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Title:
RESIN, PIGMENT DISPERSION LIQUID, COLORING CURABLE COMPOSITION, COLOR FILTER PRODUCED BY USING THE COMPOSITION, AND METHOD FOR PRODUCING THE COLOR FILTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/096452
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a resin having (i) a main chain portion containing a nitrogen atom, (ii) a group "X" having a functional group with a pKa of not more than 14 and bonded to a nitrogen atom in the main chain, and (iii) an oligomer chain or polymer chain "Y" having a number average molecular weight of 500-1,000,000, which forms a side chain.

Inventors:
KANEKO YUSHI (JP)
KIKUCHI WATARU (JP)
FUJIMAKI KAZUHIRO (JP)
SUZUKI SHIGEKAZU (JP)
OSADA SHUICHIRO (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/051430
Publication Date:
August 06, 2009
Filing Date:
January 29, 2009
Export Citation:
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Assignee:
FUJIFILM CORP (JP)
KANEKO YUSHI (JP)
KIKUCHI WATARU (JP)
FUJIMAKI KAZUHIRO (JP)
SUZUKI SHIGEKAZU (JP)
OSADA SHUICHIRO (JP)
International Classes:
C08G81/00; C08F26/02; C08G73/04; C08K3/00; C08K5/00; C08L101/00; C09B67/20; C09B67/46; C09D7/45; G02B5/20; G03F7/004
Foreign References:
JP2006206902A2006-08-10
JP2002226587A2002-08-14
JPH09157374A1997-06-17
JPH07207012A1995-08-08
JPS6330057B21988-06-16
JPH09169821A1997-06-30
JPH09176511A1997-07-08
JP2001272524A2001-10-05
JP2006030541A2006-02-02
JP2007063472A2007-03-15
JPH02272009A1990-11-06
US3905815A1975-09-16
JPS464605B1
JPS4836281A1973-05-28
JPS5532070A1980-03-06
JPS60239736A1985-11-28
JPS61169835A1986-07-31
JPS61169837A1986-07-31
JPS6258241A1987-03-13
JPS62212401A1987-09-18
JPS6370243A1988-03-30
JPS63298339A1988-12-06
JPH08108621A1996-04-30
US2848328A1958-08-19
US2852379A1958-09-16
US2940853A1960-06-14
JPS59152396A1984-08-31
JPS61151197A1986-07-09
JPS6341484A1988-02-22
JPH02249A1990-01-05
JPH024705A1990-01-09
JPH0583588A1993-04-02
JPH01304453A1989-12-08
JPH01152109A1989-06-14
JPH0629285A1994-02-04
US3479185A1969-11-18
US4311783A1982-01-19
US4622286A1986-11-11
JPS62143044A1987-06-26
JPS62150242A1987-07-04
JPH09188685A1997-07-22
JPH09188686A1997-07-22
JPH09188710A1997-07-22
JP2000131837A2000-05-12
JP2002107916A2002-04-10
JP2764769B21998-06-11
JP2000310808A2000-11-07
JPH06157623A1994-06-07
JPH06175564A1994-06-24
JPH06175561A1994-06-24
JPH06175554A1994-06-24
JPH06175553A1994-06-24
JPH06348011A1994-12-22
JPH07128785A1995-05-19
JPH07140589A1995-06-02
JPH07306527A1995-11-21
JPH07292014A1995-11-07
JPS61166544A1986-07-28
JP2001132318A2001-05-15
JP2000066385A2000-03-03
JP2000080068A2000-03-21
JP2004534797A2004-11-18
JP2008251321A2008-10-16
US4069055A1978-01-17
JPH04365049A1992-12-17
US4069056A1978-01-17
EP0104143A11984-03-28
US33904989A1989-04-17
US41020182A1982-08-23
JPH02150848A1990-06-11
JPH02296514A1990-12-07
EP0370693A21990-05-30
EP0390214A21990-10-03
EP0233567A21987-08-26
EP0297443A21989-01-04
EP0297442A11989-01-04
US4933377A1990-06-12
US16181188A1988-02-29
US4760013A1988-07-26
US4734444A1988-03-29
US2833827A1958-05-06
DE2904626A11979-08-09
DE3604580A11987-08-20
DE3604581A11987-08-20
JPH09281698A1997-10-31
JPH0619240A1994-01-28
JPH0619249A1994-01-28
JPS5147334A1976-04-22
JPS57196231A1982-12-02
JPS595240A1984-01-12
JPS595241A1984-01-12
JPH02226149A1990-09-07
JPH01165613A1989-06-29
JPS5421726A1979-02-19
JPS4841708B11973-12-07
JPS5137193A1976-03-29
JPH0232293A1990-02-02
JPH0216765A1990-01-19
JPS5849860A1983-03-24
JPS5617654A1981-02-19
JPS6239417A1987-02-20
JPS6239418A1987-02-20
JPS63277653A1988-11-15
JPS63260909A1988-10-27
JPH01105238A1989-04-21
JPS4864183A1973-09-05
JPS4943191A1974-04-23
JPS5230490A1977-03-08
JPS4643946B11971-12-27
JPS6440337A1989-02-10
JPS6440336A1989-02-10
JPH0225493A1990-01-26
JPS6122048A1986-01-30
JPS5944615A1984-03-13
JPS5434327A1979-03-13
JPS5812577A1983-01-24
JPS5425957A1979-02-27
JPS5953836A1984-03-28
JPS5971048A1984-04-21
JPH06102669A1994-04-15
JPH061938A1994-01-11
EP0568993A21993-11-10
US4508811A1985-04-02
US5227227A1993-07-13
JP2001125255A2001-05-11
JPH11271969A1999-10-08
Other References:
See also references of EP 2246385A4
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Attorney, Agent or Firm:
NAKAJIMA, Jun et al. (NAKAJIMA & KATOHK-Shinjuku Bldg.,3-17, Shinjuku 4-chom, Shinjuku-ku Tokyo 22, JP)
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Claims:
 (i)窒素原子を有する主鎖部と、(ii)pKaが14以下である官能基を有し、該主鎖部に存在する窒素原子と結合する基「X」と、を有し、(iii)数平均分子量が500~1,000,000であるオリゴマー鎖又はポリマー鎖「Y」を側鎖に有する樹脂。
 前記樹脂の(i)窒素原子を有する主鎖部が、アミノ基を有するオリゴマー又はポリマーを含むことを特徴とする請求項1に記載の樹脂。
 前記樹脂の(i)窒素原子を有する主鎖部が、ポリ(低級アルキレンイミン)、ポリアリルアミン、ポリジアリルアミン、メタキシレンジアミン-エピクロルヒドリン重縮合物、ポリビニルアミン、3-ジアルキルアミノプロピル(メタ)アクリル酸アミド共重合体、及び、(メタ)アクリル酸2-ジアルキルアミノエチル共重合体から選択される1種以上を含むことを特徴とする請求項1に記載の樹脂。
 前記樹脂の(ii)pKaが14以下である官能基が、カルボン酸、スルホン酸及び-COCH 2 CO-から選択される官能基であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂。
 一般式(I-1)で表される繰り返し単位及び一般式(I-2)で表される繰り返し単位を含むことを特徴とする請求項1に記載の樹脂。

 
 
 一般式(I-1)及び(I-2)中、R 1 及びR 2 はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。aはそれぞれ独立に1~5の整数を表す。*は繰り返し単位間の連結部を表す。XはpKaが14以下である官能基を含有する基を表す。Yは数平均分子量が500~1,000,000であるオリゴマー鎖又はポリマー鎖を表す。
 一般式(II-1)で表される繰り返し単位及び(II-2)で表される繰り返し単位を含有することを特徴とする請求項1に記載の樹脂。

 
 
 一般式(II-1)及び(II-2)中、R 3 、R 4 、R 5 及びR 6 は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基を表す。*は繰り返し単位間の連結部を表す。XはpKaが14以下である官能基を含有する基を表す。Yは数平均分子量が500~1,000,000であるオリゴマー鎖又はポリマー鎖を表す。
 前記樹脂の(iii)数平均分子量が500~1,000,000であるオリゴマー鎖又はポリマー鎖「Y」が下記一般式(III-1)で表されることを特徴とする請求項1に記載の樹脂。

 
 
 一般式(III-1)中、Zはポリエステル鎖を部分構造として有するポリマー又はオリゴマーであり、下記一般式(IV)で表される遊離のカルボキシル基を有するポリエステルから該カルボキシル基を除いた残基を表す。

 
 
 一般式(IV)中、Zは一般式(III-1)中のZと同義である。
 前記樹脂が、主鎖部に一級又は二級アミノ基を有する樹脂に、前記pKaが14以下である官能基を有する基「X」の前駆体xと、前記数平均分子量が500~1,000,000であるオリゴマー鎖又はポリマー鎖「Y」の前駆体yとを反応させてなる樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂。
 主鎖部に一級又は二級アミノ基を有する樹脂を合成し、その後、該樹脂にpKaが14以下である官能基を有する基「X」の前駆体xと、前記数平均分子量が500~1,000,000であるオリゴマー鎖又はポリマー鎖「Y」の前駆体yとを反応させることを含む請求項1に記載の樹脂の製造方法。
 (A)請求項1に記載の樹脂、(B)顔料、及び、(C)溶剤、を含有する顔料分散液。
 (A)請求項1に記載の樹脂、(B)顔料、(C)溶剤、(D)光重合開始剤、及び、(E)エチレン性不飽和二重結合を含有する化合物、を含有することを特徴とする着色硬化性組成物。
 さらに(F)アルカリ可溶性樹脂を含有することを特徴とする請求項11に記載の着色硬化性組成物。
 支持体上に、請求項11に記載の着色硬化性組成物により形成された着色パターンを有するカラーフィルタ。
 支持体上に、請求項11に記載の着色硬化性組成物を塗布して該硬化性組成物からなる着色層を形成することと、該着色層を、マスクを介してパターン露光することと、露光後の着色層を現像して着色パターンを形成することと、を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
Description:
樹脂、顔料分散液、着色硬化性 成物、これを用いて製造されたカラーフィ タ及びその製造方法

 本発明は、顔料分散剤などに有用な新規 脂、その製造方法、それを含有する顔料分 液、液晶表示素子(LCD)や固体撮像素子(CCD、C MOSなど)等に用いられるカラーフィルタを作 するのに好適な着色硬化性組成物、及び該 色硬化性組成物により形成された着色領域 有するカラーフィルタ、及びその製造方法 関する。

 カラーフィルタは、液晶ディスプレイや 体撮像素子に不可欠な構成部品である。カ ーフィルタは、着色剤(顔料又は染料)を含 する硬化性組成物を用いて作成する。着色 が顔料である場合、分散性・分散安定性を 保するために、分散剤を添加する必要性が る。特に、分散性・分散安定性の優れる分 剤として、高分子分散剤が開発されている( えば、特公昭63-30057号公報及び特開平9-169821 号公報参照)。これらの高分子分散剤は、液 ディスプレイ等のカラーフィルタ用途に用 られている(例えば、特開平9-176511号公報及 特開2001-272524号公報参照)。

 一方、近年、液晶ディスプレイでは、従来 TV用途・モニター用途のものに比し、より 度な画質が求められ、コントラスト及び色 度の向上が要求されている。
 カラーフィルタ製造用途の硬化性組成物に しては、使用する顔料の粒子サイズがより 小なものを用いることで、コントラストを 上させる試みがなされている(例えば、特開 2006-30541号公報参照)。
 しかしながら、顔料の粒子サイズを微小化 ると、顔料の表面積が大きくなるため、分 性・保存安定性が悪化する問題があった。 散性・保存安定性を確保するために、分散 の添加量を多くすると、現像性が低下し、 好なパターンが形成され難いという問題が じた。一方、現像性を向上させるために、 ルカリ可溶性樹脂の添加量を増やすと、分 性・保存安定性が悪化するという問題が発 した。つまり、現行の分散剤では分散性・ 存安定性・現像性を同時に満たすことが非 に困難であった。

 また、近年、固体撮像素子は、画素数の 上に従い、ピクセルサイズの縮小(パターン 幅、膜厚の縮小)が必須となっている。それ 伴い、硬化性組成物中の顔料濃度を高める 要がある。しかし、顔料濃度を高めると、 然的に硬化性組成物中の分散樹脂・アルカ 可溶性樹脂の含有量が低下するため、分散 ・分散安定性・現像性が悪化し、パターン 成が困難になる問題が生じた。

 すなわち、近年、高機能化された固体撮 素子・液晶ディスプレイに対応する高コン ラストで色特性が良好なカラーフィルタは 従来の分散剤を含有する硬化性組成物では 造することが難しく、分散性・保存安定性 現像性を同時に満たすことができる分散剤 望まれていた。

 本発明の目的は、微細な顔料用の分散樹脂 して有用な新規な樹脂とその製造方法、及 、該樹脂を分散剤として用いることで、微 な顔料を用いた場合でも分散性・分散安定 に優れた顔料分散液を提供することにある
 本発明の他の目的は、微細な顔料を多量含 する場合であっても、硬化膜中の顔料分散 一性、及び未硬化領域の除去性に優れた着 硬化性組成物を提供することにある。
 本発明のさらなる目的は、顔料の分散安定 と現像性が良好な着色硬化性組成物により 成された高解像度で色特性の良好な着色パ ーンを有するカラーフィルタ及びその生産 に優れた製造方法を提供することにある。

 前記実情に鑑み本発明者らは、鋭意研究を ったところ、本発明の特定構造を有する樹 、及びそれを含有する顔料分散液の分散性 分散安定性が予想外に向上することを見出 、本発明を完成した。
 即ち、本発明の目的は下記の手段により達 されるものである。

<1> (i)窒素原子を有する主鎖部と、(ii)pKa が14以下である官能基を有し、該主鎖部に存 する窒素原子と結合する基「X」と、を有し 、(iii)数平均分子量が500~1,000,000であるオリゴ マー鎖又はポリマー鎖「Y」を側鎖に有する 脂。
<2> 前記樹脂の(i)窒素原子を有する主鎖 が、アミノ基を有するオリゴマー又はポリ ーを含むことを特徴とする<1>に記載の 脂。
<3> 前記樹脂の(i)窒素原子を有する主鎖 が、ポリ(低級アルキレンイミン)、ポリア ルアミン、ポリジアリルアミン、メタキシ ンジアミン-エピクロルヒドリン重縮合物、 リビニルアミン、3-ジアルキルアミノプロ ル(メタ)アクリル酸アミド共重合体、及び、 (メタ)アクリル酸2-ジアルキルアミノエチル 重合体から選択される1種以上を含むことを 徴とする<1>又は<2>に記載の樹脂。
<4> 前記樹脂の(ii)pKaが14以下である官能 が、カルボン酸、スルホン酸及び-COCH 2 CO-から選択される官能基であることを特徴と する<1>~<3>のいずれか1項に記載の樹 。
<5> 一般式(I-1)で表される繰り返し単位 び一般式(I-2)で表される繰り返し単位を含む ことを特徴とする<1>~<4>のいずれか1 に記載の樹脂。


 
 

 一般式(I-1)及び(I-2)中、R 1 及びR 2 はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又 はアルキル基を表す。aはそれぞれ独立に1~5 整数を表す。*は繰り返し単位間の連結部を す。XはpKaが14以下である官能基を含有する を表す。Yは数平均分子量が500~1,000,000であ オリゴマー鎖又はポリマー鎖を表す。
<6> 一般式(II-1)で表される繰り返し単位 び(II-2)で表される繰り返し単位を含有する とを特徴とする<1>~<4>のいずれか1 に記載の樹脂。


 
 

 一般式(II-1)及び(II-2)中、R 3 、R 4 、R 5 及びR 6 は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子 又はアルキル基を表す。*、X及びYは一般式(I- 1)及び(I-2)中の*、X及びYと同義である。
<7> 前記樹脂の(iii)数平均分子量が500~1,00 0,000であるオリゴマー鎖又はポリマー鎖「Y」 が下記一般式(III-1)で表されることを特徴と る<1>~<6>のいずれか1項に記載の樹脂 。


 
 

 一般式(III-1)中、Zはポリエステル鎖を部 構造として有するポリマー又はオリゴマー あり、下記一般式(IV)で表される遊離のカル キシル基を有するポリエステルから該カル キシル基を除いた残基を表す。


 
 

 一般式(IV)中、Zは一般式(III-1)中のZと同義で ある。
<8> 前記樹脂が、主鎖部に一級又は二級 ミノ基を有する樹脂に、前記pKaが14以下で る官能基を有する基「X」の前駆体xと、前記 数平均分子量が500~1,000,000であるオリゴマー 又はポリマー鎖「Y」の前駆体yとを反応させ てなる樹脂であることを特徴とする<1>~&l t;7>のいずれか1項に記載の樹脂。
<9> 主鎖部に一級又は二級アミノ基を有 る樹脂を合成し、その後、該樹脂にpKaが14 下である官能基を有する基「X」の前駆体xと 、前記数平均分子量が500~1,000,000であるオリ マー鎖又はポリマー鎖「Y」の前駆体yとを反 応させることを含む<1>~<8>のいずれ 1項に記載の樹脂の製造方法。

<10> (A)<1>~<8>のいずれか1項に記 の樹脂、(B)顔料、及び、(C)溶剤、を含有す 顔料分散液。
<11> (A)<1>~<8>のいずれか1項に記 の樹脂、(B)顔料、(C)溶剤、(D)光重合開始剤 及び、(E)エチレン性不飽和二重結合を含有 る化合物、を含有することを特徴とする着 硬化性組成物。
<12> さらに(F)アルカリ可溶性樹脂を含有 することを特徴とする<11>に記載の着色 化性組成物。
<13> 支持体上に、<11>又は<12>に 載の着色硬化性組成物により形成された着 パターンを有するカラーフィルタ。
<14> 支持体上に、<11>又は<12>に 載の着色硬化性組成物を塗布して該硬化性 成物からなる着色層を形成することと、該 色層を、マスクを介してパターン露光する とと、露光後の着色層を現像して着色パタ ンを形成することと、を含むことを特徴と るカラーフィルタの製造方法。

 本発明の樹脂、及びそれを含有する顔料分 液により、達成が困難であった微細顔料の 散性・分散安定性を達成することが出来た さらに、本発明の着色硬化性組成物により 現像性・パターン形成性が飛躍的に向上さ ることができた。これらのことから、本発 の着色硬化性組成物により形成された着色 域は高解像度で色純度が高いものとなる。 のため、このような着色硬化性組成物を用 ることにより、高解像度で高コントラスト カラーフィルタや、該カラーフィルタを備 た固体撮像素子、コントラスト比の高い液 ディスプレイなどを得ることができる。
 なお、本発明における着色領域とは、カラ フィルタにおける着色画素(着色パターン) 域、及び、遮光膜形成領域を包含するもの ある。

 本発明によれば、特定構造を有する、微細 顔料用の分散樹脂として有用な新規な樹脂 その製造方法、及び、該樹脂を分散剤とし 用いることで、微細な顔料を用いた場合で 分散性・分散安定性に優れた顔料分散液を 供することができる。
 また、本発明によれば、微細な顔料を多量 有する場合であっても、硬化膜中の顔料分 均一性、及び未硬化領域の除去性に優れた 色硬化性組成物、顔料の分散安定性と現像 が良好な着色硬化性組成物により形成され 高解像度で色特性の良好な着色パターンを するカラーフィルタ及びその生産性に優れ 製造方法を提供する新規樹脂を提供するこ ができる。
 特に、本発明の樹脂を顔料分散・フォトレ ストに用いることにより、分散性・分散安 性が非常に優れている顔料分散液、及び、 い現像性を発揮する着色硬化性組成物を提 することが出来る。
 また、本発明によれば、高解像度で色特性 良好な着色パターンを有するカラーフィル 及びその生産性に優れた製造方法、さらに 、該カラーフィルタを備えた液晶ディスプ イや固体撮像素子を提供することができる

 以下、発明を実施するための最良の形態 ついて詳細に説明する。なお、本明細書に ける基(原子団)の表記に於いて、置換及び 置換を記していない表記は、置換基を有さ いものと共に置換基を有するものをも包含 ることを意味する。例えば、「アルキル基 との表記は、置換基を有さないアルキル基( 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 のである。

 本発明の樹脂(以下、適宜、「特定樹脂」 と称する)は、(i)窒素原子を有する主鎖部と (ii)pKaが14以下である官能基を有し、該主鎖 に存在する窒素原子と結合する基「X」と、 有し、(iii)数平均分子量が500~1,000,000である リゴマー鎖又はポリマー鎖「Y」を側鎖に有 することを特徴とする。以下、本発明に係る 特定樹脂について詳細に説明する。

(i)窒素原子を有する主鎖部
 本発明の特定樹脂は、(i)窒素原子を有する 鎖部を有する。これにより、顔料表面への 着力が向上し、且つ顔料間の相互作用が低 できる。
 特定樹脂は、公知のアミノ基、より好まし は、1級又は2級アミノ基を含有するオリゴ ー又はポリマーから構成される主鎖部を有 ることが好ましい。アミノ基を含有するオ ゴマー又はポリマーとしては、より具体的 は、ポリ(低級アルキレンイミン)、ポリアリ ルアミン、ポリジアリルアミン、メタキシレ ンジアミン-エピクロルヒドリン重縮合物、 リビニルアミン、3-ジアルキルアミノプロピ ル(メタ)アクリル酸アミド共重合体、(メタ) クリル酸2-ジアルキルアミノエチル共重合体 等から選択される主鎖構造であることが好ま しく、ポリ(低級アルキレンイミン)、ポリア ルアミン及び(メタ)アクリル酸2-ジアルキル アミノエチル共重合体から選択される主鎖構 造であることが最も好ましい。
 ポリ(低級アルキレンイミン)は鎖状であっ も網目状であってもよいが、特に網目状で ることにより、分散安定性及び素材供給性 高くなる。
 本発明の特定樹脂における主鎖部の数平均 子量は、100~10,000が好ましく、200~5,000がさら に好ましく、300~2,000がより好ましく、特に、 数平均分子量が500~1500の範囲であることが、 散安定性、現像性両立の観点から最も好ま い。主鎖部の分子量は、核磁気共鳴分光法 測定した末端基と主鎖部の水素原子積分値 比率から求めるか、原料であるアミノ基を 有するオリゴマー又はポリマーの分子量の 定により求めることができる。

