JP2017078105A - Curable composition, method for producing cured film, color filter, light-shielding film, solid-state image sensor, and image display device - Google Patents

Curable composition, method for producing cured film, color filter, light-shielding film, solid-state image sensor, and image display device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a curable composition capable of forming a cured film exhibiting excellent developability and excellent low reflectivity, a method for producing a cured film using the same, a color filter, a light-shielding film, a solid-state image sensor, and an image display device.SOLUTION: The curable composition contains: a fluorine-containing block copolymer having an A-B block copolymer moiety which comprises an A block having a hydroxyl group or an acid group and a B block having a fluorine atom; a polymerizable compound; a colorant; and a polymer compound selected from the group consisting of a polyacrylate-based polymer having a hydroxyl group or an acid group and a polymethacrylate-based polymer having a hydroxyl group or an acid group.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、硬化性組成物、硬化膜の製造方法、カラーフィルタ、遮光膜、固体撮像素子及び画像表示装置に関する。   The present invention relates to a curable composition, a method for producing a cured film, a color filter, a light shielding film, a solid-state imaging device, and an image display device.

固体撮像装置は、撮影レンズと、この撮影レンズの背後に配されるCCD(電荷結合素子)やCMOS(相補性金属酸化膜半導体)等の固体撮像素子と、この固体撮像素子が実装される回路基板とを備える。この固体撮像装置は、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話、スマートフォン等に搭載される。
固体撮像装置においては、可視光の反射によるノイズの発生が生じる場合がある。そこで、通常、固体撮像装置内に所定の遮光膜を設けることにより、ノイズの発生の抑制を図っている。
The solid-state imaging device includes a photographing lens, a solid-state imaging device such as a CCD (charge coupled device) and a CMOS (complementary metal oxide semiconductor) disposed behind the photographing lens, and a circuit on which the solid-state imaging device is mounted. A substrate. This solid-state imaging device is mounted on a digital camera, a mobile phone with a camera, a smartphone, or the like.
In a solid-state imaging device, noise may occur due to reflection of visible light. Therefore, the generation of noise is usually suppressed by providing a predetermined light shielding film in the solid-state imaging device.

特許文献1には、フッ素原子を含有する繰り返し単位と、カルボキシル基を含有する繰り返し単位とを有する含フッ素樹脂(ランダムポリマー)を含むレジスト組成物(感光性樹脂組成物)が開示されており、この組成物にチタンブラック、カーボンブラック等の黒色顔料を加えることで、遮光用塗膜の形成材料として使用できる旨が記載されている。   Patent Document 1 discloses a resist composition (photosensitive resin composition) including a fluorine-containing resin (random polymer) having a repeating unit containing a fluorine atom and a repeating unit containing a carboxyl group, It is described that a black pigment such as titanium black or carbon black can be added to the composition as a material for forming a light-shielding coating film.

特開2005−315984号公報JP 2005-315984 A

ところで、遮光膜には、近年、様々な要求が求められている。
例えば、固体撮像装置の小型化や薄型化、高感度化に伴い、遮光膜のより一層の低反射化が求められている。特に、生産性に優れるスピンコート法などの塗布法により上記のような低反射性の遮光膜を形成することができれば、工業的な点から好ましい。
本発明者らは、特許文献1を参考にして含フッ素樹脂を含む感光性樹脂組成物を用いて遮光膜を製造して検討を行ったところ、上記感光性樹脂組成物は優れた低反射性を有するものの、現像性については更なる改良が必要であることを知見するに至った。
この要因として、上記感光性樹脂組成物を用いてスピンコートにより基材上に形成された塗膜中において、上記組成物中に含有する含フッ素ポリマーが低表面自由エネルギーであるため基材とは反対側の表面に偏在化し、すなわち、塗膜中、基材側に黒色顔料濃度の高い高屈折率層が形成され、その上層に含フッ素ポリマーによる低屈折率層が形成されていることが考えられる。つまり、上記構成によって低反射性には優れるものの、アルカリ現像の際に、疎水性のフッ素原子を含む低屈折率層に現像液が弾かれることで、現像がうまく進行しないと推測された。
By the way, in recent years, various requirements are demanded for the light shielding film.
For example, as the solid-state imaging device becomes smaller, thinner, and more sensitive, there is a demand for further lower reflection of the light shielding film. In particular, it is preferable from an industrial point of view if the low-reflective light-shielding film as described above can be formed by a coating method such as a spin coating method that is excellent in productivity.
The inventors of the present invention studied the production of a light-shielding film using a photosensitive resin composition containing a fluorine-containing resin with reference to Patent Document 1, and found that the photosensitive resin composition had excellent low reflectivity. However, it has been found that further improvement is required for developability.
As this factor, in the coating film formed on the substrate by spin coating using the photosensitive resin composition, the fluorine-containing polymer contained in the composition has a low surface free energy, so that the substrate is It is considered that the surface on the opposite side is unevenly distributed, that is, a high refractive index layer having a high black pigment concentration is formed on the substrate side in the coating film, and a low refractive index layer is formed on the upper layer by a fluoropolymer. It is done. That is, although it was excellent in low reflectivity by the said structure, it was estimated that the development does not advance well by repelling the developing solution to the low refractive index layer containing hydrophobic fluorine atoms during alkali development.

本発明は、上記実情に鑑みて、優れた現像性を示すと共に、優れた低反射性を示す硬化膜を形成できる硬化性組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記硬化性組成物を用いた硬化膜の製造方法、上記硬化性組成物を硬化してなるカラーフィルタ及び遮光膜、並びに、硬化性組成物を硬化してなる硬化膜を有する固体撮像素子及び画像表示装置を提供することも目的とする。
An object of this invention is to provide the curable composition which can form the cured film which shows the outstanding developability and the outstanding low reflectivity in view of the said situation.
The present invention also provides a method for producing a cured film using the curable composition, a color filter and a light-shielding film obtained by curing the curable composition, and a cured film obtained by curing the curable composition. It is another object of the present invention to provide a solid-state imaging device and an image display device.

本発明者は、上記課題を達成すべく鋭意研究した結果、特定構造の含フッ素ポリマーを含む硬化性組成物を使用することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by using a curable composition containing a fluorine-containing polymer having a specific structure, and have completed the present invention.
That is, the present inventors have found that the above problem can be solved by the following configuration.

(1) 水酸基又は酸基を有するAブロックとフッ素原子を有するBブロックとからなるA−Bブロックコポリマー部位を有する含フッ素ブロック共重合体と、
重合性化合物と、
着色剤と、
水酸基又は酸基を有するポリアクリレート系高分子、及び、水酸基又は酸基を有するポリメタクリレート系高分子からなる群から選択される高分子化合物と、を含む硬化性組成物。
(2) 上記Aブロックが下記式(A)で表される繰り返し単位から構成され、上記Bブロックが下記式(B)で表される繰り返し単位から構成される、(1)に記載の硬化性組成物。
式(A)中、Rは、水素原子又はアルキル基を表し、Lは、単結合又は2価の連結基を表し、Aは、水素原子、水酸基、或いは、カルボキシル基、リン酸基、フェノール性水酸基若しくはチオール基から選ばれる酸基又はその誘導体基を表す。
式(B)中、Rは、水素原子又はアルキル基を表し、Lは、単結合又は2価の連結基を表し、Rは、フッ素原子を含む1価の有機基を表す。
(3) 上記式(A)中、Lは単結合、又は、総原子数20以下の2価の連結基である、(2)記載の硬化性組成物。
(4) 上記式(A)中、Lは、単結合、又は、総原子数が10以下の直鎖状の2価の連結基である、(2)または(3)のいずれかに記載の硬化性組成物。
(5) 上記式(B)中、Rがフッ素原子で置換された総炭素数1〜3の1価の有機基である、(2)〜(4)のいずれかに記載の硬化性組成物。
(6) 上記含フッ素ブロック共重合体の水酸基価又は酸価が35〜150mgKOH/gである、(1)〜(5)のいずれかに記載の硬化性組成物。
(7) 上記含フッ素ブロック共重合体の含有量が、硬化性組成物中の全固形分に対して、1〜20質量%である、(1)〜(6)のいずれかに記載の硬化性組成物。
(8) 上記含フッ素ブロック共重合体の重量平均分子量が5000〜50000である、(1)〜(7)のいずれかに記載の硬化性組成物。
(9) 上記高分子化合物の重量平均分子量が10000〜50000である、(1)〜(8)のいずれかに記載の硬化性組成物。
(10) 上記高分子化合物が、分子中にポリエステル構造を有し、水酸基価又は酸価が20mgKOH/g以上である、(1)〜(9)のいずれかに記載の硬化性組成物。
(11) 上記高分子化合物の含有量と上記含フッ素ブロック共重合体の含有量との質量比が3〜8である、(1)〜(10)のいずれかに記載の硬化性組成物。なお、上記質量比は、上記高分子化合物の質量/上記含フッ素ブロック共重合体の質量を意図する。
(12) 上記着色剤が、黒色顔料を含む、(1)〜(11)のいずれかに記載の硬化性組成物。
(13) スピンコートによって基材上に(1)〜(12)のいずれかに記載の硬化性組成物の組成物層を形成する工程と、
上記組成物層に活性光線又は放射線を照射することにより露光する工程と、
上記露光後の組成物層をアルカリ現像して硬化膜を形成する工程と、を備える硬化膜の製造方法。
(14) (1)〜(11)のいずれかに記載の硬化性組成物を硬化してなるカラーフィルタ。
(15) (12)に記載の硬化性組成物を硬化してなる遮光膜。
(16) (1)〜(12)のいずれかに記載の硬化性組成物を硬化してなる硬化膜を有する固体撮像素子。
(17) (1)〜(12)のいずれかに記載の硬化性組成物を硬化してなる硬化膜を有する画像表示装置。
(1) a fluorine-containing block copolymer having an AB block copolymer moiety composed of an A block having a hydroxyl group or an acid group and a B block having a fluorine atom;
A polymerizable compound;
A colorant;
A curable composition comprising a polyacrylate polymer having a hydroxyl group or an acid group, and a polymer compound selected from the group consisting of a polymethacrylate polymer having a hydroxyl group or an acid group.
(2) The curability according to (1), wherein the A block is composed of a repeating unit represented by the following formula (A), and the B block is composed of a repeating unit represented by the following formula (B). Composition.
In formula (A), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, L 1 represents a single bond or a divalent linking group, and A 1 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, or a phosphate group. Represents an acid group selected from a phenolic hydroxyl group or a thiol group, or a derivative group thereof.
In formula (B), R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group, L 2 represents a single bond or a divalent linking group, and R f represents a monovalent organic group containing a fluorine atom.
(3) The curable composition according to (2), wherein in the formula (A), L 1 is a single bond or a divalent linking group having a total number of atoms of 20 or less.
(4) In the above formula (A), L 1 is a single bond or a linear divalent linking group having a total number of atoms of 10 or less, according to any one of (2) or (3) Curable composition.
(5) The curable composition according to any one of (2) to (4), wherein in the formula (B), Rf is a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms substituted with a fluorine atom. object.
(6) The curable composition according to any one of (1) to (5), wherein the fluorine-containing block copolymer has a hydroxyl value or an acid value of 35 to 150 mgKOH / g.
(7) Curing in any one of (1)-(6) whose content of the said fluorine-containing block copolymer is 1-20 mass% with respect to the total solid in a curable composition. Sex composition.
(8) The curable composition in any one of (1)-(7) whose weight average molecular weights of the said fluorine-containing block copolymer are 5000-50000.
(9) The curable composition according to any one of (1) to (8), wherein the polymer compound has a weight average molecular weight of 10,000 to 50,000.
(10) The curable composition according to any one of (1) to (9), wherein the polymer compound has a polyester structure in the molecule and has a hydroxyl value or an acid value of 20 mgKOH / g or more.
(11) The curable composition according to any one of (1) to (10), wherein a mass ratio between the content of the polymer compound and the content of the fluorine-containing block copolymer is 3 to 8. In addition, the said mass ratio intends the mass of the said high molecular compound / mass of the said fluorine-containing block copolymer.
(12) The curable composition according to any one of (1) to (11), wherein the colorant includes a black pigment.
(13) forming a composition layer of the curable composition according to any one of (1) to (12) on a substrate by spin coating;
A step of exposing the composition layer by irradiating actinic rays or radiation; and
And a step of forming the cured film by alkali development of the composition layer after the exposure.
(14) A color filter obtained by curing the curable composition according to any one of (1) to (11).
(15) A light shielding film obtained by curing the curable composition according to (12).
(16) A solid-state imaging device having a cured film obtained by curing the curable composition according to any one of (1) to (12).
(17) An image display device having a cured film obtained by curing the curable composition according to any one of (1) to (12).

本発明によれば、優れた現像性を示すと共に、優れた低反射性を示す硬化膜を形成できる硬化性組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、上記硬化性組成物を硬化してなるカラーフィルタ及び遮光膜、並びに、硬化性組成物を硬化してなる硬化膜を有する固体撮像素子及び画像表示装置を提供することもできる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while showing the outstanding developability, the curable composition which can form the cured film which shows the outstanding low reflectivity can be provided.
Moreover, according to this invention, the solid-state image sensor and image display apparatus which have a cured film formed by hardening | curing the color filter and light shielding film which harden the said curable composition, and a curable composition are provided. You can also.

本発明の硬化膜の好適実施態様の断面図を表す。The sectional view of the suitable embodiment of the cured film of the present invention is represented. 第1実施形態の固体撮像装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the solid-state imaging device of 1st Embodiment. 第1実施形態の固体撮像装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the solid-state imaging device of 1st Embodiment. 第1実施形態の固体撮像装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the solid-state imaging device of 1st Embodiment. 第2実施形態の固体撮像装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the solid-state imaging device of 2nd Embodiment. 第3実施形態の固体撮像装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the solid-state imaging device of 3rd Embodiment. 第4実施形態の固体撮像装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the solid-state imaging device of 4th Embodiment.

以下に、本発明の硬化性組成物(以後、単に「組成物」「本発明の組成物」とも称する)、上記硬化性組成物を用いた硬化膜の製造方法、上記硬化性組成物を硬化してなるカラーフィルタ及び遮光膜、並びに、硬化性組成物を硬化してなる硬化膜を有する固体撮像素子及び画像表示装置の好適態様について詳述する。
なお、本明細書に於ける基(原子団)の表記に於いて、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含する。
また本明細書中における「放射線」は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を含むものを意味する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
なお、本明細書において、“(メタ)アクリレート”はアクリレート及びメタアクリレートを表し、“(メタ)アクリル”はアクリル及びメタアクリルを表し、“(メタ)アクリロイル”は、アクリロイル及びメタクリロイルを表し、“(メタ)アクリルアミド”は、アクリルアミド及びメタアクリルアミドを表す。また、本明細書中において、“単量体”と“モノマー”とは同義である。本発明における単量体は、オリゴマー及びポリマーと区別され、重量平均分子量が2,000以下の化合物をいう。本明細書中において、重合性化合物とは、重合性基を有する化合物のことをいい、単量体であっても、ポリマーであってもよい。重合性基とは、重合反応に関与する基をいう。
また、本明細書中において、“水酸基”には“フェノール性水酸基”は含まれない。
Hereinafter, the curable composition of the present invention (hereinafter also simply referred to as “composition” and “composition of the present invention”), a method for producing a cured film using the curable composition, and curing the curable composition. A preferred embodiment of the solid-state imaging device and the image display device having the color filter and the light-shielding film, and the cured film obtained by curing the curable composition will be described in detail.
In addition, in the description of the group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution includes the thing which has a substituent with the thing which does not have a substituent. . For example, the “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
In addition, “radiation” in the present specification means visible light, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, electron beams, X-rays and the like.
The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
In the present specification, “(meth) acrylate” represents acrylate and methacrylate, “(meth) acryl” represents acryl and methacryl, “(meth) acryloyl” represents acryloyl and methacryloyl, “ “(Meth) acrylamide” represents acrylamide and methacrylamide. In the present specification, “monomer” and “monomer” are synonymous. The monomer in the present invention is distinguished from oligomers and polymers, and refers to a compound having a weight average molecular weight of 2,000 or less. In the present specification, the polymerizable compound means a compound having a polymerizable group, and may be a monomer or a polymer. The polymerizable group refers to a group that participates in a polymerization reaction.
In the present specification, “hydroxyl group” does not include “phenolic hydroxyl group”.

<硬化性組成物>
本発明の第1の特徴点としては、所定のブロック構造を有する含フッ素ブロック共重合体を使用している点が挙げられる。以下、本発明の効果が得られる理由に関して、推測を述べる。
まず、本発明の硬化性組成物は、水酸基又は酸基を有するAブロックとフッ素原子を有するBブロックからなるA−Bブロックコポリマー部位を有する含フッ素ブロック共重合体(以後、単に「特定ポリマー」とも称する)を用いるが、上記特定ポリマーは、フッ素原子を含むため、低表面自由エネルギーを示す。そのため、例えば、基板上に硬化性組成物を塗布して形成される塗膜においては、基板とは反対側の塗膜表面近傍に特定ポリマーが濃縮して存在しやすい。結果として、図1に示すように、塗膜を硬化して得られる基板100上の硬化膜10は、着色剤(特に好ましくは黒色顔料)を含む着色剤層(下側層)12と特定ポリマーを含んで形成される被覆層(上側層)14との2層構造を有する。このような2層構造が形成されると、被覆層表面で反射される光と、被覆層と着色剤層との界面で反射される光とが干渉により打ち消されて、優れた低反射性が実現される。
また、上記特定ポリマーは、水酸基又は酸基を有する繰り返し単位から構成されるブロック(Aブロック)とフッ素原子を有する繰り返し単位から構成されるブロック(Bブロック)とからなるA−Bブロックコポリマー部位を有することを特徴とする。
つまり、上記特定ポリマーを用いた塗膜中では、フッ素原子の凝集によって塗膜表面に形成される疎水場の低屈折率層から離れるように、水酸基又は酸基を有する繰り返し単位から構成される親水場の領域が形成されると推測される。この構造により、アルカリ現像液が水酸基又は酸基に引き寄せられやすくなるとともに、アルカリ現像液を膜内部にまで浸透させるための浸透パスが形成され易くなるものと考えられ、優れた現像性を有する。
さらに、本発明の第2の特徴点としては、水酸基又は酸基を有するポリアクリレート系高分子、及び、水酸基又は酸基を有するポリメタクリレート系高分子からなる群から選択される高分子化合物(以下、「水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子」と称する)を配合している点にある。
上記水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子は、着色剤を分散する化合物(分散剤)として、或いは、バインダーとして組成物中に添加することができる。
上記水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子は、黒色顔料等の着色剤等の被分散体の表面に吸着し、再凝集を防止するように作用するとともに、上記含フッ素ブロック共重合体と併用することで、含フッ素ブロック共重合体による低屈折率層と下層となる高屈折率層(以下、「着色層」ともいう。)との相分離をより良好にすると考えられる。すなわち、上述の第1の特徴点による効果である低反射性をより一層優れたものとすることができる。また、構造中に水酸基又は酸基(特に好ましくはカルボキシル基)を含むため、現像性の向上にも寄与する。
特に、後述するように、水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子を含フッ素ブロック共重合体に対して特定比率(質量比)で配合することで、低反射性、現像性、面状性を優れた品位で鼎立できることが確認されている。
以下では、まず、本発明の硬化性組成物の組成について詳述する。
<Curable composition>
The first feature of the present invention is that a fluorine-containing block copolymer having a predetermined block structure is used. In the following, a guess will be described regarding the reason why the effects of the present invention can be obtained.
First, the curable composition of the present invention is a fluorine-containing block copolymer having an AB block copolymer portion composed of an A block having a hydroxyl group or an acid group and a B block having a fluorine atom (hereinafter simply referred to as “specific polymer”). The specific polymer exhibits a low surface free energy because it contains a fluorine atom. Therefore, for example, in a coating film formed by applying a curable composition on a substrate, the specific polymer is likely to be concentrated in the vicinity of the coating film surface on the side opposite to the substrate. As a result, as shown in FIG. 1, the cured film 10 on the substrate 100 obtained by curing the coating film has a colorant layer (lower layer) 12 containing a colorant (particularly preferably a black pigment) and a specific polymer. It has a two-layer structure with a coating layer (upper layer) 14 that is formed. When such a two-layer structure is formed, the light reflected at the surface of the coating layer and the light reflected at the interface between the coating layer and the colorant layer are canceled out by interference, resulting in excellent low reflectivity. Realized.
The specific polymer has an AB block copolymer site composed of a block composed of a repeating unit having a hydroxyl group or an acid group (A block) and a block composed of a repeating unit having a fluorine atom (B block). It is characterized by having.
That is, in the coating film using the specific polymer, a hydrophilic unit composed of a repeating unit having a hydroxyl group or an acid group is separated from the low refractive index layer of the hydrophobic field formed on the coating film surface by aggregation of fluorine atoms. It is assumed that a field region is formed. With this structure, it is considered that the alkali developer is easily attracted to a hydroxyl group or an acid group, and a penetration path for allowing the alkali developer to penetrate into the film is easily formed, and has excellent developability.
Furthermore, as a second feature of the present invention, a polymer compound selected from the group consisting of a polyacrylate polymer having a hydroxyl group or an acid group and a polymethacrylate polymer having a hydroxyl group or an acid group (hereinafter referred to as “polyacrylate polymer”). , "Referred to as" (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group ").
The (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group can be added to the composition as a compound (dispersant) for dispersing a colorant or as a binder.
The (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group is adsorbed on the surface of a dispersion such as a colorant such as a black pigment and acts to prevent re-aggregation. The combined use with the combination is considered to improve the phase separation between the low refractive index layer and the lower high refractive index layer (hereinafter also referred to as “colored layer”) by the fluorine-containing block copolymer. That is, the low reflectivity that is the effect of the first feature point described above can be further improved. Further, since the structure contains a hydroxyl group or an acid group (particularly preferably a carboxyl group), it contributes to an improvement in developability.
In particular, as described later, by blending a (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group at a specific ratio (mass ratio) with respect to the fluorine-containing block copolymer, low reflectivity, developability, surface It has been confirmed that the quality can be established with excellent quality.
Hereinafter, first, the composition of the curable composition of the present invention will be described in detail.

(a)含フッ素ブロック共重合体
含フッ素ブロック共重合体は、水酸基又は酸基を有するAブロックとフッ素原子を有するBブロックからなるA−Bブロックコポリマー部位を有する。
以下、水酸基又は酸基を有するAブロック、フッ素原子を有するBブロックについてそれぞれ詳述する。
(A) Fluorine-containing block copolymer The fluorine-containing block copolymer has an AB block copolymer site composed of an A block having a hydroxyl group or an acid group and a B block having a fluorine atom.
Hereinafter, the A block having a hydroxyl group or an acid group and the B block having a fluorine atom will be described in detail.

本発明の含フッ素ブロック共重合体は、1以上のブロックAと1以上のブロックBを有し、その組み合わせは、本発明の効果を得られる範囲であれば特に限定されず、具体的にはA−B、A−(B−A)n、(A−B)m、B−A−(B−A)n−B(ただし、nは1以上の整数、mは2以上の整数を表す)等の構造が挙げられる。   The fluorine-containing block copolymer of the present invention has one or more blocks A and one or more blocks B, and the combination thereof is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. Specifically, A-B, A- (B-A) n, (A-B) m, B-A- (BA) n-B (where n represents an integer of 1 or more, and m represents an integer of 2 or more) ) And the like.

この中でも、発現する機能を分離するためn=1、m=2であることが本発明の効果を得るためには好ましく、これらのうち、A−B、A−B−Aであることが好ましく、特にA−Bの構造を有するものがさらに好ましい。   Among these, n = 1 and m = 2 are preferable for separating the functions to be expressed in order to obtain the effects of the present invention, and among these, AB and ABA are preferable. In particular, those having a structure of AB are more preferable.

また、本発明の含フッ素ブロック共重合体の分子構造は、直鎖状、分岐状、放射状あるいはこれらの任意の組合せのいずれであってもよく、表面偏在性の観点から、A−Bが好ましい。   Further, the molecular structure of the fluorine-containing block copolymer of the present invention may be any of linear, branched, radial or any combination thereof, and AB is preferred from the viewpoint of surface uneven distribution. .

また、本発明の含フッ素ブロック共重合体の分子構造は、上記A及びBを構成する繰り返し単位以外の繰り返し単位を含んでいてもよい。これらは1種類のみ含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。
上記A及びBを構成する繰り返し単位以外の繰り返し単位としては、特に限定されるものではないが、例として、重合性基を有する繰り返し単位が上げられる。重合性基としては、ラジカル、酸や熱により架橋可能な公知の重合性基を用いることができ、例えばエチレン性不飽和結合を含む基、環状エーテル基(エポキシ基、オキセタン基)、メチロール基等が挙げられるが、特にエチレン性不飽和結合を含む基が好ましく、(メタ)アクリロイル基がさらに好ましく、(メタ)アクリル酸グリシジル及び3,4−エポキシーシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート由来の(メタ)アクリロイル基が特に好ましい。
Moreover, the molecular structure of the fluorine-containing block copolymer of the present invention may contain a repeating unit other than the repeating units constituting the above A and B. These may contain only one type or two or more types.
Although it does not specifically limit as repeating units other than the repeating unit which comprises the said A and B, As an example, the repeating unit which has a polymeric group is raised. As the polymerizable group, a known polymerizable group that can be cross-linked by a radical, acid or heat can be used. For example, a group containing an ethylenically unsaturated bond, a cyclic ether group (epoxy group, oxetane group), a methylol group, etc. In particular, a group containing an ethylenically unsaturated bond is preferable, a (meth) acryloyl group is more preferable, and (meth) acryloyl derived from glycidyl (meth) acrylate and 3,4-epoxy-cyclohexylmethyl (meth) acrylate The group is particularly preferred.

以下、水酸基又は酸基を有するAブロック、フッ素原子を有するBブロックについてそれぞれ詳述する。   Hereinafter, the A block having a hydroxyl group or an acid group and the B block having a fluorine atom will be described in detail.

(Aブロック)
Aブロックは、水酸基又は酸基を有するブロックである。より具体的には、Aブロックは、水酸基又は酸基を有する繰り返し単位(水酸基又は酸基を有する単量体由来の繰り返し単位)から構成されたブロックである。
酸基の種類は特に制限されず、公知の酸基を用いることができ、例えば、カルボキシル基、リン酸基、フェノール性水酸基、チオール基、スルホン酸基、および、これらの誘導体基が挙げられる。なお、誘導体基は、上記各基から化学的に誘導されるものであって、例えば、カルボキル基の場合、カルボキシル基とアルカリ金属との塩基、カルボキシル基とアミンとの塩基などが挙げられる。
(Block A)
The A block is a block having a hydroxyl group or an acid group. More specifically, the A block is a block composed of a repeating unit having a hydroxyl group or an acid group (a repeating unit derived from a monomer having a hydroxyl group or an acid group).
The kind of the acid group is not particularly limited, and a known acid group can be used, and examples thereof include a carboxyl group, a phosphoric acid group, a phenolic hydroxyl group, a thiol group, a sulfonic acid group, and a derivative group thereof. The derivative group is chemically derived from the above groups. For example, in the case of a carboxyl group, a base of a carboxyl group and an alkali metal, a base of a carboxyl group and an amine, and the like can be given.

Aブロックは、水酸基又は酸基を有する単量体から形成された繰り返し単位から構成されていれば特に限定されないが、現像性及び低反射性の観点から、下記式(A)で表される繰り返し単位から構成されることが好ましい。   The A block is not particularly limited as long as it is composed of a repeating unit formed from a monomer having a hydroxyl group or an acid group, but from the viewpoint of developability and low reflectivity, the repeating represented by the following formula (A) It is preferably composed of units.

式(A)中、Rは、水素原子又はアルキル基を表し、Lは、単結合又は2価の連結基を表し、Aは、水素原子、水酸基、或いは、カルボキシル基、リン酸基、フェノール性水酸基若しくはチオール基から選ばれる酸基又はその誘導体を表す。 In formula (A), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, L 1 represents a single bond or a divalent linking group, and A 1 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, or a phosphate group. Represents an acid group selected from a phenolic hydroxyl group or a thiol group, or a derivative thereof.

以下、式(A)で表される繰り返し単位について説明する。
式(A)で表される繰り返し単位において、Rは水素原子又はアルキル基を表す。Rは、水素原子、又は、炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましく、水素原子、又は炭素数1〜3のアルキル基であることがより好ましく、水素原子又はメチル基であることが特に好ましい。
また、Lは、単結合又は2価の連結基を表す。
上記2価の連結基としては、特に限定されないが、例えば、総原子数60以下のものが挙げられる。後述するBブロックによって発現するフッ素原子の凝集による低屈折率層の形成を阻害しない観点から、総原子数は20以下が好ましく、15以下がより好ましく、10以下が特に好ましい。
2価の連結基としては、例えば、アルキレン基、アリーレン基、−NR12−、−CONR12−、−CO−、−CO−、SONR12−、−O−、−S−、−SO−よりなる群から選択される1種単独の基、及び2種以上を組み合わせた基が挙げられる。上記R12は、水素原子又はメチル基を表す。
Hereinafter, the repeating unit represented by the formula (A) will be described.
In the repeating unit represented by the formula (A), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group. R 1 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and a hydrogen atom or a methyl group. Is particularly preferred.
L 1 represents a single bond or a divalent linking group.
The divalent linking group is not particularly limited, and examples thereof include those having a total number of atoms of 60 or less. From the viewpoint of not inhibiting formation of a low refractive index layer by aggregation of fluorine atoms expressed by the B block described later, the total number of atoms is preferably 20 or less, more preferably 15 or less, and particularly preferably 10 or less.
Examples of the divalent linking group include an alkylene group, an arylene group, —NR 12 —, —CONR 12 —, —CO—, —CO 2 —, SO 2 NR 12 —, —O—, —S—, — Examples thereof include a single group selected from the group consisting of SO 2 — and a group in which two or more types are combined. R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group.

アルキレン基としては、例えば、炭素数が1〜20のアルキレン基が挙げられ、炭素数1〜10のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜6のアルキレン基がより好ましく、炭素数1〜3のアルキレン基が特に好ましい。アルキレン基は、直鎖状、分岐鎖状又は環状のいずれであってもよく、ヘテロ原子が含まれていてもよい。   As an alkylene group, a C1-C20 alkylene group is mentioned, for example, A C1-C10 alkylene group is preferable, A C1-C6 alkylene group is more preferable, A C1-C3 alkylene The group is particularly preferred. The alkylene group may be linear, branched or cyclic, and may contain a hetero atom.

アリーレン基としては、例えば、炭素数6〜20のアリーレン基が挙げられ、炭素数6〜10のアリーレン基であることが好ましく、フェニレン基が特に好ましい。   As an arylene group, a C6-C20 arylene group is mentioned, for example, It is preferable that it is a C6-C10 arylene group, and a phenylene group is especially preferable.

また、上記2価の連結基は、環状構造、鎖状(なお、鎖状は、直鎖状及び分岐鎖状を含む。)のいずれであってもよいが、現像性及び低反射性の観点から、鎖状であることが好ましく、直鎖状であることがより好ましい。   The divalent linking group may have any of a cyclic structure and a chain (note that the chain includes a straight chain and a branched chain), but from the viewpoint of developability and low reflectivity. Therefore, it is preferably a chain, and more preferably a straight chain.

上記2価の連結基の好適例としては、エステル結合を含んでいてもよいアルキレン基、−CONR12−、−O−等が挙げられる。なお、アルキレン基中には、ヘテロ原子が含まれていてもよい。 Preferable examples of the divalent linking group include an alkylene group which may contain an ester bond, —CONR 12 —, —O— and the like. The alkylene group may contain a hetero atom.

中でも、Lとしては、単結合、又は、総原子数が20以下の2価の連結基が好ましく、単結合、又は、総原子数が10以下の直鎖状の2価の連結基がより好ましく、単結合、又は、エステル結合を含んでいてもよい総原子数が10以下の直鎖状のアルキレン基が更に好ましい。 Among them, L 1 is preferably a single bond or a divalent linking group having a total number of atoms of 20 or less, more preferably a single bond or a linear divalent linking group having a total number of atoms of 10 or less. A linear alkylene group having a total number of atoms of 10 or less that may contain a single bond or an ester bond is more preferred.

また、Aは、水素原子、水酸基、或いは、カルボキシル基、リン酸基、フェノール性水酸基若しくはチオール基から選ばれる酸基又はその誘導体を表す。なお、Aが水素原子の場合とは、Lが単結合を表す場合においてとり得る形態であり、式(A)で表される繰り返し単位が、アクリル酸又はαアルキル置換アクリル酸(例えば、メタクリル酸)であることを意味する。
は、より優れた現像性の観点から疎水的でないものが好ましいため、水素原子、水酸基、或いは、カルボキシル基、リン酸基、若しくはチオール基から選ばれる酸基又はその誘導体基であることが好ましく、より優れた現像性の観点から、水素原子、カルボキシル基又はリン酸基であることがより好ましく、水素原子又はカルボキシル基であることが更に好ましい。
A 1 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, an acid group selected from a carboxyl group, a phosphate group, a phenolic hydroxyl group or a thiol group, or a derivative thereof. The case where A 1 is a hydrogen atom is a form that can be taken when L 1 represents a single bond, and the repeating unit represented by the formula (A) is acrylic acid or α-alkyl-substituted acrylic acid (for example, Methacrylic acid).
A 1 is preferably non-hydrophobic from the viewpoint of more excellent developability, and therefore it may be a hydrogen atom, a hydroxyl group, an acid group selected from a carboxyl group, a phosphate group, or a thiol group, or a derivative group thereof. From the viewpoint of more excellent developability, a hydrogen atom, a carboxyl group or a phosphate group is more preferable, and a hydrogen atom or a carboxyl group is still more preferable.

式(A)で表される繰り返し単位となり得るモノマーの市販品としては、共栄社化学(株)製のHO−MS、HOA−MS、ユニケミカル(株)製のホスマーM、新中村化学工業(株)製のNKエステルCB36等が挙げられる。   Commercially available monomers that can be the repeating unit represented by the formula (A) include HO-MS and HOA-MS manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., Hosmer M manufactured by Unichemical Co., Ltd., Shin Nakamura Chemical Co., Ltd. NK ester CB36 manufactured by

上記式(A)で表される繰り返し単位の具体例としては、下記構造の構造単位が挙げられる。但し、本発明においては、これらに限定されるものではない。なお、下記構成単位中、Rは、水素原子又はアルキル基を表し、水素原子、又は炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましく、水素原子、又は炭素数1〜3のアルキル基であることがより好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましい。   Specific examples of the repeating unit represented by the above formula (A) include structural units having the following structure. However, the present invention is not limited to these. In the following structural units, R represents a hydrogen atom or an alkyl group, and is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. More preferably, a hydrogen atom or a methyl group is more preferable.

含フッ素ブロック共重合体中、Aブロックを構成する繰り返し単位の割合としては、含フッ素ブロック共重合体中の全繰り返し単位に対して、5〜80モル%が好ましく、10〜50モル%がより好ましく、15〜40モル%が最も好ましい。Aブロックを構成する繰り返し単位の割合が上記範囲内であると、有機溶剤への溶解性が良好であること、また残存モノマーが少なくなる点で有効である。   In the fluorine-containing block copolymer, the ratio of the repeating units constituting the A block is preferably 5 to 80 mol%, more preferably 10 to 50 mol%, based on all repeating units in the fluorine-containing block copolymer. Preferably, 15 to 40 mol% is most preferable. When the ratio of the repeating unit constituting the A block is within the above range, it is effective in that the solubility in an organic solvent is good and the residual monomer is reduced.

(Bブロック)
Bブロックは、フッ素原子を有するブロックである。より具体的には、Bブロックは、フッ素原子を有する繰り返し単位(フッ素原子を有する単量体由来の繰り返し単位)から構成されたブロックである。ランダム構造と比較し、ブロック構造にすることで、フッ素原子の凝集が促進され、塗膜表面に疎水場が形成されやすくなるため、フッ素原子を有する単量体から形成された繰り返し単位から構成される単位の構造の選択幅(選択肢)が増す他、フッ素原子を有する単量体以外の繰り返し単位の構造の選択幅も増す。
上記Bブロックは、フッ素原子を有する単量体から形成された繰り返し単位から構成されていれば特に限定されないが、現像性及び低反射性の観点から、下記式(B)で表される繰り返し単位から構成されることが好ましい。
(B block)
The B block is a block having a fluorine atom. More specifically, the B block is a block composed of a repeating unit having a fluorine atom (a repeating unit derived from a monomer having a fluorine atom). Compared to the random structure, the block structure promotes the aggregation of fluorine atoms and facilitates the formation of a hydrophobic field on the surface of the coating film. Therefore, it is composed of repeating units formed from monomers having fluorine atoms. In addition to increasing the selection range (option) of the unit structure, the selection range of the structure of the repeating unit other than the monomer having a fluorine atom is also increased.
The B block is not particularly limited as long as it is composed of a repeating unit formed from a monomer having a fluorine atom, but from the viewpoint of developability and low reflectivity, the repeating unit represented by the following formula (B) It is preferable that it is comprised.

式(B)中、Rは、水素原子又はアルキル基を表し、Lは、単結合又は2価の連結基を表し、Rは、フッ素原子を含む1価の有機基を表す。 In formula (B), R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group, L 2 represents a single bond or a divalent linking group, and R f represents a monovalent organic group containing a fluorine atom.

式(B)で表される繰り返し単位において、Rは水素原子又はアルキル基を表す。Rは、水素原子、又は炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましく、水素原子、又は炭素数1〜3のアルキル基であることがより好ましく、水素原子又はメチル基であることが特に好ましい。
また、Lは、単結合又は2価の連結基を表す。但し、Lが2価の連結基を表す場合、Lにはフッ素原子が含まれないことが好ましい。
2価の連結基としては、例えば、アルキレン基、アリーレン基、−NR12−、−CONR12−、−CO−、−CO−、SONR12−、−O−、−S−、−SO−よりなる群から選択される1種単独の基、及び2種以上を組み合わせた基が挙げられる。上記R12は、水素原子又はメチル基を表す。
なお、アルキレン基およびアリーレン基の好適範囲としては、上述したLで表される2価の連結基で説明した各基の好適範囲と同じである。
In the repeating unit represented by the formula (B), R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group. R 2 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and a hydrogen atom or a methyl group. Particularly preferred.
L 2 represents a single bond or a divalent linking group. However, when L 2 represents a divalent linking group, it is preferable that L 2 does not contain a fluorine atom.
Examples of the divalent linking group include an alkylene group, an arylene group, —NR 12 —, —CONR 12 —, —CO—, —CO 2 —, SO 2 NR 12 —, —O—, —S—, — Examples thereof include a single group selected from the group consisting of SO 2 — and a group in which two or more types are combined. R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group.
As the preferable range of alkylene and arylene groups are the same as preferred ranges of the groups described in the divalent linking group represented by L 1 described above.

なかでも、現像性に優れ、且つ下現像後の残渣が抑制される観点から、Lとしては、単結合、アルキレン基が好ましく、さらに、反射率低減の設計巾が広いメリットを有する観点から、Lとしては、単結合、炭素数1〜3のアルキレン基が好ましい。 Among these, from the viewpoint of excellent developability and suppression of residues after lower development, L 2 is preferably a single bond or an alkylene group, and moreover, from the viewpoint of having a wide design range of reflectance reduction, L 2 is preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.

