JP5182360B2 - Radiation-sensitive composition for forming colored layer, color filter, and color liquid crystal display element - Google Patents

Radiation-sensitive composition for forming colored layer, color filter, and color liquid crystal display element Download PDF

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Description

本発明は、着色層形成用感放射線性組成物、カラーフィルタおよびカラー液晶表示素子に関し、より詳しくは、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示装置、カラー撮像管素子等に用いられるカラーフィルタに有用な着色層の形成に用いられる感放射線性組成物、当該感放射線性組成物から形成された着色層を有するカラーフィルタ、並びに当該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a radiation-sensitive composition for forming a colored layer, a color filter, and a color liquid crystal display element. The present invention relates to a radiation-sensitive composition used for forming a colored layer, a color filter having a colored layer formed from the radiation-sensitive composition, and a color liquid crystal display device including the color filter.

着色感放射線性組成物を用いてカラーフィルタを形成する方法として、基板上あるいは予め所望のパターンの遮光層を形成した基板上に、着色感放射線組成物の塗膜を形成して、所定のパターンを有するフォトマスクを介して放射線を照射(以下、「露光」という。)し、現像して未露光部を溶解除去し、その後ポストベークすることにより、各色の画素を得る方法(例えば、特許文献1および2参照)が知られている。   As a method of forming a color filter using a colored radiation-sensitive composition, a coating film of a colored radiation-sensitive composition is formed on a substrate or a substrate on which a light-shielding layer having a desired pattern has been previously formed, and a predetermined pattern is formed. A method of obtaining pixels of each color by irradiating radiation (hereinafter referred to as “exposure”) through a photomask having, developing and dissolving and removing unexposed portions, and then post-baking (for example, patent documents) 1 and 2) are known.

そして、近年におけるカラーフィルタの技術分野においては、露光量を下げてタクトタイムを短縮することが主流となっているのに加え、カラー液晶表示素子に対する高色純度化の要求に対応すべく、着色感放射線性組成物中に占める顔料の含有割合がますます高くなる傾向にある。このように着色感放射線性組成物中に占める顔料の含有割合が高くなると共に、画素パターンを形成する際の露光量が低くなると、画素パターンの断面形状が逆テーパー(オーバーハング)となる傾向にある。その結果、画素パターン上に形成されるITO等の透明電極が断線してしまう問題が顕在化している。
画素パターンの断面形状が逆テーパーとなる問題に対して、例えば、特許文献3、4では、連鎖移動剤を含有せしめた組成物を用いることが提案されている。しかしながら、かかる手法では、露光量が低くなると、残膜率や密着性が十分な画素パターンを形成することが困難であった。また、断面形状が順テーパーであっても、そのテーパー角がなだらか過ぎると、画素パターンの傾斜部分が長くなって画素のエッジで膜厚が薄くなる部分が生じ、所望の色彩が再現できない不具合も起きている。
さらに、カラーフィルタの量産過程において、様々な工程で発生する異物や色ムラ等が検査工程を渋滞させ生産効率を低下させる問題も顕在化している。
In the technical field of color filters in recent years, in addition to reducing the exposure amount and shortening the tact time, in order to meet the demand for high color purity for color liquid crystal display elements, The content ratio of the pigment in the radiation-sensitive composition tends to be higher. As described above, when the content ratio of the pigment in the colored radiation-sensitive composition increases and the exposure amount when forming the pixel pattern decreases, the cross-sectional shape of the pixel pattern tends to be inversely tapered (overhang). is there. As a result, a problem that a transparent electrode such as ITO formed on the pixel pattern is broken has become apparent.
For example, Patent Documents 3 and 4 propose using a composition containing a chain transfer agent to solve the problem that the cross-sectional shape of the pixel pattern is inversely tapered. However, with such a technique, it has been difficult to form a pixel pattern with sufficient remaining film ratio and adhesion when the exposure amount is low. In addition, even if the cross-sectional shape is a forward taper, if the taper angle is too gentle, the inclined portion of the pixel pattern becomes long and a portion where the film thickness becomes thin at the edge of the pixel occurs, and the desired color cannot be reproduced. stay up.
Furthermore, in the mass production process of color filters, the problem of foreign matter and color unevenness generated in various processes congesting the inspection process and lowering the production efficiency has become apparent.

先行技術文献Prior art documents

特開平2−144502号公報JP-A-2-144502 特開平3−53201号公報JP-A-3-53201 特開平2002−167404号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-167404 特開平2002−287337号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-287337

本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであり、その課題は、低露光量であっても適度な順テーパー形状で且つ残膜率や密着性にも優れた画素を形成することができる新規な着色層形成用感放射線性組成物を提供することにある。
さらに本発明の目的は、該着色層形成用感放射線性組成物から形成された画素を備えてなるカラーフィルタ、および当該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子を提供することにある。
The present invention has been made based on the circumstances as described above, and the problem is to form a pixel having an appropriate forward taper shape and excellent residual film ratio and adhesion even at a low exposure amount. The object is to provide a novel radiation-sensitive composition for forming a colored layer.
Furthermore, the objective of this invention is providing the color liquid crystal display element which comprises the color filter provided with the pixel formed from this radiation sensitive composition for coloring layer formation, and the said color filter.

斯かる実情に鑑み、本発明者らは、鋭意研究を行ったところ、多官能性単量体として、分子内にカプロラクトン構造と2個以上の重合性不飽和結合とを有する化合物を特定量含有する着色層形成用感放射線性組成物が上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成した。   In view of such circumstances, the present inventors have conducted intensive research, and as a polyfunctional monomer, contain a specific amount of a compound having a caprolactone structure and two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule. The present inventors have found that a radiation-sensitive composition for forming a colored layer can solve the above-mentioned problems.

即ち、本発明は、(A)着色剤、(B)アルカリ可溶性樹脂、(C)多官能性単量体、および(D)光重合開始剤を含有する着色層形成用感放射線性組成物であって、(C)多官能性単量体として、分子内にカプロラクトン構造と2個以上の重合性不飽和結合とを有する化合物を(B)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して100〜300重量部含有することを特徴とする着色層形成用感放射線性組成物を提供するものである。   That is, the present invention is a radiation-sensitive composition for forming a colored layer comprising (A) a colorant, (B) an alkali-soluble resin, (C) a polyfunctional monomer, and (D) a photopolymerization initiator. And (C) a compound having a caprolactone structure and two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule as a polyfunctional monomer (B) 100 to 300 wt. The present invention provides a radiation-sensitive composition for forming a colored layer, characterized by containing a part thereof.

また、本発明は、該感放射線性組成物を用いて形成された画素を備えてなるカラーフィルタ、および該カラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子をも提供するものである。   The present invention also provides a color filter comprising pixels formed using the radiation-sensitive composition, and a color liquid crystal display device comprising the color filter.

本発明の感放射線性組成物によれば、露光量を下げてタクトタイムを短縮するのに加え、着色感放射線性組成物中に占める顔料の含有割合が高くとも、適度な順テーパー形状で且つ残膜率や密着性にも優れた画素パターンを形成することができる。さらに、本発明の感放射線性組成物によれば、高い生産効率でカラーフィルタを製造することができる。
従って、本発明の感放射線性組成物は、電子工業分野におけるカラー液晶表示素子用カラーフィルタを始め、カラー撮像管素子、カラーセンサー等の各種用途のカラーフィルタの製造に極めて好適に使用することができる。
According to the radiation-sensitive composition of the present invention, in addition to reducing the exposure amount and shortening the tact time, even if the content ratio of the pigment in the colored radiation-sensitive composition is high, it has an appropriate forward tapered shape and A pixel pattern having excellent residual film ratio and adhesion can be formed. Furthermore, according to the radiation-sensitive composition of the present invention, a color filter can be produced with high production efficiency.
Therefore, the radiation-sensitive composition of the present invention can be used very suitably for the production of color filters for various uses such as color filters for color liquid crystal display elements in the electronic industry field, color imaging tube elements, color sensors and the like. it can.

画素パターンの断面形状を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross-sectional shape of a pixel pattern.

発明を実施するための形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

着色層形成用感放射線性組成物
本発明の着色層形成用感放射線性組成物(以下、単に「感放射線性組成物」ということがある。)における「着色層」とは、カラーフィルタに用いられる画素および/またはブラックマトリックスからなる層を意味する。
以下、本発明の着色層形成用感放射線性組成物の構成成分について説明する。
The radiation-sensitive composition for forming a colored layer The “colored layer” in the radiation-sensitive composition for forming a colored layer of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “radiation-sensitive composition”) is used for a color filter. Means a layer composed of pixels and / or black matrix.
Hereafter, the structural component of the radiation sensitive composition for colored layer formation of this invention is demonstrated.

−(A)着色剤−
本発明における(A)着色剤としては、特に限定されるものではなく、有機顔料、無機顔料のいずれでもよい。
有機顔料としては、例えば、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists社発行)においてピグメントに分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.)番号が付されているものを挙げることができる。
-(A) Colorant-
The colorant (A) in the present invention is not particularly limited and may be either an organic pigment or an inorganic pigment.
Examples of the organic pigment include compounds classified as pigments in the color index (CI; issued by The Society of Dyer's and Colorists), specifically, the color index (CI) as described below. Listed are numbers.

C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー20、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー31、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー211; C. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 20, C.I. I. Pigment yellow 24, C.I. I. Pigment yellow 31, C.I. I. Pigment yellow 55, C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 110, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 153, C.I. I. Pigment yellow 154, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. Pigment yellow 166, C.I. I. Pigment yellow 168, C.I. I. Pigment yellow 211;

C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ68、C.I.ピグメントオレンジ70、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ72、C.I.ピグメントオレンジ73、C.I.ピグメントオレンジ74; C. I. Pigment orange 5, C.I. I. Pigment orange 13, C.I. I. Pigment orange 14, C.I. I. Pigment orange 24, C.I. I. Pigment orange 34, C.I. I. Pigment orange 36, C.I. I. Pigment orange 38, C.I. I. Pigment orange 40, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment orange 46, C.I. I. Pigment orange 49, C.I. I. Pigment orange 61, C.I. I. Pigment orange 64, C.I. I. Pigment orange 68, C.I. I. Pigment orange 70, C.I. I. Pigment orange 71, C.I. I. Pigment orange 72, C.I. I. Pigment orange 73, C.I. I. Pigment orange 74;

C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド214、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド243、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド262、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド272; C. I. Pigment red 1, C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 17, C.I. I. Pigment red 31, C.I. I. Pigment red 32, C.I. I. Pigment red 41, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 168, C.I. I. Pigment red 170, C.I. I. Pigment red 171, C.I. I. Pigment red 175, C.I. I. Pigment red 176, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. Pigment red 179, C.I. I. Pigment red 180, C.I. I. Pigment red 185, C.I. I. Pigment red 187, C.I. I. Pigment red 202, C.I. I. Pigment red 206, C.I. I. Pigment red 207, C.I. I. Pigment red 209, C.I. I. Pigment red 214, C.I. I. Pigment red 220, C.I. I. Pigment red 221, C.I. I. Pigment red 224, C.I. I. Pigment red 242, C.I. I. Pigment red 243, C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment red 255, C.I. I. Pigment red 262, C.I. I. Pigment red 264, C.I. I. Pigment red 272;

C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36、C.I.ピグメントバイオレット38;
C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー80;
C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン58;
C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;
C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7。
C. I. Pigment violet 1, C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Pigment violet 23, C.I. I. Pigment violet 29, C.I. I. Pigment violet 32, C.I. I. Pigment violet 36, C.I. I. Pigment violet 38;
C. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 15: 6, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment blue 80;
C. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. Pigment green 58;
C. I. Pigment brown 23, C.I. I. Pigment brown 25;
C. I. Pigment black 1, C.I. I. Pigment Black 7.

