JP2000249822A - Photopolymerization initiator for color filter, photosensitive coloring composition and color filter - Google Patents

Photopolymerization initiator for color filter, photosensitive coloring composition and color filter

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JP2000249822A
JP2000249822A JP4974299A JP4974299A JP2000249822A JP 2000249822 A JP2000249822 A JP 2000249822A JP 4974299 A JP4974299 A JP 4974299A JP 4974299 A JP4974299 A JP 4974299A JP 2000249822 A JP2000249822 A JP 2000249822A
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JP
Japan
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group
cation
color filter
photopolymerization initiator
compound
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JP4974299A
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Japanese (ja)
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Takeshi Kato
剛 加藤
Tomonari Ogata
智成 緒方
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Resonac Holdings Corp
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Showa Denko KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a photopolymerization initiator for high-sensitivity color filters by incorporating a sensitizer having a specific absorption wavelength region, a specific organic boron complex and a compound having a thiol group. SOLUTION: The photopolymerization initiator contains the sensitizer having the absorption wavelength region at 300 to 500 nm, the organic boron complex expressed by formula and the compound having the thiol group. In the formula, R1 to R4 respectively independently denote alkyl groups, aryl groups, etc. Z+ denotes ammonium cation, sulfonium cation, etc. The compound having the thiol group is preferably at least one kind selected from 2-mercaptobenzothiazole and pentaerythritol tetrakisthiopropionate. The sensitizer preferably contains benzophenones and/or 2,2'-bis(2-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高感度なカラーフ
ィルタ用光重合開始剤、紫外線で画像露光後に溶剤また
はアルカリ水溶液にて現像可能な高品質のカラーフィル
タ用感光性着色組成物、固体撮像素子、液晶表示装置等
に用いられるカラーフィルタおよびその製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-sensitivity photopolymerization initiator for color filters, a high-quality photosensitive coloring composition for color filters which can be developed with a solvent or an aqueous alkali solution after image exposure with ultraviolet rays, and solid-state imaging. The present invention relates to a color filter used for an element, a liquid crystal display device, and the like, and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年液晶表示装置等は薄型化、大型化が
進んでおり、用いられるカラーフィルタにも無欠陥薄型
化が求められ、さらに耐熱性、耐光性等の諸耐性に加
え、高透過率、高コントラストが要求されている。ま
た、同時にカラーフィルタの低コスト化が強く求められ
ており、製造工程における歩留まり向上や工程短縮が必
要となっている。カラーフィルタはガラス等の透明な基
板の表面に2種以上の異なる色相の微細な帯(ストライ
プ)を平行または交差して配置したもの、あるいは微細
な画素を縦横一定の配列に配置したものからなってい
る。画素サイズは数10〜数100ミクロンという微細
な形状であり、しかも色相毎に所定の順序で整然と配列
されている必要がある。このため、カラーフィルタの製
造法については、従来から種々の方法が提案されている
が、精度や製造コスト等の多くの点から、顔料分散法と
呼ばれる、感光性組成物中に顔料を分散した着色組成物
を用いる方法が、カラーフィルタの製造法として広く行
われている。
2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal display devices and the like have become thinner and larger, and color filters to be used have been required to be defect-free and thin. Further, in addition to various resistances such as heat resistance and light resistance, high transmittance. Rate and high contrast are required. At the same time, cost reduction of color filters is strongly demanded, and it is necessary to improve the yield in the manufacturing process and shorten the process. The color filter is formed by arranging two or more kinds of fine bands (stripe) of different hues in parallel or intersecting on the surface of a transparent substrate such as glass, or by arranging fine pixels in a fixed arrangement in vertical and horizontal directions. ing. The pixel size has to be a fine shape of several tens to several hundreds of microns, and it is necessary that the pixels be arranged in a predetermined order for each hue. For this reason, various methods have been conventionally proposed for the method of producing a color filter, but from many points such as accuracy and production cost, a pigment is dispersed in a photosensitive composition called a pigment dispersion method. A method using a coloring composition is widely used as a method for producing a color filter.

【0003】この顔料分散法は、顔料と母材からなる樹
脂と架橋剤とを含有してなる感光性着色組成物を基板上
に塗布し、フォトリソグラフィーを利用して所定のパタ
ーン形状に各色の着色層を形成するものである。即ち、
一つのフィルタ色の上記感光性着色組成物をガラス等の
透明基板上に塗布し、パターン露光を行い、未露光部分
を溶剤またはアルカリ水溶液で現像除去して1色めのパ
ターン形成を行う。次いで同様の操作を全フィルタ色に
ついて順次繰り返すことにより、カラーフィルタを製造
することができる。なお、該感光性組成物はカラーフィ
ルタとしての物性および材料の豊富さから、ネガ型の感
光性組成物が主流であり、また、現像は環境問題から溶
剤はほとんど用いられなくなり、アルカリ水溶液での現
像が主流となっている。露光に関しては通常紫外線によ
る露光が行われている。この製造過程においては、感光
性樹脂組成物の所定位置のみに紫外線等を露光し、その
露光部分のみにラジカル重合反応を起こさせるという化
学反応を利用している。
In this pigment dispersion method, a photosensitive coloring composition containing a resin composed of a pigment, a base material, and a crosslinking agent is applied on a substrate, and each color is formed into a predetermined pattern shape using photolithography. It forms a colored layer. That is,
The photosensitive coloring composition of one filter color is coated on a transparent substrate such as glass, and is subjected to pattern exposure, and the unexposed portion is developed and removed with a solvent or an aqueous alkali solution to form a first color pattern. Subsequently, the same operation is sequentially repeated for all filter colors, whereby a color filter can be manufactured. The photosensitive composition is mainly a negative photosensitive composition because of its physical properties and abundance of materials as a color filter.Also, in the development, a solvent is hardly used due to environmental problems, and the photosensitive composition is used in an aqueous alkaline solution. Development is the mainstream. Regarding the exposure, exposure with ultraviolet rays is usually performed. In this manufacturing process, a chemical reaction is used in which only a predetermined position of the photosensitive resin composition is exposed to ultraviolet rays or the like, and a radical polymerization reaction is caused only in the exposed portion.

【0004】ネガ型の感光性組成物においては、主にラ
ジカル重合反応を利用するため、空気中の酸素により反
応が阻害されることも感度低下の原因となっている。こ
れに関しては、感光性組成物を塗布後、その上にポリビ
ニルアルコール等の酸素遮断膜を設けた後に画像露光す
る対策等がとられていたが、先に述べた工程短縮の観点
から、最近では酸素遮断膜を設ける等の処理を施す必要
がない高感度なカラーフィルタ用光重合開始剤が求めら
れている。
In a negative photosensitive composition, a radical polymerization reaction is mainly used, so that the inhibition of the reaction by oxygen in the air also causes a decrease in sensitivity. In this regard, after applying the photosensitive composition, measures such as image exposure after providing an oxygen barrier film such as polyvinyl alcohol thereon have been taken, but recently, from the viewpoint of shortening the process described above, recently, There is a demand for a photoinitiator for a color filter with high sensitivity that does not require treatment such as providing an oxygen barrier film.