また、Rはフッ素原子を含む1価の有機基を表す。
フッ素原子を含む1価の有機基としては、例えば、フッ素原子で置換されたアルキル基、フッ素原子で置換されたアリール基が挙げられる。
フッ素原子で置換されたアルキル基は、低反射と現像性を両立する観点から、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基であることが好ましく、さらに、反射率低減の設計巾が広いメリットを有する観点から、フッ素原子で置換されたアルキル基は、少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された直鎖状、又は分岐鎖状のアルキル基であることが特に好ましい。
フッ素原子で置換されたアルキル基の炭素数は、1〜20であることが好ましく、1〜10であることがより好ましく、1〜5であることがさらに好ましい。
R f represents a monovalent organic group containing a fluorine atom.
Examples of the monovalent organic group containing a fluorine atom include an alkyl group substituted with a fluorine atom and an aryl group substituted with a fluorine atom.
The alkyl group substituted with a fluorine atom is preferably a linear, branched or cyclic alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom from the viewpoint of achieving both low reflection and developability. Furthermore, from the viewpoint of having a wide merit in the design range for reducing the reflectivity, the alkyl group substituted with a fluorine atom is a linear or branched alkyl group in which at least one hydrogen atom is substituted with a fluorine atom. It is particularly preferred that
The number of carbon atoms of the alkyl group substituted with a fluorine atom is preferably 1-20, more preferably 1-10, and even more preferably 1-5.

フッ素原子で置換されたアリール基は、アリール基がフッ素原子で直接に置換されていることが好ましい。フッ素原子で置換されたアリール基の炭素数は、6〜20であることが好ましく、フェニル基であることがより好ましい。
フッ素原子で置換されたアルキル基、及び、フッ素原子で置換されたアリール基は、フッ素原子以外の置換基をさらに有していてもよい。
フッ素原子で置換されたアルキル基及びフッ素原子で置換されたアリール基の例としては、例えば、特開2011−100089号公報の段落0266〜0272を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
In the aryl group substituted with a fluorine atom, the aryl group is preferably directly substituted with a fluorine atom. The aryl group substituted with a fluorine atom preferably has 6 to 20 carbon atoms, and more preferably a phenyl group.
The alkyl group substituted with a fluorine atom and the aryl group substituted with a fluorine atom may further have a substituent other than the fluorine atom.
As examples of the alkyl group substituted with a fluorine atom and the aryl group substituted with a fluorine atom, for example, paragraphs 0266 to 0272 of JP2011-100089A can be referred to, and the contents thereof are described in this specification. Incorporated.

式(B)で表される繰り返し単位の具体例としては、以下が挙げられるが本発明はこれらに限定されるものではない。具体例中、Xは、水素原子又はアルキル基を表し、水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましく、水素原子、又は炭素数1〜3のアルキル基であることがより好ましく、水素原子又はメチル基が特に好ましい。 Specific examples of the repeating unit represented by the formula (B) include the following, but the present invention is not limited thereto. In specific examples, X 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. A hydrogen atom or a methyl group is preferable.

なかでも、Rとしては、表面偏在性に優れ、より優れた現像性及び低反射性を両立する観点から、フッ素原子で置換された総炭素数が1〜3の1価の有機基であることが好ましく、−C(CFであることが更に好ましい。 Among them, R f is a monovalent organic group having 1 to 3 total carbon atoms substituted with fluorine atoms from the viewpoint of excellent surface uneven distribution and achieving both excellent developability and low reflectivity. Of these, —C (CF 3 ) 2 is more preferable.

式(B)で表される繰り返し単位となり得るモノマーの市販品としては、セントラル硝子(株)製 HFIP−M、HFIP−A、大阪有機化学工業(株)製 ビスコート13F、ビスコート8FM等が挙げられる。   Examples of commercially available monomers that can be the repeating unit represented by the formula (B) include HFIP-M and HFIP-A manufactured by Central Glass Co., Ltd., Biscoat 13F, and Biscoat 8FM manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. .

含フッ素ブロック共重合体中、Bブロックを構成する繰り返し単位の割合としては、含フッ素ブロック共重合体中の全繰り返し単位に対して、20〜95モル%が好ましく、50〜90モル%がより好ましく、60〜85モル%が最も好ましい。Bブロックを構成する繰り返し単位の割合が上記範囲内であると、より低反射に優れる点で有効である。   In the fluorine-containing block copolymer, the proportion of the repeating units constituting the B block is preferably 20 to 95 mol%, more preferably 50 to 90 mol%, based on all repeating units in the fluorine-containing block copolymer. Preferably, 60 to 85 mol% is most preferable. When the ratio of the repeating units constituting the B block is within the above range, it is effective in terms of being excellent in low reflection.

Aブロックを構成する繰り返し単位の含有量と、Bブロックを構成する繰り返し単位の含有量との比率は特に制限されず、そのモル比(Aブロックを構成する繰り返し単位のモル量/Bブロックを構成する繰り返し単位のモル量)は、1/99〜99/1が挙げられ、現像性および低反射性がより優れる点で、15/85〜85/15が好ましい。   The ratio of the content of the repeating unit constituting the A block and the content of the repeating unit constituting the B block is not particularly limited, and the molar ratio (molar amount of the repeating unit constituting the A block / B block constituting The molar amount of the repeating unit is 1/99 to 99/1, and 15/85 to 85/15 is preferable in terms of more excellent developability and low reflectivity.

(水酸基価、酸価)
含フッ素ブロック共重合体の水酸基価、酸価は特に制限されないが、10〜200mgKOH/gの範囲である場合が多い。
なかでも、35〜150mgKOH/gの範囲であることが好ましく、35〜100mgKOH/gの範囲であることがより好ましい。
含フッ素ブロック共重合体の水酸基価、酸価が上記範囲であれば、より良好な低反射性、現像性、及び直線性を両立することができる。すなわち、含フッ素ブロック共重合体の水酸基価、酸価が150mgKOH/g以下であれば、良好な低反射性、現像性、及び直線性が得られ、35mgKOH/g以上であればアルカリ現像性がより良好となる。
なお、含フッ素ブロック共重合体の水酸基価又は酸価が所定の範囲にあるとは、例えば、水酸基を有する含フッ素ブロック共重合体の水酸基価が所定の範囲であるか、または、酸基を有する含フッ素ブロック共重合体の酸価が所定の範囲にある、などが挙げられる。
(Hydroxyl value, acid value)
The hydroxyl value and acid value of the fluorine-containing block copolymer are not particularly limited, but are often in the range of 10 to 200 mgKOH / g.
Especially, it is preferable that it is the range of 35-150 mgKOH / g, and it is more preferable that it is the range of 35-100 mgKOH / g.
When the hydroxyl value and acid value of the fluorine-containing block copolymer are in the above ranges, better low reflectivity, developability, and linearity can be achieved. That is, if the hydroxyl group value and acid value of the fluorine-containing block copolymer are 150 mgKOH / g or less, good low reflectivity, developability and linearity can be obtained, and if it is 35 mgKOH / g or more, alkali developability is obtained. Better.
Note that the hydroxyl value or acid value of the fluorine-containing block copolymer is within a predetermined range means that, for example, the hydroxyl value of the fluorine-containing block copolymer having a hydroxyl group is within a predetermined range, or an acid group is The acid value of the fluorine-containing block copolymer having is in a predetermined range.

本発明において、含フッ素ブロック共重合体の水酸基価、酸価は、それぞれ、例えば、上記ポリマー中における水酸基の平均含有量、及び、酸基の平均含有量から算出することができる。また、含フッ素ブロック共重合体の構成成分である水酸基を含有する構造単位の含有量を変化させることで所望の水酸基価を有するポリマーを得ることができる。酸価についても、含フッ素ブロック共重合体の構成成分である酸基を含有する構造単位の含有量を変化させることで所望の酸価を有するポリマーを得ることができる。   In the present invention, the hydroxyl value and acid value of the fluorine-containing block copolymer can be calculated from, for example, the average content of hydroxyl groups and the average content of acid groups in the polymer. Moreover, the polymer which has a desired hydroxyl value can be obtained by changing content of the structural unit containing the hydroxyl group which is a structural component of a fluorine-containing block copolymer. Regarding the acid value, a polymer having a desired acid value can be obtained by changing the content of the structural unit containing an acid group which is a constituent component of the fluorine-containing block copolymer.

酸価は公知の手法に則り、算出することができる。
水酸基価は、JIS K0070記載の手法に則り、算出することができる。すなわち、水酸基価は、試料1gをアセチル化させたときに水酸基と結合した酢酸を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数で示される。フェノール性水酸基の水酸基価も同様である。
The acid value can be calculated according to a known method.
The hydroxyl value can be calculated according to the method described in JIS K0070. That is, the hydroxyl value is represented by the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize acetic acid bonded to a hydroxyl group when 1 g of a sample is acetylated. The same applies to the hydroxyl value of the phenolic hydroxyl group.

(重量平均分子量)
含フッ素ブロック共重合体の重量平均分子量(Mw:ポリスチレン換算)は5000〜50000であることが好ましく、5,000〜15000であることがより好ましい。上記範囲とすることで、表面偏在性に優れ、現像性や面状性もより向上する。
また、分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、1.80〜3.00であることが好ましく、1.80〜2.00であることがより好ましい。
GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)法は、実施例欄において後述する方法に基づく。
(Weight average molecular weight)
The weight average molecular weight (Mw: in terms of polystyrene) of the fluorinated block copolymer is preferably 5000 to 50000, and more preferably 5,000 to 15000. By setting it as the said range, it is excellent in surface uneven distribution property and developability and surface property are improved more.
The dispersity (weight average molecular weight / number average molecular weight) is preferably 1.80 to 3.00, and more preferably 1.80 to 2.00.
The GPC (gel permeation chromatography) method is based on the method described later in the Examples section.

上記含フッ素ブロック共重合体は、公知の方法により合成できる。近年、リビングラジカル重合によるブロックコポリマーの製造方法が開発され、これを利用した構造や分子量を容易に制御できる重合方法が、種々開発されている。(特開2013−237862)
銅やルテニウム、ニッケル、鉄などの重金属、そして、それと錯体を形成するリガンドを使用して、ハロゲン化合物を開始化合物として重合する原子移動ラジカル重合(Atom transfer radical polymerization:ATRP法)などがある。使用する重合開始剤としては、モノマーの重合を開始させる働きを有するものであれば特に制限されるものではなく、モノマー種の選択幅も広く種々のブロック共重合体を合成することができる。
The fluorine-containing block copolymer can be synthesized by a known method. In recent years, a method for producing a block copolymer by living radical polymerization has been developed, and various polymerization methods that can easily control the structure and molecular weight using the same have been developed. (JP 2013-237862)
Examples include atom transfer radical polymerization (ATRP method) in which a heavy metal such as copper, ruthenium, nickel, and iron, and a ligand that forms a complex therewith are used to polymerize a halogen compound as an initiation compound. The polymerization initiator to be used is not particularly limited as long as it has a function of initiating polymerization of monomers, and various block copolymers can be synthesized with a wide selection range of monomer species.

(硬化性組成物中における含有量)
硬化性組成物中における含フッ素ブロック共重合体の含有量は、硬化性組成物中の全固形分に対して、1〜50質量%が好ましく、1〜20質量%がより好ましく、1〜10質量%がさらに好ましい。
硬化性組成物は、含フッ素ブロック共重合体を1種単独で含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。組成物が含フッ素ブロック共重合体を2種以上含む場合は、その合計が上記範囲内であればよい。
(Content in curable composition)
The content of the fluorine-containing block copolymer in the curable composition is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 1 to 20% by mass with respect to the total solid content in the curable composition. More preferred is mass%.
The curable composition may contain one type of fluorine-containing block copolymer, or may contain two or more types. When a composition contains 2 or more types of fluorine-containing block copolymers, the total should just be in the said range.

(b)重合性化合物
重合性化合物は、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で100℃以上である化合物が好ましい。特に、重合性化合物中にはエチレン性不飽和基が2個以上10個以下含まれることが好ましく、いわゆる多官能重合性化合物であることが好ましい。
少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で100℃以上である化合物としては、例えば、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能のアクリレートやメタアクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化したもの、ペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号、特公昭50−6034号、特開昭51−37193号の各公報に記載のウレタンアクリレート類、特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号の各公報に記載のポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレートを挙げることができる。更に、日本接着協会誌Vol.20、No.7、300〜308頁に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用できる。
また、特開平10−62986号公報において一般式(1)及び一般式(2)としてその具体例と共に記載の多官能アルコールに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も用いることができる。
なかでも、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、及びこれらのアクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介してジペンタエリスリトールに連結している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。
また、特公昭48−41708号、特開昭51−37193号、特公平2−32293号、及び特公平2−16765号の各公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号、特公昭56−17654号、特公昭62−39417号、及び特公昭62−39418号の各公報記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。更に、特開昭63−277653号、特開昭63−260909号、及び特開平1−105238号の各公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることによっては、非常に感光スピードに優れた光重合性組成物を得ることができる。市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS−10、UAB−140(商品名、日本製紙ケミカル(株)製)、UA−7200(新中村化学工業(株)製)、DPHA−40H(商品名、日本化薬(株)製)、UA−306H、UA−306T、UA−306I、AH−600、T−600、AI−600(商品名、共栄社化学(株)製)などが挙げられる。
また、酸基を有するエチレン性不飽和化合物類も好適であり、市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製のカルボキシル基含有3官能アクリレートであるTO−756、及びカルボキシル基含有5官能アクリレートであるTO−1382などが挙げられる。本発明に用いられる重合性化合物としては、4官能以上のアクリレート化合物がより好ましい。4官能以上のアクリレート化合物として、例えばKAYARD DPHA(商品名、日本化薬(株)製)などが挙げられる。
(B) Polymerizable compound The polymerizable compound is preferably a compound having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group and having a boiling point of 100 ° C or higher at normal pressure. In particular, the polymerizable compound preferably contains 2 to 10 ethylenically unsaturated groups, and is preferably a so-called polyfunctional polymerizable compound.
Examples of the compound having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group and having a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure include, for example, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxy Monofunctional acrylates and methacrylates such as ethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, penta Erythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ester Ter, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, polyfunctional alcohols such as glycerin and trimethylolethane, and then (meth) acrylated after addition of ethylene oxide or propylene oxide, poly ((pentaerythritol) or poly (pentaerythritol) (Meth) acrylate, urethane acrylates described in JP-B-48-41708, JP-B-50-6034, JP-A-51-37193, JP-A-48-64183, JP-B-49- Examples include polyfunctional acrylates and methacrylates such as polyester acrylates and epoxy acrylates, which are reaction products of epoxy resin and (meth) acrylic acid, as described in JP-B 43191 and JP-B 52-30490. it can. Furthermore, the Japan Adhesion Association Vol. 20, No. 7, pages 300 to 308, those introduced as photocurable monomers and oligomers can also be used.
In addition, a compound obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to a polyfunctional alcohol described in JP-A-10-62986 as general formula (1) and general formula (2) together with specific examples thereof and then (meth) acrylated Can also be used.
Of these, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and structures in which these acryloyl groups are linked to dipentaerythritol via ethylene glycol and propylene glycol residues are preferred. These oligomer types can also be used.
Also, urethane acrylates as described in JP-B-48-41708, JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, and JP-B-2-16765, and JP-B-58- Urethane compounds having an ethylene oxide skeleton described in JP-A-49860, JP-B-56-17654, JP-B-62-39417, and JP-B-62-39418 are also suitable. Furthermore, addition polymerizable compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, and JP-A-1-105238 are used. Depending on the situation, a photopolymerizable composition having an extremely excellent photosensitive speed can be obtained. Commercially available products include urethane oligomers UAS-10, UAB-140 (trade name, manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.), UA-7200 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), DPHA-40H (trade name, Nippon Kasei). Medicinal Co., Ltd.), UA-306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and the like.
In addition, ethylenically unsaturated compounds having an acid group are also suitable. Examples of commercially available products include TO-756, which is a carboxyl group-containing trifunctional acrylate manufactured by Toagosei Co., Ltd., and a carboxyl group-containing pentafunctional acrylate. Some TO-1382 and the like can be mentioned. The polymerizable compound used in the present invention is more preferably a tetrafunctional or higher acrylate compound. Examples of the tetrafunctional or higher acrylate compound include KAYARD DPHA (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).

重合性化合物は、1種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。
2種以上の重合性化合物を組み合わせて用いる場合、その組み合わせ態様は、組成物に要求される物性等に応じて適宜設定することができる。重合性化合物の好適な組み合わせ態様の一つとしては、例えば、上述した多官能のアクリレート化合物から選択した2種以上の重合性化合物を組み合わせる態様が挙げられ、その一例としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート及びペンタエリスリトールトリアクリレートの組み合わせが挙げられる。
重合性化合物の含有量は、本発明の硬化性組成物中の全固形分に対して、3質量%〜55質量%となるように含有されることが好ましく、10質量%〜50質量%がより好ましい。
A polymeric compound may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
When using in combination of 2 or more types of polymeric compounds, the combination aspect can be suitably set according to the physical property etc. which are requested | required of a composition. As one suitable combination aspect of a polymeric compound, the aspect which combines 2 or more types of polymeric compounds selected from the polyfunctional acrylate compound mentioned above is mentioned, for example, As an example, dipentaerythritol hexaacrylate is mentioned. And a combination of pentaerythritol triacrylate.
It is preferable that content of a polymeric compound is contained so that it may become 3 mass%-55 mass% with respect to the total solid in the curable composition of this invention, and 10 mass%-50 mass%. More preferred.

また、本発明の組成物中における重合性化合物と前述した含フッ素ブロック共重合体との質量比(重合性化合物/(含フッ素ブロック共重合体))が、0.1〜20であることが好ましい。
本発明の組成物中に含有する含フッ素ブロック共重合体が表面に偏在化した場合、本発明の組成物による塗膜の下層は重合性化合物や着色材や開始剤の濃度が濃くなり、露光時の放射線が下層に届きにくくなるが、この場合であっても、0.1〜20であれはば組成物の感度が高く、均一に硬化できるため好ましい。また、パターン形成の際に、パターン部の直線性もより良好となる。含フッ素ブロック共重合体との質量比(重合性化合物/(含フッ素ブロック共重合体))は、0.5〜15であることがより好ましく、1.0〜10であることが特に好ましい。
Moreover, the mass ratio (polymerizable compound / (fluorinated block copolymer)) of the polymerizable compound and the above-mentioned fluorine-containing block copolymer in the composition of the present invention is 0.1 to 20. preferable.
When the fluorine-containing block copolymer contained in the composition of the present invention is unevenly distributed on the surface, the lower layer of the coating film by the composition of the present invention has a high concentration of a polymerizable compound, a coloring material, and an initiator. Although it is difficult for the radiation of the time to reach the lower layer, even in this case, a value of 0.1 to 20 is preferable because the sensitivity of the composition is high and the composition can be cured uniformly. Further, the linearity of the pattern portion becomes better during pattern formation. The mass ratio to the fluorinated block copolymer (polymerizable compound / (fluorinated block copolymer)) is more preferably 0.5 to 15, and particularly preferably 1.0 to 10.

(c)着色剤
着色剤は、各種公知の着色顔料及び着色染料を用いることができる。
着色染料としては、例えば、カラーフィルタ製造に用いる場合であれば、カラーフィルタの色画素を形成するR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)等の有彩色系の染料(有彩色染料)の他、特開2014−42375の段落0027〜0200に記載の着色剤を用いることもできる。また、ブラックマトリクス形成用若しくは遮光性膜系形成用に一般に用いられている黒色系染料(黒色染料)を用いることができる。
図1に示した2層構造を構成する観点からは、着色顔料を用いることが好ましい。
着色顔料としては、例えば、カラーフィルタ製造に用いる場合であれば、カラーフィルタの色画素を形成するR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)等の有彩色系の顔料(有彩色顔料)、及びブラックマトリクス形成用、若しくは遮光性膜系形成用に一般に用いられている黒色系顔料(黒色顔料)を用いることができる。
(C) Colorant Various known color pigments and color dyes can be used as the colorant.
As a coloring dye, for example, in the case of use in the manufacture of a color filter, chromatic dyes (chromatic dyes) such as R (red), G (green), and B (blue) that form color pixels of the color filter In addition, colorants described in paragraphs 0027 to 0200 of JP 2014-42375 can also be used. Moreover, the black dye (black dye) generally used for black matrix formation or light-shielding film system formation can be used.
From the viewpoint of constituting the two-layer structure shown in FIG. 1, it is preferable to use a color pigment.
Examples of the color pigment include chromatic pigments (chromatic pigments such as R (red), G (green), and B (blue)) that form the color pixels of the color filter if used in the manufacture of color filters. ), And black pigments (black pigments) generally used for forming a black matrix or forming a light-shielding film system.

有彩色系の顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を用いることができる。また、無機顔料であれ有機顔料であれ、高透過率であることが好ましいことを考慮すると、なるべく細かいものの使用が好ましく、ハンドリング性をも考慮すると、上記顔料の平均一次粒子径は、0.01μm〜0.1μmが好ましく、0.01μm〜0.05μmがより好ましい。   As the chromatic pigment, various conventionally known inorganic pigments or organic pigments can be used. Further, considering that it is preferable to have a high transmittance, whether it is an inorganic pigment or an organic pigment, it is preferable to use a finer one as much as possible, and considering the handling properties, the average primary particle diameter of the pigment is 0.01 μm. ˜0.1 μm is preferable, and 0.01 μm to 0.05 μm is more preferable.

なお、顔料の平均一次粒子径は、透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope、TEM)を用いて測定できる。透過型電子顕微鏡としては、例えば、日立ハイテクノロジーズ社製の透過型顕微鏡HT7700を用いることができる。
透過型電子顕微鏡を用いて得た粒子像の最大長(Dmax:粒子画像の輪郭上の2点における最大長さ)、及び最大長垂直長(DV−max:最大長に平行な2本の直線で画像を挟んだ時、2直線間を垂直に結ぶ最短の長さ)を測長し、その相乗平均値(Dmax×DV−max)1/2を粒子径とした。この方法で100個の粒子の粒子径を測定し、その算術平均値を平均粒子径として、顔料の平均一次粒子径とした。本明細書の実施例における「平均一次粒子径」も上記の算術平均値と同じである。
In addition, the average primary particle diameter of a pigment can be measured using a transmission electron microscope (Transmission Electron Microscope, TEM). As the transmission electron microscope, for example, a transmission microscope HT7700 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation can be used.
Maximum length of particle image obtained using transmission electron microscope (Dmax: maximum length at two points on the contour of the particle image) and maximum length vertical length (DV-max: two straight lines parallel to the maximum length) The shortest length connecting two straight lines perpendicularly) was measured, and the geometric mean value (Dmax × DV-max) 1/2 was taken as the particle diameter. The particle diameter of 100 particles was measured by this method, and the arithmetic average value was taken as the average particle diameter to obtain the average primary particle diameter of the pigment. The “average primary particle size” in the examples of the present specification is also the same as the arithmetic average value.

無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で示される金属化合物を挙げることができ、具体的には、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、及び上記金属の複合酸化物を挙げることができる。   Examples of inorganic pigments include metal compounds represented by metal oxides, metal complex salts, and the like. Specifically, iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium, zinc, antimony, etc. And metal oxides of the above metals.

〔顔料〕
顔料としては、従来公知の種々の無機顔料又は有機顔料を挙げることができる。
無機顔料としては、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物や、上記金属の複合酸化物を挙げることができる。
有機顔料として、以下のものを挙げることができる。但し本発明は、これらに限定されるものではない。
カラーインデックス(C.I.)ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,86,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,125,126,127,128,129,137,138,139,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214等、
C.I.ピグメントオレンジ 2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,55,59,60,61,62,64,71,73等、
C.I.ピグメントレッド 1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:2,81:3,83,88,90,105,112,119,122,123,144,146,149,150,155,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,270,272,279
C.I.ピグメントグリーン 7,10,36,37,58,59
C.I.ピグメントバイオレット 1,19,23,27,32,37,42
C.I.ピグメントブルー 1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,60,64,66,79,80
これら有機顔料は、単独若しくは色純度を上げるため種々組合せて用いることができる。
[Pigment]
Examples of the pigment include conventionally known various inorganic pigments or organic pigments.
Examples of the inorganic pigment include metal oxides such as iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium, zinc, and antimony, and composite oxides of the above metals.
The following can be mentioned as an organic pigment. However, the present invention is not limited to these.
Color Index (CI) Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 72,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214, etc.,
C. I. Pigment Orange 2, 5, 13, 16, 17: 1, 31, 34, 36, 38, 43, 46, 48, 49, 51, 52, 55, 59, 60, 61, 62, 64, 71, 73, etc. ,
C. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 14, 17, 22, 23, 31, 38, 41, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4 49, 49: 1, 49: 2, 52: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1, 60: 1, 63: 1, 66, 67, 81: 1, 81: 2, 81: 3 83, 88, 90, 105, 112, 119, 122, 123, 144, 146, 149, 150, 155, 166, 168, 169, 170, 171, 172, 175, 176, 177, 178, 179, 184 185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,270,272,279
C. I. Pigment Green 7, 10, 36, 37, 58, 59
C. I. Pigment Violet 1,19,23,27,32,37,42
C. I. Pigment Blue 1, 2, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, 66, 79, 80
These organic pigments can be used alone or in various combinations in order to increase color purity.

(黒色顔料)
本発明では、顔料として黒色顔料を用いることもできる。以下、黒色顔料についてさらに詳しく説明する。
黒色顔料は、各種公知の黒色顔料を用いることができる。特に、少量で高い光学濃度を実現できる観点から、カーボンブラック、チタンブラック、酸化チタン、酸化鉄、酸化マンガン、グラファイト等が好ましく、なかでも、カーボンブラック、チタンブラックのうちの少なくとも1種を含むことが好ましく、特に露光による硬化効率に関わる開始剤の光吸収波長領域の吸収が少ない観点からチタンブラックが好ましい。カーボンブラックの具体例としては、市販品である、C.I.ピグメントブラック 1等の有機顔料C.I.ピグメントブラック 7等の無機顔料があげられるがこれらに限定されるものではない。
(Black pigment)
In the present invention, a black pigment can also be used as the pigment. Hereinafter, the black pigment will be described in more detail.
Various known black pigments can be used as the black pigment. In particular, carbon black, titanium black, titanium oxide, iron oxide, manganese oxide, graphite and the like are preferable from the viewpoint of realizing a high optical density in a small amount, and in particular, at least one of carbon black and titanium black is included. In particular, titanium black is preferred from the viewpoint of low absorption in the light absorption wavelength region of the initiator related to the curing efficiency by exposure. Specific examples of carbon black are commercially available C.I. I. Pigment Black 1 and other organic pigments C.I. I. Examples thereof include, but are not limited to, inorganic pigments such as CI Pigment Black 7.

(その他の顔料)
本発明では、顔料として黒色顔料として記載した顔料以外で赤外線吸収性を有する顔料を用いることもできる。
赤外線吸収性を有する顔料としては、タングステン化合物、金属ホウ化物等が好ましく、なかでも、赤外領域の波長における遮光性に優れる点から、タングステン化合物が好ましい。特に露光による硬化効率に関わる開始剤の光吸収波長領域と、可視光領域の透光性に優れる観点からタングステン化合物が好ましい。
(Other pigments)
In the present invention, pigments having infrared absorptivity other than the pigments described as black pigments can also be used.
As the pigment having infrared absorptivity, a tungsten compound, a metal boride and the like are preferable, and among them, a tungsten compound is preferable from the viewpoint of excellent light-shielding property at wavelengths in the infrared region. In particular, a tungsten compound is preferable from the viewpoint of excellent light absorption wavelength region of an initiator related to curing efficiency by exposure and excellent translucency in the visible light region.

これらの顔料は、2種以上併用してもよく、また、後述する染料と併用してもよい。色味の調整や、所望の波長領域の遮光性を高めるため、例えば、黒色、又は赤外線遮光性を有する顔料に上述した赤色、緑色、黄色、オレンジ色、紫色、及びブルーなどの有彩色顔料若しくは後述する染料を混ぜる態様が挙げられる。黒色、又は赤外線遮光性を有する顔料に赤色顔料若しくは染料と、紫色顔料若しくは染料とを含むことが好ましく、黒色、又は赤外線遮光性を有する顔料に赤色顔料を含むことが特に好ましい。   Two or more of these pigments may be used in combination, or may be used in combination with a dye described later. In order to adjust the color tone and improve the light-shielding property in a desired wavelength region, for example, chromatic pigments such as black, red, green, yellow, orange, purple, and blue described above for pigments having infrared light-shielding properties or black The aspect which mixes the dye mentioned later is mentioned. The pigment having black or infrared light shielding properties preferably contains a red pigment or dye and a purple pigment or dye, and the pigment having black or infrared light shielding properties particularly preferably contains a red pigment.

黒色顔料は、チタンブラックを含有することが好ましい。
チタンブラックとは、チタン原子を含有する黒色粒子である。好ましくは低次酸化チタンや酸窒化チタン等である。チタンブラック粒子は、分散性向上、凝集性抑制などの目的で必要に応じ、表面を修飾することが可能である。酸化珪素、酸化チタン、酸化ゲルマニウム、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、又は、酸化ジルコニウムで被覆することが可能であり、また、特開2007−302836号公報に表されるような撥水性物質での処理も可能である。
The black pigment preferably contains titanium black.
Titanium black is black particles containing titanium atoms. Preferred are low-order titanium oxide and titanium oxynitride. The surface of titanium black particles can be modified as necessary for the purpose of improving dispersibility and suppressing aggregation. It can be coated with silicon oxide, titanium oxide, germanium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, or zirconium oxide, and treatment with a water repellent material as disclosed in JP-A-2007-302836 is also possible. Is possible.

チタンブラックの比表面積は特に制限されないが、チタンブラックを撥水化剤で表面処理した後の撥水性が所定の性能となるために、BET(Brunauer, Emmett, Teller)法にて測定した値が5m2/g以上150m2/g以下であることが好ましく、20m2/g以上120m2/g以下であることがより好ましい。
チタンブラックの市販品の例としては、チタンブラック10S、12S、13R、13M、13M−C、13R、13R−N、13M−T(商品名:三菱マテリアル(株)製)、ティラック(Tilack)D(商品名:赤穂化成(株)製)などが挙げられる。
The specific surface area of titanium black is not particularly limited, but the value measured by the BET (Brunauer, Emmett, Teller) method is used in order that the water repellency after the surface treatment of titanium black with a water repellent becomes a predetermined performance. It is preferably 5 m 2 / g or more and 150 m 2 / g or less, and more preferably 20 m 2 / g or more and 120 m 2 / g or less.
Examples of titanium black commercial products include titanium black 10S, 12S, 13R, 13M, 13M-C, 13R, 13R-N, 13M-T (trade names: manufactured by Mitsubishi Materials Corporation), Tilack D (trade name: manufactured by Ako Kasei Co., Ltd.) and the like.

更に、チタンブラックを、チタンブラック及びSi原子を含む被分散体として含有することも好ましい。
この形態において、チタンブラックは、組成物中において被分散体として含有されるものであり、被分散体中のSi原子とTi原子との含有比(Si/Ti)が質量換算で0.05以上が好ましく、0.05〜0.5がより好ましく、0.07〜0.4がさらに好ましい。
ここで、上記被分散体は、チタンブラックが一次粒子の状態であるもの、凝集体(二次粒子)の状態であるものの双方を包含する。
被分散体のSi/Tiを変更する(例えば、0.05以上とする)ためには、以下のような手段を用いることができる。
先ず、酸化チタンとシリカ粒子とを分散機を用いて分散することにより分散物を得て、この分散物を高温(例えば、850〜1000℃)にて還元処理することにより、チタンブラック粒子を主成分とし、SiとTiとを含有する被分散体を得ることができる。上記還元処理は、アンモニアなどの還元性ガスの雰囲気下で行うこともできる。
酸化チタンとしては、TTO−51N(商品名:石原産業製)などが挙げられる。
シリカ粒子の市販品としては、AEROSIL(登録商標)90、130、150、200、255、300、380(商品名:エボニック製)などが挙げられる。
酸化チタンとシリカ粒子との分散は、分散剤を用いてもよい。分散剤としては、後述する分散剤の欄で説明するものが挙げられる。
上記の分散は溶剤中で行ってもよい。溶剤としては、水、有機溶剤が挙げられる。後述する有機溶剤の欄で説明するものが挙げられる。
Si/Tiが、例えば、0.05以上等に調整されたチタンブラックは、例えば、特開2008−266045公報の段落番号〔0005〕及び段落番号〔0016〕〜〔0021〕に記載の方法により作製することができる。
Furthermore, it is also preferable to contain titanium black as a dispersion containing titanium black and Si atoms.
In this embodiment, titanium black is contained as a dispersion in the composition, and the content ratio (Si / Ti) of Si atoms and Ti atoms in the dispersion is 0.05 or more in terms of mass. Is preferable, 0.05 to 0.5 is more preferable, and 0.07 to 0.4 is more preferable.
Here, the to-be-dispersed bodies include both those in which titanium black is in the state of primary particles and those in the state of aggregates (secondary particles).
In order to change the Si / Ti of the object to be dispersed (for example, 0.05 or more), the following means can be used.
First, titanium oxide and silica particles are dispersed using a disperser to obtain a dispersion, and this dispersion is subjected to reduction treatment at a high temperature (for example, 850 to 1000 ° C.), thereby mainly producing titanium black particles. A dispersed material containing Si and Ti as components can be obtained. The reduction treatment can also be performed in an atmosphere of a reducing gas such as ammonia.
Examples of titanium oxide include TTO-51N (trade name: manufactured by Ishihara Sangyo).
Examples of commercially available silica particles include AEROSIL (registered trademark) 90, 130, 150, 200, 255, 300, 380 (trade name: manufactured by Evonik).
A dispersing agent may be used for the dispersion of titanium oxide and silica particles. Examples of the dispersant include those described in the section of the dispersant described later.
The dispersion may be performed in a solvent. Examples of the solvent include water and organic solvents. What is demonstrated in the column of the organic solvent mentioned later is mentioned.
Titanium black whose Si / Ti is adjusted to 0.05 or more, for example, is produced by the method described in paragraph numbers [0005] and paragraph numbers [0016] to [0021] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-266045 can do.

チタンブラック及びSi原子を含む被分散体中のSi原子とTi原子との含有比(Si/Ti)を好適な範囲(例えば0.05以上)に調整することで、この被分散体を含む組成物を用いて遮光膜を形成した際に、遮光膜の形成領域外における組成物由来の残渣物が低減される。なお、残渣物は、チタンブラック粒子、樹脂成分等の組成物に由来する成分を含むものである。
残渣物が低減される理由は未だ明確ではないが、上記のような被分散体は小粒径となる傾向があり(例えば、粒径が30nm以下)、更に、この被分散体のSi原子が含まれる成分が増すことにより、膜全体の下地との吸着性が低減され、これが、遮光膜の形成における未硬化の組成物(特に、チタンブラック)の現像除去性の向上に寄与すると推測している。
また、チタンブラックは、紫外光から赤外光までの広範囲に亘る波長領域の光に対する遮光性に優れることから、上記したチタンブラック及びSi原子を含む被分散体(好ましくはSi/Tiが質量換算で0.05以上であるもの)を用いて形成された遮光膜は優れた遮光性を発揮する。
なお、被分散体中のSi原子とTi原子との含有比(Si/Ti)は、例えば、特開2013−249417号公報の段落0033に記載の方法(1−1)又は方法(1−2)を用いて測定できる。
また、組成物を硬化して得られた遮光膜に含有される被分散体について、その被分散体中のSi原子とTi原子との含有比(Si/Ti)が0.05以上か否かを判断するには、特開2013−249417号公報の段落0035に記載の方法(2)を用いる。
The composition containing this dispersion by adjusting the content ratio (Si / Ti) of Si atoms and Ti atoms in the dispersion containing titanium black and Si atoms to a suitable range (for example, 0.05 or more). When a light shielding film is formed using an object, the residue derived from the composition outside the region where the light shielding film is formed is reduced. In addition, a residue contains the component derived from compositions, such as a titanium black particle and a resin component.
The reason why the residue is reduced is not yet clear, but the above-mentioned dispersed material tends to have a small particle size (for example, a particle size of 30 nm or less). By increasing the amount of components contained, the adsorptivity of the entire film with the underlying layer is reduced, and this is presumed to contribute to the improvement of the development removal property of the uncured composition (particularly titanium black) in the formation of the light shielding film Yes.
In addition, titanium black is excellent in light-shielding property for light in a wide wavelength range from ultraviolet light to infrared light. Therefore, the above-described dispersion containing titanium black and Si atoms (preferably Si / Ti is in terms of mass) The light-shielding film formed by using a material having a thickness of 0.05 or more exhibits excellent light-shielding properties.
The content ratio (Si / Ti) of Si atoms and Ti atoms in the dispersion is, for example, the method (1-1) or the method (1-2) described in paragraph 0033 of JP2013-249417A. ).
Whether the content ratio (Si / Ti) of Si atoms and Ti atoms in the dispersion is 0.05 or more with respect to the dispersion to be contained in the light-shielding film obtained by curing the composition Is determined using the method (2) described in paragraph 0035 of JP2013-249417A.

チタンブラック及びSi原子を含む被分散体において、チタンブラックは、上記したものを使用できる。
また、この被分散体においては、チタンブラックと共に、分散性、着色性等を調整する目的で、Cu、Fe、Mn、V、Ni等の複合酸化物、酸化コバルト、酸化鉄、カーボンブラック、アニリンブラック等からなる黒色顔料を、1種又は2種以上を組み合わせて、被分散体として併用してもよい。
この場合、全被分散体中の50質量%以上をチタンブラックからなる被分散体が占めることが好ましい。
また、この被分散体においては、遮光性の調整等を目的として、本発明の効果を損なわない限りにおいて、チタンブラックと共に、他の着色剤(有機顔料や染料など)を所望により併用してもよい。
以下、被分散体にSi原子を導入する際に用いられる材料について述べる。被分散体にSi原子を導入する際には、シリカなどのSi含有物質を用いればよい。
用いうるシリカとしては、沈降シリカ、フュームドシリカ、コロイダルシリカ、合成シリカなどを挙げることができ、これらを適宜選択して使用すればよい。
更に、シリカ粒子の粒径が遮光膜を形成した際に膜厚よりも小さい粒径であると遮光性がより優れるため、シリカ粒子として微粒子タイプのシリカを用いることが好ましい。なお、微粒子タイプのシリカの例としては、例えば、特開2013−249417号公報の段落0039に記載のシリカが挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
In the dispersion containing titanium black and Si atoms, the above-described titanium black can be used.
Further, in this dispersion, in addition to titanium black, for the purpose of adjusting dispersibility, colorability, etc., complex oxides such as Cu, Fe, Mn, V, Ni, cobalt oxide, iron oxide, carbon black, aniline You may use together the black pigment which consists of black etc. by combining 1 type (s) or 2 or more types as a to-be-dispersed body.
In this case, it is preferable that 50% by mass or more of the total dispersion is occupied by the dispersion made of titanium black.
In addition, in this dispersion, for the purpose of adjusting the light shielding property, other colorants (such as organic pigments and dyes) may be used in combination with titanium black as long as the effects of the present invention are not impaired. Good.
Hereinafter, materials used for introducing Si atoms into the dispersion will be described. When Si atoms are introduced into the dispersion, a Si-containing material such as silica may be used.
Examples of silica that can be used include precipitated silica, fumed silica, colloidal silica, and synthetic silica. These may be appropriately selected and used.
Furthermore, if the particle size of the silica particles is smaller than the film thickness when the light shielding film is formed, the light shielding property is more excellent. Therefore, it is preferable to use fine particle type silica as the silica particles. Examples of the fine particle type silica include silica described in paragraph 0039 of JP2013-249417A, and the contents thereof are incorporated in the present specification.

