JP2015189950A - Coloring material dispersion liquid and production method of the same, resist composition, color filter, liquid crystal display device, and organic light-emitting display device - Google Patents

Coloring material dispersion liquid and production method of the same, resist composition, color filter, liquid crystal display device, and organic light-emitting display device Download PDF

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健朗 長井
裕司 市川
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裕司 市川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coloring material dispersion liquid having excellent dispersibility and dispersion stability of a coloring material, from which a coating film with a high contrast can be formed.SOLUTION: The coloring material dispersion liquid comprises (A) a dispersant, (B) a coloring material, and (C) a solvent. The (A) dispersant is a polymer having a structural unit represented by general formula (I) below; and the polymer has a salt formed by at least a part of amino groups included in the structural unit represented by general formula (I) and by a halogenated hydrocarbon that has at least one functional group selected from an acid group and its ester group and may include a hetero atom. Symbols in general formula (I) are described in the specification of the present invention.

Description

本発明は、色材分散液及びその製造方法、レジスト組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置、並びに有機発光表示装置に関する。   The present invention relates to a color material dispersion and a method for producing the same, a resist composition, a color filter, a liquid crystal display device, and an organic light emitting display device.

近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴って、液晶ディスプレイの需要が増加している。モバイルディスプレイ(携帯電話、スマートフォン、タブレットPC)の普及率も高まっており、益々液晶ディスプレイの市場は拡大する状況にある。また、最近においては、自発光により視認性が高い有機ELディスプレイのような有機発光表示装置も、次世代画像表示装置として注目されている。これらの画像表示装置の性能においては、コントラストや色再現性の向上といったさらなる高画質化や消費電力の低減が強く望まれている。
これらの液晶表示装置や有機発光表示装置には、カラーフィルタが用いられる。例えば液晶表示装置のカラー画像の形成は、カラーフィルタを通過した光がそのままカラーフィルタを構成する各画素の色に着色されて、それらの色の光が合成されてカラー画像を形成する。また、有機発光表示装置では、白色発光の有機発光素子にカラーフィルタを用いた場合は液晶表示装置と同様にカラー画像を形成する。
このような状況下、カラーフィルタにおいても、高輝度化や高コントラスト化、色再現性の向上といった要望が高まっている。
In recent years, with the development of personal computers, particularly portable personal computers, the demand for liquid crystal displays has increased. The penetration rate of mobile displays (cell phones, smartphones, tablet PCs) is also increasing, and the market for liquid crystal displays is expanding. Recently, an organic light-emitting display device such as an organic EL display having high visibility due to self-emission has been attracting attention as a next-generation image display device. In the performance of these image display devices, further improvement in image quality such as improvement in contrast and color reproducibility and reduction in power consumption are strongly desired.
Color filters are used in these liquid crystal display devices and organic light emitting display devices. For example, in the formation of a color image of a liquid crystal display device, the light passing through the color filter is colored as it is into the color of each pixel constituting the color filter, and the light of those colors is synthesized to form a color image. In the organic light emitting display device, when a color filter is used for the white light emitting organic light emitting element, a color image is formed as in the liquid crystal display device.
Under such circumstances, demands for higher luminance, higher contrast, and improved color reproducibility are increasing in color filters.

ここで、カラーフィルタは、一般的に、透明基板と、透明基板上に形成され、赤、緑、青の三原色の着色パターンからなる着色層と、各着色パターンを区画するように透明基板上に形成された遮光部とを有している。   Here, the color filter is generally formed on a transparent substrate, a transparent layer formed on the transparent substrate, and composed of a colored layer of three primary colors of red, green, and blue, and on the transparent substrate so as to partition each colored pattern. And a light shielding portion formed.

カラーフィルタにおける画素の形成方法としては、中でも、分光特性、耐久性、パターン形状及び精度等の観点から、平均的に優れた特性を有する顔料分散法が最も広範に採用されている。
顔料分散法を用いて形成された画素を有するカラーフィルタにおいては、高輝度化や高コントラスト化を実現するため、顔料の微細化が検討されている。顔料を微細化することにより、顔料粒子によるカラーフィルタを透過する光の散乱が低減されて、高輝度化や高コントラスト化が達成されるものと考えられている。
しかしながら、微細化された顔料粒子は凝集しやすいため、分散性や分散安定性が低下するという問題があった。
As a method for forming pixels in a color filter, among others, a pigment dispersion method having excellent characteristics on average is most widely adopted from the viewpoint of spectral characteristics, durability, pattern shape, accuracy, and the like.
In a color filter having pixels formed by using a pigment dispersion method, miniaturization of pigments is being studied in order to achieve high brightness and high contrast. By making the pigment finer, it is considered that the scattering of light transmitted through the color filter by the pigment particles is reduced, and high brightness and high contrast are achieved.
However, since the refined pigment particles tend to aggregate, there is a problem that the dispersibility and dispersion stability are lowered.

微細化された顔料の分散性、及び分散安定性を向上する手法として、例えば特許文献1には、顔料分散剤として、アミノ基を有する特定の構成単位を有し、当該アミノ基と、特定の有機酸化合物とが塩を形成したブロック共重合体を用いた、カラーフィルタ用ネガ型レジスト組成物が開示されている。
特許文献2には、顔料分散安定性に優れ、生産性が高い顔料分散液の製造方法として、顔料と、アミンを有する特定の重合体と、当該アミンと反応可能な低分子化合物と、溶剤を混合し、前記重合体と前記低分子化合物とを反応させながら顔料を分散する、顔料分散液の製造方法が開示されている。
As a technique for improving the dispersibility and dispersion stability of a finely divided pigment, for example, Patent Document 1 has a specific structural unit having an amino group as a pigment dispersant, and the amino group and a specific A negative resist composition for color filters using a block copolymer in which a salt is formed with an organic acid compound is disclosed.
In Patent Document 2, as a method for producing a pigment dispersion having excellent pigment dispersion stability and high productivity, a pigment, a specific polymer having an amine, a low-molecular compound capable of reacting with the amine, and a solvent are disclosed. A method for producing a pigment dispersion is disclosed in which the pigment is dispersed while mixing and reacting the polymer and the low molecular weight compound.

また、本発明者らは、特許文献3において、顔料分散安定性に優れ、コントラストの低下が抑制され、アルカリ現像性に優れたカラーフィルタ用硬化性樹脂組成物として、顔料と、顔料分散剤と、光重合性多官能化合物と、光重合開始剤と、ホウ酸エステル化合物及び/又はボロン酸化合物と、アルカリ可溶性樹脂と、溶剤とを含有する、カラーフィルタ用硬化性樹脂組成物を開示している。   In addition, in Patent Document 3, the present inventors have disclosed a pigment, a pigment dispersant, and a curable resin composition for a color filter that are excellent in pigment dispersion stability, suppressed in contrast, and excellent in alkali developability. A color filter curable resin composition comprising a photopolymerizable polyfunctional compound, a photopolymerization initiator, a borate ester compound and / or a boronic acid compound, an alkali-soluble resin, and a solvent is disclosed. Yes.

特開2010−237571号公報JP 2010-237571 A 特開2010−235748号公報JP 2010-235748 A 特開2013−029832号公報JP 2013-029832 A

表示装置の更なる薄型化の要請から、カラーフィルタにおいても更なる薄膜化の要求も高まっている。色再現性の要求を満たしながら更なる薄膜化を進めるためには、画素形成用の樹脂組成物中の色材の濃度を高める必要がある。
しかしながら、樹脂組成物中の色材濃度を高めるためには、必然的に分散剤も増やす必要があり、現像残渣の発生や、現像時間の遅延等の問題が生じていた。
Due to the demand for further thinning of the display device, the demand for further thinning of the color filter is also increasing. In order to further reduce the film thickness while satisfying the requirement of color reproducibility, it is necessary to increase the concentration of the color material in the resin composition for pixel formation.
However, in order to increase the color material concentration in the resin composition, it is necessary to increase the amount of the dispersant, which causes problems such as generation of a development residue and a delay in development time.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、色材の分散性及び分散安定性に優れ、高コントラストな塗膜を形成可能な色材分散液、及びその製造方法、色材の分散性及び分散安定性に優れるとともに、現像残渣の発生が抑制された、高コントラストな着色層を形成可能なレジスト組成物、当該レジスト組成物を用いて形成された、高コントラストで光学性能に優れたカラーフィルタ、並びに、当該カラーフィルタを用いることにより表示特性に優れた液晶表示装置、及び有機発光表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is excellent in dispersibility and dispersion stability of a color material, and can be used to form a high-contrast coating film. Resist composition capable of forming a high-contrast colored layer with suppressed development and generation stability, and high-contrast optical performance with the resist composition. It is an object of the present invention to provide a color filter, a liquid crystal display device having excellent display characteristics by using the color filter, and an organic light emitting display device.

本発明に係る色材分散液は、(A)分散剤と、(B)色材と、(C)溶剤とを含有する色材分散液であって、(A)分散剤が、下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体であって、一般式(I)で表される構成単位が有するアミノ基の少なくとも一部と、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素とが塩形成した重合体であることを特徴とする。   The colorant dispersion according to the present invention is a colorant dispersion containing (A) a dispersant, (B) a colorant, and (C) a solvent, wherein (A) the dispersant is represented by the following general formula: A polymer having a structural unit represented by (I), which is selected from the group consisting of at least part of an amino group of the structural unit represented by general formula (I), an acidic group and an ester group thereof. It is a polymer formed by salt formation with a halogenated hydrocarbon having one or more kinds of functional groups and optionally having a hetero atom.

Figure 2015189950
(一般式(I)中、Rは、水素原子又はメチル基、Aは、直接結合又は2価の連結基、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又はヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基を表し、RとRとが互いに結合して環構造を形成してもよい。R及びRは、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 2015189950
(In the general formula (I), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, A is a direct bond or a divalent linking group, and R 2 and R 3 each independently contain a hydrogen atom or a hetero atom. Represents a good hydrocarbon group, and R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a ring structure, and R 2 and R 3 may be the same or different from each other.

本発明に係る色材分散液の第一の製造方法は、(A)分散剤と、(B)色材と、(C)溶剤とを含有する色材分散液の製造方法であって、
下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体と、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素とを混合して、一般式(I)で表される構成単位が有するアミノ基の少なくとも一部と、前記酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素とを塩形成することにより(A)分散剤を調製する工程と、
(C)溶剤中、前記(A)分散剤の存在下で、(B)色材を分散する工程とを有することを特徴とする。
A first method for producing a color material dispersion according to the present invention is a method for producing a color material dispersion containing (A) a dispersant, (B) a color material, and (C) a solvent,
A halogen having a hetero atom having a polymer having a structural unit represented by the following general formula (I), one or more functional groups selected from the group consisting of an acidic group and an ester group thereof One or more functional groups selected from the group consisting of at least a part of the amino group of the structural unit represented by the general formula (I) and the acidic group and ester group thereof And (A) preparing a dispersant by salt formation with a halogenated hydrocarbon which may have a hetero atom,
(C) in the presence of the dispersant (A) in a solvent, and (B) a step of dispersing the coloring material.

本発明に係る色材分散液の第二の製造方法は、(A)分散剤と、(B)色材と、(C)溶剤とを含有する色材分散液の製造方法であって、
(C)溶剤と、下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体と、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素と、(B)色材とを混合して、一般式(I)で表される構成単位が有するアミノ基の少なくとも一部と、前記酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素とを塩形成しながら、(B)色材を分散する工程を有することを特徴とする。
A second method for producing a color material dispersion according to the present invention is a method for producing a color material dispersion containing (A) a dispersant, (B) a color material, and (C) a solvent,
(C) a solvent, a polymer having a structural unit represented by the following general formula (I), and one or more functional groups selected from the group consisting of an acidic group and an ester group thereof, and a heteroatom Mixing the halogenated hydrocarbon which may have and (B) the coloring material, at least a part of the amino group of the structural unit represented by the general formula (I), the acidic group and its ester group And (B) a step of dispersing the coloring material while forming a salt with a halogenated hydrocarbon which has one or more functional groups selected from the group consisting of and may have a hetero atom. And

本発明の色材分散液、及び色材分散液の製造方法においては、前記酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素が、芳香族環を有することが、色材の分散性及び分散安定性の点から好ましい。   In the color material dispersion of the present invention and the method for producing the color material dispersion, the color material dispersion has one or more functional groups selected from the group consisting of the acidic group and its ester group, and has a hetero atom. A good halogenated hydrocarbon preferably has an aromatic ring from the viewpoint of the dispersibility and dispersion stability of the coloring material.

本発明の色材分散液、及び色材分散液の製造方法においては、前記酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素における前記酸性基が、カルボキシル基であることが、色材分散安定性、アルカリ現像性、及び現像残渣の抑制の点から好ましい。   In the color material dispersion of the present invention and the method for producing the color material dispersion, the color material dispersion has one or more functional groups selected from the group consisting of the acidic group and its ester group, and has a hetero atom. The acidic group in a good halogenated hydrocarbon is preferably a carboxyl group from the viewpoint of colorant dispersion stability, alkali developability, and suppression of development residue.

本発明に係るレジスト組成物は、前記本発明に係る色材分散液と、(D)アルカリ可溶性樹脂と、(E)多官能モノマーと、(F)光開始剤とを含有することを特徴とする。   The resist composition according to the present invention comprises the colorant dispersion according to the present invention, (D) an alkali-soluble resin, (E) a polyfunctional monomer, and (F) a photoinitiator. To do.

本発明に係るカラーフィルタは、透明基板と、当該透明基板上に設けられた着色層とを少なくとも備えるカラーフィルタであって、前記着色層の少なくとも1つが、前記本発明に係るレジスト組成物を硬化させて形成されてなる着色層であることを特徴とする。   The color filter according to the present invention is a color filter including at least a transparent substrate and a colored layer provided on the transparent substrate, and at least one of the colored layers cures the resist composition according to the present invention. It is characterized by being a colored layer formed.

本発明は、前記本発明に係るカラーフィルタと、対向基板と、前記カラーフィルタと前記対向基板との間に形成された液晶層とを有する、液晶表示装置を提供する。
また、本発明は、前記本発明に係るカラーフィルタと、有機発光体とを有する、有機発光表示装置を提供する。
The present invention provides a liquid crystal display device comprising the color filter according to the present invention, a counter substrate, and a liquid crystal layer formed between the color filter and the counter substrate.
The present invention also provides an organic light emitting display device comprising the color filter according to the present invention and an organic light emitter.

本発明によれば、色材の分散性及び分散安定性に優れ、高コントラストな塗膜を形成可能な色材分散液、及びその製造方法、色材の分散性及び分散安定性に優れるとともに、現像残渣の発生が抑制された、高コントラストな着色層を形成可能なレジスト組成物、当該レジスト組成物を用いて形成された、高コントラストで光学性能に優れたカラーフィルタ、並びに、当該カラーフィルタを用いることにより表示特性に優れた液晶表示装置、及び有機発光表示装置を提供することができる。   According to the present invention, the colorant dispersion is excellent in dispersibility and dispersion stability of the colorant, and can be used to form a high-contrast coating film, and its manufacturing method, the dispersibility and dispersion stability of the colorant, and A resist composition capable of forming a high-contrast colored layer in which development residue is suppressed, a color filter formed using the resist composition and having high optical performance with excellent contrast, and the color filter By using it, a liquid crystal display device excellent in display characteristics and an organic light emitting display device can be provided.

図1は、本発明のカラーフィルタの一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of the color filter of the present invention. 図2は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention. 図3は、本発明の有機発光表示装置の一例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view illustrating an example of the organic light emitting display device of the present invention.

以下、本発明に係る色材分散液、及びその製造方法、レジスト組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置並びに有機発光表示装置について、順に詳細に説明する。
なお、本発明において光には、可視及び非可視領域の波長の電磁波、さらには放射線が含まれ、放射線には、例えばマイクロ波、電子線が含まれる。具体的には、波長5μm以下の電磁波、及び電子線のことをいう。
本発明において(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタクリルの各々を表し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの各々を表す。
また、本発明において有機基とは、炭素原子を1個以上有する基のことをいう。
Hereinafter, the color material dispersion according to the present invention, the manufacturing method thereof, the resist composition, the color filter, the liquid crystal display device, and the organic light emitting display device will be described in detail in order.
In the present invention, light includes electromagnetic waves having wavelengths in the visible and invisible regions, and further includes radiation, and the radiation includes, for example, microwaves and electron beams. Specifically, it means an electromagnetic wave having a wavelength of 5 μm or less and an electron beam.
In the present invention, (meth) acryl represents each of acryl and methacryl, and (meth) acrylate represents each of acrylate and methacrylate.
In the present invention, the organic group means a group having one or more carbon atoms.

[色材分散液]
本発明に係る色材分散液は、(A)分散剤と、(B)色材と、(C)溶剤とを含有する色材分散液であって、(A)分散剤が、下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体であって、一般式(I)で表される構成単位が有するアミノ基の少なくとも一部と、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素(以下、特定のハロゲン化炭化水素と称することがある。また、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を単に、「酸性基等」と称することがある。)とが塩形成した重合体であることを特徴とする。
[Colorant dispersion]
The colorant dispersion according to the present invention is a colorant dispersion containing (A) a dispersant, (B) a colorant, and (C) a solvent, wherein (A) the dispersant is represented by the following general formula: A polymer having a structural unit represented by (I), which is selected from the group consisting of at least part of an amino group of the structural unit represented by general formula (I), an acidic group and an ester group thereof. A halogenated hydrocarbon having one or more functional groups and optionally having a heteroatom (hereinafter sometimes referred to as a specific halogenated hydrocarbon. Also, from the group consisting of an acidic group and an ester group thereof) One or more selected functional groups may be simply referred to as “acidic group etc.”) and are a salt-formed polymer.

Figure 2015189950
(一般式(I)中、Rは、水素原子又はメチル基、Aは、直接結合又は2価の連結基、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又はヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基を表し、RとRとが互いに結合して環構造を形成してもよい。R及びRは、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
Figure 2015189950
(In the general formula (I), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, A is a direct bond or a divalent linking group, and R 2 and R 3 each independently contain a hydrogen atom or a hetero atom. Represents a good hydrocarbon group, and R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a ring structure, and R 2 and R 3 may be the same or different from each other.

本発明の色材分散液は、(A)分散剤として、一般式(I)で表される構成単位を有する重合体のアミノ基の少なくとも一部と、特定のハロゲン化炭化水素とが塩形成した重合体を用いるため、色材の分散性及び分散安定性に優れ、高コントラストな塗膜が形成可能である。また、当該色材分散液を用いて調製されるレジスト組成物は、現像残渣の発生が抑制されながら、アルカリ現像時の現像時間を短縮することができる。   In the colorant dispersion of the present invention, (A) as a dispersant, at least a part of the amino group of the polymer having the structural unit represented by the general formula (I) and a specific halogenated hydrocarbon form a salt. Since the polymer thus used is used, it is possible to form a coating film having excellent dispersibility and dispersion stability of the color material and high contrast. In addition, the resist composition prepared using the color material dispersion can shorten the development time during alkali development while suppressing the occurrence of development residues.

上記特定のハロゲン化炭化水素と塩形成した重合体を分散剤として用いることにより、上記のような効果を発揮する作用としては、未解明であるが以下のように推定される。
従来、分散剤として、アミノ基を有する共重合体において、当該アミノ基と有機酸化合物とを塩形成したものを用いることにより、分散性や分散安定性、アルカリ現像性を向上することができることは知られていた(例えば特許文献1)。
しかしながら、特許文献1の手法は、微細化された色材を分散した場合、特に分散安定性が不十分であった。共重合体が有するアミノ基と、有機酸化合物が有する酸性基とが塩形成した場合、当該塩が解離しやすく、その結果、分散安定性が低下するものと推定された。また、上記塩は、酸塩基相互作用により塩形成しているため、アルカリ現像液が接触すると、解離した有機酸化合物が現像液中のアルカリ成分と塩を再形成して、共重合体から脱離するものと推定された。有機酸化合物が脱離した共重合体はアルカリ溶解性が低下するため、顔料と共に基材上に残留して、残渣となるものと推定された。
一方、本発明者らは、アミノ基を有する共重合体において、共重合体のアミノ基とハロゲン化炭化水素とが塩形成したものを分散剤として用いた場合には、分散安定性が向上するとの知見を得た。本発明者らは鋭意検討の結果、共重合体のアミノ基と上記ハロゲン化炭化水素とを塩形成した場合には、アルカリ現像液を用いても、共重合体からハロゲン化炭化水素がほぼ脱離しないことが明らかとなった。しかしながら、ハロゲン化炭化水素を用いて塩形成した場合、アミノ基の極性が高くなる。そのため、基材との相互作用が強くなり、顔料と共に基材上に残留して、残渣の発生が増加する場合があった。
The use of the above-mentioned polymer salted with the specific halogenated hydrocarbon as a dispersing agent has the following effect, but is estimated as follows.
Conventionally, it is possible to improve dispersibility, dispersion stability, and alkali developability by using a copolymer having an amino group in which a salt of the amino group and an organic acid compound is formed as a dispersant. It was known (for example, Patent Document 1).
However, the technique disclosed in Patent Document 1 has insufficient dispersion stability particularly when a fine color material is dispersed. When the amino group of the copolymer and the acidic group of the organic acid compound form a salt, the salt is likely to dissociate, and as a result, it is estimated that the dispersion stability decreases. Further, since the salt is formed by acid-base interaction, when the alkali developer comes into contact, the dissociated organic acid compound re-forms a salt with the alkali component in the developer, and is removed from the copolymer. Estimated to separate. Since the copolymer from which the organic acid compound was eliminated decreased in alkali solubility, it was presumed that it remained on the substrate together with the pigment to form a residue.
On the other hand, in the copolymer having an amino group, the dispersion stability is improved when a salt formed by the amino group of the copolymer and a halogenated hydrocarbon is used as a dispersant. I got the knowledge. As a result of intensive studies, the present inventors have found that when the amino group of the copolymer and the halogenated hydrocarbon are salt-formed, the halogenated hydrocarbon is almost eliminated from the copolymer even when an alkaline developer is used. It became clear not to release. However, when a salt is formed using a halogenated hydrocarbon, the polarity of the amino group increases. For this reason, the interaction with the base material becomes strong, and it remains on the base material together with the pigment, thereby increasing the generation of residues.

本発明者らは、更なる検討の結果、上記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体であって、当該構成単位が有するアミノ基の少なくとも一部と、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素とが塩形成した重合体を分散剤として用いることにより、分散性及び分散安定性に優れ、レジスト組成物の現像残渣の発生が抑制されるとの知見を得た。上記特定のハロゲン化炭化水素をアミノ基の変性剤として用いた場合、当該化合物が有する酸性基等側、及び、ハロゲン原子側炭化水素のいずれもがアミノ基と塩形成し得る。しかしながら、アミノ基と上記特定のハロゲン化炭化水素が有する酸性基等とが塩形成した場合当該塩は解離しやすく、最終的に、アミノ基と、上記化合物のハロゲン原子側炭化水素とが安定して塩形成するものと推定される。そして、安定して存在する塩形成部位に色材が吸着することにより分散性及び分散安定性が向上するものと推定される。また、上記特定のハロゲン化炭化水素は酸性基等を有するため当該分散剤はアルカリ現像性に優れる。特に、色材が安定して吸着する塩形成部位において上記特定のハロゲン化炭化水素が有する酸性基等が存在するため、アルカリ現像時には、溶解する分散剤に色材が吸着したまま流され易くなり、基材上に色材が取り残されることがなく、残渣の発生が抑制されるものと推定される。
以上のことから、本発明の色材分散液は、色材の分散性及び分散安定性に優れ、高コントラストな塗膜が形成可能であり、また、当該色材分散液を用いて調製されるレジスト組成物は、現像残渣の発生が抑制され、アルカリ現像性にも優れている。
As a result of further studies, the present inventors have found that the polymer has a structural unit represented by the above general formula (I), and includes at least a part of an amino group, a acidic group, and an ester thereof. Dispersibility and dispersion stability by using, as a dispersant, a polymer that has at least one functional group selected from the group consisting of a group and a salt formed with a halogenated hydrocarbon that may have a hetero atom It was found that the development of resist residues in the resist composition is suppressed. When the specific halogenated hydrocarbon is used as an amino group modifier, both the acidic group equivalent side and halogen atom side hydrocarbon of the compound can form a salt with the amino group. However, when an amino group and an acidic group possessed by the specific halogenated hydrocarbon form a salt, the salt is easily dissociated, and finally the amino group and the halogen atom-side hydrocarbon of the compound are stabilized. This is presumed to form a salt. And it is estimated that a dispersibility and dispersion stability improve because a coloring material adsorb | sucks to the salt formation site | part which exists stably. Moreover, since the said specific halogenated hydrocarbon has an acidic group etc., the said dispersing agent is excellent in alkali developability. In particular, since there are acidic groups of the above-mentioned specific halogenated hydrocarbons at the salt forming site where the coloring material is stably adsorbed, it becomes easy to flow while the coloring material is adsorbed to the dissolving dispersant during alkali development. It is presumed that the coloring material is not left on the substrate and the generation of the residue is suppressed.
From the above, the color material dispersion of the present invention is excellent in dispersibility and dispersion stability of the color material, can form a high-contrast coating film, and is prepared using the color material dispersion. The resist composition suppresses generation of development residues and is excellent in alkali developability.

本発明の色材分散液は、少なくとも(A)分散剤と、(B)色材と、(C)溶剤とを含有するものであり、本発明の効果を損なわない範囲で、更に他の成分を含有してもよいものである。
以下、このような本発明の色材分散液の各成分について順に詳細に説明する。
The color material dispersion of the present invention contains at least (A) a dispersant, (B) a color material, and (C) a solvent, and further contains other components as long as the effects of the present invention are not impaired. It may contain.
Hereinafter, each component of the color material dispersion of the present invention will be described in detail in order.

<(A)分散剤>
本発明においては、(A)分散剤として、下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体であって、一般式(I)で表される構成単位が有するアミノ基の少なくとも一部と、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素とが塩形成した重合体(以下、塩型重合体と称することがある)が用いられる。
下記一般式(I)で表される構成単位は塩基性を有し、色材に対する吸着部位として機能する。
<(A) Dispersant>
In the present invention, (A) the dispersant is a polymer having a structural unit represented by the following general formula (I), and at least one of the amino groups of the structural unit represented by the general formula (I). And a halogenated hydrocarbon which has one or more functional groups selected from the group consisting of an acidic group and an ester group thereof, and may have a hetero atom (hereinafter referred to as salt type) May be referred to as a polymer).
The structural unit represented by the following general formula (I) has basicity and functions as an adsorption site for the coloring material.

Figure 2015189950
(一般式(I)中の各符号は、上述のとおりである。)
Figure 2015189950
(The symbols in general formula (I) are as described above.)

(一般式(I)で表される構成単位を有する重合体)
本発明の色材分散液は、一般式(I)で表される構成単位を有する重合体を後述する特定のハロゲン化炭化水素により少なくとも一部が塩形成した重合体を用いることにより、色材への吸着性能が向上し、色材の分散性及び分散安定性が向上する。
(Polymer having structural unit represented by general formula (I))
The colorant dispersion of the present invention uses a polymer in which at least a part of the polymer having the structural unit represented by the general formula (I) is salted with a specific halogenated hydrocarbon described later. The adsorption performance to the colorant is improved, and the dispersibility and dispersion stability of the color material are improved.

