JP2007233230A - Photosensitive black composition and color filter - Google Patents

Photosensitive black composition and color filter Download PDF

Info

Publication number
JP2007233230A
JP2007233230A JP2006057476A JP2006057476A JP2007233230A JP 2007233230 A JP2007233230 A JP 2007233230A JP 2006057476 A JP2006057476 A JP 2006057476A JP 2006057476 A JP2006057476 A JP 2006057476A JP 2007233230 A JP2007233230 A JP 2007233230A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon black
black
photosensitive
composition
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2006057476A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Ueno
慎司 上野
Hideaki Yamazaki
秀明 山崎
Koji Kiritani
康治 桐谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Ink Mfg Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Ink Mfg Co Ltd filed Critical Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority to JP2006057476A priority Critical patent/JP2007233230A/en
Publication of JP2007233230A publication Critical patent/JP2007233230A/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive black composition having high sensitivity, high light shielding effect, excellent stability and low viscosity, and a color filter with a black matrix having high light shielding effect and adhesion. <P>SOLUTION: The photosensitive black composition contains carbon black, a photopolymerization initiator, a dye derivative, an ethylenically unsaturated compound and a resin, wherein the carbon black is produced by mixing and dry-grinding carbon black (a1) not containing particles of >40 nm and having an average primary particle diameter of 8-20 nm and carbon black (a2) having a larger average particle diameter than the carbon black (a1) by ≥5 nm and having an average primary particle diameter of 21-40 nm. The color filter has the black matrix formed of the photosensitive black composition on a transparent substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置、撮像管素子等に用いられるカラーフィルタを構成するブラックマトリックスの形成に使用される感光性黒色組成物、および該感光性黒色組成物から形成されるブラックマトリックスを備えるカラーフィルタに関する。   The present invention relates to a photosensitive black composition used for forming a black matrix constituting a color filter used in a liquid crystal display device, an imaging tube element, etc., and a color comprising a black matrix formed from the photosensitive black composition Regarding filters.

カラーフィルタは、赤(R)、緑(G)、青(B)のフィルタセグメントの間にブラックマトリックス(以下、「BM」と略すことがある。)と呼ばれる格子状の黒色パターンを形成するのが一般的である。このブラックマトリックスの機能は、バックライトからの光を遮断しコントラストを向上させること、隣接するRGB画素の混色を防止することである。
ブラックマトリックス形成法には、透明基板上にクロム等の金属化合物を用いて、蒸着法、スパッタ法などで金属薄膜を形成したのち、フォトリソグラフィー法とエッチング工程を経て微細パターンを形成する方法(金属BM)、カーボンブラック等の黒色成分を感光性材料に分散した感光性黒色組成物を用い、フォトリソグラフィー法で形成する方法(樹脂BM)が開発されている。
The color filter forms a grid-like black pattern called a black matrix (hereinafter sometimes abbreviated as “BM”) between red (R), green (G), and blue (B) filter segments. Is common. The function of this black matrix is to block the light from the backlight and improve the contrast, and to prevent color mixing of adjacent RGB pixels.
In the black matrix formation method, a metal thin film is formed on a transparent substrate using a metal compound such as chromium by vapor deposition or sputtering, and then a fine pattern is formed through a photolithography method and an etching process (metal) BM), and a method (resin BM) formed by a photolithography method using a photosensitive black composition in which a black component such as carbon black is dispersed in a photosensitive material has been developed.

しかしながら、金属BMは、製造工程が複雑ゆえ製造コストが非常に高くつくばかりか、蒸着法やスパッタ法を採用することから装置コスト的に、あるいは技術的観点から大型基板への形成が難しい。加えて、一般的に使用されるクロムは、環境問題の点で好ましくない。
上記の環境問題の観点、さらには低コスト化の観点から、近年では、金属BMに代わり樹脂BMが着目されている。しかしながら、樹脂BMにおいては、金属BMに比べて遮光性(光学濃度=OD)が低いという問題点がある。すなわち、金属BMでは一般的に膜厚0.1〜0.2μmで所望の遮光性を得ることができるのに対し、樹脂BMで同等の遮光性を発現するためには、膜厚を1〜2μmに設定しなければならない。カラーフィルタを作成する際には、光漏れをなくすためにBMと隣接するRGB層とを重ねあわせて形成するが、樹脂BMではBMとRGB層とが重なる部分の段差が大きくなり、この段差部分が液晶配向を乱して表示品質を低下させるという問題が生じる。このような背景より、樹脂BMには、高い遮光性、つまり単位膜厚において高いOD値が求められている。
However, the metal BM is not only very expensive to manufacture due to the complicated manufacturing process, but it is difficult to form it on a large substrate from the viewpoint of apparatus cost or from a technical point of view because it employs a vapor deposition method or a sputtering method. In addition, commonly used chromium is not preferred in terms of environmental issues.
In recent years, the resin BM has attracted attention in place of the metal BM from the viewpoint of the environmental problems described above and also from the viewpoint of cost reduction. However, the resin BM has a problem that the light shielding property (optical density = OD) is lower than that of the metal BM. That is, the metal BM can generally obtain a desired light-shielding property with a film thickness of 0.1 to 0.2 μm, while the resin BM has a film thickness of 1 to 1 in order to exhibit an equivalent light-shielding property. Must be set to 2 μm. When creating a color filter, in order to eliminate light leakage, the BM and the adjacent RGB layer are overlapped and formed, but in the resin BM, the step where the BM and the RGB layer overlap is increased. Causes a problem that the liquid crystal alignment is disturbed and the display quality is deteriorated. Against this background, the resin BM is required to have a high light shielding property, that is, a high OD value in a unit film thickness.

そこで、ブラックマトリックスの遮光性を向上させて段差を低くする目的で、組成物中に含まれるカーボンブラックなどの遮光成分の含有量を多くする試みがなされている。しかしながら、遮光成分の含有量を多くする方法においては、感度低下、現像性、解像性、ブラックマトリックスのパターン形状、組成物の安定性(経時における感度変化、現像性変化、解像性変化、パターン形状変化)などが悪化するだけでなく、組成物の粘度が上昇するため、良好に基板に塗布できないという問題があった。
また、ブラックマトリックスの遮光性を向上させる目的で、2種類の遮光性材料を併用してOD値を高める手法、すなわち平均粒径の小さいカーボンブラックと平均粒径の大きいカーボンブラックを併用して、ブラックマトリックス内で最密充填構造を形成することにより遮光性(OD値)を向上させることが提案されている(特許文献1〜3参照。)。
Therefore, attempts have been made to increase the content of light-shielding components such as carbon black contained in the composition in order to improve the light-shielding property of the black matrix and reduce the level difference. However, in the method of increasing the content of the light shielding component, sensitivity reduction, developability, resolution, black matrix pattern shape, composition stability (sensitivity change over time, developability change, resolution change, Not only is the pattern shape change) worsened, but the viscosity of the composition is increased, so that there is a problem that it cannot be satisfactorily applied to the substrate.
In addition, for the purpose of improving the light-shielding property of the black matrix, a method of increasing the OD value by using two kinds of light-shielding materials in combination, that is, using carbon black having a small average particle size and carbon black having a large average particle size in combination, It has been proposed to improve the light shielding property (OD value) by forming a close-packed structure in a black matrix (see Patent Documents 1 to 3).

すなわち、特許文献1には、好ましくは一方のカーボンブラックの平均粒径が40〜130nmであり、他方のカーボンブラックの平均粒径が135〜500nmである、異なる平均粒子径を有する少なくとも2種のカーボンブラックと感光性樹脂とからなる感光性黒色樹脂組成物が開示されている。また、特許文献2には、遮光性材料および高分子材料を含有し、該遮光性材料が、好ましくは50nm以上の粒径を平均粒径とする大粒径分布、およびそれよりも小さい粒径を平均粒径とする小粒径分布からなる複粒径分布を有する粉体粒子(例えば、カーボンブラック)である黒色塗料組成物が開示されている。   That is, Patent Document 1 preferably includes at least two kinds of carbon black having an average particle diameter of 40 to 130 nm and the other carbon black having an average particle diameter of 135 to 500 nm and having different average particle diameters. A photosensitive black resin composition comprising carbon black and a photosensitive resin is disclosed. Patent Document 2 contains a light-shielding material and a polymer material, and the light-shielding material preferably has a large particle size distribution with an average particle size of 50 nm or more, and a smaller particle size. A black paint composition which is a powder particle (for example, carbon black) having a double particle size distribution consisting of a small particle size distribution with an average particle size of is disclosed.

また、特許文献3には、樹脂で被覆された、平均一次粒子径が少なくとも20nm異なる2種以上のカーボンブラック、好ましくは一方のカーボンブラックの平均一次粒子径が10〜40nm、他方のカーボンブラックの平均一次粒子径が45〜300nmであり、両者の平均一次粒子径の差が30nmであるカーボンブラックを含む黒色レジストパターン形成用カーボンブラックが開示されている。   Patent Document 3 discloses that two or more kinds of carbon blacks coated with a resin and having an average primary particle diameter different by at least 20 nm, preferably one carbon black having an average primary particle diameter of 10 to 40 nm and the other carbon black. There is disclosed a carbon black for forming a black resist pattern, which includes carbon black having an average primary particle diameter of 45 to 300 nm and a difference between the average primary particle diameters of both being 30 nm.

しかしながら、黒色組成物が、平均一次粒子径40nmを超えるカーボンブラックを含有する場合には、遮光性の観点で未だ不利であることに加えて、ブラックマトリックスのパターン形状のうち特に直線性においてギザツキが生じやすい、あるいはガラス基板との密着性に劣ることからブラックマトリックスのパターン形状の直線部分に欠けが生じやすいという問題があった。   However, when the black composition contains carbon black having an average primary particle diameter of more than 40 nm, in addition to being disadvantageous from the viewpoint of light shielding properties, the black matrix pattern shape has a particularly unevenness in linearity. There is a problem that the straight portion of the pattern shape of the black matrix is likely to be chipped because it tends to occur or has poor adhesion to the glass substrate.

また、組成物(ペースト)の基板への塗布方法としては、スピンコーティング法、ロールコーティング法、バーコーティング法、ダイコーティング法等が知られている。
スピンコーティング法は、半導体ウエハのフォトレジスト塗布に広く用いられている方法であり、回転する基板の表面中央にペーストを滴下することにより塗膜を形成する。カラーフィルタ用途では例えば特開昭63−107769号公報に開示されている。スピンコーティング法により得られる塗膜は、例えば特開平6−348023号公報や特開平7−261378号公報に開示されているように、ペーストのレオロジー特性をニュートニアン化することにより、基板の全範囲に渡って膜厚をかなり精度良く均一化できるが、ペーストが非ニュートニアンであったり粘度が高い場合は、回転中央部に膜厚の厚い部分が生じ、膜厚均一性が低下する。加えて、所定の膜厚を得るためのペーストの使用量が著しく多く、不経済である。また、基板のエッジ部や裏面にペーストが付着したり、装置内に飛散したペーストがゲル化あるいは固形化することがあり、工程の安定性、清浄性に欠け、歩留まり低下の原因となる。
As a method for applying the composition (paste) to the substrate, a spin coating method, a roll coating method, a bar coating method, a die coating method, and the like are known.
The spin coating method is a method widely used for applying a photoresist on a semiconductor wafer, and a coating film is formed by dropping a paste on the center of the surface of a rotating substrate. For color filter applications, for example, it is disclosed in JP-A-63-107769. The coating film obtained by the spin coating method is, for example, disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-348023 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-261378. However, if the paste is non-Newtonian or has a high viscosity, a thick portion is formed at the center of rotation, resulting in a reduction in film thickness uniformity. In addition, the amount of paste used to obtain a predetermined film thickness is extremely large, which is uneconomical. In addition, the paste may adhere to the edge or back surface of the substrate, or the paste scattered in the apparatus may be gelled or solidified, resulting in poor process stability and cleanliness, and a decrease in yield.