 特定樹脂の主鎖部は、特にポリ(低級アルキ レンイミン)、又は、ポリアリルアミン骨格 ら構成されることが好ましい。なお、本発 において、ポリ(低級アルキレンイミン)にお ける低級とは炭素数が1~5であることを示し、 低級アルキレンイミンとは、炭素数1~5のアル キレンイミンを表す。
 この構造を明示すれば、本発明の特定樹脂 、一般式(I-1)で表される繰り返し単位及び 般式(I-2)で表される繰り返し単位を有する構 造、或いは、一般式(II-1)で表される繰り返し 単位及び一般式(II-2)で表される繰り返し単位 を含有する構造を含むことが好ましい。

<一般式(I-1)で表される繰り返し単位及び一 般式(I-2)で表される繰り返し単位>
 本発明の特定樹脂の好ましい構成成分であ 一般式(I-1)で表される繰り返し単位及び一 式(I-2)で表される繰り返し単位について詳細 に説明する。


 
 

 一般式(I-1)及び(I-2)中、R 1 及びR 2 は水素原子、ハロゲン原子、又は、アルキル 基を表す。aはそれぞれ独立に1~5の整数を表 。*は繰り返し単位間の連結部を表す。XはpKa が14以下である官能基を含有する基を表す。Y は数平均分子量が500~1,000,000であるオリゴマ 鎖又はポリマー鎖を表す。

 本発明の樹脂は、一般式(I-1)又は一般式(I -2)で表される繰り返し単位に加えて、さらに 一般式(I-3)で表される繰り返し単位を共重合 分として有することが好ましい。このよう 繰り返し単位を併用することで、この樹脂 顔料などの微粒子分散剤として用いたとき さらに分散性能が向上する。


 
 

 一般式(I-3)中、R 1 、R 2 及びaは一般式(I-1)と同義である。(Y’) - はアニオン基を有する数平均分子量が500~1,000 ,000であるオリゴマー鎖又はポリマー鎖を表 。上記一般式(I-3)で表される繰り返し単位は 、主鎖部に一級又は二級アミノ基を有する樹 脂に、アミンと反応して塩を形成する基を有 するオリゴマー又はポリマーを添加して反応 させることで形成することが可能である。こ こで、アニオン基としては、CO 2 - 又はSO 3 - が好ましく、CO 2 - が最も好ましい。アニオン基は、(Y’) - が有するオリゴマー鎖又はポリマー鎖の末端 位にあることが好ましい。

 一般式(I-1)、一般式(I-2)及び一般式(I-3)にお て、R 1 及びR 2 は特に水素原子であることが好ましい。aは2 あることが原料入手性の観点から好ましい

 本発明の樹脂は、一般式(I-1)、一般式(I-2)及 び一般式(I-3)で表される繰り返し単位以外に 一級又は三級のアミノ基を含有する低級ア キレンイミンを繰り返し単位として含んで てもよい。なお、そのような低級アルキレ イミン繰り返し単位における窒素原子には さらに、前記X、Y又は(Y’) - で示される基が結合していてもよい。このよ うな主鎖構造に、Xで示される基が結合した り返し単位とYが結合した繰り返し単位の双 を含む樹脂もまた、本発明の特定樹脂に包 される。

 一般式(I-1)で表される繰り返し単位は、pKa 14以下である官能基を含有する基Xを有する り返し単位であり、このような繰り返し単 は、保存安定性・現像性の観点から、本発 の樹脂に含まれる全繰り返し単位中、1~80モ %含有することが好ましく、3~50モル%含有す ことが最も好ましい。
 一般式(I-2)で表される繰り返し単位は、数 均分子量が500~1,000,000であるオリゴマー鎖又 ポリマー鎖Yを有する繰り返し単位であり、 このような繰り返し単位は、保存安定性の観 点から、本発明の樹脂の全繰り返し単位中、 10~90モル%含有することが好ましく、30~70モル% 含有することが最も好ましい。
 両者の含有比について検討するに、分散安 性、及び、親疎水性のバランスの観点から 、繰り返し単位(I-1):(I-2)はモル比で10:1~1:100 範囲であることが好ましく、1:1~1:10の範囲 あることがより好ましい。

 なお、所望により併用される一般式(I-3)で される繰り返し単位は数平均分子量が500~1,00 0,000であるオリゴマー鎖又はポリマー鎖を含 部分構造が、主鎖の窒素原子にイオン的に 合しているものであり、本発明の樹脂の全 り返し単位中、効果の観点からは、0.5~20モ %含有することが好ましく、1~10モル%含有す ことが最も好ましい。
 なお、ポリマー鎖「Y」がイオン的に結合し ていることは、赤外分光法、酸価滴定や塩基 滴定により確認できる。

<一般式(II-1)で表される繰り返し単位及び(I I-2)で表される繰り返し単位>
 本発明の特定樹脂の他の好ましい構成成分 ある一般式(II-1)で表される繰り返し単位及 一般式(II-2)で表される繰り返し単位につい 詳細に説明する。


 
 

 一般式(II-1)及び(II-2)中、R 3 、R 4 、R 5 及びR 6 は、それぞれ独立して水素原子、ハロゲン原 子、アルキル基を表す。*、X及びYは一般式(I- 1)及び(I-2)中の*、X及びYと同義である。

 本発明の樹脂は、一般式(II-1)で表される り返し単位、一般式(II-2)で表される繰り返 単位に加えて、さらに一般式(II-3)で表され 繰り返し単位を共重合成分として含むこと 好ましい。このような繰り返し単位を併用 ることで、この樹脂を顔料などの微粒子分 剤として用いたときにさらに分散性能が向 する。


 
 

 一般式(II-3)中、R 3 、R 4 、R 5 及びR 6 は一般式(II-1)と同義である。(Y’) - は一般式(I-3)中の(Y’) - と同義である。

 一般式(II-1)、(II-2)及び(II-3)において、R 3 、R 4 、R 5 及びR 6 は水素原子であることが原料の入手性の観点 から好ましい。

 一般式(II-1)はpKaが14以下である官能基Xを含 する基を有する繰り返し単位であり、この うな繰り返し単位は、保存安定性・現像性 観点から、本発明の樹脂に含まれる全繰り し単位中、1~80モル%含有することが好まし 、3~50モル%含有することが最も好ましい。
 一般式(II-2)は数平均分子量が500~1,000,000であ るオリゴマー鎖又はポリマー鎖Yを有する繰 返し単位であり、このような繰り返し単位 、保存安定性の観点から、本発明の樹脂の 繰り返し単位中、10~90モル%含有することが ましく、30~70モル%含有することが最も好ま い。

 両者の含有比について検討するに、分散安 性、及び、親疎水性のバランスの観点から 、繰り返し単位(II-1):(II-2)はモル比で10:1~1:10 0の範囲であることが好ましく、1:1~1:10の範囲 であることがより好ましい。
 所望により併用される一般式(II-3)で表され 繰り返し単位は本発明の樹脂の全繰り返し 位中、0.5~20モル%含有することが好ましく、 1~10モル%含有することが最も好ましい。
 本発明の特定樹脂においては、分散性の観 から、特に一般式(I-1)で表される繰り返し 位と一般式(I-2)で表される繰り返し単位の双 方を含むことが最も好ましい。

(ii)pKaが14以下である官能基を含有する基「X
 Xは水温25℃でのpKaが14以下である官能基を 有する基を表す。ここでいう「pKa」とは、 学便覧(II)(改訂4版、1993年、日本化学会編、 善株式会社)に記載されている定義のもので ある。
 「pKaが14以下である官能基」は、物性がこ 条件を満たすものであれば、その構造など 特に限定されず、公知の官能基でpKaが上記 囲を満たすものが挙げられ、具体的には、 えば、カルボン酸(pKa 3~5程度)、スルホン酸( pKa -3~-2程度)、りん酸(pKa 2程度)、-COCH 2 CO-(pKa 8~10程度)、-COCH 2 CN(pKa 8~11程度)、-CONHCO-、フェノール性水酸基 、-R F CH 2 OH又は-(R F ) 2 CHOH(R F はペルフルオロアルキル基を表す pKa 9~11程 )、スルホンアミド基(pKa 9~11程度)等が挙げ れ、特にカルボン酸(pKa 3~5程度)、スルホン 酸(pKa -3~-2程度)、-COCH 2 CO-(pKa 8~10程度)が好ましい。
 このpKaが14以下である官能基を含有する基 X」は、通常、主鎖構造に含まれる窒素原子 直接結合するものであるが、特定樹脂の主 部の窒素原子とXとは、共有結合のみならず 、イオン結合して塩を形成する態様で連結し ていてもよい。また、本発明の樹脂は、分子 内に2種以上の互いに異なるXを有していても い。
 pKaが14以下である官能基を含有する基「X」 分子量は、50~1000であることが好ましく、50~ 500であることが最も好ましい。この分子量の 範囲であることにより、現像性・分散性が良 好となる。

 本発明におけるpKaが14以下である官能基 含有する基「X」としては、特に一般式(V-1) 一般式(V-2)又は一般式(V-3)で表される構造を するものが好ましい。


 
 

 一般式(V-1)、一般式(V-2)中、Uは単結合又 二価の連結基を表す。d及びeは、それぞれ独 立して0又は1を表す。一般式(V-3)中、Wはアシ 基又はアルコキシカルボニル基を表す。

 Uで表される二価の連結基としては、例えば 、アルキレン(より具体的には、例えば、-CH 2 -、-CH 2 CH 2 -、-CH 2 CHMe-、-(CH 2 ) 5 -、-CH 2 CH(n-C 10 H 21 )-等)、酸素を含有するアルキレン(より具体 には、例えば、-CH 2 OCH 2 -、-CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 -等)、シクロアルキレン基(例えば、シクロブ チレン、シクロペンチレン、シクロヘキシレ ン、シクロオクチレン等)、アリーレン基(例 ば、フェニレン、トリレン、ビフェニレン ナフチレン、フラニレン、ピロリレン等)、 アルキレンオキシ(例えば、エチレンオキシ プロピレンオキシ、フェニレンオキシ等)等 挙げられるが、特に炭素数1~30のアルキレン 基、炭素数5~20のシクロアルキレン基又は炭 数6~20のアリーレン基が好ましく、炭素数1~20 のアルキレン基、炭素数5~10のシクロアルキ ン基又は炭素数6~15のアリーレン基が最も好 しい。また、生産性の観点から、dは1が好 しく、また、eは0が好ましい。

 Wはアシル基又はアルコキシカルボニル基 を表す。Wにおけるアシル基としては、炭素 1~30のアシル基(例えば、ホルミル、アセチル 、n-プロパノイル、ベンゾイル等)が好ましく 、特にアセチルが好ましい。Wは、特にアシ 基が好ましく、アセチル基が製造のし易さ 原料(Xの前駆体X’)の入手性の観点から好ま い。

 本発明の「X」は、主鎖部の窒素原子と結 合していることを特徴としている。これによ り、顔料の分散性・分散安定性が飛躍的に向 上する。この理由は不明であるが、次のよう に考えている。すなわち、主鎖部の窒素原子 はアミノ基、アンモニウム基又はアミド基の 構造で存在しており、これらは顔料表面の酸 性部と水素結合・イオン結合等の相互作用を して吸着していると考えられる。さらに、本 発明の「X」は酸基として機能するため、顔 の塩基性部(窒素原子等)や金属原子(銅フタ シアンの銅等)と相互作用することができる つまり、本発明の樹脂は、窒素原子と「X」 とで、顔料の塩基性部と酸性部の双方を吸着 することができるため、吸着能が高まり、分 散性・保存安定性が飛躍的に向上したものと 考えられる。

 さらに、「X」はそこに部分構造としてpKaが 14以下の官能基を含むため、アルカリ可溶性 としても機能する。それにより、この樹脂 硬化性組成物などに用い、塗膜にエネルギ を付与して部分的に硬化させ、未露光部を 解除去してパターンを形成する如き用途に 用する場合、未硬化領域のアルカリ現像液 の現像性が向上し、超微細顔料を含有する 料分散液を用いた着色硬化性組成物、顔料 率の高い顔料分散液及び着色硬化性組成物 おいて、分散性・分散安定性・現像性を同 に満たすことが可能になったと考えられる
 また、一般的にポリカプロラクトン鎖を含 する分散樹脂は、特開2007-63472号公報に記載 のように、結晶性が高いため、低温で溶剤か ら析出する。しかし、本発明のポリカプロラ クトン鎖を含有する分散樹脂は、予想外にも 、溶剤溶解性が高く、低温でも溶剤から析出 しない。この原因は不明であるが、樹脂中の 「X」で示される部分構造が溶剤と親和する とにより、溶剤溶解性が向上しているもの 考えている。

 XにおけるpKaが14以下の官能基の含有量は特 制限がないが、本発明の特定樹脂1gに対し 0.01~5mmolであることが好ましく、0.05~1mmolであ ることが最も好ましい。この範囲において、 顔料の分散性、分散安定性が向上し、且つ、 硬化性組成物に該樹脂を用いた場合、未硬化 部の現像性に優れることになる。また、酸価 の観点からは、特定樹脂の酸価が5~50mgKOH/g程 となる量、含まれることが、本発明の特定 脂をパターン形成性の硬化性組成物に用い ときの現像性の観点から好ましい。
 酸価滴定は、公知の方法により行うことが き、例えば指示薬法(中和点を指示薬により 見極める方法)、又は電位差測定法等を用い ことができる。また、酸価滴定に用いる滴 液は市販の水酸化ナトリウム水溶液を用い ことができるが、比較的高いpKaを有する官 基(例えば、-COCH 2 CO-、フェノール性水酸基等)の酸価滴定を行 場合のように、この水酸化ナトリウム水溶 によって酸価が測定しにくい場合は、ナト ウムメトキシド-ジオキサン溶液等の非水系 定液を調製し、非水系溶媒系で酸価測定す ことが可能である。

(iii)数平均分子量が500~1,000,000であるオリゴマ ー鎖又はポリマー鎖「Y」
 「Y」は数平均分子量500~1,000,000のオリゴマ 鎖又はポリマー鎖を表す。Yは、特定樹脂の 鎖部と連結できるポリエステル、ポリアミ 、ポリイミド、ポリ(メタ)アクリル酸エス ル等の公知のポリマー鎖が挙げられる。Yの 定樹脂との結合部位は、末端であることが ましい。なお、本発明の樹脂は、分子内に いに構造の異なる2種以上の「Y」(オリゴマ 鎖、ポリマー鎖)を有していてもよい。

 Yは、主鎖部の窒素原子と結合しているこ とが好ましい。Yと主鎖部の結合様式は、共 結合、イオン結合、又は、共有結合及びイ ン結合の混合である。Yと主鎖部の結合様式 比率は、共有結合:イオン結合=100:0~0:100であ るが、95:5~5:95が好ましく、90:10~10:90がより好 しく、95:5~80:20の範囲が最も好ましい。共有 結合とイオン結合との結合様式をこの好まし い範囲とすることで、分散性・分散安定性が 向上し、且つ溶剤溶解性が良好となる。

 Yは、主鎖部の窒素原子とアミド結合、又 はカルボン酸塩としてイオン結合しているこ とが好ましい。

 Yの数平均分子量はGPC法によるポリスチレン 換算値により測定することができる。Yの数 均分子量は、特に1,000~50,000が好ましく、1,000 ~30,000が分散性・分散安定性・現像性の観点 ら最も好ましい。
 Yで示される側鎖構造は、主鎖連鎖に対し、 樹脂1分子中に、2つ以上連結していることが ましく、5つ以上連結していることが最も好 ましい。

 特に、Yは一般式(III-1)で表される構造を するものが好ましい。


 
 

 一般式(III-1)中、Zはポリエステル鎖を部 構造として有するポリマー又はオリゴマー あり、下記一般式(IV)で表される遊離のカル キシル基を有するポリエステルから該カル キシル基を除いた残基を表す。


 
 

 一般式(IV)中、Zは一般式(III-1)中のZと同義 である。

 特定樹脂が一般式(I-3)又は(II-3)で表される り返し単位を含有する場合、(Y’) - が一般式(III-2)で表されることが好ましい。


 
 

 一般式(III-2)中、Zは一般式(III-1)のZと同義 である。

 片末端にカルボキシル基を有するポリエ テル(一般式(IV)で表わされるポリエステル) 、(IV-1)カルボン酸とラクトンの重縮合、(IV- 2)ヒドロキシ基含有カルボン酸の重縮合、(IV- 3)二価アルコールと二価カルボン酸(もしくは 環状酸無水物)の重縮合、により得ることが きる。

 (IV-1)カルボン酸とラクトンの重縮合反応に いて用いるカルボン酸は、脂肪族カルボン (炭素数1~30の直鎖又は分岐のカルボン酸が ましく、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸 酪酸、吉草酸、n-ヘキサン酸、n-オクタン酸 n-デカン酸、n-ドデカン酸、パルミチン酸、 2-エチルヘキサン酸、シクロヘキサン酸等)、 ヒドロキシ基含有カルボン酸(炭素数1~30の直 又は分岐のヒドロキシ基含有カルボン酸が ましく、例えば、グリコール酸、乳酸、3- ドロキシプロピオン酸、4-ヒドロキシドデカ ン酸、5-ヒドロキシドデカン酸、リシノール 、12-ヒドロキシドデカン酸、12-ヒドロキシ テアリン酸、2,2-ビス(ヒロドキシメチル)酪 等)が挙げられるが、特に、炭素数6~20の直 脂肪族カルボン酸又は炭素数1~20のヒドロキ 基含有カルボン酸が好ましい。これらカル ン酸は混合して用いても良い。ラクトンは 公知のラクトンを用いることができ、例え 、β-プロピオラクトン、β-ブチロラクトン γ-ブチロラクトン、γ-ヘキサノラクトン、 -オクタノラクトン、δ-バレロラクトン、δ- キサラノラクトン、δ-オクタノラクトン、 -カプロラクトン、δ-ドデカノラクトン、α- チル-γ-ブチロラクトン等を挙げることがで き、特にε-カプロラクトンが反応性・入手性 の観点から好ましい。
 これらラクトンは複数種を混合して用いて 良い。
 カルボン酸とラクトンの反応時の仕込み比 は、目的のポリエステル鎖の分子量による め一義的に決定できないが、カルボン酸:ラ クトン=1:1~1:1,000が好ましく、1:3~1:500が最も好 ましい。

 (IV-2)ヒドロキシ基含有カルボン酸の重縮合 おけるヒドロキシ基含有カルボン酸は、前 (IV-1)におけるヒドロキシ基含有カルボン酸 同様であり、好ましい範囲も同様である。
 (IV-3)二価アルコールと二価カルボン酸(もし くは環状酸無水物)の重縮合反応における二 アルコールとしては、直鎖又は分岐の脂肪 ジオール(炭素数2~30のジオールが好ましく、 例えば、エチレングリコール、ジエチレング リコール、トリエチレングリコール、ジプロ ピレングリコール、1,2-プロパンジオール、1, 3-プロパンジオール、1,5-ペンタンジオール、 1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール )が挙げられ、特に炭素数2~20の脂肪族ジオ ルが好ましい。
 二価カルボン酸としては、直鎖又は分岐の 価の脂肪族カルボン酸(炭素数1~30の二価の 肪族カルボン酸が好ましく、例えば、コハ 酸、マレイン酸、アジピン酸、セバシン酸 ドデカン二酸、グルタル酸、スベリン酸、 石酸、シュウ酸、マロン酸等)が挙げられ、 に炭素数3~20の二価カルボン酸が好ましい。 また、これら二価カルボン酸と等価な酸無水 物(例えば、無水コハク酸、無水グルタル酸 )を用いてもよい。
 二価カルボン酸と二価アルコールは、モル 1:1で仕込むことが好ましい。これにより、 端にカルボン酸を導入することが可能とな 。

 ポリエステル製造時の重縮合は、触媒を添 して行うことが好ましい。触媒としては、 イス酸として機能する触媒が好ましく、例 ばTi化合物(例えば、Ti(OBu) 4 、Ti(O-Pr) 4 等)、Sn化合物(例えば、オクチル酸スズ、ジ チルスズオキシド、ジブチルスズラウレー 、モノブチルスズヒドロキシブチルオキシ 、塩化第二スズ、ブチルスズジオキシド等) プロトン酸(例えば、硫酸、パラトルエンス ルホン酸等)等が挙げられる。触媒量は、全 ノマーのモル数に対し、0.01~10モル%が好まし く、0.1~5モル%が最も好ましい。反応温度は、 80~250℃が好ましく、100~180℃が最も好ましい 反応時間は、反応条件により異なるが、概 1~24時間である。

 ポリエステルの数平均分子量はGPC法によ ポリスチレン換算値として測定することが きる。ポリエステルの数平均分子量は、500~ 1,000,000であるが、2,000~100,000が好ましく、3,000 ~50,000が最も好ましい。分子量がこの範囲に る場合、分散性・現像性の両立ができる。

 Yにおけるポリマー鎖を形成するポリエス テル部分構造は、特に、(IV-1)カルボン酸とラ クトンの重縮合、及び、(IV-2)ヒドロキシ基含 有カルボン酸の重縮合、により得られるポリ エステルであることが、製造容易性の観点か ら好ましい。