一般式(I)において、Aは、直接結合又は2価の連結基である。直接結合とは、Aが原子を有しないこと、即ち、一般式(I)におけるC(炭素原子)と、N(窒素原子)とが、他の原子を介さずに結合していることを意味する。
Aにおける2価の連結基としては、例えば、炭素原子数1〜10のアルキレン基、アリーレン基、−CONH−基、−COO−基、炭素原子数1〜10のエーテル基(−R’−OR”−:R’及びR”は、各々独立にアルキレン基)及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。
中でも、分散性の点から、一般式(I)におけるAは、直接結合、−CONH−基、又は、−COO−基を含む2価の連結基であることが好ましい。
In general formula (I), A is a direct bond or a divalent linking group. The direct bond means that A does not have an atom, that is, C (carbon atom) and N (nitrogen atom) in the general formula (I) are bonded without interposing another atom. To do.
Examples of the divalent linking group in A include an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene group, a -CONH- group, a -COO- group, and an ether group having 1 to 10 carbon atoms (-R'-OR “-: R ′ and R” are each independently an alkylene group), combinations thereof, and the like.
Among these, from the viewpoint of dispersibility, A in the general formula (I) is preferably a direct bond, a -CONH- group, or a divalent linking group containing a -COO- group.

及びRにおける、ヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基における炭化水素基は、例えば、アルキル基、アラルキル基、アリール基などが挙げられる。
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ、アルキル基の炭素原子数は、1〜18が好ましく、中でも、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。
アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ビフェニルメチル基等が挙げられる。アラルキル基の炭素原子数は、7〜20が好ましく、更に7〜14が好ましい。
また、アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基等が挙げられる。アリール基の炭素原子数は、6〜24が好ましく、更に6〜12が好ましい。なお、上記好ましい炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。
ヘテロ原子を含む炭化水素基とは、上記炭化水素基中の炭素原子がヘテロ原子で置き換えられた構造を有する。炭化水素基が含んでいてもよいヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ケイ素原子等が挙げられる。
また、炭化水素基中の水素原子は、炭素原子数1〜5のアルキル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子により置換されていてもよい。
Examples of the hydrocarbon group in the hydrocarbon group that may include a hetero atom in R 2 and R 3 include an alkyl group, an aralkyl group, and an aryl group.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a 2-ethylhexyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and the like. 1-18 are preferable and, among them, a methyl group or an ethyl group is more preferable.
Examples of the aralkyl group include a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, and a biphenylmethyl group. 7-20 are preferable and, as for the carbon atom number of an aralkyl group, 7-14 are more preferable.
Examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a tolyl group, and a xylyl group. 6-24 are preferable and, as for the carbon atom number of an aryl group, 6-12 are more preferable. The preferred number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent.
The hydrocarbon group containing a hetero atom has a structure in which a carbon atom in the hydrocarbon group is replaced with a hetero atom. Examples of the hetero atom that the hydrocarbon group may contain include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a silicon atom.
Moreover, the hydrogen atom in a hydrocarbon group may be substituted by halogen atoms, such as a C1-C5 alkyl group, a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.

とRが互いに結合して環構造を形成しているとは、RとRが窒素原子を介して環構造を形成していることをいう。環構造は特に限定されないが、例えばピリジン環、ピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環等が挙げられる。 The phrase “R 2 and R 3 are bonded to each other to form a ring structure” means that R 2 and R 3 form a ring structure through a nitrogen atom. The ring structure is not particularly limited, and examples thereof include a pyridine ring, a pyrrolidine ring, a piperidine ring, and a morpholine ring.

本発明においては、中でも、RとRが各々独立に、水素原子、炭素原子数1〜5のアルキル基、フェニル基、又は、RとRが結合してピリジン環、ピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環を形成していることが好ましい。 In the present invention, among them, R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, or R 2 and R 3 are bonded to form a pyridine ring, a pyrrolidine ring, It is preferable to form a piperidine ring or a morpholine ring.

上記一般式(I)で表される構成単位としては、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等の含窒素(メタ)アクリレート等が挙げられるが、これらに限定されない。
一般式(I)で表される構成単位は、1種類からなるものであってもよく、2種以上の構成単位を含むものであってもよい。
Examples of the structural unit represented by the general formula (I) include nitrogen-containing (meth ) Acrylate and the like, but not limited thereto.
The structural unit represented by the general formula (I) may be composed of one type or may include two or more types of structural units.

一般式(I)で表される構成単位を有する重合体としては、分散性を向上する点から、更に溶剤親和性を有する部位を含むことが好ましい。溶剤親和性部位としては、一般式(I)で表される構成単位を誘導するモノマーと重合可能な、エチレン性不飽和結合を有するモノマーの中から、溶剤親和性を有するように溶剤に応じて適宜選択して用いられることが好ましい。目安として、組み合わせて用いられる溶剤に対して、重合体の23℃における溶解度が50(g/100g溶剤)以上となるように、溶剤親和性部位を導入することが好ましい。
本発明において用いられる重合体としては、色材の分散性及び分散安定性及び樹脂組成物の耐熱性を向上し、高輝度且つ高コントラストな着色層を形成できる点から、中でも、後述する特定の構造を有する塩基性ブロック共重合体、及び後述する特定の構造を有する塩基性グラフト共重合体が好ましく、該塩基性ブロック共重合体が特に好ましい。
以下、好ましい塩基性ブロック共重合体、及び塩基性グラフト共重合体について、順に説明する。
The polymer having the structural unit represented by the general formula (I) preferably further includes a portion having solvent affinity from the viewpoint of improving dispersibility. As the solvent affinity site, a monomer having an ethylenically unsaturated bond that can be polymerized with a monomer that derives the structural unit represented by the general formula (I) is selected depending on the solvent so as to have solvent affinity. It is preferable to select and use as appropriate. As a standard, it is preferable to introduce a solvent-affinity site so that the solubility of the polymer at 23 ° C. is 50 (g / 100 g solvent) or more with respect to the solvent used in combination.
As the polymer used in the present invention, the dispersibility and dispersion stability of the coloring material and the heat resistance of the resin composition can be improved, and a high-luminance and high-contrast colored layer can be formed. A basic block copolymer having a structure and a basic graft copolymer having a specific structure described later are preferable, and the basic block copolymer is particularly preferable.
Hereinafter, preferable basic block copolymers and basic graft copolymers will be described in order.

1.塩基性ブロック共重合体
本発明において好ましく用いられる塩基性ブロック共重合体としては、前記一般式(I)で表される構成単位を有する塩基性ブロック部(以下、Aブロックと記載することがある)と、前記一般式(I)で表される構成単位を有さず、一般式(I)と共重合可能な構成単位を有する溶剤親和性ブロック部(以下、Bブロックと記載することがある)とを有する塩基性ブロック共重合体が挙げられる。本発明において塩基性ブロック共重合体の各ブロックの配置は特に限定されず、例えば、ABブロック共重合体、ABAブロック共重合体、BABブロック共重合体等とすることができる。中でも、分散性に優れる点で、ABブロック共重合体、又はABAブロック共重合体が好ましい。
1. Basic Block Copolymer As a basic block copolymer preferably used in the present invention, a basic block portion having a structural unit represented by the general formula (I) (hereinafter, referred to as A block may be described). And a solvent-affinity block part (hereinafter referred to as B block) that does not have the structural unit represented by the general formula (I) and has a structural unit copolymerizable with the general formula (I). And a basic block copolymer. In the present invention, the arrangement of each block of the basic block copolymer is not particularly limited, and for example, an AB block copolymer, an ABA block copolymer, a BAB block copolymer and the like can be used. Among these, an AB block copolymer or an ABA block copolymer is preferable in terms of excellent dispersibility.

上記塩基性ブロック共重合体の製造方法は、特に限定されない。公知の方法によってブロック共重合体を製造することができるが、中でもリビング重合法で製造することが好ましい。連鎖移動や失活が起こりにくく、分子量の揃った共重合体を製造することができ、分散性等を向上できるからである。リビング重合法としては、リビングラジカル重合法、グループトランスファー重合法等のリビングアニオン重合法、リビングカチオン重合法等を挙げることができる。これらの方法によりモノマーを順次重合することによって共重合体を製造することができる。例えば、Aブロックを先に製造し、AブロックにBブロックを構成する構成単位を重合することにより、塩基性ブロック共重合体を製造することができる。また上記の製造方法においてAブロックとBブロックの重合の順番を逆にすることもできる。また、AブロックとBブロックを別々に製造し、その後、AブロックとBブロックをカップリングすることもできる。   The method for producing the basic block copolymer is not particularly limited. Although a block copolymer can be produced by a known method, it is preferable to produce it by a living polymerization method. This is because chain transfer and deactivation are unlikely to occur, a copolymer having a uniform molecular weight can be produced, and dispersibility and the like can be improved. Examples of the living polymerization method include a living anionic polymerization method such as a living radical polymerization method and a group transfer polymerization method, and a living cation polymerization method. A copolymer can be produced by sequentially polymerizing monomers by these methods. For example, a basic block copolymer can be produced by first producing the A block and polymerizing the structural units constituting the B block into the A block. In the above production method, the order of polymerization of the A block and the B block can be reversed. Also, the A block and the B block can be manufactured separately, and then the A block and the B block can be coupled.

(1)一般式(I)で表される構成単位を有する塩基性ブロック部(Aブロック)
上記塩基性ブロック共重合体は、一般式(I)で表される構成単位を有する塩基性ブロック部を有する。なお、一般式(I)で表される構成単位は上述の通りなので、ここでの説明は省略する。
一般式(I)で表される構成単位を有する塩基性ブロック部中、一般式(I)で表される構成単位は、3個以上含まれることが好ましい。中でも、分散性、及び分散安定性を向上する点から、3〜100個含むことが好ましく、3〜50個含むことがより好ましく、更に3〜30個含むことがより好ましい。
(1) Basic block portion (A block) having a structural unit represented by general formula (I)
The basic block copolymer has a basic block portion having a structural unit represented by the general formula (I). In addition, since the structural unit represented by general formula (I) is as above-mentioned, description here is abbreviate | omitted.
In the basic block portion having the structural unit represented by the general formula (I), it is preferable that three or more structural units represented by the general formula (I) are included. Among these, from the viewpoint of improving dispersibility and dispersion stability, it is preferably 3 to 100, more preferably 3 to 50, and even more preferably 3 to 30.

塩基性ブロック部は本発明の目的を達成する範囲で、一般式(I)で表される構成単位以外の構成単位を有するものであってもよく、一般式(I)で表される構成単位と共重合可能な構成単位であれば含有することができる。例えば、塩基性ブロック部が含有してもよい一般式(I)で表される構成単位以外の構成単位としては、例えば、後述する一般式(II)で表される構成単位等が挙げられる。
塩基性ブロック部中、一般式(I)で表される構成単位の含有割合は、塩基性ブロック部の全構成単位を100質量%としたときに、50〜100質量%であることが好ましく、80〜100質量%であることがより好ましく、100質量%であることが最も好ましい。一般式(I)で表される構成単位の割合が高いほど、色材への吸着力が向上し、塩基性ブロック共重合体とした時の分散性、及び分散安定性が良好となるからである。なお、上記構成単位の含有割合は、一般式(I)で表される構成単位を有する塩基性ブロック部を合成する際の仕込み質量から算出される。
The basic block part may have a structural unit other than the structural unit represented by the general formula (I) as long as the object of the present invention is achieved, and the structural unit represented by the general formula (I) Any structural unit copolymerizable with can be contained. For example, examples of the structural unit other than the structural unit represented by the general formula (I) that may be contained in the basic block part include a structural unit represented by the general formula (II) described later.
In the basic block part, the content ratio of the structural unit represented by the general formula (I) is preferably 50 to 100% by mass when the total structural unit of the basic block part is 100% by mass, More preferably, it is 80-100 mass%, and it is most preferable that it is 100 mass%. The higher the proportion of the structural unit represented by the general formula (I), the better the adsorptive power to the coloring material, and the better the dispersibility and dispersion stability of the basic block copolymer. is there. In addition, the content rate of the said structural unit is computed from the preparation mass at the time of synthesize | combining the basic block part which has a structural unit represented by general formula (I).

また、塩基性ブロック共重合体中、一般式(I)で表される構成単位の含有割合は、分散性、及び分散安定性が良好となる点から、塩基性ブロック共重合体の全構成単位を100質量%としたときに、5〜60質量%であることが好ましく、10〜50質量%であることがより好ましい。なお、上記構成単位の含有割合は、一般式(I)で表される構成単位を有する塩基性ブロック共重合体を合成する際の仕込み質量から算出される。
一般式(I)で表される構成単位は、色材との親和性を有すればよく、1種からなるものであっても良いし、2種以上の構成単位を含んでいてもよい。
In the basic block copolymer, the content of the structural unit represented by the general formula (I) is such that all the structural units of the basic block copolymer are excellent in terms of dispersibility and dispersion stability. When it is 100 mass%, it is preferable that it is 5-60 mass%, and it is more preferable that it is 10-50 mass%. In addition, the content rate of the said structural unit is computed from the preparation mass at the time of synthesize | combining the basic block copolymer which has a structural unit represented by general formula (I).
The structural unit represented by the general formula (I) is only required to have an affinity with the color material, and may be composed of one kind or may contain two or more kinds of structural units.

(2)前記一般式(I)で表される構成単位を有さず、一般式(I)と共重合可能な構成単位を有する溶剤親和性ブロック部(Bブロック)
上記塩基性ブロック共重合体は、前記一般式(I)で表される構成単位を有さず、一般式(I)と共重合可能な構成単位を有する溶剤親和性ブロック部を有する。当該ブロック部を有することにより、溶剤親和性をより良好にし、色材の分散性及び分散安定性を向上する。
(2) Solvent affinity block part (B block) which does not have a structural unit represented by the said general formula (I), but has a structural unit copolymerizable with general formula (I)
The basic block copolymer does not have the structural unit represented by the general formula (I) but has a solvent affinity block portion having a structural unit copolymerizable with the general formula (I). By having the said block part, solvent affinity is made more favorable and the dispersibility and dispersion stability of a coloring material are improved.

溶剤親和性ブロック部(Bブロック)を構成する構成単位としては、エチレン性不飽和二重結合を有する単量体を挙げることができ、中でも下記一般式(II)で表される構成単位が好ましい。   Examples of the structural unit constituting the solvent affinity block (B block) include monomers having an ethylenically unsaturated double bond, and among them, the structural unit represented by the following general formula (II) is preferable. .

Figure 2015189950
(一般式(II)中、A’は、直接結合又は2価の連結基、Rは、水素原子又はメチル基、Rは、炭化水素基、−[CH(R)−CH(R)−O]−R又は−[(CH−O]−Rで示される1価の基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Rは、水素原子、炭化水素基、−CHO、−CHCHO、又は−CHCOORで示される1価の基であり、Rは水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基である。
上記炭化水素基は、置換基を有していてもよい。
xは1〜18の整数、yは1〜5の整数、zは1〜18の整数を示す。)
Figure 2015189950
(In General Formula (II), A ′ is a direct bond or a divalent linking group, R 4 is a hydrogen atom or a methyl group, R 5 is a hydrocarbon group, — [CH (R 6 ) —CH (R 7 ) —O] x —R 8 or — [(CH 2 ) y —O] z —R 8 is a monovalent group, and R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom or a methyl group. R 8 is a hydrogen atom, a hydrocarbon group, a monovalent group represented by —CHO, —CH 2 CHO, or —CH 2 COOR 9 , and R 9 is a hydrogen atom or a carbon atom having 1 to 5 carbon atoms. It is an alkyl group.
The hydrocarbon group may have a substituent.
x is an integer of 1 to 18, y is an integer of 1 to 5, and z is an integer of 1 to 18. )

一般式(II)において、A’は、一般式(I)におけるAと同様のものとすることができる。中でも、有機溶剤への溶解性の点から、直接結合、−CONH−基、又は、−COO−基を含む2価の連結基であることが好ましい。   In the general formula (II), A ′ can be the same as A in the general formula (I). Among these, a divalent linking group containing a direct bond, a —CONH— group, or a —COO— group is preferable from the viewpoint of solubility in an organic solvent.

一般式(II)において、Rは、炭化水素基、−[CH(R)−CH(R)−O]−R又は−[(CH−O]−Rを示す。
における炭化水素基としては、炭素原子数1〜18のアルキル基、炭素原子数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、又はアリール基であることが好ましい。
上記炭素原子数1〜18のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、2−エチルヘキシル基、2−エトキシエチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ボルニル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、アダマンチル基、低級アルキル基置換アダマンチル基などを挙げることができる。
上記炭素原子数2〜18のアルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。このようなアルケニル基としては、例えばビニル基、アリル基、プロペニル基などを挙げることができる。アルケニル基の二重結合の位置には限定はないが、得られたポリマーの反応性の点からは、アルケニル基の末端に二重結合があることが好ましい。
In the general formula (II), R 5 is a hydrocarbon group, — [CH (R 6 ) —CH (R 7 ) —O] x —R 8 or — [(CH 2 ) y —O] z —R 8. Indicates.
The hydrocarbon group for R 5 is preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, or an aryl group.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, 2 -Ethylhexyl group, 2-ethoxyethyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, bornyl group, isobornyl group, dicyclopentanyl group, adamantyl group, lower alkyl group-substituted adamantyl group and the like can be mentioned.
The alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms may be linear, branched or cyclic. Examples of such an alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, and a propenyl group. The position of the double bond of the alkenyl group is not limited, but from the viewpoint of the reactivity of the polymer obtained, it is preferable that there is a double bond at the terminal of the alkenyl group.

アリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基等が挙げられ、更に置換基を有していてもよい。アリール基の炭素原子数は、6〜24が好ましく、更に6〜12が好ましい。
また、アラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ビフェニルメチル基等が挙げられ、更に置換基を有していてもよい。アラルキル基の炭素原子数は、7〜20が好ましく、更に7〜14が好ましい。
アリール基やアラルキル基等の芳香環の置換基としては、炭素原子数1〜4の直鎖状、分岐状のアルキル基の他、アルケニル基、ニトロ基、ハロゲン原子などを挙げることができる。
なお、上記好ましい炭素原子数には、置換基の炭素原子数は含まれない。
Examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a tolyl group, and a xylyl group, and may further have a substituent. 6-24 are preferable and, as for the carbon atom number of an aryl group, 6-12 are more preferable.
Moreover, as an aralkyl group, a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, a biphenylmethyl group, etc. are mentioned, Furthermore, you may have a substituent. 7-20 are preferable and, as for the carbon atom number of an aralkyl group, 7-14 are more preferable.
Examples of the substituent of the aromatic ring such as an aryl group and an aralkyl group include an alkenyl group, a nitro group, and a halogen atom in addition to a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The preferred number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent.

上記Rにおいて、xは1〜18の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数であり、yは1〜5の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは2又は3である。zは1〜18の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数である。 In the above R 5 , x is an integer of 1-18, preferably an integer of 1-4, more preferably an integer of 1-2, and y is an integer of 1-5, preferably an integer of 1-4, more preferably. Is 2 or 3. z is an integer of 1-18, preferably an integer of 1-4, more preferably an integer of 1-2.

上記Rにおける炭化水素基は、前記Rで示したものと同様のものとすることができる。
は水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基であって、直鎖状、分岐状、又は環状のいずれであってもよい。
また、上記一般式(II)で表される構成単位中のRは、互いに同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
The hydrocarbon group for R 8 can be the same as that shown for R 5 .
R 9 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and may be linear, branched, or cyclic.
Moreover, R 5 in the structural unit represented by the general formula (II) may be the same or different from each other.

上記Rとしては、中でも、後述する溶剤との溶解性に優れたものを用いることが好ましく、具体的には、例えば上記溶剤が、レジスト組成物の溶剤として一般的に使用されているエーテルアルコールアセテート系、エーテル系、エステル系などの溶剤を用いる場合には、メチル基、エチル基、イソブチル基、n−ブチル基、2−エチルヘキシル基、ベンジル基等が好ましい。 As the R 5 , it is preferable to use one having excellent solubility with a solvent described later. Specifically, for example, the solvent is an ether alcohol generally used as a solvent for a resist composition. In the case of using a solvent such as acetate, ether, or ester, a methyl group, ethyl group, isobutyl group, n-butyl group, 2-ethylhexyl group, benzyl group, or the like is preferable.

さらに、上記Rは、上記塩基性ブロック共重合体の分散性能等を妨げない範囲で、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、水素結合形成基等の置換基によって置換されたものとしてもよく、また、上記塩基性ブロック共重合体の合成後に、上記置換基を有する化合物と反応させて、上記置換基を付加させてもよい。 Further, the R 5 is substituted with a substituent such as an alkoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, an isocyanate group, or a hydrogen bond-forming group as long as the dispersion performance of the basic block copolymer is not hindered. Alternatively, after the synthesis of the basic block copolymer, the substituent may be added by reacting with the compound having the substituent.

上記溶剤親和性ブロック部(Bブロック)を構成する構成単位の数は特に限定されないが、溶剤親和性部位と色材親和性部位が効果的に作用し、色材の分散性を向上する点から、10〜300個であることが好ましく、10〜100個であることがより好ましく、更に10〜70個であることがより好ましい。   The number of structural units constituting the solvent affinity block (B block) is not particularly limited, but the solvent affinity site and the color material affinity site effectively act to improve the dispersibility of the color material. The number is preferably 10 to 300, more preferably 10 to 100, and still more preferably 10 to 70.

塩基性ブロック共重合体中、一般式(II)で表される構成単位の含有割合は、塩基性ブロック共重合体の全構成単位を100質量%としたときに、40〜95質量%であることが好ましく、60〜90質量%であることがより好ましい。
なお、上記構成単位の含有割合は、一般式(II)で表される構成単位を有するブロック部を合成する際の仕込み量から算出される。
In the basic block copolymer, the content of the structural unit represented by the general formula (II) is 40 to 95% by mass when all the structural units of the basic block copolymer are 100% by mass. It is preferably 60 to 90% by mass.
In addition, the content rate of the said structural unit is computed from the preparation amount at the time of synthesize | combining the block part which has a structural unit represented by general formula (II).

上記溶剤親和性ブロック部(Bブロック)は、溶剤親和性部位として機能するように構成単位を適宜選択すれば良く、構成単位は1種からなるものであっても良いし、2種以上の構成単位を含んでいてもよい。2種以上の構成単位を含む場合に、当該ブロック部内は2種以上の構成単位がランダムに配列していてもよい。   The solvent affinity block part (B block) may be appropriately selected from structural units so as to function as a solvent affinity site, and the structural unit may be composed of one type or two or more types of configuration. Units may be included. When two or more structural units are included, two or more structural units may be randomly arranged in the block portion.

前記塩基性ブロック共重合体において、前記塩基性ブロック部(Aブロック)の構成単位のユニット数mと、前記溶剤親和性ブロック部(Bブロック)の構成単位のユニット数nの比率m/nとしては、0.05〜1.5の範囲内であることが好ましく、0.1〜1.0の範囲内であることが、色材の分散性、分散安定性の点からより好ましい。   In the basic block copolymer, the ratio m / n of the unit number m of the structural unit of the basic block part (A block) and the unit number n of the structural unit of the solvent affinity block part (B block) Is preferably in the range of 0.05 to 1.5, and more preferably in the range of 0.1 to 1.0 from the viewpoint of dispersibility and dispersion stability of the coloring material.

前記塩基性ブロック共重合体の質量平均分子量Mwは、特に限定されないが、色材の分散性及び分散安定性を良好なものとする点から、1000〜20000であることが好ましく、2000〜15000であることがより好ましく、更に3000〜12000であることがより好ましい。
ここで、重量平均分子量は(Mw)、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により、標準ポリスチレン換算値として求める。
なお、本発明において塩基性ブロック共重合体の質量平均分子量Mwは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により標準ポリスチレン換算値として求める。測定は、東ソー(株)製のHLC−8120GPCを用い、溶出溶剤を0.01モル/リットルの臭化リチウムを添加したN−メチルピロリドンとし、校正曲線用ポリスチレンスタンダードをMw377400、210500、96000、50400、20650、10850、5460、2930、1300、580(以上、Polymer Laboratories社製 Easi PS−2シリーズ)及びMw1090000(東ソー(株)製)とし、測定カラムをTSK−GEL ALPHA−M×2本(東ソー(株)製)として行われたものである。
The mass average molecular weight Mw of the basic block copolymer is not particularly limited, but is preferably 1000 to 20000 from the viewpoint of improving the dispersibility and dispersion stability of the coloring material, and is 2000 to 15000. More preferably, it is more preferably 3000 to 12000.
Here, the weight average molecular weight is determined as a standard polystyrene conversion value by (Mw) and gel permeation chromatography (GPC).
In the present invention, the mass average molecular weight Mw of the basic block copolymer is determined as a standard polystyrene equivalent value by GPC (gel permeation chromatography). For the measurement, HLC-8120GPC manufactured by Tosoh Corporation was used, the elution solvent was N-methylpyrrolidone to which 0.01 mol / liter of lithium bromide was added, and the polystyrene standard for calibration curve was Mw377400, 210500, 96000, 50400. , 20650, 10850, 5460, 2930, 1300, 580 (Easy PS-2 series manufactured by Polymer Laboratories) and Mw1090000 (manufactured by Tosoh Corporation), and TSK-GEL ALPHA-M × 2 (Tosoh Corporation) (Made by Co., Ltd.).

上記塩基性ブロック共重合体のアミン価は、特に限定されないが、色材の分散性及び分散安定性の点から、下限としては、20mgKOH/g以上であることが好ましく、30mgKOH/g以上であることがより好ましく、40mgKOH/g以上であることがさらにより好ましい。また、上限としては、180mgKOH/g以下であることが好ましく、160mgKOH/g以下であることがより好ましく、150mgKOH/g以下であることがさらにより好ましい。上記下限値以上であれば、分散安定性がより優れている。また、上記上限値以下であれば、他の成分との相溶性に優れ、より均一な塗膜を形成できる。
なお、本発明においてアミン価とは、樹脂の固形分1gを中和するのに必要な塩酸量に対して当量となる水酸化カリウムの質量(mg)を表し、JIS K 7237に記載の方法に準ずる方法により測定される値である。
The amine value of the basic block copolymer is not particularly limited, but from the viewpoint of dispersibility and dispersion stability of the color material, the lower limit is preferably 20 mgKOH / g or more, and 30 mgKOH / g or more. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 40 mgKOH / g or more. Moreover, as an upper limit, it is preferable that it is 180 mgKOH / g or less, It is more preferable that it is 160 mgKOH / g or less, It is still more preferable that it is 150 mgKOH / g or less. If it is more than the said lower limit, dispersion stability is more excellent. Moreover, if it is below the said upper limit, it is excellent in compatibility with another component and can form a more uniform coating film.
In the present invention, the amine value means the mass (mg) of potassium hydroxide equivalent to the amount of hydrochloric acid necessary for neutralizing 1 g of the solid content of the resin, and the method described in JIS K 7237 is used. It is a value measured by a similar method.