ロールコーティング法は、ゴムロールを介してペーストを基板に転写する方法であり、長尺の被塗工材、ロール状の巻き取られた被塗工材への塗工を行うことができる。しかし、ペーストがパンからアプリケーションロール、基板へ順次送られる関係上、ペーストが空気に曝される時間が長く、ペーストの吸湿による変質が起こりやすいのみならず、異物の混入も発生しやすい。異物が混入した場合、ペーストが非ニュートニアンであったり粘度が高い場合は、レベリング性が悪いため異物を起点として基板移動方向にスジが発生する。   The roll coating method is a method of transferring a paste to a substrate through a rubber roll, and can be applied to a long coated material or a rolled coated material. However, because the paste is sequentially sent from the pan to the application roll and the substrate, the paste is exposed to air for a long time, and not only is the deterioration due to moisture absorption of the paste easy to occur, but also foreign matter is likely to be mixed. When foreign matter is mixed, if the paste is non-Newtonian or has a high viscosity, the leveling property is poor and streaks occur in the direction of substrate movement starting from the foreign matter.

バーコーティング法は、ロッドに細いワイヤを巻いたバーを用いて基板にペーストを塗布する方法であり、特開平2−258081号公報などに開示されている。この方法では、ロッドに巻かれたワイヤが基板に直接接するため、ペーストが非ニュートニアンであったり粘度が高い場合は、レベリング性が悪く、ワイヤの跡が残るといった欠点を持っている。   The bar coating method is a method in which a paste is applied to a substrate using a bar in which a thin wire is wound around a rod, and is disclosed in JP-A-2-258081. In this method, since the wire wound around the rod is in direct contact with the substrate, when the paste is non-Newtonian or the viscosity is high, the leveling property is poor and the wire trace remains.

ダイコーティング法は、ペーストをスリットから吐出する口金を基板と相対的に移動させることにより、基板に塗膜を形成する方法であり、特開平7−8894号公報などに開示されている。この方法は、吐出されるペーストの使用率が極めて高く、かつ、スリットから吐出されるまでペースト送液経路が密閉されているので塗膜の品質を高く維持できるといった利点を持つ優れた塗布方法である。しかしながら、基板と口金先端部の間隙をできる限り狭く制御しないと、ダイと基板の相対速度を上げた際に、口金先端と基板間の液溜まりが途切れて膜切れするために基板移動方向にスジが発生するといった欠点も存在する。特に、ペーストの粘度が高すぎる場合や、薄いウェット膜を形成しようとした場合にこの現象が発生しやすい。従って、ダイコーティング法において使用するペーストの粘度は、できるだけ低い方が好ましい。   The die coating method is a method of forming a coating film on a substrate by moving a base for discharging paste from a slit relative to the substrate, and is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-8894. This method is an excellent coating method that has the advantage that the usage rate of the discharged paste is extremely high, and the paste feeding path is sealed until it is discharged from the slit, so that the quality of the coating film can be kept high. is there. However, if the gap between the substrate and the tip of the die is not controlled as narrow as possible, when the relative speed between the die and the substrate is increased, the liquid pool between the tip of the die and the substrate is interrupted and the film is cut off. There is also a drawback that occurs. In particular, this phenomenon tends to occur when the viscosity of the paste is too high or when a thin wet film is to be formed. Therefore, the viscosity of the paste used in the die coating method is preferably as low as possible.

上記のように、いずれの塗布方法においても粘度が低いことがより好ましい。
引用文献4には組成物の固形成分濃度や剪断速度を規定した技術が開示されているが、粘度を低くすると必要な遮光度が得られないという問題があった。
As described above, it is more preferable that the viscosity is low in any coating method.
Although Cited Document 4 discloses a technique that defines the solid component concentration and the shear rate of the composition, there is a problem that a required light shielding degree cannot be obtained if the viscosity is lowered.

他方、特許文献5および6には、特定の色素誘導体や特定の開始剤を用いた感光性黒色組成物が開示されているが、この場合は、感光性黒色組成物の安定性(経時における感度変化、パターン形状変化)と高遮光性を同時に満足させるという点で未だ不十分であった。   On the other hand, Patent Documents 5 and 6 disclose a photosensitive black composition using a specific dye derivative or a specific initiator. In this case, the stability (sensitivity with time) of the photosensitive black composition is disclosed. Change, pattern shape change) and high light-shielding properties at the same time are still insufficient.

更に、カラー液晶ディスプレーに用いる基板の基本的な構造は、透明ガラス基板、ブラックマトリックス及びカラーフィルタ層、オーバーコート層、透明導電膜を設けたものである。このうちブラックマトリックスは、有効領域以外からのもれ光を抑制して表示特性を向上させる役割を持つ。近年では樹脂製のブラックマトリックス材料が多く使われる様になり、特にフォトリソプロセスによってパターニングされるのが一般的である。しかしながら、ブラックマトリックスとして樹脂材料を用いた場合、無機材料である透明ガラス基板と樹脂材料との相互作用が小さいために密着性が不十分となり、その結果ブラックマトリックスのパターニングプロセスにおいて、ブラックマトリックスに剥離が生じやすいとの問題点があった。すなわち、ブラックマトリックス原料をコーティングした後に露光,現像するプロセスにおいて、現像条件のばらつきにより局部的にブラックマトリックスの剥離が生じることがあった。これによって、特に工業的に生産する際には工程のあらゆる条件を厳しく管理する必要が生じ、また場合によっては歩留りの低下を導いていた。
上記問題を解決するために、ガラス基板上に疎水性の有機珪素化合物の膜を被覆させて、ガラスと樹脂の密着性を増加させる技術が開示されている(特許文献7)が、組成物における改良はされていなかった。
Furthermore, the basic structure of the substrate used for the color liquid crystal display is provided with a transparent glass substrate, a black matrix and a color filter layer, an overcoat layer, and a transparent conductive film. Among these, the black matrix has a role of improving display characteristics by suppressing light leakage from other than the effective region. In recent years, resin-made black matrix materials have been frequently used, and in particular, patterning is generally performed by a photolithography process. However, when a resin material is used as the black matrix, the adhesion between the transparent glass substrate, which is an inorganic material, and the resin material is small, resulting in insufficient adhesion. As a result, the black matrix patterning process peels off the black matrix. There was a problem that it was easy to occur. That is, in the process of exposing and developing after coating the black matrix material, the black matrix may be locally peeled off due to variations in development conditions. This necessitates strict management of all process conditions, particularly in industrial production, and in some cases leads to a decrease in yield.
In order to solve the above problem, a technique for increasing the adhesion between glass and resin by coating a hydrophobic organic silicon compound film on a glass substrate has been disclosed (Patent Document 7). There was no improvement.

特開平9−133806号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-133806 特開平9−279082号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-279082 特開平11−80584号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-80584 特開2000−056126号公報JP 2000-056126 A 特開2005−10604号公報JP 2005-10604 A 特開2005−99488号公報JP 2005-99488 A 特開2000−221485号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2000-212485

本発明の目的は、高い遮光性、安定性に優れ、低粘度の感光性黒色組成物、および遮光性や密着性が高いブラックマトリックスを備えるカラーフィルタを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a photosensitive black composition excellent in high light-shielding property and stability and having a low viscosity, and a color filter including a black matrix having high light-shielding property and adhesion.

本発明の感光性黒色組成物は、(a)カーボンブラック、(b)光重合開始剤、(c)色素誘導体、(d)エチレン性不飽和化合物、および(e)樹脂を含有する感光性黒色組成物において、カーボンブラックが、40nmを超える粒子を含まず、平均一次粒子径が8〜20nmであるカーボンブラック(a1)と、カーボンブラック(a1)より平均粒子径が5nm以上大きく、かつ平均一次粒子径が21〜40nmであるカーボンブラック(a2)とを混合し乾式粉砕したものであることを特徴とする。
カーボンブラック(a2)とカーボンブラック(a1)の重量比(カーボンブラック(a1)の重量/カーボンブラック(a2)の重量)が1/3〜1/20であることを特徴とする。
カーボンブラック(a1)と、カーボンブラック(a2)と、(c)色素誘導体とを混合し乾式粉砕することを特徴とする。
カーボンブラック(a1)とカーボンブラック(a2)を乾式粉砕した後に、(c)色素誘導体を混合することを特徴とする。
The photosensitive black composition of the present invention is a photosensitive black composition containing (a) carbon black, (b) a photopolymerization initiator, (c) a dye derivative, (d) an ethylenically unsaturated compound, and (e) a resin. In the composition, carbon black does not contain particles exceeding 40 nm, the average primary particle diameter is 8 to 20 nm, carbon black (a1), the average particle diameter is 5 nm or more larger than carbon black (a1), and the average primary A carbon black (a2) having a particle diameter of 21 to 40 nm is mixed and dry pulverized.
The weight ratio of carbon black (a2) to carbon black (a1) (weight of carbon black (a1) / weight of carbon black (a2)) is 1/3 to 1/20.
Carbon black (a1), carbon black (a2), and (c) a pigment derivative are mixed and dry pulverized.
The carbon black (a1) and the carbon black (a2) are dry-pulverized and then mixed with (c) a pigment derivative.

また、光重合開始剤が、オキシム系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤から選ばれる少なくとも一種の光重合開始剤であること、さらに多官能チオールを含有すること、色素誘導体が、一般式(1)で示される色素誘導体を含むことを特徴とする。
また、樹脂の重量(P)とエチレン性不飽和化合物の重量(M)との比率(M/P)が、0.10〜0.70であることを特徴とする。
本発明のカラーフィルタは、透明基板上に、前記感光性黒色組成物から形成されるブラックマトリックスを備えることを特徴とする。
The photopolymerization initiator is at least one photopolymerization initiator selected from an oxime photopolymerization initiator, an imidazole photopolymerization initiator, and a borate photopolymerization initiator, and further contains a polyfunctional thiol. The dye derivative includes a dye derivative represented by the general formula (1).
The ratio (M / P) of the weight (P) of the resin and the weight (M) of the ethylenically unsaturated compound is 0.10 to 0.70.
The color filter of the present invention comprises a black matrix formed from the photosensitive black composition on a transparent substrate.

本発明の感光性黒色組成物は、(a)カーボンブラックが、40nmを超える粒子を含まず、平均一次粒子径が8〜20nmであるカーボンブラック(a1)と、カーボンブラック(a1)より平均一次粒子径が5nm以上大きく、かつ平均一次粒子径が21〜40nmであるカーボンブラック(a2)とを混合し乾式粉砕したものであるので、(a)カーボンブラックが高濃度においても分散が良好で、遮光性が高く安定性に優れ、かつ低粘度である。
また、(a)カーボンブラックは、色素誘導体と混合されたのちに乾式粉砕されることによって、更に遮光性が高く、安定性に優れ、低粘度の感光性黒色組成物が得られる。
上記感光性黒色組成物を用いることにより、遮光性及び密着性が高いブラックマトリックスを備えたカラーフィルタを形成することができる。
The photosensitive black composition of the present invention comprises (a) carbon black containing no particles exceeding 40 nm and having an average primary particle diameter of 8 to 20 nm and an average primary from carbon black (a1). Since carbon black (a2) having a particle size of 5 nm or more and an average primary particle size of 21 to 40 nm is mixed and dry-pulverized, (a) the carbon black has good dispersion even at a high concentration, High light-shielding property, excellent stability, and low viscosity.
In addition, (a) carbon black is mixed with a pigment derivative and then dry-pulverized, whereby a light-sensitive black composition having higher light-shielding properties, excellent stability, and low viscosity can be obtained.
By using the photosensitive black composition, it is possible to form a color filter including a black matrix having high light blocking properties and high adhesion.

