JP2013210542A - Method of manufacturing color filter, and color filter, solid-state imaging device and liquid crystal display device manufactured by using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、周辺器材への塗布、露光、現像を用いたパターニング等に用いることができるカラーフィルタの製造方法に関する。また、液晶表示装置用、固体撮像素子用などに用いられるカラーフィルタに関する。 The present invention relates to a method for producing a color filter that can be used for patterning using application to peripheral devices, exposure, development, and the like. The present invention also relates to a color filter used for a liquid crystal display device, a solid-state image sensor, and the like.
液晶表示装置や固体撮像装置に用いられるカラーフィルタの製造方法として、感光性着色組成物を基板上に塗布したのち、所定のマスクパターンを介して紫外線照射し、その後アルカリ溶液により現像処理を行なって、パターン像を得る方法が一般的である。 As a method for producing a color filter used in a liquid crystal display device or a solid-state imaging device, a photosensitive coloring composition is applied on a substrate, irradiated with ultraviolet rays through a predetermined mask pattern, and then developed with an alkaline solution. A method for obtaining a pattern image is generally used.
例えば固体撮像素子を例に取って説明する。半導体基板等の支持体上に赤色画素、緑色画素、青色画素などの複数色の有機画素が2次元配列されたカラーフィルタが設けられる。
画素の並列順番は任意で設定することができるが、カラーフィルタアレイを形成するにはn色回の塗布、露光、現像、熱焼結処理が行なわれることとなり、n色の不良率の積算がチップの歩留まりに寄与することとなる。特に色材を含有する組成物では、“現像残渣”が最も不良率の原因になると考えられる。
For example, a solid-state imaging device will be described as an example. A color filter in which organic pixels of a plurality of colors such as red pixels, green pixels, and blue pixels are two-dimensionally arranged is provided on a support such as a semiconductor substrate.
The parallel order of the pixels can be set arbitrarily, but n color coating, exposure, development, and thermal sintering processes are performed to form a color filter array. This will contribute to chip yield. In particular, in a composition containing a coloring material, “development residue” is considered to be the cause of the defective rate most.
これら現像残渣を抑制するために、組成物の現像性向上などの取り組みがなされているが、近年のカラーフィルタ層の微細化、薄膜化の要求に対しては、現像残渣を抑制しながらパターニング性能を維持するのは困難な課題となっている。近年、特に液晶表示装置用のカラーフィルタでは、発色色材比率の増加と色純度の向上とが要求され、このために顔料などの色材の充填量増加が要求される。
また、固体撮像素子用のカラーフィルタでは、解像力向上の手段のひとつとして、散乱による迷光低減等が要求され、このためにも着色層を薄層にする要求が強く、固体撮像素子用のカラーフィルタ作製においても、色材の充填量増加が要求される。色材の充填量増加には、感光性ないしは硬化性着色組成物中の色材濃度を高める必要がある。しかし、色材濃度を高めると、必然的に感光性ないしは硬化性着色組成物中の分散樹脂・硬化性成分(モノマー、重合開始剤等)の含有量が低下するため、現像性が悪化し、パターン形成性が不良になる問題が生じている。特に、固体撮像素子用カラーフィルタは、高画素化・小型化のために、パターンサイズが非常に小さくなり、現像性、特に基板、他の着色パターンなどへの微小色材の吸着が大きな問題となっている。
In order to suppress these development residues, efforts have been made to improve the developability of the composition, but in response to the recent demand for finer and thinner color filter layers, patterning performance while suppressing development residues. It has become a difficult task to maintain. In recent years, particularly in color filters for liquid crystal display devices, it is required to increase the ratio of color forming color materials and improve color purity. For this reason, it is required to increase the filling amount of color materials such as pigments.
In addition, in a color filter for a solid-state image sensor, reduction of stray light due to scattering or the like is required as one of the means for improving the resolving power. For this reason, there is a strong demand for a thin colored layer. Also in the production, an increase in the filling amount of the color material is required. In order to increase the filling amount of the color material, it is necessary to increase the color material concentration in the photosensitive or curable coloring composition. However, increasing the colorant concentration inevitably decreases the content of the dispersion resin / curable component (monomer, polymerization initiator, etc.) in the photosensitive or curable coloring composition, so the developability deteriorates. There is a problem that the pattern formability is poor. In particular, color filters for solid-state image sensors have a very small pattern size due to the increase in the number of pixels and miniaturization, and developability, in particular, the adsorption of minute color materials onto substrates and other colored patterns is a major problem. It has become.
微小色材の吸着を抑制するには、着色組成物中の色材の濃度を低下させ、アルカリ可溶樹脂を多く含有させるという手法も考えられるが、色材濃度を低下させることは発色性の低下、カラーフィルタの厚膜化が要求されるなど、カラーフィルタの性能を下げることにつながるため、色材濃度を向上・維持させながら、現像後に発生する微小色材の吸着を抑制するのは困難な解決課題となっている。
近年のカラーフィルタに用いられる組成物の色材濃度は固形分中40質量%を越えている場合が生じてきており、含有率が40質量%未満の場合と比較して、圧倒的に微小色材の吸着率が多いことがわかっている。
In order to suppress the adsorption of the minute color material, a method of reducing the concentration of the color material in the coloring composition and containing a large amount of an alkali-soluble resin is also conceivable. It is difficult to suppress the adsorption of minute color material that occurs after development while improving and maintaining the color material density because it leads to lowering the performance of the color filter. It is a difficult solution.
In recent years, the color material concentration of compositions used for color filters has exceeded 40% by mass in the solid content, which is overwhelmingly smaller than the case where the content is less than 40% by mass. It is known that the adsorption rate of the material is high.
また、パターン形成後の現像欠陥評価では、微小顔料の吸着を定量的に測定・管理する
ことは困難であることがわかっており、特に第n−1色の着色パターンに吸着した第n色の微小な色材(顔料など)が完全に除去されているか否かの判断は難しい。
カラーフィルタの製造において、これら微小色材の吸着の判断するのが容易ではなく、製品検査後に、ある任意のピクセルの分光変動が発生(微小色材の吸着による混色)していることが判定され、不良品となる場合が多い。
Further, it has been found that it is difficult to quantitatively measure and manage the adsorption of the micro pigment in the development defect evaluation after the pattern formation. In particular, the n-th color adsorbed to the n-1 color pattern is known. It is difficult to determine whether or not minute color materials (pigments, etc.) have been completely removed.
In the production of color filters, it is not easy to determine the adsorption of these minute color materials, and after product inspection, it is determined that spectral fluctuations of certain arbitrary pixels have occurred (color mixing due to the adsorption of minute color materials). In many cases, it becomes a defective product.
一般的に色材として用いられる有機ないしは無機顔料は疎水性が強く、且つ互いに吸着しやすい性質を持つ。例えば、光架橋していない感光性着色組成物において、現像によりアルカリ可溶樹脂、分散剤が溶解されたときに、有機ないしは無機顔料が互いに吸着したり、基板、他の着色パターンなどに吸着する場合が多く、残渣として残る。電子顕微鏡などでパターンを観察したときに、粒子として確認された場合に“残渣”として定義されることが一般的である。 In general, organic or inorganic pigments used as coloring materials are strongly hydrophobic and have a property of being easily adsorbed to each other. For example, in a photosensitive coloring composition that is not photocrosslinked, when an alkali-soluble resin and a dispersant are dissolved by development, organic or inorganic pigments adsorb to each other, or adsorb to a substrate or other colored pattern. In many cases, it remains as a residue. When a pattern is observed with an electron microscope or the like, it is generally defined as “residue” when it is confirmed as a particle.
現像残渣抑制の課題に対し、例えば、特許文献1には、現像液処理後、引き続き洗浄剤により、コーン型ノズル圧力0.02MPaでシャワーとナイロン毛を有す回転ブラシとにより残渣除去を行い、これにより未露光部における感光性樹脂層の残渣成分が除去される旨が記載されている。 For the problem of developing residue suppression, for example, in Patent Document 1, after processing the developer, the residue is removed with a cleaning agent and a rotating brush having a nylon-hair with a shower at a cone type nozzle pressure of 0.02 MPa. This describes that the residual component of the photosensitive resin layer in the unexposed area is removed.
また、現像による溶解性向上を目的として、現像液温度を常温より高い温度で実施することが提案されている(特許文献2〜4参照)。 In addition, for the purpose of improving solubility by development, it has been proposed to carry out the developer at a temperature higher than room temperature (see Patent Documents 2 to 4).
これら文献には、現像液の液温を高くすることで、アルカリの活性化により現像残渣を除去する取り組みなどが開示されている。感光性着色層において未露光部分はアクリル樹脂層の光架橋が進まないので、現像で溶解する。アルカリ現像はディップ現像、シャワー現像、パドル現像などの方法があり、現像液濃度、温度、流量、現像液シャワー噴射圧力、現像後の水洗温度、流量および水洗水シャワー噴射圧力条件を適宜選択することで、光架橋が十分でなく部分的に硬化したアクリル樹脂層が基板上に残すことなく、パターン加工することが可能である旨が記載されている。 In these documents, an approach of removing a development residue by activating alkali by increasing the temperature of the developer is disclosed. In the photosensitive colored layer, unexposed portions are dissolved by development because photocrosslinking of the acrylic resin layer does not proceed. Alkali development includes methods such as dip development, shower development, and paddle development, and the developer concentration, temperature, flow rate, developer shower spray pressure, post-development washing temperature, flow rate, and flush water shower spray pressure conditions should be selected as appropriate. Thus, it is described that pattern processing can be performed without leaving a partially cured acrylic resin layer on the substrate that is not sufficiently photocrosslinked.
本発明者は鋭意検討した結果、現像残渣抑制の更なる改善には、現像条件の更なる改善に加え、リンス液の温度などのパラメータが寄与することを見出した。例えば、現像時間が短い場合やパドル現像において現像液吐出量が限定された場合などの、現像液の昇温効果が小さい現像方法においては、現像残渣の多くは顔料の基板への付着によるものであり、リンス時のリンス液の流れに沿って顔料の集合体が発生することに起因することを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventor has found that parameters such as the temperature of the rinsing solution contribute to further improvement of development residue suppression in addition to further improvement of development conditions. For example, in a developing method with a small effect of increasing the temperature of the developer, such as when the development time is short or when the developer discharge amount is limited in paddle development, most of the development residue is due to adhesion of the pigment to the substrate. It was found that this is caused by the aggregation of pigments along the flow of the rinsing liquid during rinsing.
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、微小色材の吸着(主に顔料残り)などの現像残渣を効率よく除去することができ、カラーフィルタの不良率を低減することができるカラーフィルタの製造方法、並びにこれを用いて製造されるカラーフィルタ、固体撮像素子、及び液晶表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the problems as described above, and the object thereof is to efficiently remove development residues such as adsorption of fine color materials (mainly pigment residue) and the defective rate of color filters. It is an object to provide a method of manufacturing a color filter capable of reducing the above, a color filter manufactured using the same, a solid-state imaging device, and a liquid crystal display device.
本発明者は、リンス液(ここでは純水)の温度管理が非常に重要であることを見出し、この知見に基づき上記課題を解決に至った。更に現像時の基板温度の管理と並列で実施することで、より色材吸着の抑制を可能にすることができることを見出した。 The present inventor has found that the temperature control of the rinsing liquid (pure water here) is very important, and has solved the above problems based on this finding. Furthermore, it has been found that color material adsorption can be further suppressed by carrying out in parallel with the management of the substrate temperature during development.
〔1〕
感光性着色組成物の全固形分中40質量%以上の色材を含有する感光性着色組成物を基板上に塗布して感光性着色層を形成する工程、
前記感光性着色層を露光及び現像して着色パターンを形成する工程、及び
加温したリンス液を用いて前記着色パターンが形成された前記基板を洗浄することにより、前記基板上ないしは前記着色パターンに吸着した微小色材残渣を除去する工程
を有する、カラーフィルタの製造方法。
〔2〕
上記リンス液の温度が30〜80℃である、〔1〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔3〕
前記現像する工程において、前記基板ないしは現像液を23℃を超える第1の温度に加温し、前記リンス液を前記第1の温度以上の第2の温度に加温する、〔1〕又は〔2〕に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔4〕
前記色材が有機顔料及び無機顔料の少なくともいずれか一方であり、かつ前記感光性着色組成物が光重合開始剤及び重合性化合物を含有する光硬化性着色組成物である、〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
〔5〕
〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法により得られるカラーフィルタ。
〔6〕
〔5〕に記載のカラーフィルタを有する固体撮像素子。
〔7〕
〔5〕に記載のカラーフィルタを有する液晶表示装置。
[1]
A step of forming a photosensitive colored layer by applying a photosensitive colored composition containing 40% by weight or more of a coloring material in the total solid content of the photosensitive colored composition on a substrate;
A step of exposing and developing the photosensitive colored layer to form a colored pattern; and washing the substrate on which the colored pattern is formed using a warmed rinsing liquid to form the colored pattern on the substrate or the colored pattern. A method for producing a color filter, comprising a step of removing the adsorbed minute color material residue.
[2]
The manufacturing method of the color filter as described in [1] whose temperature of the said rinse liquid is 30-80 degreeC.
[3]
In the developing step, the substrate or developer is heated to a first temperature exceeding 23 ° C., and the rinsing liquid is heated to a second temperature equal to or higher than the first temperature. [2] A method for producing a color filter according to [2].
[4]
The colorant is at least one of an organic pigment and an inorganic pigment, and the photosensitive coloring composition is a photocurable coloring composition containing a photopolymerization initiator and a polymerizable compound, [1] to [1] [3] The method for producing a color filter according to any one of [3].
[5]
A color filter obtained by the method for producing a color filter according to any one of [1] to [4].
[6]
[5] A solid-state imaging device having the color filter according to [5].
[7]
A liquid crystal display device having the color filter according to [5].
本発明のカラーフィルタの製造方法によれば、現像液現像後のリンス温度を常温以上の高温で処理することにより、微小色材の吸着(主に顔料残り)などの現像残渣を効率よく除去することができ、カラーフィルタの不良率を低減することができる。
上記リンス液温度の高温化に加え、更に基板・現像液を加温して処理することにより、更に現像残渣を抑制することができる。
According to the method for producing a color filter of the present invention, a development residue such as adsorption of a minute color material (mainly pigment residue) is efficiently removed by processing at a rinse temperature after developing a developer at a temperature higher than room temperature. And the defective rate of the color filter can be reduced.
In addition to increasing the temperature of the rinsing liquid, further processing of the substrate / developer can further suppress development residues.
本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本明細書において、全固形分とは、着色組成物の全組成から溶剤を除いた成分の総質量をいう。
なお、本明細書において、“(メタ)アクリレート”はアクリレート及びメタアクリレートを表し、“(メタ)アクリル”はアクリル及びメタアクリルを表し、“(メタ)アクリロイル”は、アクリロイル及びメタクリロイルを表す。また、本明細書中において、“単量体”と“モノマー”とは同義である。本発明における単量体は、オリゴマー及びポリマーと区別され、質量平均分子量が2,000未満の化合物をいう。本明細書中において、重合性化合物とは、重合性基を有する化合物のことをいい、単量体であっても、ポリマーであってもよい。重合性基とは、重合反応に関与する基を言う。
本発明でいう「放射線」は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を含むものを意味する。
In the description of the group (atomic group) in this specification, the notation which does not describe substitution and non-substitution includes the thing which has a substituent with the thing which does not have a substituent. For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
In this specification, the total solid content refers to the total mass of components excluding the solvent from the total composition of the colored composition.
In the present specification, “(meth) acrylate” represents acrylate and methacrylate, “(meth) acryl” represents acrylic and methacryl, and “(meth) acryloyl” represents acryloyl and methacryloyl. In the present specification, “monomer” and “monomer” are synonymous. The monomer in the present invention is distinguished from oligomers and polymers, and refers to a compound having a mass average molecular weight of less than 2,000. In the present specification, the polymerizable compound means a compound having a polymerizable group, and may be a monomer or a polymer. The polymerizable group refers to a group that participates in a polymerization reaction.
The “radiation” as used in the present invention means a substance including visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, X-ray and the like.
本発明のカラーフィルタの製造方法は、
感光性着色組成物の全固形分中40質量%以上の色材を含有する感光性着色組成物を基板上に塗布して感光性着色層を形成する工程、
前記感光性着色層を露光及び現像して着色パターンを形成する工程、及び
加温したリンス液を用いて前記着色パターンが形成された前記基板を洗浄することにより、前記基板上ないしは前記着色パターンに吸着した微小色材残渣を除去する工程を有する。
The method for producing the color filter of the present invention includes:
A step of forming a photosensitive colored layer by applying a photosensitive colored composition containing 40% by weight or more of a coloring material in the total solid content of the photosensitive colored composition on a substrate;
A step of exposing and developing the photosensitive colored layer to form a colored pattern; and washing the substrate on which the colored pattern is formed using a warmed rinsing liquid to form the colored pattern on the substrate or the colored pattern. And a step of removing the adsorbed minute color material residue.
<感光性着色層形成工程>
感光性着色層形成工程では、基板上に、感光性着色組成物を付与して感光性着色層を形成する。
本発明における着色パターンは、固体撮像素子用基板の撮像素子形成面側(おもて面)に形成されてもよいし、撮像素子非形成面側(裏面)に形成されてもよい。
固体撮像素子用基板における各撮像素子間や、固体撮像素子用基板の裏面には、遮光膜が設けられていてもよい。
また、基板上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止或いは基板表面の平坦化のために下地層を設けてもよい。
<Photosensitive colored layer forming step>
In the photosensitive colored layer forming step, a photosensitive colored composition is applied on the substrate to form a photosensitive colored layer.
The colored pattern in the present invention may be formed on the imaging element forming surface side (front surface) of the solid-state imaging element substrate, or may be formed on the imaging element non-forming surface side (back surface).
A light-shielding film may be provided between the image sensors on the solid-state image sensor substrate or on the back surface of the solid-state image sensor substrate.
Further, if necessary, an underlayer may be provided on the substrate to improve adhesion to the upper layer, prevent diffusion of substances, or planarize the substrate surface.
基板上への感光性着色組成物の付与方法としては、スリット塗布、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の塗布方法を適用することができる。 As a method for applying the photosensitive coloring composition onto the substrate, various coating methods such as slit coating, ink jet method, spin coating, cast coating, roll coating, and screen printing can be applied.
感光性着色層の膜厚としては、0.1μm〜10μmが好ましく、0.2μm〜5μmがより好ましく、0.2μm〜3μmがさらに好ましい。 The film thickness of the photosensitive colored layer is preferably 0.1 μm to 10 μm, more preferably 0.2 μm to 5 μm, and further preferably 0.2 μm to 3 μm.
基板上に塗布された感光性着色層の乾燥(プリベーク)は、ホットプレート、オーブン等で50℃〜140℃の温度で10秒〜300秒で行うことができる。 Drying (pre-baking) of the photosensitive colored layer applied on the substrate can be performed at a temperature of 50 ° C. to 140 ° C. for 10 seconds to 300 seconds using a hot plate, an oven or the like.
<露光工程>
露光工程では、感光性着色層形成工程において形成された感光性着色層を、例えば、ステッパー等の露光装置を用い、所定のマスクパターンを有するマスクを介してパターン露光する。
露光に際して用いることができる放射線(光)としては、特に、g線、i線等の紫外線が好ましく(特に好ましくはi線)用いられる。照射量(露光量)は30〜1500mJ/cm2が好ましく50〜1000mJ/cm2がより好ましく、80〜500mJ/cm2が最も好ましい。
<Exposure process>
In the exposure step, the photosensitive colored layer formed in the photosensitive colored layer forming step is subjected to pattern exposure through a mask having a predetermined mask pattern, for example, using an exposure apparatus such as a stepper.
As radiation (light) that can be used for exposure, ultraviolet rays such as g-line and i-line are particularly preferable (particularly preferably i-line). Irradiation dose (exposure amount) is more preferably preferably 50~1000mJ / cm 2 30~1500mJ / cm 2 , 80~500mJ / cm 2 being most preferred.
<現像工程>
次いでアルカリ現像処理を行うことにより、露光工程における光未照射部分の感光性着色層がアルカリ水溶液に溶出し、光硬化した部分だけが残る。
現像液としては、下地の撮像素子や回路などにダメージを起さない、有機アルカリ現像液が望ましい。現像時間は従来は20秒〜90秒であった。より残渣を除去するため、近年では120秒〜180秒実施する場合もある。さらには、より残渣除去性を向上するため、現像液を60秒ごとに振り切り、さらに新たに現像液を供給する工程を数回繰り返す場合もある。
<Development process>
Next, by carrying out an alkali development treatment, the photosensitive colored layer in the non-light-irradiated portion in the exposure step is eluted in the alkaline aqueous solution, and only the photocured portion remains.
The developer is preferably an organic alkali developer that does not cause damage to the underlying image sensor or circuit. The development time is conventionally 20 seconds to 90 seconds. In order to remove the residue more, in recent years, it may be carried out for 120 seconds to 180 seconds. Furthermore, in order to further improve residue removability, the process of shaking off the developer every 60 seconds and further supplying a new developer may be repeated several times.