【0005】たとえば特開平6−201913号公報に
はトリアジン化合物単独またはトリアジン化合物とイミ
ダゾール化合物とを併用する光重合開始剤が記載されて
おり、特開平10−253813号公報には多官能チオ
ール化合物と、ビイミダゾール化合物、チタノセン化合
物、トリアジン化合物およびオキサジアゾール化合物か
ら選ばれる少なくとも一種の化合物とを組み合わせた光
重合開始剤が記載されている。しかしこれらの光重合開
始剤を用いても、赤、緑、青用光重合性組成物ではある
程度の感度は有していても、黒用光重合性組成物、特に
高濃度に黒顔料を含む組成物においては、露光時に黒顔
料の遮光性による感度低下が顕著であり、露光時間が長
くなったり、硬化が不十分なことがあるという欠点があ
った。
For example, JP-A-6-201913 describes a photopolymerization initiator using a triazine compound alone or in combination with a triazine compound and an imidazole compound, and JP-A-10-253513 discloses a polyfunctional thiol compound. And a photoinitiator in combination with at least one compound selected from a biimidazole compound, a titanocene compound, a triazine compound and an oxadiazole compound. However, even with these photopolymerization initiators, red, green, even if it has a certain sensitivity in the blue photopolymerizable composition, black photopolymerizable composition, especially contains a high concentration of black pigment The composition has a disadvantage that the sensitivity of the black pigment due to the light-shielding property at the time of exposure is remarkably reduced, and the exposure time is prolonged and the curing is insufficient.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記問
題を解決した高感度のカラーフィルタ用光重合開始剤、
該開始剤を含む感光性着色組成物、諸耐性に優れたカラ
ーフィルタおよびその製造方法の提供にある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to provide a highly sensitive photopolymerization initiator for a color filter,
It is an object of the present invention to provide a photosensitive coloring composition containing the initiator, a color filter excellent in various resistances, and a method for producing the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは300〜5
00nmに吸収波長領域を持つ増感剤(A)と、有機ホ
ウ素錯体(B)およびチオール基を有する化合物(C)
とを含有することを特徴とする光重合開始剤がカラーフ
ィルタ用途に好適であり、それを用いることで上記課題
が解決することを見いだし本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、 1)300〜500nmに吸収波長領域を持つ増感剤
(A)と、一般式(1)で表される有機ホウ素錯体
(B)およびチオール基を有する化合物(C)とを含有
することを特徴とするカラーフィルタ用光重合開始剤、
一般式(1);
Means for Solving the Problems The present inventors have proposed a method of 300 to 5
A sensitizer (A) having an absorption wavelength region at 00 nm, an organic boron complex (B) and a compound (C) having a thiol group
It has been found that a photopolymerization initiator characterized by containing the above is suitable for use in color filters, and it has been found that the use thereof can solve the above-mentioned problems, thus completing the present invention.
That is, the present invention provides: 1) a sensitizer (A) having an absorption wavelength range of 300 to 500 nm, an organic boron complex (B) represented by the general formula (1), and a compound (C) having a thiol group. Photopolymerization initiator for color filters, characterized by containing
General formula (1);

【化2】 (式中、R1 、R2 、R3 およびR4 はそれぞれ独立
に、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニ
ル基、複素環基または脂環基を表し、Z+ はアンモニウ
ムカチオン、スルホニウムカチオン、オキソスルホニウ
ムカチオン、ピリジニウムカチオン、ホスホニウムカチ
オン、オキソニウムカチオンまたはヨードニウムカチオ
ンを表す。) 2)チオール基を有する化合物(C)が、2−メルカプ
トベンゾチアゾール、ペンタエリスリトールテトラキス
チオプロピオネートから選ばれる少なくとも1種である
ことを特徴とする上記1)に記載の光重合開始剤。 3)増感剤(A)が、ベンゾフェノン類および/または
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
を含むことを特徴とする上記1)2)に記載の光重合開
始剤、 4)溶剤またはアルカリ水溶液に可溶の透明高分子重合
体(D)、エチレン性不飽和結合を有する化合物
(E)、顔料(F)および上記1)〜3)に記載の光重
合開始剤を含有することを特徴とするカラーフィルタ用
感光性着色組成物、 5)透明基板上に、上記4)に記載のカラーフィルタ用
感光性着色組成物を用いて画素を形成してなることを特
徴とするカラーフィルタ、 6)透明基板上に、上記4)に記載のカラーフィルタ用
感光性着色組成物層を形成する工程および露光により露
光部分の感光性着色組成物層を光硬化させる工程を含む
ことを特徴とするカラーフィルタの製造方法、である。
Embedded image (Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a heterocyclic group or an alicyclic group, and Z + represents an ammonium cation, a sulfonium cation Oxosulfonium cation, pyridinium cation, phosphonium cation, oxonium cation or iodonium cation.) 2) The compound (C) having a thiol group is at least selected from 2-mercaptobenzothiazole and pentaerythritol tetrakisthiopropionate. The photopolymerization initiator according to the above 1), which is one kind. 3) The sensitizer (A) is a benzophenone and / or 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′,
The photopolymerization initiator according to the above item 1), which comprises 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 4) a transparent polymer polymer soluble in a solvent or an aqueous alkali solution. (D) a compound (E) having an ethylenically unsaturated bond, a pigment (F), and the photopolymerization initiator according to any one of the above 1) to 3). 5) A color filter comprising pixels formed on a transparent substrate using the photosensitive coloring composition for a color filter according to 4) above. 6) A color filter comprising: A method for producing a color filter, comprising: a step of forming the photosensitive coloring composition layer for a color filter described above; and a step of photo-curing the exposed portion of the photosensitive coloring composition layer by exposure.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明を更に詳細に説明する。上
記一般式(1)中のR1 、R2 、R3 およびR4 のアル
キル基は置換基を有していてもよく、具体的には炭素数
1〜12の置換あるいは無置換の直鎖あるいは分岐アル
キル基が好ましく、たとえばメチル基、エチル基、ノル
マルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、
イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル
基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル
基、ドデシル基、シアノメチル基、4−クロロブチル
基、2−ジエチルアミノエチル基、2−メトキシエチル
基などを挙げることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in more detail. The alkyl group of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (1) may have a substituent, and specifically, a substituted or unsubstituted linear group having 1 to 12 carbon atoms. Alternatively, a branched alkyl group is preferable, for example, a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group,
Isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, dodecyl group, cyanomethyl group, 4-chlorobutyl group, 2-diethylaminoethyl group, 2-methoxyethyl group And the like.

【0009】一般式(1)中のR1 、R2 、R3 および
4 のアリール基は置換基を有していてもよく、具体的
には置換あるいは無置換のアリール基で、たとえばフェ
ニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、4−メト
キシフェニル基、2−メトキシフェニル基、4−n−ブ
チルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、ナ
フチル基、アンスリル基、フェナントリル基、4−ニト
ロフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基、4
−フルオロフェニル基、4−クロロフェニル基、4−ジ
メチルアミノフェニル基などを挙げることができる。
The aryl group of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (1) may have a substituent, and is specifically a substituted or unsubstituted aryl group such as phenyl. Group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, 4-methoxyphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 4-n-butylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthryl group, 4- Nitrophenyl group, 4-trifluoromethylphenyl group, 4
-Fluorophenyl group, 4-chlorophenyl group, 4-dimethylaminophenyl group and the like.

【0010】一般式(1)中のR1 、R2 、R3 および
4 のアラルキル基は置換基を有していてもよく、具体
的には置換あるいは無置換のアラルキル基で、たとえば
ベンジル基、フェネチル基、1−ナフチルメチル基、2
−ナフチルメチル基、4−メトキシベンジル基などを挙
げることができる。
The aralkyl group of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (1) may have a substituent. Specifically, it is a substituted or unsubstituted aralkyl group such as benzyl. Group, phenethyl group, 1-naphthylmethyl group, 2
-Naphthylmethyl group, 4-methoxybenzyl group and the like.