また、顔料としては、タングステン化合物、金属ホウ化物も使用できる。
以下に、タングステン化合物、及び金属ホウ化物について詳述する。
本発明の硬化性組成物は、タングステン化合物、及び/又は金属ホウ化物を使用できる。
タングステン化合物、及び金属ホウ化物は、赤外線(波長が約800〜1200nmの光)に対しては吸収が高く(すなわち、赤外線に対する遮光性(遮蔽性)が高く)、可視光に対しては吸収が低い赤外線遮蔽材である。このため、本発明の硬化性組成物は、タングステン化合物、及び/又は金属ホウ化物を含有することで、赤外領域における遮光性が高く、可視光領域における透光性が高いパターンを形成できる。
また、タングステン化合物、及び金属ホウ化物は、画像形成に用いられる、高圧水銀灯、KrF、ArFなどの露光に用いられる可視域より短波の光に対しても吸収が小さい。このため、後述する重合性化合物、アルカリ可溶性樹脂、及び光重合開始剤と組み合わされることにより、優れたパターンが得られるとともに、パターン形成において、現像残渣をより抑制できる。
Further, as the pigment, a tungsten compound and a metal boride can also be used.
Below, a tungsten compound and a metal boride are explained in full detail.
The curable composition of the present invention can use a tungsten compound and / or a metal boride.
Tungsten compounds and metal borides have high absorption with respect to infrared rays (light having a wavelength of about 800 to 1200 nm) (that is, they have high light blocking properties (shielding properties) with respect to infrared rays) and absorption with respect to visible light. It is a low infrared shielding material. For this reason, the curable composition of this invention can form a pattern with high light-shielding property in an infrared region, and high translucency in a visible light region by containing a tungsten compound and / or a metal boride.
In addition, the tungsten compound and the metal boride have a small absorption even for light having a shorter wavelength than that in the visible range used for exposure of a high-pressure mercury lamp, KrF, ArF, and the like used for image formation. For this reason, by combining with the polymeric compound, alkali-soluble resin, and photoinitiator which are mentioned later, while being able to obtain the outstanding pattern, a development residue can be suppressed more in pattern formation.

タングステン化合物としては、酸化タングステン系化合物、ホウ化タングステン系化合物、硫化タングステン系化合物などを挙げることができ、下記一般式(組成式)(I)で表される酸化タングステン系化合物が好ましい。
・・・(I)
Mは金属、Wはタングステン、Oは酸素を表す。
0.001≦x/y≦1.1
2.2≦z/y≦3.0
Examples of the tungsten compound include a tungsten oxide compound, a tungsten boride compound, a tungsten sulfide compound, and the like, and a tungsten oxide compound represented by the following general formula (composition formula) (I) is preferable.
M x W y O z (I)
M represents a metal, W represents tungsten, and O represents oxygen.
0.001 ≦ x / y ≦ 1.1
2.2 ≦ z / y ≦ 3.0

Mの金属としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Sn、Pb、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Biなどが挙げられるが、アルカリ金属であることが好ましい。Mの金属は1種でも2種以上でもよい。   As the metal of M, for example, alkali metal, alkaline earth metal, Mg, Zr, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Sn, Pb, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, and the like can be mentioned, and an alkali metal is preferable. 1 type or 2 types or more may be sufficient as the metal of M.

Mはアルカリ金属であることが好ましく、Rb又はCsであることがより好ましく、Csであることが更に好ましい。   M is preferably an alkali metal, more preferably Rb or Cs, and still more preferably Cs.

x/yが0.001以上であることにより、赤外線を十分に遮蔽することができ、1.1以下であることにより、タングステン化合物中に不純物相が生成されることをより確実に回避することできる。
z/yが2.2以上であることにより、材料としての化学的安定性をより向上させることができ、3.0以下であることにより赤外線を十分に遮蔽することができる。
When x / y is 0.001 or more, infrared rays can be sufficiently shielded, and when it is 1.1 or less, generation of an impurity phase in the tungsten compound can be more reliably avoided. it can.
When z / y is 2.2 or more, chemical stability as a material can be further improved, and when it is 3.0 or less, infrared rays can be sufficiently shielded.

上記一般式(I)で表される酸化タングステン系化合物の具体例としては、Cs0.33WO、Rb0.33WO、K0.33WO、Ba0.33WOなどを挙げることができ、Cs0.33WO又はRb0.33WOであることが好ましく、Cs0.33WOであることがより好ましい。 Specific examples of the tungsten oxide compound represented by the general formula (I) include Cs 0.33 WO 3 , Rb 0.33 WO 3 , K 0.33 WO 3 , Ba 0.33 WO 3 and the like. Cs 0.33 WO 3 or Rb 0.33 WO 3 is preferable, and Cs 0.33 WO 3 is more preferable.

タングステン化合物は微粒子であることが好ましい。タングステン微粒子の平均粒子径は、800nm以下であることが好ましく、400nm以下であることがより好ましく、200nm以下であることが更に好ましい。平均粒子径がこのような範囲であることによって、タングステン微粒子が光散乱によって可視光を遮断しにくくなることから、可視光領域における透光性をより確実にすることができる。光酸乱を回避する観点からは、平均粒子径は小さいほど好ましいが、製造時における取り扱い容易性などの理由から、タングステン微粒子の平均粒子径は、通常、1nm以上である。   The tungsten compound is preferably fine particles. The average particle diameter of the tungsten fine particles is preferably 800 nm or less, more preferably 400 nm or less, and further preferably 200 nm or less. When the average particle diameter is in such a range, the tungsten fine particles are less likely to block visible light by light scattering, and thus the translucency in the visible light region can be further ensured. From the viewpoint of avoiding photoacid disturbance, the average particle size is preferably as small as possible. However, for reasons such as ease of handling during production, the average particle size of the tungsten fine particles is usually 1 nm or more.

また、タングステン化合物は2種以上を使用することが可能である。   Two or more tungsten compounds can be used.

タングステン化合物は市販品として入手可能であるが、タングステン化合物が、例えば酸化タングステン系化合物である場合、酸化タングステン系化合物は、タングステン化合物を不活性ガス雰囲気又は還元性ガス雰囲気中で熱処理する方法により得ることができる(特許第4096205号公報を参照)。
また、酸化タングステン系化合物は、例えば、住友金属鉱山株式会社製のYMF−02などのタングステン微粒子の分散物としても、入手可能である。
Tungsten compounds are commercially available, but when the tungsten compound is, for example, a tungsten oxide compound, the tungsten oxide compound is obtained by a method of heat-treating the tungsten compound in an inert gas atmosphere or a reducing gas atmosphere. (See Japanese Patent No. 4096205).
The tungsten oxide compound is also available as a dispersion of tungsten fine particles such as YMF-02 manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.

また、金属ホウ化物としては、ホウ化ランタン(LaB)、ホウ化プラセオジウム(PrB)、ホウ化ネオジウム(NdB)、ホウ化セリウム(CeB)、ホウ化イットリウム(YB)、ホウ化チタン(TiB)、ホウ化ジルコニウム(ZrB)、ホウ化ハフニウム(HfB)、ホウ化バナジウム(VB)、ホウ化タンタル(TaB)、ホウ化クロム(CrB、CrB)、ホウ化モリブデン(MoB、Mo、MoB)、ホウ化タングステン(W)などの1種又は2種以上を挙げることができ、ホウ化ランタン(LaB)であることが好ましい。 In addition, as the metal boride, lanthanum boride (LaB 6 ), praseodymium boride (PrB 6 ), neodymium boride (NdB 6 ), cerium boride (CeB 6 ), yttrium boride (YB 6 ), boride Titanium (TiB 2 ), zirconium boride (ZrB 2 ), hafnium boride (HfB 2 ), vanadium boride (VB 2 ), tantalum boride (TaB 2 ), chromium boride (CrB, CrB 2 ), boride One or more of molybdenum (MoB 2 , Mo 2 B 5 , MoB), tungsten boride (W 2 B 5 ), and the like can be exemplified, and lanthanum boride (LaB 6 ) is preferable.

金属ホウ化物は微粒子であることが好ましい。金属ホウ化物微粒子の平均粒子径は、800nm以下であることが好ましく、300nm以下であることがより好ましく、100nm以下であることが更に好ましい。平均粒子径がこのような範囲であることによって、金属ホウ化物微粒子が光散乱によって可視光を遮断しにくくなることから、可視光領域における透光性をより確実にすることができる。光酸乱を回避する観点からは、平均粒子径は小さいほど好ましいが、製造時における取り扱い容易性などの理由から、金属ホウ化物微粒子の平均粒子径は、通常、1nm以上である。   The metal boride is preferably fine particles. The average particle diameter of the metal boride fine particles is preferably 800 nm or less, more preferably 300 nm or less, and still more preferably 100 nm or less. When the average particle diameter is in such a range, it becomes difficult for the metal boride fine particles to block visible light by light scattering, and thus the translucency in the visible light region can be further ensured. From the viewpoint of avoiding photoacid disturbance, the average particle size is preferably as small as possible. However, for reasons such as ease of handling during production, the average particle size of the metal boride fine particles is usually 1 nm or more.

また、金属ホウ化物は2種以上を使用することが可能である。   Two or more metal borides can be used.

金属ホウ化物は市販品として入手可能であり、例えば、住友金属鉱山株式会社製のKHF−7等の金属ホウ化物微粒子の分散物としても、入手可能である。   The metal boride is available as a commercial product, for example, as a dispersion of metal boride fine particles such as KHF-7 manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.

〔染料〕
染料としては、例えば特開昭64−90403号公報、特開昭64−91102号公報、特開平1−94301号公報、特開平6−11614号公報、特登2592207号、米国特許4808501号明細書、米国特許5667920号明細書、米国特許505950号明細書、米国特許5667920号明細書、特開平5−333207号公報、特開平6−35183号公報、特開平6−51115号公報、特開平6−194828号公報等に開示されている色素を使用できる。化学構造として区分すると、ピラゾールアゾ化合物、ピロメテン化合物、アニリノアゾ化合物、トリフェニルメタン化合物、アントラキノン化合物、ベンジリデン化合物、オキソノール化合物、ピラゾロトリアゾールアゾ化合物、ピリドンアゾ化合物、シアニン化合物、フェノチアジン化合物、ピロロピラゾールアゾメチン化合物等を使用できる。また、染料としては色素多量体を用いてもよい。色素多量体としては、特開2011−213925号公報、特開2013−041097号公報に記載されている化合物が挙げられる。
〔dye〕
Examples of the dye include JP-A 64-90403, JP-A 64-91102, JP-A-1-94301, JP-A-6-11614, Tokuho 2592207, and U.S. Pat. No. 4,808,501. U.S. Pat. No. 5,667,920, U.S. Pat. No. 505950, U.S. Pat. No. 5,667,920, JP-A-5-333207, JP-A-6-35183, JP-A-6-51115, JP-A-6-51115. The pigment | dye currently disclosed by 194828 gazette etc. can be used. When classified as chemical structure, pyrazole azo compounds, pyromethene compounds, anilinoazo compounds, triphenylmethane compounds, anthraquinone compounds, benzylidene compounds, oxonol compounds, pyrazolotriazole azo compounds, pyridone azo compounds, cyanine compounds, phenothiazine compounds, pyrrolopyrazole azomethine compounds, etc. Can be used. A dye multimer may be used as the dye. Examples of the dye multimer include compounds described in JP2011-213925A and JP2013-041097A.

また、本発明では、着色剤として、波長800〜900nmの範囲に吸収極大を有する着色剤を用いることができる。
このような分光特性を有する着色剤としては、例えば、ピロロピロール化合物、銅化合物、シアニン化合物、フタロシアニン化合物、イミニウム化合物、チオール錯体系化合物、遷移金属酸化物系化合物、スクアリリウム化合物、ナフタロシアニン化合物、クオタリレン化合物、ジチオール金属錯体系化合物、クロコニウム化合物等が挙げられる。
フタロシアニン化合物、ナフタロシアニン化合物、イミニウム化合物、シアニン化合物、スクアリウム化合物及びクロコニウム化合物は、特開2010−111750号公報の段落0010〜0081に開示の化合物を使用してもよく、この内容は本明細書に組み込まれる。シアニン化合物は、例えば、「機能性色素、大河原信/松岡賢/北尾悌次郎/平嶋恒亮・著、講談社サイエンティフィック」を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
In the present invention, a colorant having an absorption maximum in the wavelength range of 800 to 900 nm can be used as the colorant.
Examples of colorants having such spectral characteristics include pyrrolopyrrole compounds, copper compounds, cyanine compounds, phthalocyanine compounds, iminium compounds, thiol complex compounds, transition metal oxide compounds, squarylium compounds, naphthalocyanine compounds, and quaterylenes. Compounds, dithiol metal complex compounds, croconium compounds and the like.
As the phthalocyanine compound, naphthalocyanine compound, iminium compound, cyanine compound, squalium compound, and croconium compound, the compounds disclosed in paragraphs 0010 to 0081 of JP-A No. 2010-1111750 may be used. Incorporated. As the cyanine compound, for example, “functional pigment, Shin Okawara / Ken Matsuoka / Keijiro Kitao / Kensuke Hirashima, Kodansha Scientific”, the contents of which are incorporated herein.

上記分光特性を有する着色剤として、特開平07−164729号公報の段落0004〜0016に開示の化合物や、特開2002−146254号公報の段落0027〜0062に開示の化合物、特開2011−164583号公報の段落0034〜0067に開示のCu及び/又はPを含む酸化物の結晶子からなり数平均凝集粒子径が5〜200nmである近赤外線吸収粒子を使用することもできる。   As the colorant having the above spectral characteristics, compounds disclosed in paragraphs 0004 to 0016 of JP-A-07-164729, compounds disclosed in paragraphs 0027 to 0062 of JP-A-2002-146254, JP-A-2011-16483 It is also possible to use near-infrared absorbing particles that are composed of oxide crystallites containing Cu and / or P disclosed in paragraphs 0034 to 0067 of the publication and have a number average aggregate particle diameter of 5 to 200 nm.

本発明において、波長800〜900nmの範囲に吸収極大を有する着色剤は、ピロロピロール化合物が好ましい。ピロロピロール化合物は、顔料であってもよく、染料であってもよいが、耐熱性に優れた膜を形成できる硬化性組成物が得られやすいという理由から顔料が好ましい。
ピロロピロール化合物の詳細については、特開2009−263614号公報の段落番号0017〜0047の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれることする。また、その具体例としては、特開2009−263614号公報の段落番号0049〜0058に記載の化合物などが挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれることする。
In the present invention, the colorant having an absorption maximum in the wavelength range of 800 to 900 nm is preferably a pyrrolopyrrole compound. The pyrrolopyrrole compound may be a pigment or a dye, but a pigment is preferred because it is easy to obtain a curable composition capable of forming a film having excellent heat resistance.
For details of the pyrrolopyrrole compound, the description of paragraphs 0017 to 0047 of JP-A-2009-263614 can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification. Specific examples thereof include compounds described in paragraph numbers 0049 to 0058 of JP-A-2009-263614, and the contents thereof are incorporated in the present specification.

また、特開2014−199436号公報の段落0027〜0200に記載の染料多量体も好適に用いることができる。また、特開2011−242752号公報段落0018〜0078に記載される側鎖にカチオン性基を有する樹脂とアニオン性染とを反応させて得られた造塩化合物を染料多量体として好適に用いることができる。   In addition, dye multimers described in paragraphs 0027 to 0200 of JP-A-2014-199436 can also be suitably used. In addition, a salt-forming compound obtained by reacting a resin having a cationic group in the side chain described in JP-A-2011-242752 with paragraphs 0018 to 0078 and an anionic dye is preferably used as a dye multimer. Can do.

さらに、本発明の硬化性組成物は、必要に応じて体質顔料を含んでいてもよい。このような体質顔料としては、例えば、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナ白、グロス白、チタンホワイト、ハイドロタルサイト等を挙げることができる。これらの体質顔料は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。体質顔料の使用量は、着色剤100質量部に対して、通常、0〜100質量部、好ましくは5〜50質量部、さらに好ましくは10〜40質量部である。本発明において、着色剤及び体質顔料は、場合により、それらの表面をポリマーで改質して使用することができる。
また、黒色顔料、又は可視光領域の波長の光の透過性に優れ、赤外線領域の波長の光を遮光する機能に優れる顔料に加えて、必要に応じて赤色、青色、黄色、緑色、紫色等の着色有機顔料、若しくは染料を含んでいてもよい。着色有機顔料、若しくは染料と黒色顔料、又は可視光領域の波長の光の透過性に優れ、赤外線領域の波長の光を遮光する機能に優れる顔料とを併用する場合としては、赤色顔料、若しくは染料を黒色顔料、又は可視光領域の波長の光の透過性に優れ、赤外線領域の波長の光を遮光する機能に優れる顔料に対して1〜40質量%用いることが好ましく、赤色、若しくは染料としてはピグメントレッド254であることが好ましい。
Furthermore, the curable composition of this invention may contain the extender as needed. Examples of such extender pigments include barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silica, basic magnesium carbonate, alumina white, gloss white, titanium white, and hydrotalcite. These extender pigments can be used alone or in admixture of two or more. The amount of the extender is usually 0 to 100 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight, and more preferably 10 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the colorant. In the present invention, the colorant and extender can be used by modifying their surface with a polymer in some cases.
In addition to black pigments or pigments that excel in light transmission in the visible light region and have a function of blocking light in the infrared light region, red, blue, yellow, green, purple, etc. as required The above-mentioned colored organic pigments or dyes may be included. When using in combination with colored organic pigments, or dyes and black pigments, or pigments that excel in light transmission in the visible wavelength range and have the ability to block light in the infrared wavelength range, use red pigments or dyes. Is preferably used in an amount of 1 to 40% by mass with respect to a black pigment or a pigment excellent in light transmittance in the visible wavelength region and excellent in the function of blocking light in the infrared wavelength range, Pigment Red 254 is preferable.

組成物中における着色剤(特に好ましくは黒色顔料)の含有量は、組成物中の全固形分に対して、20〜80質量%が好ましく、30〜70質量%がより好ましく、35〜60質量%がさらに好ましい。   The content of the colorant (particularly preferably black pigment) in the composition is preferably 20 to 80% by mass, more preferably 30 to 70% by mass, and more preferably 35 to 60% by mass with respect to the total solid content in the composition. % Is more preferable.

(d)水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子
本発明の組成物は、水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子(以下、「高分子化合物」とも称する。)を含有する。なお、この(メタ)アクリル系高分子は、上述したフッ素含有ブロック共重合体とは別の化合物である。
水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子は、着色剤の分散に使用される化合物(分散剤)として、或いは、バインダーとして組成物中に添加することができる。本発明の組成物においては、水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子を分散剤として添加することが好ましく、水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子分散剤と、水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子バインダーとを併用することがより好ましい。
なお、着色剤の分散に使用される化合物(分散剤)とは、着色剤の分散時(例えば、顔料や、溶媒に溶けにくい染料の分散液調整時)に使用されるのに対して、バインダーは着色剤の分散処理を行なわない場合(例えば、染料溶液など)や、着色剤の分散後(例えば、顔料分散液や染料液の分散液調整後)に後添で加えられる化合物に該当する。
水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子は、上述したチタンブラックなどの着色顔料の分散性向上に寄与するとともに、水酸基又は酸基が構造中に含まれるため、現像性にも寄与する。また、上述した含フッ素ブロック共重合体と併用されることで、低屈折率層と着色層の相分離を良好にし、低反射性をより一層良好にする。
特に、水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子と含フッ素ブロック共重合体の質量比(水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子/含フッ素ブロック共重合体)は、2〜10であることが好ましく、3〜8であることがより好ましく、3〜6であることがより好ましい。水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子を含フッ素ブロック共重合体に対して上記数値範囲で添加することで、本発明の効果をより一層高めることができ、低反射性、現像性、面状性を優れた品位で鼎立できることができる。
(D) (Meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group The composition of the present invention contains a (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group (hereinafter also referred to as “polymer compound”). To do. The (meth) acrylic polymer is a compound different from the above-described fluorine-containing block copolymer.
The (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group can be added to the composition as a compound (dispersant) used for dispersing the colorant or as a binder. In the composition of the present invention, a (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group is preferably added as a dispersant, and a (meth) acrylic polymer dispersant having a hydroxyl group or an acid group, and a hydroxyl group or It is more preferable to use in combination with a (meth) acrylic polymer binder having an acid group.
The compound (dispersant) used for dispersing the colorant is used when the colorant is dispersed (for example, when preparing a dispersion of a pigment or a dye that is hardly soluble in a solvent). Corresponds to a compound that is added as a post-addition when the colorant is not dispersed (for example, a dye solution) or after the colorant is dispersed (for example, after the pigment dispersion or the dye liquid is prepared).
The (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group contributes to improving the dispersibility of the above-described coloring pigment such as titanium black, and also contributes to developability because the hydroxyl group or acid group is included in the structure. . Moreover, by using together with the fluorine-containing block copolymer mentioned above, the phase separation of the low refractive index layer and the colored layer is improved, and the low reflectivity is further improved.
In particular, the mass ratio of the (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group to the fluorine-containing block copolymer (the (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group / the fluorine-containing block copolymer) is 2 10 is preferable, 3-8 is more preferable, and 3-6 is more preferable. By adding a (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group to the fluorine-containing block copolymer in the above numerical range, the effect of the present invention can be further enhanced, and low reflectivity and developability. In addition, the surface property can be established with excellent quality.

また、上記高分子化合物には、(メタ)アクリレートモノマー由来の繰り返し単位が主成分として含まれているが、本発明の効果を損なわない範囲で、それ以外の繰り返し単位が含まれていてもよい。なお、高分子化合物中には、(メタ)アクリレートモノマー由来の繰り返し単位が50モル%以上含まれることが好ましく、80モル%以上含まれることがより好ましく、90モル%以上含まれることがさらに好ましい。   The polymer compound contains a repeating unit derived from a (meth) acrylate monomer as a main component, but may contain other repeating units as long as the effects of the present invention are not impaired. . The polymer compound preferably contains 50 mol% or more of a repeating unit derived from a (meth) acrylate monomer, more preferably 80 mol% or more, and even more preferably 90 mol% or more. .

(水酸基価、酸価)
高分子化合物の水酸基価、酸価は、20mgKOH/g以上であることが好ましい。高分子化合物の水酸基価、酸価が20mgKOH/g以上であればアルカリ現像性がより良好となるとともに、黒色顔料等の着色顔料(特に、チタンブラック)や、チタンブラック及びSi原子を含む被分散体の沈降をより抑制でき、粗大粒子数をより少なくすることができ、組成物の経時安定性をより向上できる。
高分子化合物水酸基価、酸価の上限は、特に限定されないが、160mgKOH/g以下であれば、着色層を形成する際の現像時におけるパターン剥離がより効果的に抑えられる。
高分子化合物の水酸基価、酸価は、より好ましくは20mgKOH/g以上140mgKOH/g以下の範囲であり、更に好ましくは20mgKOH/g以上120mgKOH/g以下の範囲である。
なお、高分子化合物の水酸基価又は酸価が所定の範囲にあるとは、例えば、水酸基を有するポリアクリレート系高分子(又は、ポリメタクリレート系高分子)の水酸基価が所定の範囲であるか、または、酸基を有するポリアクリレート系高分子(又は、ポリメタクリレート系高分子)の酸価が所定の範囲にある、などが挙げられる。
(Hydroxyl value, acid value)
The hydroxyl value and acid value of the polymer compound are preferably 20 mgKOH / g or more. When the hydroxyl value and acid value of the polymer compound are 20 mgKOH / g or more, the alkali developability becomes better, and the pigment containing a black pigment or the like (particularly titanium black), or a dispersion containing titanium black and Si atoms. Sedimentation of the body can be further suppressed, the number of coarse particles can be reduced, and the temporal stability of the composition can be further improved.
The upper limit of the polymer compound hydroxyl value and acid value is not particularly limited, but if it is 160 mgKOH / g or less, pattern peeling during development when forming a colored layer can be more effectively suppressed.
The hydroxyl value and acid value of the polymer compound are more preferably in the range of 20 mgKOH / g to 140 mgKOH / g, and still more preferably in the range of 20 mgKOH / g to 120 mgKOH / g.
The hydroxyl value or acid value of the polymer compound is within a predetermined range, for example, whether the hydroxyl value of a polyacrylate polymer having a hydroxyl group (or a polymethacrylate polymer) is within a predetermined range, Or the acid value of the polyacrylate polymer (or polymethacrylate polymer) having an acid group is within a predetermined range.

本発明において、高分子化合物の水酸基価、酸価は、それぞれ、例えば、上記高分子化合物中における水酸基の平均含有量、及び、酸基の平均含有量から算出することができる。また、高分子化合物の構成成分である水酸基を含有する構造単位の含有量を変化させることで所望の水酸基価を有する樹脂を得ることができる。酸価についても、高分子化合物の構成成分である酸基を含有する構造単位の含有量を変化させることで所望の酸価を有する樹脂を得ることができる。   In the present invention, the hydroxyl value and acid value of the polymer compound can be calculated, for example, from the average content of hydroxyl groups and the average content of acid groups in the polymer compound. Moreover, the resin which has a desired hydroxyl value can be obtained by changing content of the structural unit containing the hydroxyl group which is a structural component of a high molecular compound. Regarding the acid value, a resin having a desired acid value can be obtained by changing the content of the structural unit containing an acid group which is a constituent component of the polymer compound.

酸価は公知の手法に則り、算出することができる。
水酸基価は、JIS K0070記載の手法に則り、算出することができる。すなわち、水酸基価は、試料1gをアセチル化させたときに水酸基と結合した酢酸を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数で示される。フェノール性水酸基の水酸基価も同様である。
The acid value can be calculated according to a known method.
The hydroxyl value can be calculated according to the method described in JIS K0070. That is, the hydroxyl value is represented by the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize acetic acid bonded to a hydroxyl group when 1 g of a sample is acetylated. The same applies to the hydroxyl value of the phenolic hydroxyl group.

(重量平均分子量)
本発明における高分子化合物の重量平均分子量は、着色層を形成する際において、現像時のパターン剥離抑制と現像性の観点から、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)法によるポリスチレン換算値として、4,000以上300,000以下であることが好ましく、5,000以上200,000以下であることがより好ましく、6,000以上100,000以下であることが更に好ましく、10,000以上50,000以下であることが特に好ましい。
また、特に、高分子化合物を分散剤として組成物中に導入する場合には、重量平均分子量を10,000以上50,000以下とすることで、分散性もより良好となる。
GPC法は、HLC−8020GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel SuperHZM−H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ2000(東ソー(株)製、4.6mmID×15cm)を、溶離液としてTHF(テトラヒドロフラン)を用いる方法に基づく。
(Weight average molecular weight)
The weight average molecular weight of the polymer compound in the present invention is 4,000 as a polystyrene conversion value by GPC (gel permeation chromatography) method from the viewpoint of pattern peeling inhibition during development and developability when forming a colored layer. It is preferably 300 or more and 300 or less, more preferably 5,000 or more and 200,000 or less, further preferably 6,000 or more and 100,000 or less, and 10,000 or more and 50,000 or less. It is particularly preferred.
In particular, when a polymer compound is introduced into the composition as a dispersant, the dispersibility is further improved by setting the weight average molecular weight to 10,000 or more and 50,000 or less.
The GPC method uses HLC-8020 GPC (manufactured by Tosoh Corporation), TSKgel SuperHZM-H, TSKgel SuperHZ4000, TSKgel SuperHZ2000 (manufactured by Tosoh Corporation, 4.6 mm ID × 15 cm) as columns and THF (tetrahydrofuran) as an eluent. ).

組成物中における高分子化合物の含有量は、組成物中の全固形分に対して、1〜70質量%が好ましく、5〜50質量%がより好ましく、本願の効果が顕著に得られる点から、10〜40質量%がさらに好ましい。   The content of the polymer compound in the composition is preferably from 1 to 70% by mass, more preferably from 5 to 50% by mass, with respect to the total solid content in the composition, from the point that the effects of the present application are remarkably obtained. 10 to 40% by mass is more preferable.

また、特に、高分子化合物を分散剤として組成物中に導入する場合には、組成物中における高分子化合物の含有量は、組成物中の全固形分に対して、0.1〜50質量%が好ましく、0.3〜40質量%がより好ましく、本願の効果が顕著に得られる点から、0.5〜30質量%がさらに好ましい。含有量を上記範囲とすることで、分散性もより良好となる。   In particular, when the polymer compound is introduced into the composition as a dispersant, the content of the polymer compound in the composition is 0.1 to 50 mass with respect to the total solid content in the composition. % Is preferable, 0.3 to 40% by mass is more preferable, and 0.5 to 30% by mass is further preferable from the viewpoint that the effects of the present application are remarkably obtained. By setting the content in the above range, the dispersibility is also improved.

以下、水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子(高分子化合物)について、分散剤(以下「高分子化合物C」ともいう。)及びバインダー(以下「高分子化合物D」ともいう。)の形態にそれぞれ分類して説明する。   Hereinafter, for the (meth) acrylic polymer (polymer compound) having a hydroxyl group or an acid group, a dispersant (hereinafter also referred to as “polymer compound C”) and a binder (hereinafter also referred to as “polymer compound D”). Each of these forms is classified and explained.

(高分子化合物C)
水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子分散剤(高分子化合物C)としては、例えば、公知の顔料分散剤を適宜選択して用いることができ、例えば、水酸基又は酸基を有する変性ポリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル系共重合体等を挙げることができる。
高分子化合物Cは、その構造から更に直鎖状高分子、末端変性型高分子、グラフト型高分子、及びブロック型高分子に分類することができる。
(Polymer Compound C)
As the (meth) acrylic polymer dispersant (polymer compound C) having a hydroxyl group or an acid group, for example, a known pigment dispersant can be appropriately selected and used, for example, a modification having a hydroxyl group or an acid group. Examples thereof include poly (meth) acrylates and (meth) acrylic copolymers.
The polymer compound C can be further classified into a linear polymer, a terminal-modified polymer, a graft polymer, and a block polymer based on its structure.

高分子化合物Cは、黒色顔料等の着色剤及び所望により併用する顔料等の被分散体の表面に吸着し、再凝集を防止するように作用する。そのため、顔料表面へのアンカー部位を有する末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子が好ましい構造として挙げることができる。
一方で、チタンブラックや、上記したチタンブラック及びSi原子を含む被分散体の表面を改質することにより、これらに対する高分子化合物Cの吸着性を促進させることもできる。
The polymer compound C is adsorbed on the surface of a colorant such as a black pigment and a dispersion object such as a pigment used in combination as desired, and acts to prevent reaggregation. Therefore, a terminal-modified polymer, a graft polymer and a block polymer having an anchor site to the pigment surface can be mentioned as preferred structures.
On the other hand, the adsorptivity of the polymer compound C to these can be promoted by modifying the surface of titanium black or the above-mentioned dispersion material containing titanium black and Si atoms.

高分子化合物Cは、グラフト鎖を有する構造単位を有することが好ましい。なお、本明細書において、「構造単位」とは「繰り返し単位」と同義である。
このようなグラフト鎖を有する構造単位を有する高分子化合物Cは、グラフト鎖によって溶剤との親和性を有するために、黒色顔料等の着色顔料の分散性、及び、経時後の分散安定性に優れるものである。また、組成物においては、グラフト鎖の存在により重合性化合物又はその他の併用可能な樹脂などとの親和性を有するので、アルカリ現像で残渣を生じにくくなる。
グラフト鎖が長くなると立体反発効果が高くなり分散性は向上するが、一方グラフト鎖が長すぎると黒色顔料等の着色顔料への吸着力が低下して分散性は低下する傾向となる。このため、グラフト鎖は、水素原子を除いた原子数が40〜10000の範囲であるものが好ましく、水素原子を除いた原子数が50〜2000であるものがより好ましく、水素原子を除いた原子数が60〜500であるものが更に好ましい。
ここで、グラフト鎖とは、共重合体の主鎖の根元(主鎖から枝分かれしている基において主鎖に結合する原子)から、主鎖から枝分かれしている基の末端までを示す。
The polymer compound C preferably has a structural unit having a graft chain. In the present specification, “structural unit” is synonymous with “repeating unit”.
Since the polymer compound C having a structural unit having such a graft chain has an affinity for a solvent by the graft chain, it is excellent in dispersibility of a color pigment such as a black pigment and dispersion stability after aging. Is. In addition, since the composition has an affinity with a polymerizable compound or other resin that can be used in combination due to the presence of the graft chain, a residue is hardly generated by alkali development.
When the graft chain becomes longer, the steric repulsion effect becomes higher and the dispersibility is improved. On the other hand, when the graft chain is too long, the adsorptive power to a colored pigment such as a black pigment is lowered and the dispersibility tends to be lowered. For this reason, the graft chain preferably has a number of atoms excluding hydrogen atoms in the range of 40 to 10,000, more preferably a number of atoms excluding hydrogen atoms of 50 to 2000, and atoms excluding hydrogen atoms. More preferably, the number is 60 to 500.
Here, the graft chain means from the base of the main chain of the copolymer (the atom bonded to the main chain in a group branched from the main chain) to the end of the group branched from the main chain.

グラフト鎖は、ポリマー構造を有することが好ましい。
ポリマー構造としては、例えば、ポリエステル構造、ポリウレタン構造、ポリウレア構造、ポリアミド構造、及び、ポリエーテル構造などが挙げられる。
高分子化合物Cは、上記ポリマー構造を側鎖に有する変性ポリ(メタ)アクリレートが挙げられる。グラフト鎖と溶剤との相互作用性を向上させ、それにより分散性を高めるために、グラフト鎖中のポリマー構造は、ポリエステル構造及びポリエーテル構造の少なくともいずれかであることが好ましく、ポリエステル構造であることが好ましい。
The graft chain preferably has a polymer structure.
Examples of the polymer structure include a polyester structure, a polyurethane structure, a polyurea structure, a polyamide structure, and a polyether structure.
Examples of the polymer compound C include a modified poly (meth) acrylate having the polymer structure in the side chain. In order to improve the interaction between the graft chain and the solvent, thereby increasing the dispersibility, the polymer structure in the graft chain is preferably at least one of a polyester structure and a polyether structure, and is a polyester structure. It is preferable.

このようなポリマー構造をグラフト鎖として有するマクロモノマーの構造としては、特に限定されないが、好ましくは、反応性二重結合性基を有するマクロモノマーを好適に使用することができる。   The structure of the macromonomer having such a polymer structure as a graft chain is not particularly limited, but a macromonomer having a reactive double bond group can be preferably used.

高分子化合物Cが有するグラフト鎖を有する構造単位に対応し、高分子化合物Cの合成に好適に用いられる市販のマクロモノマーとしては、AA−6(商品名、東亜合成(株))、AA−10(商品名、東亜合成(株)製)、AB−6(商品名、東亜合成(株)製)、AW−6(商品名、東亜合成(株)製)、AA−714(商品名、東亜合成(株)製)、AY−707(商品名、東亜合成(株)製)、AY−714(商品名、東亜合成(株)製)、ブレンマーPP−100(商品名、日油(株)製)、ブレンマーPP−500(商品名、日油(株)製)、ブレンマーPP−800(商品名、日油(株)製)、ブレンマーPP−1000(商品名、日油(株)製)、ブレンマー55−PET−800(商品名、日油(株)製)、ブレンマーPME−4000(商品名、日油(株)製)、ブレンマーPSE−400(商品名、日油(株)製)、ブレンマーPSE−1300(商品名、日油(株)製)、ブレンマー43PAPE−600B(商品名、日油(株)製)などが用いられる。このなかでも、好ましくは、AA−6(商品名、東亜合成(株)製)、AA−10(商品名、東亜合成(株))、AB−6(商品名、東亜合成(株)製)、ブレンマーPME−4000(商品名、日油(株)製)などが用いられる。   Corresponding to the structural unit having a graft chain of the polymer compound C, commercially available macromonomers suitably used for the synthesis of the polymer compound C include AA-6 (trade name, Toa Gosei Co., Ltd.), AA- 10 (trade name, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), AB-6 (trade name, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), AW-6 (trade name, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), AA-714 (trade name, Manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), AY-707 (trade name, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), AY-714 (trade name, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), Blemmer PP-100 (trade name, NOF Corporation )), Blemmer PP-500 (trade name, manufactured by NOF Corporation), BREMMER PP-800 (trade name, manufactured by NOF Corporation), Blemmer PP-1000 (trade name, manufactured by NOF Corporation) ), Blemmer 55-PET-800 (trade name, manufactured by NOF Corporation), Blemmer P E-4000 (trade name, manufactured by NOF Corporation), BREMMER PSE-400 (trade name, manufactured by NOF Corporation), BREMMER PSE-1300 (trade name, manufactured by NOF Corporation), Blemmer 43PAPE- 600B (trade name, manufactured by NOF Corporation) is used. Among these, AA-6 (trade name, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), AA-10 (trade name, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), AB-6 (trade name, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) Bremermer PME-4000 (trade name, manufactured by NOF Corporation) and the like are used.

高分子化合物Cは、グラフト鎖を有する構造単位として、下記式(1)〜式(4)のいずれかで表される構造単位を含むことが好ましく、下記式(1A)、下記式(2A)、下記式(3A)、下記式(3B)、及び下記(4)のいずれかで表される構造単位を含むことがより好ましい。   The polymer compound C preferably includes a structural unit represented by any one of the following formulas (1) to (4) as a structural unit having a graft chain. The following formula (1A) and the following formula (2A) More preferably, it includes a structural unit represented by any of the following formula (3A), the following formula (3B), and the following (4).

式(1)〜式(4)において、W、W、W、及びWは酸素原子を表す。
式(1)〜式(4)において、X、X、X、X、及びXは、それぞれ独立に、水素原子又は1価の有機基を表す。X、X、X、X、及びXとしては、合成上の制約の観点からは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜12のアルキル基であることが好ましく、それぞれ独立に、水素原子又はメチル基であることがより好ましく、メチル基が特に好ましい。
In formulas (1) to (4), W 1, W 2, W 3, and W 4 represents an oxygen atom.
In the formulas (1) to (4), X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , and X 5 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group. X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , and X 5 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms from the viewpoint of synthesis constraints. Further, a hydrogen atom or a methyl group is more preferable, and a methyl group is particularly preferable.

式(1)〜式(4)において、Y、Y、Y、及びYは、それぞれ独立に、2価の連結基を表し、連結基は特に構造上制約されない。Y、Y、Y、及びYで表される2価の連結基として、具体的には、下記の(Y−1)〜(Y−21)の連結基などが例として挙げられる。下記に示した構造において、A、Bはそれぞれ、式(1)〜式(4)における左末端基、右末端基との結合部位を意味する。下記に示した構造のうち、合成の簡便性から、(Y−2)又は(Y−13)であることがより好ましい。 In Formula (1) to Formula (4), Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 each independently represent a divalent linking group, and the linking group is not particularly limited in structure. Specific examples of the divalent linking group represented by Y 1 , Y 2 , Y 3 , and Y 4 include the following (Y-1) to (Y-21) linking groups. . In the structure shown below, A and B each represent a binding site with the left terminal group and the right terminal group in Formulas (1) to (4). Of the structures shown below, (Y-2) or (Y-13) is more preferable from the viewpoint of ease of synthesis.

式(1)〜式(4)において、Z、Z、Z、及びZは、それぞれ独立に1価の有機基を表す。有機基の構造は、特に限定されないが、具体的には、アルキル基、水酸基、アルコキシ基、アリールオキシ基、ヘテロアリールオキシ基、アルキルチオエーテル基、アリールチオエーテル基、ヘテロアリールチオエーテル基、及びアミノ基などが挙げられる。これらの中でも、Z、Z、Z、及びZで表される有機基としては、特に分散性向上の観点から、立体反発効果を有するものが好ましく、各々独立に炭素数5から24のアルキル基又はアルコキシ基が好ましく、その中でも、特に各々独立に炭素数5から24の分岐アルキル基、炭素数5から24の環状アルキル基、又は、炭素数5から24のアルコキシ基が好ましい。なお、アルコキシ基中に含まれるアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよい。 In the formulas (1) to (4), Z 1 , Z 2 , Z 3 , and Z 4 each independently represent a monovalent organic group. The structure of the organic group is not particularly limited, and specific examples include an alkyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a heteroaryloxy group, an alkylthioether group, an arylthioether group, a heteroarylthioether group, and an amino group. Is mentioned. Among these, as the organic group represented by Z 1 , Z 2 , Z 3 , and Z 4 , those having a steric repulsion effect are particularly preferable from the viewpoint of improving dispersibility, and each independently has 5 to 24 carbon atoms. Of these, a branched alkyl group having 5 to 24 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 to 24 carbon atoms, or an alkoxy group having 5 to 24 carbon atoms is particularly preferable. The alkyl group contained in the alkoxy group may be linear, branched or cyclic.