現像液の温度に関しては、常温(23℃)以上80℃以下が好ましく、25℃以上50℃以下であることがより好ましい。現像(主にアルカリ現像液)は、温度を高めることでアルカリが活性化し、現像性、微小顔料の除去性が向上する。ただし、24時間を超える長時間の現像において、40℃を超える温度領域ではアルカリ現像液の分解の懸念があり、性能保持時間が短くなることが予測されるため、そのような24時間を超える長時間の現像では、現像の温度は30℃以上40℃以下であることが好ましい。 The temperature of the developer is preferably from room temperature (23 ° C.) to 80 ° C., more preferably from 25 ° C. to 50 ° C. In the development (mainly alkaline developer), the alkali is activated by increasing the temperature, and the developability and the removability of the fine pigment are improved. However, in the development for a long time exceeding 24 hours, there is a concern about decomposition of the alkaline developer in a temperature range exceeding 40 ° C., and it is predicted that the performance holding time is shortened. In the time development, the development temperature is preferably 30 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
現像液の温度をよりコントロールするためには、基板を現像液と同温度にすることが好ましい。基板の温度を現像液と同温度にするためには、現像前までにホットプレートで基板の温度を保持するなどの操作をすることで対応することができる。また現像ユニットの環境温度も現像液の温度に保持することが好ましい。 In order to further control the temperature of the developer, it is preferable to set the substrate to the same temperature as the developer. In order to make the temperature of the substrate the same as that of the developer, it is possible to cope with the operation by holding the temperature of the substrate with a hot plate before development. The environmental temperature of the developing unit is preferably maintained at the temperature of the developer.
現像液に用いるアルカリ剤としては、例えば、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ−[5、4、0]−7−ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物が挙げられ、これらのアルカリ剤を濃度が0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜1質量%となるように純水で希釈したアルカリ性水溶液が現像液として好ましく使用される。
なお、現像液には無機アルカリを用いてもよく、無機アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウムなどが好ましい。
Examples of the alkaline agent used in the developer include ammonia water, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5, 4, 0] -7-undecene and the like, and an alkaline aqueous solution obtained by diluting these alkaline agents with pure water so as to have a concentration of 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 1% by mass. Is preferably used as a developer.
In addition, an inorganic alkali may be used for the developer, and as the inorganic alkali, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium oxalate, sodium metaoxalate and the like are preferable.
<リンス工程>
本発明において、前記現像後、加温したリンス液(純水)を用いて前記基板及び前記着色パターンを洗浄(リンス)する。
前記加温されたリンス液の温度としては、常温(23℃)を超えている限り特に制限はなく、25℃以上であることが好ましく、30〜80℃であることがより好ましく、50〜80℃以下であることが更に好ましい。80℃を超えると水の沸騰により、気泡の発生などでリンス性能が劣化する懸念があり、また常温以下の温度では、水の界面張力が弱く、結果微小顔料の除去能が低い。
前記現像する工程において、前記基板ないしは現像液を23℃を超える第1の温度に加温し、前記リンス液を前記第1の温度以上の第2の温度に加温することが好ましい。
<Rinse process>
In the present invention, after the development, the substrate and the colored pattern are washed (rinsed) using a warmed rinsing liquid (pure water).
There is no restriction | limiting in particular as long as it exceeds normal temperature (23 degreeC) as the temperature of the said heated rinse liquid, It is preferable that it is 25 degreeC or more, It is more preferable that it is 30-80 degreeC, 50-80 More preferably, it is not higher than ° C. If the temperature exceeds 80 ° C., there is a concern that the rinsing performance is deteriorated due to the generation of bubbles due to the boiling of water, and at a temperature below room temperature, the interfacial tension of water is weak, and as a result, the ability to remove micropigments is low.
In the developing step, it is preferable that the substrate or the developer is heated to a first temperature exceeding 23 ° C., and the rinse liquid is heated to a second temperature equal to or higher than the first temperature.
次いで、乾燥を施した後に加熱処理(ポストベーク)を行うことが好ましい。多色の着色パターンを形成するのであれば、各色ごとに前記工程を順次繰り返して硬化皮膜を製造することができる。これによりカラーフィルタが得られる。
ポストベークは、硬化を完全なものとするための現像後の加熱処理であり、通常100℃〜240℃、好ましくは200℃〜240℃の熱硬化処理を行う。
このポストベーク処理は、現像後の塗布膜を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式あるいはバッチ式で行うことができる。
Next, it is preferable to perform heat treatment (post-bake) after drying. If a multicolor coloring pattern is to be formed, a cured film can be produced by sequentially repeating the above steps for each color. Thereby, a color filter is obtained.
Post-baking is a heat treatment after development for complete curing, and a heat curing treatment is usually performed at 100 ° C. to 240 ° C., preferably 200 ° C. to 240 ° C.
This post-bake treatment is performed continuously or batchwise using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer), a high-frequency heater, or the like so that the coating film after development is in the above-described condition. be able to.
なお、本発明のカラーフィルタの製造方法は、必要に応じ、上記以外の工程として、カラーフィルタの製造方法として公知の工程を有していてもよい。例えば、上述した、感光性着色層形成工程、露光工程、及び現像工程を行った後に、必要により、形成された着色パターンを加熱及び/又は露光により硬化する硬化工程を含んでいてもよい。 In addition, the manufacturing method of the color filter of this invention may have a well-known process as a manufacturing method of a color filter as processes other than the above as needed. For example, after performing the above-mentioned photosensitive colored layer forming step, exposing step, and developing step, a curing step of curing the formed colored pattern by heating and / or exposure may be included as necessary.
また、本発明に係る感光性着色層を用いる場合、例えば、塗布装置吐出部のノズルや配管部の目詰まりや塗布機内への感光性着色層や顔料の付着・沈降・乾燥による汚染等が生じる場合がある。そこで、本発明の感光性着色組成物によってもたらされた汚染を効率よく洗浄するためには、前掲の本組成物に関する溶剤を洗浄液として用いることが好ましい。また、特開平7−128867号公報、特開平7−146562号公報、特開平8−278637号公報、特開2000−273370号公報、特開2006−85140号公報、特開2006−291191号公報、特開2007−2101号公報、特開2007−2102号公報、特開2007−281523号公報などに記載の洗浄液も本発明に係る着色硬化性組成物の洗浄除去として好適に用いることができる。
上記のうち、アルキレングリコールモノアルキルエーテルカルボキシレート及びアルキレングリコールモノアルキルエーテルが好ましい。
これら溶媒は、単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。2種以上を混合する場合、水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤とを混合することが好ましい。水酸基を有する溶剤と水酸基を有しない溶剤との質量比は、1/99〜99/1、好ましくは10/90〜90/10、更に好ましくは20/80〜80/20である。プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)とプロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)の混合溶剤で、その比率が60/40であることが特に好ましい。なお、汚染物に対する洗浄液の浸透性を向上させるために、洗浄液には前掲の本組成物に関する界面活性剤を添加してもよい。
<色材>
本発明において、前記感光性着色組成物は、全固形分中40質量%以上の色材を含有する。
本発明における硬化性組成物の全固形分中の着色剤含有量は、50質量%以上100質量%未満であることが好ましく、55質量%以上90質量%以下がより好ましい。40質量%以上とすることでカラーフィルタとして適度な色度を得ることができる。また、100質量%未満とすることで、膜としての強度低下を抑制することができる。
本発明に用いることができる色材は、特に限定されず、従来公知の種々の染料や顔料を1種又は2種以上混合して用いることができる。
Further, when the photosensitive colored layer according to the present invention is used, for example, clogging of a nozzle or a pipe part of a coating apparatus discharge unit, contamination due to adhesion, sedimentation, or drying of the photosensitive colored layer or pigment in the coating machine occurs. There is a case. Therefore, in order to efficiently clean the contamination caused by the photosensitive coloring composition of the present invention, it is preferable to use the solvent related to the present composition as the cleaning liquid. JP-A-7-128867, JP-A-7-146562, JP-A-8-278737, JP-A-2000-273370, JP-A-2006-85140, JP-A-2006-291191, The cleaning liquids described in JP2007-2101A, JP2007-2102A, JP2007-281523A, and the like can also be suitably used for cleaning and removing the colored curable composition according to the present invention.
Of the above, alkylene glycol monoalkyl ether carboxylate and alkylene glycol monoalkyl ether are preferred.
These solvents may be used alone or in combination of two or more. When mixing 2 or more types, it is preferable to mix the solvent which has a hydroxyl group, and the solvent which does not have a hydroxyl group. The mass ratio of the solvent having a hydroxyl group and the solvent having no hydroxyl group is from 1/99 to 99/1, preferably from 10/90 to 90/10, more preferably from 20/80 to 80/20. In a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and propylene glycol monomethyl ether (PGME), the ratio is particularly preferably 60/40. In addition, in order to improve the permeability of the cleaning liquid with respect to contaminants, a surfactant related to the present composition described above may be added to the cleaning liquid.
<Color material>
In the present invention, the photosensitive coloring composition contains 40% by mass or more of a coloring material in the total solid content.
The colorant content in the total solid content of the curable composition in the present invention is preferably 50% by mass or more and less than 100% by mass, and more preferably 55% by mass or more and 90% by mass or less. When the content is 40% by mass or more, an appropriate chromaticity as a color filter can be obtained. Moreover, the strength fall as a film | membrane can be suppressed by setting it as less than 100 mass%.
The color material that can be used in the present invention is not particularly limited, and various conventionally known dyes and pigments can be used singly or in combination.
本発明に用いることができる顔料としては、従来公知の種々の無機顔料または有機顔料を挙げることができる。また、無機顔料であれ有機顔料であれ、高透過率であることが好ましいことを考慮すると、平均粒子径がなるべく小さい顔料の使用が好ましく、ハンドリング性をも考慮すると、上記顔料の平均粒子径は、0.01μm〜0.1μmが好ましく、0.01μm〜0.05μmがより好ましい。 Examples of the pigment that can be used in the present invention include conventionally known various inorganic pigments or organic pigments. Further, considering that it is preferable to have a high transmittance, whether it is an inorganic pigment or an organic pigment, it is preferable to use a pigment having an average particle size as small as possible, and considering the handling properties, the average particle size of the pigment is 0.01 μm to 0.1 μm is preferable, and 0.01 μm to 0.05 μm is more preferable.
本願発明において好ましく用いることができる顔料として、以下のものを挙げることができる。ただし、本発明は、これらに限定されるものではない。 Examples of pigments that can be preferably used in the present invention include the following. However, the present invention is not limited to these.
C.I.ピグメント・イエロー11,24,108,109,110,138,139,150,151,154,167,180,185;
C.I.ピグメント・オレンジ36,71;
C.I.ピグメント・レッド122,150,171,175,177,209,224,242,254,255,264;
C.I.ピグメント・バイオレット19,23,32;
C.I.ピグメント・ブルー15:1,15:3,15:6,16,22,60,66;
C.I.ピグメント・グリーン36,7,58
C. I. Pigment yellow 11,24,108,109,110,138,139,150,151,154,167,180,185;
C. I. Pigment orange 36, 71;
C. I. Pigment red 122,150,171,175,177,209,224,242,254,255,264;
C. I. Pigment violet 19, 23, 32;
C. I. Pigment blue 15: 1, 15: 3, 15: 6, 16, 22, 60, 66;
C. I. Pigment Green 36, 7, 58
本発明において、色材が染料である場合には、組成物中に均一に溶解させることができる。 In the present invention, when the coloring material is a dye, it can be uniformly dissolved in the composition.
本発明における組成物を構成する色材として使用できる染料は、特に制限はなく、従来カラーフィルタ用として公知の染料が使用できる。 The dye that can be used as the color material constituting the composition in the present invention is not particularly limited, and conventionally known dyes for color filters can be used.
化学構造としては、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサテン系、フタロシアニン系、ペンゾピラン系、インジゴ系等の染料が使用できる。 The chemical structure includes pyrazole azo, anilino azo, triphenyl methane, anthraquinone, anthrapyridone, benzylidene, oxonol, pyrazolotriazole azo, pyridone azo, cyanine, phenothiazine, pyrrolopyrazole azomethine, Xanthene-based, phthalocyanine-based, benzopyran-based and indigo-based dyes can be used.
<基板>
本発明における基板としては、特に制限はないが、例えば液晶表示素子等に用いられるソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス及びこれらに透明導電膜を付着させたものや、撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えばシリコン基板、酸化膜、窒化シリコン等が挙げられる。また、これら基板と有機膜層の間には本発明の効果を損なわない限り中間層など他の層を設けても良い。
<Board>
The substrate in the present invention is not particularly limited. For example, soda glass, borosilicate glass, quartz glass used for liquid crystal display elements and the like, and those having a transparent conductive film attached thereto, photoelectric elements used for image pickup elements, and the like. Examples of the conversion element substrate include a silicon substrate, an oxide film, and silicon nitride. Moreover, you may provide other layers, such as an intermediate | middle layer, between these board | substrates and an organic film layer, unless the effect of this invention is impaired.
<各種添加物>
本発明における感光性着色組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、各種添加物、例えば、バインダー、溶剤、重合性化合物、重合開始剤、界面活性剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、分散剤等を配合することができる。
本発明において、前記色材が有機顔料及び無機顔料の少なくともいずれか一方であり、かつ前記感光性着色組成物が、後述の光重合開始剤及び重合性化合物を含有することにより光硬化性着色組成物であることが好ましい。
<Various additives>
In the photosensitive coloring composition of the present invention, various additives such as a binder, a solvent, a polymerizable compound, a polymerization initiator, a surfactant, and an adhesion promoter are added as necessary within a range not impairing the effects of the present invention. An agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, an aggregation inhibitor, a dispersant and the like can be blended.
In the present invention, the colorant is at least one of an organic pigment and an inorganic pigment, and the photosensitive coloring composition contains a photopolymerization initiator and a polymerizable compound, which will be described later. It is preferable that it is a thing.
〜バインダー〜
前記バインダーは、顔料分散液調製時に添加する場合が多く、アルカリ可溶性を必要とせず、有機溶剤に可溶で分散安定性と硬化性を保つ性能があればよい。
~binder~
The binder is often added at the time of preparing the pigment dispersion, does not require alkali solubility, and is only required to be soluble in an organic solvent and to maintain dispersion stability and curability.
前記バインダーとしては、線状有機高分子重合体で、有機溶剤に可溶であるものが好ましい。このような線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマー、例えば、特開昭59−44615号、特公昭54−34327号、特公昭58−12577号、特公昭54−25957号、特開昭59−53836号、特開昭59−71048号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等が挙げられ、また同様に側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体が有用である。 The binder is preferably a linear organic polymer that is soluble in an organic solvent. Examples of such linear organic high molecular polymers include polymers having a carboxylic acid in the side chain, such as JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12577, and JP-B-54-. No. 25957, JP-A-59-53836, JP-A-59-71048, methacrylic acid copolymer, acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, etc. Examples thereof include polymers, maleic acid copolymers, partially esterified maleic acid copolymers, and acidic cellulose derivatives having a carboxylic acid in the side chain are also useful.
これら各種バインダーの中でも、耐熱性の観点からは、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましく、現像性制御の観点からは、アクリル系樹脂、アクリルアミド系樹脂、アクリル/アクリルアミド共重合体樹脂が好ましい。 Among these various binders, from the viewpoint of heat resistance, polyhydroxystyrene resins, polysiloxane resins, acrylic resins, acrylamide resins, and acrylic / acrylamide copolymer resins are preferable. Acrylic resins, acrylamide resins, and acrylic / acrylamide copolymer resins are preferred.
前記アクリル系樹脂としては、ベンジル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド等から選ばれるモノマーからなる共重合体、例えばベンジルメタアクリレート/メタアクリル酸、ベンジルメタアクリレート/ベンジルメタアクリルアミドのような各共重合体、KSレジスト−106(大阪有機化学工業(株)製)、サイクロマーPシリーズ(ダイセル化学工業(株)製)等が好ましい。
これらのバインダー中に前記色材を高濃度に分散させることで、下層等との密着性を付与でき、これらはスピンコート塗布面状にも寄与している。
As the acrylic resin, a copolymer comprising monomers selected from benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, hydroxyethyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, and the like, for example, benzyl methacrylate / methacrylic acid, Each copolymer such as benzyl methacrylate / benzylmethacrylamide, KS resist-106 (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), cyclomer P series (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) and the like are preferable.
By dispersing the colorant in these binders at a high concentration, adhesion to the lower layer and the like can be imparted, which also contributes to the spin coat application surface shape.
〜分散剤〜
また、前記分散剤は顔料の分散性を向上させるために添加することができる。前記分散剤としては、公知のものを適宜選定して用いることができ、例えば、カチオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、高分子分散剤等が挙げられる。
本発明に用いうる顔料分散剤としては、高分子分散剤〔例えば、ポリアミドアミンとその塩、ポリカルボン酸とその塩、高分子量不飽和酸エステル、変性ポリウレタン、変性ポリエステル、変性ポリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル系共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物〕、及び、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルカノールアミン等の界面活性剤、及び、顔料誘導体等を挙げることができる。
高分子分散剤は、その構造から更に直鎖状高分子、末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子に分類することができる。
~ Dispersant ~
The dispersant can be added to improve the dispersibility of the pigment. As the dispersant, known ones can be appropriately selected and used, and examples thereof include a cationic surfactant, a fluorosurfactant, and a polymer dispersant.
Examples of pigment dispersants that can be used in the present invention include polymer dispersants [for example, polyamidoamines and salts thereof, polycarboxylic acids and salts thereof, high molecular weight unsaturated acid esters, modified polyurethanes, modified polyesters, and modified poly (meth) acrylates. , (Meth) acrylic copolymers, naphthalene sulfonic acid formalin condensates], and surfactants such as polyoxyethylene alkyl phosphate esters, polyoxyethylene alkyl amines, alkanol amines, and pigment derivatives, etc. Can do.
The polymer dispersant can be further classified into a linear polymer, a terminal-modified polymer, a graft polymer, and a block polymer from the structure thereof.
顔料表面へのアンカー部位を有する末端変性型高分子としては、例えば、特開平3−112992号公報、特表2003−533455号公報等に記載の末端にりん酸基を有する高分子、特開2002−273191号公報等に記載の末端にスルホン酸基を有する高分子、特開平9−77994号公報等に記載の有機色素の部分骨格や複素環を有する高分子などが挙げられる。また、特開2007−277514号公報に記載の高分子末端に2個以上の顔料表面へのアンカー部位(酸基、塩基性基、有機色素の部分骨格やヘテロ環等)を導入した高分子も分散安定性に優れ好ましい。 Examples of the terminal-modified polymer having an anchor site to the pigment surface include polymers having a phosphate group at the terminal described in JP-A-3-112992, JP-T2003-533455, and the like. Examples thereof include a polymer having a sulfonic acid group at the terminal end described in JP-A-273191, and a polymer having a partial skeleton of an organic dye or a heterocyclic ring described in JP-A-9-77994. In addition, a polymer in which two or more anchor sites (acid group, basic group, partial skeleton of organic dye, heterocycle, etc.) to the surface of the pigment described in JP-A-2007-277514 are introduced. It is preferable because of excellent dispersion stability.
顔料表面へのアンカー部位を有するグラフト型高分子としては、例えば、特開昭54ー37082号公報、特表平8−507960号公報、特開2009−258668公報等に記載のポリ(低級アルキレンイミン)とポリエステルの反応生成物、特開平9−169821号公報等に記載のポリアリルアミンとポリエステルの反応生成物、特開平10−339949号、特開2004−37986号公報等に記載のマクロモノマーと、窒素原子モノマーとの共重合体、特開2003−238837号公報、特開2008−9426号公報、特開2008−81732号公報等に記載の有機色素の部分骨格や複素環を有するグラフト型高分子、特開2010−106268号公報等に記載のマクロモノマーと酸基含有モノマーの共重合体等が挙げられる。特に、特開2009−203462号公報に記載の塩基性基と酸性基を有する両性分散樹脂は、顔料分散物の分散性、分散安定性、及び顔料分散物を用いた着色硬化性組成物が示す現像性の観点から特に好ましい。 Examples of the graft polymer having an anchor site to the pigment surface include poly (lower alkyleneimine) described in JP-A-54-37082, JP-A-8-507960, JP-A-2009-258668, and the like. ) And a polyester reaction product, a reaction product of polyallylamine and polyester described in JP-A-9-169821, etc., a macromonomer described in JP-A-10-339949, JP-A-2004-37986, and the like, Copolymers with nitrogen atom monomers, graft-type polymers having partial skeletons or heterocyclic rings of organic dyes described in JP-A-2003-238837, JP-A-2008-9426, JP-A-2008-81732, etc. And a copolymer of a macromonomer and an acid group-containing monomer described in JP2010-106268A. It is. In particular, the amphoteric dispersion resin having a basic group and an acidic group described in JP-A-2009-203462 exhibits dispersibility of the pigment dispersion, dispersion stability, and a colored curable composition using the pigment dispersion. Particularly preferred from the viewpoint of developability.