 本発明の特定樹脂の具体的態様〔(A-1)~(A-6 0)〕を、樹脂が有する繰り返し単位の具体的 造とその組合せにより以下に示すが、本発 はこれに限定されるものではない。下記式 、k、l、m、及びnはそれぞれ繰り返し単位の 重合モル比を示し、kは1~80、lは10~90、mは0~80 nは0~70であり、且つk+l+m+n=100である。p及びq ポリエステル鎖の連結数を示し、それぞれ 立に5~100,000を表す。R’は水素原子又はアル キシカルボニル基を表す。


 
 


 
 


 
 


 
 
 


 
 

 本発明の特定樹脂を合成するには、(1)一級 は二級アミノ基を有する樹脂と、Xの前駆体 x及びYの前駆体yとを反応させる方法、(2)窒素 原子を含有するモノマーと、Xを含有するモ マーとYを含有するマクロモノマーとの重合 よる方法、により製造することが可能であ が、まず、一級又は二級アミノ基を主鎖に する樹脂を合成し、その後、該樹脂に、Xの 前駆体x及びYの前駆体yを反応させて、主鎖に 存在する窒素原子に高分子反応によりそれら を導入することで製造することが好ましい。
 以下、(1)一級又は二級アミノ基を有する樹 と、Xの前駆体x及びYの前駆体yとを反応させ る方法について説明する。
 一級又は二級アミノ基を有する樹脂として 、前記窒素原子を有する主鎖部を構成する1 級又は2級アミノ基を含有するオリゴマー又 ポリマーが挙げられ、例えば、ポリ(低級ア キレンイミン)、ポリアリルアミン、ポリジ アリルアミン、メタキシレンジアミン-エピ ロルヒドリン重縮合物、ポリビニルアミン が挙げられる。これらのうち、ポリ(低級ア キレンイミン)、又は、ポリアリルアミンか ら構成されるオリゴマー又はポリマーが好ま しい。

 pKaが14以下である官能基を有する基「X」の 駆体xとは、前記一級又は二級アミノ基を有 する樹脂と反応し、主鎖にXを導入すること できる化合物を表す。
 xの例としては、環状カルボン酸無水物(炭 数4~30の環状カルボン酸無水物が好ましく、 えば、コハク酸無水物、グルタル酸無水物 イタコン酸無水物、マレイン酸無水物、ア ルコハク酸無水物、ブチルコハク酸無水物 n-オクチルコハク酸無水物、n-デシルコハク 酸無水物、n-ドデシルコハク酸無水物、n-テ ラデシルコハク酸無水物、n-ドコセニルコハ ク酸無水物、(2-ヘキセン-1-イル)コハク酸無 物、(2-メチルプロペン-1-イル)コハク酸無水 、(2-ドデセン-1-イル)コハク酸無水物、n-オ テニルコハク酸無水物、(2,7-オクタンジエ -1-イル)コハク酸無水物、アセチルリンゴ酸 水物、ジアセチル酒石酸無水物、ヘット酸 水物、シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸無 物、3又は4-メチルシクロヘキサン-1,2-ジカル ボン酸無水物、テトラフルオロコハク酸無水 物、3又は4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸 水物、4-メチル-4-シクロヘキセン-1,2-ジカル ボン酸無水物、フタル酸無水物、テトラクロ ロフタル酸無水物、ナフタル酸無水物、ナフ タル酸無水物、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、ピロメリ ト酸二無水物、meso-ブタン-1,2,3,4-テトラカル ボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンカル ン酸二無水物等)、ハロゲン原子含有カルボ ン酸(例えば、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨ ド酢酸、4-クロロ-n-酪酸等)、スルトン(例え 、プロパンスルトン、1,4-ブタンスルトン等 )、ジケテン、環状スルホカルボン酸無水物( えば、2-スルホ安息香酸無水物等)、-COCH 2 COClを含有する化合物(例えば、エチルマロニ クロリド等)、又はシアノ酢酸クロリド等が 挙げられ、特に環状カルボン酸無水物、スル トン、ジケテンが、生産性の観点から好まし い。

 数平均分子量が500~1,000,000であるオリゴマー 鎖又はポリマー鎖「Y」の前駆体yとは、前記 級又は二級アミノ基を有する樹脂と反応し 「Y」を導入することのできる化合物を表す 。
 yは、特定樹脂の窒素原子と共有結合又はイ オン結合できる基を末端に有する数平均分子 量500~1,000,000オリゴマー又はポリマーが好ま く、特に、片末端に遊離のカルボキシル基 有する数平均分子量500~1,000,000オリゴマー又 ポリマーが最も好ましい。
 yの例としては、一般式(IV)で表される片末 に遊離のカルボキシル基を有するポリエス ル、片末端に遊離のカルボキシル基を有す ポリアミド、片末端に遊離のカルボキシル を有するポリ(メタ)アクリル酸系樹脂等が挙 げられるが、特に、一般式(IV)で表される片 端に遊離のカルボキシル基を含有するポリ ステルが最も好ましい。

 yは公知の方法で合成することができ、例 えば、一般式(IV)で表される片末端に遊離の ルボキシル基を含有するポリエステルは、 記の通り、(IV-1)カルボン酸とラクトンの重 合、(IV-2)ヒドロキシ基含有カルボン酸の重 合、(IV-3)二価アルコールと二価カルボン酸( しくは環状酸無水物)の重縮合より製造する 方法が挙げられる。片末端に遊離のカルボキ シル基を含有するポリアミドは、アミノ基含 有カルボン酸(例えば、グリシン、アラニン β-アラニン、2-アミノ酪酸等)の自己縮合等 より製造することができる。片末端に遊離 カルボキシル基を有するポリ(メタ)アクリル 酸エステルはカルボキシル基含有連鎖移動剤 (例えば、3-メルカプトプロピオン酸等)の存 下、(メタ)アクリル酸系モノマーをラジカル 重合することにより製造することができる。

 本発明の特定樹脂は、(a)一級又は二級ア ノ基を有する樹脂とx、yを同時に反応させ 方法、(b)一級又は二級アミノ基を有する樹 とxを反応させた後、yと反応させる方法、(c) 一級又は二級アミノ基を有する樹脂とyを反 させた後、xと反応させる方法、により製造 ることができる。特に、(c)一級又は二級ア ノ基を有する樹脂とyを反応させた後、xと 応させる方法が好ましい。

 反応温度は、条件により適宜選択できる 、20~200℃が好ましく、40~150℃が最も好まし 。反応時間は、1~48時間が好ましく、1~24時 が生産性の観点からさらに好ましい。

 反応は溶媒存在下で行っても良い。溶媒と ては、水、スルホキシド化合物(例えば、ジ メチルスルホキシド等)、ケトン化合物(例え 、アセトン、メチルエチルケトン、シクロ キサノン等)、エステル化合物(例えば、酢 エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル プロピレングリコール1-モノメチルエーテル 2-アセテート等)、エーテル化合物(例えば、 エチルエーテル、ジブチルエーテル、テト ヒドロフラン等)、脂肪族炭化水素化合物(例 えば、ペンタン、ヘキサン等)、芳香族炭化 素化合物(例えば、トルエン、キシレン、メ チレン等)、ニトリル化合物(例えば、アセ ニトリル、プロピオンニトリル等)、アミド 合物(例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N, N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリド 等)、カルボン酸化合物(例えば、酢酸、プロ ピオン酸等)、アルコール化合物(例えば、メ ノール、エタノール、イソプロパノール、n -ブタノール、3-メチルブタノール、1-メトキ -2-プロパノール等)、ハロゲン系溶媒(例え 、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン等)が挙 げられる。
 溶媒を用いる場合、基質に対し、0.1~100重量 倍用いることが好ましく、0.5~10重量倍用いる ことが最も好ましい。
 本発明の特定樹脂は、再沈法で精製しても い。再沈法で、低分子量成分を除去するこ により、得られた特定樹脂を顔料分散剤と て使用した場合の分散性能が向上する。
 再沈には、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、 タノールなどのアルコール系溶媒を用いる とが好ましい。

 次に、(2)窒素原子を含有するモノマーと、X を含有するモノマーとYを含有するマクロモ マーとの重合による方法について説明する
 この方法において用いる、窒素原子を含有 るモノマーとしては、公知のモノマーを選 ことができ、例えば、(メタ)アクリル酸2-ジ アルキルアミノエチル、3-ジアルキルアミノ ロピル(メタ)アクリルアミド、ビニルピリ ン、N-ビニルイミダゾール等が挙げられるが 、特に三級アミノ基を含有するモノマーが好 ましく、(メタ)アクリル酸2-ジアルキルアミ エチル、3-ジアルキルアミノプロピル(メタ) クリルアミドが最も好ましい。
 Xを含有するモノマーとしては、Xを含有す (メタ)アクリル酸アミドが好ましく、例えば 、N-(メタ)アクリロイルグリシン、N-(メタ)ア リロイルアラニン等の(メタ)アクリロイル を含有するアミノ酸が好ましい。
 Yを含有するマクロモノマーとしては、公知 のマクロモノマーが挙げられるが、ポリ(メ )アクリル酸エステル、ポリスチレン又はポ エステルの片末端に重合性基を有している クロモノマーが好ましい。例としては、東 合成製マクロモノマーAA-6(末端基がメタク ロイル基であるポリメタクリル酸メチル)、A S-6(末端基がメタクリロイル基であるポリス レン)、AN-6S(末端基がメタクリロイル基であ 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 リル酸ブチル)、ダイセル化学製プラクセル 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 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)及び特開平2-272009号公報に記載 のポリエステル系マクロマーが好ましい。

 重合は窒素雰囲気下、ラジカル重合開始剤 用いて行うことが好ましい。ラジカル重合 始剤は公知のラジカル重合開始剤を用いる とができるが、アゾビスイソブチロニトリ 、2,2’-アゾビスイソ酪酸メチルが分子量の 調整や取り扱いの観点から好ましい。
 ラジカル重合開始剤は、全モノマーのモル に対し、0.01モル%~10モル%用いることが好ま く、0.1モル%~5モル%用いることが最も好まし い。
 分子量を調整するのに、連鎖移動剤を添加 ても良い。連鎖移動剤としては、特にチオ ル化合物が好ましく、炭素数5~20のアルカン チオール、2-メルカプトエタノール及び2-メ カプトプロピオン酸が好ましい。
 連鎖移動剤は、全モノマーのモル数に対し 0.01モル%~10モル%用いることが好ましく、0.1 ル%~5モル%用いることが最も好ましい。反応 温度は60~100℃が好ましく、70~90℃が最も好ま い。
 反応溶媒としては、前記(1)一級又は二級ア ノ基を有する樹脂と、Xの前駆体x及びYの前 体yとを反応させる方法で挙げた溶媒が挙げ られる。

 このようにして得られた本発明の新規樹 は、GPC法により測定された重量平均分子量 3,000~100,000であることが好ましく、5,000~50,000 であることがさらに好ましい。分子量が上記 範囲において、高現像性・高保存安定性を達 成しうるという利点を有する。また、本発明 の特定樹脂における(i)主鎖部における窒素原 子の存在は、酸滴定等の方法により確認する ことができ、(ii)pKaが14以下である官能基の存 在、及び、その官能基が主鎖部に存在する窒 素原子と結合していることは塩基滴定・核磁 気共鳴分光法・赤外分光法等の方法により確 認することができる。また、(iii)数平均分子 が500~1,000,000であるオリゴマー鎖又はポリマ ー鎖「Y」を側鎖に有する点については、核 気共鳴分光法・GPC法等の方法で確認するこ ができる。

 以下に、本発明の特定樹脂の具体例をそ 分子量とともに記載する。


 
 


 
 


 
 
 


 
 


 
 
 


 
 

[顔料分散液]
 本発明の特定樹脂は、特に顔料分散剤とし 優れた機能を発揮する。以下、(A)本発明の 定樹脂、(B)顔料、(C)溶剤、を含有する顔料 散液について詳細に述べる。
 本発明の顔料分散液には、(A)本発明の特定 脂を1種のみ含んでいてもよく、2種以上を んでいてもよい。
 顔料分散液においては、(A)特定樹脂は、後 する(B)顔料100質量部に対して1質量部から200 質量部の範囲で含有してもよく、好ましくは 、5質量部から100質量部の範囲であり、より ましくは、5質量部から60質量部の範囲であ 。

<(B)顔料>
 本発明の顔料分散液が有する顔料は、従来 知の種々の無機顔料または有機顔料を用い ことができる。また、無機顔料であれ有機 料であれ、高透過率であることが好ましい とを考慮すると、なるべく細かいものの使 が好ましく、ハンドリング性をも考慮する 、上記顔料の平均粒子径は、0.005μm~0.1μmが ましく、0.005μm~0.05μmがより好ましい。

 また、上記無機顔料としては、金属酸化 、金属錯塩等の金属化合物を挙げることが き、具体的には、鉄、コバルト、アルミニ ム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネ ウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属 酸化物、および前記金属の複合酸化物を挙 ることができる。

 本発明の顔料分散液に用いることができる 機顔料としては、例えば、
 C.I.ピグメントイエロー1、1:1、2、3、4、5、6 、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35 35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53 、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75,81、83、87 、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、1 10、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128 129、133、134、136、138、139、142、147、148、150 151、153、154、155、157、158、159、160、161、162 163、164、165、166、167、168、169、170、172、173 174、175、176、180、181、182、183、184、185、188 189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197 、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208 ;

 C.I.ピグメントオレンジ1、2、5、13、16、17、 19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、 48、49、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、 73、74、75、77、78、79;
 C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8 9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37 38、41、47、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1 49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、 57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68 69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101 、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122 123、144、146、147、149、151、166、168、169、170 172、173、174、175、176、177、178、179、181、184 185、187、188、190、193、194、200、202、206、207 208、209、210、214、216、220、221、224、230、231 232、233、235、236、237、238、239、242、243、245 247、249、250、251、253、254、255、256、257、258 259、260、262、263、264、265、266、267、268、269 270、271、272、273、274、275、276;

 C.I.ピグメントバイオレット1、1:1、2、2:2、3 、3:1、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、 29、31、32、37、39、42、44、47、49、50;
 C.I.ピグメントブルー1、1:2、9、14、15、15:1 15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、2 9、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66 、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79;
 C.I.ピグメントグリーン1、2、4、7、8、10、13 、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54 、55、58;
 C.I.ピグメントブラウン23、25、26;
 C.I.ピグメントブラック1,7;
 カーボンブラック、アセチレンブラック、 ンプブラック、ボーンブラック、黒鉛、鉄 、アニリンブラック、シアニンブラック、 タンブラック等を挙げることができる。

 本発明では、特に顔料の構造式中に塩基 のN原子をもつものを好ましく用いることが できる。これら塩基性のN原子をもつ顔料は 発明の組成物中で良好な分散性を示す。そ 原因については十分解明されていないが、 光性重合成分と顔料との親和性の良さが影 しているものと推定される。

 本発明において好ましく用いることがで る顔料として、以下のものを挙げることが きる。但し本発明は、これらに限定される のではない。

 C.I.ピグメントイエロー11、24、108、109、110 138、139、150、151、154、167、180、185、
 C.I.ピグメントオレンジ36、71、
 C.I.ピグメントレッド122、150、171、175、177、 209、224、242、254、255、264、
 C.I.ピグメントバイオレット19、23、32、
 C.I.ピグメントブルー15:1、15:3、15:6、16、22 60、66、
 C.I.ピグメントグリーン7、36、37、58;
 C.I.ピグメントブラック1

 これら有機顔料は、単独もしくは色純度 上げるため種々組合せて用いることができ 。上記組合せの具体例を以下に示す。例え 、赤の顔料として、アントラキノン系顔料 ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系 料単独またはそれらの少なくとも一種と、 スアゾ系黄色顔料、イソインドリン系黄色 料、キノフタロン系黄色顔料またはペリレ 系赤色顔料と、の混合などを用いることが きる。例えば、アントラキノン系顔料とし は、C.I.ピグメントレッド177が挙げられ、ペ リレン系顔料としては、C.I.ピグメントレッ 155、C.I.ピグメントレッド224が挙げられ、ジ トピロロピロール系顔料としては、C.I.ピグ メントレッド254が挙げられ、色分解性の点で C.I.ピグメントイエロー139との混合が好まし 。また、赤色顔料と黄色顔料との質量比は 100:5~100:50が好ましい。100:4以下では400nmから5 00nmの光透過率を抑えることが困難であり、 た100:51以上では主波長が短波長寄りになり 色分解能を上げることが出来ない場合があ 。特に、上記質量比としては、100:10~100:30の 囲が最適である。尚、赤色顔料同士の組み わせの場合は、求める分光に併せて調整す ことができる。

 また、緑の顔料としては、ハロゲン化フ ロシアニン系顔料を単独で、または、これ ジスアゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色 料、アゾメチン系黄色顔料若しくはイソイ ドリン系黄色顔料との混合を用いることが きる。例えば、このような例としては、C.I. ピグメントグリーン7、36、37とC.I.ピグメント イエロー83、C.I.ピグメントイエロー138、C.I. グメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロ 150、C.I.ピグメントイエロー180またはC.I.ピ メントイエロー185との混合が好ましい。緑 料と黄色顔料との質量比は、100:5~100:150が好 しい。上記質量比としては100:30~100:120の範 が特に好ましい。

 青の顔料としては、フタロシアニン系顔 を単独で、若しくはこれとジオキサジン系 色顔料との混合を用いることができる。例 ばC.I.ピグメントブルー15:6とC.I.ピグメント イオレット23との混合が好ましい。青色顔 と紫色顔料との質量比は、100:0~100:100が好ま く、より好ましくは100:10以下である。

 また、ブラックマトリックス用の顔料と ては、カーボン、チタンブラック、酸化鉄 酸化チタン単独または混合が用いられ、カ ボンとチタンブラックとの組合せが好まし 。また、カーボンとチタンブラックとの質 比は、100:0~100:60の範囲が好ましい。

 本発明に用いられる顔料は、予め微細化 理を施したものを使用することが好ましい 顔料1次粒子の微細化は、i)顔料、ii)水溶性 無機塩、iii)該無機塩を実質的に溶解しない 水溶性有機溶剤をニーダー等で機械的に混練 する方法がよく知られている(ソルトミリン 法)。この工程において、必要に応じて、iv) 顔料被覆用高分子化合物等を同時に使用し もよい。

i)顔料
 顔料としては、既述の顔料と同様のものが げられる。
ii)水溶性の無機塩
 無機塩は、水に溶解するものであれば特に 定されず、塩化ナトリウム、塩化バリウム 塩化カリウム、硫酸ナトリウム等を用いる とができるが、価格の点から塩化ナトリウ または硫酸ナトリウムを用いるのが好まし 。ソルトミリングする際に用いる無機塩の は、処理効率と生産効率の両面から、有機 料の1~30重量倍、特に5~25重量倍であること 好ましい。有機顔料に対する無機塩の量比 大きいほど微細化効率が高いが、1回の顔料 処理量が少なくなるためである。

iii) ii)を実質的に溶解しない少量の水溶性の 有機溶剤
 水溶性有機溶剤は、有機顔料、無機塩を湿 する働きをするものであり、水に溶解(混和 )し、かつ用いる無機塩を実質的に溶解しな ものであれば特に限定されない。但し、ソ トミリング時に温度が上昇し、溶剤が蒸発 易い状態になるため、安全性の点から、沸 120℃以上の高沸点溶剤が好ましい。水溶性 機溶剤としては、例えば、2-メトキシエタノ ール、2-ブトキシエタノール、2-(イソペンチ オキシ)エタノール、2-(ヘキシルオキシ)エ ノール、エチレングリコール、ジエチレン リコール、ジエチレングリコールモノエチ エーテル、ジエチレングリコールモノエチ エーテルアセテート、ジエチレングリコー モノブチルエーテル、トリエチレングリコ ル、トリエチレングリコールモノメチルエ テル、液状のポリエチレングリコール、1-メ トキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパ ール、ジプロピレングリコール、ジプロピ ングリコールモノメチルエーテル、ジプロ レングリコールモノエチルエーテル、液状 ポリプロピレングリコール等が用いられる

 水溶性有機溶剤の添加量としては、無機塩 対して5重量%~50重量%が好ましい。より好ま くは無機塩に対して10重量%~40重量%であり、 最適には無機塩に対して15重量%~35重量%であ 。添加量が5重量%未満であると、均一な混練 が難しくなり、粒子サイズが不ぞろいになる 恐れがある。添加量が50重量%以上であると、 混練組成物がやわらかくなりすぎ、混練組成 物にシアがかかりにくくなる為に、十分な微 細化効果が得られなくなる。
 水溶性有機溶剤はソルトミリング初期に全 を添加しても良いし、分割して添加しても い。水溶性有機溶剤は単独で使用しても良 し、2種以上を併用することも出来る。

iv)顔料被覆用高分子化合物
 添加してもよい顔料被覆用高分子化合物は 好ましくは室温で固体であり、水不溶性で, かつソルトミリング時の湿潤剤に用いる水溶 性有機溶剤に少なくとも一部可溶である必要 があり,天然樹脂,変性天然樹脂,合成樹脂,天 樹脂で変性された合成樹脂が用いられる。 燥した処理顔料を用いる場合には,用いる化 物は室温で固体であることが好ましい。天 樹脂としてはロジンが代表的であり,変性天 然樹脂としては,ロジン誘導体,繊維素誘導体, ゴム誘導体,タンパク誘導体およびそれらの リゴマーが挙げられる。合成樹脂としては, ポキシ樹脂,アクリル樹脂,マレイン酸樹脂, チラール樹脂,ポリエステル樹脂,メラミン 脂,フェノール樹脂,ポリウレタン樹脂等が挙 げられる。天然樹脂で変性された合成樹脂と しては,ロジン変性マレイン酸樹脂,ロジン変 フェノール樹脂等が挙げられる。

