufactured by Kashiwagi Kasei Co., Ltd., “Disperbyk-101 (polyamidoamine phosphate) manufactured by BYK Chemie.
  • Derivatives 22000 (azo pigment derivatives), 13240 (polyesteramine), 3000, 17000, 27000 (polymers having a functional part at the end), 24000, 28000, 32000, 38500 (graft type polymer) ", Nikko Chemical "Nikkor T106 (polyoxyethylene sorbitan monooleate), MYS-IEX (polyoxyethylene monostearate)", Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.
  • (C-1) a phosphate-based dispersant represented by the general formula (II), (C-2) a polymer having a hydroxyl group at at least one terminal (POH) described later, or at least one A carboxylic acid-based dispersant obtained by reacting a polymer having a primary amino group at one terminal (PNH 2 ) with a tricarboxylic acid anhydride or tetracarboxylic dianhydride is preferable.
  • a phosphate-based dispersant represented by the general formula (II) a polymer having a hydroxyl group at at least one terminal (POH) described later, or at least one
  • POH hydroxyl group at at least one terminal
  • a carboxylic acid-based dispersant obtained by reacting a polymer having a primary amino group at one terminal (PNH 2 ) with a tricarboxylic acid anhydride or tetracarboxylic dianhydride is preferable.
  • composition of the present invention preferably has (C-1) a phosphoric acid dispersant represented by the general formula (II).
  • R 3 represents a polyester structure having a number average molecular weight of 400 to 30,000, and y represents 1 or 2. When y is 2, a plurality of R 3 may be the same or different. May be good.
  • R 3 represents a polyester structure having a number average molecular weight of 400 to 30,000, and when y is 2, a plurality of R 3 may be the same or different.
  • the number average molecular weight of the polyester structure is more preferably 1900 to 10000, still more preferably 400 to 3000, and particularly preferably 2000 to 3000. If it is less than 400, it cannot be used because it lacks pigment dispersibility.
  • polyester structure examples include polyester structures having a polyester group obtained by ring-opening polymerization of a lactone monomer, a styrene group, an acryloyl group, a cyanoacryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl ether group, and the like. The resulting polyester group is preferred.
  • R 3 may be a single type of phosphate ester, or a plurality of types of phosphate esters composed of different R 3 may be used.
  • R 3 of the phosphoric acid dispersant represented by the general formula (II) has a polyester structure having a number average molecular weight of 400 to 10,000 because the pigment dispersibility is good. More preferably, it is 400 to 3000. Furthermore, when the phosphoric acid dispersant R 3 represented by the general formula (II) has a polyester structure obtained by ring-opening polymerization of two or more different lactone monomers, the effect of the present invention is improved. Very preferred.
  • R 3 of the phosphoric acid dispersant represented by the general formula (II) is preferably represented by the following general formula (11).
  • Formula (11) R 12 —O—R 13 — (O—R 14 ) S (Wherein R 12 represents an alkylene group, R 13 represents a trihydric or higher polyhydric alcohol structure, R 14 represents an acryloyl group, a cyanoacryloyl group, or a methacryloyl group, and s represents 2 or more.)
  • R 12 is preferably an alkylene group having 8 or less carbon atoms. Further, from the viewpoint of pigment dispersibility, s is preferably 2 or more. In this case, R 14 may be a different group. s is more preferably 2 to 5, and 2 is particularly preferable.
  • Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol used in R 13 include glycerin, propyl alcohol, pentaerythritol, and dipentaerythritol. Particularly preferred are trivalent to hexavalent ones.
  • the acid value of the phosphoric acid dispersant is preferably 10 to 300 mgKOH / g, more preferably 30 to 200 mgKOH / g, and further preferably 40 to 150 mgKOH / g.
  • the phosphoric acid dispersant can be produced by a known method.
  • the description in paragraphs 0037 to 0051 of JP-A-2007-231107 can be referred to, and the contents thereof are incorporated herein.
  • a phosphoric acid dispersant obtained by ring-opening addition of ⁇ -caprolactone and ⁇ -valerolactone is preferably used.
  • composition of the present invention comprises (C-2) a polymer having at least one terminal hydroxyl group (POH) or a polymer having at least one terminal primary amino group (PNH 2 ), and a tricarboxylic acid anhydride or tetracarboxylic acid dianhydride.
  • the composition of the present invention comprises (C-2) a polymer having at least one terminal hydroxyl group (POH) or a polymer having at least one terminal primary amino group (PNH 2 ), and a tricarboxylic acid anhydride.
  • it has a carboxylic acid dispersant obtained by reacting with tetracarboxylic dianhydride.
  • Carboxylic acid dispersants include a polymer having a hydroxyl group at at least one terminal (POH) or a polymer having a primary amino group at at least one terminal (PNH 2 ), a tricarboxylic acid anhydride or a tetracarboxylic acid dicarboxylic acid. It can be obtained by reacting with an anhydride.
  • Preferred examples of the polymer having a hydroxyl group at at least one terminal (POH) or the polymer having a primary amino group at at least one terminal (PNH 2 ) include those represented by the general formula (III) Is preferred.
  • Y 1 represents a monovalent terminal group having 1 to 20 carbon atoms, 0 to 12 oxygen atoms, and 0 to 3 nitrogen atoms
  • X 2 represents —O—, —S — Or N (R b ) —
  • R b represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms
  • G 1 is a repeating group represented by —R 11 O—
  • G 2 represents a repeating unit represented by —C ( ⁇ O) R 12 O—
  • G 3 represents a unit represented by —C ( ⁇ O) R 13 C ( ⁇ O) —OR 14 O—.
  • R 11 represents a linear or branched alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, or a cycloalkylene group having 3 to 8 carbon atoms
  • R 12 represents a straight chain having 1 to 8 carbon atoms. Alternatively, it represents a branched alkylene group or a cycloalkylene group having 4 to 8 carbon atoms
  • R 13 represents a linear or branched atom having 2 to 6 carbon atoms.
  • R 14 represents a alkylene group, a linear or branched alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms
  • R 14 represents —CH (R 15 ).
  • R 15 and R 16 are hydrogen atom, the other is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or 6 carbon atoms.
  • An aryl group having ⁇ 20, an alkyloxymethylene group having 1-20 carbon atoms in the alkyl portion, an alkenyloxymethylene group having 2-20 carbon atoms in the alkenyl portion, an aryl portion having 6-20 carbon atoms and a halogen in the aryl portion Represents an aryloxymethylene group which may be substituted with an atom or an N-methylene-phthalimide group, Z 1 represents —OH or —NH 2 , and R 17 represents a straight chain having 2 to 8 carbon atoms.
  • Y 1 represents a monovalent terminal group having 1 to 20 carbon atoms, 0 to 12 oxygen atoms, and 0 to 3 nitrogen atoms, and is a direct group having 0 oxygen atoms and 0 nitrogen atoms and 1 to 18 carbon atoms.
  • a chain or branched alkyl group is preferred from the viewpoints of lowering the viscosity and storage stability of the pigment dispersion.
  • Y 1 preferably has an ethylenically unsaturated double bond.
  • active energy ray curability can be imparted to the (C-2) dispersant.
  • Y 1 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or has an ethylenically unsaturated double bond.
  • a group having an ethylenically unsaturated double bond examples include a vinyl group and a (meth) acryloyl group, and a (meth) acryloyl group is preferable.
  • the type of the group having a double bond may be one type or a plurality of types.
  • X 2 represents —O—, —S—, or —N (R b ) —, preferably —O— or —N (R b ) —.
  • R b represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. As the linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable.
  • Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isoptyl group, a tert-butyl group, a neopentyl group, an n-hexyl group, and a cyclohexyl group.
  • Z 1 represents —OH or —NH 2, and preferably —OH.
  • G 1 represents a repeating unit represented by —R 11 O—
  • R 11 represents a linear or branched alkylene group having 2 to 8 carbon atoms or a cycloalkylene group having 3 to 8 carbon atoms.
  • Specific examples of the alkylene group or cycloalkylene group represented by R 11 include an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group.
  • G 2 represents a repeating unit represented by —C ( ⁇ O) R 12 O—, wherein R 12 is a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, or a cycloalkylene having 4 to 8 carbon atoms. Represents a group.
  • R 12 is a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, or a cycloalkylene having 4 to 8 carbon atoms.
  • Specific examples of the alkylene group or cycloalkylene group represented by R 12 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group.
  • G 3 represents a repeating unit represented by —C ( ⁇ O) R 13 C ( ⁇ O) —OR 14 O—, wherein R 13 is a linear or branched alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, carbon A linear or branched alkenylene group having 2 to 6 carbon atoms, a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, or an arylene group having 6 to 20 carbon atoms is represented.
  • alkylene group or cycloalkylene group represented by R 13 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group.
  • Specific alkenylene groups represented by R 13 include ethynylene group, propynylene group, butynylene group, pentynylene group, hexynylene group and the like.
  • Specific examples of the arylene group represented by R 13 include a phenylene group, a naphthylene group, and an anthracenylene group.
  • R 14 represents —CH (R 15 ) —CH (R 16 ) —.
  • One of R 15 and R 16 is a hydrogen atom, and the other is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an alkyl moiety having 1 carbon atom.
  • An alkyloxymethylene group of -20, an alkenyloxymethylene group having 2-20 carbon atoms in the alkenyl moiety, an aryloxymethylene group in which the aryl moiety has 6-20 carbon atoms, and the aryl moiety may be substituted with a halogen atom, Or represents an N-methylene-phthalimide group.
  • an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable.
  • Specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isoptyl group, a tert-butyl group, a neopentyl group, an n-hexyl group, and an n-octyl group.
  • the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms is preferably an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms.
  • aryl group having 6 to 20 carbon atoms is preferably an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group.
  • the alkyloxymethylene group having 1 to 20 carbon atoms in the alkyl moiety is an embodiment in which an oxymethylene group is bonded to the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms represented by R 14 , and the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is , R 14 represents the same as the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and the preferred range is also the same.
  • the alkenyloxymethylene group having 2 to 20 carbon atoms in the alkenyl moiety is an embodiment in which an oxymethylene group is bonded to the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms represented by R 14 , and the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms is , R 14 represents the same as the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, and the preferred range is also the same.
  • the aryloxymethylene group having 6 to 20 carbon atoms in the aryl moiety is an embodiment in which an oxymethylene group is bonded to the aryl group having 6 to 20 carbon atoms represented by R 14 , and the aryl group having 6 to 20 carbon atoms is , R 14 represents the same as the aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and the preferred range is also the same.
  • R 17 represents a linear or branched alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, a cycloalkylene group having 3 to 8 carbon atoms, —C ( ⁇ O) R 12 —, or C ( ⁇ O) R 13 C ( ⁇ O) —OR 14 —.
  • Specific examples of the alkylene group or cycloalkylene group represented by R 17 include an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a cyclopentylene group, and a cyclohexylene group.
  • R 12 and R 13 have the same meanings as R 12 and R 13 described above, and preferred ranges are also the same.
  • m1 represents an integer of 0 to 100, preferably an integer of 0 to 60, and more preferably an integer of 0 to 40.
  • m2 represents an integer of 0 to 60, preferably an integer of 2 to 50, more preferably an integer of 3 to 40.
  • m2 is preferably an integer of 3 to 15 from the viewpoints of lowering the viscosity and storage stability of the pigment dispersion.
  • m3 represents an integer of 0 to 30, preferably an integer of 0 to 25, and more preferably an integer of 0 to 20.
  • M1 + m2 + m3 is preferably 1 or more and 100 or less, more preferably 2 to 60, and further preferably an integer of 3 to 40.
  • the compound represented by the general formula (III) As a method for synthesizing the compound represented by the general formula (III), it can be synthesized by a known method. For example, the description in paragraphs 0047 to 0082 of JP-A-2007-131832 can be referred to, and the contents thereof are described in the present specification. Embedded in the book.
  • the carboxylic acid dispersant used in the present invention a carboxylic acid dispersant obtained by ring-opening addition with an ⁇ -caprolactone compound and a ⁇ -valerolactone compound is preferably used.
  • a preferred form of the polymer having at least one terminal hydroxyl group (POH) or the polymer having at least one terminal primary amino group (PNH 2 ) is, for example, represented by the general formula (IV). Those are more preferable.
  • Y 1 represents a monovalent terminal group having 1 to 20 carbon atoms, 0 to 12 oxygen atoms, and 0 to 3 nitrogen atoms
  • X 2 represents —O—, —S— Or represents —N (R b ) —, wherein Rb represents a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and Z 1 represents —OH or —NH 2 .
  • R 12 in R 12 and G 5 in G 4 are mutually different groups.
  • R 20 represents —C ( ⁇ O) R 12 .
  • m4 represents an integer of 5 to 60
  • m5 represents an integer of 5 to 60.
  • the arrangement of the repeating units G 4 and G 5 in the general formula (IV) does not limit the order thereof, and in the polymer represented by the general formula (IV), the group between the group X 2 and the group R 20 Indicates that the repeating units G 4 and G 5 are included in an arbitrary order, and the repeating units G 4 and G 5 may be either random type or block type, respectively. )
  • Y 1 is the formula (III) in the same meaning as Y 1, and preferred ranges are also the same.
  • Y 1 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 7 carbon atoms, or has an ethylenically unsaturated double bond.
  • X 2 has the same meaning as X 2 in general formula (III), and the preferred range is also the same.
  • Z 1 is the general formula (III) in the same meaning as Z 1 in the preferred range is also the same.
  • R 12 in R 12 and G 5 in G 4 are mutually different groups.
  • G 4 and G 5 are synonymous with G 2 in the general formula (III), and preferred ranges thereof are also the same.
  • R 12 in the general formula (IV) has the same meaning as the general formula (III) R 12 in the preferred ranges are also the same.
  • R 20 represents —C ( ⁇ O) R 12 .
  • R 12 has the same meaning as R 12 in formula (III), and the preferred range is also the same.
  • m4 represents an integer of 5 to 60, preferably an integer of 5 to 50, more preferably an integer of 10 to 40.
  • m5 represents an integer of 5 to 60, preferably an integer of 5 to 50, more preferably an integer of 10 to 40.
  • m5 is preferably an integer of 10 to 20 from the viewpoints of lowering the viscosity and storage stability of the pigment dispersion.
  • the compound represented by the general formula (IV) As a method for synthesizing the compound represented by the general formula (IV), it can be synthesized by a known method. For example, the description in paragraphs 0047 to 0082 of JP-A-2007-131832 can be referred to, and the contents thereof are described in the present specification. Embedded in the book.
  • the carboxylic acid dispersant used in the present invention a carboxylic acid dispersant obtained by ring-opening addition with an ⁇ -caprolactone compound and a ⁇ -valerolactone compound is preferably used.
  • a polymer represented by the following general formula (6) may be used as a polymer having a hydroxyl group at one end (POH) or a polymer having a primary amino group at one end (PNH 2 ). it can.
  • Y 2 represents a polymerization terminating group of the vinyl polymer
  • Z 2 represents —OH or —NH 2
  • R 21 and R 22 each independently represents a hydrogen atom or methyl.
  • Each of R 23 and R 24 is a hydrogen atom, the other is an aromatic group, or C ( ⁇ O) —X 6 —R 25 (where X 6 is —O— or — N (R 26 ) — and R 25 and R 26 each represent a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, which may have an aromatic group as a substituent. ),
  • X 4 represents —O—R 27 — or —S—R 27 —, R 27 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms, and n is an integer of 2 to 50 Represents.
  • Y 2 represents a polymerization termination group of the vinyl polymer, and is any known polymerization termination group introduced when polymerization of a normal ethylenically unsaturated monomer is carried out by a usual method.
  • it can be a group derived from a polymerization initiator, a group derived from a chain transfer agent, a group derived from a solvent, or a group derived from an ethylenically unsaturated monomer. Even if Y 2 has any of these chemical structures, the dispersant of the present invention can exert its effect without being influenced by the polymerization termination group Y 2 .
  • the polymerization termination group include a carboxylic acid residue and an alcohol residue, and a carboxylic acid residue is preferable.
  • Z 2 represents —OH or NH 2 .
  • R 21 and R 22 each represent a hydrogen atom or a methyl group, preferably a hydrogen atom.
  • R 23 and R 24 represents a hydrogen atom, the other one is an aromatic group, or C ( ⁇ O) —X 6 —R 25 (where X 6 is —O— or —N ( R 26 )-).
  • the aromatic group is preferably an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably an aromatic group having 6 to 14 carbon atoms, and further preferably an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. Specifically, a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, etc. are mentioned.
  • X 6 represents —O— or —N (R 26 ) —, and each of R 25 and R 26 has a hydrogen atom or a linear or branched group having 1 to 18 carbon atoms and has an aromatic group as a substituent.
  • the linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable.
  • the aromatic group as a substituent of the alkyl group is preferably an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably an aromatic group having 6 to 14 carbon atoms, and further an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. preferable. Specifically, a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, etc. are mentioned.
  • X 4 represents a single bond, —O—R 27 — or S—R 27 —.
  • R 27 represents a linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms.
  • the alkylene group having 1 to 18 carbon atoms an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms is preferable, and an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable.
  • Specific examples include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, an isopropylene group, a butylene group, an isobutylene group, a pentylene group, and a hexylene group.
  • N represents an integer of 2 to 50, preferably an integer of 2 to 40, more preferably an integer of 2 to 30.
  • Tricarboxylic anhydride or tetracarboxylic dianhydride examples include an aliphatic tricarboxylic acid anhydride or an aromatic tricarboxylic acid anhydride.
  • examples of the aliphatic tricarboxylic acid anhydride include 3-carboxymethylglutaric acid anhydride, 1,2,4-butanetricarboxylic acid-1,2-anhydride, cis-propene-1,2,3-tricarboxylic acid- 1,2-anhydride, 1,3,4-cyclopentanetricarboxylic acid anhydride and the like.
  • aromatic tricarboxylic acid examples include benzenetricarboxylic acid anhydride (1,2,3-benzenetricarboxylic acid anhydride, trimellitic acid anhydride (1,2,4-benzenetricarboxylic acid anhydride)), naphthalenetricarboxylic acid, and the like.
  • Acid anhydrides (1,2,4-naphthalene tricarboxylic acid anhydride, 1,4,5-naphthalene tricarboxylic acid anhydride, 2,3,6-naphthalene tricarboxylic acid anhydride, 1,2,8-naphthalene tricarboxylic acid anhydride 3,4,4′-benzophenone tricarboxylic acid anhydride, 3,4,4′-biphenyl ether tricarboxylic acid anhydride, 3,4,4′-biphenyl tricarboxylic acid anhydride, 2,3,2 ′ -Biphenyltricarboxylic acid anhydride, 3,4,4'-biphenylmethanetricarboxylic acid anhydride, 3,4,4'-biphenylsulfo Such as tricarboxylic acid anhydride.
  • an aromatic tricarboxylic acid anhydride is preferable among the above.
  • the tetracarboxylic dianhydride include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides, aromatic tetracarboxylic dianhydrides, and polycyclic tetracarboxylic dianhydrides.
  • Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, and 1,3-dimethyl.
  • aromatic tetracarboxylic dianhydride examples include pyromellitic dianhydride, ethylene glycol ditrimellitic anhydride ester, propylene glycol ditrimellitic anhydride ester, butylene glycol ditrimellitic anhydride ester, 3, 3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride 2,2 ′, 3,3′-biphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride Anhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride
  • polycyclic tetracarboxylic dianhydride examples include 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic dianhydride, 3,4-dicarboxy-1,2 , 3,4-tetrahydro-6-methyl-1-naphthalene succinic dianhydride.
  • aromatic tetracarboxylic dianhydride is preferable among the above.
  • the tricarboxylic anhydride or tetracarboxylic dianhydride used in the present invention is not limited to the compounds exemplified above, and may have any structure. These may be used alone or in combination. What is preferably used in the present invention is an aromatic tricarboxylic acid anhydride or an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride from the viewpoint of reducing the viscosity of the pigment dispersion or various inks.
  • pyromellitic dianhydride 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 9,9-bis (3,4-dicarboxyphenyl) fluorene dianhydride, 2, 3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, ethylene glycol ditrimellitic anhydride ester and trimellitic anhydride are preferred.
  • the carboxylic acid-based dispersant in the present invention is a hydroxyl group of “polymer having a hydroxyl group at at least one terminal (POH)” or the above-mentioned polymer having a primary amino group at at least one terminal (PNH 2 ).
  • POH polymer having a hydroxyl group at at least one terminal
  • PNH 2 polymer having a primary amino group at at least one terminal
  • the number of moles of the hydroxyl group of the polymer (POH) or the primary amino group of the polymer (PNH 2 ) is ⁇ H>, and the number of moles of the carboxylic acid anhydride group of the tricarboxylic anhydride or tetracarboxylic dianhydride is ⁇ N. >,
  • the remaining acid anhydride may be hydrolyzed with a necessary amount of water and used.
  • a catalyst may be used for the reaction of the polymer (POH) or the polymer (PNH 2 ) with the tricarboxylic acid anhydride or tetracarboxylic dianhydride.
  • a tertiary amine compound can be used.
  • triethylamine, triethylenediamine, N, N-dimethylbenzylamine, N-methylmorpholine, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7- Examples include undecene and 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene.
  • the reaction of the polymer (POH) or polymer (PNH 2 ) with the tricarboxylic acid anhydride or tetracarboxylic dianhydride may be performed without a solvent, or an appropriate dehydrated organic solvent may be used. After completion of the reaction, the solvent used in the reaction can be removed by an operation such as distillation, or can be used as it is as a part of the product of the dispersant.
  • the reaction temperature of the polymer (POH) or polymer (PNH 2 ) and the tricarboxylic acid anhydride or tetracarboxylic dianhydride is the case where “polymer having at least one terminal hydroxyl group (POH)” is used. Is preferably performed in the range of 80 ° C. to 180 ° C., more preferably 90 ° C. to 160 ° C. When the reaction temperature is less than 80 ° C., the reaction rate is slow. When the reaction temperature exceeds 180 ° C., the acid anhydride that has reacted and opened a ring may form a cyclic anhydride again, and the reaction may be difficult to complete.
  • a “polymer having a primary amino group at at least one end (PNH 2 )” it is preferably performed in the range of 0 to 150 ° C., more preferably 10 to 100 ° C. If it is less than 0 ° C., the reaction may not proceed, and if it exceeds 150 ° C., imidation may occur.
  • the content of the dispersant in the composition of the present invention is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 2 to 20% by mass, and further preferably 4 to 4% by mass with respect to the total solid content of the composition of the present invention. 15 mass%, and 5 to 10 mass% is particularly preferable. Further, the content of the dispersant is preferably 5 to 60 parts by mass, more preferably 9 to 40 parts by mass, particularly 10 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) pigment. preferable. Only 1 type of dispersing agent may be contained in the composition of this invention, and may be contained 2 or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • Phenolic compound represented by general formula (V) contains the phenolic compound represented by the following general formula (V).
  • the phenolic compound represented by the general formula (V) is generally added as a polymerization inhibitor in order to improve the temporal stability of the photosensitive composition.
  • the composition of the present invention is applied, and when the fine pattern is exposed and alkali developed, the residue in the unexposed area is more effective. Can be suppressed.
  • R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • Examples of the phenol compound represented by the general formula (V) include hydroquinone and p-methoxyphenol (methoquinone), and p-methoxyphenol (methoquinone) is preferable.
  • the addition amount is preferably 0.01% by mass to 5% by mass with respect to the total mass of the composition.
  • the composition of the present invention may contain only one type of (F) phenolic compound, or may contain two or more types. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the composition of the present invention preferably further comprises a resin.
  • a resin By adding a resin, suitable dispersion stability and alkali developability can be imparted to the composition of the present invention.
  • the type of resin used in the composition of the present invention is not particularly limited.
  • a compound (x) represented by the following general formula (VII) and a compound (y) having another ethylenically unsaturated double bond may be used.
  • a resin obtained by copolymerization is preferred.
  • R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 5 represents a C 2 or C 3 alkylene group
  • R 6 represents a hydrogen atom or a benzene ring which may contain a benzene ring.
  • n represents an integer of 1 to 15.
  • a plurality of R 3 may be the same or different
  • a plurality of R 5 may be the same or different.
  • R 5 represents an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, and when n is 2 or more, a plurality of R 5 may be the same or different.
  • R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may contain a benzene ring.
  • the alkyl group represented by R 6 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. When the carbon number of the alkyl group represented by R 6 is 1 to 10, the alkyl group becomes an obstacle and suppresses the approach between the resins and promotes the adsorption / orientation to the pigment.
  • the alkyl group represented by R 6 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group.
  • alkyl group containing a benzene ring represented by R 6 examples include 1-phenylethyl group, 1-phenylpropyl group, 1-phenylbutyl group, 1-phenylpentyl group, 1-phenylhexyl group, 1-phenylheptyl group. Group, 1-phenyloctyl group, 1-phenylnonyl group, 1-phenyldecyl group, benzyl group, 2-phenyl (iso) propyl group and the like. Of these, a benzyl group and a 2-phenyl (iso) propyl group are preferable.
  • Compound (x) includes phenol ethylene oxide (EO) modified (meth) acrylate, paracumylphenol EO or propylene oxide (PO) modified (meth) acrylate, nonylphenol EO modified (meth) acrylate, nonylphenol PO modified (Meth) acrylate etc. are mentioned.
  • EO or PO-modified (meth) acrylate of paracumylphenol has not only the effect of the ⁇ -electron of the benzene ring, but also its steric effect, and has a better adsorption / orientation surface for the pigment. Since it can form, it is more effective.
  • (meth) acrylic acid methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (iso) propyl (meth) acrylate, (iso) butyl (meth) Acrylate, (iso) pentyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, isobonyl (meth) ) Acrylate, acid phosphooxyethyl (meth) acrylate, acid phosphooxypropyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-acid phosphooxyethyl (meth) acrylate, acid phosphooxypolyethylene glycol (Meth) acrylate.
  • the ratio of the compound (x) in the resin is 0.1 to 50% by weight, more preferably 10 to 35% by weight.
  • the proportion of the compound (x) is less than 10% by weight, the pigment dispersion effect is lowered, and when it is further less than 0.1% by weight, a sufficient dispersion effect cannot be obtained.
  • the amount is more than 35% by weight, the hydrophobicity increases, the developability of the red photosensitive resin composition may be reduced, or a residue may be caused. Compatibility with other components in the composition may be significantly reduced, and precipitation of a polymerizable compound or a photopolymerization initiator may occur.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the resin (copolymer) in the present invention is preferably 5000 to 100,000, more preferably 10,000 to 50,000.