まず、本発明の感光性黒色組成物について説明する。
本発明の感光性黒色組成物は、遮光成分として(a)カーボンブラックを含有する。(a)は、40nmを超える粒子を含まず、平均一次粒子径が8〜20nmであるカーボンブラック(a1)と、カーボンブラック(a1)より平均粒子径が5nm以上大きく、かつ平均一次粒子径が21〜40nmであるカーボンブラック(a2)とを混合し乾式粉砕したものである。
平均一次粒子径が8〜20nmであるカーボンブラック(a1)を単独で使用した感光性黒色組成物では、単位体積当たりのカーボンブラック粒子数が多数となり遮光性の観点で有利であるが、高遮光性のため光硬化性が劣る。更に、カーボンブラックの安定分散が困難であり、現像後のガラス基板に黒色組成物の一部が残る、残渣(あるいは地汚れとも呼ばれる)という現象を引き起こすという問題がある。
First, the photosensitive black composition of the present invention will be described.
The photosensitive black composition of the present invention contains (a) carbon black as a light shielding component. (a) does not include particles exceeding 40 nm, the average primary particle diameter is 8 to 20 nm, carbon black (a1), the average particle diameter is 5 nm or more larger than carbon black (a1), and the average primary particle diameter is Carbon black (a2) having a diameter of 21 to 40 nm is mixed and dry pulverized.
A photosensitive black composition using carbon black (a1) having an average primary particle size of 8 to 20 nm alone is advantageous in terms of light shielding properties because it has a large number of carbon black particles per unit volume, but has high light shielding properties. Therefore, the photocurability is inferior. In addition, it is difficult to stably disperse carbon black, and there is a problem that a phenomenon of a residue (or also referred to as background stain) is caused in which a part of the black composition remains on the glass substrate after development.

一方、平均一次粒子径が21〜40nmであるカーボンブラック(a2)を単独で使用した感光性黒色組成物では、単位体積当たりのカーボンブラック粒子数が少数となり光硬化性は有利となるが遮光性が不十分である。
また、平均一次粒子径が40nmを超えるカーボンブラックを含む感光性黒色組成物では、単位体積当たりのカーボンブラック粒子数が少数となり光硬化性は有利となるが、遮光性およびブラックマトリックスのパターン形状、特に直線性が不十分である。
On the other hand, in the photosensitive black composition using carbon black (a2) having an average primary particle diameter of 21 to 40 nm alone, the number of carbon black particles per unit volume is small and the photocurability is advantageous, but the light shielding property. Is insufficient.
Further, in the photosensitive black composition containing carbon black having an average primary particle diameter exceeding 40 nm, the number of carbon black particles per unit volume is small and photocurability is advantageous, but the light shielding property and the pattern shape of the black matrix, In particular, the linearity is insufficient.

カーボンブラック(a1)としては、平均一次粒子径が10〜18nmのものが好ましく、さらに比表面積が200〜600m/gであるカーボンブラックを好適に使用することができる。比表面積が200m/g未満のカーボンブラックを用いる場合には、ブラックマトリックスのパターン形状の劣化や密着性の低下を引き起こし易く、600m/gより大きいカーボンブラックを用いる場合は、カーボンブラックの安定分散が難しくなる傾向がある。なお、平均一次粒子径が8nm未満のカーボンブラックは製造が困難であるため、カーボンブラック(a1)として適当ではない。 As the carbon black (a1), those having an average primary particle diameter of 10 to 18 nm are preferable, and carbon black having a specific surface area of 200 to 600 m 2 / g can be suitably used. When carbon black with a specific surface area of less than 200 m 2 / g is used, it tends to cause deterioration of the pattern shape and adhesion of the black matrix, and when carbon black greater than 600 m 2 / g is used, the stability of the carbon black Dispersion tends to be difficult. Carbon black having an average primary particle diameter of less than 8 nm is difficult to produce, and is not suitable as carbon black (a1).

また、カーボンブラック(a2)としては、平均一次粒子径が22〜37nmのものが好ましく、さらに比表面積が40〜600m/gであるカーボンブラックを好適に使用することができる。比表面積が40m/g未満のカーボンブラックを用いる場合には、ブラックマトリックスのパターン形状の劣化や密着性の低下を引き起こし易く、600m/gより大きいカーボンブラックを用いる場合は、カーボンブラックの安定分散が難しくなる傾向がある。
さらに、カーボンブラック(a1)とカーボンブラック(a2)の平均一次粒子径の差が5nm未満の場合は、カーボンブラック(a1)とカーボンブラック(a2)を併用する場合に発現する高い遮光性や、感光性黒色組成物を所定期間保存した際、保存前後で現像速度変化や線幅変化などが殆ど生じないという安定性の効果が期待できない。
Moreover, as carbon black (a2), that whose average primary particle diameter is 22-37 nm is preferable, and also the carbon black whose specific surface area is 40-600 m < 2 > / g can be used conveniently. When carbon black with a specific surface area of less than 40 m 2 / g is used, it tends to cause deterioration of the pattern shape and adhesion of the black matrix, and when carbon black greater than 600 m 2 / g is used, the stability of the carbon black Dispersion tends to be difficult.
Furthermore, when the difference in average primary particle size between the carbon black (a1) and the carbon black (a2) is less than 5 nm, the high light-shielding property that is manifested when the carbon black (a1) and the carbon black (a2) are used together, When the photosensitive black composition is stored for a predetermined period, it is not possible to expect a stability effect that almost no change in development speed or change in line width occurs before and after storage.

平均一次粒子径が8〜20nmであるカーボンブラック(a1)としては、例えば、CABOT製のMONARCH あるいは BLACK PEARLS(1400、1300、1100、1000、900、880、800、700)、VULCAN(P、9A32)、三菱化学製の#(2700B、2650、2600、2450B、2400B、2350、2300、1000、990、980、970、960、950、900、850)、MCF88、MA600、DEGUSSA製のColor Black(FW2000、FW2、FW2V、FW1、FW18、S170、S160)、Special Black(6、5)、Printex (95、90、85、80、75、40、60)、東海カーボン製のシースト(9H SAF−HS、9 SAF)、旭カーボン製の旭#80、コロンビヤン・カーボン製のROYAL SPECTRA、NEO SPECTRA MARK(IおよびII)、NEO SPECTRA AG、SUPERBA(NEO MK III)、NEO SPECTRA MARK IV、RAVEN(5000、7000、5750、5250、3500、3200、2000、1500)、CONDUCTEX(40−220、SC)、RAVEN C BEADSなどを挙げることができる。好ましくはCABOT製のMONARCH(1100、800)、BLACK PERLS(1100、800)、三菱化学製の#850、特に好ましくはCABOT製のMONARCH1100を用いることができる。   Examples of carbon black (a1) having an average primary particle diameter of 8 to 20 nm include, for example, MONARCH or BLACK PEARLS (1400, 1300, 1100, 1000, 900, 880, 800, 700) manufactured by CABOT, VULCAN (P, 9A32). ), Mitsubishi Chemical # (2700B, 2650, 2600, 2450B, 2400B, 2350, 2300, 1000, 990, 980, 970, 960, 950, 900, 850), MCF88, MA600, Color Black (FW2000 made by DEGUSSA) , FW2, FW2V, FW1, FW18, S170, S160), Special Black (6, 5), Printex (95, 90, 85, 80, 75, 40, 60), Tokai Carbon Seast (9H SAF-HS, 9 SAF), Asahi Carbon's Asahi # 80, Colombian Carbon's ROYAL SPECTRA, NEO SPECTRA MARK (I and II), NEO SPECTRA AG, SUPERBA (NEO MK III), NEO SPECTRA MARK IV, RAVEN (5000, 7000, 5750, 5250, 3500, 3200, 2000, 1500), CONDUCTEX (40-220, SC), RAVEN C BEADS, and the like. Preferably, MONARCH (1100, 800) manufactured by CABOT, BLACK PERLS (1100, 800), # 850 manufactured by Mitsubishi Chemical, particularly preferably MONARCH 1100 manufactured by CABOT can be used.

平均一次粒子径が21〜40nmであるカーボンブラック(a2)としては、例えば、CABOT製のVULCAN(XC72R、XC72)、MOGUL L、BLACK PEARLS(L、570、520、490、480、470、460、450、430、420、410)、REGAL(660R、660、500R、330R、330、300R、250R、250、99R、99I)、ELFTEX(5、8、12、PELLETS115)、三菱化学製のMA(77、7、8、11、100、100R、100S、230、200RB、14)、#(750B、650B、52、50、47、45、45L、44、40、33、32、30、95、85、260、3230B、3350B)、CF9、DEGUSSA製のSpecial Black(4、4A、550、350)、Printex(150T、U、V、140U、140V、55、45、P、L6、L、300、30、ES23、3、ES22、35、XE2)、東海カーボン製のシースト{6ISAF、600ISAF-LS、5H−IISAF-HS、KH(N339)、3H HAF-HS、NH(N351)、3 HAF、3M、N LI-HAF、300 HAF-LS、116 MAF}、旭カーボン製の旭#75、旭#70(−IH、−IN、−L)、旭HS−500、旭F−200、コロンビヤン・カーボン製のRAVEN(1255、1250、1200、1170、1040、1035、1030 BEADS、1020、1000、890POWDWE、890HPOWDER、850、825BEADS)、CONDUCTEX(975BEADS、900BEADS)などを挙げることができる。好ましくはCABOT製のREGAL(300R、250R、250、99R、99I)、三菱化学製のMA(7、11、100R)、#(47、45、45L)、 DEGUSSA製のPrintex55、特に好ましくは三菱化学製の#47、CABOT製のREGAL 250Rを用いることができる。   Examples of carbon black (a2) having an average primary particle size of 21 to 40 nm include, for example, VULCAN (XC72R, XC72), MOGUL L, BLACK PEARLS (L, 570, 520, 490, 480, 470, 460, manufactured by CABOT) 450, 430, 420, 410), REGAL (660R, 660, 500R, 330R, 330, 300R, 250R, 250, 99R, 99I), ELFTEX (5, 8, 12, PELLETS115), MA (77) , 7, 8, 11, 100, 100R, 100S, 230, 200RB, 14), # (750B, 650B, 52, 50, 47, 45, 45L, 44, 40, 33, 32, 30, 95, 85, 260, 3230B, 3350B), CF9, Special Black (4, 4A, 550, 350) manufactured by DEGUSSA, Printex (150T, U, V, 140U, 140V, 55, 45, P, L6, L, 300, 30, ES23, 3, ES22, 35, XE2), Tokai carbon seast {6ISAF, 600ISAF-LS, 5H-IISAF-HS, KH (N339), 3H HAF-HS , NH (N351), 3 HAF, 3M, N LI-HAF, 300 HAF-LS, 116 MAF}, Asahi Carbon made Asahi # 75, Asahi # 70 (-IH, -IN, -L), Asahi HS- 500, Asahi F-200, Colombian Carbon RAVEN (1255, 1250, 1200, 1170, 1040, 1035, 1030 BEADS, 1020, 1000, 890POWDWE, 890HPOWDER, 850, 825BEADS), CONDUCTEX (975BEADS, 900BEADS), etc. Can be mentioned. Preferably, REGAL (300R, 250R, 250, 99R, 99I) manufactured by CABOT, MA (7, 11, 100R), # (47, 45, 45L) manufactured by Mitsubishi Chemical, Printex55 manufactured by DEGUSSA, particularly preferably Mitsubishi Chemical # 47 manufactured by CABOT, and REGAL 250R manufactured by CABOT can be used.

