JP5184993B2 - Black curable composition, light-shielding color filter for solid-state image sensor, method for producing the same, and solid-state image sensor - Google Patents

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Description

本発明は、黒色硬化性組成物、固体撮像素子用遮光性カラーフィルタ、及びその製造方法、並びに固体撮像素子に関する。   The present invention relates to a black curable composition, a light-shielding color filter for a solid-state image sensor, a manufacturing method thereof, and a solid-state image sensor.

液晶表示装置に用いられるカラーフィルタには着色画素間の光を遮蔽し、コントラストを向上させる等の目的で、ブラックマトリクスと呼ばれる遮光性カラーフィルタが備えられている。また、固体撮像素子においてもノイズ発生防止、画質の向上等を目的として遮光性カラーフィルタが設けられる。
液晶表示装置用のブラックマトリクスや固体撮像素子用の遮光性カラーフィルタを形成するための組成物としては、カーボンブラックやチタンブラック等の黒色色材を含有する感光性樹脂組成物が知られている(例えば、特許文献1〜5参照)。
A color filter used in a liquid crystal display device is provided with a light-shielding color filter called a black matrix for the purpose of shielding light between colored pixels and improving contrast. A solid-state image sensor is also provided with a light-shielding color filter for the purpose of preventing noise and improving image quality.
A photosensitive resin composition containing a black color material such as carbon black or titanium black is known as a composition for forming a black matrix for a liquid crystal display device or a light-shielding color filter for a solid-state imaging device. (For example, refer to Patent Documents 1 to 5).

液晶表示装置用ブラックマトリクスとしては、主に可視域における遮光性が要求されるのに対し、固体撮像素子用遮光性カラーフィルタとしては、可視域における遮光性に加え、赤外域における遮光性をも備える必要がある。
即ち、固体撮像素子用遮光性カラーフィルタとして、可視領域の遮光性と共に800〜1300nmの赤外領域の波長の光もノイズ発生防止の為に遮光する必要がある。従来液晶表示装置等のブラックマトリックスで用いられているカーボンブラックなどの黒色顔料を使用した感光性樹脂組成物を用いて、固体撮像素子用の遮光性カラーフィルタを形成した場合、赤外領域の遮光は不十分であり、赤外領域の遮光の要求を満足させようとするとカーボン含有量を高くしたり、遮光性カラーフィルタの黒色層を厚くしたりする必要があった。
The black matrix for liquid crystal display devices is mainly required to have a light shielding property in the visible region, while the light shielding color filter for the solid-state imaging device has a light shielding property in the infrared region in addition to the light shielding property in the visible region. It is necessary to prepare.
That is, as a light-shielding color filter for a solid-state imaging device, it is necessary to shield light having a wavelength in the infrared region of 800 to 1300 nm as well as light shielding property in the visible region in order to prevent noise generation. When a light-shielding color filter for a solid-state image sensor is formed using a photosensitive resin composition using a black pigment such as carbon black, which has been used in a black matrix of a conventional liquid crystal display device, etc., the light shielding in the infrared region In order to satisfy the requirement of light shielding in the infrared region, it was necessary to increase the carbon content or to thicken the black layer of the light shielding color filter.

カーボンブラックを用いて紫外線等の露光によって硬化させようとすると、300〜500nm領域の波長の透過性が著しく低く、硬化が困難であり、上記要求を満足させるものが得られなかった。チタンブラックは、カーボンブラックよりも赤外領域の遮光性が高く、300〜500nmの波長の透過性はカーボンブラックよりも高いものの透過性は不十分であり、結果として硬化が不十分であり感度が低くなる。   When carbon black was used for curing by exposure to ultraviolet rays or the like, the transmittance in the wavelength region of 300 to 500 nm was extremely low, curing was difficult, and a product satisfying the above requirements could not be obtained. Titanium black has a higher light shielding property in the infrared region than carbon black, and has a transmittance of 300 to 500 nm higher than that of carbon black, but the transmittance is insufficient, resulting in insufficient curing and sensitivity. Lower.

また、固体撮像素子用の遮光性カラーフィルタは遮光性の向上と薄膜化の両立が求められている。これらを両立させるためには、黒色色材の含有量を増加させる必要性がある。高い遮光性を得るためにチタンブラックの含有量を増やすと、露光光の透過性が低下するため、遮光性カラーフィルタの光照射面では硬化が進行するものの、基板近傍では硬化が進行しにくく、基板との密着性が悪化するといった問題が発生し、この問題を防止するため露光量を大きくすると、生産性が劣ったり、あるいは希望のパターンよりサイズが大きくなったり、矩形状にならずにテーパ状のパターンになったりして、微細パターンの設計に困難な問題を生じていた。
特開平10−246955号公報 特開平9−54431号公報 特開平10−46042号公報 特開2006−36750号公報 特開2007−115921号公報
Further, a light-shielding color filter for a solid-state image sensor is required to achieve both improvement of light-shielding property and thinning. In order to achieve both, it is necessary to increase the content of the black color material. Increasing the content of titanium black in order to obtain high light-shielding properties decreases the transmittance of exposure light, so that curing proceeds on the light-irradiated surface of the light-shielding color filter, but curing does not proceed easily in the vicinity of the substrate, If the exposure is increased to prevent this problem, the productivity will be inferior, the size will be larger than the desired pattern, or the taper will not be rectangular. As a result, a difficult problem has arisen in designing a fine pattern.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-246955 JP-A-9-54431 Japanese Patent Laid-Open No. 10-46042 JP 2006-36750 A JP 2007-115921 A

本発明は上記に鑑みなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明は、紫外領域から赤外領域までの広い範囲での遮光性を有し、基板密着性が良好で、感度が高く、高精細なパターンを形成しうる、固体撮像素子用遮光性カラーフィルタの形成に有用な黒色硬化性組成物を提供することを目的とする。
また、本発明のさらなる目的は、前記本発明の黒色硬化性組成物を用いることで、微細で、且つ、紫外領域から赤外領域までの広い範囲での遮光性を達成した着色パターンを有する固体撮像素子用遮光性カラーフィルタ、及び、これを備えた、ノイズ発生が防止され、画質が向上した固体撮像素子を提供することにある。
This invention is made | formed in view of the above, and makes it a subject to achieve the following objectives.
That is, the present invention has a light-shielding property in a wide range from the ultraviolet region to the infrared region, has good substrate adhesion, high sensitivity, and can form a high-definition pattern. It aims at providing the black curable composition useful for formation of a color filter.
Further, another object of the present invention is to use the black curable composition of the present invention so that it is fine and has a solid color pattern that achieves light shielding properties in a wide range from the ultraviolet region to the infrared region. An object of the present invention is to provide a light-shielding color filter for an image pickup device and a solid-state image pickup device including the same, in which noise generation is prevented and image quality is improved.

前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
<1> (A)チタンブラック、(B)重量平均分子量が2万以上10万以下の範囲であるアルカリ可溶性樹脂、(C)溶剤、(D)下記一般式(3)で表されるオキシム系光重合開始剤、及び、(E)エチレン性不飽和二重結合を含有する化合物、を含む黒色硬化性組成物。

Figure 0005184993

一般式(3)中、R及びXは各々独立に一価の置換基を表し、Aは二価の有機基を表し、Arはアリール基を表す。nは1〜5の整数である。
<2> 前記(B)アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量/数平均分子量が、1.1〜3.0の範囲である<1>に記載の黒色硬化性組成物。 Specific means for solving the above problems are as follows.
<1> (A) Titanium black, (B) Alkali-soluble resin having a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 100,000, (C) solvent, (D) oxime represented by the following general formula (3) A black curable composition comprising a photopolymerization initiator and (E) a compound containing an ethylenically unsaturated double bond.
Figure 0005184993

In general formula (3), R and X each independently represent a monovalent substituent, A represents a divalent organic group, and Ar represents an aryl group. n is an integer of 1-5.
<2> The black curable composition according to <1>, wherein the weight average molecular weight / number average molecular weight of the (B) alkali-soluble resin is in a range of 1.1 to 3.0.

<3> 前記(B)アルカリ可溶性樹脂の酸価が50〜200mgKOH/gの範囲である<1>又は<2>に記載の黒色硬化性組成物。
<4> 前記(B)アルカリ可溶性樹脂中の残存モノマー含有量が10質量%以下である<1>から<3>のいずれか1項に記載の黒色硬化性組成物。
<3> The black curable composition according to <1> or <2>, wherein the acid value of the (B) alkali-soluble resin is in the range of 50 to 200 mgKOH / g.
<4> The black curable composition according to any one of <1> to <3>, wherein the residual monomer content in the (B) alkali-soluble resin is 10% by mass or less.

> <1>から<>のいずれか1項に記載の黒色硬化性組成物を用いてなる固体撮像素子用遮光性カラーフィルタ。
> <1>から<>のいずれか1項に記載の黒色硬化性組成物を用いてなる固体撮像素子用反射防止膜。
< 5 > A light-shielding color filter for a solid-state imaging device, comprising the black curable composition according to any one of <1> to < 4 >.
< 6 > An antireflection film for a solid-state imaging device, comprising the black curable composition according to any one of <1> to < 4 >.

> <1>から<>のいずれか1項に記載の黒色硬化性組成物を、支持体上に塗布する工程、マスクを通して露光する工程、および現像してパターンを形成する工程、を有する固体撮像素子用遮光性カラーフィルタの製造方法。
> <>に記載の固体撮像素子用遮光性カラーフィルタを備えた固体撮像素子。
< 7 > A step of applying the black curable composition according to any one of <1> to < 4 > on a support, a step of exposing through a mask, and a step of developing to form a pattern. A method for producing a light-shielding color filter for a solid-state imaging device.
< 8 > A solid-state imaging device comprising the light-shielding color filter for a solid-state imaging device according to < 5 >.

本発明によれば、紫外領域から赤外領域までの広い範囲での遮光性を有し、基板密着性が良好で、感度が高く、高精細なパターンを形成しうる、固体撮像素子用遮光性カラーフィルタの形成に有用な黒色硬化性組成物を提供するができる。
また、さらに、前記本発明の黒色硬化性組成物を用いることで、微細で、且つ、紫外領域から赤外領域までの広い範囲での遮光性を達成した着色パターンを有する固体撮像素子用遮光性カラーフィルタ、及び、これを備えた、ノイズ発生が防止され、画質が向上した固体撮像素子を提供することができるものである。
According to the present invention, it has a light shielding property in a wide range from the ultraviolet region to the infrared region, has a good substrate adhesion, a high sensitivity, and can form a high-definition pattern. A black curable composition useful for forming a color filter can be provided.
Further, by using the black curable composition of the present invention, the light-shielding property for a solid-state imaging device having a fine color pattern that achieves light-shielding properties in a wide range from the ultraviolet region to the infrared region. It is possible to provide a color filter and a solid-state imaging device including the color filter, in which noise generation is prevented and image quality is improved.

以下、発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
本発明は、(A)チタンブラック、(B)重量平均分子量が2万以上10万以下の範囲であるアルカリ可溶性樹脂、(C)溶剤、(D)前記一般式(3)で表されるオキシム系光重合開始剤、及び、(E)エチレン性不飽和二重結合を含有する化合物、を含む黒色硬化性組成物によって達成される。
なお、本明細書における基(原子団)の表記に於いて、置換及び無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含することを意味する。例えば、「アルキル基」との表記は、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
またアクリル基とメタクリル基を合わせて、(メタ)アクリル基と総称する。
Hereinafter, the best mode for carrying out the invention will be described in detail.
The present invention includes (A) titanium black, (B) an alkali-soluble resin having a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 100,000, (C) a solvent, (D) an oxime represented by the general formula (3) It is achieved by a black curable composition comprising a system photopolymerization initiator and (E) a compound containing an ethylenically unsaturated double bond.
In addition, in the description of a group (atomic group) in this specification, the description which does not describe substitution and non-substitution means that what has a substituent is included with what does not have a substituent. For example, the expression “alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
The acrylic group and the methacryl group are collectively referred to as a (meth) acryl group.

本発明において「遮光性カラーフィルタ」とは、(A)チタンブラック、(B)重量平均分子量が2万〜10万の範囲であるアルカリ可溶性樹脂、(C)溶剤、(D)一般式(3)で表されるオキシム系光重合開始剤、及び、(E)エチレン性不飽和二重結合を含有する化合物、を少なくとも含む黒色硬化性組成物を露光し、現像して得られた遮光性パターンをいう。本発明における「遮光性カラーフィルタ」の色は、黒、灰色等の無彩色であってもよいし、有彩色の色味が混ざった黒色、灰色等であってもよい。
なお、「遮光性カラーフィルタ」は、(A)チタンブラック、(B)重量平均分子量が2万〜10万の範囲であるアルカリ可溶性樹脂、(C)溶剤、(D)一般式(3)で表されるオキシム系光重合開始剤、及び、(E)エチレン性不飽和二重結合を含有する化合物、を少なくとも含む黒色硬化性組成物を、露光し、現像して得られたものなので、遮光膜又は遮光性フィルタと言い換えてもよい。
In the present invention, the “light-shielding color filter” means (A) titanium black, (B) an alkali-soluble resin having a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 100,000, (C) a solvent, (D) a general formula (3 ) An oxime-based photopolymerization initiator represented by (II), and (E) a black curable composition containing at least a compound containing an ethylenically unsaturated double bond. Say. The color of the “light-shielding color filter” in the present invention may be an achromatic color such as black or gray, or a black or gray color mixed with a chromatic color.
The “light-shielding color filter” includes (A) titanium black, (B) an alkali-soluble resin having a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 100,000, (C) a solvent, and (D) a general formula (3). The black curable composition containing at least the oxime-based photopolymerization initiator represented by (E) and the compound containing an ethylenically unsaturated double bond is obtained by exposure and development. In other words, it may be a film or a light shielding filter.