  • Compound (y) includes acid phosphooxyethyl (meth) acrylate, acid phosphooxypropyl (meth) acrylate, 3-chloro-2-acid phosphooxyethyl (meth) acrylate, acid phosphooxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, and the like
  • a (meth) acrylic acid ester containing a phosphoric acid group is used, a higher pigment dispersion effect may be obtained.
  • the ratio of the phosphate group-containing (meth) acrylic acid ester is 0.05 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight.
  • the proportion of the phosphoric acid group-containing (meth) acrylic acid ester is less than 0.05% by weight, a sufficient dispersion effect cannot be obtained.
  • it exceeds 10% by weight the polarity of the resin increases, the development speed becomes remarkably high, or the compatibility with other hydrophobic components decreases, and the resin is precipitated.
  • an ethylenic double bond can be introduced into the side chain of the resin (copolymer) in the present invention in order to react the monomers or resins with each other and improve the sensitivity of the red photosensitive resin composition.
  • the resin has a reactive functional group such as a hydroxyl group
  • the functional group that reacts with the reactive functional group such as glycidyl (meth) acrylate and 2- (meth) acryloyloxyisocyanate and an ethylenic group.
  • An ethylenic double bond is introduced into the side chain by reacting a compound having a saturated group.
  • the resin can be produced by a known method.
  • the description in paragraphs 0041 to 0045 of JP-A No. 2004-101728 can be referred to, and the contents thereof are incorporated herein.
  • the content of the resin in the composition of the present invention is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 3 to 40% by mass, and further preferably 5 to 30% by mass with respect to the total solid content. Only 1 type of resin may be contained in the composition of this invention, and 2 or more types may be contained. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • composition of the present invention includes, in addition to the above-described components, a resin having a polymerizable double bond in the side chain, a surfactant, an organic solvent, a crosslinking agent, etc., as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Other components may be included.
  • a resin having a polymerizable double bond in the side chain may be contained.
  • the composition of the present invention can be cured more effectively.
  • the polymerizable double bond is preferably (meth) acrylate.
  • the resin having a polymerizable double bond in the side chain is not particularly limited as long as it has a polymerizable double bond in the side chain.
  • the copolymer (a) with the polymerizable monomer (q) is preferably a resin obtained by reacting a functional group capable of reacting with a hydroxyl group and a compound (b) having an ethylenically unsaturated double bond.
  • the polymerizable monomer (p) having 2 to 6 hydroxyl groups constituting the resin having a polymerizable double bond in the side chain is a compound having 2 to 6 hydroxyl groups and an ethylenically unsaturated double bond.
  • a monomer represented by the following general formula (1) can be used.
  • General formula (1) (Wherein R 1 and R 4 each represent a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 2 represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 represents 1 carbon atom) Represents an alkylene group of 1 to 4 or a single bond, and n represents an integer of 2 to 6.
  • Examples of the monomer represented by the general formula (1) include monoesters of polyhydric alcohols having an ethylenically unsaturated double bond, and glycerol mono (meth) acrylate is preferred.
  • the other polymerizable monomer (q) is a polymerizable monomer copolymerizable with the polymerizable monomer (p) having 2 to 6 hydroxyl groups.
  • N-vinylpyrrolidone styrene and its derivatives, styrenes such as ⁇ -methylstyrene
  • acrylamides such as (meth) acrylamide, methylol (meth) acrylamide, alkoxymethylol (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide
  • examples include (meth) acrylonitrile, other vinyl compounds such as ethylene, propylene, butylene, vinyl chloride, and vinyl acetate, and macromonomers such as polymethyl methacrylate macromonomer and polystyrene macromonomer. These monomers can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
  • the copolymerization ratio of the polymerizable monomer (p) having 2 to 6 hydroxyl groups and the other polymerizable monomer (q) is preferably 5 to 95% by weight: 95 to 5% by weight, 70% by weight: More preferably, it is 70 to 30% by weight.
  • the copolymerization ratio of the polymerizable monomer (p) is less than 5% by weight, the number of ethylenically unsaturated double bonds that can be introduced is small, the double bond equivalent value is large, and sufficient sensitivity can be obtained. Can not.
  • a copolymer (a) of a polymerizable monomer (p) having 2 to 6 hydroxyl groups and another polymerizable monomer (q) can be produced by a known method. No. 156930, paragraph 0013 can be referred to, the contents of which are incorporated herein.
  • a resin having a polymerizable double bond in the side chain can be obtained by reacting the copolymer (a) with a functional group capable of reacting with a hydroxyl group and a compound (b) having an ethylenically unsaturated double bond.
  • the compound (b) having a functional group capable of reacting with a hydroxyl group and an ethylenically unsaturated double bond include an isocyanate group and a carboxyl group, and an isocyanate group is particularly preferred from the viewpoint of reactivity.
  • Specific examples of the compound having an isocyanate group and an ethylenically unsaturated double bond include 2-acryloylethyl isocyanate and 2-methacryloylethyl isocyanate.
  • Specific examples of the compound having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated double bond include acrylic acid, methacrylic acid, and maleic anhydride.
  • the amount of ethylenically unsaturated double bonds introduced into the copolymer (a) via a hydroxyl group is indicated by the “double bond equivalent” of the resulting resin.
  • the double bond equivalent of the resin is preferably 200 to 2,000, and more preferably 300 to 900.
  • the ratio of the polymerizable monomer (p) for introducing the ethylenically unsaturated double bond is increased, and a sufficient amount of the polymerizable monomer (for maintaining various properties) ( q) cannot be copolymerized.
  • Mw weight average molecular weight of the resin having a polymerizable double bond in the side chain is preferably 2000 to 200000, more preferably 5000 to 50000, from the viewpoint of good dispersibility of the composition of the present invention. .
  • the reaction of the copolymer (A) with the functional group capable of reacting with a hydroxyl group and the compound (b) having an ethylenically unsaturated double bond can be carried out by a known method, for example, JP-A-2005-156930. Reference can be made to the description of paragraph 0016 of the publication, the contents of which are incorporated herein.
  • the content of the resin having a polymerizable double bond in the side chain in the composition of the present invention is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.3 to 40% by mass with respect to the total solid content. More preferably, it is 0.5 to 30% by mass.
  • One type of resin having a polymerizable double bond in the side chain may be contained in the composition of the present invention, or two or more types may be contained. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • composition of the present invention may further contain an alkali-soluble resin as a binder.
  • component contained in the composition of this invention as an dispersing agent component is not contained in alkali-soluble resin here.
  • the alkali-soluble resin is a linear organic polymer, and promotes at least one alkali-solubility in a molecule (preferably a molecule having an acrylic copolymer or a styrene copolymer as a main chain). It can be suitably selected from alkali-soluble resins having a group. From the viewpoint of heat resistance, polyhydroxystyrene resins, polysiloxane resins, acrylic resins, acrylamide resins, and acryl / acrylamide copolymer resins are preferable. From the viewpoint of development control, acrylic resins and acrylamide resins are preferable. Resins and acrylic / acrylamide copolymer resins are preferred.
  • alkali-soluble resin for example, an alkali-soluble resin described in paragraphs 0179 to 0208 of JP2013-077009A can be referred to, and the contents thereof are incorporated herein.
  • alkali-soluble resin may contain the structural unit derived from the ethylenically unsaturated monomer shown by following formula (X).
  • Formula (X) (In Formula (X), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or a benzene ring which may contain a benzene ring. And represents an alkyl group of 20. n represents an integer of 1 to 15.)
  • the alkylene group of R 2 preferably has 2 to 3 carbon atoms.
  • the alkyl group of R 3 has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10, and the alkyl group of R 3 may contain a benzene ring.
  • Examples of the alkyl group containing a benzene ring represented by R 3 include a benzyl group and a 2-phenyl (iso) propyl group.
  • the acid value of the alkali-soluble resin is preferably 30 mgKOH / g to 200 mgKOH / g, more preferably 50 mgKOH / g to 150 mgKOH / g, and most preferably 70 mgKOH / g to 120 mgKOH / g.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the alkali-soluble resin is preferably 2,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 30,000, and most preferably 7,000 to 20,000.
  • the content of the alkali-soluble resin in the coloring composition is preferably 1% by mass to 15% by mass, more preferably based on the total solid content of the coloring composition. Is 2% by mass to 12% by mass, and particularly preferably 3% by mass to 10% by mass.
  • the composition of the present invention may contain only one kind of alkali-soluble resin, or may contain two or more kinds. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • the composition of the present invention may contain an organic solvent.
  • the organic solvent is basically not particularly limited as long as the solubility of each component and the coating property of the red photosensitive resin composition are satisfied, but in particular, the solubility and coating of UV absorbers, alkali-soluble resins and dispersants, etc. Is preferably selected in consideration of safety and safety.
  • organic solvents examples include esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, and ethyl lactate.
  • Alkyl oxyacetates eg, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate)
  • alkyl 3-oxypropionate Esters eg, methyl 3-oxypropionate, ethyl 3-oxypropionate, etc.
  • Oxypropionic acid alkyl esters eg, methyl 2-oxypropionate, ethyl 2-oxypropionate, propyl 2-oxypropionate, etc.
  • ethers For example, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether Acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate and the like, and ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone and 3-heptanone, and aromatic hydrocarbons such as Tolue And xylene are preferable.
  • ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone and 3-heptanone, and aromatic hydrocarbons
  • organic solvents are preferably mixed in two or more types from the viewpoints of solubility of the ultraviolet absorber and the alkali-soluble resin, improvement of the coated surface, and the like.
  • It is a mixed solution composed of two or more selected from carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol methyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate.
  • the content of the organic solvent in the composition is preferably such that the total solid concentration of the composition is 5% by mass to 80% by mass from the viewpoint of applicability, and is further 5% by mass to 60% by mass. 10% by mass to 50% by mass is particularly preferable.
  • Various surfactants may be added to the composition of the present invention from the viewpoint of further improving coatability.
  • various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a silicone-based surfactant can be used.
  • the composition of the present invention contains a fluorosurfactant, the liquid properties (particularly fluidity) when prepared as a coating liquid are further improved. Sex can be improved more.
  • the fluorine content in the fluorosurfactant is preferably 3% by mass to 40% by mass, more preferably 5% by mass to 30% by mass, and particularly preferably 7% by mass to 25% by mass.
  • a fluorine-based surfactant having a fluorine content within this range is effective in terms of uniformity of coating film thickness and liquid-saving properties, and has good solubility in the composition.
  • fluorosurfactant examples include Megafac F171, F172, F173, F176, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, F479, F482, F554, F780, F780, F781 (above DIC Corporation), Florard FC430, FC431, FC171 (above, Sumitomo 3M Limited), Surflon S-382, SC-101, SC-103, SC-104, SC-105, SC1068, SC-381, SC-383, S393, KH-40 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and the like.
  • nonionic surfactant examples include glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane, and ethoxylates and propoxylates thereof (for example, glycerol propoxylate, glycerol ethoxylate, etc.), polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene Stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester (Pluronic L10, L31, L61, L62 manufactured by BASF, 10R5, 17R2, 25R2, Tetronic 304, 701, 704, 901, 904, 150R1) Solsperse 20000 (Lubrizol Japan Co., Ltd.), and the like.
  • cationic surfactant examples include phthalocyanine derivatives (trade name: EFKA-745, manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.), organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid ( Co) polymer polyflow no. 75, no. 90, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.).
  • phthalocyanine derivatives trade name: EFKA-745, manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd.
  • organosiloxane polymer KP341 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • (meth) acrylic acid ( Co) polymer polyflow no. 75, no. 90, no. 95 manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.
  • W001 manufactured by Yusho Co., Ltd.
  • anionic surfactants include W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) and the like.
  • silicone surfactant examples include “Toray Silicone DC3PA”, “Toray Silicone SH7PA”, “Toray Silicone DC11PA”, “Tore Silicone SH21PA”, “Tore Silicone SH28PA”, “Toray Silicone” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.
  • the addition amount of the surfactant is preferably 0.001% by mass to 2.0% by mass, more preferably 0.001% by mass with respect to the total mass of the composition. 005 mass% to 1.0 mass%.
  • the composition of the present invention may contain only one type of surfactant or two or more types of surfactant. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.
  • composition of the present invention may contain a sensitizer and a light stabilizer described in paragraph 0078 of JP-A No. 2004-295116, and a thermal polymerization inhibitor described in paragraph 0081 of the same publication.
  • the composition of this invention can be prepared by mixing each component mentioned above.
  • the components constituting the composition may be combined at once, or may be sequentially combined after each component is dissolved and dispersed in a solvent.
  • the composition may be prepared by dissolving and dispersing all components in a solvent at the same time. If necessary, each component may be suitably used as two or more solutions / dispersions at the time of use (at the time of application). ) May be mixed to prepare a composition.
  • the composition of the present invention comprises at least C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment orange 71 and C.I. I.
  • a dispersion in which pigment yellow 139 is dispersed separately may be blended, or a dispersion obtained by co-dispersing the pigment may be blended, but a dispersion obtained by co-dispersing the pigment may be blended. It is preferable to mix.
  • the composition of the present invention contains at least C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment orange 71 and C.I. I. It is preferable to contain a dispersion obtained by co-dispersing CI Pigment Yellow 139.
  • a red photosensitive resin composition When a red photosensitive resin composition is prepared by mixing a dispersion in which a single pigment is separately dispersed, the viscosity stability of the resulting red photosensitive resin composition tends to deteriorate.
  • the reason for this is not clear, but is considered as follows. That is, when a plurality of dispersions are mixed, the pigment particles contained in one dispersion take away the dispersant adsorbed on the pigment particles contained in the other dispersion, and the dispersion of the pigment particles taken away from the dispersant It is presumed that the stability is lost, and as a result, the viscosity stability of the obtained red photosensitive resin composition tends to deteriorate.
  • the process of mixing a plurality of dispersions is omitted by co-dispersing the pigment in advance, it is possible to avoid the problem that the viscosity stability of the obtained red photosensitive resin composition is deteriorated.
  • a pigment derivative represented by the above general formula (I) and a dispersant I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment orange 71 and C.I. I.
  • the dispersion obtained by co-dispersing further includes a step of blending a photopolymerization initiator and a polymerizable compound.
  • composition prepared as described above is preferably subjected to use after being filtered using a filter having a pore size of about 0.01 ⁇ m to 3.0 ⁇ m, more preferably about 0.05 ⁇ m to 0.5 ⁇ m. be able to.
  • the composition of the present invention can form a cured film having excellent heat resistance and color characteristics, it is suitably used for forming a color pattern (colored layer) of a color filter.
  • the composition of the present invention is preferably used for forming a colored pattern such as a color filter used in a solid-state imaging device (for example, CCD, CMOS, etc.) or an image display device such as a liquid crystal display device (LCD). it can. Furthermore, it can be suitably used as a production application for printing ink, inkjet ink, paint, and the like.
  • a color filter for a solid-state imaging device such as a CCD and a CMOS can be suitably used as a production application.
  • the pattern forming method of the present invention includes a red photosensitive resin composition layer forming step of forming a red photosensitive resin composition layer on a support using the composition of the present invention, and the red photosensitive resin composition layer. It is characterized by including an exposure process for exposing in a pattern-like manner and a pattern formation process for developing and removing unexposed portions to form a colored pattern.
  • the pattern forming method of the present invention can be suitably applied to the formation of a colored pattern (pixel) included in a color filter.
  • the support for forming a pattern by the pattern forming method of the present invention is not particularly limited as long as it is a support applicable to pattern formation in addition to a plate-like material such as a substrate.
  • the method for producing a color filter of the present invention applies the pattern forming method of the present invention, and includes a step of forming a colored pattern on a support using the pattern forming method of the present invention. That is, the method for producing a color filter of the present invention applies the pattern forming method of the present invention, and a red photosensitive resin composition layer is formed on a support using the red photosensitive resin composition of the present invention. And a pattern forming step of developing and removing unexposed portions to form a colored pattern, and a step of exposing the red photosensitive resin composition layer in a pattern manner. Furthermore, you may provide the process (prebaking process) of baking a red photosensitive resin composition layer, and the process (post-baking process) of baking the developed coloring pattern as needed.
  • the manufacturing method of the color filter of the present invention applies the pattern forming method of the present invention, and includes forming a colored pattern on the substrate using the pattern forming method of the present invention.
  • Step of forming a red photosensitive resin composition layer In the step of forming the red photosensitive resin composition layer, the composition of the present invention is applied on the support to form the red photosensitive resin composition layer.
  • a solid-state imaging in which an imaging element (light receiving element) such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) is provided on a substrate (for example, a silicon substrate).
  • An element substrate can be used.
  • the colored pattern in the present invention may be formed on the imaging element forming surface side (front surface) of the solid-state imaging element substrate, or may be formed on the imaging element non-forming surface side (back surface).
  • a light shielding film may be provided between the colored patterns in the solid-state image sensor or on the back surface of the substrate for the solid-state image sensor.
  • an undercoat layer may be provided on the support for improving adhesion with the upper layer, preventing diffusion of substances, or flattening the substrate surface.
  • composition of the present invention As a method for applying the composition of the present invention on the support, various coating methods such as slit coating, ink jet method, spin coating, cast coating, roll coating, screen printing method and the like can be applied.
  • the drying (pre-baking) of the red photosensitive resin composition layer coated on the support can be performed at a temperature of 50 ° C. to 140 ° C. for 10 seconds to 300 seconds with a hot plate, oven or the like.
  • the red photosensitive resin composition layer formed in the red photosensitive resin composition layer forming step is subjected to pattern exposure through a mask having a predetermined mask pattern using an exposure apparatus such as a stepper, for example. Thereby, a cured film is obtained.
  • an exposure apparatus such as a stepper, for example.
  • a cured film is obtained.
  • radiation (light) that can be used for exposure ultraviolet rays such as g-line and i-line are particularly preferable (particularly preferably i-line).
  • Irradiation dose is more preferably 30mJ / cm 2 ⁇ 1500mJ / cm 2 is preferably 50mJ / cm 2 ⁇ 1000mJ / cm 2, and most preferably 80mJ / cm 2 ⁇ 500mJ / cm 2.
  • the thickness of the cured film is preferably 1.0 ⁇ m or less, more preferably 0.1 ⁇ m to 0.9 ⁇ m, and further preferably 0.2 ⁇ m to 0.8 ⁇ m. It is preferable to set the film thickness to 1.0 ⁇ m or less because high resolution and high adhesion can be obtained.
  • a cured film having a thin film thickness of 0.7 ⁇ m or less can also be suitably formed, and the obtained cured film is developed in a pattern forming process described later, thereby forming a thin film.
  • the coloring pattern excellent in developability, surface roughness suppression, and pattern shape can be obtained.
  • the red photosensitive resin composition layer in the light-irradiated portion in the exposure step is eluted in the alkaline aqueous solution, and only the photocured portion remains.
  • the developer is preferably an organic alkali developer that does not cause damage to the underlying image sensor or circuit.
  • the development temperature is usually 20 ° C. to 30 ° C., and the development time is conventionally 20 seconds to 90 seconds. In order to remove the residue more, in recent years, it may be carried out for 120 seconds to 180 seconds. Furthermore, in order to further improve residue removability, the process of shaking off the developer every 60 seconds and further supplying a new developer may be repeated several times.
  • alkaline agent used in the developer examples include ammonia water, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide.
  • Organic alkaline compounds such as choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -7-undecene, and the concentration of these alkaline agents is 0.001 to 10% by mass
  • An alkaline aqueous solution diluted with pure water so as to be preferably 0.01% by mass to 1% by mass is preferably used as the developer.
  • an inorganic alkali may be used for the developer, and as the inorganic alkali, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium oxalate, sodium metaoxalate and the like are preferable.
  • a developer composed of such an alkaline aqueous solution it is generally washed (rinsed) with pure water after development.
  • post-bake heat treatment after drying. If a multicolor coloring pattern is to be formed, a cured film can be produced by sequentially repeating the above steps for each color. Thereby, a color filter is obtained.
  • the post-baking is a heat treatment after development for complete curing, and a heat curing treatment is usually performed at 100 ° C. to 240 ° C., preferably 200 ° C. to 240 ° C.
  • This post-bake treatment is performed continuously or batchwise using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer), a high-frequency heater, or the like so that the coating film after development is in the above-described condition. be able to.
  • paragraphs 0287 to 0356 in JP 2013-054080 A can be referred to, and the contents thereof are incorporated herein.
  • the manufacturing method of this invention may have a well-known process as a manufacturing method of the color filter for solid-state image sensors as a process other than the above as needed.
  • a curing step of curing the formed colored pattern by heating and / or exposure as necessary may be included. Good.
  • the composition according to the present invention when used, for example, clogging of a nozzle or a piping part of a coating apparatus discharge part, contamination due to adhesion, sedimentation, or drying of a colored composition or pigment in the coating machine may occur. . Therefore, in order to efficiently clean the contamination caused by the composition of the present invention, it is preferable to use the solvent related to the present composition as the cleaning liquid.
  • the solvent related to the present composition as the cleaning liquid.
  • JP-A-7-128867, JP-A-7-146562, JP-A-8-278737, JP-A-2000-273370, JP-A-2006-85140, JP-A-2006-291191 The cleaning liquids described in JP2007-2101A, JP2007-2102A, JP2007-281523A, etc.
  • alkylene glycol monoalkyl ether carboxylates and alkylene glycol monoalkyl ethers are preferred.
  • These solvents may be used alone or in combination of two or more. When mixing 2 or more types, it is preferable to mix the solvent which has a hydroxyl group, and the solvent which does not have a hydroxyl group.
  • the mass ratio of the solvent having a hydroxyl group and the solvent having no hydroxyl group is from 1/99 to 99/1, preferably from 10/90 to 90/10, more preferably from 20/80 to 80/20.
  • the ratio is particularly preferably 60/40.
  • a surfactant related to the present composition described above may be added to the cleaning liquid.
  • the color filter of the present invention uses the composition of the present invention, the exposure can be performed with excellent exposure margin, and the formed colored pattern (colored pixel) is excellent in pattern shape, and the pattern surface is rough and developed. Since the residue in the portion is suppressed, the color characteristics are excellent.
  • the color filter of the present invention can be suitably used for a solid-state imaging device such as a CCD or CMOS, and is particularly suitable for a CCD or CMOS having a high resolution exceeding 1 million pixels.
  • the color filter for a solid-state imaging device of the present invention can be used as a color filter disposed between, for example, a light receiving portion of each pixel constituting a CCD or CMOS and a microlens for condensing light.
  • the size (pattern width) of the colored pattern (colored pixel) is preferably 2.5 ⁇ m or less, more preferably 2.0 ⁇ m or less, and particularly preferably 1.7 ⁇ m or less.
  • the solid-state imaging device of the present invention includes the above-described color filter of the present invention.
  • the configuration of the solid-state imaging device of the present invention is a configuration provided with the color filter in the present invention, and is not particularly limited as long as it is a configuration that functions as a solid-state imaging device. .
  • a transfer electrode made of a plurality of photodiodes and polysilicon constituting a light receiving area of a solid-state imaging device (CCD image sensor, CMOS image sensor, etc.) is provided on a support, and the photodiode and the transfer electrode are provided on the support.
  • light collecting means for example, a microlens, etc., the same shall apply hereinafter
  • the color filter of the present invention can be used not only for the solid-state imaging device but also for image display devices such as liquid crystal display devices and organic EL display devices, and is particularly suitable for use in liquid crystal display devices.
  • the liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention can display a high-quality image with a good display image color and excellent display characteristics.
  • display devices For the definition of display devices and details of each display device, refer to, for example, “Electronic Display Device (Akio Sasaki, Kogyo Kenkyukai, 1990)”, “Display Device (Junsho Ibuki, Industrial Books Co., Ltd.) Issued in the first year).
  • the liquid crystal display device is described, for example, in “Next-generation liquid crystal display technology (edited by Tatsuo Uchida, Industrial Research Co., Ltd., published in 1994)”.
  • the liquid crystal display device to which the present invention can be applied is not particularly limited, and can be applied to, for example, various types of liquid crystal display devices described in the “next generation liquid crystal display technology”.
  • the color filter of the present invention may be used in a color TFT liquid crystal display device.
  • the color TFT liquid crystal display device is described in, for example, “Color TFT liquid crystal display (issued in 1996 by Kyoritsu Publishing Co., Ltd.)”.
  • the present invention is applied to a liquid crystal display device with a wide viewing angle, such as a horizontal electric field driving method such as IPS and a pixel division method such as MVA, STN, TN, VA, OCS, FFS, and R-OCB. it can.
  • the color filter in the present invention can be used for a bright and high-definition COA (Color-filter On Array) system.
  • COA Color-filter On Array
  • the required characteristics for the color filter layer require the required characteristics for the interlayer insulating film, that is, the low dielectric constant and the resistance to the stripping solution, in addition to the normal required characteristics as described above.
  • the color filter of the present invention since a dye multimer excellent in hue is used, the color purity, light transmittance, etc. are good and the color pattern (pixel) is excellent in hue, so the resolution is high and the long-term durability is excellent.
  • a COA type liquid crystal display device can be provided.
  • a resin film may be provided on the color filter layer.
  • micro O red system micro OLED
  • the liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention includes various members such as an electrode substrate, a polarizing film, a retardation film, a backlight, a spacer, and a viewing angle guarantee film.
  • the color filter of the present invention can be applied to a liquid crystal display device composed of these known members.
  • these materials for example, “'94 Liquid Crystal Display Peripheral Materials / Chemicals Market (Kentaro Shima, CMC 1994)”, “2003 Liquid Crystal Related Markets Current Status and Future Prospects (Volume 2)” Fuji Chimera Research Institute, Ltd., published in 2003) ”.
  • backlighting SID meeting Digest 1380 (2005) (A. Konno et.al), Monthly Display December 2005, pages 18-24 (Yasuhiro Shima), pages 25-30 (Takaaki Yagi), etc. Are listed.
  • the color filter according to the present invention When the color filter according to the present invention is used in a liquid crystal display device, a high contrast can be realized when combined with a conventionally known three-wavelength tube of a cold cathode tube, and further, red, green and blue LED light sources (RGB-LED).
  • RGB-LED red, green and blue LED light sources
  • the disappearance of the lactone monomer was confirmed by 1H-NMR.
  • the reaction solution was cooled to room temperature, mixed with 8.45 g of polyphosphoric acid having an orthophosphoric acid content of 116%, gradually heated, stirred and heated at 80 ° C. for 6 hours, and the number average molecular weight of R3 was 760, y
  • the acid value of the obtained phosphoric acid dispersant was 166.