本発明において、有機顔料は、再結晶法、再沈殿法、溶剤洗浄法、昇華法、真空加熱法や、これらの組み合わせにより精製して使用することもできる。   In the present invention, the organic pigment can be purified and used by a recrystallization method, a reprecipitation method, a solvent washing method, a sublimation method, a vacuum heating method, or a combination thereof.

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

これらの着色剤は、所望により、その粒子表面をポリマーで改質して使用してもよい。顔料の粒子表面を改質するポリマーとしては、例えば特開平8−259876号公報に記載されたポリマーや、市販の各種の顔料分散用のポリマーまたはオリゴマー等を挙げることができる。カーボンブラック表面のポリマー被覆方法については、例えば特開平9−71733号公報、特開平9−95625号公報、特開平9−124969号公報等に開示されている。
前記着色剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
These colorants may be used by modifying the particle surface with a polymer, if desired. Examples of the polymer that modifies the particle surface of the pigment include polymers described in JP-A-8-259876, various commercially available polymers or oligomers for dispersing pigments, and the like. The polymer coating method on the carbon black surface is disclosed in, for example, JP-A-9-71733, JP-A-9-95625, JP-A-9-124969, and the like.
The colorants can be used alone or in admixture of two or more.

本発明の感放射線性組成物を画素の形成に用いる場合、画素には高精細な発色と耐熱性が求められることから、(A)着色剤としては、発色性が高く且つ耐熱性の高い着色剤、特に耐熱分解性の高い着色剤が好ましく、具体的には有機着色剤が好ましく、特に有機顔料が好ましく用いられる。
一方、本発明の感放射線性組成物をブラックマトリックスの形成に用いる場合、ブラックマトリックスには遮光性が要求されることから、(A)着色剤としては有機顔料またはカーボンブラックが好ましく用いられる。
When the radiation-sensitive composition of the present invention is used for forming a pixel, since the pixel is required to have high-definition color development and heat resistance, (A) the coloring agent has high color development and high heat resistance. An agent, particularly a colorant having high heat decomposition resistance is preferable, specifically an organic colorant is preferable, and an organic pigment is particularly preferably used.
On the other hand, when the radiation-sensitive composition of the present invention is used for forming a black matrix, since the black matrix is required to have light shielding properties, an organic pigment or carbon black is preferably used as the colorant (A).

本発明の感放射線性組成物は、着色剤の含有量が、感放射線性組成物の全固形分中、30重量%以上となる場合であっても、適度な順テーパー形状で且つ残膜率や密着性にも優れた画素を形成することができる。また、本発明において、着色剤の含有量は、現像性を確保する観点から、感放射線性組成物の全固形分中、好ましくは70重量%以下、特に好ましくは60重量%以下である。ここで、固形分とは、後述する溶媒以外の成分である。   The radiation-sensitive composition of the present invention has an appropriate forward taper shape and a remaining film ratio even when the content of the colorant is 30% by weight or more in the total solid content of the radiation-sensitive composition. And a pixel having excellent adhesion can be formed. In the present invention, the content of the colorant is preferably 70% by weight or less, particularly preferably 60% by weight or less in the total solid content of the radiation-sensitive composition from the viewpoint of ensuring developability. Here, solid content is components other than the solvent mentioned later.

本発明における着色剤は、所望により、分散剤、分散助剤と共に使用することができる。
上記分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系や両性等の適宜の分散剤を使用することができるが、ポリマー分散剤が好ましい。具体的には、変性アクリル系共重合体、アクリル系共重合体、ポリウレタン、ポリエステル、高分子共重合体のアルキルアンモニウム塩またはリン酸エステル塩、カチオン性櫛型グラフトポリマー等を挙げることができる。ここで、カチオン性櫛型グラフトポリマーとは、複数の塩基性基(カチオン性の官能基)を有する幹ポリマー1分子に、2分子以上の枝ポリマーがグラフト結合した構造のポリマーをいい、例えば、幹ポリマー部がポリエチレンイミン、枝ポリマー部がε−カプロラクトンの開環重合体で構成されるポリマーが挙げられる。これら分散剤の中で、変性アクリル系共重合体、ポリウレタン、カチオン性櫛型グラフトポリマーが好ましい。
The colorant in the present invention can be used together with a dispersant and a dispersion aid as desired.
As the dispersant, for example, an appropriate dispersant such as a cationic, anionic, nonionic or amphoteric can be used, and a polymer dispersant is preferable. Specifically, a modified acrylic copolymer, an acrylic copolymer, polyurethane, polyester, an alkylammonium salt or a phosphate ester salt of a polymer copolymer, a cationic comb graft polymer, and the like can be given. Here, the cationic comb graft polymer refers to a polymer having a structure in which two or more branched polymers are grafted to one molecule of a trunk polymer having a plurality of basic groups (cationic functional groups). Examples thereof include a polymer composed of a ring-opening polymer in which the trunk polymer part is polyethyleneimine and the branch polymer part is ε-caprolactone. Among these dispersants, modified acrylic copolymers, polyurethane, and cationic comb graft polymers are preferable.

このような分散剤は商業的に入手することができ、例えば、変性アクリル系共重合体として、Disperbyk−2000、Disperbyk−2001、BYK−LPN6919、BYK−LPN21116(以上、ビックケミー(BYK)社製)、ポリウレタンとして、Disperbyk−161、Disperbyk−162、Disperbyk−165、Disperbyk−167、Disperbyk−170、Disperbyk−182(以上、ビックケミー(BYK)社製)、ソルスパース76500(ルーブリゾール(株)製)、カチオン性櫛型グラフトポリマーとして、ソルスパース24000(ルーブリゾール(株)製)、アジスパーPB821、アジスパーPB822(味の素ファインテクノ(株)製)等を挙げることができる。   Such a dispersant is commercially available. For example, as a modified acrylic copolymer, Disperbyk-2000, Disperbyk-2001, BYK-LPN6919, BYK-LPN21116 (above, manufactured by BYK Corporation (BYK)) Dispersbyk-161, Disperbyk-162, Disperbyk-165, Disperbyk-167, Disperbyk-170, Disperbyk-182 (above, manufactured by BYK Chemy (BYK)), Solsperse 76500 (manufactured by Lubrizol Corp.), Cation Solspers 24000 (manufactured by Lubrizol Co., Ltd.), Ajisper PB821, Ajisper PB822 (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.) It can be mentioned.

これらの分散剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。分散剤の含有量は、現像性等を良好にする点から、(A)着色剤100重量部に対して、通常、100重量部以下、好ましくは0.5〜100重量部、さらに好ましくは1〜70重量部、特に好ましくは10〜50重量部である。   These dispersants can be used alone or in admixture of two or more. The content of the dispersant is usually 100 parts by weight or less, preferably 0.5 to 100 parts by weight, more preferably 1 with respect to 100 parts by weight of the colorant (A) from the viewpoint of improving developability and the like. It is -70 weight part, Most preferably, it is 10-50 weight part.

上記分散助剤としては、例えば青色顔料誘導体、黄色顔料誘導体等を挙げることができ、具体的には、例えば銅フタロシアニン誘導体等を挙げることができる。   Examples of the dispersion aid include a blue pigment derivative and a yellow pigment derivative. Specific examples include a copper phthalocyanine derivative.

−(B)アルカリ可溶性樹脂−
本発明の感放射線性組成物に含有される(B)アルカリ可溶性樹脂は、着色層を形成する際の現像処理工程において用いられるアルカリ現像液に対して可溶性を有するものであれば、特に限定されるものではないが、通常、カルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有する重合体である。なかでも、カルボキシル基を有する重合体を含有するものが好ましく、特に、1個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(以下、「カルボキシル基含有不飽和単量体」という。)と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体(以下、「共重合性不飽和単量体」という。)との共重合体(以下、「カルボキシル基含有共重合体」という。)が好ましい。なお、本願明細書において、(メタ)アクリル酸とはメタクリル酸またはアクリル酸を示す。
-(B) Alkali-soluble resin-
The (B) alkali-soluble resin contained in the radiation-sensitive composition of the present invention is particularly limited as long as it is soluble in the alkali developer used in the development processing step when forming the colored layer. Although not intended, it is usually a polymer having an acidic functional group such as a carboxyl group or a phenolic hydroxyl group. Among these, those containing a polymer having a carboxyl group are preferred, and in particular, an ethylenically unsaturated monomer having one or more carboxyl groups (hereinafter referred to as “carboxyl group-containing unsaturated monomer”). Copolymers (hereinafter referred to as “carboxyl group-containing copolymers”) with other copolymerizable ethylenically unsaturated monomers (hereinafter referred to as “copolymerizable unsaturated monomers”) are preferred. . In the present specification, (meth) acrylic acid refers to methacrylic acid or acrylic acid.

カルボキシル基含有不飽和単量体としては、例えば、
(メタ)アクリル酸、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、桂皮酸の如き不飽和モノカルボン酸;
マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸の如き不飽和ジカルボン酸またはその無水物;
こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕の如き2価以上の多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイロキシアルキル〕エステル;
ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートの如き両末端にカルボキシ基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
本発明において、カルボキシル基含有不飽和単量体としては、(メタ)アクリル酸、こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等が好ましく、特に(メタ)アクリル酸が好ましい。
これらのカルボキシル基含有不飽和単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
As the carboxyl group-containing unsaturated monomer, for example,
Unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, α-chloroacrylic acid, cinnamic acid;
Unsaturated dicarboxylic acids such as maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, citraconic anhydride, mesaconic acid or anhydrides thereof;
Mono [(meth) acryloyloxyalkyl] of polyvalent carboxylic acids such as succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] and phthalic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] ester;
Examples thereof include mono (meth) acrylates of polymers having a carboxy group and a hydroxyl group at both ends, such as ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate.
In the present invention, the carboxyl group-containing unsaturated monomer is preferably (meth) acrylic acid, succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate, Particularly preferred is (meth) acrylic acid.
These carboxyl group-containing unsaturated monomers can be used alone or in admixture of two or more.