カーボンブラック(a2)とカーボンブラック(a1)の重量比は、(a1)/(a2)=1/3〜1/20が好ましく、さらに好ましくは1/3〜1/10である。(a1)/(a2)=1/3未満の場合、つまり(a1)が多い場合は、カーボンブラックの安定分散が困難になる。一方、(a1)/(a2)=1/20を超える、つまり(a1)が少なくなる場合は、カーボンブラック(a1)と(a2)を併用する場合に発現する高遮光性や感光性黒色組成物の安定性の効果が期待できない。
また、カーボンブラック(a1)およびカーボンブラック(a2)は、感光性黒色組成物の全固形分重量を基準(100重量%)として、好ましくは合計して40〜60重量%、より好ましくは合計して45〜60重量%の量で用いることができる。
The weight ratio of carbon black (a2) to carbon black (a1) is preferably (a1) / (a2) = 1/3 to 1/20, more preferably 1/3 to 1/10. When (a1) / (a2) = 1/3, that is, when (a1) is large, stable dispersion of carbon black becomes difficult. On the other hand, when (a1) / (a2) is more than 1/20, that is, when (a1) is reduced, a high light-shielding property and a photosensitive black composition that are manifested when carbon black (a1) and (a2) are used in combination. The effect of the stability of things cannot be expected.
Further, carbon black (a1) and carbon black (a2) are preferably added in a total amount of 40 to 60% by weight, more preferably in total, based on the total solid weight of the photosensitive black composition (100% by weight). In an amount of 45 to 60% by weight.

カーボンブラックは、一次粒子同士が集合した凝集体(アグリゲート)とよばれ、概念的にはぶどうの房にたとえられている。このアグリゲートの発達度合いをストラクチャーといい、このストラクチャーの高低が、分散性、着色力、粘度等に大きな影響を与えている。
本発明におけるカーボンブラックの乾式粉砕により、カーボンブラックの一次粒子が凝集されて成る高ストラクチャーの凝集体を割ったり砕いたりして凝集体をほぐし、低ストラクチャーの凝集体が得られる。
カーボンブラックの乾式粉砕は、アトライタ、ボールミル、振動ミル等の媒体を使用する装置、ピンミル、ハンマーミル、マイクロス等の媒体を使用しない装置等が挙げられる。また、乾式粉砕時の温度は特に限定されないが、運転時の安全面から60〜110℃が好ましい。
Carbon black is called an aggregate in which primary particles are aggregated (aggregate), and is conceptually compared to a bunch of grapes. The degree of development of this aggregate is called a structure, and the height of this structure has a great influence on dispersibility, coloring power, viscosity and the like.
By dry pulverization of carbon black in the present invention, a high structure aggregate formed by agglomerating primary particles of carbon black is broken or crushed to loosen the aggregate, and a low structure aggregate is obtained.
Examples of dry pulverization of carbon black include an apparatus using a medium such as an attritor, a ball mill, and a vibration mill, and an apparatus not using a medium such as a pin mill, a hammer mill, and a micros. Moreover, the temperature at the time of dry pulverization is not particularly limited, but 60 to 110 ° C. is preferable from the viewpoint of safety during operation.

カーボンブラック(a1)とカーボンブラック(a2)は、あらかじめ各々乾式粉砕してから混合しても良いが、生産効率の観点から(a1)と(a2)を混合してから乾式粉砕することが好ましい。   Carbon black (a1) and carbon black (a2) may be mixed after dry pulverization in advance, respectively, but from the viewpoint of production efficiency, it is preferable to mix (a1) and (a2) and then dry pulverize. .

本発明の感光性組成物に含有される(b)光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサンソン系光重合開始剤、トリアジン系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤、オキシム系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、ホスフィン系光重合開始剤、キノン系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤等を用いることができる。なかでも、光硬化性の観点より、オキシム系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤から選ばれる少なくとも一種の光重合開始剤が好ましく、オキシム系光重合開始剤が特に好ましい。   Examples of the (b) photopolymerization initiator contained in the photosensitive composition of the present invention include, for example, an acetophenone photopolymerization initiator, a benzoin photopolymerization initiator, a benzophenone photopolymerization initiator, and a thioxanthone photopolymerization initiator. , Triazine photopolymerization initiator, carbazole photopolymerization initiator, imidazole photopolymerization initiator, oxime photopolymerization initiator, borate photopolymerization initiator, phosphine photopolymerization initiator, quinone photopolymerization initiator, A titanocene photopolymerization initiator or the like can be used. Among these, from the viewpoint of photocurability, at least one photopolymerization initiator selected from an oxime photopolymerization initiator, an imidazole photopolymerization initiator, and a borate photopolymerization initiator is preferable, and an oxime photopolymerization initiator is used. Particularly preferred.

オキシム系光重合開始剤としては、下記式(2)で示されるエタノン, 1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)や、1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)〕、O−(アセチル)−N−(1−フェニル−2−オキソ−2−(4’−メトキシ−ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等が挙げられる。
式(2)

Figure 2007233230
Examples of the oxime-based photopolymerization initiator include ethanone represented by the following formula (2), 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O— Acetyloxime), 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)], O- (acetyl) -N- (1-phenyl-2-oxo-2) -(4'-methoxy-naphthyl) ethylidene) hydroxylamine and the like.
Formula (2)
Figure 2007233230

イミダゾール系光重合開始剤としては、2,2’ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾールが挙げられる。
ボレート系光重合開始剤としては、下記式(3)〜(6)で示される化合物が挙げられる。

Figure 2007233230
Examples of the imidazole photopolymerization initiator include 2,2′bis (o-chlorophenyl) -4,5,4 ′, 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole.
Examples of the borate photopolymerization initiator include compounds represented by the following formulas (3) to (6).
Figure 2007233230

アセトフェノン系光重合開始剤としては、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン等が挙げられる。
ベンゾイン系光重合開始剤としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。
ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド等が挙げられる。
As the acetophenone-based photopolymerization initiator, 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1 -Hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one and the like.
Examples of the benzoin photopolymerization initiator include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzyl dimethyl ketal.
Examples of the benzophenone photopolymerization initiator include benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, and the like.

チオキサンソン系光重合開始剤としては、チオキサンソン、2−クロルチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等が挙げられる。
トリアジン系光重合開始剤としては、2,4,6−トリクロロ−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−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリルs−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、2,4−トリクロロメチル(4’−メトキシスチリル)−6−トリアジン等が挙げられる。
Examples of the thioxanthone photopolymerization initiator include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone and the like.
Examples of the triazine photopolymerization initiator include 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4, 6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-piperonyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s -Triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6-styryl s-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4- Methoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, 2,4-trichloromethyl (4'-methoxy styryl) -6-triazine.

ホスフィン系光重合開始剤としては、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。
キノン系光重合開始剤としては、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等が挙げられる。
上記光重合開始剤は、1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いられる。光重合開始剤は、感光性黒色組成物の全固形分重量を基準(100重量%)として、好ましくは0.5〜50重量%、より好ましくは2〜20重量%の量で用いることができる。
Examples of the phosphine photopolymerization initiator include bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide and 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide.
Examples of the quinone photopolymerization initiator include 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, and ethylanthraquinone.
The said photoinitiator is used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. The photopolymerization initiator can be used in an amount of preferably 0.5 to 50% by weight, more preferably 2 to 20% by weight, based on the total solid content weight of the photosensitive black composition (100% by weight). .

また、(b)光重合開始剤の重量(I)と(d)エチレン性不飽和化合物の重量(M)との比率(I/M)が、0.10〜1.0であることが好ましく、0.15〜0.8であることがより好ましく、0.20〜0.6であることが特に好ましい。I/Mが0.10未満であると低感度となり、I/Mが1.00を越えるとブラックマトリックスのパターン形状の直線性不良,断面形状不良やマスクパターン幅に対して現像後のパターン幅が太る等の問題が生じる。   The ratio (I / M) of (b) the weight (I) of the photopolymerization initiator to (d) the weight (M) of the ethylenically unsaturated compound is preferably 0.10 to 1.0. 0.15-0.8 is more preferable, and 0.20-0.6 is particularly preferable. If the I / M is less than 0.10, the sensitivity is low, and if the I / M exceeds 1.00, the pattern width after development with respect to the black matrix pattern shape poor linearity, cross-sectional shape failure or mask pattern width. Problems such as fatness occur.

本発明の感光性黒色組成物には、増感剤を含有させてもよい。増感剤としては、例えば、α−アシロキシエステル、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、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4’−ジエチルイソフタロフェノン、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、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン等が挙げられる。上記増感剤は、1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いることができる。増感剤は、感光性黒色組成物の全固形分重量を基準(100重量%)として、好ましくは0.1〜5重量%、より好ましくは0.5〜3重量%の量で用いることができる。   The photosensitive black composition of the present invention may contain a sensitizer. Examples of the sensitizer include α-acyloxy ester, acylphosphine oxide, methylphenylglyoxylate, benzyl, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, ethylanthraquinone, 4,4′-diethyliso Examples include phthalophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4,4′-diethylaminobenzophenone, and the like. The said sensitizer can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. The sensitizer is preferably used in an amount of 0.1 to 5% by weight, more preferably 0.5 to 3% by weight, based on the total solid weight of the photosensitive black composition (100% by weight). it can.

本発明の感光性黒色組成物に含有される(c)色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物であり、有機色素には、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。色素誘導体としては、下記一般式(1)で示されるものが好ましく用いることができる。一般式(1)で示される色素誘導体としては、例えば、下記一般式(7)〜(16)で示される色素誘導体が挙げられる。
一般式(1)

Figure 2007233230
(式中、Qは有機色素残基、Xは直接結合、−CONH−Y−、−SONH−Y−、または−CHNHCOCHNH−Y−(但し、Yは置換基を有してもよいアルキレン基またはアリール基を表す。)、Yは−NH−または−O−、Zは水酸基、アルコキシ基、下記一般式で示される置換基、またはnが1の場合には−NH−X−Q、
Figure 2007233230
(式中、Yは−NH−または−O−)、
およびRは、それぞれ独立に置換もしくは無置換のアルキル基、またはRとRとで形成される少なくとも窒素原子を含むヘテロ環、mは1から6の整数、nは1から4の整数を表す。) The (c) dye derivative contained in the photosensitive black composition of the present invention is a compound in which a substituent is introduced into an organic dye, and the organic dye includes naphthalene series, anthraquinone series, etc., which are not generally called dyes. The light yellow aromatic polycyclic compound is also included. As the pigment derivative, those represented by the following general formula (1) can be preferably used. Examples of the dye derivative represented by the general formula (1) include dye derivatives represented by the following general formulas (7) to (16).
General formula (1)
Figure 2007233230
(Wherein Q is an organic dye residue, X is a direct bond, —CONH—Y 2 —, —SO 2 NH—Y 2 —, or —CH 2 NHCOCH 2 NH—Y 2 — (where Y 2 is a substituent) Represents an alkylene group or an aryl group which may have a group.), Y 1 is —NH— or —O—, Z is a hydroxyl group, an alkoxy group, a substituent represented by the following general formula, or n is 1. -NH-XQ,
Figure 2007233230
(Wherein Y 3 is —NH— or —O—),
R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, or a heterocycle containing at least a nitrogen atom formed by R 1 and R 2 , m is an integer of 1 to 6, and n is 1 to 4 Represents an integer. )

Figure 2007233230
Figure 2007233230

Figure 2007233230
Figure 2007233230

一般式(1)で示される色素誘導体を構成する有機色素としては、例えば、フタロシアニン系、キナクリドン系、キナクリドンキノン系、イソインドリノン系、キノフタロン系、ジケトピロロピロール系、ペリレン系、ペリノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、アントラキノン系、ピランスロン系、アンスアンスロン系、フラバンスロン系、インダンスロン系、金属錯体系等の縮合多環系有機顔料、ベンズイミダゾロン系、不溶性アゾ系、縮合アゾ系、溶性アゾ系等の他の有機顔料または染料が挙げられる。 Examples of the organic dye constituting the dye derivative represented by the general formula (1) include phthalocyanine, quinacridone, quinacridonequinone, isoindolinone, quinophthalone, diketopyrrolopyrrole, perylene, perinone, Indigo, thioindigo, dioxazine, anthraquinone, pyranthrone, anthanthrone, flavanthrone, indanthrone, metal complex, etc. condensed polycyclic organic pigments, benzimidazolone, insoluble azo, condensation Other organic pigments or dyes such as azo-based and soluble azo-based are listed.