 合成樹脂としては、ポリアミドアミンとそ 塩、ポリカルボン酸とその塩、高分子量不 和酸エステル、ポリウレタン、ポリエステ 、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 ン縮合物が挙げられる。
これらの樹脂を加えるタイミングは、ソルト ミリング初期にすべてを添加してもよく、分 割して添加してもよい。

 本発明の着色組成物をカラーフィルタ用と て用いる場合には、色むらやコントラスト 観点から、顔料の一次粒子径は5~100nmが好ま しく、5~70nmがより好ましく、5~50nmが更に好ま しく、5~40nmが最も好ましい。本発明の特定樹 脂は、5~40nmの範囲で特に効果を発揮すること ができる。
 顔料の一次粒子径は、電子顕微鏡等の公知 方法で測定することができる。

 中でも、顔料としては、アントラキノン 、アゾメチン系、ベンジリデン系、シアニ 系、ジケトピロロピロール系、フタロシア ン系から選ばれる顔料であることが好まし 。

 本発明の顔料分散液における顔料の含有 は、顔料分散液の全固形分に対して、30質 %以上であることが好ましく、35質量%以上80 量%以下であることがより好ましく、40質量% 上70質量%以下であることがもっとも好まし 。本発明の特定樹脂を顔料分散剤として用 た場合、公知の分散剤では安定な均一分散 困難である、顔料が40質量%以上の高含有量 件下において、特にその効果が著しいとい る。

(C)溶剤
 本発明の顔料分散液は、少なくとも一種の( C)溶剤を有する。(C)溶剤としては、以下に示 れる有機溶剤から選択される液体が挙げら 、顔料分散液中に含まれる各成分の溶解性 、硬化性組成物に応用した場合の塗布性な を考慮して選択されるものであり、これら 望の物性を満足すれば基本的に特には限定 れないが、安全性を考慮して選ばれること 好ましい。
 溶剤の具体例としては、エステル類、例え 、酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブ ル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、プロピ ン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチ 、酪酸ブチル、オキシ酢酸メチル、オキシ 酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢 メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢 ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢 エチル、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、3-メトキシプロピ ン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチ 、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキ プロピオン酸エチル、2-オキシプロピオン メチル、2-オキシプロピオン酸エチル、2-オ シプロピオン酸プロピル、2-メトキシプロ 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 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 メチル、2-オキシ-2-メチルプロピオン酸エ ル、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、 ルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピル ン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト 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;

 エーテル類、例えば、ジエチレングリコ 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、 チレングリコールモノエチルエーテル、メ ルセロソルブアセテート(エチレングリコー ルモノメチルエーテルアセテート)、エチル ロソルブアセテート(エチレングリコールモ エチルエーテルアセテート)、ジエチレング リコールモノメチルエーテル、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、ジエチレング リコールモノエチルエーテルアセテート、ジ エチレングリコールモノブチルエーテルアセ テート、プロピレングリコールメチルエーテ 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エチル エーテルアセテート、プロピレングリコール プロピルエーテルアセテート等;ケトン類、 えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサ ン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン等;芳香族炭 化水素類、例えば、トルエン、キシレン等; 好ましい。

 これらの中でも、3-エトキシプロピオン 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- プタノン、シクロヘキサノン、ジエチレン リコールモノエチルエーテルアセテート、 エチレングリコールモノブチルエーテルア テート、プロピレングリコールメチルエー ル、プロピレングリコールモノメチルエー ルアセテート(PGMEA)等がより好ましい。

 本発明の顔料分散液における(C)溶剤の含 量としては、50~90質量%が好ましく、60~95質 %がより好ましく、70~90質量%が最も好ましい 溶剤の含有量が前記範囲内であることによ 、異物の発生抑制の点で有利である。

(その他の成分)
 本発明の顔料分散液には、前記(A)~(C)の必須 成分に加え、顔料分散液の用途など、目的に 応じて、本発明の効果を損なわない限りにお いて他の成分を含有することができる。
 本発明の顔料分散液は、さらに顔料誘導体 含有することが好ましい。特に、酸性基を する顔料誘導体を含有することで、分散性 分散安定性が飛躍的に向上する。
 顔料誘導体は、有機顔料、アントラキノン 又はアクリドン類の一部分を酸性基、塩基 基又はフタルイミドメチル基で置換した構 が好ましい。顔料誘導体を構成する有機顔 としては、ジケトピロロピロール系顔料、 ゾ、ジスアゾ、ポリアゾ等のアゾ系顔料、 フタロシアニン、ハロゲン化銅フタロシア ン、無金属フタロシアニン等のフタロシア ン系顔料、アミノアントラキノン、ジアミ ジアントラキノン、アントラピリミジン、 ラバントロン、アントアントロン、インダ トロン、ピラントロン、ビオラントロン等 アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔 、ジオキサジン系顔料、ペリノン系顔料、 リレン系顔料、チオインジゴ系顔料、イソ ンドリン系顔料、イソインドリノン系顔料 キノフタロン系顔料、スレン系顔料、金属 体系顔料等が挙げられる。

 顔料誘導体が有する酸性基としては、ス ホン酸、カルボン酸及びその4級アンモニウ ム塩が好ましい。また、顔料誘導体が有する 塩基性基としては、アミノ基が好ましい。

 顔料誘導体の使用量は特に制限がないが 顔料に対し5~50質量%用いることが好ましく 10~30質量%用いることがさらに好ましい。

 本発明の顔料分散液に、さらに(G)複素環 含有するモノマーとエチレン性不飽和結合 有する重合性オリゴマーを共重合体単位と て含むグラフト共重合体(以下、単に(G)グラ フト共重合体とよぶ)を含有することが好ま い。これにより、分散性がさらに向上する 複素環を含有するモノマーとしては、一般 (VI-1)及び一般式(VI-2)で表されるモノマーが ましい。


 
 

〔前記一般式(VI-1)において、R 1 は、水素原子、又は置換もしくは無置換のア ルキル基を表す。R 2 は、アルキレン基を表す。Wは、-CO-、-C(=O)O- -CONH-、-OC(=O)-、又はフェニレン基を表す。X -O-、-S-、-C(=O)O-、-CONH-、-C(=O)S-、-NHCONH-、-NHC( =O)O-、-NHC(=O)S-、-OC(=O)-、-OCONH-、-NHCO-から選ば れるいずれかを表す。Yは、NR 3 、O、Sから選ばれるいずれかを表し、R 3 は水素原子、アルキル基、もしくはアリール 基を表す。式(VI-1)中、NとYは互い連結して環 構造を形成する。m、nはそれぞれ独立に0ま は1である。〕

 前記式(VI-1)において、R 1 は、水素原子、又は置換もしくは無置換のア ルキル基を表す。アルキル基としては、炭素 数1~12のアルキル基が好ましく、炭素数1~8が り好ましく、炭素数1~4が特に好ましい。好 しいアルキル基としてはメチル基、エチル 、プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、t- チル基、n-ヘキシル基、シクロヘキシル基、 2-ヒドロキシエチル基、3-ヒドロキシプロピ 基、2-ヒドロキシプロピル基、2-メトキシエ ル基等が挙げられる。R 2 はアルキレン基を表し、炭素数1~12のアルキ ン基が好ましく、炭素数1~8がより好ましく 炭素数1~4が特に好ましい。好ましいアルキ ン基としては、メチレン基、エチレン基、 ロピレン基、トリメチレン基、テトラメチ ン基があげられる。Yは、NR 3 、O、Sから選ばれるいずれかを表し、R 3 は水素原子、アルキル基、もしくはアリール 基を表す。Yとしては、S、NHが特に好ましい Xは-O-、-S-、-C(=O)O-、-CONH-、-C(=O)S-、-NHCONH-、- NHC(=O)O-、-NHC(=O)S-、-OC(=O)-、-OCONH-、-NHCO-から ばれるいずれかを表し、-O-、-S-、-CONH-、-NHCO NH-、-NHC(=O)S-が特に好ましい。

 式(V1-1)中、NとYは互い連結して環状構造 形成する。形成される環状構造としては、 ミダゾール環、ピリミジン環、トリアゾー 環、テトラゾール環、チアゾール環、オキ ゾール環の単環構造、およびベンズイミダ ール環、ベンズチアゾール環、ベンズオキ ゾール環、プリン環、キナゾリン環、ペリ ジン環、等の縮合環構造があげられ、本発 においては縮合環構造が好ましい。これら うち、ベンズイミダゾール環、ベンズチア ール環、ベンズオキサゾール環が特に好ま く挙げることができる。

 本発明における顔料分散剤において、前 一般式(VI-1)で表される単量体の好ましい具 例〔(M-1)~(M-18)〕を以下に挙げるが、本発明 これらに制限されるものではない。


 
 


 
 


 
 

 一般式(VI-2)において、R 1 は水素またはメチル基を表し、R 2 はアルキレン基を表し、Zは含窒素複素環構 を表す。
 R 2 で表されるアルキレン基としては、メチレン 基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメ チレン基、ヘキサメチレン基、2-ヒドロキシ ロピレン基、メチレンオキシ基、エチレン キシ基、メチレンオキシカルボニル基、メ レンチオ基、等が挙げられ、メチレン基、 チレンオキシ基、メチレンオキシカルボニ 基、メチレンチオ基が好ましい。

 前記一般式(VI-2)中、Zは含窒素複素環構造を 表し、具体的には、例えば、ピリジン環、ピ ラジン環、ピリミジン環、ピロール環、イミ ダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール 環、インドール環、キノリン環、アクリジン 環、フェノチアジン環、フェノキサジン環、 アクリドン環、アントラキノン環、ベンズイ ミダゾール構造、ベンズトリアゾール構造、 ベンズチアゾール構造、環状アミド構造、環 状ウレア構造、および環状イミド構造を有す るものが挙げられる。
 これらのうち、Zで示される複素環構造とし ては、下記一般式(2)または(3)であらわされる 構造であることが好ましい。


 
 

 前記一般式(2)中、Xは単結合、アルキレン基 (例えば、メチレン基、エチレン基、プロピ ン基、トリメチレン基、テトラメチレン基 ど)、-O-、-S-、-NR-、及び、-C(=O)-からなる群 り選ばれるいずれかである。なお、ここでR 水素原子またはアルキル基を表し、Rがアル キル基を表す場合のアルキル基としては、例 えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i -プロピル基、n-ブチル基、t-ブチル基、n-ヘ シル基、n-オクチル基、2-エチルヘキシル基 n-オクタデシル基などが挙げられる。
 これらのうち、Xは単結合、メチレン基、-O- 、-C(=O)-が好ましく、-C(=O)-が特に好ましい。

 前記一般式(2)および一般式(3)中、環A、環 B、および環Cはそれぞれ独立に芳香環を表す 該芳香環としては、例えば、ベンゼン環、 フタレン環、インデン環、アズレン環、フ オレン環、アントラセン環、ピリジン環、 ラジン環、ピリミジン環、ピロール環、イ ダゾール環、インドール環、キノリン環、 クリジン環、フェノチアジン環、フェノキ ジン環、アクリドン環、アントラキノン環 が挙げられ、なかでも、ベンゼン環、ナフ レン環、アントラセン環、ピリジン環、フ ノキサジン環、アクリジン環、フェノチア ン環、フェノキサジン環、アクリドン環、 ントラキノン環が好ましく、ベンゼン環、 フタレン環、ピリジン環が特に好ましい。

 前記一般式(VI-2)で表される構造単位の好 しい具体例を以下に挙げるが、本発明はこ らに制限されるものではない。


 

 (G)グラフト共重合体の合成に使用しうる 合性オリゴマー(マクロモノマー)の好まし 例としては、ポリメチル(メタ)アクリレート 、ポリ-n-ブチル(メタ)アクリレート及びポリ- i-ブチル(メタ)アクリレート、ポリスチレン 分子末端の一個に(メタ)アクリロイル基が結 合したポリマーを挙げることができる。市場 で入手できるこのような重合性オリゴマーと しては、片末端メタクリロイル化ポリスチレ ンオリゴマー(Mn=6000、商品名:AS-6、東亜合成 学工業(株)製)、片末端メタクリロイル化ポ メチルメタクリレートオリゴマー(Mn=6000、商 品名:AA-6、東亜合成化学工業(株)製)及び片末 メタクリロイル化ポリ-n-ブチルアクリレー オリゴマー(Mn=6000、商品名:AB-6、東亜合成化 学工業(株)製)を挙げることができる。

(G)グラフト共重合体はさらに、酸基を有する 単量体(構造単位)を共重合成分として含むこ が好ましい。
 酸基を有する単量体としては、(メタ)アク ル酸、p-ビニル安息香酸、マレイン酸、フマ ル酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸2-ヒド キシエチルの無水コハク酸付加体、(メタ)ア クリル酸2-ヒドロキシエチルの無水フタル酸 加体、等が挙げられる。

(G)グラフト共重合体の好ましい様態として は、前記一般式(IV-1)又は(IV-2)で表される単量 体を2~50質量%で含み、さらに、末端にエチレ 性不飽和二重結合を有する重合性オリゴマ を10~90質量%、酸基を有する構造単位を1~30質 量%含む共重合体が好ましい。

 本発明の顔料分散液は、分散安定性の向上 現像性制御などの観点から、他の高分子材 〔例えば、ポリアミドアミンとその塩、ポ カルボン酸とその塩、高分子量不飽和酸エ テル、変性ポリウレタン、変性ポリエステ 、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 の分散剤をさらに添加することができる。
 このような他の高分子材料は、その構造か さらに直鎖状高分子、末端変性型高分子、 ラフト型高分子、ブロック型高分子に分類 ることができる。

 併用可能な上記高分子材料は顔料の表面 吸着し、再凝集を防止する様に作用する。 のため、顔料表面へのアンカー部位を有す 末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブ ック型高分子が好ましい構造として挙げる とができる。本発明に用いうる他の高分子 料の具体例としては、BYK Chemie社製「Disperby k-101(ポリアミドアミン燐酸塩)、107(カルボン エステル)、110(酸基を含む共重合物)、130(ポ リアミド)、161、162、163、164、165、166、170(高 子共重合物)」、「BYK-P104、P105(高分子量不 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 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)」、味の素ファインテクノ社製「ア スパーPB821、PB822」、共栄社製「フローレンT G-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 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「 モールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリ 重縮合物)、MS、C、SN-B(芳香族スルホン酸ホ マリン重縮合物)」、「ホモゲノールL-18(高 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 エーテル)」、「アセタミン86(ステアリルア ンアセテート)」、ルーブリゾール社製「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 子)、24000、28000、32000、38500(グラフト型高分 子)」、日光ケミカル社製「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 )」(以上、商品名)、或いは、後述する(F)アル カリ可溶性樹脂に記載される高分子化合物等 が挙げられる。

 これらの高分子材料は、単独で使用しても く、2種以上を組み合わせて使用してもよい 。高分子材料を併用する場合、本発明におけ る高分子材料の含有量としては、本発明の特 定樹脂に対して、1質量%~100質量%であること 好ましく、3質量%~80質量%がより好ましく、5 量%~50質量%が更に好ましい。
 本発明の顔料分散液は、前記本発明の特定 脂を顔料分散剤として用いるため、微細な 料を高濃度で含む場合においても、顔料の 散性と分散安定性に優れる。

[着色硬化性組成物]
 本発明の前記顔料分散液に、さらに(D)光重 開始剤、(E)エチレン性不飽和二重結合を含 する化合物を添加することで、解像性・色 性・塗布性・現像性に優れた着色硬化性組 物を提供することができる。

<(D)光重合開始剤>
 本発明の硬化性組成物は、感度及びパター 形成性向上のため(D)光重合開始剤を含有す 。本発明における光重合開始剤は、光によ 分解し、本発明における重合可能な成分の 合を開始、促進する化合物であり、波長300~ 500nmの領域に吸収を有するものであることが ましい。また、光重合開始剤は、単独で、 は2種以上を併用して用いることができる。

 光重合開始剤としては、例えば、有機ハロ ン化化合物、オキシジアゾール化合物、カ ボニル化合物、ケタール化合物、ベンゾイ 化合物、アクリジン化合物、有機過酸化化 物、アゾ化合物、クマリン化合物、アジド 合物、メタロセン化合物、ヘキサアリール イミダゾール化合物、有機ホウ酸化合物、 スルホン酸化合物、オキシムエステル化合 、オニウム塩化合物、アシルホスフィン(オ キシド)化合物、アルキルアミノ化合物、等 挙げられる。
 以下、これらの各化合物について詳細に述 る。

 有機ハロゲン化化合物としては、具体的 は、若林等、「Bull Chem.Soc Japan」42、2924(196 9)、米国特許第3,905,815号明細書、特公昭46-4605 号、特開昭48-36281号、特開昭55-32070号、特開 60-239736号、特開昭61-169835号、特開昭61-169837 、特開昭62-58241号、特開昭62-212401号、特開昭 63-70243号、特開昭63-298339号の各公報、M.P.Hutt Journal of Heterocyclic Chemistry”1(No3),(1970)」等 記載の化合物が挙げられ、特に、トリハロ チル基が置換したオキサゾール化合物、s- リアジン化合物が挙げられる。

 s-トリアジン化合物として、より好適に 、すくなくとも一つのモノ、ジ、又はトリ ロゲン置換メチル基がs-トリアジン環に結合 したs-トリアジン誘導体、具体的には、例え 、2,4,6-トリス(モノクロロメチル)-s-トリア ン、2,4,6-トリス(ジクロロメチル)-s-トリアジ ン、2,4,6-トリス(トリクロロメチル)-s-トリア ン、2-メチル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s- リアジン、2-n-プロピル-4,6-ビス(トリクロロ メチル)-s-トリアジン、2-(α,α,β-トリクロロ チル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジ ン、2-フェニル-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s- トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス( トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(3,4-エポ シフェニル)-4、6-ビス(トリクロロメチル)-s- トリアジン、2-(p-クロロフェニル)-4,6-ビス(ト リクロロメチル)-s-トリアジン、2-〔1-(p-メト シフェニル)-2,4-ブタジエニル〕-4,6-ビス(ト クロロメチル)-s-トリアジン、2-スチリル-4,6 -ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(p- トキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル )-s-トリアジン、2-(p-i-プロピルオキシスチリ )-4、6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン 、2-(p-トリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s- リアジン、2-(4-ナトキシナフチル)-4,6-ビス( リクロロメチル)-s-トリアジン、2-フェニル オ-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン 2-ベンジルチオ-4,6-ビス(トリクロロメチル)- s-トリアジン、2,4,6-トリス(ジブロモメチル)-s -トリアジン、2,4,6-トリス(トリブロモメチル) -s-トリアジン、2-メチル-4,6-ビス(トリブロモ チル)-s-トリアジン、2-メトキシ-4,6-ビス(ト ブロモメチル)-s-トリアジン等が挙げられる 。

 オキソジアゾール化合物としては、2-ト クロロメチル-5-スチリル-1,3,4-オキソジアゾ ル、2-トリクロロメチル-5-(シアノスチリル) -1,3,4-オキソジアゾール、2-トリクロロメチル -5-(ナフト-1-イル)-1,3,4-オキソジアゾール、2- リクロロメチル-5-(4-スチリル)スチリル-1,3,4 -オキソジアゾールなどが挙げられる。

 カルボニル化合物としては、ベンゾフェ ン、ミヒラーケトン、2-メチルベンゾフェ ン、3-メチルベンゾフェノン、4-メチルベン フェノン、2-クロロベンゾフェノン、4-ブロ モベンゾフェノン、2-カルボキシベンゾフェ ン等のベンゾフェノン誘導体、2,2-ジメトキ シ-2-フェニルアセトフェノン、2,2-ジエトキ アセトフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシ ルフェニルケトン、α-ヒドロキシ-2-メチルフ ェニルプロパノン、1-ヒドロキシ-1-メチルエ ル-(p-イソプロピルフェニル)ケトン、1-ヒド ロキシ-1-(p-ドデシルフェニル)ケトン、2-メチ ル-(4’-(メチルチオ)フェニル)-2-モルホリノ-1 -プロパノン、1,1,1-トリクロロメチル-(p-ブチ フェニル)ケトン、2-ベンジル-2-ジメチルア ノ-4-モルホリノブチロフェノン等のアセト ェノン誘導体、チオキサントン、2-エチル オキサントン、2-イソプロピルチオキサント ン、2-クロロチオキサントン、2,4-ジメチルチ オキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン 2,4-ジイソプロピルチオキサントン等のチオ サントン誘導体、p-ジメチルアミノ安息香 エチル、p-ジエチルアミノ安息香酸エチル等 の安息香酸エステル誘導体等を挙げることが できる。

 ケタール化合物としては、ベンジルメチル タール、ベンジル-β-メトキシエチルエチル アセタールなどを挙げることができる。
 ベンゾイン化合物としてはm-ベンゾインイ プロピルエーテル、ベンゾインイソブチル ーテル、ベンゾインメチルエーテル、メチ -o-ベンゾイルベンゾエートなどを挙げるこ ができる。