また、共重合性不飽和単量体としては、例えば、
N−フェニルマレイミド、N−o−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−m−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−p−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−スクシンイミジル−3−マレイミドベンゾエート、N−スクシンイミジル−4−マレイミドブチレート、N−スクシンイミジル−6−マレイミドカプロエート、N−スクシンイミジル−3−マレイミドプロピオネート、N−(アクリジニル)マレイミドの如きN−位置換マレイミド;
スチレン、α−メチルスチレン、o−ビニルトルエン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエン、p−クロルスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、o−ビニルフェノール、m−ビニルフェノール、p−ビニルフェノール、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、o−ビニルベンジルメチルエーテル、m−ビニルベンジルメチルエーテル、p−ビニルベンジルメチルエーテル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテルの如き芳香族ビニル化合物;
インデン、1−メチルインデンの如きインデン類;
Examples of the copolymerizable unsaturated monomer include:
N-phenylmaleimide, N-o-hydroxyphenylmaleimide, Nm-hydroxyphenylmaleimide, Np-hydroxyphenylmaleimide, N-benzylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-succinimidyl-3-maleimidobenzoate, N- N-substituted maleimides such as succinimidyl-4-maleimidobutyrate, N-succinimidyl-6-maleimidocaproate, N-succinimidyl-3-maleimidopropionate, N- (acridinyl) maleimide;
Styrene, α-methylstyrene, o-vinyltoluene, m-vinyltoluene, p-vinyltoluene, p-chlorostyrene, o-methoxystyrene, m-methoxystyrene, p-methoxystyrene, o-vinylphenol, m-vinyl Phenol, p-vinylphenol, p-hydroxy-α-methylstyrene, o-vinylbenzylmethyl ether, m-vinylbenzylmethyl ether, p-vinylbenzylmethyl ether, o-vinylbenzylglycidyl ether, m-vinylbenzylglycidyl ether , Aromatic vinyl compounds such as p-vinylbenzyl glycidyl ether;
Indenes such as indene and 1-methylindene;

メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングルコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングルコール(メタ)アクリレート、メトキシプロピレングルコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングルコール(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノールのエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレートの如き不飽和カルボン酸エステル;Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) Acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl ( (Meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-phenoxyethyl (meth) acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, methoxypropylene glycol (meth) acrylate, methoxydi Propylene glycol (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, Unsaturated carboxylic acid esters such as glycerol mono (meth) acrylate, 4-hydroxyphenyl (meth) acrylate, ethylene oxide modified (meth) acrylate of paracumylphenol;

グリシジル(メタ)アクリレートの如き不飽和カルボン酸グリシジルエステル;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニルの如きカルボン酸ビニルエステル;
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、アリルグリシジルエーテルの如き他の不飽和エーテル;
(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデンの如きシアン化ビニル化合物;
(メタ)アクリルアミド、α−クロロアクリルアミド、N−2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドの如き不飽和アミド;
1,3−ブタジエン、イソプレン、クロロプレンの如き脂肪族共役ジエン;
ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレート、ポリシロキサンの如き重合体分子鎖の末端にモノ(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー等を挙げることができる。
これらの共重合性不飽和単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Unsaturated carboxylic acid glycidyl esters such as glycidyl (meth) acrylate;
Carboxylic acid vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate;
Other unsaturated ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, allyl glycidyl ether;
Vinyl cyanide compounds such as (meth) acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, vinylidene cyanide;
Unsaturated amides such as (meth) acrylamide, α-chloroacrylamide, N-2-hydroxyethyl (meth) acrylamide;
Aliphatic conjugated dienes such as 1,3-butadiene, isoprene, chloroprene;
Examples thereof include a macromonomer having a mono (meth) acryloyl group at the end of a polymer molecular chain such as polystyrene, polymethyl (meth) acrylate, poly-n-butyl (meth) acrylate, and polysiloxane.
These copolymerizable unsaturated monomers can be used alone or in admixture of two or more.

本発明において、共重合性不飽和単量体としては、N−位置換マレイミド、芳香族ビニル化合物、不飽和カルボン酸エステル、および重合体分子鎖の末端にモノ(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマーよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有するものが好ましく、さらにはN−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノールのエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマーよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有するものが好ましく、特にはN−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、スチレン、α−メチルスチレン、メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、およびパラクミルフェノールのエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも1種を含有するものが好ましい。   In the present invention, as the copolymerizable unsaturated monomer, N-substituted maleimide, aromatic vinyl compound, unsaturated carboxylic acid ester, and macromonomer having a mono (meth) acryloyl group at the end of the polymer molecular chain Those containing at least one selected from the group consisting of N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, styrene, α-methylstyrene, p-hydroxy-α-methylstyrene, methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, 4-hydroxyphenyl (meth) ) Acrylate, Paracumi Preferred are those containing at least one selected from the group consisting of ethylene oxide-modified (meth) acrylates of ruphenol, polystyrene macromonomers, polymethylmethacrylate macromonomers, particularly N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, styrene, Ethylene oxide modification (meta) of α-methylstyrene, methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, glycerol mono (meth) acrylate, and paracumylphenol ) It preferably contains at least one selected from the group consisting of acrylates.

本発明においては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基を有する共重合性不飽和単量体を共重合したアルカリ可溶性樹脂に、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート等の不飽和イソシアナート化合物を反応させることにより、アルカリ可溶性樹脂の側鎖に重合性不飽和結合を導入することができる。   In the present invention, for example, an alkali-soluble resin obtained by copolymerization of a copolymerizable unsaturated monomer having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is added to an alkali-soluble resin such as 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate. By reacting the saturated isocyanate compound, a polymerizable unsaturated bond can be introduced into the side chain of the alkali-soluble resin.

カルボキシル基含有共重合体において、カルボキシル基含有不飽和単量体の共重合割合は、好ましくは5〜50重量%、さらに好ましくは10〜40重量%である。該共重合割合が少なすぎると、得られる感放射線性組成物のアルカリ現像液に対する溶解性が低下する傾向があり、一方多すぎると、アルカリ現像液に対する溶解性が過大となり、アルカリ現像液により現像する際に、画素の基板からの脱落や画素表面の膜荒れを来たしやすくなる傾向がある。   In the carboxyl group-containing copolymer, the copolymerization ratio of the carboxyl group-containing unsaturated monomer is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight. If the copolymerization ratio is too small, the solubility of the resulting radiation-sensitive composition in an alkali developer tends to decrease, while if too large, the solubility in an alkali developer becomes excessive, and development with an alkali developer In this case, the pixel tends to drop off from the substrate and the film surface of the pixel is likely to be rough.

本発明におけるアルカリ可溶性樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」ともいう。)は、通常、1,000〜45,000、好ましくは3,000〜20,000である。Mwが小さすぎると、得られる被膜の残膜率等が低下したり、パターン形状、耐熱性等が損なわれたり、また電気特性が悪化するおそれがあり、一方大きすぎると、解像度が低下したり、パターン形状が損なわれたり、またスリットノズル方式による塗布時に乾燥異物が発生し易くなるおそれがある。
また、本発明におけるアルカリ可溶性樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算数平均分子量(以下、「Mn」ともいう。)は、通常、1,000〜45,000、好ましくは3,000〜20,000である。
また、本発明におけるアルカリ可溶性樹脂のMwとMnとの比(Mw/Mn)は、好ましくは1.0〜5.0、より好ましくは1.0〜4.0である。
The weight average molecular weight in terms of polystyrene (hereinafter also referred to as “Mw”) measured by gel permeation chromatography (GPC, elution solvent: tetrahydrofuran) of the alkali-soluble resin in the present invention is usually 1,000 to 45,000. Preferably it is 3,000-20,000. If Mw is too small, the remaining film rate of the resulting film may be reduced, pattern shape, heat resistance, etc. may be impaired, and electrical characteristics may be deteriorated. On the other hand, if Mw is too large, resolution may be reduced. In addition, the pattern shape may be damaged, and dry foreign matter may be easily generated during application by the slit nozzle method.
Further, the number average molecular weight in terms of polystyrene (hereinafter also referred to as “Mn”) measured by gel permeation chromatography (GPC, elution solvent: tetrahydrofuran) of the alkali-soluble resin in the present invention is usually 1,000 to 45, 000, preferably 3,000 to 20,000.
Moreover, the ratio (Mw / Mn) of Mw and Mn of the alkali-soluble resin in the present invention is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 4.0.

本発明におけるアルカリ可溶性樹脂は、公知の方法により製造することができるが、例えば、特開2003−222717号公報、特開2006−259680号公報、国際公開第07/029871号パンフレット等に開示されている方法により、その構造やMw、Mw/Mnを制御することもできる。   The alkali-soluble resin in the present invention can be produced by a known method. For example, it is disclosed in JP 2003-222717 A, JP 2006-259680 A, WO 07/029871 pamphlet, and the like. The structure, Mw, and Mw / Mn can also be controlled by the existing method.

本発明において、アルカリ可溶性樹脂は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
本発明において、(B)アルカリ可溶性樹脂の含有量は、(A)着色剤100質量部に対して、通常、10〜1,000質量部が好ましく、特に20〜500質量部が好ましい。アルカリ可溶性樹脂の含有量が少なすぎると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、未露光部の基板上あるいは遮光層上に残渣や地汚れが発生するおそれがあり、一方多すぎると、相対的に着色剤濃度が低下するため、薄膜として目的とする色濃度を達成することが困難となるおそれがある。
In this invention, alkali-soluble resin can be used individually or in mixture of 2 or more types.
In the present invention, the content of the (B) alkali-soluble resin is usually preferably 10 to 1,000 parts by mass, particularly preferably 20 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) colorant. If the content of the alkali-soluble resin is too small, for example, the alkali developability may decrease, or a residue or background stain may occur on the unexposed portion of the substrate or the light shielding layer. Further, since the colorant concentration decreases, it may be difficult to achieve the target color density as a thin film.

−(C)多官能性単量体−
本発明における多官能性単量体は、2個以上の重合性不飽和結合を有する単量体からなり、分子内にカプロラクトン構造と2個以上の重合性不飽和結合とを有する化合物(以下、「カプロラクトン構造含有多官能性単量体」ということがある。)を、(B)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して100〜300重量部、好ましくは100〜250重量部含有するものである。カプロラクトン変性多官能性単量体の含有量が100重量部未満では、所望の効果が損なわれるおそれがあり、一方300重量部を超えると、基板への密着性が低下するおそれがある。
-(C) polyfunctional monomer-
The polyfunctional monomer in the present invention comprises a monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds, and a compound having a caprolactone structure and two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule (hereinafter, "Sometimes referred to as a caprolactone structure-containing polyfunctional monomer") is contained in an amount of 100 to 300 parts by weight, preferably 100 to 250 parts by weight, based on 100 parts by weight of the (B) alkali-soluble resin. If the content of the caprolactone-modified polyfunctional monomer is less than 100 parts by weight, the desired effect may be impaired, while if it exceeds 300 parts by weight, the adhesion to the substrate may be reduced.

カプロラクトン構造含有多官能性単量体としては、例えば、トリメチロールエタン、ジトリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グリセリン、ジグリセロール、トリメチロールメラミン等の多価アルコールと、(メタ)アクリル酸およびε−カプロラクトンをエステル化することにより得られる、ε−カプロラクトン構造含有多官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。なかでも下記式(1)で表されるカプロラクトン構造含有多官能性単量体が、低露光量であっても適度な順テーパー形状の画素を形成することができる観点から好ましい。   Examples of the polyfunctional monomer containing a caprolactone structure include trimethylol ethane, ditrimethylol ethane, trimethylol propane, ditrimethylol propane, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, glycerin, diglycerol, trimethylol melamine and the like. Ε-caprolactone structure-containing polyfunctional (meth) acrylate obtained by esterifying (poly) alcohol with (meth) acrylic acid and ε-caprolactone. Among these, a caprolactone structure-containing polyfunctional monomer represented by the following formula (1) is preferable from the viewpoint that a moderately forward tapered pixel can be formed even at a low exposure amount.

Figure 0005182360
Figure 0005182360

(式中、6個のRは全てが下記式(2)で表される基であるか、または6個のRのうち1〜5個が下記式(2)で表される基であり、残余が下記式(3)で表される基である。) (In the formula, all 6 Rs are groups represented by the following formula (2), or 1 to 5 of 6 Rs are groups represented by the following formula (2), The remainder is a group represented by the following formula (3).)

Figure 0005182360
Figure 0005182360

(式中、Rは水素原子またはメチル基を示し、mは1または2の数を示し、「*」は結合手であることを示す。)(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, m represents a number of 1 or 2, and “*” represents a bond.)

Figure 0005182360
Figure 0005182360

(式中、Rは水素原子またはメチル基を示し、「*」は結合手であることを示す。)(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and “*” represents a bond.)