また、上記塩基性ブロック共重合体の酸価は、特に限定されないが、溶剤再溶解性に優れる点から、25mgKOH/g以下であることが好ましく、15mgKOH/g以下であることがより好ましく、0mgKOH/gであることが特に好ましい。
なお、本発明において溶剤再溶解性とは、感光性着色樹脂組成物の乾燥した固化物の溶剤(通常は感光性着色樹脂組成物に含有する溶剤)に対する溶解のしやすさのことをいう。ダイコーターによる塗布を行う際にダイリップ先端に感光性着色樹脂組成物が付着すると、乾燥によって固化物が発生する。塗布が再開された際に、固化物が感光性着色樹脂組成物に溶解しやすくないと、ダイリップ上の固化物が一部剥離し、カラーフィルター着色層に付着しやすく、異物欠陥の原因となる。
また、本発明において酸価とは、試料(樹脂の固形分)1g中に含まれる酸性成分を中和するために要する水酸化カリウムの質量(mg)を表し、JIS K 0070に記載の方法に準ずる方法により測定される値である。
The acid value of the basic block copolymer is not particularly limited, but is preferably 25 mgKOH / g or less, more preferably 15 mgKOH / g or less, and 0 mgKOH from the viewpoint of excellent solvent resolubility. / G is particularly preferable.
In the present invention, the solvent re-solubility means ease of dissolution of the dried solidified product of the photosensitive colored resin composition in a solvent (usually a solvent contained in the photosensitive colored resin composition). When the photosensitive colored resin composition adheres to the tip of the die lip when coating with a die coater, a solidified product is generated by drying. If the solidified product is not easily dissolved in the photosensitive colored resin composition when coating is resumed, the solidified product on the die lip is partly peeled off and easily adheres to the color filter colored layer, resulting in foreign matter defects. .
Further, in the present invention, the acid value represents the mass (mg) of potassium hydroxide required to neutralize the acidic component contained in 1 g of the sample (solid content of the resin), and the method described in JIS K 0070 It is a value measured by a similar method.

2.塩基性グラフト共重合体
本発明において好ましく用いられる塩基性グラフト共重合体としては、前記一般式(I)で表される構成単位と、下記一般式(III)で表される構成単位とを有する塩基性グラフト共重合体が挙げられる。
2. Basic Graft Copolymer The basic graft copolymer preferably used in the present invention has a structural unit represented by the general formula (I) and a structural unit represented by the following general formula (III). Examples include basic graft copolymers.

Figure 2015189950
(一般式(III)中、R10は、水素原子又はメチル基、Lは、直接結合又は2価の連結基、Polymerは、下記一般式(IV)又は下記一般式(V)で表される構成単位を少なくとも1種有するポリマー鎖を表す。)
Figure 2015189950
(In general formula (III), R 10 is a hydrogen atom or a methyl group, L is a direct bond or a divalent linking group, and Polymer is represented by the following general formula (IV) or the following general formula (V). (Represents a polymer chain having at least one structural unit.)

Figure 2015189950
(一般式(IV)及び一般式(V)中、R11は水素原子又はメチル基であり、R12は炭化水素基、シアノ基、−[CH(R13)−CH(R14)−O]−R15、−[(CH−O]−R15、−[CO−(CH−O]−R15、−CO−O−R16又は−O−CO−R17で示される1価の基である。R13及びR14は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。
15は、水素原子、炭化水素基、−CHO、−CHCHO又は−CHCOOR18で示される1価の基であり、R16は、炭化水素基、シアノ基、−[CH(R13)−CH(R14)−O]−R15、−[(CH−O]−R15、−[CO−(CH−O]−R15で示される1価の基である。R17は炭素原子数1〜18のアルキル基であり、R18は水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を示す。
上記炭化水素基は、置換基を有していてもよい。
mは1〜5の整数、n及びn’は5〜200の整数を示す。xは1〜18の整数、yは1〜5の整数、zは1〜18の整数を示す。)
Figure 2015189950
(In General Formula (IV) and General Formula (V), R 11 is a hydrogen atom or a methyl group, R 12 is a hydrocarbon group, a cyano group, — [CH (R 13 ) —CH (R 14 ) —O. ] x -R 15, - [( CH 2) y -O] z -R 15, - [CO- (CH 2) y -O] z -R 15, -CO-O-R 16 or -O-CO A monovalent group represented by -R 17. R 13 and R 14 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group;
R 15 is a monovalent group represented by a hydrogen atom, a hydrocarbon group, —CHO, —CH 2 CHO or —CH 2 COOR 18 , and R 16 is a hydrocarbon group, a cyano group, — [CH (R 13 ) —CH (R 14 ) —O] x —R 15 , — [(CH 2 ) y —O] z —R 15 , — [CO— (CH 2 ) y —O] z —R 15. It is a monovalent group. R 17 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and R 18 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
The hydrocarbon group may have a substituent.
m represents an integer of 1 to 5, and n and n ′ represent an integer of 5 to 200. x is an integer of 1 to 18, y is an integer of 1 to 5, and z is an integer of 1 to 18. )

(1)一般式(III)で表される構成単位
上記塩基性グラフト共重合体は、側鎖にポリマー鎖を含む前記一般式(III)で表される構成単位を有することにより、溶剤親和性が良好になる。
前記一般式(III)において、Lは、直接結合又は2価の連結基である。Lにおける2価の連結基としては、エチレン性不飽和二重結合とポリマー鎖を連結可能であれば、特に制限はない。Lにおける2価の連結基としては、例えば、アルキレン基、水酸基を有するアルキレン基、アリーレン基、−CONH−基、−COO−基、−NHCOO−基、エーテル基(−O−基)、チオエーテル基(−S−基)、及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。なお、本発明において、2価の連結基の結合の向きは任意である。すなわち、2価の連結基に−CONH−が含まれる場合、−COが主鎖の炭素原子側で−NHが側鎖のポリマー鎖側であっても良いし、反対に、−NHが主鎖の炭素原子側で−COが側鎖のポリマー鎖側であっても良い。
(1) Constituent Unit Represented by General Formula (III) The basic graft copolymer has a constitutional unit represented by the general formula (III) containing a polymer chain in the side chain. Will be better.
In the general formula (III), L is a direct bond or a divalent linking group. The divalent linking group in L is not particularly limited as long as it can link an ethylenically unsaturated double bond and a polymer chain. Examples of the divalent linking group in L include an alkylene group, an alkylene group having a hydroxyl group, an arylene group, a —CONH— group, a —COO— group, a —NHCOO— group, an ether group (—O— group), and a thioether group. (—S— group), and combinations thereof. In the present invention, the direction of bonding of the divalent linking group is arbitrary. That is, when -CONH- is contained in the divalent linking group, -CO may be on the carbon atom side of the main chain and -NH may be on the polymer chain side of the side chain. On the carbon atom side, -CO may be a polymer chain side chain.

上記R12、R15、R16における炭化水素基は、前記Rで示したものと同様のものとすることができる。また、R17における炭素原子数1〜18のアルキル基は、前記Rで示したものと同様のものとすることができる。また、R18における炭素原子数1〜5のアルキル基は、前記Rで示したものと同様のものとすることができる。
上記R12及びR16おいて、x、y及びzは、前記Rで示したものと同様のものとすることができる。
The hydrocarbon group in R 12 , R 15 , and R 16 can be the same as that shown for R 5 . The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms in R 17 may be similar to that shown by the R 5. The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R 18 may be similar to that shown by the R 9.
In R 12 and R 16 , x, y and z can be the same as those shown for R 5 .

一般式(III)で表される構成単位に含まれるポリマー鎖(単に、Polymerと記載することがある)は、上記した構成単位のなかでもメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルシクロヘキサンなど由来の構成単位を有するものが好ましい。しかしながら、これらに限定されるものではない。   The polymer chain contained in the structural unit represented by the general formula (III) (which may be simply referred to as “Polymer”) includes methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, isopropyl (among the above structural units). (Meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl Those having a structural unit derived from (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, styrene, α-methylstyrene, vinylcyclohexane and the like are preferable. However, it is not limited to these.

一般式(V)において、mは1〜5の整数であり、好ましくは2〜5の整数、より好ましくは4又は5の整数である。また、ポリマー鎖の構成単位のユニット数n及びn’は、5〜200の整数であればよく、特に限定されないが、5〜100の範囲内であることが好ましい。   In general formula (V), m is an integer of 1-5, Preferably it is an integer of 2-5, More preferably, it is an integer of 4 or 5. The number of units n and n ′ of the polymer chain constituent units may be an integer of 5 to 200, and is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 to 100.

Polymerにおけるポリマー鎖の質量平均分子量Mwは、500〜20000の範囲内であることが好ましく、1000〜10000の範囲内であることがより好ましい。上記範囲であることにより、分散剤としての十分な立体反発効果を保持できるとともに、立体効果による色材の分散に要する時間の増大を抑制することもできる。
なお、Polymerにおけるポリマー鎖の質量平均分子量Mwは前述の塩基性ブロック共重合体と同様の方法で、GPCにて測定する。
The mass average molecular weight Mw of the polymer chain in Polymer is preferably in the range of 500 to 20000, and more preferably in the range of 1000 to 10,000. By being the said range, while being able to hold | maintain sufficient steric repulsion effect as a dispersing agent, the increase in the time required for dispersion | distribution of the color material by a steric effect can also be suppressed.
In addition, the mass average molecular weight Mw of the polymer chain in Polymer is measured by GPC in the same manner as the above-mentioned basic block copolymer.

また、Polymerにおけるポリマー鎖は、目安として、組み合わせて用いられる溶剤に対して、23℃における溶解度が50(g/100g溶剤)以上であることが好ましい。
当該ポリマー鎖の溶解性は、塩基性グラフト共重合体を調製する際のポリマー鎖を導入する原料の上記溶解度を目安にすることができる。例えば、塩基性グラフト共重合体にポリマー鎖を導入するために、ポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基を含む重合性オリゴマーを用いた場合、当該重合性オリゴマーが上記溶解度を有すれば良い。また、エチレン性不飽和二重結合を有する基を含むモノマーにより共重合体が形成された後に、共重合体中に含まれる反応性基と反応可能な反応性基を含むポリマー鎖を用いて、ポリマー鎖を導入する場合、当該反応性基を含むポリマー鎖が上記溶解度を有すれば良い。
Further, as a guide, the polymer chain in Polymer preferably has a solubility at 23 ° C. of 50 (g / 100 g solvent) or more with respect to the solvent used in combination.
The solubility of the polymer chain can be based on the solubility of the raw material into which the polymer chain is introduced when preparing the basic graft copolymer. For example, when a polymerizable oligomer containing a polymer chain and a group having an ethylenically unsaturated double bond at its end is used to introduce a polymer chain into the basic graft copolymer, the polymerizable oligomer has the above solubility. If you have. In addition, after a copolymer is formed with a monomer containing a group having an ethylenically unsaturated double bond, a polymer chain containing a reactive group capable of reacting with a reactive group contained in the copolymer is used. In the case of introducing a polymer chain, it is sufficient that the polymer chain containing the reactive group has the above-described solubility.

上記ポリマー鎖は、単独重合体でもよく、共重合体であってもよい。また、一般式(III)で表される構成単位に含まれるポリマー鎖は、塩基性グラフト共重合体において、1種単独でも良いが、2種以上混合していても良い。   The polymer chain may be a homopolymer or a copolymer. Moreover, the polymer chain contained in the structural unit represented by the general formula (III) may be used alone or in combination of two or more in the basic graft copolymer.

上記塩基性グラフト共重合体において、前記一般式(I)で表される構成単位と、前記一般式(III)で表される構成単位の比率は特に限定されないが、質量比で、3:97〜80:20が好ましく、5:95〜60:40がより好ましく、10:90〜50:50がさらに好ましい。上記範囲内にあれば、塩基性グラフト共重合体中の塩基性部位と溶剤親和性部位の割合が適切であり、溶剤に対する溶解性や色材に対する吸着性が良好となり、優れた分散性、及び分散安定性が得られる
なお、前記一般式(I)で表される構成単位と、前記一般式(III)で表される構成単位の比率は、塩基性グラフト共重合体を合成する際の仕込み質量から算出される。
In the basic graft copolymer, the ratio of the structural unit represented by the general formula (I) and the structural unit represented by the general formula (III) is not particularly limited, but is 3:97 by mass ratio. -80: 20 is preferable, 5: 95-60: 40 is more preferable, and 10: 90-50: 50 is further more preferable. If it is within the above range, the ratio of the basic site and the solvent affinity site in the basic graft copolymer is appropriate, the solubility in the solvent and the adsorptivity to the coloring material are good, the excellent dispersibility, and Dispersion stability is obtained. Note that the ratio of the structural unit represented by the general formula (I) and the structural unit represented by the general formula (III) is the same as that used in the synthesis of the basic graft copolymer. Calculated from mass.

また、上記塩基性グラフト共重合体の質量平均分子量Mwは、1000〜100000の範囲内であることが好ましく、3000〜30000の範囲内であることがより好ましく、5000〜20000の範囲内であることがさらに好ましい。上記範囲であることにより、色材を均一に分散させることができる。
なお、塩基性グラフト共重合体の質量平均分子量Mwは前述の塩基性ブロック共重合体と同様の方法で、GPCにて測定する。
The mass average molecular weight Mw of the basic graft copolymer is preferably in the range of 1000 to 100,000, more preferably in the range of 3000 to 30000, and in the range of 5000 to 20000. Is more preferable. By being in the above range, the color material can be uniformly dispersed.
In addition, the mass average molecular weight Mw of a basic graft copolymer is measured by GPC by the method similar to the above-mentioned basic block copolymer.

前記塩基性グラフト共重合体に用いられる、前記一般式(I)で表される構成単位と、下記一般式(III)で表される構成単位とを有する塩を形成する前の塩基性グラフト共重合体の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、下記一般式(I’)で表される窒素含有モノマーと、前記一般式(IV)又は前記一般式(V)で表される構成単位を少なくとも1種有するポリマー鎖及びその末端にエチレン性不飽和二重結合を有する基からなるマクロモノマーとを共重合成分として含有して共重合する方法が挙げられる。また、必要に応じて更にその他のモノマーを用いることができ、重合手段としては、公知の重合手段を用いることができる。   The basic graft copolymer used for the basic graft copolymer before forming a salt having the structural unit represented by the general formula (I) and the structural unit represented by the following general formula (III): Although it does not specifically limit as a manufacturing method of a polymer, For example, the nitrogen-containing monomer represented by the following general formula (I '), and the structural unit represented by the said general formula (IV) or the said general formula (V) And a copolymerization method containing a macromonomer composed of a polymer chain having at least one of the above and a group having an ethylenically unsaturated double bond at its terminal as a copolymerization component. Further, other monomers can be used as necessary, and a known polymerization means can be used as the polymerization means.

Figure 2015189950
(一般式(I’)中、R〜R、及びAは、一般式(I)と同様である。)
Figure 2015189950
(In General Formula (I ′), R 1 to R 3 and A are the same as those in General Formula (I).)

また、前記一般式(I’)で表されるモノマーとその他のエチレン性不飽和二重結合を有する基を含むモノマーとを付加重合して共重合体が形成された後に、共重合体中に含まれる反応性基と反応可能な反応性基を含むポリマー鎖を用いて、ポリマー鎖を導入しても良い。具体的には、例えば、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、水素結合形成基等の置換基を有する共重合体を合成した後に、当該置換基と反応する官能基を含むポリマー鎖とを反応させて、ポリマー鎖を導入したものであっても良い。
例えば、側鎖にカルボキシル基を有する共重合体に、末端にグリシジル基を有するポリマー鎖を反応させたり、側鎖にイソシアネート基を有する共重合体に、末端にヒドロキシ基を有するポリマー鎖を反応させたりして、ポリマー鎖を導入することができる。
なお、上記重合においては、重合に一般的に用いられる添加剤、例えば重合開始剤、分散安定剤、連鎖移動剤などを用いてもよい。
In addition, after a copolymer is formed by addition polymerization of the monomer represented by the general formula (I ′) and another monomer containing a group having an ethylenically unsaturated double bond, You may introduce | transduce a polymer chain using the polymer chain containing the reactive group which can react with the reactive group contained. Specifically, for example, a polymer containing a functional group that reacts with a substituent after synthesizing a copolymer having a substituent such as an alkoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, an isocyanate group, or a hydrogen bond-forming group. The polymer chain may be introduced by reacting with a chain.
For example, a polymer chain having a glycidyl group at the terminal is reacted with a copolymer having a carboxyl group at the side chain, or a polymer chain having a hydroxy group at the terminal is reacted with a copolymer having an isocyanate group at the side chain. Alternatively, polymer chains can be introduced.
In the above polymerization, additives generally used in the polymerization, for example, a polymerization initiator, a dispersion stabilizer, a chain transfer agent and the like may be used.

上記塩基性グラフト共重合体のアミン価は、特に限定されないが、色材の分散性及び分散安定性の点から、下限としては、20mgKOH/g以上であることが好ましく、30mgKOH/g以上であることがより好ましく、40mgKOH/g以上であることがさらにより好ましい。また、上限としては、180mgKOH/g以下であることが好ましく、160mgKOH/g以下であることがより好ましく、150mgKOH/g以下であることがさらにより好ましい。上記下限値以上であれば、分散安定性がより優れている。また、上記上限値以下であれば、他の成分との相溶性に優れ、より均一な塗膜を形成できる。   The amine value of the basic graft copolymer is not particularly limited, but from the viewpoint of dispersibility and dispersion stability of the color material, the lower limit is preferably 20 mgKOH / g or more, and 30 mgKOH / g or more. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 40 mgKOH / g or more. Moreover, as an upper limit, it is preferable that it is 180 mgKOH / g or less, It is more preferable that it is 160 mgKOH / g or less, It is still more preferable that it is 150 mgKOH / g or less. If it is more than the said lower limit, dispersion stability is more excellent. Moreover, if it is below the said upper limit, it is excellent in compatibility with another component and can form a more uniform coating film.

また、上記塩基性グラフト共重合体の酸価は、特に限定されないが、溶剤再溶解性に優れ、現像時にレジストパターンの剥がれが生じにくい点から、酸価が、25mgKOH/g以下であることが好ましく、15mgKOH/g以下であることがより好ましく、0mgKOH/gであることが特に好ましい。   The acid value of the basic graft copolymer is not particularly limited, but the acid value is 25 mgKOH / g or less from the viewpoint of excellent solvent resolubility and resist pattern peeling during development. Preferably, it is 15 mgKOH / g or less, more preferably 0 mgKOH / g.

(酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素)
本発明においては、上記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体が有するアミノ基の少なくとも一部と塩形成する変性剤として、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素が用いられる。当該特定のハロゲン化炭化水素は、前記重合体が有するアミノ基の少なくとも一部と塩形成することにより、分散性及び分散安定性に優れた塩型重合体を構成する。本発明において上記特定のハロゲン化炭化水素は、上記重合体が有するアミノ基と反応可能なものであればよく、公知のハロゲン化炭化水素の中から適宜選択して用いることができる。炭化水素の鎖中に有していてもよいヘテロ原子としては、たとえば、O(酸素原子)、S(硫黄原子)、N(窒素原子)が挙げられる。
(Halogenated hydrocarbon having at least one functional group selected from the group consisting of an acidic group and its ester group, and optionally having a hetero atom)
In the present invention, the modifying agent that forms a salt with at least a part of the amino group of the polymer having the structural unit represented by the general formula (I) is selected from the group consisting of an acidic group and an ester group thereof. Halogenated hydrocarbons having one or more functional groups and optionally having heteroatoms are used. The specific halogenated hydrocarbon forms a salt polymer excellent in dispersibility and dispersion stability by forming a salt with at least a part of the amino group of the polymer. In the present invention, the specific halogenated hydrocarbon is not particularly limited as long as it can react with the amino group of the polymer, and can be appropriately selected from known halogenated hydrocarbons. Examples of the hetero atom that may be contained in the hydrocarbon chain include O (oxygen atom), S (sulfur atom), and N (nitrogen atom).

本発明において酸性基とは、水中でプロトンを放出し酸性を示す基のことをいう。酸性基の具体例としては、カルボキシ基(−COOH)、スルホ基(−SOH)、ホスホノ基(−P(=O)(OH))、ホスフィニコ基(>P(=O)(OH))、ボロン酸基(−B(OH))、ボリン酸基(>BOH)等が挙げられ、カルボキシラト基(−COO)等のように水素原子が解離したアニオンであってもよく、更に、ナトリウムイオンやカリウムイオン等のアルカリ金属イオンと塩形成した酸性塩であってもよい。
また、酸性基のエステル基としては、カルボン酸エステル(−COOR)、スルホン酸エステル(−SOR)、リン酸エステル(−P(=O)(OR))、(>P(=O)(OR))、ボロン酸エステル(−B(OR))、ボリン酸エステル(>BOR)等が挙げられる。なお、Rは炭化水素基であり、特に限定されないが、分散性及び分散安定性の点から、中でも炭素原子数1〜5のアルキル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。
In the present invention, an acidic group refers to a group that exhibits acidity by releasing protons in water. Specific examples of the acidic group include a carboxy group (—COOH), a sulfo group (—SO 3 H), a phosphono group (—P (═O) (OH) 2 ), a phosphinico group (> P (═O) (OH )), Boronic acid groups (—B (OH) 2 ), borinic acid groups (> BOH) and the like, and may be anions in which hydrogen atoms are dissociated, such as carboxylato groups (—COO ). Furthermore, it may be an acid salt that forms a salt with an alkali metal ion such as sodium ion or potassium ion.
Moreover, as an ester group of an acidic group, carboxylic acid ester (—COOR), sulfonic acid ester (—SO 3 R), phosphoric acid ester (—P (═O) (OR) 2 ), (> P (═O ) (OR)), boronic acid ester (—B (OR) 2 ), borinic acid ester (> BOR) and the like. R is a hydrocarbon group and is not particularly limited, but is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is preferably a methyl group or an ethyl group, from the viewpoint of dispersibility and dispersion stability. More preferred.

本発明においては、分散性、分散安定性、アルカリ現像性、及び現像残渣抑制の点から、上記特定のハロゲン化炭化水素が、カルボキシ基、ボロン酸基、ボリン酸基、これらのアニオン、並びにこれらのアルカリ金属塩、及びこれらのエステルより選択される官能基を有することが好ましく、カルボキシ基、カルボキシラト基、カルボン酸塩基、及びカルボン酸エステルより選択される官能基を有することがより好ましい。   In the present invention, from the viewpoint of dispersibility, dispersion stability, alkali developability, and development residue suppression, the specific halogenated hydrocarbon is a carboxy group, a boronic acid group, a borinic acid group, their anions, and these It preferably has a functional group selected from an alkali metal salt of these and an ester thereof, and more preferably has a functional group selected from a carboxy group, a carboxylate group, a carboxylate group, and a carboxylate ester.

本発明において、上記特定のハロゲン化炭化水素は、上記酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を2個以上有していてもよい。上記官能基を2個以上有する場合、複数ある官能基は同一であってもよく、異なっていてもよい。本発明において上記特定のハロゲン化炭化水素が有する上記官能基の数は1〜3個であることが好ましく、1〜2個であることがより好ましく、1個であることが更により好ましい。   In the present invention, the specific halogenated hydrocarbon may have two or more functional groups selected from the group consisting of the acidic group and an ester group thereof. In the case of having two or more functional groups, the plural functional groups may be the same or different. In the present invention, the number of the functional groups contained in the specific halogenated hydrocarbon is preferably 1 to 3, more preferably 1 to 2, and still more preferably 1.

本発明において特定のハロゲン化炭化水素が有するハロゲン原子の具体例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、中でも、アミノ基と塩形成しやすい点から、塩素原子、臭素原子、又は、ヨウ素原子であることが好ましい。
ハロゲン原子は、上記特定のハロゲン化炭化水素において、任意の炭素原子と直接結合している。例えば、芳香族環を構成する炭素原子に直接結合していてもよく、炭素鎖を構成する炭素原子に結合していてもよい。本発明において上記特定のハロゲン化炭化水素は、アミノ基と塩形成しやすく、色材への吸着性能が向上する点から、中でも、ハロゲン原子がπ結合を有しない炭素原子(飽和炭素)と結合していることが好ましい。
Specific examples of the halogen atom possessed by the specific halogenated hydrocarbon in the present invention include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. It is preferably an atom or an iodine atom.
The halogen atom is directly bonded to any carbon atom in the specific halogenated hydrocarbon. For example, it may be directly bonded to the carbon atom constituting the aromatic ring, or may be bonded to the carbon atom constituting the carbon chain. In the present invention, the above-mentioned specific halogenated hydrocarbon easily forms a salt with an amino group, and the adsorption performance to the coloring material is improved. Among them, the halogen atom is bonded to a carbon atom having no π bond (saturated carbon). It is preferable.

また、本発明において用いられる上記特定のハロゲン化炭化水素の構造は、特に限定されないが、中でも、分散安定性の向上、コントラスト向上の点から芳香族環を有する化合物であることが好ましい。上記特定のハロゲン化炭化水素が芳香族環を有する場合には、後述する色材の骨格との間の親和性が向上し、色材の分散性及び分散安定性が優れたものとなり、コントラストに優れた着色組成物を得ることができる。   In addition, the structure of the specific halogenated hydrocarbon used in the present invention is not particularly limited, but among them, a compound having an aromatic ring is preferable from the viewpoint of improving dispersion stability and improving contrast. When the specific halogenated hydrocarbon has an aromatic ring, the affinity with the skeleton of the coloring material described later is improved, the dispersibility and dispersion stability of the coloring material are improved, and the contrast is improved. An excellent coloring composition can be obtained.

本発明において上記特定のハロゲン化炭化水素は、アミノ基と塩形成しやすく、色材への吸着性能が向上し、分散安定性に優れ、高コントラストな着色層を形成可能な点から、中でも、ハロゲン原子が飽和炭素原子と結合し、当該飽和炭素原子が芳香族環と結合していること、即ち下記一般式(VI)で表される化合物であることがより好ましい。
Ph−C(R)−X (VI)
(一般式(VI)中、Phは、置換基を有してもよく、ヘテロ原子を有してもよい芳香族基を表し、Rは水素原子、酸性基又はそのエステル基、又は置換基を有してもよく、ヘテロ原子を有してもよい炭化水素基を表し、Xはハロゲン原子を表す。複数あるRは同一であっても異なっていてもよい。但し、一般式(VI)で表される化合物は、置換基として酸性基又はそのエステル基を1個以上有する。)
In the present invention, the specific halogenated hydrocarbon easily forms a salt with an amino group, improves the adsorption performance to the coloring material, has excellent dispersion stability, and can form a high-contrast colored layer. More preferably, the halogen atom is bonded to a saturated carbon atom, and the saturated carbon atom is bonded to an aromatic ring, that is, a compound represented by the following general formula (VI).
Ph-C (R) 2- X (VI)
(In general formula (VI), Ph represents an aromatic group which may have a substituent and may have a hetero atom, and R represents a hydrogen atom, an acidic group or an ester group thereof, or a substituent. And X represents a halogen atom, and a plurality of Rs may be the same or different, provided that in general formula (VI) The compound represented has at least one acidic group or its ester group as a substituent.)