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

また、本願のチタンブラックは、分散性、着色性等を調整する目的でCu、Fe、Mn、V、Ni等の複合酸化物、酸化コバルト、酸化鉄、カーボンブラック、アニリンブラック等の黒色顔料を1種あるいは2種以上の組み合わせで含有してもよく、この場合、顔料の50質量%以上をチタンブラック粒子が占めるものとする。
また、所望とする波長の遮光性を制御する目的で、既存の赤、青、緑、黄色、シアン、マゼンタ、バイオレット、オレンジ等の顔料、或いは染料などの着色剤、或いは、カーボンブラック、酸化鉄、酸化マンガン、グラファイト等の他の黒色顔料を添加することも可能である。
In addition, the titanium black of the present application is a composite oxide such as Cu, Fe, Mn, V, and Ni, and a black pigment such as cobalt oxide, iron oxide, carbon black, and aniline black for the purpose of adjusting dispersibility and colorability. One or a combination of two or more types may be included. In this case, titanium black particles occupy 50% by mass or more of the pigment.
In addition, for the purpose of controlling the light-shielding property of a desired wavelength, existing colorants such as red, blue, green, yellow, cyan, magenta, violet, orange, etc., or dyes, or carbon black, iron oxide It is also possible to add other black pigments such as manganese oxide and graphite.

併用する顔料は、黒色顔料と併用顔料との総和100質量部に対して、併用顔料を2〜50質量部の範囲で用いると好ましく、より好ましくは併用顔料が2〜30質量部の範囲であり、最も好ましくは併用顔料が2〜10質量部の範囲である。黒色顔料がこの範囲内であると遮光性が高く好ましい。
また黒色顔料中で、黒色顔料100質量部に対し、チタンブラックの含有量は、30〜100質量部の範囲あり、好ましくは50〜100質量部の範囲である。さらに好ましくは75〜100質量部の範囲である。チタンブラックがこの範囲内であると、可視領域から赤外領域までの広い範囲の波長を遮光することができる。
The pigment used in combination is preferably in the range of 2 to 50 parts by mass of the combined pigment, more preferably in the range of 2 to 30 parts by mass of the combined pigment with respect to 100 parts by mass of the sum of the black pigment and the combined pigment. Most preferably, the combined pigment is in the range of 2 to 10 parts by mass. When the black pigment is within this range, the light shielding property is high and preferable.
Further, in the black pigment, the content of titanium black is in the range of 30 to 100 parts by mass, preferably in the range of 50 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the black pigment. More preferably, it is the range of 75-100 mass parts. When titanium black is within this range, a wide range of wavelengths from the visible region to the infrared region can be shielded.

チタンブラックの市販品の例としては、三菱マテリアル社製チタンブラック10S、12S、13R、13M、13M−C、13R、13R−N、赤穂化成(株)ティラック(Tilack)Dなどが挙げられる。   Examples of commercially available titanium black products include Titanium Black 10S, 12S, 13R, 13M, 13M-C, 13R, 13R-N, Ako Kasei Co., Ltd., and Tilac D manufactured by Mitsubishi Materials Corporation.

チタンブラックの製造方法としては、二酸化チタンと金属チタンの混合体を還元雰囲気で加熱し還元する方法(特開昭49−5432号公報)、四塩化チタンの高温加水分解で得られた超微細二酸化チタンを水素を含む還元雰囲気中で還元する方法(特開昭57−205322号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンをアンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭60−65069号公報、特開昭61−201610号公報)、二酸化チタンまたは水酸化チタンにバナジウム化合物を付着させ、アンモニア存在下で高温還元する方法(特開昭61−201610号公報)などがあるが、これらに限定されるものではない。   Titanium black is produced by heating a mixture of titanium dioxide and metal titanium in a reducing atmosphere (Japanese Patent Laid-Open No. 49-5432), ultrafine dioxide obtained by high-temperature hydrolysis of titanium tetrachloride. A method of reducing titanium in a reducing atmosphere containing hydrogen (Japanese Patent Laid-Open No. 57-205322), a method of reducing titanium dioxide or titanium hydroxide at a high temperature in the presence of ammonia (Japanese Patent Laid-Open No. 60-65069, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 61-201610), a method in which a vanadium compound is attached to titanium dioxide or titanium hydroxide and reduced at a high temperature in the presence of ammonia (Japanese Patent Laid-Open No. 61-201610), etc. is not.

チタンブラックの粒子の平均1次粒子径は特に制限は無いが、分散性、遮光性の観点から、3〜300nmであることが好ましく、更に好ましくは10〜150nmである。
チタンブラックの比表面積は、とくに限定がないが、かかるチタンブラックを撥水化剤で表面処理した後の撥水性が所定の性能となるために、BET法にて測定した値が通常5〜150m/g程度、中でも20〜100m/g程度であることが好ましい。
The average primary particle size of the titanium black particles is not particularly limited, but is preferably from 3 to 300 nm, more preferably from 10 to 150 nm, from the viewpoints of dispersibility and light shielding properties.
The specific surface area of titanium black is not particularly limited, but the water repellency after surface treatment of such titanium black with a water repellent agent has a predetermined performance, and thus the value measured by the BET method is usually 5 to 150 m. 2 / g approximately, it is preferably Among them, 20 to 100 m 2 / g approximately.

本発明でチタンブラックは、黒色硬化性組成物とする前に、チタンブラック分散組成物とすることが好ましい態様である。チタンブラック分散組成物は、前述のチタンブラック粒子の他にカーボンブラック等の黒色顔料、あるいは上述した併用顔料を、分散剤および溶剤等と分散して調製する事によって得られる。
分散剤としては後述する分散剤を用いることが好ましい。また顔料加工時に添加して顔料被覆型の分散剤として用いてもよいし、ビーズミル等の分散機でチタンブラックなどの顔料を分散するときに分散剤として添加して用いてもよい。
In the present invention, titanium black is preferably a titanium black dispersion composition before it is made into a black curable composition. The titanium black dispersion composition can be obtained by dispersing a black pigment such as carbon black in addition to the above-described titanium black particles, or the above-described combination pigment with a dispersant and a solvent.
As the dispersant, a dispersant described later is preferably used. Further, it may be added at the time of pigment processing to be used as a pigment coating type dispersant, or may be added as a dispersant when a pigment such as titanium black is dispersed by a dispersing machine such as a bead mill.

本発明の分散組成物の調製態様は、特に制限されないが、例えば、顔料と分散剤と溶剤とを、縦型もしくは横型のサンドグラインダー、ピンミル、スリットミル、超音波分散機等を用いて、0.01〜1mmの粒径のガラス、ジルコニア等でできたビーズで微分散処理を行なうことにより得ることができる。   The preparation mode of the dispersion composition of the present invention is not particularly limited. For example, the pigment, the dispersant, and the solvent are mixed with a vertical or horizontal sand grinder, a pin mill, a slit mill, an ultrasonic disperser, or the like. It can be obtained by carrying out fine dispersion treatment with beads made of glass, zirconia or the like having a particle diameter of 0.01 to 1 mm.

ビーズ分散を行なう前に、二本ロール、三本ロール、ボールミル、トロンミル、ディスパー、ニーダー、コニーダー、ホモジナイザー、ブレンダー、単軸もしくは2軸の押出機等を用いて、強い剪断力を与えながら混練分散処理を行なうことも可能である。
なお、混練、分散についての詳細は、T.C.Patton著”Paint Flow and Pigment Dispersion”(1964年 John Wiley and Sons社刊)等に記載されている。
<分散剤>
本発明に用いうる分散剤としては、高分子分散剤〔例えば、ポリアミドアミンとその塩、ポリカルボン酸とその塩、高分子量不飽和酸エステル、変性ポリウレタン、変性ポリエステル、変性ポリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル系共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物〕、及び、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルカノールアミン、顔料誘導体等を挙げることができる。
高分子分散剤は、その構造から更に直鎖状高分子、末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子に分類することができる。
Before performing bead dispersion, knead and disperse using a two-roll, three-roll, ball mill, tron mill, disper, kneader, kneader, homogenizer, blender, single- or twin-screw extruder while applying strong shearing force. It is also possible to perform processing.
For details on kneading and dispersing, see T.W. C. “Paint Flow and Pigment Dispersion” by Patton (published by John Wiley and Sons, 1964) and the like.
<Dispersant>
Examples of the dispersant that can be used in the present invention include polymer dispersants [for example, polyamidoamine and its salt, polycarboxylic acid and its salt, high molecular weight unsaturated acid ester, modified polyurethane, modified polyester, modified poly (meth) acrylate, (Meth) acrylic copolymer, naphthalenesulfonic acid formalin condensate], polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyoxyethylene alkyl amine, alkanol amine, pigment derivative and the like.
The polymer dispersant can be further classified into a linear polymer, a terminal-modified polymer, a graft polymer, and a block polymer from the structure thereof.

高分子分散剤はチタンブラックの表面に吸着し、再凝集を防止するように作用する。そのため、チタンブラック表面へのアンカー部位を有する末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子が好ましい構造として挙げることができる。
一方で、顔料誘導体はチタンブラック表面を改質することで、高分子分散剤の吸着を促進させる効果を有する。
The polymer dispersant is adsorbed on the surface of titanium black and acts to prevent reaggregation. Therefore, a terminal-modified polymer, a graft polymer, and a block polymer having an anchor site to the titanium black surface can be cited as preferred structures.
On the other hand, the pigment derivative has an effect of promoting adsorption of the polymer dispersant by modifying the titanium black surface.

本発明に用いうる分散剤の具体例としては、BYK Chemie社製「Disperbyk−101(ポリアミドアミン燐酸塩)、107(カルボン酸エステル)、110(酸基を含む共重合物)、130(ポリアミド)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共重合物)」、「BYK−P104、P105(高分子量不飽和ポリカルボン酸)、EFKA社製「EFKA4047、4050、4010、4165(ポリウレタン系)、EFKA4330、4340(ブロック共重合体)、4400、4402(変性ポリアクリレート)、5010(ポリエステルアミド)、5765(高分子量ポリカルボン酸塩)、6220(脂肪酸ポリエステル)、6745(フタロシアニン誘導体)、6750(アゾ顔料誘導体)」、味の素ファンテクノ社製「アジスパーPB821、PB822」、共栄社化学社製「フローレンTG−710(ウレタンオリゴマー)」、「ポリフローNo.50E、No.300(アクリル系共重合体)」、楠本化成社製「ディスパロンKS−860、873SN、874、#2150(脂肪族多価カルボン酸)、#7004(ポリエーテルエステル)、DA−703−50、DA−705、DA−725」、花王社製「デモールRN、N(ナフタレンスルホン酸ホルマリン重縮合物)、MS、C、SN−B(芳香族スルホン酸ホルマリン重縮合物)」、「ホモゲノールL−18(高分子ポリカルボン酸)」、「エマルゲン920、930、935、985(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)」、「アセタミン86(ステアリルアミンアセテート)」、ルーブリゾール社製「ソルスパース5000(フタロシアニン誘導体)、22000(アゾ顔料誘導体)、13240(ポリエステルアミン)、3000、17000、27000(末端部に機能部を有する高分子)、24000、28000、32000、38500(グラフト型高分子)」、日光ケミカル者製「ニッコールT106(ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート)、MYS−IEX(ポリオキシエチレンモノステアレート)」等が挙げられる。   Specific examples of the dispersant that can be used in the present invention include “Disperbyk-101 (polyamideamine phosphate), 107 (carboxylic acid ester), 110 (copolymer containing an acid group), 130 (polyamide) manufactured by BYK Chemie. 161, 162, 163, 164, 165, 166, 170 (polymer copolymer) ”,“ BYK-P104, P105 (high molecular weight unsaturated polycarboxylic acid) ”,“ EFKA 4047, 4050, 4010, 4165 ”manufactured by EFKA. (Polyurethane), EFKA4330, 4340 (block copolymer), 4400, 4402 (modified polyacrylate), 5010 (polyesteramide), 5765 (high molecular weight polycarboxylate), 6220 (fatty acid polyester), 6745 (phthalocyanine derivative) ), 6750 (azo pigments) Conductor) ”,“ Ajisper PB821, PB822 ”manufactured by Ajinomoto Fan Techno Co.,“ Floren TG-710 (urethane oligomer) ”manufactured by Kyoeisha Chemical Co.,“ Polyflow No. 50E, No. 300 (acrylic copolymer) ” “Disparon KS-860, 873SN, 874, # 2150 (aliphatic polycarboxylic acid), # 7004 (polyetherester), DA-703-50, DA-705, DA-725” manufactured by Kasei Corporation, manufactured by Kao “Demol RN, N (Naphthalenesulfonic acid formalin polycondensate), MS, C, SN-B (aromatic sulfonic acid formalin polycondensate)”, “Homogenol L-18 (polymer polycarboxylic acid)”, “Emulgen 920, 930, 935, 985 (polyoxyethylene nonylphenyl ether) "," acetamine 86 (Stearylamine Acetate) ", Lubrizol" Solsperse 5000 (phthalocyanine derivative), 22000 (azo pigment derivative), 13240 (polyesteramine), 3000, 17000, 27000 (polymer having a functional part at the end), 24000 , 28000, 32000, 38500 (graft type polymer) "," Nikkor T106 (polyoxyethylene sorbitan monooleate), MYS-IEX (polyoxyethylene monostearate) "manufactured by Nikko Chemical.