上記式(1)で表される化合物のうち、式(2)で表される基が2個以上のものが好ましく、3個以上のものがより好ましく、6個である化合物が特に好ましい。
このようなカプロラクトン構造含有多官能性単量体は、例えば、日本化薬(株)からKAYARAD DPCAシリーズとして市販されており、DPCA−20(上記式(1)〜(3)においてm=1、式(2)で表される基の数=2、Rが全て水素原子である化合物)、DPCA−30(同式、m=1、式(2)で表される基の数=3、Rが全て水素原子である化合物)、DPCA−60(同式、m=1、式(2)で表される基の数=6、Rが全て水素原子である化合物)、DPCA−120(同式においてm=2、式(2)で表される基の数=6、Rが全て水素原子である化合物)等を挙げることができる。
本発明において、カプロラクトン構造含有多官能性単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Of the compounds represented by the formula (1), those having 2 or more groups are preferred, those having 3 or more groups are more preferred, and compounds having 6 groups are particularly preferred.
Such a caprolactone structure-containing polyfunctional monomer is commercially available from Nippon Kayaku Co., Ltd. as the KAYARAD DPCA series, and DPCA-20 (m = 1 in the above formulas (1) to (3), Number of groups represented by formula (2) = 2, a compound in which R 1 is all hydrogen atoms, DPCA-30 (formula, m = 1, number of groups represented by formula (2) = 3, Compound in which R 1 is all hydrogen atoms), DPCA-60 (formula, m = 1, number of groups represented by formula (2) = 6, compound in which R 1 is all hydrogen atoms), DPCA-120 (In the formula, m = 2, the number of groups represented by formula (2) = 6, and compounds in which R 1 is all hydrogen atoms).
In the present invention, the caprolactone structure-containing polyfunctional monomer can be used alone or in admixture of two or more.

本発明においては、残膜率を高める点から、カプロラクトン構造含有多官能性単量体と共に、他の多官能性単量体を併用することが好ましく、特に、カプロラクトン構造を有さず2個以上の重合性不飽和結合を有する化合物と併用することが好ましい。
他の多官能性単量体としては、例えば、
エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;
ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;
グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類や、それらのジカルボン酸変性物;
ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴ(メタ)アクリレート類;
両末端ヒドロキシポリ−1,3−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ(メタ)アクリレート類;
トリス〔2−(メタ)アクリロイルオキシエチル〕フォスフェートや、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性トリアクリレート
等を挙げることができる。
In the present invention, it is preferable to use another polyfunctional monomer together with the caprolactone structure-containing polyfunctional monomer from the viewpoint of increasing the remaining film ratio, and in particular, two or more having no caprolactone structure. It is preferable to use together with a compound having a polymerizable unsaturated bond.
Other polyfunctional monomers include, for example,
Di (meth) acrylates of alkylene glycols such as ethylene glycol and propylene glycol;
Di (meth) acrylates of polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol;
Poly (meth) acrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol and the like, and their dicarboxylic acid-modified products;
Oligo (meth) acrylates such as polyester, epoxy resin, urethane resin, alkyd resin, silicone resin, spirane resin;
Di (meth) acrylates of both terminal hydroxylated polymers such as both terminal hydroxypoly-1,3-butadiene, both terminal hydroxypolyisoprene and both terminal hydroxypolycaprolactone;
Examples thereof include tris [2- (meth) acryloyloxyethyl] phosphate and isocyanuric acid ethylene oxide-modified triacrylate.

これらの他の多官能性単量体のうち、3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物、具体的には、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物、ペンタエリスリトールトリメタクリレートとこはく酸とのモノエステル化物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物、ジペンタエリスリトールペンタメタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物等が好ましく、特に、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物およびジペンタエリスリトールペンタアクリレートとこはく酸とのモノエステル化物が、着色層の強度が高く、着色層の表面平滑性に優れ、かつ未露光部の基板上および遮光層上に地汚れ、膜残り等を発生し難い点で好ましい。
前記他の多官能性単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Among these other polyfunctional monomers, poly (meth) acrylates of polyhydric alcohols having three or more valences and their dicarboxylic acid-modified products, specifically, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane triacrylate. Methacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, pentaerythritol triacrylate Monoesterified product of tosuccinic acid, monoester of pentaerythritol trimethacrylate and succinic acid Preferred are stearic compounds, monoesterified products of dipentaerythritol pentaacrylate and succinic acid, monoesterified products of dipentaerythritol pentamethacrylate and succinic acid, and particularly trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipenta Erythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, monoesterified product of pentaerythritol triacrylate and succinic acid and monoesterified product of dipentaerythritol pentaacrylate and succinic acid have high strength of the colored layer, and the surface of the colored layer is smooth. It is preferable in that it has excellent properties and hardly causes scumming or film residue on the unexposed substrate and the light shielding layer.
The other polyfunctional monomers can be used alone or in admixture of two or more.

本発明における(C)全多官能性単量体の含有量は、(B)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して、好ましくは、100〜400重量部、さらに好ましくは100〜300重量部である。合計含有量が少なすぎると、本発明所望の効果が損なわれるおそれがあり、一方多すぎると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れ、膜残り等が発生しやすくなる傾向がある。   The content of (C) the total polyfunctional monomer in the present invention is preferably 100 to 400 parts by weight, more preferably 100 to 300 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the (B) alkali-soluble resin. . If the total content is too small, the desired effect of the present invention may be impaired. On the other hand, if the total content is too large, for example, alkali developability may be deteriorated, soiling or filming may occur on the unexposed substrate or on the light shielding layer. There is a tendency for the rest to occur easily.

また、(C)全多官能性単量体中のカプロラクトン構造含有多官能性単量体の含有割合は、好ましくは25〜100重量%、さらに好ましくは50〜75重量%である。カプロラクトン構造含有多官能性単量体をかかる含有割合で使用することにより、低露光量であっても適度な順テーパー形状な画素を形成することができる。   In addition, the content ratio of the caprolactone structure-containing polyfunctional monomer in the (C) total polyfunctional monomer is preferably 25 to 100% by weight, and more preferably 50 to 75% by weight. By using the caprolactone structure-containing polyfunctional monomer in such a content ratio, it is possible to form an appropriately forward tapered pixel even at a low exposure amount.

また、本発明においては、多官能性単量体の一部を、重合性不飽和結合を1個有する単官能性単量体に置き換えることもできる。
該単官能性単量体としては、例えば、こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕の如き2価以上の多価カルボン酸のモノ〔(メタ)アクリロイロキシアルキル〕エステル、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートの如き両末端にカルボキシ基と水酸基とを有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート、N−(メタ)アクリロイルモルフォリン、N−ビニルピロリドン、N−ビニル−ε−カプロラクタム等のほか、市販品として、M−5600(商品名、東亞合成(株)製)等を挙げることができる。
これらの単官能性単量体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。単官能性単量体の含有割合は、多官能性単量体と単官能性単量体との合計に対して、通常、90重量%以下、好ましくは50重量%以下である。単官能性単量体の含有割合が多すぎると、得られる着色層の強度や表面平滑性が不十分となるおそれがある。
In the present invention, a part of the polyfunctional monomer can be replaced with a monofunctional monomer having one polymerizable unsaturated bond.
Examples of the monofunctional monomer include divalent or higher polyvalent carboxylic acids such as succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl] and phthalic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl]. Mono [(meth) acryloyloxyalkyl] ester of acid, mono (meth) acrylate of polymer having carboxy group and hydroxyl group at both ends, such as ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate, N- (meth) acryloyl In addition to morpholine, N-vinylpyrrolidone, N-vinyl-ε-caprolactam and the like, commercially available products include M-5600 (trade name, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and the like.
These monofunctional monomers can be used alone or in admixture of two or more. The content ratio of the monofunctional monomer is usually 90% by weight or less, preferably 50% by weight or less, based on the total of the polyfunctional monomer and the monofunctional monomer. If the content of the monofunctional monomer is too large, the strength and surface smoothness of the resulting colored layer may be insufficient.

−(D)光重合開始剤−
本発明における光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の放射線の露光により、前記(C)多官能性単量体および場合により使用される単官能性単量体の重合を開始しうる活性種を発生する化合物である。
このような光重合開始剤としては、例えば、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、O−アシルオキシム系化合物、オニウム塩系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、キサントン系化合物、ジアゾ系化合物、イミドスルホナート系化合物等を挙げることができる。
-(D) Photopolymerization initiator-
The photopolymerization initiator in the present invention is the above-mentioned (C) polyfunctional monomer and a monofunctional monomer used in some cases upon exposure to radiation such as visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, and X-ray. It is a compound that generates active species capable of initiating polymerization of the body.
Examples of such photopolymerization initiators include thioxanthone compounds, acetophenone compounds, biimidazole compounds, triazine compounds, O-acyloxime compounds, onium salt compounds, benzoin compounds, benzophenone compounds, α -Diketone compounds, polynuclear quinone compounds, xanthone compounds, diazo compounds, imide sulfonate compounds, and the like can be mentioned.

本発明において、光重合開始剤は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができるが、本発明における光重合開始剤としては、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、およびO−アシルオキシム系化合物の群から選ばれる少なくとも1種を含有することが好ましい。   In the present invention, the photopolymerization initiators can be used alone or in admixture of two or more. As the photopolymerization initiator in the present invention, thioxanthone compounds, acetophenone compounds, biimidazole compounds, It is preferable to contain at least one selected from the group of triazine compounds and O-acyloxime compounds.

本発明における好ましい光重合開始剤のうち、チオキサントン系化合物の具体例としては、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等を挙げることができる。   Among preferred photopolymerization initiators in the present invention, specific examples of thioxanthone compounds include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2 , 4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone and the like.

また、前記アセトフェノン系化合物の具体例としては、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン、2−(4−メチルベンジル)−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン等を挙げることができる。   Specific examples of the acetophenone compound include 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4 -Morpholinophenyl) butan-1-one, 2- (4-methylbenzyl) -2- (dimethylamino) -1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, and the like.

また、前記ビイミダゾール系化合物の具体例としては、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール等を挙げることができる。   Specific examples of the biimidazole compound include 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2 ′. -Bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4, Examples thereof include 4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole.

なお、光重合開始剤としてビイミダゾール系化合物を用いる場合、水素供与体を併用することが、感度を改良することができる点で好ましい。ここでいう「水素供与体」とは、露光によりビイミダゾール系化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を意味する。水素供与体としては、例えば、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール等のメルカプタン系水素供与体、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン系水素供与体を挙げることができる。本発明において、水素供与体は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができるが、1種以上のメルカプタン系水素供与体と1種以上のアミン系水素供与体とを組み合わせて使用することが、さらに感度を改良することができる点で好ましい。   In addition, when using a biimidazole-type compound as a photoinitiator, it is preferable at the point which can improve a sensitivity to use a hydrogen donor together. The “hydrogen donor” as used herein means a compound that can donate a hydrogen atom to a radical generated from a biimidazole compound by exposure. Examples of the hydrogen donor include mercaptan-based hydrogen donors such as 2-mercaptobenzothiazole and 2-mercaptobenzoxazole, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, and the like. And an amine-based hydrogen donor. In the present invention, the hydrogen donor can be used alone or in admixture of two or more. However, one or more mercaptan hydrogen donors and one or more amine hydrogen donors are used in combination. It is preferable that the sensitivity can be further improved.

また、前記トリアジン系化合物の具体例としては、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−n−ブトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等のハロメチル基を有するトリアジン系化合物を挙げることができる。   Specific examples of the triazine compound include 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2 -(5-methylfuran-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloro Methyl) -s-triazine, 2- [2- (4-diethylamino-2-methylphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (3,4-dimethoxy) Phenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4- Triazine-based compounds having a halomethyl group such as xystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-n-butoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine Can be mentioned.

また、O−アシルオキシム系化合物の具体例としては、1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)フェニル〕−,2−(O−ベンゾイルオキシム)、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)、エタノン,1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−,1−(O−アセチルオキシム)、エタノン,1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9H−カルバゾール−3−イル〕−,1−(O−アセチルオキシム)等を挙げることができる。   Specific examples of the O-acyloxime compound include 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl]-, 2- (O-benzoyloxime), ethanone and 1- [9-ethyl. -6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime), ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxy) Benzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime), ethanone, 1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3) -Dioxolanyl) methoxybenzoyl} -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime) and the like.