 アクリジン化合物としては、9-フェニル クリジン、1,7-ビス(9-アクリジニル)ヘプタン などを挙げることができる。

 有機過酸化化合物としては、例えば、ト メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、 セチルアセトンパーオキサイド、1,1-ビス(te rt-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロ キサン、1,1-ビス(tert-ブチルパーオキシ)シ ロヘキサン、2,2-ビス(tert-ブチルパーオキシ) ブタン、tert-ブチルハイドロパーオキサイド クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプ ピルベンゼンハイドロパーオキサイド、2,5- ジメチルヘキサン-2,5-ジハイドロパーオキサ ド、1,1,3,3-テトラメチルブチルハイドロパ オキサイド、tert-ブチルクミルパーオキサイ ド、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2 ,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-オ サノイルパーオキサイド、過酸化こはく酸 過酸化ベンゾイル、2,4-ジクロロベンゾイル パーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシ ジカーボネート、ジ-2-エチルヘキシルパーオ キシジカーボネート、ジ-2-エトキシエチルパ ーオキシジカーボネート、ジメトキシイソプ ロピルパーオキシカーボネート、ジ(3-メチル -3-メトキシブチル)パーオキシジカーボネー 、tert-ブチルパーオキシアセテート、tert-ブ ルパーオキシピバレート、tert-ブチルパー キシネオデカノエート、tert-ブチルパーオキ シオクタノエート、tert-ブチルパーオキシラ レート、ターシルカーボネート、3,3’,4,4’ -テトラ-(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベン ゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ-(t-ヘキシルパ ーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4 ,4’-テトラ-(p-イソプロピルクミルパーオキ カルボニル)ベンゾフェノン、カルボニルジ( t-ブチルパーオキシ二水素二フタレート)、カ ルボニルジ(t-ヘキシルパーオキシ二水素二フ タレート)等が挙げられる。

 アゾ化合物としては、例えば、特開平8-10862 1号公報に記載のアゾ化合物等を挙げること できる。
 クマリン化合物としては、例えば、3-メチ -5-アミノ-((s-トリアジン-2-イル)アミノ)-3-フ ニルクマリン、3-クロロ-5-ジエチルアミノ-( (s-トリアジン-2-イル)アミノ)-3-フェニルクマ ン、3-ブチル-5-ジメチルアミノ-((s-トリアジ ン-2-イル)アミノ)-3-フェニルクマリン等を挙 ることができる。

 アジド化合物としては、米国特許第2848328 号明細書、米国特許第2852379号明細書ならび 米国特許第2940853号明細書に記載の有機アジ 化合物、2,6-ビス(4-アジドベンジリデン)-4- チルシクロヘキサノン(BAC-E)等が挙げられる

 メタロセン化合物としては、特開昭59-1523 96号公報、特開昭61-151197号公報、特開昭63-4148 4号公報、特開平2-249号公報、特開平2-4705号公 報、特開平5-83588号公報記載の種々のチタノ ン化合物、例えば、ジ-シクロペンタジエニ -Ti-ビス-フェニル、ジ-シクロペンタジエニ -Ti-ビス-2,6-ジフルオロフェニ-1-イル、ジ-シ クロペンタジエニル-Ti-ビス-2,4-ジ-フルオロ ェニ-1-イル、ジ-シクロペンタジエニル-Ti-ビ ス-2,4,6-トリフルオロフェニ-1-イル、ジ-シク ペンタジエニル-Ti-ビス-2,3,5,6-テトラフルオ ロフェニ-1-イル、ジ-シクロペンタジエニル-T i-ビス-2,3,4,5,6-ペンタフルオロフェニ-1-イル ジ-メチルシクロペンタジエニル-Ti-ビス-2,6- フルオロフェニ-1-イル、ジ-メチルシクロペ ンタジエニル-Ti-ビス-2,4,6-トリフルオロフェ -1-イル、ジ-メチルシクロペンタジエニル-Ti -ビス-2,3,5,6-テトラフルオロフェニ-1-イル、 -メチルシクロペンタジエニル-Ti-ビス-2,3,4,5, 6-ペンタフルオロフェニ-1-イル、特開平1-30445 3号公報、特開平1-152109号公報記載の鉄-アレ ン錯体等が挙げられる。

 ヘキサアリールビイミダゾール化合物と ては、例えば、特公平6-29285号公報、米国特 許第3,479,185号、同第4,311,783号、同第4,622,286号 等の各明細書に記載の種々の化合物、具体的 には、2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5 -テトラフェニルビイミダゾール、2,2’-ビス (o-ブロモフェニル))4,4’,5,5’-テトラフェニ ビイミダゾール、2,2’-ビス(o,p-ジクロロフ ニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾ ル、2,2’-ビス(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’ -テトラ(m-メトキシフェニル)ビイミダゾール 2,2’-ビス(o,o’-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5 -テトラフェニルビイミダゾール、2,2’-ビ (o-ニトロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニ ビイミダゾール、2,2’-ビス(o-メチルフェニ ル)-4,4’,5,5’-テトラフェニルビイミダゾー 、2,2’-ビス(o-トリフルオロフェニル)-4,4’,5 ,5’-テトラフェニルビイミダゾール等が挙げ られる。

 有機ホウ酸塩化合物としては、例えば、 開昭62-143044号、特開昭62-150242号、特開平9-18 8685号、特開平9-188686号、特開平9-188710号、特 2000-131837、特開2002-107916、特許第2764769号、 願2000-310808号、等の各公報、及び、Kunz,Martin Rad Tech’98.Proceeding April 19-22,1998,Chicago”等 に記載される有機ホウ酸塩、特開平6-157623号 報、特開平6-175564号公報、特開平6-175561号公 報に記載の有機ホウ素スルホニウム錯体或い は有機ホウ素オキソスルホニウム錯体、特開 平6-175554号公報、特開平6-175553号公報に記載 有機ホウ素ヨードニウム錯体、特開平9-188710 号公報に記載の有機ホウ素ホスホニウム錯体 、特開平6-348011号公報、特開平7-128785号公報 特開平7-140589号公報、特開平7-306527号公報、 開平7-292014号公報等の有機ホウ素遷移金属 位錯体等が具体例として挙げられる。

 ジスルホン化合物としては、特開昭61-1665 44号公報、特願2001-132318号明細書等に記載さ る化合物等が挙げられる。

 オキシムエステル化合物としては、J.C.S. Perkin II (1979)1653-1660、J.C.S. Perkin II (1979)156 -162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1 995)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号公報記載 の化合物等が挙げられる。

 前記オキシムエステル化合物に代表され オキシム系開始剤のなかでも、感度、径時 定性、後加熱時の着色の観点から、下記一 式(3)で表される化合物がより好ましい。


 

 前記一般式(3)中、R及びXは、各々独立に 1価の置換基を表し、Aは、2価の有機基を表 、Arは、アリール基を表す。nは、0~5の整数 ある。

 Rとしては、高感度化の点から、アシル基 が好ましく、具体的には、アセチル基、プロ ピオニル基、ベンゾイル基、トルイル基が好 ましい。

 Aとしては、感度を高め、加熱経時による 着色を抑制する点から、無置換のアルキレン 基、アルキル基(例えば、メチル基、エチル 、tert-ブチル基、ドデシル基)で置換された ルキレン基、アルケニル基(例えば、ビニル 、アリル基)で置換されたアルキレン基、ア リール基(例えば、フェニル基、p-トリル基、 キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アン スリル基、フェナントリル基、スチリル基) 置換されたアルキレン基が好ましい。

 Arとしては、感度を高め、加熱経時によ 着色を抑制する点から、置換又は無置換の ェニル基が好ましい。置換フェニル基の場 、その置換基としては、例えば、フッ素原 、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハ ゲン基が好ましい。

 Xとしては、溶剤溶解性と長波長領域の吸収 効率向上の点から、置換基を有してもよいア ルキル基、置換基を有してもよいアリール基 、置換基を有してもよいアルケニル基、置換 基を有してもよいアルキニル基、置換基を有 してもよいアルコキシ基、置換基を有しても よいアリールオキシ基、置換基を有してもよ いアルキルチオキシ基、置換基を有してもよ いアリールチオキシ基、置換基を有してもよ いアミノ基が好ましい。
 また、一般式(3)におけるnは1~2の整数が好ま しい。
 一般式(3)で表される化合物については、本 出願人が先に提案した特願2008-251321号明細 段落番号〔0089〕~〔0108〕に一般式(α)で表さ る化合物として詳細に記載されており、こ に記載の化合物は本発明にも好適に使用し る。

 オニウム塩化合物としては、例えば、S.I. Schlesinger,Photogr.Sci.Eng.,18,387(1974)、T.S.Bal et al, Polymer,21,423(1980)に記載のジアゾニウム塩、米 特許第4,069,055号明細書、特開平4-365049号等 記載のアンモニウム塩、米国特許第4,069,055 、同4,069,056号の各明細書に記載のホスホニ ム塩、欧州特許第104、143号、米国特許第339,0 49号、同第410,201号の各明細書、特開平2-150848 、特開平2-296514号の各公報に記載のヨード ウム塩などが挙げられる。

 本発明に好適に用いることのできるヨー ニウム塩は、ジアリールヨードニウム塩で り、安定性の観点から、アルキル基、アル キシ基、アリーロキシ基等の電子供与性基 2つ以上置換されていることが好ましい。ま た、その他の好ましいスルホニウム塩の形態 として、トリアリールスルホニウム塩の1つ 置換基がクマリン、アントアキノン構造を し、300nm以上に吸収を有するヨードニウム塩 などが好ましい。

 本発明に好適に用いることのできるスルホ ウム塩としては、欧州特許第370,693号、同390 ,214号、同233,567号、同297,443号、同297,442号、 国特許第4,933,377号、同161,811号、同410,201号、 同339,049号、同4,760,013号、同4,734,444号、同2,833 ,827号、独国特許第2,904,626号、同3,604,580号、 3,604,581号の各明細書に記載のスルホニウム が挙げられ、安定性と感度の点から好まし は電子吸引性基で置換されていることが好 しい。電子吸引性基としては、ハメット値 0より大きいことが好ましい。好ましい電子 引性基としては、ハロゲン原子、カルボン などが挙げられる。
 また、その他の好ましいスルホニウム塩と ては、トリアリールスルホニウム塩の1つの 置換基がクマリン、アントラキノン構造を有 し、300nm以上に吸収を有するスルホニウム塩 挙げられる。別の好ましいスルホニウム塩 しては、トリアリールスルホニウム塩が、 リロキシ基、アリールチオ基を置換基に有 る300nm以上に吸収を有するスルホニウム塩 挙げられる。

 また、オニウム塩化合物としては、J.V.Cri vello et al,Macromolecules,10(6),1307(1977)、J.V.Crivello  et al,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,17,1047(1979)に 載のセレノニウム塩、C.S.Wen et al,Teh,Proc.Con f.Rad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988)に記載のアル ニウム塩等のオニウム塩等が挙げられる。

 アシルホスフィン(オキシド)化合物とし は、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社 のイルガキュア819、ダロキュア4265、ダロキ アTPOなどが挙げられる。

 アルキルアミノ化合物としては、例えば 特開平9-281698号公報の段落番号[0047]、特開 6-19240号公報、特開平6-19249号公報等に記載の ジアルキルアミノフェニル基を有する化合物 やアルキルアミン化合物が挙げられる。具体 的には、ジアルキルアミノフェニル基を有す る化合物としてはp-ジメチルアミノ安息香酸 チル等の化合物や、p-ジエチルアミノベン カルバルデヒド、9-ジュロリジルカルバルデ ヒド等のジアルキルアミノフェニルカルバル デヒドが、アルキルアミン化合物としてはト リエタノールアミン、ジエタノールアミン、 トリエチルアミン等が挙げられる。

 本発明に用いられる(D)光重合開始剤とし は、露光感度の観点から、トリアジン系化 物、アルキルアミノ化合物、ベンジルジメ ルケタール化合物、α-ヒドロキシケトン化 物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフ ン系化合物、フォスフィンオキサイド系化 物、メタロセン化合物、オキシム系化合物 ビイミダゾール系化合物、オニウム系化合 、ベンゾチアゾール系化合物、ベンゾフェ ン系化合物、アセトフェノン系化合物およ 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 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。

 より好ましくは、トリアジン系化合物、 ルキルアミノ化合物、α-アミノケトン化合 、アシルホスフィン系化合物、フォスフィ オキサイド系化合物、オキシム系化合物、 イミダゾール系化合物、オニウム系化合物 ベンゾフェノン系化合物、アセトフェノン 化合物であり、トリアジン系化合物、アル ルアミノ化合物、オキシム系化合物、ビイ ダゾール系化合物からなる群より選ばれる なくとも一種の化合物が更に好ましく、オ シム系化合物、ビイミダゾール系化合物が も好ましい。

 特に、本発明の硬化性組成物を固体撮像 子のカラーフィルタにおける着色画素の形 に用いる場合、処方上、硬化性組成物の顔 濃度が高くなるため、開始剤の添加量は少 くなり、感度が低下してしまう。又、露光 ステッパーで行う際には、トリアジン系化 物等のごとく、露光時にハロゲン含有化合 を発生する開始剤を用いると、機器の腐食 原因となり使用し難い。これらを考慮すれ 、感度と諸性能を満足させる光重合開始剤 しては、オキシム系化合物が好ましく、特 、365nmに吸収を有するオキシム系化合物が も好ましい。

(D)光重合開始剤の含有量は、本発明の硬化 性組成物の全固形分に対し0.1質量%~50質量%で ることが好ましく、より好ましくは0.5質量% ~30質量%、特に好ましくは1質量%~20質量%であ 。この範囲で、良好な感度とパターン形成 が得られる。

<(E)エチレン性不飽和二重結合を含有する 合物>
 本発明の硬化性組成物は、前記樹脂以外の チレン性不飽和二重結合を含有する化合物( 以下、単に「エチレン性不飽和二重結合を含 有する化合物」と称する場合がある。)を含 することができる。

 本発明に用いることができるエチレン性 飽和二重結合を含有する化合物は、前記樹 以外のものであって、少なくとも一個のエ レン性不飽和二重結合を有する付加重合性 合物であり、末端エチレン性不飽和結合を なくとも1個、好ましくは2個以上有する化 物から選ばれる。このような化合物群は当 産業分野において広く知られるものであり 本発明においてはこれらを特に限定無く用 ることができる。これらは、例えばモノマ 、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及び オリゴマー、又はそれらの混合物ならびにそ れらの共重合体などの化学的形態をもつ。モ ノマー及びその共重合体の例としては、不飽 和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタク ル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロ ン酸、マレイン酸など)や、そのエステル類 アミド類が挙げられ、好ましくは、不飽和 ルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物と エステル、不飽和カルボン酸と脂肪族多価 ミン化合物とのアミド類が用いられる。ま 、ヒドロキシ基やアミノ基、メルカプト基 の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸 ステル或いはアミド類と単官能若しくは多 能イソシアネート類或いはエポキシ類との 加反応物、及び単官能若しくは、多官能の ルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使 される。また、イソシアネート基や、エポ シ基等の親電子性置換基を有する不飽和カ ボン酸エステル或いはアミド類と単官能若 くは多官能のアルコール類、アミン類、チ ール類との付加反応物、更にハロゲン基や トシルオキシ基等の脱離性置換基を有する 飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と 官能若しくは多官能のアルコール類、アミ 類、チオール類との置換反応物も好適であ 。また、別の例として、上記の不飽和カル ン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチ ン、ビニルエーテル等に置き換えた化合物 を使用することも可能である。

 脂肪族多価アルコール化合物と不飽和カ ボン酸とのエステルのモノマーの具体例と ては、アクリル酸エステルとして、エチレ グリコールジアクリレート、トリエチレン リコールジアクリレート、1,3-ブタンジオー ルジアクリレート、テトラメチレングリコー ルジアクリレート、プロピレングリコールジ アクリレート、ネオペンチルグリコールジア クリレート、トリメチロールプロパントリア クリレート、トリメチロールプロパントリ( クリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ チロールエタントリアクリレート、ヘキサ ジオールジアクリレート、1,4-シクロヘキサ ンジオールジアクリレート、テトラエチレン グリコールジアクリレート、ペンタエリスリ トールジアクリレート、ペンタエリスリトー ルトリアクリレート、ペンタエリスリトール テトラアクリレート、ジペンタエリスリトー ルジアクリレート、ジペンタエリスリトール ヘキサアクリレート、ソルビトールトリアク リレート、ソルビトールテトラアクリレート 、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビ トールヘキサアクリレート、トリ(アクリロ ルオキシエチル)イソシアヌレート、ポリエ テルアクリレートオリゴマー、イソシアヌ ル酸EO変性トリアクリレート等がある。

 メタクリル酸エステルとしては、テトラ チレングリコールジメタクリレート、トリ チレングリコールジメタクリレート、ネオ ンチルグリコールジメタクリレート、トリ チロールプロパントリメタクリレート、ト メチロールエタントリメタクリレート、エ レングリコールジメタクリレート、1,3-ブタ ンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオ ールジメタクリレート、ペンタエリスリトー ルジメタクリレート、ペンタエリスリトール トリメタクリレート、ペンタエリスリトール テトラメタクリレート、ジペンタエリスリト ールジメタクリレート、ジペンタエリスリト ールヘキサメタクリレート、ソルビトールト リメタクリレート、ソルビトールテトラメタ クリレート、ビス〔p-(3-メタクリルオキシ-2- ドロキシプロポキシ)フェニル〕ジメチルメ タン、ビス-〔p-(メタクリルオキシエトキシ) ェニル〕ジメチルメタン等がある。

 イタコン酸エステルとしては、エチレン リコールジイタコネート、プロピレングリ ールジイタコネート、1,3-ブタンジオールジ イタコネート、1,4-ブタンジオールジイタコ ート、テトラメチレングリコールジイタコ ート、ペンタエリスリトールジイタコネー 、ソルビトールテトライタコネート等があ 。クロトン酸エステルとしては、エチレン リコールジクロトネート、テトラメチレン リコールジクロトネート、ペンタエリスリ ールジクロトネート、ソルビトールテトラ クロトネート等がある。イソクロトン酸エ テルとしては、エチレングリコールジイソ ロトネート、ペンタエリスリトールジイソ ロトネート、ソルビトールテトライソクロ ネート等がある。マレイン酸エステルとし は、エチレングリコールジマレート、トリ チレングリコールジマレート、ペンタエリ リトールジマレート、ソルビトールテトラ レート等がある。

 その他のエステルの例として、例えば、 公昭51-47334号、特開昭57-196231号各公報記載 脂肪族アルコール系エステル類や、特開昭59 -5240号、特開昭59-5241号、特開平2-226149号各公 記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1 -165613号公報記載のアミノ基を含有するもの も好適に用いられる。更に、前述のエステ モノマーは混合物としても使用することが きる。

 さらに、酸基を含有するモノマーも使用 き、例えば、(メタ)アクリル酸、ペンタエ スリトールトリアクリレートコハク酸モノ ステル、ジペンタエリスリトールペンタア リレートコハク酸モノエステル、ペンタエ スリトールトリアクリレートマレイン酸モ エステル、ジペンタエリスリトールペンタ クリレートマレイン酸モノエステル、ペン エリスリトールトリアクリレートフタル酸 ノエステル、ジペンタエリスリトールペン アクリレートフタル酸モノエステル、ペン エリスリトールトリアクリレートテトラヒ ロフタル酸モノエステル、ジペンタエリス トールペンタアクリレートテトラヒドロフ ル酸モノエステル等が挙げられる。これら 中では、ペンタエリスリトールトリアクリ ートコハク酸モノエステル等が挙げられる

 また、脂肪族多価アミン化合物と不飽和 ルボン酸とのアミドのモノマーの具体例と ては、メチレンビス-アクリルアミド、メチ レンビス-メタクリルアミド、1,6-ヘキサメチ ンビス-アクリルアミド、1,6-ヘキサメチレ ビス-メタクリルアミド、ジエチレントリア ントリスアクリルアミド、キシリレンビス クリルアミド、キシリレンビスメタクリル ミド等がある。その他の好ましいアミド系 ノマーの例としては、特公昭54-21726記載の クロへキシレン構造を有すものを挙げるこ ができる。

 また、イソシアネートと水酸基の付加反 を用いて製造されるウレタン系付加重合性 合物も好適であり、そのような具体例とし は、例えば、特公昭48-41708号公報に記載さ ている1分子に2個以上のイソシアネート基を 有するポリイソシアネート化合物に、下記一 般式で表される水酸基を含有するビニルモノ マーを付加させた1分子中に2個以上の重合性 ニル基を含有するビニルウレタン化合物等 挙げられる。

 一般式 CH 2 =C(R 10 )COOCH 2 CH(R 11 )OH
(ただし、R 10 及びR 11 は、H又はCH 3 を示す。)

 また、特開昭51-37193号、特公平2-32293号、 公平2-16765号各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 特公昭56-17654号、特公昭62-39417号、特公昭62- 39418号各公報記載のエチレンオキサイド系骨 を有するウレタン化合物類も好適である。 に、特開昭63-277653号、特開昭63-260909号、特 平1-105238号各公報に記載される、分子内に ミノ構造やスルフィド構造を有する付加重 性化合物類を用いることによっては、非常 感光スピードに優れた光重合性組成物を得 ことができる。

 その他の例としては、特開昭48-64183号、 公昭49-43191号、特公昭52-30490号各公報に記載 れているようなポリエステルアクリレート 、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸を反応 せたエポキシアクリレート類等の多官能の クリレートやメタクリレートを挙げること できる。また、特公昭46-43946号、特公平1-4033 7号、特公平1-40336号各公報記載の特定の不飽 化合物や、特開平2-25493号公報記載のビニル ホスホン酸系化合物等も挙げることができる 。また、ある場合には、特開昭61-22048号公報 載のペルフルオロアルキル基を含有する構 が好適に使用される。更に日本接着協会誌v ol.20、No.7、300~308ページ(1984年)に光硬化性モ マー及びオリゴマーとして紹介されている のも使用することができる。