これらの分散剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。本発明においては、特に、顔料誘導体と高分子分散剤とを組み合わせて使用することが好ましい。   These dispersants may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, it is particularly preferable to use a combination of a pigment derivative and a polymer dispersant.

本発明での分散剤の添加量は、チタンブラックを含む全顔料に対して、固形分で3〜100質量%となるように添加することが好ましく、5〜100質量%がより好ましく、5〜50質量%が特に好ましい。分散剤の量が前記範囲内であると、十分な顔料分散効果が得られる。ただし、分散剤の最適な添加量は、チタンブラックのサイズ、併用する顔料の種類、サイズ、溶剤の種類などの組み合わせ等により適宜調整される。
分散剤が5質量%未満であると、チタンブラックの表面性状を十分に改質することが困難となる虞れがあり、一方100質量%を越えると、チタンブラックとともに分散配合されるポリマーの量が多くなり、遮光性ないし着色性などといった本来的に要求されるチタンブラックの特性を損なう虞れがあるためである。
The addition amount of the dispersant in the present invention is preferably added so as to be 3 to 100% by mass, more preferably 5 to 100% by mass, based on all pigments including titanium black. 50% by mass is particularly preferred. When the amount of the dispersant is within the above range, a sufficient pigment dispersion effect can be obtained. However, the optimal addition amount of the dispersant is appropriately adjusted depending on the combination of the size of titanium black, the type of pigment used, the size, the type of solvent, and the like.
If the dispersant is less than 5% by mass, it may be difficult to sufficiently modify the surface properties of titanium black. On the other hand, if it exceeds 100% by mass, the amount of polymer dispersed and blended with titanium black This is because there is a possibility that the properties of titanium black that are originally required, such as light shielding properties and coloring properties, may be impaired.

本発明の分散組成物に使用できる溶剤種は、後述する黒色硬化性組成物に使用できる溶剤と同一のものを用いることができる。分散組成物に使用する溶剤の量は、分散方法によって適宜調製することができる。   As the solvent species that can be used in the dispersion composition of the present invention, the same solvents as those that can be used in the black curable composition described later can be used. The amount of the solvent used in the dispersion composition can be appropriately adjusted depending on the dispersion method.

<(B)重量平均分子量が2万以上10万以下の範囲であるアルカリ可溶性樹脂>
本発明において使用しうる重量平均分子量が2万以上10万以下の範囲であるアルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体であって、分子(好ましくは、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする分子)中に少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基(例えばカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基、ヒドロキシル基など)を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。
<(B) Alkali-soluble resin having a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 100,000>
The alkali-soluble resin having a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 100,000 that can be used in the present invention is a linear organic polymer, and is a molecule (preferably an acrylic copolymer, a styrene copolymer). A molecule selected from an alkali-soluble resin having at least one group that promotes alkali solubility (for example, a carboxyl group, a phosphate group, a sulfonate group, a hydroxyl group, etc.) in a molecule having a copolymer as a main chain. Can do.

上記アルカリ可溶性樹脂としてより好ましいものは、側鎖にカルボン酸を有するポリマー、例えば特開昭59−44615号、特公昭54−34327号、特公昭58−12577号、特公昭54−25957号、特開昭59−53836号、特開昭59−71048号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等、並びに側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの等のアクリル系共重合体のものが挙げられる。   More preferable as the alkali-soluble resin is a polymer having a carboxylic acid in the side chain, such as JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12577, JP-B-54-25957, A methacrylic acid copolymer, an acrylic acid copolymer, an itaconic acid copolymer, a crotonic acid copolymer, a maleic acid, as described in Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 59-53836 and 59-71048. Acrylic copolymers such as acid copolymers, partially esterified maleic acid copolymers, etc., acidic cellulose derivatives having carboxylic acids in the side chains, and polymers having hydroxyl groups with acid anhydrides added. Can be mentioned.

本発明のアルカリ可溶性樹脂は、重量平均分子量が2万〜10万の範囲であることを特徴としている。これにより、基板密着性が著しく向上する。
この原因は不明であるが、以下のように推測している。すなわち、アルカリ可溶性樹脂は、アルカリ可溶性部(酸基)で基板と吸着していると考えられる。しかしながら、前述したように、チタンブラックを含有する黒色硬化性組成物は基板近傍では硬化が不十分であるため、分子量が2万未満のアルカリ可溶性樹脂は、基板表面付近では遮光性カラーフィルタの層内で絡み合いが小さく、基板と遮光性カラーフィルタ層とを接着することが出来ない。そのため、基板密着性が極度に悪くなる。しかし、重量平均分子量が2万〜10万の範囲であるアルカリ可溶性樹脂は、たとえ、基板近傍の硬化進行具合が不十分であっても、長いポリマー鎖を有しているがために、遮光層内で十分に絡み合うことができ、基板と遮光膜を接着することが可能となるものと考えられる。さらに、分子量が大きいと、ポリマー鎖中に多くのアルカリ可溶性基を有し、基板と多点で吸着することができる。このため、基板密着性がさらに向上するものと考えられる。
The alkali-soluble resin of the present invention has a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 100,000. Thereby, the substrate adhesion is remarkably improved.
The cause of this is unknown, but is presumed as follows. That is, the alkali-soluble resin is considered to be adsorbed to the substrate at the alkali-soluble part (acid group). However, as described above, since the black curable composition containing titanium black is insufficiently cured in the vicinity of the substrate, the alkali-soluble resin having a molecular weight of less than 20,000 is used for the light-shielding color filter layer in the vicinity of the substrate surface. The entanglement is small, and the substrate and the light-shielding color filter layer cannot be bonded. Therefore, the substrate adhesion is extremely deteriorated. However, the alkali-soluble resin having a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 100,000 has a long polymer chain even if the curing progress in the vicinity of the substrate is insufficient. It is considered that the substrate and the light-shielding film can be bonded together. Further, when the molecular weight is large, the polymer chain has many alkali-soluble groups and can be adsorbed at multiple points with the substrate. For this reason, it is thought that board | substrate adhesiveness improves further.

本発明のアルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は、GPC(ゲルろ過クロマトグラフィー)法によるポリスチレン換算値として測定する。GPC法に用いるカラムに充填されているゲルは芳香族化合物を繰り返し単位に持つゲルが好ましく、例えばスチレン−ジビニルベンゼン共重合体からなるゲルが挙げられる。カラムは2〜6本連結させて用いることが好ましい。用いる溶媒は、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、N−メチルピロリジノン等のアミド系溶媒が挙げられるが、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒が好ましい。測定は、溶媒の流速が0.1〜2mL/minの範囲で行うことが好ましく、0.5〜1.5mL/minの範囲で行うことが最も好ましい。この範囲内で測定を行うことで、装置に負荷がかからず、さらに効率的に測定ができる。測定温度は10〜50℃で行うことが好ましく、20〜40℃で行うことが最も好ましい。   The weight average molecular weight of the alkali-soluble resin of the present invention is measured as a polystyrene equivalent value by GPC (gel filtration chromatography) method. The gel packed in the column used in the GPC method is preferably a gel having an aromatic compound as a repeating unit, and examples thereof include a gel made of a styrene-divinylbenzene copolymer. It is preferable to use 2 to 6 columns connected together. Examples of the solvent used include ether solvents such as tetrahydrofuran and amide solvents such as N-methylpyrrolidinone, but ether solvents such as tetrahydrofuran are preferred. The measurement is preferably performed at a solvent flow rate in the range of 0.1 to 2 mL / min, and most preferably in the range of 0.5 to 1.5 mL / min. By performing the measurement within this range, the apparatus is not loaded and the measurement can be performed more efficiently. The measurement temperature is preferably 10 to 50 ° C, most preferably 20 to 40 ° C.

本発明の重量平均分子量は、より詳しくは下記条件にて測定したものである。
装置:HLC−8220GPC(東ソー(株)製)
検出器:示差屈折計(RI検出器)
プレカラム:TSKGUARDCOLUMN MP(XL) 6mm×40mm(東ソー(株)製)
サンプル側カラム:以下4本を直結(全て東ソー(株)製)
TSK−GEL Multipore−HXL−M 7.8mm×300mm
リファレンス側カラム:サンプル側カラムに同じ
恒温槽温度:40℃
移動層:テトラヒドロフラン
サンプル側移動層流量:1.0mL/分
リファレンス側移動層流量:0.3mL/分
試料濃度:0.1質量%
試料注入量:100μL
データ採取時間:試料注入後16分〜46分
サンプリングピッチ:300msec
More specifically, the weight average molecular weight of the present invention is measured under the following conditions.
Apparatus: HLC-8220GPC (manufactured by Tosoh Corporation)
Detector: Differential refractometer (RI detector)
Precolumn: TSKGUARDCOLUMN MP (XL) 6 mm x 40 mm (manufactured by Tosoh Corporation)
Sample side column: Directly connected to the following 4 columns (all manufactured by Tosoh Corporation)
TSK-GEL Multipore-HXL-M 7.8mm x 300mm
Reference side column: Same as sample side column Temperature chamber temperature: 40 ° C
Moving bed: Tetrahydrofuran Sample-side moving bed flow rate: 1.0 mL / min Reference-side moving bed flow rate: 0.3 mL / min Sample concentration: 0.1% by mass
Sample injection volume: 100 μL
Data collection time: 16 minutes to 46 minutes after sample injection Sampling pitch: 300 msec

本発明のアルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は、2万〜10万の範囲が好ましく、2.5万〜5万の範囲が最も好ましい。この範囲であることにより、基板密着性に加え、経時安定性が良好である。   The weight average molecular weight of the alkali-soluble resin of the present invention is preferably in the range of 20,000 to 100,000, and most preferably in the range of 25,000 to 50,000. By being in this range, in addition to substrate adhesion, stability over time is good.

本発明のアルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量/数平均分子量(多分散度)は、1.1〜3.0の範囲であることが好ましく、特に1.3〜2.0の範囲であることが好ましい。この範囲であることにより、低分子成分(オリゴマー)が少なくなり、基板密着性がさらに向上する。重量平均分子量/数平均分子量は、前述したGPC法により測定することができる。   The weight average molecular weight / number average molecular weight (polydispersity) of the alkali-soluble resin of the present invention is preferably in the range of 1.1 to 3.0, more preferably in the range of 1.3 to 2.0. preferable. By being in this range, low molecular components (oligomers) are reduced, and the substrate adhesion is further improved. The weight average molecular weight / number average molecular weight can be measured by the GPC method described above.

本発明のアルカリ可溶性樹脂の具体的な構成単位については、一般式(α)で表されるカルボン酸基含有モノマー一種以上と、一般式(β)で表されるモノマー一種以上とを含む共重合体であることが好ましい。   The specific constituent unit of the alkali-soluble resin of the present invention is a co-polymer containing one or more carboxylic acid group-containing monomers represented by the general formula (α) and one or more monomers represented by the general formula (β). It is preferably a coalescence.

Figure 0005184993
Figure 0005184993

一般式(α)中、R1αは、水素原子、置換又は無置換のアルキル基、ハロゲン原子を表す。R2αは、−(COO)m−(R3α)n−COHを表す。R3αは、二価の連結基を表す。m及びnは、0又は1を表す。 In general formula (α), R represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a halogen atom. R represents — (COO) m— (R ) n—CO 2 H. R represents a divalent linking group. m and n represent 0 or 1.

Figure 0005184993
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一般式(β)中、R1βは、水素原子、置換又は無置換のアルキル基、ハロゲン原子を表す。R2βは、−CO3β、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基又はカルバモイル基を表す。R3βは、置換又は無置換のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基を表す。 In general formula (β), R represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a halogen atom. R represents —CO 2 R , an aryl group, a heterocyclic group, a cyano group, or a carbamoyl group. R represents a substituted or unsubstituted alkyl group, cycloalkyl group, or aryl group.