【0011】一般式(1)中のR1 、R2 、R3 および
4 のアルケニル基は置換基を有していてもよく、具体
的には置換あるいは無置換のアルケニル基で、たとえば
ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、オクテニル基な
どを挙げることができる。
The alkenyl group of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (1) may have a substituent, and is specifically a substituted or unsubstituted alkenyl group such as vinyl. Group, propenyl group, butenyl group, octenyl group and the like.

【0012】一般式(1)中のR1 、R2 、R3 および
4 の複素環基は置換基を有していてもよく、具体的に
は置換あるいは無置換の複素環基で、たとえばピリジル
基、4−メチルピリジル基、キノリル基、インドリル基
などを挙げることができる。
The heterocyclic group represented by R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (1) may have a substituent. Specifically, the heterocyclic group is a substituted or unsubstituted heterocyclic group. Examples include a pyridyl group, a 4-methylpyridyl group, a quinolyl group, an indolyl group, and the like.

【0013】一般式(1)中のR1 、R2 、R3 および
4 の脂環基は置換基を有していてもよく、具体的には
置換あるいは無置換の脂環基で、たとえばシクロヘキシ
ル基、4−メチルシクロヘキシル基、シクロペンチル
基、シクロヘプチル基などを挙げることができる。
The alicyclic groups of R 1 , R 2 , R 3 and R 4 in the general formula (1) may have a substituent. Specifically, they are substituted or unsubstituted alicyclic groups, For example, a cyclohexyl group, a 4-methylcyclohexyl group, a cyclopentyl group, a cycloheptyl group and the like can be mentioned.

【0014】上記一般式(1)中のZ+ において、アン
モニウムカチオンとは具体的には、たとえばテトラメチ
ルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカ
チオン、テトラn−プロピルアンモニウムカチオン、テ
トラn−ブチルアンモニウムカチオン、n−ブチルトリ
フェニルアンモニウムカチオン、テトラフェニルアンモ
ニウムカチオン、ベンジルトリフェニルアンモニウムカ
チオン等が挙げられる。一般式(1)中のZ+ におい
て、スルホニウムカチオンとは具体的には、たとえばト
リフェニルスルホニウムカチオン、トリ(4−トリル)
スルホニウムカチオン、4−tert−ブチルフェニル
ジフェニルスルホニウムカチオン等が挙げられる。一般
式(1)中のZ+ において、オキソスルホニウムカチオ
ンとは具体的には、たとえばトリフェニルオキソスルホ
ニウムカチオン、トリ(4−トリル)オキソスルホニウ
ムカチオン、4−tert−ブチルフェニルジフェニル
オキソスルホニウムカチオン等が挙げられる。一般式
(1)中のZ+ において、オキソニウムカチオンとは具
体的には、たとえばトリフェニルオキソニウムカチオ
ン、トリ(4−トリル)オキソニウムカチオン、4−t
ert−ブチルフェニルジフェニルオキソニウムカチオ
ン等が挙げられる。一般式(1)中のZ+ において、ピ
リジニウムカチオンとは具体的には、たとえばN−メチ
ルピリジニウムカチオン、N−n−ブチルピリジニウム
カチオン等が挙げられる。一般式(1)中のZ+ におい
て、ホスホニウムカチオンとは具体的には、たとえばテ
トラメチルホスホニウムカチオン、テトラn−ブチルホ
スホニウムカチオン、テトラn−オクチルホスホニウム
カチオン、テトラフェニルホスホニウムカチオン、ベン
ジルトリフェニルホスホニウムカチオン等が挙げられ
る。一般式(1)中のZ+ において、ヨードニウムカチ
オンとは具体的には、たとえばジフェニルヨードニウム
カチオン、ジ(4−メチルフェニル)ヨードニウムカチ
オン、ジ(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウ
ムカチオン等が挙げられる。
In Z + in the general formula (1), the ammonium cation specifically includes, for example, tetramethylammonium cation, tetraethylammonium cation, tetra-n-propylammonium cation, tetra-n-butylammonium cation, n- Butyltriphenylammonium cation, tetraphenylammonium cation, benzyltriphenylammonium cation and the like. In Z + in the general formula (1), the sulfonium cation is specifically, for example, triphenylsulfonium cation, tri (4-tolyl)
Examples include a sulfonium cation and a 4-tert-butylphenyldiphenylsulfonium cation. In Z + in the general formula (1), the oxosulfonium cation specifically includes, for example, a triphenyloxosulfonium cation, a tri (4-tolyl) oxosulfonium cation, a 4-tert-butylphenyldiphenyloxosulfonium cation, and the like. No. In Z + in the general formula (1), the oxonium cation is specifically, for example, a triphenyloxonium cation, a tri (4-tolyl) oxonium cation, a 4-t
tert-butylphenyldiphenyloxonium cation and the like. In Z + in the general formula (1), the pyridinium cation specifically includes, for example, N-methylpyridinium cation, Nn-butylpyridinium cation and the like. In Z + in the general formula (1), the phosphonium cation is specifically, for example, a tetramethylphosphonium cation, a tetra-n-butylphosphonium cation, a tetra-n-octylphosphonium cation, a tetraphenylphosphonium cation, a benzyltriphenylphosphonium cation And the like. In Z + in the general formula (1), specific examples of the iodonium cation include a diphenyliodonium cation, a di (4-methylphenyl) iodonium cation, and a di (4-tert-butylphenyl) iodonium cation. .

【0015】一般式(1)で挙げられる有機ホウ素錯体
の例としては、たとえばテトラメチルアンモニウムn−
ブチルトリフェニルボレイト、テトラエチルアンモニウ
ムイソブチルトリフェニルボレイト、テトラn−ブチル
アンモニウムn−ブチルトリ(4−tert−ブチルフ
ェニル)ボレイト、テトラn−ブチルアンモニウムn−
ブチルトリナフチルボレイト、テトラn−ブチルアンモ
ニウムメチルトリ(4−メチルナフチル)ボレイト、ト
リフェニルスルホニウムn−ブチルトリフェニルボレイ
ト、トリフェニルオキソスルホニウムn−ブチルトリフ
ェニルボレイト、トリフェニルオキソニウムn−ブチル
トリフェニルボレイト、N−メチルピリジウムn−ブチ
ルトリフェニルボレイト、テトラフェニルホスホニウム
n−ブチルトリフェニルボレイト、ジフェニルヨードニ
ウムn−ブチルトリフェニルボレイト等が挙げられる。
Examples of the organic boron complex represented by the general formula (1) include, for example, tetramethylammonium n-
Butyl triphenyl borate, tetraethyl ammonium isobutyl triphenyl borate, tetra n-butyl ammonium n-butyl tri (4-tert-butyl phenyl) borate, tetra n-butyl ammonium n-
Butyl trinaphthyl borate, tetra n-butyl ammonium methyl tri (4-methylnaphthyl) borate, triphenylsulfonium n-butyl triphenyl borate, triphenyl oxosulfonium n-butyl triphenyl borate, triphenyl oxonium n- Butyltriphenylborate, N-methylpyridium n-butyltriphenylborate, tetraphenylphosphonium n-butyltriphenylborate, diphenyliodonium n-butyltriphenylborate and the like.