 これらの付加重合性化合物について、その 造、単独使用か併用か、添加量等の使用方 の詳細は、硬化性組成物の性能設計にあわ て任意に設定できる。例えば、次のような 点から選択される。
 感度の点では1分子あたりの不飽和基含量が 多い構造が好ましく、多くの場合、2官能以 が好ましい。また、画像部すなわち硬化膜 強度を高くするためには、3官能以上のもの よく、更に、異なる官能数・異なる重合性 (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 強度の両方を調節する方法も有効である。 化感度の観点から、(メタ)アクリル酸エステ ル構造を2個以上含有する化合物を用いるこ が好ましく、3個以上含有する化合物を用い ことがより好ましく、4個以上含有する化合 物を用いることが最も好ましい。また、硬化 感度、および、未露光部の現像性の観点では 、EO変性体を含有することが好ましい。また 硬化感度、および、露光部強度の観点では レタン結合を含有することが好ましい。

 また、硬化性組成物中の他の成分(例えば 、樹脂、光重合開始剤、顔料)との相溶性、 散性に対しても、付加重合化合物の選択・ 用法は重要な要因であり、例えば、低純度 合物の使用や、2種以上の併用により相溶性 向上させうることがある。また、基板等と 密着性を向上せしめる目的で特定の構造を 択することもあり得る。

 以上の観点より、ビスフェノールAジアク リレート、ビスフェノールAジアクリレートEO 変性体、トリメチロールプロパントリアクリ レート、トリメチロールプロパントリ(アク ロイルオキシプロピル)エーテル、トリメチ ールエタントリアクリレート、テトラエチ ングリコールジアクリレート、ペンタエリ リトールジアクリレート、ペンタエリスリ ールトリアクリレート、ペンタエリスリト ルテトラアクリレート、ジペンタエリスリ ールテトラアクリレート、ジペンタエリス トールペンタアクリレート、ジペンタエリ リトールヘキサアクリレート、ソルビトー トリアクリレート、ソルビトールテトラア リレート、ソルビトールペンタアクリレー 、ソルビトールヘキサアクリレート、トリ( アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレー 、ペンタエリスリトールテトラアクリレー EO変性体、ジペンタエリスリトールヘキサア クリレートEO変性体などが好ましいものとし 挙げられ、また、市販品としては、ウレタ オリゴマーUAS-10、UAB-140(山陽国策パルプ社 )、DPHA-40H(日本化薬社製)、UA-306H、UA-306T、UA-3 06I、AH-600、T-600、AI-600(共栄社製)、UA-7200(新中 村化学社製)が好ましい。

 中でも、ビスフェノールAジアクリレート EO変性体、ペンタエリスリトールトリアクリ ート、ペンタエリスリトールテトラアクリ ート、ジペンタエリスリトールペンタアク レート、ジペンタエリスリトールヘキサア リレート、トリ(アクリロイルオキシエチル )イソシアヌレート、ペンタエリスリトール トラアクリレートEO変性体、ジペンタエリス リトールヘキサアクリレートEO変性体などが 市販品としては、DPHA-40H(日本化薬社製)、UA- 306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共栄社 製)がより好ましい。

 本発明における(E)エチレン性不飽和二重 合を含有する化合物の含有量は、本発明の 化性組成物の固形分中に、1質量%~90質量%で ることが好ましく、5質量%~80質量%であるこ がより好ましく、10質量%~70質量%であること が更に好ましい。

 特に、本発明の硬化性組成物をカラーフ ルタの着色パターン形成に使用する場合、( E)エチレン性不飽和二重結合を含有する化合 の含有量は、上記の範囲において5質量%~50 量%であることが好ましく、7質量%~40質量%で ることがより好ましく、10質量%~35質量%であ ることが更に好ましい。

 本発明の着色硬化性組成物は、さらに(F) ルカリ可溶性樹脂を含有することが好まし 。アルカリ可溶性樹脂を含有することによ 、現像性・パターン形成性が向上する。

<(F)アルカリ可溶性樹脂>
 本発明において使用しうるアルカリ可溶性 脂としては、線状有機高分子重合体であっ 、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 なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基( 例えばカルボキシル基、リン酸基、スルホン 酸基、ヒドロキシル基など)を有するアルカ 可溶性樹脂の中から適宜選択することがで る。
 上記アルカリ可溶性樹脂としてより好まし ものは、側鎖にカルボン酸を有するポリマ 、例えば特開昭59-44615号、特公昭54-34327号、 特公昭58-12577号、特公昭54-25957号、特開昭59-53 836号、特開昭59-71048号の各公報に記載されて るような、メタクリル酸共重合体、アクリ 酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロト 酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エ テル化マレイン酸共重合体等、並びに側鎖 カルボン酸を有する酸性セルロース誘導体 水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加 せたもの等のアクリル系共重合体のものが げられる。
 酸価としては、20~200mgKOH/g、好ましくは30~150 mgKOH/g、更に好ましくは35~120mgKOH/gの範囲のも が好ましい。

 アルカリ可溶性樹脂の具体的な構成単位に いては、特に(メタ)アクリル酸と、これと 重合可能な他の単量体との共重合体が好適 ある。前記(メタ)アクリル酸と共重合可能な 他の単量体としては、アルキル(メタ)アクリ ート、アリール(メタ)アクリレート、ビニ 化合物などが挙げられる。ここで、アルキ 基及びアリール基の水素原子は、置換基で 換されていてもよい。
 前記アルキル(メタ)アクリレート及びアリ ル(メタ)アクリレートとしては、CH 2 =C(R 1 )(COOR 3 ) 〔ここで、R 1 は水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表し 、R 2 は炭素数6~10の芳香族炭化水素環を表し、R 3 は炭素数1~8のアルキル基又は炭素数6~12のア ルキル基を表す。〕具体的にはメチル(メタ) アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、 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 ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メ )アクリレート、オクチル(メタ)アクリレー 、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル( タ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレー 、ナフチル(メタ)アクリレート、シクロヘ シル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキ ル(メタ)アクリレート(アルキルは炭素数1~8の アルキル基)、ヒドロキシグリシジルメタク レート、テトラヒドロフルフリルメタクリ ート等を挙げることができる。

 また分子側鎖にポリアルキレンオキサイド を有する樹脂も好ましいものである。前記 リアルキレンオキサイド鎖としてはポリエ レンオキシド鎖、ポリプロピレンオキシド 、ポリテトラメチレングリコール鎖あるい これらの併用も可能であり、末端は水素原 あるいは直鎖もしくは分岐のアルキル基で る。
 ポリエチレンオキシド鎖、ポリプロピレン キシド鎖の繰り返し単位は1~20が好ましく、 2~12がより好ましい。これらの側鎖にポリア キレンオキサイド鎖を有するアクリル系共 合体は、例えば2-ヒドロキシエチル(メタ)ア リレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アク レート、ポリエチレングリコールモノ(メタ) アクリレート、ポリプロピレングリコールモ ノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコ ール-プロピレングリコール)モノ(メタ)アク レートなどおよびこれらの末端OH基をアルキ ル封鎖した化合物、例えばメトキシポリエチ レングリコールモノ(メタ)アクリレート、エ キシポリプロピレングリコールモノ(メタ) クリレート、メトキシポリ(エチレングリコ ル-プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリ レートなどを共重合成分とするアクリル系共 重合体である。

 また、前記ビニル化合物としては、CH 2 =CR 1 R 2  〔ここで、R 1 は水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を表し 、R 2 は炭素数6~10の芳香族炭化水素環を表し、R 3 は炭素数1~8のアルキル基又は炭素数6~12のア ルキル基を表す。〕具体的には、スチレン α-メチルスチレン、ビニルトルエン、アク ロニトリル、ビニルアセテート、N-ビニルピ ロリドン、ポリスチレンマクロモノマー、ポ リメチルメタクリレートマクロモノマー等を 挙げることができる。
 これら共重合可能な他の単量体は、1種単独 であるいは2種以上を組み合わせて用いるこ ができる。好ましい共重合可能な他の単量 は、アルキル(メタ)アクリレート(アルキル 炭素数2から4のアルキル基)、フェニル(メタ) アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート びスチレンである。
 これらの中では特に、ベンジル(メタ)アク レート/(メタ)アクリル酸共重合体やベンジ (メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/他の ノマーからなる多元共重合体が好適である

 アクリル系樹脂は、既に述べたように、20~2 00mgKOH/gの範囲の酸価を有する。酸価が200を越 えた場合、アクリル系樹脂がアルカリに対す る溶解性が大きくなりすぎて現像適正範囲( 像ラチチュード)が狭くなる。一方、20未満 小さすぎると、アルカリに対する溶解性が さく現像に時間がかかり過ぎて好ましくな 。
 また、アクリル系樹脂の質量平均分子量Mw(G PC法で測定されたポリスチレン換算値)は、カ ラーレジストを塗布等の工程上使用しやすい 粘度範囲を実現するために、また膜強度を確 保するために、2,000~100,000であることが好ま く、より好ましくは3,000~50,000である。
 アクリル系樹脂の酸価を上記で特定した範 とするには、各単量体の共重合割合を適切 調整することに容易に行うことができる。 た、質量平均分子量の範囲を上記範囲とす には、単量体の共重合の際に、重合方法に じた連鎖移動剤を適切な量使用することに り容易に行うことができる。
 アクリル系樹脂は、例えばそれ自体公知の ジカル重合法により製造することができる ラジカル重合法でアクリル系樹脂を製造す 際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類及 その量、溶媒の種類等々の重合条件は、当 者であれば容易に設定することができるし 条件設定が可能である。

 本発明の硬化性組成物にアルカリ可溶性 脂を添加する際の添加量としては、組成物 全固形分の5~90質量%であることが好ましく より好ましくは10~60質量%である。アルカリ 溶性樹脂の量が5質量%より少ないと膜強度が 低下し、また、90質量%より多いと、酸性分が 多くなるので、溶解性のコントロールが難し くなり、又相対的に顔料が少なくなるので十 分な画像濃度が得られない。特に、広幅で大 面積の基板への塗布に好適なスリット塗布に 対して得率が高く良好な塗膜を得ることがで きる。

 また、本発明における光硬化性着色組成物 架橋効率を向上させるために、重合性基を ルカリ可溶性樹脂に有した樹脂を単独もし は重合性基を有しないアルカリ可溶性樹脂 併用してもよく、アリール基、(メタ)アク ル基、アリールオキシアルキル基等を側鎖 含有したポリマー等が有用である。
 重合性二重結合を有するアルカリ可溶性樹 は、アルカリ現像液での現像が可能であっ 、さらに光硬化性と熱硬化性を備えたもの ある。
 これら重合性基を含有するポリマーの例を 下に示すが、COOH基、OH基等のアルカリ可溶 基と炭素-炭素間不飽和結合が含まれていれ ば下記に限定されない。
(1)予めイソシアネート基とOH基を反応させ、 反応のイソシアネート基を1つ残し、かつ( タ)アクリロイル基を少なくとも1つ含む化合 物とカルボキシル基を含むアクリル樹脂との 反応によって得られるウレタン変性した重合 性二重結合含有アクリル樹脂、
(2)カルボキシル基を含むアクリル樹脂と分子 内にエポキシ基及び重合性二重結合を共に有 する化合物との反応によって得られる不飽和 基含有アクリル樹脂、
(3)酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂 、
(4)OH基を含むアクリル樹脂と重合性二重結合 有する2塩基酸無水物を反応させた重合性二 重結合含有アクリル樹脂。
 上記のうち、特に(1)及び(2)の樹脂が好まし 。

 本発明における重合性二重結合を有するア カリ可溶性樹脂の酸価としては好ましくは3 0~150mgKOH/g、より好ましくは35~120mgKOH/gであり また質量平均分子量Mwとしては好ましくは2,0 00~50,000、より好ましくは3,000~30,000である。
 具体例として、OH基を有する例えば2-ヒドロ キシエチルアクリレートと、COOH基を含有す 例えばメタクリル酸と、これらと共重合可 なアクリル系若しくはビニル系化合物等の ノマーとの共重合体に、OH基に対し反応性を 有するエポキシ環と炭素間不飽和結合基を有 する化合物(例えばグリシジルアクリレート どの化合物)を反応させて得られる化合物、 を使用できる。OH基との反応ではエポキシ のほかに酸無水物、イソシアネート基、ア リロイル基を有する化合物も使用できる。 た、特開平6-102669号公報、特開平6-1938号公報 に記載のエポキシ環を有する化合物にアクリ ル酸のような不飽和カルボン酸を反応させて 得られる化合物に、飽和もしくは不飽和多塩 基酸無水物を反応させて得られる反応物も使 用できる。COOH基のようなアルカリ可溶化基 炭素間不飽和基とを併せ持つ化合物として 例えば、ダイヤナールNRシリーズ(三菱レイ ン(株)製);Photomer 6173(COOH基含有Polyurethane acry lic oligomer、Diamond Shamrock Co.Ltd.,製);ビスコー トR-264、KSレジスト106(いずれも大阪有機化学 業(株)製);サイクロマーPシリーズ、プラク ルCF200シリーズ(いずれもダイセル化学工業( )製);Ebecryl3800(ダイセルユーシービー(株)製) などが挙げられる。

 本発明の硬化性組成物は、必要に応じて以 に詳述する成分をさらに含有してもよい。
<増感剤>
 本発明の硬化性組成物は、重合開始剤のラ カル発生効率の向上、感光波長の長波長化 目的で、増感剤を含有してもよい。本発明 用いることができる増感剤としては、前記 た光重合開始剤に対し、電子移動機構又は ネルギー移動機構で増感させるものが好ま い。本発明に用いることができる増感剤と ては、以下に列挙する化合物類に属してお 、且つ300nm~450nmの波長領域に吸収波長を有 るものが挙げられる。

 好ましい増感剤の例としては、以下の化合 類に属しており、かつ330nmから450nm域に吸収 波長を有するものを挙げることができる。
 例えば、多核芳香族類(例えば、フェナント レン、アントラセン、ピレン、ペリレン、ト リフェニレン、9,10-ジアルコキシアントラセ )、キサンテン類(例えば、フルオレッセイ 、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、 ーズベンガル)、チオキサントン類(イソプ ピルチオキサントン、ジエチルチオキサン ン、クロロチオキサントン)、シアニン類(例 えばチアカルボシアニン、オキサカルボシア ニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニ 、カルボメロシアニン)、フタロシアニン類 、チアジン類(例えば、チオニン、メチレン ルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例 えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン 、アクリフラビン)、アントラキノン類(例え 、アントラキノン)、スクアリウム類(例え 、スクアリウム)、アクリジンオレンジ、ク リン類(例えば、7-ジエチルアミノ-4-メチル マリン)、ケトクマリン、フェノチアジン類 、フェナジン類、スチリルベンゼン類、アゾ 化合物、ジフェニルメタン、トリフェニルメ タン、ジスチリルベンゼン類、カルバゾール 類、ポルフィリン、スピロ化合物、キナクリ ドン、インジゴ、スチリル、ピリリウム化合 物、ピロメテン化合物、ピラゾロトリアゾー ル化合物、ベンゾチアゾール化合物、バルビ ツール酸誘導体、チオバルビツール酸誘導体 、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキ サントン、ミヒラーズケトンなどの芳香族ケ トン化合物、N-アリールオキサゾリジノンな のヘテロ環化合物などが挙げられる。
 更に欧州特許第568,993号明細書、米国特許第 4,508,811号明細書、同5,227,227号明細書、特開200 1-125255号公報、特開平11-271969号公報等に記載 化合物等などが挙げられる。

<重合禁止剤>
 本発明においては、硬化性組成物の製造中 るいは保存中において重合可能なエチレン 不飽和二重結合を有する化合物の不要な熱 合を阻止するために少量の熱重合防止剤を 加することが望ましい。
 本発明に用いうる熱重合防止剤としては、 イドロキノン、p-メトキシフェノール、ジ-t -ブチル-p-クレゾール、ピロガロール、t-ブチ ルカテコール、ベンゾキノン、4,4’-チオビ (3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチ ンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、N- トロソフェニルヒドロキシアミン第一セリ ム塩等が挙げられる。

 重合禁止剤の添加量は、全組成物の質量 対して約0.01質量%~約5質量%が好ましい。ま 必要に応じて、酸素による重合阻害を防止 るためにベヘン酸やベヘン酸アミドのよう 高級脂肪酸誘導体等を添加して、塗布後の 燥の過程で感光層の表面に偏在させてもよ 。高級脂肪酸誘導体の添加量は、全組成物 約0.5質量%~約10質量%が好ましい。

<その他の添加剤>
 さらに、本発明においては、硬化皮膜の物 を改良するために無機充填剤や、可塑剤、 光層表面のインク着肉性を向上させうる感 化剤等の公知の添加剤、基板密着性を向上 せうる基板密着剤を加えてもよい。
 可塑剤としては例えばジオクチルフタレー 、ジドデシルフタレート、トリエチレング コールジカプリレート、ジメチルグリコー フタレート、トリクレジルホスフェート、 オクチルアジペート、ジブチルセバケート トリアセチルグリセリン等があり、結合剤 使用した場合、エチレン性不飽和二重結合 有する化合物と結合剤との合計質量に対し1 0質量%以下添加することができる。

 本発明の硬化性組成物を基板等の硬質材料 面に適用する場合には、該硬質材料表面と 密着性を向上させるための添加剤(以下、「 基板密着剤」と称する。)を加えてもよい。
 基板密着剤としては、公知の材料を用いる とができるが、特にシラン系カップリング 、チタネート系カップリング剤、アルミニ ム系カップリング剤を用いることが好まし 。

 シラン系カップリング剤としては、例えば γ-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメト キシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプロ ルジメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロ ヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-ア ノプロピルトリメトキシシラン、γ-アミノ ロピルトリエトキシシラン、γ-メタクリロ シプロピルトリメトキシシラン、γ-メタク ロキシプロピルトリエトキシシラン、γ-ア リロキシプロピルトリメトキシシラン、γ- クリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ -イソシアネートプロピルトリメトキシシラ 、γ-イソシアネートプロピルトリエトキシ ラン、N-β-(N-ビニルベンジルアミノエチル)- -アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸 、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシ ン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシ ラン、アミノシラン、γ-メルカプトプロピ トリメトキシシラン、γ-メルカプトプロピ トリエトキシシラン、メチルトリメトキシ ラン、メチルトリエトキシシラン、ビニル リアセトキシシラン、γ-クロロプロピルト メトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン γ-アニリノプロピルトリメトキシシラン、 ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエト シシラン、ビニルトリス(β-メトキシエトキ シ)シラン、オクタデシルジメチル[3-(トリメ キシシリル)プロピル]アンモニウムクロラ ド、γ-クロロプロピルメチルジメトキシシ ン、γ-メルカプトプロピルメチルジメトキ シラン、メチルトリクロロシラン、ジメチ ジクロロシラン、トリメチルクロロシラン 2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメ トキシシラン、ビスアリルトリメトキシシラ ン、テトラエトキシシラン、ビス(トリメト シシリル)ヘキサン、フェニルトリメトキシ ラン、N-(3-アクリロキシ-2-ヒドロキシプロ ル)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N -(3-メタクリロキシ-2-ヒドロキシプロピル)-3- ミノプロピルトリエトキシシラン、(メタク リロキシメチル)メチルジエトキシシラン、( クリロキシメチル)メチルジメトキシシラン 、等が挙げられる。
 中でもγ-メタクリロキシプロピルトリメト シシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリ トキシシラン、γ-アクリロキシプロピルト メトキシシラン、γ-アクリロキシプロピル リエトキシシラン、γ-メルカプトプロピル リメトキシシラン、γ-アミノプロピルトリ トキシシラン、フェニルトリメトキシシラ 、が好ましく、γ-メタクリロキシプロピル リメトキシシランが最も好ましい。

 チタネート系カップリング剤としては、 えば、イソプロピルトリイソステアロイル タネート、イソプロピルトリデシルベンゼ スルホニルチタネート、イソプロピルトリ (ジオクチルパイロホスフェート)チタネー 、テトライソプロピルビス(ジオクチルホス ァイト)チタネート、テトラオクチルビス( トリデシルホスファイト)チタネート、テト (2,2-ジアリルオキシメチル)ビス(ジ-トリデ ル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチ ルパイロホスフェート)オキシアセテートチ ネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェー )エチレンチタネート、イソプロピルトリオ クタノイルチタネート、イソプロピルジメタ クリルイソステアロイルチタネート、イソプ ロピルイソステアロイルジアクリルチタネー ト、トリイソプロピルトリ(ジオクチルホス ェート)チタネート、イソプロピルトリクミ フェニルチタネート、イソプロピルトリ(N- ミドエチル・アミノエチル)チタネート、ジ クミルフェニルオキシアセテートチタネート 、ジイソステアロイルエチレンチタネート等 が挙げられる。

 アルミニウム系カップリング剤としては 例えば、アセトアルコキシアルミニウムジ ソプロピレート等が挙げられる。

 基板密着剤の含有量は、硬化性組成物の 露光部に残渣が残らないようにする観点か 、本発明の硬化性組成物の全固形分に対し 、0.1質量%以上30質量%以下であることが好ま しく、0.5質量%以上20質量%以下であることが り好ましく、1質量%以上10質量%以下であるこ とが特に好ましい。

 本発明の着色硬化性組成物は、高感度で硬 し、かつ、保存安定性も良好である。また 硬化性組成物を適用する基板などの硬質材 表面への高い密着性を示す。従って、本発 の硬化性組成物は、3次元光造形やホログラ フィー、カラーフィルタといった画像形成材 料やインク、塗料、接着剤、コーティング剤 等の分野において好ましく使用することがで きる。
 また、本発明の着色硬化性組成物は、微細 顔料を高濃度で含有しても、顔料分散安定 と現像性に優れ、高精細で色特性の良好な 色領域を形成しうることから、固体撮像素 用のカラーフィルタの製造、特に、膜厚が0 .8μm以下、好ましくは、0.1~0.5μmの範囲の画素 を形成するような場合、特に本発明の顔料含 有着色硬化性組成物を用いることでその効果 が著しいといえる。