一般式(α)のR1αにおけるアルキル基としては、炭素数1〜10のアルキル基が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基がさらに好ましい。アルキル基の例としては、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、t−ブチル、sec−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル等が挙げられる。R1αが有しても良い置換基としては公知の置換基であれば特に制限ないが、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基(炭素数1〜10のアルコキシ基が好ましく、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ等)、アシルオキシ基(好ましくはホルミルオキシ基、炭素数2〜30の置換もしくは無置換のアルキルカルボニルオキシ基、炭素数6〜30の置換もしくは無置換のアリールカルボニルオキシ基であり、例えば、ホルミルオキシ、アセチルオキシ、ピバロイルオキシ、ステアロイルオキシ、ベンゾイルオキシ、p−メトキシフェニルカルボニルオキシ等)が挙げられ、特にハロゲン原子、ヒドロキシル基が特に好ましい。 The alkyl group in R l [alpha] of the general formula (alpha), preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, t-butyl, sec-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl and the like. The substituent which R may have is not particularly limited as long as it is a known substituent, but is preferably a halogen atom, a hydroxyl group or an alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, Propoxy, etc.), acyloxy group (preferably formyloxy group, substituted or unsubstituted alkylcarbonyloxy group having 2 to 30 carbon atoms, substituted or unsubstituted arylcarbonyloxy group having 6 to 30 carbon atoms, such as formyl Oxy, acetyloxy, pivaloyloxy, stearoyloxy, benzoyloxy, p-methoxyphenylcarbonyloxy and the like, and particularly preferably a halogen atom and a hydroxyl group.

1αは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、トリフルオロメチル基、ヒドロキシメチル基が最も好ましい。 R is most preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group, a trifluoromethyl group, or a hydroxymethyl group.

一般式(α)中、R2αは−(COO)m−(R3α)n−COHを表す。R3αは二価の連結基を表す。二価の連結基としては、アルキレン基(炭素数1〜20のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜10のアルキレン基が最も好ましい。アルキレン基の例としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基等が挙げられる)、シクロアルキレン基(炭素数3〜30のシクロアルキレン基が好ましく、炭素数5〜20のシクロアルキレン基が最も好ましい。シクロアルキレン基の例としては、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基、シクロノニレン基、シクロデシレン基、エチニレン基、プロピニレン等が挙げられる)、アリーレン基(炭素数6〜30のアリーレン基が好ましく、炭素数6〜20のアリーレン基が最も好ましい。アリーレン基の例としては、フェニレン基、メチルフェニレン基、ジメチルフェニレン基、エチルフェニレン基、ジエチルフェニレン基などのアルキルフェニレン基;シクロペンチルフェニレン基、シクロヘキシルフェニレン基などのシクロアルキルフェニレン基;ヒドロキシジフェニレン基、フルオロジフェニレン基、クロロジフェニレン基、ブロモジフェニレン基、ヨードジフェニレン基、アセチルジフェニレン基などのジフェニレン基;メチルナフタレン基、ジメチルナフタレン基、エチルナフタレン基、ジエチルナフタレン基などのアルキルナフタレン基;シクロペンチルナフタレン基、シクロヘキシルナフタレン基などのシクロアルキルナフタレン基;ジフェニル基、ナフタレン基、フルオロフェニレン基、クロロフェニレン基、ブロモフェニレン基、ヨードフェニレン基、アセチルフェニレン基、ヒドロキシフェニレン基、アントラセニレン基などが挙げられる)、または−R4α−OC(O)R5α−(R4α、およびR5αは、炭素数1〜10のアルキレン基、もしくはアリーレン基であり、R4αとR5αとは、同じでも異なっていても良い。)を表す。
3αとしては、特にエチレン基、プロピレン基、シクロアルキレン基、フェニレン基が最も好ましい。
In the general formula (α), R represents — (COO) m— (R ) n—CO 2 H. R represents a divalent linking group. As the divalent linking group, an alkylene group (an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, and an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms is most preferable. Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, An isopropylene group, a butylene group, an isobutylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, a decylene group, etc.), a cycloalkylene group (a cycloalkylene group having 3 to 30 carbon atoms is preferred, and carbon A cycloalkylene group having a number of 5 to 20 is most preferred, and examples of the cycloalkylene group include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, a cyclooctylene group, a cyclononylene group, and a cyclodecylene group. Ethynylene group, propynylene, etc. ), An arylene group (an arylene group having 6 to 30 carbon atoms is preferred, and an arylene group having 6 to 20 carbon atoms is most preferred. Examples of the arylene group include a phenylene group, a methylphenylene group, a dimethylphenylene group, an ethylphenylene group, Alkylphenylene groups such as diethylphenylene group; cycloalkylphenylene groups such as cyclopentylphenylene group and cyclohexylphenylene group; hydroxydiphenylene group, fluorodiphenylene group, chlorodiphenylene group, bromodiphenylene group, iododiphenylene group, acetyldi Diphenylene group such as phenylene group; alkylnaphthalene group such as methylnaphthalene group, dimethylnaphthalene group, ethylnaphthalene group, diethylnaphthalene group; cyclopentylnaphthalene group, cyclohexylnaphthalene group What cycloalkyl naphthalene group; diphenyl group, a naphthalene group, fluorophenylene group, chloro phenylene group, bromophenylene group, iodo phenylene group, an acetyl phenylene group, hydroxy phenylene group, etc. anthracenylene group), or -R 4.alpha. -OC (O) R 5α- (R and R are each an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or an arylene group, and R and R may be the same or different).
R is most preferably an ethylene group, a propylene group, a cycloalkylene group, or a phenylene group.

m、及びnは、0又は1を表す。特に、m、及びnが0、又はm及びnが1であることが好ましい。   m and n represent 0 or 1. In particular, m and n are preferably 0, or m and n are preferably 1.

一般式(β)におけるR1βは、水素原子、置換又は無置換のアルキル基、ハロゲン原子を表す。R1βの好ましい範囲は、一般式(α)におけるR1αの好ましい範囲と同様である。 R in the general formula (β) represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a halogen atom. The preferable range of R 1β is the same as the preferable range of R in the general formula (α).

一般式(β)におけるR2βは、−CO3β又はアリール基を表す。R3βは置換又は無置換アルキル基、シクロアルキル基、アリール基を表す。R3βにおけるアルキル基としては、炭素数1〜30のアルキル基が好ましく、炭素数1〜20のアルキル基がさらに好ましい。アルキル基の例としては、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、t−ブチル、sec−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル等が挙げられる。 R in the general formula (β) represents —CO 2 R or an aryl group. R represents a substituted or unsubstituted alkyl group, a cycloalkyl group, or an aryl group. The alkyl group for R is preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, t-butyl, sec-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl and the like.

3βにおけるアルキル基が有しても良い置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アリール基(好ましくは炭素数6〜30の置換もしくは無置換のアリール基で、例えばフェニル、p−トリル、ナフチル、m−クロロフェニル、o−ヘキサデカノイルアミノフェニル)、ヘテロ環基ヘテロ環基(好ましくは5〜7員の置換もしくは無置換、飽和もしくは不飽和、芳香族もしくは非芳香族、単環もしくは縮環のヘテロ環基であり、より好ましくは、環構成原子が炭素原子、窒素原子および硫黄原子から選択され、かつ窒素原子、酸素原子および硫黄原子のいずれかのヘテロ原子を少なくとも一個有するヘテロ環基であり、更に好ましくは、炭素数3〜30の5もしくは6員の芳香族のヘテロ環基である。例えば、2−フリル、2−チエニル、2−ピリジル、4−ピリジル、2−ピリミジニル、2−ベンゾチアゾリル)、アルコキシ基(好ましくは、炭素数1〜30の置換もしくは無置換のアルコキシ基で、例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、t−ブトキシ、n−オクチルオキシ、2−メトキシエトキシ)、ポリアルキレンオキシ基(好ましくは、炭素数1〜30の置換もしくは無置換のポリアルキレンオキシ基で、例えば、−O−(CHCH−O−)nZ(Zは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基を表し、nは1〜10の整数を示す。)で表される基、−O−(CH(CH)CH−O−)nZ(Zは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基を表し、nは1〜10の整数を示す。)で表される基、−O−(CHCH(CH)−O−)nZ(Zは水素原子、炭素数1〜5のアルキル基を表し、nは1〜10の整数を示す。)で表される基が例示される。 Examples of the substituent that the alkyl group in R may have include a halogen atom, a hydroxyl group, and an aryl group (preferably a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms such as phenyl, p-tolyl, and naphthyl. , M-chlorophenyl, o-hexadecanoylaminophenyl), heterocyclic group heterocyclic group (preferably 5-7 membered substituted or unsubstituted, saturated or unsaturated, aromatic or non-aromatic, monocyclic or condensed ring More preferably, the heterocyclic group is selected from a carbon atom, a nitrogen atom and a sulfur atom, and has at least one heteroatom of any one of a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom. And more preferably a 5- or 6-membered aromatic heterocyclic group having 3 to 30 carbon atoms, such as 2-furyl, 2-thio Nyl, 2-pyridyl, 4-pyridyl, 2-pyrimidinyl, 2-benzothiazolyl), an alkoxy group (preferably a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms such as methoxy, ethoxy, isopropoxy, t - butoxy, n- octyloxy, 2-methoxyethoxy), polyalkyleneoxy group (preferably, a substituted or unsubstituted polyalkyleneoxy group having 1 to 30 carbon atoms, for example, -O- (CH 2 CH 2 - O-) nZ (. Z is hydrogen atom, group represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, n represents represented by showing) an integer of 1~10, -O- (CH (CH 3 ) CH 2 - O-) nZ (. Z represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, groups and n is represented by) represents an integer of 1~10, -O- (CH 2 CH ( CH 3) - O-) nZ ( Is hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, n represents the group represented by an integer from 1 to 10.) Is exemplified.

3βにおけるシクロアルキル基としては炭素数3〜30のシクロアルキル基が好ましく、炭素数1〜20のアルキル基がさらに好ましい。シクロアルキル基の例としては、シクロヘキシル、シクロペンチル、ビシクロ[1,2,2]ヘプタン−2−イル、ビシクロ[2,2,2]オクタン−3−イル)等が挙げられる。R3βにおけるシクロアルキル基が有してもよい置換基は、R3βにおけるアルキル基が有しても良い置換基と同様である。 The cycloalkyl group for R is preferably a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, and more preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the cycloalkyl group include cyclohexyl, cyclopentyl, bicyclo [1,2,2] heptan-2-yl, bicyclo [2,2,2] octane-3-yl) and the like. Substituents which may have a cycloalkyl group at the R 3 [beta] is the same as the substituent that may be possessed by the alkyl group in R 3 [beta].

3βにおけるアリール基としては炭素数6〜30のアリール基が好ましく、炭素数6〜20のアリール基がさらに好ましい。アリール基の例としては、フェニル、p−トリル、ナフチル、m−クロロフェニル、o−ヘキサデカノイルアミノフェニル等が挙げられる。R3βにおけるアリール基が有してもよい置換基は、R3βにおけるアルキル基が有しても良い置換基と同様である。 The aryl group in R is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and more preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Examples of the aryl group include phenyl, p-tolyl, naphthyl, m-chlorophenyl, o-hexadecanoylaminophenyl, and the like. The substituent that the aryl group in R may have is the same as the substituent that the alkyl group in R may have.

2βにおけるアリール基としては炭素数6〜30のアリール基が好ましく、炭素数6〜20のアリール基がさらに好ましい。アリール基の例としては、フェニル、p−トリル、ナフチル、m−クロロフェニル、o−ヘキサデカノイルアミノフェニル等が挙げられる。R3βにおけるアリール基が有してもよい置換基は、R3βにおけるアルキル基が有しても良い置換基と同様である。 The aryl group for R is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and more preferably an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Examples of the aryl group include phenyl, p-tolyl, naphthyl, m-chlorophenyl, o-hexadecanoylaminophenyl, and the like. The substituent that the aryl group in R may have is the same as the substituent that the alkyl group in R may have.

2βにおけるヘテロ環基としては炭素数1〜30のヘテロ環基基が好ましく、炭素数1〜20のヘテロ環基基がさらに好ましい。ヘテロ環基の例としては、イミダゾール、ピラゾール、ピロリドン、ピリジン等が挙げられる。R3βにおけるヘテロ環基基が有してもよい置換基は、R3βにおけるアルキル基が有しても良い置換基と同様である。 The heterocyclic group for R is preferably a C 1-30 heterocyclic group, and more preferably a C 1-20 heterocyclic group. Examples of the heterocyclic group include imidazole, pyrazole, pyrrolidone, pyridine and the like. Substituent that may be possessed by the heterocyclic group group in R 3 [beta] is the same as the substituent that may be possessed by the alkyl group in R 3 [beta].