式(1)〜式(4)において、n、m、p、及びqは、それぞれ独立に、1から500の整数である。
また、式(1)及び式(2)において、j及びkは、それぞれ独立に、2〜8の整数を表す。式(1)及び式(2)におけるj及びkは、分散安定性、現像性の観点から、4〜6の整数が好ましく、5が最も好ましい。
In Formula (1)-Formula (4), n, m, p, and q are the integers of 1 to 500 each independently.
Moreover, in Formula (1) and Formula (2), j and k represent the integer of 2-8 each independently. J and k in Formula (1) and Formula (2) are preferably integers of 4 to 6, and most preferably 5, from the viewpoints of dispersion stability and developability.

式(3)中、Rは分岐若しくは直鎖のアルキレン基を表し、炭素数1〜10のアルキレン基が好ましく、炭素数2又は3のアルキレン基がより好ましい。pが2〜500のとき、複数存在するRは互いに同じであっても異なっていてもよい。
式(4)中、Rは水素原子又は1価の有機基を表し、この1価の有機基としては特に構造上限定はされない。Rとして好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基、及びヘテロアリール基が挙げられ、更に好ましくは、水素原子、又はアルキル基である。Rがアルキル基である場合、アルキル基としては、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基、炭素数3〜20の分岐鎖状アルキル基、又は炭素数5〜20の環状アルキル基が好ましく、炭素数1〜20の直鎖状アルキル基がより好ましく、炭素数1〜6の直鎖状アルキル基が特に好ましい。式(4)において、qが2〜500のとき、グラフト共重合体中に複数存在するX及びRは互いに同じであっても異なっていてもよい。
In Formula (3), R 3 represents a branched or straight chain alkylene group, preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms. When p is 2 to 500, a plurality of R 3 may be the same as or different from each other.
In the formula (4), R 4 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and the monovalent organic group is not particularly limited in terms of structure. R 4 preferably includes a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, and a heteroaryl group, and more preferably a hydrogen atom or an alkyl group. When R 4 is an alkyl group, the alkyl group is preferably a linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, or a cyclic alkyl group having 5 to 20 carbon atoms. A linear alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is more preferable, and a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is particularly preferable. In the formula (4), when q is 2 to 500, a plurality of X 5 and R 4 present in the graft copolymer may be the same or different from each other.

また、高分子化合物Cは、2種以上の構造が異なる、グラフト鎖を有する構造単位を有することができる。即ち、高分子化合物Cの分子中に、互いに構造の異なる式(1)〜式(4)で示される構造単位を含んでいてもよく、また、式(1)〜式(4)においてn、m、p、及びqがそれぞれ2以上の整数を表す場合、式(1)及び式(2)においては、側鎖中にj及びkが互いに異なる構造を含んでいてもよく、式(3)及び式(4)においては、分子内に複数存在するR、R及びXは互いに同じであっても異なっていてもよい。 Moreover, the high molecular compound C can have a structural unit which has the graft chain from which 2 or more types of structures differ. That is, the molecule of the polymer compound C may contain structural units represented by the formulas (1) to (4) having different structures, and in the formulas (1) to (4), n, When m, p, and q each represent an integer of 2 or more, in Formula (1) and Formula (2), j and k may include structures different from each other in the side chain, and Formula (3) In Formula (4), R 3 , R 4 and X 5 present in a molecule may be the same as or different from each other.

式(1)で表される構造単位としては、分散安定性、現像性の観点から、下記式(1A)で表される構造単位であることがより好ましい。
また、式(2)で表される構造単位としては、分散安定性、現像性の観点から、下記式(2A)で表される構造単位であることがより好ましい。
The structural unit represented by the formula (1) is more preferably a structural unit represented by the following formula (1A) from the viewpoints of dispersion stability and developability.
Further, the structural unit represented by the formula (2) is more preferably a structural unit represented by the following formula (2A) from the viewpoint of dispersion stability and developability.

式(1A)中、X、Y、Z及びnは、式(1)におけるX、Y、Z及びnと同義であり、好ましい範囲も同様である。式(2A)中、X、Y、Z及びmは、式(2)におけるX、Y、Z及びmと同義であり、好ましい範囲も同様である。 Wherein (1A), X 1, Y 1, Z 1 and n are as defined X 1, Y 1, Z 1 and n in Formula (1), and preferred ranges are also the same. Wherein (2A), X 2, Y 2, Z 2 and m are as defined X 2, Y 2, Z 2 and m in the formula (2), and preferred ranges are also the same.

また、式(3)で表される構造単位としては、分散安定性、現像性の観点から、下記式(3A)又は式(3B)で表される構造単位であることがより好ましい。   Moreover, as a structural unit represented by Formula (3), it is more preferable that it is a structural unit represented by following formula (3A) or Formula (3B) from a viewpoint of dispersion stability and developability.

式(3A)又は(3B)中、X、Y、Z及びpは、式(3)におけるX、Y、Z及びpと同義であり、好ましい範囲も同様である。 Wherein (3A) or (3B), X 3, Y 3, Z 3 and p are as defined X 3, Y 3, Z 3 and p in formula (3), and preferred ranges are also the same.

高分子化合物Cは、グラフト鎖を有する構造単位として、式(1A)で表される構造単位を有することがより好ましい。   The polymer compound C more preferably has a structural unit represented by the formula (1A) as a structural unit having a graft chain.

高分子化合物Cにおいて、グラフト鎖を有する構造単位(例えば、上記式(1)〜式(4)で表される構造単位)は、質量換算で、高分子化合物Cの総質量に対し2〜90%の範囲で含まれることが好ましく、5〜30%の範囲で含まれることがより好ましい。グラフト鎖を有する構造単位が、この範囲内で含まれると黒色顔料等の着色顔料(特に、チタンブラック粒子)の分散性が高く、着色層を形成する際の現像性が良好である。   In the polymer compound C, the structural unit having a graft chain (for example, the structural unit represented by the above formulas (1) to (4)) is 2 to 90 with respect to the total mass of the polymer compound C in terms of mass. % Is preferably included, and more preferably 5 to 30%. When the structural unit having a graft chain is contained within this range, the dispersibility of a colored pigment such as a black pigment (particularly titanium black particles) is high, and the developability when forming a colored layer is good.

また、高分子化合物Cは、グラフト鎖を有する構造単位とは異なる(すなわち、グラフト鎖を有する構造単位には相当しない)疎水性構造単位を有することが好ましい。ただし、本発明において、疎水性構造単位は、水酸基又は酸基(例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、フェノール性水酸基等)を有さない構造単位である。   The polymer compound C preferably has a hydrophobic structural unit that is different from the structural unit having a graft chain (that is, does not correspond to the structural unit having a graft chain). However, in the present invention, the hydrophobic structural unit is a structural unit having no hydroxyl group or acid group (for example, carboxylic acid group, sulfonic acid group, phosphoric acid group, phenolic hydroxyl group, etc.).

疎水性構造単位は、好ましくは、ClogP値が1.2以上の化合物(モノマー)に由来する(対応する)構造単位であり、より好ましくは、ClogP値が1.2〜8の化合物に由来する構造単位である。これにより、本発明の効果をより確実に発現することができる。   The hydrophobic structural unit is preferably a structural unit derived from (corresponding to) a compound (monomer) having a ClogP value of 1.2 or more, more preferably derived from a compound having a ClogP value of 1.2 to 8. A structural unit. Thereby, the effect of this invention can be expressed more reliably.

ClogP値は、Daylight Chemical Information System, Inc.から入手できるプログラム“CLOGP”で計算された値である。このプログラムは、Hansch, Leoのフラグメントアプローチ(下記文献参照)により算出される“計算logP”の値を提供する。フラグメントアプローチは化合物の化学構造に基づいており、化学構造を部分構造(フラグメント)に分割し、そのフラグメントに対して割り当てられたlogP寄与分を合計することにより化合物のlogP値を推算している。その詳細は以下の文献に記載されている。本発明では、プログラムCLOGP v4.82により計算したClogP値を用いる。
A. J. Leo, Comprehensive Medicinal Chemistry, Vol.4, C. Hansch, P. G. Sammnens, J. B. Taylor and C. A. Ramsden, Eds., p.295, Pergamon Press, 1990 C. Hansch & A. J. Leo. SUbstituent Constants For Correlation Analysis in Chemistry and Biology. John Wiley & Sons. A.J. Leo. Calculating logPoct from structure. Chem. Rev., 93, 1281−1306, 1993.
ClogP values are available from Daylight Chemical Information System, Inc. It is a value calculated by the program “CLOGP” available from This program provides the value of “computation logP” calculated by Hansch, Leo's fragment approach (see below). The fragment approach is based on the chemical structure of a compound, which divides the chemical structure into substructures (fragments) and estimates the logP value of the compound by summing the logP contributions assigned to that fragment. Details thereof are described in the following documents. In the present invention, the ClogP value calculated by the program CLOGP v4.82 is used.
A. J. et al. Leo, Comprehensive Medicinal Chemistry, Vol. 4, C.I. Hansch, P.A. G. Sammunens, J. et al. B. Taylor and C.M. A. Ramsden, Eds. , P. 295, Pergamon Press, 1990 C.I. Hansch & A. J. et al. Leo. Substituent Constants For Correlation Analysis in Chemistry and Biology. John Wiley & Sons. A. J. et al. Leo. Calculating logPoch from structure. Chem. Rev. , 93, 1281-1306, 1993.

logPは、分配係数P(Partition Coefficient)の常用対数を意味し、ある有機化合物が油(一般的には1−オクタノール)と水の2相系の平衡でどのように分配されるかを定量的な数値として表す物性値であり、以下の式で示される。
logP=log(Coil/Cwater)
式中、Coilは油相中の化合物のモル濃度を、Cwaterは水相中の化合物のモル濃度を表す。
logPの値が0をはさんでプラスに大きくなると油溶性が増し、マイナスで絶対値が大きくなると水溶性が増すことを意味し、有機化合物の水溶性と負の相関があり、有機化合物の親疎水性を見積るパラメータとして広く利用されている。
log P means the common logarithm of the partition coefficient P (Partition Coefficient), and quantitatively determines how an organic compound is distributed in the equilibrium of a two-phase system of oil (generally 1-octanol) and water. It is a physical property value expressed as a numerical value, and is represented by the following formula.
logP = log (Coil / Cwater)
In the formula, Coil represents the molar concentration of the compound in the oil phase, and Cwater represents the molar concentration of the compound in the aqueous phase.
When the logP value increases to a positive value across 0, the oil solubility increases. When the logP value increases to a negative value, the water solubility increases. There is a negative correlation with the water solubility of the organic compound. It is widely used as a parameter for estimating aqueous properties.

高分子化合物Cは、疎水性構造単位として、下記一般式(i)〜(iii)表される単量体に由来の構造単位から選択された1種以上の構造単位を有することが好ましい。   The polymer compound C preferably has one or more structural units selected from structural units derived from monomers represented by the following general formulas (i) to (iii) as hydrophobic structural units.

上記式(i)〜(iii)中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素等)、又は炭素原子数が1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等)を表す。
、R、及びRは、より好ましくは水素原子、又は炭素原子数が1〜3のアルキル基であり、最も好ましくは、水素原子又はメチル基である。R及びRは、水素原子であることが特に好ましい。
Xは、酸素原子(−O−)又はイミノ基(−NH−)を表し、酸素原子であることが好ましい。
In the above formulas (i) to (iii), R 1 , R 2 , and R 3 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom (eg, fluorine, chlorine, bromine, etc.), or a carbon atom number of 1-6. An alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, etc.).
R 1 , R 2 , and R 3 are more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably a hydrogen atom or a methyl group. R 2 and R 3 are particularly preferably a hydrogen atom.
X represents an oxygen atom (—O—) or an imino group (—NH—), and is preferably an oxygen atom.

Lは、単結合又は2価の連結基である。2価の連結基としては、2価の脂肪族基(例えば、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基、置換アルキニレン基)、2価の芳香族基(例えば、アリーレン基、置換アリーレン基)、2価の複素環基、酸素原子(−O−)、硫黄原子(−S−)、イミノ基(−NH−)、置換イミノ基(−NR31−、ここでR31は脂肪族基、芳香族基又は複素環基)、カルボニル基(−CO−)、又は、これらの組合せ等が挙げられる。 L is a single bond or a divalent linking group. As the divalent linking group, a divalent aliphatic group (for example, alkylene group, substituted alkylene group, alkenylene group, substituted alkenylene group, alkynylene group, substituted alkynylene group), divalent aromatic group (for example, arylene group) , Substituted arylene group), divalent heterocyclic group, oxygen atom (—O—), sulfur atom (—S—), imino group (—NH—), substituted imino group (—NR 31 —, where R 31 Is an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group), a carbonyl group (—CO—), or a combination thereof.

2価の脂肪族基は、環状構造又は分岐構造を有していてもよい。脂肪族基の炭素原子数は、1〜20が好ましく、1〜15がより好ましく、1〜10が更に好ましい。脂肪族基は不飽和脂肪族基であっても飽和脂肪族基であってもよいが、飽和脂肪族基であることが好ましい。また、脂肪族基は、置換基を有していてもよい。置換基の例は、ハロゲン原子、芳香族基及び複素環基等が挙げられる。   The divalent aliphatic group may have a cyclic structure or a branched structure. 1-20 are preferable, as for the carbon atom number of an aliphatic group, 1-15 are more preferable, and 1-10 are still more preferable. The aliphatic group may be an unsaturated aliphatic group or a saturated aliphatic group, but is preferably a saturated aliphatic group. Further, the aliphatic group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an aromatic group and a heterocyclic group.

2価の芳香族基の炭素原子数は、6〜20が好ましく、6〜15がより好ましく、6〜10が更に好ましい。また、芳香族基は置換基を有していてもよい。置換基の例は、ハロゲン原子、脂肪族基、芳香族基及び複素環基等が挙げられる。   6-20 are preferable, as for the carbon atom number of a bivalent aromatic group, 6-15 are more preferable, and 6-10 are still more preferable. The aromatic group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an aliphatic group, an aromatic group, and a heterocyclic group.

2価の複素環基は、複素環として5員環又は6員環を有することが好ましい。複素環に他の複素環、脂肪族環又は芳香族環が縮合していてもよい。また、複素環基は置換基を有していてもよい。置換基の例としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基(=O)、チオキソ基(=S)、イミノ基(=NH)、置換イミノ基(=N−R32、ここでR32は脂肪族基、芳香族基又は複素環基)、脂肪族基、芳香族基、又は、複素環基が挙げられる。 The divalent heterocyclic group preferably has a 5-membered or 6-membered ring as the heterocycle. Another heterocyclic ring, an aliphatic ring or an aromatic ring may be condensed with the heterocyclic ring. Moreover, the heterocyclic group may have a substituent. Examples of substituents include halogen atoms, hydroxy groups, oxo groups (═O), thioxo groups (═S), imino groups (═NH), substituted imino groups (═N—R 32 , where R 32 is a fatty acid. Aromatic group, aromatic group or heterocyclic group), aliphatic group, aromatic group, or heterocyclic group.

Lは、単結合、アルキレン基又はオキシアルキレン構造を含む2価の連結基であることが好ましい。オキシアルキレン構造は、オキシエチレン構造又はオキシプロピレン構造であることがより好ましい。また、Lは、オキシアルキレン構造を2以上繰り返して含むポリオキシアルキレン構造を含んでいてもよい。ポリオキシアルキレン構造としては、ポリオキシエチレン構造又はポリオキシプロピレン構造が好ましい。ポリオキシエチレン構造は、−(OCHCH)n−で表され、nは、2以上の整数が好ましく、2〜10の整数であることがより好ましい。 L is preferably a single bond, an alkylene group or a divalent linking group containing an oxyalkylene structure. The oxyalkylene structure is more preferably an oxyethylene structure or an oxypropylene structure. L may contain a polyoxyalkylene structure containing two or more oxyalkylene structures. The polyoxyalkylene structure is preferably a polyoxyethylene structure or a polyoxypropylene structure. Polyoxyethylene structure, - (OCH 2 CH 2) represented by n-, n is preferably an integer of 2 or more, and more preferably an integer of 2 to 10.

Zとしては、脂肪族基(例えば、アルキル基、置換アルキル基、不飽和アルキル基、置換不飽和アルキル基、)、芳香族基(例えば、アリール基、置換アリール基、アリーレン基、置換アリーレン基)、複素環基、又は、これらの組み合わせが挙げられる。これらの基には、酸素原子(−O−)、硫黄原子(−S−)、イミノ基(−NH−)、置換イミノ基(−NR31−、ここでR31は脂肪族基、芳香族基又は複素環基)、カルボニル基(−CO−)が含まれていてもよい。 Z is an aliphatic group (eg, alkyl group, substituted alkyl group, unsaturated alkyl group, substituted unsaturated alkyl group), aromatic group (eg, aryl group, substituted aryl group, arylene group, substituted arylene group). , A heterocyclic group, or a combination thereof. These groups include an oxygen atom (—O—), a sulfur atom (—S—), an imino group (—NH—), a substituted imino group (—NR 31 —, wherein R 31 is an aliphatic group, an aromatic group. Group or heterocyclic group) or a carbonyl group (—CO—) may be contained.

脂肪族基は、環状構造又は分岐構造を有していてもよい。脂肪族基の炭素原子数は、1〜20が好ましく、1〜15がより好ましく、1〜10が更に好ましい。脂肪族基には、更に環集合炭化水素基、架橋環式炭化水素基が含まれ、環集合炭化水素基の例としては、ビシクロヘキシル基、パーヒドロナフタレニル基、ビフェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基などが含まれる。架橋環式炭化水素環として、例えば、ピナン、ボルナン、ノルピナン、ノルボルナン、ビシクロオクタン環(ビシクロ[2.2.2]オクタン環、ビシクロ[3.2.1]オクタン環等)などの2環式炭化水素環、ホモブレダン、アダマンタン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、トリシクロ[4.3.1.12,5]ウンデカン環などの3環式炭化水素環、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン、パーヒドロ−1,4−メタノ−5,8−メタノナフタレン環などの4環式炭化水素環などが挙げられる。また、架橋環式炭化水素環には、縮合環式炭化水素環、例えば、パーヒドロナフタレン(デカリン)、パーヒドロアントラセン、パーヒドロフェナントレン、パーヒドロアセナフテン、パーヒドロフルオレン、パーヒドロインデン、パーヒドロフェナレン環などの5〜8員シクロアルカン環が複数個縮合した縮合環も含まれる。
脂肪族基は不飽和脂肪族基よりも飽和脂肪族基の方が好ましい。また、脂肪族基は、置換基を有していてもよい。置換基の例は、ハロゲン原子、芳香族基及び複素環基が挙げられる。ただし、脂肪族基は、置換基として水酸基又は酸基を有さない。
The aliphatic group may have a cyclic structure or a branched structure. 1-20 are preferable, as for the carbon atom number of an aliphatic group, 1-15 are more preferable, and 1-10 are still more preferable. The aliphatic group further includes a ring assembly hydrocarbon group and a bridged cyclic hydrocarbon group. Examples of the ring assembly hydrocarbon group include a bicyclohexyl group, a perhydronaphthalenyl group, a biphenyl group, and 4-cyclohexyl. A phenyl group and the like are included. As the bridged cyclic hydrocarbon ring, for example, bicyclic such as pinane, bornane, norpinane, norbornane, bicyclooctane ring (bicyclo [2.2.2] octane ring, bicyclo [3.2.1] octane ring, etc.) Hydrocarbon ring, homobredan, adamantane, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane, tricyclic hydrocarbon ring such as tricyclo [4.3.1.1 2,5 ] undecane ring, tetracyclo [4 .4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecane, and tetracyclic hydrocarbon rings such as perhydro-1,4-methano-5,8-methanonaphthalene ring. The bridged cyclic hydrocarbon ring includes a condensed cyclic hydrocarbon ring such as perhydronaphthalene (decalin), perhydroanthracene, perhydrophenanthrene, perhydroacenaphthene, perhydrofluorene, perhydroindene, perhydroindene. A condensed ring in which a plurality of 5- to 8-membered cycloalkane rings such as a phenalene ring are condensed is also included.
The aliphatic group is preferably a saturated aliphatic group rather than an unsaturated aliphatic group. Further, the aliphatic group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an aromatic group, and a heterocyclic group. However, the aliphatic group does not have a hydroxyl group or an acid group as a substituent.

芳香族基の炭素原子数は、6〜20が好ましく、6〜15がより好ましく、6〜10が更に好ましい。また、芳香族基は置換基を有していてもよい。置換基の例は、ハロゲン原子、脂肪族基、芳香族基及び複素環基が挙げられる。ただし、芳香族基は、置換基として水酸基又は酸基を有さない。   6-20 are preferable, as for the carbon atom number of an aromatic group, 6-15 are more preferable, and 6-10 are still more preferable. The aromatic group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an aliphatic group, an aromatic group, and a heterocyclic group. However, the aromatic group does not have a hydroxyl group or an acid group as a substituent.

複素環基は、複素環として5員環又は6員環を有することが好ましい。複素環に他の複素環、脂肪族環又は芳香族環が縮合していてもよい。また、複素環基は置換基を有していてもよい。置換基の例としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基(=O)、チオキソ基(=S)、イミノ基(=NH)、置換イミノ基(=N−R32、ここでR32は脂肪族基、芳香族基又は複素環基)、脂肪族基、芳香族基及び複素環基が挙げられる。ただし、複素環基は、置換基として水酸基又は酸基を有さない。 The heterocyclic group preferably has a 5-membered or 6-membered ring as the heterocycle. Another heterocyclic ring, an aliphatic ring or an aromatic ring may be condensed with the heterocyclic ring. Moreover, the heterocyclic group may have a substituent. Examples of substituents include halogen atoms, hydroxy groups, oxo groups (═O), thioxo groups (═S), imino groups (═NH), substituted imino groups (═N—R 32 , where R 32 is a fatty acid. Aromatic group, aromatic group or heterocyclic group), aliphatic group, aromatic group and heterocyclic group. However, the heterocyclic group does not have a hydroxyl group or an acid group as a substituent.

上記式(iii)中、R、R、及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素等)、又は炭素原子数が1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等)、Z、又は−L−Zを表す。ここでL及びZは、上記におけるものと同義である。R、R、及びRとしては、水素原子、又は炭素数が1〜3のアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。 In the above formula (iii), R 4 , R 5 , and R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom (for example, fluorine, chlorine, bromine, etc.), or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms ( For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, etc.), Z, or -LZ is represented. Here, L and Z are as defined above. As R < 4 >, R < 5 > and R < 6 >, a hydrogen atom or a C1-C3 alkyl group is preferable, and a hydrogen atom is more preferable.

本発明においては、上記一般式(i)で表される単量体として、R、R、及びRが水素原子又はメチル基であって、Lが単結合又はアルキレン基若しくはオキシアルキレン構造を含む2価の連結基であって、Xが酸素原子又はイミノ基であって、Zが脂肪族基、複素環基又は芳香族基である化合物が好ましい。
また、上記一般式(ii)で表される単量体として、Rが水素原子又はメチル基であって、Lがアルキレン基であって、Zが脂肪族基、複素環基又は芳香族基である化合物が好ましい。また、上記一般式(iii)で表される単量体として、R、R、及びRが水素原子又はメチル基であって、Zが脂肪族基、複素環基又は芳香族基である化合物が好ましい。
In the present invention, as the monomer represented by the general formula (i), R 1 , R 2 , and R 3 are a hydrogen atom or a methyl group, and L is a single bond, an alkylene group, or an oxyalkylene structure. A compound in which X is an oxygen atom or an imino group, and Z is an aliphatic group, a heterocyclic group or an aromatic group is preferable.
Further, as the monomer represented by the general formula (ii), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, L is an alkylene group, and Z is an aliphatic group, a heterocyclic group or an aromatic group. Is preferred. Further, as the monomer represented by the general formula (iii), R 4 , R 5 , and R 6 are a hydrogen atom or a methyl group, and Z is an aliphatic group, a heterocyclic group, or an aromatic group. Certain compounds are preferred.

式(i)〜(iii)で表される代表的な化合物の例としては、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、スチレン類などから選ばれるラジカル重合性化合物が挙げられる。
なお、式(i)〜(iii)で表される代表的な化合物の例としては、特開2013−249417号公報の段落0089〜0093に記載の化合物を参照でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
Examples of typical compounds represented by formulas (i) to (iii) include radically polymerizable compounds selected from acrylic acid esters, methacrylic acid esters, styrenes, and the like.
As examples of typical compounds represented by formulas (i) to (iii), the compounds described in paragraphs 0089 to 0093 of JP2013-249417A can be referred to, and the contents thereof are described in the present specification. Incorporated into.

高分子化合物Cにおいて、疎水性構造単位は、質量換算で、高分子化合物Cの総質量に対し10〜90%の範囲で含まれることが好ましく、20〜80%の範囲で含まれることがより好ましい。含有量が上記範囲において十分なパターン形成が得られる。   In the polymer compound C, the hydrophobic structural unit is preferably contained in a range of 10 to 90% and more preferably in a range of 20 to 80% with respect to the total mass of the polymer compound C in terms of mass. preferable. When the content is in the above range, sufficient pattern formation can be obtained.

高分子化合物Cは、黒色顔料等の着色顔料(特に、チタンブラック)と相互作用を形成しうる官能基として水酸基又は酸基を有する。高分子化合物Cに水酸基又は酸基を導入する場合、高分子化合物Cに水酸基又は酸基を有する構造単位を導入すればよい。特に、酸基として、カルボン酸基などのアルカリ可溶性基を有することで、高分子化合物Cに、アルカリ現像によるパターン形成のためのより優れた現像性をも付与することができる。
すなわち、高分子化合物Cにアルカリ可溶性基を導入することで、本発明の組成物は、黒色顔料等の着色顔料の分散に寄与する分散剤としての高分子化合物Cがアルカリ可溶性を有することになる。このような高分子化合物Cを含有する組成物は、露光部の遮光性に優れたものとなり、且つ、未露光部のアルカリ現像性が向上される。
また、高分子化合物Cが水酸基又は酸基を有する構造単位を有することにより、高分子化合物Cが溶剤となじみやすくなり、塗布性も向上する傾向となる。
これは、水酸基又は酸基を有する構造単位における水酸基又は酸基が黒色顔料等の着色顔料と相互作用しやすく、高分子化合物Cが黒色顔料等の着色顔料を安定的に分散すると共に、黒色顔料等の着色顔料を分散する高分子化合物Cの粘度が低くなっており、高分子化合物C自体も安定的に分散されやすいためであると推測される。
The polymer compound C has a hydroxyl group or an acid group as a functional group capable of forming an interaction with a colored pigment such as a black pigment (particularly titanium black). When a hydroxyl group or an acid group is introduced into the polymer compound C, a structural unit having a hydroxyl group or an acid group may be introduced into the polymer compound C. In particular, by having an alkali-soluble group such as a carboxylic acid group as the acid group, the polymer compound C can be imparted with better developability for pattern formation by alkali development.
That is, by introducing an alkali-soluble group into the polymer compound C, in the composition of the present invention, the polymer compound C as a dispersant that contributes to the dispersion of a colored pigment such as a black pigment has alkali solubility. . Such a composition containing the polymer compound C has excellent light-shielding properties in the exposed area, and the alkali developability in the unexposed area is improved.
Moreover, when the high molecular compound C has a structural unit having a hydroxyl group or an acid group, the high molecular compound C becomes easily compatible with the solvent, and the coating property tends to be improved.
This is because a hydroxyl group or an acid group in a structural unit having a hydroxyl group or an acid group easily interacts with a colored pigment such as a black pigment, and the polymer compound C stably disperses the colored pigment such as a black pigment. This is presumed to be because the viscosity of the polymer compound C in which the colored pigments are dispersed is low and the polymer compound C itself is easily dispersed stably.

ただし、水酸基又は酸基を有する構造単位は、上記したグラフト鎖を有する構造単位と同一の構造単位であっても、異なる構造単位であってもよいが、水酸基又は酸基を有する構造単位は、上記した疎水性構造単位とは異なる構造単位である(すなわち、上記した疎水性構造単位には相当しない)。   However, the structural unit having a hydroxyl group or an acid group may be the same structural unit as the above-described structural unit having a graft chain or a different structural unit, but the structural unit having a hydroxyl group or an acid group is It is a structural unit different from the hydrophobic structural unit described above (that is, it does not correspond to the hydrophobic structural unit described above).

黒色顔料等の着色顔料と相互作用を形成しうる官能基である酸基としては、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、又は、フェノール性水酸基などがあり、好ましくは、カルボン酸基、スルホン酸基、及び、リン酸基のうち少なくとも1種であり、特に好ましいものは、黒色顔料等の着色顔料への吸着力が良好で、且つ、その分散性が高いカルボン酸基である。
すなわち、高分子化合物Cは、カルボン酸基、スルホン酸基、及び、リン酸基のうち少なくとも1種を有する構造単位を更に有することが好ましい。
Examples of the acid group that is a functional group capable of forming an interaction with a colored pigment such as a black pigment include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, and a phenolic hydroxyl group, and preferably a carboxylic acid Group, sulfonic acid group, and phosphoric acid group, and particularly preferred is a carboxylic acid group that has good adsorptive power to colored pigments such as black pigments and has high dispersibility. .
That is, the polymer compound C preferably further has a structural unit having at least one of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group.

高分子化合物Cは、水酸基又は酸基を有する構造単位を1種又は2種以上有してもよい。
高分子化合物C中における水酸基又は酸基を有する構造単位の含有量は、質量換算で、高分子化合物Cの総質量に対して、好ましくは5〜80%であり、より好ましくは、アルカリ現像による画像強度のダメージ抑制という観点から、10〜60%である。
The polymer compound C may have one or more structural units having a hydroxyl group or an acid group.
The content of the structural unit having a hydroxyl group or an acid group in the polymer compound C is preferably 5 to 80% with respect to the total mass of the polymer compound C in terms of mass, and more preferably by alkali development. From the viewpoint of suppressing damage of image strength, it is 10 to 60%.

本発明における高分子化合物Cに、水酸基又は酸基がどのように導入されているかは特に限定はされないが、高分子化合物Cは、下記一般式(iv)〜(vi)で表される単量体に由来の構造単位から選択された1種以上の構造単位を有することが好ましい。   Although how a hydroxyl group or an acid group is introduced into the polymer compound C in the present invention is not particularly limited, the polymer compound C is a single monomer represented by the following general formulas (iv) to (vi). It is preferable to have one or more structural units selected from structural units derived from the body.

一般式(iv)〜一般式(vi)中、R11、R12、及びR13は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、又は炭素原子数が1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等)を表す。
一般式(iv)〜一般式(vi)中、R11、R12、及びR13は、より好ましくは、それぞれ独立に水素原子、又は炭素原子数が1〜3のアルキル基であり、最も好ましくは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。一般式(iv)中、R12及びR13は、それぞれ水素原子であることが特に好ましい。
In general formula (iv) to general formula (vi), R 11 , R 12 , and R 13 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, etc.), or a carbon atom. An alkyl group having 1 to 6 numbers (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, etc.) is represented.
In general formula (iv) to general formula (vi), R 11 , R 12 and R 13 are more preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably Are each independently a hydrogen atom or a methyl group. In general formula (iv), R 12 and R 13 are each particularly preferably a hydrogen atom.

一般式(iv)中のXは、酸素原子(−O−)又はイミノ基(−NH−)を表し、酸素原子であることが好ましい。
また、一般式(v)中のYは、メチン基又は窒素原子を表す。
X 1 in the general formula (iv) represents an oxygen atom (—O—) or an imino group (—NH—), and is preferably an oxygen atom.
Y in the general formula (v) represents a methine group or a nitrogen atom.

また、一般式(iv)〜一般式(v)中のLは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基の例としては、2価の脂肪族基(例えば、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基、及び置換アルキニレン基)、2価の芳香族基(例えば、アリーレン基、及び置換アリーレン基)、2価の複素環基、酸素原子(−O−)、硫黄原子(−S−)、イミノ基(−NH−)、置換イミノ結合(−NR31’−、ここでR31’は脂肪族基、芳香族基又は複素環基)、カルボニル結合(−CO−)、又は、これらの組合せ等が挙げられる。 Moreover, L < 1 > in general formula (iv)-general formula (v) represents a single bond or a bivalent coupling group. Examples of the divalent linking group include a divalent aliphatic group (for example, an alkylene group, a substituted alkylene group, an alkenylene group, a substituted alkenylene group, an alkynylene group, and a substituted alkynylene group), a divalent aromatic group (for example, , Arylene group and substituted arylene group), divalent heterocyclic group, oxygen atom (—O—), sulfur atom (—S—), imino group (—NH—), substituted imino bond (—NR 31 ′ — Here, R 31 ′ includes an aliphatic group, an aromatic group, or a heterocyclic group), a carbonyl bond (—CO—), or a combination thereof.

2価の脂肪族基は、環状構造又は分岐構造を有していてもよい。脂肪族基の炭素原子数は、1〜20が好ましく、1〜15がより好ましく、1〜10が更に好ましい。脂肪族基は不飽和脂肪族基よりも飽和脂肪族基の方が好ましい。また、脂肪族基は、置換基を有していてもよい。置換基の例としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、芳香族基及び複素環基が挙げられる。   The divalent aliphatic group may have a cyclic structure or a branched structure. 1-20 are preferable, as for the carbon atom number of an aliphatic group, 1-15 are more preferable, and 1-10 are still more preferable. The aliphatic group is preferably a saturated aliphatic group rather than an unsaturated aliphatic group. Further, the aliphatic group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, an aromatic group, and a heterocyclic group.

2価の芳香族基の炭素原子数は、6〜20が好ましく、6〜15が更に好ましく、6〜10が最も好ましい。また、芳香族基は置換基を有していてもよい。置換基の例は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、脂肪族基、芳香族基及び複素環基を挙げられる。   6-20 are preferable, as for the carbon atom number of a bivalent aromatic group, 6-15 are more preferable, and 6-10 are the most preferable. The aromatic group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, an aliphatic group, an aromatic group, and a heterocyclic group.

2価の複素環基は、複素環として5員環又は6員環を有することが好ましい。複素環に他の複素環、脂肪族環又は芳香族環のうち1つ以上が縮合していてもよい。また、複素環基は置換基を有していてもよい。置換基の例としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基(=O)、チオキソ基(=S)、イミノ基(=NH)、置換イミノ基(=N−R32、ここでR32は脂肪族基、芳香族基又は複素環基)、脂肪族基、芳香族基及び複素環基を挙げられる。 The divalent heterocyclic group preferably has a 5-membered or 6-membered ring as the heterocycle. One or more heterocycles, aliphatic rings or aromatic rings may be condensed with the heterocycle. Moreover, the heterocyclic group may have a substituent. Examples of substituents include halogen atoms, hydroxy groups, oxo groups (═O), thioxo groups (═S), imino groups (═NH), substituted imino groups (═N—R 32 , where R 32 is a fatty acid. Aromatic group, aromatic group or heterocyclic group), aliphatic group, aromatic group and heterocyclic group.

は、単結合、アルキレン基又はオキシアルキレン構造を含む2価の連結基であることが好ましい。オキシアルキレン構造は、オキシエチレン構造又はオキシプロピレン構造であることがより好ましい。また、Lは、オキシアルキレン構造を2以上繰り返して含むポリオキシアルキレン構造を含んでいてもよい。ポリオキシアルキレン構造としては、ポリオキシエチレン構造又はポリオキシプロピレン構造が好ましい。ポリオキシエチレン構造は、−(OCHCH)n−で表され、nは、2以上の整数が好ましく、2〜10の整数であることがより好ましい。 L 1 is preferably a single bond, an alkylene group or a divalent linking group containing an oxyalkylene structure. The oxyalkylene structure is more preferably an oxyethylene structure or an oxypropylene structure. L 1 may contain a polyoxyalkylene structure containing two or more oxyalkylene structures. The polyoxyalkylene structure is preferably a polyoxyethylene structure or a polyoxypropylene structure. Polyoxyethylene structure, - (OCH 2 CH 2) represented by n-, n is preferably an integer of 2 or more, and more preferably an integer of 2 to 10.

一般式(iv)〜一般式(vi)中、Zは、水酸基又は酸基を表し、カルボン酸基であることがより好ましい。 In General Formula (iv) to General Formula (vi), Z 1 represents a hydroxyl group or an acid group, and more preferably a carboxylic acid group.

一般式(vi)中、R14、R15、及びR16は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素等)、炭素原子数が1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等)、−Z、又は−L−Zを表す。ここでL及びZは、上記におけるL及びZと同義であり、好ましい例も同様である。R14、R15、及びR16としては、それぞれ独立に水素原子、又は炭素数が1〜3のアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。 In the general formula (vi), R 14 , R 15 , and R 16 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom (for example, fluorine, chlorine, bromine, etc.), or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, , methyl group, ethyl group, propyl group, etc.), - represents a Z 1, or -L 1 -Z 1. Wherein L 1 and Z 1 are the same meaning as L 1 and Z 1 in the above, it is the preferable examples. R 14 , R 15 , and R 16 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom.

本発明においては、一般式(iv)で表される単量体として、R11、R12、及びR13がそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であって、Lがアルキレン基又はオキシアルキレン構造を含む2価の連結基であって、Xが酸素原子又はイミノ基であって、Zがカルボン酸基である化合物が好ましい。
また、一般式(v)で表される単量体として、R11が水素原子又はメチル基であって、Lがアルキレン基であって、Zがカルボン酸基であって、Yがメチン基である化合物が好ましい。
更に、一般式(vi)で表される単量体として、R14、R15、及びR16がそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であって、Lが単結合又はアルキレン基であって、Zがカルボン酸基である化合物が好ましい。
In the present invention, as the monomer represented by the general formula (iv), R 11 , R 12 , and R 13 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and L 1 is an alkylene group or an oxyalkylene structure. A compound in which X 1 is an oxygen atom or an imino group and Z 1 is a carboxylic acid group is preferable.
Further, as the monomer represented by the general formula (v), R 11 is a hydrogen atom or a methyl group, L 1 is an alkylene group, Z 1 is a carboxylic acid group, and Y is methine. Compounds that are groups are preferred.
Furthermore, as the monomer represented by the general formula (vi), R 14 , R 15 , and R 16 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and L 1 is a single bond or an alkylene group, A compound in which Z is a carboxylic acid group is preferred.

以下に、一般式(iv)〜一般式(vi)で表される単量体(化合物)の代表的な例を示す。
単量体の例としては、メタクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸、分子内に付加重合性二重結合及び水酸基を有する化合物(例えば、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル)とコハク酸無水物との反応物、分子内に付加重合性二重結合及び水酸基を有する化合物とフタル酸無水物との反応物、分子内に付加重合性二重結合及び水酸基を有する化合物とテトラヒドロキシフタル酸無水物との反応物、分子内に付加重合性二重結合及び水酸基を有する化合物と無水トリメリット酸との反応物、分子内に付加重合性二重結合及び水酸基を有する化合物とピロメリット酸無水物との反応物、アクリル酸、アクリル酸ダイマー、アクリル酸オリゴマー、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、4−ビニル安息香酸などが挙げられる。
Below, the typical example of the monomer (compound) represented by general formula (iv)-general formula (vi) is shown.
Examples of monomers include methacrylic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, a reaction product of a compound having an addition polymerizable double bond and a hydroxyl group in the molecule (for example, 2-hydroxyethyl methacrylate) and succinic anhydride. , A reaction product of a compound having an addition polymerizable double bond and a hydroxyl group in the molecule with phthalic anhydride, a reaction product of a compound having an addition polymerizable double bond and a hydroxyl group in the molecule and tetrahydroxyphthalic anhydride , A reaction product of a compound having an addition polymerizable double bond and a hydroxyl group in the molecule and trimellitic anhydride, a reaction product of a compound having an addition polymerizable double bond and a hydroxyl group in the molecule and pyromellitic anhydride, Examples include acrylic acid, acrylic acid dimer, acrylic acid oligomer, maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, and 4-vinylbenzoic acid.