顔料表面へのアンカー部位を有するグラフト型高分子をラジカル重合で製造する際に用いるマクロモノマーとしては、公知のマクロモノマーを用いることができ、東亜合成(株)製のマクロモノマーAA−6(末端基がメタクリロイル基であるポリメタクリル酸メチル)、AS−6(末端基がメタクリロイル基であるポリスチレン)、AN−6S(末端基がメタクリロイル基であるスチレンとアクリロニトリルの共重合体)、AB−6(末端基がメタクリロイル基であるポリアクリル酸ブチル)、ダイセル化学工業(株)製のプラクセルFM5(メタクリル酸2−ヒドロキシエチルのε−カプロラクトン5モル当量付加品)、FA10L(アクリル酸2−ヒドロキシエチルのε−カプロラクトン10モル当量付加品)、及び特開平2−272009号公報に記載のポリエステル系マクロモノマー等が挙げられる。これらの中でも、特に柔軟性且つ親溶剤性に優れるポリエステル系マクロモノマーが、顔料分散物の分散性、分散安定性、及び顔料分散物を用いた着色硬化性組成物が示す現像性の観点から特に好ましく、更に、特開平2−272009号公報に記載のポリエステル系マクロモノマーで表されるポリエステル系マクロモノマーが最も好ましい。 As the macromonomer used when the graft polymer having an anchor site to the pigment surface is produced by radical polymerization, a known macromonomer can be used. Macromonomer AA-6 (terminal) manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. Polymethyl methacrylate whose group is a methacryloyl group), AS-6 (polystyrene whose terminal group is a methacryloyl group), AN-6S (a copolymer of styrene and acrylonitrile whose terminal group is a methacryloyl group), AB-6 ( Polybutyl acrylate whose end group is a methacryloyl group), PLACEL FM5 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd. (5 molar equivalent addition product of ε-caprolactone of 2-hydroxyethyl methacrylate), FA10L (2-hydroxyethyl acrylate) ε-caprolactone 10 molar equivalent addition product), and JP-A-2-2720 Polyester macromonomer described in No. 09 publication. Among these, polyester-based macromonomers that are particularly flexible and have good solvophilic properties are particularly preferred from the viewpoint of the dispersibility of the pigment dispersion, the dispersion stability, and the developability exhibited by the colored curable composition using the pigment dispersion. The polyester macromonomer represented by the polyester macromonomer described in JP-A-2-272009 is most preferable.
顔料表面へのアンカー部位を有するブロック型高分子としては、特開2003−49110号公報、特開2009−52010号公報等に記載のブロック型高分子が好ましい。 As the block polymer having an anchor site to the pigment surface, block polymers described in JP-A Nos. 2003-49110 and 2009-52010 are preferable.
本発明に用いうる顔料分散剤は、市販品としても入手可能であり、そのような具体例としては、BYKChemie社製「Disperbyk−101(ポリアミドアミン燐酸塩)、107(カルボン酸エステル)、110(酸基を含む共重合物)、130(ポリアミド)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共重合物)」、「BYK−P104、P105(高分子量不飽和ポリカルボン酸)、EFKA社製「EFKA4047、4050〜4010〜4165(ポリウレタン系)、EFKA4330〜4340(ブロック共重合体)、4400〜4402(変性ポリアクリレート)、5010(ポリエステルアミド)、5765(高分子量ポリカルボン酸塩)、6220(脂肪酸ポリエステル)、6745(フタロシアニン誘導体)、6750(アゾ顔料誘導体)」、味の素ファンテクノ社製「アジスパーPB821、PB822、PB880、PB881」、共栄社化学社製「フローレンTG−710(ウレタンオリゴマー)」、「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合体)」、楠本化成社製「ディスパロンKS−860、873SN、874、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル)、DA−703−50、DA−705、DA−725」、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン重縮合物)、MS、C、SN−B(芳香族スルホン酸ホルマリン重縮合物)」、「ホモゲノールL−18(高分子ポリカルボン酸)」、「エマルゲン920、930、935、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)」、「アセタミン86(ステアリルアミンアセテート)」、日本ルーブリゾール(株)製「ソルスパース9000、12000、13940、20000、26000、5000(フタロシアニン誘導体)、22000(アゾ顔料誘導体)、13240(ポリエステルアミン)、3000、17000、27000(末端部に機能部を有する高分子)、24000、28000、32000、38500(グラフト型高分子)」、日光ケミカル者製「ニッコールT106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、MYS−IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)」、川研ファインケミカル(株)製 ヒノアクトT−8000E等、信越化学工業(株)製、オルガノシロキサンポリマーKP341、裕商(株)製「W001:カチオン系界面活性剤」、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤、「W004、W005、W017」等のアニオン系界面活性剤、メガファックF781(DIC社製)等のフッ素系界面活性剤、森下産業(株)製「EFKA−46、EFKA−47、EFKA−47EA、EFKAポリマー100、EFKAポリマー400、EFKAポリマー401、EFKAポリマー450」、サンノプコ(株)製「ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100」等の高分子分散剤、(株)ADEKA製「アデカプルロニックL31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P−123」、及び三洋化成(株)製「イオネット(商品名)S−20」等が挙げられる。 The pigment dispersant that can be used in the present invention is also available as a commercial product, and specific examples thereof include “Disperbyk-101 (polyamideamine phosphate), 107 (carboxylic acid ester)”, 110 (by BYK Chemie). Copolymer containing acid groups), 130 (polyamide), 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170 (polymer copolymer), "BYK-P104, P105 (high molecular weight unsaturated polycarboxylic acid) ) "EFKA 4047, 4050-4010-4165 (polyurethane)", EFKA 4330-4340 (block copolymer), 4400-4402 (modified polyacrylate), 5010 (polyesteramide), 5765 (high molecular weight polycarboxylic acid) Salt), 6220 (fatty acid polyester), 6745 Phthalocyanine derivatives), 6750 (azo pigment derivatives) ”,“ Ajisper PB821, PB822, PB880, PB881 ”manufactured by Ajinomoto Fan Techno Co.,“ Floren TG-710 (urethane oligomer) ”manufactured by Kyoeisha Chemical Co.,“ Polyflow No. 50E, No. .300 (acrylic copolymer) ”,“ Disparon KS-860, 873SN, 874, # 2150 (aliphatic polycarboxylic acid), # 7004 (polyether ester), DA-703-50, manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd. DA-705, DA-725 "," Demol RN, N (Naphthalenesulfonic acid formalin polycondensate), MS, C, SN-B (aromatic sulfonic acid formalin polycondensate) "manufactured by Kao Corporation," Homogenol L- 18 (polymer polycarboxylic acid) "," Emulgen 920, 930, 935, 85 (polyoxyethylene nonylphenyl ether) ”,“ acetamine 86 (stearylamine acetate) ”,“ Solsperse 9000, 12000, 13940, 20000, 26000, 5000 (phthalocyanine derivatives), 22000 (azo pigments) manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd. Derivatives), 13240 (polyesteramine), 3000, 17000, 27000 (polymer having a functional part at the end), 24000, 28000, 32000, 38500 (graft type polymer) ”,“ Nikkor T106 (poly) Oxyethylene sorbitan monooleate), MYS-IEX (polyoxyethylene monostearate), Kawano Fine Chemical Co., Ltd. Hinoact T-8000E, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Organoshiroki Polymer KP341, “W001: Cationic surfactant” manufactured by Yusho Co., Ltd., polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether , Nonionic surfactants such as polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester, anionic surfactants such as “W004, W005, W017”, and fluorine-based interfaces such as MegaFuck F781 (manufactured by DIC) Activator, manufactured by Morishita Sangyo Co., Ltd. “EFKA-46, EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA polymer 100, EFKA polymer 400, EFKA polymer 401, EFKA polymer 50 ”, polymer dispersants such as“ Disperse Aid 6, Disperse Aid 8, Disperse Aid 15, Disperse Aid 9100 ”manufactured by San Nopco Co., Ltd.,“ Adeka Pluronic L31, F38, L42 ”manufactured by ADEKA Corporation L44, L61, L64, F68, L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103, F108, L121, P-123 ”, and“ Ionet (trade name) S-20 ”manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd. Etc.
これらの顔料分散剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。本発明においては、特に、顔料誘導体と高分子分散剤とを組み合わせて使用することが好ましい。また、本発明の顔料分散剤は、前記顔料表面へのアンカー部位を有する末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子と伴に、アルカリ可溶性樹脂と併用して用いても良い。アルカリ可溶性樹脂としては、(メタ)アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等、並びに側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を変性した樹脂が挙げられるが、特に(メタ)アクリル酸共重合体が好ましい。また、特開平10−300922号公報に記載のN位置換マレイミドモノマー共重合体、特開2004−300204号公報に記載のエーテルダイマー共重合体、特開平7−319161号公報に記載の重合性基を含有するアルカリ可溶性樹脂も好ましい。 These pigment dispersants may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, it is particularly preferable to use a combination of a pigment derivative and a polymer dispersant. The pigment dispersant of the present invention may be used in combination with an alkali-soluble resin together with a terminal-modified polymer, a graft polymer, or a block polymer having an anchor site to the pigment surface. Alkali-soluble resins include (meth) acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, maleic acid copolymer, partially esterified maleic acid copolymer, etc., and carboxylic acid in the side chain. Examples of the acid cellulose derivative include a resin having a hydroxyl group modified with an acid anhydride, and a (meth) acrylic acid copolymer is particularly preferable. Further, N-substituted maleimide monomer copolymers described in JP-A-10-300902, ether dimer copolymers described in JP-A-2004-300204, and polymerizable groups described in JP-A-7-319161. An alkali-soluble resin containing is also preferred.
分散性及び沈降性の観点から、特開2010−106268号公報に記載の以下に示す樹脂も好ましく、特に、分散性の観点から、側鎖にポリエステル鎖を有する高分子分散剤が好ましく、酸基とポリエステル鎖とを有する樹脂も好適に挙げることができる。 From the viewpoint of dispersibility and sedimentation, the following resins described in JP-A 2010-106268 are also preferable, and in particular, from the viewpoint of dispersibility, a polymer dispersant having a polyester chain in the side chain is preferable, and an acid group A resin having a polyester chain can also be suitably exemplified.
以下に、本発明において好ましく用いられる特開2010−106268号公報に記載される分散樹脂について説明する。
好ましい分散剤は、分子内に、水素原子を除いた原子数が40〜10000の範囲であり、ポリエステル構造、ポリエーテル構造、及びポリアクリレート構造から選択されるグラフト鎖を有するグラフト共重合体であり、少なくとも下記式(1)〜式(4)のいずれかで表される構造単位を含むことが好ましく、少なくとも、下記式(1A)、下記式(2A)、下記式(3A)、下記式(3B)、及び、下記式(4)のいずれかで表される構造単位を含むことがより好ましい。
The dispersion resin described in JP 2010-106268 A, which is preferably used in the present invention, will be described below.
A preferred dispersant is a graft copolymer having a graft chain selected from a polyester structure, a polyether structure, and a polyacrylate structure, in which the number of atoms excluding hydrogen atoms is in the range of 40 to 10,000 in the molecule. It is preferable that at least a structural unit represented by any one of the following formulas (1) to (4) is included, and at least the following formula (1A), the following formula (2A), the following formula (3A), the following formula ( 3B) and a structural unit represented by any one of the following formulas (4) are more preferable.
式(1)〜式(4)において、X1、X2、X3、X4、及び、X5はそれぞれ独立に水素原子或いは1価の有機基を表す。合成上の制約の観点から、好ましくは水素原子、或いは炭素数1から12のアルキル基であり、水素原子或いはメチル基であることがより好ましく、メチル基が特に好ましい。
式(1)〜式(4)において、W1、W2、W3、及び、W4はそれぞれ独立に酸素原子或いはNHを表し、特に酸素原子が好ましい。
式(1)〜式(4)において、Y1、Y2、Y3、及び、Y4はそれぞれ独立に2価の連結基であり、特に構造上制約されない。具体的には、下記の(Y−1)から(Y−21)の連結基などが挙げられる。下記構造でA、Bはそれぞれ、式(1)〜式(4)における左末端基、右末端基との結合を意味する。下記に示した構造のうち、合成の簡便性から、(Y−2)、(Y−13)であることがより好ましい。
In the formulas (1) to (4), X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , and X 5 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. From the viewpoint of synthesis restrictions, a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferable, a hydrogen atom or a methyl group is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
In the formulas (1) to (4), W 1 , W 2 , W 3 , and W 4 each independently represent an oxygen atom or NH, and particularly preferably an oxygen atom.
In Formula (1) to Formula (4), Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 are each independently a divalent linking group and are not particularly limited in structure. Specific examples include the following (Y-1) to (Y-21) linking groups. In the following structures, A and B each represent a bond with the left terminal group and the right terminal group in formulas (1) to (4). Of the structures shown below, (Y-2) and (Y-13) are more preferable from the viewpoint of ease of synthesis.
式(1)〜式(4)において、Z1、Z2、Z3、及び、Z4、それぞれ独立に、水素原子又は1価の置換基であり、置換基の構造は特に限定されないが、具体的には、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、或いはヘテロアリールオキシ基、アルキルチオエーテル基、アリールチオエーテル基、或いはヘテロアリールチオエーテル基、アミノ基などが挙げられる。この中でも、特に分散性向上の観点から、立体反発効果を有することが好ましく、Z1〜Z3で表される1価の置換基としては、各々独立に炭素数5〜24のアルキル基又は炭素数5〜24のアルコキシ基が好ましく、その中でも、特に各々独立に炭素数5〜24の分岐アルキル基を有するアルコキシ基或いは炭素数5〜24の環状アルキル基を有するアルコキシ基が好ましい。また、Z4で表される1価の置換基としては、炭素数5〜24のアルキル基が好ましく、その中でも、各々独立に炭素数5〜24の分岐アルキル基或いは炭素数5〜24の環状アルキル基が好ましい。
式(1)〜式(4)において、n、m、p、及び、qはそれぞれ1から500の整数である。
式(1)及び式(2)において、j及びkは、それぞれ独立に、2〜8の整数を表す。式(1)及び式(2)におけるj及びkは、分散安定性の観点から、4〜6の整数が好ましく、5が最も好ましい。
In formulas (1) to (4), Z 1 , Z 2 , Z 3 , and Z 4 are each independently a hydrogen atom or a monovalent substituent, and the structure of the substituent is not particularly limited, Specific examples include an alkyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, an alkylthioether group, an arylthioether group, a heteroarylthioether group, and an amino group. Among these, it is preferable to have a steric repulsion effect particularly from the viewpoint of improving dispersibility, and the monovalent substituents represented by Z 1 to Z 3 are each independently an alkyl group having 5 to 24 carbon atoms or carbon. An alkoxy group having 5 to 24 carbon atoms is preferable, and among them, an alkoxy group having a branched alkyl group having 5 to 24 carbon atoms or a cyclic alkyl group having 5 to 24 carbon atoms is particularly preferable. The monovalent substituent represented by Z 4 is preferably an alkyl group having 5 to 24 carbon atoms, and among them, each independently a branched alkyl group having 5 to 24 carbon atoms or a cyclic group having 5 to 24 carbon atoms. Alkyl groups are preferred.
In Formula (1)-Formula (4), n, m, p, and q are integers of 1 to 500, respectively.
In Formula (1) and Formula (2), j and k each independently represent an integer of 2 to 8. J and k in Formula (1) and Formula (2) are preferably integers of 4 to 6, and most preferably 5, from the viewpoint of dispersion stability.
式(3)中、R’は、分岐若しくは直鎖のアルキレン基を表す。式(3)中のR’は、炭素数1〜10のアルキレン基であることが好ましく、炭素数2又は3のアルキレン基であることがより好ましい。
また、式(3)中のR’としては分散樹脂中に構造の異なるR’を2種以上混合して用いても良い。
式(4)中、Rは水素原子又は1価の有機基を表し、特に構造上限定はされないが、好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基であり、更に好ましくは、水素原子、アルキル基である。該Rがアルキル基である場合、該アルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基、炭素数3〜20の分岐状アルキル基、又は炭素数5〜20の環状アルキル基が好ましく、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基がより好ましく、炭素数1〜6の直鎖状アルキル基が特に好ましい。
また、式(4)中のRとしては特定樹脂中に構造の異なるRを2種以上混合して用いても良い。
In the formula (3), R ′ represents a branched or straight chain alkylene group. R ′ in formula (3) is preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms.
Further, as R ′ in the formula (3), two or more types of R ′ having different structures may be mixed and used in the dispersion resin.
In formula (4), R represents a hydrogen atom or a monovalent organic group and is not particularly limited in terms of structure, but is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group, more preferably a hydrogen atom. An atom or an alkyl group. When R is an alkyl group, the alkyl group is preferably a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 5 to 20 carbon atoms. A linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is more preferable, and a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is particularly preferable.
Moreover, as R in Formula (4), two or more types of R having different structures may be mixed and used in the specific resin.
前記式(1)で表される構造単位としては、分散安定性の観点から、下記式(1A)で表される構造単位であることがより好ましい。
また、前記式(2)で表される構造単位としては、分散安定性の観点から、下記式(2A)で表される構造単位であることがより好ましい。
The structural unit represented by the formula (1) is more preferably a structural unit represented by the following formula (1A) from the viewpoint of dispersion stability.
The structural unit represented by the formula (2) is more preferably a structural unit represented by the following formula (2A) from the viewpoint of dispersion stability.
式(1A)中、X1、Y1、Z1及びnは、式(1)におけるX1、Y1、Z1及びnと同義であり、好ましい範囲も同様である。
式(2A)中、X2、Y2、Z2及びmは、式(2)におけるX2、Y2、Z2及びmと同義であり、好ましい範囲も同様である。
また、前記式(3)で表される構造単位としては、分散安定性の観点から、下記式(3A)又は下記式(3B)で表される構造単位であることがより好ましい。
Wherein (1A), X 1, Y 1, Z 1 and n are as defined X 1, Y 1, Z 1 and n in Formula (1), and preferred ranges are also the same.
Wherein (2A), X 2, Y 2, Z 2 and m are as defined X 2, Y 2, Z 2 and m in the formula (2), and preferred ranges are also the same.
The structural unit represented by the formula (3) is more preferably a structural unit represented by the following formula (3A) or the following formula (3B) from the viewpoint of dispersion stability.
式(3A)又は(3B)中、X3、Y3、Z3及びpは、前記式(3)におけるX3、Y3、Z3及びpと同義であり、好ましい範囲も同様である。 Wherein (3A) or (3B), X 3, Y 3, Z 3 and p, the formula (3) X 3, Y 3 , have the same meaning as Z 3 and p in, preferred ranges are also the same.
具体例として、特開2012−032556号公報の段落番号0241〜0257に記載されている化合物が挙げられる。 Specific examples include the compounds described in paragraph numbers 0241 to 0257 of JP2012-032556A.
前記分散剤は、単独で用いてもよく、また2種以上組み合わせて用いてもよい。前記分散剤の本発明における感光性着色組成物中の添加量は、通常顔料100質量部に対して0.1〜50質量部程度が好ましい。 The dispersants may be used alone or in combination of two or more. The amount of the dispersant added in the photosensitive coloring composition of the present invention is usually preferably about 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment.
〜重合性化合物〜
本発明の感光性着色組成物は、重合性化合物の少なくとも一種を含有することによって好適に構成することができる。重合性化合物は、感光性着色組成物をネガ型に構成する場合に主として含まれる。
-Polymerizable compound-
The photosensitive coloring composition of this invention can be comprised suitably by containing at least 1 type of a polymeric compound. The polymerizable compound is mainly contained when the photosensitive coloring composition is configured as a negative type.
上記重合性化合物として、具体的には、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物から選ばれる。このような化合物群は当該産業分野において広く知られているものであり、本発明においてはこれらを特に限定なく用いることができる。これらは、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物並びにそれらの多量体などの化学的形態のいずれであってもよい。本発明における重合性化合物は一種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Specifically, the polymerizable compound is selected from compounds having at least one terminal ethylenically unsaturated bond, preferably two or more. Such a compound group is widely known in the industrial field, and these can be used without particular limitation in the present invention. These may be in any chemical form such as, for example, monomers, prepolymers, ie dimers, trimers and oligomers, or mixtures thereof and multimers thereof. The polymeric compound in this invention may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
より具体的には、モノマー及びそのプレポリマーの例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)やそのエステル類、アミド類、並びにこれらの多量体が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、及び不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類、並びにこれらの多量体である。また、ヒドロキシル基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能イソシアネート類或いはエポキシ類との付加反応物や、単官能若しくは多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアネート基やエポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、更に、ハロゲン基やトシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と、単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン等のビニルベンゼン誘導体、ビニルエーテル、アリルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。
これらの具体的な化合物としては、特開2009−288705号公報の段落番号0095〜段落番号0108に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
More specifically, examples of monomers and prepolymers thereof include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters thereof, amides, And multimers thereof, preferably esters of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric alcohol compounds, amides of unsaturated carboxylic acids and aliphatic polyhydric amine compounds, and multimers thereof. is there. Also, addition reaction products of monofunctional or polyfunctional isocyanates or epoxies with unsaturated carboxylic acid esters or amides having a nucleophilic substituent such as hydroxyl group, amino group, mercapto group, monofunctional or polyfunctional. A dehydration condensation reaction product with a functional carboxylic acid is also preferably used. Further, an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having an electrophilic substituent such as an isocyanate group or an epoxy group with a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol, and further a halogen group A substitution reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a detachable substituent such as a tosyloxy group and a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol is also suitable. As another example, it is also possible to use a compound group in which an unsaturated phosphonic acid, a vinylbenzene derivative such as styrene, vinyl ether, allyl ether or the like is used instead of the unsaturated carboxylic acid.