2βにおけるカルバモイル基としては炭素数1〜30のアリール基が好ましく、炭素数1〜20のアリール基がさらに好ましい。カルバモイル基の例としては、カルバモイル、N−メチルカルバモイル、N,N−ジメチルカルバモイル、N,N−ジ−n−オクチルカルバモイル、N−(メチルスルホニル)カルバモイル等が挙げられる。 The carbamoyl group in R is preferably an aryl group having 1 to 30 carbon atoms, and more preferably an aryl group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the carbamoyl group include carbamoyl, N-methylcarbamoyl, N, N-dimethylcarbamoyl, N, N-di-n-octylcarbamoyl, N- (methylsulfonyl) carbamoyl and the like.

前記特定アルカリ可溶性樹脂は、特に(メタ)アクリル酸と、これと共重合可能な他の単量体との共重合体が好適である。前記(メタ)アクリル酸と共重合可能な他の単量体としては、(メタ)アクリル酸アルキル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸アリール、スチレン、ビニルトルエン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、N−ビニルイミダゾール、N,N−ジメチルアクリルアミド、アクリロニトリルが特に好ましい。ここで、アルキル基及びアリール基の水素原子は、前記置換基で置換されていてもよい。   The specific alkali-soluble resin is particularly preferably a copolymer of (meth) acrylic acid and another monomer copolymerizable therewith. Other monomers copolymerizable with the (meth) acrylic acid include alkyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, aryl (meth) acrylate, styrene, vinyltoluene, N-vinylpyrrolidone, N-vinylpyridine, N-vinylimidazole, N, N-dimethylacrylamide and acrylonitrile are particularly preferred. Here, the hydrogen atom of the alkyl group and the aryl group may be substituted with the substituent.

アルカリ可溶性樹脂は、酸価としては、50〜200mgKOH/gの範囲が好ましいが、50〜150mgKOH/gが好ましく、更に好ましくは70〜120mgKOH/gの範囲のものが好ましい。酸価が200mgKOH/gを越えた場合、アクリル系樹脂がアルカリに対する溶解性が大きくなりすぎて現像適正範囲(現像ラチチュード)が狭くなる。一方、50mgKOH/g未満と小さすぎると、アルカリに対する溶解性が小さく現像に時間がかかり過ぎて好ましくない。特に、50〜200mgKOH/gにあると、現像性・分散性の観点から好ましい。
アルカリ可溶性樹脂の酸価を上記で特定した範囲とするには、各単量体の共重合割合を適切に調整することに容易に行うことができる。また、重量平均分子量の範囲を上記範囲とするには、単量体の共重合の際に、重合方法に応じた連鎖移動剤を適切な量使用することにより容易に行うことができる。
The alkali-soluble resin preferably has an acid value in the range of 50 to 200 mgKOH / g, preferably 50 to 150 mgKOH / g, and more preferably 70 to 120 mgKOH / g. When the acid value exceeds 200 mgKOH / g, the acrylic resin becomes too soluble in alkali and the appropriate development range (development latitude) becomes narrow. On the other hand, if it is too small, less than 50 mgKOH / g, the solubility in alkali is so small that it takes too much time for development, which is not preferable. In particular, it is preferably 50 to 200 mg KOH / g from the viewpoint of developability and dispersibility.
In order to make the acid value of alkali-soluble resin into the range specified above, it can be easily performed by appropriately adjusting the copolymerization ratio of each monomer. Moreover, the range of the weight average molecular weight can be easily achieved by using an appropriate amount of a chain transfer agent according to the polymerization method in the copolymerization of the monomers.

アルカリ可溶性樹脂は、ラジカル重合で製造することが好ましい。ラジカル重合法でアクリル系樹脂を製造する際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類及びその量、溶媒の種類等々の重合条件は、当業者であれば容易に設定することができるし、条件設定が可能である。   The alkali-soluble resin is preferably produced by radical polymerization. Polymerization conditions such as temperature, pressure, type and amount of radical initiator, type of solvent, etc. when producing an acrylic resin by radical polymerization can be easily set by those skilled in the art. Is possible.

ラジカル重合で用いる開始剤は、市販されている開始剤を用いることができ、例えばアゾ系開始剤(例えば、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]等)、過酸化物(例えば、過酸化ベンゾイル、過酢酸、過酸化水素、過硫酸アンモニウム等)等が挙げられるが、アゾ系開始剤が最も好ましい。反応温度は、開始剤により異なるが、40〜120℃が製造適性の観点から好ましい。   As the initiator used for radical polymerization, a commercially available initiator can be used. For example, an azo initiator (for example, 2,2′-azobis (isobutyronitrile), 2,2′-azobis (2, 4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile) ), 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane], etc.), peroxides (for example, benzoyl peroxide, peracetic acid, hydrogen peroxide, ammonium persulfate, etc.) and the like. However, an azo initiator is most preferable. Although reaction temperature changes with initiators, 40-120 degreeC is preferable from a viewpoint of manufacture aptitude.

ラジカル重合において、溶媒は特に制限なく使用することができるが、炭化水素系溶媒(例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−デカン、石油エーテル等)、芳香族系溶媒(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等)、エステル系溶媒(例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、2−アセトキシ−1−メトキシプロパン等)、アルコール溶媒(例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、n−オクタノール、1−メトキシ−2−プロパノール等)、ケトン溶媒(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソブチルメチルケトン等)、エーテル系溶媒(例えば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等)、アミド系溶媒(例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、1−メチル−2−ピロリジノン等)、硫黄含有溶媒(例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン等)、ニトリル系溶媒(例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル等)、水が好ましく、特にエステル系溶媒、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒が特に好ましい。これらの溶媒は単独で用いても混合して用いても良い。用いる溶媒量は、モノマーに対し1〜10質量倍量が好ましく2〜5質量倍量が最も好ましい。   In radical polymerization, a solvent can be used without any particular limitation, but hydrocarbon solvents (eg, n-hexane, n-heptane, n-decane, petroleum ether, etc.), aromatic solvents (eg, benzene, toluene) , Xylene, mesitylene, etc.), ester solvents (eg, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, 2-acetoxy-1-methoxypropane, etc.), alcohol solvents (eg, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n- Butanol, n-octanol, 1-methoxy-2-propanol, etc.), ketone solvents (eg, acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, isobutyl methyl ketone, etc.), ether solvents (eg, diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran) 1 4-dioxane, etc.), amide solvents (eg, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 1-methyl-2-pyrrolidinone, etc.), sulfur-containing solvents (eg, dimethyl sulfoxide, sulfolane, etc.), nitriles System solvents (for example, acetonitrile, propionitrile, etc.) and water are preferable, and ester solvents, alcohol solvents, and ketone solvents are particularly preferable. These solvents may be used alone or in combination. The amount of the solvent used is preferably 1 to 10 times by mass, most preferably 2 to 5 times by mass with respect to the monomer.

アルカリ可溶性樹脂は、樹脂中の残存モノマー含有量が10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましく、2質量%以下が最も好ましい。これにより、保存安定性が向上する。残存モノマー含有量を低下させる方法として、(1)再沈による精製、(2)ラジカル重合開始剤の追加添加が挙げられるが、特に再沈による精製が残存モノマーの除去に効果的であり好ましい。再沈を行う場合、用いる溶媒としては、ポリマーを溶解させない溶媒であれば特に制限なく使用できるが、水、アルコール系溶媒、炭化水素系溶媒が好ましい。再沈に用いる溶媒は、重合溶液に対し、1〜20質量倍量用いることが好ましく、2〜10質量倍量用いることがさらに好ましい。ラジカル重合開始剤を追加添加する場合、樹脂100質量部に対して0.01〜10質量部が好ましく、0,05〜5質量部が最も好ましい。   The alkali-soluble resin preferably has a residual monomer content in the resin of 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and most preferably 2% by mass or less. Thereby, storage stability improves. Examples of the method for reducing the residual monomer content include (1) purification by reprecipitation and (2) additional addition of a radical polymerization initiator, and purification by reprecipitation is particularly effective and effective for removing residual monomers. When reprecipitation is performed, the solvent used is not particularly limited as long as it does not dissolve the polymer, but water, alcohol solvents and hydrocarbon solvents are preferable. The solvent used for reprecipitation is preferably used in an amount of 1 to 20 times by mass, more preferably 2 to 10 times by mass with respect to the polymerization solution. When a radical polymerization initiator is additionally added, 0.01 to 10 parts by mass is preferable with respect to 100 parts by mass of the resin, and 0.05 to 5 parts by mass is most preferable.

特に、本発明のアルカリ可溶性樹脂は滴下重合法で製造することが好ましい。これにより、適切な重量平均分子量、分子量分布に調整でき、基板密着性が向上する。さらに、製造の際、重合の暴走による危険性も少なく、安定した製造が可能となる。
滴下重合法における滴下時間は1〜24時間が好ましく、2〜12時間が最も好ましい。この時間より短いと分子量の制御が難しく、長いと生産性が低くなる問題がある。
In particular, the alkali-soluble resin of the present invention is preferably produced by a dropping polymerization method. Thereby, it can adjust to a suitable weight average molecular weight and molecular weight distribution, and board | substrate adhesiveness improves. Furthermore, there is little risk of runaway polymerization during production, and stable production is possible.
The dropping time in the dropping polymerization method is preferably 1 to 24 hours, and most preferably 2 to 12 hours. If the time is shorter than this time, it is difficult to control the molecular weight, and if it is longer, the productivity is lowered.

本発明の黒色硬化性組成物にアルカリ可溶性樹脂を添加する際の添加量としては、組成物の全固形分の5〜90質量%であることが好ましく、より好ましくは10〜60質量%である。アルカリ可溶性樹脂の量が5質量%より少ないと膜強度が低下し、また、90質量%より多いと、酸性分が多くなるので、溶解性のコントロールが難しくなり、又相対的に顔料が少なくなるので十分な画像濃度が得られない。また十分な厚さの塗膜が得やすくなる点で好ましい。特に、広幅で大面積の基板への塗布に好適なスリット塗布に対して得率が高く良好な塗膜を得ることができる。   The addition amount when adding the alkali-soluble resin to the black curable composition of the present invention is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 60% by mass, based on the total solid content of the composition. . When the amount of the alkali-soluble resin is less than 5% by mass, the film strength is lowered. When the amount is more than 90% by mass, the acid content increases, so that it becomes difficult to control the solubility and the pigment is relatively reduced. Therefore, sufficient image density cannot be obtained. Moreover, it is preferable at the point which becomes easy to obtain the coating film of sufficient thickness. In particular, a good coating can be obtained with a high yield for slit coating suitable for coating on a wide substrate having a large area.

また、本発明における黒色硬化性組成物の架橋効率を向上させるために、重合性基をアルカリ可溶性樹脂に有した樹脂を、単独もしくは重合性基を有しないアルカリ可溶性樹脂と併用してもよく、アリール基、(メタ)アクリル基、アリールオキシアルキル基等を側鎖に含有したポリマー等が有用である。
重合性二重結合を有するアルカリ可溶性樹脂は、アルカリ現像液での現像が可能であって、さらに光硬化性と熱硬化性を備えたものである。
これら重合性基を含有するポリマーの例を以下に示すが、COOH基、OH基等のアルカリ可溶性基と炭素−炭素間不飽和結合が含まれていれば下記に限定されない。
In order to improve the crosslinking efficiency of the black curable composition in the present invention, a resin having a polymerizable group in an alkali-soluble resin may be used alone or in combination with an alkali-soluble resin having no polymerizable group, Polymers containing an aryl group, a (meth) acryl group, an aryloxyalkyl group or the like in the side chain are useful.
The alkali-soluble resin having a polymerizable double bond can be developed with an alkali developer, and is further provided with photocurability and thermosetting.
Examples of polymers containing these polymerizable groups are shown below, but are not limited to the following as long as alkali-soluble groups such as COOH groups and OH groups and carbon-carbon unsaturated bonds are included.

(1)予めイソシアネート基とOH基を反応させ、未反応のイソシアネート基を1つ残し、かつ(メタ)アクリロイル基を少なくとも1つ含む化合物とカルボキシル基を含むアクリル樹脂との反応によって得られるウレタン変性した重合性二重結合含有アクリル樹脂、(2)カルボキシル基を含むアクリル樹脂と分子内にエポキシ基及び重合性二重結合を共に有する化合物との反応によって得られる不飽和基含有アクリル樹脂、
(3)酸ペンダント型エポキシアクリレート樹脂、
(4)OH基を含むアクリル樹脂と重合性二重結合を有する2塩基酸無水物を反応させた重合性二重結合含有アクリル樹脂。
上記のうち、特に(1)及び(2)の樹脂が好ましい。
(1) Urethane modification obtained by reacting an isocyanate group and an OH group in advance, leaving one unreacted isocyanate group and reacting at least one (meth) acryloyl group with an acrylic resin containing a carboxyl group A polymerizable double bond-containing acrylic resin, (2) an unsaturated group-containing acrylic resin obtained by a reaction between an acrylic resin containing a carboxyl group and a compound having both an epoxy group and a polymerizable double bond in the molecule,
(3) Acid pendant type epoxy acrylate resin,
(4) A polymerizable double bond-containing acrylic resin obtained by reacting an acrylic resin containing an OH group with a dibasic acid anhydride having a polymerizable double bond.
Among the above, the resins (1) and (2) are particularly preferable.