更に、高分子化合物Cは、画像強度などの諸性能を向上する目的で、本発明の効果を損なわない限りにおいて、グラフト鎖を有する構造単位、疎水性構造単位、及び、水酸基又は酸基を有する構造単位とは異なる、種々の機能を有する他の構造単位(例えば、分散物に用いられる分散媒との親和性を有する官能基などを有する構造単位)を更に有していてもよい。
このような、他の構造単位としては、例えば、アクリロニトリル類、メタクリロニトリル類などから選ばれるラジカル重合性化合物に由来の構造単位が挙げられる。
高分子化合物Cは、これらの他の構造単位を1種或いは2種以上用いることができ、その含有量は、質量換算で、高分子化合物Cの総質量に対して、好ましくは0%以上80%以下であり、特に好ましくは、10%以上60%以下である。含有量が上記範囲において、十分なパターン形成性が維持される。
Furthermore, for the purpose of improving various performances such as image strength, the polymer compound C has a structural unit having a graft chain, a hydrophobic structural unit, and a hydroxyl group or an acid group as long as the effects of the present invention are not impaired. Other structural units different from the structural units and having various functions (for example, structural units having a functional group having affinity with the dispersion medium used in the dispersion) may be further included.
Examples of such other structural units include structural units derived from radically polymerizable compounds selected from acrylonitriles, methacrylonitriles, and the like.
The polymer compound C can use one or more of these other structural units, and the content thereof is preferably 0% or more and 80% or more based on the total mass of the polymer compound C in terms of mass. % Or less, and particularly preferably 10% or more and 60% or less. When the content is in the above range, sufficient pattern formability is maintained.

高分子化合物Cは、公知の方法に基づいて合成でき、高分子化合物Cを合成する際に用いられる溶剤としては、例えば、エチレンジクロリド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、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、2−メトキシエチルアセテート、1−メトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチルなどが挙げられる。これらの溶剤は単独で用いても2種以上混合して用いてもよい。   The polymer compound C can be synthesized based on a known method, and examples of the solvent used in the synthesis of the polymer compound C include ethylene dichloride, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone, methanol, ethanol, propanol, butanol, and ethylene. Glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propyl acetate, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, Examples include toluene, ethyl acetate, methyl lactate, and ethyl lactate. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

本発明に用い得る高分子化合物Cの具体例としては、EFKA社製「EFKA4400〜4402(変性ポリアクリレート)、味の素ファンテクノ社製「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合体)」等が挙げられる。
これらの高分子化合物Cは、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
Specific examples of the polymer compound C that can be used in the present invention include “EFKA 4400 to 4402 (modified polyacrylate) manufactured by EFKA Corporation,“ Polyflow No. 50E and No. 300 (acrylic copolymer) ”manufactured by Ajinomoto Fan Techno Co., Ltd. Etc.
These polymer compounds C may be used alone or in combination of two or more.

なお、高分子化合物Cの具体例の例としては、特開2013−249417号公報の段落0127〜0129に記載の高分子化合物を参照でき、これらの内容は本明細書に組み込まれる。   As specific examples of the polymer compound C, the polymer compounds described in paragraphs 0127 to 0129 of JP2013-249417A can be referred to, and the contents thereof are incorporated herein.

本発明の組成物において、水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子を分散剤(高分子化合物C)として含有させる場合、高分子化合物Cの含有量は、組成物の全固形分に対して、0.1〜50質量%が好ましく、0.5〜30質量%がより好ましい。   In the composition of the present invention, when a (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group is contained as a dispersant (polymer compound C), the content of the polymer compound C is the total solid content of the composition. On the other hand, 0.1-50 mass% is preferable and 0.5-30 mass% is more preferable.

また、分散剤としては、上述した高分子化合物C以外に、特開2010−106268号公報の段落0037〜0115(対応するUS2011/0124824の段落0075〜0133欄)のグラフト共重合体が使用でき、これらの内容は援用でき、本明細書に組み込まれる。
また、上記以外にも、特開2011−153283号公報の段落0028〜0084(対応するUS2011/0279759の段落0075〜0133欄)の酸性基が連結基を介して結合してなる側鎖構造を有する構成成分を含む高分子化合物が使用でき、これらの内容は援用でき、本明細書に組み込まれる。
In addition to the polymer compound C described above, a graft copolymer of paragraphs 0037 to 0115 (corresponding to paragraphs 0075 to 0133 of US2011 / 0124824) can be used as the dispersant, These contents can be incorporated and are incorporated herein.
In addition to the above, it has a side chain structure in which acidic groups in paragraphs 0028 to 0084 of JP 2011-153283 A (corresponding to paragraphs 0075 to 0133 of US 2011/0279759) are bonded via a linking group. Polymeric compounds containing components can be used, the contents of which can be incorporated and incorporated herein.

(高分子化合物D)
水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子バインダー(高分子化合物D)としては、例えば、水酸基又は酸基を有する変性ポリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル系共重合体等を挙げることができる。
高分子化合物Dとしては、グラフト鎖を有する構造単位と、水酸基又は酸基(アルカリ可溶性基)を有する構造単位と、を有するポリマーを使用することも好ましい。
グラフト鎖を有する構造単位の定義は、上述した分散剤が有するグラフト鎖を有する構造単位と同義であり、また好適範囲も同様である。
酸基としては、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、又は、フェノール性水酸基などがあり、好ましくは、カルボン酸基、スルホン酸基、及び、リン酸基のうち少なくとも1種であり、特に好ましいものは、カルボン酸基である。
(Polymer Compound D)
Examples of the (meth) acrylic polymer binder (polymer compound D) having a hydroxyl group or an acid group include a modified poly (meth) acrylate having a hydroxyl group or an acid group, a (meth) acrylic copolymer, and the like. Can do.
As the polymer compound D, it is also preferable to use a polymer having a structural unit having a graft chain and a structural unit having a hydroxyl group or an acid group (alkali-soluble group).
The definition of the structural unit which has a graft chain is synonymous with the structural unit which has the graft chain which the dispersing agent mentioned above has, and its suitable range is also the same.
Examples of the acid group include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, or a phenolic hydroxyl group, and preferably at least one of a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. Particularly preferred are carboxylic acid groups.

水酸基又は酸基を有する構造単位としては、下記一般式(vii)〜一般式(ix)で表さる単量体に由来の構造単位から選択された1種以上の構造単位を有することが好ましい。   The structural unit having a hydroxyl group or an acid group preferably has one or more structural units selected from structural units derived from monomers represented by the following general formulas (vii) to (ix).

一般式(vii)〜一般式(ix)中、R21、R22、及びR23は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、又は炭素原子数が1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等)を表す。
一般式(vii)〜一般式(ix)中、R21、R22、及びR23は、より好ましくは、それぞれ独立に水素原子、又は炭素原子数が1〜3のアルキル基であり、最も好ましくは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。一般式(vii)中、R21及びR23は、それぞれ水素原子であることが特に好ましい。
In the general formula (vii) to general formula (ix), R 21 , R 22 , and R 23 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, etc.), or a carbon atom. An alkyl group having a number of 1 to 6 (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, etc.)
In general formula (vii) to general formula (ix), R 21 , R 22 , and R 23 are more preferably each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and most preferably Are each independently a hydrogen atom or a methyl group. In general formula (vii), R 21 and R 23 are each particularly preferably a hydrogen atom.

一般式(vii)中のXは、酸素原子(−O−)又はイミノ基(−NH−)を表し、酸素原子であることが好ましい。
また、一般式(viii)中のYは、メチン基又は窒素原子を表す。
X 2 in the general formula (vii) represents an oxygen atom (—O—) or an imino group (—NH—), and is preferably an oxygen atom.
Y in the general formula (viii) represents a methine group or a nitrogen atom.

また、一般式(vii)〜一般式(ix)中のLは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基の例としては、2価の脂肪族基(例えば、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基、及び置換アルキニレン基)、2価の芳香族基(例えば、アリーレン基、及び置換アリーレン基)、2価の複素環基、酸素原子(−O−)、硫黄原子(−S−)、イミノ基(−NH−)、置換イミノ結合(−NR41’−、ここでR41’は脂肪族基、芳香族基又は複素環基)、カルボニル結合(−CO−)、又は、これらの組合せ等が挙げられる。 Moreover, L < 2 > in general formula (vii)-general formula (ix) represents a single bond or a bivalent coupling group. Examples of the divalent linking group include a divalent aliphatic group (for example, an alkylene group, a substituted alkylene group, an alkenylene group, a substituted alkenylene group, an alkynylene group, and a substituted alkynylene group), a divalent aromatic group (for example, , Arylene group and substituted arylene group), divalent heterocyclic group, oxygen atom (—O—), sulfur atom (—S—), imino group (—NH—), substituted imino bond (—NR 41 ′ — Here, R 41 ′ includes an aliphatic group, an aromatic group or a heterocyclic group), a carbonyl bond (—CO—), or a combination thereof.

2価の脂肪族基は、環状構造又は分岐構造を有していてもよい。脂肪族基の炭素原子数は、1〜20が好ましく、1〜15がより好ましく、1〜10が更に好ましい。脂肪族基は不飽和脂肪族基よりも飽和脂肪族基の方が好ましい。また、脂肪族基は、置換基を有していてもよい。置換基の例としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、芳香族基及び複素環基が挙げられる。   The divalent aliphatic group may have a cyclic structure or a branched structure. 1-20 are preferable, as for the carbon atom number of an aliphatic group, 1-15 are more preferable, and 1-10 are still more preferable. The aliphatic group is preferably a saturated aliphatic group rather than an unsaturated aliphatic group. Further, the aliphatic group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, an aromatic group, and a heterocyclic group.

2価の芳香族基の炭素原子数は、6〜20が好ましく、6〜15が更に好ましく、6〜10が最も好ましい。また、芳香族基は置換基を有していてもよい。置換基の例は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、脂肪族基、芳香族基及び複素環基を挙げられる。   6-20 are preferable, as for the carbon atom number of a bivalent aromatic group, 6-15 are more preferable, and 6-10 are the most preferable. The aromatic group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, an aliphatic group, an aromatic group, and a heterocyclic group.

2価の複素環基は、複素環として5員環又は6員環を有することが好ましい。複素環に他の複素環、脂肪族環又は芳香族環のうち1つ以上が縮合していてもよい。また、複素環基は置換基を有していてもよい。置換基の例としては、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、オキソ基(=O)、チオキソ基(=S)、イミノ基(=NH)、置換イミノ基(=N−R42、ここでR42は脂肪族基、芳香族基又は複素環基)、脂肪族基、芳香族基及び複素環基を挙げられる。 The divalent heterocyclic group preferably has a 5-membered or 6-membered ring as the heterocycle. One or more heterocycles, aliphatic rings or aromatic rings may be condensed with the heterocycle. Moreover, the heterocyclic group may have a substituent. Examples of substituents include halogen atoms, hydroxy groups, oxo groups (═O), thioxo groups (═S), imino groups (═NH), substituted imino groups (═N—R 42 , where R 42 is a fatty acid. Aromatic group, aromatic group or heterocyclic group), aliphatic group, aromatic group and heterocyclic group.

は、単結合、アルキレン基又はオキシアルキレン構造を含む2価の連結基であることが好ましい。オキシアルキレン構造は、オキシエチレン構造又はオキシプロピレン構造であることがより好ましい。また、Lは、オキシアルキレン構造を2以上繰り返して含むポリオキシアルキレン構造を含んでいてもよい。ポリオキシアルキレン構造としては、ポリオキシエチレン構造又はポリオキシプロピレン構造が好ましい。ポリオキシエチレン構造は、−(OCHCH)n−で表され、nは、2以上の整数が好ましく、2〜10の整数であることがより好ましい。 L 2 is preferably a single bond, an alkylene group or a divalent linking group containing an oxyalkylene structure. The oxyalkylene structure is more preferably an oxyethylene structure or an oxypropylene structure. L 2 may contain a polyoxyalkylene structure containing two or more oxyalkylene structures. The polyoxyalkylene structure is preferably a polyoxyethylene structure or a polyoxypropylene structure. The polyoxyethylene structure is represented by — (OCH 2 CH 2 ) n—, and n is preferably an integer of 2 or more, and more preferably an integer of 2 to 10.

一般式(vii)〜一般式(ix)中、Zは、水酸基又は酸基であり、カルボン酸基であることが好ましい。 In General Formula (vii) to General Formula (ix), Z 2 is a hydroxyl group or an acid group, and is preferably a carboxylic acid group.

一般式(ix)中、R24、R25、及びR26は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭素等)、炭素原子数が1〜6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等)、−Z、又は−L−Zを表す。ここでL及びZは、上記におけるL及びZと同義であり、好ましい例も同様である。R24、R25、及びR26としては、それぞれ独立に水素原子、又は炭素数が1〜3のアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。 In the general formula (ix), R 24 , R 25 , and R 26 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom (for example, fluorine, chlorine, bromine, etc.), or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, , methyl group, ethyl group, propyl group, etc.), - represents a Z 2, or -L 2 -Z 2. Here L 2 and Z 2 has the same meaning as L 2 and Z 2 in the above, and preferred examples are also the same. R 24 , R 25 , and R 26 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom.

本発明においては、一般式(vii)で表される単量体として、R21、R22、及びR23がそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であって、Lがアルキレン基又はオキシアルキレン構造を含む2価の連結基であって、Xが酸素原子又はイミノ基であって、Zがカルボン酸基である化合物が好ましい。
また、一般式(vii)で表される単量体として、R21が水素原子又はメチル基であって、Lがアルキレン基であって、Zがカルボン酸基であって、Yがメチン基である化合物が好ましい。
更に、一般式(ix)で表される単量体として、R24、R25、及びR26がそれぞれ独立に水素原子又はメチル基であって、Zがカルボン酸基である化合物が好ましい。
In the present invention, as the monomer represented by the general formula (vii), R 21 , R 22 , and R 23 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and L 2 is an alkylene group or an oxyalkylene structure. A compound in which X 2 is an oxygen atom or an imino group and Z 2 is a carboxylic acid group is preferable.
Further, as the monomer represented by the general formula (vii), R 21 is a hydrogen atom or a methyl group, L 2 is an alkylene group, Z 2 is a carboxylic acid group, and Y is methine. The group is preferably a compound.
Furthermore, as the monomer represented by the general formula (ix), a compound in which R 24 , R 25 , and R 26 are each independently a hydrogen atom or a methyl group and Z 2 is a carboxylic acid group is preferable.

高分子化合物Dは、上述したグラフト鎖を有する構造単位を有する顔料分散剤と同様の方法により合成することができる。   The polymer compound D can be synthesized by the same method as that for the pigment dispersant having a structural unit having a graft chain described above.

特に、高分子化合物Dの中でも、〔ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/必要に応じてその他の付加重合性ビニルモノマー〕共重合体、及び〔アリル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/必要に応じてその他の付加重合性ビニルモノマー〕共重合体は、膜強度、感度、現像性のバランスに優れており、好適である。
市販品としては、例えばアクリベースFF−187、FF−426(藤倉化成社製)、アクリキュア−RD−F8(日本触媒(株))、ダイセルオルネクス(株)製サイクロマーP(ACA)230AAなどが挙げられる。
In particular, among the polymer compounds D, [benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / other addition-polymerizable vinyl monomer as required] copolymer, and [allyl (meth) acrylate / (meth) acrylic] The acid / other addition-polymerizable vinyl monomer as required] copolymer is preferable because of its excellent balance of film strength, sensitivity and developability.
Examples of commercially available products include Acrybase FF-187, FF-426 (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.), AcryCure-RD-F8 (Nippon Shokubai Co., Ltd.), and Cyclomer P (ACA) 230AA manufactured by Daicel Ornex Co., Ltd. Is mentioned.

高分子化合物Dは、水酸基又は酸基を有する構造単位を1種又は2種以上有してもよい。   The polymer compound D may have one or more structural units having a hydroxyl group or an acid group.

高分子化合物Dは、着色剤の分散剤としても用いることができる。また、高分子化合物Cと併用しても良い。
水酸基又は酸基を有する構造単位の含有量は、質量換算で、上記バインダーポリマーの総質量に対して、好ましくは5〜95%であり、より好ましくは、アルカリ現像による画像強度のダメージ抑制という観点から、10〜90%である。
The polymer compound D can also be used as a colorant dispersant. Moreover, you may use together with the high molecular compound C.
The content of the structural unit having a hydroxyl group or an acid group is preferably 5 to 95%, in terms of mass, with respect to the total mass of the binder polymer, and more preferably from the viewpoint of suppressing damage of image strength due to alkali development. From 10 to 90%.

本発明の組成物において、水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル系高分子をバインダー(高分子化合物D)として含有させる場合、高分子化合物Dの含有量は、組成物の全固形分に対して、0.1〜30質量%が好ましく、0.3〜25質量%がより好ましい。   In the composition of the present invention, when a (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group is contained as a binder (polymer compound D), the content of the polymer compound D is based on the total solid content of the composition. 0.1 to 30% by mass is preferable, and 0.3 to 25% by mass is more preferable.

<その他任意成分>
本発明の組成物中には、上述した各主成分以外の他の成分が含まれていてもよい。
以下、各種任意成分について詳述する。
<Other optional components>
In the composition of this invention, other components other than each main component mentioned above may be contained.
Hereinafter, various optional components will be described in detail.

〔重合開始剤〕
本発明の組成物は、重合開始剤を含有していてもよい。
重合開始剤としては特に制限はなく、公知の重合開始剤の中から適宜選択することができ、例えば、感光性を有するもの(いわゆる、光重合開始剤)が好ましい。
光重合開始剤としては、重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、光重合開始剤は、約300nm〜800nm(330nm〜500nmがより好ましい。)の範囲内に少なくとも約50のモル吸光係数を有する化合物を、少なくとも1種含有していることが好ましい。
(Polymerization initiator)
The composition of the present invention may contain a polymerization initiator.
There is no restriction | limiting in particular as a polymerization initiator, It can select suitably from well-known polymerization initiators, For example, what has photosensitivity (what is called a photoinitiator) is preferable.
The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it has the ability to initiate polymerization of a polymerizable compound, and can be appropriately selected from known photopolymerization initiators. For example, those having photosensitivity to visible light from the ultraviolet region are preferable. Further, it may be an activator that generates some action with a photoexcited sensitizer and generates an active radical, or may be an initiator that initiates cationic polymerization according to the type of monomer.
The photopolymerization initiator preferably contains at least one compound having a molar extinction coefficient of at least about 50 within a range of about 300 nm to 800 nm (more preferably 330 nm to 500 nm).

光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの、など)、アシルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体等のオキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル、アミノアセトフェノン化合物、ヒドロキシアセトフェノンなどが挙げられる。上記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、例えば、若林ら著、Bull.Chem.Soc.Japan,42、2924(1969)記載の化合物、英国特許1388492号明細書記載の化合物、特開昭53−133428号公報記載の化合物、独国特許3337024号明細書記載の化合物、F.C.SchaeferなどによるJ.Org.Chem.;29、1527(1964)記載の化合物、特開昭62−58241号公報記載の化合物、特開平5−281728号公報記載の化合物、特開平5−34920号公報記載化合物、米国特許第4212976号明細書に記載されている化合物、などが挙げられる。   Examples of the photopolymerization initiator include halogenated hydrocarbon derivatives (for example, those having a triazine skeleton, those having an oxadiazole skeleton, etc.), acylphosphine compounds such as acylphosphine oxide, hexaarylbiimidazole, and oxime derivatives. Oxime compounds such as organic peroxides, thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ketoxime ethers, aminoacetophenone compounds, and hydroxyacetophenones. Examples of the halogenated hydrocarbon compound having a triazine skeleton include those described in Wakabayashi et al., Bull. Chem. Soc. Japan, 42, 2924 (1969), a compound described in British Patent 1388492, a compound described in JP-A-53-133428, a compound described in German Patent 3337024, F.I. C. J. Schaefer et al. Org. Chem. 29, 1527 (1964), compounds described in JP-A-62-258241, compounds described in JP-A-5-281728, compounds described in JP-A-5-34920, US Pat. No. 4,221,976 And the compounds described in the book.

また、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α−ヒドロキシケトン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物及びその誘導体、シクロペンタジエン−ベンゼン−鉄錯体及びその塩、ハロメチルオキサジアゾール化合物、3−アリール置換クマリン化合物からなる群より選択される化合物が好ましい。   From the viewpoint of exposure sensitivity, trihalomethyltriazine compounds, benzyldimethylketal compounds, α-hydroxyketone compounds, α-aminoketone compounds, acylphosphine compounds, phosphine oxide compounds, metallocene compounds, oxime compounds, triallylimidazole dimers, oniums Compounds selected from the group consisting of compounds, benzothiazole compounds, benzophenone compounds, acetophenone compounds and derivatives thereof, cyclopentadiene-benzene-iron complexes and salts thereof, halomethyloxadiazole compounds, and 3-aryl substituted coumarin compounds are preferred.

さらに好ましくは、トリハロメチルトリアジン化合物、α−アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、フォスフィンオキサイド化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物であり、トリハロメチルトリアジン化合物、α−アミノケトン化合物、オキシム化合物、トリアリルイミダゾールダイマー、ベンゾフェノン化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物が特に好ましい。   More preferred are trihalomethyltriazine compound, α-aminoketone compound, acylphosphine compound, phosphine oxide compound, oxime compound, triallylimidazole dimer, onium compound, benzophenone compound, acetophenone compound, trihalomethyltriazine compound, α-aminoketone Particularly preferred is at least one compound selected from the group consisting of compounds, oxime compounds, triallylimidazole dimer, and benzophenone compounds.

特に、本発明の硬化性組成物を固体撮像素子の遮光膜の作製に使用する場合には、微細なパターンをシャープな形状で形成する必要があるために、硬化性とともに未露光部に残渣がなく現像されることが重要である。このような観点からは、光重合開始剤としてはオキシム化合物を使用することが特に好ましい。特に、固体撮像素子において微細なパターンを形成する場合、硬化用露光にステッパー露光を用いるが、この露光機はハロゲンにより損傷される場合があり、光重合開始剤の添加量も低く抑える必要があるため、これらの点を考慮すれば、固体撮像素子の如き微細パターンを形成するには光重合開始剤としては、オキシム化合物を用いるのが特に好ましい。また、オキシム化合物を用いることにより、色移り性をより良化できる。
光重合開始剤の具体例としては、例えば、特開2013−29760号公報の段落0265〜0268を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
In particular, when the curable composition of the present invention is used for the production of a light-shielding film of a solid-state imaging device, it is necessary to form a fine pattern with a sharp shape. It is important that it is developed without any problems. From such a viewpoint, it is particularly preferable to use an oxime compound as the photopolymerization initiator. In particular, when a fine pattern is formed in a solid-state imaging device, stepper exposure is used for curing exposure, but this exposure machine may be damaged by halogen, and the amount of photopolymerization initiator added must be kept low. Therefore, in view of these points, it is particularly preferable to use an oxime compound as a photopolymerization initiator for forming a fine pattern such as a solid-state imaging device. Further, the use of an oxime compound can improve the color transfer.
As specific examples of the photopolymerization initiator, for example, paragraphs 0265 to 0268 of JP2013-29760A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.

光重合開始剤としては、ヒドロキシアセトフェノン化合物、アミノアセトフェノン化合物、及び、アシルホスフィン化合物も好適に用いることができる。より具体的には、例えば、特開平10−291969号公報に記載のアミノアセトフェノン系開始剤、特許第4225898号公報に記載のアシルホスフィン系開始剤も用いることができる。
ヒドロキシアセトフェノン系開始剤としては、IRGACURE−184、DAROCUR−1173、IRGACURE−500、IRGACURE−2959,IRGACURE−127(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
アミノアセトフェノン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE−907、IRGACURE−369、及び、IRGACURE−379EG(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。アミノアセトフェノン系開始剤は、365nm又は405nm等の長波光源に吸収波長がマッチングされた特開2009−191179公報に記載の化合物も用いることができる。
アシルホスフィン系開始剤としては、市販品であるIRGACURE−819やDAROCUR−TPO(商品名:いずれもBASF社製)を用いることができる。
As the photopolymerization initiator, hydroxyacetophenone compounds, aminoacetophenone compounds, and acylphosphine compounds can also be suitably used. More specifically, for example, an aminoacetophenone initiator described in JP-A-10-291969 and an acylphosphine initiator described in Japanese Patent No. 4225898 can also be used.
As the hydroxyacetophenone-based initiator, IRGACURE-184, DAROCUR-1173, IRGACURE-500, IRGACURE-2959, IRGACURE-127 (trade names: all manufactured by BASF) can be used.
As the aminoacetophenone initiator, commercially available products IRGACURE-907, IRGACURE-369, and IRGACURE-379EG (trade names: all manufactured by BASF) can be used. As the aminoacetophenone-based initiator, a compound described in JP-A-2009-191179 in which an absorption wavelength is matched with a long-wave light source such as 365 nm or 405 nm can also be used.
As the acylphosphine initiator, commercially available products such as IRGACURE-819 and DAROCUR-TPO (trade names: both manufactured by BASF) can be used.

光重合開始剤として、より好ましくはオキシム化合物が挙げられる。特にオキシム系開始剤は高感度で重合効率が高く、色材濃度によらず硬化でき、色材の濃度を高く設計しやすいため好ましい。特に、本発明の硬化性組成物を用いた場合は、含フッ素ブロック共重合体が表面に偏在するため、形成した層の下層の色材が濃度が高い場合があるが、その場合でも色材濃度によらず硬化でき、色材の濃度を高く設計しやすいため好ましい。
オキシム化合物の具体例としては、特開2001−233842号公報記載の化合物、特開2000−80068号公報記載の化合物、特開2006−342166号公報記載の化合物を用いることができる。
本発明において、好適に用いることのできるオキシム化合物としては、例えば、3−ベンゾイロキシイミノブタン−2−オン、3−アセトキシイミノブタン−2−オン、3−プロピオニルオキシイミノブタン−2−オン、2−アセトキシイミノペンタン−3−オン、2−アセトキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ベンゾイロキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、3−(4−トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン−2−オン、及び2−エトキシカルボニルオキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オンなどが挙げられる。
また、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.1653−1660)、J.C.S.Perkin II(1979年)pp.156−162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年)pp.202−232、特開2000−66385号公報記載の化合物、特開2000−80068号公報、特表2004−534797号公報、特開2006−342166号公報の各公報に記載の化合物等も挙げられる。
市販品ではIRGACURE−OXE01(BASF社製)、IRGACURE−OXE02(BASF社製)も好適に用いられる。また、TR−PBG−304(常州強力電子新材料有限公司社製)、アデカアークルズNCI−831及びアデカアークルズNCI−930(ADEKA社製)も用いることができる。
More preferred examples of the photopolymerization initiator include oxime compounds. In particular, an oxime initiator is preferable because it has high sensitivity and high polymerization efficiency, can be cured regardless of the color material concentration, and can be easily designed with a high color material concentration. In particular, when the curable composition of the present invention is used, since the fluorine-containing block copolymer is unevenly distributed on the surface, the color material in the lower layer of the formed layer may be high in concentration. It is preferable because it can be cured regardless of the concentration, and it is easy to design a high color material concentration.
Specific examples of the oxime compound include compounds described in JP-A No. 2001-233842, compounds described in JP-A No. 2000-80068, and compounds described in JP-A No. 2006-342166.
Examples of the oxime compound that can be suitably used in the present invention include 3-benzoyloxyiminobutan-2-one, 3-acetoxyiminobutan-2-one, 3-propionyloxyimibutan-2-one, 2-acetoxyiminopentan-3-one, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutane 2-one and 2-ethoxycarbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one.
In addition, J.H. C. S. Perkin II (1979) pp. 1653-1660), J.M. C. S. Perkin II (1979) pp. 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995) pp. Examples thereof include compounds described in 202-232, JP-A 2000-66385, JP-A 2000-80068, JP-T 2004-534797, JP-A 2006-342166.
IRGACURE-OXE01 (manufactured by BASF) and IRGACURE-OXE02 (manufactured by BASF) are also preferably used as commercial products. TR-PBG-304 (manufactured by Changzhou Powerful Electronic New Materials Co., Ltd.), Adeka Arkles NCI-831 and Adeka Arkles NCI-930 (made by ADEKA) can also be used.

また上記記載以外のオキシム化合物として、カルバゾールN位にオキシムが連結した特表2009−519904号公報に記載の化合物、ベンゾフェノン部位にヘテロ置換基が導入された米国特許第7626957号公報に記載の化合物、色素部位にニトロ基が導入された特開2010−15025号公報及び米国特許公開2009−292039号記載の化合物、国際公開特許2009−131189号公報に記載のケトオキシム化合物、トリアジン骨格とオキシム骨格を同一分子内に含有する米国特許7556910号公報に記載の化合物、405nmに吸収極大を有しg線光源に対して良好な感度を有する特開2009−221114号公報記載の化合物、などを用いてもよい。
好ましくは、例えば、特開2013−29760号公報の段落0274〜0275を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
具体的には、オキシム化合物としては、下記式(OX−1)で表される化合物が好ましい。なお、オキシムのN−O結合が(E)体のオキシム化合物であっても、(Z)体のオキシム化合物であっても、(E)体と(Z)体との混合物であってもよい。
Further, as oxime compounds other than those described above, compounds described in JP-A-2009-519904, in which an oxime is linked to the carbazole N position, compounds described in US Pat. No. 7,626,957 in which a hetero substituent is introduced into the benzophenone moiety, Compounds described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-15025 and US Patent Publication No. 2009-292209, in which a nitro group is introduced into the dye moiety, a ketoxime compound described in International Patent Publication No. 2009-131189, a triazine skeleton and an oxime skeleton in the same molecule A compound described in U.S. Pat. No. 7,556,910, a compound described in JP-A-2009-221114 having an absorption maximum at 405 nm and good sensitivity to a g-line light source, and the like may be used.
Preferably, for example, paragraphs 0274 to 0275 of JP2013-29760A can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
Specifically, the oxime compound is preferably a compound represented by the following formula (OX-1). The N—O bond of the oxime may be an (E) oxime compound, a (Z) oxime compound, or a mixture of (E) and (Z) isomers. .

一般式(OX−1)中、R及びBは各々独立に一価の置換基を表し、Aは二価の有機基を表し、Arはアリール基を表す。
一般式(OX−1)中、Rで表される一価の置換基としては、一価の非金属原子団であることが好ましい。
一価の非金属原子団としては、アルキル基、アリール基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、複素環基、アルキルチオカルボニル基、アリールチオカルボニル基等が挙げられる。また、これらの基は、1以上の置換基を有していてもよい。また、前述した置換基は、さらに他の置換基で置換されていてもよい。
置換基としてはハロゲン原子、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシル基、アルキル基、アリール基等が挙げられる。
一般式(OX−1)中、Bで表される一価の置換基としては、アリール基、複素環基、アリールカルボニル基、又は、複素環カルボニル基が好ましい。これらの基は1以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。
一般式(OX−1)中、Aで表される二価の有機基としては、炭素数1〜12のアルキレン基、シクロアルキレン基、アルキニレン基が好ましい。これらの基は1以上の置換基を有していてもよい。置換基としては、前述した置換基が例示できる。
In General Formula (OX-1), R and B each independently represent a monovalent substituent, A represents a divalent organic group, and Ar represents an aryl group.
In General Formula (OX-1), the monovalent substituent represented by R is preferably a monovalent nonmetallic atomic group.
Examples of the monovalent nonmetallic atomic group include an alkyl group, an aryl group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, a heterocyclic group, an alkylthiocarbonyl group, and an arylthiocarbonyl group. Moreover, these groups may have one or more substituents. Moreover, the substituent mentioned above may be further substituted by another substituent.
Examples of the substituent include a halogen atom, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group or an aryloxycarbonyl group, an acyloxy group, an acyl group, an alkyl group, and an aryl group.
In General Formula (OX-1), the monovalent substituent represented by B is preferably an aryl group, a heterocyclic group, an arylcarbonyl group, or a heterocyclic carbonyl group. These groups may have one or more substituents. Examples of the substituent include the above-described substituents.
In general formula (OX-1), as a bivalent organic group represented by A, a C1-C12 alkylene group, a cycloalkylene group, and an alkynylene group are preferable. These groups may have one or more substituents. Examples of the substituent include the above-described substituents.

本発明は、光重合開始剤として、フッ素原子を有するオキシム化合物を用いることもできる。フッ素原子を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2010−262028号公報記載の化合物、特表2014−500852号公報記載の化合物24、36〜40、特開2013−164471号公報記載の化合物(C−3)などが挙げられる。この内容は本明細書に組み込まれることとする。   In the present invention, an oxime compound having a fluorine atom can also be used as a photopolymerization initiator. Specific examples of the oxime compound having a fluorine atom include compounds described in JP 2010-262028 A, compounds 24 and 36 to 40 described in JP-A-2014-500852, and compounds described in JP 2013-164471 A ( C-3). This content is incorporated herein.

本発明は、光重合開始剤として、下記一般式(1)又は(2)で表される化合物を用いることもできる。   In the present invention, a compound represented by the following general formula (1) or (2) can also be used as a photopolymerization initiator.

式(1)において、R及びRは、それぞれ独立に、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数4〜20の脂環式炭化水素基、炭素数6〜30のアリール基、又は、炭素数7〜30のアリールアルキル基を表し、R及びRがフェニル基の場合、フェニル基どうしが結合してフルオレン基を形成してもよく、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、炭素数7〜30のアリールアルキル基又は炭素数4〜20の複素環基を表し、Xは、直接結合又はカルボニル基を示す。 In Formula (1), R 1 and R 2 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or When an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms is represented and R 1 and R 2 are phenyl groups, the phenyl groups may be bonded to each other to form a fluorene group, and R 3 and R 4 are each independently Represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms or a heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms, and X is a direct bond or carbonyl Indicates a group.

式(2)において、R、R、R及びRは、式(1)におけるR、R、R及びRと同義であり、Rは、−R、−OR、−SR、−COR、−CONR、−NRCOR、−OCOR、−COOR、−SCOR、−OCSR、−COSR、−CSOR、−CN、ハロゲン原子又は水酸基を表し、Rは、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜30のアリール基、炭素数7〜30のアリールアルキル基又は炭素数4〜20の複素環基を表し、Xは、直接結合又はカルボニル基を表し、aは0〜4の整数を表す。 In the formula (2), R 1, R 2, R 3 and R 4 have the same meanings as R 1, R 2, R 3 and R 4 in Formula (1), R 5 is -R 6, -OR 6 , -SR 6 , -COR 6 , -CONR 6 R 6 , -NR 6 COR 6 , -OCOR 6 , -COOR 6 , -SCOR 6 , -OCSR 6 , -COSR 6 , -CSOR 6 , -CN, halogen Represents an atom or a hydroxyl group, and R 6 represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, or a heterocyclic group having 4 to 20 carbon atoms, X represents a direct bond or a carbonyl group, and a represents an integer of 0 to 4.

上記式(1)及び式(2)において、R及びRは、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル、シクロヘキシル基又はフェニル基が好ましい。Rはメチル基、エチル基、フェニル基、トリル基又はキシリル基が好ましい。Rは炭素数1〜6のアルキル基又はフェニル基が好ましい。Rはメチル基、エチル基、フェニル基、トリル基又はナフチル基が好ましい。Xは直接結合が好ましい。
式(1)及び式(2)で表される化合物の具体例としては、例えば、特開2014−137466号公報の段落番号0076〜0079に記載された化合物が挙げられる。この内容は本明細書に組み込まれることとする。
In the above formulas (1) and (2), R 1 and R 2 are preferably each independently a methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl, cyclohexyl group or phenyl group. R 3 is preferably a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a tolyl group or a xylyl group. R 4 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group. R 5 is preferably a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a tolyl group or a naphthyl group. X is preferably a direct bond.
Specific examples of the compounds represented by formula (1) and formula (2) include, for example, compounds described in paragraph numbers 0076 to 0079 of JP-A No. 2014-137466. This content is incorporated herein.

本発明において好ましく使用されるオキシム化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the oxime compound preferably used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.

オキシム化合物は、350nm〜500nmの波長領域に極大吸収波長を有するものが好ましく、360nm〜480nmの波長領域に極大吸収波長を有するものがより好ましく、365nm及び405nmの吸光度が高いものが特に好ましい。
オキシム化合物は、365nm又は405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、1,000〜300,000であることが好ましく、2,000〜300,000であることがより好ましく、5,000〜200,000であることが特に好ましい。
化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いることができるが、例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Cary−5 spctrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
本発明に用いられる光重合開始剤は、必要に応じて2種以上を組み合わせて使用してもよい。
The oxime compound preferably has a maximum absorption wavelength in the wavelength region of 350 nm to 500 nm, more preferably has a maximum absorption wavelength in the wavelength region of 360 nm to 480 nm, and particularly preferably has a high absorbance at 365 nm and 405 nm.
The molar extinction coefficient at 365 nm or 405 nm of the oxime compound is preferably 1,000 to 300,000, more preferably 2,000 to 300,000, more preferably 5,000 to 200, from the viewpoint of sensitivity. Is particularly preferred.
A known method can be used for the molar extinction coefficient of the compound. For example, in a UV-visible spectrophotometer (Cary-5 spctrophotometer manufactured by Varian), an ethyl acetate solvent is used at a concentration of 0.01 g / L. It is preferable to measure.
You may use the photoinitiator used for this invention in combination of 2 or more type as needed.

重合開始剤の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対し0.1〜50質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜30質量%であり、さらに好ましくは1〜20質量%である。この範囲で、より良好な感度とパターン形成性が得られる。本発明の硬化性組成物は、重合開始剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。2種類以上含む場合は、その合計量が上記範囲となることが好ましい。   As for content of a polymerization initiator, 0.1-50 mass% is preferable with respect to the total solid of a curable composition, More preferably, it is 0.5-30 mass%, More preferably, it is 1-20 mass%. is there. Within this range, better sensitivity and pattern formability can be obtained. The curable composition of the present invention may contain only one type of polymerization initiator or two or more types of polymerization initiators. When two or more types are included, the total amount is preferably within the above range.

本発明の組成物における重合開始剤の含有量は、組成物中の全固形分に対して、0.1〜30質量%であることが好ましく、1〜25質量%であることがより好ましく、1〜10質量%であることが更に好ましい。   The content of the polymerization initiator in the composition of the present invention is preferably 0.1 to 30% by mass, more preferably 1 to 25% by mass, based on the total solid content in the composition, More preferably, it is 1-10 mass%.

〔シランカップリング剤〕
本発明の組成物は、シランカップリング剤を含有していてもよい。
シランカップリング剤とは、分子中に加水分解性基とそれ以外の官能基を有する化合物である。なお、アルコキシ基等の加水分解性基は、珪素原子に結合している。
加水分解性基とは、珪素原子に直結し、加水分解反応及び/又は縮合反応によってシロキサン結合を生じ得る置換基をいう。加水分解性基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルケニルオキシ基が挙げられる。加水分解性基が炭素原子を有する場合、その炭素数は6以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましい。特に、炭素数4以下のアルコキシ基又は炭素数4以下のアルケニルオキシ基が好ましい。
また、シランカップリング剤は基板と硬化膜間の密着性を向上させるため、フッ素原子及び珪素原子(ただし、加水分解性基が結合した珪素原子は除く)を含まないことが好ましく、フッ素原子、珪素原子(ただし、加水分解性基が結合した珪素原子は除く)、珪素原子で置換されたアルキレン基、炭素数8以上の直鎖アルキル基、及び、炭素数3以上の分鎖アルキル基は含まないことが望ましい。
〔Silane coupling agent〕
The composition of the present invention may contain a silane coupling agent.
A silane coupling agent is a compound having a hydrolyzable group and other functional groups in the molecule. Note that a hydrolyzable group such as an alkoxy group is bonded to a silicon atom.
The hydrolyzable group refers to a substituent that is directly bonded to a silicon atom and can form a siloxane bond by a hydrolysis reaction and / or a condensation reaction. Examples of the hydrolyzable group include a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group, and an alkenyloxy group. When the hydrolyzable group has a carbon atom, the number of carbon atoms is preferably 6 or less, and more preferably 4 or less. In particular, an alkoxy group having 4 or less carbon atoms or an alkenyloxy group having 4 or less carbon atoms is preferable.
In order to improve the adhesion between the substrate and the cured film, the silane coupling agent preferably does not contain a fluorine atom and a silicon atom (excluding a silicon atom to which a hydrolyzable group is bonded). Includes silicon atoms (excluding silicon atoms bonded with hydrolyzable groups), alkylene groups substituted with silicon atoms, straight chain alkyl groups having 8 or more carbon atoms, and branched alkyl groups having 3 or more carbon atoms Desirably not.