  • Synthesis Examples 2-4 The phosphoric acid dispersant (E-1) was prepared in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the type and amount of monoalcohol used and the type and amount of lactone monomer used were changed as shown in Table 1. -2) to (E-1-4) were obtained.
  • red pigment dispersion composition A mixture having the following composition was uniformly stirred and mixed, and then mixed and dispersed by a bead mill for 3 hours to prepare a red pigment dispersion composition (R-A1).
  • Diketopyrrolopyrrole red pigment CI Pigment Red 254
  • Diketopyrrolopyrrole-based orange pigment CI Pigment Orange 71
  • Isoindoline-based yellow pigment CI Pigment Yellow 139
  • Dye derivative (B-1) Compound represented by the following formula (B-1) 1.2 parts by mass Dispersant (E-1-5): Disperbyk111 (Bic Chemie Co., Ltd., phosphate dispersant) 1.5 parts by mass Resin (G-1) 5.3 parts by mass (nonvolatile content) PGMEA 80.9 parts by mass
  • the red pigment dispersion compositions (R-A2) to (R-A15), (R-A15), (R-A15), (R-A1), (R-A1), R-A17) to (R-A22) were prepared.
  • a red pigment dispersion composition (R-A16) was prepared in the same manner as in the dispersion method of the red pigment dispersion composition (R-A7), except that each pigment was dispersed separately.
  • a red pigment dispersion composition (R-A16) was prepared by the following procedure. First, a mixture of the following composition was uniformly stirred and mixed, and then mixed and dispersed for 3 hours by a bead mill to prepare a red pigment dispersion composition (R-1A).
  • Diketopyrrolopyrrole red pigment (CI Pigment Red 254) 1.4 parts by mass Pigment derivative (B-1) 0.15 parts by mass Dispersant (E-1-5): Disperbyk111 (Bic Chemie Co., Ltd., phosphate dispersant) 0.19 parts by mass Resin (G-2) 0.38 parts by mass (non-volatile content) Resin (G-3) 0.29 parts by mass (nonvolatile content) PGMEA 10.23 parts by mass
  • red pigment dispersion composition (R-2A).
  • Anthraquinone red pigment (CI Pigment Red 177) 3.0 parts by mass Pigment derivative (B-1) 0.33 parts by mass Dispersant (E-1-5): Disperbyk111 (Bic Chemie Co., Ltd., phosphate dispersant) 0.41 part by mass Resin (G-2) 0.81 part by mass (nonvolatile content) Resin (G-3) 0.62 parts by mass (non-volatile content) PGMEA 21.92 parts by mass
  • an orange pigment dispersion composition (O-1A).
  • Diketopyrrolopyrrole orange pigment (CI Pigment Orange 71) 5.4 parts by mass Pigment derivative (B-1) 0.59 parts by mass Dispersant (E-1-5): Disperbyk111 (Bic Chemie Co., Ltd., phosphate dispersant) 0.74 parts by mass Resin (G-2) 1.47 parts by mass (non-volatile content) Resin (G-3) 1.13 parts by mass (nonvolatile content) PGMEA 39.76 parts by mass
  • a mixture having the following composition was uniformly stirred and mixed, and then mixed and dispersed by a bead mill for 3 hours to prepare a yellow pigment dispersion composition (Y-1A).
  • Isoindoline yellow pigment CI Pigment Yellow 139
  • B-1 0.13 parts by mass Dispersant
  • Disperbyk111 Bic Chemie Co., Ltd., phosphate dispersant
  • G-2 0.33 parts by mass (nonvolatile content)
  • Resin (G-3) 0.26 parts by mass (nonvolatile content)
  • PGMEA 8.99 parts by mass
  • red pigment dispersion composition (R-1A), (R-2A) obtained in the above procedure By mixing the red pigment dispersion composition (O-1A), and the yellow pigment dispersion composition (Y-1A) A red pigment dispersion composition (R-A16) was obtained.
  • a red photosensitive resin composition was prepared by uniformly stirring and mixing a mixture having the following composition.
  • Red pigment dispersion composition R-A1) 69.5 parts by mass Resin (G-1) 1.9 parts by mass (as 40% by mass resin solution)
  • Photopolymerization initiator F-1) 0.8 parts by mass Ethylenically unsaturated compound (E-1) 0.6 parts by mass Fluorine-based surfactant 4.2 parts by mass (propylene glycol monomethyl ether having a nonvolatile content of 1% by mass) As acetate solution) Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) 23.0 parts by mass
  • Photopolymerization initiator F-1): 1.2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)] (manufactured by BASF, IRGACURE OXE01) Ethylenically unsaturated compound (E
  • Red photosensitive resin compositions (RR-A2) to (RR-A16) are prepared in the same manner as the red photosensitive resin composition (RR-A1) except that the red pigment dispersion composition to be used is changed. did.
  • the phenol type compound (F) represented by general formula (V) at the time of preparation of a red photosensitive resin composition that effect was shown in Table 2.
  • the amount of phenolic compound (F) added is 0.05 parts by mass.
  • the coating solution immediately after the preparation was applied using a spin coater so that the dry film thickness was 1.0 ⁇ m, and prebaked at 100 ° C. for 120 seconds, A red colored film was formed on the silicon wafer.
  • Foreign matter contained in the red colored film is detected by a foreign matter evaluation apparatus Conplus III (manufactured by Applied Materials), and from all the detected foreign matter, foreign matter having a maximum width of 1.0 ⁇ m or more that causes a decrease in yield. (Coarse particles) were classified visually. The number of classified foreign matters having a maximum width of 1.0 ⁇ m or more (number per 1 cm 2 ) was counted, and film defects were evaluated using the obtained value as an index. The results are shown in Table 2.
  • the coating liquid which was made to age for 6 months at room temperature after preparing was prepared.
  • a red colored film was formed in the same manner as in the case of using the coating solution immediately after preparation, except that the coating solution aged for 6 months at room temperature after this preparation was used.
  • the film defect was evaluated about the red colored film.
  • Table 2 The following table shows the count number of film defects (coarse particles).
  • the increase rate in the following table is (film defect when using a coating solution that has been aged for 6 months at room temperature after preparation) / (film defect when using a coating solution immediately after preparation) ⁇ 100.
  • Development residue Resist CT-2000L solution (manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.) is applied onto a silicon wafer using a spin coater so as to have a film thickness of 2 ⁇ m, and is heated and dried at 220 ° C. for 1 hour to be transparently cured. A film (undercoat layer) was formed.
  • a spin coater so that the dry film thickness is 0.8 ⁇ m
  • Pre-baking was performed at 100 ° C. for 120 seconds to form a colored film on the silicon wafer.
  • an i-line stepper (FPA-3000i5 + manufactured by Canon Inc.) uses a mask pattern in which 1.5 ⁇ m square pixels are arranged in a 4 mm ⁇ 3 mm region on the substrate. The exposure was carried out with an optimum exposure amount for forming a square pixel of 5 ⁇ m. After exposure, paddle development was performed at 23 ° C. for 60 seconds using a developer (trade name: CD-2000, 60%, manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.). Subsequently, it was rinsed with running water for 20 seconds and then spray-dried. Thereafter, post-baking was performed on a hot plate at 220 ° C. for 300 seconds to form a colored pattern on the silicon wafer.
  • a developer trade name: CD-2000, 60%, manufactured by FUJIFILM Electronics Materials Co., Ltd.
  • the unexposed portions (pattern concave portions having a square shape of 1.5 ⁇ m square) of the colored pattern thus obtained were observed with an electron microscope, and the number of development residues was counted. This was performed for any five unexposed areas, and the average value was divided into the following four stages. The results are shown in Table 2.
  • Viscosity stability The red photosensitive resin composition prepared as described above was stored at 25 ° C., and the viscosity immediately after the preparation of the red photosensitive resin composition and the viscosity after 7 days from the preparation were measured. The viscosities immediately after preparation and after aging were compared and evaluated in the following stages. The viscosity was measured at 25 ° C. using an R85 viscometer manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd. The results are shown in Table 2.
  • A B viscosity difference immediately and after aging preparation is less than 1 mPa ⁇ s -1: viscosity difference is 1 ⁇ 15mPa ⁇ s -1 immediately and after aging
  • Preparation C viscosity difference immediately and after aging preparation Over 15 mPa ⁇ s -1
  • each symbol means the following compound.
  • PR254 Diketopyrrolopyrrole red pigment (CI PigmentRed254)
  • PR122 quinacridone red pigment (CI PigmentRed122)
  • PR177 Anthraquinone red pigment (CI PigmentRed177)
  • PO71 diketopyrrolopyrrole-based orange pigment (CI Pigment Orange 71)
  • PY139 Isoindolin yellow pigment (CI Pigment Yellow 139)
  • PG36 Copper halide phthalocyanine pigment (CI Pigment Green 36) Titanium black: Titanium black particles (Mitsubishi Materials Corporation, 13M-T)
  • Dye derivative (B-1) Compound represented by the following chemical formula (B-1)
  • Phenol compound (F-1) p-methoxyphenol phenol compound (F-2): hydroquinone
  • Blemmer PP-500 Polypropylene glycol monomethacrylate (manufactured by NOF Corporation: Trade name Blemmer PP-500, hydroxyl value: 95.1 mgKOH / g) PMA ... pyromellitic dianhydride BPAF ... 9,9-bis (3,4-dicarboxyphenyl) fluorene dianhydride NPDA ...
  • TMEG Ethylene glycol ditrimellitic anhydride (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd .: trade name Ricacid TMEG-100)
  • TMA Trimellitic anhydride
  • DMBA Dimethylbenzylamine
  • Synthesis Example 14 In a reaction vessel similar to Synthesis Example 5, 35.0 g of Jeffamine XTJ-506 (manufactured by Mitsui Chemicals Fine Co., Ltd .: one-end methoxylated polyoxyethylene polyoxypropyleneamine, number average molecular weight 1000, amine value 56 mgKOH / g) And 7.18 g of ethylene glycol ditrimellitic anhydride ester (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd .: trade name Guatemalacid TMEG-100) were added and reacted at 50 ° C. for 3 hours. The acid value was measured to confirm that 97% or more of the acid anhydride was half-amidated, and the reaction was completed to obtain a carboxylic acid dispersant (E-2-7).
  • Synthesis Example 15 A reaction vessel equipped with a gas introduction tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 6.26 g of 1-dodecanol, 28.74 g of ⁇ -caprolactone, and 0.1 part of monobutyltin (IV) oxide as a catalyst, and nitrogen gas. And then heated and stirred at 120 ° C. for 4 hours. After confirming the disappearance of the caprolactone monomer by 1H-NMR measurement, 3.36 g of succinic anhydride, 6.25 g of 2-ethylhexyl glycidyl ether, and 0.2 g of N, N-dimethylbenzylamine were added and reacted at 80 ° C.
  • Synthesis Example 16 A reaction vessel equipped with a gas introduction tube, a thermometer, a condenser, and a stirrer was charged with 10.0 g of n-butyl methacrylate, 10.0 g of benzyl methacrylate and 1.0 g of 2-mercaptoethanol, and replaced with nitrogen gas. The reaction vessel was heated to 80 ° C. and reacted for 12 hours. The disappearance of the monomer component was confirmed by 1H-NMR measurement. Pyromellitic dianhydride 1.4 g, cyclohexanone 9.59 g, and 1,8-diazabicyclo- [5.4. 0] -7-undecene (0.04 g) was added, and the mixture was reacted at 130 ° C.
  • red pigment dispersion composition A mixture having the following composition was uniformly stirred and mixed, and then mixed and dispersed by a bead mill for 3 hours to prepare a red pigment dispersion composition (R-B1).
  • Diketopyrrolopyrrole red pigment CI Pigment Red 254
  • Diketopyrrolopyrrole-based orange pigment CI Pigment Orange 71
  • Isoindoline-based yellow pigment CI Pigment Yellow 139
  • Dye derivative (B-1) Compound represented by the above formula (B-1) 1.2 parts by mass
  • PGMEA 80.9 parts by mass
  • red pigment dispersion compositions (R-B2) to (R-B14), (R-B14), (R-B1), (R-B1) are the same as the red pigment dispersion composition (R-B1) except that the composition is changed to the composition described in Table 4.
  • R-B16) to (R-B21) were prepared.
  • a red pigment dispersion composition (RB15) was prepared in the same manner as the dispersion method of the red pigment dispersion composition (RB-2), except that each pigment was dispersed separately.
  • a red pigment dispersion composition (R-B15) was prepared by the following procedure.
  • red pigment dispersion composition (R-1B).
  • Diketopyrrolopyrrole red pigment (CI Pigment Red 254) 1.4 parts by mass Pigment derivative (B-1) 0.15 parts by mass Carboxylic acid dispersant (E-2-2) 0.19 parts by mass Resin (G-2) 0.38 parts by mass (nonvolatile content) Resin (G-3) 0.29 parts by mass (nonvolatile content) PGMEA 10.23 parts by mass
  • red pigment dispersion composition (R-2B).
  • Anthraquinone red pigment (CI Pigment Red 177) 3.0 parts by mass Dye derivative (B-1) 0.33 parts by mass Carboxylic acid dispersant (E-2-2) 0.41 parts by mass Resin (G-2) 0.81 parts by mass (nonvolatile content) Resin (G-3) 0.62 parts by mass (non-volatile content) PGMEA 21.92 parts by mass
  • an orange pigment dispersion composition (O-1B).
  • Diketopyrrolopyrrole orange pigment (CI Pigment Orange 71) 5.4 parts by mass
  • Dye derivative (B-1) 0.59 parts by mass
  • Carboxylic acid dispersant (E-2-2) 0.74 parts by mass
  • Resin (G-2) 1.47 parts by mass (nonvolatile content)
  • Resin (G-3) 1.13 parts by mass (nonvolatile content)
  • a mixture of the following composition was uniformly stirred and mixed, and then mixed and dispersed for 3 hours by a bead mill to prepare a yellow pigment dispersion composition (Y-1B).
  • Isoindoline yellow pigment CI Pigment Yellow 139
  • B-1 0.13 parts by mass
  • Carboxylic acid dispersant E-2-2
  • G-2 0.17 parts by mass
  • Resin G-2
  • G-3 0.26 parts by mass (nonvolatile content)
  • PGMEA 8.99 parts by mass
  • red pigment dispersion composition (R-1B), (R-2B), orange pigment dispersion composition (O-1B), and yellow pigment dispersion composition (Y-1B) obtained by the above procedure.
  • a red pigment dispersion composition (R-B15) was obtained.
  • a red photosensitive resin composition was prepared by uniformly stirring and mixing a mixture having the following composition.
  • Red pigment dispersion composition R-B1) 69.5 parts by mass Resin (G-1) 1.9 parts by mass (as 40% by mass resin solution)
  • Photopolymerization initiator F-1) 0.8 parts by mass Ethylenically unsaturated compound (E-1) 0.6 parts by mass
  • Fluorine-based surfactant 4.2 parts by mass (propylene glycol monomethyl ether having a nonvolatile content of 1% by mass) As acetate solution) Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) 23.0 parts by mass
  • the red photosensitive resin composition produced as described above was evaluated for film defects (coarse particles) and development residues in the same manner as described above.
  • the evaluation results are shown in Table 4 below.
  • the dispersant (E-1-5) is Disperbyk 111 (manufactured by Big Chemie Co., Ltd., phosphate dispersant).
  • Comparative Examples 3, 4, 9, and 10, C.I. relative to 100 parts by mass of the all-red pigment in the (A) pigment.
  • C.I. was added to 100 parts by mass of the all red pigment in the pigment (A).

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Abstract

 組成物の経時保管に伴う粗大粒子を抑制することができる赤色感光性樹脂組成物、この赤色感光性樹脂組成物を利用した硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置を提供することを目的とする。 (A)顔料、(B)下記一般式(I)で表される色素誘導体、(C)光重合開始剤、(D)重合性化合物、(E)分散剤とを含有し、(A)顔料が少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を含有し、(A)顔料中の全赤色顔料100質量部に対してC.I.ピグメントオレンジ71を100~200質量部含み、(A)顔料中の全赤色顔料100質量部に対してC.I.ピグメントイエロー139を10~50質量部含む、赤色感光性樹脂組成物。

Description

赤色感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置
 本発明は、液晶表示素子(LCD)や固体撮像素子(CCD、CMOSなど)等に用いられるカラーフィルタを作製するのに好適な赤色感光性樹脂組成物、赤色感光性樹脂組成物により作製された着色領域を有するカラーフィルタ、および、カラーフィルタを備える固体撮像素子、有機LED用液晶表示装置に関する。
 近年、パーソナルコンピュータ、特に大画面液晶テレビの発達に伴い、液晶ディスプレイ(LCD)、とりわけカラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。更なる高画質化の要求から有機ELディスプレイの普及も待ち望まれている。一方、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話の普及から、CCDイメージセンサーなどの固体撮像素子も需要が大きく伸びている。
 これらのディスプレイや光学素子のキーデバイスとしてカラーフィルタが使用されており、更なる高画質化の要求とともにコストダウンへの要求が高まっている。このようなカラーフィルタは、通常、赤(R)、緑(G)、および青(B)の3原色の着色パターンを備えており、表示デバイスや撮像素子において、通過する光を3原色へ分画する役割を果たしている。
 カラーフィルタに使用されている着色剤には、共通して次のような特性が求められる。
 即ち、色再現性上好ましい分光特性を有すること、液晶ディスプレイのコントラスト低下の原因である光散乱や固体撮像素子の色ムラ・ザラツキ感の原因となる光学濃度の不均一性といった光学的な乱れがないこと、使用される環境条件下における堅牢性、例えば、耐熱性、耐光性、耐湿性等が良好であること、モル吸光係数が大きく薄膜化が可能なこと等が必要とされている。
 このため、着色剤としては顔料を用いることが一般的である。
 特許文献1には、オレンジ色顔料、赤色顔料、黄色顔料および顔料担体を含むカラーフィルタ用赤色着色組成物が開示されている。
 特許文献2には、特定構造のトリアジン環含有塩基性化合物と特定のアクリル樹脂を含有する顔料組成物が開示されている。
特開2009-216952号公報 特開2006-291194号公報
 本願発明者が検討したところ、特許文献1に記載された顔料を組み合わせた組成物は、長時間保存すると、顔料粒子が凝集して増大してしまうことが分かった。このように増大すると、適切なカラーフィルタを得られない。
 本発明はかかる課題を解決するものであって、組成物の経時保管に伴う粗大粒子を抑制することができる赤色感光性樹脂組成物、この赤色感光性樹脂組成物を利用した硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置に関する。
 本発明者らは詳細に検討した結果、少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を含有し、顔料中の全赤色顔料に対してC.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を所定量有する顔料、所定の色素誘導体および所定の分散剤を用いることにより、上記課題を解決しうることを見出した。
 具体的には、下記手段<1>により、好ましくは、<2>~<14>により、上記課題は解決された。
<1>(A)顔料、(B)下記一般式(I)で表される色素誘導体、(C)光重合開始剤、(D)重合性化合物、(E)分散剤とを含有し、
(A)顔料が少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を含有し、