As these specific compounds, the compounds described in paragraphs 0095 to 0108 of JP-A-2009-288705 can also be suitably used in the present invention.
また、前記重合性化合物としては、重合性モノマーとして、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン基を有する、常圧下で100℃以上の沸点を持つエチレン性不飽和基を持つ化合物も好ましい。その例としては、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、等の単官能のアクリレートやメタアクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(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、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号、特公昭50−6034号、特開昭51−37193号各公報に記載されているようなウレタン(メタ)アクリレート類、特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号各公報に記載されているポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレート及びこれらの混合物を挙げることができる。
多官能カルボン酸にグリシジル(メタ)アクリレート等の環状エーテル基とエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させ得られる多官能(メタ)アクリレートなども挙げることができる。
また、その他の好ましい重合性化合物として、特開2010−160418号公報、特開2010−129825号公報、特許第4364216号公報等に記載される、フルオレン環を有し、エチレン性重合性基を2官能以上有する化合物、カルド樹脂も使用することが可能である。
The polymerizable compound is also preferably a compound having at least one addition-polymerizable ethylene group as a polymerizable monomer and having an ethylenically unsaturated group having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure. Examples include monofunctional acrylates and methacrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, and phenoxyethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethanetri (Meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, hexanediol (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, tri (acryloyloxyethyl) iso (Meth) acrylate obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to polyfunctional alcohols such as annulate, glycerin and trimethylolethane; Urethane (meth) acrylates as described in JP-B-37193, polyester acrylates described in JP-A-48-64183, JP-B-49-43191, JP-B-52-30490, Mention may be made of polyfunctional acrylates and methacrylates such as epoxy acrylates and the like, which are reaction products of epoxy resins and (meth) acrylic acid, and mixtures thereof.
A polyfunctional (meth) acrylate obtained by reacting a polyfunctional carboxylic acid with a compound having a cyclic ether group such as glycidyl (meth) acrylate and an ethylenically unsaturated group can also be used.
Further, as other preferable polymerizable compounds, there are fluorene rings described in JP 2010-160418 A, JP 2010-129825 A, Japanese Patent No. 4364216, etc., and 2 ethylenically polymerizable groups. It is also possible to use a compound having a functionality or higher, a cardo resin.
また、常圧下で100℃以上の沸点を有し、少なくとも一つの付加重合可能なエチレン性不飽和基を持つ化合物としては、特開2008−292970号公報の段落番号[0254]〜[0257]に記載の化合物も好適である。 Further, compounds having a boiling point of 100 ° C. or higher under normal pressure and having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group are disclosed in paragraphs [0254] to [0257] of JP-A-2008-292970. The compounds described are also suitable.
上記のほか、下記一般式(MO−1)〜(MO−5)で表される、ラジカル重合性モノマーも好適に用いることができる。なお、式中、Tがオキシアルキレン基の場合には、炭素原子側の末端がRに結合する。 In addition to the above, radically polymerizable monomers represented by the following general formulas (MO-1) to (MO-5) can also be suitably used. In the formula, when T is an oxyalkylene group, the terminal on the carbon atom side is bonded to R.
前記一般式において、nは0〜14であり、mは1〜8である。一分子内に複数存在するR、T、は、各々同一であっても、異なっていてもよい。
上記一般式(MO−1)〜(MO−5)で表されるラジカル重合性モノマーの各々において、複数のRの内の少なくとも1つは、−OC(=O)CH=CH2、又は、−OC(=O)C(CH3)=CH2で表される基を表す。
上記一般式(MO−1)〜(MO−5)で表される、ラジカル重合性モノマーの具体例としては、特開2007−269779号公報の段落番号0248〜段落番号0251に記載されている化合物を本発明においても好適に用いることができる。
In the said general formula, n is 0-14 and m is 1-8. A plurality of R and T present in one molecule may be the same or different.
In each of the radical polymerizable monomers represented by the general formulas (MO-1) to (MO-5), at least one of the plurality of Rs is —OC (═O) CH═CH 2 , or represents an -OC (= O) C (CH 3) = groups represented by CH 2.
Specific examples of the radical polymerizable monomer represented by the above general formulas (MO-1) to (MO-5) include compounds described in paragraph numbers 0248 to 0251 of JP2007-26979A. Can also be suitably used in the present invention.
また、特開平10−62986号公報において一般式(1)及び(2)としてその具体例と共に記載の、前記多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も、重合性化合物として用いることができる。 In addition, a compound which has been (meth) acrylated after adding ethylene oxide or propylene oxide to the polyfunctional alcohol described in JP-A-10-62986 as general formulas (1) and (2) together with specific examples thereof. Can be used as a polymerizable compound.
中でも、重合性化合物としては、RP1040(日本化薬株式会社製)、ジペンタエリスリトールトリアクリレート(市販品としては KAYARAD D−330;日本化薬株式会社製)、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としてはKAYARAD D−320;日本化薬株式会社製)ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としては KAYARAD D−310;日本化薬株式会社製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD DPHA;日本化薬株式会社製)、及びこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。
重合性化合物としては、多官能モノマーであって、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等の酸基を有していても良い。従って、エチレン性化合物が、上記のように混合物である場合のように未反応のカルボキシル基を有するものであれば、これをそのまま利用することができるが、必要において、上述のエチレン性化合物のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を導入しても良い。この場合、使用される非芳香族カルボン酸無水物の具体例としては、無水テトラヒドロフタル酸、アルキル化無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、アルキル化無水ヘキサヒドロフタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸が挙げられる。
Among them, as the polymerizable compound, RP1040 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol triacrylate (as a commercial product, KAYARAD D-330; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol tetraacrylate (as a commercial product) Is KAYARAD D-320; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. Dipentaerythritol penta (meth) acrylate (commercially available products are KAYARAD D-310; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), dipentaerythritol hexa (meth) acrylate (commercially available product) And KAYARAD DPHA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and a structure in which these (meth) acryloyl groups are mediated by ethylene glycol and propylene glycol residues. These oligomer types can also be used.
As a polymeric compound, it is a polyfunctional monomer, Comprising: You may have acid groups, such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. Therefore, if the ethylenic compound has an unreacted carboxyl group as in the case of a mixture as described above, this can be used as it is. The acid group may be introduced by reacting the group with a non-aromatic carboxylic acid anhydride. In this case, specific examples of the non-aromatic carboxylic acid anhydride used include tetrahydrophthalic anhydride, alkylated tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, alkylated hexahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, anhydrous Maleic acid is mentioned.
本発明において、酸価を有するモノマーとしては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルであり、脂肪族ポリヒドロキシ化合物の未反応のヒドロキシル基に非芳香族カルボン酸無水物を反応させて酸基を持たせた多官能モノマーが好ましく、特に好ましくは、このエステルにおいて、脂肪族ポリヒドロキシ化合物がペンタエリスリトール及び/又はジペンタエリスリトールであるものである。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製の多塩基酸変性アクリルオリゴマーとして、M−510、M−520などが挙げられる。 In the present invention, the monomer having an acid value is an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid, and a non-aromatic carboxylic acid anhydride is reacted with an unreacted hydroxyl group of the aliphatic polyhydroxy compound. A polyfunctional monomer having an acid group is preferable, and in this ester, the aliphatic polyhydroxy compound is pentaerythritol and / or dipentaerythritol. Examples of commercially available products include M-510 and M-520 as polybasic acid-modified acrylic oligomers manufactured by Toagosei Co., Ltd.
これらのモノマーは1種を単独で用いても良いが、製造上、単一の化合物を用いることは難しいことから、2種以上を混合して用いても良い。また、必要に応じてモノマーとして酸基を有しない多官能モノマーと酸基を有する多官能モノマーを併用しても良い。
酸基を有する多官能モノマーの好ましい酸価としては、0.1〜40mg−KOH/gであり、特に好ましくは5〜30mg−KOH/gである。多官能モノマーの酸価が低すぎると現像溶解特性が落ち、高すぎると製造や取扱いが困難になり光重合性能が落ち、画素の表面平滑性等の硬化性が劣るものとなる。従って、異なる酸基の多官能モノマーを2種以上併用する場合、或いは酸基を有しない多官能モノマーを併用する場合、全体の多官能モノマーとしての酸基が上記範囲に入るように調整することが必須である。
また、重合性モノマーとして、カプロラクトン構造を有する多官能性単量体を含有することが好ましい。
カプロラクトン構造を有する多官能性単量体としては、その分子内にカプロラクトン構造を有する限り特に限定されるものではないが、例えば、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、トリメチロールメラミン等の多価アルコールと、(メタ)アクリル酸およびε−カプロラクトンをエステル化することにより得られる、ε−カプロラクトン変性多官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。なかでも下記式(1)で表されるカプロラクトン構造を有する多官能性単量体が好ましい。
These monomers may be used alone, but since it is difficult to use a single compound in production, two or more kinds may be used in combination. Moreover, you may use together the polyfunctional monomer which does not have an acid group as a monomer, and the polyfunctional monomer which has an acid group as needed.
A preferable acid value of the polyfunctional monomer having an acid group is 0.1 to 40 mg-KOH / g, and particularly preferably 5 to 30 mg-KOH / g. If the acid value of the polyfunctional monomer is too low, the developing dissolution properties are lowered, and if it is too high, the production and handling are difficult, the photopolymerization performance is lowered, and the curability such as the surface smoothness of the pixel is deteriorated. Accordingly, when two or more polyfunctional monomers having different acid groups are used in combination, or when a polyfunctional monomer having no acid group is used in combination, the acid groups as the entire polyfunctional monomer should be adjusted so as to fall within the above range. Is essential.
Moreover, it is preferable to contain the polyfunctional monomer which has a caprolactone structure as a polymerizable monomer.
The polyfunctional monomer having a caprolactone structure is not particularly limited as long as it has a caprolactone structure in the molecule. For example, trimethylolethane, ditrimethylolethane, trimethylolpropane, ditrimethylolpropane, penta Ε-caprolactone modified polyfunctionality obtained by esterifying polyhydric alcohol such as erythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, glycerin, diglycerol, trimethylolmelamine, (meth) acrylic acid and ε-caprolactone ( Mention may be made of (meth) acrylates. Among these, a polyfunctional monomer having a caprolactone structure represented by the following formula (1) is preferable.
(式中、6個のRは全てが下記式(2)で表される基であるか、または6個のRのうち1〜5個が下記式(2)で表される基であり、残余が下記式(3)で表される基である。) (In the formula, all 6 Rs are groups represented by the following formula (2), or 1 to 5 of 6 Rs are groups represented by the following formula (2), The remainder is a group represented by the following formula (3).)
(式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、mは1または2の数を示し、「*」は結合手であることを示す。) (In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, m represents a number of 1 or 2, and “*” represents a bond.)
(式中、R1は水素原子またはメチル基を示し、「*」は結合手であることを示す。)
このようなカプロラクトン構造を有する多官能性単量体は、例えば、日本化薬(株)からKAYARAD DPCAシリーズとして市販されており、DPCA−20(上記式(1)〜(3)においてm=1、式(2)で表される基の数=2、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA−30(同式、m=1、式(2)で表される基の数=3、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA−60(同式、m=1、式(2)で表される基の数=6、R1が全て水素原子である化合物)、DPCA−120(同式においてm=2、式(2)で表される基の数=6、R1が全て水素原子である化合物)等を挙げることができる。
本発明において、カプロラクトン構造を有する多官能性単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and “*” represents a bond.)
Such a polyfunctional monomer having a caprolactone structure is commercially available from Nippon Kayaku Co., Ltd. as KAYARAD DPCA series, and DPCA-20 (m = 1 in the above formulas (1) to (3)). , Number of groups represented by formula (2) = 2, compound in which R 1 is all hydrogen atoms, DPCA-30 (same formula, m = 1, number of groups represented by formula (2) = 3 , Compounds in which R 1 is all hydrogen atoms), DPCA-60 (same formula, m = 1, number of groups represented by formula (2) = 6, compounds in which R 1 are all hydrogen atoms), DPCA- 120 (a compound in which m = 2 in the same formula, the number of groups represented by formula (2) = 6, and all R 1 are hydrogen atoms).
In this invention, the polyfunctional monomer which has a caprolactone structure can be used individually or in mixture of 2 or more types.
また、本発明における多官能モノマーとしては、下記一般式(i)又は(ii)で表される化合物の群から選択される少なくとも1種であることも好ましい。 Moreover, it is also preferable that it is at least 1 sort (s) selected from the group of the compound represented by the following general formula (i) or (ii) as a polyfunctional monomer in this invention.
前記一般式(i)及び(ii)中、Eは、各々独立に、−((CH2)yCH2O)−、又は−((CH2)yCH(CH3)O)−を表し、yは、各々独立に0〜10の整数を表し、Xは、各々独立に、アクリロイル基、メタクリロイル基、水素原子、又はカルボキシル基を表す。
前記一般式(i)中、アクリロイル基及びメタクリロイル基の合計は3個又は4個であり、mは各々独立に0〜10の整数を表し、各mの合計は0〜40の整数である。但し、各mの合計が0の場合、Xのうちいずれか1つはカルボキシル基である。
前記一般式(ii)中、アクリロイル基及びメタクリロイル基の合計は5個又は6個であり、nは各々独立に0〜10の整数を表し、各nの合計は0〜60の整数である。但し、各nの合計が0の場合、Xのうちいずれか1つはカルボキシル基である。
In the general formula (i) and (ii), E are each independently, - ((CH 2) y CH 2 O) -, or - ((CH 2) y CH (CH 3) O) - a represents , Y each independently represents an integer of 0 to 10, and X each independently represents an acryloyl group, a methacryloyl group, a hydrogen atom, or a carboxyl group.
In said general formula (i), the sum total of acryloyl group and methacryloyl group is 3 or 4, m represents the integer of 0-10 each independently, and the sum of each m is an integer of 0-40. However, when the total of each m is 0, any one of X is a carboxyl group.
In the general formula (ii), the total number of acryloyl groups and methacryloyl groups is 5 or 6, each n independently represents an integer of 0 to 10, and the total of each n is an integer of 0 to 60. However, when the total of each n is 0, any one of X is a carboxyl group.
前記一般式(i)中、mは、0〜6の整数が好ましく、0〜4の整数がより好ましい。
また、各mの合計は、2〜40の整数が好ましく、2〜16の整数がより好ましく、4〜8の整数が特に好ましい。
前記一般式(ii)中、nは、0〜6の整数が好ましく、0〜4の整数がより好ましい。
また、各nの合計は、3〜60の整数が好ましく、3〜24の整数がより好ましく、6〜12の整数が特に好ましい。
また、一般式(i)又は一般式(ii)中の−((CH2)yCH2O)−又は−((CH2)yCH(CH3)O)−は、酸素原子側の末端がXに結合する形態が好ましい。
In the general formula (i), m is preferably an integer of 0 to 6, and more preferably an integer of 0 to 4.
Moreover, the integer of 2-40 is preferable, the integer of 2-16 is more preferable, and the integer of 4-8 is especially preferable as the sum total of each m.
In the general formula (ii), n is preferably an integer of 0 to 6, and more preferably an integer of 0 to 4.
Further, the total of each n is preferably an integer of 3 to 60, more preferably an integer of 3 to 24, and particularly preferably an integer of 6 to 12.
In general formula (i) or formula (ii) in the - ((CH 2) y CH 2 O) - or - ((CH 2) y CH (CH 3) O) - , the oxygen atom side ends Is preferred in which X is bonded to X.
前記一般式(i)又は(ii)で表される化合物は1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。特に、一般式(ii)において、6個のX全てがアクリロイル基である形態が好ましい。 The compounds represented by the general formula (i) or (ii) may be used alone or in combination of two or more. In particular, in the general formula (ii), a form in which all six Xs are acryloyl groups is preferable.
また、一般式(i)又は(ii)で表される化合物の特定モノマー中における全含有量としては、20質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましい。 Moreover, as a total content in the specific monomer of the compound represented by general formula (i) or (ii), 20 mass% or more is preferable, and 50 mass% or more is more preferable.
前記一般式(i)又は(ii)で表される化合物は、従来公知の工程である、ペンタエリスリト−ル又はジペンタエリスリト−ルにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを開環付加反応により開環骨格を結合する工程と、開環骨格の末端水酸基に、例えば(メタ)アクリロイルクロライドを反応させて(メタ)アクリロイル基を導入する工程と、から合成することができる。各工程は良く知られた工程であり、当業者は容易に一般式(i)又は(ii)で表される化合物を合成することができる。 The compound represented by the general formula (i) or (ii) is a ring-opening skeleton obtained by ring-opening addition reaction of ethylene oxide or propylene oxide to pentaerythritol or dipentaerythritol, which is a conventionally known process. And a step of reacting, for example, (meth) acryloyl chloride with the terminal hydroxyl group of the ring-opening skeleton to introduce a (meth) acryloyl group. Each step is a well-known step, and a person skilled in the art can easily synthesize a compound represented by the general formula (i) or (ii).
前記一般式(i)、(ii)で表される化合物の中でも、ペンタエリスリトール誘導体及び/又はジペンタエリスリトール誘導体がより好ましい。
具体的には、下記式(a)〜(f)で表される化合物(以下、「例示化合物(a)〜(f)」ともいう。)が挙げられ、中でも、例示化合物(a)、(b)、(e)、(f)が好ましい。
Among the compounds represented by the general formulas (i) and (ii), pentaerythritol derivatives and / or dipentaerythritol derivatives are more preferable.
Specific examples include compounds represented by the following formulas (a) to (f) (hereinafter also referred to as “exemplary compounds (a) to (f)”), and among them, exemplary compounds (a) and ( b), (e) and (f) are preferred.
一般式(i)、(ii)で表される特定モノマーの市販品としては、例えばサートマー社製のエチレンオキシ鎖を4個有する4官能アクリレートであるSR−494、日本化薬株式会社製のペンチレンオキシ鎖を6個有する6官能アクリレートであるDPCA−60、イソブチレンオキシ鎖を3個有する3官能アクリレートであるTPA−330などが挙げられる。 Examples of commercially available products of the specific monomers represented by the general formulas (i) and (ii) include SR-494, which is a tetrafunctional acrylate having four ethyleneoxy chains manufactured by Sartomer, and pliers manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. DPCA-60, which is a hexafunctional acrylate having six lenoxy chains, and TPA-330, which is a trifunctional acrylate having three isobutyleneoxy chains.
また、重合性化合物としては、特公昭48−41708号、特開昭51−37193号、特公平2−32293号、特公平2−16765号に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号、特公昭56−17654号、特公昭62−39417号、特公昭62−39418号記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。更に、重合性化合物として、特開昭63−277653号、特開昭63−260909号、特開平1−105238号に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることによって、非常に感光スピードに優れた硬化性組成物を得ることができる。
重合性化合物の市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS−10、UAB−140(山陽国策パルプ社製)、UA−7200」(新中村化学社製、DPHA−40H(日本化薬社製)、UA−306H、UA−306T、UA−306I、AH−600、T−600、AI−600(共栄社製)、M−460(東亞合成製)などが挙げられる。
また、重合性化合物としては、酸基を有するエチレン性不飽和化合物類も好適である。酸基を有するエチレン性不飽和化合物類は、前記多官能アルコールの一部のヒドロキシ基を(メタ)アクリレート化し、残ったヒドロキシ基に酸無水物を付加反応させてカルボキシ基とするなどの方法で得られる。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製の多塩基酸変性アクリルオリゴマーとして、M−510、M−520などが挙げられる。
重合性化合物としては、同一分子内に2個以上のメルカプト(SH)基を有する多官能チオール化合物も好適である。特に、下記一般式(I)で表すものが好ましい。
Examples of the polymerizable compound include urethane acrylates described in JP-B-48-41708, JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, and JP-B-2-16765, Also suitable are urethane compounds having an ethylene oxide-based skeleton described in 58-49860, JP-B 56-17654, JP-B 62-39417, and JP-B 62-39418. Further, as polymerizable compounds, addition polymerizable compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-1-105238 are exemplified. By using it, it is possible to obtain a curable composition having an extremely excellent photosensitive speed.
Commercially available polymerizable compounds include urethane oligomers UAS-10, UAB-140 (manufactured by Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd.), UA-7200 "(manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., DPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), UA- 306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha), M-460 (manufactured by Toagosei) and the like.
As the polymerizable compound, ethylenically unsaturated compounds having an acid group are also suitable. The ethylenically unsaturated compounds having an acid group can be obtained by, for example, converting (meth) acrylate a part of the hydroxy group of the polyfunctional alcohol and adding an acid anhydride to the remaining hydroxy group to form a carboxy group. can get. Examples of commercially available products include M-510 and M-520 as polybasic acid-modified acrylic oligomers manufactured by Toagosei Co., Ltd.
A polyfunctional thiol compound having two or more mercapto (SH) groups in the same molecule is also suitable as the polymerizable compound. Particularly preferred are those represented by the following general formula (I).