【0016】一般式(1)で表される有機ホウ素錯体は
通常300nm以上の吸収が殆ど無いため、単独で用い
ても通常の紫外線ランプの光源には感度を有しないが、
増感剤と組み合わせることにより、非常に高い感度を得
ることができる。本発明において、有機ホウ素錯体
(B)はエチレン性不飽和結合を有する化合物に対し
て、一般に1〜60重量%、好ましくは5〜30重量%
となるように配合する。有機ホウ素錯体が少なすぎると
重合反応が十分に進行しないことがあり、多すぎると組
成物の安定性が低下したり、経済的にも不利になるため
好ましくない。
The organoboron complex represented by the general formula (1) generally has almost no absorption at 300 nm or more. Therefore, even if used alone, it does not have sensitivity to a light source of an ordinary ultraviolet lamp.
Very high sensitivity can be obtained by combining with a sensitizer. In the present invention, the organic boron complex (B) is generally 1 to 60% by weight, preferably 5 to 30% by weight based on the compound having an ethylenically unsaturated bond.
It is blended so that If the amount of the organic boron complex is too small, the polymerization reaction may not proceed sufficiently. If the amount is too large, the stability of the composition is lowered and the composition is disadvantageous economically.

【0017】本発明に用いられる300〜500nmに
吸収波長をもつ増感剤(A)としては、この波長領域に
吸収を有する光重合開始剤、増感剤、色素等を用いるこ
とができる。これらの化合物としては、カチオン色素
類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンゾイン
類、チオキサントン類、イミダゾール類、ビスイミダゾ
ール類、クマリン類、ケトクマリン類、トリフェニルピ
リリウム類、トリアジン類、安息香酸類等の化合物が例
示される。またアシルフォスフィンオキサイド、メチル
フェニルグリオキシレート、α−アシロキシムエステ
ル、ベンジル、カンファーキノン、エチルアンスラキノ
ン等の化合物も用いることができる。これらの化合物は
それぞれ単独もしくは2種以上を組み合わせて用いるこ
とができる。
As the sensitizer (A) having an absorption wavelength in the range of 300 to 500 nm used in the present invention, a photopolymerization initiator, a sensitizer, and a dye having absorption in this wavelength region can be used. Examples of these compounds include compounds such as cationic dyes, benzophenones, acetophenones, benzoins, thioxanthones, imidazoles, bisimidazoles, coumarins, ketocoumarins, triphenylpyryliums, triazines, and benzoic acids. Is exemplified. Further, compounds such as acylphosphine oxide, methylphenylglyoxylate, α-acyloxime ester, benzyl, camphorquinone, and ethylanthraquinone can also be used. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

【0018】たとえば、Basic Yellow1、
11、13、21、28、36、Basic Oran
ge21、22等のカチオン色素、ベンゾフェノン、4
−メチルベンゾフェノン、4−ジメチルアミノベンゾフ
ェノン、4、4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェ
ノン、4、4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノ
ン、2、4−ジエチルチオキサントン、2−メチルチオ
キサントン、N−メチルイミダゾール、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(以下HABIと
略す)、2、2’−ビス(2−クロロフェニル)−4、
4’、5、5’−テトラ(エトキシフェニル)−1、
2’−ビイミダゾール、2、2’−ビス(2−クロロフ
ェニル)−4、4’、5、5’−テトラ(4−ブロモフ
ェニル)−1、2’−ビイミダゾール、2、2’−ビス
(2、4−ジクロロフェニル)−4、4’、5、5’−
テトラフェニル−1、2’−ビイミダゾール、2、2’
−ビス(2−クロロフェニル)−4、4’、5、5’−
テトラ(3−メトキシフェニル)−1、2’−ビイミダ
ゾール、2、2’−ビス(2−メチルフェニル)−4、
4’、5、5’−テトラフェニル−1、2’−ビイミダ
ゾール、クマリン、7−ジエチルアミノクマリン、4−
ジメチルアミノ安息香酸エチル等を単独もしくは2種以
上を組み合わせて用いることができるが、開始剤及び組
成物の安定性、重合開始能等を勘案すると、ベンゾフェ
ノン化合物、安息香酸類、ビイミダゾール化合物が好ま
しく、特に好ましくは上記HABIである。本発明にお
いて、300〜500nmに吸収波長をもつ増感剤
(A)はエチレン性不飽和結合を有する化合物に対し
て、一般には1〜60重量%、好ましくは2〜30重量
%となるように配合する。少なすぎると増感効果が得ら
れないことがあり、多すぎると増感剤の光吸収により光
透過効率が悪化し、重合開始効率が低下することがある
ので、いずれも好ましくない。
For example, Basic Yellow 1,
11, 13, 21, 28, 36, Basic Oran
cation dyes such as ge21 and 22, benzophenone,
-Methylbenzophenone, 4-dimethylaminobenzophenone, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-methylthioxanthone, N-methylimidazole, 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole (hereinafter abbreviated as HABI), 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,
4 ′, 5,5′-tetra (ethoxyphenyl) -1,
2'-biimidazole, 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetra (4-bromophenyl) -1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4-dichlorophenyl) -4, 4 ', 5, 5'-
Tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2 '
-Bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-
Tetra (3-methoxyphenyl) -1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2-methylphenyl) -4,
4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, coumarin, 7-diethylaminocoumarin, 4-
Ethyl dimethylaminobenzoate or the like can be used alone or in combination of two or more.In view of the stability of the initiator and the composition, the ability to initiate polymerization, etc., benzophenone compounds, benzoic acids, and biimidazole compounds are preferable. Particularly preferred is the above-mentioned HABI. In the present invention, the sensitizer (A) having an absorption wavelength of 300 to 500 nm is used in an amount of generally 1 to 60% by weight, preferably 2 to 30% by weight, based on the compound having an ethylenically unsaturated bond. Mix. If the amount is too small, the sensitizing effect may not be obtained, and if the amount is too large, the light transmission efficiency may be deteriorated due to the light absorption of the sensitizer, and the polymerization initiation efficiency may be reduced.