上記(A)顔料中の全赤色顔料100質量部に対してC.I.ピグメントオレンジ71を100~200質量部含み、上記(A)顔料中の全赤色顔料100質量部に対してC.I.ピグメントイエロー139を10~50質量部含む、赤色感光性樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(一般式(I)中、Dyeは置換基を有していてもよいキノフタロン部位を有する基を表し、X1は、-NR’SO2-、-SO2NR’-、-CONR’-、-CH2NR’COCH2NR’-、または-NR’CO-を表し、X2は、置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が4~20の複素芳香環基を表し、これらの基は、-NR’-、-O-、-SO2-または-CO-から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。X3は、-NR’-または-O-を表す。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。AおよびBは、それぞれ、下記一般式(1)、で表される基、下記一般式(2)で表される基、-O-(CH2)n-R8、-OR9、-NR1011、-Cl、-Fおよび-X3-X2-X1-Dyeから選ばれる基を表し、R8は置換されていてもよい含窒素複素環残基を表し、R9、R10、R11は、それぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20アルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表し、nは0~20の整数を表す。AおよびBのいずれか一方は、下記一般式(1)で表される基、下記一般式(2)で表される基、-O-(CH2)n-R8、-OR9または-NR1011であり、tは1~3の整数を表す。tが2以上の場合、複数のX1、X2、X3、A、およびBは同一であってもよく、異なっていてもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(一般式(1)中、Y1は-NR’-または-O-を表し、Y2は置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基を表し、これらの基は、-NR’-、-O-、-SO2-、-CO-から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。R1およびR2はそれぞれ、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基を表す。R1とR2が一体となって、更なる窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み置換されていてもよい複素環構造を形成してもよい。
一般式(2)中、Z1はトリアジン環と窒素原子を結ぶ単結合、-NR’-、-NR’-G-CO-、NR’-G-CONR’’-、-NR’-G-SO2-、-NR’-G-SO2NR’’-、-O-G-CO-、-O-G-CONR’-、-O-G-SO2-または-O-G-SO2NR’-を表し、Gは置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニレン基または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基を表し、R’およびR’’は、それぞれ水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。R3、R4、R5、およびR6はそれぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表し、R7は置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基を表す。)
<2>(E)分散剤が、(E-1)下記一般式(II)で表されるリン酸系分散剤、および、(E-2)少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物もしくはテトラカルボン酸二無水物とを反応させてなるカルボン酸系分散剤、から選ばれる少なくとも1種を含む、<1>に記載の赤色感光性樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(一般式(II)中、R3は数平均分子量400~30000のポリエステル構造を表し、yは1または2の整数を表す。yが2のとき、複数のR3は、同一であってもよく、異なっていてもよい。)
<3>上記(A)顔料がC.I.ピグメントレッド177をさらに含む、<1>または<2>に記載の赤色感光性樹脂組成物。
<4>(E)分散剤が(E-1)一般式(II)で表されるリン酸系分散剤を少なくとも含み、一般式(II)中、R3で表されるポリエステル構造の数平均分子量が1,900~10,000である、<2>または<3>に記載の赤色感光性樹脂組成物。
<5>(E)分散剤が(E-1)一般式(II)で表されるリン酸系分散剤を少なくとも含み、一般式(II)中、R3で表されるポリエステル構造が2種以上の異なるラクトンモノマーを開環重合して得られるポリエステル構造である、<2>~<4>のいずれかに記載の赤色感光性樹脂組成物。
<6>(E)分散剤が、(E-2)カルボン酸系分散剤における、少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)が、下記一般式(III)で表される、<2>または<3>に記載の赤色感光性樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(一般式(III)中、Y1は、炭素数1~20、酸素数0~12、および窒素数0~3を有する1価の末端基を表し、X2は、-O-、-S-、または-N(Rb)-を表し、Rbは水素原子または炭素原子数1~18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。G1は、-R11O-で示される繰り返し単位を表し、G2は、-C(=O)R12O-で示される繰り返し単位を表し、G3は、-C(=O)R13C(=O)-OR14O-で示される繰り返し単位を表し、R11は炭素数2~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素数3~8のシクロアルキレン基を表し、R12は炭素数1~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素数4~8のシクロアルキレン基を表し、R13は炭素数2~6の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素数2~6の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基、炭素数3~20のシクロアルキレン基、または炭素数6~20アリーレン基を表し、R14は、-CH(R15)-CH(R16)-を表し、R15およびR16は、どちらか一方が水素原子であり、もう一方が炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数6~20のアリール基、アルキル部分の炭素数が1~20のアルキルオキシメチレン基、アルケニル部分の炭素数が2~20のアルケニルオキシメチレン基、アリール部分の炭素数が6~20でアリール部分がハロゲン原子で置換されていてもよいアリールオキシメチレン基、またはN-メチレン-フタルイミド基を表す。Z1は、-OH、または-NH2を表し、R17は、炭素数2~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素数3~8のシクロアルキレン基、-C(=O)R12-、または-C(=O)R13C(=O)-OR14-を表す。m1は0~100の整数を表し、m2は0~60の整数を表し、m3は0~30の整数を表す。但し、m1+m2+m3は1以上100以下である。一般式(III)における上記繰り返し単位G1~G3の配置は、その順序を限定するものではなく、一般式(III)で表される重合体において、基X2と基R17との間に繰り返し単位G1~G3が任意の順序で含まれていることを示し、さらに、それらの繰り返し単位G1~G3は、それぞれランダム型またはブロック型のどちらでもよい。)
<7>(E)分散剤が、(E-2)カルボン酸系分散剤における、少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)が下記一般式(IV)で表される、<2>、<3>または<6>に記載の赤色感光性樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(一般式(IV)中、Y1は、炭素数1~20、酸素数0~12、および窒素数0~3の1価の末端基を表し、X2は、-O-、-S-、または-N(Rb)-を表し、Rbは水素原子または炭素数1~18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。Z1は、-OH、または-NH2を表す。
4およびG5は、それぞれ-C(=O)R12O-で示される繰り返し単位を表し、R12は炭素数1~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素数4~8のシクロアルキレン基を表す。ただし、G4中のR12およびG5中のR12は互いに異なる基である。R20は-C(=O)R12-を表す。m4は5~60の整数を表し、m5は5~60の整数を表す。一般式(IV)における上記繰り返し単位G4、G5の配置は、その順序を限定するものではなく、一般式(IV)で表される重合体において、基X2と基R20との間に繰り返し単位G4、G5が任意の順序で含まれていることを示し、さらに、それらの繰り返し単位G4、G5は、それぞれランダム型またはブロック型のどちらでもよい。)
<8>さらに下記一般式(V)で表されるフェノール系化合物を含有する、<1>~<7>のいずれかに記載の赤色感光性樹脂組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(一般式(V)中、R1およびR2はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1~4のアルキル基を示す。)
<9>上記一般式(I)で表される色素誘導体および上記分散剤を用いて、少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を共分散して得られる分散物を配合してなる、<1>~<8>のいずれかに記載の赤色感光性樹脂組成物。
<10>上記一般式(I)で表される色素誘導体および上記分散剤を用いて、少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を含有する顔料を共分散する工程を含む、<1>~<9>のいずれかに記載の赤色感光性樹脂組成物の製造方法。
<11><1>~<9>のいずれかに記載の赤色感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜。
<12><1>~<9>のいずれかに記載の赤色感光性樹脂組成物を用いて支持体上に赤色感光性樹脂組成物層を形成する工程と、上記赤色感光性樹脂組成物層をパターン状に露光する工程と、未露光部を現像除去して赤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。
<13><11>に記載の硬化膜を有するカラーフィルタ、または<12>に記載のカラーフィルタの製造方法によって製造したカラーフィルタ。
<14><13>に記載のカラーフィルタを有する固体撮像素子または画像表示装置。
 本発明によれば、組成物の経時保管に伴う粗大粒子の増大を抑制することができる赤色感光性樹脂組成物、上記赤色感光性樹脂組成物を利用した、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置の提供が可能となった。
 以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「~」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。また、本発明における有機EL素子とは、有機エレクトロルミネッセンス素子のことをいう。
 本明細書において、全固形分とは、赤色感光性樹脂組成物の全組成から溶剤を除いた成分の総質量をいう。
 本明細書における基(原子団)の表記に於いて、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
 また、本明細書中における「放射線」とは、例えば、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等を意味する。また、本発明において光とは、活性光線または放射線を意味する。本明細書中における「露光」とは、特に断らない限り、水銀灯、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、X線、EUV光などによる露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線による描画も露光に含める。
 また、本明細書において、“(メタ)アクリレート”はアクリレートおよびメタクリレートの双方、または、いずれかを表し、“(メタ)アクリル”はアクリルおよびメタクリルの双方、または、いずれかを表し、“(メタ)アクリロイル”はアクリロイルおよびメタクリロイルの双方、または、いずれかを表す。
 また、本明細書において、“単量体”と“モノマー”とは同義である。本明細書における単量体は、オリゴマーおよびポリマーと区別され、重量平均分子量が2,000以下の化合物をいう。本明細書において、重合性化合物とは、重合性官能基を有する化合物のことをいい、単量体であっても、ポリマーであってもよい。重合性官能基とは、重合反応に関与する基を言う。
 本発明で用いられる化合物の重量平均分子量および数平均分子量の測定方法は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定でき、GPCの測定によるポリスチレン換算値として定義される。例えば、HLC-8220(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel Super AWM―H(東ソー(株)製、6.0mmID×15.0cmを、溶離液として10mmol/L リチウムブロミドNMP(N-メチルピロリジノン)溶液を用いることによって求めることができる。
 本明細書において、化学式中のMeはメチル基を、Etはエチル基を、Prはプロピル基を、Buはブチル基を、Phはフェニル基をそれぞれ示す。
 本発明における固形分は、25℃における固形分である。また、本発明における粘度は、25℃における粘度である。
<赤色感光性樹脂組成物>
 本発明の赤色感光性樹脂組成物(以下、単に、「本発明の組成物」ということがある)は、(A)顔料、(B)下記一般式(I)で表される色素誘導体、(C)光重合開始剤、(D)重合性化合物、(E)分散剤とを含有し、(A)顔料が少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を含有し、(A)顔料中の全赤色顔料100質量部に対してC.I.ピグメントオレンジ71を100~200質量部含み、(A)顔料中の全赤色顔料100質量部に対してC.I.ピグメントイエロー139を10~50質量部含むことを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(一般式(I)中、Dyeは置換基を有していてもよいキノフタロン部位を有する基を表し、X1は、-NR’SO2-、-SO2NR’-、-CONR’-、-CH2NR’COCH2NR’-、または-NR’CO-を表し、X2は、置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が4~20の複素芳香環基を表し、これらの基は、-NR’-、-O-、-SO2-または-CO-から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。X3は、-NR’-または-O-を表す。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。AおよびBは、それぞれ、下記一般式(1)、で表される基、下記一般式(2)で表される基、-O-(CH2)n-R8、-OR9、-NR1011、-Cl、-Fおよび-X3-X2-X1-Dyeから選ばれる基を表し、R8は置換されていてもよい含窒素複素環残基を表し、R9、R10、R11は、それぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20アルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表し、nは0~20の整数を表す。AおよびBのいずれか一方は、下記一般式(1)で表される基、下記一般式(2)で表される基、-O-(CH2)n-R8、-OR9または-NR1011であり、tは1~3の整数を表す。tが2以上の場合、複数のX1、X2、X3、A、およびBは同一であってもよく、異なっていてもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(一般式(1)中、Y1は-NR’-または-O-を表し、Y2は置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基を表し、これらの基は、-NR’-、-O-、-SO2-、-CO-から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。R1およびR2はそれぞれ、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基を表す。R1とR2が一体となって、更なる窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み置換されていてもよい複素環構造を形成してもよい。
一般式(2)中、Z1はトリアジン環と窒素原子を結ぶ単結合、-NR’-、-NR’-G-CO-、NR’-G-CONR’’-、-NR’-G-SO2-、-NR’-G-SO2NR’’-、-O-G-CO-、-O-G-CONR’-、-O-G-SO2-または-O-G-SO2NR’-を表し、Gは置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニレン基または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基を表し、R’およびR’’は、それぞれ水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。R3、R4、R5、およびR6はそれぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表し、R7は置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基を表す。)
 本発明の組成物を用いることにより、組成物の経時保管に伴う粗大粒子を抑制することができる。このような本発明の効果が得られる理由は定かではないが、以下のように推定される。
 C.I.ピグメントレッド254およびC.I.ピグメントオレンジ71のようなジケトピロロピロール系顔料、ならびに、C.I.ピグメントイエロー139のようなイソインドリン系顔料は、強い分子間水素結合により分子同士が互いに引き寄せあう性質を有する。また、同一の化学構造を有する分子は、互いに分子パッキングし易いため、同一の化学構造を有する分子同士が互いに引き寄せ合って結晶成長し、純物質となって析出する性質を有する。例えば、再結晶は、同一の化学構造を有する分子が互いに引き寄せ合って析出する性質を利用した純物質の単離手法である。このような性質により、(A)顔料中のC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139の各顔料の純度が高まると、組成物中で顔料粒子同士が互いに引き寄せ合って顔料粒径が徐々に大きくなり、組成物の経時保管に伴い、粒径が過度に大きくなった顔料粒子が粗大粒子として表れると推定される。
 これに対し、本願発明では、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を上記の割合で組成物中に配合することにより、各顔料が各々の結晶成長を互いに阻害し合うと推定される。例えば、C.I.ピグメントレッド254とは化学構造の異なるC.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139の顔料分子が、C.I.ピグメントレッド254の顔料分子同士が分子パッキングして結晶成長して粗大粒子となることを阻害すると推定される。
 また、一般式(I)で表される色素誘導体が有するキノフタロン部位を有する基のカルボニル基(C=O)と、C.I.ピグメントレッド254およびC.I.ピグメントオレンジ71(ジケトピロロピロール系顔料)が有するN-H結合部位とが、水素結合によって互いに強く吸着すると推定される。すなわち、C.I.ピグメントレッド254およびC.I.ピグメントオレンジ71の粒子表面に、一般式(I)で表される色素誘導体が強く吸着し、C.I.ピグメントレッド254およびC.I.ピグメントオレンジ71の粒子表面が一般式(I)で表される色素誘導体で覆われる。その結果、本発明の組成物の経時保管に伴い、C.I.ピグメントレッド254およびC.I.ピグメントオレンジ71が凝集して粗大粒子となることをより効果的に抑制することができると推定される。
 ここで、上記特許文献1には、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を特定比率で混ぜ合わせることが記載されているが、一般式(I)で表される色素誘導体については何ら具体的に記載されていない。
 また、上記特許文献2には、一般式(I)で表される色素誘導体を用いた顔料組成物について記載されているが、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を本願発明のような割合で配合することについて、何ら記載されていない。また、上記特許文献2には、一般式(I)で表される色素誘導体と、上記3種類の顔料を組み合わせて使用した実施例について記載されていない。
<<(A)顔料>>
 顔料は、少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を含有し、顔料中の全赤色顔料100質量部に対してC.I.ピグメントオレンジ71を100~200質量部含み、顔料中の全赤色顔料100質量部に対してC.I.ピグメントイエロー139を10~50質量部含む。このような組成の顔料は、透過率曲線における吸収領域から透過領域へ移行する立ち上がりが緩やかになるため、この波長領域の色をCMOSやCCDといった撮像素子に取り込めるようになる。これにより、例えば夕焼けの色や肌色を綺麗に写すことができるなど、中間色の色再現が豊かなカラー撮像素子にすることができるというメリットがある。
 本明細書における赤色顔料とは、下記要件を満たすものである。すなわち、全固形成分に対する顔料濃度が50質量%となるよう透明樹脂中に顔料を分散したインクを作成し、このインクから膜厚0.8μmの塗膜を形成する。この塗膜の分光透過率を測定した際、波長650~800nmの範囲における透過率が80%以上であり、かつ透過率が50%となる波長が570~610nmの範囲に有し、かつ波長500~570nmにおける透過率が40%以下である顔料を赤色顔料と定義する。
 このような要件を満たす赤色顔料としては、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド202のようなキナクリドン系顔料、C.I.ピグメントレッド177のようなアントラキノン系顔料、C.I.ピグメントレッド155、C.I.ピグメントレッド224のようなペリレン系顔料、C.I.ピグメントレッド254のようなジケトピロロピロール系顔料を挙げることができる。
 本発明の組成物は、赤色顔料としてC.I.ピグメントレッド254の他に、C.I.ピグメントレッド122および/またはC.I.ピグメントレッド177を含有することが好ましく、C.I.ピグメントレッド177をさらに含有することがより好ましい。
 C.I.ピグメントレッド177の含有量としては、C.I.ピグメントレッド254を100質量部に対して、C.I.ピグメントレッド177が100~300質量部が好ましく、150~250質量部がより好ましく、200~220質量部が特に好ましい。
 本発明の組成物は、(A)顔料中の全赤色顔料100質量部に対して、C.I.ピグメントオレンジ71を100~200質量部含み、110~170質量部有することがより好ましく、120~150質量部含むことがさらに好ましい。
 本発明の組成物は、(A)顔料中の全赤色顔料100質量部に対して、C.I.ピグメントイエロー139を10~50質量部含み、20~45質量部含むことがより好ましく、25~40質量部含むことがさらに好ましい。
 本発明の組成物に用いられる顔料の平均一次粒子サイズは、10nm以上が実際的である。上限としては、より良好なコントラストを得る観点から、1μm以下が好ましく、500nm以下がより好ましく、200nm以下がさらに好ましく、100nm以下がさらに好ましく、50nm以下が特に好ましい。また、粒子の単分散性を表す指標として、本発明においては、特に断りのない限り、体積平均粒径(Mv)と数平均粒径(Mn)の比(Mv/Mn)を用いる。顔料微粒子(一次粒子)の単分散性、つまりMv/Mnは、1.0~2.0であることが好ましく、1.0~1.8であることがより好ましく、1.0~1.5であることが特に好ましい。なお、本発明において粒子の平均一次粒径は、透過型電子顕微鏡により観察した画像から、円相当直径を求め、その500個の平均値とする。
 顔料粒子の調製方法としては通常の方法によればよく、例えば、ミリングにより粉砕して調製しても(ブレイクダウン法)、良溶媒と貧溶媒を用いて析出により調製(ビルドアップ法)してもよい。前者(ブレイクダウン法)については、ビーズミルなどを用いて定法により顔料粒子を微細化することができる。例えば、日本画像学会誌,第45巻,第5号(2006)12-21頁の「機械的解砕」の項に記載された説明を参照することができる。後者(ビルドアップ法)については再沈法などとも呼ばれ、例えば、特開2011-026452号公報、特開2011-012214号公報、特開2011-001501号公報、特開2010-235895号公報、特開2010-2091号公報、特開2010-209160号公報などを参照することができる。
 本発明の組成物に含有される顔料の配合量は、赤色感光性樹脂組成物の全固形分中10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、30質量%以上がさらに好ましい。上限については特に制限はないが、好ましくは80質量%以下である。
 なお、本発明の赤色感光性樹脂組成物は、その分光透過率の調整のため、上述した顔料以外の公知の無機顔料、有機顔料、染料などの着色剤を適宜添加してもよい。ただし、本発明の組成物に必須の顔料であるC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139の総含有量は、着色剤全量に対して80質量%以上が好ましい。
 また、本発明の赤色感光性樹脂組成物は、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139の合計量が、着色剤全量の95質量%以上であることが好ましい。ここで、着色剤全量とは、顔料の他に染料を含む場合は、染料も含めた着色剤の合計量のことをいう。
 本発明の組成物の明度調整のために、着色剤全体に対して1~10質量%、好ましくは3~9質量%、より好ましくは5~8質量%の緑色顔料および/または黒色顔料を含有させてもよい。この場合、含有させる顔料としては、C.I.ピグメントグリーン7、36、58のような緑色顔料や、カーボンブラック、チタンブラックのような黒色顔料が好ましく、より好ましくはC.I.ピグメントグリーン36および/またはチタンブラックである。
 本発明の赤色感光性樹脂組成物に適宜添加できる無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で示される金属化合物を挙げることができ、具体的には、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、および上記金属の複合酸化物、カーボンブラック、チタンブラック等の黒色顔料を挙げることができる。
 本発明の赤色感光性樹脂組成物に適宜添加できる有機顔料としては、例えば、
C.I.ピグメントイエロー11,24,31,53,83,93,99,108,109,110,138,147,150,151,154,155,167,180,185,199,;
C.I.ピグメントオレンジ36,38,43;
C.I.ピグメントレッド81,105,122,149,150,155,171,175,176,209,220,224,242,255,264,270;
C.I.ピグメントバイオレット19,23,32,39;
C.I.ピグメントブルー1,2,15,15:1,15:3,15:6,16,22,60,66;
C.I.ピグメントグリーン7,36,37,58;
C.I.ピグメントブラウン25,28;
C.I.ピグメントブラック1;
等を挙げることができる。
 本発明の赤色感光性樹脂組成物に適宜添加できる公知の染料としては、例えば特開昭64-90403号公報、特開昭64-91102号公報、特開平1-94301号公報、特開平6-11614号公報、特登2592207号、米国特許4808501号明細書、米国特許5667920号明細書、米国特許505950号明細書、米国特許5667920号明細書、特開平5-333207号公報、特開平6-35183号公報、特開平6-51115号公報、特開平6-194828号公報等に開示されている色素を使用できる。化学構造として区分すると、ピラゾールアゾ化合物、ピロメテン化合物、アニリノアゾ化合物、トリフェニルメタン化合物、アントラキノン化合物、ベンジリデン化合物、オキソノール化合物、ピラゾロトリアゾールアゾ化合物、ピリドンアゾ化合物、シアニン化合物、フェノチアジン化合物、ピロロピラゾールアゾメチン化合物等を使用できる。また、染料としては色素多量体を用いてもよい。色素多量体としては、特開2011-213925号公報、特開2013-041097号公報に記載されている化合物が挙げられる。
<<(B)一般式(I)で表される色素誘導体>>
 本発明の組成物は、(B)一般式(I)で表される色素誘導体を含有する。
一般式(I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(一般式(I)中、Dyeは置換基を有していてもよいキノフタロン部位を有する基を表し、X1は、-NR’SO2-、-SO2NR’-、-CONR’-、-CH2NR’COCH2NR’-、または-NR’CO-を表し、X2は、置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が1~20の複素芳香環基を表し、これらの基は、-NR’-、-O-、-SO2-または-CO-から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。X3は、-NR’-または-O-を表す。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。AおよびBは、それぞれ、下記一般式(1)、もしくは下記一般式(2)で表される基、-O-(CH2)n-R8、-OR9、-NR1011、-Cl、-Fまたは-X3-X2-X1-Dyeから選ばれる基を表し、R8は置換されていてもよい含窒素複素環残基を表し、R9、R10、R11は、それぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20アルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表し、nは0~20の整数を表す。AおよびBのいずれか一方は、下記一般式(1)もしくは(2)で表される基、-O-(CH2)n-R8、-OR9、または-NR1011であり、tは1~3の整数を表す。tが2以上の場合、複数のX1、X2、X3、A、およびBは同一であってもよく、異なっていてもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(一般式(1)中、Y1は-NR’-または-O-を表し、Y2は置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基を表し、これらの基は、-NR’-、-O-、-SO2-、-CO-から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。)。R1、R2はそれぞれ、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基を表す(R1とR2が一体となって、更なる窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み置換されていてもよい複素環構造を形成してもよい。
一般式(2)中、Z1はトリアジン環と窒素原子を結ぶ単結合、-NR’-、-NR’-G-CO-、NR’-G-CONR’’-、-NR’-G-SO2-、-NR’-G-SO2NR’’-、-O-G-CO-、-O-G-CONR’-、-O-G-SO2-または-O-G-SO2NR’-を表し、Gは置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニレン基または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基を表し、R’およびR’’は、それぞれ水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。R3、R4、R5、およびR6はそれぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表し、R7は置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基を表す。)
 一般式(I)中、Dyeは、置換基を有していてもよいキノフタロン部位を有する基を表す。キノフタロン部位を有する基としては、具体的には以下の一般式(II)で表される。
一般式(II)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(一般式(II)中、DおよびEはそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、DおよびEが結合したベンゼン環とともに形成し、置換基を有してもよい芳香環基または複素環基、ヒドロキシル基、炭素数1~3のアルコキシル基、カルボキシル基あるいはその塩あるいは炭素数1~20のエステルあるいは炭素数1~20のアミド、スルホン基あるいはその塩、スルファモイル基、-NR’R’’-、ニトロ基から選ばれるいずれかの基を表す。式中、R’およびR’’は、それぞれ、水素原子、置換基を有していてもよく炭素数1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2~20のアルケニル基または置換基を有していてもよい炭素数6~20のアリール基を表す。pは0~4の整数を表し、qは4-pで算出される整数を表す。*は、一般式(I)におけるX1との結合部位を表す。)
 DおよびEはそれぞれ、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルキル基、DおよびEが結合したベンゼン環とともに形成し、置換基を有してもよい芳香環基または複素環基、ヒドロキシル基、炭素数1~3のアルコキシル基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基)、カルボキシル基あるいはその塩あるいは炭素数1~20のエステルあるいは炭素数1~20のアミド、スルホン基あるいはその塩、スルファモイル基、-NR’R’’-、ニトロ基から選ばれるいずれかの基を表す。R’およびR’’は、それぞれ、水素原子、置換基を有していてもよく炭素数1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数2~20のアルケニル基または置換基を有していてもよい炭素数6~20のアリール基を表す。
 炭素数1~20のアルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~6のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プチル基、イソプチル基、tert-プチル基、ネオペンチル基、n-へキシル基、n-オクチル基等が挙げられる。
 芳香環基または複素環基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、チオフェン環基、ピリジン環基、ピロール環基などが挙げられる。
 DおよびEが表わす芳香環基または複素環基、R’およびR’’が表わす炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、および炭素数6~20のアリール基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、上記置換基の項で述べた基が挙げられる。
 これらの中でも、DおよびEは、水素原子、ハロゲン原子であることが好ましい。
 pは、0~4の整数を表し、1~4の整数がより好ましく、4がさらに好ましい。qは、4-pで算出される整数を表し、具体的には、0~3の整数が好ましく、2~3がより好ましく、4がさらに好ましい。
 一般式(I)におけるX1との結合部位としては、特に制限はないが、キノフタロン部位を有する基中のキノリン骨格の5位または8位が結合部位であることが好ましく8位が結合部位であることがより好ましい。
 一般式(I)中、X1は、-NR’SO2-、-SO2NR’-、-CONR’-、-CH2NR’COCH2NR’-、または-NR’CO-を表し、-NR’SO2-が好ましい。なお、tが2以上の場合、複数のX1は同一であってもよく、異なっていてもよい。
 上記X1中のR’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表し、水素原子が好ましい。
 上記炭素数が1~20のアルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~6のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プチル基、イソプチル基、tert-プチル基、ネオペンチル基、n-へキシル基、n-オクチル基等が挙げられる。
 上記炭素数2~20のアルケニル基としては、炭素数2~10のアルケニル基が好ましく、炭素数2~6のアルケニル基がより好ましい。具体的には、エチニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などが挙げられる。
 上記炭素数6~20のアリール基としては、炭素数6~10のアリール基が好ましく、具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などが挙げられる。
 これらは、置換基を有していてもよく、置換基としては、上記置換基の項で述べた基が挙げられる。
 一般式(I)中、X2は、置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が4~20の複素芳香環基を表し、これらの基は、-NR’-、-O-、-SO2-または-CO-から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい(R’は上記X1中のR’と同義であり、好ましい範囲も同様である。)。なお、tが2以上の場合、複数のX2は同一であってもよく、異なっていてもよい。
 炭素数6~20のアリーレン基は、炭素数6~10のアリーレン基が好ましく、具体的には、フェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基などが挙げられる。
 炭素数4~20の複素芳香環基は、炭素数4~10の複素芳香環基が好ましく、具体的には、チオフェン環基、ピリジン環基、ピロール環基などが挙げられる。
 これらは、置換基を有していてもよく、置換基としては、上記置換基の項で述べた基が挙げられる。