一般式(1)で示される色素誘導体は、1種を単独で使用しても、2種以上を混合して使用してもよい。一般式(1)で示される色素誘導体は、感光性黒色組成物の全固形分重量を基準(100重量%)として、好ましくは0.05〜20重量%、より好ましくは0.5〜10重量%の量で用いることができる。色素誘導体の含有量が0.05重量%より少ない場合は、カーボンブラックを分散する効果が充分に発揮されず、20重量%より多い場合は、カーボンブラックの分散が不安定になるため好ましくない。   The pigment derivative represented by the general formula (1) may be used alone or in combination of two or more. The dye derivative represented by the general formula (1) is preferably 0.05 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight, based on the total solid content weight of the photosensitive black composition (100% by weight). % Can be used. When the content of the pigment derivative is less than 0.05% by weight, the effect of dispersing the carbon black is not sufficiently exhibited. When the content is more than 20% by weight, the dispersion of the carbon black becomes unstable, which is not preferable.

(c)色素誘導体は、カーボンブラック(a1)及びカーボンブラック(a2)の乾式粉砕後に添加しても良い。または、(a1)及び(a2)に(c)を混合してから乾式粉砕しても良いし、(a1)及び(a2)の乾式粉砕時に(c)を添加しても良い。カーボンブラックがより良好に分散し、低粘度化及び密着性が増加する観点から、(a1)及び(a2)の乾式粉砕後に色素誘導体を添加することが好ましい。   (c) The pigment derivative may be added after dry pulverization of carbon black (a1) and carbon black (a2). Alternatively, (c) may be mixed with (a1) and (a2) and then dry pulverized, or (c) may be added during dry pulverization of (a1) and (a2). From the viewpoint of better dispersion of carbon black, low viscosity and increased adhesion, it is preferable to add a dye derivative after dry pulverization of (a1) and (a2).

本発明の感光性黒色組成物に含有される(d)エチレン性不飽和化合物は、エチレン性不飽和二重結合を1個または2個以上有する化合物であり、モノマー、オリゴマー、感光性樹脂を用いることができる。
モノマーとしては、例えば、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、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。また、オリゴマーとしては、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、エステル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
The (d) ethylenically unsaturated compound contained in the photosensitive black composition of the present invention is a compound having one or more ethylenically unsaturated double bonds, and uses a monomer, oligomer, or photosensitive resin. be able to.
Examples of the monomer include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and pentaerythritol tris. (Meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, etc. are mentioned. Examples of the oligomer include epoxy (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, and ester (meth) acrylate.

感光性樹脂としては、後述の樹脂に公知の方法でエチレン性不飽和結合を導入した感光性樹脂を用いることができる。例えば,樹脂中に存在する水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、(メタ)アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものを用いることができる。 As photosensitive resin, the photosensitive resin which introduce | transduced the ethylenically unsaturated bond to the below-mentioned resin by a well-known method can be used. For example, a (meth) acrylic compound having a reactive substituent such as an isocyanate group, an aldehyde group or an epoxy group on a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group or an amino group present in the resin, A resin obtained by reacting cinnamic acid and introducing a photocrosslinkable group such as a (meth) acryloyl group or a styryl group into the linear polymer is used. Further, a linear polymer containing an acid anhydride such as a styrene-maleic anhydride copolymer or an α-olefin-maleic anhydride copolymer is converted into a (meth) acrylic compound having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylate. A half-esterified product can be used.

エチレン性不飽和化合物は、1種を単独で、あるいは2種以上を混合して用いられる。
エチレン性不飽和化合物は、感光性黒色組成物の全固形分重量を基準(100重量%)として、好ましくは5〜30重量%、光硬化性、現像性の観点からより好ましくは7〜28重量%、特に好ましくは10〜25重量%の量で用いることができる。エチレン性不飽和化合物の含有量が30重量%より多い場合は、ブラックマトリックスのパターン形状の直線性不良,断面形状不良を生じるため好ましくなく、5重量%より少ない場合は、低感度となって光硬化性が不充分なため好ましくない。
An ethylenically unsaturated compound is used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
The ethylenically unsaturated compound is preferably 5 to 30% by weight based on the total solid weight of the photosensitive black composition (100% by weight), more preferably 7 to 28% from the viewpoint of photocurability and developability. %, Particularly preferably in an amount of 10 to 25% by weight. When the content of the ethylenically unsaturated compound is more than 30% by weight, it is not preferable because the black matrix pattern shape is poor in linearity and cross-sectional shape. Since curability is insufficient, it is not preferable.

本発明の感光性黒色組成物には、連鎖移動剤としての働きをする多官能チオールを含有させることができる。
多官能チオールは、チオール基を2個以上有する化合物であればよく、例えば、ヘキサンジチオール 、デカンジチオール 、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−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、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリ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プロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン,トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトイソブチレート)等が挙げられる。これらの多官能チオールは、1種または2種以上混合して用いることができる。
The photosensitive black composition of the present invention can contain a polyfunctional thiol that functions as a chain transfer agent.
The polyfunctional thiol may be a compound having two or more thiol groups. For example, hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, ethylene Glycol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhioglycolate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), pentaerythritol tetrakisthioglycolate, Pentaerythritol tetrakisthiopropionate, trimercaptopropionic acid tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimerca DOO -s- triazine, 2-(N, N-dibutylamino) -4,6-dimercapto -s- triazine, trimethylolpropane tris (3-mercapto isobutyrate), and the like. These polyfunctional thiols can be used alone or in combination.

これらの多官能チオールのうち、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトイソブチレート)を好ましく用いることができる。
また、これらの多官能チオールは、上記光重合開始剤のうち、特にイミダゾール系光重合開始剤と組み合わせると、感度が増加し光硬化性が向上するため好ましい。
多官能チオールは、感光性黒色組成物の全固形分重量を基準(100重量%)として、好ましくは0.1〜30重量%、より好ましくは1〜20重量%の量で用いることができる。0.1質量%未満では多官能チオールの添加効果が不充分であり、30質量%を越えると感度が高すぎて解像度が低下したり、感光性黒色組成物の安定性が低下する。
Among these polyfunctional thiols, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), and trimethylolpropane tris (3-mercaptoisobutyrate) can be preferably used.
Moreover, these polyfunctional thiols are preferable when combined with an imidazole-based photopolymerization initiator among the photopolymerization initiators, because the sensitivity is increased and the photocurability is improved.
The polyfunctional thiol can be used in an amount of preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, based on the total solid content weight of the photosensitive black composition (100% by weight). If it is less than 0.1% by mass, the effect of adding a polyfunctional thiol is insufficient. If it exceeds 30% by mass, the sensitivity is too high and the resolution is lowered, or the stability of the photosensitive black composition is lowered.

さらに、本発明の感光性黒色組成物に含有される(e)樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を使用することができる。   Further, as the (e) resin contained in the photosensitive black composition of the present invention, for example, butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-acetic acid Heat of vinyl copolymer, polyvinyl acetate, polyurethane resin, polyester resin, acrylic resin, alkyd resin, polystyrene, polyamide resin, rubber resin, cyclized rubber resin, celluloses, polyethylene, polybutadiene, polyimide resin, etc. Thermosetting resins such as plastic resins, epoxy resins, benzoguanamine resins, rosin-modified maleic acid resins, rosin-modified fumaric acid resins, melamine resins, urea resins, and phenol resins can be used.

本発明の感光性黒色組成物において、樹脂の重量(P)とエチレン性不飽和化合物の重量(M)との比率(M/P)は、0.10〜0.70であることが好ましく、0.15〜0.65であることがより好ましく、0.20〜0.60であることが特に好ましい。M/Pが0.10未満であると低感度となり、M/Pが0.70を越えるとブラックマトリックスのパターン形状の直線性不良、断面形状不良あるいはタック等が生じる。 In the photosensitive black composition of the present invention, the ratio (M / P) of the weight (P) of the resin and the weight (M) of the ethylenically unsaturated compound is preferably 0.10 to 0.70, It is more preferably 0.15 to 0.65, and particularly preferably 0.20 to 0.60. When M / P is less than 0.10, the sensitivity is low, and when M / P exceeds 0.70, the black matrix pattern shape is poor in linearity, cross-sectional shape, or tack.

本発明の感光性黒色組成物には、カーボンブラックを充分に分散させ、所望の膜厚のブラックマトリックスを形成するために溶剤を含有させることができる。溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独もしくは混合して用いることができる。
溶剤は、感光性黒色組成物の全固形分100重量部に対して、好ましくは150〜3500重量部、より好ましくは250〜2000重量部の量で用いることができる。
The photosensitive black composition of the present invention may contain a solvent in order to sufficiently disperse carbon black and form a black matrix having a desired film thickness. Examples of the solvent include cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, ethylbenzene, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, xylene, ethyl cellosolve, methyl- Examples include n-amyl ketone, propylene glycol monomethyl ether, toluene, methyl ethyl ketone, ethyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutyl ketone, and petroleum solvents, and these can be used alone or in combination.
The solvent can be used in an amount of preferably 150 to 3500 parts by weight, more preferably 250 to 2000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total solid content of the photosensitive black composition.

また、本発明の感光性黒色組成物には、塗工性向上、感度の向上、密着性の向上などを目的として、界面活性剤、シランカップリング剤、他の添加剤などを添加しても良い。
感光性黒色組成物は、カーボンブラック、色素誘導体、エチレン性不飽和化合物、光重合開始剤、樹脂、溶剤、および必要に応じてその他の添加剤を混合し、三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、アトライタ、マイクロス等の各種分散装置を用いて分散することにより製造することができる。
感光性黒色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。
The photosensitive black composition of the present invention may be added with a surfactant, a silane coupling agent, other additives, etc. for the purpose of improving coating properties, improving sensitivity, and improving adhesion. good.
The photosensitive black composition is composed of carbon black, pigment derivative, ethylenically unsaturated compound, photopolymerization initiator, resin, solvent, and other additives as necessary, and is a three roll mill, two roll mill, sand mill. It can be produced by dispersing using various dispersing devices such as a kneader, attritor, and micros.
The photosensitive black composition is prepared by means of centrifugal separation, sintering filter, membrane filter, or the like, with coarse particles of 5 μm or more, preferably coarse particles of 1 μm or more, more preferably coarse particles of 0.5 μm or more and mixed dust. Is preferably removed.