[カラーフィルタ及びその製造方法]
 次に、本発明のカラーフィルタ及びその製 方法について説明する。
 本発明のカラーフィルタは、支持体上に、 発明の硬化性組成物を用いてなる着色パタ ンを有することを特徴とする。
 以下、本発明のカラーフィルタについて、 の製造方法(本発明のカラーフィルタの製造 方法)を通じて詳述する。

 本発明のカラーフィルタの製造方法は、支 体上に、本発明の硬化性組成物を塗布して 硬化性組成物からなる着色層を形成する着 層形成工程と、前記着色層を、マスクを介 て露光する露光工程と、露光後の着色層を 像して着色パターンを形成する現像工程と 含むことを特徴とする。
 以下、本発明の製造方法における各工程に いて説明する。

<着色層形成工程>
 着色層形成工程では、支持体上に、本発明 硬化性組成物を塗布して該硬化性組成物か なる着色層を形成する。

 本工程に用いうる支持体としては、例えば 液晶表示素子等に用いられるソーダガラス パイレックス(登録商標)ガラス、石英ガラ およびこれらに透明導電膜を付着させたも や、撮像素子等に用いられる光電変換素子 板、例えばシリコン基板等や、相補性金属 化膜半導体(CMOS)等が挙げられる。これらの 板は、各画素を隔離するブラックストライ が形成されている場合もある。
 また、これらの支持体上には、必要により 上部の層との密着改良、物質の拡散防止或 は基板表面の平坦化のために下塗り層を設 てもよい。

 支持体上への本発明の硬化性組成物の塗布 法としては、スリット塗布、インクジェッ 法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、ス リーン印刷法等の各種の塗布方法を適用す ことができる。
 硬化性組成物の塗布直後の膜厚としては、 布膜の膜厚均一性、塗布溶剤の乾燥のしや さの観点から、0.1~10μmが好ましく、0.2~5μm より好ましく、0.2~3μmがさらに好ましい。

 基板上に塗布された着色層(硬化性組成物 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10~300秒で行う ことができる。

 硬化性組成物の乾燥後の塗布膜厚(以下、適 宜、「乾燥膜厚」と称する)としては、LCD用 ラーフィルタとして用いるためには、LCD薄 化に対応でき、色濃度確保の観点から、0.1μ m以上2.0μm未満が好ましく、0.2μm以上1.8μm以 がより好ましく、0.3μm以上1.75μm以下が特に ましい。
 また、IS用カラーフィルタとして用いるた には、色濃度確保の観点、斜め方向の光が 光部に到達せず、又、デバイスの端と中央 で集光率の差が顕著になる等の不具合を低 する観点から、0.05μm以上1.0μm未満が好まし 、0.1μm以上0.8μm以下がより好ましく、0.2μm 上0.7μm以下が特に好ましい。

<露光工程>
 露光工程では、前記着色層形成工程におい 形成された着色層(硬化性組成物層)を、所 のマスクパターンを有するマスクを介して 光する。
 本工程における露光においては、塗布膜の ターン露光は、所定のマスクパターンを介 て露光し、光照射された塗布膜部分だけを 化させることによりことにより行うことが きる。露光に際して用いることができる放 線としては、特に、g線、i線等の紫外線が ましく用いられる。照射量は5~1500mJ/cm 2 が好ましく10~1000mJ/cm 2 がより好ましく、10~500mJ/cm 2 が最も好ましい。
 本発明のカラーフィルタが液晶表示素子用 ある場合は、上記範囲の中で5~200mJ/cm 2 が好ましく10~150mJ/cm 2 がより好ましく、10~100mJ/cm 2 が最も好ましい。また、本発明のカラーフィ ルタが固体撮像素子用である場合は、上記範 囲の中で30~1500mJ/cm 2 が好ましく50~1000mJ/cm 2 がより好ましく、80~500mJ/cm 2 が最も好ましい。

<現像工程>
 次いでアルカリ現像処理(現像工程)を行う とにより、上記露光における光未照射部分 アルカリ水溶液に溶出させ、光硬化した部 だけが残る。現像液で現像して、各色(3色あ るいは4色)の画素からなるパターン状皮膜を 成することができる。現像液としては、下 の回路などにダメージを起さない、有機ア カリ現像液が望ましい。現像温度としては 常20℃~30℃であり、現像時間は20~90秒である 。

 現像液に用いるアルカリ剤としては、例え 、アンモニア水、エチルアミン、ジエチル ミン、ジメチルエタノールアミン、テトラ チルアンモニウムヒドロキシド、テトラエ ルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピ 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、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭 酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の無 機化合物等が挙げられ、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 %~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、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、余剰の現像液を洗浄除去し、乾燥 施す。
 本発明の硬化性組成物を用いた場合、顔料 散剤として用いられる本発明の特定樹脂は 顔料の分散性、分散安定性に優れ、且つ、 子内にpKaが14以下である官能基を有するこ から、現像性に優れるため、微細なパター を形成する場合においても、未硬化部の残 が生じがたく、このため、微細なパターン 成を必要とするCCD用カラーフィルターの着 パターン形成に好適である。

 なお、本発明の製造方法においては、上 した、着色層形成工程、露光工程、及び現 工程を行った後に、必要により、形成され 着色パターンを加熱(ポストベーク)及び/又 露光により硬化する硬化工程を含んでいて よい。

 ポストベークは、硬化を完全なものとする めの現像後の加熱処理であり、通常100℃~240 ℃の熱硬化処理を行う。基板がガラス基板ま たはシリコン基板の場合は上記温度範囲の中 でも200℃~240℃が好ましい。
 このポストベーク処理は、現像後の塗布膜 、上記条件になるようにホットプレートや 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 あるいはバッチ式で行うことができる。

 以上説明した、着色層形成工程、露光工 、及び現像工程(更に、必要により硬化工程 )を所望の色相数だけ繰り返すことにより、 望の色相よりなるカラーフィルタが作製さ る。

 本発明の硬化性組成物の用途として、主 カラーフィルタの画素への用途を主体に述 てきたが、カラーフィルタの画素間に設け れるブラックマトリックスにも適用できる とは言うまでもない。ブラックマトリック は、本発明の硬化性組成物に着色剤として カーボンブラック、チタンブラックなどの 色の顔料を添加したものを用いる他は、上 画素の作製方法と同様に、パターン露光、 ルカリ現像し、更にその後、ポストベーク て膜の硬化を促進させて形成させることが きる。

 本発明のカラーフィルタは露光感度に優れ 本発明の硬化性組成物を用いて製造される め、露光部における硬化した組成物は基板 の密着性及び耐現像性に優れ、形成された 色パターンと支持体基板との密着性は高く また、かつ、所望の断面形状を与えるパタ ンは高解像度となる。
 また、本発明の固体撮像素子は、前記本発 のカラーフィルタの製造方法によって製造 れた本発明のカラーフィルタを備えること 特徴とする。
 従って、具体的には、本発明のカラーフィ タを液晶表示素子やCCD等の固体撮像素子に 適に用いることができ、特に100万画素を超 るような高解像度のCCD素子やCMOS等に好適で ある。本発明のカラーフィルタは、例えば、 CCD素子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。

 以下、本発明を実施例により更に詳細に説 するが、本発明がこれらにより限定される のではない。
 なお、実施例中、酸価及びアミン価は電位 法(溶媒テトラヒドロフラン/水=100/10(体積比 )、滴定液 0.01N水酸化ナトリウム水溶液(酸価 ) 0.01N塩酸(アミン価))により決定した。但し 実施例18、及び実施例29では、0.01N水酸化ナ リウム水溶液に代えて、0.01Nナトリウムメ キシドジオキサン溶液系にて滴定した。

(合成例1)ポリエステル(i-1)の合成
 n-オクタン酸6.4g、ε-カプロラクトン200g、チ タン(IV)テトラブトキシド5gを混合し、160℃で 8時間加熱した後、室温まで冷却しポリエス ル(i-1)を得た。
 スキームを以下に示す。


 
 

(合成例2~10)
 表1に記載の仕込み量にした以外は合成例1 同様にしてポリエステル(i-2)~(i-10)を得た。 れらの合成例で得た樹脂の数平均分子量、 量平均分子量を既述のGPC法により測定した 結果を下記表1に示す。また、原料仕込み比 り算出したラクトン繰り返し単位の単位数 ともに下記表1に示す。

(合成例11)ポリエステル(i-11)の合成
 窒素気流下、12-ヒドロキシステアリン酸100g 、チタン(IV)テトラブトキシド0.1g及びキシレ 300gを混合し、外温160℃で生成する水をディ ーンスターク管で留去しながら反応した。GPC 測定における数平均分子量が8,000、重量平均 子量が12,000となったところで加熱を停止し ポリエステル(i-11)を得た。

(合成例12)ポリエステル(i-12)の合成
 合成例11と同様の実験を行い、GPC測定にお る数平均分子量が6,000、重量平均分子量が11, 000となったところで加熱を停止し、ポリエス テル(i-12)を得た。

(合成例13)ポリエステル(i-13)の合成
 窒素気流下、アジピン酸307g、ネオペンチル グリコール110g、1,4-ブタンジオール57g及びエ レングリコール26gを外温160℃で生成する水 ディーンスターク管で留去しながら反応し 。GPC測定における数平均分子量が8,000、重 平均分子量が13,000となったところで反応を 止し、ポリエステル(i-13)を得た。

(合成例14)マクロモノマー(i-14)の合成
 窒素気流下、メタクリル酸メチル50g(500mmol) プロピレングリコールモノメチルエーテル1 00g、2-メルカプトプロピオン酸2.5g(23.6mmol)を80 ℃に加熱した。次に、V-601(和光純薬製)0.1gを 加し、3時間後、さらにV-601を0.1g添加し、4 間加熱した。その後、メタクリル酸グリシ ル3.35g(23.6mmol)及びテトラブチルアンモニウ ブロミド0.5gを添加し、80℃で5時間加熱した 放冷後、水200mLとメタノール800mLの混合溶媒 を用いて再沈し、乾燥後、マクロモノマー(i- 14)を55g得た。

(合成例15)
[樹脂(J-1)の合成]
 ポリエチレンイミン(SP-018、数平均分子量1,8 00、日本触媒製)10g及びポリエステル(i-1)(Y前 体y)100gを混合し、120℃で3時間加熱して、中 体(J-1B)を得た。その後、65℃まで放冷し、 水コハク酸(X前駆体x)3.8gを含有するプロピレ ングリコール1-モノメチルエーテル2-アセテ ト(以下、PGMEAとよぶ)200gをゆっくり添加し2 間攪拌した。その後、PGMEAを添加し、樹脂(J- 1)のPGMEA10重量%溶液を得た。樹脂(J-1)は、ポリ エステル(i-1)由来の側鎖と無水コハク酸由来 pKaが14以下である官能基(カルボキシ基)を有 する基を有するものである。
 合成スキームを以下に示す。


 
 

 中間体(J-1B)の塩基滴定を行ったところ、酸 が0.11mmol/gであることが確認できた。また、 樹脂(J-1)の塩基滴定、酸滴定を行ったところ 酸価が0.31mmol/g、塩基価が0.83mmol/gであった すなわち、樹脂(J-1)の酸価と中間体(J-1B)の酸 価の差より、一般式(I-1)に相当する繰り返し 位のモル%が、樹脂(J-1)の塩基価と反応前の 脂の窒素原子数の差よりl 1 +l 2 (一般式(I-2)に相当する繰り返し単位のモル%) 、中間体(J-1B)の酸価よりm 1 +m 2 (一般式(I-3)に相当する繰り返し単位)のモル% 計算でき、k/(l 1 +l 2 )/(m 1 +m 2 )/n=10/50/5/35となる。
 即ち、一般式(I-1)で表される繰り返し単位 おいて、Xが-COCH 2 CH 2 CO 2 Hである繰り返し単位を10モル%、一般式(I-2)で 表される繰り返し単位において、Yがポリ(ε- プロラクトン)であるものを50モル%含む樹脂 であることがわかる。また、GPC法による重量 平均分子量は24,000であった。

(合成例16~31)
[樹脂(J-2)~(J-17)の合成]
 表2及び表3に記載の如き、アミノ基含有樹 と、X前駆体xと、前記合成例1~13で得たポリ ステルと、を用いた他は、合成例15と同様に 合成を行い、樹脂(J-2)~(J-17)のPGMEA10重量%溶液 得た。また、樹脂(J-13)は、反応液を水で再 し、乾燥後、PEGMAで10質量%溶液としたもの 用いた。
 合成に用いたアミノ基含有樹脂は、以下に すとおりである。
 SP-003(ポリエチレンイミン(日本触媒製) 数 均分子量300)
 SP-006(ポリエチレンイミン(日本触媒製) 数 均分子量600)
 SP-012(ポリエチレンイミン(日本触媒製) 数 均分子量1,200)
 SP-018(ポリエチレンイミン(日本触媒製) 数 均分子量1,800)
 SP-020(ポリエチレンイミン(日本触媒製) 数 均分子量10,000)

(合成例32)
[樹脂(J-18)の合成]
 ディーンスターク管を備えた反応器中、ポ アリルアミン(PAA-03、重量平均分子量3,000、 本触媒製)水溶液100g、トルエン500gを外温130 で水分の留去が停止するまで還流し、その 、濃縮してトルエンを除いた。次に、ポリ ステル(i-1)100gを混合し、120℃で3時間加熱し た。その後、65℃まで放冷し、無水コハク酸( X前駆体x)3.8gを含有するプロピレングリコー 1-モノメチルエーテル2-アセテート(以下、PGM EAとよぶ)200gをゆっくり添加し2時間攪拌した その後、PGMEAを添加し、樹脂(J-18)のPGMEA10重 %溶液を得た。

(合成例33~40)
[樹脂(J-19)~(J-26)の合成]
 表2及び表3に記載の如き、アミノ基含有樹 と、X前駆体xと、前記合成例1~13で得たポリ ステルと、を用いた他は、合成例32同様に合 成を行い、樹脂(J-19)~(J-26)のPGMEA10重量%溶液を 得た。
 合成に用いたアミノ基含有樹脂は、以下に すとおりである。
 PAA-01(ポリアリルアミン(日東紡製)重量平均 子量1,000)
 PAA-03(ポリアリルアミン(日東紡製)重量平均 子量3,000)
 PAA-05(ポリアリルアミン(日東紡製)重量平均 子量5,000)
 PAA-08(ポリアリルアミン(日東紡製)重量平均 子量8,000)
 PAA-15(ポリアリルアミン(日東紡製)重量平均 子量15,000)

(合成例41)
[樹脂(J-27)の合成]
 モノマー(B)0.50g(3.5mmol)、マクロモノマー(i-14 )55g(23mmol)、メタクリル酸2-(N,N-ジメチルアミ エチル)(9.6mmol)1.50g、ドデカンチオール0.2g(1.0 mmol)をジメチルスルホキシド200gとN-メチルピ リドン100gの混合溶媒に溶解させた。80℃に 熱後、V-601を0.1g添加し3時間撹拌した。その 後、V-601を0.1g添加し、3時間撹拌後、放冷し 。得られた溶液を水4000Lに1時間かけて滴下 、析出した樹脂を濾過で採取した。乾燥後 1-メトキシ-2-プロパノールに溶解させ、10質 %溶液を得た。
 合成スキームを以下に示す。


 
 

(合成例42)
[比較用樹脂(J-28)の合成]
 メタクリル酸0.50g(5.8mmol)、マクロモノマー(i -14)55g(23mmol)、メタクリル酸2-(N,N-ジメチルア ノエチル)(9.6mmol)1.50g、ドデカンチオール0.2g( 1.0mmol)を1-メトキシ-2-プロパノール132gの混合 媒に溶解させた。80℃に加熱後、V-601を0.1g 加し3時間撹拌した。その後、V-601を0.1g添加 、3時間撹拌後、放冷した。得られた溶液に 1-メトキシ-2-プロパノールを添加し、10質量% 液を得た。
 合成スキームを以下に記す。


 
 

(合成例43~45)
[比較用樹脂(J-29)~(J-31)の合成]
 合成例15、34および39において、X前駆体xを 加しなかった以外は同様の操作を行い、比 用樹脂(J-29)~(J-31)を得た。

(酸価及びアミン価の測定)
 得られた樹脂(J-1)~(J-27)、比較例樹脂(J-28)~(J- 31)の酸価及びアミン価を既述の方法により測 定した。結果を表2及び表3に併記する。
 これらの測定結果より、中間体酸価と目的 脂酸価の側鎖にpKaが14以下である官能基が 在することが確認できる。

 ここで、ポリカプロラクトン鎖を有してい 樹脂の低温での溶剤溶解性について評価し 。
 樹脂(J-1)~(J-6)、(J-14)~(J-19)、(J-29)及び(J-30)(す べて10wt%プロピレングリコールモノメチルエ テルアセテート溶液)を5℃で2日放置し、溶 から固体が析出しているかどうかを目視で 認した。その結果を下記表4に示す。
 下記表4に明らかなように、本発明の樹脂は 、ポリカプロラクトン鎖を有しているにもか かわらず、低温での溶剤溶解性に優れている ことが分かった。

[実施例1~27、比較例1~4]
〔A1.硬化性組成物の調製〕
 ここでは、液晶表示素子用途のカラーフィ タ形成用として顔料を含有する硬化性組成 を調整した例を挙げて説明する。

A1-1.顔料分散液の調製
 顔料分散液の調製
 顔料としてC.I.ピグメントグリーン36(PG36)を4 0質量部(平均粒子径60nm)、樹脂(J-1)溶液200質量 部(固形分換算20質量部)からなる混合液を、 ーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm)により3時間 混合・分散して、顔料分散液を調製した。顔 料分散液について、顔料の平均粒径を動的光 散乱法(Microtrac Nanotrac UPA-EX150(日機装社製)を 用いて、P1を更に希釈することなく測定した) により測定したところ、25nmであった。

A1-1-1.顔料分散液の顔料分散性、分散安定性 評価
 顔料分散液の調製
 表5に記載の顔料を40質量部(平均粒子径60nm) 前記樹脂(J-1)~(J-31)のPGMEA10重量%溶液180質量 (固形分換算18質量部)にPGMEAを添加して230質 部にした混合液を、ビーズミル(ジルコニア ーズ0.3mm)により3時間混合・分散して、顔料 分散液を調製した。顔料分散液について、顔 料の平均粒径を動的光散乱法(Microtrac Nanotrac UPA-EX150(日機装社製)を用いて、P1を更に希釈 ることなく測定した)により測定し、表5に 果を示した。

 表5より、本発明の樹脂は非常に微細な顔 料に対して分散剤として用いた場合、分散性 及び分散安定性に優れていることが明らかで ある。

 A1-2.硬化性組成物(塗布液)の調製
 前記分散処理した顔料分散液を用いて下記 成比となるよう撹拌混合して硬化性組成物 液を調製した。
・前記顔料分散液                           600質量部
・光重合開始剤(2,2’-ビス(2-クロロフェニル) -4,4’,5,5’
   -テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール)           30質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート                50質量部
・アルカリ可溶性樹脂(ベンジルメタクリレ ト/メタクリル酸/ヒドロキシエチルメタクリ レート共重合体、mol比:80/10/10、Mw:10000)   5 量部
・溶媒:プロピレングリコール1-モノメチルエ ーテル-2-アセテート 900質量部
・基板密着剤(3-メタクリロキシプロピルトリ メトキシシラン)      1質量部
・(F)増感剤(下記化合物α)                     15質量部
・(G)共増感剤(2-メルカプトベンゾイミダゾー ル)         15質量部


 
 

〔A2.カラーフィルタの作製〕
 A2-1.硬化性組成物層の形成
 上記顔料を含有する硬化性組成物をレジス 溶液として、550mm×650mmのガラス基板に下記 件でスリット塗布した後、10分間そのまま 状態で待機させ、真空乾燥とプレベーク(preb ake)(100℃80秒)を施して硬化性組成物塗布膜(硬 化性組成物層)を形成した。

(スリット塗布条件)
・塗布ヘッド先端の開口部の間隙:                   50μm
・塗布速度:                          100mm/秒
・基板と塗布ヘッドとのクリヤランス:                150μm
・乾燥膜厚                           1.75μm
・塗布温度:                              23℃

A2-2.露光、現像
 その後、2.5kWの超高圧水銀灯を用いて硬化 組成物塗布膜を、線幅20μmのテスト用フォト マスクを用いてパターン状に露光し、露光後 、塗布膜の全面を有機系現像液(商品名:CD、 士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ( )製)の10%水溶液で被い、60秒間静止した。

A2-3.加熱処理
 静止後、純水をシャワー状に噴射して現像 を洗い流し、かかる露光(光硬化)処理及び 像処理を施した塗布膜を220℃のオーブンに 1時間加熱した(ポストベーク)。これにより ガラス基板上に硬化性組成物塗布膜(着色層) を形成してなるカラーフィルタを得た。

〔実施例28~54、比較例5~8〕
〔A3.性能評価〕
 上記で調製された硬化性組成物からなる塗 液の保存安定性、及び硬化性組成物を用い ガラス基板上に形成された硬化性組成物塗 膜(着色層)のコントラスト、現像性、さら 、パターン断面形状を下記のようにして評 した。結果を表6に示す。

A3-1.硬化性組成物の保存安定性
 前記にて調製された硬化性組成物(塗布液) 室温で1ケ月保存した後、液の粘度を測定し 記の基準に従って評価した。
-評価基準-
○:粘度上昇は認められなかった。
△:5%以上10%未満の粘度上昇が認められた。
×:10%以上の粘度上昇が認められた。