 X3は、-NR’-または-O-を表し、-NR’-が好ましい。なお、tが2以上の場合、複数のX3は同一であってもよく、異なっていてもよい。R’は上記R’と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 AおよびBは、それぞれ、下記一般式(1)、もしくは下記一般式(2)で表される基、-O-(CH2)n-R8、-OR9、-NR1011、-Cl、-Fまたは-X3-X2-X1-Dyeから選ばれる基を表し、AおよびBのいずれか一方は、下記一般式(1)もしくは(2)で表される基、-O-(CH2)n-R8、-OR9、または-NR1011である。中でも、AおよびBは、ともに下記一般式(1)、もしくは下記一般式(2)で表される基が好ましい。
 R8は置換されていてもよい含窒素複素環残基を表し、具体的には、ピロール環残基、ピリジン環残基などが挙げられる。
 R9、R10、R11は、それぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20アルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。R9、R10、R11は、上記R’と同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(一般式(1)中、Y1は-NR’-または-O-を表し、Y2は置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基を表し、これらの基は、-NR’-、-O-、-SO2-、-CO-から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい。R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。R1、R2はそれぞれ、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基を表す(R1とR2が一体となって、更なる窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み置換されていてもよい複素環構造を形成してもよい。)
 Y1は-NR’-または-O-を表し、-NR’-が好ましい。R’は上記R’と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 Y2は置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基を表し、これらの基は、-NR’-、-O-、-SO2-、-CO-から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい(R’は上記R’と同義であり、好ましい範囲も同様である。)。
 上記炭素数が1~20のアルキレン基としては、炭素数1~10のアルキレン基が好ましく、炭素数1~6のアルキレン基がより好ましく、炭素数1~3のアルキレン基がさらに好ましい。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基などが挙げられる。アルキレン基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、上記置換基の項で述べた基が挙げられる。
 上記炭素数が2~20のアルケニレン基としては、炭素数1~10のアルケニレン基が好ましく、炭素数1~6のアルケニレン基がより好ましく、炭素数1~3のアルケニレン基がさらに好ましい。具体的には、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基、ペンチニレン基、ヘキシニレン基などが挙げられる。アルケニレン基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、上記置換基の項で述べた基が挙げられる。
 上記炭素数が6~20のアリーレン基としては、炭素数6~20のアリーレン基が好ましく、炭素数6~10のアリーレン基がより好ましい。具体的には、フェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基などが挙げられる。アリーレン基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、上記置換基の項で述べた基が挙げられる。
 R1、R2はそれぞれ、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基を表す(R1とR2が一体となって、更なる窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み置換されていてもよい複素環構造を形成してもよい。
 上記炭素数が1~20のアルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~6のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プチル基、イソプチル基、tert-プチル基、ネオペンチル基、n-へキシル基、n-オクチル基等が挙げられる。
 上記炭素数2~20のアルケニル基としては、炭素数2~10のアルケニル基が好ましく、炭素数2~6のアルケニル基がより好ましい。具体的には、エチニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などが挙げられる。
 これらの基は、置換基を有していてもよく、置換基としては、上記置換基の項で述べた基が挙げられる。R1、R2は、同一の基を表すことが好ましい。
一般式(2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(一般式(2)中、Z1はトリアジン環と窒素原子を結ぶ単結合、-NR’-、-NR’-G-CO-、NR’-G-CONR’’-、-NR’-G-SO2-、-NR’-G-SO2NR’’-、-O-G-CO-、-O-G-CONR’-、-O-G-SO2-または-O-G-SO2NR’-を表し、Gは置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニレン基または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基を表し、R’およびR’’は、それぞれ水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。R3、R4、R5、およびR6はそれぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表し、R7は置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基を表す。)
 Z1はトリアジン環と窒素原子を結ぶ単結合、-NR’-、-NR’-G-CO-、NR’-G-CONR’’-、-NR’-G-SO2-、-NR’-G-SO2NR’’-、-O-G-CO-、-O-G-CONR’-、-O-G-SO2-または-O-G-SO2NR’-を表し、単結合が好ましい。
 R’およびR’’は、それぞれ水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。R’およびR’’は、一般式(1)中のR’と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 Gは置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニレン基または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基を表す。Gは、一般式(1)におけるY2と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 R3、R4、R5、およびR6はそれぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す。R3、R4、R5、およびR6は、一般式(1)中のR’と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 R7は置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基を表す。R7は、一般式(1)中のR1と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 一般式(I)におけるtは、1~3の整数を表し、1または2が好ましく、1がより好ましい。
 以下、本発明に用いられる色素誘導体の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 本発明における色素誘導体の含有量としては、組成物の固形分として0.5質量%以上40質量%以下であることが好ましく、1質量%以上15質量%以下であることがより好ましく、3質量%以上10質量%以下が特に好ましい。
 また、色素誘導体の含有量は、(A)顔料の100質量部に対して、0.5質量部以上50質量部以下であることが好ましく、1質量部以上25質量部以下であることがより好ましく、5質量部以上15質量部以下が特に好ましい。
 色素誘導体は、本発明の組成物中に1種のみ含まれていても良いし、2種以上含まれていても良い。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
 また、本発明の組成物には、一般式(I)で表される色素誘導体以外の他の色素誘導体が含まれていてもよい。
 他の顔料誘導体としては、キノリン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリン系の顔料誘導体が挙げられる。
 他の色素誘導体は、組成物の固形分として10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。
<(C)光重合開始剤>
 本発明の組成物は、さらなる感度向上の観点から光重合開始剤を含有する。
 光重合開始剤としては、後述する重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
 また、上記光重合開始剤は、約300nm~800nm(330nm~500nmがより好ましい。)の範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。
 上記光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、など)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノンなどが挙げられる。
 また、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物およびその誘導体、シクロペンタジエン-ベンゼン-鉄錯体およびその塩、ハロメチルオキサジアゾール化合物、3-アリール置換クマリン化合物からなる群より選択される化合物が好ましい。
 トリハロメチルトリアジン化合物としては、市販品も使用でき、例えば、TAZ-107(みどり化学社製)を用いることもできる。
 特に、本発明の組成物を固体撮像素子が備えるカラーフィルタの作製に使用する場合には、微細なパターンをシャープな形状で形成する必要があるために、硬化性とともに未露光部に残渣がなく現像されることが重要である。このような観点からは、重合開始剤としてはオキシム化合物を使用することが特に好ましい。特に、固体撮像素子において微細なパターンを形成する場合、硬化用露光にステッパー露光を用いるが、この露光機はハロゲンにより損傷される場合があり、重合開始剤の添加量も低く抑える必要があるため、これらの点を考慮すれば、固体撮像素子の如き微細パターンを形成するには(E)光重合開始剤としては、オキシム化合物を用いるのが最も好ましい。
 上記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物、上記ケトン化合物、および上記以外の光重合開始剤としては、特開2013-077009号公報の段落0074~0077に記載の化合物を参照することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 光重合開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、および、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10-291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号公報に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤も用いることができる。
 ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE-184、DAROCUR-1173、IRGACURE-500、IRGACURE-2959,IRGACURE-127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE-907、IRGACURE-369、および、IRGACURE-379、IRGACURE-OXE379(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤として、365nmまたは405nm等の長波光源に吸収波長がマッチングされた特開2009-191179公報に記載の化合物も用いることができる。また、アシルホスフィン系開始剤としては市販品であるIRGACURE-819やDAROCUR-TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
 光重合開始剤として、より好ましくはオキシム化合物が挙げられる。オキシム化合物の具体例としては、特開2001-233842号公報記載の化合物、特開2000-80068号公報記載の化合物、特開2006-342166号公報記載の化合物を用いることができる。また、オキシム化合物としては、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.1653-1660)、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156-162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202-232、特開2000-66385号公報記載の化合物、特開2000-80068号公報、特表2004-534797号公報、特開2006-342166号公報の各公報に記載の化合物等が挙げられる。
 市販品ではIRGACURE-OXE01(BASF社製)、IRGACURE-OXE02(BASF社製)、TR-PBG-304(常州強力電子新材料有限公司社製)、TRONLY TR-PBG-304、TRONLY TR-PBG-309、TRONLY TR-PBG-305(常州強力電子新材料有限公司社(CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO.,LTD)製)などが使用できる。
 本発明における光重合開始剤として好適に用いられるオキシム誘導体等のオキシム化合物としては、特開2013-077009号公報の段落0080~0116に記載の化合物を参照することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 オキシム化合物は、350nm~500nmの波長領域に極大吸収波長を有するものであり、360nm~480nmの波長領域に吸収波長を有するものであることが好ましく、365nmおよび455nmの吸光度が高いものが特に好ましい。
 オキシム化合物は、365nmまたは405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、1,000~300,000であることが好ましく、2,000~300,000であることがより好ましく、5,000~200,000であることが特に好ましい。
 化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いることができるが、具体的には、例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Carry-5 spctrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
 本発明の組成物に光重合開始剤が含有する場合、光重合開始剤の含有量は、組成物の全固形分に対し0.1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、より好ましくは0.5質量%以上30質量%以下、さらに好ましくは1質量%以上20質量%以下である。この範囲で、より良好な感度とパターン形成性が得られる。
 本発明に用いられる光重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用しても良い。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<(D)重合性化合物>>
 本発明の組成物は、重合性化合物を含有する。
 本発明では、ラジカル、酸、熱により架橋可能な公知の重合性化合物を用いることができ、例えば、エチレン性不飽和結合、環状エーテル(エポキシ、オキセタン)、メチロール等を含む重合性化合物が挙げられる。重合性化合物は、感度の観点から、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物から好適に選ばれる。中でも、4官能以上の多官能重合性化合物が好ましく、5官能以上の多官能重合性化合物がさらに好ましい。
 このような化合物群は本発明の産業分野において広く知られているものであり、本発明においてはこれらを特に限定な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量体およびオリゴマーまたはそれらの混合物並びにそれらのオリゴマーなどの化学的形態のいずれであってもよい。
 より具体的には、モノマーおよびそのプレポリマーの例としては、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、並びにこれらの多量体が挙げられ、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、および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、並びにこれらの多量体である。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や、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、さらに、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、スチレン等のビニルベンゼン誘導体、ビニルエーテル、アリ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。
 これらの具体的な化合物としては、特開2009-288705号公報の段落番号〔0095〕~〔0108〕に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
 また、上記重合性化合物としては、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン基を有する、常圧下で100℃以上の沸点を持つエチレン性不飽和基を持つ化合物も好ましい。その例としては、特開2013-077009号公報の段落0124に記載の化合物を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 また、常圧下で100℃以上の沸点を有し、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を持つ化合物としては、特開2008-292970号公報の段落番号[0254]~[0257]に記載の化合物も好適である。
 上記のほか、特開2013-077009号公報の段落0126~0129に記載の一般式(MO-1)~(MO-5)で表されるラジカル重合性モノマーを参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 また、特開平10-62986号公報において一般式(1)および(2)としてその具体例と共に記載の上記多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も、重合性化合物として用いることができる。
 中でも、重合性化合物としては、ジペンタエリスリトールトリアクリレート(市販品としてはKAYARAD D-330;日本化薬株式会社製)、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としてはKAYARAD D-320;日本化薬株式会社製)ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD D-310;日本化薬株式会社製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD DPHA;日本化薬株式会社製、A-DPH-12E;新中村化学社製)、およびこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。以下に好ましい重合性化合物の態様を示す。
 重合性化合物としては、多官能モノマーであって、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等の酸基を有していてもよい。エチレン性化合物が、上記のように混合物である場合のように未反応のカルボキシル基を有するものであれば、これをそのまま利用することができるが、必要において、上述のエチレン性化合物のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を導入してもよい。この場合、使用される非芳香族カルボン酸無水物の具体例としては、無水テトラヒドロフタル酸、アルキル化無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、アルキル化無水ヘキサヒドロフタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸が挙げられる。
 本発明において、酸基を有するモノマーとしては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルであり、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせた多官能モノマーが好ましく、 特に好ましくは、このエステルにおいて、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトールおよび/またはジペンタエリスリトールであるものである。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製の多塩基酸変性アクリルオリゴマーとして、M-510、M-520などが挙げられる。
 これらのモノマーは1種を単独で用いてもよいが、製造上、単一の化合物を用いることは難しいことから、2種以上を混合して用いてもよい。また、必要に応じてモノマーとして酸基を有しない多官能モノマーと酸基を有する多官能モノマーを併用してもよい。
 酸基を有する多官能モノマーの好ましい酸価としては、0.1mgKOH/g~40mgKOH/gであり、特に好ましくは5mgKOH/g~30mgKOH/gである。多官能モノマーの酸価が低すぎると現像溶解特性が落ち、高すぎると製造や取扱いが困難になり光重合性能が落ち、画素の表面平滑性等の硬化性が劣るものとなる。従って、異なる酸基の多官能モノマーを2種以上併用する場合、或いは酸基を有しない多官能モノマーを併用する場合、全体の多官能モノマーとしての酸基が上記範囲に入るように調整することが好ましい。
 また、重合性モノマーとして、カプロラクトン構造を有する多官能性単量体を含有することも好ましい態様である。
 カプロラクトン構造を有する多官能性単量体としては、その分子内にカプロラクトン構造を有する限り特に限定されるものではないが、例えば、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、トリメチロールメラミン等の多価アルコールと、(メタ)アクリル酸およびε-カプロラクトンをエステル化することにより得られる、ε-カプロラクトン変性多官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。なかでも特開2013-077009号公報段落0135~0153に記載の化合物を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 このような重合性化合物の市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ鎖を4個有する4官能アクリレートであるSR-494、日本化薬株式会社製のペンチレンオキシ鎖を6個有する6官能アクリレートであるDPCA-60、イソブチレンオキシ鎖を3個有する3官能アクリレートであるTPA-330などが挙げられる。
 また、重合性化合物としては、特公昭48-41708号公報、特開昭51-37193号公報、特公平2-32293号公報、特公平2-16765号公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58-49860号公報、特公昭56-17654号公報、特公昭62-39417号公報、特公昭62-39418号公報記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。さらに、重合性化合物として、特開昭63-277653号公報、特開昭63-260909号公報、特開平1-105238号公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることによって、非常に感光スピードに優れた硬化性組成物を得ることができる。
 重合性化合物の市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS-10、UAB-140(山陽国策パルプ社製)、UA-7200」(新中村化学社製、DPHA-40H(日本化薬社製)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共栄社製)、トリメチロールプロパントリアクリレート(市販品としてはA-TMPT;新中村化学社製)、などが挙げられる。
 環状エーテル(エポキシ、オキセタン)としては、例えば、エポキシ基を有するものとしては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂として、JER-827、JER-828、JER-834、JER-1001、JER-1002、JER-1003、JER-1055、JER-1007、JER-1009、JER-1010(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、EPICLON860、EPICLON1050、EPICLON1051、EPICLON1055(以上、DIC(株)製)等であり、ビスフェノールF型エポキシ樹脂として、JER-806、JER-807、JER-4004、JER-4005、JER-4007、JER-4010(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、EPICLON830、EPICLON835(以上、DIC(株)製)、LCE-21、RE-602S(以上、日本化薬(株)製)等であり、フェノールノボラック型エポキシ樹脂として、JER-152、JER-154、JER-157S70、JER-157S65、(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製)、EPICLON N-740、EPICLON N-740、EPICLON N-770、EPICLON N-775(以上、DIC(株)製)等であり、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂として、EPICLON N-660、EPICLON N-665、EPICLON N-670、EPICLON N-673、EPICLON N-680、EPICLON N-690、EPICLON N-695(以上、DIC(株)製)、EOCN-1020(以上、日本化薬(株)製)、脂肪族エポキシ樹脂として、ADEKA RESIN EP-4080S、同EP-4085S、同EP-4088S(以上、(株)ADEKA製)セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085、EHPE-3150(2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロヘキサン付加物)、EPOLEAD PB 3600、同PB 4700(以上、ダイセル化学工業(株)製)、デナコール EX-211L、EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L(以上、ナガセケムテックス(株)製)、ADEKA RESIN EP-4000S、同EP-4003S、同EP-4010S、同EP-4011S(以上、(株)ADEKA製)、NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上、(株)ADEKA製)、JER-1031S(ジャパンエポキシレジン(株)製)等が挙げられる。このような重合性化合物は、ドライエッチング法でパターンを形成する場合に好適である。
 これらの重合性化合物について、その構造、単独使用か併用か、添加量等の使用方法の詳細は、赤色感光性樹脂組成物の最終的な性能設計にあわせて任意に設定できる。例えば、感度の観点では、1分子あたりの不飽和基含量が多い構造が好ましく、多くの場合は2官能以上が好ましい。また、赤色感光性樹脂組成物により形成された硬化膜の強度を高める観点では、3官能以上のものがよく、さらに、異なる官能基数・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。さらに、3官能以上のものでエチレンオキサイド鎖長の異なる重合性化合物を併用することが、赤色感光性樹脂組成物の現像性を調節することができ、優れたパターン形成能が得られるという点で好ましい。
 また、赤色感光性樹脂組成物に含有される他の成分(例えば、光重合開始剤、被分散体、アルカリ可溶性樹脂等)との相溶性、分散性に対しても、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観点で特定の構造を選択することもあり得る。
 本発明の組成物中における重合性化合物の含有量は、赤色感光性樹脂組成物中の全固形分に対して0.1質量%~90質量%が好ましく、1.0質量%~50質量%がさらに好ましく、2.0質量%~30質量%が特に好ましい。
 本発明に用いられる重合性化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用しても良い。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<(E)分散剤>>
 本発明の組成物は、分散剤をさらに含有する。本発明の組成物に分散剤を含有させることにより、現像残渣をより抑制することができる。
 分散剤としては、高分子分散剤〔例えば、ポリアミドアミンとその塩、ポリカルボン酸とその塩、高分子量不飽和酸エステル、変性ポリウレタン、変性ポリエステル、変性ポリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル系共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物〕、および、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルカノールアミン等の界面活性剤、顔料誘導体等を挙げることができる。
 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。
 顔料表面へのアンカー部位を有する末端変性型高分子としては、例えば、特開平3-112992号公報、特表2003-533455号公報等に記載の末端にりん酸基を有する高分子、特開2002-273191号公報等に記載の末端にスルホン酸基を有する高分子、特開平9-77994号公報等に記載の有機色素の部分骨格や複素環を有する高分子などが挙げられる。また、特開2007-277514号公報に記載の高分子末端に2個以上の顔料表面へのアンカー部位(酸基、塩基性基、有機色素の部分骨格やヘテロ環等)を導入した高分子も分散安定性に優れ好ましい。
 顔料表面へのアンカー部位を有するグラフト型高分子としては、例えば、ポリエステル系分散剤等が挙げられ、具体的には、特開昭54-37082号公報、特表平8-507960号公報、特開2009-258668号公報等に記載のポリ(低級アルキレンイミン)とポリエステルの反応生成物、特開平9-169821号公報等に記載のポリアリルアミンとポリエステルの反応生成物、特開平10-339949号公報、特開2004-37986号公報、国際公開パンフレットWO2010/110491等に記載のマクロモノマーと、窒素原子モノマーとの共重合体、特開2003-238837号公報、特開2008-9426号公報、特開2008-81732号公報等に記載の有機色素の部分骨格や複素環を有するグラフト型高分子、特開2010-106268号公報等に記載のマクロモノマーと酸基含有モノマーの共重合体等が挙げられる。特に、特開2009-203462号公報に記載の塩基性基と酸性基を有する両性分散樹脂は、顔料分散物の分散性、分散安定性、および顔料分散物を用いた着色組成物が示す現像性の観点から特に好ましい。
 顔料表面へのアンカー部位を有するグラフト型高分子をラジカル重合で製造する際に用いるマクロモノマーとしては、公知のマクロモノマーを用いることができ、東亜合成(株)製のマクロモノマーAA-6(末端基がメタクリロイル基であるポリメタクリル酸メチル)、AS-6(末端基がメタクリロイル基であるポリスチレン)、AN-6S(末端基がメタクリロイル基であるスチレンとアクリロニトリルの共重合体)、AB-6(末端基がメタクリロイル基であるポリアクリル酸ブチル)、ダイセル化学工業(株)製のプラクセルFM5(メタクリル酸2-ヒドロキシエチルのε-カプロラクトン5モル当量付加品)、FA10L(アクリル酸2-ヒドロキシエチルのε-カプロラクトン10モル当量付加品)、および特開平2-272009号公報に記載のポリエステル系マクロモノマー等が挙げられる。これらの中でも、特に柔軟性且つ親溶剤性に優れるポリエステル系マクロモノマーが、顔料分散物の分散性、分散安定性、および顔料分散物を用いた着色組成物が示す現像性の観点から特に好ましく、更に、特開平2-272009号公報に記載のポリエステル系マクロモノマーで表されるポリエステル系マクロモノマーが最も好ましい。
 顔料表面へのアンカー部位を有するブロック型高分子としては、特開2003-49110号公報、特開2009-52010号公報等に記載のブロック型高分子が好ましい。
 本発明に用いうる顔料分散剤は、市販品としても入手可能であり、そのような具体例としては、楠木化成株式会社製「DA-7301」、BYKChemie社製「Disperbyk-101(ポリアミドアミン燐酸塩)、107(カルボン酸エステル)、110(酸基を含む共重合物)、111(リン酸系分散剤)、130(ポリアミド)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共重合物)」、「BYK-P104、P105(高分子量不飽和ポリカルボン酸)、EFKA社製「EFKA4047、4050~4010~4165(ポリウレタン系)、EFKA4330~4340(ブロック共重合体)、4400~4402(変性ポリアクリレート)、5010(ポリエステルアミド)、5765(高分子量ポリカルボン酸塩)、6220(脂肪酸ポリエステル)、6745(フタロシアニン誘導体)、6750(アゾ顔料誘導体)」、味の素ファンテクノ社製「アジスパーPB821、PB822、PB880、PB881」、共栄社化学社製「フローレンTG-710(ウレタンオリゴマー)」、「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合体)」、楠本化成社製「ディスパロンKS-860、873SN、874、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル)、DA-703-50、DA-705、DA-725」、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン重縮合物)、MS、C、SN-B(芳香族スルホン酸ホルマリン重縮合物)」、「ホモゲノールL-18(高分子ポリカルボン酸)」、「エマルゲン920、930、935、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)」、「アセタミン86(ステアリルアミンアセテート)」、日本ルーブリゾール(株)製「ソルスパース5000(フタロシアニン誘導体)、22000(アゾ顔料誘導体)、13240(ポリエステルアミン)、3000、17000、27000(末端部に機能部を有する高分子)、24000、28000、32000、38500(グラフト型高分子)」、日光ケミカル者製「ニッコールT106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、MYS-IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)」、川研ファインケミカル(株)製 ヒノアクトT-8000E等、信越化学工業(株)製、オルガノシロキサンポリマーKP341、裕商(株)製「W001:カチオン系界面活性剤」、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤、「W004、W005、W017」等のアニオン系界面活性剤、森下産業(株)製「EFKA-46、EFKA-47、EFKA-47EA、EFKAポリマー100、EFKAポリマー400、EFKAポリマー401、EFKAポリマー450」、サンノプコ(株)製「ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100」等の高分子分散剤、(株)ADEKA製「アデカプルロニックL31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P-123」、および三洋化成(株)製「イオネット(商品名)S-20」等が挙げられる。
 特に、分散剤としては、(C-1)一般式(II)で表されるリン酸系分散剤または後述する(C-2)少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物もしくはテトラカルボン酸二無水物とを反応させてなるカルボン酸系分散剤が好ましい。このような分散剤を含有することにより、現像残渣の発生をより効果的に抑制することができる。
-(C-1)一般式(II)で表されるリン酸系分散剤-
 本発明の組成物は、(C-1)一般式(II)で表されるリン酸系分散剤を有することが好ましい。
一般式(II)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(一般式(II)中、R3は数平均分子量400~30000のポリエステル構造を表し、yは1または2を表す。yが2の場合、複数のR3は同一であっても異なっていてもよい。)
 R3は数平均分子量400~30000のポリエステル構造を表し、yが2の場合、複数のR3は同一であっても異なっていてもよい。上記ポリエステル構造の数平均分子量は、より好ましくは1900~10000であり、更に好ましくは400~3000であり、特に好ましくは2000~3000である。400未満の場合は顔料分散能に欠けるため、用いることができない。