本発明において、アセトフェノン系化合物等のビイミダゾール系化合物以外の光ラジカル発生剤を用いる場合には、増感剤を併用することもできる。このような増感剤としては、例えば、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4−ジエチルアミノアセトフェノン、4−ジメチルアミノプロピオフェノン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7−ジエチルアミノ−3−(4−ジエチルアミノベンゾイル)クマリン、4−(ジエチルアミノ)カルコン等を挙げることができる。   In the present invention, when a photo radical generator other than a biimidazole compound such as an acetophenone compound is used, a sensitizer can be used in combination. Examples of such a sensitizer include 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylaminopropiophenone, and 4-dimethyl. Ethyl aminobenzoate, 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, 2,5-bis (4-diethylaminobenzal) cyclohexanone, 7-diethylamino-3- (4-diethylaminobenzoyl) coumarin, 4- (diethylamino) chalcone, etc. Can be mentioned.

本発明において、光重合開始剤の含有量は、(C)多官能性単量体100重量部に対して、通常、0.01〜120重量部、好ましくは1〜100重量部である。光重合開始剤の含有量が少なすぎると、露光による硬化が不十分となり、着色層パターンが所定の配列に従って配置されたカラーフィルタを得ることが困難となるおそれがあり、一方多すぎると、形成された着色層が現像時に基板から脱落しやすくなる傾向がある。   In this invention, content of a photoinitiator is 0.01-120 weight part normally with respect to 100 weight part of (C) polyfunctional monomers, Preferably it is 1-100 weight part. If the content of the photopolymerization initiator is too small, curing by exposure may be insufficient, and it may be difficult to obtain a color filter in which the colored layer pattern is arranged according to a predetermined arrangement. There is a tendency that the colored layer is easily removed from the substrate during development.

−添加剤−
本発明の感放射線性組成物は、上記(A)〜(D)成分を含有するものであるが、必要に応じて他の添加剤をさらに含有することもできる。
ここで他の添加剤としては、例えば、ガラス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリ(フロオロアルキルアクリレート)類等の高分子化合物;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等の界面活性剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン類等の紫外線吸収剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤;マロン酸、アジピン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸等のアルカリ溶解性改善剤等を挙げることができる。
-Additives-
Although the radiation sensitive composition of this invention contains the said (A)-(D) component, it can also contain another additive as needed.
Examples of other additives include fillers such as glass and alumina; polymer compounds such as polyvinyl alcohol and poly (fluoroalkyl acrylates); nonionic surfactants, cationic surfactants, and anionic surfactants. Surfactants such as surfactants; vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2- Aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) Ethyltrimethoxysilane, 3-chloropropylmethyl Adhesion promoters such as methoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; 2,2-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol) Antioxidants such as 2,6-di-t-butylphenol; UV absorbers such as 2- (3-tert-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole and alkoxybenzophenones; Anticoagulants such as sodium polyacrylate; alkali solubility improvers such as malonic acid, adipic acid, itaconic acid, citraconic acid, fumaric acid, and mesaconic acid.

−溶媒−
本発明の着色層形成用感放射線性組成物は、前記(A)〜(D)成分を必須成分とし、必要に応じて前記添加剤成分を含有するが、通常、溶媒を配合して液状組成物として調製される。
前記溶媒としては、感放射線性組成物を構成する(A)〜(D)成分や添加剤成分を分散または溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。
-Solvent-
The radiation-sensitive composition for forming a colored layer of the present invention contains the components (A) to (D) as essential components and the additive component as necessary, but usually contains a solvent and is a liquid composition. It is prepared as a product.
As the solvent, the components (A) to (D) and additive components constituting the radiation-sensitive composition are dispersed or dissolved, and do not react with these components and have appropriate volatility. Can be appropriately selected and used.

このような溶媒としては、例えば、
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モノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、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モノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;
As such a solvent, for example,
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, diethylene glycol mono-n- Butyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, di Propylene glycol mono Chirueteru, dipropylene glycol mono -n- propyl ether, dipropylene glycol mono -n- butyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl (poly) alkylene glycol monoalkyl ethers such as ether;

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モノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ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−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類;
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン類;
Ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, 3-methyl-3-methoxy (Poly) alkylene glycol monoalkyl ether acetates such as butyl acetate;
Other ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran;
Ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone;

乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル類;
2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミドまたはラクタム類
等を挙げることができる。
Lactic acid alkyl esters such as methyl lactate and ethyl lactate;
Ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, 2-hydroxy Methyl 3-methylbutanoate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-amyl formate, i-acetate -Amyl, n-butyl propionate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, i-propyl butyrate, n-butyl butyrate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, n-propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, 2 -Other esters such as ethyl oxobutanoate;
Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;
Examples include amides or lactams such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone.

これらの溶媒のうち、溶解性、顔料分散性、塗布性等の観点から、プロピ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メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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−メトキシブチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、乳酸エチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸エチル等が好ましい。
前記溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Among these solvents, from the viewpoint of solubility, pigment dispersibility, coatability, etc., propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, ethyl lactate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methyl-3-methoxybutyl Propionate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-amyl formate, i-amyl acetate, n-butyl propionate, ethyl butyrate, butyric acid - propyl butyrate n- butyl, ethyl pyruvate and the like are preferable.
The said solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.

また、前記溶媒と共に、ベンジルエチルエーテル、ジ−n−ヘキシルエーテル、アセトニルアセトン、イソホロン、カプロン酸、カプリル酸、1−オクタノール、1−ノナノール、ベンジルアルコール、酢酸ベンジル、安息香酸エチル、しゅう酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート等の高沸点溶媒を併用することもできる。
これらの高沸点溶媒は、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。
Along with the solvent, benzyl ethyl ether, di-n-hexyl ether, acetonyl acetone, isophorone, caproic acid, caprylic acid, 1-octanol, 1-nonanol, benzyl alcohol, benzyl acetate, ethyl benzoate, diethyl oxalate In addition, a high boiling point solvent such as diethyl maleate, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, ethylene glycol monophenyl ether acetate can be used in combination.
These high-boiling solvents can be used alone or in admixture of two or more.

溶媒の含有量は、特に限定されるものではないが、得られる感放射線性組成物の塗布性、安定性等の観点から、当該組成物の溶媒を除いた各成分の合計濃度が、通常、5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%となる量が望ましい。   The content of the solvent is not particularly limited, but from the viewpoint of applicability, stability, etc. of the resulting radiation-sensitive composition, the total concentration of each component excluding the solvent of the composition is usually An amount of 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight, is desirable.

本発明において、感放射線性組成物は、適宜の方法により調製することができ、例えば、(A)〜(D)成分を、溶媒や添加剤と共に、混合することにより調製することができるが、顔料を溶媒中、分散剤および必要に応じて添加する分散助剤の存在下で、場合により(B)成分の一部と共に、例えばビーズミル、ロールミル等を用いて、粉砕しつつ混合・分散して顔料分散液とし、これを、(B)〜(D)成分と、必要に応じてさらに追加の溶媒や添加剤を添加し、混合することにより調製することが好ましい。   In the present invention, the radiation-sensitive composition can be prepared by an appropriate method, for example, it can be prepared by mixing the components (A) to (D) together with a solvent and additives, In a solvent, in the presence of a dispersing agent and, if necessary, a dispersing aid to be added, optionally with a part of the component (B), for example, using a bead mill, a roll mill, etc. It is preferable to prepare a pigment dispersion by adding and mixing the components (B) to (D) and, if necessary, additional solvent or additive.

−カラーフィルタの形成方法−
次に、本発明の感放射線性組成物を用いて、本発明のカラーフィルタを形成する方法について説明する。
カラーフィルタを形成する方法は、通常、少なくとも下記(1)〜(4)の工程を含んでいる。
(1)基板上に本発明の感放射線性組成物の塗膜を形成する工程。
(2)前記塗膜の少なくとも一部に露光する工程。
(3)露光後の塗膜を現像する工程。
(4)現像後の塗膜をポストベークする工程。
以下、これらの工程について順次説明する。
-Color filter formation method-
Next, a method for forming the color filter of the present invention using the radiation-sensitive composition of the present invention will be described.
The method for forming a color filter usually includes at least the following steps (1) to (4).
(1) The process of forming the coating film of the radiation sensitive composition of this invention on a board | substrate.
(2) A step of exposing at least a part of the coating film.
(3) The process of developing the coating film after exposure.
(4) A step of post-baking the developed coating film.
Hereinafter, these steps will be sequentially described.

(1)工程
先ず、基板の表面上に、必要に応じて、画素を形成する部分を区画するように遮光層(ブラックマトリックス)を形成して、この基板上に、例えば、赤色の(A)着色剤を含有する本発明の感放射線性組成物を、通常、液状組成物として塗布したのち、プレベークして溶媒を蒸発除去することにより、塗膜を形成する。
この工程で使用される基板としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルスルホンのほか、環状オレフィンの開環重合体やその水素添加物等を挙げることができる。
また、これらの基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。
液状組成物を基板に塗布する際には、回転塗布法、流延塗布法、ロール塗布法、スリットダイコーターを用いる塗布法等の適宜の塗布法を採用することができるが、回転塗布法、スリットダイコーターを用いる塗布法が好ましい。
プレベークの条件は、通常、70〜110℃で2〜4分程度である。なお、本発明の感放射線性組成物によれば、プレベーク工程を省いても画素およびブラックマトリックスを形成することができる。
塗布厚さは、溶媒除去後の膜厚として、通常、1.0〜10μm、好ましくは1.0〜6.0μm、特に好ましくは1.0〜4.0μmである。
(1) Step First, on the surface of the substrate, if necessary, a light shielding layer (black matrix) is formed so as to divide a portion where pixels are formed, and, for example, red (A) is formed on the substrate. The radiation-sensitive composition of the present invention containing a colorant is usually applied as a liquid composition and then pre-baked to remove the solvent by evaporation to form a coating film.
Examples of the substrate used in this step include glass, silicon, polycarbonate, polyester, aromatic polyamide, polyamideimide, polyimide, polyethersulfone, cyclic olefin ring-opening polymer, and hydrogenated products thereof. be able to.
In addition, these substrates may be subjected to appropriate pretreatment such as chemical treatment with a silane coupling agent or the like, plasma treatment, ion plating, sputtering, gas phase reaction method, vacuum deposition, etc., if desired.
When applying the liquid composition to the substrate, an appropriate coating method such as a spin coating method, a casting coating method, a roll coating method, or a coating method using a slit die coater can be employed. A coating method using a slit die coater is preferred.
The prebaking condition is usually about 2 to 4 minutes at 70 to 110 ° C. In addition, according to the radiation sensitive composition of this invention, a pixel and a black matrix can be formed even if a prebaking process is omitted.
The coating thickness is usually 1.0 to 10 μm, preferably 1.0 to 6.0 μm, particularly preferably 1.0 to 4.0 μm as the film thickness after removal of the solvent.