(式中、R1はアルキル基、R2は炭素以外の原子を含んでもよいn価の脂肪族基、R0はHではないアルキル基、nは2〜4を表す。) (In the formula, R 1 is an alkyl group, R 2 is an n-valent aliphatic group that may contain atoms other than carbon, R 0 is an alkyl group that is not H, and n is 2 to 4.)
上記一般式(I)で表される多官能チオール化合物を具体的に例示するならば、下記の構造式を有する1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン〔式(II)〕、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジアン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン〔式(III)〕、及びペンタエリスリトール テトラキス(3−メルカプトブチレート)〔式(IV)〕等が挙げられる。これらの多官能チオールは1種または複数組み合わせて使用することが可能である。 If the polyfunctional thiol compound represented by the general formula (I) is specifically exemplified, 1,4-bis (3-mercaptobutyryloxy) butane [formula (II)] having the following structural formula: 1,3,5-tris (3-mercaptobutyloxyethyl) -1,3,5-triasian-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione [formula (III)] and pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) [formula (IV)] and the like. These polyfunctional thiols can be used alone or in combination.
感光性着色組成物中の多官能チオールの配合量については、溶剤を除いた全固形分に対して0.3〜8.9質量%、より好ましくは0.8〜6.4質量%の範囲で添加するのが望ましい。多官能チオールの添加によって、感光性着色組成物の安定性、臭気、感度、解像性、現像性、密着性等を良化させることが出来る。 About the compounding quantity of the polyfunctional thiol in a photosensitive coloring composition, it is 0.3-8.9 mass% with respect to the total solid content except a solvent, More preferably, it is the range of 0.8-6.4 mass%. It is desirable to add in. By adding a polyfunctional thiol, the stability, odor, sensitivity, resolution, developability, adhesion and the like of the photosensitive coloring composition can be improved.
これらの重合性化合物について、その構造、単独使用か併用か、添加量等の使用方法の詳細は、感光性着色組成物の最終的な性能設計にあわせて任意に設定できる。例えば、感度の観点では、1分子あたりの不飽和基含量が多い構造が好ましく、多くの場合は2官能以上が好ましい。また、着色硬化膜の強度を高める観点では、3官能以上のものがよく、更に、異なる官能数・異なる重合性基(例えばアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン系化合物、ビニルエーテル系化合物)のものを併用することで、感度と強度の両方を調節する方法も有効である。さらに、3官能以上のものでエチレンオキサイド鎖長の異なる重合性化合物を併用することが、感光性着色組成物の現像性を調節することができ、優れたパターン形成能が得られるという点で好ましい。また、感光性着色組成物に含有される他の成分(例えば、光重合開始剤、色材(顔料)、バインダーポリマー等)との相溶性、分散性に対しても、重合性化合物の選択・使用法は重要な要因であり、例えば、低純度化合物の使用や2種以上の併用により相溶性を向上させうることがある。また、支持体などの硬質表面との密着性を向上させる観点で特定の構造を選択することもあり得る。 About these polymeric compounds, the details of usage methods, such as the structure, single use, combined use, and addition amount, can be arbitrarily set according to the final performance design of the photosensitive coloring composition. For example, from the viewpoint of sensitivity, a structure having a high unsaturated group content per molecule is preferable, and in many cases, a bifunctional or higher functionality is preferable. Also, from the viewpoint of increasing the strength of the colored cured film, those having three or more functionalities are preferable, and those having different functional numbers and different polymerizable groups (for example, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, styrene compounds, vinyl ether compounds). It is also effective to adjust both sensitivity and intensity by using together. Further, it is preferable to use a polymerizable compound having a trifunctional or higher functional group and different ethylene oxide chain lengths in that the developability of the photosensitive coloring composition can be adjusted and an excellent pattern forming ability can be obtained. . In addition, the selection of the polymerizable compound is also possible with respect to the compatibility and dispersibility with other components (for example, photopolymerization initiator, colorant (pigment), binder polymer, etc.) contained in the photosensitive coloring composition. The method of use is an important factor. For example, compatibility may be improved by using a low-purity compound or using two or more kinds in combination. In addition, a specific structure may be selected from the viewpoint of improving adhesion to a hard surface such as a support.
本発明の感光性着色組成物中における重合性化合物の含有量は、該感光性着色組成物中の固形分に対して0.1質量%〜90質量%が好ましく、1.0質量%〜80質量%がさらに好ましく、2.0質量%〜70質量%が特に好ましい。 As for content of the polymeric compound in the photosensitive coloring composition of this invention, 0.1 mass%-90 mass% are preferable with respect to solid content in this photosensitive coloring composition, 1.0 mass%-80 % By mass is more preferable, and 2.0% by mass to 70% by mass is particularly preferable.
本発明の感光性着色組成物中、色材と重合性モノマーとの含有質量比は、薄層化の観点から、1:2〜20:1であることが好ましく、1:1〜10:1であることがより好ましい。 In the photosensitive coloring composition of the present invention, the mass ratio of the coloring material and the polymerizable monomer is preferably 1: 2 to 20: 1 from the viewpoint of thinning, and is preferably 1: 1 to 10: 1. It is more preferable that
〜ラジカル重合開始剤〜
本発明の感光性着色組成物は、さらにラジカル重合開始剤を含有することが、さらなる感度向上の観点で好ましい。
前記ラジカル光重合開始剤は、重合性組成物に感光性を付与し、感光性組成物とすることができ、カラーレジスト等に好適に用いることができるようになるので、含有することが好ましい。ラジカル重合開始剤としては、以下に述べる光重合開始剤として知られているものを用いることができる。
前記光重合開始剤としては、前記重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができ、例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましく、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、前記光重合開始剤は、約300〜800nm(330〜500nmがより好ましい。)の範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する成分を少なくとも1種含有していることが好ましい。
~ Radical polymerization initiator ~
The photosensitive coloring composition of the present invention preferably further contains a radical polymerization initiator from the viewpoint of further improving sensitivity.
The radical photopolymerization initiator is preferably contained because it imparts photosensitivity to the polymerizable composition, can be used as a photosensitive composition, and can be suitably used for a color resist or the like. As the radical polymerization initiator, those known as photopolymerization initiators described below can be used.
The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate polymerization of the polymerizable compound, and can be appropriately selected from known photopolymerization initiators, for example, visible from the ultraviolet region. Those having photosensitivity to light are preferable, and may be an activator that generates an active radical by causing some action with a photoexcited sensitizer, and initiates cationic polymerization according to the type of monomer. It may be an initiator.
The photopolymerization initiator preferably contains at least one component having a molecular extinction coefficient of at least about 50 within a range of about 300 to 800 nm (more preferably 330 to 500 nm).
前記光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、など)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノンなどが挙げられる。 Examples of the photopolymerization initiator include halogenated hydrocarbon derivatives (for example, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton, etc.), acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, hexaarylbiimidazole, oxime. Examples include oxime compounds such as derivatives, organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketoxime ethers, aminoacetophenone compounds, and hydroxyacetophenones.
前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、例えば、若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)記載の化合物、英国特許1388492号明細書記載の化合物、特開昭53−133428号公報記載の化合物、独国特許3337024号明細書記載の化合物、F.C.SchaeferなどによるJ.Org.Chem.;29、1527(1964)記載の化合物、特開昭62−58241号公報記載の化合物、特開平5−281728号公報記載の化合物、特開平5−34920号公報記載化合物、米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物、などが挙げられる。 Examples of the halogenated hydrocarbon compound having a triazine skeleton include those described in Wakabayashi et al., Bull. Chem. Soc. Japan, 42, 2924 (1969), a compound described in British Patent 1388492, a compound described in JP-A-53-133428, a compound described in German Patent 3337024, F.I. C. J. Schaefer et al. Org. Chem. 29, 1527 (1964), compounds described in JP-A-62-258241, compounds described in JP-A-5-281728, compounds described in JP-A-5-34920, US Pat. No. 4,221,976 And the compounds described in the book.
前記米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物としては、例えば、オキサジアゾール骨格を有する化合物(例えば、2−トリクロロメチル−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−クロロフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(2−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリブロモメチル−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリブロモメチル−5−(2−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール;2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−クロルスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−メトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−n−ブトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリプロモメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾールなど)などが挙げられる。 Examples of the compound described in US Pat. No. 4,221,976 include compounds having an oxadiazole skeleton (for example, 2-trichloromethyl-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole, 2- Trichloromethyl-5- (4-chlorophenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5 -(2-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, 2-tribromomethyl-5-phenyl-1,3,4-oxadiazole, 2-tribromomethyl-5- (2-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole; 2-trichloromethyl-5-styryl-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-chlorostyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-methoxystyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (1-naphthyl) -1, 3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-n-butoxystyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-tripromomethyl-5-styryl-1,3,4 Oxadiazole, etc.).
また、上記以外の光重合開始剤として、アクリジン誘導体(例えば、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9、9’−アクリジニル)ヘプタンなど)、N−フェニルグリシンなど、ポリハロゲン化合物(例えば、四臭化炭素、フェニルトリブロモメチルスルホン、フェニルトリクロロメチルケトンなど)、クマリン類(例えば、3−(2−ベンゾフロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−ベンゾフロイル)−7−(1−ピロリジニル)クマリン、3−ベンゾイル−7−ジエチルアミノクマリン、3−(2−メトキシベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジメチルアミノベンゾイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3,3’−カルボニルビス(5,7−ジ−n−プロポキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、3−ベンゾイル−7−メトキシクマリン、3−(2−フロイル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−(4−ジエチルアミノシンナモイル)−7−ジエチルアミノクマリン、7−メトキシ−3−(3−ピリジルカルボニル)クマリン、3−ベンゾイル−5,7−ジプロポキシクマリン、7−ベンゾトリアゾール−2−イルクマリン、また、特開平5−19475号公報、特開平7−271028号公報、特開2002−363206号公報、特開2002−363207号公報、特開2002−363208号公報、特開2002−363209号公報などに記載のクマリン化合物など)、アシルホスフィンオキサイド類(例えば、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、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルフェニルホスフィンオキサイド、LucirinTPOなど)、メタロセン類(例えば、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフロロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、η5−シクロペンタジエニル−η6−クメニル−アイアン(1+)−ヘキサフロロホスフェート(1−)など)、特開昭53−133428号公報、特公昭57−1819号公報、同57−6096号公報、及び米国特許第3615455号明細書に記載された化合物などが挙げられる In addition, as photopolymerization initiators other than those described above, polyhalogen compounds (for example, 9-phenylacridine, 1,7-bis (9,9′-acridinyl) heptane, etc.), N-phenylglycine (for example, Carbon tetrabromide, phenyl tribromomethyl sulfone, phenyl trichloromethyl ketone, etc.), coumarins (for example, 3- (2-benzofuroyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (2-benzofuroyl) -7- (1-pyrrolidinyl) ) Coumarin, 3-benzoyl-7-diethylaminocoumarin, 3- (2-methoxybenzoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (4-dimethylaminobenzoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3,3′-carbonylbis (5 , 7-di-n-propoxycoumarin), 3,3′-carbo Rubis (7-diethylaminocoumarin), 3-benzoyl-7-methoxycoumarin, 3- (2-furoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3- (4-diethylaminocinnamoyl) -7-diethylaminocoumarin, 7-methoxy-3 -(3-pyridylcarbonyl) coumarin, 3-benzoyl-5,7-dipropoxycoumarin, 7-benzotriazol-2-ylcoumarin, JP-A-5-19475, JP-A-7-271028, JP 2002-363206, JP-A 2002-363207, JP-A 2002-363208, JP-A 2002-363209, etc.), acylphosphine oxides (for example, bis (2,4 , 6-Trimethylbenzoyl) -phenylphosphite Oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphenylphosphine oxide, Lucirin TPO, etc.), metallocenes (for example, bis (η5-2,4-cyclopentadien-1-yl)- Bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium, η5-cyclopentadienyl-η6-cumenyl-iron (1 +)-hexafluorophosphate (1-), etc.) Examples thereof include compounds described in JP-A-53-133428, JP-B-57-1819, JP-A-57-6096, and US Pat. No. 3,615,455.
前記ケトン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4−メトキシベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4−ブロモベンゾフェノン、2−カルボキシベンゾフェノン、2−エトキシカルボニルベンゾルフェノン、ベンゾフェノンテトラカルボン酸又はそのテトラメチルエステル、4,4’−ビス(ジアルキルアミノ)ベンゾフェノン類(例えば、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビスジシクロヘキシルアミノ)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、4,4’−ビス(ジヒドロキシエチルアミノ)ベンゾフェノン、4−メトキシ−4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4−ジメチルアミノベンゾフェノン、4−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンジル、アントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、2−メチルアントラキノン、フェナントラキノン、キサントン、チオキサントン、2−クロル−チオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、フルオレノン、2−ベンジル−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−1−ブタノン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノ−1−プロパノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパノールオリゴマー、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類(例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジメチルケタール)、アクリドン、クロロアクリドン、N−メチルアクリドン、N−ブチルアクリドン、N−ブチル−クロロアクリドンなどが挙げられる。 Examples of the ketone compound include benzophenone, 2-methylbenzophenone, 3-methylbenzophenone, 4-methylbenzophenone, 4-methoxybenzophenone, 2-chlorobenzophenone, 4-chlorobenzophenone, 4-bromobenzophenone, 2-carboxybenzophenone, 2-ethoxycarbonylbenzolphenone, benzophenonetetracarboxylic acid or tetramethyl ester thereof, 4,4′-bis (dialkylamino) benzophenone (for example, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′- Bisdicyclohexylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (dihydroxyethylamino) benzophenone, 4-methoxy-4′-dimethylamino Nzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4-dimethylaminobenzophenone, 4-dimethylaminoacetophenone, benzyl, anthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 2-methylanthraquinone, phenanthraquinone, xanthone, thioxanthone, 2-chloro -Thioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, fluorenone, 2-benzyl-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -1-butanone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino -1-propanone, 2-hydroxy-2-methyl- [4- (1-methylvinyl) phenyl] propanol oligomer, benzoin, benzoin ethers (for example, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, In propyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin phenyl ether, benzyl dimethyl ketal), acridone, chloro acridone, N- methyl acridone, N- butyl acridone, N- butyl - such as chloro acrylic pyrrolidone.
光重合開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、及び、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10−291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号公報に記載のアシルホスフィンオキシド系開始剤も用いることができる。
ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE−184、DAROCUR−1173、IRGACURE−500、IRGACURE−2959,IRGACURE−127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE−907、IRGACURE−369、及び、 IRGACURE−379(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤として、365nmまたは405nm等の長波光源に吸収波長がマッチングされた特開2009−191179公報に記載の化合物も用いることができる。また アシルホスフィン系開始剤としては市販品であるIRGACURE−819やDAROCUR−TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
As the photopolymerization initiator, hydroxyacetophenone compounds, aminoacetophenone compounds, and acylphosphine compounds can also be suitably used. More specifically, for example, aminoacetophenone initiators described in JP-A-10-291969 and acylphosphine oxide initiators described in Japanese Patent No. 4225898 can also be used.
As the hydroxyacetophenone-based initiator, IRGACURE-184, DAROCUR-1173, IRGACURE-500, IRGACURE-2959, IRGACURE-127 (trade names: all manufactured by BASF) can be used. As an aminoacetophenone-based initiator, commercially available products IRGACURE-907, IRGACURE-369, and IRGACURE-379 (trade names: all manufactured by BASF) can be used. As the aminoacetophenone-based initiator, a compound described in JP-A-2009-191179 in which an absorption wavelength is matched with a long-wave light source such as 365 nm or 405 nm can also be used. As the acylphosphine-based initiator, commercially available products such as IRGACURE-819 and DAROCUR-TPO (trade names: both manufactured by BASF) can be used.
光重合開始剤として、より好ましくはオキシム系化合物が挙げられる。オキシム系開始剤の具体例としては、特開2001−233842号記載の化合物、特開2000−80068号記載の化合物、特開2006−342166号記載の化合物を用いることができる。 More preferred examples of the photopolymerization initiator include oxime compounds. Specific examples of the oxime initiator include compounds described in JP-A No. 2001-233842, compounds described in JP-A No. 2000-80068, and compounds described in JP-A No. 2006-342166.
本発明で光重合開始剤として好適に用いられるオキシム誘導体等のオキシム化合物としては、例えば、3−ベンゾイロキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイロキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−(4−トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン−2−オン、及び2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オンなどが挙げられる。 Examples of oxime compounds such as oxime derivatives that are preferably used as a photopolymerization initiator in the present invention include 3-benzoyloxyiminobutan-2-one, 3-acetoxyiminobutane-2-one, and 3-propionyloxyimino. Butan-2-one, 2-acetoxyiminopentan-3-one, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 3- (4 -Toluenesulfonyloxy) iminobutan-2-one, 2-ethoxycarbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one and the like.
オキシムエステル化合物としては、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.1653−1660)、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156−162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202−232、特開2000−66385号公報記載の化合物、特開2000−80068号公報、特表2004−534797号公報、特開2006−342166号公報の各公報に記載の化合物等が挙げられる。
市販品ではIRGACURE−OXE01(BASF社製)、IRGACURE−OXE02(BASF社製)も好適に用いられる。
Examples of oxime ester compounds include J.M. C. S. Perkin II (1979) pp. 1653-1660), J.M. C. S. Perkin II (1979) pp. 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995) pp. 202-232, compounds described in JP-A No. 2000-66385, compounds described in JP-A No. 2000-80068, JP-T 2004-534797, JP-A No. 2006-342166, and the like.
IRGACURE-OXE01 (manufactured by BASF) and IRGACURE-OXE02 (manufactured by BASF) are also preferably used as commercial products.
また上記記載以外のオキシムエステル化合物として、カルバゾールN位にオキシムが連結した特表2009−519904公報に記載の化合物、ベンゾフェノン部位にヘテロ置換基が導入された米国特許7626957号公報に記載の化合物、色素部位にニトロ基が導入された特開2010−15025公報および米国特許公開2009−292039記載の化合物、国際公開特許2009−131189公報に記載のケトオキシム系化合物、トリアジン骨格とオキシム骨格を同一分子内に含有する米国特許7556910公報に記載の化合物、405nmに吸収極大を有しg線光源に対して良好な感度を有する特開2009−221114公報記載の化合物、などを用いてもよい。 Further, as oxime ester compounds other than those described above, compounds described in JP-T 2009-519904 in which oxime is linked to the carbazole N position, compounds described in US Pat. No. 7,626,957 in which a hetero substituent is introduced into the benzophenone moiety, and dyes A compound described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-15025 and US Patent Publication No. 2009-292039 in which a nitro group is introduced, a ketoxime compound described in International Publication No. 2009-131189, a triazine skeleton and an oxime skeleton are contained in the same molecule The compound described in US Pat. No. 7,556,910, the compound described in JP2009-221114A having an absorption maximum at 405 nm and good sensitivity to a g-line light source, and the like may be used.
好ましくはさらに、特開2007−231000公報、及び、特開2007−322744公報に記載される環状オキシム化合物に対しても好適に用いることができる。環状オキシム化合物の中でも、特に特開2010−32985公報、特開2010−185072公報に記載されるカルバゾール色素に縮環した環状オキシム化合物は、高い光吸収性を有し高感度化の観点から好ましい。
また、オキシム化合物の特定部位に不飽和結合を有する特開2009−242469公報に記載の化合物も、重合不活性ラジカルから活性ラジカルを再生することで高感度化を達成でき好適に使用することができる。
Preferably, it can also be suitably used for the cyclic oxime compounds described in JP2007-231000A and JP2007-322744A. Among the cyclic oxime compounds, the cyclic oxime compounds fused to carbazole dyes described in JP2010-32985A and JP2010-185072A are particularly preferable in terms of high light absorption and high sensitivity.
In addition, the compound described in JP-A-2009-242469 having an unsaturated bond at a specific site of the oxime compound can achieve high sensitivity by regenerating an active radical from a polymerization inert radical, and can be suitably used. .
最も好ましくは、特開2007−269779公報に示される特定置換基を有するオキシム化合物や、特開2009−191061公報に示されるチオアリール基を有するオキシム化合物が挙げられる。
具体的には、オキシム系光重合開始剤としては、下記式(1)で表される化合物が好ましい。なお、オキシムのN−O結合が(E)体のオキシム化合物であっても、(Z)体のオキシム化合物であっても、(E)体と(Z)体との混合物であってもよい。
Most preferably, the oxime compound which has a specific substituent shown by Unexamined-Japanese-Patent No. 2007-267979 and the oxime compound which has a thioaryl group shown by Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-191061 are mentioned.
Specifically, the oxime photopolymerization initiator is preferably a compound represented by the following formula (1). The N—O bond of the oxime may be an (E) oxime compound, a (Z) oxime compound, or a mixture of (E) and (Z) isomers. .
(式(1)中、R及びBは各々独立に一価の置換基を表し、Aは二価の有機基を表し、Arはアリール基を表す。)
前記Rで表される一価の置換基としては、一価の非金属原子団であることが好ましい。
前記一価の非金属原子団としては、アルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、複素環基、アルキルチオカルボニル基、アリールチオカルボニル基等が挙げられる。また、これらの基は、1以上の置換基を有していてもよい。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。
置換基としてはハロゲン原子、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキル基、アリール基等が挙げられる。
(In formula (1), R and B each independently represent a monovalent substituent, A represents a divalent organic group, and Ar represents an aryl group.)