 ポリエステル構造としては、ラクトンモノマーを開環重合して得られるポリエステル基、スチレン基、アクリロイル基、シアノアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニルエーテル基等を有するポリエステル構造が挙げられ、ラクトンモノマーを開環重合して得られるポリエステル基が好ましい。
 一般式(II)で表されるリン酸系分散剤は、R3が単一種のリン酸エステルでも良いし、異なるR3からなるリン酸エステルを複数種用いても良い。また、y=1のリン酸系分散剤単独でも良いし、y=1のリン酸系分散剤とy=2のリン酸系分散剤との混合物でもよい。
 一般式(II)で示されるリン酸エステルはy=1のリン酸系分散剤とy=2のリン酸系分散剤との存在比が100:0~100:30であると、顔料分散性が良好になり好ましい。
 また、一般式(II)で示されるリン酸系分散剤のR3が、数平均分子量400~10000のポリエステル構造であると、顔料分散性が良好になり好ましい。より好ましくは400~3000である。
 更に、一般式(II)で示されるリン酸系分散剤のR3が、2種以上の異なるラクトンモノマーを開環重合して得られるポリエステル構造であると、本発明の効果に優れるようになり、非常に好ましい。
 更に一般式(II)で示されるリン酸系分散剤のR3は、好ましくは下記一般式(11)で示される。
一般式(11)
12-O-R13-(O-R14S
(式中、R12はアルキレン基、R13は3価以上の多価アルコール構造を表し、R14はアクリロイル基、シアノアクリロイル基、メタクリロイル基を表し、sは2以上を表す。)
 R12は炭素数8以下のアルキレン基が好ましい。また、顔料分散性の観点からsは2以上が好ましい。この場合、R14は互いに異なる基を用いても良い。sは2~5が更に好ましく、2が特に好ましい。
 R13で用いられる3価以上の多価アルコールとしてはグリセリン、プロピルアルコール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。特に3~6価のものが好ましい。
 リン酸系分散剤の酸価は、10~300mgKOH/gが好ましく、30~200mgKOH/gがより好ましく、40~150mgKOH/gがさらに好ましい。
 リン酸系分散剤の製造は、公知の方法で製造することができ、例えば特開2007-231107号公報の段落0037~0051の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
本発明で用いるリン酸系分散剤としては、ε-カプロラクトンとδ-バレロラクトンとの開環付加によって得られるリン酸系分散剤を用いることが好ましい。
-(C-2)少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物もしくはテトラカルボン酸二無水物とを反応させてなるカルボン酸系分散剤-
 本発明の組成物は、(C-2)少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物もしくはテトラカルボン酸二無水物とを反応させてなるカルボン酸系分散剤を有する。
 カルボン酸系分散剤は、少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物もしくはテトラカルボン酸二無水物とを反応させて得ることができる。
(少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)、少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2))
 少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)の好ましい形態としては、例えば、一般式(III)で表されるものが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
(一般式(III)中、Y1は、炭素数1~20、酸素数0~12、および窒素数0~3を有する1価の末端基を表し、X2は、-O-、-S-、またはN(Rb)-を表し、Rbは水素原子または炭素原子数1~18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。G1は、-R11O-で示される繰り返し単位を表し、G2は、-C(=O)R12O-で示される繰り返し単位を表し、G3は、-C(=O)R13C(=O)-OR14O-で示される繰り返し単位を表し、R11は炭素数2~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素数3~8のシクロアルキレン基を表し、R12は炭素数1~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素数4~8のシクロアルキレン基を表し、R13は炭素数2~6の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素数2~6の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基、炭素数3~20のシクロアルキレン基、または炭素数6~20アリーレン基を表し、R14は、-CH(R15)-CH(R16)-を表し、R15およびR16は、どちらか一方が水素原子であり、もう一方が炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数6~20のアリール基、アルキル部分の炭素数が1~20のアルキルオキシメチレン基、アルケニル部分の炭素数が2~20のアルケニルオキシメチレン基、アリール部分の炭素数が6~20でアリール部分がハロゲン原子で置換されていてもよいアリールオキシメチレン基、またはN-メチレン-フタルイミド基を表す。Z1は、-OH、または-NH2を表し、R17は、炭素数2~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素数3~8のシクロアルキレン基、-C(=O)R12-、またはC(=O)R13C(=O)-OR14-を表す。m1は0~100の整数を表し、m2は0~60の整数を表し、m3は0~30の整数を表す。但し、m1+m2+m3は1以上100以下である。一般式(III)における上記繰り返し単位G1~G3の配置は、その順序を限定するものではなく、一般式(III)で表される重合体において、基X2と基R17との間に繰り返し単位G1~G3が任意の順序で含まれていることを示し、更に、それらの繰り返し単位G1~G3は、それぞれランダム型またはブロック型のどちらでもよい。)
 Y1は、炭素数1~20、酸素数0~12、および窒素数0~3を有する1価の末端基を表し、酸素数および窒素数が0であり、炭素数が1~18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であることが、顔料分散体の低粘度化および保存安定性の観点から好ましい。
 また別の形態として、Y1がエチレン性不飽和二重結合を有することが好ましい。この場合、(C-2)分散剤に活性エネルギー線硬化性を付与することができる。また、m2=0、m3=0の場合、Y1は炭素数1~7の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であるか、もしくはエチレン性不飽和二重結合を有することが好ましい。
 エチレン性不飽和二重結合を有するにはエチレン性不飽和二重結合を有する基を有する必要がある。このような基としては例えば、ビニル基、または(メタ)アクリロイル基などが挙げられるが、好ましいのは(メタ)アクリロイル基である。これら二重結合を有する基の種類は、一種類でもよいし、複数種類でもよい。
 X2は、-O-、-S-、または-N(Rb)-を表し、-O-または-N(Rb)-が好ましい。
 Rbは水素原子または炭素数1~18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。炭素数1~18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、炭素数1~6のアルキル基が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プチル基、イソプチル基、tert-プチル基、ネオペンチル基、n-へキシル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
 Z1は、-OH、または-NH2を表し、-OHが好ましい。
 G1は、-R11O-で示される繰り返し単位を表し、R11は炭素数2~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素数3~8のシクロアルキレン基を表す。R11が表わす具体的なアルキレン基またはシクロアルキレン基は、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基などが挙げられる。
 G2は、-C(=O)R12O-で示される繰り返し単位を表し、R12は炭素数1~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素数4~8のシクロアルキレン基を表す。R12が表わす具体的なアルキレン基またはシクロアルキレン基は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基などが挙げられる。
 G3は、-C(=O)R13C(=O)-OR14O-で示される繰り返し単位を表し、R13は炭素数2~6の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素数2~6の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基、炭素数3~20のシクロアルキレン基、または炭素数6~20アリーレン基を表す。R13が表わす具体的なアルキレン基またはシクロアルキレン基は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基などが挙げられる。R13が表わす具体的なアルケニレン基としては、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基、ペンチニレン基、ヘキシニレン基などが挙げられる。R13が表わす具体的なアリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基などが挙げられる。
 R14は、-CH(R15)-CH(R16)-を表す。R15およびR16は、一方が水素原子であり、他方が炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数6~20のアリール基、アルキル部分の炭素数が1~20のアルキルオキシメチレン基、アルケニル部分の炭素数が2~20のアルケニルオキシメチレン基、アリール部分の炭素数が6~20でアリール部分がハロゲン原子で置換されていてもよいアリールオキシメチレン基、またはN-メチレン-フタルイミド基を表す。
 炭素数1~20のアルキル基としては、炭素数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~6のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プチル基、イソプチル基、tert-プチル基、ネオペンチル基、n-へキシル基、n-オクチル基等が挙げられる。
 上記炭素数2~20のアルケニル基としては、炭素数2~10のアルケニル基が好ましく、炭素数2~6のアルケニル基がより好ましい。具体的には、エチニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基などが挙げられる。
 上記炭素数6~20のアリール基としては、炭素数6~10のアリール基が好ましく、具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などが挙げられる。
 上記アルキル部分の炭素数が1~20のアルキルオキシメチレン基は、R14が表わす炭素数1~20のアルキル基にオキシメチレン基が結合した態様であり、上記炭素数1~20のアルキル基は、R14が表わす炭素数1~20のアルキル基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 上記アルケニル部分の炭素数が2~20のアルケニルオキシメチレン基は、R14が表わす炭素数2~20のアルケニル基にオキシメチレン基が結合した態様であり、上記炭素数2~20のアルケニル基は、R14が表わす炭素数2~20のアルケニル基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 上記アリール部分の炭素数が6~20のアリールオキシメチレン基は、R14が表わす炭素数6~20のアリール基にオキシメチレン基が結合した態様であり、上記炭素数6~20のアリール基は、R14が表わす炭素数6~20のアリール基と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 R17は、炭素数2~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素数3~8のシクロアルキレン基、-C(=O)R12-、またはC(=O)R13C(=O)-OR14-を表す。R17が表わす具体的なアルキレン基またはシクロアルキレン基は、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基などが挙げられる。R12およびR13は、前述のR12およびR13と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 m1は0~100の整数を表し、0~60の整数が好ましく、0~40の整数がより好ましい。
 m2は0~60の整数を表し、2~50の整数が好ましく、3~40の整数がより好ましい。m2が3~15の整数であることが、顔料分散体の低粘度化および保存安定性の観点から好ましい。
 m3は0~30の整数を表し、0~25の整数が好ましく、0~20の整数がより好ましい。
 なお、m1+m2+m3は1以上100以下が好ましく、2~60がより好ましく、3~40の整数がさらに好ましい。
 一般式(III)で表される化合物の合成方法としては、公知の方法で合成することができ、例えば特開2007-131832号公報の段落0047~0082の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明で用いるカルボン酸系分散剤としては、ε-カプロラクトン系化合物、およびδ-バレロラクトン系化合物との開環付加によって得られるカルボン酸系分散剤を用いることが好ましい。
 また、少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)の好ましい形態としては、例えば、一般式(IV)で表されるものがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(一般式(IV)中、Y1は、炭素数1~20、酸素数0~12、および窒素数0~3の1価の末端基を表し、X2は、-O-、-S-、または-N(Rb)-を表し、Rbは水素原子または炭素数1~18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す。Z1は、-OH、または-NH2を表す。
4およびG5は、それぞれC(=O)R12O-で示される繰り返し単位を表し、R12は炭素数1~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素数4~8のシクロアルキレン基を表す。ただし、G4中のR12およびG5中のR12は互いに異なる基である。R20は-C(=O)R12を表す。m4は5~60の整数を表し、m5は5~60の整数を表す。一般式(IV)における上記繰り返し単位G4、G5の配置は、その順序を限定するものではなく、一般式(IV)で表される重合体において、基X2と基R20との間に繰り返し単位G4、G5が任意の順序で含まれていることを示し、更に、それらの繰り返し単位G4、G5は、それぞれランダム型またはブロック型のどちらでもよい。)
 一般式(IV)中、Y1は、一般式(III)中のY1と同義であり、好ましい範囲も同様である。m5=0の場合、Y1は炭素数1~7の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基であるか、もしくはエチレン性不飽和二重結合を有することが好ましい。
 一般式(IV)中、X2は、一般式(III)中のX2と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 一般式(IV)中、Z1は、一般式(III)中のZ1と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 G4およびG5は、それぞれC(=O)R12O-で示される繰り返し単位を表し、R12は炭素数1~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素数4~8のシクロアルキレン基を表す。ただし、G4中のR12およびG5中のR12は互いに異なる基である。G4およびG5は、一般式(III)中のG2と同義であり、好ましい範囲も同様である。一般式(IV)中のR12は、一般式(III)中のR12と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 R20は-C(=O)R12を表す。上記R12は、一般式(III)中のR12と同義であり、好ましい範囲も同様である。
 m4は5~60の整数を表し、5~50の整数が好ましく、10~40の整数がより好ましい。
 m5は5~60の整数を表し、5~50の整数が好ましく、10~40の整数がより好ましい。m5が10~20の整数であることが、顔料分散体の低粘度化および保存安定性の観点から好ましい。
 一般式(IV)で表される化合物の合成方法としては、公知の方法で合成することができ、例えば特開2007-131832号公報の段落0047~0082の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明で用いるカルボン酸系分散剤としては、ε-カプロラクトン系化合物、およびδ-バレロラクトン系化合物との開環付加によって得られるカルボン酸系分散剤を用いることが好ましい。
 また、本発明は、片末端に水酸基を有する重合体(POH)若しくは片末端に1級アミノ基を有する重合体(PNH2)として、下記一般式(6)で示される重合体を用いることもできる。
一般式(6):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
(一般式(6)中、Y2は、ビニル重合体の重合停止基を表し、Z2は、-OH、または-NH2を表し、R21およびR22は、それぞれ独立に水素原子またはメチル基を表し、R23およびR24は、いずれか一方が水素原子、他の一方が芳香族基、またはC(=O)-X6-R25(但し、X6は、-O-若しくは-N(R26)-を表し、R25、R26は水素原子または炭素原子数1~18の直鎖状若しくは分岐状の、置換基として芳香族基を有していてもよいアルキル基を表す)、X4は、-O-R27-または-S-R27-を表し、R27は炭素数1~18の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表し、nは2~50の整数を表す。)
 Y2は、ビニル重合体の重合停止基を表し、通常のエチレン性不飽和単量体の重合を通常の方法で実施した場合に導入される任意の公知重合停止基である。例えば、重合開始剤由来の基、連鎖移動剤由来の基、溶剤由来の基、またはエチレン性不飽和単量体由来の基であることができる。Y2がこれらのいずれの化学構造を有していても、本発明の分散剤は、重合停止基Y2の影響を受けずに、その効果を発揮することができる。重合停止基としては、カルボン酸残基、アルコール残基などが挙げられ、カルボン酸残基であることが好ましい。
 Z2は、-OH、またはNH2を表す。
 R21およびR22は、それぞれ水素原子またはメチル基を表し、水素原子が好ましい。
 R23およびR24は、いずれか一方が水素原子を表し、他の一方が芳香族基、またはC(=O)-X6-R25(但し、X6は、-O-若しくは-N(R26)-)を表す。
 芳香族基は、炭素数6~20の芳香族基が好ましく、炭素数6~14の芳香族基がより好ましく、炭素数6~10の芳香族基がさらに好ましい。具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられる。
 X6は、-O-または-N(R26)-を表し、R25およびR26は、それぞれ水素原子または炭素数1~18の直鎖状若しくは分岐状、置換基として芳香族基を有していてもよいアルキル基を表す。炭素数1~18の直鎖状若しくは分岐状アルキル基としては、炭素数1から10のアルキル基が好ましく、炭素数1~6のアルキル基がより好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、プチル基、イソプチル基、tert-プチル基、ネオペンチル基、n-へキシル基、n-オクチル基等が挙げられる。上記アルキル基が有する置換基としての芳香族基は、炭素数6~20の芳香族基が好ましく、炭素数6~14の芳香族基がより好ましく、炭素数6~10の芳香族基がさらに好ましい。具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられる。
 X4は、単結合、-O-R27-またはS-R27-を表す。
 R27は、炭素数1~18の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基を表す。炭素数1~18のアルキレン基としては、炭素数1~10のアルキレン基が好ましく、炭素数1~6のアルキレン基がより好ましい。具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基などが挙げられる。
 nは、2~50の整数を表し、2~40の整数が好ましく、2~30の整数がより好ましい。
(トリカルボン酸無水物もしくはテトラカルボン酸二無水物)
 トリカルボン酸無水物としては、まず、脂肪族トリカルボン酸無水物、または芳香族トリカルボン酸無水物が挙げられる。
 脂肪族トリカルボン酸無水物としては、例えば、3-カルボキシメチルグルタル酸無水物、1,2,4-ブタントリカルボン酸-1,2-無水物、cis-プロペン-1,2,3-トリカルボン酸-1,2-無水物、1,3,4-シクロペンタントリカルボン酸無水物などが挙げられる。
 芳香族トリカルボン酸としては、例えば、ベンゼントリカルボン酸無水物(1,2,3-ベンゼントリカルボン酸無水物、トリメリット酸無水物(1,2,4-ベンゼントリカルボン酸無水物)など)、ナフタレントリカルボン酸無水物(1,2,4-ナフタレントリカルボン酸無水物、1,4,5-ナフタレントリカルボン酸無水物、2,3,6-ナフタレントリカルボン酸無水物、1,2,8-ナフタレントリカルボン酸無水物など)、3,4,4'-ベンゾフェノントリカルボン酸無水物、3,4,4'-ビフェニルエーテルトリカルボン酸無水物、3,4,4'-ビフェニルトリカルボン酸無水物、2,3,2'-ビフェニルトリカルボン酸無水物、3,4,4'-ビフェニルメタントリカルボン酸無水物、3,4,4'-ビフェニルスルホントリカルボン酸無水物などが挙げられる。
 トリカルボン酸無水物を使用する場合、上記のうち芳香族トリカルボン酸無水物が好ましい。
 テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、脂肪族テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物、または多環式テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
 脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、2,3,5,6-テトラカルボキシシクロヘキサン二無水物、2,3,5,6-テトラカルボキシノルボルナン二無水物、3,5,6-トリカルボキシノルボルナン-2-酢酸二無水物、2,3,4,5-テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]-オクト-7-エン-2,3,5,6-テトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。
 芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ピロメリット酸二無水物、エチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、プロピレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、ブチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'-ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2',3,3'-ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'-ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'-ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'-テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-フランテトラカルボン酸二無水物、4,4'-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4'-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4'-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3',4,4'-パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、3,3',4,4'-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p-フェニレン-ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、M-フェニレン-ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)-4,4'-ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)-4,4'-ジフェニルメタン二無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二無水物、9,9-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]フルオレン二無水物などを挙げることができる。
 多環式テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、3,4-ジカルボキシ-1,2,3,4-テトラヒドロ-1-ナフタレンコハク酸二無水物、3,4-ジカルボキシ-1,2,3,4-テトラヒドロ-6-メチル-1-ナフタレンコハク酸二無水物などを挙げることができる。
 テトラカルボン酸二無水物を使用する場合、上記のうち芳香族テトラカルボン酸二無水物が好ましい。
 本発明で使用されるトリカルボン酸無水物またはテトラカルボン酸二無水物は、上記に例示した化合物に限らず、どのような構造をしていてもかまわない。これらは単独で用いても、併用してもかまわない。本発明に好ましく使用されるものは、顔料分散体または各種インクの低粘度化の観点から芳香族トリカルボン酸無水物若しくは芳香族テトラカルボン酸二無水物である。更には、ピロメリット酸二無水物、3,3′,4,4′-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、9,9-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物、2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、エチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル、トリメリット酸無水物が好ましい。
(少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物もしくはテトラカルボン酸二無水物との反応)
 本発明におけるカルボン酸系分散剤は、「少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)」の水酸基、または上記の「少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)」の1級アミノ基と、トリカルボン酸無水物またはテトラカルボン酸二無水物の無水物基とを反応させることによって得ることができる。
 重合体(POH)の水酸基または重合体(PNH2)の1級アミノ基のモル数を<H>、トリカルボン酸無水物またはテトラカルボン酸二無水物のカルボン酸無水物基のモル数を<N>としたとき、反応比率は0.5<<H>/<N><1.2が好ましく、更に好ましくは0.7<<H>/<N><1.1、最も好ましくは<H>/<N>=1の場合である。<H>/<N><1で反応させる場合は、残存する酸無水物を必要量の水で加水分解して使用してもよい。
 重合体(POH)または重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物またはテトラカルボン酸二無水物との反応には触媒を用いてもかまわない。触媒としては、例えば、3級アミン系化合物が使用でき、例えばトリエチルアミン、トリエチレンジアミン、N,N-ジメチルベンジルアミン、N-メチルモルホリン、1,8-ジアザビシクロ-[5.4.0]-7-ウンデセン、1,5-ジアザビシクロ-[4.3.0]-5-ノネン等が挙げられる。
 重合体(POH)または重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物またはテトラカルボン酸二無水物との反応は無溶剤で行ってもよいし、適当な脱水有機溶媒を使用してもよい。反応に使用した溶媒は、反応終了後、蒸留等の操作により取り除くか、あるいはそのまま分散剤の製品の一部として使用することもできる。
 重合体(POH)または重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物またはテトラカルボン酸二無水物との反応温度は、「少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)」を使用する場合は好ましくは80℃~180℃、より好ましくは90℃~160℃の範囲で行う。反応温度が80℃未満では反応速度が遅く、180℃を超えると反応して開環した酸無水物が、再度環状無水物を生成し、反応が終了しにくくなる場合がある。また、「少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)」を使用する場合は、好ましくは0~150℃、より好ましくは10℃~100℃の範囲で行う。0℃未満では反応が進まない場合があり、150℃を超えるとイミド化する場合があり好ましくない。
 本発明の組成物における分散剤の含有量は、本発明の組成物の全固形分に対して、1~30質量%が好ましく、より好ましくは2~20質量%であり、さらに好ましくは4~15質量%であり、5~10質量%が特に好ましい。
 また、分散剤の含有量は、(A)顔料100質量部に対して、5~60質量部であることが好ましく、9~40質量部であることがより好ましく、10~20質量部が特に好ましい。
 分散剤は、本発明の組成物中に1種のみ含まれていても良いし、2種以上含まれていても良い。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<一般式(V)で表されるフェノール系化合物>>
 本発明の組成物は、下記一般式(V)で表されるフェノール系化合物を含有することが好ましい。一般式(V)で表されるフェノール系化合物は、一般に重合禁止剤として感光性組成物の経時安定性などを改良するために添加されることがある。本発明では、一般式(V)で表されるフェノール系化合物を添加することにより、本発明の組成物を塗布し、微細パターンを露光・アルカリ現像した際に、未露光部の残渣をより効果的に抑制することができる。
 この理由は推定であるが、そのフェノール性水酸基が弱酸性であるためアルカリ現像液との親和性が高く、現像時に未露光部の固形成分がアルカリ水溶液に溶解して除去されるのを助けることで残渣の発生がより効果的に抑制されると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(一般式(V)中、R1およびR2はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1~4のアルキル基を示す。)
 一般式(V)で表されるフェノール系化合物としては、ハイドロキノン、p-メトキシフェノール(メトキノン)等が挙げられ、p-メトキシフェノール(メトキノン)が好ましい。
 本発明の組成物中に(F)フェノール系化合物を含有する場合、その添加量は、組成物の全質量に対して、0.01質量%~5質量%が好ましい。
 本発明の組成物は、(F)フェノール系化合物を1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<樹脂>>
 本発明の組成物は、樹脂をさらに有することが好ましい。樹脂を添加することで、本発明の組成物に適切な分散安定性やアルカリ現像性を付与することができる。
 本発明の組成物で用いる樹脂の種類は特に制限はないが、例えば下記一般式(VII)で表される化合物(x)と、他のエチレン性不飽和二重結合を有する化合物(y)を共重合してなる樹脂であることが好ましい。
一般式(VII)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
(一般式(VII)中、R4は水素原子またはメチル基を表し、R5は炭素数2または3のアルキレン基を表し、R6は水素原子またはベンゼン環を含んでいても良い炭素数1~20のアルキル基を表し、nは1~15の整数を表す。nが2以上の場合、複数のR3は同一であってもよく、異なっていてもよい。nが2以上の場合、複数のR5は同一であってもよく、異なっていてもよい。)
 R5は、炭素数2または3のアルキレン基を表し、nが2以上の場合、複数のR5は同一であってもよく、異なっていてもよい。
 R6は水素原子またはベンゼン環を含んでいても良い炭素数1~20のアルキル基を表す。R6が表わすアルキル基は、炭素数が1~20のアルキル基であり、好ましくは炭素数1~10のアルキル基である。R6が表わすアルキル基の炭素数が1~10のときはアルキル基が障害となり樹脂同士の接近を抑制し、顔料への吸着/配向を促進するが、炭素数が10を超えると、アルキル基の立体障害効果が高くなり、ベンゼン環の顔料への吸着/配向までをも妨げる傾向を示す。この傾向は、R6のアルキル基の炭素鎖長が長くなるに従い顕著となり、炭素数が20を超えると、ベンゼン環の吸着/配向が極端に低下する。
 R6で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等を挙げることができる。
 R6で表されるベンゼン環を含むアルキル基としては、1-フェニルエチル基、1-フェニルプロプル基、1-フェニルブチル基、1-フェニルペンチル基、1-フェニルヘキシル基、1-フェニルヘプチル基、1-フェニルオクチル基、1-フェニルノニル基、1-フェニルデシル基、ベンジル基、2-フェニル(イソ)プロピル基等を挙げることができる。
これらの中でも、ベンジル基、2-フェニル(イソ)プロピル基が好ましい。
 化合物(x)としては、フェノールのエチレンオキサイド(EO)変性(メタ)アクリレート、パラクミルフェノールのEOまたはプロピレンオキサイド(PO)変性(メタ)アクリレート、ノニルフェノールのEO変性(メタ)アクリレート、ノニルフェノールのPO変性(メタ)アクリレート等が挙げられる。これら化合物のうち、パラクミルフェノールのEOまたはPO変性(メタ)アクリレートは、上記ベンゼン環のπ電子の効果ばかりでなく、その立体的な効果も加わり、顔料に対しより良好な吸着/配向面を形成することができるので、より効果が高い。
 エチレン性不飽和二重結合を有する化合物(y)としては、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、(イソ)プロピル(メタ)アクリレート、(イソ)ブチル(メタ)アクリレート、(イソ)ペンチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 本発明における樹脂中の化合物(x)の割合は、0.1~50重量%、より好ましくは10~35重量%である。化合物(x)の割合が10重量%より少ないと顔料の分散効果が低下し、さらに0.1重量%より少なくなると充分な分散効果を得ることができない。また、35重量%より多いと疎水性が大きくなり、赤色感光性樹脂組成物の現像性が低下したり、残渣の原因になったりすることがあり、さらに50重量%より多くなると赤色感光性樹脂組成物中の他の構成成分との相溶性が著しく低下し、重合性化合物や光重合開始剤の析出が起こることもある。
 発明における樹脂(共重合体)の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは5000~100000であり、さらに好ましくは10000~50000である。
 化合物(y)として、アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシプロピル(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-アシッドホスホオキシエチル(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のリン酸基を含有する(メタ)アクリル酸エステルを用いた場合、さらに高い顔料分散効果が得られることがある。
 このリン酸基含有(メタ)アクリル酸エステルの割合は、0.05~10重量%、より好ましくは0.1~5重量%である。リン酸基含有(メタ)アクリル酸エステルの割合が0.05重量%より少ないと充分な分散効果が得られない。また、10重量%を超えると樹脂の極性が増大し、現像速度が著しく速くなったり、他の疎水性成分との相溶性が低下し樹脂が析出したりしてしまう。
 また、本発明における樹脂(共重合体)の側鎖には、モノマーまたは樹脂同士を反応させ、赤色感光性樹脂組成物の感度を向上させるため、エチレン性二重結合を導入することができる。具体的には、樹脂が水酸基等の反応性官能基を有する場合には、グリシジル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシイソシアネート等の上記反応性官能基と反応する官能基およびエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させることにより、側鎖にエチレン性二重結合を導入する。
 樹脂の製造は、公知の方法で製造することができ、例えば特開2004-101728号公報の段落0041~0045の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明の組成物における樹脂の含有量は、全固形分に対して、1~50質量%が好ましく、より好ましくは3~40質量%であり、さらに好ましくは5~30質量%である。