シランカップリング剤は、以下の式(Z)で表される基を有することが好ましい。*は結合位置を表す。
式(Z) *−Si−(RZ1
式(Z)中、RZ1は加水分解性基を表し、その定義は上述の通りである。
The silane coupling agent preferably has a group represented by the following formula (Z). * Represents a bonding position.
Formula (Z) * -Si- (R Z1 ) 3
In the formula (Z), R Z1 represents a hydrolyzable group, and the definition thereof is as described above.

シランカップリング剤は、(メタ)アクリロイルオキシ基、エポキシ基、及び、オキセタニル基からなる群から選択される1種以上の硬化性官能基を有することが好ましい。硬化性官能基は、直接、珪素原子に結合してもよく、連結基を介して珪素原子に結合していてもよい。
なお、上記シランカップリング剤に含まれる硬化性官能基の好適態様としては、ラジカル重合性基も挙げられる。
The silane coupling agent preferably has one or more curable functional groups selected from the group consisting of a (meth) acryloyloxy group, an epoxy group, and an oxetanyl group. The curable functional group may be directly bonded to the silicon atom, or may be bonded to the silicon atom via a linking group.
In addition, a radically polymerizable group is also mentioned as a suitable aspect of the curable functional group contained in the said silane coupling agent.

シランカップリング剤の分子量は特に制限されず、取り扱い性の点から、100〜1000の場合が多く、本発明の効果がより優れる点で、270以上が好ましく、270〜1000がより好ましい。   The molecular weight of the silane coupling agent is not particularly limited, and is preferably 100 to 1000 from the viewpoint of handleability, and is preferably 270 or more and more preferably 270 to 1000 in terms of more excellent effects of the present invention.

シランカップリング剤の好適態様の一つとしては、式(W)で表されるシランカップリング剤Xが挙げられる。
式(W) RZ2−Lz−Si−(RZ1
z1は、加水分解性基を表し、定義は上述の通りである。
z2は、硬化性官能基を表し、定義は上述のとおりであり、好適範囲も上述の通りである。
Lzは、単結合又は2価の連結基を表す。Lzが2価の連結基を表す場合、2価の連結基としては、ハロゲン原子が置換していてもよいアルキレン基、ハロゲン原子が置換していてもよいアリーレン基、−NR12−、−CONR12−、−CO−、−CO−、SONR12−、−O−、−S−、−SO−、又は、これらの組み合わせが挙げられる。なかでも、炭素数2〜10のハロゲン原子が置換していてもよいアルキレン基及び炭素数6〜12のハロゲン原子が置換していてもよいアリーレン基からなる群から選択される少なくとも1種、又は、これらの基と−NR12−、−CONR12−、−CO−、−CO−、SONR12−、−O−、−S−、及びSO−からなる群から選択される少なくとも1種の基との組み合わせからなる基が好ましく、炭素数2〜10のハロゲン原子が置換していてもよいアルキレン基、−CO−、−O−、−CO−、−CONR12−、又は、これらの基の組み合わせからなる基がより好ましい。ここで、上記R12は、水素原子又はメチル基を表す。
One preferred embodiment of the silane coupling agent is a silane coupling agent X represented by the formula (W).
Formula (W) R Z2 -Lz-Si- (R Z1) 3
R z1 represents a hydrolyzable group, and the definition is as described above.
R z2 represents a curable functional group, the definition is as described above, and the preferred range is also as described above.
Lz represents a single bond or a divalent linking group. If Lz represents a divalent linking group, the divalent As the linking group, an alkylene group optionally substituted with a halogen atom, an arylene group optionally halogen atoms substituted, -NR 12 -, - CONR 12 -, - CO -, - CO 2 -, SO 2 NR 12 -, - O -, - S -, - SO 2 -, or combinations thereof. Especially, at least 1 sort (s) selected from the group which consists of the alkylene group which the C2-C10 halogen atom may substitute, and the arylene group which the C6-C12 halogen atom may substitute, or , At least selected from the group consisting of these groups and —NR 12 —, —CONR 12 —, —CO—, —CO 2 —, SO 2 NR 12 —, —O—, —S—, and SO 2 —. A group consisting of a combination with one kind of group is preferable, an alkylene group which may be substituted by a halogen atom having 2 to 10 carbon atoms, —CO 2 —, —O—, —CO—, —CONR 12 —, or A group consisting of a combination of these groups is more preferred. Here, R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group.

シランカップリング剤Xとしては、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピル−メチルジメトキシシラン(信越化学工業社製商品名 KBM−602)、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製商品名 KBM−603)、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピル−トリエトキシシラン(信越化学工業社製商品名 KBE−602)、γ−アミノプロピル−トリメトキシシラン(信越化学工業社製商品名 KBM−903)、γ−アミノプロピル−トリエトキシシラン(信越化学工業社製商品名 KBE−903)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製商品名 KBM−503)、グリシドキシオクチルトリメトキシシラン(信越化学工業社製商品名 KBM−4803)などが挙げられる。   As the silane coupling agent X, N-β-aminoethyl-γ-aminopropyl-methyldimethoxysilane (trade name KBM-602 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), N-β-aminoethyl-γ-aminopropyl-trimethoxy Silane (trade name KBM-603, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), N-β-aminoethyl-γ-aminopropyl-triethoxysilane (trade name KBE-602, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), γ-aminopropyl-trimethoxysilane (Trade name KBM-903 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), γ-aminopropyl-triethoxysilane (trade name KBE-903 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (trade name manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) KBM-503), glycidoxyoctyltrimethoxysilane (trade name KBM-48, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 3), and the like.

シランカップリング剤の他の好適態様としては、分子内に少なくとも珪素原子と窒素原子と硬化性官能基とを有し、かつ、珪素原子に結合した加水分解性基を有するシランカップリング剤Yが挙げられる。
このシランカップリング剤Yは、分子内に少なくとも1つの珪素原子を有すればよく、珪素原子は、以下の原子、置換基と結合できる。それらは同じ原子、置換基であっても異なっていてもよい。結合しうる原子、置換基は、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素数1から20のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルキル基及び/又はアリール基で置換可能なアミノ基、シリル基、炭素数1から20のアルコキシ基、アリーロキシ基などが挙げられる。これらの置換基はさらに、シリル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、チオアルコキシ基、アルキル基及び/又はアリール基で置換可能なアミノ基、ハロゲン原子、スルホンアミド基、アルコキシカルボニル基、アミド基、ウレア基、アンモニウム基、アルキルアンモニウム基、カルボキシル基、又はその塩、スルホ基、又はその塩などで置換されていてもよい。
なお、珪素原子には少なくとも一つの加水分解性基が結合している。加水分解性基の定義は、上述の通りである。
シランカップリング剤Yには、式(Z)で表される基が含まれていてもよい。
As another preferred embodiment of the silane coupling agent, a silane coupling agent Y having at least a silicon atom, a nitrogen atom and a curable functional group in the molecule and having a hydrolyzable group bonded to the silicon atom is provided. Can be mentioned.
The silane coupling agent Y only needs to have at least one silicon atom in the molecule, and the silicon atom can be bonded to the following atoms and substituents. They may be the same atom, substituent or different. Atoms and substituents that can be bonded are a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an alkyl group and / or an aryl group, a silyl group Group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryloxy group, and the like. These substituents further include amino groups, halogen atoms, sulfonamide groups, which can be substituted with silyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, aryl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, thioalkoxy groups, alkyl groups and / or aryl groups, It may be substituted with an alkoxycarbonyl group, an amide group, a urea group, an ammonium group, an alkylammonium group, a carboxyl group, a salt thereof, a sulfo group, or a salt thereof.
Note that at least one hydrolyzable group is bonded to the silicon atom. The definition of the hydrolyzable group is as described above.
The silane coupling agent Y may contain a group represented by the formula (Z).

シランカップリング剤Yは、分子内に窒素原子を少なくとも1つ以上有し、窒素原子は、2級アミノ基或いは3級アミノ基の形態で存在することが好ましく、即ち、窒素原子は置換基として少なくとも1つの有機基を有することが好ましい。なお、アミノ基の構造としては、含窒素ヘテロ環の部分構造の形態で分子内に存在してもよく、アニリンなど置換アミノ基として存在していてもよい。
ここで、有機基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、又は、これらの組み合わせなどが挙げられる。これらはさらに置換基を有してもよく、導入可能な置換基としては、シリル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アルコキシ基、アリーロキシ基、チオアルコキシ基、アミノ基、ハロゲン原子、スルホンアミド基、アルコキシカルボニル基、カルボニルオキシ基、アミド基、ウレア基、アルキレンオキシ基アンモニウム基、アルキルアンモニウム基、カルボキシル基、又はその塩、スルホ基などが挙げられる。
また、窒素原子は、任意の有機連結基を介して硬化性官能基と結合していることが好ましい。好ましい有機連結基としては、上述の窒素原子及びそれに結合する有機基に導入可能な置換基を挙げることができる。
The silane coupling agent Y has at least one nitrogen atom in the molecule, and the nitrogen atom is preferably present in the form of a secondary amino group or a tertiary amino group, that is, the nitrogen atom is used as a substituent. It preferably has at least one organic group. The amino group structure may exist in the molecule in the form of a partial structure of a nitrogen-containing heterocycle, or may exist as a substituted amino group such as aniline.
Here, examples of the organic group include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, or a combination thereof. These may further have a substituent, and examples of the substituent that can be introduced include a silyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an alkoxy group, an aryloxy group, a thioalkoxy group, an amino group, a halogen atom, and a sulfonamide. Group, alkoxycarbonyl group, carbonyloxy group, amide group, urea group, alkyleneoxy group ammonium group, alkylammonium group, carboxyl group, or a salt thereof, sulfo group and the like.
Moreover, it is preferable that the nitrogen atom is couple | bonded with the curable functional group through arbitrary organic coupling groups. Preferred examples of the organic linking group include the above-described nitrogen atom and a substituent that can be introduced into the organic group bonded thereto.

シランカップリング剤Yに含まれる硬化性官能基の定義は、上述の通りであり、好適範囲も上述の通りである。
シランカップリング剤Yには、硬化性官能基は一分子中に少なくとも一つ以上有していればよいが、硬化性官能基を2以上有する態様をとることも可能であり、感度、安定性の観点からは、硬化性官能基を2〜20有することが好ましく、4〜15有することがさらに好ましく、最も好ましくは分子内に硬化性官能基を6〜10有する態様である。
The definition of the curable functional group contained in the silane coupling agent Y is as described above, and the preferred range is also as described above.
The silane coupling agent Y only needs to have at least one curable functional group in one molecule, but it is also possible to adopt an embodiment having two or more curable functional groups, sensitivity, stability. From the viewpoint, it is preferable to have 2 to 20 curable functional groups, more preferably 4 to 15 and most preferably 6 to 10 curable functional groups in the molecule.

シランカップリング剤X及びシランカップリング剤Yの分子量は特に制限されないが、上述した範囲(270以上が好ましい)が挙げられる。   The molecular weights of the silane coupling agent X and the silane coupling agent Y are not particularly limited, but include the above-described ranges (preferably 270 or more).

本発明の組成物中におけるシランカップリング剤の含有量は、組成物中の全固形分に対して、0.1〜10質量%が好ましく、0.5〜8質量%がより好ましく、1.0〜6質量%がさらに好ましい。
また、組成物中におけるシランカップリング剤と、前述した含フッ素ブロック共重合体の質量比が、0.1〜20であることが好ましく、低反射率と直線性を両立する観点から0.2〜15であることがより好ましく、0.3〜10であることが特に好ましい。
The content of the silane coupling agent in the composition of the present invention is preferably 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.5 to 8% by mass, based on the total solid content in the composition. 0-6 mass% is further more preferable.
Moreover, it is preferable that the mass ratio of the silane coupling agent in a composition and the fluorine-containing block copolymer mentioned above is 0.1-20, and 0.2 from a viewpoint of making low reflectance and linearity compatible. It is more preferable that it is -15, and it is especially preferable that it is 0.3-10.

本発明の組成物は、シランカップリング剤を1種単独で含んでいてもよく、2種以上を含んでいてもよい。組成物がシランカップリング剤を2種以上含む場合は、その合計が上記範囲内であればよい。   The composition of the present invention may contain one silane coupling agent or two or more silane coupling agents. When a composition contains 2 or more types of silane coupling agents, the sum should just be in the said range.

〔樹脂〕
本発明の組成物は、樹脂を含有することが好ましい。なお、樹脂は、上述した含フッ素ブロック共重合体、シランカップリング剤、水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル高分子は含まれない。つまり、樹脂は含フッ素ブロック共重合体、シランカップリング剤、水酸基又は酸基を有する(メタ)アクリル高分子とは異なる樹脂である。
樹脂としては、バインダーポリマー(以降、アルカリ可溶性樹脂と表記する場合がある)とが挙げられる。なお、後述するアルカリ可溶性樹脂は顔料分散剤として含まれていてもよい。
〔resin〕
The composition of the present invention preferably contains a resin. The resin does not include the above-described fluorine-containing block copolymer, silane coupling agent, (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group. That is, the resin is a resin different from the fluorine-containing block copolymer, the silane coupling agent, the (meth) acrylic polymer having a hydroxyl group or an acid group.
Examples of the resin include a binder polymer (hereinafter sometimes referred to as an alkali-soluble resin). In addition, the alkali-soluble resin mentioned later may be contained as a pigment dispersant.

(バインダーポリマー)
本発明の組成物は、バインダーポリマーを含有していてもよい。
バインダーポリマーとしては、線状有機ポリマーを用いることが好ましい。このような線状有機ポリマーとしては、公知のものを任意に使用することができる。好ましくは、水現像又は弱アルカリ水現像を可能とするために、水又は弱アルカリ水に可溶性又は膨潤性である線状有機ポリマーが選択される。なかでも、バインダーポリマーとしては、アルカリ可溶性樹脂(アルカリ可溶性を促進する基を有する樹脂)が特に好ましい。
バインダーポリマーとしては、線状有機高分子重合体であって、分子(好ましくは、スチレン系共重合体を主鎖とする分子)中に少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。耐熱性の観点からは、ポリヒドロキシスチレン系樹脂、ポリシロキサン系樹脂が好ましい。
アルカリ可溶性を促進する基(以下、酸基ともいう)としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、フェノール性水酸基などが挙げられるが、有機溶剤に可溶で弱アルカリ水溶液により現像可能なものが好ましい。これら酸基は、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
(Binder polymer)
The composition of the present invention may contain a binder polymer.
As the binder polymer, a linear organic polymer is preferably used. As such a linear organic polymer, a well-known thing can be used arbitrarily. Preferably, a linear organic polymer that is soluble or swellable in water or weak alkaline water is selected to enable water development or weak alkaline water development. Among these, as the binder polymer, an alkali-soluble resin (a resin having a group that promotes alkali-solubility) is particularly preferable.
The binder polymer is a linear organic high molecular polymer, and an alkali-soluble resin having at least one group that promotes alkali solubility in a molecule (preferably a molecule having a styrene copolymer as a main chain). It can be suitably selected from the inside. From the viewpoint of heat resistance, polyhydroxystyrene resins and polysiloxane resins are preferred.
Examples of the group that promotes alkali solubility (hereinafter also referred to as an acid group) include a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group, and a phenolic hydroxyl group. The group is soluble in an organic solvent and developed with a weak alkaline aqueous solution. What is possible is preferred. These acid groups may be used alone or in combination of two or more.

バインダーポリマーとしては、例えば、側鎖にカルボン酸基を有するラジカル重合体、例えば特開昭59−44615号、特公昭54−34327号、特公昭58−12577号、特公昭54−25957号、特開昭54−92723号、特開昭59−53836号、特開昭59−71048号に記載されているもの、すなわち、カルボキシル基を有するモノマーを単独或いは共重合させた樹脂、酸無水物を有するモノマーを単独或いは共重合させ酸無水物ユニットを加水分解若しくはハーフエステル化若しくはハーフアミド化させた樹脂、エポキシ樹脂を不飽和モノカルボン酸及び酸無水物で変性させたエポキシアクリレート等が挙げられる。カルボキシル基を有するモノマーの例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、4−カルボキシルスチレン等があげられ、酸無水物を有するモノマーの例としては、無水マレイン酸等が挙げられる。また、同様に側鎖にカルボン酸基を有する酸性セルロース誘導体も例として挙げられる。この他に水酸基を有する重合体に環状酸無水物を付加させたものなどが有用である。
また、欧州特許第993966号、欧州特許第1204000号、特開2001−318463号等の各公報に記載の酸基を有するアセタール変性ポリビニルアルコール系バインダーポリマーは、膜強度、現像性のバランスに優れており、好適である。
更に、この他に水溶性線状有機ポリマーとして、ポリビニルピロリドンやポリエチレンオキサイド等が有用である。また、硬化皮膜の強度を上げるために、アルコール可溶性ナイロンや2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパンとエピクロロヒドリンのポリエーテル等も有用である。
Examples of the binder polymer include radical polymers having a carboxylic acid group in the side chain, such as JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12777, JP-B-54-25957, Those described in Kaisho 54-92723, JP-A-59-53836, and JP-A-59-71048, that is, resins having a carboxyl group alone or copolymerized, having acid anhydrides Examples thereof include resins obtained by hydrolyzing, half-esterifying, or half-amidating acid anhydride units by copolymerizing monomers alone or by copolymerization, and epoxy acrylates obtained by modifying epoxy resins with unsaturated monocarboxylic acids and acid anhydrides. Examples of monomers having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, 4-carboxylstyrene, and examples of monomers having an acid anhydride include maleic anhydride. An acid etc. are mentioned. Similarly, an acidic cellulose derivative having a carboxylic acid group in the side chain is also exemplified. In addition, those obtained by adding a cyclic acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group are useful.
In addition, the acetal-modified polyvinyl alcohol-based binder polymer having an acid group described in each of publications such as European Patent No. 993966, European Patent No. 1204000, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-318463 has an excellent balance of film strength and developability. It is preferable.
In addition, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, and the like are useful as the water-soluble linear organic polymer. In order to increase the strength of the cured film, alcohol-soluble nylon, polyether of 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) -propane and epichlorohydrin, and the like are also useful.

バインダーポリマーの製造には、例えば、公知のラジカル重合法による方法を適用することができる。ラジカル重合法でアルカリ可溶性樹脂を製造する際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類及びその量、溶剤の種類等々の重合条件は、当業者において容易に設定可能であり、実験的に条件を定めるようにすることもできる。   For production of the binder polymer, for example, a method by a known radical polymerization method can be applied. Polymerization conditions such as temperature, pressure, type and amount of radical initiator, type of solvent, etc. when producing an alkali-soluble resin by radical polymerization can be easily set by those skilled in the art, and experimental conditions are determined. It can also be done.

本発明の組成物におけるバインダーポリマーの含有量は、組成物の全固形分に対して、0.1〜30質量%であることが好ましく、0.3〜25質量%であることがより好ましい。   The content of the binder polymer in the composition of the present invention is preferably 0.1 to 30% by mass and more preferably 0.3 to 25% by mass with respect to the total solid content of the composition.

〔溶剤〕
本発明の組成物は、溶剤を含有していてもよい。
溶剤としては、水又は有機溶剤が挙げられる。
有機溶剤の例としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、エチレンジクロライド、テトラヒドロフラン、トルエン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、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、プロピレングリコールモノエチルエーテル、アセチルアセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3−メトキシプロパノール、メトキシメトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピルアセテート、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
〔solvent〕
The composition of the present invention may contain a solvent.
Examples of the solvent include water and organic solvents.
Examples of organic solvents include, for example, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexane, ethyl acetate, ethylene dichloride, tetrahydrofuran, toluene, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether. , Acetylacetone, cyclohexanone, cyclopentanone, diacetone alcohol, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, 3-methoxypropanol, methoxymethoxyethanol, diethylene glycol Nomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, 3-methoxypropyl acetate, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, acetic acid Examples include, but are not limited to, ethyl, butyl acetate, methyl lactate, and ethyl lactate.

溶剤は、1種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。
溶剤を2種以上組み合わせて用いる場合、特に好ましくは、上記の3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテートからなる群から選択される2種以上で構成される。
本発明の組成物に含まれる溶剤の量としては、組成物の全質量に対し、10〜90質量%であることが好ましく、20〜85質量%であることがより好ましい。
A solvent may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
When two or more solvents are used in combination, the above-mentioned methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, It is composed of two or more selected from the group consisting of 2-heptanone, cyclohexanone, cyclopentanone, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol acetate, propylene glycol methyl ether, and propylene glycol methyl ether acetate.
As a quantity of the solvent contained in the composition of this invention, it is preferable that it is 10-90 mass% with respect to the total mass of a composition, and it is more preferable that it is 20-85 mass%.

〔その他〕
本発明の組成物には、紫外線吸収剤が含まれていてもよい。これにより、パターンの形状をより優れた(精細な)ものにすることができる。
紫外線吸収剤としては、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、置換アクリロニトリル系、トリアジン系の紫外線吸収剤を使用することができる。これらの具体例としては、特開2012−068418号公報の段落0137〜0142(対応するUS2012/0068292の段落0251〜0254)の化合物が使用でき、これらの内容が援用でき、本明細書に組み込まれる。
他にジエチルアミノ−フェニルスルホニル系紫外線吸収剤(大東化学製、商品名:UV−503)なども好適に用いられる。
紫外線吸収剤としては、特開2012−32556号公報の段落0134〜0148に例示される化合物が挙げられる。
本発明の組成物は、紫外線吸収剤を含んでも含まなくてもよいが、含む場合、紫外線吸収剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.001〜15質量%が好ましく、0.01〜10質量%がより好ましく、0.1〜5質量%が更に好ましい。
[Others]
The composition of the present invention may contain an ultraviolet absorber. Thereby, the shape of a pattern can be made more excellent (fine).
As the ultraviolet absorber, salicylate-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, substituted acrylonitrile-based, and triazine-based ultraviolet absorbers can be used. As specific examples of these, compounds of paragraphs 0137 to 0142 (corresponding to paragraphs 0251 to 0254 of US2012 / 0068292) of JP2012-068418A can be used, and the contents thereof can be incorporated and incorporated in the present specification. .
In addition, a diethylamino-phenylsulfonyl ultraviolet absorber (manufactured by Daito Chemical Co., Ltd., trade name: UV-503) is also preferably used.
Examples of the ultraviolet absorber include compounds exemplified in paragraphs 0134 to 0148 of JP 2012-32556 A.
The composition of the present invention may or may not contain an ultraviolet absorber, but when it is contained, the content of the ultraviolet absorber is preferably 0.001 to 15% by mass relative to the total solid content of the composition. 0.01 to 10 mass% is more preferable, and 0.1 to 5 mass% is still more preferable.

本発明の組成物には、塗布性をより向上させる観点から、各種の界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。ここで、本発明の含フッ素ブロック共重合体は上記の界面活性剤には含まれない。特に、本発明の組成物は、フッ素系界面活性剤を含有することで、液特性(特に、流動性)がより向上することから、塗布厚の均一性や省液性をより改善することができる。
フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、同F172、同F173、同F176、同F177、同F141、同F142、同F143、同F144、同R30、同F437、同F475、同F479、同F482、同F554、同F780、同F781F(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、同FC431、同FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS−382、同SC−101、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC1068、同SC−381、同SC−383、同S393、同KH−40(以上、旭硝子(株)製)等が挙げられる。
ここで、本発明の含フッ素ブロック共重合体は、上記のフッ素系界面活性剤には含まれない。
他の界面活性剤の具体例としては、例えば、特開2013−249417号公報の段落0174〜0177に記載の界面活性剤が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせてもよい。
界面活性剤の添加量は、組成物の全質量に対して、0.001〜2.0質量%が好ましく、0.005〜1.0質量%がより好ましい。
Various surfactants may be added to the composition of the present invention from the viewpoint of further improving coatability. As the surfactant, various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a silicone-based surfactant can be used. Here, the fluorine-containing block copolymer of the present invention is not included in the surfactant. In particular, the composition of the present invention can further improve the uniformity of coating thickness and the liquid-saving property because the liquid property (particularly fluidity) is further improved by containing a fluorine-based surfactant. it can.
Examples of the fluorosurfactant include Megafac F171, F172, F173, F176, F176, F177, F141, F142, F143, F144, R30, F437, F475, F479, F482, F554, F780, F780, F781F (above, manufactured by DIC Corporation), Florard FC430, FC431, FC171 (above, manufactured by Sumitomo 3M Limited), Surflon S-382, SC-101, SC-103, SC-104, SC-105, SC1068, SC-381, SC-383, S393, and KH-40 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.).
Here, the fluorine-containing block copolymer of the present invention is not included in the above-mentioned fluorine-based surfactant.
Specific examples of other surfactants include, for example, surfactants described in paragraphs 0174 to 0177 of JP2013-249417A, the contents of which are incorporated herein.
Only one type of surfactant may be used, or two or more types may be combined.
0.001-2.0 mass% is preferable with respect to the total mass of a composition, and, as for the addition amount of surfactant, 0.005-1.0 mass% is more preferable.

上記成分以外にも、本発明の組成物には、以下の成分をさらに添加してもよい。例えば、増感剤、共増感剤、架橋剤、硬化促進剤、フィラー、熱硬化促進剤、重合禁止剤、可塑剤、希釈剤、感脂化剤などが挙げられ、更に基材表面への密着促進剤及びその他の助剤類(例えば、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など)等の公知の添加剤を必要に応じて加えてもよい。
これらの成分は、例えば、特開2012−003225号公報の段落番号0183〜0228(対応する米国特許出願公開第2013/0034812号明細書の[0237]〜[0309])、特開2008−250074号公報の段落番号0101〜0102、段落番号0103〜0104、段落番号0107〜0109、特開2013−195480号公報の段落番号0159〜0184等の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
In addition to the above components, the following components may be further added to the composition of the present invention. Examples include sensitizers, co-sensitizers, cross-linking agents, curing accelerators, fillers, thermosetting accelerators, polymerization inhibitors, plasticizers, diluents, sensitizers, and the like. Adhesion promoters and other auxiliaries (for example, conductive particles, fillers, antifoaming agents, flame retardants, leveling agents, peeling accelerators, antioxidants, fragrances, surface tension modifiers, chain transfer agents, etc.) These known additives may be added as necessary.
These components include, for example, paragraph numbers 0183 to 0228 of JP2012-003225A (corresponding US Patent Application Publication No. 2013/0034812 [0237] to [0309]), JP2008-250074. Paragraph numbers 0101 to 0102, paragraph numbers 0103 to 0104, paragraph numbers 0107 to 0109, paragraph numbers 0159 to 0184 of JP 2013-195480 A, and the like can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification. .

本発明の組成物の固形分濃度は5〜50質量%であることが好ましく、形成される着色層の厚み及び遮光性のバランスの点で、15〜40質量%であることがより好ましい。   The solid content concentration of the composition of the present invention is preferably 5 to 50% by mass, and more preferably 15 to 40% by mass in terms of the balance between the thickness of the formed colored layer and the light shielding property.

<組成物の調製方法>
本発明の組成物は、上述した各種成分を公知の混合方法(例えば、攪拌機、ホモジナイザー、高圧乳化装置、湿式粉砕機、湿式分散機)により混合して調製することができる。
本発明の組成物は、異物の除去や欠陥の低減などの目的で、フィルタで濾過することが好ましい。フィルタとしては、従来からろ過用途等に用いられているものであれば特に限定されることなく用いることができる。例えば、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン樹脂(高密度、超高分子量を含む)等によるフィルタが挙げられる。これら素材の中でもポリプロピレン(高密度ポリプロピレンを含む)、ナイロンが好ましい。
フィルタの孔径は、0.1〜7.0μm程度が適しており、好ましくは0.2〜2.5μm程度、より好ましくは0.2〜1.5μm程度、さらに好ましくは0.3〜0.7μmである。この範囲とすることにより、顔料のろ過詰まりを抑えつつ、顔料に含まれる不純物や凝集物など、微細な異物を確実に除去することが可能となる。
フィルタを使用する際、異なるフィルタを組み合わせてもよい。その際、第1のフィルタでのフィルタリングは、1回のみでもよいし、2回以上行ってもよい。異なるフィルタを組み合わせて2回以上フィルタリングを行う場合は1回目のフィルタリングの孔径より2回目以降の孔径が同じ、又は、大きい方が好ましい。また、上述した範囲内で異なる孔径の第1のフィルタを組み合わせてもよい。ここでの孔径は、フィルタメーカーの公称値を参照することができる。市販のフィルタとしては、例えば、日本ポール株式会社、アドバンテック東洋株式会社、日本インテグリス株式会社(旧日本マイクロリス株式会社)又は株式会社キッツマイクロフィルタ等が提供する各種フィルタの中から選択することができる。
第2のフィルタは、上述した第1のフィルタと同様の材料等で形成されたものを使用することができる。第2のフィルタの孔径は、0.2〜10.0μm程度が適しており、好ましくは0.2〜7.0μm程度、さらに好ましくは0.3〜6.0μm程度である。
<Method for preparing composition>
The composition of the present invention can be prepared by mixing the above-described various components by a known mixing method (for example, a stirrer, a homogenizer, a high-pressure emulsifier, a wet pulverizer, a wet disperser).
The composition of the present invention is preferably filtered with a filter for the purpose of removing foreign substances or reducing defects. Any filter can be used without particular limitation as long as it has been conventionally used for filtration. For example, a filter made of fluorine resin such as PTFE (polytetrafluoroethylene), polyamide resin such as nylon, polyolefin resin (including high density and ultra high molecular weight) such as polyethylene and polypropylene (PP), and the like can be given. Among these materials, polypropylene (including high density polypropylene) and nylon are preferable.
The filter has a pore size of about 0.1 to 7.0 μm, preferably about 0.2 to 2.5 μm, more preferably about 0.2 to 1.5 μm, and still more preferably 0.3 to 0.0 μm. 7 μm. By setting it within this range, it is possible to reliably remove fine foreign matters such as impurities and aggregates contained in the pigment while suppressing filtration clogging of the pigment.
When using filters, different filters may be combined. At that time, the filtering by the first filter may be performed only once or may be performed twice or more. When filtering two or more times by combining different filters, it is preferable that the second and subsequent pore diameters are the same or larger than the pore diameter of the first filtering. Moreover, you may combine the 1st filter of a different hole diameter within the range mentioned above. The pore diameter here can refer to the nominal value of the filter manufacturer. As a commercially available filter, for example, it can be selected from various filters provided by Nippon Pole Co., Ltd., Advantech Toyo Co., Ltd., Japan Entegris Co., Ltd. (formerly Japan Microlith Co., Ltd.) or KITZ Micro Filter Co., Ltd. .
As the second filter, a filter formed of the same material as the first filter described above can be used. The pore size of the second filter is suitably about 0.2 to 10.0 μm, preferably about 0.2 to 7.0 μm, and more preferably about 0.3 to 6.0 μm.

<硬化膜及びその製造方法>
上述した組成物を用いることにより、硬化膜を形成することができる。
形成される硬化膜は、上述した図1にて説明したように、着色剤(特に、黒色顔料)を含む着色層(下側層)と含フッ素ブロック共重合体を含んで形成される被覆層(上側層)との2層構造を有する。なお、通常、被覆層は、基板上に配置される硬化膜中の基板とは反対側(空気側)に配置される層である。
着色層には、上述した黒色顔料等の着色剤が主に含まれる。
被覆層は、組成物を塗布して得られる塗膜の表面付近に偏在した含フッ素ブロック共重合体を主たる成分として形成される層である。なお、被覆層においては、含フッ素ブロック共重合体は他の成分(例えば、重合性化合物)と反応していてもよい。なお、被覆層には、着色剤が含まれていない。
硬化膜の屈折率は、着色層の屈折率よりも低いことが好ましい。
<Hardened film and manufacturing method thereof>
A cured film can be formed by using the composition described above.
The cured film to be formed is, as described with reference to FIG. 1 described above, a coating layer formed by including a colored layer (lower layer) containing a colorant (particularly a black pigment) and a fluorine-containing block copolymer. It has a two-layer structure with (upper layer). In addition, a coating layer is a layer normally arrange | positioned on the opposite side (air side) from the board | substrate in the cured film arrange | positioned on a board | substrate.
The colored layer mainly contains a colorant such as the black pigment described above.
A coating layer is a layer formed mainly by the fluorine-containing block copolymer unevenly distributed in the surface vicinity of the coating film obtained by apply | coating a composition. In the coating layer, the fluorine-containing block copolymer may react with other components (for example, a polymerizable compound). The coating layer does not contain a colorant.
The refractive index of the cured film is preferably lower than the refractive index of the colored layer.

硬化膜の厚みは特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、0.2〜25μmが好ましく、1.0〜10μmがより好ましい。
上記厚みは平均厚みであり、硬化膜の任意の5点以上の厚みを測定し、それらを算術平均した値である。
The thickness of the cured film is not particularly limited, but is preferably 0.2 to 25 μm, more preferably 1.0 to 10 μm, from the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent.
The above thickness is an average thickness, and is a value obtained by measuring the thicknesses of five or more arbitrary points of the cured film and arithmetically averaging them.

硬化膜の製造方法は特に制限されないが、上述した硬化性組成物を基板上に塗布して塗膜を形成して、塗膜に対して硬化処理を施し、硬化膜を製造する方法が挙げられる。
硬化処理の方法は特に制限されず、光硬化処理又は熱硬化処理が挙げられ、パターン形成が容易である点から、光硬化処理(特に、活性光線又は放射線を照射することによる硬化処理)が好ましい。
なお、使用される基板の種類は特に制限されない。なかでも、固体撮像装置内に硬化膜を配置する場合は、基板として、固体撮像装置内の各種部材(例えば、赤外光カットフィルタ、固体撮像素子の外周部、ウェハーレベルレンズ外周部、固体撮像素子裏面など)などが好ましく挙げられる。
Although the manufacturing method in particular of a cured film is not restrict | limited, The method of apply | coating the curable composition mentioned above on a board | substrate, forming a coating film, performing a hardening process with respect to a coating film, and manufacturing a cured film is mentioned. .
The method of the curing treatment is not particularly limited, and examples thereof include a photocuring treatment or a thermosetting treatment, and a photocuring treatment (particularly a curing treatment by irradiation with actinic rays or radiation) is preferable from the viewpoint of easy pattern formation. .
The type of substrate used is not particularly limited. In particular, when a cured film is disposed in a solid-state imaging device, various members in the solid-state imaging device (for example, an infrared light cut filter, an outer peripheral portion of a solid-state imaging device, an outer peripheral portion of a wafer level lens, a solid-state imaging) The element back surface etc. are mentioned preferably.

パターン状の硬化膜を製造する場合の好適態様としては、基板上に、本発明の組成物をスピンコートにより塗布して組成物層を形成する工程(以下、適宜「組成物層形成工程」と略称する。)と、組成物層を活性光線又は放射線を照射することにより露光する工程(以下、適宜「露光工程」と略称する。)と、露光後の組成物層をアルカリ現像して硬化膜を形成する工程(以下、適宜「現像工程」と略称する。)と、を含む態様が挙げられる。
具体的には、本発明の組成物を、直接又は他の層を介して基板上にスピンコートにより塗布して、組成物層を形成し(組成物層形成工程)、所定のマスクパターンを介して活性光線又は放射線を照射することにより露光し、光照射された塗布膜部分だけを硬化させ(露光工程)、アルカリ現像液で現像することによって(現像工程)、パターン状の硬化膜を製造することができる。
以下、上記態様における各工程について説明する。
A preferred embodiment in the case of producing a patterned cured film is a step of applying a composition of the present invention on a substrate by spin coating to form a composition layer (hereinafter referred to as “composition layer forming step” as appropriate). Abbreviated), a step of exposing the composition layer by irradiation with actinic rays or radiation (hereinafter abbreviated as “exposure step” as appropriate), and a cured film obtained by alkali development of the exposed composition layer. And a step of forming (hereinafter abbreviated as “development step” where appropriate).
Specifically, the composition of the present invention is applied onto a substrate directly or via another layer by spin coating to form a composition layer (composition layer forming step), and through a predetermined mask pattern. Then, exposure is performed by irradiating actinic rays or radiation, and only the coating film portion irradiated with light is cured (exposure process), and development is performed with an alkaline developer (development process), thereby producing a patterned cured film. be able to.
Hereinafter, each process in the said aspect is demonstrated.

〔組成物層形成工程〕
組成物層形成工程では、基板上に、本発明の組成物を塗布して組成物層を形成する。
基板の種類は特に制限されないが、固体撮像装置内に硬化膜を配置する場合は、例えば、固体撮像装置内の各種部材(例えば、赤外光カットフィルタ、固体撮像素子の外周部、ウェハーレベルレンズ外周部、固体撮像素子裏面など)などが挙げられる。
基板上への本発明の組成物の塗布方法としては、スピンコート、スリット塗布、インクジェット法、スプレー塗布、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の塗布方法を適用することができるが、スピンコートが特に好ましい。
基板上に塗布された組成物は、通常、70℃以上110℃以下で2分以上4分以下程度の条件下で乾燥され、組成物層が形成される。
[Composition layer forming step]
In the composition layer forming step, a composition layer is formed by applying the composition of the present invention on a substrate.
The type of the substrate is not particularly limited, but when a cured film is disposed in the solid-state imaging device, for example, various members in the solid-state imaging device (for example, infrared light cut filter, outer peripheral portion of the solid-state imaging device, wafer level lens) And the like, and the like.
As a coating method of the composition of the present invention on the substrate, various coating methods such as spin coating, slit coating, ink jet method, spray coating, spin coating, cast coating, roll coating, screen printing method, etc. are applied. However, spin coating is particularly preferred.
The composition coated on the substrate is usually dried at 70 ° C. to 110 ° C. for about 2 minutes to 4 minutes to form a composition layer.

〔露光工程〕
露光工程では、組成物層形成工程において形成された組成物層をマスクを介して活性光線又は放射線を照射することにより露光し、光照射された塗布膜部分だけを硬化させる。
露光は放射線の照射により行うことが好ましく、露光に際して用いることができる放射線としては、特に、g線、h線、i線等の紫外線が好ましく用いられ、光源としては高圧水銀灯が好まれる。照射強度は5mJ/cm以上1500mJ/cm以下が好ましく、10mJ/cm以上1000mJ/cm以下がより好ましい。
[Exposure process]
In the exposure step, the composition layer formed in the composition layer forming step is exposed by irradiating actinic rays or radiation through a mask, and only the coating film portion irradiated with the light is cured.
The exposure is preferably performed by irradiation with radiation. As radiation that can be used for exposure, ultraviolet rays such as g-line, h-line, and i-line are preferably used, and a high-pressure mercury lamp is preferred as a light source. The irradiation intensity is preferably 5 mJ / cm 2 or more 1500 mJ / cm 2 or less, 10 mJ / cm 2 or more 1000 mJ / cm 2 or less being more preferred.