次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。
本発明のカラーフィルタは、ガラス板等の透明基板上に、本発明の感光性黒色組成物から形成されるブラックマトリックスと、黒以外の少なくとも2色のフィルタセグメントとを備えるものである。フィルタセグメントの色は、青色、緑色、赤色、シアン、エロー、マゼンタ、橙色、紫色などから2〜6色程度選択される。同色系の色で、濃度の違うフィルタセグメントが形成されていてもよい。
ブラックマトリックスは、透明基板上に、スピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、本発明の感光性黒色組成物を塗布したのち、フォトマスクを介して組成物塗布面側から活性エネルギー線を照射し、溶剤またはアルカリ現像液に漬浸するかスプレーなどにより現像液を噴霧して未照射部、すなわち未硬化部を除去して現像を行うことにより、形成することができる。
Next, the color filter of the present invention will be described.
The color filter of the present invention comprises a black matrix formed from the photosensitive black composition of the present invention on a transparent substrate such as a glass plate and at least two color filter segments other than black. The color of the filter segment is selected from about 2 to 6 colors from blue, green, red, cyan, yellow, magenta, orange, purple and the like. Filter segments having the same color system and different densities may be formed.
The black matrix is formed by applying the photosensitive black composition of the present invention on a transparent substrate by a coating method such as spin coating, slit coating, roll coating, etc., and then active energy rays from the composition coating surface side through a photomask. Can be formed by soaking in a solvent or an alkaline developer or spraying the developer with a spray or the like to remove an unirradiated portion, that is, an uncured portion and developing.

感光性黒色組成物の塗布膜厚は、0.2〜5μm(乾燥時)の範囲であることが好ましく、塗工性と遮光性のバランス取りが容易な0.5〜2μmの範囲であることがより好ましい。
また、ブラックマトリックスの乾燥膜厚1μmあたりの光学濃度(OD)は、高遮光性の観点から、3.0以上であることが好ましく、特に好ましくは3.5以上、更に好ましくは3.8以上である。光学濃度は、高いほど好ましいが、活性エネルギー線が紫外線、可視光である場合に硬化塗膜が得られにくくなることから、概ね4.7以下が望ましい。
The coating thickness of the photosensitive black composition is preferably in the range of 0.2 to 5 μm (when dry), and is in the range of 0.5 to 2 μm, which makes it easy to balance coating properties and light shielding properties. Is more preferable.
Further, the optical density (OD) per 1 μm of the dry thickness of the black matrix is preferably 3.0 or more, particularly preferably 3.5 or more, more preferably 3.8 or more, from the viewpoint of high light shielding properties. It is. The higher the optical density, the better. However, when the active energy ray is ultraviolet light or visible light, it is difficult to obtain a cured coating film.

アルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
なお、活性エネルギー線による露光感度を上げるために、感光性黒色組成物を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ可溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、組成物塗布面側から活性エネルギー線を照射することもできる。
As the alkali developer, an aqueous solution such as sodium carbonate or sodium hydroxide is used, and an organic alkali such as dimethylbenzylamine or triethanolamine can also be used. Moreover, an antifoamer and surfactant can also be added to a developing solution.
In order to increase the exposure sensitivity by active energy rays, after coating and drying the photosensitive black composition, a water-soluble or alkali-soluble resin such as polyvinyl alcohol or water-soluble acrylic resin is applied and dried to prevent polymerization inhibition by oxygen. After the film is formed, active energy rays can be irradiated from the composition application surface side.

活性エネルギー線としては、電子線、紫外線、400〜500nmの可視光を使用することができる。組成物塗布面側から照射する電子線の線源には、熱電子放射銃、電界放射銃等を使用することができる。また、紫外線および400〜500nmの可視光の線源(光源)には、例えば、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライド灯、ガリウム灯、キセノン灯、カーボンアーク灯等を使用することができる。具体的には、点光源であること、輝度が安定であることから、超高圧水銀ランプ、キセノン水銀ランプが用いられることが多い。組成物塗布面側から照射する活性エネルギー線量は、5〜1000mJの範囲で適時設定できるが、工程上管理しやすい20〜300mJの範囲であることが好ましい。   As the active energy ray, an electron beam, ultraviolet rays, or visible light of 400 to 500 nm can be used. A thermionic emission gun, a field emission gun, or the like can be used as the electron beam source irradiated from the composition application surface side. Moreover, for example, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a gallium lamp, a xenon lamp, a carbon arc lamp, or the like can be used as a source (light source) of ultraviolet rays and visible light of 400 to 500 nm. Specifically, since it is a point light source and the luminance is stable, an ultrahigh pressure mercury lamp or a xenon mercury lamp is often used. The active energy dose irradiated from the composition coated surface side can be set in a timely manner within a range of 5 to 1000 mJ, but is preferably within a range of 20 to 300 mJ that can be easily managed in the process.

各色フィルタセグメントの形成法としては、グラビアオフセット印刷法、水無しオフセット印刷法、シルクスクリーン印刷法、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストを用いるフォトリソグラフィー法、コロイド粒子の電気泳動により着色材を透明導電膜の上に電着形成する電着法、転写ベースシートの表面に予め形成したフィルタセグメント層をブラックマトリックス基板上に転写させる転写法等が挙げられる。
印刷法は、印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度および平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷法によりカラーフィルタを製造する場合には、印刷機上でのインキの流動性の制御が重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
Each color filter segment can be formed using a gravure offset printing method, a waterless offset printing method, a silk screen printing method, a photolithography method using a solvent developing type or an alkali developing type colored resist, and transparent coloring material by electrophoresis of colloidal particles. Examples thereof include an electrodeposition method in which electrodeposition is formed on a conductive film, and a transfer method in which a filter segment layer formed in advance on the surface of a transfer base sheet is transferred onto a black matrix substrate.
Since the printing method can be patterned simply by repeating printing and drying, the color filter manufacturing method is low in cost and excellent in mass productivity. Furthermore, it is possible to print a fine pattern having high dimensional accuracy and smoothness by the development of printing technology. In the case of producing a color filter by a printing method, it is important to control the fluidity of the ink on the printing press, and the ink viscosity can be adjusted with a dispersant or extender pigment.

溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジストを用いるフォトリソグラフィー法は、ブラックマトリックスを形成した透明基板上に、スピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により着色レジストを塗布し、次いでフォトマスクを介して紫外線露光を行い、未露光部を溶剤またはアルカリ現像液で洗い流して所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他の色について繰り返してカラーフィルタを製造する方法である。この製造法は、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。   The photolithography method using a solvent development type or alkali development type colored resist is a method in which a colored resist is applied to a transparent substrate on which a black matrix is formed by a coating method such as spin coating, slit coating or roll coating, and then through a photomask. In this method, a UV light exposure is performed, the unexposed portion is washed away with a solvent or an alkali developer to form a desired pattern, and then the same operation is repeated for other colors to produce a color filter. This manufacturing method can manufacture a color filter with higher accuracy than the above printing method.

着色レジストは、本発明の感光性黒色組成物に含有されるカーボンブラックの代わりに、所望の色の着色剤を含有するレジストであるが、一般式(1)で示される色素誘導体は必ずしも含有しなくてもよい。着色剤としては、各種の耐性に優れた着色剤が使用されるが、耐光性、耐熱性や耐溶媒性の観点から顔料を使用することが好ましく、光吸収能の大きさから有機顔料を使用することが特に好ましい。代表的な顔料の具体例をカラーインデックス(CI)ナンバーで示す。
イエローの着色剤としては、ピグメントイエロー12、13、14、20、24、83、86、93、94、109、110、117、125、137、138、139、147、148、153、154、166、173等が挙げられる。
橙色の着色剤としては、ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65等が挙げられる。
The colored resist is a resist containing a colorant of a desired color instead of carbon black contained in the photosensitive black composition of the present invention, but it does not necessarily contain the dye derivative represented by the general formula (1). It does not have to be. As the colorant, various colorants having excellent resistance are used. However, it is preferable to use a pigment from the viewpoint of light resistance, heat resistance and solvent resistance, and an organic pigment is used because of its light absorption ability. It is particularly preferable to do this. Specific examples of typical pigments are indicated by color index (CI) numbers.
Examples of yellow colorants include Pigment Yellow 12, 13, 14, 20, 24, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 137, 138, 139, 147, 148, 153, 154, and 166. 173 and the like.
Examples of the orange colorant include Pigment Orange 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, and the like.

赤色およびマゼンタの着色剤としては、ピグメントレッド9、97、122、123、144、149、166、168、177、190、192、215、216、224、254、255等が挙げられる。
紫色の着色剤としては、ピグメントバイオレット19、23、29、32、33、36、37、38等が挙げられる。
青色およびシアンの着色剤としては、ピグメントブルー15(15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6等)、21、22、60、64等が挙げられる。
緑色の着色剤としては、ピグメントグリーン7、10、36、47等が挙げられる。
これらの着色剤は、所望の色を得るために2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of red and magenta colorants include Pigment Red 9, 97, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 177, 190, 192, 215, 216, 224, 254, 255, and the like.
Examples of the purple colorant include pigment violet 19, 23, 29, 32, 33, 36, 37, and 38.
Examples of blue and cyan colorants include Pigment Blue 15 (15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, etc.), 21, 22, 60, 64, and the like.
Examples of the green colorant include Pigment Green 7, 10, 36, and 47.
These colorants may be used in combination of two or more in order to obtain a desired color.

以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例および比較例中、「部」および「%」は、「重量部」および「重量%」をそれぞれ表す。   Hereinafter, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited thereto. In Examples and Comparative Examples, “parts” and “%” represent “parts by weight” and “% by weight”, respectively.

[樹脂溶液の調製]
反応容器にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート370部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら80℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を1時間かけて滴下して重合反応を行った。
メタクリル酸 20.0部
メチルメタクリレート 10.0部
n−ブチルメタクリレート 35.0部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 15.0部
2、2’−アゾビスイソブチロニトリル 4.0部
パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート 20.0部
(東亞合成社製「アロニックスM−110」)
滴下終了後、さらに80℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル1.0部をシクロヘキサノン50部に溶解させたものを添加し、さらに80℃で1時間反応を続けて、アクリル樹脂の溶液を得た。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約40000であった。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分間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30%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを添加して樹脂溶液を調製した。
[Preparation of resin solution]
370 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate is put into a reaction vessel, heated to 80 ° C. while injecting nitrogen gas into the vessel, and a mixture of the following monomers and a thermal polymerization initiator is added dropwise over 1 hour at the same temperature to conduct a polymerization reaction Went.
Methacrylic acid 20.0 parts Methyl methacrylate 10.0 parts n-Butyl methacrylate 35.0 parts 2-Hydroxyethyl methacrylate 15.0 parts 2,2'-azobisisobutyronitrile 4.0 parts Paracmylphenol ethylene oxide modification Acrylate 20.0 parts (“Aronix M-110” manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
After completion of the dropwise addition, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 3 hours, and then 1.0 part of azobisisobutyronitrile dissolved in 50 parts of cyclohexanone was added, and the reaction was further continued at 80 ° C. for 1 hour. A resin solution was obtained. The weight average molecular weight of the acrylic resin was about 40,000. After cooling to room temperature, about 2 g of resin solution was sampled and heated and dried at 180 ° C. for 20 minutes to measure the non-volatile content. Propylene glycol monomethyl ether acetate so that the non-volatile content was 30% in the previously synthesized resin solution. Was added to prepare a resin solution.