 樹脂は、本発明の組成物中に1種のみ含まれていても良いし、2種以上含まれていても良い。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<他の成分>>
 本発明の組成物は、上述の各成分に加えて、本発明の効果を損なわない範囲で、さらに、側鎖に重合性二重結合を有する樹脂、界面活性剤、有機溶剤、架橋剤などの他の成分を含んでいてもよい。
-側鎖に重合性二重結合を有する樹脂-
 本発明では、さらに、必要に応じて、上述した樹脂の他に、側鎖に重合性二重結合を有する樹脂を含有させてもよい。側鎖に重合性二重結合を有する樹脂をさらに含有させることで、本発明の組成物をより効果的に硬化させることが可能となる。重合性二重結合は、(メタ)アクリレートが好ましい。
 側鎖に重合性二重結合を有する樹脂としては、側鎖に重合性二重結合を有していれば特に制限はないが、2~6の水酸基を有する重合性モノマー(p)と、他の重合性モノマー(q)との共重合体(a)に、水酸基と反応可能な官能基とエチレン性不飽和二重結合を有する化合物(b)を反応させてなる樹脂であることが好ましい。
 側鎖に重合性二重結合を有する樹脂を構成する2~6の水酸基を有する重合性モノマー(p)は、2個以上6個以下の水酸基およびエチレン性不飽和二重結合を有する化合物であり、例えば下記一般式(1)で示されるモノマーを用いることができる。
一般式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
(式中、R1およびR4はそれぞれ水素原子、炭素数1~5の置換されてもよいアルキル基を表し、R2は炭素数1~4のアルキレン基を表し、R3は炭素数1~4のアルキレン基、または単結合を表し、nは2以上6以下の整数を表す。)
 上記一般式(1)で示されるモノマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を有する多価アルコールのモノエステルなどが挙げられるが、好ましいのはグリセロールモノ(メタ)アクリレートである。
 他の重合性モノマー(q)は、2~6の水酸基を有する重合性モノマー(p)と共重合可能な重合性モノマーであり、例えば、(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類;N-ビニルピロリドン;スチレンおよびその誘導体、α-メチルスチレン等のスチレン類;(メタ)アクリルアミド、メチロール(メタ)アクリルアミド、アルコキシメチロール(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド等のアクリルアミド類;(メタ)アクリロニトリル、エチレン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル等のその他のビニル化合物、およびポリメチルメタクリレートマクロモノマー、ポリスチレンマクロモノマーなどのマクロモノマー類などが挙げられる。これらのモノマーは、1種を単独で、または2種以上を混合して用いることができる。
 また、2~6の水酸基を有する重合性モノマー(p)と他の重合性モノマー(q)との共重合比は、5~95重量%:95~5重量%であることが好ましく、30~70重量%:70~30重量%であることがより好ましい。重合性モノマー(p)の共重合比が5重量%未満の場合は、導入できるエチレン性不飽和二重結合の数が少なく、二重結合当量の数値が大きくなり、十分な感度を得ることができない。95重量%を越える場合は、多くのエチレン性不飽和二重結合を導入することが可能となるが、重合性モノマー(q)の比率が低くなるため、分散安定性、溶解性、耐薬品性等の物性を維持することが困難となる。
 2~6の水酸基を有する重合性モノマー(p)と、他の重合性モノマー(q)との共重合体(a)の製造は、公知の方法で製造することができ、例えば特開2005-156930号公報の段落0013の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 側鎖に重合性二重結合を有する樹脂は、上記共重合体(a)に、水酸基と反応可能な官能基とエチレン性不飽和二重結合を有する化合物(b)を反応させることにより得られる。水酸基と反応可能な官能基とエチレン性不飽和二重結合を有する化合物(b)としては、イソシアネート基、カルボキシル基等が挙げられるが、特に反応性の点でイソシアネート基が好ましい。
 イソシアネート基およびエチレン性不飽和二重結合を有する化合物として具体的には、2-アクリロイルエチルイソシアネート、2-メタクリロイルエチルイソシアネート等が挙げられる。また、カルボキシル基およびエチレン性不飽和二重結合を有する化合物として具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸が挙げられる。
 共重合体(a)に水酸基を介して導入されるエチレン性不飽和二重結合の量は、得られる樹脂の「二重結合当量」により示される。二重結合当量とは、下記式で定義され、分子中に含まれる二重結合量の尺度となるものであり、同じ分子量の感光性樹脂であれば、二重結合当量の数値が小さいほど二重結合の導入量が多くなる。
[二重結合当量]=[繰り返し構成単位の分子量]/[繰り返し構成単位中の二重結合の数]
 本発明における樹脂の二重結合当量は200~2,000であることが好ましく、300~900であることがより好ましい。樹脂の二重結合当量が200未満の場合は、エチレン性不飽和二重結合を導入させる重合性モノマー(p)の比率が高くなり、諸特性を維持するのに十分な量の重合性モノマー(q)を共重合させることができない。2,000を越える場合は、エチレン性不飽和二重結合の数が少ないため十分な感度を得ることができない。
 また、側鎖に重合性二重結合を有する樹脂の重量平均分子量(Mw)は、本発明の組成物の分散性が良好な点から、好ましくは2000~200000、より好ましくは5000~50000である。
 共重合体(A)と、水酸基と反応可能な官能基とエチレン性不飽和二重結合を有する化合物(b)との反応は、公知の方法で行うことができ、例えば特開2005-156930号公報の段落0016の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 本発明の組成物における側鎖に重合性二重結合を有する樹脂の含有量は、全固形分に対して0.1~50質量%が好ましく、より好ましくは0.3~40質量%であり、更に好ましくは0.5~30質量%である。
 側鎖に重合性二重結合を有する樹脂は、本発明の組成物中に1種のみ含まれていても良いし、2種以上含まれていても良い。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
-アルカリ可溶性樹脂-
 本発明の組成物は、さらに、バインダーとしてアルカリ可溶性樹脂を含有していてもよい。なお、ここでいうアルカリ可溶性樹脂には、分散剤成分として本発明の組成物に含有される成分は含まれない。
 アルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体であって、分子(好ましくは、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする分子)中に少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。耐熱性の観点からは、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましく、現像性制御の観点からは、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましい。
 アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、特開2013-077009号公報の段落0179~0208に記載のアルカリ可溶性樹脂を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 また、アルカリ可溶性樹脂としては、特開2012-208494号公報段落0558~0571(対応する米国特許出願公開第2012/0235099号明細書の[0685]~[0700])以降の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 さらに、特開2012-32767号公報に記載の段落番号0029~0063に記載の共重合体(B)および実施例で用いられているアルカリ可溶性樹脂、特開2012-208474号公報の段落番号0088~0098に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012-137531号公報の段落番号0022~0032に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2013-024934号公報の段落番号0132~0143に記載のバインダー樹脂および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2011-242752号公報の段落番号0092~0098および実施例で用いられているバインダー樹脂、特開2012-032770号公報の段落番号0030~0072の記載のバインダー樹脂を用いること好ましい。これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
 また、アルカリ可溶性樹脂は、下記式(X)で示されるエチレン性不飽和単量体に由来する構造単位を含んでいてもよい。
一般式(X)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
(式(X)において、R1は、水素原子またはメチル基を表し、R2は炭素数2~10のアルキレン基を表し、R3は、水素原子またはベンゼン環を含んでもよい炭素数1~20のアルキル基を表す。nは1~15の整数を表す。)
 上記式(X)において、R2のアルキレン基の炭素数は、2~3であることが好ましい。また、R3のアルキル基の炭素数は1~20であるが、より好ましくは1~10であり、R3のアルキル基はベンゼン環を含んでもよい。R3で表されるベンゼン環を含むアルキル基としては、ベンジル基、2-フェニル(イソ)プロピル基等を挙げることができる。
 アルカリ可溶性樹脂の酸価としては好ましくは30mgKOH/g~200mgKOH/g、より好ましくは50mgKOH/g~150mgKOH/gであることが好ましく、70mgKOH/g~120mgKOH/gであることが最も好ましい。
 また、アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、2,000~50,000が好ましく、5,000~30,000がさらに好ましく、7,000~20,000が最も好ましい。
 着色組成物中にアルカリ可溶性樹脂を含有する場合、アルカリ可溶性樹脂の着色組成物中における含有量としては、着色組成物の全固形分に対して、1質量%~15質量%が好ましく、より好ましくは、2質量%~12質量%であり、特に好ましくは、3質量%~10質量%である。
 本発明の組成物は、アルカリ可溶性樹脂を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
-有機溶剤-
 本発明の組成物は、有機溶剤を含有してもよい。
 有機溶剤は、各成分の溶解性や赤色感光性樹脂組成物の塗布性を満足すれば基本的には特に制限はないが、特に紫外線吸収剤、アルカリ可溶性樹脂や分散剤等の溶解性、塗布性、安全性を考慮して選ばれることが好ましい。また、本発明における組成物を調製する際には、少なくとも2種類の有機溶剤を含むことが好ましい。
 有機溶剤としては、エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸アルキル(例:オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3-オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3-オキシプロピオン酸メチル、3-オキシプロピオン酸エチル等(例えば、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル等))、2-オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2-オキシプロピオン酸メチル、2-オキシプロピオン酸エチル、2-オキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル))、2-オキシ-2-メチルプロピオン酸メチルおよび2-オキシ-2-メチルプロピオン酸エチル(例えば、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸メチル、2-オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等、並びに、ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン等、並びに、芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン等が好適に挙げられる。
 これらの有機溶剤は、紫外線吸収剤およびアルカリ可溶性樹脂の溶解性、塗布面状の改良などの観点から、2種以上を混合することも好ましい。この場合、特に好ましくは、上記の3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、2-ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、およびプロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択される2種以上で構成される混合溶液である。
 有機溶剤の組成物中における含有量は、塗布性の観点から、組成物の全固形分濃度が5質量%~80質量%になる量とすることが好ましく、5質量%~60質量%がさらに好ましく、10質量%~50質量%が特に好ましい。
-界面活性剤-
 本発明の組成物には、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を添加してもよい。
界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。
 特に、本発明の組成物は、フッ素系界面活性剤を含有することで、塗布液として調製したときの液特性(特に、流動性)がより向上することから、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。
 即ち、フッ素系界面活性剤を含有する組成物を適用した塗布液を用いて膜形成する場合においては、被塗布面と塗布液との界面張力を低下させることにより、被塗布面への濡れ性が改善され、被塗布面への塗布性が向上する。このため、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成をより好適に行える点で有効である。
 フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3質量%~40質量%が好適であり、より好ましくは5質量%~30質量%であり、特に好ましくは7質量%~25質量%である。フッ素含有率がこの範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的であり、組成物中における溶解性も良好である。
 フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS-382、同SC-101、同SC-103、同SC-104、同SC-105、同SC1068、同SC-381、同SC-383、同S393、同KH-40(以上、旭硝子(株)製)等が挙げられる。
 ノニオン系界面活性剤として具体的には、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレートおよびプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセリンエトキシレート等)、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル(BASF社製のプルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、テトロニック304、701、704、901、904、150R1)、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株))等が挙げられる。
 カチオン系界面活性剤として具体的には、フタロシアニン誘導体(商品名:EFKA-745、森下産業(株)製)、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。
 アニオン系界面活性剤として具体的には、W004、W005、W017(裕商(株)社製)等が挙げられる。
 シリコーン系界面活性剤としては、例えば、東レ・ダウコーニング(株)製「トーレシリコーンDC3PA」、「トーレシリコーンSH7PA」、「トーレシリコーンDC11PA」,「トーレシリコーンSH21PA」,「トーレシリコーンSH28PA」、「トーレシリコーンSH29PA」、「トーレシリコーンSH30PA」、「トーレシリコーンSH8400」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製「TSF-4440」、「TSF-4300」、「TSF-4445」、「TSF-4460」、「TSF-4452」、信越シリコーン株式会社製「KP341」、「KF6001」、「KF6002」、ビックケミー社製「BYK307」、「BYK323」、「BYK330」等が挙げられる。
 界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
 本発明の組成物に界面活性剤を含有する場合、界面活性剤の添加量は、組成物の全質量に対して、0.001質量%~2.0質量%が好ましく、より好ましくは0.005質量%~1.0質量%である。
 本発明の組成物は、界面活性剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。
-その他の添加物-
 本発明の組成物には、必要に応じて、各種添加物、例えば、充填剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を配合することができる。これらの添加物としては、特開2004-295116号公報の段落0155~0156に記載のものを挙げることができる。
 本発明の組成物においては、特開2004-295116号公報の段落0078に記載の増感剤や光安定剤、同公報の段落0081に記載の熱重合防止剤を含有することができる。
<赤色感光性樹脂組成物の調製方法>
 本発明の組成物は、上述した各成分を混合することで調製することができる。
 なお、組成物の調製に際しては、組成物を構成する各成分を一括配合してもよいし、各成分を溶剤に溶解・分散した後に逐次配合してもよい。また、配合する際の投入順序や作業条件は特に制約を受けない。例えば、全成分を同時に溶剤に溶解・分散して組成物を調製してもよいし、必要に応じては、各成分を適宜2つ以上の溶液・分散液としておいて、使用時(塗布時)にこれらを混合して組成物として調製してもよい。
 特に、本発明の組成物は、少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139をそれぞれ別々に分散した分散物を配合してもよいし、上記顔料を共分散して得られる分散物を配合してもよいが、上記顔料を共分散して得られる分散物を配合してなることが好ましい。また、本発明の組成物は、少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を共分散して得られる分散物を含有することが好ましい。
 単一の顔料をそれぞれ別々に分散した分散液を混合して赤色感光性樹脂組成物を調製する場合、得られる赤色感光性樹脂組成物の粘度安定性が悪化する傾向がある。この理由は明らかでないが、以下のように考えられる。すなわち、複数の分散液を混合すると、一方の分散液に含まれる顔料粒子が、他方の分散液に含まれる顔料粒子に吸着している分散剤を奪い取り、分散剤を奪い取られた顔料粒子の分散安定性が崩れてしまい、結果、得られた赤色感光性樹脂組成物の粘度安定性が悪化する傾向にあると推察される。一方、上記顔料を予め共分散することにより、複数の分散液を混合するプロセスが省かれるため、得られる赤色感光性樹脂組成物の粘度安定性が悪化する問題を回避できる。
 具体的には、上記一般式(I)で表される色素誘導体および分散剤を用いて、少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を上述した質量比で含有する顔料を共分散する工程を含むことが好ましい。また、この共分散して得られた分散物に、光重合開始剤および重合性化合物を配合する工程をさらに含むことが好ましい。
 上記のようにして調製された組成物は、好ましくは、孔径0.01μm~3.0μm、より好ましくは孔径0.05μm~0.5μm程度のフィルタなどを用いて濾別した後、使用に供することができる。
 本発明の組成物は、耐熱性および色特性に優れた硬化膜を形成することができるため、カラーフィルタの着色パターン(着色層)を形成するために好適に用いられる。また、本発明の組成物は、固体撮像素子(例えば、CCD、CMOS等)や、液晶表示装置(LCD)などの画像表示装置に用いられるカラーフィルタなどの着色パターン形成用として好適に用いることができる。さらに、印刷インキ、インクジェットインキおよび塗料などの作製用途としても好適に用いることができる。なかでも、CCDおよびCMOS等の固体撮像素子用のカラーフィルタを作製用途として好適に用いることができる。
<硬化膜、パターン形成方法、カラーフィルタおよびカラーフィルタの製造方法>
 次に、本発明における硬化膜、パターン形成方法およびカラーフィルタについて、その製造方法を通じて詳述する。
 本発明のパターン形成方法は、本発明の組成物を用いて支持体上に赤色感光性樹脂組成物層を形成する赤色感光性樹脂組成物層形成工程と、上記赤色感光性樹脂組成物層をパターン様に露光する露光工程と、未露光部を現像除去して着色パターンを形成するパターン形成工程と、を含むことを特徴とする。
 本発明のパターン形成方法は、カラーフィルタが有する着色パターン(画素)の形成に好適に適用することができる。
 本発明のパターン形成方法によりパターンを形成する支持体としては、基板等の板状物の他、パターン形成に適用しうる支持体であれば特に限定されない。
 以下、本発明のパターン形成方法における各工程については、固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法を通じて詳細に説明するが、本発明はこの方法に限定されるものではない。
 本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明のパターン形成方法を適用するものであり、本発明のパターン形成方法を用いて、支持体上に着色パターンを形成する工程と、を含む。
 即ち、本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明のパターン形成方法を適用するものであり、本発明の赤色感光性樹脂組成物を用いて支持体上に赤色感光性樹脂組成物層を形成する工程と、上記赤色感光性樹脂組成物層をパターン様に露光する露光工程と、未露光部を現像除去して着色パターンを形成するパターン形成工程と、を含むことを特徴とする。さらに、必要に応じて、赤色感光性樹脂組成物層をベークする工程(プリベーク工程)、および、現像された着色パターンをベークする工程(ポストベーク工程)を設けてもよい。以下、これらの工程をあわせて、パターン形成工程ということがある。
 本発明のカラーフィルタは、上記製造方法により好適に得ることができる。
 以下、固体撮像素子用カラーフィルタを単に「カラーフィルタ」ということがある。
 本発明のパターン形成方法における各工程については、本発明のカラーフィルタの製造方法を通じて以下に詳述する。
 本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明のパターン形成方法を適用するものであり、本発明のパターン形成方法を用いて、基板上に着色パターンを形成することを含む。
<赤色感光性樹脂組成物層を形成する工程>
 赤色感光性樹脂組成物層を形成する工程では、支持体上に、本発明の組成物を付与して赤色感光性樹脂組成物層を形成する。
 本工程に用いうる支持体としては、例えば、基板(例えば、シリコン基板)上にCCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)等の撮像素子(受光素子)が設けられた固体撮像素子用基板を用いることができる。
 本発明における着色パターンは、固体撮像素子用基板の撮像素子形成面側(おもて面)に形成されてもよいし、撮像素子非形成面側(裏面)に形成されてもよい。
 固体撮像素子における着色パターンの間や、固体撮像素子用基板の裏面には、遮光膜が設けられていてもよい。
 また、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。
 支持体上への本発明の組成物の付与方法としては、スリット塗布、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の塗布方法を適用することができる。
 支持体上に塗布された赤色感光性樹脂組成物層の乾燥(プリベーク)は、ホットプレート、オーブン等で50℃~140℃の温度で10秒~300秒で行うことができる。
<<フォトリソグラフィ法でパターン形成する場合>>
-露光工程-
 露光工程では、赤色感光性樹脂組成物層形成工程において形成された赤色感光性樹脂組成物層を、例えば、ステッパー等の露光装置を用い、所定のマスクパターンを有するマスクを介してパターン露光する。これにより、硬化膜が得られる。
 露光に際して用いることができる放射線(光)としては、特に、g線、i線等の紫外線が好ましく(特に好ましくはi線)用いられる。照射量(露光量)は30mJ/cm2~1500mJ/cm2が好ましく50mJ/cm2~1000mJ/cm2がより好ましく、80mJ/cm2~500mJ/cm2が最も好ましい。
 硬化膜の膜厚は1.0μm以下であることが好ましく、0.1μm~0.9μmであることがより好ましく、0.2μm~0.8μmであることがさらに好ましい。
 膜厚を、1.0μm以下とすることにより、高解像性、高密着性を得られるため、好ましい。
 また、本工程においては、0.7μm以下の薄い膜厚を有する硬化膜も好適に形成することができ、得られた硬化膜を、後述するパターン形成工程にて現像処理することで、薄膜でありながらも、現像性、表面荒れ抑制、およびパターン形状に優れた着色パターンを得ることができる。
<<<パターン形成工程>>>
 次いでアルカリ現像処理を行うことにより、露光工程における光未照射部分の赤色感光性樹脂組成物層がアルカリ水溶液に溶出し、光硬化した部分だけが残る。
 現像液としては、下地の撮像素子や回路などにダメージを起さない、有機アルカリ現像液が望ましい。現像温度としては通常20℃~30℃であり、現像時間は、従来20秒~90秒であった。より残渣を除去するため、近年では120秒~180秒実施する場合もある。さらには、より残渣除去性を向上するため、現像液を60秒ごとに振り切り、さらに新たに現像液を供給する工程を数回繰り返す場合もある。
 現像液に用いるアルカリ剤としては、例えば、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8-ジアザビシクロ-[5、4、0]-7-ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物が挙げられ、これらのアルカリ剤を濃度が0.001質量%~10質量%、好ましくは0.01質量%~1質量%となるように純水で希釈したアルカリ性水溶液が現像液として好ましく使用される。
 なお、現像液には無機アルカリを用いてもよく、無機アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウムなどが好ましい。
 なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合には、一般に現像後純水で洗浄(リンス)する。
 次いで、乾燥を施した後に加熱処理(ポストベーク)を行うことが好ましい。多色の着色パターンを形成するのであれば、色ごとに上記工程を順次繰り返して硬化皮膜を製造することができる。これによりカラーフィルタが得られる。
 ポストベークは、硬化を完全なものとするための現像後の加熱処理であり、通常100℃~240℃、好ましくは200℃~240℃の熱硬化処理を行う。
 このポストベーク処理は、現像後の塗布膜を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で行うことができる。
 ドライエッチング法でパターンを形成する場合の方法は、例えば特開2013-054080号公報の段落0287~0356を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 なお、本発明の製造方法は、必要に応じ、上記以外の工程として、固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法として公知の工程を有していてもよい。例えば、上述した、赤色感光性樹脂組成物層形成工程、露光工程およびパターン形成工程を行った後に、必要により、形成された着色パターンを加熱および/または露光により硬化する硬化工程を含んでいてもよい。
 また、本発明に係る組成物を用いる場合、例えば、塗布装置吐出部のノズルや配管部の目詰まりや塗布機内への着色組成物や顔料の付着・沈降・乾燥による汚染等が生じる場合がある。そこで、本発明の組成物によってもたらされた汚染を効率よく洗浄するためには、前掲の本組成物に関する溶剤を洗浄液として用いることが好ましい。また、特開平7-128867号公報、特開平7-146562号公報、特開平8-278637号公報、特開2000-273370号公報、特開2006-85140号公報、特開2006-291191号公報、特開2007-2101号公報、特開2007-2102号公報、特開2007-281523号公報などに記載の洗浄液も本発明に係る組成物の洗浄除去として好適に用いることができる。
 上記のうち、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレートおよびアルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましい。
 これら溶媒は、単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を混合する場合、水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤とを混合することが好ましい。水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤との質量比は、1/99~99/1、好ましくは10/90~90/10、さらに好ましくは20/80~80/20である。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)とプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)の混合溶剤で、その比率が60/40であることが特に好ましい。なお、汚染物に対する洗浄液の浸透性を向上させるために、洗浄液には前掲の本組成物に関する界面活性剤を添加してもよい。
 本発明のカラーフィルタは、本発明の組成物を用いているため、露光マージンに優れた露光ができる共に、形成された着色パターン(着色画素)は、パターン形状に優れ、パターン表面の荒れや現像部における残渣が抑制されていることから、色特性に優れたものとなる。
 本発明のカラーフィルタは、CCD、CMOS等の固体撮像素子に好適に用いることができ、特に100万画素を超えるような高解像度のCCDやCMOS等に好適である。本発明の固体撮像素子用カラーフィルタは、例えば、CCDまたはCMOSを構成する各画素の受光部と、集光するためのマイクロレンズと、の間に配置されるカラーフィルタとして用いることができる。
 なお、本発明のカラーフィルタにおける着色パターン(着色画素)の膜厚としては、2.0μm以下が好ましく、1.0μm以下がより好ましく、0.7μm以下がさらに好ましい。
 また、着色パターン(着色画素)のサイズ(パターン幅)としては、2.5μm以下が好ましく、2.0μm以下がより好ましく、1.7μm以下が特に好ましい。
[固体撮像素子]
 本発明の固体撮像素子は、既述の本発明のカラーフィルタを備える。本発明の固体撮像素子の構成としては、本発明におけるカラーフィルタが備えられた構成であり、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はないが、例えば、以下のような構成が挙げられる。
 支持体上に、固体撮像素子(CCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサー、等)の受光エリアを構成する複数のフォトダイオードおよびポリシリコン等からなる転送電極を有し、上記フォトダイオードおよび上記転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口したタングステン等からなる遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面およびフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイス保護膜を有し、上記デバイス保護膜上に、本発明の固体撮像素子用カラーフィルタを有する構成である。
 さらに、上記デバイス保護層上であってカラーフィルタの下(支持体に近い側)に集光手段(例えば、マイクロレンズ等。以下同じ)を有する構成や、カラーフィルタ上に集光手段を有する構成等であってもよい。
[画像表示装置]
 本発明のカラーフィルタは、上記固体撮像素子のみならず、液晶表示装置や有機EL表示装置などの、画像表示装置に用いることができ、特に液晶表示装置の用途に好適である。本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置は、表示画像の色合いが良好で表示特性に優れた高画質画像を表示することができる。
 表示装置の定義や各表示装置の詳細については、例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木 昭夫著、(株)工業調査会 1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹 順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田 龍男編集、(株)工業調査会 1994年発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば、上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。
 本発明のカラーフィルタは、カラーTFT方式の液晶表示装置に用いてもよい。カラーTFT方式の液晶表示装置については、例えば「カラーTFT液晶ディスプレイ(共立出版(株)1996年発行)」に記載されている。さらに、本発明はIPSなどの横電界駆動方式、MVAなどの画素分割方式などの視野角が拡大された液晶表示装置や、STN、TN、VA、OCS、FFS、およびR-OCB等にも適用できる。
 また、本発明におけるカラーフィルタは、明るく高精細なCOA(Color-filter On Array)方式にも供することが可能である。COA方式の液晶表示装置にあっては、カラーフィルタ層に対する要求特性は、前述のような通常の要求特性に加えて、層間絶縁膜に対する要求特性、すなわち低誘電率および剥離液耐性が必要とされることがある。本発明のカラーフィルタにおいては、色相に優れた染料多量体を用いることから、色純度、光透過性などが良好で着色パターン(画素)の色合いに優れるので、解像度が高く長期耐久性に優れたCOA方式の液晶表示装置を提供することができる。なお、低誘電率の要求特性を満足するためには、カラーフィルタ層の上に樹脂被膜を設けてもよい。
 また、本発明では、マイクロオーレッド方式(マイクロOLED)のディスプレイにも好ましく用いることができる。
 これらの画像表示方式については、例えば、「EL、PDP、LCDディスプレイ-技術と市場の最新動向-(東レリサーチセンター調査研究部門 2001年発行)」の43ページなどに記載されている。
 本発明におけるカラーフィルタを備えた液晶表示装置は、本発明におけるカラーフィルタ以外に、電極基板、偏光フィルム、位相差フィルム、バックライト、スペーサ、視野角保障フィルムなど様々な部材から構成される。本発明のカラーフィルタは、これらの公知の部材で構成される液晶表示装置に適用することができる。これらの部材については、例えば、「'94液晶ディスプレイ周辺材料・ケミカルズの市場(島 健太郎 (株)シーエムシー 1994年発行)」、「2003液晶関連市場の現状と将来展望(下巻)(表 良吉(株)富士キメラ総研、2003年発行)」に記載されている。
 バックライトに関しては、SID meeting Digest 1380(2005)(A.Konno et.al)や、月刊ディスプレイ 2005年12月号の18~24ページ(島 康裕)、同25~30ページ(八木隆明)などに記載されている。
 本発明におけるカラーフィルタを液晶表示装置に用いると、従来公知の冷陰極管の三波長管と組み合わせたときに高いコントラストを実現できるが、さらに、赤、緑、青のLED光源(RGB-LED)をバックライトとすることによって輝度が高く、また、色純度の高い色再現性の良好な液晶表示装置を提供することができる。
 以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」および「部」は質量基準である。
<リン酸系分散剤(E-1-1)の合成>
合成例1
 三口丸底フラスコに冷却管、窒素ガス導入管、撹拌機を取り付けた反応容器に、ラウリルアルコール18.6g(ナカライテスク株式会社製)、ε-カプロラクトンモノマー57.1g(和光純薬株式会社製)、テトラブチルチタネート0.06g(東京化成株式会社製)を仕込み、反応容器内を窒素ガスで置換した後、120℃で3時間、加熱攪拌した。ラクトンモノマーの消失を1H-NMRで確認した。反応溶液を室温まで冷却した後、オルトリン酸換算含有量116%ポリリン酸8.45gと混合し、徐々に昇温し、80℃で6時間、加熱攪拌して、R3の数平均分子量760、y=1と2の存在比が100:12のリン酸系分散剤(E-1-1)を得た。得られたリン酸系分散剤の酸価は166であった。
合成例2~4
 使用するモノアルコールの種類・仕込み量、および使用するラクトンモノマーの種類・仕込み量を表1に示すとおりに変えた以外は上記合成例1と同様の方法で、リン酸系分散剤(E-1-2)~(E-1-4)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
<樹脂(G-1)の合成>
合成例5
 セパラブル四口フラスコに、温度計、冷却管、窒素ガス導入管、攪拌装置を取り付けた反応容器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを入れ、反応容器に窒素ガスを導入しながら100℃に加熱して、同温度で滴下管よりベンジルメタクリレート123.3g、メタクリル酸25.8g、アゾビスイソブチロニトリル 10.0gの混合物を1時間かけて滴下して重合反応を行った。
 室温まで冷却した後、樹脂溶液を約3gサンプリングして180℃20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40質量%となるようにプロピレングリコールアセテートを添加して、樹脂(G-1)の溶液を得た。