具体例として、OH基を有する例えば2−ヒドロキシエチルアクリレートと、COOH基を含有する例えばメタクリル酸と、これらと共重合可能なアクリル系若しくはビニル系化合物等のモノマーとの共重合体に、OH基に対し反応性を有するエポキシ環と炭素間不飽和結合基を有する化合物(例えばグリシジルアクリレートなどの化合物)を反応させて得られる化合物、等を使用できる。OH基との反応ではエポキシ環のほかに酸無水物、イソシアネート基、アクリロイル基を有する化合物も使用できる。また、特開平6−102669号公報、特開平6−1938号公報に記載のエポキシ環を有する化合物にアクリル酸のような不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物に、飽和もしくは不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られる反応物も使用できる。   As a specific example, a copolymer of an OH group such as 2-hydroxyethyl acrylate, a COOH group such as methacrylic acid, and a monomer such as an acrylic or vinyl compound copolymerizable with these, an OH group A compound obtained by reacting an epoxy ring having reactivity with a compound having a carbon-carbon unsaturated bond group (for example, a compound such as glycidyl acrylate) can be used. In the reaction with the OH group, a compound having an acid anhydride, an isocyanate group, or an acryloyl group in addition to the epoxy ring can be used. Further, a compound obtained by reacting an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid with a compound having an epoxy ring described in JP-A-6-102669 and JP-A-6-1938 is saturated or unsaturated polybasic. A reaction product obtained by reacting an acid anhydride can also be used.

COOH基のようなアルカリ可溶化基と炭素間不飽和基とを併せ持つ化合物として、例えば、ダイヤナールNRシリーズ(三菱レイヨン(株)製);Photomer 6173(COOH基含有Polyurethane acrylic oligomer、Diamond Shamrock Co.Ltd.,製);ビスコートR−264、KSレジスト106(いずれも大阪有機化学工業(株)製);サイクロマーPシリーズ、プラクセルCF200シリーズ(いずれもダイセル化学工業(株)製);Ebecryl3800(ダイセルユーシービー(株)製)、などが挙げられる。   Examples of the compound having both an alkali solubilizing group such as a COOH group and an intercarbon unsaturated group include, for example, Dynar NR series (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.); Ltd .; Biscort R-264, KS resist 106 (both manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.); Cyclomer P series, Plaxel CF200 series (both manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.); Ebecryl 3800 (Daicel) And UCB Co., Ltd.).

(C)溶剤
本発明の黒色硬化性組成物は、少なくとも一種の(C)溶剤を有する。(C)溶剤としては、以下に示される有機溶剤から選択される液体が挙げられ、分散液中に含まれる各成分の溶解性や、硬化性組成物に応用した場合の塗布性などを考慮して選択されるものであり、これら所望の物性を満足すれば基本的に特には限定されないが、安全性を考慮して選ばれることが好ましい。
溶剤の具体例としては、エステル類、例えば、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチル、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、2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等;
(C) Solvent The black curable composition of the present invention has at least one (C) solvent. (C) As a solvent, the liquid selected from the organic solvent shown below is mentioned, The solubility of each component contained in a dispersion liquid, the applicability | paintability at the time of applying to a curable composition, etc. are considered. Although these are basically not particularly limited as long as these desired physical properties are satisfied, it is preferably selected in consideration of safety.
Specific examples of the solvent include esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl oxyacetate, and ethyl oxyacetate. , Butyl oxyacetate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-oxypropionate, ethyl 3-oxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, 3-methoxypropion Ethyl acetate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 2-oxypropionate, ethyl 2-oxypropionate, propyl 2-oxypropionate, methyl 2-methoxypropionate, 2-methoxypropion Ethyl, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-oxy-2-methylpropionate, ethyl 2-oxy-2-methylpropionate, 2-methoxy-2 -Methyl methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate and the like;

エーテル類、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート(エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート)、エチルセロソルブアセテート(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、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジ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ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート等;ケトン類、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等;芳香族炭化水素類、例えば、トルエン、キシレン等;が好ましい。   Ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate (ethylene glycol monomethyl ether acetate), ethyl cellosolve acetate (ethylene glycol monoethyl ether acetate), diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol mono Ethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol methyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, pro Glycol propyl ether acetate; ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone; and aromatic hydrocarbons, e.g., toluene, xylene and the like; are preferred.

これらの中でも、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、ジ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ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)等がより好ましい。   Among these, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, diethylene glycol monoethyl ether acetate, Diethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol methyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and the like are more preferable.

本発明の黒色硬化性組成物における(C)溶剤の含有量としては、2〜90質量%が好ましく、2〜80質量%がより好ましく、5〜70質量%が最も好ましい。   As content of the (C) solvent in the black curable composition of this invention, 2-90 mass% is preferable, 2-80 mass% is more preferable, 5-70 mass% is the most preferable.

本発明の前記顔料分散液に、さらに(D)一般式(3)で表されるオキシム系光重合開始剤、(E)エチレン性不飽和二重結合を含有する化合物を添加することで、解像性・色特性・塗布性・現像性に優れた黒色硬化性組成物を提供することができる。 By adding to the pigment dispersion of the present invention, (D) an oxime photopolymerization initiator represented by the general formula (3) and (E) a compound containing an ethylenically unsaturated double bond, A black curable composition having excellent image properties, color characteristics, coating properties, and developability can be provided.

<(D)光重合開始剤>
本発明の黒色硬化性組成物は、一般式(3)で表されるオキシム系光重合開始剤(以下、適宜、単に「光重合開始剤」と称する。)を含有する。
本発明における光重合開始剤は、光により分解し、後記(E)エチレン性不飽和二重結合を含有する化合物の重合を開始、促進する化合物であり、波長300〜500nmの領域に吸収を有するものであることが好ましい。また、光重合開始剤は、単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。
<(D) Photopolymerization initiator>
The black curable composition of the present invention contains an oxime-based photopolymerization initiator represented by the general formula (3) (hereinafter simply referred to as “photopolymerization initiator” as appropriate) .
The photopolymerization initiator in the present invention is a compound that is decomposed by light and starts and accelerates polymerization of a compound containing an ethylenically unsaturated double bond described later (E), and has an absorption in a wavelength region of 300 to 500 nm. It is preferable. Moreover, a photoinitiator can be used individually or in combination of 2 or more types.

有機ハロゲン化化合物としては、具体的には、若林等、「Bull Chem.Soc Japan」42、2924(1969)、米国特許第3,905,815号明細書、特公昭46−4605号、特開昭48−36281号、特開昭55−32070号、特開昭60−239736号、特開昭61−169835号、特開昭61−169837号、特開昭62−58241号、特開昭62−212401号、特開昭63−70243号、特開昭63−298339号、M.P.Hutt“Jurnal of Heterocyclic Chemistry”1(No3),(1970)」筆に記載の化合物が挙げられ、特に、トリハロメチル基が置換したオキサゾール化合物、s−トリアジン化合物が挙げられる。   Specific examples of the organic halogenated compound include Wakabayashi et al., “Bull Chem. Soc Japan” 42, 2924 (1969), US Pat. No. 3,905,815, Japanese Patent Publication No. 46-4605, JP 48-36281, JP 55-3070, JP 60-239736, JP 61-169835, JP 61-169837, JP 62-58241, JP 62 -212401, JP-A-63-70243, JP-A-63-298339, M.S. P. Hutt “Journal of Heterocyclic Chemistry” 1 (No 3), (1970) ”, and the oxazole compound and s-triazine compound substituted with a trihalomethyl group.

s−トリアジン化合物として、より好適には、すくなくとも一つのモノ、ジ、又はトリハロゲン置換メチル基がs−トリアジン環に結合したs−トリアジン誘導体、具体的には、例えば、2,4,6−トリス(モノクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(ジクロロメチル)−s−トリアジン、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―n−プロピル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(α,α,β−トリクロロエチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3,4−エポキシフェニル)−4、6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−クロロフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔1−(p−メトキシフェニル)−2,4−ブタジエニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−スチリル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−i−プロピルオキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−ナトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−フェニルチオ−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ベンジルチオ−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(ジブロモメチル)−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジン、2−メトキシ−4,6−ビス(トリブロモメチル)−s−トリアジン等が挙げられる。   As the s-triazine compound, more preferably, an s-triazine derivative in which at least one mono-, di-, or trihalogen-substituted methyl group is bonded to the s-triazine ring, specifically, for example, 2,4,6- Tris (monochloromethyl) -s-triazine, 2,4,6-tris (dichloromethyl) -s-triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 2-methyl-4,6- Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-n-propyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (α, α, β-trichloroethyl) -4,6-bis (trichloro Methyl) -s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloro) Methyl) -s-triazine, 2- (3,4-epoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-chlorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl)- s-triazine, 2- [1- (p-methoxyphenyl) -2,4-butadienyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-styryl-4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine, 2- (p-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (pi-propyloxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl)- s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-natoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) s-triazine, 2-phenylthio-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-benzylthio-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4,6-tris (dibromomethyl) ) -S-triazine, 2,4,6-tris (tribromomethyl) -s-triazine, 2-methyl-4,6-bis (tribromomethyl) -s-triazine, 2-methoxy-4,6- Bis (tribromomethyl) -s-triazine and the like can be mentioned.

オキシジアゾール化合物としては、2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキソジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(シアノスチリル)−1,3,4−オキソジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(ナフト−1−イル)−1,3,4−オキソジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−スチリル)スチリル−1,3,4−オキソジアゾールなどが挙げられる。   Examples of the oxydiazole compound include 2-trichloromethyl-5-styryl-1,3,4-oxodiazole, 2-trichloromethyl-5- (cyanostyryl) -1,3,4-oxodiazole, 2- Examples include trichloromethyl-5- (naphth-1-yl) -1,3,4-oxodiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-styryl) styryl-1,3,4-oxodiazole, and the like. .

カルボニル化合物としては、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4−ブロモベンゾフェノン、2−カルボキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、α−ヒドトキシ−2−メチルフェニルプロパノン、1−ヒドロキシ−1−メチルエチル−(p−イソプロピルフェニル)ケトン、1−ヒドロキシ−1−(p−ドデシルフェニル)ケトン、2−メチルー(4’−(メチルチオ)フェニル)−2−モルホリノ−1−プロパノン、1,1,1−トリクロロメチル−(p−ブチルフェニル)ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−4−モルホリノブチロフェノン等のアセトフェノン誘導体、チオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−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のチオキサントン誘導体、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジエチルアミノ安息香酸エチル等の安息香酸エステル誘導体等を挙げることができる。   Examples of the carbonyl compound include benzophenone, Michler ketone, 2-methylbenzophenone, 3-methylbenzophenone, 4-methylbenzophenone, 2-chlorobenzophenone, 4-bromobenzophenone, 2-carboxybenzophenone and other benzophenone derivatives, 2,2-dimethoxy-2 -Phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenylketone, α-hydroxy-2-methylphenylpropanone, 1-hydroxy-1-methylethyl- (p-isopropylphenyl) ketone, 1-hydroxy -1- (p-dodecylphenyl) ketone, 2-methyl- (4 ′-(methylthio) phenyl) -2-morpholino-1-propanone, 1,1,1-trichloromethyl- (p-butylphenyl) , Acetophenone derivatives such as 2-benzyl-2-dimethylamino-4-morpholinobutyrophenone, thioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone Thioxanthone derivatives such as 2,4-diisopropylthioxanthone, and benzoic acid ester derivatives such as ethyl p-dimethylaminobenzoate and ethyl p-diethylaminobenzoate.

ケタール化合物としては、ベンジルメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルエチルアセタールなどを挙げることができる。   Examples of the ketal compound include benzyl methyl ketal and benzyl-β-methoxyethyl ethyl acetal.

ベンゾイン化合物としてはmベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、メチルo−ベンゾイルベンゾエートなどを挙げることができる。   Examples of the benzoin compound include mbenzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin methyl ether, methyl o-benzoylbenzoate, and the like.

アクリジン化合物としては、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9−アクリジニル)ヘプタンなどを挙げることができる。   Examples of the acridine compound include 9-phenylacridine, 1,7-bis (9-acridinyl) heptane, and the like.