【0019】本発明に用いられるチオール基を有する化
合物(C)とは、分子内にチオール基を有する化合物で
あり、たとえば、2−メルカプトベンゾチアゾール、2
−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベン
ゾオキサゾール、5−クロロ−2−メルカプトベンゾチ
アゾール、2−メルカプト−5−メトキシベンゾチアゾ
ール、5−メチル−1、3、4−チアジアゾール−2−
チオール、5−メルカプト−1−メチルテトラゾール、
3−メルカプト−4−メチル−4H−1、2、4−トリ
アゾール、2−メルカプト−1−メチルイミダゾール、
2−メルカプトチアゾリン、オクタンチオール、ヘキサ
ンジチオール、デカンジチオール、1、4−ジメチルメ
ルカプトベンゼン、ブタンジオールビスチオプロピオネ
ート、ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレン
グリコールビスチオグリコレート、トリメチロールプロ
パントリスチオグリコレート、ブタンジオールビスチオ
プロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオ
プロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオ
グリコレート、トリスヒドロキシエチルトリスチオプロ
ピオネートなどが挙げられるが、特に2−メルカプトベ
ンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、
2−メルカプトベンゾオキサゾール、トリメチロールプ
ロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトール
テトラキスチオプロピオネートが、重合開始能力の面か
ら好ましい。これらのチオール基を有する化合物は単独
もしくは2種以上組み合わせて用いることができる。本
発明において、チオール基を有する化合物(C)は、エ
チレン性不飽和結合を有する化合物に対して、一般に1
〜60重量%、好ましくは5〜30重量%となるように
配合する。少なすぎると重合開始が効率よく進まないこ
とがあり、多すぎても重合開始機能の向上が見込めない
上、硬化物の物性に悪影響を及ぼすことがあるのでいず
れも好ましくない。本発明において、300〜500n
mの範囲に吸収波長領域をもつ増感剤(A)と、一般式
(1)で表される有機ホウ素錯体(B)およびチオール
基を有する化合物(C)とを組み合わせることで、重合
性能が向上する。
The compound (C) having a thiol group used in the present invention is a compound having a thiol group in the molecule, for example, 2-mercaptobenzothiazole,
-Mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzoxazole, 5-chloro-2-mercaptobenzothiazole, 2-mercapto-5-methoxybenzothiazole, 5-methyl-1,3,4-thiadiazole-2-
Thiol, 5-mercapto-1-methyltetrazole,
3-mercapto-4-methyl-4H-1,2,4-triazole, 2-mercapto-1-methylimidazole,
2-mercaptothiazoline, octanethiol, hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-dimethylmercaptobenzene, butanediol bisthiopropionate, butanediol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthioglycolate, trimethylolpropane tristhioglycol Butanediol bisthiopropionate, pentaerythritol tetrakisthiopropionate, pentaerythritol tetrakisthioglycolate, trishydroxyethyltristhiopropionate, etc., and particularly, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzo Imidazole,
2-mercaptobenzoxazole, trimethylolpropane tristhioglycolate, and pentaerythritol tetrakisthiopropionate are preferred from the viewpoint of polymerization initiation ability. These compounds having a thiol group can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, the compound (C) having a thiol group is generally 1 to the compound having an ethylenically unsaturated bond.
6060% by weight, preferably 5-30% by weight. If the amount is too small, the polymerization initiation may not proceed efficiently. If the amount is too large, improvement in the polymerization initiation function cannot be expected, and the physical properties of the cured product may be adversely affected. In the present invention, 300 to 500 n
By combining the sensitizer (A) having an absorption wavelength region in the range of m, the organic boron complex (B) represented by the general formula (1) and the compound (C) having a thiol group, the polymerization performance is improved. improves.

【0020】本発明に用いられる、溶剤またはアルカリ
水溶液に可溶性の透明高分子重合体(D)とは、透明性
の高い、即ち膜厚1ミクロンで可視光領域の400〜7
00nmの全波長領域において好ましくは透過率が80
%以上、更に好ましくは95%以上の高分子重合体でか
つ、現像液(溶剤もしくはアルカリ水溶液)に可溶なも
のである。このような高分子重合体としては、熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂等があり、単独または
2種以上の混合物として用いられる。しかしながら、カ
ラーフィルタの製造における後工程において、高温での
処理や種々の溶剤あるいは薬品による処理が行われるた
め、透明高分子重合体(D)としては耐熱性、耐溶剤
性、耐薬品性に優れたものであることが好ましい。
The transparent high molecular polymer (D) used in the present invention, which is soluble in a solvent or an aqueous alkali solution, is defined as having high transparency, that is, a film having a thickness of 1 micron and a visible light range of 400-7.
The transmittance is preferably 80 in the entire wavelength region of 00 nm.
% Or more, more preferably 95% or more, and is soluble in a developing solution (solvent or aqueous alkali solution). Examples of such a high-molecular polymer include a thermosetting resin, a thermoplastic resin, and a photosensitive resin, and are used alone or as a mixture of two or more kinds. However, in a subsequent process in the production of a color filter, high-temperature treatment and treatment with various solvents or chemicals are performed, so that the transparent polymer (D) has excellent heat resistance, solvent resistance, and chemical resistance. It is preferred that it is.

【0021】本発明に用いられるエチレン性不飽和結合
を有する化合物(E)としては、一般にモノマーやオリ
ゴマーと呼ばれる、ラジカル重合(または架橋)反応が
可能な化合物が用いられ、(メタ)アクリル酸、、メチ
ル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレー
ト、ベンジル(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)アクリレート等の各種(メタ)アクリル酸エス
テル、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペ
ンタエリストールトリ(メタ)アクリレート、スチレ
ン、ジビニルベンゼン、(メタ)アクリルアミド、酢酸
ビニル、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミ
ド、ジペンタエリストールヘキサアクリレート、メラミ
ンアクリレート、エポキシアクリレートプレポリマー等
が挙げられる。しかし、露光感度および効果後の諸耐性
から多官能(メタ)アクリル系モノマーを用いるのが好
ましい。なお、本発明における「(メタ)アクリ」と
は、「メタクリ」、「アクリ」のいずれをも意味する。
As the compound (E) having an ethylenically unsaturated bond used in the present invention, a compound capable of undergoing a radical polymerization (or cross-linking) reaction, which is generally called a monomer or oligomer, is used, and (meth) acrylic acid, Various (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, ethylene glycol di ( (Meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, styrene, divinylbenzene, (meth) acrylamide, vinyl acetate, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide, dipentaerythol hexaacrylate, melamine acrylate, epoxy Chestnut rate prepolymers, and the like. However, it is preferable to use a polyfunctional (meth) acrylic monomer from the viewpoint of exposure sensitivity and various resistances after the effect. In the present invention, “(meth) acryl” means both “methacryl” and “acryl”.

【0022】カラーフィルタの色相としては、加色混合
系のレッド、グリーン、ブルーと減色混合系のシアン、
マゼンダ、イエロー、およびブラックマトリックス部に
用いるブラックが主に用いられている。色剤としては染
料および顔料があるが、前述したように耐熱性、耐光性
等の面から、顔料を用いる。また、適性なスペルトルを
得るために2種以上の顔料を組み合わせて用いることが
行われており、例えばブルーはシアン顔料とバイオレッ
ト顔料、グリーンはグリーン顔料とイエロー顔料、レッ
ドはレッド顔料とイエローまたはオレンジ顔料を組み合
わせて適正なスペクトルを得ている。
The hues of the color filters are red, green, and blue, which are additive color mixing systems, and cyan, which is a subtractive color mixing system.
Magenta, yellow, and black used for the black matrix portion are mainly used. As the coloring agent, there are a dye and a pigment. As described above, a pigment is used in terms of heat resistance, light resistance and the like. Further, in order to obtain an appropriate spelltle, two or more kinds of pigments are used in combination. For example, blue is a cyan pigment and a violet pigment, green is a green pigment and a yellow pigment, and red is a red pigment and a yellow or orange. An appropriate spectrum is obtained by combining pigments.

【0023】本発明に用いられる顔料(F)としては、
下記のものが挙げられる。いずれもカラーインデックス
ナンバーにて示す。C.I.Pigment Yell
ow12、13、14、17、20、24、55、8
3、86、93、109、110、117、125、1
37、139、147、148、153、154、16
6、168、C.I.Pigment Orange3
6、43、51、55、59、61、C.I.Pigm
ent Red9、97、122、123、149、1
68、177、180、192、215、216、21
7、220、223、224、226、227、22
8、240、C.I.Pigment Violet1
9、23、29、30、37、40、50、C.I.P
igmentBlue15、15:1、15:4、1
5:6、22、60、64、C.I.Pigment
Green7、36、C.I.Pigment Bro
wn23、25、26、C.I.Pigment Bl
ack7、およびチタンブラック等が例示できる。
The pigment (F) used in the present invention includes:
The following are mentioned. Both are indicated by color index numbers. C. I. Pigment Yellow
ow12, 13, 14, 17, 20, 24, 55, 8
3, 86, 93, 109, 110, 117, 125, 1
37, 139, 147, 148, 153, 154, 16
6, 168, C.I. I. Pigment Orange 3
6, 43, 51, 55, 59, 61, C.I. I. Pigm
ent Red 9, 97, 122, 123, 149, 1
68, 177, 180, 192, 215, 216, 21
7, 220, 223, 224, 226, 227, 22
8, 240, C.I. I. Pigment Violet1
9, 23, 29, 30, 37, 40, 50, C.I. I. P
pigmentBlue 15, 15: 1, 15: 4, 1
5: 6, 22, 60, 64, C.I. I. Pigment
Green 7, 36, C.I. I. Pigment Bro
wn23, 25, 26, C.I. I. Pigment Bl
ack7 and titanium black.