〔現像工程〕
露光工程に次いで、現像処理(現像工程)を行い、露光工程における光未照射部分を現像液に溶出させる。これにより、光硬化した部分だけが残る。
現像液としては、有機アルカリ現像液を用いることが望ましい。現像温度としては通常20℃以上30℃以下であり、現像時間は20秒以上90秒以下である。
アルカリ水溶液としては、例えば、無機系現像液としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、有機アルカリ現像液としては、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−7−ウンデセン等のアルカリ性化合物を、濃度が0.001〜10質量%、好ましくは0.005〜0.5質量%となるように溶解したアルカリ水溶液が挙げられる。アルカリ水溶液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、このようなアルカリ水溶液からなる現像液を使用した場合には、一般に現像後純水で洗浄(リンス)する。
[Development process]
Subsequent to the exposure step, development processing (development step) is performed to elute the light non-irradiated portion in the exposure step into the developer. Thereby, only the photocured part remains.
As the developer, it is desirable to use an organic alkali developer. The development temperature is usually from 20 ° C. to 30 ° C., and the development time is from 20 seconds to 90 seconds.
Examples of the alkaline aqueous solution include, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium oxalate, sodium metasuccinate as the inorganic developer, ammonia water, ethylamine, diethylamine as the organic alkali developer. , Dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5,4 , 0] -7-undecene and the like, an alkaline aqueous solution in which the concentration is 0.001 to 10% by mass, preferably 0.005 to 0.5% by mass, is mentioned. It is. An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like can be added to the alkaline aqueous solution. In the case of using a developer composed of such an alkaline aqueous solution, it is generally washed (rinsed) with pure water after development.

なお、組成物層形成工程、露光工程、及び現像工程を行った後に、必要により、形成されたパターン状の遮光膜を加熱及び/又は露光により硬化する硬化工程を実施してもよい。   In addition, after performing a composition layer formation process, an exposure process, and a image development process, you may implement the hardening process which hardens | cures the formed pattern-shaped light shielding film by heating and / or exposure as needed.

<遮光膜付き赤外光カットフィルタ、固体撮像装置>
着色剤として黒色顔料を用いた場合は、上述した硬化膜はいわゆる遮光膜として好適に適用できる。また、このような遮光膜は、固体撮像装置に好適に適用することができる。
以下では、まず、本発明の遮光膜を有する固体撮像装置の第1実施形態について詳述する。
図2及び図3に示すように、固体撮像装置2は、固体撮像素子としてCMOSセンサ3と、このCMOSセンサ3が実装される回路基板4と、回路基板4を保持するセラミック製のセラミック基板5とを備えている。また、固体撮像装置2は、セラミック基板5に保持され、CMOSセンサ3に向かう赤外光(IR)をカットするIRカットフィルタ6と、撮影レンズ7と、この撮影レンズ7を保持するレンズホルダ8と、このレンズホルダ8を移動自在に保持する保持筒9とを備えている。また、CMOSセンサ3に代えて、CCDセンサや有機CMOSセンサを設けてもよい。
セラミック基板5は、CMOSセンサ3が挿入される開口5aが形成され、枠状となっており、CMOSセンサ3の側面を囲んでいる。この状態で、CMOSセンサ3が実装された回路基板4は、接着剤(例えば、エポキシ系接着剤、以下同様)によりセラミック基板5に固定されている。回路基板4には、各種回路パターンが形成されている。
<Infrared light cut filter with light shielding film, solid-state imaging device>
When a black pigment is used as the colorant, the above-described cured film can be suitably applied as a so-called light shielding film. Such a light shielding film can be suitably applied to a solid-state imaging device.
In the following, a first embodiment of a solid-state imaging device having a light shielding film of the present invention will be described in detail.
As shown in FIGS. 2 and 3, the solid-state imaging device 2 includes a CMOS sensor 3 as a solid-state imaging device, a circuit board 4 on which the CMOS sensor 3 is mounted, and a ceramic ceramic substrate 5 that holds the circuit board 4. And. The solid-state image pickup device 2 is held on a ceramic substrate 5, an IR cut filter 6 that cuts infrared light (IR) toward the CMOS sensor 3, a photographing lens 7, and a lens holder 8 that holds the photographing lens 7. And a holding cylinder 9 that holds the lens holder 8 movably. Further, instead of the CMOS sensor 3, a CCD sensor or an organic CMOS sensor may be provided.
The ceramic substrate 5 has an opening 5 a into which the CMOS sensor 3 is inserted, has a frame shape, and surrounds the side surface of the CMOS sensor 3. In this state, the circuit board 4 on which the CMOS sensor 3 is mounted is fixed to the ceramic substrate 5 with an adhesive (for example, an epoxy adhesive, the same applies hereinafter). Various circuit patterns are formed on the circuit board 4.

IRカットフィルタ6は、板状のガラスや青ガラスに赤外光を反射する反射膜が形成され、この反射膜が形成された面が入射面6aとなる。IRカットフィルタ6は、開口5aよりも一回り大きいサイズで形成され、開口5aを覆うように接着剤によりセラミック基板5に固定されている。
撮影レンズ7の背後(図3及び図4における下方)に、CMOSセンサ3が配され、撮影レンズ7とCMOSセンサ3との間に、IRカットフィルタ6が配されている。被写体光は、撮影レンズ7、IRカットフィルタ6を通ってCMOSセンサ3の受光面に入射する。このとき、赤外光は、IRカットフィルタ6によりカットされる。
回路基板4は、固体撮像装置2が搭載される電子機器(例えば、デジタルカメラ)に設けられた制御部に接続され、電子機器から固体撮像装置2に電力が供給される。CMOSセンサ3は、受光面上に多数のカラー画素が二次元に配列されており、各カラー画素は入射光を光電変換し、発生した信号電荷を蓄積する。
In the IR cut filter 6, a reflection film that reflects infrared light is formed on a plate-like glass or blue glass, and the surface on which the reflection film is formed becomes the incident surface 6a. The IR cut filter 6 is formed in a size slightly larger than the opening 5a, and is fixed to the ceramic substrate 5 with an adhesive so as to cover the opening 5a.
A CMOS sensor 3 is disposed behind the photographing lens 7 (downward in FIGS. 3 and 4), and an IR cut filter 6 is disposed between the photographing lens 7 and the CMOS sensor 3. The subject light enters the light receiving surface of the CMOS sensor 3 through the photographing lens 7 and the IR cut filter 6. At this time, the infrared light is cut by the IR cut filter 6.
The circuit board 4 is connected to a control unit provided in an electronic device (for example, a digital camera) on which the solid-state imaging device 2 is mounted, and power is supplied from the electronic device to the solid-state imaging device 2. In the CMOS sensor 3, a large number of color pixels are two-dimensionally arranged on the light receiving surface, and each color pixel photoelectrically converts incident light and accumulates generated signal charges.

図3及び図4に示すように、IRカットフィルタ6の入射面6aの端部には、全周に亘って上述した遮光膜(遮光層)11が配置されており、遮光膜付き赤外光カットフィルタが形成されている。撮影レンズ7から出射され、セラミック基板5の前面(図3及び図4における上面)で反射した反射光R1が、装置内で反射や屈折を繰り返した後にCMOSセンサ3に入射した場合や、撮影レンズ7から出射されたレンズホルダ8の内壁面で反射した反射光R2が、CMOSセンサ3に入射した場合には、撮影画像でフレアが発生する原因となる。遮光膜11は、CMOSセンサ3に向かう反射光R1、R2等の有害光を遮光する。遮光膜11は、例えばスピンコート法、スプレーコート法で塗布されている。なお、図3及び図4では、遮光膜11の厚みを誇張して描いている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the light shielding film (light shielding layer) 11 described above is arranged over the entire circumference at the end of the incident surface 6 a of the IR cut filter 6, and infrared light with a light shielding film is provided. A cut filter is formed. The reflected light R1 emitted from the photographing lens 7 and reflected by the front surface (the upper surface in FIGS. 3 and 4) of the ceramic substrate 5 is incident on the CMOS sensor 3 after being repeatedly reflected and refracted in the device, When the reflected light R2 reflected from the inner wall surface of the lens holder 8 emitted from the lens 7 enters the CMOS sensor 3, flare occurs in the captured image. The light shielding film 11 shields harmful light such as reflected light R <b> 1 and R <b> 2 toward the CMOS sensor 3. The light shielding film 11 is applied by, for example, spin coating or spray coating. 3 and 4, the thickness of the light shielding film 11 is exaggerated.

図5に第2実施形態の固体撮像装置20を示す。なお、第1実施形態のものと同様の構成部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
固体撮像装置20は、CMOSセンサ3と、回路基板4と、セラミック基板5と、IRカットフィルタ6と、撮影レンズ7と、レンズホルダ8と、保持筒9とを備えている。IRカットフィルタ6の側端面に、全周に亘って上述した遮光膜(遮光層)21が形成されている。撮影レンズ7から出射され、セラミック基板5の前面で反射した反射光R3が、装置内で反射や屈折を繰り返した後にCMOSセンサ3に入射した場合には、撮影画像でフレアが発生する原因となる。遮光膜21は、CMOSセンサ3に向かう反射光R3等の有害光を遮光する。
FIG. 5 shows a solid-state imaging device 20 according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structural member similar to the thing of 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
The solid-state imaging device 20 includes a CMOS sensor 3, a circuit board 4, a ceramic substrate 5, an IR cut filter 6, a photographing lens 7, a lens holder 8, and a holding cylinder 9. The above-described light shielding film (light shielding layer) 21 is formed on the side end face of the IR cut filter 6 over the entire circumference. When the reflected light R3 emitted from the photographing lens 7 and reflected by the front surface of the ceramic substrate 5 is incident on the CMOS sensor 3 after being repeatedly reflected and refracted in the apparatus, it causes flare in the photographed image. . The light shielding film 21 shields harmful light such as reflected light R <b> 3 directed toward the CMOS sensor 3.

図6に第3実施形態の固体撮像装置30を示す。なお、第1実施形態のものと同様の構成部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
固体撮像装置30は、CMOSセンサ3と、回路基板4と、セラミック基板5と、IRカットフィルタ6と、撮影レンズ7と、レンズホルダ8と、保持筒9とを備えている。IRカットフィルタ6の入射面6aの端部及び側端面に、全周に亘って上述した遮光膜(遮光層)31が形成されている。すなわち、第1、第2実施形態を組み合わせたものとなっている。この実施形態では、第1、第2実施形態よりも遮光性能が高くなるので、フレアの発生が確実に抑制される。
FIG. 6 shows a solid-state imaging device 30 according to the third embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structural member similar to the thing of 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
The solid-state imaging device 30 includes a CMOS sensor 3, a circuit board 4, a ceramic substrate 5, an IR cut filter 6, a photographing lens 7, a lens holder 8, and a holding cylinder 9. The light-shielding film (light-shielding layer) 31 described above is formed on the end and side end surfaces of the incident surface 6a of the IR cut filter 6 over the entire circumference. That is, the first and second embodiments are combined. In this embodiment, since the light shielding performance is higher than in the first and second embodiments, the occurrence of flare is reliably suppressed.

図7に第4実施形態の固体撮像装置40を示す。なお、第1実施形態のものと同様の構成部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
固体撮像装置40は、CMOSセンサ3と、回路基板4と、セラミック基板5と、IRカットフィルタ6と、撮影レンズ7と、レンズホルダ8と、保持筒9とを備えている。IRカットフィルタ6の入射面6aの端部及び側端面に、全周に亘って上述した遮光膜(遮光層)31が形成されている。
また、セラミック基板5の内壁面には、遮光膜(遮光層)41が形成されている。撮影レンズ7から出射され、IRカットフィルタ6を通過してセラミック基板5の内壁面で反射した反射光がCMOSセンサ3に入射した場合には、撮影画像のフレアが発生する原因となる。遮光膜41は、セラミック基板5の内壁面よりも遮光性能が高くなるので、フレアの発生が確実に抑制される。
FIG. 7 shows a solid-state imaging device 40 according to the fourth embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structural member similar to the thing of 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted.
The solid-state imaging device 40 includes a CMOS sensor 3, a circuit board 4, a ceramic substrate 5, an IR cut filter 6, a photographing lens 7, a lens holder 8, and a holding cylinder 9. The light-shielding film (light-shielding layer) 31 described above is formed on the end and side end surfaces of the incident surface 6a of the IR cut filter 6 over the entire circumference.
A light shielding film (light shielding layer) 41 is formed on the inner wall surface of the ceramic substrate 5. When reflected light that is emitted from the photographing lens 7, passes through the IR cut filter 6, and is reflected by the inner wall surface of the ceramic substrate 5 enters the CMOS sensor 3, flare of the photographed image occurs. Since the light shielding film 41 has a light shielding performance higher than that of the inner wall surface of the ceramic substrate 5, the occurrence of flare is reliably suppressed.

<カラーフィルタ>
また、本発明の硬化膜は、カラーフィルタにも用いることができる。
<Color filter>
Moreover, the cured film of this invention can be used also for a color filter.

カラーフィルタは、CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補性金属酸化膜半導体)等の固体撮像素子に好適に用いることができ、特に100万画素を超えるような高解像度のCCDやCMOS等に好適である。カラーフィルタは、例えば、CCD又はCMOSを構成する各画素の受光部と、集光するためのマイクロレンズと、の間に配置して用いることができる。   The color filter can be suitably used for a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), and is particularly suitable for a high-resolution CCD or CMOS that exceeds 1 million pixels. It is. For example, the color filter can be used by being disposed between a light receiving portion of each pixel constituting a CCD or CMOS and a microlens for condensing light.

また、カラーフィルタは、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子用として好ましく用いることができる。有機EL素子としては、白色有機EL素子が好ましい。有機EL素子は、タンデム構造であることが好ましい。有機EL素子のタンデム構造については、特開2003−45676号公報、三上明義監修、「有機EL技術開発の最前線−高輝度・高精度・長寿命化・ノウハウ集−」、技術情報協会、326−328ページ、2008年などに記載されている。有機EL素子のタンデム構造としては、例えば、基板の一面において、光反射性を備えた下部電極と光透過性を備えた上部電極との間に有機EL層を設けた構造などが挙げられる。下部電極は、可視光の波長域において十分な反射率を有する材料により構成されていることが好ましい。有機EL層は、複数の発光層を含み、それら複数の発光層が積層された積層構造(タンデム構造)を有していることが好ましい。有機EL層は、例えば、複数の発光層には、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層を含むことができる。そして、複数の発光層とともに、それらは発光層を発光させるための複数の発光補助層を併せて有することが好ましい。有機EL層は、例えば、発光層と発光補助層とが交互に積層する積層構造とすることができる。こうした構造の有機EL層を有する有機EL素子は、白色光を発光することができる。その場合、有機EL素子が発光する白色光のスペクトルは、青色領域(430nm−485nm)、緑色領域(530nm−580nm)及び黄色領域(580nm−620nm)に強い極大発光ピークを有するものが好ましい。これらの発光ピークに加え更に赤色領域(650nm−700nm)に極大発光ピークを有するものがより好ましい。白色光を発光する有機EL素子(白色有機EL素子)と、本発明のカラーフィルタとを組み合わせることにより、色再現性上優れた分光が得られ、より鮮明な映像や画像を表示可能である。   The color filter can be preferably used for an organic electroluminescence (organic EL) element. As the organic EL element, a white organic EL element is preferable. The organic EL element preferably has a tandem structure. Regarding the tandem structure of organic EL elements, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-45676, supervised by Akiyoshi Mikami, “The Forefront of Organic EL Technology Development-High Brightness, High Accuracy, Long Life, Know-how Collection”, Technical Information Association, 326-328 pages, 2008, etc. Examples of the tandem structure of the organic EL element include a structure in which an organic EL layer is provided between a lower electrode having light reflectivity and an upper electrode having light transmittance on one surface of a substrate. The lower electrode is preferably made of a material having a sufficient reflectance in the visible light wavelength region. The organic EL layer preferably includes a plurality of light emitting layers and has a stacked structure (tandem structure) in which the plurality of light emitting layers are stacked. For example, the organic EL layer may include a red light emitting layer, a green light emitting layer, and a blue light emitting layer in the plurality of light emitting layers. And it is preferable that they have a some light emission auxiliary layer for light-emitting a light emitting layer together with a some light emitting layer. The organic EL layer can have, for example, a stacked structure in which light emitting layers and light emitting auxiliary layers are alternately stacked. An organic EL element having an organic EL layer having such a structure can emit white light. In that case, the spectrum of white light emitted from the organic EL element preferably has a strong maximum emission peak in the blue region (430 nm to 485 nm), the green region (530 nm to 580 nm) and the yellow region (580 nm to 620 nm). In addition to these emission peaks, those having a maximum emission peak in the red region (650 nm to 700 nm) are more preferable. By combining an organic EL element that emits white light (white organic EL element) and the color filter of the present invention, a spectrum excellent in color reproducibility can be obtained, and a clearer image or image can be displayed.

カラーフィルタにおける着色パターン(着色画素)の膜厚は、2.0μm以下が好ましく、1.0μm以下がより好ましく、0.7μm以下がさらに好ましい。下限は、例えば0.1μm以上とすることができ、0.2μm以上とすることもできる。
また、着色パターン(着色画素)のサイズ(パターン幅)としては、2.5μm以下が好ましく、2.0μm以下がより好ましく、1.7μm以下が特に好ましい。下限は、例えば0.1μm以上とすることができ、0.2μm以上とすることもできる。
The film thickness of the colored pattern (colored pixel) in the color filter is preferably 2.0 μm or less, more preferably 1.0 μm or less, and even more preferably 0.7 μm or less. The lower limit can be, for example, 0.1 μm or more, and can also be 0.2 μm or more.
Further, the size (pattern width) of the colored pattern (colored pixel) is preferably 2.5 μm or less, more preferably 2.0 μm or less, and particularly preferably 1.7 μm or less. The lower limit can be, for example, 0.1 μm or more, and can also be 0.2 μm or more.

<画像表示装置>
本発明の硬化膜(カラーフィルタ、遮光膜など)は、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置などの、画像表示装置に用いることができる。
<Image display device>
The cured film (color filter, light-shielding film, etc.) of the present invention can be used for image display devices such as liquid crystal display devices and organic electroluminescence display devices.

表示装置の定義や各表示装置の詳細については、例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木 昭夫著、(株)工業調査会 1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹 順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田 龍男編集、(株)工業調査会 1994年発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば、上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。   For the definition of display devices and details of each display device, refer to, for example, “Electronic Display Devices (Akio Sasaki, published by Industrial Research Institute 1990)”, “Display Devices (Junaki Ibuki, Industrial Books Co., Ltd.) Issued in the first year). The liquid crystal display device is described in, for example, “Next-generation liquid crystal display technology (edited by Tatsuo Uchida, published by Kogyo Kenkyukai 1994)”. The liquid crystal display device to which the present invention can be applied is not particularly limited, and can be applied to, for example, various types of liquid crystal display devices described in the “next generation liquid crystal display technology”.

本発明におけるカラーフィルタは、カラーTFT(Thin Film Transistor)方式の液晶表示装置に用いてもよい。カラーTFT方式の液晶表示装置については、例えば「カラーTFT液晶ディスプレイ(共立出版(株)1996年発行)」に記載されている。さらに、本発明はIPS(In Plane Switching)などの横電界駆動方式、MVA(Multi−domain Vertical Alignment)などの画素分割方式などの視野角が拡大された液晶表示装置や、STN(Super−Twist Nematic)、TN(Twisted Nematic)、VA(Vertical Alignment)、OCS(on−chip spacer)、FFS(fringe field switching)、及び、R−OCB(Reflective Optically Compensated Bend)等にも適用できる。
また、本発明におけるカラーフィルタは、明るく高精細なCOA(Color−filter On Array)方式にも供することが可能である。COA方式の液晶表示装置にあっては、カラーフィルタに対する要求特性は、前述のような通常の要求特性に加えて、層間絶縁膜に対する要求特性、すなわち低誘電率及び剥離液耐性が必要とされることがある。本発明のカラーフィルタは、耐光性などに優れるので、解像度が高く長期耐久性に優れたCOA方式の液晶表示装置を提供することができる。なお、低誘電率の要求特性を満足するためには、カラーフィルタ層の上に樹脂被膜を設けてもよい。
これらの画像表示方式については、例えば、「EL、PDP、LCDディスプレイ−技術と市場の最新動向−(東レリサーチセンター調査研究部門 2001年発行)」の43ページなどに記載されている。
The color filter in the present invention may be used for a color TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal display device. The color TFT liquid crystal display device is described in, for example, “Color TFT liquid crystal display (issued in 1996 by Kyoritsu Publishing Co., Ltd.)”. Furthermore, the present invention relates to a liquid crystal display device with a wide viewing angle, such as a horizontal electric field driving method such as IPS (In Plane Switching), a pixel division method such as MVA (Multi-domain Vertical Alignment), a STN (Super-Twist Nematic). ), TN (Twisted Nematic), VA (Vertical Alignment), OCS (On-chip spacer), FFS (Fringe field switching), and R-OCB (Reflective Optical Compensated).
In addition, the color filter in the present invention can be used for a bright and high-definition COA (Color-filter On Array) system. In the COA type liquid crystal display device, the required characteristics for the color filter require the required characteristics for the interlayer insulating film, that is, the low dielectric constant and the stripping solution resistance, in addition to the normal required characteristics as described above. Sometimes. Since the color filter of the present invention is excellent in light resistance and the like, a COA type liquid crystal display device having high resolution and excellent long-term durability can be provided. In order to satisfy the required characteristics of a low dielectric constant, a resin film may be provided on the color filter layer.
These image display methods are described, for example, on page 43 of "EL, PDP, LCD display-Technology and latest trends in the market (issued by Toray Research Center Research Division 2001)".

液晶表示装置は、本発明におけるカラーフィルタ以外に、電極基板、偏光フィルム、位相差フィルム、バックライト、スペーサ、視野角保障フィルムなど様々な部材から構成される。本発明のカラーフィルタは、これらの公知の部材で構成される液晶表示装置に適用することができる。これらの部材については、例えば、「'94液晶ディスプレイ周辺材料・ケミカルズの市場(島 健太郎 (株)シーエムシー 1994年発行)」、「2003液晶関連市場の現状と将来展望(下巻)(表良吉(株)富士キメラ総研、2003年発行)」に記載されている。
バックライトに関しては、SID meeting Digest 1380(2005)(A.Konno et.al)や、月刊ディスプレイ 2005年12月号の18〜24ページ(島 康裕)、同25〜30ページ(八木隆明)などに記載されている。
The liquid crystal display device includes various members such as an electrode substrate, a polarizing film, a retardation film, a backlight, a spacer, and a viewing angle guarantee film in addition to the color filter in the present invention. The color filter of the present invention can be applied to a liquid crystal display device composed of these known members. Regarding these components, for example, “'94 Liquid Crystal Display Peripheral Materials / Chemicals Market (Kentaro Shima CMC 1994)”, “2003 Liquid Crystal Related Markets Current Status and Future Prospects (Volume 2)” Fuji Chimera Research Institute, Ltd., published in 2003) ”.
Regarding backlighting, SID meeting Digest 1380 (2005) (A. Konno et.al), Monthly Display December 2005, pages 18-24 (Yasuhiro Shima), pages 25-30 (Yukiaki Yagi), etc. Have been described.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「%」は、質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.

<合成例1:含フッ素ブロック共重合体1の合成>
まず、含フッ素ブロック共重合体1を下記の方法により合成した。
<Synthesis Example 1: Synthesis of fluorinated block copolymer 1>
First, the fluorinated block copolymer 1 was synthesized by the following method.

(Step 1)リビングラジカル重合によるPMAA−Brの合成
500mlフラスコに塩化第一銅(6.23g、46.4mmol)、4,4’−ジノニル−2,2’−ビピリジン(37.9g、92.8mmol)、重合開始剤であるエチル2−ブロモイソブチレート(4.52g、23.2mmol)を加えて窒素置換を行った。30分間窒素バブリングしたアニソール70mlとアルミナカラムを通して重合禁止剤を除去したメタクリル酸(150g、1.74mol)をモノマーと開始剤のモル比が75/1になるように加えた後、このフラスコを80℃の湯浴に浸し、重合を開始した。10時間後、室温に戻し、空気と接触させることで重合を停止した。ポリマー溶液はアルミナカラムを通して精製した。この溶液をメタノールに注いでポリマーを析出させた後、100℃で真空乾燥させた。得られたポリマーの数平均分子量Mnは1500g/mol、分子量分布Mw/Mnは1.17であった。
(Step 1) Synthesis of PMAA-Br by living radical polymerization Cuprous chloride (6.23 g, 46.4 mmol), 4,4′-dinonyl-2,2′-bipyridine (37.9 g, 92. 8 mmol), ethyl 2-bromoisobutyrate (4.52 g, 23.2 mmol) as a polymerization initiator was added to perform nitrogen substitution. 70 ml of anisole bubbled with nitrogen for 30 minutes and methacrylic acid (150 g, 1.74 mol) from which the polymerization inhibitor had been removed through an alumina column were added so that the molar ratio of the monomer to the initiator was 75/1. The polymerization was started by immersion in a hot water bath at 0 ° C. After 10 hours, the temperature was returned to room temperature and the polymerization was stopped by contacting with air. The polymer solution was purified through an alumina column. The solution was poured into methanol to precipitate a polymer, and then vacuum dried at 100 ° C. The number average molecular weight Mn of the obtained polymer was 1500 g / mol, and the molecular weight distribution Mw / Mn was 1.17.

(Step 2)リビングラジカル重合によるPMAA−b−Pi6Fの合成法
1Lフラスコに臭化第一銅(1.2g、8.4mmol)、MeTREN((Tris[2−(dimethylamino)ethyl]amine) 3.87g、16.8mmol)、重合開始剤となるStep 1で合成したPMAA−Br(7.86g、5.2mmol)を加えて窒素置換を行った。30分間窒素バブリングしたアニソール200mlとアルミナカラムを通して重合禁止剤を除去したi6FMA(49.5g、0.21mol)を加えた後、このフラスコを90℃の湯浴に浸し、重合を開始した。10時間後、室温に戻し、空気と接触させることで重合を停止した。ポリマー溶液はアルミナカラムを通して精製した。この溶液をメタノールに注いでポリマーを析出させた後、140℃で真空乾燥し、含フッ素ブロック共重合体1(PMAA−b−Pi6F)を得た。数平均分子量Mnは11700g/mol、分子量分布Mw/Mnは1.36であった。
(Step 2) Synthesis Method of PMAA-b-Pi6F by Living Radical Polymerization Cuprous bromide (1.2 g, 8.4 mmol), Me 6 TREN ((Tris [2- (dimethylamino) ethyl] amine) in a 1 L flask 3.87 g, 16.8 mmol), PMAA-Br (7.86 g, 5.2 mmol) synthesized in Step 1 as a polymerization initiator was added to perform nitrogen substitution. After adding 200 ml of anisole bubbled with nitrogen for 30 minutes and i6FMA (49.5 g, 0.21 mol) from which the polymerization inhibitor had been removed through an alumina column, the flask was immersed in a 90 ° C. hot water bath to initiate polymerization. After 10 hours, the temperature was returned to room temperature and the polymerization was stopped by contacting with air. The polymer solution was purified through an alumina column. This solution was poured into methanol to precipitate a polymer, and then vacuum dried at 140 ° C. to obtain a fluorinated block copolymer 1 (PMAA-b-Pi6F). The number average molecular weight Mn was 11700 g / mol, and the molecular weight distribution Mw / Mn was 1.36.

<合成例2〜11:含フッ素ブロック共重合体2〜11の合成>
含フッ素ブロック共重合体1の合成において用いたモノマー、及び、重合開始剤の添加量を、それぞれ下記表1の記載のとおりに替えて調整した以外は、上記合成例1(含フッ素ブロック共重合体1の合成方法)と同様の手順により、含フッ素ブロック共重合体2〜11を得た。
<Synthesis Examples 2 to 11: Synthesis of fluorinated block copolymers 2 to 11>
The synthesis example 1 (fluorine-containing block copolymer) was used except that the monomers used in the synthesis of the fluorine-containing block copolymer 1 and the addition amount of the polymerization initiator were adjusted as described in Table 1 below. Fluorine-containing block copolymers 2 to 11 were obtained by the same procedure as in Synthesis method 1 of Polymer 1.

表1に、含フッ素ブロック共重合体1〜11のモノマー組成、含フッ素ブロック共重合体1〜11の合成に用いた重合開始剤の量をそれぞれ下記表1にまとめて示す。
なお、下記表1において、モノマー1、モノマー2及び開始剤の「量」の単位は、いずれも「g」である。また、開始剤欄における「量」は、開始剤をモノマーと混合する際の初期添加量「g」を意味する。
Table 1 summarizes the monomer composition of the fluorinated block copolymers 1 to 11 and the amount of the polymerization initiator used for the synthesis of the fluorinated block copolymers 1 to 11, respectively.
In Table 1 below, the units of “amount” of monomer 1, monomer 2 and initiator are all “g”. The “amount” in the initiator column means the initial addition amount “g” when the initiator is mixed with the monomer.

表1に記載する各種モノマーを下記に示す。
(ブロックA組成)
MAA:メタクリル酸(カルボキシル酸基を有するモノマー)
HO−MS:2−メタクリロイロキシエチルコハク酸(共栄社化学(株)製)(カルボキシル酸基を有するモノマー)
M5300:<ω−カルボキシ−ポリカプロラクトン(n≒2)モノアクリレート>(東亞合成株式会社製)(カルボキシル酸基を有するモノマー)
ホスマーM:アシッドホスホオキシエチルメタクリレート(ユニケミカル(株)製)(リン酸基を有するモノマー)
PHS:パラヒドロキシスチレン(フェノール性水酸基を有するモノマー)
NKエステルCB36:(新中村化学工業(株)製)(カルボキシル酸基を有するモノマー)
(ブロックB組成)
i6FMA:メタクリル酸1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロイソプロピル
C6FMA:2−(パーフルオロへキシル)−エチルメタクリレート
Various monomers listed in Table 1 are shown below.
(Block A composition)
MAA: Methacrylic acid (monomer having a carboxylic acid group)
HO-MS: 2-methacryloyloxyethyl succinic acid (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) (monomer having a carboxylic acid group)
M5300: <ω-carboxy-polycaprolactone (n≈2) monoacrylate> (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) (monomer having a carboxylic acid group)
Phosmer M: Acid phosphooxyethyl methacrylate (manufactured by Unichemical Co., Ltd.) (monomer having a phosphate group)
PHS: Parahydroxystyrene (monomer having a phenolic hydroxyl group)
NK ester CB36: (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) (monomer having a carboxylic acid group)
(Block B composition)
i6FMA: Methacrylic acid 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl C6FMA: 2- (perfluorohexyl) -ethyl methacrylate

<合成例12:比較用含フッ素樹脂1の合成>
-組成1-
・MAA〔モノマー〕 1.40g
・i6FMA〔モノマー〕 16.1g
・2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)〔重合開始剤〕 0.325g
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート〔溶剤〕 35.0g
<Synthesis Example 12: Synthesis of Comparative Fluoro Resin 1>
-Composition 1-
・ MAA [monomer] 1.40 g
I6FMA [monomer] 16.1 g
・ 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate) [polymerization initiator] 0.325 g
・ Propylene glycol monomethyl ether acetate [solvent] 35.0 g

上記組成1に示す成分を混合して得た滴下用モノマー溶液を、窒素雰囲気下、80℃に加熱したプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート17.5g中に、3時間かけて滴下した。
その後、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)0.325gを添加し、90℃に昇温後、2時間加熱し、30質量%の溶液として、下記に示す比較用含フッ素樹脂1を得た。得られた比較用含フッ素樹脂1は、いわゆるランダムポリマーに該当する。
The monomer solution for dropping obtained by mixing the components shown in the above composition 1 was dropped into 17.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 3 hours.
Thereafter, 0.325 g of 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate) was added, heated to 90 ° C., heated for 2 hours, and a comparative fluorine-containing resin shown below as a 30% by mass solution. 1 was obtained. The obtained fluororesin 1 for comparison corresponds to a so-called random polymer.

<合成例13:比較用含フッ素樹脂2の合成>
−組成2−
・i6FMA〔モノマー〕 13.3 g
・NKエステルCB36〔新中村化学工業(株)製、モノマー〕 4.20 g
・2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)〔重合開始剤〕0.270 g
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート〔溶剤〕 30.6 g
<Synthesis Example 13: Synthesis of comparative fluorine-containing resin 2>
-Composition 2-
・ I6FMA [monomer] 13.3 g
-NK ester CB36 [manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., monomer] 4.20 g
・ 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate) [polymerization initiator] 0.270 g
・ Propylene glycol monomethyl ether acetate [solvent] 30.6 g

上記組成2に示す成分を混合して得た滴下用モノマー溶液を、窒素雰囲気下、80℃に加熱したプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 10.2g中に、3時間かけて滴下した。
その後、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル) 0.270gを添加し、90℃に昇温後、2時間加熱し、30質量%の溶液として、下記に示す比較用含フッ素樹脂2を得た。得られた比較用含フッ素樹脂2は、いわゆるランダムポリマーに該当する。
The monomer solution for dropping obtained by mixing the components shown in the above composition 2 was dropped into 10.2 g of propylene glycol monomethyl ether acetate heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 3 hours.
Thereafter, 0.270 g of 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate) was added, heated to 90 ° C., heated for 2 hours, and a comparative fluorine-containing resin shown below as a 30 mass% solution. 2 was obtained. The obtained fluororesin 2 for comparison corresponds to a so-called random polymer.

上記で作製した含フッ素樹脂(含フッ素ブロック共重合体1〜11、比較用含フッ素樹脂1、2)の構造、並びに重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)及び酸価をまとめて下記表2に示す。   Summarizes the structure, weight average molecular weight (Mw), molecular weight distribution (Mw / Mn), and acid value of the fluorine-containing resins (fluorinated block copolymers 1 to 11, comparative fluorine-containing resins 1 and 2) prepared above. Table 2 below shows.

本実施例において、得られた含フッ素ブロック共重合体1〜11(その中間体を含む)及び比較用含フッ素樹脂1、2の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、分子量分布(Mw/Mn)は、下記測定条件の下、GPC(Gel Permeation Chromatography)測定により算出した。
装置:HLC−8220GPC〔東ソー(株)製〕
検出器:示差屈折計(RI検出器)
プレカラム TSKGUARDCOLUMN MP(XL)6mm×40mm〔東ソー(株)製〕
サンプル側カラム:以下4本を直結〔全て東ソー(株)製〕
TSK−GEL Multipore−HXL−M 7.8mm×300mm
リファレンス側カラム:サンプル側カラムに同じ
恒温槽温度:40℃
移動相:テトラヒドロフラン
サンプル側移動層流量:1.0mL/分
リファレンス側移動層流量:0.3mL/分
試料濃度:0.1質量%
試料注入量:100μL
データ採取時間:試料注入後16分〜46分
サンプリングピッチ:300msec
In this example, the obtained fluorine-containing block copolymers 1 to 11 (including intermediates thereof) and comparative fluorine-containing resins 1 and 2 have a weight average molecular weight (Mw), a number average molecular weight (Mn), and a molecular weight distribution. (Mw / Mn) was calculated by GPC (Gel Permeation Chromatography) measurement under the following measurement conditions.
Apparatus: HLC-8220GPC [manufactured by Tosoh Corporation]
Detector: Differential refractometer (RI detector)
Precolumn TSKGUARDCOLUMN MP (XL) 6 mm x 40 mm [manufactured by Tosoh Corporation]
Sample side column: Directly connect the following 4 columns (all manufactured by Tosoh Corporation)
TSK-GEL Multipore-HXL-M 7.8mm x 300mm
Reference side column: Same as sample side column Temperature chamber temperature: 40 ° C
Mobile phase: Tetrahydrofuran Sample-side mobile bed flow rate: 1.0 mL / min Reference-side mobile bed flow rate: 0.3 mL / min Sample concentration: 0.1% by mass
Sample injection volume: 100 μL
Data collection time: 16 minutes to 46 minutes after sample injection Sampling pitch: 300 msec

また、上記表2において、酸価は水酸化ナトリウム水溶液を用いた中和滴定により求めた。具体的には、得られた含フッ素樹脂を溶媒に溶解させた溶液に、電位差測定法を用いて水酸化ナトリウム水溶液で滴定し、含フッ素樹脂の固形1gに含まれる酸のミリモル数を算出し、次に、その値をKOHの分子量56.1をかけることにより求めた。   In Table 2, the acid value was determined by neutralization titration using an aqueous sodium hydroxide solution. Specifically, the solution obtained by dissolving the fluororesin in a solvent is titrated with an aqueous sodium hydroxide solution using a potentiometric method, and the number of millimoles of acid contained in 1 g of the fluororesin solid is calculated. The value was then determined by multiplying the molecular weight of KOH by 56.1.

なお、表2に示す実施例5の含フッ素共ブロック共重合体については、水酸基価を求めた。水酸基価は、具体的には、JIS K0070記載の手法に則り、算出した。すなわち、水酸基価は、試料1gをアセチル化させたときに水酸基と結合した酢酸を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数で示される。   In addition, about the fluorine-containing coblock copolymer of Example 5 shown in Table 2, the hydroxyl value was calculated | required. Specifically, the hydroxyl value was calculated according to the method described in JIS K0070. That is, the hydroxyl value is represented by the number of mg of potassium hydroxide required to neutralize acetic acid bonded to a hydroxyl group when 1 g of a sample is acetylated.

<チタンブラック分散液の調製>
−組成3−
・(A)チタンブラック(平均一次粒径30nm、TTO−51N商品名、石原産業製)
45部
・(B)分散剤(後述する酸基を含む(メタ)アクリル系高分子分散剤(高分子化合物
C)) 13.5部
<Preparation of titanium black dispersion>
-Composition 3-
・ (A) Titanium black (average primary particle size 30 nm, TTO-51N trade name, manufactured by Ishihara Sangyo)
45 parts- (B) Dispersant ((Meth) acrylic polymer dispersant (polymer compound C) containing an acid group described later) 13.5 parts

上記組成3に示す成分を混合し、分散処理を施し、分散物を得た。後述する分散剤の分子量が10000〜50000の範囲内であるとチタンブラックの良好な分散性が得られた。   The components shown in composition 3 were mixed and subjected to a dispersion treatment to obtain a dispersion. When the molecular weight of the dispersant described later is in the range of 10,000 to 50,000, good dispersibility of titanium black was obtained.

〔実施例1:黒色硬化性組成物M−1の調製〕
上記で作製したチタンブラック分散液を用いて、表3の組成になるように各種成分とシクロヘキサノンを混合し、固形分32質量%である黒色硬化性組成物M−1を得た。
[Example 1: Preparation of black curable composition M-1]
Using the titanium black dispersion prepared above, various components and cyclohexanone were mixed so as to have the composition shown in Table 3 to obtain a black curable composition M-1 having a solid content of 32% by mass.

(高分子化合物Dの合成)
特開2010-106268号公報の段落0338〜0340の製造方法に従い(文献中特定樹脂4を参照)、高分子化合物Dを得た。なお、高分子化合物Dは、下記式(T)の骨格を有しており、式中、xは90質量%、yは0質量%、zは10質量%であった。また、高分子化合物Dの重量平均分子量は40000であり、酸価は100mgKOH/gであり、グラフト鎖の原子数(水素原子を除く)は117であった。
(Synthesis of polymer compound D)
According to the production method described in paragraphs 0338 to 0340 of JP 2010-106268 A (see specific resin 4 in the literature), a polymer compound D was obtained. The polymer compound D had a skeleton of the following formula (T), where x was 90% by mass, y was 0% by mass, and z was 10% by mass. The weight average molecular weight of the polymer compound D was 40,000, the acid value was 100 mgKOH / g, and the number of graft chain atoms (excluding hydrogen atoms) was 117.

(高分子化合物Cの合成)
高分子化合物Cは特開2013-249417号公報の段落0219〜0223の記載を参照(文献中特定樹脂9を参照)して合成した。なお、高分子化合物Cは、下記式(T)の骨格を有しており、式中、xは43質量%、yは49質量%、zは8質量%であった。また高分子化合物Cの重量平均分子量は30000であり、酸価は60mgKOH/gであり、グラフト鎖の原子数(水素原子を除く)は117であった。
(Synthesis of polymer compound C)
The polymer compound C was synthesized by referring to the description in paragraphs 0219 to 0223 of JP 2013-249417 A (see the specific resin 9 in the literature). The polymer compound C had a skeleton of the following formula (T), where x was 43% by mass, y was 49% by mass, and z was 8% by mass. The weight average molecular weight of the polymer compound C was 30000, the acid value was 60 mgKOH / g, and the number of graft chain atoms (excluding hydrogen atoms) was 117.