The monovalent substituent represented by R is preferably a monovalent nonmetallic atomic group.
Examples of the monovalent nonmetallic atomic group include an alkyl group, an aryl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a heterocyclic group, an alkylthiocarbonyl group, and an arylthiocarbonyl group. Moreover, these groups may have one or more substituents. Moreover, the substituent mentioned above may be further substituted by another substituent.
Examples of the substituent include a halogen atom, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group, an acyloxy group, an acyl group, an alkyl group, and an aryl group.
置換基を有していてもよいアルキル基としては、炭素数1〜30のアルキル基が好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、オクダデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、1−エチルペンチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、2−エチルヘキシル基、フェナシル基、1−ナフトイルメチル基、2−ナフトイルメチル基、4−メチルスルファニルフェナシル基、4−フェニルスルファニルフェナシル基、4−ジメチルアミノフェナシル基、4−シアノフェナシル基、4−メチルフェナシル基、2−メチルフェナシル基、3−フルオロフェナシル基、3−トリフルオロメチルフェナシル基、及び、3−ニトロフェナシル基が例示できる。 As the alkyl group which may have a substituent, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is preferable, and specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group. , Dodecyl group, okdadecyl group, isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, 1-ethylpentyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, trifluoromethyl group, 2-ethylhexyl group, phenacyl group, 1- Naphthoylmethyl group, 2-naphthoylmethyl group, 4-methylsulfanylphenacyl group, 4-phenylsulfanylphenacyl group, 4-dimethylaminophenacyl group, 4-cyanophenacyl group, 4-methylphenacyl group, 2- Methylphenacyl group, 3-fluorophenacyl group, 3-trifluoromethylphenacyl group, and , 3 Nitorofenashiru group can be exemplified.
置換基を有していてもよいアリール基としては、炭素数6〜30のアリール基が好ましく、具体的には、フェニル基、ビフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、9−アンスリル基、9−フェナントリル基、1−ピレニル基、5−ナフタセニル基、1−インデニル基、2−アズレニル基、9−フルオレニル基、ターフェニル基、クオーターフェニル基、o−、m−及びp−トリル基、キシリル基、o−、m−及びp−クメニル基、メシチル基、ペンタレニル基、ビナフタレニル基、ターナフタレニル基、クオーターナフタレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、インダセニル基、フルオランテニル基、アセナフチレニル基、アセアントリレニル基、フェナレニル基、フルオレニル基、アントリル基、ビアントラセニル基、ターアントラセニル基、クオーターアントラセニル基、アントラキノリル基、フェナントリル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、プレイアデニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基、テトラフェニレニル基、ヘキサフェニル基、ヘキサセニル基、ルビセニル基、コロネニル基、トリナフチレニル基、ヘプタフェニル基、ヘプタセニル基、ピラントレニル基、並びに、オバレニル基が例示できる。 The aryl group which may have a substituent is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, specifically, a phenyl group, a biphenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, or a 9-anthryl group. 9-phenanthryl group, 1-pyrenyl group, 5-naphthacenyl group, 1-indenyl group, 2-azurenyl group, 9-fluorenyl group, terphenyl group, quarterphenyl group, o-, m- and p-tolyl group, Xylyl group, o-, m- and p-cumenyl group, mesityl group, pentarenyl group, binaphthalenyl group, tarnaphthalenyl group, quarternaphthalenyl group, heptalenyl group, biphenylenyl group, indacenyl group, fluoranthenyl group, acenaphthylenyl group, ASEAN Trirenyl group, phenalenyl group, fluorenyl group, anthryl group, bianthracenyl group, ter Nthracenyl group, quarteranthracenyl group, anthraquinolyl group, phenanthryl group, triphenylenyl group, pyrenyl group, chrysenyl group, naphthacenyl group, preadenyl group, picenyl group, perylenyl group, pentaphenyl group, pentacenyl group, tetraphenylenyl group, Examples include a hexaphenyl group, a hexacenyl group, a rubicenyl group, a coronenyl group, a trinaphthylenyl group, a heptaphenyl group, a heptacenyl group, a pyranthrenyl group, and an ovalenyl group.
置換基を有していてもよいアシル基としては、炭素数2〜20のアシル基が好ましく、具体的には、アセチル基、プロパノイル基、ブタノイル基、トリフルオロアセチル基、ペンタノイル基、ベンゾイル基、1−ナフトイル基、2−ナフトイル基、4−メチルスルファニルベンゾイル基、4−フェニルスルファニルベンゾイル基、4−ジメチルアミノベンゾイル基、4−ジエチルアミノベンゾイル基、2−クロロベンゾイル基、2−メチルベンゾイル基、2−メトキシベンゾイル基、2−ブトキシベンゾイル基、3−クロロベンゾイル基、3−トリフルオロメチルベンゾイル基、3−シアノベンゾイル基、3−ニトロベンゾイル基、4−フルオロベンゾイル基、4−シアノベンゾイル基、及び、4−メトキシベンゾイル基が例示できる。 The acyl group which may have a substituent is preferably an acyl group having 2 to 20 carbon atoms, specifically, an acetyl group, a propanoyl group, a butanoyl group, a trifluoroacetyl group, a pentanoyl group, a benzoyl group, 1-naphthoyl group, 2-naphthoyl group, 4-methylsulfanylbenzoyl group, 4-phenylsulfanylbenzoyl group, 4-dimethylaminobenzoyl group, 4-diethylaminobenzoyl group, 2-chlorobenzoyl group, 2-methylbenzoyl group, 2 -Methoxybenzoyl group, 2-butoxybenzoyl group, 3-chlorobenzoyl group, 3-trifluoromethylbenzoyl group, 3-cyanobenzoyl group, 3-nitrobenzoyl group, 4-fluorobenzoyl group, 4-cyanobenzoyl group, and And 4-methoxybenzoyl group.
置換基を有していてもよいアルコキシカルボニル基としては、炭素数2〜20のアルコキシカルボニル基が好ましく、具体的には、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基、オクタデシルオキシカルボニル基、及び、トリフルオロメチルオキシカルボニル基が例示できる。 The alkoxycarbonyl group which may have a substituent is preferably an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, specifically, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, a butoxycarbonyl group, or a hexyloxy group. Examples thereof include a carbonyl group, an octyloxycarbonyl group, a decyloxycarbonyl group, an octadecyloxycarbonyl group, and a trifluoromethyloxycarbonyl group.
置換基を有していてもよいアリールオキシカルボニル基として具体的には、フェノキシカルボニル基、1−ナフチルオキシカルボニル基、2−ナフチルオキシカルボニル基、4−メチルスルファニルフェニルオキシカルボニル基、4−フェニルスルファニルフェニルオキシカルボニル基、4−ジメチルアミノフェニルオキシカルボニル基、4−ジエチルアミノフェニルオキシカルボニル基、2−クロロフェニルオキシカルボニル基、2−メチルフェニルオキシカルボニル基、2−メトキシフェニルオキシカルボニル基、2−ブトキシフェニルオキシカルボニル基、3−クロロフェニルオキシカルボニル基、3−トリフルオロメチルフェニルオキシカルボニル基、3−シアノフェニルオキシカルボニル基、3−ニトロフェニルオキシカルボニル基、4−フルオロフェニルオキシカルボニル基、4−シアノフェニルオキシカルボニル基、及び、4−メトキシフェニルオキシカルボニル基が例示できる。 Specific examples of the aryloxycarbonyl group which may have a substituent include phenoxycarbonyl group, 1-naphthyloxycarbonyl group, 2-naphthyloxycarbonyl group, 4-methylsulfanylphenyloxycarbonyl group, 4-phenylsulfanyl. Phenyloxycarbonyl group, 4-dimethylaminophenyloxycarbonyl group, 4-diethylaminophenyloxycarbonyl group, 2-chlorophenyloxycarbonyl group, 2-methylphenyloxycarbonyl group, 2-methoxyphenyloxycarbonyl group, 2-butoxyphenyloxy Carbonyl group, 3-chlorophenyloxycarbonyl group, 3-trifluoromethylphenyloxycarbonyl group, 3-cyanophenyloxycarbonyl group, 3-nitrophenyloxycarbonyl , 4-fluorophenyl oxycarbonyl group, 4-cyanophenyl oxycarbonyl group, and a 4-methoxy phenyloxy carbonyl group can be exemplified.
置換基を有していてもよい複素環基としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子若しくはリン原子を含む、芳香族又は脂肪族の複素環が好ましい。
具体的には、チエニル基、ベンゾ[b]チエニル基、ナフト[2,3−b]チエニル基、チアントレニル基、フリル基、ピラニル基、イソベンゾフラニル基、クロメニル基、キサンテニル基、フェノキサチイニル基、2H−ピロリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、インドリジニル基、イソインドリル基、3H−インドリル基、インドリル基、1H−インダゾリル基、プリニル基、4H−キノリジニル基、イソキノリル基、キノリル基、フタラジニル基、ナフチリジニル基、キノキサニリル基、キナゾリニル基、シンノリニル基、プテリジニル基、4aH−カルバゾリル基、カルバゾリル基、β−カルボリニル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、ペリミジニル基、フェナントロリニル基、フェナジニル基、フェナルサジニル基、イソチアゾリル基、フェノチアジニル基、イソキサゾリル基、フラザニル基、フェノキサジニル基、イソクロマニル基、クロマニル基、ピロリジニル基、ピロリニル基、イミダゾリジニル基、イミダゾリニル基、ピラゾリジニル基、ピラゾリニル基、ピペリジル基、ピペラジニル基、インドリニル基、イソインドリニル基、キヌクリジニル基、モルホリニル基、及び、チオキサントリル基が例示できる。
The heterocyclic group which may have a substituent is preferably an aromatic or aliphatic heterocyclic ring containing a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom or a phosphorus atom.
Specifically, thienyl group, benzo [b] thienyl group, naphtho [2,3-b] thienyl group, thiantenyl group, furyl group, pyranyl group, isobenzofuranyl group, chromenyl group, xanthenyl group, phenoxathiyl Nyl group, 2H-pyrrolyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, pyridyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyridazinyl group, indolizinyl group, isoindolyl group, 3H-indolyl group, indolyl group, 1H-indazolyl group, purinyl group 4H-quinolidinyl group, isoquinolyl group, quinolyl group, phthalazinyl group, naphthyridinyl group, quinoxanilyl group, quinazolinyl group, cinnolinyl group, pteridinyl group, 4aH-carbazolyl group, carbazolyl group, β-carbolinyl group, phenanthridinyl group, acridinyl Group Midinyl group, phenanthrolinyl group, phenazinyl group, phenalsadinyl group, isothiazolyl group, phenothiazinyl group, isoxazolyl group, furazanyl group, phenoxazinyl group, isochromanyl group, chromanyl group, pyrrolidinyl group, pyrrolinyl group, imidazolidinyl group, imidazolinyl group, pyrazolidinyl group, pyrazolidinyl group Examples include a group, pyrazolinyl group, piperidyl group, piperazinyl group, indolinyl group, isoindolinyl group, quinuclidinyl group, morpholinyl group, and thioxanthryl group.
置換基を有していてもよいアルキルチオカルボニル基として具体的には、メチルチオカルボニル基、プロピルチオカルボニル基、ブチルチオカルボニル基、ヘキシルチオカルボニル基、オクチルチオカルボニル基、デシルチオカルボニル基、オクタデシルチオカルボニル基、及び、トリフルオロメチルチオカルボニル基が例示できる。 Specific examples of the alkylthiocarbonyl group which may have a substituent include a methylthiocarbonyl group, a propylthiocarbonyl group, a butylthiocarbonyl group, a hexylthiocarbonyl group, an octylthiocarbonyl group, a decylthiocarbonyl group, and an octadecylthiocarbonyl group. Examples thereof include a group and a trifluoromethylthiocarbonyl group.
置換基を有していてもよいアリールチオカルボニル基として具体的には、1−ナフチルチオカルボニル基、2−ナフチルチオカルボニル基、4−メチルスルファニルフェニルチオカルボニル基、4−フェニルスルファニルフェニルチオカルボニル基、4−ジメチルアミノフェニルチオカルボニル基、4−ジエチルアミノフェニルチオカルボニル基、2−クロロフェニルチオカルボニル基、2−メチルフェニルチオカルボニル基、2−メトキシフェニルチオカルボニル基、2−ブトキシフェニルチオカルボニル基、3−クロロフェニルチオカルボニル基、3−トリフルオロメチルフェニルチオカルボニル基、3−シアノフェニルチオカルボニル基、3−ニトロフェニルチオカルボニル基、4−フルオロフェニルチオカルボニル基、4−シアノフェニルチオカルボニル基、及び、4−メトキシフェニルチオカルボニル基が挙げられる。 Specific examples of the arylthiocarbonyl group which may have a substituent include a 1-naphthylthiocarbonyl group, a 2-naphthylthiocarbonyl group, a 4-methylsulfanylphenylthiocarbonyl group, and a 4-phenylsulfanylphenylthiocarbonyl group. 4-dimethylaminophenylthiocarbonyl group, 4-diethylaminophenylthiocarbonyl group, 2-chlorophenylthiocarbonyl group, 2-methylphenylthiocarbonyl group, 2-methoxyphenylthiocarbonyl group, 2-butoxyphenylthiocarbonyl group, 3 -Chlorophenylthiocarbonyl group, 3-trifluoromethylphenylthiocarbonyl group, 3-cyanophenylthiocarbonyl group, 3-nitrophenylthiocarbonyl group, 4-fluorophenylthiocarbonyl group, 4-cyanophenyl Two thiocarbonyl group, and a and a 4-methoxyphenylthiocarbonyl group.
前記Bで表される一価の置換基としては、アリール基、複素環基、アリールカルボニル基、又は、複素環カルボニル基を表す。また、これらの基は1以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。 The monovalent substituent represented by B represents an aryl group, a heterocyclic group, an arylcarbonyl group, or a heterocyclic carbonyl group. These groups may have one or more substituents. Examples of the substituent include the above-described substituents. Moreover, the substituent mentioned above may be further substituted by another substituent.
なかでも、特に好ましくは以下に示す構造である。
下記の構造中、Y、X、及び、nは、それぞれ、後述する式(2)におけるY、X、及び、nと同義であり、好ましい例も同様である。
Of these, the structures shown below are particularly preferred.
In the following structure, Y, X, and n have the same meanings as Y, X, and n in formula (2) described later, and preferred examples are also the same.
前記Aで表される二価の有機基としては、炭素数1〜12のアルキレン基、シクロヘキシレン基、アルキニレン基が挙げられる。また、これらの基は1以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。
中でも、Aとしては、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、無置換のアルキレン基、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、tert−ブチル基、ドデシル基)で置換されたアルキレン基、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基)で置換されたアルキレン基、アリール基(例えば、フェニル基、p−トリル基、キシリル基、クメニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナントリル基、スチリル基)で置換されたアルキレン基が好ましい。
Examples of the divalent organic group represented by A include an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclohexylene group, and an alkynylene group. These groups may have one or more substituents. Examples of the substituent include the above-described substituents. Moreover, the substituent mentioned above may be further substituted by another substituent.
Among them, A is an alkylene substituted with an unsubstituted alkylene group or an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a tert-butyl group, or a dodecyl group) from the viewpoint of increasing sensitivity and suppressing coloration due to heating. Group, alkylene group substituted with alkenyl group (for example, vinyl group, allyl group), aryl group (for example, phenyl group, p-tolyl group, xylyl group, cumenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthryl group, styryl group) An alkylene group substituted with
前記Arで表されるアリール基としては、炭素数6〜30のアリール基が好ましく、また、置換基を有していてもよい。置換基としては、先に置換基を有していてもよいアリール基の具体例として挙げた置換アリール基に導入された置換基と同様のものが例示できる。
なかでも、感度を高め、加熱経時による着色を抑制する点から、置換又は無置換のフェニル基が好ましい。
The aryl group represented by Ar is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms and may have a substituent. Examples of the substituent include the same substituents as those introduced into the substituted aryl group mentioned above as specific examples of the aryl group which may have a substituent.
Among these, a substituted or unsubstituted phenyl group is preferable from the viewpoint of increasing sensitivity and suppressing coloring due to heating.
式(1)においては、前記Arと隣接するSとで形成される「SAr」の構造が、以下に示す構造であることが感度の点で好ましい。なお、Meはメチル基を表し、Etはエチル基を表す。 In the formula (1), it is preferable in terms of sensitivity that the structure of “SAr” formed by Ar and adjacent S is the following structure. Me represents a methyl group, and Et represents an ethyl group.
オキシム化合物は、下記式(2)で表される化合物であることが好ましい。 The oxime compound is preferably a compound represented by the following formula (2).
(式(2)中、R及びXは各々独立に一価の置換基を表し、A及びYは各々独立に二価の有機基を表し、Arはアリール基を表し、nは0〜5の整数である。)
式(2)におけるR、A、及びArは、前記式(1)におけるR、A、及びArと同義であり、好ましい例も同様である。
(In formula (2), R and X each independently represent a monovalent substituent, A and Y each independently represent a divalent organic group, Ar represents an aryl group, and n represents 0-5. (It is an integer.)
R, A, and Ar in formula (2) have the same meanings as R, A, and Ar in formula (1), and preferred examples are also the same.
前記Xで表される一価の置換基としては、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、複素環基、ハロゲン原子が挙げられる。また、これらの基は1以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。 Examples of the monovalent substituent represented by X include an alkyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an acyloxy group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an amino group, a heterocyclic group, and a halogen atom. These groups may have one or more substituents. Examples of the substituent include the above-described substituents. Moreover, the substituent mentioned above may be further substituted by another substituent.
これらの中でも、Xとしては、溶剤溶解性と長波長領域の吸収効率向上の点から、アルキル基が好ましい。
また、式(2)におけるnは、0〜5の整数を表し、0〜2の整数が好ましい。
Among these, X is preferably an alkyl group from the viewpoints of solvent solubility and improved absorption efficiency in the long wavelength region.
Moreover, n in Formula (2) represents the integer of 0-5, and the integer of 0-2 is preferable.
前記Yで表される二価の有機基としては、以下に示す構造が挙げられる。なお、以下に示される基において、「*」は、前記式(2)において、Yと隣接する炭素原子との結合
位置を示す。
Examples of the divalent organic group represented by Y include the structures shown below. In the groups shown below, “*” represents a bonding position between Y and an adjacent carbon atom in the formula (2).
中でも、高感度化の観点から、下記に示す構造が好ましい。 Among these, from the viewpoint of increasing sensitivity, the following structures are preferable.
さらにオキシム化合物は、下記式(3)で表される化合物であることが好ましい。 Furthermore, the oxime compound is preferably a compound represented by the following formula (3).
(式(3)中、R及びXは各々独立に一価の置換基を表し、Aは二価の有機基を表し、Arはアリール基を表し、nは0〜5の整数である。)
式(3)におけるR、X、A、Ar、及び、nは、前記式(2)におけるR、X、A、Ar、及び、nとそれぞれ同義であり、好ましい例も同様である。
(In formula (3), R and X each independently represent a monovalent substituent, A represents a divalent organic group, Ar represents an aryl group, and n is an integer of 0 to 5.)
R, X, A, Ar, and n in Formula (3) have the same meanings as R, X, A, Ar, and n in Formula (2), respectively, and preferred examples are also the same.
以下好適に用いられるオキシム化合物の具体例(C−4)〜(C−13)を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples (C-4) to (C-13) of oxime compounds that can be suitably used are shown below, but the present invention is not limited thereto.
オキシム化合物は、350nm〜500nmの波長領域に極大吸収波長を有するものであり、360nm〜480nmの波長領域に吸収波長を有するものであることが好ましく、365nm及び405nmの吸光度が高いものが特に好ましい。 The oxime compound has a maximum absorption wavelength in a wavelength region of 350 nm to 500 nm, preferably has an absorption wavelength in a wavelength region of 360 nm to 480 nm, and particularly preferably has a high absorbance at 365 nm and 405 nm.
オキシム化合物は、365nm又は405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、1,000〜300,000であることが好ましく、2,000〜300,000であることがより好ましく、5,000〜200,000であることが特に好ましい。
化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いることができるが、具体的には、例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Carry−5 spctrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
The molar extinction coefficient at 365 nm or 405 nm of the oxime compound is preferably 1,000 to 300,000, more preferably 2,000 to 300,000, more preferably 5,000 to 200, from the viewpoint of sensitivity. Is particularly preferred.
A known method can be used for the molar extinction coefficient of the compound. Specifically, for example, 0.01 g of an ultraviolet-visible spectrophotometer (Varian Inc., Carry-5 spctrophotometer) is used with an ethyl acetate solvent. It is preferable to measure at a concentration of / L.
本発明に用いられる光ラジカル重合開始剤は、必要に応じて2種以上を組み合わせて使用しても良い。
光ラジカル重合開始剤の感光性着色組成物中における含有量(2種以上の場合は総含有量)としては、感光性着色組成物の全固形分に対して、0.1〜20質量%の範囲が好ましく、より好ましくは0.5〜10質量%の範囲、特に好ましくは1〜8質量%の範囲である。この範囲内であると、良好な感度とパターン形成性が得られる。
The radical photopolymerization initiator used in the present invention may be used in combination of two or more as required.