【0024】本発明の感光性着色組成物には、顔料を充
分に分散させること、および透明基板上に1〜3ミクロ
ンの膜厚で塗布する必要があることから、塗布適性を付
与するために、通常は溶剤を用いて粘度調製を行う。溶
剤としては、たとえばメタノール、エタノール、トルエ
ン、シクロヘキサン、イソホロン、セロソルブアセテー
ト、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレン
グリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルベンゼ
ン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロ
ソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢
酸イソアミル、乳酸エチル、メチルエチルケトン、アセ
トン、シクロヘキサノン等が挙げられ、単独もしくは2
種以上を混合して用いることができる。
In the photosensitive coloring composition of the present invention, since it is necessary to disperse the pigment sufficiently and to apply the composition on a transparent substrate in a film thickness of 1 to 3 μm, it is necessary to provide coating applicability. The viscosity is usually adjusted using a solvent. Examples of the solvent include methanol, ethanol, toluene, cyclohexane, isophorone, cellosolve acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, xylene, ethylbenzene, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, isoamyl acetate, ethyl lactate, and methyl ethyl ketone. , Acetone, cyclohexanone and the like.
A mixture of more than one species can be used.

【0025】感光性着色組成物の製造は、3本ロールミ
ル、2本ロールミル、サンドミル、アトライター、ボー
ルミル、ニーダー、ペイントシェーカー等の各種分散手
段を用いて行うことができる。分散時に重合反応等によ
りゲル化が起こるのを防ぐ目的で、重合禁止剤を添加し
てもよく、また、モノマーや光開始剤は顔料分散後に配
合してもよい。また、顔料の分散を良好にするために適
宜分散助剤を添加できる。分散助剤は顔料の分散をたす
け、かつ分散後の再凝集を防止する効果があるため、透
明性に優れたカラーフィルタが得られる。
The production of the photosensitive coloring composition can be carried out using various dispersing means such as a three-roll mill, a two-roll mill, a sand mill, an attritor, a ball mill, a kneader and a paint shaker. For the purpose of preventing gelation due to a polymerization reaction or the like during dispersion, a polymerization inhibitor may be added, and a monomer or a photoinitiator may be blended after the pigment is dispersed. In addition, a dispersing aid can be appropriately added to improve the dispersion of the pigment. Since the dispersing aid has an effect of dispersing the pigment and preventing reaggregation after the dispersion, a color filter having excellent transparency can be obtained.

【0026】本発明のカラーフィルタは、一般にガラス
等の透明基板上に本発明の感光性着色組成物を塗布し、
露光により光硬化させて製造される。一般的には、 第一工程;透明基板上に感光性着色樹脂層を形成させる
工程、 第二工程;前記感光樹脂層に、所定のパターンを有する
パターンマスクを介しパターン露光を行う工程、 第三工程;前記パターン露光後に感光性樹脂層に現像を
行い、所定のパターンに従い前記透明基板上に残留した
感光性樹脂層を画素層とする工程、 第四工程;現像工程後、画素層を形成した透明基板にベ
イキング(ポストベイク)を行う工程、 とからなる工程で製造されるが、本発明のカラーフィル
タの製造方法は、本発明の感光性着色組成物を使用する
限り、上記方法に限定されるものではない。
The color filter of the present invention is generally prepared by coating the photosensitive coloring composition of the present invention on a transparent substrate such as glass.
It is manufactured by light curing by exposure. Generally, a first step; a step of forming a photosensitive colored resin layer on a transparent substrate; a second step; a step of performing pattern exposure on the photosensitive resin layer through a pattern mask having a predetermined pattern; A step of developing the photosensitive resin layer after the pattern exposure, and forming the photosensitive resin layer remaining on the transparent substrate into a pixel layer according to a predetermined pattern; a fourth step; forming a pixel layer after the developing step And baking (post-baking) the transparent substrate. The method for producing a color filter of the present invention is limited to the above method as long as the photosensitive coloring composition of the present invention is used. Not something.

【0027】以下に本発明における好ましいカラーフィ
ルタの製造工程を詳細に説明する。第一工程では本発明
の感光性着色組成物をガラス等の透明基板上にスプレー
コートやスピナーコート、ロールコート、スクリーンコ
ート等の塗布方法により塗布する。これらの塗布機に適
正な流動性を得る目的で、本発明の感光性着色組成物に
は先に述べた溶剤のほかに、硫酸バリウム、炭酸カルシ
ウム、シリカ等の体質顔料や、レベリング剤あるいは消
泡剤として少量のシリコン系あるいはフッ素系等の界面
活性剤を添加してもよい。塗布された感光性着色組成物
は、熱風オーブンあるいはホットプレート等で一般に6
0〜80℃、10〜30分の条件で溶剤を乾燥(プリベ
イク)させてもよい。この時の温度が高すぎたり、乾燥
時間が長すぎると、一部重合あるいは架橋が起こり、未
露光部の現像液に対する溶解性が低下し、いわゆる焼き
つきと称される現像不良を引き起こすことがあるので好
ましくない。第二工程では、第一工程で得られた感光性
樹脂層に、通常カラーフィルタパターンを有するフォト
マスクを介して紫外線露光を行う。光源としては一般に
超高圧水銀灯、メタルハライドランプ等が用いられる
が、フォトマスクを透過する紫外線は通常300nm以
上の光であるため、超高圧水銀灯の輝線スペクトルのi
線(365nm)、h線(405nm)、g線(436
nm)と呼ばれる波長の光が重合反応あるいは架橋反応
に用いられる。従ってカラーフィルタ用の感光性着色組
成物は上記3つの輝線スペクトルに対する感度が重要で
ある。第三工程では、第二工程で得られた露光後の感光
性樹脂層に弱アルカリ現像液を用い、未露光未硬化部
分、すなわち画素領域以外の感光性樹脂層を除去する。
第四工程では、第三工程で得られた画素層を形成した透
明基板を160〜300℃で、約20〜30分のポスト
ベイクを行い第一色目の画素層を得る。各色について第
一〜第四工程を繰り返し、カラーフィルタを得る。
Hereinafter, a preferred process for producing a color filter according to the present invention will be described in detail. In the first step, the photosensitive coloring composition of the present invention is applied on a transparent substrate such as glass by a coating method such as spray coating, spinner coating, roll coating, and screen coating. For the purpose of obtaining appropriate fluidity in these coating machines, the photosensitive coloring composition of the present invention may contain, in addition to the above-mentioned solvent, an extender such as barium sulfate, calcium carbonate, silica, a leveling agent or a dehydrating agent. A small amount of a silicone-based or fluorine-based surfactant may be added as a foaming agent. The applied photosensitive coloring composition is generally treated with a hot air oven or a hot plate for 6 hours.
The solvent may be dried (prebaked) at 0 to 80 ° C. for 10 to 30 minutes. If the temperature at this time is too high or the drying time is too long, partial polymerization or cross-linking occurs, the solubility of the unexposed portion in the developing solution is reduced, and a development defect called so-called seizure may be caused. Is not preferred. In the second step, the photosensitive resin layer obtained in the first step is usually exposed to ultraviolet light through a photomask having a color filter pattern. As a light source, an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, or the like is generally used. Since ultraviolet light transmitted through a photomask is usually light of 300 nm or more, the emission line spectrum of the ultra-high pressure mercury lamp is i.
Line (365 nm), h line (405 nm), g line (436
(nm) is used for the polymerization reaction or the crosslinking reaction. Therefore, the sensitivity of the photosensitive coloring composition for a color filter to the above three bright line spectra is important. In the third step, the unexposed uncured portion, that is, the photosensitive resin layer other than the pixel region is removed from the exposed photosensitive resin layer obtained in the second step using a weak alkaline developer.
In the fourth step, the transparent substrate on which the pixel layer obtained in the third step is formed is post-baked at 160 to 300 ° C. for about 20 to 30 minutes to obtain a first color pixel layer. The first to fourth steps are repeated for each color to obtain a color filter.