<樹脂(G-2)の合成>
合成例6
 セパラブル四口フラスコに、温度計、冷却管、窒素ガス導入管、攪拌装置を取り付けた反応容器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを入れ、反応容器に窒素ガスを導入しながら80℃に加熱して、同温度で滴下管よりベンジルメタクリレート123.3g、メタクリル酸 17.2g、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社製「アロニックスM110」)31.0g、アゾビスイソブチロニトリル 10.0gの混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。
 室温まで冷却した後、樹脂溶液を約3gサンプリングして180℃20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40質量%となるようにプロピレングリコールアセテートを添加して、樹脂(G-2)の溶液を得た。
<樹脂(G-3)の合成>
合成例7
 セパラブル四口フラスコに、温度計、冷却管、窒素ガス導入管、攪拌装置を取り付けた反応容器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを入れ、反応容器に窒素ガスを導入しながら80℃に加熱して、同温度で滴下管よりベンジルメタクリレート123.3g、メタクリル酸17.2g、グリセロールモノメタクリレート14.6g、アゾビスイソブチロニトリル 10.0gの混合物を2時間かけて滴下し、重合反応を行った。
 得られた樹脂溶液に対して、2-メタクリロイルエチルイソシアネート(昭和電工株式会社製「カレンズMOI」)23.3g、ラウリン酸ジブチル錫0.3g、シクロヘキサノン90gの混合物を70℃で3時間かけて滴下した。
 得られた樹脂溶液を室温まで冷却した後、樹脂溶液を約3gをサンプリングして180℃20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40質量%となるようにプロピレングリコールアセテートを添加して、樹脂(G-3)の溶液を得た。
<赤色顔料分散組成物の調製>
 下記の組成の混合物を均一に攪拌混合した後、ビーズミルにより3時間混合・分散して赤色顔料分散組成物(R-A1)を調製した。
 ジケトピロピロール系赤色顔料
  (C.I.ピグメントレッド254)
                      4.4質量部
 ジケトピロロピロール系オレンジ色顔料
  (C.I.PigmentOrange71)
                      5.4質量部
 イソインドリン系黄色顔料
  (C.I.ピグメントイエロー139)
                      1.2質量部
 色素誘導体(B-1):
  下記式(B-1)で表される化合物
                      1.2質量部
 分散剤(E-1-5):
  Disperbyk111(ビックケミー(株)製、リン酸系分散剤)
                      1.5質量部
 樹脂(G-1)              5.3質量部(不揮発分)
 PGMEA               80.9質量部
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 組成を表2に記載した組成に変更した以外は、上述の赤色顔料分散組成物(R-A1)と同様の方法で、赤色顔料分散組成物(R-A2)~(R-A15)、(R-A17)~(R-A22)を調製した。
 また、赤色顔料分散組成物(R-A7)の分散方法において、各顔料をそれぞれ別々に分散したこと以外は、同様の方法で、赤色顔料分散組成物(R-A16)を調製した。
 具体的には、下記手順により、赤色顔料分散組成物(R-A16)を調製した。
 まず、下記の組成の混合物を均一に攪拌混合した後、ビーズミルにより3時間混合・分散して赤色顔料分散組成物(R-1A)を調製した。
 ジケトピロピロール系赤色顔料
   (C.I.ピグメントレッド254)
                     1.4質量部
  色素誘導体(B-1)                0.15質量部
  分散剤(E-1-5):
   Disperbyk111(ビックケミー(株)製、リン酸系分散剤)
                    0.19質量部
  樹脂(G-2)           0.38質量部(不揮発分)
  樹脂(G-3)           0.29質量部(不揮発分)
  PGMEA            10.23質量部
 更に、下記の組成の混合物を均一に攪拌混合した後、ビーズミルにより3時間混合・分散して赤色顔料分散組成物(R-2A)を調製した。
 アントラキノン系赤色顔料
   (C.I.ピグメントレッド177)
                     3.0質量部
  色素誘導体(B-1)                0.33質量部
  分散剤(E-1-5):
   Disperbyk111(ビックケミー(株)製、リン酸系分散剤)
                    0.41質量部
  樹脂(G-2)           0.81質量部(不揮発分)
  樹脂(G-3)           0.62質量部(不揮発分)
  PGMEA            21.92質量部
 更に、下記の組成の混合物を均一に攪拌混合した後、ビーズミルにより3時間混合・分散してオレンジ色顔料分散組成物(O-1A)を調製した。
 ジケトピロロピロール系オレンジ色顔料
   (C.I.ピグメントオレンジ71)
                     5.4質量部
  色素誘導体(B-1)                0.59質量部
  分散剤(E-1-5):
   Disperbyk111(ビックケミー(株)製、リン酸系分散剤)
                    0.74質量部
  樹脂(G-2)           1.47質量部(不揮発分)
  樹脂(G-3)           1.13質量部(不揮発分)
  PGMEA            39.76質量部
 更に、下記の組成の混合物を均一に攪拌混合した後、ビーズミルにより3時間混合・分散して黄色顔料分散組成物(Y-1A)を調製した。
 イソインドリン系黄色顔料
   (C.I.ピグメントイエロー139)
                     1.2質量部
  色素誘導体(B-1)                0.13質量部
  分散剤(E-1-5):
   Disperbyk111(ビックケミー(株)製、リン酸系分散剤)
                    0.17質量部
  樹脂(G-2)           0.33質量部(不揮発分)
  樹脂(G-3)           0.26質量部(不揮発分)
  PGMEA             8.99質量部
 上記手順で得られた赤色顔料分散組成物(R-1A)、(R-2A)およびオレンジ色顔料分散組成物(O-1A)、黄色顔料分散組成物(Y-1A)を混合する事によって、赤色顔料分散組成物(R-A16)を得た。
<赤色感光性樹脂組成物の調製>
 下記の組成の混合物を均一に攪拌混合して、赤色感光性樹脂組成物(RR-A1)を調製した。
 赤色顔料分散組成物(R-A1)    69.5質量部
 樹脂(G-1)             1.9質量部
             (40質量%樹脂溶液として)
 光重合開始剤(F-1)         0.8質量部
 エチレン性不飽和化合物(E-1)    0.6質量部
 フッ素系界面活性剤           4.2質量部
  (不揮発分1質量%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として)
 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)
                    23.0質量部
 光重合開始剤(F-1):1.2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)](BASF社製、IRGACURE OXE01)
 エチレン性不飽和化合物(E-1):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートのエチレンオキシド変性品(新中村化学工業株式会社製、NKエステル A-DPH-12E)
 フッ素系界面活性剤:(大日本インキ株式会社製、メガファックF-781F)
 使用する赤色顔料分散組成物を変更する以外は、上述の赤色感光性樹脂組成物(RR-A1)と同様にして、赤色感光性樹脂組成物(RR-A2)~(RR-A16)を調製した。なお、赤色感光性樹脂組成物の調製時に、一般式(V)で表されるフェノール系化合物(F)を添加したものについては、表2にその旨を示した。フェノール系化合物(F)の添加量は何れも0.05質量部である。
<評価>
 上記のようにして作製した赤色感光性樹脂組成物について、下記の評価を行った。評価結果を表2に示す。
-1.粗大粒子(膜欠陥)-
 レジストCT-2000L溶液(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を、シリコンウエハの上に膜厚2μmになるようにスピンコーターを用いて塗布し、220℃で1時間加熱乾燥させて、透明硬化膜(下塗り層)を形成した。
 上記各赤色感光性樹脂組成物について、調製直後の塗布液を用意した。得られた下塗り層付きシリコンウエハの下塗り層の上に、上述の調製直後の塗布液を、乾燥膜厚が1.0μmになるようスピンコーターを用いて塗布し、100℃で120秒プリベークし、シリコンウエハ上に赤色着色膜を形成した。この赤色着色膜に含まれる異物を、異物評価装置コンプラスIII(アプライドマテリアルズ社製)にて検出し、検出された全ての異物から、歩留まり低下の原因となる最大幅1.0μm以上の異物(粗大粒子)を目視で分類した。分類された最大幅1.0μm以上の異物の数(1cm2あたりの数)をカウントし、得られた値を指標として膜欠陥の評価を行なった。結果を表2に示す。
 また、上記赤色感光性樹脂組成物について、調製してから室温で6ヶ月間経時させた塗布液を用意した。この調製してから室温で6ヶ月経時させた塗布液を用いたこと以外は、調製直後の塗布液を用いた場合と同様にして、赤色着色膜を形成した。また、赤色着色膜について、膜欠陥の評価を行なった。結果を表2に示す。
 下記表には、膜欠陥(粗大粒子)のカウント数を示す。また、下記表中の増大率とは、(調製してから室温で6ヶ月間経時させた塗布液を用いた場合の膜欠陥)/(調製直後の塗布液を用いた場合の膜欠陥)×100を表す。
-2.現像残渣-
 レジストCT-2000L溶液(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を、シリコンウエハの上に膜厚2μmになるようにスピンコーターを用いて塗布し、220℃で1時間加熱乾燥させて、透明硬化膜(下塗り層)を形成した。
 上記要領で調製した赤色感光性樹脂組成物の各々を用い、得られた下塗り層付シリコンウエハの下塗り層の上に、乾燥膜厚が0.8μmになるようにスピンコーターを用いて塗布し、100℃で120秒間プリベークし、シリコンウエハ上に着色膜を形成した。この着色膜に対して、1.5μmの正方ピクセルがそれぞれ基板上の4mm×3mmの領域に配列されたマスクパターンを介してi線ステッパー(キャノン(株)製のFPA-3000i5+)により、1.5μmの正方ピクセルが形成される最適な露光量で露光した。露光後、現像液(商品名:CD-2000、60%、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、パドル現像した。次いで、流水で20秒間リンスした後、スプレー乾燥させた。その後、220℃で300秒間、ホットプレートでポストベーク処理し、シリコンウエハ上に着色パターンを形成した。
 こうして得られた着色パターンの未露光部(1.5μm四方の正方形をしたパターン凹部)を電子顕微鏡で観測し、現像残渣の個数を数えた。これを任意の5箇所の未露光部について実施し、その平均値で下記4段階に分別した。結果を表2に示す。
 A:現像残渣の個数が平均0~5個であり、問題無い
 B:現像残渣の個数が平均5~10個であり、問題無い
 C:現像残渣の個数が平均10~20個であり、許容範囲内
 D:現像残渣の個数が平均20個を超えており、許容範囲外
-3.粘度安定性-
 上記要領で調製した赤色感光性樹脂組成物を25℃で保管し、赤色感光性樹脂組成物調製直後の粘度と、調製から7日後の粘度とを測定した。調製直後と経時後の粘度を比較し、以下の段階に分けて評価した。粘度は、東機産業(株)製のR85型粘度計を用い25℃にて測定した。結果を表2に示す。
 A:調製直後と経時後の粘度差が1mPa・s-1未満である
 B:調製直後と経時後の粘度差が1~15mPa・s-1である
 C:調製直後と経時後の粘度差が15mPa・s-1を超える
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
 上記表2において、各記号は以下の化合物を意味する。
PR254:ジケトピロロピロール系赤色顔料(C.I.PigmentRed254)
PR122:キナクリドン系赤色顔料(C.I.PigmentRed122)
PR177:アントラキノン系赤色顔料(C.I.PigmentRed177)
PO71:ジケトピロロピロール系オレンジ色顔料(C.I.PigmentOrange71)
PY139:イソインドリン系黄色顔料(C.I.PigmentYellow139)
PG36:ハロゲン化銅フタロシアニン顔料(C.I.PigmentGreen36)
チタンブラック:チタンブラック粒子(三菱マテリアル株式会社製、13M-T)
色素誘導体(B-1):下記化学式(B-1)で表される化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
色素誘導体(B-2):下記化学式(B-2)で表される化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
色素誘導体(B-3):下記化学式(B-3)で表される化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
色素誘導体(B-4):下記化学式(B-4)で表される化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
色素誘導体(B-5):下記化学式(B-5)で表される化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
フェノール系化合物(F-1):p-メトキシフェノール
フェノール系化合物(F-2):ハイドロキノン
<(E-2-1)カルボン酸系分散剤の合成>
合成例8
 四口丸底フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌機を取り付けた反応容器に、1-ドデカノール6.26g、ε-カプロラクトン28.74g、触媒としてモノブチルスズ(IV)オキシド0.01gを仕込み、反応容器内を窒素置換した後、120℃で4時間、加熱攪拌した。1H-NMR測定によってカプロラクトンモノマーの消失を確認した後、ここへ無水ピロメリット酸3.66gを加え、120℃で2時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認して反応を終了し、分散剤(E-2-1)を得た。得られた分散剤(E-2-1)の酸価は49mgKOH/gであった。
合成例9~13
 使用するモノアルコール、アルキレンオキサイド、ラクトンモノマー、カルボン酸無水物の種類・仕込み量を表3に示すとおりに変えた以外は上記合成例8と同様の方法で、カルボン酸系分散剤(E-2-1)~(E-2-6)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000041
 上記表3において、各記号は以下の化合物を意味する。
ブレンマーPP-500・・・ポリプロピレングリコールモノメタクリレート(日本油脂株式会社製: 商品名ブレンマーPP-500、水酸基価:95.1mgKOH/g)
PMA・・・ピロメリット酸二無水物
BPAF・・・9,9-ビス( 3,4-ジカルボキシフェニル)フルオレン二酸無水物
NPDA・・・2,3,6,7-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物
TMEG・・・エチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル(新日本理化株式会社製: 商品名リカシッドTMEG-100)
TMA・・・トリメリット酸無水物
DMBA・・・ジメチルベンジルアミン
 ただし、カルボン酸系分散剤(E-2-3)および(E-2-5)の合成に関しては、反応容器内を窒素置換するのではなく、乾燥空気で置換した。
合成例14
 合成例5と同様の反応容器に、ジェファーミンXTJ-506(三井化学ファイン株式会社製: 片末端メトキシ化ポリオキシエチレンポリオキシプレピレンアミン、数平均分子量1000、アミン価56mgKOH/g)35.0g、およびエチレングリコールジ無水トリメリット酸エステル(新日本理化株式会社製: 商品名リカシッドTMEG-100)7.18gを加え、50℃で3時間反応させた。酸価の測定で97%以上の酸無水物がハーフアミド化していることを確認し反応を終了しカルボン酸系分散剤(E-2-7)を得た。
合成例15
 ガス導入管、温度計、コンデンサー、および攪拌機を備えた反応容器に、1-ドデカノール 6.26g、ε-カプロラクトン 28.74g、および触媒としてモノブチルスズ(IV)オキシド 0.1部を仕込み、窒素ガスで置換した後、120℃で4時間加熱撹拌した。1H-NMR測定によりカプロラクトンモノマーの消失を確認した後、無水コハク酸3.36g、2-エチルヘキシルグリシジルエーテル 6.25g、およびN,N-ジメチルベンジルアミン 0.2gを加え80℃で8時間反応させた。
 上記反応生成物にピロメリット酸二無水物2.88gを追加し100℃で5時間反応させた。酸価の測定で97%以上の酸無水物がハーフアミド化していることを確認し反応を終了しカルボン酸系分散剤(E-2-8)を得た。
合成例16
 ガス導入管、温度計、コンデンサー、および攪拌機を備えた反応容器に、n-ブチルメタクリレート10.0g、ベンジルメタクリレート10.0gおよび2-メルカプトエタノール 1.0gを仕込み、窒素ガスで置換した。反応容器内を80℃に加熱して12時間反応した。1H-NMR測定によりモノマー成分の消失を確認した。
 上記反応生成物にピロメリット酸二無水物1.4g、シクロヘキサノン9.59g、および触媒として1,8-ジアザビシクロ-[5.4 .0]-7-ウンデセン0.04gを追加し、130℃で7時間反応させた。酸価の測定で98%以上の酸無水物がハーフエステル化していることを確認し、シクロヘキサノン12.8gを加え反応を終了しカルボン酸系分散剤(E-2-9)を得た。
<赤色顔料分散組成物の調製>
 下記の組成の混合物を均一に攪拌混合した後、ビーズミルにより3時間混合・分散して赤色顔料分散組成物(R-B1)を調製した。
 ジケトピロピロール系赤色顔料
  (C.I.ピグメントレッド254)
                     4.4質量部
 ジケトピロロピロール系オレンジ色顔料
  (C.I.PigmentOrange71)
                     5.4質量部
 イソインドリン系黄色顔料
  (C.I.ピグメントイエロー139)
                     1.2質量部
 色素誘導体(B-1):
  上記式(B-1)で表される化合物   1.2質量部
 カルボン酸系分散剤(E-2-1):   1.5質量部
 樹脂(G-1)             3.0質量部(不揮発分)
 樹脂(G-2)             2.3質量部(不揮発分)
 PGMEA              80.9質量部
 組成を表4に記載した組成に変更した以外は、上述の赤色顔料分散組成物(R-B1)と同様の方法で、赤色顔料分散組成物(R-B2)~(R-B14)、(R-B16)~(R-B21)を調製した。
 また、赤色顔料分散組成物(R-B2)の分散方法において、各顔料をそれぞれ別々に分散したこと以外は、同様の方法で、赤色顔料分散組成物(R-B15)を調製した。
 具体的には、下記手順により、赤色顔料分散組成物(R-B15)を調製した。
 まず、下記の組成の混合物を均一に攪拌混合した後、ビーズミルにより3時間混合・分散して赤色顔料分散組成物(R-1B)を調製した。
 ジケトピロピロール系赤色顔料
   (C.I.ピグメントレッド254)
                      1.4質量部
  色素誘導体(B-1)                  0.15質量部
  カルボン酸系分散剤(E-2-2)      0.19質量部
  樹脂(G-2)            0.38質量部(不揮発分)
  樹脂(G-3)            0.29質量部(不揮発分)
  PGMEA             10.23質量部
 更に、下記の組成の混合物を均一に攪拌混合した後、ビーズミルにより3時間混合・分散して赤色顔料分散組成物(R-2B)を調製した。
 アントラキノン系赤色顔料
   (C.I.ピグメントレッド177)
                      3.0質量部
  色素誘導体(B-1)         0.33質量部
  カルボン酸系分散剤(E-2-2)   0.41質量部
  樹脂(G-2)            0.81質量部(不揮発分)
  樹脂(G-3)            0.62質量部(不揮発分)
  PGMEA             21.92質量部
 更に、下記の組成の混合物を均一に攪拌混合した後、ビーズミルにより3時間混合・分散してオレンジ色顔料分散組成物(O-1B)を調製した。
 ジケトピロロピロール系オレンジ色顔料
   (C.I.ピグメントオレンジ71)
                      5.4質量部
  色素誘導体(B-1)         0.59質量部
  カルボン酸系分散剤(E-2-2)   0.74質量部
  樹脂(G-2)            1.47質量部(不揮発分)
  樹脂(G-3)            1.13質量部(不揮発分)
  PGMEA             39.76質量部
 更に、下記の組成の混合物を均一に攪拌混合した後、ビーズミルにより3時間混合・分散して黄色顔料分散組成物(Y-1B)を調製した。
 イソインドリン系黄色顔料
   (C.I.ピグメントイエロー139)
                      1.2質量部
  色素誘導体(B-1)         0.13質量部
  カルボン酸系分散剤(E-2-2)   0.17質量部
  樹脂(G-2)            0.33質量部(不揮発分)
  樹脂(G-3)            0.26質量部(不揮発分)
  PGMEA              8.99質量部
 上記手順で得られた赤色顔料分散組成物(R-1B)、(R-2B)およびオレンジ色顔料分散組成物(O-1B)、黄色顔料分散組成物(Y-1B)を混合する事によって、赤色顔料分散組成物(R-B15)を得た。
<赤色感光性樹脂組成物の調製>
 下記の組成の混合物を均一に攪拌混合して、赤色感光性樹脂組成物(RR-B1)を調製した。
 赤色顔料分散組成物(R-B1)     69.5質量部
 樹脂(G-1)              1.9質量部
              (40質量%樹脂溶液として)
 光重合開始剤(F-1)          0.8質量部
 エチレン性不飽和化合物(E-1)     0.6質量部
 フッ素系界面活性剤            4.2質量部
   (不揮発分1質量%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として)
 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)
                     23.0質量部
 光重合開始剤(F-1):1.2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)](BASF社製、IRGACURE OXE01)
 エチレン性不飽和化合物(E-1):ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートのエチレンオキシド変性品(新中村化学工業株式会社製、NKエステル A-DPH-12E)
 フッ素系界面活性剤:(大日本インキ株式会社製、メガファックF-781F)
 使用する赤色顔料分散組成物を変更する以外は、上述の赤色感光性樹脂組成物と同様にして、表4中の各赤色感光性樹脂組成物を調製した。なお、赤色感光性樹脂組成物の調製時に、一般式(V)で表されるフェノール系化合物(F)を添加した場合、表4にその旨を示した。フェノール系化合物(F)の添加量は何れも0.05質量部である。
<評価>
 上記のようにして作製した赤色感光性樹脂組成物について、上述の方法と全く同様の方法で膜欠陥(粗大粒子)と現像残渣の評価を行なった。評価結果を下記表4に示す。下記表中、分散剤(E-1-5)は、Disperbyk111(ビックケミー(株)製、リン酸系分散剤)である。

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000042
 本発明の実施例の赤色感光性樹脂組成物では、組成物の経時保管に伴う粗大粒子(膜欠陥)を抑制することができることがわかった。また、現像残渣の発生も抑制できることがわかった。
 特に、実施例1~15および17~30では、少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を共分散して得られる分散物を配合してなることにより、粘度安定性が良好であることがわかった。
 一方、比較例1、2、7、8では、一般式(I)で表される色素誘導体を使用しなかったため、組成物の経時保管に伴う粗大粒子を抑制することが困難であることがわかった。また、現像残渣の発生を抑制することも困難であることがわかった。
 比較例3、4、9、10では、(A)顔料中の全赤色顔料100質量部に対してC.I.ピグメントオレンジ71の含有量が100~200質量部を満たしていないため、組成物の経時保管に伴う粗大粒子を抑制することが困難であることがわかった。また、現像残渣の発生を抑制することも困難であることがわかった。
 比較例5、6、11、12では、(A)顔料中の全赤色顔料100質量部に対してC.I.ピグメントイエロー139の含有量が10~50質量部を満たしていないため、組成物の経時保管に伴う粗大粒子を抑制することが困難であることがわかった。また、現像残渣の発生を抑制することも困難であることがわかった。

Claims (15)

  1. (A)顔料、(B)下記一般式(I)で表される色素誘導体、(C)光重合開始剤、(D)重合性化合物、(E)分散剤とを含有し、
    (A)顔料が少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を含有し、
    前記(A)顔料中の全赤色顔料100質量部に対してC.I.ピグメントオレンジ71を100~200質量部含み、前記(A)顔料中の全赤色顔料100質量部に対してC.I.ピグメントイエロー139を10~50質量部含む、赤色感光性樹脂組成物;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    一般式(I)中、Dyeは置換基を有していてもよいキノフタロン部位を有する基を表し、X1は、-NR’SO2-、-SO2NR’-、-CONR’-、-CH2NR’COCH2NR’-、または-NR’CO-を表し、X2は、置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が4~20の複素芳香環基を表し、これらの基は、-NR’-、-O-、-SO2-または-CO-から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい;X3は、-NR’-または-O-を表す;R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す;AおよびBは、それぞれ、下記一般式(1)、で表される基、下記一般式(2)で表される基、-O-(CH2)n-R8、-OR9、-NR1011、-Cl、-Fおよび-X3-X2-X1-Dyeから選ばれる基を表し、R8は置換されていてもよい含窒素複素環残基を表し、R9、R10、R11は、それぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20アルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表し、nは0~20の整数を表す;AおよびBのいずれか一方は、下記一般式(1)で表される基、下記一般式(2)で表される基、-O-(CH2)n-R8、-OR9または-NR1011であり、tは1~3の整数を表す;tが2以上の場合、複数のX1、X2、X3、A、およびBは同一であってもよく、異なっていてもよい;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    一般式(1)中、Y1は-NR’-または-O-を表し、Y2は置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニレン基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基を表し、これらの基は、-NR’-、-O-、-SO2-、-CO-から選ばれる2価の連結基で相互に結合されていてもよい;R’は、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す;R1およびR2はそれぞれ、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基を表す;R1とR2が一体となって、更なる窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み置換されていてもよい複素環構造を形成してもよい;
    一般式(2)中、Z1はトリアジン環と窒素原子を結ぶ単結合、-NR’-、-NR’-G-CO-、NR’-G-CONR’’-、-NR’-G-SO2-、-NR’-G-SO2NR’’-、-O-G-CO-、-O-G-CONR’-、-O-G-SO2-または-O-G-SO2NR’-を表し、Gは置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニレン基または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリーレン基を表し、R’およびR’’は、それぞれ水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表す;R3、R4、R5、およびR6はそれぞれ、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基、または置換基を有していてもよい炭素数が6~20のアリール基を表し、R7は置換基を有していてもよい炭素数が1~20のアルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数が2~20のアルケニル基を表す。
  2. (E)分散剤が、(E-1)下記一般式(II)で表されるリン酸系分散剤、および、(E-2)少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体(PNH2)と、トリカルボン酸無水物もしくはテトラカルボン酸二無水物とを反応させてなるカルボン酸系分散剤、から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1に記載の赤色感光性樹脂組成物;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    一般式(II)中、R3は数平均分子量400~30000のポリエステル構造を表し、yは1または2の整数を表す;yが2のとき、複数のR3は、同一であってもよく、異なっていてもよい。
  3. 前記(A)顔料がC.I.ピグメントレッド177をさらに含む、請求項1または2に記載の赤色感光性樹脂組成物。
  4. (E)分散剤が(E-1)一般式(II)で表されるリン酸系分散剤を少なくとも含み、一般式(II)中、R3で表されるポリエステル構造の数平均分子量が1,900~10,000である、請求項2または3に記載の赤色感光性樹脂組成物。
  5. (E)分散剤が(E-1)一般式(II)で表されるリン酸系分散剤を少なくとも含み、一般式(II)中、R3で表されるポリエステル構造が2種以上の異なるラクトンモノマーを開環重合して得られるポリエステル構造である、請求項2~4のいずれか1項に記載の赤色感光性樹脂組成物。
  6. (E)分散剤が、(E-2)カルボン酸系分散剤における、少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体である、PNH2が、下記一般式(III)で表される、請求項2または3に記載の赤色感光性樹脂組成物;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    一般式(III)中、Y1は、炭素数1~20、酸素数0~12、および窒素数0~3を有する1価の末端基を表し、X2は、-O-、-S-、または-N(Rb)-を表し、Rbは水素原子または炭素原子数1~18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す;G1は、-R11O-で示される繰り返し単位を表し、G2は、-C(=O)R12O-で示される繰り返し単位を表し、G3は、-C(=O)R13C(=O)-OR14O-で示される繰り返し単位を表し、R11は炭素数2~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素数3~8のシクロアルキレン基を表し、R12は炭素数1~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素数4~8のシクロアルキレン基を表し、R13は炭素数2~6の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素数2~6の直鎖状若しくは分岐状のアルケニレン基、炭素数3~20のシクロアルキレン基、または炭素数6~20アリーレン基を表し、R14は、-CH(R15)-CH(R16)-を表し、R15およびR16は、どちらか一方が水素原子であり、もう一方が炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数6~20のアリール基、アルキル部分の炭素数が1~20のアルキルオキシメチレン基、アルケニル部分の炭素数が2~20のアルケニルオキシメチレン基、アリール部分の炭素数が6~20でアリール部分がハロゲン原子で置換されていてもよいアリールオキシメチレン基、またはN-メチレン-フタルイミド基を表す;Z1は、-OH、または-NH2を表し、R17は、炭素数2~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、炭素数3~8のシクロアルキレン基、-C(=O)R12-、または-C(=O)R13C(=O)-OR14-を表す;m1は0~100の整数を表し、m2は0~60の整数を表し、m3は0~30の整数を表す;但し、m1+m2+m3は1以上100以下である;一般式(III)における前記繰り返し単位G1~G3の配置は、その順序を限定するものではなく、一般式(III)で表される重合体において、基X2と基R17との間に繰り返し単位G1~G3が任意の順序で含まれていることを示し、さらに、それらの繰り返し単位G1~G3は、それぞれランダム型またはブロック型のどちらでもよい。
  7. (E)分散剤が、(E-2)カルボン酸系分散剤における、少なくとも一つの末端に水酸基を有する重合体(POH)もしくは少なくとも一つの末端に第1級アミノ基を有する重合体である、PNH2が下記一般式(IV)で表される、請求項2、3または6に記載の赤色感光性樹脂組成物;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    一般式(IV)中、Y1は、炭素数1~20、酸素数0~12、および窒素数0~3の1価の末端基を表し、X2は、-O-、-S-、または-N(Rb)-を表し、Rbは水素原子または炭素数1~18の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基を表す;Z1は、-OH、または-NH2を表す;
    4およびG5は、それぞれ-C(=O)R12O-で示される繰り返し単位を表し、R12は炭素数1~8の直鎖状若しくは分岐状のアルキレン基、または炭素数4~8のシクロアルキレン基を表す;ただし、G4中のR12およびG5中のR12は互いに異なる基である;R20は-C(=O)R12-を表す;m4は5~60の整数を表し、m5は5~60の整数を表す;一般式(IV)における前記繰り返し単位G4、G5の配置は、その順序を限定するものではなく、一般式(IV)で表される重合体において、基X2と基R20との間に繰り返し単位G4、G5が任意の順序で含まれていることを示し、さらに、それらの繰り返し単位G4、G5は、それぞれランダム型またはブロック型のどちらでもよい。
  8. さらに下記一般式(V)で表されるフェノール系化合物を含有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の赤色感光性樹脂組成物;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    一般式(V)中、R1およびR2はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数1~4のアルキル基を示す。
  9. 前記一般式(I)で表される色素誘導体および前記分散剤を用いて、少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を共分散して得られる分散物を配合してなる、請求項1~8のいずれか1項に記載の赤色感光性樹脂組成物。
  10. 前記一般式(I)で表される色素誘導体および前記分散剤を用いて、少なくともC.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントオレンジ71およびC.I.ピグメントイエロー139を含有する顔料を共分散する工程を含む、請求項1~9のいずれか1項に記載の赤色感光性樹脂組成物の製造方法。
  11. 請求項1~9のいずれか1項に記載の赤色感光性樹脂組成物を硬化してなる硬化膜。
  12. 請求項1~9のいずれか1項に記載の赤色感光性樹脂組成物を用いて支持体上に赤色感光性樹脂組成物層を形成する工程と、前記赤色感光性樹脂組成物層をパターン状に露光する工程と、未露光部を現像除去して赤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。
  13. 請求項11に記載の硬化膜を有するカラーフィルタ、または請求項12に記載のカラーフィルタの製造方法によって製造したカラーフィルタ。
  14. 請求項13に記載のカラーフィルタを有する固体撮像素子。
  15. 請求項13に記載のカラーフィルタを有する画像表示装置。
PCT/JP2014/077789 2013-10-21 2014-10-20 赤色感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置 WO2015060228A1 (ja)

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