(2)工程
その後、形成された塗膜の少なくとも一部に露光する。この場合、塗膜の一部に露光する際には、通常、所定のパターンを有するフォトマスクを介して露光する。
露光に使用される放射線としては、例えば、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等を使用することができるが、波長が190〜450nmの範囲にある放射線が好ましい。
放射線の露光量は、通常、10〜10,000J/mである。本発明の感放射線性組成物によれば、800J/m以下の露光量、さらには600J/m以下の露光量でも適度な順テーパー形状で且つ残膜率と密着性にも優れた画素を形成することができる。また、露光量の下限は、照度の高い光源を使用した場合の制御性の観点から、200J/m以上であることが好ましい。
(2) Process Then, it exposes to at least one part of the formed coating film. In this case, when exposing to a part of coating film, it exposes normally through the photomask which has a predetermined pattern.
As the radiation used for the exposure, for example, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, X-ray or the like can be used, and radiation having a wavelength in the range of 190 to 450 nm is preferable.
Exposure of the radiation is usually 10~10,000J / m 2. According to the radiation-sensitive composition of the present invention, a pixel having an appropriate forward taper shape with an exposure amount of 800 J / m 2 or less, and even an exposure amount of 600 J / m 2 or less, and excellent in remaining film ratio and adhesion. Can be formed. The lower limit of the exposure amount is preferably 200 J / m 2 or more from the viewpoint of controllability when a light source with high illuminance is used.

(3)工程
その後、現像液、好ましくはアルカリ現像液を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去する。
前記アルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等の水溶液が好ましい。
前記アルカリ現像液には、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。
現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。
現像条件は、常温で10〜300秒程度が好ましい。
(3) Process Then, it develops using a developing solution, Preferably an alkali developing solution, The unexposed part of a coating film is dissolved and removed.
Examples of the alkali developer include sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1,5- An aqueous solution of diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene is preferred.
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 developer.
As a development processing method, a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied.
The development conditions are preferably about 10 to 300 seconds at room temperature.

−(4)工程−
その後、現像後の塗膜をポストベークすることにより、感放射線性組成物の硬化物からなる赤色の画素パターンが所定の配列で配置された基板を得ることができる。
ポストベークの条件は、180〜230℃で20〜40分程度が好ましい。
このようにして形成された画素の膜厚は、通常、0.5〜5.0μm、好ましくは1.0〜3.0μmである。
-(4) Process-
Thereafter, a post-baked coating film after development can provide a substrate on which red pixel patterns made of a cured product of the radiation-sensitive composition are arranged in a predetermined arrangement.
The post-baking conditions are preferably 180 to 230 ° C. and about 20 to 40 minutes.
The film thickness of the pixel thus formed is usually 0.5 to 5.0 μm, preferably 1.0 to 3.0 μm.

また、緑色の(A)着色剤を含有する緑色感放射線性組成物を用いて、前記(1)〜(4)工程を繰り返すことにより、緑色の画素パターンを同一基板上に形成し、さらに青色の(A)着色剤を含有する青色感放射線性組成物を用いて、前記(1)〜(4)工程を繰り返すことにより、青色の画素パターンを同一基板上に形成することによって、赤色、緑色および青色の三原色の画素パターンが所定の配列で配置された画素アレイを基板上に形成することができる。但し、各色の画素パターンの形成順は任意に選択することができる。
黒色の(A)着色剤を含有する緑色感放射線性組成物を用いて、前記(1)〜(4)工程を行うにより、ブラックマトリックスを形成することができる。
Moreover, a green pixel pattern is formed on the same board | substrate by repeating the said (1)-(4) process using the green radiation sensitive composition containing a green (A) coloring agent, and also blue. (A) Using the blue radiation-sensitive composition containing the colorant, the steps (1) to (4) are repeated to form a blue pixel pattern on the same substrate, whereby red, green A pixel array in which pixel patterns of three primary colors of blue and blue are arranged in a predetermined arrangement can be formed on the substrate. However, the order of forming the pixel patterns of the respective colors can be arbitrarily selected.
A black matrix can be formed by performing the steps (1) to (4) using a green radiation-sensitive composition containing a black colorant (A).

カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタは、本発明の感放射線性組成物から上記のように形成された画素および/またはブラックマトリックスを有するものである。
Color filter The color filter of the present invention has a pixel and / or a black matrix formed as described above from the radiation-sensitive composition of the present invention.

カラー液晶表示素子
本発明のカラー液晶表示素子は、本発明のカラーフィルタを具備するものである。
上記のように形成されたカラーフィルタ上には、必要に応じて保護膜を形成した後、透明導電膜をスパッタリングにより形成する。透明導電膜としては、酸化インジウム−酸化スズからなるITO膜、酸化インジウム−酸化亜鉛からなるIZO膜等を挙げることができる。本発明の感放射線性組成物を用いて形成された画素パターンの断面形状は順テーパーであるため、透明電極が断線することはない。また、テーパー角がなだらか過ぎることもないため、画素のエッジに膜厚が薄くなる部分が生じることもない。従って、電気特性と色度特性に優れた高品質なカラー液晶表示素子を作製することができる。
また、本発明のカラー液晶表示素子の1つの形態として、本発明の着色層形成用感放射線性組成物を用いて、薄膜トランジスタ基板アレイ上に、前述したようにして画素および/またはブラックマトリックスを形成することにより、特に優れた特性を有するカラー液晶表示素子を作製することができる。
Color liquid crystal display element The color liquid crystal display element of the present invention comprises the color filter of the present invention.
On the color filter formed as described above, after forming a protective film as necessary, a transparent conductive film is formed by sputtering. Examples of the transparent conductive film include an ITO film made of indium oxide-tin oxide, an IZO film made of indium oxide-zinc oxide, and the like. Since the cross-sectional shape of the pixel pattern formed using the radiation-sensitive composition of the present invention is a forward taper, the transparent electrode does not break. Further, since the taper angle is not too gentle, a portion where the film thickness is reduced does not occur at the edge of the pixel. Therefore, a high-quality color liquid crystal display element having excellent electrical characteristics and chromaticity characteristics can be manufactured.
Further, as one form of the color liquid crystal display element of the present invention, a pixel and / or a black matrix is formed as described above on the thin film transistor substrate array using the radiation-sensitive composition for forming a colored layer of the present invention. By doing so, a color liquid crystal display element having particularly excellent characteristics can be produced.

以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

顔料分散液の調製
調製例1
(A)着色剤としてC.I.ピグメントレッド254/C.I.ピグメントレッド177/C.I.ピグメントイエロー150=20/70/10(重量比)混合物20重量部、分散剤としてDisperbyk−2001(ビックケミー(BYK)社製)を5重量部(固形分換算)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを固形分濃度が25%となるよう用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(R1)を調製した。
Preparation 1 of pigment dispersion
(A) C.I. I. Pigment red 254 / C.I. I. Pigment red 177 / C.I. I. Pigment Yellow 150 = 20/70/10 (weight ratio) 20 parts by weight of a mixture, Disperbyk-2001 (by BYK) as a dispersant (5 parts by weight) (solid content conversion), and propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent A pigment dispersion (R1) was prepared by processing with a bead mill using a solid content of 25%.

調製例2
(A)着色剤としてC.I.ピグメントレッド254を20重量部、分散剤としてDisperbyk−2001(ビックケミー(BYK)社製)を5重量部(固形分換算)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを固形分濃度が25%となるよう用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(R2)を調製した。
Preparation Example 2
(A) C.I. I. 20 parts by weight of Pigment Red 254, 5 parts by weight of Disperbyk-2001 (manufactured by BYK) as a dispersant (in terms of solid content), and propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent to a solid content concentration of 25% Then, a pigment dispersion (R2) was prepared by treatment with a bead mill.

調製例3
(A)着色剤としてC.I.ピグメントレッド254/C.I.ピグメントレッド242/C.I.ピグメントイエロー139=30/60/10(重量比)混合物20重量部、分散剤としてDisperbyk−2001(ビックケミー(BYK)社製)を5重量部(固形分換算)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを固形分濃度が25%となるよう用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(R3)を調製した。
Preparation Example 3
(A) C.I. I. Pigment red 254 / C.I. I. Pigment red 242 / C.I. I. CI Pigment Yellow 139 = 30/60/10 (weight ratio) 20 parts by weight of the mixture, Dispersbyk-2001 (produced by BYK) as a dispersant (5 parts by weight) (solid content conversion), and propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent A pigment dispersion (R3) was prepared by processing with a bead mill using a solid content concentration of 25%.

調製例4
(A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン36/C.I.ピグメントイエロー150=50/50(重量比)混合物20重量部、分散剤としてDisperbyk−2001(ビックケミー(BYK)社製)を5重量部(固形分換算)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを固形分濃度が25%となるよう用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(G1)を調製した。
Preparation Example 4
(A) C.I. I. Pigment green 36 / C.I. I. Pigment Yellow 150 = 50/50 (weight ratio) 20 parts by weight of the mixture, Disperbyk-2001 (by BYK) as a dispersant (5 parts by weight) (solid content), and propylene glycol monomethyl ether acetate as the solvent A pigment dispersion (G1) was prepared by treating with a bead mill using a concentration of 25%.

調製例5
(A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン58/C.I.ピグメントイエロー150=60/40(重量比)混合物20重量部、分散剤としてDisperbyk−2001(ビックケミー(BYK)社製)を5重量部(固形分換算)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを固形分濃度が25%となるよう用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(G2)を調製した。
Preparation Example 5
(A) C.I. I. Pigment green 58 / C.I. I. Pigment Yellow 150 = 60/40 (weight ratio) 20 parts by weight of the mixture, Disperbyk-2001 (by BYK) as a dispersant (5 parts by weight) (solid content), and propylene glycol monomethyl ether acetate as the solvent as a solid content A pigment dispersion (G2) was prepared by using a bead mill with a concentration of 25%.

調製例6
(A)着色剤としてC.I.ピグメントグリーン36/C.I.ピグメントイエロー150=60/40(重量比)混合物20重量部、分散剤としてDisperbyk−2001(ビックケミー(BYK)社製)を5重量部(固形分換算)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを固形分濃度が25%となるよう用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(G3)を調製した。
Preparation Example 6
(A) C.I. I. Pigment green 36 / C.I. I. Pigment Yellow 150 = 60/40 (weight ratio) 20 parts by weight of the mixture, Disperbyk-2001 (by BYK) as a dispersant (5 parts by weight) (solid content), and propylene glycol monomethyl ether acetate as the solvent as a solid content A pigment dispersion (G3) was prepared by using a bead mill with a concentration of 25%.

調製例7
(A)着色剤としてC.I.ピグメントブルー15:6を20重量部、分散剤としてDisperbyk−2001(ビックケミー(BYK)社製)を5重量部(固形分換算)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを固形分濃度が25%となるよう用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(B1)を調製した。
Preparation Example 7
(A) C.I. I. 20 parts by weight of Pigment Blue 15: 6, 5 parts by weight of Disperbyk-2001 (produced by BYK) as a dispersant (solid content conversion), and a solid content concentration of 25% of propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent The pigment dispersion (B1) was prepared by processing with a bead mill.

調製例8
(A)着色剤としてC.I.ピグメントブルー15:6/C.I.ピグメントバイオレット23=80/20(重量比)混合物20重量部、分散剤としてDisperbyk−2001(ビックケミー(BYK)社製)を5重量部(固形分換算)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを固形分濃度が25%となるよう用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(B2)を調製した。
Preparation Example 8
(A) C.I. I. Pigment Blue 15: 6 / C.I. I. Pigment Violet 23 = 20 parts by weight of 80/20 (weight ratio) mixture, Disperbyk-2001 (by BYK) (dispersed as a dispersant) as 5 parts by weight (solid content conversion), and propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent as a solid content A pigment dispersion (B2) was prepared by using a bead mill with a concentration of 25%.

調製例9
(A)着色剤としてC.I.ピグメントブルー15:6/C.I.ピグメントバイオレット23=60/40(重量比)混合物20重量部、分散剤としてDisperbyk−2001(ビックケミー(BYK)社製)を5重量部(固形分換算)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを固形分濃度が25%となるよう用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(B3)を調製した。
Preparation Example 9
(A) C.I. I. Pigment Blue 15: 6 / C.I. I. Pigment Violet 23 = 60/40 (weight ratio) 20 parts by weight of a mixture, Disperbyk-2001 (by BYK) (dispersed as a dispersant) as 5 parts by weight (in terms of solid content), and propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent as a solid content A pigment dispersion (B3) was prepared by using a bead mill with a concentration of 25%.