式(T)
Formula (T)

〔実施例2〜11、比較例1〜2〕
上記黒色硬化性組成物M−1の調製において、含フッ素ブロック共重合体1を、含フッ素ブロック共重合体2〜11、比較用含フッ素樹脂1,2に変更した以外は同様の方法により、黒色硬化性組成物M−2〜M−13をそれぞれ調製した。
[Examples 2-11, Comparative Examples 1-2]
In the preparation of the black curable composition M-1, the same method except that the fluorinated block copolymer 1 was changed to the fluorinated block copolymers 2 to 11 and the comparative fluorinated resins 1 and 2, Black curable compositions M-2 to M-13 were respectively prepared.

<固体撮像子用遮光性カラーフィルタの作成及び評価>
〔黒色硬化性組成物層形成工程〕
塗布・加熱処理後の膜厚が2.0μmになるように、スピンコートの塗布回転数を調整して、シリコンウエハー〔支持体〕上に、黒色硬化性組成物M−1〜M―13のいずれかを均一に塗布し、表面温度120℃のホットプレートにより120秒間加熱処理した。このようにして、膜厚2.0μmの塗膜〔黒色硬化性組成物層〕を得た。
<Preparation and evaluation of light-shielding color filter for solid-state image sensor>
[Black curable composition layer forming step]
The spin coat coating rotation speed is adjusted so that the film thickness after coating and heat treatment is 2.0 μm, and the black curable compositions M-1 to M-13 are formed on the silicon wafer [support]. Any one of these was uniformly applied and heat-treated for 120 seconds with a hot plate having a surface temperature of 120 ° C. In this way, a coating film [black curable composition layer] having a thickness of 2.0 μm was obtained.

〔露光工程〕
次いで、i線ステッパー、FPA−3000iS+〔キャノン(株)製〕を使用して、線形300μm(幅300μm、長さ4mm)を有するマスクを介して200mJ/cmの露光量で照射(露光)した。
[Exposure process]
Next, using an i-line stepper, FPA-3000iS + [manufactured by Canon Inc.], irradiation (exposure) was performed at an exposure amount of 200 mJ / cm 2 through a mask having a linear 300 μm (width 300 μm, length 4 mm). .

〔現像工程〕
照射(露光)後に、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)0.3質量%水溶液を用いて、23℃にて所定時間パドル現像を行った。
[Development process]
After irradiation (exposure), paddle development was performed at 23 ° C. for a predetermined time using a 0.3 mass% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH).

〔ポストベーク工程〕
さらにクリーンオーブンCLH−21CDH(光洋サーモ(株)製)を用いて220℃で300秒間加熱処理を行った。
[Post-baking process]
Further, heat treatment was performed at 220 ° C. for 300 seconds using a clean oven CLH-21CDH (manufactured by Koyo Thermo Co., Ltd.).

〔評価〕
上記のようにして得られた塗膜及びパターンについて、以下のような評価を行った。
[Evaluation]
The coating film and pattern obtained as described above were evaluated as follows.

<現像性>
上記のようにして得られた塗膜について、黒色硬化性組成物層形成工程後、露光を行わなかった塗膜について、下記の評価基準により、現像性を評価した。現像は、上記〔現像工程〕に記載の条件で行った。
「A」:30秒以下で現像した(すべて溶解できた)。
「B」:現像できたが、現像に30秒超60秒以内を必要とした。
「C」:現像できたが、現像に60秒超を必要とした。
「D」:現像液のはじきにより現像できなかった。
評価結果を下記表4に示す。なお、表4に記載した含フッ素樹脂の重量平均分子量(Mw)は、いずれも表2に記載したものと同じである。
<Developability>
About the coating film obtained by making it above, the developability was evaluated by the following evaluation criteria about the coating film which was not exposed after a black curable composition layer formation process. Development was performed under the conditions described in [Development step] above.
“A”: developed in 30 seconds or less (all dissolved).
“B”: Development was possible, but development required more than 30 seconds and within 60 seconds.
“C”: developed, but required more than 60 seconds for development.
“D”: Development was not possible due to repelling of the developer.
The evaluation results are shown in Table 4 below. In addition, the weight average molecular weight (Mw) of the fluorine-containing resin described in Table 4 is the same as that described in Table 2.

<反射率>
反射率評価は作製した硬化膜に対して入射角度5°で400〜800nmの光を入射し、波長750nmでの透過率を日立ハイテクノロジー製分光器UV4100により測定した。なお、反射率評価に用いた硬化膜は、上記作製方法において〔露光工程〕を全面露光とした以外は同様に〔ポストベーク工程〕までを行うことで作製した。
「A」:反射率3%未満
「B」:反射率3%〜5%
「C」:反射率5%より大きい
評価結果を表4に示す。
<Reflectance>
For the evaluation of reflectance, light of 400 to 800 nm was incident on the prepared cured film at an incident angle of 5 °, and the transmittance at a wavelength of 750 nm was measured with a spectrometer UV4100 manufactured by Hitachi High Technology. In addition, the cured film used for reflectance evaluation was produced by performing similarly to the [post-baking process] except having made [exposure process] full exposure in the said preparation method.
“A”: less than 3% reflectivity “B”: 3% to 5% reflectivity
“C”: greater than 5% reflectivity Table 4 shows the evaluation results.

<面状>
上記〔ポストベーク工程〕を経て得られたパターンについて、目視にて観察し、下記の評価基準により、面状を評価した。
「A」:見た目で異物なし。
「B」:ほとんど無いが異物あり。
「C」:異物が多く存在する。
評価結果を下記表4に示す。
<Surface shape>
About the pattern obtained through the said [post-baking process], it observed by visual observation and evaluated surface condition by the following evaluation criteria.
“A”: no foreign matter in appearance.
“B”: There is almost no foreign matter.
“C”: There are many foreign substances.
The evaluation results are shown in Table 4 below.

上記表4から明らかなように、酸基を有するAブロックとフッ素原子を有するBブロックからなるA−Bブロックコポリマー部位を有する含フッ素ブロック共重合体1〜11を有する黒色硬化性組成物M−1〜11により形成される硬化膜(実施例1〜11)は、優れた現像性と低反射性を有することが確認された。
また、実施例3と実施例1とを対比すると、酸基を有するAブロックの連結基(式(A)のLに相当)の総原子数を10以下とすることで反射率、面状性がより良好となることが確認された。
また、実施例5と実施例1と対比すると、実施例5は、Aブロックがフェノール性水酸基を含む繰り返し単位により形成されていることから疎水性が高く、これを用いた黒色硬化性組成物により形成される硬化膜と実施例1とを比較すると、実施例1の現像性がより優れる結果となった。
As is apparent from Table 4 above, the black curable composition M- having fluorine-containing block copolymers 1 to 11 each having an AB block copolymer portion composed of an A block having an acid group and a B block having a fluorine atom. It was confirmed that the cured film (Examples 1-11) formed by 1-11 has the outstanding developability and low reflectivity.
Further, when Example 3 and Example 1 are compared, the reflectance, planarity is reduced by setting the total number of atoms of the linking group of the A block having an acid group (corresponding to L 1 in Formula (A)) to 10 or less. It was confirmed that the property becomes better.
Further, in contrast to Example 5 and Example 1, Example 5 is highly hydrophobic because the A block is formed of a repeating unit containing a phenolic hydroxyl group, and a black curable composition using this is used. When the cured film formed and Example 1 were compared, the developability of Example 1 was more excellent.

また、実施例9においては、現像性、低反射性、面状性については良好であったが、直線性評価が低い結果となった。なお、直線性とは、上記〔ポストベーク工程〕を経て得られたパターンについて、電子顕微鏡で目視にて観察し、パターンのエッジ部(露光部と未露光部の境界部)の直線性を評価する試験である。
上記実施例9、実施例1及び実施例8の対比から、含フッ素ブロック共重合体の酸価を35〜150mgKOH/gとすることで、現像性、面状性、及び直線性により優れることが確認された。
In Example 9, the developability, low reflectivity, and surface property were good, but the linearity evaluation was low. In addition, with linearity, about the pattern obtained through the said [post-baking process], it observes visually with an electron microscope, and evaluates the linearity of the edge part (boundary part of an exposed part and an unexposed part) of a pattern. It is a test to do.
From the comparison of Example 9, Example 1 and Example 8, by making the acid value of the fluorine-containing block copolymer 35 to 150 mgKOH / g, it can be more excellent in developability, surface property, and linearity. confirmed.

また、実施例10の結果から、含フッ素ブロック共重合体の重量平均分子量が50000以下であると、現像性及び面状性がより優れることが分かった。
また、実施例11の結果から、含フッ素ブロック共重合体のAブロック中の酸基が環状構造を含まない連結基で連結されると現像性と低反射性がより優れることが分かった。
Moreover, from the results of Example 10, it was found that the developability and planarity were more excellent when the weight average molecular weight of the fluorine-containing block copolymer was 50000 or less.
In addition, from the results of Example 11, it was found that when the acid group in the A block of the fluorine-containing block copolymer is linked with a linking group not containing a cyclic structure, the developability and low reflectivity are more excellent.

一方、比較例1(実施例1の含フッ素ブロック共重合体をランダム構造としたもの)は、現像性が所望の程度を満たさなかった。
また、比較例2(実施例11の含フッ素ブロック共重合体をランダム構造としたもの)は、脂環構造部分で凝集が生じ、Bブロックにおいてフッ素原子の凝集を阻害したことに起因して、現像性と低反射性の双方において評価が低くなった。
On the other hand, in Comparative Example 1 (the fluorine-containing block copolymer of Example 1 having a random structure), the developability did not satisfy the desired level.
Further, in Comparative Example 2 (the fluorine-containing block copolymer of Example 11 having a random structure), aggregation occurred in the alicyclic structure portion, and the aggregation of fluorine atoms in the B block was inhibited. Evaluation was low in both developability and low reflectivity.

〔実施例1−a、1−b、1−c:黒色硬化性組成物M−1−a、M−1−b、M−1−cの調製〕
実施例1における表3の組成を表5に示す組成になるように各種成分とシクロヘキサノンを混合し、固形分32質量%である黒色硬化性組成物M−1−a〜M−1−cを得た。
[Examples 1-a, 1-b, 1-c: Preparation of black curable compositions M-1-a, M-1-b, M-1-c]
Various components and cyclohexanone were mixed so that the composition of Table 3 in Example 1 became the composition shown in Table 5, and black curable compositions M-1-a to M-1-c having a solid content of 32% by mass were obtained. Obtained.

得られた黒色硬化性組成物M−1−a〜M−1−cを用い、塗布・加熱処理後の膜厚が3.0μmになるように塗膜〔黒色硬化性組成物層〕を形成した以外は、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。   Using the obtained black curable compositions M-1-a to M-1-c, a coating film [black curable composition layer] is formed so that the film thickness after coating and heat treatment becomes 3.0 μm. Except for this, pattern formation and evaluation were carried out in the same manner as in Example 1 from [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step].

<実施例1−a〜1−cの現像性・反射率の評価>
上記のようにして得られた塗膜及びパターンについて、現像性、低反射性、面状性の評価を行った。各種評価方法については、実施例1における同評価方法と同じである。
結果を表6に示す。
<Evaluation of developability and reflectance of Examples 1-a to 1-c>
The coatability and pattern obtained as described above were evaluated for developability, low reflectivity, and surface property. The various evaluation methods are the same as the evaluation methods in Example 1.
The results are shown in Table 6.

実施例1−a及び実施例1−cにおいては実施例1と同様の現像性、面状性の結果が得られた。実施例1−aと実施例1−bとの比較から、面状の優れる実施例1−aが本願所望の硬化をより顕著に得られることが分かった。実施例1−aと実施例1−cとの比較から、含フッ素ブロック共重合体量が多いことで本願所望の効果が顕著に得られることが分かった。   In Example 1-a and Example 1-c, the same developability and planarity results as in Example 1 were obtained. From a comparison between Example 1-a and Example 1-b, it was found that Example 1-a, which has an excellent surface shape, can obtain the desired curing more significantly. From a comparison between Example 1-a and Example 1-c, it was found that the desired effect of the present application was remarkably obtained when the amount of the fluorine-containing block copolymer was large.

〔黒色硬化性組成物M−1(実施例1)の塗布性評価〕
上記で得られた黒色硬化性組成物M−1(実施例1)をインクジェット法、スプレー塗布法をそれぞれ用いて塗布し、同様の評価を行ったところ、各評価で同様の結果が得られた。その後、繰り返し評価を実施した場合に、インクジェット法では吐出曲がり、及びスプレー塗布法で再開時のノズル詰まりが発生する場合があったが、メンテナンス後、直ぐに回復した。繰り返しの評価ではスプレー塗布がよりハンドリングしやすいことが分かった。
[Evaluation of applicability of black curable composition M-1 (Example 1)]
When the black curable composition M-1 (Example 1) obtained above was applied using an inkjet method and a spray coating method, and the same evaluation was performed, the same result was obtained for each evaluation. . After that, when repeated evaluation was performed, there were cases where ejection bending was caused by the ink jet method and nozzle clogging at the time of restart was caused by the spray coating method, but it recovered immediately after maintenance. Repeated evaluation revealed that spray application was easier to handle.

〔実施例1−A:黒色硬化性組成物M−1−Aの調製及びパターン形成〕
実施例1において、含フッ素ブロック共重合体1の添加量を3.0部とし、重合性化合物と含フッ素ブロック共重合体1との質量比(重合性化合物/含フッ素ブロック共重合体1)を0.7とし、固形物をシクロヘキサノンの量で調整した以外は、同様の方法により黒色硬化性組成物M−1−Aを調製した(黒色硬化性組成物M−1−A中の全固形分に対する含フッ素ブロック共重合体1の含有量:3.7質量%)。
得られた黒色硬化性組成物M−1−Aを用い、塗布・加熱処理後の膜厚が3.0μmになるように塗膜〔黒色硬化性組成物層〕を形成した以外は、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。
[Example 1-A: Preparation and pattern formation of black curable composition M-1-A]
In Example 1, the addition amount of the fluorinated block copolymer 1 was 3.0 parts, and the mass ratio of the polymerizable compound to the fluorinated block copolymer 1 (polymerizable compound / fluorinated block copolymer 1). The black curable composition M-1-A was prepared in the same manner except that the solid content was adjusted to 0.7 and the amount of cyclohexanone was adjusted (total solid in the black curable composition M-1-A). Content of fluorine-containing block copolymer 1 with respect to the content: 3.7% by mass).
Except having formed the coating film [black curable composition layer] so that the film thickness after application | coating and heat processing might be set to 3.0 micrometers using the obtained black curable composition M-1-A, Example 1 [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step] were performed in the same manner as in No. 1, and pattern formation and evaluation were performed.

〔実施例1−B:黒色硬化性組成物M−1−Bの調製及びパターン形成〕
実施例1において、含フッ素ブロック共重合体1の添加量を3.0部とし、重合性化合物と含フッ素ブロック共重合体1との質量比(重合性化合物/含フッ素ブロック共重合体1)を2.8とし、固形物をシクロヘキサノンの量で調整した以外は、同様の方法により黒色硬化性組成物M−1−Bを調製した(黒色硬化性組成物M−1−B中の全固形分に対する含フッ素ブロック共重合体1の含有量:3.5質量%)。
得られた黒色硬化性組成物M−1−Bを用い、塗布・加熱処理後の膜厚が3.0μmになるように塗膜〔黒色硬化性組成物層〕を形成した以外は、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。
[Example 1-B: Preparation and pattern formation of black curable composition M-1-B]
In Example 1, the addition amount of the fluorinated block copolymer 1 was 3.0 parts, and the mass ratio of the polymerizable compound to the fluorinated block copolymer 1 (polymerizable compound / fluorinated block copolymer 1). The black curable composition M-1-B was prepared in the same manner except that the solid was adjusted with the amount of cyclohexanone (total solid in the black curable composition M-1-B). Content of fluorine-containing block copolymer 1 with respect to the content: 3.5% by mass).
Except having formed the coating film [black curable composition layer] so that the film thickness after application | coating and heat processing might be set to 3.0 micrometers using the obtained black curable composition M-1-B, Example 1 [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step] were performed in the same manner as in No. 1, and pattern formation and evaluation were performed.

〔実施例1−C:黒色硬化性組成物M−1−Cの調製及びパターン形成〕
実施例1において、含フッ素ブロック共重合体1の添加量を3.0部とし、重合性化合物と含フッ素ブロック共重合体1との質量比(重合性化合物/含フッ素ブロック共重合体1)を11とし、固形物をシクロヘキサノンの量で調整した以外は、同様の方法により黒色硬化性組成物M−1−Cを調製した(黒色硬化性組成物M−1−C中の全固形分に対する含フッ素ブロック共重合体1の含有量:2.7質量%)。
得られた黒色硬化性組成物M−1−Cを用い、塗布・加熱処理後の膜厚が3.0μmになるように塗膜〔黒色硬化性組成物層〕を形成した以外は、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。
[Example 1-C: Preparation and pattern formation of black curable composition M-1-C]
In Example 1, the addition amount of the fluorinated block copolymer 1 was 3.0 parts, and the mass ratio of the polymerizable compound to the fluorinated block copolymer 1 (polymerizable compound / fluorinated block copolymer 1). The black curable composition M-1-C was prepared in the same manner except that the solid was adjusted with the amount of cyclohexanone (based on the total solid content in the black curable composition M-1-C). Content of fluorine-containing block copolymer 1: 2.7% by mass).
Except having formed the coating film [black curable composition layer] so that the film thickness after application | coating and heat processing might be set to 3.0 micrometers using the obtained black curable composition M-1-C, Example 1 [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step] were performed in the same manner as in No. 1, and pattern formation and evaluation were performed.

〔実施例1−1:黒色硬化性組成物M−1のパターン形成〕
また、実施例1の黒色硬化性組成物を用いて、塗布・加熱処理後の膜厚が3.0μmになるように塗膜〔黒色硬化性組成物層〕を形成した以外は、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。
[Example 1-1: Pattern formation of black curable composition M-1]
Moreover, Example 1 except having formed the coating film [black curable composition layer] so that the film thickness after application | coating and heat processing might be set to 3.0 micrometers using the black curable composition of Example 1. The method from [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step] was carried out in the same manner as above to perform pattern formation and evaluation.

<実施例1−A〜C、実施例1−1の現像性・直線性、反射率の評価>
直線性は以下のような基準で評価した。
<直線性>
上記〔ポストベーク工程〕を経て得られたパターンについて、パターンのエッジ部(露光部と未露光部の境界部)がきれいな直線で現像できたか否かを電子顕微鏡で目視にて観察し、評価した。
実施例1−1及び実施例1−A〜Cにおいては実施例1と同様の結果(現像性、低反射性)が得られた。また、実施例1−1及び実施例1−A〜Cでは、直線性評価において、きれいな直線が現像できた。しかし、実施例1−A及び実施例1−Cについては、直線性の評価において、パターンのエッジ部がやや荒れた形状の直線になった。
実施例1−A及び実施例1−Cについて、それぞれ膜厚を2.0μmとして同様の評価を行なったところ、実施例1と同様の結果(現像性・直線性、低反射性)が得られた。
<Evaluation of developability / linearity and reflectance of Examples 1-A to C and Example 1-1>
Linearity was evaluated according to the following criteria.
<Linearity>
The pattern obtained through the above [post-baking step] was evaluated by visually observing with an electron microscope whether or not the pattern edge portion (boundary portion between the exposed portion and the unexposed portion) could be developed with a clean straight line. .
In Example 1-1 and Examples 1-A to C, the same results (developability and low reflectivity) as in Example 1 were obtained. In Example 1-1 and Examples 1-A to C, clean straight lines could be developed in the linearity evaluation. However, about Example 1-A and Example 1-C, in the evaluation of linearity, the edge part of the pattern became a straight line with a slightly rough shape.
When Example 1-A and Example 1-C were evaluated in the same manner with a film thickness of 2.0 μm, the same results (developability / linearity, low reflectivity) as in Example 1 were obtained. It was.

〔実施例1−D〕
実施例1において、チタンブラックに変えて、カーボンブラック(商品名「カラーブラック S170」、デグサ社製、平均一次粒子径17nm、BET比表面積200m/g、ガスブラック方式により製造されたカーボンブラック)を使用した以外は同様の方法により黒色硬化性組成物M−1−Dを調製した。
得られた黒色硬化性組成物M−1−Dを用い、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。
実施例1−Dにおいては、現像性、低反射性については実施例1と同様の結果が得られたが、直線性の評価において、実施例1と実施例1−Dとを比較すると、実施例1の直線性がより優れることが分かった。
[Example 1-D]
In Example 1, instead of titanium black, carbon black (trade name “Color Black S170”, manufactured by Degussa, average primary particle diameter of 17 nm, BET specific surface area of 200 m 2 / g, carbon black manufactured by gas black method) A black curable composition M-1-D was prepared in the same manner except that was used.
Using the obtained black curable composition M-1-D, the process from [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step] is performed in the same manner as in Example 1 to perform pattern formation and evaluation. It was.
In Example 1-D, the same results as in Example 1 were obtained with respect to developability and low reflectivity. However, when Example 1 and Example 1-D were compared in the evaluation of linearity, the results were as follows. It was found that the linearity of Example 1 was better.

〔実施例1−E〕
実施例1のチタンブラック分散液の作製において、チタンブラックに変えて、ピグメントレッド254(チバスペシャリティケミカルズ社製、商品名BK−CF)を使用した以外は同様にして、顔料分散液R1を得た後、実施例1のチタンブラックを顔料分散液R1に変えた以外は同様の方法により黒色硬化性組成物M−1−Eを調製した。
得られた黒色硬化性組成物M−1−Eを用い、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。
実施例1−Eにおいては、現像性、直線性については実施例1と同様の結果が得られたが、低反射の評価において、実施例1と実施例1−Eとを比較すると、実施例1がより点反射性に優れることが分かった。
[Example 1-E]
In the preparation of the titanium black dispersion liquid of Example 1, pigment dispersion liquid R1 was obtained in the same manner except that Pigment Red 254 (trade name BK-CF, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) was used instead of titanium black. Thereafter, a black curable composition M-1-E was prepared in the same manner except that the titanium black of Example 1 was changed to the pigment dispersion R1.
Using the obtained black curable composition M-1-E, the process from [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step] is performed in the same manner as in Example 1 to perform pattern formation and evaluation. It was.
In Example 1-E, the same results as in Example 1 were obtained with respect to developability and linearity. However, when Example 1 and Example 1-E were compared in evaluation of low reflection, Example 1 1 was found to be more excellent in point reflectivity.

〔実施例1−F〕
実施例1のチタンブラック 45部を、チタンブラック 40部と、顔料分散液R 5部に変えた以外は同様にして、顔料分散液R2を得た後、実施例1のチタンブラックを顔料分散液R2に変えた以外は同様の方法により黒色硬化性組成物M−1−Fを調製した。得られた黒色硬化性組成物M−1−Fを用い、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。
実施例1−Fについて、実施例1と同様の評価を行なったところ、実施例1と同様の結果(現像性・直線性、低反射性)が得られた。
また、実施例1と比較し、赤外線領域の波長において光の反射率及び透過率が低く、遮光性に優れることが分かった。
[Example 1-F]
Except for changing 45 parts of titanium black of Example 1 into 40 parts of titanium black and 5 parts of pigment dispersion R, a pigment dispersion R2 was obtained in the same manner, and then the titanium black of Example 1 was used as a pigment dispersion. A black curable composition M-1-F was prepared by the same method except that it was changed to R2. Using the obtained black curable composition M-1-F, the process from [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step] is performed in the same manner as in Example 1 to perform pattern formation and evaluation. It was.
Example 1-F was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, the same results as in Example 1 (developability / linearity, low reflectivity) were obtained.
Moreover, compared with Example 1, it turned out that the reflectance and transmittance | permeability of light are low in the wavelength of an infrared region, and it is excellent in light-shielding property.

〔実施例1−G〕
実施例1のチタンブラック分散液の作製において、チタンブラックに変えて、以下製造例に示すキサンテン染料ポリマー(Xa)を使用した以外は同様にして、染料分散液R3を得た後、実施例1のチタンブラックを染料分散液R3に変えた以外は同様の方法により硬化性組成物M−1−Gを調製した。
得られた硬化性組成物M−1−Gを用い、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。
実施例1−Gにおいては、現像性、直線性については実施例1と同様の結果が得られたが、実施例1と実施例1−Gとを比較すると、実施例1がより点反射性に優れることが分かった。
[Example 1-G]
In the preparation of the titanium black dispersion of Example 1, a dye dispersion R3 was obtained in the same manner except that the xanthene dye polymer (Xa) shown in the following Production Example was used instead of titanium black. A curable composition M-1-G was prepared in the same manner except that the titanium black was changed to the dye dispersion R3.
Using the obtained curable composition M-1-G, the process from [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step] was performed in the same manner as in Example 1 to perform pattern formation and evaluation. .
In Example 1-G, the same results as in Example 1 were obtained with respect to developability and linearity. However, when Example 1 and Example 1-G were compared, Example 1 was more point reflective. It turned out to be excellent.

<製造例>
キサンテン染料ポリマーの合成
特開2011−242752号公報の段落0165に記載の造塩化合物(A−1)の製造方法に従って、色素多量体(キサンテンXa)を得た。なお、以下に、使用したポリマー、及び、色素の構造を示す。GPC測定により確認した色素多量体(キサンテンXa)の重量平均分子量(Mw)は、10,500であった。
<Production example>
Synthesis of Xanthene Dye Polymer A dye multimer (xanthene Xa) was obtained according to the method for producing a salt-forming compound (A-1) described in paragraph 0165 of JP2011-242752. In addition, the structure of the used polymer and a pigment | dye is shown below. The weight average molecular weight (Mw) of the dye multimer (xanthene Xa) confirmed by GPC measurement was 10,500.

〔実施例1−H〕
実施例1のチタンブラック 45部を、チタンブラック 40部と、染料分散液R3 5部に変えた以外は同様にして、顔料・染料混合分散液R4を得た後、実施例1のチタンブラックを顔料・染料混合分散液R4に変えた以外は同様の方法により黒色硬化性組成物M−1−Hを調製した。得られた黒色硬化性組成物M−1−Hを用い、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。
実施例1−Hについて、実施例1と同様の評価を行なったところ、実施例1と同様の結果(現像性・直線性、低反射性)が得られた。
[Example 1-H]
In the same manner as in Example 1 except that 45 parts of titanium black was changed to 40 parts of titanium black and 5 parts of dye dispersion R3 to obtain a pigment / dye mixed dispersion R4. A black curable composition M-1-H was prepared in the same manner except that the pigment / dye mixed dispersion R4 was used. Using the obtained black curable composition M-1-H, the process from [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step] is performed in the same manner as in Example 1 to perform pattern formation and evaluation. It was.
When Example 1-H was evaluated in the same manner as in Example 1, the same results (developability / linearity, low reflectivity) as in Example 1 were obtained.

上記の結果から、着色剤を変えた場合、あるいは複数の着色剤を併用した場合であっても、本願所望の効果が得られることが推定される。   From the above results, it is presumed that the desired effect can be obtained even when the colorant is changed or when a plurality of colorants are used in combination.

〔実施例1−I〕
実施例1の重合開始剤をIRGACURE−907(BASFジャパン社製)に変えた以外は同様の方法により黒色硬化性組成物M−1−Iを調製した。
得られた黒色硬化性組成物M−1−Iを用い、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。
実施例1−Iにおいては、現像性、低反射性については実施例1と同様の結果が得られたが、実施例1と実施例1−Iとを比較すると、実施例1の直線性がより優れることが分かった。
Example 1-I
A black curable composition M-1-I was prepared in the same manner except that the polymerization initiator of Example 1 was changed to IRGACURE-907 (manufactured by BASF Japan).
Using the obtained black curable composition M-1-I, the process from [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step] is performed in the same manner as in Example 1 to perform pattern formation and evaluation. It was.
In Example 1-1, the same results as in Example 1 were obtained with respect to developability and low reflectivity, but when Example 1 was compared with Example 1-1, the linearity of Example 1 was I found it better.

〔実施例1−J〕
実施例1の溶剤をシクロヘキサノンから、シクロヘキサノンとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの質量比で1:1に変えた以外は同様の方法により黒色硬化性組成物M−1−Jを調製した。
得られた黒色硬化性組成物M−1−Jを用い、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。
実施例1−Jについては、実施例1と同様の結果(現像性・直線性、低反射性)が得られた。
[Example 1-J]
A black curable composition M-1-J was prepared by the same method except that the solvent in Example 1 was changed from cyclohexanone to 1: 1 by mass ratio of cyclohexanone and propylene glycol monomethyl ether acetate.
Using the obtained black curable composition M-1-J, the process from [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step] is performed in the same manner as in Example 1 to perform pattern formation and evaluation. It was.
For Example 1-J, the same results (developability / linearity, low reflectivity) as in Example 1 were obtained.

〔実施例1−K〕
実施例1の重合性化合物をKAYARAD DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、日本化薬(株)製) 10.0部、及びPET−30(ペンタエリスリトールトリアクリレート、日本化薬(株)製) 8.5部に変えた以外は同様の方法により黒色硬化性組成物M−1−Kを調製した。
得られた黒色硬化性組成物M−1−Kを用い、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。
実施例1−Kについては、実施例1と同様の結果(現像性・直線性、低反射性)が得られた。
[Example 1-K]
7. The polymerizable compound of Example 1 was KAYARAD DPHA (dipentaerythritol hexaacrylate, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 10.0 parts, and PET-30 (pentaerythritol triacrylate, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.). A black curable composition M-1-K was prepared in the same manner except that the amount was changed to 5 parts.
Using the obtained black curable composition M-1-K, the process from [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step] is performed in the same manner as in Example 1 to perform pattern formation and evaluation. It was.
For Example 1-K, the same results (developability / linearity, low reflectivity) as in Example 1 were obtained.

<合成例14:含フッ素ブロック共重合体12の合成>
リビングラジカル重合によるPMAA−b−Pi6F−b−PMAAの合成法
1Lフラスコに臭化第一銅(1.2g、8.4mmol)、MeTREN((Tris[2−(dimethylamino)ethyl]amine) 3.87g、16.8mmol)、重合開始剤として合成例1で合成したPMAA−b−Pi6F(60.8g、5.2mmol)を加えて窒素置換を行った。30分間窒素バブリングしたアニソール350mlとアルミナカラムを通して重合禁止剤を除去したMAA(49.5g、0.21mol)を加えた後、このフラスコを90℃の湯浴に浸し、重合を開始した。10時間後、室温に戻し、空気と接触させることで重合を停止した。ポリマー溶液はアルミナカラムを通して精製した。この溶液をメタノールに注いでポリマーを析出させた後、140℃で真空乾燥し、含フッ素ブロック共重合体12(PMAA−b−Pi6F−b−PMAA)を得た。数平均分子量Mnは17700g/mol、分子量分布Mw/Mnは1.42であった。また、酸価は55mg/KOHであった。
<Synthesis Example 14: Synthesis of fluorinated block copolymer 12>
Synthesis Method of PMAA-b-Pi6F-b-PMAA by Living Radical Polymerization Cuprous bromide (1.2 g, 8.4 mmol), Me 6 TREN ((Tris [2- (dimethylamino) ethyl] amine) in a 1 L flask 3.87 g, 16.8 mmol), and PMAA-b-Pi6F (60.8 g, 5.2 mmol) synthesized in Synthesis Example 1 was added as a polymerization initiator to perform nitrogen substitution. After adding 350 ml of anisole bubbled with nitrogen for 30 minutes and MAA (49.5 g, 0.21 mol) from which the polymerization inhibitor had been removed through an alumina column, the flask was immersed in a 90 ° C. hot water bath to initiate polymerization. After 10 hours, the temperature was returned to room temperature and the polymerization was stopped by contacting with air. The polymer solution was purified through an alumina column. This solution was poured into methanol to precipitate a polymer, and then vacuum dried at 140 ° C. to obtain a fluorinated block copolymer 12 (PMAA-b-Pi6F-b-PMAA). The number average molecular weight Mn was 17700 g / mol, and the molecular weight distribution Mw / Mn was 1.42. The acid value was 55 mg / KOH.

〔実施例12〕
上記黒色硬化性組成物M−1の調製において、含フッ素ブロック共重合体1を、含フッ素ブロック共重合体12に変更した以外は同様の方法により、黒色硬化性組成物M−14を調製した。得られた黒色硬化性組成物M−14を用い、実施例1と同様の方法により〔黒色硬化性組成物層形成工程〕から〔ポストベーク工程〕までを行い、パターン形成及び評価を行なった。実施例1と実施例12とを比較すると、表面偏在性がA−Bであることから実施例1の反射率がより優れることが分かった(反射率評価はB)。また、現像性については、実施例1と同様の結果が得られた。
Example 12
A black curable composition M-14 was prepared in the same manner as in the preparation of the black curable composition M-1, except that the fluorinated block copolymer 1 was changed to the fluorinated block copolymer 12. . Using the obtained black curable composition M-14, the process from [Black curable composition layer forming step] to [Post-baking step] was performed in the same manner as in Example 1 to perform pattern formation and evaluation. When Example 1 and Example 12 were compared, since the surface uneven distribution property was AB, it turned out that the reflectance of Example 1 is more excellent (reflectance evaluation is B). As for developability, the same results as in Example 1 were obtained.

2,20,30,40 固体撮像装置
3 CMOSセンサ
4 回路基板
5 セラミック基板
5a 開口
5b 内壁面
6 IRカットフィルタ
7 撮影レンズ
8 レンズホルダ
9 保持筒
10 硬化膜
11,21,31,41 遮光膜(遮光層)
12 着色層
14 被覆層
100 基板
2, 20, 30, 40 Solid-state imaging device 3 CMOS sensor 4 Circuit board 5 Ceramic substrate 5a Opening 5b Inner wall 6 IR cut filter 7 Shooting lens 8 Lens holder 9 Holding cylinder 10 Cured film 11, 21, 31, 41 Light-shielding film ( Light shielding layer)
12 Colored layer 14 Covering layer 100 Substrate

Claims (17)

水酸基又は酸基を有するAブロックとフッ素原子を有するBブロックとからなるA−Bブロックコポリマー部位を有する含フッ素ブロック共重合体と、
重合性化合物と、
着色剤と、
水酸基又は酸基を有するポリアクリレート系高分子、及び、水酸基又は酸基を有するポリメタクリレート系高分子からなる群から選択される高分子化合物と、を含む硬化性組成物。
A fluorine-containing block copolymer having an AB block copolymer portion composed of an A block having a hydroxyl group or an acid group and a B block having a fluorine atom;
A polymerizable compound;
A colorant;
A curable composition comprising a polyacrylate polymer having a hydroxyl group or an acid group, and a polymer compound selected from the group consisting of a polymethacrylate polymer having a hydroxyl group or an acid group.
前記Aブロックが下記式(A)で表される繰り返し単位から構成され、前記Bブロックが下記式(B)で表される繰り返し単位から構成される、請求項1に記載の硬化性組成物。
式(A)中、Rは、水素原子又はアルキル基を表し、Lは、単結合又は2価の連結基を表し、Aは、水素原子、水酸基、或いは、カルボキシル基、リン酸基、フェノール性水酸基若しくはチオール基から選ばれる酸基又はその誘導体基を表す。
式(B)中、Rは、水素原子又はアルキル基を表し、Lは、単結合又は2価の連結基を表し、Rは、フッ素原子を含む1価の有機基を表す。
The curable composition according to claim 1, wherein the A block is composed of a repeating unit represented by the following formula (A), and the B block is composed of a repeating unit represented by the following formula (B).
In formula (A), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group, L 1 represents a single bond or a divalent linking group, and A 1 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, or a phosphate group. Represents an acid group selected from a phenolic hydroxyl group or a thiol group, or a derivative group thereof.
In formula (B), R 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group, L 2 represents a single bond or a divalent linking group, and R f represents a monovalent organic group containing a fluorine atom.
前記式(A)中、Lは単結合、又は、総原子数20以下の2価の連結基である、請求項2に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to claim 2, wherein L 1 in the formula (A) is a single bond or a divalent linking group having a total number of atoms of 20 or less. 前記式(A)中、Lは、単結合、又は、総原子数が10以下の直鎖状の2価の連結基である、請求項2又は3に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to claim 2 or 3, wherein L 1 in the formula (A) is a single bond or a linear divalent linking group having a total number of atoms of 10 or less. 前記式(B)中、Rがフッ素原子で置換された総炭素数1〜3の1価の有機基である、請求項2〜4のいずれか1項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 2 to 4, wherein, in the formula (B), Rf is a monovalent organic group having 1 to 3 carbon atoms substituted with a fluorine atom. 前記含フッ素ブロック共重合体の水酸基価又は酸価が35〜150mgKOH/gである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬化性組成物。   The curable composition of any one of Claims 1-5 whose hydroxyl value or acid value of the said fluorine-containing block copolymer is 35-150 mgKOH / g. 前記含フッ素ブロック共重合体の含有量が、硬化性組成物中の全固形分に対して、1〜20質量%である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化性組成物。   The curable composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the content of the fluorine-containing block copolymer is 1 to 20% by mass relative to the total solid content in the curable composition. . 前記含フッ素ブロック共重合体の重量平均分子量が5000〜50000である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の硬化性組成物。   The curable composition of any one of Claims 1-7 whose weight average molecular weights of the said fluorine-containing block copolymer are 5000-50000. 前記高分子化合物の重量平均分子量が10000〜50000である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の硬化性組成物。   The curable composition of any one of Claims 1-8 whose weight average molecular weights of the said high molecular compound are 10000-50000. 前記高分子化合物が、分子中にポリエステル構造を有し、水酸基価又は酸価が20mgKOH/g以上である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の硬化性組成物。   The curable composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the polymer compound has a polyester structure in the molecule and has a hydroxyl value or an acid value of 20 mgKOH / g or more. 前記高分子化合物の含有量と前記含フッ素ブロック共重合体の含有量との質量比が3〜8である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の硬化性組成物。なお、前記質量比は、前記高分子化合物の質量/前記含フッ素ブロック共重合体の質量を意図する。   The curable composition of any one of Claims 1-10 whose mass ratio of content of the said high molecular compound and content of the said fluorine-containing block copolymer is 3-8. In addition, the said mass ratio intends the mass of the said high molecular compound / mass of the said fluorine-containing block copolymer. 前記着色剤が、黒色顔料を含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の硬化性組成物。   The curable composition according to claim 1, wherein the colorant includes a black pigment. スピンコートによって基材上に請求項1〜12のいずれか1項に記載の硬化性組成物の組成物層を形成する工程と、
前記組成物層に活性光線又は放射線を照射することにより露光する工程と、
前記露光後の組成物層をアルカリ現像して硬化膜を形成する工程と、を備える硬化膜の製造方法。
Forming a composition layer of the curable composition according to any one of claims 1 to 12 on a substrate by spin coating;
Exposing the composition layer by irradiating actinic rays or radiation; and
And a step of forming the cured film by alkali development of the composition layer after the exposure.
請求項1〜11のいずれか1項に記載の硬化性組成物を硬化してなるカラーフィルタ。   The color filter formed by hardening | curing the curable composition of any one of Claims 1-11. 請求項12に記載の硬化性組成物を硬化してなる遮光膜。   The light shielding film formed by hardening | curing the curable composition of Claim 12. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の硬化性組成物を硬化してなる硬化膜を有する固体撮像素子。   The solid-state image sensor which has a cured film formed by hardening | curing the curable composition of any one of Claims 1-12. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の硬化性組成物を硬化してなる硬化膜を有する画像表示装置。   The image display apparatus which has a cured film formed by hardening | curing the curable composition of any one of Claims 1-12.
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