[カーボンブラック分散体A〜Cの調製]
表1に記すカーボンブラックを用いてカーボンブラック分散体を調整した。
(カーボンブラック分散体A)
表2に示す配合組成および配合割合で乾式粉砕されたカーボンブラック320部と、下記式(17)に示す色素誘導体13部、樹脂溶液224部、シクロヘキサノン443部を混合し、このうち862部を粒径0.5mmのジルコニアビーズ720部が投入されたDISPERMAT SL−0251C1−EX(英弘精機社製)にて104分間循環分散を行い、カーボンブラック分散液Aを得た。この分散に要した積算動力は1200Whであった。分散終了後、シクロヘキサノンで希釈して最終固形分を20%とした。
(カーボンブラック分散体B)
表2に示す配合組成および配合割合のカーボンブラック320部と、下記式(17)に示す色素誘導体13部を混合し乾式粉砕した。これに樹脂溶液224部、シクロヘキサノン443部を混合し、このうち800部を粒径0.5mmのジルコニアビーズ720部が投入されたDISPERMAT SL−0251C1−EX(英弘精機社製)にて150分間循環分散を行い、カーボンブラック分散液Bを得た。この分散に要した積算動力は1200Whであった。分散終了後、シクロヘキサノンで希釈して最終固形分を20%とした。
(カーボンブラック分散体C)
表2に示す配合組成および配合割合のカーボンブラック320部と、下記式(17)に示す色素誘導体13部、樹脂溶液224部を混合し、このうち904部を粒径0.5mmのジルコニアビーズ720部が投入されたDISPERMAT SL−0251C1−EX(英弘精機社製)にて135分間循環分散を行い、カーボンブラック分散液Cを得た。この分散に要した積算動力は1200Whであった。分散終了後、シクロヘキサノンで希釈して最終固形分を20%とした。
[Preparation of carbon black dispersions A to C]
A carbon black dispersion was prepared using the carbon black described in Table 1.
(Carbon black dispersion A)
320 parts of carbon black dry-pulverized in the composition and proportion shown in Table 2, 13 parts of a pigment derivative represented by the following formula (17), 224 parts of a resin solution, and 443 parts of cyclohexanone are mixed, and 862 parts of these are granulated. Circulation dispersion was performed for 104 minutes with DISPERMAT SL-0251C1-EX (produced by Eihiro Seiki Co., Ltd.) into which 720 parts of zirconia beads having a diameter of 0.5 mm were charged, and a carbon black dispersion A was obtained. The integrated power required for this dispersion was 1200 Wh. After completion of the dispersion, the final solid content was adjusted to 20% by diluting with cyclohexanone.
(Carbon black dispersion B)
320 parts of carbon black having a blending composition and blending ratio shown in Table 2 and 13 parts of a pigment derivative represented by the following formula (17) were mixed and dry-pulverized. 224 parts of the resin solution and 443 parts of cyclohexanone are mixed with this, and 800 parts of this is circulated for 150 minutes in DISPERMAT SL-0251C1-EX (manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd.) into which 720 parts of zirconia beads having a particle diameter of 0.5 mm are charged. Dispersion was performed to obtain a carbon black dispersion liquid B. The integrated power required for this dispersion was 1200 Wh. After completion of the dispersion, the final solid content was adjusted to 20% by diluting with cyclohexanone.
(Carbon black dispersion C)
320 parts of carbon black having the blending composition and blending ratio shown in Table 2, 13 parts of a pigment derivative represented by the following formula (17), and 224 parts of a resin solution are mixed, of which 904 parts are zirconia beads 720 having a particle diameter of 0.5 mm. Circulating dispersion was performed for 135 minutes using DISPERMAT SL-0251C1-EX (manufactured by Eihiro Seiki Co., Ltd.) into which parts were added, and a carbon black dispersion C was obtained. The integrated power required for this dispersion was 1200 Wh. After completion of the dispersion, the final solid content was adjusted to 20% by diluting with cyclohexanone.

(式17)

Figure 2007233230
(Formula 17)
Figure 2007233230

Figure 2007233230
Figure 2007233230

[実施例1、2及び比較例1]
(感光性黒色組成物の調整)
表3に示す配合組成および配合割合の混合物を均一になるように攪拌混合した後、2μmのフィルタで濾過して、感光性黒色組成物を得た。得られた感光性黒色組成物について、感度、安定性、遮光性(単位膜厚当たりのOD値)、ブラックマトリックスのパターン形状、粘度、密着性を下記の方法で評価した。得られた結果を表4に示す。
[Examples 1 and 2 and Comparative Example 1]
(Adjustment of photosensitive black composition)
The mixture having the blending composition and blending ratio shown in Table 3 was stirred and mixed to be uniform, and then filtered through a 2 μm filter to obtain a photosensitive black composition. About the obtained photosensitive black composition, sensitivity, stability, light-shielding property (OD value per unit film thickness), black matrix pattern shape, viscosity, and adhesion were evaluated by the following methods. Table 4 shows the obtained results.

[感度]
感光性黒色組成物をスピンコート法により10cm×10cmのガラス基板に塗工した後、70℃で15分の乾燥により乾燥膜厚約1μmの塗膜を作成し、膜厚を測定した。その後、超高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して各種露光量(mJ/cm)の紫外線を露光した。炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像した後、イオン交換水で洗浄することで未露光部分を取り除いた。現像・水洗後の露光部分の膜厚を測定し、現像前の膜厚に対し95%以上の膜厚が得られる最小露光量(mJ/cm)を感度とした。感度が10〜50mJ/cmの場合を○、50mJ/cmを超える場合を×として評価した。なお、フォトマスクには10マイクロメーターのマスクパターンを使用し、ストライプ状のブラックマトリックスパターンを形成した。
[sensitivity]
After coating the photosensitive black composition on a 10 cm × 10 cm glass substrate by spin coating, a coating film having a dry film thickness of about 1 μm was prepared by drying at 70 ° C. for 15 minutes, and the film thickness was measured. Thereafter, ultraviolet rays of various exposure amounts (mJ / cm 2 ) were exposed through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp. After developing with an aqueous sodium carbonate solution, the unexposed portion was removed by washing with ion exchange water. The film thickness of the exposed part after development and washing with water was measured, and the minimum exposure amount (mJ / cm 2 ) at which a film thickness of 95% or more with respect to the film thickness before development was obtained was taken as sensitivity. The case sensitivity is 10~50mJ / cm 2 ○, was evaluated as × a case where more than 50 mJ / cm 2. In addition, a 10 micrometer mask pattern was used for the photomask, and a striped black matrix pattern was formed.

[安定性]
感光性黒色組成物の作成直後と40℃で7日間保存後の現像速度、線幅を比較し、安定性を評価した。
(現像速度)感光性黒色組成物をスピンコート法により10cm×10cmのガラス基板に塗工した後、70℃で15分の乾燥により乾燥膜厚約1μmの塗膜を作成し、膜厚を測定した。このものを、炭酸ナトリウム水溶液を用いてスプレー現像し、感光性黒色組成物が消失する時間を測定した。測定時間を測定膜厚で除し、単位膜厚当たりの時間(秒/μm)を現像速度とした。
保存後の現像速度が、保存前の現像速度に対してプラスマイナス15%以内の変化であった場合を○、プラスマイナス15%を超えて高速変化あるいは低速変化した場合を×として評価した。
[Stability]
The stability was evaluated by comparing the development speed and line width immediately after preparation of the photosensitive black composition and after storage at 40 ° C. for 7 days.
(Development speed) After coating the photosensitive black composition on a 10 cm × 10 cm glass substrate by spin coating, a coating film having a dry film thickness of about 1 μm was prepared by drying at 70 ° C. for 15 minutes, and the film thickness was measured. did. This was spray-developed using an aqueous sodium carbonate solution, and the time for the photosensitive black composition to disappear was measured. The measurement time was divided by the measured film thickness, and the time per unit film thickness (seconds / μm) was taken as the development speed.
A case where the development speed after storage was within ± 15% of the development speed before storage was evaluated as “◯”, and a case where the speed changed more than ± 15% at high speed or low speed was evaluated as “X”.

(線幅)保存前後の感光性黒色組成物を用いて、[感度]評価と同様の方法において露光量70mJ/cmでストライプ状のブラックマトリックスパターンを形成し、線幅を光学顕微鏡で測定した。
保存前の感光性黒色組成物を用いて形成したストライプ状のブラックマトリックスパターンの線幅に対して、プラスマイナス15%以内の変化であった場合を○、プラスマイナス15%を超えて線細りあるいは線太り変化した場合を×として評価した。
(Line Width) Using a photosensitive black composition before and after storage, a striped black matrix pattern was formed at an exposure amount of 70 mJ / cm 2 in the same manner as in [Sensitivity] evaluation, and the line width was measured with an optical microscope. .
When the change is within ± 15% with respect to the line width of the striped black matrix pattern formed using the photosensitive black composition before storage, the change is within ± 15%; The case where the line weight changed was evaluated as x.

[遮光性(光学濃度(OD))]
感光性黒色組成物を[感度]評価と同様の方法でガラス基板に塗工し,露光工程は行わずに230℃で1時間加熱した後,膜厚を測定した。このようにして得られた感光性黒色組成物塗工基板の光学濃度(OD)を、マクベス濃度計(GRETAGD200−II)により測定し、測定光学濃度(OD)を測定膜厚で除し、単位膜厚当たりの光学濃度(OD/μm)を求めた。
[Shading (optical density (OD))]
The photosensitive black composition was applied to a glass substrate in the same manner as in the [sensitivity] evaluation, and after heating at 230 ° C. for 1 hour without performing an exposure step, the film thickness was measured. The optical density (OD) of the photosensitive black composition coated substrate thus obtained was measured with a Macbeth densitometer (GRETAGD200-II), the measured optical density (OD) was divided by the measured film thickness, and the unit The optical density per film thickness (OD / μm) was determined.

[形状]
ブラックマトリックスのパターン形状の評価は、[感度]評価と同様の方法において露光量70mJ/cmでストライプ状のブラックマトリックスパターンを形成し,作成されたストライプ状のブラックマトリックスのパターン形状を、光学顕微鏡あるいは電子線走査顕微鏡で観察し、直線性・断面形状を観察した。
(直線性)直線部分に欠けやギザギザが見られない場合は○、直線部分の一部にギザギザあるいは欠けが見られる場合は△、直線部分の全体にわたってギザギザあるいは欠けが多数見られる場合は×として評価した。
(断面形状)断面形状が順テーパー(ガラスに接触する面である底辺が上底より幅広)から垂直の場合は○、断面形状がオーバーハング(上底がガラスに接触する面である底辺より幅広)の場合は×として評価した。
[shape]
The black matrix pattern shape was evaluated by forming a striped black matrix pattern with an exposure amount of 70 mJ / cm 2 in the same manner as the [Sensitivity] evaluation, and the created black matrix pattern shape was measured with an optical microscope. Or it observed with the electron beam scanning microscope and observed linearity and cross-sectional shape.
(Linearity) ◯ when there is no chipping or jaggedness in the straight line part, △ when there are jagged or chipping in a part of the straight line part, and × when there are many jaggedness or chipping over the entire straight line part evaluated.
(Cross-sectional shape) ○ when the cross-sectional shape is perpendicular from the forward taper (the bottom side that is in contact with the glass is wider than the upper base), the cross-sectional shape is overhang (wider than the bottom side where the upper base is in contact with the glass) ) Was evaluated as x.

[粘度]
感光性黒色組成物を、TVE−20L形粘度計(東機産業社製)を用い25℃、20rpmにて粘度測定した。
[viscosity]
The viscosity of the photosensitive black composition was measured at 25 ° C. and 20 rpm using a TVE-20L viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

[密着性]
感光性黒色組成物を[感度]評価と同様の方法でガラス基板に塗工し,露光工程は行わずに230℃で1時間加熱した。得られた感光性黒色組成物塗工基板上の感光性黒色組成物塗工面に,シール材(三井化学(株)製XN−21S)を用いてガラス板(コーニング社製#1737)と貼り合わせた。貼り合わせた2枚のガラスに接着剤で引っ張り試験用金具を貼り付け,該金具を引っ張り試験機(RTE−1210、オリエンテック社製)で引き剥がし、引き剥がれた時の引っ張り強度をシール剤接着面積で除した値(g/mm)を密着力として評価した。
[Adhesion]
The photosensitive black composition was applied to a glass substrate in the same manner as in the [sensitivity] evaluation, and heated at 230 ° C. for 1 hour without performing an exposure step. The photosensitive black composition coated surface of the obtained photosensitive black composition coated substrate was bonded to a glass plate (Corning # 1737) using a sealing material (XN-21S manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.). It was. Affixing a tensile test fitting with adhesive to the two pieces of glass that have been bonded together, peeling off the fitting with a tensile tester (RTE-1210, manufactured by Orientec Co., Ltd.), and bonding the sealant to the tensile strength when it is peeled off The value (g / mm 2 ) divided by the area was evaluated as the adhesion.