アルカリ可溶性樹脂の合成
合成例1
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200重量部を仕込み、引き続きメタクリル酸15重量部、ベンジルメタクリレート35重量部、N−フェニルマレイミド19重量部、グリセロールメタクリレート10重量部、スチレン11重量部、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート10重量部、および2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン(連鎖移動剤)5重量部を仕込んで、窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を80℃に上昇させ、この温度を3時間保持して重合することにより、共重合体溶液を得た。得られた樹脂はMw=11,000、Mn=5,000、固形分濃度=33.0%であった。この共重合体を「アルカリ可溶性樹脂(B−1)」とする。
Synthesis synthesis example 1 of alkali-soluble resin
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 3 parts by weight of 2,2′-azobisisobutyronitrile and 200 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate, followed by 15 parts by weight of methacrylic acid, 35 parts by weight of benzyl methacrylate, N -19 parts by weight of phenylmaleimide, 10 parts by weight of glycerol methacrylate, 11 parts by weight of styrene, 10 parts by weight of ω-carboxypolycaprolactone monoacrylate, and 5 parts by weight of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene (chain transfer agent) Parts were charged and purged with nitrogen. Thereafter, the mixture was gently stirred to raise the temperature of the reaction solution to 80 ° C., and this temperature was maintained for 3 hours for polymerization to obtain a copolymer solution. The obtained resin had Mw = 11,000, Mn = 5,000, and solid content concentration = 33.0%. This copolymer is referred to as “alkali-soluble resin (B-1)”.

合成例2
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート153重量部、メタクリル酸15重量部、ベンジルメタクリレート35重量部、N−フェニルマレイミド11重量部、2−アクリロイロキシエチルコハク酸20重量部、スチレン19重量部、および2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン(連鎖移動剤)5重量部を仕込み、引き続いて2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3重量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート47重量部に溶解した溶液を仕込んで窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を80℃に上昇させ、この温度を4時間保持して重合した後、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5重量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート9.5重量部に溶解した溶液を仕込み、続いて反応溶液の温度を100℃に上昇させ、この温度を1時間保持してさらに重合することにより、共重合体溶液を得た。得られた樹脂はMw=10,000、Mn=6,000、固形分濃度=30.0%であった。この共重合体を「アルカリ可溶性樹脂(B−2)」とする。
Synthesis example 2
In a flask equipped with a condenser and a stirrer, 153 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate, 15 parts by weight of methacrylic acid, 35 parts by weight of benzyl methacrylate, 11 parts by weight of N-phenylmaleimide, 20 parts by weight of 2-acryloyloxyethyl succinic acid 19 parts by weight of styrene and 5 parts by weight of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene (chain transfer agent) were added, and then 3 parts by weight of 2,2′-azobisisobutyronitrile was added to propylene glycol. A solution dissolved in 47 parts by weight of monomethyl ether acetate was charged and purged with nitrogen. The mixture was then gently stirred to raise the temperature of the reaction solution to 80 ° C., and this temperature was maintained for 4 hours for polymerization. Then, 0.5 part by weight of 2,2′-azobisisobutyronitrile was added to propylene glycol monomethyl. A solution dissolved in 9.5 parts by weight of ether acetate was charged, and then the temperature of the reaction solution was raised to 100 ° C., and this temperature was maintained for 1 hour for further polymerization to obtain a copolymer solution. The obtained resin had Mw = 10,000, Mn = 6,000, and solid content concentration = 30.0%. This copolymer is referred to as “alkali-soluble resin (B-2)”.

合成例3
冷却管、攪拌機を備えたフラスコに、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル5重量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200重量部を仕込み、引き続きメタクリル酸15重量部、ベンジルメタクリレート35重量部、N−フェニルマレイミド25重量部、グリセロールメタクリレート10重量部、スチレン15重量部、および2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン(連鎖移動剤)7.5重量部を仕込んで、窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を80℃に上昇させ、この温度を3時間保持して重合することにより、共重合体溶液を得た。得られた樹脂はMw=7,000、Mn=3,500、固形分濃度=32.0%であった。この共重合体を「アルカリ可溶性樹脂(B−3)」とする。
Synthesis example 3
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 5 parts by weight of 2,2′-azobisisobutyronitrile and 200 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate, followed by 15 parts by weight of methacrylic acid, 35 parts by weight of benzyl methacrylate, N -25 parts by weight of phenylmaleimide, 10 parts by weight of glycerol methacrylate, 15 parts by weight of styrene, and 7.5 parts by weight of 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene (chain transfer agent) were charged and purged with nitrogen. Thereafter, the mixture was gently stirred to raise the temperature of the reaction solution to 80 ° C., and this temperature was maintained for 3 hours for polymerization to obtain a copolymer solution. The obtained resin had Mw = 7,000, Mn = 3,500, and solid content concentration = 32.0%. This copolymer is referred to as “alkali-soluble resin (B-3)”.

実施例1
顔料分散液(R1)100重量部、(B)アルカリ可溶性樹脂としてアルカリ可溶性樹脂(A−1)10重量部(固形分換算)、(C)多官能性単量体として日本化薬社製KAYARAD DPCA−60(式(1)中、m=1、式(2)で表される基の数=6である化合物)/ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート=50/50(重量比)混合物15重量部、(D)光重合開始剤として2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製、商品名イルガキュア369)5重量部、および溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを固形分濃度が25重量%となるように混合して、液状組成物(S−1)を調製した。
Example 1
100 parts by weight of the pigment dispersion (R1), (B) 10 parts by weight of alkali-soluble resin (A-1) as the alkali-soluble resin (in terms of solid content), and (C) KAYARAD manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. as the polyfunctional monomer DPCA-60 (a compound in which m = 1, the number of groups represented by formula (2) = 6 in formula (1)) / dipentaerythritol hexaacrylate = 50/50 (weight ratio) 15 parts by weight of a mixture, (D) 5 parts by weight of 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one (trade name: Irgacure 369, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as a photopolymerization initiator, Then, a liquid composition (S-1) was prepared by mixing propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent so that the solid content concentration was 25% by weight.

液状組成物(S−1)について、下記の手順に従って、評価を行った。評価結果を表2に示す。   The liquid composition (S-1) was evaluated according to the following procedure. The evaluation results are shown in Table 2.

感度の評価
液状組成物(S−1)を、ガラス基板の表面上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、90℃のホットプレートで4分間プレベークを行って、膜厚1.3μmの塗膜を形成した。次いで、この基板を室温に冷却したのち、基板上の塗膜に、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、400J/mの露光量で露光した。その後、基板上の塗膜に、23℃の0.04重量%水酸化カリウム水溶液を1kgf/cmの現像圧(ノズル径1mm)で60秒間吐出することにより、シャワー現像を行ったのち、さらに220℃で30分間ポストベークを行って、200×200μmのドットパターンを形成した。
前記パターンの形成において得られた基板上のドットパターンを、走査型電子顕微鏡で観察し膜厚を測定するにより、残膜率(ポストベーク後の膜厚×100/1.3)を算出した。残膜率が高い程、感度が良好であるといえる。
Evaluation of sensitivity The liquid composition (S-1) was applied on the surface of a glass substrate using a spin coater, and then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 4 minutes to form a coating film having a thickness of 1.3 μm. Formed. Subsequently, after cooling this board | substrate to room temperature, it exposed with the exposure amount of 400 J / m < 2 > through the photomask to the coating film on a board | substrate using a high pressure mercury lamp. Then, after performing shower development by discharging a 0.04 wt% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. to the coating film on the substrate at a developing pressure of 1 kgf / cm 2 (nozzle diameter 1 mm) for 60 seconds, Post-baking was performed at 220 ° C. for 30 minutes to form a 200 × 200 μm dot pattern.
The dot pattern on the substrate obtained in the formation of the pattern was observed with a scanning electron microscope and the film thickness was measured to calculate the remaining film ratio (film thickness after post-baking × 100 / 1.3). It can be said that the higher the remaining film ratio, the better the sensitivity.

密着性評価
液状組成物(S−1)を、ガラス基板の表面上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、90℃のホットプレートで4分間プレベークを行って、膜厚1.3μmの塗膜を形成した。次いで、この基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、基板上の塗膜に400J/mの露光量で露光した。その後、塗膜に23℃の0.04重量%水酸化カリウム水溶液を1kgf/cmの現像圧(ノズル径1mm)で60秒間吐出することにより、シャワー現像を行ったのち、さらに220℃で30分間ポストベークを行った。
次いで、JIS K5400規格にしたがい、硬化膜を100個の碁盤目状にクロスカットして、密着性評価を行った。そして、碁盤目の剥がれが生じない場合を○、碁盤目のうち1〜10個が剥がれる場合を△、碁盤目が10個より多く剥がれる場合を×として、評価した。
Evaluation of adhesion The liquid composition (S-1) was applied on the surface of a glass substrate using a spin coater and then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 4 minutes to form a coating film having a thickness of 1.3 μm. Formed. Subsequently, after cooling this board | substrate to room temperature, it exposed with the exposure amount of 400 J / m < 2 > to the coating film on a board | substrate using the high pressure mercury lamp. Thereafter, a 0.04 wt% aqueous potassium hydroxide solution at 23 ° C. was discharged for 60 seconds at a developing pressure of 1 kgf / cm 2 (nozzle diameter 1 mm), and then shower development was performed. Post-baked for a minute.
Next, according to the JIS K5400 standard, the cured film was cross-cut into 100 grids to evaluate adhesion. Then, the case where the grid was not peeled off was evaluated as ◯, the case where 1-10 pieces of the grid were peeled off was evaluated as Δ, and the case where the grids were peeled off more than 10 was evaluated as x.

断面形状および現像耐性の評価
液状組成物(S−1)を、ガラス基板の表面上に、スピンコーターを用いて塗布したのち、90℃のホットプレートで4分間プレベークを行って、膜厚1.3μmの塗膜を形成した。次いで、この基板を室温に冷却したのち、基板上の塗膜に、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、400J/mの露光量で露光した。その後、基板上の塗膜に、23℃の0.04重量%水酸化カリウム水溶液を1.5kgf/cmの現像圧(ノズル径1mm)で60秒間吐出することによりシャワー現像を行った。次いで、220℃で30分間ポストベークを行って、基板上に90μmのストライプ状画素パターンを形成した。
次いで、得られたストライプ状画素パターンを光学顕微鏡により観察し、パターンエッジの欠けの有無を観察した。
さらに、得られた画素パターンの断面形状を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察し、図1に示すテーパー角を測定した。このテーパー角が80度以上であると、透明電極膜が断線してしまうおそれがある。一方、テーパー角が20度以下であると、画素パターンの傾斜部分が長くなり、画素のエッジに膜厚が薄くなる部分が生じてしまう。理想的なテーパー角は30〜70度である。
Evaluation of cross-sectional shape and development resistance The liquid composition (S-1) was applied on the surface of a glass substrate using a spin coater and then pre-baked on a hot plate at 90 ° C. for 4 minutes. A 3 μm coating film was formed. Subsequently, after cooling this board | substrate to room temperature, it exposed with the exposure amount of 400 J / m < 2 > through the photomask to the coating film on a board | substrate using a high pressure mercury lamp. Thereafter, shower development was performed by discharging a 0.04 wt% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. to the coating film on the substrate at a development pressure of 1.5 kgf / cm 2 (nozzle diameter 1 mm) for 60 seconds. Next, post-baking was performed at 220 ° C. for 30 minutes to form a 90 μm stripe pixel pattern on the substrate.
Next, the obtained stripe pixel pattern was observed with an optical microscope, and the presence or absence of pattern edge chipping was observed.
Furthermore, the cross-sectional shape of the obtained pixel pattern was observed with a scanning electron microscope (SEM), and the taper angle shown in FIG. 1 was measured. If the taper angle is 80 degrees or more, the transparent electrode film may be disconnected. On the other hand, when the taper angle is 20 degrees or less, the inclined portion of the pixel pattern becomes long, and a portion where the film thickness becomes thin occurs at the edge of the pixel. The ideal taper angle is 30 to 70 degrees.