有機過酸化化合物としては、例えば、トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(tert−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(tert−ブチルパーオキシ)ブタン、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、tert−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5−オキサノイルパーオキサイド、過酸化こはく酸、過酸化ベンゾイル、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エトキシエチルパーオキシジカーボネート、ジメトキシイソプロピルパーオキシカーボネート、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネート、tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシピバレート、tert−ブチルパーオキシネオデカノエート、tert−ブチルパーオキシオクタノエート、tert−ブチルパーオキシラウレート、ターシルカーボネート、3,3’,4,4’−テトラ−(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ−(t−ヘキシルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ−(p−イソプロピルクミルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、カルボニルジ(t−ブチルパーオキシ二水素二フタレート)、カルボニルジ(t−ヘキシルパーオキシ二水素二フタレート)等が挙げられる。   Examples of the organic peroxide compound include trimethylcyclohexanone peroxide, acetylacetone peroxide, 1,1-bis (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (tert-butylperoxide). Oxy) cyclohexane, 2,2-bis (tert-butylperoxy) butane, tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroper Oxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, tert-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane, 2 , -Oxanoyl peroxide, succinic peroxide, benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, di-2-ethylhexyl peroxydicarbonate, di-2-ethoxyethyl peroxydicarbonate , Dimethoxyisopropyl peroxycarbonate, di (3-methyl-3-methoxybutyl) peroxydicarbonate, tert-butyl peroxyacetate, tert-butyl peroxypivalate, tert-butyl peroxyneodecanoate, tert- Butyl peroxyoctanoate, tert-butyl peroxylaurate, tersyl carbonate, 3,3 ′, 4,4′-tetra- (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3 ′, 4 '-Tetra- (t-hexylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3', 4,4'-tetra- (p-isopropylcumylperoxycarbonyl) benzophenone, carbonyldi (t-butylperoxydihydrogen diphthalate) , Carbonyldi (t-hexylperoxydihydrogen diphthalate) and the like.

アゾ化合物としては、例えば、特開平8−108621号公報に記載のアゾ化合物等を挙げることができる。   Examples of the azo compound include azo compounds described in JP-A-8-108621.

クマリン化合物としては、例えば、3−メチル−5−アミノ−((s−トリアジン−2−イル)アミノ)−3−フェニルクマリン、3−クロロ−5−ジエチルアミノ−((s−トリアジン−2−イル)アミノ)−3−フェニルクマリン、3−ブチル−5−ジメチルアミノ−((s−トリアジン−2−イル)アミノ)−3−フェニルクマリン等を挙げることができる。   Examples of the coumarin compound include 3-methyl-5-amino-((s-triazin-2-yl) amino) -3-phenylcoumarin, 3-chloro-5-diethylamino-((s-triazin-2-yl). ) Amino) -3-phenylcoumarin, 3-butyl-5-dimethylamino-((s-triazin-2-yl) amino) -3-phenylcoumarin, and the like.

アジド化合物としては、米国特許第2848328号明細書、米国特許第2852379号明細書ならびに米国特許第2940853号明細書に記載の有機アジド化合物、2,6−ビス(4−アジドベンジリデン)−4−エチルシクロヘキサノン(BAC−E)等が挙げられる。   Examples of the azide compound include organic azide compounds described in U.S. Pat. No. 2,848,328, U.S. Pat. No. 2,852,379 and U.S. Pat. No. 2,940,553, 2,6-bis (4-azidobenzylidene) -4-ethyl. And cyclohexanone (BAC-E).

メタロセン化合物としては、特開昭59−152396号公報、特開昭61−151197号公報、特開昭63−41484号公報、特開平2−249号公報、特開平2−4705号公報、特開平5−83588号公報記載の種々のチタノセン化合物、例えば、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−フェニル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,6−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4−ジ−フルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−シクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,6−ジフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル、ジ−メチルシクロペンタジエニル−Ti−ビス−2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル、特開平1−304453号公報、特開平1−152109号公報記載の鉄−アレーン錯体等が挙げられる。   Examples of the metallocene compound include JP-A-59-152396, JP-A-61-151197, JP-A-63-41484, JP-A-2-249, JP-A-2-4705, Various titanocene compounds described in JP-A-5-83588, such as di-cyclopentadienyl-Ti-bis-phenyl, di-cyclopentadienyl-Ti-bis-2,6-difluorophen-1-yl, di -Cyclopentadienyl-Ti-bis-2,4-di-fluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-bis-2,4,6-trifluorophen-1-yl, di- Cyclopentadienyl-Ti-bis-2,3,5,6-tetrafluorophen-1-yl, di-cyclopentadienyl-Ti-bis-2,3,4,5,6-pentaful Lophen-1-yl, di-methylcyclopentadienyl-Ti-bis-2,6-difluorophen-1-yl, di-methylcyclopentadienyl-Ti-bis-2,4,6-trifluoropheny -1-yl, di-methylcyclopentadienyl-Ti-bis-2,3,5,6-tetrafluorophen-1-yl, di-methylcyclopentadienyl-Ti-bis-2,3,4 , 5,6-pentafluorophen-1-yl, iron-arene complexes described in JP-A-1-304453 and JP-A-1-152109, and the like.

ビイミダゾール系化合物としては、例えば、ヘキサアリールビイミダゾール化合物(ロフィンダイマー系化合物)等が好ましい。
ヘキサアリールビイミダゾール化合物としては、例えば、特公昭45−37377号公報、特公昭44−86516号公報記載のロフィンダイマー類、特公平6−29285号公報、米国特許第3,479,185号、同第4,311,783号、同第4,622,286号等の各明細書に記載の種々の化合物、具体的には、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ブロモフェニル))4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o,p−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(m−メトキシフェニル)ビイジダゾール、2,2’−ビス(o,o’−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−ニトロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−メチルフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(o−トリフルオロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール等が挙げられる。
As the biimidazole compound, for example, a hexaarylbiimidazole compound (rophine dimer compound) is preferable.
Examples of the hexaarylbiimidazole compound include lophine dimers described in JP-B-45-37377 and JP-B-44-86516, JP-B-6-29285, U.S. Pat. No. 3,479,185, and the like. Various compounds described in each specification such as 4,311,783 and 4,622,286, specifically, 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (o-bromophenyl)) 4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (o, p-dichlorophenyl) ) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetra (m-methoxyphenyl) vididazole, 2, 2'-bis (o , O′-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (o-nitrophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (o-methylphenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (o-trifluorophenyl) -4,4 ′, 5,5 Examples include '-tetraphenylbiimidazole.

有機ホウ酸塩化合物としては、例えば、特開昭62−143044号、特開昭62−150242号、特開平9−188685号、特開平9−188686号、特開平9−188710号、特開2000−131837、、特開2002−107916、特許第2764769号、特願2000−310808号、等の各公報、及び、Kunz,Martin“Rad Tech’98.Proceeding April 19−22,1998,Chicago”等に記載される有機ホウ酸塩、特開平6−157623号公報、特開平6−175564号公報、特開平6−175561号公報に記載の有機ホウ素スルホニウム錯体或いは有機ホウ素オキソスルホニウム錯体、特開平6−175554号公報、特開平6−175553号公報に記載の有機ホウ素ヨードニウム錯体、特開平9−188710号公報に記載の有機ホウ素ホスホニウム錯体、特開平6−348011号公報、特開平7−128785号公報、特開平7−140589号公報、特開平7−306527号公報、特開平7−292014号公報等の有機ホウ素遷移金属配位錯体等が具体例として挙げられる。   Examples of the organic borate compound include JP-A-62-143044, JP-A-62-1050242, JP-A-9-188585, JP-A-9-188686, JP-A-9-188710, JP-A-2000. -131837, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-107916, Japanese Patent No. 2764769, Japanese Patent Application No. 2000-310808, and Kunz, Martin “Rad Tech'98. Proceeding April 19-22, 1998, Chicago”. The organic borate described in JP-A-6-157623, JP-A-6-175564, JP-A-6-175561, or organic boron oxosulfonium complex, JP-A-6-175554 No. 6, JP-A-6-175553 Organoboron iodonium complexes described in JP-A-9-188710, organoboron phosphonium complexes described in JP-A-9-348710, JP-A-7-128785, JP-A-7-140589, JP-A-7- Specific examples include organoboron transition metal coordination complexes such as those described in Japanese Patent No. 306527 and Japanese Patent Laid-Open No. 7-292014.

ジスルホン化合物としては、特開昭61−166544号公報、特願2001−132318号明細書等記載される化合物等が挙げられる。   Examples of the disulfone compound include compounds described in JP-A No. 61-166544 and Japanese Patent Application No. 2001-132318.

オキシムエステル化合物としては、J.C.S. Perkin II (1979 )1653−1660)、J.C.S. Perkin II (1979)156−162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995)202−232、特開2000−66385号公報記載の化合物、特開2000−80068号公報、特表2004−534797号公報記載の化合物等が挙げられる。
本発明における光重合開始剤としては、感度、時安定性、後加熱時の着色の観点から下記一般式(3)で表されるオキシム系光重合開始剤である
Examples of oxime ester compounds include J.M. C. S. Perkin II (1979) 1653-1660), J. MoI. C. S. Perkin II (1979) 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995) 202-232, JP-A 2000-66385, compounds described in JP-A 2000-80068 and JP-T 2004-534797 Compounds and the like.
The photopolymerization initiator in the present invention, the sensitivity, an oxime-based photopolymerization initiator represented by the following formula in terms of through time stability, coloring at the time of post-heating (3).

Figure 0005184993
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上記一般式(3)中、R及びXは各々独立に一価の置換基を表し、Aは二価の有機基を表し、Arはアリール基を表す。nは1〜5の整数である。
上記一般式(3)におけるXとしては、炭素数1〜10のアルキル基、ハロゲン原子が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基が最も好ましい。Rは、炭素数1〜20のアシル基が好ましく、炭素数1〜5のアシル基が最も好ましい。Aは、炭素数1〜10のアルキレン基が好ましく、炭素数1〜5のアルキレン基が最も好ましい。Arは、フェニル基又はハロゲン原子含有アリール基が好ましく、ハロゲン原子含有アリール基が最も好ましい。nは、1〜3が好ましく、1が最も好ましい。
In the general formula (3), R and X each independently represent a monovalent substituent, A represents a divalent organic group, and Ar represents an aryl group. n is an integer of 1-5.
X in the general formula (3) is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom, and most preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. R is preferably an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, and most preferably an acyl group having 1 to 5 carbon atoms. A is preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and most preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. Ar is preferably a phenyl group or a halogen atom-containing aryl group, and most preferably a halogen atom-containing aryl group. n is preferably 1 to 3, and most preferably 1.

オキシム化合物の具体例としては、下記化合物をあげることができるが、好ましくは一般式(3)の化合物である。また下記に例示した化合物に限定されるものではない。   Specific examples of the oxime compound include the following compounds, and the compound of the general formula (3) is preferable. Moreover, it is not limited to the compound illustrated below.

Figure 0005184993
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オニウム塩化合物としては、例えば、S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.Eng.,18,387(1974)、T.S.Bal et al,Polymer,21,423(1980)に記載のジアゾニウム塩、米国特許第4,069,055号明細書、特開平4−365049号等に記載のアンモニウム塩、米国特許第4,069,055号、同4,069,056号の各明細書に記載のホスホニウム塩、欧州特許第104、143号、米国特許第339,049号、同第410,201号の各明細書、特開平2−150848号、特開平2−296514号の各公報に記載のヨードニウム塩などが挙げられる。   Examples of onium salt compounds include S.I. I. Schlesinger, Photogr. Sci. Eng. , 18, 387 (1974), T.A. S. Bal et al, Polymer, 21, 423 (1980), diazonium salts described in U.S. Pat. No. 4,069,055, ammonium salts described in JP-A-4-365049, U.S. Pat. No. 4,069, No. 055, No. 4,069,056, phosphonium salts described in European Patent Nos. 104 and 143, U.S. Pat. Nos. 339,049 and 410,201, JP Examples include iodonium salts described in JP-A No. -150848 and JP-A-2-296514.

本発明に好適に用いることのできるヨードニウム塩は、ジアリールヨードニウム塩であり、安定性の観点から、アルキル基、アルコキシ基、アリーロキシ基等の電子供与性基で2つ以上置換されていることが好ましい。また、その他の好ましいスルホニウム塩の形態として、トリアリールスルホニウム塩の1つの置換基がクマリン、アントアキノン構造を有し、300nm以上に吸収を有するヨードニウム塩などが好ましい。   The iodonium salt that can be suitably used in the present invention is a diaryl iodonium salt, and is preferably substituted with two or more electron donating groups such as an alkyl group, an alkoxy group, and an aryloxy group from the viewpoint of stability. . In addition, as another preferable form of the sulfonium salt, an iodonium salt in which one substituent of the triarylsulfonium salt has a coumarin or an anthraquinone structure and absorption at 300 nm or more is preferable.