The content of the radical photopolymerization initiator in the photosensitive coloring composition (the total content in the case of two or more) is 0.1 to 20% by mass relative to the total solid content of the photosensitive coloring composition. A range is preferable, More preferably, it is the range of 0.5-10 mass%, Most preferably, it is the range of 1-8 mass%. Within this range, good sensitivity and pattern formability can be obtained.
感光性着色組成物は、ラジカル開始剤のラジカル発生効率の向上、感光波長の長波長化の目的で、増感剤を含有していてもよい。本発明に用いることができる増感剤としては、前記した(C)光ラジカル重合開始剤に対し、電子移動機構又はエネルギー移動機構で増感させるものが好ましい。 The photosensitive coloring composition may contain a sensitizer for the purpose of improving the radical generation efficiency of the radical initiator and increasing the photosensitive wavelength. As the sensitizer that can be used in the present invention, a sensitizer that sensitizes the above-mentioned (C) photoradical polymerization initiator by an electron transfer mechanism or an energy transfer mechanism is preferable.
感光性着色組成物に用いられる増感剤としては、例えば、特開2008−32803号公報の段落番号〔0101〕〜〔0154〕に記載される化合物が挙げられる。
感光性着色組成物中における増感剤の含有量は、深部への光吸収効率と開始分解効率の観点から、固形分換算で、0.1質量%〜20質量%であることが好ましく、0.5質量%〜15質量%がより好ましい。
増感剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Examples of the sensitizer used in the photosensitive coloring composition include compounds described in paragraph numbers [0101] to [0154] of JP-A-2008-32803.
The content of the sensitizer in the photosensitive coloring composition is preferably 0.1% by mass to 20% by mass in terms of solid content from the viewpoint of light absorption efficiency to the deep part and initiation decomposition efficiency, and 0 More preferably, the content is 5% by mass to 15% by mass.
A sensitizer may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
〜有機溶剤〜
本発明の感光性着色組成物は、一般には、有機溶剤を用いて構成することができる。有機溶剤は、各成分の溶解性や感光性着色組成物の塗布性を満足すれば基本的には特に制限はないが、特にバインダーの溶解性、塗布性、安全性を考慮して選ばれることが好ましい。また、本発明における感光性着色組成物を調製する際には、少なくとも2種類の有機溶剤を含むことが好ましい。
~Organic solvent~
Generally the photosensitive coloring composition of this invention can be comprised using an organic solvent. The organic solvent is basically not particularly limited as long as it satisfies the solubility of each component and the coating property of the photosensitive coloring composition, but it should be selected in consideration of the solubility, coating property and safety of the binder. Is preferred. Moreover, when preparing the photosensitive coloring composition in this invention, it is preferable that at least 2 type of organic solvent is included.
有機溶剤としては、エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸アルキル(例:オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチル等(例えば、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル等))、2−オキシプロピオン酸アルキルエステル類(例:2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル))、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル及び2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル(例えば、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等、並びに、エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等、並びに、ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等、並びに、芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン等が好適に挙げられる。 Examples of organic solvents include esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, and ethyl lactate. , Alkyl oxyacetate (eg, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate)), alkyl 3-oxypropionate Esters (eg, methyl 3-oxypropionate, ethyl 3-oxypropionate, etc. (eg, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, etc.) )), 2- Xylpropionic acid alkyl esters (eg, methyl 2-oxypropionate, ethyl 2-oxypropionate, propyl 2-oxypropionate, etc. (eg, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, 2-methoxy) Propyl propionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate)), methyl 2-oxy-2-methylpropionate and ethyl 2-oxy-2-methylpropionate (eg 2-methoxy-2- Methyl methyl propionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, etc.), methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate, etc. And as ethers For example, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, Propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate and the like and ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone and 3-heptanone and aromatic hydrocarbons such as toluene, Xylene and the like are preferred.
これらの有機溶剤は、モノマーや樹脂の溶解性、塗布面状の改良などの観点から、2種以上を混合することも好ましい。この場合、特に好ましくは、上記の3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテートから選択される2種以上で構成される混合溶液である。 It is also preferable to mix two or more of these organic solvents from the viewpoints of solubility of monomers and resins, improvement of the coating surface condition, and the like. In this case, particularly preferably, the above-mentioned methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, ethyl It is a mixed solution composed of two or more selected from carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol methyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate.
有機溶剤の感光性着色組成物中における含有量は、塗布性の観点から、組成物の全固形分濃度が5〜80質量%になる量とすることが好ましく、5〜60質量%が更に好ましく、10〜50質量%が特に好ましい。 The content of the organic solvent in the photosensitive coloring composition is preferably such that the total solid concentration of the composition is 5 to 80% by mass, more preferably 5 to 60% by mass, from the viewpoint of applicability. 10 to 50% by mass is particularly preferable.
〜その他の添加剤〜
本発明における感光性着色組成物には、必要に応じて各種添加剤を更に添加することができる。各種添加物の具体例としては、例えば、上記特開2005−326453号公報に記載の各種添加剤を挙げることができる。
~ Other additives ~
Various additives can be further added to the photosensitive coloring composition of the present invention as necessary. Specific examples of the various additives include, for example, various additives described in JP-A-2005-326453.
本発明のカラーフィルタの製造方法は、例えば厚みが0.7μm以下及び/又は画素パターンサイズ(正方パターンにおける一辺)が2μm以下(例えば0.5〜2.0μm)となるような微小サイズが求められる固体撮像素子用のカラーフィルタを作製するのに有効である。
また、本発明は、本発明のカラーフィルタの製造方法により製造されたカラーフィルタに関するものでもある。
The manufacturing method of the color filter of the present invention requires a minute size such that the thickness is 0.7 μm or less and / or the pixel pattern size (one side in the square pattern) is 2 μm or less (for example, 0.5 to 2.0 μm). This is effective for producing a color filter for a solid-state imaging device.
The present invention also relates to a color filter manufactured by the method for manufacturing a color filter of the present invention.
本発明の固体撮像素子用カラーフィルタは、本発明のカラーフィルタの製造方法を適用した前記固体撮像素子用カラーフィルタの製造方法によって製造され、微小色材残渣が除去されていることから、他色間での混色が少ない。
以下、固体撮像素子用カラーフィルタを単に「カラーフィルタ」ということもある。
本発明の固体撮像素子用カラーフィルタは、CCD、CMOS等の固体撮像素子に好適に用いることができ、特に100万画素を超えるような高解像度のCCDやCMOS等に好適である。本発明の固体撮像素子用カラーフィルタは、例えば、CCD又はCMOSを構成する各画素の受光部と、集光するためのマイクロレンズと、の間に配置されるカラーフィルタとして用いることができる。
本発明の固体撮像素子用カラーフィルタの具体的形態としては、例えば、前記赤色パターンと他の着色パターンとを組み合わせた多色のカラーフィルタの形態(例えば、前記赤色パターン、青色パターン、及び緑色パターンを少なくとも有する3色以上のカラーフィルタ)が好適である。
The color filter for a solid-state image sensor of the present invention is manufactured by the above-described method for manufacturing a color filter for a solid-state image sensor to which the method for manufacturing a color filter of the present invention is applied. There is little color mixing between.
Hereinafter, the color filter for the solid-state imaging device may be simply referred to as “color filter”.
The color filter for a solid-state imaging device of the present invention can be suitably used for a solid-state imaging device such as a CCD or CMOS, and is particularly suitable for a CCD or CMOS having a high resolution exceeding 1 million pixels. The color filter for a solid-state image sensor of the present invention can be used as a color filter disposed between, for example, a light receiving portion of each pixel constituting a CCD or CMOS and a microlens for condensing light.
As a specific form of the color filter for a solid-state imaging device of the present invention, for example, a form of a multicolored color filter that combines the red pattern and another colored pattern (for example, the red pattern, the blue pattern, and the green pattern) 3 or more color filters having at least
固体撮像素子用カラーフィルタにおける着色パターンの膜厚としては、2.0μm以下が好ましく、1.0μm以下がより好ましい。
また、着色パターンのサイズ(パターン幅)としては、2.0μm以下が好ましく、1.7μm以下がより好ましい。
The film thickness of the colored pattern in the color filter for the solid-state imaging device is preferably 2.0 μm or less, and more preferably 1.0 μm or less.
Further, the size (pattern width) of the colored pattern is preferably 2.0 μm or less, and more preferably 1.7 μm or less.
[固体撮像素子]
本発明の固体撮像素子は、既述の本発明の固体撮像素子用カラーフィルタを備える。本発明の固体撮像素子の構成としては、本発明の固体撮像素子用カラーフィルタが備えられた構成であり、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はないが、例えば、以下のような構成が挙げられる。
[Solid-state imaging device]
The solid-state image sensor of the present invention includes the above-described color filter for a solid-state image sensor of the present invention. The configuration of the solid-state imaging device of the present invention is a configuration provided with the color filter for the solid-state imaging device of the present invention, and is not particularly limited as long as the configuration functions as a solid-state imaging device. A configuration is mentioned.
支持体上に、固体撮像素子(CCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサー等)の受光エリアを構成する複数のフォトダイオード及びポリシリコン等からなる転送電極を有し、前記フォトダイオード及び前記転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口したタングステン等からなる遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面及びフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイス保護膜を有し、前記デバイス保護膜上に、本発明の固体撮像素子用カラーフィルタを有する構成である。
更に、前記デバイス保護層上であってカラーフィルタの下(支持体に近い側)に集光手段(例えば、マイクロレンズ等。以下同じ)を有する構成や、カラーフィルタ上に集光手段を有する構成等であってもよい。
A transfer electrode made of a plurality of photodiodes and polysilicon constituting a light receiving area of a solid-state imaging device (CCD image sensor, CMOS image sensor, etc.) is provided on a support, and a photo is formed on the photodiode and the transfer electrode. A device having a light-shielding film made of tungsten or the like that is opened only in the light-receiving portion of the diode, and a device protective film made of silicon nitride or the like formed on the light-shielding film so as to cover the entire surface of the light-shielding film and the photodiode light-receiving portion; The color filter for a solid-state imaging device of the present invention is provided on the protective film.
Further, a configuration having light collecting means (for example, a microlens, etc., the same shall apply hereinafter) on the device protective layer and under the color filter (on the side close to the support), or a structure having the light collecting means on the color filter. Etc.
ここで、固体撮像素子について、一例として図1を参照して略説する。
図1に示すように、固体撮像素子10は、シリコン基板上に設けられた受光素子(フォトダイオード)42、カラーフィルタ13、平坦化層(下地層)14、マイクロレンズ15等から構成される。本発明においては、平坦化層14は必ずしも設ける必要はない。なお、図1では、各部を明確にするため、相互の厚みや幅の比率は無視して一部誇張して表示している。
Here, the solid-state imaging device will be briefly described with reference to FIG. 1 as an example.
As shown in FIG. 1, the solid-state imaging device 10 includes a light receiving element (photodiode) 42 provided on a silicon substrate, a color filter 13, a planarization layer (underlayer) 14, a microlens 15 and the like. In the present invention, the planarizing layer 14 is not necessarily provided. In FIG. 1, in order to clarify each part, the ratios of the thicknesses and widths are disregarded and some of them are exaggerated.
支持体としては、シリコン基板のほか、カラーフィルタに用いられるものであれば特に制限はなく、例えば、液晶表示素子等に用いられるソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス及びこれらに透明導電膜を付着させたものや、固体撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えば酸化膜、窒化シリコン等が挙げられる。また、これら支持体とカラーフィルタ13との間には本発明を損なわない限り中間層などを設けてもよい。 The support is not particularly limited as long as it is used for a color filter in addition to a silicon substrate. For example, soda glass, borosilicate glass, quartz glass, and a transparent conductive film attached to these are used for liquid crystal display elements. And a photoelectric conversion element substrate used for a solid-state imaging device, such as an oxide film or silicon nitride. Further, an intermediate layer or the like may be provided between the support and the color filter 13 as long as the present invention is not impaired.
シリコン基板上には、Pウエル41を有し、このPウエルの表面の一部にフォトダイオード42を有している。フォトダイオード42は、Pウエルの表面の一部にPやAs等のN型不純物をイオン注入した後、熱処理を行うことにより形成される。また、シリコン基板のPウエル41の表面であって前記一部とは異なる領域には、フォトダイオード42よりN型不純物濃度の高い不純物拡散層43を有している。この不純物拡散層43は、PやAs等のN型不純物をイオン注入した後、熱処理を行うことにより形成され、フォトダイオード42が入射光を受けることにより発生した電荷を転送する浮遊拡散層の役割を果たす。ウエル41をP型不純物層、フォトダイオード42及び不純物拡散層43をN型不純物層とする以外にも、ウエル41をN型不純物層、フォトダイオード42及び不純物拡散層43をP型不純物層として実施することもできる。 A P well 41 is provided on the silicon substrate, and a photodiode 42 is provided on a part of the surface of the P well. The photodiode 42 is formed by performing heat treatment after ion-implanting N-type impurities such as P and As into a part of the surface of the P-well. Further, an impurity diffusion layer 43 having an N-type impurity concentration higher than that of the photodiode 42 is provided in a region different from the part of the surface of the P well 41 of the silicon substrate. The impurity diffusion layer 43 is formed by ion implantation of N-type impurities such as P and As and then performing heat treatment, and the role of the floating diffusion layer that transfers charges generated when the photodiode 42 receives incident light. Fulfill. In addition to the well 41 being a P-type impurity layer and the photodiode 42 and the impurity diffusion layer 43 being an N-type impurity layer, the well 41 is an N-type impurity layer, and the photodiode 42 and the impurity diffusion layer 43 being a P-type impurity layer. You can also
Pウエル41、フォトダイオード42、及び不純物拡散層43上には、SiO2又はSiO2/SiN/SiO2等の絶縁膜47を有しており、この絶縁膜47上にはポリSi、タングステン、タングステンシリサイド、Al、Cu等からなる電極44が設けられている。電極44は、ゲートMOSトランジスタのゲートの役割を果たし、フォトダイオード42に発生した電荷を不純物拡散層43に転送するための転送ゲートとしての役割を果たすことができる。さらに、電極44の上方には、配線層45が形成されている。配線層45の更に上方には、BPSG膜46、P−SiN膜48を有している。BPSG膜46とP−SiN膜48の界面がフォトダイオード42の上方で下に湾曲する形状になるように形成されており、入射光を効率よくフォトダイオード42に導くための層内レンズの役割を果たす。BPSG膜46上には、P−SiN膜48表面又は画素領域以外の凹凸部を平坦化する目的で平坦化層(下地層)49が形成されている。 An insulating film 47 such as SiO 2 or SiO 2 / SiN / SiO 2 is provided on the P well 41, the photodiode 42, and the impurity diffusion layer 43. On the insulating film 47, poly-Si, tungsten, An electrode 44 made of tungsten silicide, Al, Cu or the like is provided. The electrode 44 serves as the gate of the gate MOS transistor, and can serve as a transfer gate for transferring charges generated in the photodiode 42 to the impurity diffusion layer 43. Further, a wiring layer 45 is formed above the electrode 44. Above the wiring layer 45, a BPSG film 46 and a P-SiN film 48 are provided. The interface between the BPSG film 46 and the P-SiN film 48 is formed so as to curve downward above the photodiode 42, and serves as an in-layer lens for efficiently guiding incident light to the photodiode 42. Fulfill. On the BPSG film 46, a planarizing layer (underlying layer) 49 is formed for the purpose of planarizing the surface of the P-SiN film 48 or uneven portions other than the pixel region.
この平坦化層(下地層)49上にカラーフィルタ13が形成されている。なお、以下の説明では、領域を区切らずにシリコン基板上に形成されている着色膜(いわゆるベタ膜)を「着色(着色感放射線性)層」といい、パターン状に領域を区切って形成されている着色膜(例えば、ストライプ状にパターニングされている膜等)を「着色パターン」という。また、着色パターンのうち、カラーフィルタ13を構成する要素となっている着色パターン(例えば、正方形や長方形にパターン化された着色パターン等)を「着色(赤色、緑色、青色)画素」という。 The color filter 13 is formed on the planarizing layer (underlying layer) 49. In the following description, a colored film (so-called solid film) formed on a silicon substrate without dividing the region is referred to as a “colored (colored radiation sensitive) layer”, and is formed by dividing the region into a pattern. A colored film (for example, a film patterned in a stripe shape) is referred to as a “colored pattern”. In addition, among the colored patterns, a colored pattern that is an element constituting the color filter 13 (for example, a colored pattern patterned into a square or a rectangle) is referred to as a “colored (red, green, blue) pixel”.
カラーフィルタ13は、2次元配列された複数の緑色画素(第1色画素)20G、赤色画素(第2色画素)20R、及び青色画素(第3色画素)20Bから構成されている。各着色画素20R,20G,20Bは、それぞれ受光素子42の上方位置に形成されている。緑色画素20Gが市松模様に形成されるとともに、青色画素20B及び赤色画素20Rは、各緑色画素20Gの間に形成されている。なお、図1では、カラーフィルタ13が3色の画素から構成されていることを説明するために、各着色画素20R,20G,20Bを1列に並べて表示している。 The color filter 13 includes a plurality of two-dimensionally arranged green pixels (first color pixels) 20G, red pixels (second color pixels) 20R, and blue pixels (third color pixels) 20B. Each of the colored pixels 20R, 20G, and 20B is formed above the light receiving element 42. The green pixels 20G are formed in a checkered pattern, and the blue pixels 20B and the red pixels 20R are formed between the green pixels 20G. In FIG. 1, in order to explain that the color filter 13 is composed of pixels of three colors, the colored pixels 20R, 20G, and 20B are displayed in a line.
平坦化層14は、カラーフィルタ13の上面を覆うように形成されており、カラーフィルタ表面を平坦化している。 The planarization layer 14 is formed so as to cover the upper surface of the color filter 13 and planarizes the color filter surface.
マイクロレンズ15は、凸面を上にして配置された集光レンズであり、平坦化層14(平坦化膜を有しない場合はカラーフィルタ)の上方でかつ受光素子42の上方に設けられている。各マイクロレンズ15は、被写体からの光を効率良く各受光素子42へ導く。 The microlens 15 is a condensing lens disposed with the convex surface facing upward, and is provided above the planarizing layer 14 (or a color filter when no planarizing film is provided) and above the light receiving element 42. Each microlens 15 efficiently guides light from the subject to each light receiving element 42.
また、本発明のカラーフィルタは、液晶表示装置用のカラーフィルタとしても好適である。
このようなカラーフィルタを備えた液晶表示装置は、表示画像の色合いが良好で表示特性に優れた高画質画像を表示することができる。
The color filter of the present invention is also suitable as a color filter for a liquid crystal display device.
A liquid crystal display device provided with such a color filter can display a high-quality image having a good display image color tone and excellent display characteristics.
表示装置の定義や各表示装置の詳細については、例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木 昭夫著、(株)工業調査会 1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹 順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田 龍男編集、(株)工業調査会 1994年発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば、上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。 For the definition of display devices and details of each display device, refer to, for example, “Electronic Display Devices (Akio Sasaki, published by Industrial Research Institute 1990)”, “Display Devices (Junaki Ibuki, Industrial Books Co., Ltd.) Issued in the first year). The liquid crystal display device is described in, for example, “Next-generation liquid crystal display technology (edited by Tatsuo Uchida, published by Kogyo Kenkyukai 1994)”. The liquid crystal display device to which the present invention can be applied is not particularly limited, and can be applied to, for example, various types of liquid crystal display devices described in the “next generation liquid crystal display technology”.
本発明のカラーフィルタは、カラーTFT方式の液晶表示装置に対して有用である。カラーTFT方式の液晶表示装置については、例えば「カラーTFT液晶ディスプレイ(共立出版(株)1996年発行)」に記載されている。更に、本発明はIPSなどの横電界駆動方式、MVAなどの画素分割方式などの視野角が拡大された液晶表示装置や、STN、TN、VA、OCS、FFS、及びR−OCB等にも適用できる。
また、本発明のカラーフィルタは、明るく高精細なCOA(Color−filter On Array)方式にも供することが可能である。
COA方式により形成される着色層には、着色層上に配置されるITO電極と着色層の下方の駆動用基板の端子とを導通させるために、一辺の長さが1〜15μm程度の矩形のスルーホールあるいはコの字型の窪み等の導通路を形成する必要であり、導通路の寸法(即ち、一辺の長さ)を特に5μm以下にすることが好ましいが、本発明を用いることにより、5μm以下の導通路を形成することも可能である。これらの画像表示方式については、例えば、「EL、PDP、LCDディスプレイ−技術と市場の最新動向−(東レリサーチセンター調査研究部門 2001年発行)」の43ページなどに記載されている。
The color filter of the present invention is useful for a color TFT type liquid crystal display device. The color TFT liquid crystal display device is described in, for example, “Color TFT liquid crystal display (issued in 1996 by Kyoritsu Publishing Co., Ltd.)”. Furthermore, the present invention is applied to a liquid crystal display device with a wide viewing angle such as a lateral electric field driving method such as IPS, a pixel division method such as MVA, STN, TN, VA, OCS, FFS, and R-OCB. it can.