一般式(VI)中のRにおける炭化水素基としては、直鎖、分岐又は環状のアルキル基、芳香族基、又はこれらの組合せた基が挙げられる。炭化水素基が有していてもよい置換基としては、酸性基又はそのエステル基が挙げられる。   Examples of the hydrocarbon group for R in the general formula (VI) include a linear, branched or cyclic alkyl group, an aromatic group, or a combination thereof. Examples of the substituent that the hydrocarbon group may have include an acidic group or an ester group thereof.

一般式(VI)における芳香族基を構成する芳香族環としては、ベンゼン環の他、ナフタレン環、テトラリン環、インデン環、フルオレン環、アントラセン環、フェナントレン環等の縮合多環;ビフェニル、ターフェニル、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、スチルベン等の鎖状多環式が挙げられる。当該鎖状多環においては、ジフェニルエーテル等のように鎖状骨格中にO、S、Nを有していてもよい。また、芳香族環は芳香族性を有する複素環であってもよく、具体的には、フラン、チオフェン、ピロール、オキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール等の5員複素環;ピラン、ピロン、ピリジン、ピロン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン等の6員複素環;ベンゾフラン、チオナフテン、インドール、カルバゾール、クマリン、ベンゾ−ピロン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン等の縮合多環式複素環が挙げられる。
芳香族基が有していてもよい置換基としては、炭素原子数が1〜5のアルキル基、酸性基又はそのエステル基等が挙げられる。
As the aromatic ring constituting the aromatic group in the general formula (VI), in addition to a benzene ring, condensed polycycles such as naphthalene ring, tetralin ring, indene ring, fluorene ring, anthracene ring, phenanthrene ring; biphenyl, terphenyl And chain polycyclic such as diphenylmethane, triphenylmethane, stilbene and the like. The chain polycycle may have O, S, and N in the chain skeleton such as diphenyl ether. In addition, the aromatic ring may be an aromatic heterocyclic ring, specifically, a 5-membered heterocyclic ring such as furan, thiophene, pyrrole, oxazole, thiazole, imidazole, pyrazole; pyran, pyrone, pyridine, 6-membered heterocycles such as pyrone, pyridazine, pyrimidine and pyrazine; and condensed polycyclic heterocycles such as benzofuran, thionaphthene, indole, carbazole, coumarin, benzo-pyrone, quinoline, isoquinoline, acridine, phthalazine, quinazoline and quinoxaline .
Examples of the substituent that the aromatic group may have include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an acidic group, or an ester group thereof.

本発明において上記特定のハロゲン化炭化水素の分子量は、特に限定されないが、分散性、分散安定性、アルカリ現像性、及び現像残渣抑制の点から、分子量が50〜500であることが好ましく、100〜400であることがより好ましい。   In the present invention, the molecular weight of the specific halogenated hydrocarbon is not particularly limited, but it is preferably from 50 to 500 in terms of dispersibility, dispersion stability, alkali developability, and development residue suppression. More preferably, it is -400.

上記特定のハロゲン化炭化水素の好ましい具体例としては、α−クロロフェニル酢酸、α−ブロモフェニル酢酸、α−ヨードフェニル酢酸、4−クロロメチル安息香酸、4−ブロモメチル安息香酸、4−ヨードフェニル安息香酸、クロロ酢酸、ブロモ酢酸、ヨード酢酸、α−ブロモフェニル酢酸メチル、3−(ブロモメチル)フェニルボロン酸等が挙げられる。中でも、α−クロロフェニル酢酸、α−ブロモフェニル酢酸、α−ヨードフェニル酢酸、4−クロロメチル安息香酸、4−ブロモメチル安息香酸、4−ヨードフェニル安息香酸がさらに好ましい。優れたな分散安定性、高コントラスト、現像残渣の低減効果を得られるからである。   Preferred specific examples of the specific halogenated hydrocarbon include α-chlorophenylacetic acid, α-bromophenylacetic acid, α-iodophenylacetic acid, 4-chloromethylbenzoic acid, 4-bromomethylbenzoic acid, and 4-iodophenylbenzoic acid. Chloroacetic acid, bromoacetic acid, iodoacetic acid, methyl α-bromophenylacetate, 3- (bromomethyl) phenylboronic acid, and the like. Among these, α-chlorophenylacetic acid, α-bromophenylacetic acid, α-iodophenylacetic acid, 4-chloromethylbenzoic acid, 4-bromomethylbenzoic acid, and 4-iodophenylbenzoic acid are more preferable. This is because excellent dispersion stability, high contrast, and a development residue reducing effect can be obtained.

前記分散剤において、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素の含有量は、良好な分散性及び分散安定性が発揮されるのであればよく、特に制限はないが、一般式(I)で表される構成単位が有するアミノ基1モル当量に対して、好ましくは0.01〜1.0モル当量程度、さらに好ましくは0.03〜0.8モル当量、より好ましくは0.05〜0.7モル当量、特に好ましくは0.1〜0.6モル当量とすることが色材の分散性、分散安定性を向上し、アルカリ現像性、及び現像残渣抑制性を向上する点から好ましい。
なお、上記特定のハロゲン化炭化水素は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。2種以上を組み合わせる場合は、その合計の含有量が上記範囲内であることが好ましい。
In the dispersant, the content of the halogenated hydrocarbon which has one or more functional groups selected from the group consisting of an acidic group and an ester group thereof, and may have a hetero atom is good dispersibility and The dispersion stability is not particularly limited as long as the dispersion stability is exhibited, but is preferably 0.01 to 1.0 mol with respect to 1 mol equivalent of the amino group of the structural unit represented by the general formula (I). The dispersibility of the coloring material is about equivalent, more preferably 0.03 to 0.8 molar equivalent, more preferably 0.05 to 0.7 molar equivalent, and particularly preferably 0.1 to 0.6 molar equivalent. From the viewpoint of improving dispersion stability, improving alkali developability and development residue suppression.
In addition, the said specific halogenated hydrocarbon may be used individually by 1 type, and may combine 2 or more types. When combining 2 or more types, it is preferable that the total content is in the above range.

本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲で、上記特定のハロゲン化炭化水素とは異なる、他の変性剤を組み合わせて用いてもよい。他の変性剤としては、アミノ基を有する共重合体と反応する化合物であればよく、従来公知の変性剤を用いることができる。
変性剤の具体例としては、有機酸化合物や、酸性基及びそのエステル基を有さないハロゲン化炭化水素などが挙げられ、中でも、色材の分散性及び分散安定性の点から、酸性基及びそのエステル基を有さないハロゲン化炭化水素が好ましく、分子量が60〜500、中でも、分子量が90〜400の酸性基及びそのエステル基を有しないハロゲン化炭化水素が好ましい。
酸性基及びそのエステル基を有さないハロゲン化炭化水素としては、ハロゲン化アルキル、ハロゲン化アリル、ハロゲン化アラルキルが挙げられる。
上記ハロゲン化アルキルとしては、例えば、塩化メチル、臭化メチル、塩化エチル、臭化エチル、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、塩化n−ブチル、塩化ヘキシル、塩化オクチル、塩化ドデシル、塩化テトラデシル、塩化ヘキサデシル等が挙げられる。ハロゲン化アリルとしては、例えば、塩化アリル、臭化アリル、ヨウ化アリルが挙げられる。また、上記ハロゲン化アラルキルとしては、例えば、塩化ベンジル、臭化ベンジル、ヨウ化ベンジル、塩化ナフチルメチル、塩化ピリジルメチル、臭化ナフチルメチル、臭化ピリジルメチル等が挙げられる。
本発明においては、中でも、ハロゲン化ベンジルであることが色材の分散安定性の向上、及び着色層のコントラスト向上の点からより好ましい。
In the present invention, other modifiers different from the above-mentioned specific halogenated hydrocarbons may be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired. Other modifiers may be any compound that reacts with a copolymer having an amino group, and conventionally known modifiers can be used.
Specific examples of the modifier include organic acid compounds, halogenated hydrocarbons that do not have an acidic group and an ester group thereof, among others, from the viewpoint of dispersibility and dispersion stability of the coloring material, acidic groups and The halogenated hydrocarbon which does not have the ester group is preferable, The molecular weight is 60-500, Especially, the halogenated hydrocarbon which does not have the acidic group of the molecular weight 90-400 and the ester group is preferable.
Examples of the halogenated hydrocarbon having no acidic group and its ester group include alkyl halide, allyl halide, and halogenated aralkyl.
Examples of the alkyl halide include methyl chloride, methyl bromide, ethyl chloride, ethyl bromide, methyl iodide, ethyl iodide, n-butyl chloride, hexyl chloride, octyl chloride, dodecyl chloride, tetradecyl chloride, hexadecyl chloride. Etc. Examples of the allyl halide include allyl chloride, allyl bromide, and allyl iodide. Examples of the halogenated aralkyl include benzyl chloride, benzyl bromide, benzyl iodide, naphthylmethyl chloride, pyridylmethyl chloride, naphthylmethyl bromide, and pyridylmethyl bromide.
In the present invention, among these, benzyl halide is more preferable from the viewpoint of improving the dispersion stability of the coloring material and improving the contrast of the colored layer.

変性剤として、上記特定のハロゲン化炭化水素と、他の変性剤を組み合わせて用いる場合、上記特定のハロゲン化炭化水素と、他の変性剤合計の含有量は、一般式(I)で表される構成単位が有するアミノ基1モル当量に対して、好ましくは0.01〜1.0モル当量程度、さらに好ましくは0.03〜0.8モル当量、より好ましくは0.05〜0.7モル当量、特に好ましくは0.1〜0.6モル当量とすることが色材の分散性、分散安定性を向上し、アルカリ現像性、及び現像残渣抑制性を向上する点から好ましい。   When the specific halogenated hydrocarbon is used in combination with another modifier as the modifier, the total content of the specific halogenated hydrocarbon and the other modifier is represented by the general formula (I). Is preferably about 0.01 to 1.0 molar equivalent, more preferably 0.03 to 0.8 molar equivalent, and more preferably 0.05 to 0.7 relative to 1 molar equivalent of the amino group contained in the structural unit. The molar equivalent, particularly preferably 0.1 to 0.6 molar equivalent, is preferable from the viewpoint of improving the dispersibility and dispersion stability of the coloring material, and improving the alkali developability and the development residue suppression.

上記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体の当該構成単位が有するアミノ基の少なくとも一部と、上記特定のハロゲン化炭化水素が塩を形成した塩型共重合体の調製方法としては、上記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体を、溶解乃至分散する溶剤中に、上記特定のハロゲン化炭化水素を添加し、攪拌(必要により加熱)する方法などが挙げられる。
なお、上記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体の当該構成単位が有するアミノ基と、上記特定のハロゲン化炭化水素のハロゲン原子側とが塩を形成していることは、例えばNMR等、公知の手法により確認することができる。
A method for preparing a salt copolymer in which at least a part of an amino group of the structural unit of the polymer having the structural unit represented by the general formula (I) and a salt of the specific halogenated hydrocarbon form a salt As a method of adding the above-mentioned specific halogenated hydrocarbon in a solvent for dissolving or dispersing the polymer having the structural unit represented by the above general formula (I) and stirring (heating if necessary). Can be mentioned.
In addition, the amino group which the said structural unit of the polymer which has a structural unit represented by the said general formula (I) has, and the halogen atom side of the said specific halogenated hydrocarbon form the salt, For example, it can be confirmed by a known method such as NMR.

得られた塩型共重合体の酸価は、溶剤再溶解性に優れ、現像時にレジストパターンの剥がれが生じにくい点から、0〜90mgKOH/gであることが好ましく、0〜60mgKOH/gであることがより好ましい。
塩型共重合体のアミン価は、特に限定されないが、色材の分散性及び分散安定性の点から、下限としては、5mgKOH/g以上であることが好ましく、8mgKOH/g以上であることがより好ましく、10mgKOH/g以上であることがさらに好ましい。また、上限としては、150mgKOH/g以下であることが好ましく、130mgKOH/g以下であることがより好ましく、120mgKOH/g以下であることがさらに好ましい。上記下限値以上であれば、他の成分との相溶性に優れ、より均一な塗膜を形成できる。また、上記上限値以下であれば、分散安定性がより優れている。
The acid value of the obtained salt-type copolymer is preferably 0 to 90 mgKOH / g, and preferably 0 to 60 mgKOH / g, from the viewpoint of excellent solvent resolubility and resist pattern peeling during development. It is more preferable.
The amine value of the salt-type copolymer is not particularly limited, but from the viewpoint of dispersibility and dispersion stability of the color material, the lower limit is preferably 5 mgKOH / g or more, and preferably 8 mgKOH / g or more. More preferably, it is more preferably 10 mgKOH / g or more. Moreover, as an upper limit, it is preferable that it is 150 mgKOH / g or less, It is more preferable that it is 130 mgKOH / g or less, It is further more preferable that it is 120 mgKOH / g or less. If it is more than the said lower limit, it is excellent in compatibility with another component and can form a more uniform coating film. Moreover, if it is below the said upper limit, dispersion stability is more excellent.

(他の分散剤)
本発明の色材分散液は、本発明の効果を損なわない範囲で、更に他の分散剤を組み合わせて用いてもよい。他の分散剤としては、従来、分散剤として用いられているものの中から適宜選択して用いることができる。分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を使用できる。界面活性剤の中でも、均一に、微細に分散し得る点から、高分子界面活性剤(高分子分散剤)が好ましい。
(Other dispersants)
The colorant dispersion of the present invention may be used in combination with other dispersants as long as the effects of the present invention are not impaired. Other dispersants can be appropriately selected from those conventionally used as dispersants. Examples of the dispersant that can be used include cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone, and fluorine surfactants. Among the surfactants, a polymer surfactant (polymer dispersant) is preferable because it can be uniformly and finely dispersed.

高分子分散剤としては、例えば、ポリアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体類;ポリアクリル酸等の不飽和カルボン酸の(共)重合体の(部分)アミン塩、(部分)アンモニウム塩や(部分)アルキルアミン塩類;水酸基含有ポリアクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体やそれらの編成物;ポリウレタン類;不飽和ポリアミド類;ポリシロキサン類;長鎖ポリアミノアミドリン酸塩類;ポリエチレンイミン誘導体(ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離カルボキシル基含有ポリエステルとの反応により得られるアミドやそれらの塩基);ポリアリルアミン誘導体(ポリアリルアミンと、遊離のカルボキシル基を有するポリエステル、ポリアミド又はエステルとアミドの共縮合物(ポリエステルアミド)の3種の化合物の中から選ばれる1種以上の化合物とを反応させて得られる反応生成物)、また、塩形成していない上記ブロック上重合体や上記グラフト共重合体等が挙げられる。   Examples of the polymer dispersant include (co) polymers of unsaturated carboxylic acid esters such as polyacrylic acid esters; (partial) amine salts of (co) polymers of unsaturated carboxylic acid such as polyacrylic acid; (Partial) ammonium salt or (partial) alkylamine salt; (co) polymer of hydroxyl group-containing unsaturated carboxylic acid ester such as hydroxyl group-containing polyacrylic acid ester or knitted product thereof; polyurethanes; unsaturated polyamides; polysiloxane Long chain polyaminoamide phosphates; polyethylenimine derivatives (amides and their bases obtained by reaction of poly (lower alkylene imines) with free carboxyl group-containing polyesters); polyallylamine derivatives (polyallylamine and free carboxyls) Polyester, polyamide or ester-amide co-condensation with groups (Reaction product obtained by reacting with one or more compounds selected from three types of (polyesteramide) compounds), the above-mentioned block-on-block polymer, the above-mentioned graft copolymer, etc. that are not salt-formed Is mentioned.

他の分散剤を用いる場合、その含有割合は、分散剤全量100質量部に対して、50質量部以下であることが好ましく、30質量部以下であることがより好ましく、10質量部以下であることが特に好ましい。   When using other dispersants, the content is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, and more preferably 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of the dispersant. It is particularly preferred.

<(B)色材>
本発明において、色材は特に限定されず、カラーフィルタの着色層を形成した際に所望の発色が可能なものであればよく、特に限定されず、種々の有機顔料、無機顔料の他、分散可能な染料を、単独で又は2種以上混合して用いることができる。中でも有機顔料は、発色性が高く、耐熱性も高いので、好ましく用いられる。有機顔料としては、例えばカラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行)においてピグメント(Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものを挙げることができる。
<(B) Color material>
In the present invention, the color material is not particularly limited as long as it can produce a desired color when a colored layer of a color filter is formed, and is not particularly limited. In addition to various organic pigments and inorganic pigments, dispersed Possible dyes can be used alone or in admixture of two or more. Among these, organic pigments are preferably used because they have high color developability and high heat resistance. Examples of the organic pigment include compounds classified as pigments in the Color Index (CI; issued by The Society of Dyers and Colorists), specifically, the following color index (C.I. .) Can be listed with numbers.

C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー16、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー20、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー31、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー60、C.I.ピグメントイエロー61、C.I.ピグメントイエロー65、C.I.ピグメントイエロー71、C.I.ピグメントイエロー73、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー81、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー100、C.I.ピグメントイエロー101、C.I.ピグメントイエロー104、C.I.ピグメントイエロー106、C.I.ピグメントイエロー108、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー113、C.I.ピグメントイエロー114、C.I.ピグメントイエロー116、C.I.ピグメントイエロー117、C.I.ピグメントイエロー119、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー126、C.I.ピグメントイエロー127、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー152、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー156、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー175;
C.I.ピグメントオレンジ1、C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ16、C.I.ピグメントオレンジ17、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ63、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ73;
C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36、C.I.ピグメントバイオレット38;
C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド4、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド8、C.I.ピグメントレッド9、C.I.ピグメントレッド10、C.I.ピグメントレッド11、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド14、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド18、C.I.ピグメントレッド19、C.I.ピグメントレッド21、C.I.ピグメントレッド22、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド30、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド37、C.I.ピグメントレッド38、C.I.ピグメントレッド40、C.I.ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド42、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド49:1、C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド50:1、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド57:2、C.I.ピグメントレッド58:2、C.I.ピグメントレッド58:4、C.I.ピグメントレッド60:1、C.I.ピグメントレッド63:1、C.I.ピグメントレッド63:2、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド83、C.I.ピグメントレッド88、C.I.ピグメントレッド90:1、C.I.ピグメントレッド97、C.I.ピグメントレッド101、C.I.ピグメントレッド102、C.I.ピグメントレッド104、C.I.ピグメントレッド105、C.I.ピグメントレッド106、C.I.ピグメントレッド108、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド113、C.I.ピグメントレッド114、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド151、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド172、C.I.ピグメントレッド174、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド188、C.I.ピグメントレッド190、C.I.ピグメントレッド193、C.I.ピグメントレッド194、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド208、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド215、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド226、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド243、C.I.ピグメントレッド245、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド265;
C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー60;
C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン58;
C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7。
C. I. Pigment yellow 1, C.I. I. Pigment yellow 3, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 16, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 20, C.I. I. Pigment yellow 24, C.I. I. Pigment yellow 31, C.I. I. Pigment yellow 55, C.I. I. Pigment yellow 60, C.I. I. Pigment yellow 61, C.I. I. Pigment yellow 65, C.I. I. Pigment yellow 71, C.I. I. Pigment yellow 73, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 81, C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 95, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 98, C.I. I. Pigment yellow 100, C.I. I. Pigment yellow 101, C.I. I. Pigment yellow 104, C.I. I. Pigment yellow 106, C.I. I. Pigment yellow 108, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 110, C.I. I. Pigment yellow 113, C.I. I. Pigment yellow 114, C.I. I. Pigment yellow 116, C.I. I. Pigment yellow 117, C.I. I. Pigment yellow 119, C.I. I. Pigment yellow 120, C.I. I. Pigment yellow 126, C.I. I. Pigment yellow 127, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 129, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. Pigment yellow 152, C.I. I. Pigment yellow 153, C.I. I. Pigment yellow 154, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. Pigment yellow 156, C.I. I. Pigment yellow 166, C.I. I. Pigment yellow 168, C.I. I. Pigment yellow 175;
C. I. Pigment orange 1, C.I. I. Pigment orange 5, C.I. I. Pigment orange 13, C.I. I. Pigment orange 14, C.I. I. Pigment orange 16, C.I. I. Pigment orange 17, C.I. I. Pigment orange 24, C.I. I. Pigment orange 34, C.I. I. Pigment orange 36, C.I. I. Pigment orange 38, C.I. I. Pigment orange 40, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment orange 46, C.I. I. Pigment orange 49, C.I. I. Pigment orange 51, C.I. I. Pigment orange 61, C.I. I. Pigment orange 63, C.I. I. Pigment orange 64, C.I. I. Pigment orange 71, C.I. I. Pigment orange 73;
C. I. Pigment violet 1, C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Pigment violet 23, C.I. I. Pigment violet 29, C.I. I. Pigment violet 32, C.I. I. Pigment violet 36, C.I. I. Pigment violet 38;
C. I. Pigment red 1, C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 4, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 8, C.I. I. Pigment red 9, C.I. I. Pigment red 10, C.I. I. Pigment red 11, C.I. I. Pigment red 12, C.I. I. Pigment red 14, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 17, C.I. I. Pigment red 18, C.I. I. Pigment red 19, C.I. I. Pigment red 21, C.I. I. Pigment red 22, C.I. I. Pigment red 23, C.I. I. Pigment red 30, C.I. I. Pigment red 31, C.I. I. Pigment red 32, C.I. I. Pigment red 37, C.I. I. Pigment red 38, C.I. I. Pigment red 40, C.I. I. Pigment red 41, C.I. I. Pigment red 42, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 48: 2, C.I. I. Pigment red 48: 3, C.I. I. Pigment red 48: 4, C.I. I. Pigment red 49: 1, C.I. I. Pigment red 49: 2, C.I. I. Pigment red 50: 1, C.I. I. Pigment red 52: 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 57: 2, C.I. I. Pigment red 58: 2, C.I. I. Pigment red 58: 4, C.I. I. Pigment red 60: 1, C.I. I. Pigment red 63: 1, C.I. I. Pigment red 63: 2, C.I. I. Pigment red 64: 1, C.I. I. Pigment red 81: 1, C.I. I. Pigment red 83, C.I. I. Pigment red 88, C.I. I. Pigment red 90: 1, C.I. I. Pigment red 97, C.I. I. Pigment red 101, C.I. I. Pigment red 102, C.I. I. Pigment red 104, C.I. I. Pigment red 105, C.I. I. Pigment red 106, C.I. I. Pigment red 108, C.I. I. Pigment red 112, C.I. I. Pigment red 113, C.I. I. Pigment red 114, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 146, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 150, C.I. I. Pigment red 151, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 168, C.I. I. Pigment red 170, C.I. I. Pigment red 171, C.I. I. Pigment red 172, C.I. I. Pigment red 174, C.I. I. Pigment red 175, C.I. I. Pigment red 176, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. Pigment red 179, C.I. I. Pigment red 180, C.I. I. Pigment red 185, C.I. I. Pigment red 187, C.I. I. Pigment red 188, C.I. I. Pigment red 190, C.I. I. Pigment red 193, C.I. I. Pigment red 194, C.I. I. Pigment red 202, C.I. I. Pigment red 206, C.I. I. Pigment red 207, C.I. I. Pigment red 208, C.I. I. Pigment red 209, C.I. I. Pigment red 215, C.I. I. Pigment red 216, C.I. I. Pigment red 220, C.I. I. Pigment red 224, C.I. I. Pigment red 226, C.I. I. Pigment red 242, C.I. I. Pigment red 243, C.I. I. Pigment red 245, C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment red 255, C.I. I. Pigment red 264, C.I. I. Pigment red 265;
C. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 15: 6, C.I. I. Pigment blue 60;
C. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. Pigment green 58;
C. I. Pigment brown 23, C.I. I. Pigment brown 25; C.I. I. Pigment black 1, C.I. I. Pigment Black 7.

また、前記無機顔料の具体例としては、酸化チタン、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、亜鉛黄、べんがら(赤色酸化鉄(III))、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー、チタンブラック、合成鉄黒、カーボンブラック等を挙げることができる。   Specific examples of the inorganic pigment include titanium oxide, barium sulfate, calcium carbonate, zinc white, lead sulfate, yellow lead, zinc yellow, red bean (red iron (III) oxide), cadmium red, ultramarine blue, bitumen, and oxidation. Examples thereof include chrome green, cobalt green, amber, titanium black, synthetic iron black, and carbon black.

例えば、カラーフィルタの基板上に、本発明の色材分散液を後述するレジスト組成物として遮光層のパターンを形成する場合には、インク中に遮光性の高い黒色顔料を配合する。遮光性の高い黒色顔料としては、例えば、カーボンブラックや四三酸化鉄などの無機顔料、或いは、シアニンブラックなどの有機顔料を使用できる。   For example, when a pattern of a light shielding layer is formed on a color filter substrate as a resist composition to be described later using the color material dispersion of the present invention, a black pigment having a high light shielding property is blended in the ink. As the black pigment having a high light shielding property, for example, an inorganic pigment such as carbon black or iron trioxide or an organic pigment such as cyanine black can be used.

上記分散可能な染料としては、染料に各種置換基を付与したり、公知のレーキ化(造塩化)手法を用いて、溶剤に不溶化することにより分散可能となった染料や、溶解度の低い溶剤と組み合わせて用いることにより分散可能となった染料が挙げられる。このような分散可能な染料と、前記(A)分散剤とを組み合わせて用いることにより当該染料の分散性や分散安定性を向上することができる。
分散可能な染料としては、従来公知の染料の中から適宜選択することができる。このような染料としては、例えば、アゾ染料、金属錯塩アゾ染料、アントラキノン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料、シアニン染料、ナフトキノン染料、キノンイミン染料、メチン染料、フタロシアニン染料などを挙げることができる。
なお、目安として、10gの溶剤(又は混合溶剤)に対して染料の溶解量が10mg以下であれば、当該溶剤(又は混合溶剤)において、当該染料が分散可能であると判定することができる。
Examples of the dispersible dye include dyes that have been made dispersible by imparting various substituents to the dye, or insolubilized in a solvent using a known rake (chlorination) technique, and solvents having low solubility The dye which became dispersible by using in combination is mentioned. By using such a dispersible dye in combination with the (A) dispersant, the dispersibility and dispersion stability of the dye can be improved.
The dispersible dye can be appropriately selected from conventionally known dyes. Examples of such dyes include azo dyes, metal complex azo dyes, anthraquinone dyes, triphenylmethane dyes, xanthene dyes, cyanine dyes, naphthoquinone dyes, quinoneimine dyes, methine dyes, and phthalocyanine dyes.
As a guide, if the amount of dye dissolved in 10 g of solvent (or mixed solvent) is 10 mg or less, it can be determined that the dye can be dispersed in the solvent (or mixed solvent).