【0028】[0028]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
例中、部とは重量部を、%は重量%をそれぞれ示す。ま
た、調製した感光性着色組成物を便宜上レジストと呼
ぶ。なお、本実施例では現在カラー液晶デイスプレー用
カラーフィルタの製造法として広く行われている、顔料
分散法のアルカリ現像型黒レジストについて記す。実施
例に先立ち、アルカリ水溶液に可溶の樹脂の合成例を示
す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on embodiments.
In the examples, "part" indicates "part by weight" and "%" indicates "% by weight". The prepared photosensitive coloring composition is referred to as a resist for convenience. In this embodiment, an alkali-developing black resist of a pigment dispersion method, which is currently widely used as a method of manufacturing a color filter for a color liquid crystal display, will be described. Prior to the examples, examples of synthesizing a resin soluble in an aqueous alkaline solution will be described.

【0029】(樹脂溶液製造例1)1リットル容の4つ
口フラスコに、シクロヘキサノン350部、スチレン2
6部、2−ヒドロキシエチルアクリレート23部、メタ
クリル酸35部、メタクリル酸メチル21部、メタクリ
ル酸ブチル70部を仕込み、90℃に加熱し、あらかじ
めシクロヘキサノン290部、スチレン26部、2−ヒ
ドロキシエチルアクリレート23部、メタクリル酸35
部、メタクリル酸メチル21部、メタクリル酸ブチル7
0部とアゾビスイソブチロニトリル1.75部を混合溶
解したものを3時間で滴下し、90℃にて3時間さらに
反応させた。さらに、アゾビスイソブチロニトリル0.
75部をシクロヘキサノン10部に溶解させたものを添
加し、さらに1時間反応を続け、樹脂溶液を合成した。
この樹脂溶液の一部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20%となるようにシクロヘキサノンを
添加し、樹脂溶液1を調製した。
(Resin Solution Production Example 1) In a 1-liter four-necked flask, 350 parts of cyclohexanone and styrene 2
6 parts, 23 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 35 parts of methacrylic acid, 21 parts of methyl methacrylate, and 70 parts of butyl methacrylate were heated to 90 ° C., and 290 parts of cyclohexanone, 26 parts of styrene, and 2 parts of 2-hydroxyethyl acrylate were prepared in advance. 23 parts, methacrylic acid 35
Part, methyl methacrylate 21 parts, butyl methacrylate 7
A mixture of 0 parts and 1.75 parts of azobisisobutyronitrile was added dropwise over 3 hours, and the mixture was further reacted at 90 ° C. for 3 hours. Furthermore, azobisisobutyronitrile 0.1.
A solution obtained by dissolving 75 parts in 10 parts of cyclohexanone was added, and the reaction was further continued for 1 hour to synthesize a resin solution.
A part of this resin solution was sampled at 180 ° C and 20 ° C.
After heating and drying for a minute, the non-volatile content was measured, and cyclohexanone was added to the previously synthesized resin solution so that the non-volatile content was 20%, whereby a resin solution 1 was prepared.

【0030】(樹脂溶液製造例2)1リットル容の4つ
口フラスコに、シクロヘキサノン350部、スチレン2
6部、2−ヒドロキシエチルアクリレート44部、アク
リル酸35部、メタクリル酸ブチル70部を仕込み90
℃に加熱し、あらかじめシクロヘキサノン290部、ス
チレン26部、2−ヒドロキシエチルアクリレート44
部、アクリル酸35部、メタクリル酸ブチル70部とア
ゾビスイソブチロニトリル1.75部を混合溶解したも
のを3時間で滴下し、90℃にて3時間さらに反応させ
た。さらに、アゾビスイソブチロニトリル0.75部を
シクロヘキサノン10部に溶解させたものを添加し、さ
らに1時間反応を続け、樹脂溶液を合成した。次いで、
フラスコ内温を80℃として、イソシアネートエチルメ
タクリレート24部、オクチル酸スズ0.11部をシク
ロヘキサン20部で溶解したものを約10分で滴下し、
滴下後20分反応させて樹脂溶液を合成した。次に樹脂
溶液1と同様にして、シクロヘキサノンを添加して、不
揮発分20%の樹脂溶液2を調製した。
(Resin Solution Production Example 2) In a 1-liter four-necked flask, 350 parts of cyclohexanone and styrene 2 were added.
6 parts, 44 parts of 2-hydroxyethyl acrylate, 35 parts of acrylic acid, and 70 parts of butyl methacrylate
290 parts of cyclohexanone, 26 parts of styrene, and 44 parts of 2-hydroxyethyl acrylate.
And 35 parts of acrylic acid, 70 parts of butyl methacrylate, and 1.75 parts of azobisisobutyronitrile were added dropwise over 3 hours, and the mixture was further reacted at 90 ° C. for 3 hours. Further, a solution obtained by dissolving 0.75 part of azobisisobutyronitrile in 10 parts of cyclohexanone was added, and the reaction was further continued for 1 hour to synthesize a resin solution. Then
With the temperature inside the flask at 80 ° C., 24 parts of isocyanateethyl methacrylate and 0.11 part of tin octylate dissolved in 20 parts of cyclohexane were added dropwise in about 10 minutes,
After dropping, the mixture was reacted for 20 minutes to synthesize a resin solution. Next, in the same manner as in the resin solution 1, cyclohexanone was added to prepare a resin solution 2 having a nonvolatile content of 20%.

【0031】(実施例1〜5) 黒色レジストの作成 樹脂溶液1:55部 Special Black(Degussa社製):
5.7部 分散剤:0.29部 シクロヘキサノン:7.8部 を混合し、ペイントシェーカーにて24時間分散して黒
色分散体を作成した。次いで、 黒色分散体:54.15部 NKエステルATMPT(新中村化学社製):4.85
部 増感剤 :0.7〜1.8部 有機ホウ素錯体:0.9部 チオール化合物:0.9部 シクロヘキサノン:39.0部 を容器中で充分に混合し、1.0ミクロンのフィルタに
てろ過し、不揮発成分約20%の黒色レジストを作成し
た。増感剤、有機ホウ素錯体、チオール化合物の組み合
わせ及び増感剤中の成分比率を表1に示す。
(Examples 1 to 5) Preparation of black resist Resin solution 1: 55 parts Special Black (manufactured by Degussa):
5.7 parts Dispersant: 0.29 parts Cyclohexanone: 7.8 parts were mixed and dispersed with a paint shaker for 24 hours to prepare a black dispersion. Next, black dispersion: 54.15 parts NK ester ATMPT (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.): 4.85
Part Sensitizer: 0.7 to 1.8 parts Organoboron complex: 0.9 part Thiol compound: 0.9 part Cyclohexanone: 39.0 parts Mix well in a container to form a 1.0 micron filter. Then, a black resist having a nonvolatile component of about 20% was prepared. Table 1 shows combinations of the sensitizer, the organic boron complex, and the thiol compound and the component ratios in the sensitizer.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】(比較例) 上記黒色分散体:54.15部 NKエステルATMPT(新中村化学社製):4.85
部 2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリク
ロロメチル)−s−トリアジン:2部 シクロヘキサノン:39.0部 を容器中で充分に混合し、1.0ミクロンのフィルタに
てろ過し、不揮発成分約20%の比較黒色レジストを作
成した。
(Comparative Example) The above black dispersion: 54.15 parts NK ester ATMPT (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co.): 4.85
Part 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine: 2 parts Cyclohexanone: 39.0 parts are thoroughly mixed in a vessel and filtered through a 1.0 micron filter. Then, a comparative black resist having a nonvolatile component of about 20% was prepared.