実施例2〜12および比較例1〜11
液状組成物の各成分の種類および量を表1に示すとおりとした以外は実施例1と同様にして、液状組成物(S−2)〜(S−23)を調製した。
次いで、液状組成物(S−1)に代えてそれぞれ液状組成物(S−2)〜(S−23)を用いた以外は、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表2に示す。
Examples 2-12 and Comparative Examples 1-11
Liquid compositions (S-2) to (S-23) were prepared in the same manner as in Example 1 except that the types and amounts of each component of the liquid composition were as shown in Table 1.
Subsequently, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the liquid compositions (S-2) to (S-23) were used instead of the liquid composition (S-1). The results are shown in Table 2.

Figure 0005182360
Figure 0005182360

表1において、各成分は下記のとおりである。
C−1:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
C−2:ペンタエリスリトールテトラメタクリレート
C−3:上記式(1)〜(3)においてm=1、式(2)で表される基の数=6、Rが全て水素原子である化合物(商品名KAYARAD DPCA−60、日本化薬社製)
C−4:上記式(1)〜(3)においてm=2、式(2)で表される基の数=6、Rが全て水素原子である化合物(商品名KAYARAD DPCA−120、日本化薬社製)
C−5:上記式(1)〜(3)においてm=1、式(2)で表される基の数=2、Rが全て水素原子である化合物(商品名KAYARAD DPCA−20、日本化薬社製)
C−6:上記式(1)〜(3)においてm=1、式(2)で表される基の数=3、Rが全て水素原子である化合物(商品名KAYARAD DPCA−30、日本化薬社製)
D−1:2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン(商品名イルガキュア369、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)
D−2:2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1−オン(商品名イルガキュア907、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)
D−3:エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)(商品名イルガキュアOXE02、チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製)
D−4:2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール
D−5:4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン
D−6:2−メルカプトベンゾチアゾール
In Table 1, each component is as follows.
C-1: Dipentaerythritol hexaacrylate C-2: Pentaerythritol tetramethacrylate C-3: In the above formulas (1) to (3), m = 1, the number of groups represented by formula (2) = 6, R 1 compounds wherein all hydrogen atoms (trade name KAYARAD DPCA-60, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
C-4: a compound in which m = 2 in the above formulas (1) to (3), the number of groups represented by formula (2) = 6, and R 1 is all hydrogen atoms (trade name KAYARAD DPCA-120, Japan (Made by Kayaku)
C-5: a compound in which m = 1 in the above formulas (1) to (3), the number of groups represented by formula (2) = 2, and R 1 is all hydrogen atoms (trade name KAYARAD DPCA-20, Japan (Made by Kayaku)
C-6: a compound in which m = 1 in the above formulas (1) to (3), the number of groups represented by formula (2) = 3, and R 1 is all hydrogen atoms (trade name KAYARAD DPCA-30, Japan (Made by Kayaku)
D-1: 2-Benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one (trade name Irgacure 369, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
D-2: 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (trade name Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)
D-3: Ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime) (trade name Irgacure OXE02, Ciba Specialty・ Made by Chemicals
D-4: 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,5,4 ′, 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole D-5: 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone D-6: 2-mercaptobenzothiazole

Figure 0005182360
Figure 0005182360

表2から、多官能性単量体として、分子内にカプロラクトン構造と2個以上の重合性不飽和結合とを有する化合物をアルカリ可溶性樹脂100重量部に対して100〜300重量部含有する着色層形成用感放射線性組成物を使用した場合(実施例1〜12)、理想的な順テーパー形状が形成され、密着性にも優れることが判る。
一方、多官能性単量体として、分子内にカプロラクトン構造と2個以上の重合性不飽和結合とを有する化合物を含有しないもの(比較例8および11)を使用した場合、画素パターンが逆テーパー形状になることが判る。また、分子内にカプロラクトン構造と2個以上の重合性不飽和結合とを有する化合物の含有量が、アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して100重量部未満であると(比較例1、2、4〜7、9および10)、理想的な順テーパー形状が形成できないと共に、画素パターンに欠けが発生する場合があり、一方300重量部を超えると(比較例3)、密着性に劣ることが判る。
From Table 2, as a polyfunctional monomer, a colored layer containing 100 to 300 parts by weight of a compound having a caprolactone structure and two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. When the forming radiation-sensitive composition is used (Examples 1 to 12), it can be seen that an ideal forward tapered shape is formed and the adhesiveness is excellent.
On the other hand, when a polyfunctional monomer that does not contain a compound having a caprolactone structure and two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule (Comparative Examples 8 and 11), the pixel pattern has an inverse taper. It turns out that it becomes a shape. Further, the content of the compound having a caprolactone structure and two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule is less than 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin (Comparative Examples 1, 2, 4). -7, 9 and 10), an ideal forward tapered shape cannot be formed, and chipping may occur in the pixel pattern. On the other hand, when it exceeds 300 parts by weight (Comparative Example 3), it is understood that the adhesion is poor. .

Claims (8)

(A)着色剤、(B)アルカリ可溶性樹脂、(C)多官能性単量体、および(D)光重合開始剤を含有する着色層形成用感放射線性組成物であって、(C)多官能性単量体として、分子内にカプロラクトン構造と2個以上の重合性不飽和結合とを有する化合物を(B)アルカリ可溶性樹脂100重量部に対して100〜300重量部含有することを特徴とする着色層形成用感放射線性組成物。  A radiation-sensitive composition for forming a colored layer, comprising (A) a colorant, (B) an alkali-soluble resin, (C) a polyfunctional monomer, and (D) a photopolymerization initiator, wherein (C) The polyfunctional monomer contains 100 to 300 parts by weight of a compound having a caprolactone structure and two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule with respect to 100 parts by weight of the (B) alkali-soluble resin. A radiation-sensitive composition for forming a colored layer. 前記分子内にカプロラクトン構造と2個以上の重合性不飽和結合とを有する化合物が、下記式(1)で表される化合物である請求項1に記載の着色層形成用感放射線性組成物。
Figure 0005182360
(式中、6個のRは全てが下記式(2)で表される基であるか、または6個のRのうち1〜5個が下記式(2)で表される基であり、残余が下記式(3)で表される基である。)
Figure 0005182360
(式中、Rは水素原子またはメチル基を示し、mは1または2の数を示し、「*」は結合手であることを示す。)
Figure 0005182360
(式中、Rは水素原子またはメチル基を示し、「*」は結合手であることを示す。)
The radiation-sensitive composition for forming a colored layer according to claim 1, wherein the compound having a caprolactone structure and two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule is a compound represented by the following formula (1).
Figure 0005182360
(In the formula, all 6 Rs are groups represented by the following formula (2), or 1 to 5 of 6 Rs are groups represented by the following formula (2), The remainder is a group represented by the following formula (3).)
Figure 0005182360
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, m represents a number of 1 or 2, and “*” represents a bond.)
Figure 0005182360
(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, and “*” represents a bond.)
前記分子内にカプロラクトン構造と2個以上の重合性不飽和結合とを有する化合物が、上記式(1)において6個のRの全てが上記式(2)で表される基である化合物である、請求項2に記載の着色層形成用感放射線性組成物。  The compound having a caprolactone structure and two or more polymerizable unsaturated bonds in the molecule is a compound in which all six Rs in the formula (1) are groups represented by the formula (2). The radiation sensitive composition for colored layer formation of Claim 2. (C)多官能性単量体としてさらに、カプロラクトン構造を有さず2個以上の重合性不飽和結合を有する化合物を含有する、請求項1〜3の何れか1項に記載の着色層形成用感放射線性組成物。  (C) The colored layer formation according to any one of claims 1 to 3, further comprising a compound having no caprolactone structure and having two or more polymerizable unsaturated bonds as a polyfunctional monomer. Radiation sensitive composition. 800J/m以下の露光量で着色層を形成するための組成物である請求項1〜4の何れか1項記載の着色層形成用感放射線性組成物。The radiation-sensitive composition for forming a colored layer according to any one of claims 1 to 4, which is a composition for forming a colored layer at an exposure dose of 800 J / m 2 or less. 請求項1〜5の何れか1項記載の着色層形成用感放射線性組成物を用いて形成された着色層を備えてなるカラーフィルタ。  The color filter provided with the colored layer formed using the radiation sensitive composition for colored layer formation of any one of Claims 1-5. 請求項6記載のカラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子。  A color liquid crystal display device comprising the color filter according to claim 6. 請求項1〜5の何れか1項に記載の着色層形成用感放射線性組成物を用いて、800J/m以下の露光量で着色層を形成する工程を含むカラーフィルタの製造方法。The manufacturing method of a color filter including the process of forming a colored layer with the exposure amount of 800 J / m < 2 > or less using the radiation sensitive composition for colored layer formation of any one of Claims 1-5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5316034B2 (en) * 2008-04-07 2013-10-16 三菱化学株式会社 Coloring composition for color filter, color filter, and liquid crystal display device
JP5546801B2 (en) * 2008-06-10 2014-07-09 富士フイルム株式会社 Photosensitive resin composition for ultraviolet light laser exposure, pattern forming method, color filter produced using the method, method for producing color filter, and liquid crystal display device
JP5663878B2 (en) * 2009-02-18 2015-02-04 Jsr株式会社 Colored radiation-sensitive composition, color filter, and color liquid crystal display element
JP5556141B2 (en) * 2009-11-24 2014-07-23 凸版印刷株式会社 Photosensitive coloring composition, array substrate, and liquid crystal display device using the same
JP5489966B2 (en) * 2009-12-18 2014-05-14 富士フイルム株式会社 Light-shielding curable composition, wafer level lens, and light-shielding color filter
JP6113078B2 (en) * 2011-01-18 2017-04-12 エルジー・ケム・リミテッド Photosensitive resin composition, photosensitive material and method for producing photosensitive material
JP5900203B2 (en) * 2011-09-21 2016-04-06 Jsr株式会社 Coloring composition, color filter and display element

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005189720A (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Fuji Photo Film Co Ltd Photosensitive resin composition, photosensitive transfer material and image forming method
JP2006259351A (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Toppan Printing Co Ltd Photosensitive composition and color filter
JP2006343415A (en) * 2005-06-07 2006-12-21 Sekisui Chem Co Ltd Photosetting resin composition for photoresist, columnar spacer, and liquid crystal display element

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100842168B1 (en) * 2005-01-21 2008-06-30 주식회사 엘지화학 Photosensitive resin composition and liquid crystal display device using the same
TW200732432A (en) * 2006-02-23 2007-09-01 Chi Mei Corp Printing ink composition for revising tiny coloring design flaw of colored light filter

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005189720A (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Fuji Photo Film Co Ltd Photosensitive resin composition, photosensitive transfer material and image forming method
JP2006259351A (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Toppan Printing Co Ltd Photosensitive composition and color filter
JP2006343415A (en) * 2005-06-07 2006-12-21 Sekisui Chem Co Ltd Photosetting resin composition for photoresist, columnar spacer, and liquid crystal display element

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