本発明に用いられる色材の平均一次粒径としては、カラーフィルタの着色層とした場合に、所望の発色が可能なものであればよく、特に限定されず、用いる色材の種類によっても異なるが、10〜100nmの範囲内であることが好ましく、15〜60nmであることがより好ましい。色材の平均一次粒径が上記範囲であることにより、本発明の色材分散液を用いて製造されたカラーフィルタを備えた表示装置を高コントラストで、かつ高品質なものとすることができる。
なお、上記色材の平均粒径は、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で求めることができる。具体的には、個々の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、その平均をその粒子の粒径とした。次に100個以上の粒子についてそれぞれ粒子の体積(質量)を、求めた粒径の直方体と近似して求め、体積平均粒径として求めそれを平均粒径とする。なお、電子顕微鏡は透過型(TEM)又は走査型(SEM)のいずれを用いても同じ結果を得ることができる。
The average primary particle size of the color material used in the present invention is not particularly limited as long as it can produce a desired color when it is used as a color layer of a color filter, and varies depending on the type of color material used. Is preferably in the range of 10 to 100 nm, more preferably 15 to 60 nm. When the average primary particle diameter of the color material is in the above range, a display device including a color filter manufactured using the color material dispersion of the present invention can be made with high contrast and high quality. .
In addition, the average particle diameter of the said color material can be calculated | required by the method of measuring the magnitude | size of a primary particle directly from an electron micrograph. Specifically, the minor axis diameter and major axis diameter of each primary particle were measured, and the average was taken as the particle diameter of the particle. Next, for each of 100 or more particles, the volume (mass) of each particle is obtained by approximating a rectangular parallelepiped having the obtained particle size, and is obtained as a volume average particle size, which is defined as the average particle size. Note that the same result can be obtained regardless of whether the electron microscope is a transmission type (TEM) or a scanning type (SEM).

また、色材分散液中の色材の平均分散粒径は、用いる色材の種類によっても異なるが、10〜100nmの範囲内であることが好ましく、15〜60nmの範囲内であることがより好ましい。
色材分散液中の色材の平均分散粒径は、少なくとも溶剤を含有する分散媒体中に分散している色材粒子の分散粒径であって、レーザー光散乱粒度分布計により測定されるものである。レーザー光散乱粒度分布計による粒径の測定としては、色材分散液に用いられている溶剤で、色材分散液をレーザー光散乱粒度分布計で測定可能な濃度に適宜希釈(例えば、1000倍など)し、レーザー光散乱粒度分布計(例えば、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150)を用いて動的光散乱法により23℃にて測定することができる。ここでの平均分布粒径は、体積平均粒径である。
Moreover, although the average dispersed particle diameter of the color material in the color material dispersion varies depending on the type of the color material used, it is preferably within the range of 10 to 100 nm, and more preferably within the range of 15 to 60 nm. preferable.
The average dispersed particle size of the color material in the color material dispersion is the dispersed particle size of the color material particles dispersed in a dispersion medium containing at least a solvent, and is measured by a laser light scattering particle size distribution meter. It is. For particle size measurement with a laser light scattering particle size distribution meter, the color material dispersion is appropriately diluted to a concentration that can be measured with a laser light scattering particle size distribution meter (for example, 1000 times). Etc.) and can be measured at 23 ° C. by a dynamic light scattering method using a laser light scattering particle size distribution meter (for example, Nanotrack particle size distribution measuring device UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The average distribution particle size here is a volume average particle size.

本発明に用いられる、色材は、再結晶法、ソルベントソルトミリング法等の公知の方法にて製造することができる。また、市販の色材を微細化処理して用いても良い。   The coloring material used in the present invention can be produced by a known method such as a recrystallization method or a solvent salt milling method. Further, a commercially available color material may be used after being refined.

本発明の色材分散液において、色材の含有量は、特に限定されない。色材の含有量は、分散性及び分散安定性の点から、色材分散液中の全固形分100質量部に対して、5〜65質量部、より好ましくは8〜55質量部の割合で配合することが好ましい。
尚、本発明において固形分は、上述した溶剤以外のもの全てであり、溶剤中に溶解しているモノマー等も含まれる。
In the color material dispersion of the present invention, the content of the color material is not particularly limited. The content of the color material is 5 to 65 parts by mass, more preferably 8 to 55 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content in the color material dispersion from the viewpoint of dispersibility and dispersion stability. It is preferable to mix.
In the present invention, the solid content is everything other than the solvent described above, and includes monomers dissolved in the solvent.

[(C)溶剤]
本発明に用いられる溶剤としては、色材分散液中の各成分とは反応せず、これらを溶解もしくは分散可能な有機溶剤であればよく、特に限定されない。溶剤は単独もしくは2種以上組み合わせて使用することができる。
溶剤の具体例としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、N−プロピルアルコール、i−プロピルアルコールなどのアルコール系溶剤;メトキシアルコール、エトキシアルコールなどのセロソルブ系溶剤;メトキシエトキシエタノール、エトキシエトキシエタノールなどのカルビトール系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシプロピオン酸メチル、メトキシプロピオン酸エチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル、ヒドロキシプロピオン酸メチル、ヒドロキシプロピオン酸エチル、n−ブチルアセテート、イソブチルアセテート、酪酸イソブチル、酪酸n−ブチル、メトキシブチルアセテート、乳酸エチル、シクロヘキサノールアセテートなどのエステル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノンなどのケトン系溶剤;メトキシエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、メトキシブチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤;メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテート、ブチルカルビトールアセテート(BCA)などのカルビトールアセテート系溶剤;プロピレングリコールジアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート等のジアセテート類;ジエチルエーテル、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、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、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ジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどの非プロトン性アミド溶剤;γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレンなどの不飽和炭化水素系溶剤;N−ヘプタン、N−ヘキサン、N−オクタンなどの飽和炭化水素系溶剤;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類などの有機溶剤が挙げられる。これらの溶剤の中では、メトキシエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤;メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテート、ブチルカルビトールアセテート(BCA)などのカルビトールアセテート系溶剤;エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル系溶剤;メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤;シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤が好適に用いられる。中でも、本発明に用いる溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(CHOCHCH(CH)OCOCH)、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート(BCA)、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル、及び、3−メトキシブチルアセテートよりなる群から選択される1種以上であることが、他の成分の溶解性や塗布適性の点から好ましい。
[(C) Solvent]
The solvent used in the present invention is not particularly limited as long as it is an organic solvent that does not react with each component in the colorant dispersion and can dissolve or disperse them. A solvent can be used individually or in combination of 2 or more types.
Specific examples of the solvent include alcohol solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, N-propyl alcohol, and i-propyl alcohol; cellosolv solvents such as methoxy alcohol and ethoxy alcohol; methoxyethoxyethanol, ethoxyethoxyethanol, and the like. Carbitol solvents; ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethyl lactate, methyl hydroxypropionate, ethyl hydroxypropionate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, isobutyl butyrate, Ester solvents such as n-butyl butyrate, methoxybutyl acetate, ethyl lactate, cyclohexanol acetate; acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyrate Ketone solvents such as ketone, cyclohexanone, 2-heptanone; methoxyethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-3-methyl-1-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methoxybutyl acetate, ethoxyethyl acetate, Cellosolve acetate solvents such as ethyl cellosolve acetate; Carbitol acetate solvents such as methoxyethoxyethyl acetate, ethoxyethoxyethyl acetate, butyl carbitol acetate (BCA); Propylene glycol diacetate, 1,3-butylene glycol diacetate, etc. Diacetates; diethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol Ether solvents such as coal dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran; N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone Aprotic amide solvents such as lactones; lactone solvents such as γ-butyrolactone; unsaturated hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene and naphthalene; saturated hydrocarbons such as N-heptane, N-hexane and N-octane Solvents: organic solvents such as aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene. Among these solvents, cellosolve acetate solvents such as methoxyethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-3-methyl-1-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, ethoxyethyl acetate, ethyl cellosolve acetate; Carbitol acetate solvents such as methoxyethoxyethyl acetate, ethoxyethoxyethyl acetate and butyl carbitol acetate (BCA); ether solvents such as ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether and propylene glycol monomethyl ether; methyl methoxypropionate and ethoxypropionic acid Ester solvents such as ethyl and ethyl lactate; ketone solvents such as cyclohexanone are preferred Used. Among them, as the solvent used in the present invention, propylene glycol monomethyl ether acetate (CH 3 OCH 2 CH (CH 3 ) OCOCH 3 ), propylene glycol monomethyl ether, butyl carbitol acetate (BCA), 3-methoxy-3-methyl- One or more selected from the group consisting of 1-butyl acetate, ethyl ethoxypropionate, ethyl lactate, and 3-methoxybutyl acetate is preferable from the viewpoint of solubility of other components and applicability.

本発明の色材分散液は、以上のような溶剤を、当該溶剤を含む色材分散液全量に対して、通常、55〜95質量%の範囲内であることが好ましく、中でも65〜90質量%の範囲内であることが好ましく、70〜88質量%の範囲内であることがより好ましい。溶剤が少なすぎると、粘度が上昇し、分散性が低下しやすい。また、溶剤が多すぎると、顔料濃度が低下し、目標とする色度座標に達成することが困難な場合がある。   In the color material dispersion of the present invention, the solvent as described above is usually preferably in the range of 55 to 95% by mass, particularly 65 to 90% by mass with respect to the total amount of the color material dispersion containing the solvent. % Is preferably within the range of 70% to 88% by mass. When there is too little solvent, a viscosity will rise and a dispersibility will fall easily. Moreover, when there are too many solvents, a pigment density | concentration will fall and it may be difficult to achieve a target chromaticity coordinate.

(その他の成分)
本発明の色材分散液には、本発明の効果が損なわれない限り、更に必要に応じて、分散補助樹脂、その他の成分を配合してもよい。
分散補助樹脂としては、例えば後述するレジスト組成物で例示されるアルカリ可溶性樹脂が挙げられる。アルカリ可溶性樹脂の立体障害によって色材粒子同士が接触しにくくなり、分散安定化することやその分散安定化効果によって分散剤を減らす効果がある場合がある。
また、その他の成分としては、例えば、濡れ性向上のための界面活性剤、密着性向上のためのシランカップリング剤、消泡剤、ハジキ防止剤、酸化防止剤、凝集防止剤、紫外線吸収剤などが挙げられる。
(Other ingredients)
As long as the effect of this invention is not impaired, you may mix | blend a dispersion auxiliary resin and another component with the coloring material dispersion liquid of this invention as needed.
Examples of the dispersion auxiliary resin include alkali-soluble resins exemplified by a resist composition described later. The steric hindrance of the alkali-soluble resin makes it difficult for the colorant particles to come into contact with each other, and may have the effect of stabilizing the dispersion or reducing the dispersant due to the dispersion stabilizing effect.
Other components include, for example, surfactants for improving wettability, silane coupling agents for improving adhesion, antifoaming agents, repellency inhibitors, antioxidants, anti-aggregation agents, and UV absorbers. Etc.

本発明の色材分散液は、後述するレジスト組成物を調製するための予備調製物として用いられる。すなわち、色材分散液とは、後述のレジスト組成物を調製する前段階において予備調製される、(組成物中の色材成分質量)/(組成物中の色材成分以外の固形分質量)比の高い色材分散液である。具体的には、(組成物中の色材成分質量)/(組成物中の色材成分以外の固形分質量)比は通常1.0以上である。色材分散液と、後述する各成分とを混合することにより、分散性に優れたれレジスト組成物を調製することができる。   The color material dispersion of the present invention is used as a preliminary preparation for preparing a resist composition described later. That is, the color material dispersion is preliminarily prepared in a stage before preparing a resist composition described later, (color material component mass in the composition) / (solid content mass other than the color material component in the composition). This is a colorant dispersion having a high ratio. Specifically, the ratio of (mass of color material component in composition) / (mass of solid content other than color material component in composition) is usually 1.0 or more. By mixing the colorant dispersion and each component described later, the resist composition is excellent in dispersibility and can be prepared.

[色材分散液の製造方法]
本発明において、色材分散液の製造方法は、前記(B)色材が、前記塩型重合体により、溶剤中に分散された色材分散液が得られる方法であれば特に限定されない。中でも、色材の分散性及び分散安定性に優れ、レジスト組成物の残渣の発生が抑制される点から、以下の2つの製造方法のうちのいずれかとすることが好ましい。
[Production method of colorant dispersion]
In the present invention, the method for producing the color material dispersion is not particularly limited as long as the (B) color material is a method by which a color material dispersion dispersed in a solvent can be obtained by the salt polymer. Especially, it is preferable to set it as either of the following two manufacturing methods from the point which is excellent in the dispersibility and dispersion stability of a coloring material, and the generation | occurrence | production of the residue of a resist composition is suppressed.

即ち、本発明に係る色材分散液の第一の製造方法は、(A)分散剤と、(B)色材と、(C)溶剤とを含有する色材分散液の製造方法であって、
上記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体と、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素とを混合して、一般式(I)で表される構成単位が有するアミノ基の少なくとも一部と、前記化合物とを塩形成することにより(A)分散剤を調製する工程と、
(C)溶剤中、前記(A)分散剤の存在下で、(B)色材を分散する工程とを有することを特徴とする。
That is, the first method for producing a color material dispersion according to the present invention is a method for producing a color material dispersion containing (A) a dispersant, (B) a color material, and (C) a solvent. ,
Halogen which has a polymer having the structural unit represented by the above general formula (I) and one or more functional groups selected from the group consisting of an acidic group and an ester group thereof, and may have a hetero atom (A) a step of preparing a dispersant by mixing the activated hydrocarbon and salt-forming at least a part of the amino group of the structural unit represented by the general formula (I) with the compound;
(C) in the presence of the dispersant (A) in a solvent, and (B) a step of dispersing the coloring material.

また、本発明に係る色材分散液の第二の製造方法は、(A)分散剤と、(B)色材と、(C)溶剤とを含有する色材分散液の製造方法であって、
(C)溶剤と、上記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体と酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素と、(B)色材とを混合して、一般式(I)で表される構成単位が有するアミノ基の少なくとも一部と、前記化合物とを塩形成しながら、(B)色材を分散する工程とを有することを特徴とする。
A second method for producing a color material dispersion according to the present invention is a method for producing a color material dispersion containing (A) a dispersant, (B) a color material, and (C) a solvent. ,
(C) a solvent, a polymer having the structural unit represented by the above general formula (I), one or more functional groups selected from the group consisting of an acidic group and an ester group thereof, and a hetero atom. A halogenated hydrocarbon which may be mixed with the colorant (B), and forming at least a part of the amino group of the structural unit represented by the general formula (I) and the compound while forming a salt And (B) a step of dispersing the color material.

上記第一の製造方法によれば、塩型重合体を調製した後に、当該塩型重合体を分散剤として用いて色材を分散するため、上記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体と、上記特定のハロゲン化炭化水素の反応終点や反応率を正確に確認することができる。
また、上記第二の製造方法によれば、塩型重合体の分散剤を調製しながら、色材を分散するため、塩型重合体が自己凝集することがなく、色材分散液を効率よく調製することができ、また、分散性を向上することができる。
According to the first production method, after the salt-type polymer is prepared, the colorant is dispersed using the salt-type polymer as a dispersant. Therefore, the structural unit represented by the general formula (I) is The reaction end point and reaction rate of the polymer having the above-mentioned specific halogenated hydrocarbon can be confirmed accurately.
Further, according to the second production method, since the color material is dispersed while preparing the dispersant of the salt type polymer, the salt type polymer does not self-aggregate, and the color material dispersion is efficiently obtained. It can be prepared and the dispersibility can be improved.

上記第一の製造方法及び上記第二の製造方法において色材は、従来公知の分散機を用いて分散することができる。
分散機の具体例としては、2本ロール、3本ロール等のロールミル、ボールミル、振動ボールミル等のボールミル、ペイントコンディショナー、連続ディスク型ビーズミル、連続アニュラー型ビーズミル等のビーズミルが挙げられる。ビーズミルの好ましい分散条件として、使用するビーズ径は0.03〜3.0mmが好ましく、より好ましくは0.05〜2.0mmである。
In the first production method and the second production method, the color material can be dispersed using a conventionally known disperser.
Specific examples of the dispersing machine include roll mills such as two rolls and three rolls, ball mills such as a ball mill and a vibration ball mill, bead mills such as a paint conditioner, a continuous disk type bead mill, and a continuous annular type bead mill. As a preferable dispersion condition of the bead mill, the bead diameter to be used is preferably 0.03 to 3.0 mm, and more preferably 0.05 to 2.0 mm.

具体的には、ビーズ径が比較的大きめな2.0mmジルコニアビーズで予備分散を行い、更にビーズ径が比較的小さめな0.1mmジルコニアビーズで本分散することが挙げられる。また、分散後、0.5〜2μmのフィルターで濾過することが好ましい。   Specifically, preliminary dispersion is performed with 2.0 mm zirconia beads having a relatively large bead diameter, and main dispersion is further performed with 0.1 mm zirconia beads having a relatively small bead diameter. Moreover, it is preferable to filter with a filter of 0.5 to 2 μm after dispersion.

[レジスト組成物]
本発明に係るレジスト組成物は、前記本発明に係る色材分散液と、(D)アルカリ可溶性樹脂と、(E)多官能モノマーと、(F)光開始剤とを含有することを特徴とする。
本発明のレジスト組成物は、前記本発明に係る色材分散液を用いることにより、色材の分散性及び分散安定性に優れるとともに、現像残渣の発生が抑制されながら、アルカリ現像時の現像時間を短縮することができる。
[Resist composition]
The resist composition according to the present invention comprises the colorant dispersion according to the present invention, (D) an alkali-soluble resin, (E) a polyfunctional monomer, and (F) a photoinitiator. To do.
The resist composition of the present invention is excellent in the dispersibility and dispersion stability of the color material by using the color material dispersion according to the present invention, and the development time at the time of alkali development while suppressing generation of development residue. Can be shortened.

本発明のレジスト組成物は、(A)分散剤と、(B)色材と、(C)溶剤と、(D)アルカリ可溶性樹脂と、(E)多官能モノマーと、(F)光開始剤とを少なくとも含有するものであり、本発明の効果を損なわない範囲で、更に他の成分を含有してもよいものである。以下、本発明のレジスト組成物に含まれる各成分について説明するが、(A)分散剤、(B)色材、及び(C)溶剤については、上記本発明の色材分散液において説明したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。   The resist composition of the present invention comprises (A) a dispersant, (B) a color material, (C) a solvent, (D) an alkali-soluble resin, (E) a polyfunctional monomer, and (F) a photoinitiator. In the range which does not impair the effect of this invention, it may contain another component further. Hereinafter, each component contained in the resist composition of the present invention will be described, but (A) the dispersant, (B) the color material, and (C) the solvent are those described in the color material dispersion of the present invention. The description here is omitted.

<(D)アルカリ可溶性樹脂>
本発明におけるアルカリ可溶性樹脂は酸性基を有するものであり、バインダー樹脂として作用し、かつパターン形成する際に用いられる現像液、特に好ましくはアルカリ現像液に可溶性であるものの中から、適宜選択して使用することができる。
本発明における好ましいアルカリ可溶性樹脂は、酸性基としてカルボキシル基を有する樹脂であり、具体的には、カルボキシル基を有するアクリル系共重合体、カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましいものは、側鎖にカルボキシル基を有するとともに、さらに側鎖にエチレン性不飽和基等の光重合性官能基を有するものである。光重合性官能基を含有することにより形成される硬化膜の膜強度が向上するからである。また、これらアクリル系共重合体、及びエポキシアクリレート樹脂は、2種以上混合して使用してもよい。
<(D) Alkali-soluble resin>
The alkali-soluble resin in the present invention has an acidic group, acts as a binder resin, and is suitably selected from developers used for pattern formation, particularly preferably those that are soluble in an alkali developer. Can be used.
A preferable alkali-soluble resin in the present invention is a resin having a carboxyl group as an acidic group, and specific examples thereof include an acrylic copolymer having a carboxyl group and an epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group. Among these, particularly preferred are those having a carboxyl group in the side chain and further having a photopolymerizable functional group such as an ethylenically unsaturated group in the side chain. This is because the film strength of the cured film formed by containing the photopolymerizable functional group is improved. These acrylic copolymers and epoxy acrylate resins may be used as a mixture of two or more.

カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーとエチレン性不飽和モノマーを共重合して得られる。
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、更に芳香族炭素環を有する構成単位を含有していてもよい。芳香族炭素環はレジスト組成物に塗膜性を付与する成分として機能する。
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、更にエステル基を有する構成単位を含有していてもよい。エステル基を有する構成単位は、レジスト組成物のアルカリ可溶性を抑制する成分として機能するだけでなく、溶剤に対する溶解性、さらには溶剤再溶解性を向上させる成分としても機能する。
The acrylic copolymer having a carboxyl group is obtained by copolymerizing a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer and an ethylenically unsaturated monomer.
The acrylic copolymer having a carboxyl group may further contain a structural unit having an aromatic carbocyclic ring. The aromatic carbocycle functions as a component that imparts coating properties to the resist composition.
The acrylic copolymer having a carboxyl group may further contain a structural unit having an ester group. The structural unit having an ester group not only functions as a component that suppresses alkali solubility of the resist composition, but also functions as a component that improves the solubility in a solvent and further the solvent re-solubility.

カルボキシル基を有するアクリル系共重合体の具体例としては、例えば、特開2013−029832号公報に記載のものを挙げることができ、具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート等のカルボキシル基を有しないモノマーと、(メタ)アクリル酸及びその無水物から選ばれる1種以上とからなるコポリマーを例示できる。また、上記のコポリマーに、例えばグリシジル基、水酸基等の反応性官能基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させるなどして、エチレン性不飽和結合を導入したポリマー等も例示できるが、これらに限定されるものではない。
これらの中で、コポリマーにグリシジル基又は水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加等することにより、エチレン性不飽和結合を導入したポリマー等は、露光時に、後述する多官能性モノマーと重合することが可能となり、着色層がより安定なものとなる点で、特に好適である。
Specific examples of the acrylic copolymer having a carboxyl group include those described in JP 2013-029832 A, and specifically, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) ) A copolymer composed of a monomer having no carboxyl group such as acrylate, and one or more selected from (meth) acrylic acid and anhydrides thereof. In addition, for example, a polymer having an ethylenically unsaturated bond introduced by adding an ethylenically unsaturated compound having a reactive functional group such as a glycidyl group or a hydroxyl group to the above copolymer can be exemplified, but the present invention is not limited thereto. Is not to be done.
Among these, a polymer having an ethylenically unsaturated bond introduced, for example, by adding an ethylenically unsaturated compound having a glycidyl group or a hydroxyl group to the copolymer is polymerized with a polyfunctional monomer described later at the time of exposure. This is particularly suitable in that the colored layer becomes more stable.

カルボキシル基含有共重合体におけるカルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーの共重合割合は、通常、5〜50質量%、好ましくは10〜40質量%である。この場合、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーの共重合割合が5質量%未満では、得られる塗膜のアルカリ現像液に対する溶解性が低下し、パターン形成が困難になる。また、共重合割合が50質量%を超えると、アルカリ現像液による現像時に、形成されたパターンの基板からの脱落やパターン表面の膜荒れを来たしやすくなる傾向がある。   The copolymerization ratio of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer in the carboxyl group-containing copolymer is usually 5 to 50% by mass, preferably 10 to 40% by mass. In this case, when the copolymerization ratio of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer is less than 5% by mass, the solubility of the resulting coating film in an alkaline developer is lowered, and pattern formation becomes difficult. On the other hand, when the copolymerization ratio exceeds 50% by mass, there is a tendency that the formed pattern is easily detached from the substrate or the pattern surface is roughened during development with an alkali developer.

カルボキシル基含有共重合体の好ましい質量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000〜50,000の範囲であり、さらに好ましくは3,000〜20,000である。1,000未満では硬化後のバインダー機能が著しく低下し、50,000を超えるとアルカリ現像液による現像時に、パターン形成が困難となる場合がある。
なお、カルボキシル基含有共重合体の上記質量平均分子量(Mw)は、ポリスチレンを標準物質とし、THFを溶離液としてショウデックスGPCシステム−21H(Shodex GPC System−21H)により測定した。
The mass average molecular weight (Mw) of the carboxyl group-containing copolymer is preferably in the range of 1,000 to 50,000, more preferably 3,000 to 20,000. If it is less than 1,000, the binder function after curing is remarkably lowered, and if it exceeds 50,000, pattern formation may be difficult during development with an alkaline developer.
In addition, the said mass mean molecular weight (Mw) of the carboxyl group-containing copolymer was measured by Shodex GPC System-21H (polystyrene) as a standard substance and THF as an eluent.

カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂としては、特に限定されるものではないが、エポキシ化合物と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物を酸無水物と反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート化合物が適している。
エポキシ化合物、不飽和基含有モノカルボン酸、及び酸無水物は、公知のものの中から適宜選択して用いることができる。カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂は、それぞれ1種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
Although it does not specifically limit as an epoxy (meth) acrylate resin which has a carboxyl group, The epoxy (meth) obtained by making the reaction material of an epoxy compound and unsaturated group containing monocarboxylic acid react with an acid anhydride. Acrylate compounds are suitable.
The epoxy compound, unsaturated group-containing monocarboxylic acid, and acid anhydride can be appropriately selected from known ones. The epoxy (meth) acrylate resins having a carboxyl group may be used alone or in combination of two or more.

レジスト組成物において用いられるアルカリ可溶性樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、その含有量としては特に制限はないが、レジスト組成物の固形分全量に対してアルカリ可溶性樹脂は好ましくは5〜60質量%、さらに好ましくは10〜40質量%の範囲内である。アルカリ可溶性樹脂の含有量が上記下限値よりも少ないと、充分なアルカリ現像性が得られない場合があり、また、アルカリ可溶性樹脂の含有量が上記上限値よりも多いと、現像時に膜荒れや画素の欠けが発生する場合がある。尚、本発明において固形分は、上述した溶剤以外のもの全てであり、液状の多官能モノマー等も含まれる。   The alkali-soluble resin used in the resist composition may be used singly or in combination of two or more, and the content is not particularly limited, but the total solid content of the resist composition The alkali-soluble resin is preferably in the range of 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 40% by mass. If the content of the alkali-soluble resin is less than the above lower limit, sufficient alkali developability may not be obtained, and if the content of the alkali-soluble resin is more than the above upper limit, the film may be rough during development. Pixel missing may occur. In the present invention, the solid content is everything except the above-mentioned solvent, and includes a liquid polyfunctional monomer.

<(E)多官能モノマー>
レジスト組成物において用いられる多官能モノマーは、後述する光開始剤によって重合可能なものであればよく、特に限定されず、通常、エチレン性不飽和二重結合を2つ以上有する化合物が用いられ、特にアクリロイル基又はメタクリロイル基を2つ以上有する、多官能(メタ)アクリレートであることが好ましい。
このような多官能(メタ)アクリレートとしては、従来公知のものの中から適宜選択して用いればよい。具体例としては、例えば、特開2013−029832号公報に記載のもの等が挙げられる。
<(E) polyfunctional monomer>
The polyfunctional monomer used in the resist composition is not particularly limited as long as it can be polymerized by a photoinitiator described later, and usually a compound having two or more ethylenically unsaturated double bonds is used. In particular, a polyfunctional (meth) acrylate having two or more acryloyl groups or methacryloyl groups is preferable.
Such polyfunctional (meth) acrylate may be appropriately selected from conventionally known ones. Specific examples thereof include those described in JP2013-029832A.