【0034】得られたレジストの分光感度を測定するた
めに、100mm×100mmのガラス基板上にスピン
コーターで乾燥膜厚が1.4ミクロンになるようにレジ
ストを塗布し、70℃、20分熱風オーブンで乾燥し、
照射分光器(日本分光社製JASCO CT−25CP
型)にセットして露光を行った。光源としては、超高圧
水銀ランプを用いた。露光後の基板を1%の炭酸ナトリ
ウム水溶液に約60秒浸し現像した後、流水で洗浄し2
20℃で30分加熱して分光写真を得た。表2にi線
(365nm)、h線(405nm)、およびg線(4
36nm)での現像残りの段数を示す。本実験での段数
と露光量の関係は下記の通りである。即ち、段数が大き
いほど感度が高いことを示す。
In order to measure the spectral sensitivity of the obtained resist, a resist was applied on a 100 mm × 100 mm glass substrate by a spin coater so that the dry film thickness became 1.4 μm, and heated at 70 ° C. for 20 minutes. Dried in the oven,
Irradiation spectrometer (JASCO CT-25CP manufactured by JASCO Corporation)
) And exposed. An ultra-high pressure mercury lamp was used as a light source. The exposed substrate is immersed in a 1% aqueous solution of sodium carbonate for about 60 seconds, developed, and then washed with running water.
Spectrographs were obtained by heating at 20 ° C. for 30 minutes. Table 2 shows i-line (365 nm), h-line (405 nm), and g-line (4
At 36 nm). The relationship between the number of stages and the exposure in this experiment is as follows. That is, the larger the number of stages, the higher the sensitivity.

【0035】[0035]

【表2】 [Table 2]

【0036】結果を表3に示す。Table 3 shows the results.

【表3】 [Table 3]

【0037】[0037]

【発明の効果】表3の結果から明らかなように、本発明
により酸素遮断膜を形成しなくても高感度な感光性着色
組成物が得られることから、カラーフィルター製造にお
ける工程短縮が可能で、生産性向上によるコストダウン
が可能となると同時に、耐諸性に優れたカラーフィルタ
を供給できた。
As is evident from the results in Table 3, the present invention provides a photosensitive coloring composition having high sensitivity without forming an oxygen barrier film, so that the process for producing a color filter can be shortened. In addition, it was possible to reduce costs by improving productivity, and at the same time, it was possible to supply a color filter having excellent durability.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA01 AB13 AC01 AD01 BC13 CA03 CA28 CA30 CA32 CA39 CC12 EA05 FA03 FA17 FA29 2H048 BA45 BA48 BB02 BB42 BB46 4J011 QA02 QA03 QA06 QA08 QA09 QA19 QA23 QA34 QB16 QB19 RA15 SA21 SA78 SA83 SA87 TA03 UA01 VA01 WA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page F term (reference) 2H025 AA01 AB13 AC01 AD01 BC13 CA03 CA28 CA30 CA32 CA39 CC12 EA05 FA03 FA17 FA29 2H048 BA45 BA48 BB02 BB42 BB46 4J011 QA02 QA03 QA06 QA08 QA09 QA19 QA23 QA19 SA83B TA03 UA01 VA01 WA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 300〜500nmに吸収波長領域を持
つ増感剤(A)と、一般式(1)で表される有機ホウ素
錯体(B)およびチオール基を有する化合物(C)とを
含有することを特徴とするカラーフィルタ用光重合開始
剤。 一般式(1); 【化1】 (式中、R1 、R2 、R3 およびR4 はそれぞれ独立
に、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルケニ
ル基、複素環基または脂環基を表し、Z+ はアンモニウ
ムカチオン、スルホニウムカチオン、オキソスルホニウ
ムカチオン、ピリジニウムカチオン、ホスホニウムカチ
オン、オキソニウムカチオンまたはヨードニウムカチオ
ンを表す。)
1. A sensitizer (A) having an absorption wavelength range of 300 to 500 nm, an organic boron complex (B) represented by the general formula (1), and a compound (C) having a thiol group. A photopolymerization initiator for a color filter, comprising: General formula (1); (Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an alkenyl group, a heterocyclic group or an alicyclic group, and Z + represents an ammonium cation, a sulfonium cation Oxosulfonium cation, pyridinium cation, phosphonium cation, oxonium cation or iodonium cation.)
【請求項2】 チオール基を有する化合物(C)が、2
−メルカプトベンゾチアゾール、ペンタエリスリトール
テトラキスチオプロピオネートから選ばれる少なくとも
1種であることを特徴とする請求項1に記載の光重合開
始剤。
2. The compound (C) having a thiol group is
2. The photopolymerization initiator according to claim 1, wherein the photopolymerization initiator is at least one selected from mercaptobenzothiazole and pentaerythritol tetrakisthiopropionate.
【請求項3】 増感剤(A)が、ベンゾフェノン類およ
び/または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
ミダゾールを含むことを特徴とする、請求項1または2
に記載の光重合開始剤。
3. The method according to claim 1, wherein the sensitizer (A) is a benzophenone and / or 2,2′-bis (2-chlorophenyl)-.
3. The composition according to claim 1, comprising 4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole.
The photopolymerization initiator according to the above.
【請求項4】 溶剤またはアルカリ水溶液に可溶の透明
高分子重合体(D)、エチレン性不飽和結合を有する化
合物(E)、顔料(F)および請求項1〜3のいずれか
に記載の光重合開始剤を含有することを特徴とするカラ
ーフィルタ用感光性着色組成物。
4. The transparent polymer (D) soluble in a solvent or an aqueous alkali solution, a compound (E) having an ethylenically unsaturated bond, a pigment (F), and the pigment according to any one of claims 1 to 3. A photosensitive coloring composition for a color filter, comprising a photopolymerization initiator.
【請求項5】 透明基板上に、請求項4記載のカラーフ
ィルタ用感光性着色組成物を用いて画素を形成してなる
ことを特徴とするカラーフィルタ。
5. A color filter comprising a pixel formed on a transparent substrate using the photosensitive color composition for a color filter according to claim 4.
【請求項6】 透明基板上に、請求項4記載のカラーフ
ィルタ用感光性着色組成物層を形成する工程および露光
により露光部分の感光性着色組成物層を光硬化させる工
程を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
6. A step of forming a photosensitive color composition layer for a color filter according to claim 4 on a transparent substrate and a step of photo-curing the exposed portion of the photosensitive color composition layer by exposure. A method of manufacturing a color filter.
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