Figure 2007233230
表4より明らかなとおり、実施例1及び2は高い感度、安定性、形状が良好なだけでなく、低粘度かつ密着性も良好である点において比較例1より優れていた。
乾式粉砕した2種のカーボンブラックを色素誘導体と混合した分散体Aを用いた実施例1の方が、2種のカーボンブラックと色素誘導体とを同時に乾式粉砕した分散体Bを用いた実施例2よりも低粘度であり、かつ密着性が良好であった。
Figure 2007233230
As is apparent from Table 4, Examples 1 and 2 were superior to Comparative Example 1 in that not only high sensitivity, stability and shape were good, but also low viscosity and good adhesion.
Example 2 using dispersion A in which two types of dry-pulverized carbon blacks were mixed with a pigment derivative was used in Example 2 using dispersion B in which two types of carbon black and a pigment derivative were simultaneously dry-pulverized. In addition, the viscosity was lower and the adhesion was good.

Claims (9)

(a)カーボンブラック、(b)光重合開始剤、(c)色素誘導体、(d)エチレン性不飽和化合物、および(e)樹脂を含有する感光性黒色組成物において、
カーボンブラックが、40nmを超える粒子を含まず、
平均一次粒子径が8〜20nmであるカーボンブラック(a1)と、
カーボンブラック(a1)より平均粒子径が5nm以上大きく、かつ平均一次粒子径が21〜40nmであるカーボンブラック(a2)とを
混合し乾式粉砕したものであることを特徴とする感光性黒色組成物。
In a photosensitive black composition containing (a) carbon black, (b) a photopolymerization initiator, (c) a dye derivative, (d) an ethylenically unsaturated compound, and (e) a resin,
Carbon black does not contain particles over 40nm,
Carbon black (a1) having an average primary particle size of 8 to 20 nm,
A photosensitive black composition characterized by being mixed and dry-pulverized with carbon black (a2) having an average particle size of 5 nm or more larger than that of carbon black (a1) and an average primary particle size of 21 to 40 nm. .
カーボンブラック(a2)とカーボンブラック(a1)の重量比(カーボンブラック(a1)の重量/カーボンブラック(a2)の重量)が1/3〜1/20である請求項1に記載の感光性黒色組成物。   The photosensitive black according to claim 1, wherein the weight ratio of carbon black (a2) to carbon black (a1) (weight of carbon black (a1) / weight of carbon black (a2)) is 1/3 to 1/20. Composition. カーボンブラック(a1)と、カーボンブラック(a2)と、(c)色素誘導体とを混合し乾式粉砕する請求項1又は2に記載の感光性黒色組成物。   The photosensitive black composition according to claim 1 or 2, wherein carbon black (a1), carbon black (a2), and (c) a pigment derivative are mixed and dry-pulverized. カーボンブラック(a1)とカーボンブラック(a2)を乾式粉砕した後に、(c)色素誘導体を混合する請求項1又は2に記載の感光性黒色組成物。   The photosensitive black composition according to claim 1 or 2, wherein the carbon black (a1) and the carbon black (a2) are dry-pulverized, and then the (c) pigment derivative is mixed. 光重合開始剤が、オキシム系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤から選ばれる少なくとも一種の光重合開始剤であることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項に記載の感光性黒色組成物。   The photopolymerization initiator is at least one photopolymerization initiator selected from oxime photopolymerization initiators, imidazole photopolymerization initiators, and borate photopolymerization initiators. 2. The photosensitive black composition according to item 1. さらに、多官能チオールを含有することを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載の感光性黒色組成物。   Furthermore, polyfunctional thiol is contained, The photosensitive black composition of any one of Claims 1-5 characterized by the above-mentioned. 色素誘導体が、下記一般式(1)で示される色素誘導体を含むことを特徴とする請求項1〜6いずれか1項に記載の感光性黒色組成物。
一般式(1)
Figure 2007233230
(式中、Qは有機色素残基、Xは直接結合、−CONH−Y−、−SONH−Y−、または−CHNHCOCHNH−Y−(但し、Yは置換基を有してもよいアルキレン基またはアリール基を表す。)、Yは−NH−または−O−、Zは水酸基、アルコキシ基、下記一般式で示される置換基、またはnが1の場合には−NH−X−Q、
Figure 2007233230
(式中、Yは−NH−または−O−)、
およびRは、それぞれ独立に置換もしくは無置換のアルキル基、またはRとRとで形成される少なくとも窒素原子を含むヘテロ環、mは1から6の整数、nは1から4の整数を表す。)
The photosensitive black composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the pigment derivative contains a pigment derivative represented by the following general formula (1).
General formula (1)
Figure 2007233230
(Wherein Q is an organic dye residue, X is a direct bond, —CONH—Y 2 —, —SO 2 NH—Y 2 —, or —CH 2 NHCOCH 2 NH—Y 2 — (where Y 2 is a substituent) Represents an alkylene group or an aryl group which may have a group.), Y 1 is —NH— or —O—, Z is a hydroxyl group, an alkoxy group, a substituent represented by the following general formula, or n is 1. -NH-XQ,
Figure 2007233230
(Wherein Y 3 is —NH— or —O—),
R 1 and R 2 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group, or a heterocycle containing at least a nitrogen atom formed by R 1 and R 2 , m is an integer of 1 to 6, and n is 1 to 4 Represents an integer. )
樹脂の重量(P)とエチレン性不飽和化合物の重量(M)との比率(M/P)が、0.10〜0.70であることを特徴とする請求項1〜7いずれか1項に記載の感光性黒色組成物。   8. The ratio (M / P) of the weight (P) of the resin and the weight (M) of the ethylenically unsaturated compound is 0.10 to 0.70. 8. The photosensitive black composition described in 1. 透明基板上に、請求項1〜8いずれか1項に記載の感光性黒色組成物から形成されるブラックマトリックスを備えることを特徴とするカラーフィルタ。   A color filter comprising a black matrix formed from the photosensitive black composition according to claim 1 on a transparent substrate.
JP2006057476A 2006-03-03 2006-03-03 Photosensitive black composition and color filter Ceased JP2007233230A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006057476A JP2007233230A (en) 2006-03-03 2006-03-03 Photosensitive black composition and color filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006057476A JP2007233230A (en) 2006-03-03 2006-03-03 Photosensitive black composition and color filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007233230A true JP2007233230A (en) 2007-09-13

Family

ID=38553860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006057476A Ceased JP2007233230A (en) 2006-03-03 2006-03-03 Photosensitive black composition and color filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007233230A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009086375A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Fujifilm Corp Colored curable composition, color filter, and solid image pickup element
CN102681340A (en) * 2011-03-08 2012-09-19 株式会社大赛璐 Method for producing composition for the production of photoresist
US20150065598A1 (en) * 2013-09-02 2015-03-05 Cheil Industries Inc. Black Photosensitive Resin Composition and Light-Blocking Layer Using the Same

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002371204A (en) * 2001-06-15 2002-12-26 Showa Denko Kk Modified carbon black, photosensitive black resin composition and black matrix resist composition for colored filter
JP2004004762A (en) * 2002-04-16 2004-01-08 Mikuni Color Ltd Carbon black dispersion liquid for color filter, carbon black-containing resin composition and black matrix
JP2004029745A (en) * 2002-04-16 2004-01-29 Mikuni Color Ltd Carbon black-dispersed solution for color filter, resin composition containing carbon black, and black matrix
JP2004277434A (en) * 2003-01-24 2004-10-07 Toyo Ink Mfg Co Ltd Method for producing organic pigment
JP2005077451A (en) * 2003-08-28 2005-03-24 Nippon Steel Chem Co Ltd Photosensitive resin composition and color filter obtained by using same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002371204A (en) * 2001-06-15 2002-12-26 Showa Denko Kk Modified carbon black, photosensitive black resin composition and black matrix resist composition for colored filter
JP2004004762A (en) * 2002-04-16 2004-01-08 Mikuni Color Ltd Carbon black dispersion liquid for color filter, carbon black-containing resin composition and black matrix
JP2004029745A (en) * 2002-04-16 2004-01-29 Mikuni Color Ltd Carbon black-dispersed solution for color filter, resin composition containing carbon black, and black matrix
JP2004277434A (en) * 2003-01-24 2004-10-07 Toyo Ink Mfg Co Ltd Method for producing organic pigment
JP2005077451A (en) * 2003-08-28 2005-03-24 Nippon Steel Chem Co Ltd Photosensitive resin composition and color filter obtained by using same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009086375A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Fujifilm Corp Colored curable composition, color filter, and solid image pickup element
US8822109B2 (en) 2007-09-28 2014-09-02 Fujifilm Corporation Colored curable composition, color filter, and solid image pickup element
CN102681340A (en) * 2011-03-08 2012-09-19 株式会社大赛璐 Method for producing composition for the production of photoresist
JP2012198533A (en) * 2011-03-08 2012-10-18 Daicel Corp Production method of composition for production of photoresist
US20150065598A1 (en) * 2013-09-02 2015-03-05 Cheil Industries Inc. Black Photosensitive Resin Composition and Light-Blocking Layer Using the Same
CN104423167A (en) * 2013-09-02 2015-03-18 第一毛织株式会社 Black Photosensitive Resin Composition And Light-blocking Layer Using The Same
TWI569098B (en) * 2013-09-02 2017-02-01 第一毛織股份有限公司 Black photosensitive resin composition and light-blocking layer using the same
US9599898B2 (en) 2013-09-02 2017-03-21 Cheil Industries Inc. Black photosensitive resin composition and light-blocking layer using the same
CN104423167B (en) * 2013-09-02 2019-05-31 第一毛织株式会社 Black photosensitive resin composition and the light blocking layer for using the black photosensitive resin composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101211493B1 (en) Colored composition, color filter using the same and production method thereof
KR101352487B1 (en) Colored composition for color filters, color filter and method of manufacturing color filter
JP5151126B2 (en) Black composition and color filter using the same
JP5115046B2 (en) Photosensitive black composition and color filter
JP2010235739A (en) Photosensitive black composition
CN100487500C (en) Black composition and its production method
JP4601267B2 (en) Photosensitive black composition, black matrix substrate and color filter using the same
JP2009217241A (en) Green colored composition for color filter, and color filter
JP2006349828A (en) Manufacturing method of color filter
JP2006201730A (en) Blue colored composition for color filter and color filter
JP2007271937A (en) Photosensitive black composition and color filter
JP2007233230A (en) Photosensitive black composition and color filter
JP4848936B2 (en) Photosensitive black composition and color filter
JP5648557B2 (en) Blue coloring composition for color filter, and color filter
JP5124341B2 (en) Photosensitive coloring composition for color filter and color filter
JP2005275218A (en) Photosensitive black composition, and black matrix substrate and color filter using the same
KR101276737B1 (en) Black composition and production method thereof
JP2010152224A (en) Photosensitive black composition and color filter
JP2005189561A (en) Photosensitive black composition, black matrix substrate using the same and color filter
JP5381533B2 (en) Coloring composition, photosensitive coloring composition for color filter, and color filter
JP3752925B2 (en) Color liquid crystal display
JP5381286B2 (en) Blue coloring composition for color filter and color filter
JP2007163911A (en) Colored composition and color filter
JP5176430B2 (en) Color filter formed by using coloring composition for spin coating
CN104865795A (en) Photosensitive resin composition, light blocking layer using the same, and color filter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080901

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20110516

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110517

AA92 Notification of invalidation

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971092

Effective date: 20110531