これらの多官能(メタ)アクリレートは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、本発明のレジスト組成物に優れた光硬化性(高感度)が要求される場合には、多官能モノマーが、重合可能な二重結合を3つ(三官能)以上有するものであるものが好ましく、3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物が好ましく、具体的には、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートのコハク酸変性物、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ペンタ(メタ)アクリレートのコハク酸変性物、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が好ましい。
レジスト組成物において用いられる上記多官能モノマーの含有量は、特に制限はないが、レジスト組成物の固形分全量に対して多官能モノマーは好ましくは5〜60質量%、さらに好ましくは10〜40質量%の範囲内である。多官能モノマーの含有量が上記下限値より少ないと十分に光硬化が進まず、露光部分が現像時に溶出する場合があり、また、多官能モノマーの含有量が上記上限値より多いとアルカリ現像性が低下するおそれがある。
These polyfunctional (meth) acrylates may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. When the resist composition of the present invention requires excellent photocurability (high sensitivity), the polyfunctional monomer has three (trifunctional) or more polymerizable double bonds. Preferred are poly (meth) acrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols and their modified dicarboxylic acids. Specifically, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, penta Succinic acid modification of erythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate , Dipentaerythritol hexa Meth) acrylate are preferable.
The content of the polyfunctional monomer used in the resist composition is not particularly limited, but the polyfunctional monomer is preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 40% by mass based on the total solid content of the resist composition. %. If the polyfunctional monomer content is less than the above lower limit, photocuring will not proceed sufficiently, and the exposed part may be eluted during development, and if the polyfunctional monomer content is greater than the above upper limit, alkali developability May decrease.

<(F)光開始剤>
レジスト組成物において用いられる光開始剤としては、特に制限はなく、従来知られている各種光開始剤の中から、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。具体例としては、例えば、特開2013−029832号公報に記載のもの等が挙げられる。
<(F) Photoinitiator>
There is no restriction | limiting in particular as a photoinitiator used in a resist composition, From the various photoinitiators known conventionally, it can use 1 type or in combination of 2 or more types. Specific examples thereof include those described in JP2013-029832A.

レジスト組成物において用いられる光開始剤の含有量は、特に制限はないが、レジスト組成物の固形分全量に対して光開始剤は好ましくは3〜40質量%、さらに好ましくは10〜30質量%の範囲内である。この含有量が上記下限値より少ないと十分に光硬化が進まず、露光部分が現像時に溶出する場合があり、一方上記上限値より多いと、得られる着色層の黄変性が強くなって輝度が低下する場合がある。   The content of the photoinitiator used in the resist composition is not particularly limited, but the photoinitiator is preferably 3 to 40% by mass, more preferably 10 to 30% by mass based on the total solid content of the resist composition. Is within the range. If this content is less than the above lower limit, the photocuring will not proceed sufficiently, and the exposed part may be eluted during development, while if it exceeds the above upper limit, the yellowing of the resulting colored layer will become strong and the luminance will be high. May decrease.

<任意添加成分>
レジスト組成物には、必要に応じて各種添加剤を含むものであってもよい。
添加剤としては、例えば、酸化防止剤の他、重合停止剤、連鎖移動剤、レベリング剤、可塑剤、界面活性剤、消泡剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、密着促進剤等などが挙げられる。
<Optional components>
The resist composition may contain various additives as necessary.
Examples of the additive include an antioxidant, a polymerization terminator, a chain transfer agent, a leveling agent, a plasticizer, a surfactant, an antifoaming agent, a silane coupling agent, an ultraviolet absorber, and an adhesion promoter. Can be mentioned.

本発明のレジスト組成物は、更に酸化防止剤を含有することが、耐熱性の点から好ましい。酸化防止剤は従来公知のものの中から適宜選択すればよい。酸化防止剤の具体例としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、ヒドラジン系酸化防止剤等が挙げられ、耐熱性の点から、ヒンダードフェノール系酸化防止剤を用いることが好ましい。   The resist composition of the present invention preferably further contains an antioxidant from the viewpoint of heat resistance. The antioxidant may be appropriately selected from conventionally known antioxidants. Specific examples of antioxidants include, for example, hindered phenol antioxidants, amine antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfur antioxidants, hydrazine antioxidants, and the like. From the viewpoint, it is preferable to use a hindered phenol-based antioxidant.

酸化防止剤を用いる場合、その配合量は、本発明の効果が損なわれない範囲であれば特に限定されない。酸化防止剤の配合量としては、レジスト組成物中の全固形分100質量部に対して、酸化防止剤が0.1〜5.0質量部であることが好ましく、0.5〜4.0質量部であることがより好ましい。上記下限値以上であれば、耐熱性に優れている。一方、上記上限値以下であれば、本発明のレジスト組成物を高感度のレジスト組成物とすることができる。   When using antioxidant, the compounding quantity will not be specifically limited if it is a range by which the effect of this invention is not impaired. As a compounding quantity of antioxidant, it is preferable that antioxidant is 0.1-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of total solids in a resist composition, 0.5-4.0. More preferably, it is part by mass. If it is more than the said lower limit, it is excellent in heat resistance. On the other hand, if it is below the said upper limit, the resist composition of this invention can be made into a highly sensitive resist composition.

また、界面活性剤及び可塑剤の具体例としては、例えば、特開2013−029832号公報に記載のものが挙げられる。   Specific examples of the surfactant and the plasticizer include those described in JP2013-029832A.

<レジスト組成物における各成分の配合割合>
(B)色材の合計の含有量は、レジスト組成物の固形分全量に対して、3〜65質量%、より好ましくは4〜55質量%の割合で配合することが好ましい。上記下限値以上であれば、レジスト組成物を所定の膜厚(通常は1.0〜5.0μm)に塗布した際の着色層が充分な色濃度を有する。また、上記上限値以下であれば、保存安定性に優れると共に、充分な硬度や、基板との密着性を有する着色層を得ることができる。
また、(A)分散剤、及びその他の分散剤の合計の含有量としては、(B)色材を均一に分散することができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、レジスト組成物の固形分100質量部に対して3〜60質量部用いることができる。更に、レジスト組成物の固形分100質量部に対して5〜50質量部の割合で配合するのが好ましく、特に10〜40質量部の割合で配合するのが好ましい。上記下限値以上であれば、色材の分散性及び分散安定性に優れ、保存安定性に優れている。また、上記上限値以下であれば、現像性が良好なものとなる。なお、(A)分散剤の質量は、前記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体と、当該重合体と塩形成している酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素との合計の質量である。
(D)アルカリ可溶性樹脂、(E)多官能モノマー、(F)光開始剤は、これらの合計量が、レジスト組成物の固形分全量に対して10〜92質量%、好ましくは15〜87質量%の割合で配合するのが好ましい。上記下限値以上であれば、充分な硬度や、基板との密着性を有する着色層を得ることができる。また上記上限値以下であれば、現像性に優れたり、熱収縮による微小なシワの発生も抑制される。
また、(C)溶剤の含有量は、着色層を精度良く形成することができる範囲で適宜設定すればよい。該溶剤を含むレジスト組成物の全量に対して、通常、55〜95質量%の範囲内であることが好ましく、中でも、65〜88質量%の範囲内であることがより好ましい。上記溶剤の含有量が、上記範囲内であることにより、塗布性に優れたものとすることができる。
<Combination ratio of each component in resist composition>
(B) It is preferable to mix | blend the total content of a coloring material in the ratio of 3-65 mass% with respect to solid content whole quantity of a resist composition, More preferably, it is 4-55 mass%. If it is more than the said lower limit, the colored layer at the time of apply | coating a resist composition to predetermined | prescribed film thickness (usually 1.0-5.0 micrometers) has sufficient color density. Moreover, if it is below the said upper limit, while being excellent in storage stability, the colored layer which has sufficient hardness and adhesiveness with a board | substrate can be obtained.
Further, the total content of (A) the dispersant and other dispersants is not particularly limited as long as (B) the color material can be uniformly dispersed. 3-60 mass parts can be used with respect to 100 mass parts of solid content of a composition. Furthermore, it is preferable to mix | blend in the ratio of 5-50 mass parts with respect to 100 mass parts of solid content of a resist composition, and it is preferable to mix | blend especially in the ratio of 10-40 mass parts. If it is more than the said lower limit, it is excellent in the dispersibility and dispersion stability of a coloring material, and is excellent in storage stability. Moreover, if it is below the said upper limit, developability will become favorable. The mass of the (A) dispersant is selected from the group consisting of a polymer having the structural unit represented by the general formula (I), an acidic group that forms a salt with the polymer, and an ester group thereof. It is the total mass with the halogenated hydrocarbon which has 1 or more types of functional groups which may have a hetero atom.
The total amount of (D) alkali-soluble resin, (E) polyfunctional monomer, and (F) photoinitiator is 10 to 92 mass%, preferably 15 to 87 mass%, based on the total solid content of the resist composition. It is preferable to mix | blend in the ratio of%. If it is more than the said lower limit, the colored layer which has sufficient hardness and adhesiveness with a board | substrate can be obtained. Moreover, if it is below the said upper limit, it is excellent in developability and generation | occurrence | production of the fine wrinkles by heat shrink is also suppressed.
Moreover, what is necessary is just to set suitably content of (C) solvent in the range which can form a colored layer accurately. Usually, it is preferably in the range of 55 to 95% by mass, more preferably in the range of 65 to 88% by mass, based on the total amount of the resist composition containing the solvent. When the content of the solvent is within the above range, the coating property can be excellent.

<レジスト組成物の製造方法>
本発明のレジスト組成物の製造方法は特に限定されず、例えば、前記本発明の色材分散液に、(D)アルカリ可溶性樹脂と、(E)多官能モノマーと、(F)光開始剤と、必要に応じてその他の成分を添加し、公知の混合手段を用いて混合することにより得ることができる。
<Method for producing resist composition>
The method for producing the resist composition of the present invention is not particularly limited. For example, the color material dispersion of the present invention includes (D) an alkali-soluble resin, (E) a polyfunctional monomer, and (F) a photoinitiator. It can be obtained by adding other components as necessary and mixing them using a known mixing means.

[カラーフィルタ]
本発明に係るカラーフィルタは、透明基板と、当該透明基板上に設けられた着色層とを少なくとも備えるカラーフィルタであって、当該着色層の少なくとも1つが、前記本発明に係るレジスト組成物を硬化させて形成されてなる着色層を有する。
[Color filter]
The color filter according to the present invention is a color filter including at least a transparent substrate and a colored layer provided on the transparent substrate, and at least one of the colored layers cures the resist composition according to the present invention. And having a colored layer formed.

このような本発明に係るカラーフィルタについて、図を参照しながら説明する。図1は、本発明のカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。図1によれば、本発明のカラーフィルタ10は、透明基板1と、遮光部2と、着色層3とを有している。   Such a color filter according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the color filter of the present invention. According to FIG. 1, the color filter 10 of the present invention has a transparent substrate 1, a light shielding part 2, and a colored layer 3.

(着色層)
本発明のカラーフィルタに用いられる着色層は、少なくとも1つが、前記本発明に係るレジスト組成物を硬化させて形成されてなる着色層である。
着色層は、通常、後述する透明基板上の遮光部の開口部に形成され、通常3色以上の着色パターンから構成される。
また、当該着色層の配列としては、特に限定されず、例えば、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、4画素配置型等の一般的な配列とすることができる。また、着色層の幅、面積等は任意に設定することができる。
当該着色層の厚みは、塗布方法、レジスト組成物の固形分濃度や粘度等を調整することにより、適宜制御されるが、通常、1〜5μmの範囲であることが好ましい。
(Colored layer)
At least one of the colored layers used in the color filter of the present invention is a colored layer formed by curing the resist composition according to the present invention.
The colored layer is usually formed in an opening of a light shielding part on a transparent substrate, which will be described later, and is usually composed of three or more colored patterns.
In addition, the arrangement of the colored layers is not particularly limited, and for example, a general arrangement such as a stripe type, a mosaic type, a triangle type, or a four-pixel arrangement type can be used. Moreover, the width | variety, area, etc. of a colored layer can be set arbitrarily.
The thickness of the colored layer is appropriately controlled by adjusting the coating method, the solid content concentration, the viscosity, and the like of the resist composition, but is usually preferably in the range of 1 to 5 μm.

当該着色層は、例えば、下記の方法により形成することができる。
まず、前述した本発明のレジスト組成物を、スプレーコート法、ディップコート法、バーコート法、コールコート法、スピンコート法などの塗布手段を用いて後述する透明基板上に塗布して、ウェット塗膜を形成させる。
次いで、ホットプレートやオーブンなどを用いて、該ウェット塗膜を乾燥させたのち、これに、所定のパターンのマスクを介して露光し、アルカリ可溶性樹脂及び多官能モノマー等を光重合反応させて、感光性の塗膜とする。露光に使用される光源としては、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプなどの紫外線、電子線等が挙げられる。露光量は、使用する光源や塗膜の厚みなどによって適宜調整される。
また、露光後に重合反応を促進させるために、加熱処理を行ってもよい。加熱条件は、使用するレジスト組成物中の各成分の配合割合や、塗膜の厚み等によって適宜選択される。
The colored layer can be formed by the following method, for example.
First, the above-described resist composition of the present invention is applied on a transparent substrate described later using an application means such as a spray coating method, a dip coating method, a bar coating method, a call coating method, or a spin coating method, and wet coating is performed. A film is formed.
Next, after drying the wet coating film using a hot plate or oven, it is exposed to light through a mask having a predetermined pattern, and an alkali-soluble resin and a polyfunctional monomer are photopolymerized. A photosensitive coating film is used. Examples of the light source used for exposure include ultraviolet rays such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp, and an electron beam. The exposure amount is appropriately adjusted depending on the light source used, the thickness of the coating film, and the like.
Moreover, in order to promote a polymerization reaction after exposure, you may heat-process. The heating conditions are appropriately selected depending on the blending ratio of each component in the resist composition to be used, the thickness of the coating film, and the like.

次に、現像液を用いて現像処理し、未露光部分を溶解、除去することにより、所望のパターンで塗膜が形成される。現像液としては、通常、水や水溶性溶剤にアルカリを溶解させた溶液が用いられる。このアルカリ溶液には、界面活性剤などを適量添加してもよい。また、現像方法は一般的な方法を採用することができる。
現像処理後は、通常、現像液の洗浄、レジスト組成物の硬化塗膜の乾燥が行われ、着色層が形成される。なお、現像処理後に、塗膜を十分に硬化させるために加熱処理を行ってもよい。加熱条件としては特に限定はなく、塗膜の用途に応じて適宜選択される。
Next, it develops using a developing solution, a coating film is formed with a desired pattern by melt | dissolving and removing an unexposed part. As the developer, a solution in which an alkali is dissolved in water or a water-soluble solvent is usually used. An appropriate amount of a surfactant or the like may be added to the alkaline solution. Further, a general method can be adopted as the developing method.
After the development treatment, the developer is usually washed and the cured coating film of the resist composition is dried to form a colored layer. In addition, you may heat-process in order to fully harden a coating film after image development processing. The heating conditions are not particularly limited and are appropriately selected depending on the application of the coating film.

(遮光部)
本発明のカラーフィルタにおける遮光部は、後述する透明基板上にパターン状に形成されるものであって、一般的なカラーフィルタに遮光部として用いられるものと同様とすることができる。
当該遮光部のパターン形状としては、特に限定されず、例えば、ストライプ状、マトリクス状等の形状が挙げられる。この遮光部としては、例えば、黒色顔料をバインダー樹脂中に分散又は溶解させたものや、クロム、酸化クロム等の金属薄膜等が挙げられる。この金属薄膜は、CrO膜(xは任意の数)及びCr膜が2層積層されたものであってもよく、また、より反射率を低減させたCrO膜(xは任意の数)、CrN膜(yは任意の数)及びCr膜が3層積層されたものであってもよい。
当該遮光部が黒色色材をバインダー樹脂中に分散又は溶解させたものである場合、この遮光部の形成方法としては、遮光部をパターニングすることができる方法であればよく、特に限定されず、例えば、遮光部用レジスト組成物を用いたフォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法等を挙げることができる。
(Shading part)
The light shielding part in the color filter of the present invention is formed in a pattern on a transparent substrate described later, and can be the same as that used as a light shielding part in a general color filter.
The pattern shape of the light shielding portion is not particularly limited, and examples thereof include a stripe shape and a matrix shape. Examples of the light-shielding portion include those obtained by dispersing or dissolving a black pigment in a binder resin, and metal thin films such as chromium and chromium oxide. The metal thin film may be a CrO x film (x is an arbitrary number) and a laminate of two Cr films, and a CrO x film (x is an arbitrary number) with a reduced reflectance. , CrN y film (y is an arbitrary number) and three layers of Cr film may be laminated.
When the light shielding part is a material in which a black color material is dispersed or dissolved in a binder resin, the light shielding part can be formed by any method that can pattern the light shielding part, and is not particularly limited. For example, a photolithography method, a printing method, an ink jet method, or the like using a resist composition for a light shielding part can be given.

遮光部の膜厚としては、金属薄膜の場合は0.2〜0.4μm程度で設定され、黒色色材をバインダー樹脂中に分散又は溶解させたものである場合は0.5〜2μm程度で設定される。   The thickness of the light shielding part is set to about 0.2 to 0.4 μm in the case of a metal thin film, and about 0.5 to 2 μm in the case where a black color material is dispersed or dissolved in a binder resin. Is set.

(透明基板)
本発明のカラーフィルタにおける透明基板としては、可視光に対して透明な基材であればよく、特に限定されず、一般的なカラーフィルタに用いられる透明基板を使用することができる。具体的には、石英ガラス、無アルカリガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板、フレキシブルガラス等の可撓性やフレキシブル性を有する透明なフレキシブル材が挙げられる。
当該透明基板の厚みは、特に限定されるものではないが、本発明のカラーフィルタの用途に応じて、例えば100μm〜1mm程度のものを使用することができる。
なお、本発明のカラーフィルタは、上記透明基板、遮光部及び着色層以外にも、例えば、オーバーコート層や透明電極層、さらには配向膜や柱状スペーサ等が形成されたものであってもよい。
(Transparent substrate)
The transparent substrate in the color filter of the present invention is not particularly limited as long as it is a base material transparent to visible light, and a transparent substrate used for a general color filter can be used. Specifically, a transparent rigid material having no flexibility such as quartz glass, alkali-free glass, or synthetic quartz plate, or a flexible or flexible resin such as a transparent resin film, an optical resin plate, or flexible glass. A transparent flexible material is mentioned.
Although the thickness of the said transparent substrate is not specifically limited, According to the use of the color filter of this invention, the thing of about 100 micrometers-1 mm can be used, for example.
The color filter of the present invention may be one in which, for example, an overcoat layer, a transparent electrode layer, an alignment film, a columnar spacer, or the like is formed in addition to the transparent substrate, the light shielding portion, and the colored layer. .

[液晶表示装置]
本発明の液晶表示装置は、前述した本発明に係るカラーフィルタと、対向基板と、前記カラーフィルタと前記対向基板との間に形成された液晶層とを有することを特徴とする。
このような本発明の液晶表示装置について、図を参照しながら説明する。図2は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。図2に例示するように本発明の液晶表示装置40は、カラーフィルタ10と、TFTアレイ基板等を有する対向基板20と、上記カラーフィルタ10と上記対向基板20との間に形成された液晶層30とを有している。
なお、本発明の液晶表示装置は、この図2に示される構成に限定されるものではなく、一般的にカラーフィルタが用いられた液晶表示装置として公知の構成とすることができる。
[Liquid Crystal Display]
The liquid crystal display device of the present invention includes the color filter according to the present invention described above, a counter substrate, and a liquid crystal layer formed between the color filter and the counter substrate.
Such a liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention. As illustrated in FIG. 2, the liquid crystal display device 40 of the present invention includes a color filter 10, a counter substrate 20 having a TFT array substrate and the like, and a liquid crystal layer formed between the color filter 10 and the counter substrate 20. 30.
Note that the liquid crystal display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 2, but can be a configuration generally known as a liquid crystal display device using a color filter.

本発明の液晶表示装置の駆動方式としては、特に限定はなく一般的に液晶表示装置に用いられている駆動方式を採用することができる。このような駆動方式としては、例えば、TN方式、IPS方式、OCB方式、及びMVA方式等を挙げることができる。本発明においてはこれらのいずれの方式であっても好適に用いることができる。
また、対向基板としては、本発明の液晶表示装置の駆動方式等に応じて適宜選択して用いることができる。
さらに、液晶層を構成する液晶としては、本発明の液晶表示装置の駆動方式等に応じて、誘電異方性の異なる各種液晶、及びこれらの混合物を用いることができる。
The driving method of the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited, and a driving method generally used for a liquid crystal display device can be employed. Examples of such a drive method include a TN method, an IPS method, an OCB method, and an MVA method. In the present invention, any of these methods can be preferably used.
Further, the counter substrate can be appropriately selected and used according to the driving method of the liquid crystal display device of the present invention.
Furthermore, as the liquid crystal constituting the liquid crystal layer, various liquid crystals having different dielectric anisotropy and mixtures thereof can be used according to the driving method of the liquid crystal display device of the present invention.

液晶層の形成方法としては、一般に液晶セルの作製方法として用いられる方法を使用することができ、例えば、真空注入方式や液晶滴下方式等が挙げられる。
真空注入方式では、例えば、あらかじめカラーフィルタ及び対向基板を用いて液晶セルを作製し、液晶を加温することにより等方性液体とし、キャピラリー効果を利用して液晶セルに液晶を等方性液体の状態で注入し、接着剤で封止することにより液晶層を形成することができる。その後、液晶セルを常温まで徐冷することにより、封入された液晶を配向させることができる。
また液晶滴下方式では、例えば、カラーフィルタの周縁にシール剤を塗布し、このカラーフィルタを液晶が等方相になる温度まで加熱し、ディスペンサー等を用いて液晶を等方性液体の状態で滴下し、カラーフィルタ及び対向基板を減圧下で重ね合わせ、シール剤を介して接着させることにより、液晶層を形成することができる。その後、液晶セルを常温まで徐冷することにより、封入された液晶を配向させることができる。
As a method for forming the liquid crystal layer, a method generally used as a method for manufacturing a liquid crystal cell can be used, and examples thereof include a vacuum injection method and a liquid crystal dropping method.
In the vacuum injection method, for example, a liquid crystal cell is prepared in advance using a color filter and a counter substrate, and the liquid crystal is heated to obtain an isotropic liquid. The liquid crystal layer can be formed by injecting in this state and sealing with an adhesive. Thereafter, the sealed liquid crystal can be aligned by slowly cooling the liquid crystal cell to room temperature.
In the liquid crystal dropping method, for example, a sealant is applied to the periphery of the color filter, the color filter is heated to a temperature at which the liquid crystal becomes isotropic, and the liquid crystal is dropped in an isotropic liquid state using a dispenser or the like. In addition, the liquid crystal layer can be formed by overlapping the color filter and the counter substrate under reduced pressure and bonding them with a sealant. Thereafter, the sealed liquid crystal can be aligned by slowly cooling the liquid crystal cell to room temperature.

[有機発光表示装置]
本発明に係る有機発光表示装置は、前述した本発明に係るカラーフィルタと、有機発光体とを有することを特徴とする。
このような本発明の有機発光表示装置について、図を参照しながら説明する。図3は、本発明の有機発光表示装置の一例を示す概略図である。図3に例示するように本発明の有機発光表示装置100は、カラーフィルタ10と、有機発光体80とを有している。カラーフィルタ10と、有機発光体80との間に、有機保護層50や無機酸化膜60を有していても良い。
[Organic light emitting display]
An organic light emitting display device according to the present invention includes the above-described color filter according to the present invention and an organic light emitter.
Such an organic light emitting display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic view illustrating an example of the organic light emitting display device of the present invention. As illustrated in FIG. 3, the organic light emitting display device 100 of the present invention includes a color filter 10 and an organic light emitter 80. An organic protective layer 50 and an inorganic oxide film 60 may be provided between the color filter 10 and the organic light emitter 80.

有機発光体80の積層方法としては、例えば、カラーフィルタ上面へ透明陽極71、正孔注入層72、正孔輸送層73、発光層74、電子注入層75、および陰極76を逐次形成していく方法や、別基板上へ形成した有機発光体80を無機酸化膜60上に貼り合わせる方法などが挙げられる。有機発光体80における、透明陽極71、正孔注入層72、正孔輸送層73、発光層74、電子注入層75、および陰極76、その他の構成は、公知のものを適宜用いることができる。このようにして作製された有機発光表示装置100は、例えば、パッシブ駆動方式の有機ELディスプレイにもアクティブ駆動方式の有機ELディスプレイにも適用可能である。
なお、本発明の有機発光表示装置は、この図3に示される構成に限定されるものではなく、一般的にカラーフィルタが用いられた有機発光表示装置として公知の構成とすることができる。
As a method for laminating the organic light emitter 80, for example, the transparent anode 71, the hole injection layer 72, the hole transport layer 73, the light emitting layer 74, the electron injection layer 75, and the cathode 76 are sequentially formed on the upper surface of the color filter. Examples thereof include a method and a method in which an organic light emitter 80 formed on another substrate is bonded onto the inorganic oxide film 60. As the transparent anode 71, the hole injection layer 72, the hole transport layer 73, the light emitting layer 74, the electron injection layer 75, the cathode 76, and other configurations in the organic light emitting body 80, known structures can be appropriately used. The organic light emitting display device 100 manufactured as described above can be applied to, for example, a passive drive type organic EL display or an active drive type organic EL display.
Note that the organic light emitting display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 3, and may be a known configuration as an organic light emitting display device that generally uses a color filter.

以下、本発明について実施例を示して具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. These descriptions do not limit the present invention.