A3-2.硬化性組成物塗布膜(着色層)のコントラ ト
 カラーフィルタを2枚の偏光フィルムの間に 挟み、偏光フィルムの偏光軸が平行な場合と 垂直な場合の透過光の輝度を、色彩輝度計を 使用して測定し、コントラスト比を求めた。 コントラスト比が高いほど、液晶ディスプレ イ用カラーフィルタとして良好な性能を示す 。

A3-3.現像性、パターン断面形状、基板密着性
 ポストベーク後の基板表面及び断面形状を 光学顕微鏡及びSEM写真観察により確認する とにより、現像性、パターン断面形状、基 密着性を評価した。評価方法・評価基準の 細は以下の通りである。

<現像性>
 露光工程において、光が照射されなかった 域(未露光部)の残渣の有無を観察し、現像 を評価した。
-評価基準-
○:未露光部には、残渣がまったく確認され かった。
△:未露光部に、残渣がわずかに確認された 、実用上問題のない程度であった。
×:未露光部に、残渣が著しく確認された。

<基板密着性>
 基板密着性の評価として、パターン欠損が 生しているか否かを観察した。これらの評 項目については、下記基準に基づいて評価 行った
-評価基準-
○:パターン欠損がまったく観察されなかっ 。
△:パターン欠損がほとんど観察されなかっ が、一部分欠損が観察された。
×:パターン欠損が著しく観察された。

<パターン断面形状>
 形成されたパターンの断面形状を観察した パターン断面形状は順テーパーが最も好ま く、矩形が次に好ましい。逆テーパーは好 しくない。
 これらの評価結果を下記表6に示す。

 表6の結果から、本発明の特定樹脂を含有 する実施例28~54の着色硬化性組成物は、その 液状態において保存安定性に優れたもので ることが判る。また、着色硬化性組成物を いて、支持体上で着色パターンを形成した 合には、本発明における樹脂を用いていな 各比較例に対して、コントラストが高く、 像性に優れると共に、パターン断面形状に 優れたカラーフィルタが得られていること 判る。

 以下、固体撮像素子用途のカラーフィル 形成用として着色硬化性組成物を調製した を挙げて説明する。

[実施例55~81、比較例9~12]
〔B1.レジスト液の調製〕
 下記組成の成分を混合して溶解し、レジス 液を調製した。
<レジスト液の組成>
・プロピレングリコールモノメチルエーテル アセテート       19.20質量部
   (PGMEA:溶剤)
・乳酸エチル                           36.67質量部
・樹脂(メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/ メタクリル酸-2-ヒドロキシ
    エチル共重合体(モル比=60/22/18、重量平 均分子量:15,000
    数平均分子量:8,000)の40%PGMEA溶液)  30.51 質量部
・エチレン性不飽和二重結合含有化合物
   (ジペンタエリスリトールヘキサアクリ ート)       12.20質量部
・重合禁止剤(p-メトキシフェノール)            0.0061質量部
・フッ素系界面活性剤(F-475、大日本インキ化 学工業(株)製) 0.83質量部
・光重合開始剤(トリハロメチルトリアジン の光重合開始剤)   0.586質量部
   (TAZ-107、みどり化学社製)

〔B2.下塗り層付シリコン基板の作製〕
 6inch シリコンウエハをオーブン中で200℃の もと30分加熱処理した。次いで、このシリコ ウエハ上に前記レジスト液を乾燥膜厚が1.5 mになるように塗布し、更に220℃のオーブン で1時間加熱乾燥させて下塗り層を形成し、 下塗り層付シリコンウエハ基板を得た。

〔B3.顔料分散液の調製〕
 顔料としてC.I.ピグメントグリーン36(PG36)及 C.I.ピグメントイエロー139(PY139)の混合物(質 比 70:30)40質量部(平均粒子径65nm)、樹脂(J-1) 液160質量部(固形分換算16質量部)からなる混 合液を、ビーズミル(ジルコニアビーズ、直 0.3mm)により3時間混合・分散して、顔料分散 を調製した。
 顔料分散液について、顔料の平均粒径を動 光散乱法により実施例1と同様に測定したと ころ、30nmであった。

〔B4.硬化性組成物(塗布液)の調製〕
 前記分散処理した顔料分散液を用いて下記 成比となるよう撹拌混合して硬化性組成物 液を調製した。
・着色剤(前記顔料分散液)                    600質量部
・光重合開始剤(オキシム系光重合開始剤)
(CGI-124、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ 製)      30質量部
・TO-1382(東亞合成(株)製)                 25質量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー ト             30質量部
・溶媒(PGMEA)                        900質量部
・基板密着剤(3-メタクリロキシプロピルトリ メトキシシラン)     1質量部

〔B5.硬化性組成物によるカラーフィルタの作 製及び評価〕
<パターン形成>
 上記のように調製した硬化性組成物を、前 B2.で得られた下塗り層付シリコンウエハの 塗り層上に塗布し、着色層(塗布膜)を形成 た。そして、この塗布膜の乾燥膜厚が0.5μm なるように、100℃のホットプレートを用い 120秒間加熱処理(プリベーク)を行なった。
 次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Can on(株)製)を使用して365nmの波長でパターンが2 m四方のIslandパターンマスクを通して50~1200mJ/ cm 2 の種々の露光量で露光した。
 その後、照射された塗布膜が形成されてい シリコンウエハー基板をスピン・シャワー 像機(DW-30型、(株)ケミトロニクス製)の水平 転テーブル上に載置し、CD-2000(富士フイル エレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を用 て23℃で60秒間パドル現像を行ない、シリコ ウエハー基板に着色パターンを形成した。

 着色パターンが形成されたシリコンウエハ 真空チャック方式で前記水平回転テーブル 固定し、回転装置によって該シリコンウエ ー基板を回転数50r.p.m.で回転させつつ、そ 回転中心の上方より純水を噴出ノズルから ャワー状に供給してリンス処理を行ない、 の後スプレー乾燥した。
 その後、測長SEM「S-9260A」(日立ハイテクノ ジーズ(株)製)を用いて、着色パターンのサ ズを測定した。パターン線幅が2μmとなる露 量を露光感度として評価した。

<現像性>
 露光工程において、光が照射されなかった 域(未露光部)の残渣の有無を観察し、現像 を評価した。
-評価基準-
○:未露光部には、残渣がまったく確認され かった。
△:未露光部に、残渣がわずかに確認された 、実用上問題のない程度であった。
×:未露光部に、残渣が著しく確認された。

<基板密着性>
 基板密着性の評価として、パターン欠損が 生しているか否かを観察した。これらの評 項目については、下記基準に基づいて評価 行った
-評価基準-
○:パターン欠損がまったく観察されなかっ 。
△:パターン欠損がほとんど観察されなかっ が、一部分欠損が観察された。
×:パターン欠損が著しく観察された。

<パターン形成性>
 形成されたパターンの断面形状を観察した パターン断面形状は矩形が好ましく、逆テ パーは好ましくない。

<硬化性組成物の保存安定性>
 前記B4.にて調製された硬化性組成物(塗布液 )を室温で1ケ月保存した後、液の粘度を測定 下記判定基準に従って評価した。
-評価基準-
○:粘度上昇は認められなかった。
△:5%以上10%未満の粘度上昇が認められた。
×:10%以上の粘度上昇が認められた。
<色ムラ>
 色ムラの評価は、輝度分布を下記方法で解 し、平均からのずれが±5%以内である画素が 全画素数に占める割合をもとに行った。評価 基準は以下の通りである。
 輝度分布の測定方法について説明する。ま 、硬化性組成物を、前記B2.と同様の方法で られた下塗り層付ガラス板の下塗り層上に 布し、着色層(塗布膜)を形成した。この塗 膜の乾燥膜厚が0.7μmになるように、100℃の ットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリ ーク)を行なった。この塗布済みガラス板の 輝度分布を顕微鏡MX-50(オリンパス社製)にて 影した画像を解析した。
-評価基準-
○:平均からのずれが±5%以内である画素が全 素数中の99%以上
△:平均からのずれが±5%以内である画素が全 素数中の95%以上99%未満
×:平均からのずれが±5%以内である画素が全 素数中の95%未満
 これらの結果を下記表7に示す。

 表7の結果から、本発明の特定樹脂を含有す る実施例55~81の硬化性組成物(顔料系)は、固 撮像素子用途のカラーフィルタ形成用とし 用いた場合においても、その溶液状態にお て保存安定性に優れたものであることが判 。また、この硬化性組成物を用いて、支持 上で着色パターンを形成した場合には、本 明における樹脂を用いていない比較例に対 て、現像性に優れると共に、パターン断面 状、色ムラの何れにも優れたカラーフィル が得られていることが判る。
 これらの結果より、実施例の硬化性組成物 、固体撮像素子用途のカラーフィルタを作 する場合においても、液晶表示素子用途の ラーフィルタを作製する場合と同様に、優 たパターン形成性が実現されることがわか た。

[実施例82~96、比較例13~15]
<高顔料濃度での顔料分散実験>
(顔料分散液の調製)
 下記表8に記載の顔料を40質量部(平均粒子径 60nm)、樹脂(PGMEA10重量%溶液150質量部(固形分換 算15質量部)にPGMEAを添加して230質量部にした 合液を、ビーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm) により3時間混合・分散して、顔料分散液を 製した。顔料分散液について、顔料の平均 径を動的光散乱法(Microtrac Nanotrac UPA-EX150(日 機装社製)を用いて、P1を更に希釈することな く測定した)により測定し、表8に結果を示し 。

 表8に明らかなように、本発明の樹脂は、顔 料濃度が高くても分散安定性に優れているも のであった。
 特に、粘度・粘度上昇抑制の観点から、特 、(J-1)、(J-2)、(J-3)、(J-4)、(J-5)、(J-10)、(J-11) 及び(J-12)が好ましく、(J-1)、(J-2)、(J-3)、(J-4) (J-10)、(J-11)及び(J-12)がさらに好ましく、(J-2 )、(J-3)、(J-4)、(J-11)及び(J-12)が最も好ましい つまり、窒素原子を有する主鎖部がポリエ レンイミンであることが好ましく、窒素原 を有する主鎖部が数平均分子量300~1,800のポ エチレンイミンであることがさらに好まし 、窒素原子を有する主鎖部が数平均分子量6 00~1,200のポリエチレンイミンであることがさ に好ましい。

[実施例97~118、比較例16~19]
<液晶表示素子用途のカラーフィルタ>
 ここでは、液晶表示素子用途のカラーフィ タ形成用として顔料を含有する硬化性組成 を調整した例を挙げて説明する。
(着色硬化性組成物の調製)
・前記顔料分散液                           600質量部
・光重合開始剤(表9に記載)                      20質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート                25質量部
・アルカリ可溶性樹脂(表9に記載)                  20質量部
・溶媒:プロピレングリコール1-モノメチルエ ーテル-2-アセテート 900質量部
・基板密着剤(3-メタクリロキシプロピルトリ メトキシシラン)      1質量部

 ここで用いた表9に記載の光重合開始剤(Z- 1)~(Z-7)の構造は、以下の通りである。なお、 記に示す光重合開始剤(Z-1)は(Z-1-a):(Z-1-b)=20:1 0(質量部)の混合物である。

(着色硬化性組成物層の形成)
 上記着色硬化性組成物をレジスト溶液とし 、550mm×650mmのガラス基板に下記条件でスリ ト塗布した後、真空乾燥とプリベーク(prebak e)(100℃80秒)を施して、着色硬化性組成物の塗 布膜(硬化性組成物層)を形成した。

(スリット塗布条件)
・塗布ヘッド先端の開口部の間隙:     50μ m
・塗布速度:               100mm/秒
・基板と塗布ヘッドとのクリヤランス:   15 0μm
・乾燥膜厚                1.75μm
・塗布温度:               23℃

(露光、現像)
 その後、2.5kWの超高圧水銀灯を用いて、着 硬化性組成物の塗布膜を、線幅20μmのフォト マスクを用いて、日立ハイテクノロジー社製 のLE4000Aでパターン状に 100mJ/cm 2 露光した。露光後、塗布膜の全面を無機系現 像液(商品名:CDK-1、富士フイルムエレクトロ クスマテリアルズ(株)製)の1%水溶液で被い、 60秒間静止した。

(加熱処理)
 静止後、純水をシャワー状に噴射して現像 を洗い流し、かかる露光(光硬化)処理及び 像処理を施した塗布膜を220℃のオーブンに 1時間加熱した(ポストベーク)。これにより ガラス基板上に着色硬化性組成物のパター (着色層)を形成したカラーフィルタを得た。

(性能評価)
 上記で調製された着色硬化性組成物の保存 定性、現像性、露光感度及び着色硬化性組 物を用いてガラス基板上に形成された硬化 組成物塗布膜(着色層)のコントラスト、さ に、パターン断面形状を下記のようにして 価した。結果を表9に示す。

1.保存安定性
 前記にようにして得られた着色硬化性組成 の、調製後1日経過したものと、1ヶ月経過 たものの粘度をそれぞれ測定した。粘度の 定にはTV-22型粘度計コーンプレートタイプ( 機産業株式会社)を用いた。表9には、1日後 粘度と、1ヶ月後の粘度と、の差を示す。
 粘度の値が小さいことで、顔料の分散性に れることが分かり、また、粘度が小さく、 つ、経時による増粘度が小さいほど、顔料 分散安定性が良好であることを表す。

2.カラーフィルタのコントラスト
 前記のようにして得られたカラーフィルタ 2枚の偏光板の間に挟み、偏光板の偏光軸が 平行な場合と垂直な場合の透過光の輝度を、 色彩輝度計(トプコン社製色彩輝度計BM-7)を使 用して測定し、平行な場合の輝度を垂直な場 合の輝度で除してコントラストを求めた。コ ントラストが高いほど、液晶表示装置用カラ ーフィルタとして良好な性能を示す。

3.現像性
 前記のようにして現像を行った後、20個の 像部(未露光部)をSEMで観察し、残渣の個数を 数えた。
 残渣が少ないほど現像性が良好であること 示す。
4.基板密着性
 基板密着性の評価として、パターン欠損が 生しているか否かを観察した。これらの評 項目については、下記基準に基づいて評価 行った
-評価基準-
○:パターン欠損がまったく観察されなかっ 。
△:パターン欠損がほとんど観察されなかっ が、一部分欠損が観察された。
×:パターン欠損が著しく観察された。

5.パターン形成性
 形成されたパターンの断面形状を観察した パターン断面形状は矩形が好ましく、逆テ パーは好ましくない。
6.露光感度
 前記露光工程において、10mJ/cm 2 ~500mJ/cm 2 の範囲で種々の露光量に変更して露光を行い 、ポストベーク後のパターン線幅が20μmとな 露光量を露光感度として評価した。露光感 の値が小さいほど感度が高いことを示す。

 表9の結果から、本発明の特定樹脂を含有す る実施例98~120の着色硬化性組成物は、保存安 定性、現像性に優れたものであることが判る 。また、着色硬化性組成物を用いて、支持体 上で着色パターンを形成した場合には、コン トラストが高く、基板密着性、パターン形成 性も良好であることがわかる。これに対し本 発明の着色硬化性組成物を用いない比較例12~ 13は、保存により粘度が上昇し、経時安定性 悪く、現像で残渣が発生し、コントラスト 低いものであった。
 また、実施例はいずれも、パターン断面形 においても優れたカラーフィルタが得られ ことが判る。

[実施例119~140、比較例20~22]
<固体撮像素子用途のカラーフィルタ形成&g t;
 以下、固体撮像素子用途のカラーフィルタ 成用として、着色硬化性組成物を調製した を挙げて説明する。

(レジスト液の調製)
 下記組成の成分を混合して溶解し、レジス 液を調製した。
<レジスト液の組成>
・溶剤:プロピレングリコールモノメチルエ テルアセテート      19.20部
・溶剤:乳酸エチル                         36.67部
・アルカリ可溶性樹脂:メタクリル酸ベンジ /メタクリル酸/メタクリル酸
  -2-ヒドロキシエチル共重合体(モル比=60/22/ 18、重量平均
  分子量15,000 数平均分子量)の40%PGMEA溶液    30.51部
・エチレン性不飽和二重結合含有化合物:ジ ンタエリスリトールヘキサア
クリレート                             12.20部
・重合禁止剤:p-メトキシフェノール                0.0061部
・フッ素系界面活性剤:F-475、DIC(株)製            0.83部
・光重合開始剤:トリハロメチルトリアジン の光重合開始剤      0.586部
  (TAZ-107、みどり化学社製)

(下塗り層付シリコン基板の作製)
 6inchシリコンウエハをオーブン中で200℃の と30分加熱処理した。次いで、このシリコン ウエハ上に前記レジスト液を乾燥膜厚が1.5μm になるように塗布し、更に220℃のオーブン中 で1時間加熱乾燥させて下塗り層を形成し、 塗り層付シリコンウエハ基板を得た。

(着色硬化性組成物(塗布液)の調製)
 前記顔料分散液(D-1)~(D-18)を用いて、下記組 比となるよう撹拌混合して着色硬化性組成 を調製した。
・前記顔料分散液                           600部
・光重合開始剤 (表9に記載)                     20部
・重合性化合物:ジペンタエリスリトールヘ サアクリレート       25部
・アルカリ可溶性樹脂(表9に記載)                  20部
・溶剤:PGMEA                         900部

(着色硬化性組成物によるカラーフィルタの 製及び評価)
<パターン形成>
 上記のように調製した着色硬化性組成物を 前記のようにして得られた下塗り層付シリ ンウエハの下塗り層上に塗布し、着色層(塗 布膜)を形成した。そして、この塗布膜の乾 膜厚が0.5μmになるように、100℃のホットプ ートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を 行なった。

 次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Can on(株)製)を使用して365nmの波長でパターンが1. 2μm四方のIslandパターンマスクを通して50~1200m J/cm 2 の種々の露光量で露光した。
 その後、照射された塗布膜が形成されてい シリコンウエハ基板をスピン・シャワー現 機(DW-30型、(株)ケミトロニクス製)の水平回 テーブル上に載置し、CD-2000(富士フイルム レクトロニクスマテリアルズ(株)製)を用い 23℃で60秒間パドル現像を行ない、シリコン エハ基板に着色パターンを形成した。

 着色パターンが形成されたシリコンウエハ 真空チャック方式で前記水平回転テーブル 固定し、回転装置によって該シリコンウエ 基板を回転数50r.p.m.で回転させつつ、その 転中心の上方より純水を噴出ノズルからシ ワー状に供給してリンス処理を行ない、そ 後スプレー乾燥した。
 その後、測長SEM「S-9260A」(日立ハイテクノ ジーズ(株)製)を用いて、着色パターンのサ ズを測定した。パターンサイズが1.2μmとな 露光量を露光感度として評価した。

(性能評価)
 前述のようにして調製された着色硬化性組 物の分散性、分散安定性、露光感度、塗布 、及び現像性を前記と同様にして評価し、 10に結果を示した。
 また、上記のようにして得られたカラーフ ルタの色ムラについて下記のように評価し 表10に結果を示した。

1.保存安定性
 得られた着色硬化性組成物の調製後1日経過 したものと1ヶ月経過したものの粘度をそれ れ測定した。粘度の測定にはTV-22型粘度計コ ーンプレートタイプ(東機産業株式会社)を用 た。表10には、1日後の粘度と、1ヶ月後の粘 度と、の差を示す。
 粘度の値が小さいことで、顔料の分散性に れることが分かり、また、粘度が小さく、 つ、経時による増粘度が小さいほど、顔料 分散安定性が良好であることを表す。

2.カラーフィルタの色ムラ
 前記で得られたカラーフィルタの色ムラの 価は、輝度分布を下記方法で解析し、平均 らのずれが±5%以内である画素が全画素数に 占める割合をもとに行った。評価基準は以下 の通りである。
 輝度分布の測定方法について説明する。ま 、得られた着色硬化性組成物を、前記の方 で作製した下塗り層付ガラス板の下塗り層 に塗布し、着色層(塗膜)を形成した。
 この塗膜の乾燥膜厚が0.7μmになるように、1 00℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処 (プリベーク)を行なった。
 この塗布済みガラス板の輝度分布を、顕微 MX-50(オリンパス社製)にて撮影した画像を解 析し、平均からのずれが±5%以内である画素 割合(百分率)を算出した。この値が高いほど 色ムラが小さく良好であることを示す。

3.現像性
 前記のように現像を行った後、現像部(未露 光部)をSEMで20個観察し、残渣の個数を数えた 。

4.基板密着性
 基板密着性の評価として、パターン欠損が 生しているか否かを観察した。これらの評 項目については、下記基準に基づいて評価 行った
-評価基準-
○:パターン欠損がまったく観察されなかっ 。
△:パターン欠損がほとんど観察されなかっ が、一部分欠損が観察された。
×:パターン欠損が著しく観察された。

5.パターン形成性
 形成されたパターンの断面形状を観察した パターン断面形状は矩形が好ましく、逆テ パーは好ましくない。
6.露光感度
 露光量を10~500mJ/cm 2 の種々の露光量に変更して露光し、ポストベ イク後のパターン線幅が1.2μmとなる露光量を 露光感度として評価した。露光感度の値が小 さいほど感度が高いことを示す。

 表10の結果から、固体撮像素子用途のカラ フィルタ形成用として用いた本発明におけ 実施例121~143の着色硬化性組成物は、保存安 性に優れたものであることが判る。また、 の着色硬化性組成物を用いて、支持体上で 色パターンを形成した場合には、比較例に して、残渣が少なく現像性に優れると共に 色ムラに優れたカラーフィルタが得られて ることが判る。