The color filter of the present invention can also be used for a bright and fine COA (Color-filter On Array) system.
The colored layer formed by the COA method has a rectangular shape with a side length of about 1 to 15 μm in order to connect the ITO electrode arranged on the colored layer and the terminal of the driving substrate below the colored layer. It is necessary to form a conduction path such as a through hole or a U-shaped depression, and the dimension of the conduction path (that is, the length of one side) is particularly preferably 5 μm or less, but by using the present invention, It is also possible to form a conduction path of 5 μm or less. These image display methods are described, for example, on page 43 of "EL, PDP, LCD display-Technology and latest trends in the market (issued by Toray Research Center Research Division 2001)".
本発明の液晶表示装置は、本発明のカラーフィルタ以外に、電極基板、偏光フィルム、位相差フィルム、バックライト、スペーサ、視野角保障フィルムなど様々な部材から構成される。本発明のカラーフィルタは、これらの公知の部材で構成される液晶表示素子に適用することができる。これらの部材については、例えば、「’94液晶ディスプレイ周辺材料・ケミカルズの市場(島 健太郎 (株)シーエムシー 1994年発行)」、「2003液晶関連市場の現状と将来展望(下巻)(表 良吉(株)富士キメラ総研、2003年発行)」に記載されている。
バックライトに関しては、SID meeting Digest 1380(2005)(A.Konno et.al)や、月刊ディスプレイ 2005年12月号の18〜24ページ(島 康裕)、同25〜30ページ(八木隆明)などに記載されている。
The liquid crystal display device of the present invention includes various members such as an electrode substrate, a polarizing film, a retardation film, a backlight, a spacer, and a viewing angle guarantee film in addition to the color filter of the present invention. The color filter of the present invention can be applied to a liquid crystal display element composed of these known members. Regarding these materials, for example, “'94 Liquid Crystal Display Peripheral Materials / Chemicals Market (Kentaro Shima, CMC 1994)”, “2003 Liquid Crystal Related Markets Current Status and Future Prospects (Volume 2)” Fuji Chimera Research Institute, Ltd., published in 2003) ”.
Regarding backlights, SID meeting Digest 1380 (2005) (A. Konno et.al), Monthly Display December 2005, 18-24 pages (Yasuhiro Shima), 25-30 pages (Yukiaki Yagi), etc. Have been described.
本発明のカラーフィルタを液晶表示装置に用いると、従来公知の冷陰極管の三波長管と組み合わせたときに高いコントラストを実現できるが、更に、赤、緑、青のLED光源(RGB−LED)をバックライトとすることによって輝度が高く、また、色純度の高い色再現性の良好な液晶表示装置を提供することができる。 When the color filter of the present invention is used in a liquid crystal display device, a high contrast can be realized when combined with a conventionally known three-wavelength tube of a cold cathode tube, but further, red, green and blue LED light sources (RGB-LED). By using as a backlight, a liquid crystal display device having high luminance and high color purity and good color reproducibility can be provided.
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、各工程において、市販の処理液を用いた処理を行なう場合、特記しない限りメーカー指定の方法に従って各処理を行なった。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. In each step, when processing using a commercially available processing solution was performed, each processing was performed according to the method specified by the manufacturer unless otherwise specified.
比較例1
<感光性着色組成物Aの調製>
以下の成分を混合することにより、色材濃度が組成物固形分中41.0質量%の感光性着色組成物Aを調製した。
・顔料分散液・・・59.9g
緑色顔料(PG36/PG7/PY139=80/20/30(質量比))/分散剤/分散樹脂〔BYK社製 BYK−2001/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(70/30モル比、Mw:30000)〕 分散剤/分散樹脂比率(質量比)=4/21
固形分:19.6質量%、顔料分の質量:12.0質量%
・光重合開始剤(BASF製 イルガキュアOXE01)・・・0.49g
・重合性化合物1(日本化薬製 KAYARAD DPHA)・・・2.74g
・重合性化合物2(日本化薬製 KAYARAD RP1040)・・・0.68g
・バインダー含有溶液(ダイセル化学製 サイクロマーP 50質量%)・・・3.42g
・界面活性剤(ノニオン系界面活性剤 パイオニンD−6315(竹本油脂(株))・・・0.18g
・溶媒・・・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)/3−エトキシプロピオン酸エチル(EEP)・・・12.1g/16.5g
Comparative Example 1
<Preparation of photosensitive coloring composition A>
The photosensitive coloring composition A whose color material density | concentration is 41.0 mass% in composition solid content by mixing the following components was prepared.
・ Pigment dispersion ... 59.9g
Green pigment (PG36 / PG7 / PY139 = 80/20/30 (mass ratio)) / dispersant / dispersion resin [BYK-BYK-2001 / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (70/30 molar ratio, Mw: 30000)] Dispersant / dispersion resin ratio (mass ratio) = 4/21
Solid content: 19.6% by mass, pigment content: 12.0% by mass
・ Photopolymerization initiator (BASF Irgacure OXE01) ... 0.49g
-Polymerizable compound 1 (Nippon Kayaku KAYARAD DPHA) ... 2.74 g
Polymerizable compound 2 (Nippon Kayaku KAYARAD RP1040) 0.68 g
-Binder-containing solution (Daicel Chemicals Cyclomer P 50% by mass) ... 3.42 g
・ Surfactant (nonionic surfactant PIIONIN D-6315 (Takemoto Yushi Co., Ltd.)) ... 0.18 g
Solvent: Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) / 3 ethyl ethoxypropionate (EEP) 12.1 g / 16.5 g
<感光性着色組成物Aによるパターン形成条件(200mmウエハ Vノッチ)>
シリコン基板上に下記下地剤を用いて透明平坦化層(透明下地層)を形成し、その上に上記調製した感光性着色組成物Aを用いて1.0μmパターンでBayerパターンを形成した。現像残渣の視認性のため、現像後の加熱処理は実施していない。
<Pattern formation conditions with photosensitive coloring composition A (200 mm wafer V notch)>
A transparent flattening layer (transparent underlayer) was formed on a silicon substrate using the following base agent, and a Bayer pattern was formed thereon with a 1.0 μm pattern using the photosensitive coloring composition A prepared above. Due to the visibility of the development residue, no heat treatment after development is performed.
・下地剤:CT−4000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)
透明下地層の膜厚:0.1μm、ベーク条件:220℃×5分
感光性着色組成物A
・感光性着色層の膜厚:0.6μm(プリベーク後)
・プリベーク:100℃×120秒
・露光処理
FPA3000i5+(キャノン(株)製のi線ステッパー)
350mJ/cm2 Bayerパターン、レチクルバイアス:−0.1μm
現像後パターンサイズ(正方格子の一辺):1.0μm
・現像:
基板温度:23℃
現像 :CD−2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)40%希釈品
ストレートノズル 50ml吐出、60秒パドル処理、揺動あり
液温:23℃
リンス:ストレートノズルを使用し、ノズルをウエハ上面のセンターに固定。
リンス液:純水
液温:23℃
回転数:200rpm
時間 :30秒
流量 :1000ml/分
・観察:測長走査型電子顕微鏡S9240(日立ハイテクノロジーズ社製) Mag:×30.0k
・観察ポイント:ウエハ上面のセンター、右斜め上(エッジ端より10mm) 計2点
・ Base material: CT-4000 (manufactured by FUJIFILM Electronics Materials)
Film thickness of transparent underlayer: 0.1 μm, baking condition: 220 ° C. × 5 minutes Photosensitive coloring composition A
-Film thickness of photosensitive colored layer: 0.6 μm (after pre-baking)
・ Pre-baking: 100 ° C. × 120 seconds ・ Exposure processing FPA3000i5 + (i-line stepper manufactured by Canon Inc.)
350 mJ / cm 2 Bayer pattern, reticle bias: −0.1 μm
Pattern size after development (one side of square lattice): 1.0 μm
·developing:
Substrate temperature: 23 ° C
Development: CD-2000 (Fuji Film Electronics Materials) 40% diluted product
Straight nozzle 50ml discharge, 60 seconds paddle treatment, wobble
Liquid temperature: 23 ° C
Rinse: Use a straight nozzle and fix the nozzle to the center of the wafer top surface.
Rinse solution: pure water
Liquid temperature: 23 ° C
Rotation speed: 200rpm
Time: 30 seconds
Flow rate: 1000 ml / min Observation: Length-measuring scanning electron microscope S9240 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) Mag: x 30.0k
・ Observation points: Center of wafer upper surface, diagonally upward to the right (10 mm from edge) 2 points in total
図2は、レファレンスとしての比較例1において形成した緑色パターンの測長走査型電子顕微鏡による観察結果を示す図である。
ウエハ上面のセンターよりも、ウエハ上面の右斜め上(エッジ端より10mm)の方が顔料残渣が多く発生したことから、図2はウエハ上面の右斜め上(エッジ端より10mm)の観察結果を示す図である。
図2中、100はBayerパターンの緑色パターンを示し、101は、前記緑色パターン間に存在する微小色材(微小顔料)残渣を示す。以降の各図においても同様である。
図2から明らかなように、緑色パターン間に微小顔料残渣が多く発生していることがわかる。
FIG. 2 is a diagram showing an observation result of a green pattern formed in Reference Example 1 as a reference by a length-measuring scanning electron microscope.
Since more pigment residue was generated at the upper right corner of the wafer upper surface (10 mm from the edge edge) than at the center of the upper wafer surface, FIG. 2 shows the observation result at the upper right corner of the wafer upper surface (10 mm from the edge edge). FIG.
In FIG. 2, 100 indicates a green pattern of the Bayer pattern, and 101 indicates a minute color material (minute pigment) residue existing between the green patterns. The same applies to the subsequent drawings.
As is clear from FIG. 2, it can be seen that a large amount of fine pigment residue is generated between the green patterns.
実施例1
上記比較例1の結果を踏まえ、リンス液の温度変更を行ったときの残渣の低減効果を観察評価した。
リンス液温度を30℃、45℃、75℃で加温すること以外は比較例1と同様に緑色パターンを形成して観察した。以降、比較例1(リファレンス)で残渣の多いと観察されたウエハ上面の右斜め上(エッジ端より10mm)の観察ポイントのみを示した。
図3のa)、b)、c)は、それぞれ、リンス液30℃、45℃、75℃の観察結果を示す図である。
図3のa)、b)、c)から明らかなように、リンス温度を高くすることと比例し、パターン間の現像残渣の除去性が向上していることが観察される。特に75℃では、現像残渣がリファレンスとしての比較例1に比べ半分以下に低減されていることが確認された。
比較例1(リファレンス)と比較した評価結果を下記表1にまとめる。
Example 1
Based on the results of Comparative Example 1, the effect of reducing the residue when the temperature of the rinse solution was changed was observed and evaluated.
A green pattern was formed and observed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the temperature of the rinse solution was 30 ° C., 45 ° C., and 75 ° C. Hereinafter, only the observation points on the upper right side of the wafer upper surface (10 mm from the edge end) observed as having a lot of residue in Comparative Example 1 (reference) are shown.
FIGS. 3A, 3B, and 3C are diagrams showing the observation results of the rinse liquid at 30 ° C., 45 ° C., and 75 ° C., respectively.
As is apparent from FIGS. 3A, 3B, and 3C, it is observed that the development residue removability between the patterns is improved in proportion to the increase in the rinse temperature. In particular, at 75 ° C., it was confirmed that the development residue was reduced to half or less compared to Comparative Example 1 as a reference.
The evaluation results compared with Comparative Example 1 (reference) are summarized in Table 1 below.
上記結果から、感光性材料の非硬化部の残渣を除去する際、リンス液の水温が高いほど洗浄力は高くなり基板に付着した現像残渣を除去する能力が向上する。これは水の表面張力と関係すると考えられ、水は温度が高いほど表面張力が高く、現像残渣も温度が高いほど少なくなる傾向にある。 From the above results, when removing the residue of the non-cured portion of the photosensitive material, the higher the water temperature of the rinsing liquid, the higher the cleaning power and the ability to remove the development residue attached to the substrate is improved. This is considered to be related to the surface tension of water, and the higher the temperature, the higher the surface tension of water, and the lower the development residue, the higher the temperature.
実施例2
実施例1のリンス液温度45℃、75℃の条件で、それぞれリンス温度と同様に加温するとともに、基板温度も加温した場合の現像残渣除去性を観察評価した。
基板温度変更については、現像開始までホットプレートにて1分の加温を実施し、すぐに現像装置に設置して現像を開始した。基板の温調は、現像液の温度低下を抑制する目的で実施するものであり、例えば現像前に温調水を液盛りすることで基板の温調が出来るのであれば、上記の限りではない。
Example 2
Under the conditions of the rinsing liquid temperatures of 45 ° C. and 75 ° C. in Example 1, the development residue removability when the substrate temperature was also heated was observed and evaluated while the substrate temperature was also increased.
Regarding the substrate temperature change, heating was performed for 1 minute with a hot plate until the start of development, and the substrate was immediately installed in the development apparatus and development was started. The temperature control of the substrate is carried out for the purpose of suppressing the temperature drop of the developer. For example, if the temperature of the substrate can be controlled by adding temperature-controlled water before development, it is not limited to the above. .
図4のa)は、基板及び現像液45℃、リンス液45℃の観察結果を示す図であり、b)は、基板及び現像液75℃、リンス液75℃の観察結果を示す図である。
図4のa)から明らかなように、基板及び現像液温度、リンス液温度45℃では、実施例1のリンス液温度75℃とほぼ同等の残渣除去性を示した。
図4のb)から明らかなように、更に基板及び現像液温度75℃、リンス温度75℃とした場合は、現像残渣がほぼ消失したことが確認できた。
以上のように、リンス温度のみを変更した実施例1よりも更に現像残渣が抑制されていることが確認できた。
比較例1(リファレンス)と比較した評価結果を下記表2にまとめる。
4A is a diagram showing the observation results of the substrate and the developer 45 ° C. and the rinse solution 45 ° C., and FIG. 4B is a diagram showing the observation results of the substrate and the developer 75 ° C. and the rinse solution 75 ° C. .
As is apparent from a) of FIG. 4, the residue removal performance was almost the same as that of the rinse liquid temperature of 75 ° C. in Example 1 at the substrate and developer temperature, and the rinse liquid temperature of 45 ° C.
As is apparent from FIG. 4 b), it was confirmed that the development residue was almost lost when the substrate and developer temperature were 75 ° C. and the rinse temperature was 75 ° C.
As described above, it was confirmed that the development residue was further suppressed as compared with Example 1 in which only the rinse temperature was changed.
The evaluation results compared with Comparative Example 1 (reference) are summarized in Table 2 below.
以上のように、リンス液の温度を加温することで、残渣除去を達成することができ、更に同時に現像液及び基板の温度を加温して現像、リンスを実施することで、残渣除去を更に達成することができることがわかる。 As described above, it is possible to achieve residue removal by heating the temperature of the rinsing solution, and at the same time, developing and rinsing by heating the temperature of the developing solution and the substrate to remove the residue. It can be seen that further can be achieved.
本発明では、現像液及びリンス液吐出をストレートノズルで実施した例を示したが、これらの吐出方法や現像・リンス時間に限定されるものではなく、シャワー吐出、スリット吐出、スプレー吐出など、液晶表示素子、半導体素子の現像ユニットに適用されるあらゆる現像方法に適用することができる。
また、近年では透明な画素フィルタを有するカラーフィルタもカラーフィルタとして認知されており、このような透明な画素フィルタの製造時に発生する現像残渣の除去にも有用である。
In the present invention, the example in which the developer and the rinse liquid are discharged with a straight nozzle has been shown. However, the discharge method and the development / rinse time are not limited to these, and liquid crystals such as shower discharge, slit discharge, and spray discharge may be used. The present invention can be applied to any developing method applied to a developing unit for display elements and semiconductor elements.
In recent years, a color filter having a transparent pixel filter has also been recognized as a color filter, and is useful for removing development residues generated during the production of such a transparent pixel filter.
本発明のカラーフィルタの製造方法は、液晶表示素子や固体撮像素子に適用することが可能であり、特に100万画素を超えるような高解像度のCCD素子やCMOS等に好適である。特に1.0μm以下のピクセルサイズのカラーフィルタの製造時に発生する現像残渣の除去に有効である。リンス液温度の高温化もさることながら、更に現像液温度、支持体温度、リンス液温度の現像に寄与する部材、材料の高温化は更に有効である。 The method for producing a color filter of the present invention can be applied to a liquid crystal display device or a solid-state imaging device, and is particularly suitable for a high-resolution CCD device, CMOS, or the like exceeding 1 million pixels. In particular, it is effective for removing development residues generated during the manufacture of a color filter having a pixel size of 1.0 μm or less. In addition to increasing the temperature of the rinsing liquid, it is more effective to increase the temperature of members and materials that contribute to the development of the developing liquid temperature, the support temperature, and the rinsing liquid temperature.
10 固体撮像素子
13 カラーフィルタ
14 平坦化層
15 マイクロレンズ
20G 緑色画素(第1色画素)
20R 赤色画素(第2色画素)
20B 青色画素(第3色画素)
41 Pウエル
42 受光素子(フォトダイオード)
43 不純物拡散層
44 電極
45 配線層
46 BPSG膜
47 絶縁膜
48 P−SiN膜
49 平坦化層
100 緑色パターン
101 微小色材(微小顔料)残渣
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Solid-state image sensor 13 Color filter 14 Flattening layer 15 Micro lens 20G Green pixel (1st color pixel)
20R red pixel (second color pixel)
20B Blue pixel (third color pixel)
41 P well 42 Light receiving element (photodiode)
43 Impurity diffusion layer 44 Electrode 45 Wiring layer 46 BPSG film 47 Insulating film 48 P-SiN film 49 Flattening layer 100 Green pattern 101 Micro color material (micro pigment) residue
Claims (7)
前記感光性着色層を露光及び現像して着色パターンを形成する工程、及び
加温したリンス液を用いて前記着色パターンが形成された前記基板を洗浄することにより、前記基板上ないしは前記着色パターンに吸着した微小色材残渣を除去する工程
を有する、カラーフィルタの製造方法。 A step of forming a photosensitive colored layer by applying a photosensitive colored composition containing 40% by weight or more of a coloring material in the total solid content of the photosensitive colored composition on a substrate;
A step of exposing and developing the photosensitive colored layer to form a colored pattern; and washing the substrate on which the colored pattern is formed using a warmed rinsing liquid to form the colored pattern on the substrate or the colored pattern. A method for producing a color filter, comprising a step of removing the adsorbed minute color material residue.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106707686A (en) * | 2015-11-13 | 2017-05-24 | 佳能株式会社 | Method of reverse tone patterning |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01245221A (en) * | 1988-03-26 | 1989-09-29 | Citizen Watch Co Ltd | Production of color liquid crystal display device |
JPH05241009A (en) * | 1992-03-02 | 1993-09-21 | Dainippon Printing Co Ltd | Device for removing residue of color filter |
JPH0943410A (en) * | 1995-07-27 | 1997-02-14 | Hitachi Chem Co Ltd | Production of color filter |
JPH09281323A (en) * | 1996-04-19 | 1997-10-31 | Mitsubishi Chem Corp | Production of color filter |
JP2004109752A (en) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Taiyo Ink Mfg Ltd | Photosensitive resin composition and method for forming spacer or color filter using them |
JP2008081732A (en) * | 2006-09-01 | 2008-04-10 | Fujifilm Corp | Pigment dispersion composition, photocurable composition, color filter, and manufacturing method of color filter |
JP2010211200A (en) * | 2009-02-16 | 2010-09-24 | Fujifilm Corp | Pigment dispersion composition, colored curable composition, color filter, liquid crystal display device, and solid-state image sensor |
-
2012
- 2012-03-30 JP JP2012081564A patent/JP2013210542A/en active Pending
-
2013
- 2013-01-25 KR KR1020130008448A patent/KR20130111262A/en not_active Application Discontinuation
- 2013-02-22 TW TW102106279A patent/TW201341980A/en unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01245221A (en) * | 1988-03-26 | 1989-09-29 | Citizen Watch Co Ltd | Production of color liquid crystal display device |
JPH05241009A (en) * | 1992-03-02 | 1993-09-21 | Dainippon Printing Co Ltd | Device for removing residue of color filter |
JPH0943410A (en) * | 1995-07-27 | 1997-02-14 | Hitachi Chem Co Ltd | Production of color filter |
JPH09281323A (en) * | 1996-04-19 | 1997-10-31 | Mitsubishi Chem Corp | Production of color filter |
JP2004109752A (en) * | 2002-09-20 | 2004-04-08 | Taiyo Ink Mfg Ltd | Photosensitive resin composition and method for forming spacer or color filter using them |
JP2008081732A (en) * | 2006-09-01 | 2008-04-10 | Fujifilm Corp | Pigment dispersion composition, photocurable composition, color filter, and manufacturing method of color filter |
JP2010211200A (en) * | 2009-02-16 | 2010-09-24 | Fujifilm Corp | Pigment dispersion composition, colored curable composition, color filter, liquid crystal display device, and solid-state image sensor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106707686A (en) * | 2015-11-13 | 2017-05-24 | 佳能株式会社 | Method of reverse tone patterning |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20130111262A (en) | 2013-10-10 |
TW201341980A (en) | 2013-10-16 |
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