合成例1(共重合体Aの製造)
冷却管、添加用ロート、窒素用インレット、機械的攪拌機、デジタル温度計を備えた500mL丸底4口セパラブルフラスコに、テトラヒドロフラン(THF)250質量部及び開始剤のジメチルケテンメチルトリメチルシリルアセタール5.81質量部を、添加用ロートを介して加え、充分に窒素置換を行った。触媒のテトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエートの1モル/Lアセトニトリル溶液0.5質量部を、シリンジを用いて注入し、第1モノマーのメタクリル酸メチル(MMA)70.1質量部を添加用ロートを用い、60分かけて滴下した。反応フラスコを氷浴で冷却することにより、温度を40℃未満に保った。1時間後、第2モノマーであるメタクリル酸ジメチルアミノエチル(DMAEMA)29.9質量部を20分かけて滴下した。1時間反応させた後、メタノール1質量部を加えて反応を停止させた。得られたブロック共重合体THF溶液はヘキサン中で再沈殿させ、濾過、真空乾燥により精製を行い、一般式(I)で表される構成単位を有する塩基性ブロック共重合体である、アミン価107mgKOH/gの共重合体Aを得た。このようにして得られた共重合体Aを、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)にて確認したところ、重量平均分子量Mw:7320、数平均分子量Mn:6150、分子量分布Mw/Mnは1.19であった。
Synthesis Example 1 (Production of Copolymer A)
In a 500 mL round bottom four-necked separable flask equipped with a condenser, addition funnel, nitrogen inlet, mechanical stirrer and digital thermometer, 250 parts by mass of tetrahydrofuran (THF) and initiator dimethylketenemethyltrimethylsilylacetal 5.81 Part by mass was added through an addition funnel, and nitrogen substitution was sufficiently performed. 0.5 parts by mass of a 1 mol / L acetonitrile solution of tetrabutylammonium m-chlorobenzoate as a catalyst was injected using a syringe, and 70.1 parts by mass of the first monomer methyl methacrylate (MMA) was added to the addition funnel. Used and added dropwise over 60 minutes. The temperature was kept below 40 ° C. by cooling the reaction flask with an ice bath. After 1 hour, 29.9 parts by mass of dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) as the second monomer was added dropwise over 20 minutes. After reacting for 1 hour, 1 part by mass of methanol was added to stop the reaction. The obtained block copolymer THF solution is reprecipitated in hexane, purified by filtration and vacuum drying, and is a basic block copolymer having a structural unit represented by the general formula (I). 107 mg KOH / g of copolymer A was obtained. The copolymer A thus obtained was confirmed by GPC (gel permeation chromatography). The weight average molecular weight Mw: 7320, the number average molecular weight Mn: 6150, and the molecular weight distribution Mw / Mn was 1.19. Met.

合成例2(共重合体Bの合成)
(1)マクロモノマーAの合成
冷却管、添加用ロート、窒素用インレット、機械的攪拌機、デジタル温度計を備えた反応器に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)80.0質量部を仕込み、窒素気流下で攪拌しながら、温度90℃に加温した。
MMAを50.0質量部、メタクリル酸−n−ブチル(BMA)を30.0質量部、メタクリル酸ベンジル(BzMA)を20.0質量部、メルカプトエタノールを4.0質量部、PGMEAを30質量部、α,α’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を1.0質量部の混合溶液を1.5時間かけて滴下し、更に3時間反応した。
次に、窒素気流を止めて、この反応溶液を80℃に冷却し、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(カレンズMOI(昭和電工(株)社製))8.74質量部、ジラウリン酸ジブチルすず0.125g、p−メトキシフェノール0.125質量部、及び、PGMEA10質量部、を加えて3時間攪拌することで、マクロモノマーA溶液を得た。
Synthesis Example 2 (Synthesis of copolymer B)
(1) Synthesis of Macromonomer A A reactor equipped with a cooling tube, addition funnel, nitrogen inlet, mechanical stirrer, and digital thermometer was charged with 80.0 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), and nitrogen was added. While stirring under an air stream, the temperature was raised to 90 ° C.
MMA 50.0 parts by mass, methacrylate-n-butyl (BMA) 30.0 parts by mass, benzyl methacrylate (BzMA) 20.0 parts by mass, mercaptoethanol 4.0 parts by mass, PGMEA 30 parts by mass A mixed solution of 1.0 part by mass of α, α′-azobisisobutyronitrile (AIBN) was added dropwise over 1.5 hours, followed by further reaction for 3 hours.
Next, the nitrogen stream was stopped, and the reaction solution was cooled to 80 ° C., and 8.74 parts by mass of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (Karenz MOI (manufactured by Showa Denko KK)), dibutyltin dilaurate was reduced to 0.8. 125 g, 0.125 parts by mass of p-methoxyphenol and 10 parts by mass of PGMEA were added and stirred for 3 hours to obtain a macromonomer A solution.

得られたマクロモノマーAを、GPCにて確認したところ、重量平均分子量(Mw)は4010、数平均分子量(Mn)は1910、分子量分布(Mw/Mn)は2.10であった。   When the obtained macromonomer A was confirmed by GPC, the weight average molecular weight (Mw) was 4010, the number average molecular weight (Mn) was 1910, and molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.10.

(2)マクロモノマーAを用いた共重合体Bの合成
冷却管、添加用ロート、窒素用インレット、機械的攪拌機、デジタル温度計を備えた反応器に、PGMEA80.0質量部を仕込み、窒素気流下攪拌しながら、温度85℃に加温した。
上記(1)で得られたマクロモノマーA溶液146.04質量部(有効固形分48質量部)、DMAEMA29.9質量部、n−ドデシルメルカプタン1.24質量部、PGMEA20.0質量部、AIBN0.5質量部の混合溶液混合溶液を1.5時間かけて滴下し、3時間加熱攪拌したのち、AIBN0.10質量部、PGMEA10.0質量部の混合液を10分かけて滴下し、更に同温で1時間熟成することで、グラフト共重合体溶液を得た。得られたグラフト共重合体溶液はヘキサン中で再沈殿させ、濾過、真空乾燥により精製を行い、一般式(I)で表される構成単位を有する、アミン価107mgKOH/gのグラフト共重合体である共重合体Bを得た。このようにして得られた共重合体Bを、GPCにて確認したところ、重量平均分子量(Mw)が11480、数平均分子量(Mn)が4650、分子量分布(Mw/Mn)が2.47であった。
(2) Synthesis of copolymer B using macromonomer A A reactor equipped with a cooling tube, an addition funnel, a nitrogen inlet, a mechanical stirrer, and a digital thermometer was charged with 80.0 parts by mass of PGMEA, and a nitrogen stream The mixture was heated to 85 ° C. with stirring.
146.04 parts by mass of macromonomer A solution obtained in (1) above (effective solid content 48 parts by mass), 29.9 parts by mass of DMAEMA, 1.24 parts by mass of n-dodecyl mercaptan, 20.0 parts by mass of PGMEA, AIBN0. After 5 parts by mass of the mixed solution mixed solution was added dropwise over 1.5 hours and heated and stirred for 3 hours, a mixed solution of AIBN 0.10 parts by mass and PGMEA 10.0 parts by mass was added dropwise over 10 minutes. For 1 hour to obtain a graft copolymer solution. The obtained graft copolymer solution was reprecipitated in hexane, purified by filtration and vacuum drying, and a graft copolymer having an amine value of 107 mgKOH / g having a structural unit represented by the general formula (I). A certain copolymer B was obtained. When the copolymer B thus obtained was confirmed by GPC, the weight average molecular weight (Mw) was 11480, the number average molecular weight (Mn) was 4650, and the molecular weight distribution (Mw / Mn) was 2.47. there were.

合成例3(アルカリ可溶性樹脂Aの合成)
重合槽に、PGMEAを300質量部仕込み、窒素雰囲気下で100℃に昇温した後、メタクリル酸2−フェノキシエチル(PhEMA)90質量部、MMA54質量部、メタクリル酸(MAA)36質量部及びパーブチルO(日油株式会社製)6質量部、連鎖移動剤(n−ドデシルメルカプタン)2質量部を1.5時間かけて連続的に滴下した。その後、100℃を保持して反応を続け、上記主鎖形成用混合物の滴下終了から2時間後に重合禁止剤として、p−メトキシフェノール0.1質量部を添加して重合を停止した。
次に、空気を吹き込みながら、エポキシ基含有化合物としてメタクリル酸グリシジル(GMA)20質量部を添加して、110℃に昇温した後、トリエチルアミン0.8質量部を添加して110℃で15時間付加反応させ、アルカリ可溶性樹脂A(重量平均分子量(Mw)8500、酸価75mgKOH/g、固形分40質量%)を得た。
なお、上記重量平均分子量の測定方法は、ポリスチレンを標準物質とし、THFを溶離液としてショウデックスGPCシステム−21H(Shodex GPC System−21H)により重量平均分子量を測定した。また酸価の測定方法は、JIS K 0070に基づいて測定した。
Synthesis Example 3 (Synthesis of alkali-soluble resin A)
The polymerization tank was charged with 300 parts by mass of PGMEA and heated to 100 ° C. in a nitrogen atmosphere, and then 90 parts by mass of 2-phenoxyethyl methacrylate (PhEMA), 54 parts by mass of MMA, 36 parts by mass of methacrylic acid (MAA) and perbutyl. 6 parts by mass of O (manufactured by NOF Corporation) and 2 parts by mass of a chain transfer agent (n-dodecyl mercaptan) were continuously added dropwise over 1.5 hours. Thereafter, the reaction was continued while maintaining 100 ° C., and after 2 hours from the completion of dropping of the main chain forming mixture, 0.1 part by mass of p-methoxyphenol was added as a polymerization inhibitor to terminate the polymerization.
Next, while blowing air, 20 parts by mass of glycidyl methacrylate (GMA) as an epoxy group-containing compound was added and the temperature was raised to 110 ° C., then 0.8 parts by mass of triethylamine was added, and the mixture was heated at 110 ° C. for 15 hours. By addition reaction, an alkali-soluble resin A (weight average molecular weight (Mw) 8500, acid value 75 mgKOH / g, solid content 40% by mass) was obtained.
In addition, the said weight average molecular weight measured the weight average molecular weight by Showex GPC system-21H (Shodex GPC System-21H) by using polystyrene as a standard substance and THF as an eluent. The acid value was measured based on JIS K 0070.

製造例1(塩型共重合体A溶液の調製)
100mL丸底フラスコ中でPGMEA20.84質量部に、合成例1で得られた共重合体A5.0質量部を溶解させ、変性剤として酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素であるα−ブロモフェニル酢酸(東京化成(株)社製)を0.21質量部(共重合体AのDMAEMAユニットに対し、0.1モル当量)加え、反応温度30℃で7時間攪拌することにより、固形分20質量%の塩型共重合体A溶液を得た。
Production Example 1 (Preparation of salt copolymer A solution)
One type selected from the group consisting of an acidic group and its ester group as a modifier, in which 5.0 parts by mass of copolymer A obtained in Synthesis Example 1 is dissolved in 20.84 parts by mass of PGMEA in a 100 mL round bottom flask. 0.21 parts by mass (DMAEMA unit of copolymer A) of α-bromophenylacetic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), which is a halogenated hydrocarbon having the above functional group and optionally having a hetero atom 0.1 mol equivalents) was added, and the mixture was stirred at a reaction temperature of 30 ° C. for 7 hours to obtain a salt-type copolymer A solution having a solid content of 20% by mass.

製造例2〜3(塩型共重合体B〜C溶液の調製)
製造例1において、変性剤の種類及び変性量を、表1−1のように変更した以外は、製造例1と同様にして、それぞれ、固形分20質量%の塩型共重合体B〜C溶液を得た。
なお、表1−1及び表1−2中の変性剤量は、共重合体A又は共重合体BのDMAEMAユニットに対するモル当量を表す。
Production Examples 2 to 3 (Preparation of salt copolymer B to C solution)
In Production Example 1, the salt type copolymers B to C each having a solid content of 20% by mass were prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the type of modifier and the modification amount were changed as shown in Table 1-1. A solution was obtained.
In addition, the amount of modifiers in Table 1-1 and Table 1-2 represents the molar equivalent of the copolymer A or the copolymer B to the DMAEMA unit.

製造例4(塩型共重合体D溶液の調製)
100mL丸底フラスコ中で、PGMEA22.12質量部に、合成例1で得られた共重合体A5.0質量部を溶解させ、変性剤として酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素であるα−ブロモフェニル酢酸(東京化成(株)社製)を0.21質量部(共重合体AのDMAEMAユニットに対し、0.1モル当量)、ベンジルブロミド(東京化成(株)社製)を0.33質量部(共重合体AのDMAEMAユニットに対し、0.2モル当量)加え、反応温度30℃で7時間攪拌することにより、固形分20質量%の塩型共重合体D溶液を得た。
Production Example 4 (Preparation of salt copolymer D solution)
In a 100 mL round bottom flask, 5.0 parts by mass of the copolymer A obtained in Synthesis Example 1 is dissolved in 22.12 parts by mass of PGMEA, and the modifier is selected from the group consisting of an acidic group and its ester group. 0.21 part by mass (DMAEMA of Copolymer A) of α-bromophenylacetic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), which is a halogenated hydrocarbon which has a functional group of more than one species and may have a hetero atom 0.1 mol equivalent to the unit) and 0.33 parts by mass of benzyl bromide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 mol equivalent to the DMAEMA unit of copolymer A) were added, and the reaction temperature was 30. By stirring at a temperature of 7 ° C. for 7 hours, a salt type copolymer D solution having a solid content of 20% by mass was obtained.

製造例5〜8(塩型共重合体E〜H溶液の調製)
製造例1において、変性剤の種類及び変性量を、表1−1のように変更した以外は、製造例1と同様にして、それぞれ、固形分20質量%の塩型共重合体E〜H溶液を得た。
Production Examples 5 to 8 (Preparation of salt copolymer E to H solution)
In Production Example 1, the salt type copolymers E to H each having a solid content of 20% by mass were prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the type of modifier and the amount of modification were changed as shown in Table 1-1. A solution was obtained.

製造例9(塩型共重合体I溶液の調製)
製造例4において、変性剤の種類及び変性量を、表1−1のように変更した以外は、製造例4と同様にして、固形分20質量%の塩型共重合体I溶液を得た。
Production Example 9 (Preparation of salt copolymer I solution)
In Production Example 4, a salt-type copolymer I solution having a solid content of 20% by mass was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the type and amount of the modifying agent were changed as shown in Table 1-1. .

製造例10(塩型共重合体J溶液の調製)
100mL丸底フラスコ中で、PGMEA23.28質量部に、合成例2で得られた共重合体B5.0質量部を溶解させ、変性剤としてα−ブロモフェニル酢酸(東京化成(株)社製)を0.82質量部(共重合体BのDMAEMAユニットに対し、0.4モル当量)加え、反応温度30℃で15時間攪拌することにより、固形分20質量%の塩型共重合体J溶液を得た。
Production Example 10 (Preparation of salt copolymer J solution)
In a 100 mL round bottom flask, 5.0 parts by mass of the copolymer B obtained in Synthesis Example 2 was dissolved in 23.28 parts by mass of PGMEA, and α-bromophenylacetic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used as a modifier. Is added in an amount of 0.82 parts by mass (0.4 molar equivalent based on the DMAEMA unit of copolymer B) and stirred at a reaction temperature of 30 ° C. for 15 hours to give a salt-type copolymer J solution having a solid content of 20% by mass. Got.

比較製造例1〜4(比較塩型共重合体K〜N溶液の調製)
製造例1において、変性剤の種類及び変性量を、表1−2のように変更した以外は、製造例1と同様にして、それぞれ、固形分20質量%の比較塩型共重合体K〜N溶液を得た。
Comparative Production Examples 1 to 4 (Preparation of Comparative Salt Type Copolymer KN Solution)
In Production Example 1, except that the type of modifier and the amount of modification were changed as shown in Table 1-2, in the same manner as in Production Example 1, each of the comparative salt-type copolymers K to 20% by solid content N solution was obtained.

比較製造例5(比較塩型共重合体O溶液の調製)
製造例1において、変性剤の種類及び変性量を、表1−2のように変更し、反応温度を80℃、反応時間を5時間に変更した以外は、製造例1と同様にして、固形分20質量%の比較塩型共重合体O溶液を得た。
Comparative Production Example 5 (Preparation of Comparative Salt Type Copolymer O Solution)
In Production Example 1, the type and amount of the modifying agent were changed as shown in Table 1-2, except that the reaction temperature was changed to 80 ° C. and the reaction time was changed to 5 hours. A comparative salt type copolymer O solution having a content of 20% by mass was obtained.

比較製造例6〜7(比較塩型共重合体P〜Q溶液の調製)
製造例1において、変性剤の種類及び変性量を、表1−2のように変更した以外は、製造例1と同様にして、固形分20質量%の比較塩型共重合体P〜Q溶液を得た。
Comparative Production Examples 6 to 7 (Preparation of Comparative Salt Type Copolymer P to Q Solutions)
In Production Example 1, a comparative salt-type copolymer P to Q solution having a solid content of 20% by mass was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the type and amount of the modifying agent were changed as shown in Table 1-2. Got.

比較製造例8(比較塩型共重合体R溶液の調製)
製造例4において、変性剤の種類及び変性量を、表1−2のように変更した以外は、製造例4と同様にして、固形分20質量%の比較塩型共重合体R溶液を得た。
Comparative Production Example 8 (Preparation of Comparative Salt Type Copolymer R Solution)
In Production Example 4, a comparative salt copolymer R solution having a solid content of 20% by mass was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the type and amount of the modifier were changed as shown in Table 1-2. It was.

Figure 2015189950
Figure 2015189950

実施例1
(1)色材分散液B−1の製造
分散剤として製造例1の塩型共重合体A溶液を16.25質量部、顔料としてC.I.ピグメントブルー15:6(PB15:6)を13.0質量部、合成例3で得られたアルカリ可溶性樹脂Aを16.25質量部、PGMEAを54.5質量部、2.0mmジルコニアビーズ100質量部をマヨネーズビンに入れ、予備解砕としてペイントシェーカー(浅田鉄工(株)製)にて1時間振とうし、次いで粒径2.0mmジルコニアビーズを取り出し、粒径0.1mmのジルコニアビーズ200質量部を加えて、同様に本解砕としてペイントシェーカーにて6時間分散を行い、色材分散液B−1を得た。
Example 1
(1) Production of Colorant Dispersion B-1 16.25 parts by mass of the salt-type copolymer A solution of Production Example 1 as a dispersant and C.I. I. Pigment Blue 15: 6 (PB15: 6) 13.0 parts by mass, alkali-soluble resin A obtained in Synthesis Example 3 16.25 parts by mass, PGMEA 54.5 parts by mass, 2.0 mm zirconia beads 100 parts by mass The portion was put into a mayonnaise bin and shaken for 1 hour with a paint shaker (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.) as a pre-crush, then the zirconia beads having a particle size of 2.0 mm were taken out, and 200 masses of zirconia beads having a particle size of 0.1 mm In the same manner, as this crushing, dispersion was performed for 6 hours with a paint shaker to obtain a colorant dispersion B-1.

(2)レジスト組成物B−1の製造
上記(1)で得られた色材分散液B−1を6.37質量部、合成例3で得られたアルカリ可溶性樹脂Aを1.82質量部、重合性多官能モノマー(商品名アロニックスM−403、東亞合成(株)社製)を1.09質量部、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルホリノプロパン−1−オン(光開始剤:商品名イルガキュア907、(株)BASFジャパン製)を0.26質量部、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(光開始剤:商品名イルガキュア369、BASFジャパン製)を0.06質量部、フッ素系界面活性剤(商品名メガファックR−08MH、DIC(株)製)を0.07質量部、PGMEAを10.33質量部加え、レジスト組成物B−1を得た。
(2) Production of resist composition B-1 6.37 parts by mass of the colorant dispersion B-1 obtained in (1) above and 1.82 parts by mass of the alkali-soluble resin A obtained in Synthesis Example 3 1.09 parts by mass of polymerizable polyfunctional monomer (trade name Aronix M-403, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one (Photoinitiator: trade name Irgacure 907, manufactured by BASF Japan Ltd.) 0.26 parts by mass, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 (photoinitiator : 0.06 parts by mass of trade name Irgacure 369, manufactured by BASF Japan), 0.07 parts by mass of fluorosurfactant (trade name MegaFac R-08MH, manufactured by DIC Corporation), and 10.33 parts by mass of PGMEA Part addition, Resist composition B-1 was obtained.

実施例2〜8
(1)色材分散液B−2〜B−8の製造
実施例1の(1)において、塩型共重合体A溶液の代わりに、それぞれ製造例2〜8の塩型共重合体B〜H溶液を用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして、色材分散液B−2〜B−8を得た。
(2)レジスト組成物B−2〜B−8の製造
実施例1の(2)において、色材分散液B−1の代わりに、それぞれ上記色材分散液B−2〜B−8を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、レジスト組成物B−2〜B−8を得た。
Examples 2-8
(1) Production of Color Material Dispersions B-2 to B-8 In Example 1 (1), instead of the salt copolymer A solution, the salt copolymers B of Production Examples 2 to 8, respectively. Color material dispersions B-2 to B-8 were obtained in the same manner as in Example 1 (1) except that the H solution was used.
(2) Production of resist compositions B-2 to B-8 In (2) of Example 1, the color material dispersions B-2 to B-8 were used instead of the color material dispersion B-1, respectively. Except for the above, resist compositions B-2 to B-8 were obtained in the same manner as (2) of Example 1.

実施例9
(1)色材分散液B−9の製造
実施例1の(1)において、塩型共重合体A溶液の代わりに、製造例10の塩型共重合体J溶液を用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして、色材分散液B−9を得た。
(2)レジスト組成物B−9の製造
実施例1の(2)において、色材分散液B−1の代わりに、上記色材分散液B−9を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、レジスト組成物B−9を得た。
Example 9
(1) Production of Color Material Dispersion B-9 In Example 1 (1), except that the salt-type copolymer A solution of Production Example 10 was used instead of the salt-type copolymer A solution. In the same manner as in Example 1 (1), a colorant dispersion B-9 was obtained.
(2) Production of Resist Composition B-9 In (2) of Example 1, Example 1 (2) except that Color Material Dispersion B-9 was used instead of Color Material Dispersion B-1. Resist composition B-9 was obtained in the same manner as 2).

実施例10
(1)色材分散液B−10の製造
合成例1で得られた共重合体AをPGMEAに溶解して、固形分20質量%の共重合体A溶液を得た。次いで、当該共重合体A溶液を13.96質量部、変性剤として酸及びハロゲン含有化合物であるα−ブロモフェニル酢酸を0.46質量部(共重合体AのDMAEMAユニットに対し、0.4モル当量)、顔料としてPB15:6を13.0質量部、合成例3で合成したアルカリ可溶性樹脂Aを16.25質量部、PGMEAを56.33質量部、2.0mmジルコニアビーズ100質量部をマヨネーズビンに入れ、予備解砕としてペイントシェーカー(浅田鉄工(株)製)にて1時間振とうし、次いで粒径2.0mmジルコニアビーズを取り出し、粒径0.1mmのジルコニアビーズ200質量部を加えて、同様に本解砕としてペイントシェーカーにて6時間分散を行い、色材分散液B−10を得た。
Example 10
(1) Production of Colorant Dispersion B-10 Copolymer A obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in PGMEA to obtain a copolymer A solution having a solid content of 20% by mass. Next, 13.96 parts by mass of the copolymer A solution, 0.46 parts by mass of α-bromophenylacetic acid as an acid and halogen-containing compound as a modifier (0.4% by mass with respect to the DMAEMA unit of copolymer A). Molar equivalent), 13.0 parts by mass of PB15: 6 as a pigment, 16.25 parts by mass of alkali-soluble resin A synthesized in Synthesis Example 3, 56.33 parts by mass of PGMEA, and 100 parts by mass of 2.0 mm zirconia beads. Put into mayonnaise bin, shake for 1 hour with paint shaker (manufactured by Asada Tekko Co., Ltd.) as preliminary crushing, then take out zirconia beads with a particle size of 2.0 mm, and add 200 parts by mass of zirconia beads with a particle size of 0.1 mm. In addition, similarly, as this crushing, dispersion was performed for 6 hours with a paint shaker to obtain a colorant dispersion B-10.

(2)レジスト組成物B−10の製造
実施例1の(2)において、色材分散液B−1の代わりに、上記色材分散液B−10を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、レジスト組成物B−10を得た。
(2) Production of Resist Composition B-10 In (2) of Example 1, Example 1 (2) except that Color Material Dispersion B-10 was used instead of Color Material Dispersion B-1. Resist composition B-10 was obtained in the same manner as 2).

比較例1
(1)比較色材分散液B−11の製造
実施例1の(1)において、塩型共重合体A溶液の代わりに、合成例1で得られた共重合体AのPGMEA溶液(固形分20質量%)を用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして、比較色材分散液B−11を得た。
(2)比較レジスト組成物B−11の製造
実施例1の(2)において、色材分散液B−1の代わりに、上記比較色材分散液B−11を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、比較レジスト組成物B−11を得た。
Comparative Example 1
(1) Production of Comparative Colorant Dispersion B-11 In Example 1 (1), instead of the salt copolymer A solution, the PGMEA solution of the copolymer A obtained in Synthesis Example 1 (solid content) Comparative colorant dispersion B-11 was obtained in the same manner as (1) of Example 1 except that 20% by mass) was used.
(2) Production of Comparative Resist Composition B-11 Example 1 except that Comparative Color Material Dispersion B-11 was used instead of Color Material Dispersion B-1 in Example 2 (2). Comparative resist composition B-11 was obtained in the same manner as in (2).

比較例2〜8
(1)比較色材分散液B−12〜B−18の製造
実施例1の(1)において、塩型共重合体A溶液の代わりに、比較製造例1〜7の比較塩型共重合体K、及び比較塩型共重合体M〜R溶液を用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして、比較色材分散液B−12〜B−18を得た。
(2)比較レジスト組成物B−12〜B−18の製造
実施例1の(2)において、色材分散液B−1の代わりに、それぞれ上記比較色材分散液B−12〜B−18を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、比較レジスト組成物B−12〜B−18を得た。
Comparative Examples 2-8
(1) Production of Comparative Colorant Dispersions B-12 to B-18 In Example 1 (1), instead of the salt copolymer A solution, the comparative salt copolymers of Comparative Production Examples 1 to 7 Comparative colorant dispersions B-12 to B-18 were obtained in the same manner as in Example 1 (1) except that K and comparative salt copolymer M to R solutions were used.
(2) Production of Comparative Resist Compositions B-12 to B-18 In (2) of Example 1, the above comparative color material dispersions B-12 to B-18 were used instead of the color material dispersion B-1. Comparative resist compositions B-12 to B-18 were obtained in the same manner as (2) of Example 1 except that was used.

比較例9
(1)比較色材分散液B−19の製造
比較例1の(1)において、共重合体Aの代わりに、合成例2の共重合体Bを用いた以外は、比較例1の(1)と同様にして、比較色材分散液B−19を得た。
(2)比較レジスト組成物B−19の製造
実施例1の(2)において、色材分散液B−1の代わりに、上記比較色材分散液B−19を用いた以外は、実施例1の(2)と同様にして、比較レジスト組成物B−19を得た。
Comparative Example 9
(1) Production of Comparative Colorant Dispersion B-19 In Comparative Example 1 (1), Comparative Example 1 (1) was used except that Copolymer B of Synthesis Example 2 was used instead of Copolymer A. ), A comparative color material dispersion B-19 was obtained.
(2) Production of Comparative Resist Composition B-19 In Example 1 (2), Example 1 was used except that the comparative color material dispersion B-19 was used instead of the color material dispersion B-1. Comparative resist composition B-19 was obtained in the same manner as in (2).

実施例11
(1)色材分散液R−1の製造
実施例1の(1)において、PB15:6の代わりに、C.I.ピグメントレッド177(PR177)を用い、塩型共重合体A溶液の代わりに、製造例9の塩型共重合体I溶液を用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして、色材分散液R−1を得た。
(2)レジスト組成物R−1の製造
実施例11の(1)で得られた色材分散液R−1を9.19質量部、合成例3で得られたアルカリ可溶性樹脂Aを1.27質量部、重合性多官能モノマー(商品名アロニックスM−403、東亞合成(株)社製)を0.76質量部、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルホリノプロパン−1−オン(光開始剤:商品名イルガキュア907、(株)BASFジャパン製)を0.18質量部、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1(光開始剤:商品名イルガキュア369、BASFジャパン製)を0.04質量部、フッ素系界面活性剤(商品名メガファックR−08MH、DIC(株)製)を0.07質量部、PGMEAを8.49質量部加え、レジスト組成物R−1を得た。
Example 11
(1) Production of Color Material Dispersion R-1 In (1) of Example 1, instead of PB15: 6, C.I. I. Pigment Red 177 (PR177) was used in the same manner as in (1) of Example 1 except that the salt type copolymer I solution of Production Example 9 was used instead of the salt type copolymer A solution. Material dispersion R-1 was obtained.
(2) Production of Resist Composition R-1 9.19 parts by mass of the colorant dispersion R-1 obtained in (1) of Example 11 and 1.1 of the alkali-soluble resin A obtained in Synthesis Example 3. 27 parts by mass, 0.76 parts by mass of polymerizable polyfunctional monomer (trade name Aronix M-403, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropane- 0.18 parts by mass of 1-one (photoinitiator: trade name Irgacure 907, manufactured by BASF Japan Ltd.), 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 ( Photoinitiator: 0.04 parts by mass of trade name Irgacure 369, manufactured by BASF Japan), 0.07 parts by mass of a fluorosurfactant (trade names MegaFac R-08MH, manufactured by DIC Corporation), and 8 PGMEA .49 parts by mass In addition, a resist composition R-1 was obtained.

実施例12
(1)色材分散液R−2の製造
実施例11の(1)において、塩型共重合体I溶液の代わりに製造例2の塩型共重合体B溶液を用いた以外は、実施例11の(1)と同様にして、色材分散液R−2を得た。
(2)レジスト組成物R−2の製造
実施例11の(2)において、色材分散液R−1の代わりに、上記色材分散液R−2を用いた以外は、実施例11の(2)と同様にして、レジスト組成物R−2を得た。
Example 12
(1) Production of Color Material Dispersion R-2 In Example 11 (1), except that the salt-type copolymer B solution of Production Example 2 was used instead of the salt-type copolymer I solution. In the same manner as in No. 11 (1), a colorant dispersion R-2 was obtained.
(2) Production of Resist Composition R-2 In Example 11 (2), except that the color material dispersion R-2 was used in place of the color material dispersion R-1, ( Resist composition R-2 was obtained in the same manner as 2).

比較例10
(1)比較色材分散液R−3の製造
実施例11の(1)において、塩型共重合体I溶液の代わりに、合成例1で得られた共重合体AのPGMEA溶液(固形分20質量%)を用いた以外は、実施例11の(1)と同様にして、比較色材分散液R−3を得た。
(2)比較レジスト組成物R−3の製造
実施例11の(2)において、色材分散液R−1の代わりに、上記比較色材分散液R−3を用いた以外は、実施例11の(2)と同様にして、比較レジスト組成物R−3を得た。
Comparative Example 10
(1) Production of Comparative Colorant Dispersion R-3 In Example 11 (1), instead of the salt copolymer I solution, the PGMEA solution (solid content) of the copolymer A obtained in Synthesis Example 1 Comparative colorant dispersion R-3 was obtained in the same manner as (1) of Example 11 except that 20% by mass) was used.
(2) Production of Comparative Resist Composition R-3 In Example 11 (2), Example 11 was used except that the comparative color material dispersion R-3 was used instead of the color material dispersion R-1. Comparative resist composition R-3 was obtained in the same manner as (2).

比較例11〜13
(1)比較色材分散液R−4〜R−6の製造
実施例11の(1)において、塩型共重合体I溶液の代わりに、それぞれ表3の塩型共重合体に変更した以外は、実施例11の(1)と同様にして、比較色材分散液R−4〜R−6を得た。
(2)比較レジスト組成物R−4〜R−6の製造
実施例11の(2)において、色材分散液R−1の代わりに、上記比較色材分散液R−4〜R−6を用いた以外は、実施例11の(2)と同様にして、比較レジスト組成物R−4〜R−6を得た。
Comparative Examples 11-13
(1) Production of Comparative Colorant Dispersions R-4 to R-6 In Example 11 (1), instead of the salt copolymer I solution, each was changed to the salt copolymer of Table 3 In the same manner as in Example 11 (1), comparative colorant dispersions R-4 to R-6 were obtained.
(2) Production of Comparative Resist Compositions R-4 to R-6 In (2) of Example 11, the comparative color material dispersions R-4 to R-6 were used in place of the color material dispersion R-1. Comparative resist compositions R-4 to R-6 were obtained in the same manner as (2) of Example 11 except that they were used.

実施例13
(1)色材分散液G−1の製造
実施例11の(1)において、PR177の代わりに、C.I.ピグメントグリーン58(PG58)を11.7質量部と、C.I.ピグメントイエロー150(PY150)を1.3質量部用い、塩型共重合体A溶液の代わりに、製造例9の塩型共重合体I溶液を用いた以外は、実施例11の(1)と同様にして、色材分散液G−1を得た。
(2)レジスト組成物G−1の製造
実施例11の(2)において、色材分散液R−1の代わりに、上記色材分散液G−1を用いた以外は、実施例11の(2)と同様にして、レジスト組成物G−1を得た。
Example 13
(1) Production of colorant dispersion G-1 In Example 11 (1), instead of PR177, C.I. I. Pigment Green 58 (PG58) in 11.7 parts by mass; I. Example 11 (1) except that 1.3 parts by mass of CI Pigment Yellow 150 (PY150) was used and the salt type copolymer I solution of Production Example 9 was used instead of the salt type copolymer A solution. Similarly, a color material dispersion G-1 was obtained.
(2) Production of resist composition G-1 In Example 11 (2), except that the above-mentioned color material dispersion G-1 was used instead of the color material dispersion R-1, ( In the same manner as in 2), a resist composition G-1 was obtained.

実施例14
(1)色材分散液G−2の製造
実施例13の(1)において、塩型共重合体I溶液の代わりに製造例2の塩型共重合体B溶液を用いた以外は、実施例13の(1)と同様にして、色材分散液G−2を得た。
(2)レジスト組成物G−2の製造
実施例13の(2)において、色材分散液G−1の代わりに、上記色材分散液G−2を用いた以外は、実施例13の(2)と同様にして、レジスト組成物G−2を得た。
Example 14
(1) Production of Colorant Dispersion G-2 In Example 13 (1), except that the salt-type copolymer B solution of Production Example 2 was used instead of the salt-type copolymer I solution. In the same manner as in (1) of No. 13, a colorant dispersion G-2 was obtained.
(2) Production of Resist Composition G-2 In Example 13 (2), Example 13 (2) except that the color material dispersion G-2 was used instead of the color material dispersion G-1. In the same manner as in 2), a resist composition G-2 was obtained.

比較例14
(1)比較色材分散液G−3の製造
実施例13の(1)において、塩型共重合体I溶液の代わりに、合成例1で得られた共重合体AのPGMEA溶液(固形分20質量%)を用いた以外は、実施例13の(1)と同様にして、比較色材分散液G−3を得た。
(2)比較レジスト組成物G−3の製造
実施例13の(2)において、色材分散液G−1の代わりに、上記比較色材分散液G−3を用いた以外は、実施例13の(2)と同様にして、比較レジスト組成物G−3を得た。
Comparative Example 14
(1) Production of Comparative Color Material Dispersion G-3 In Example 13 (1), instead of the salt copolymer I solution, the PGMEA solution (solid content) of the copolymer A obtained in Synthesis Example 1 Comparative colorant dispersion G-3 was obtained in the same manner as in Example 13 (1) except that 20% by mass) was used.
(2) Production of Comparative Resist Composition G-3 Example 13 except that the comparative color material dispersion G-3 was used in place of the color material dispersion G-1 in (2) of Example 13. Comparative resist composition G-3 was obtained in the same manner as in (2).

比較例15
(1)比較色材分散液G−4の製造
実施例13の(1)において、塩型共重合体I溶液の代わりに、塩型共重合体L溶液に変更した以外は、実施例13の(1)と同様にして、比較色材分散液G−4を得た。
(2)比較レジスト組成物G−4の製造
実施例13の(2)において、色材分散液G−1の代わりに、上記比較色材分散液G−4を用いた以外は、実施例13の(2)と同様にして、比較レジスト組成物G−4を得た。
Comparative Example 15
(1) Production of Comparative Colorant Dispersion G-4 In Example 13 (1), except that the salt-type copolymer I solution was replaced with a salt-type copolymer L solution, the same as in Example 13 Comparative colorant dispersion G-4 was obtained in the same manner as (1).
(2) Production of Comparative Resist Composition G-4 Example 13 except that the comparative color material dispersion G-4 was used in place of the color material dispersion G-1 in (2) of Example 13. Comparative resist composition G-4 was obtained in the same manner as in (2).

評価方法
<色材分散液の粘度安定性評価>
実施例及び比較例で得られた色材分散液についてそれぞれ、調製直後と、25℃で30日間保存後の粘度を測定し、保存前後の粘度から粘度変化率を算出し、粘度安定性を評価した。粘度測定には回転振動式粘度計を用いて、25.0±0.5℃における粘度を測定した。結果を表2〜4に示す。
(粘度安定性評価基準)
A:保存前後の粘度の変化率が15%未満
B:保存前後の粘度の変化率が15%以上25%未満
C:保存前後の粘度の変化率が25%以上
評価結果がAであれば色材分散液は分散安定性に優れており、実用上問題なく使用できる。
Evaluation method <Viscosity stability evaluation of colorant dispersion>
For the colorant dispersions obtained in Examples and Comparative Examples, the viscosity immediately after preparation and after storage for 30 days at 25 ° C. are measured, the rate of change in viscosity is calculated from the viscosity before and after storage, and the viscosity stability is evaluated. did. The viscosity was measured at 25.0 ± 0.5 ° C. using a rotational vibration viscometer. The results are shown in Tables 2-4.
(Viscosity stability evaluation criteria)
A: Change rate of viscosity before and after storage is less than 15% B: Change rate of viscosity before and after storage is 15% or more and less than 25% C: Change rate of viscosity before and after storage is 25% or more Color if evaluation result is A The material dispersion is excellent in dispersion stability and can be used practically without any problem.

<コントラスト評価>
実施例及び比較例で得られたレジスト組成物を、それぞれ厚み0.7mmで100mm×100mmのガラス基板(NHテクノグラス(株)社製、「NA35」)上に、スピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートを用いて80℃で3分間乾燥することにより、厚さ2.5μmの着色層を形成した。この着色層に高圧水銀灯を用いて超高圧水銀灯を用いて60mJ/cmの紫外線を照射した。
次に、当該着色基板を230℃のクリーンオーブンで30分間ポストベークし、得られた着色基板の平行輝度と直交輝度を測定した。
輝度の測定は、壷坂電機製コントラスト測定装置CT−1(光源:冷陰極間F10ランプ、輝度計:コニカミノルタ製LS−100)を用いて行った。
<Contrast evaluation>
The resist compositions obtained in the examples and comparative examples were each applied on a glass substrate (“NA35” manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) having a thickness of 0.7 mm and a size of 100 mm × 100 mm using a spin coater. Then, the 2.5-micrometer-thick colored layer was formed by drying for 3 minutes at 80 degreeC using a hotplate. The colored layer was irradiated with ultraviolet rays of 60 mJ / cm 2 using a high pressure mercury lamp and a super high pressure mercury lamp.
Next, the colored substrate was post-baked for 30 minutes in a clean oven at 230 ° C., and the parallel luminance and orthogonal luminance of the obtained colored substrate were measured.
The luminance was measured using a contrast measuring device CT-1 manufactured by Aisaka Electric Co., Ltd. (light source: F10 lamp between cold cathodes, luminance meter: LS-100 manufactured by Konica Minolta).

上記輝度の測定により得られた輝度の測定値を用い、以下の式により、コントラストをそれぞれ導き出した。
コントラスト=平行輝度(cd/m)/直交輝度(cd/m
各レジスト組成物のコントラストの評価は、基準のレジスト組成物を決めて、そのコントラストを基準とし、それぞれのコントラストに対する100分率(%)で算出し示した。具体的には、レジスト組成物B−1〜B−19のコントラストは、比較例1のレジスト組成物B−11(塩変性をしていない共重合体Aを分散剤として用いたレジスト組成物)のコントラストを基準とし、レジスト組成物R−1〜R−6のコントラストは、比較例10のレジスト組成物R−3(塩変性をしていない共重合体Aを分散剤として用いたレジスト組成物)のコントラストを基準とし、レジスト組成物G−1〜G−4のコントラストは、G−3(塩変性をしていない共重合体Aを分散剤として用いたレジスト組成物)のコントラストを基準とした。結果を、表2〜4に示す。
Using the measured luminance value obtained by the above luminance measurement, the contrast was derived from the following equations.
Contrast = parallel luminance (cd / m 2 ) / orthogonal luminance (cd / m 2 )
The evaluation of the contrast of each resist composition was performed by determining a reference resist composition and calculating the contrast with the contrast as a reference at a 100 fraction (%) with respect to each contrast. Specifically, the contrast of the resist compositions B-1 to B-19 is the same as that of the resist composition B-11 of Comparative Example 1 (resist composition using the copolymer A not subjected to salt modification as a dispersant). The contrast of the resist compositions R-1 to R-6 was determined based on the resist composition R-3 of Comparative Example 10 (resist composition using the copolymer A without salt modification as a dispersant). The contrast of resist compositions G-1 to G-4 is based on the contrast of G-3 (resist composition using copolymer A which is not salt-modified) as a dispersant. did. The results are shown in Tables 2-4.

<現像残渣評価>
実施例及び比較例で得られたレジスト組成物を、それぞれ厚み0.7mmで100mm×100mmのガラス基板(NHテクノグラス(株)社製、「NA35」)上に、スピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートを用いて80℃で3分間乾燥することにより、厚さ2.5μmの着色層を形成した。着色層が形成されたガラス板を、アルカリ現像液として0.05質量%水酸化カリウム水溶液を用いて60秒間シャワー現像した。上記着色層の形成後のガラス基板の未露光部(50mm×50mm)を、エタノールを含ませたレンズクリーナー(東レ社製、商品名トレシーMKクリーンクロス)で十分に拭き取り、そのレンズクリーナーの着色度合いを目視で観察した。結果を表2〜4に示す。
(現像残渣評価基準)
A:レンズクリーナーが全く着色しなかった。
B:ガラス基板上では残渣が観察されないが、レンズクリーナーの着色がわずかに認められた。
C:ガラス基板上で残渣が確認され、レンズクリーナーに明らかな着色が認められた。
現像残渣評価基準がA又はBであれば、現像残渣の発生が十分に抑制されていると評価され、実用上問題なく使用できる。
<Development residue evaluation>
The resist compositions obtained in the examples and comparative examples were each applied on a glass substrate (“NA35” manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) having a thickness of 0.7 mm and a size of 100 mm × 100 mm using a spin coater. Then, the 2.5-micrometer-thick colored layer was formed by drying for 3 minutes at 80 degreeC using a hotplate. The glass plate on which the colored layer was formed was subjected to shower development for 60 seconds using a 0.05% by mass aqueous potassium hydroxide solution as an alkaline developer. The unexposed portion (50 mm × 50 mm) of the glass substrate after the formation of the colored layer is sufficiently wiped with a lens cleaner (trade name Toraysee MK Clean Cloth, manufactured by Toray Industries, Inc.) containing ethanol, and the degree of coloring of the lens cleaner Was visually observed. The results are shown in Tables 2-4.
(Development residue evaluation criteria)
A: The lens cleaner was not colored at all.
B: No residue was observed on the glass substrate, but the lens cleaner was slightly colored.
C: Residue was confirmed on the glass substrate, and clear coloring was observed in the lens cleaner.
If the development residue evaluation standard is A or B, it is evaluated that the generation of the development residue is sufficiently suppressed, and it can be used practically without any problem.

<現像時間評価>
実施例及び比較例で得られたレジスト組成物を、それぞれ厚み0.7mmで100mm×100mmのガラス基板(NHテクノグラス(株)社製、「NA35」)上に、スピンコーターを用いて塗布した後、ホットプレートを用いて80℃で3分間乾燥することにより、厚さ2.5μmの着色層を形成した。この着色層にフォトマスクを介して超高圧水銀灯を用いて60mJ/cm2の紫外線を照射した。その後、上記着色層が形成されたガラス板を、アルカリ現像液として0.05質量%水酸化カリウム水溶液を用いてシャワー現像し、上記着色層の未露光部が完全に溶解し、上記着色層を形成した箇所のガラス面が現れるまでの時間を現像時間として測定した。結果を表2〜4に示す。
<Development time evaluation>
The resist compositions obtained in the examples and comparative examples were each applied on a glass substrate (“NA35” manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) having a thickness of 0.7 mm and a size of 100 mm × 100 mm using a spin coater. Then, the 2.5-micrometer-thick colored layer was formed by drying for 3 minutes at 80 degreeC using a hotplate. This colored layer was irradiated with ultraviolet rays of 60 mJ / cm 2 through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, the glass plate on which the colored layer is formed is shower-developed using an aqueous 0.05% by weight potassium hydroxide solution as an alkaline developer, and the unexposed portion of the colored layer is completely dissolved. The time until the glass surface of the formed part appeared was measured as the development time. The results are shown in Tables 2-4.

Figure 2015189950
Figure 2015189950

Figure 2015189950
Figure 2015189950

Figure 2015189950
Figure 2015189950

[結果のまとめ]
表2〜表4の結果から、分散剤として、一般式(I)で表される構成単位を有する重合体であって、一般式(I)で表される構成単位が有するアミノ基の少なくとも一部と、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基とハロゲン原子とを有する化合物とが塩形成した重合体を用いた実施例1〜14の色材分散液は、色材の分散安定性に優れていることが明らかとなった。また当該実施例1〜14の色材分散液を用いて調製された実施例1〜14のレジスト組成物は、色材の分散性が優れるためコントラストに優れ、現像性に優れ、更に現像残渣が発生しなかった。
変性剤として、ベンジルブロミド又はベンジルクロリドを用いた比較例2〜5は、色材の分散安定性は良好であったが、現像残渣の発生が見られた。比較例4は実施例1と同様のアルカリ現像速度であることから、アルカリ現像速度が速ければ現像残渣の発生が抑制できるわけではないことが明らかにされた。また、変性剤として、酢酸やフタル酸モノベンジルといった酸性基を有する化合物を用いた比較例6及び7についても、アルカリ現像速度が速いが、現像残渣の発生が見られた。更に、変性剤として、ベンジルブロミドとフタル酸モノベンジルとを組み合わせて用いた比較例8も、現像残渣の発生が見られた。このことから、変性剤として、ハロゲン原子を有する化合物と、酸性基乃至酸エステルを有する化合物を組み合わせて用いた場合でも、現像残渣の発生を抑制することができないことが明らかとなった。
[Summary of results]
From the results of Tables 2 to 4, it is a polymer having a structural unit represented by the general formula (I) as a dispersant, and at least one of the amino groups of the structural unit represented by the general formula (I). The colorant dispersions of Examples 1 to 14 using a polymer formed by salt formation of a part and a compound having at least one functional group selected from the group consisting of an acidic group and an ester group thereof and a halogen atom It was revealed that the dispersion stability of the coloring material is excellent. In addition, the resist compositions of Examples 1 to 14 prepared using the color material dispersions of Examples 1 to 14 are excellent in contrast because of excellent dispersibility of the color material, excellent in developability, and further have a development residue. Did not occur.
In Comparative Examples 2 to 5 using benzyl bromide or benzyl chloride as the modifying agent, although the dispersion stability of the color material was good, development residue was observed. Since Comparative Example 4 has the same alkali development speed as that of Example 1, it has been clarified that the generation of development residue cannot be suppressed if the alkali development speed is high. Further, in Comparative Examples 6 and 7 using a compound having an acidic group such as acetic acid or monobenzyl phthalate as the modifier, the development rate was generated although the alkali development speed was high. Further, in Comparative Example 8 in which benzyl bromide and monobenzyl phthalate were used in combination as modifiers, development residues were observed. From this, it became clear that even when a compound having a halogen atom and a compound having an acidic group or an acid ester are used in combination as the modifier, the development residue cannot be suppressed.

1 透明基板
2 遮光部
3 着色層
10 カラーフィルタ
20 対向基板
30 液晶層
40 液晶表示装置
50 有機保護層
60 無機酸化膜
71 透明陽極
72 正孔注入層
73 正孔輸送層
74 発光層
75 電子注入層
76 陰極
80 有機発光体
100 有機発光表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate 2 Light-shielding part 3 Colored layer 10 Color filter 20 Opposite substrate 30 Liquid crystal layer 40 Liquid crystal display device 50 Organic protective layer 60 Inorganic oxide film 71 Transparent anode 72 Hole injection layer 73 Hole transport layer 74 Light emitting layer 75 Electron injection layer 76 Cathode 80 Organic light emitter 100 Organic light emitting display device

Claims (9)

(A)分散剤と、(B)色材と、(C)溶剤とを含有する色材分散液であって、(A)分散剤が、下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体であって、一般式(I)で表される構成単位が有するアミノ基の少なくとも一部と、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素とが塩形成した重合体である、色材分散液。
Figure 2015189950
(一般式(I)中、Rは、水素原子又はメチル基、Aは、直接結合又は2価の連結基、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、又はヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基を表し、RとRとが互いに結合して環構造を形成してもよい。R及びRは、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
A colorant dispersion containing (A) a dispersant, (B) a colorant, and (C) a solvent, wherein (A) the dispersant is a structural unit represented by the following general formula (I) A polymer having at least a part of an amino group of the structural unit represented by the general formula (I), and at least one functional group selected from the group consisting of an acidic group and an ester group thereof A colorant dispersion which is a polymer formed by salt formation with a halogenated hydrocarbon which may have a hetero atom.
Figure 2015189950
(In General Formula (I), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, A is a direct bond or a divalent linking group, and R 2 and R 3 each independently include a hydrogen atom or a hetero atom. And R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a ring structure, and R 2 and R 3 may be the same or different from each other.
前記酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素が、芳香族環を有する、請求項1に記載の色材分散液。   The halogenated hydrocarbon which has 1 or more types of functional groups selected from the group which consists of the said acidic group and its ester group, and may have a hetero atom has an aromatic ring. Color material dispersion. 前記酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素における前記酸性基が、カルボキシル基である、請求項1に記載の色材分散液。   The said acidic group in the halogenated hydrocarbon which has 1 or more types of functional groups selected from the group which consists of the said acidic group and its ester group, and may have a hetero atom is a carboxyl group. The colorant dispersion described in 1. (A)分散剤と、(B)色材と、(C)溶剤とを含有する色材分散液の製造方法であって、
下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体と、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素とを混合して、一般式(I)で表される構成単位が有するアミノ基の少なくとも一部と、前記酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素とを塩形成することにより(A)分散剤を調製する工程と、
(C)溶剤中、前記(A)分散剤の存在下で、(B)色材を分散する工程とを有する、色材分散液の製造方法。
Figure 2015189950
(一般式(I)中、Rは、水素原子又はメチル基、Aは、直接結合又は2価の連結基、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又はヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基を表し、RとRとが互いに結合して環構造を形成してもよい。R及びRは、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
A method for producing a colorant dispersion containing (A) a dispersant, (B) a colorant, and (C) a solvent,
A halogen having a hetero atom having a polymer having a structural unit represented by the following general formula (I), one or more functional groups selected from the group consisting of an acidic group and an ester group thereof One or more functional groups selected from the group consisting of at least a part of the amino group of the structural unit represented by the general formula (I) and the acidic group and ester group thereof And (A) preparing a dispersant by salt formation with a halogenated hydrocarbon which may have a hetero atom,
(C) In the presence of the dispersing agent (A) in a solvent, (B) a step of dispersing the coloring material, and a method for producing a coloring material dispersion.
Figure 2015189950
(In the general formula (I), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, A is a direct bond or a divalent linking group, and R 2 and R 3 each independently contain a hydrogen atom or a hetero atom. Represents a good hydrocarbon group, and R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a ring structure, and R 2 and R 3 may be the same or different from each other.
(A)分散剤と、(B)色材と、(C)溶剤とを含有する色材分散液の製造方法であって、
(C)溶剤と、下記一般式(I)で表される構成単位を有する重合体と、酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素と、(B)色材とを混合して、一般式(I)で表される構成単位が有するアミノ基の少なくとも一部と、前記酸性基及びそのエステル基よりなる群から選択される1種以上の官能基を有し、ヘテロ原子を有してもよいハロゲン化炭化水素とを塩形成しながら、(B)色材を分散する工程を有する、色材分散液の製造方法。
Figure 2015189950
(一般式(I)中、Rは、水素原子又はメチル基、Aは、直接結合又は2価の連結基、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子又はヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基を表し、RとRとが互いに結合して環構造を形成してもよい。R及びRは、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
A method for producing a colorant dispersion containing (A) a dispersant, (B) a colorant, and (C) a solvent,
(C) a solvent, a polymer having a structural unit represented by the following general formula (I), and one or more functional groups selected from the group consisting of an acidic group and an ester group thereof, and a heteroatom Mixing the halogenated hydrocarbon which may have and (B) the coloring material, at least a part of the amino group of the structural unit represented by the general formula (I), the acidic group and its ester group A colorant having a step of dispersing (B) a colorant while forming a salt with a halogenated hydrocarbon which has one or more functional groups selected from the group consisting of and may have a hetero atom A method for producing a dispersion.
Figure 2015189950
(In the general formula (I), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, A is a direct bond or a divalent linking group, and R 2 and R 3 each independently contain a hydrogen atom or a hetero atom. Represents a good hydrocarbon group, and R 2 and R 3 may be bonded to each other to form a ring structure, and R 2 and R 3 may be the same or different from each other.
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の色材分散液と、(D)アルカリ可溶性樹脂と、(E)多官能モノマーと、(F)光開始剤とを含有する、レジスト組成物。   A resist composition comprising the colorant dispersion according to any one of claims 1 to 3, (D) an alkali-soluble resin, (E) a polyfunctional monomer, and (F) a photoinitiator. 透明基板と、当該透明基板上に設けられた着色層とを少なくとも備えるカラーフィルタであって、当該着色層の少なくとも1つが請求項6に記載のレジスト組成物を硬化させて形成されてなる着色層を有することを特徴とするカラーフィルタ。   A color filter comprising at least a transparent substrate and a colored layer provided on the transparent substrate, wherein at least one of the colored layers is formed by curing the resist composition according to claim 6. A color filter comprising: 前記請求項7に記載のカラーフィルタと、対向基板と、前記カラーフィルタと前記対向基板との間に形成された液晶層とを有することを特徴とする液晶表示装置。   8. A liquid crystal display device comprising: the color filter according to claim 7; a counter substrate; and a liquid crystal layer formed between the color filter and the counter substrate. 前記請求項7に記載のカラーフィルタと、有機発光体を有することを特徴とする有機発光表示装置。   An organic light emitting display device comprising the color filter according to claim 7 and an organic light emitter.
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