本発明に好適に用いることのできるスルホニウム塩としては、欧州特許第370,693号、同390,214号、同233,567号、同297,443号、同297,442号、米国特許第4,933,377号、同161,811号、同410,201号、同339,049号、同4,760,013号、同4,734,444号、同2,833,827号、独国特許第2,904,626号、同3,604,580号、同3,604,581号の各明細書に記載のスルホニウム塩が挙げられ、安定性の感度点から好ましくは電子吸引性基で置換されていることが好ましい。電子吸引性基としては、ハメット値が0より大きいことが好ましい。好ましい電子吸引性基としては、ハロゲン原子、カルボン酸などが挙げられる。
また、その他の好ましいスルホニウム塩としては、トリアリールスルホニウム塩の1つの置換基がクマリン、アントアキノン構造を有し、300nm以上に吸収を有するスルホニウム塩が挙げられる。別の好ましいスルホニウム塩としては、トリアリールスルホニウム塩が、アリロキシ基、アリールチオ基を置換基に有する300nm以上に吸収を有するスルホニウム塩が挙げられる。
Examples of the sulfonium salt that can be suitably used in the present invention include European Patent Nos. 370,693, 390,214, 233,567, 297,443, 297,442, and U.S. Pat. 933,377, 161,811, 410,201, 339,049, 4,760,013, 4,734,444, 2,833,827, Germany Examples thereof include sulfonium salts described in the specifications of Patent Nos. 2,904,626, 3,604,580, and 3,604,581, and are preferably electron withdrawing groups from the viewpoint of stability. It is preferably substituted. The electron withdrawing group preferably has a Hammett value greater than zero. Preferred electron-withdrawing groups include halogen atoms and carboxylic acids.
Other preferable sulfonium salts include sulfonium salts in which one substituent of the triarylsulfonium salt has a coumarin or anthraquinone structure and absorbs at 300 nm or more. As another preferable sulfonium salt, a sulfonium salt in which the triarylsulfonium salt has an allyloxy group or an arylthio group as a substituent and has absorption at 300 nm or more can be mentioned.

また、オニウム塩化合物としては、J.V.Crivello et al,Macromolecules,10(6),1307(1977)、J.V.Crivello et al,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,17,1047(1979)に記載のセレノニウム塩、C.S.Wen et al,Teh,Proc.Conf.Rad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988)に記載のアルソニウム塩等のオニウム塩等が挙げられる。   Moreover, as an onium salt compound, J.M. V. Crivello et al, Macromolecules, 10 (6), 1307 (1977), J. MoI. V. Crivello et al, J.A. Polymer Sci. , Polymer Chem. Ed. , 17, 1047 (1979), a selenonium salt described in C.I. S. Wen et al, Teh, Proc. Conf. Rad. Curing ASIA, p478 Tokyo, Oct (1988), and onium salts such as arsonium salts.

アシルホスフィン(オキシド)化合物としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のイルガキュア819、ダロキュア4265、ダロキュアTPOなどが挙げられる。   Examples of the acylphosphine (oxide) compound include Irgacure 819, Darocur 4265, Darocur TPO and the like manufactured by Ciba Specialty Chemicals.

特に、本発明の黒色硬化性組成物を固体撮像素子のカラーフィルタ作製に使用する場合には、微細な画素をシャープな形状で形成する必要があるために、硬化性・基板密着性とともに微細な未露光部が、残渣なく現像されることが重要である。このような観点からは、一般式(3)で表されるオキシム系化合物である。特に、固体撮像素子において微細な画素を形成する場合、硬化の露光にステッパー露光を用いるが、この露光機は光重合開始剤に含まれるハロゲンにより損傷される虞があり、光重合開始剤の添加量も低く抑える必要がある。これらの点を考慮すれば、固体撮像素子の如き微細着色パターンを形成するには()光重合開始剤としての一般式(3)で表されるオキシム系化合物の使用が最も好ましいといえる。 In particular, when the black curable composition of the present invention is used for producing a color filter of a solid-state imaging device, it is necessary to form fine pixels with a sharp shape. It is important that the unexposed areas are developed without residue. From this point of view, an oxime compound represented by the general formula (3). In particular, when forming fine pixels in a solid-state image sensor, stepper exposure is used for curing exposure, but this exposure machine may be damaged by halogen contained in the photopolymerization initiator. It is necessary to keep the amount low. Considering these points, it can be said that the use of the oxime compound represented by the general formula (3) as a photopolymerization initiator ( D ) is most preferable for forming a finely colored pattern such as a solid-state imaging device.

本発明の黒色硬化性組成物に含有される(D)光重合開始剤の含有量は、硬化性組成物の全固形分に対し0.1〜50質量%であることが好ましく、より好ましくは0.5〜30質量%、特に好ましくは1〜20質量%である。この範囲で、良好な感度とパターン形成性が得られる。   The content of the (D) photopolymerization initiator contained in the black curable composition of the present invention is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably based on the total solid content of the curable composition. It is 0.5-30 mass%, Most preferably, it is 1-20 mass%. Within this range, good sensitivity and pattern formability can be obtained.

<(E)エチレン性不飽和二重結合を含有する化合物> <(E) Compound containing ethylenically unsaturated double bond>

本発明に用いることができるエチレン性不飽和二重結合を含有する化合物は、前記樹脂以外のものであって、少なくとも一個のエチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物であり、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも1個、好ましくは2個以上有する化合物から選ばれる。このような化合物群は当該産業分野において広く知られるものであり、本発明においてはこれらを特に限定無く用いることができる。これらは、例えばモノマー、プレポリマー、すなわち2量体、3量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物ならびにそれらの共重合体などの化学的形態をもつ。モノマー及びその共重合体の例としては、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など)や、そのエステル類、アミド類が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類が用いられる。また、ヒドロキシ基やアミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と単官能若しくは多官能イソシアネート類或いはエポキシ類との付加反応物、及び単官能若しくは、多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアネート基や、エポキシ基等の親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との付加反応物、更にハロゲン基や、トシルオキシ基等の脱離性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル或いはアミド類と単官能若しくは多官能のアルコール類、アミン類、チオール類との置換反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン、ビニルエーテル等に置き換えた化合物群を使用することも可能である。   The compound containing an ethylenically unsaturated double bond that can be used in the present invention is an addition-polymerizable compound having at least one ethylenically unsaturated double bond other than the above-mentioned resin, and has terminal ethylene. Selected from compounds having at least one, preferably two or more, unsaturated unsaturated bonds. Such a compound group is widely known in the industrial field, and can be used without any particular limitation in the present invention. These have chemical forms such as monomers, prepolymers, i.e. dimers, trimers and oligomers, or mixtures thereof and copolymers thereof. Examples of monomers and copolymers thereof include unsaturated carboxylic acids (for example, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), and esters and amides thereof. In this case, an ester of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic polyhydric alcohol compound, or an amide of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic polyvalent amine compound is used. In addition, an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a nucleophilic substituent such as a hydroxy group, an amino group or a mercapto group with a monofunctional or polyfunctional isocyanate or epoxy, and a monofunctional or polyfunctional compound. A dehydration condensation reaction product with a functional carboxylic acid is also preferably used. Further, an addition reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having an electrophilic substituent such as an epoxy group or an epoxy group with a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol, a halogen group or In addition, a substitution reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having a leaving substituent such as a tosyloxy group and a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol is also suitable. As another example, it is also possible to use a group of compounds substituted with unsaturated phosphonic acid, styrene, vinyl ether or the like instead of the unsaturated carboxylic acid.

脂肪族多価アルコール化合物と不飽和カルボン酸とのエステルのモノマーの具体例としては、アクリル酸エステルとして、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブタンジオールジアクリレート、テトラメチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、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(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリメチロールエタントリアクリレート、ヘキサンジオールジアクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、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テトラアクリレート、ジペンタエリスリトールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ソルビトールトリアクリレート、ソルビトールテトラアクリレート、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ポリエステルアクリレートオリゴマー、イソシアヌール酸EO変性トリアクリレート等がある。   Specific examples of the monomer of an ester of an aliphatic polyhydric alcohol compound and an unsaturated carboxylic acid include acrylic acid esters such as ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, 1,3-butanediol diacrylate, and tetramethylene glycol. Diacrylate, propylene glycol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, trimethylolethane triacrylate, hexanediol diacrylate, 1,4-cyclohexanediol diacrylate , Tetraethylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate , Pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, sorbitol triacrylate, sorbitol tetraacrylate, sorbitol pentaacrylate, sorbitol hexaacrylate, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, polyester acrylate oligomer, isocyanuric acid There are EO-modified triacrylate and the like.

メタクリル酸エステルとしては、テトラメチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールエタントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、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メタクリレート、ジペンタエリスリトールジメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ソルビトールトリメタクリレート、ソルビトールテトラメタクリレート、ビス〔p−(3−メタクリルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕ジメチルメタン、ビス−〔p−(メタクリルオキシエトキシ)フェニル〕ジメチルメタン等がある。   Methacrylic acid esters include tetramethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, trimethylolethane trimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,3-butanediol dimethacrylate, Hexanediol dimethacrylate, pentaerythritol dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol dimethacrylate, dipentaerythritol hexamethacrylate, sorbitol trimethacrylate, sorbitol tetramethacrylate, bis [p- (3-methacryloxy- 2-hydroxypro ) Phenyl] dimethyl methane, bis - [p- (methacryloxyethoxy) phenyl] dimethyl methane.

イタコン酸エステルとしては、エチレングリコールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコネート、1,3−ブタンジオールジイタコネート、1,4−ブタンジオールジイタコネート、テトラメチレングリコールジイタコネート、ペンタエリスリトールジイタコネート、ソルビトールテトライタコネート等がある。クロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、ソルビトールテトラジクロトネート等がある。イソクロトン酸エステルとしては、エチレングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトールジイソクロトネート、ソルビトールテトライソクロトネート等がある。マレイン酸エステルとしては、エチレングリコールジマレート、トリエチレングリコールジマレート、ペンタエリスリトールジマレート、ソルビトールテトラマレート等がある。   Itaconic acid esters include ethylene glycol diitaconate, propylene glycol diitaconate, 1,3-butanediol diitaconate, 1,4-butanediol diitaconate, tetramethylene glycol diitaconate, pentaerythritol diitaconate And sorbitol tetritaconate. Examples of crotonic acid esters include ethylene glycol dicrotonate, tetramethylene glycol dicrotonate, pentaerythritol dicrotonate, and sorbitol tetradicrotonate. Examples of isocrotonic acid esters include ethylene glycol diisocrotonate, pentaerythritol diisocrotonate, and sorbitol tetraisocrotonate. Examples of maleic acid esters include ethylene glycol dimaleate, triethylene glycol dimaleate, pentaerythritol dimaleate, and sorbitol tetramaleate.

その他のエステルの例として、例えば、特公昭51−47334号、特開昭57−196231号各公報記載の脂肪族アルコール系エステル類や、特開昭59−5240号、特開昭59−5241号、特開平2−226149号各公報記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1−165613号公報記載のアミノ基を含有するもの等も好適に用いられる。更に、前述のエステルモノマーは混合物としても使用することができる。   Examples of other esters include, for example, aliphatic alcohol esters described in JP-B-51-47334 and JP-A-57-196231, JP-A-59-5240, and JP-A-59-5241. Those having an aromatic skeleton described in JP-A-2-226149 and those containing an amino group described in JP-A-1-165613 are also preferably used. Furthermore, the ester monomers described above can also be used as a mixture.

さらに、酸基を含有するモノマーも使用でき、例えば、(メタ)アクリル酸、ペンタエリスリトールトリアクリレートコハク酸モノエステル、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートコハク酸モノエステル、ペンタエリスリトールトリアクリレートマレイン酸モノエステル、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートマレイン酸モノエステル、ペンタエリスリトールトリアクリレートフタル酸モノエステル、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートフタル酸モノエステル、ペンタエリスリトールトリアクリレートテトラヒドロフタル酸モノエステル、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートテトラヒドロフタル酸モノエステル等が挙げられる。これらの中では、ペンタエリスリトールトリアクリレートコハク酸モノエステル等が挙げられる。   Furthermore, monomers containing acid groups can also be used, for example, (meth) acrylic acid, pentaerythritol triacrylate succinic acid monoester, dipentaerythritol pentaacrylate succinic acid monoester, pentaerythritol triacrylate maleic acid monoester, dipenta Erythritol pentaacrylate maleic acid monoester, pentaerythritol triacrylate phthalic acid monoester, dipentaerythritol pentaacrylate phthalic acid monoester, pentaerythritol triacrylate tetrahydrophthalic acid monoester, dipentaerythritol pentaacrylate tetrahydrophthalic acid monoester It is done. In these, pentaerythritol triacrylate succinic acid monoester etc. are mentioned.

また、脂肪族多価アミン化合物と不飽和カルボン酸とのアミドのモノマーの具体例としては、メチレンビス−アクリルアミド、メチレンビス−メタクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−アクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−メタクリルアミド、ジエチレントリアミントリスアクリルアミド、キシリレンビスアクリルアミド、キシリレンビスメタクリルアミド等がある。その他の好ましいアミド系モノマーの例としては、特公昭54−21726記載のシクロへキシレン構造を有すものを挙げることができる。   Specific examples of amide monomers of aliphatic polyvalent amine compounds and unsaturated carboxylic acids include methylene bis-acrylamide, methylene bis-methacrylamide, 1,6-hexamethylene bis-acrylamide, 1,6-hexamethylene bis. -Methacrylamide, diethylenetriamine trisacrylamide, xylylene bisacrylamide, xylylene bismethacrylamide and the like. Examples of other preferable amide monomers include those having a cyclohexylene structure described in JP-B-54-21726.

また、イソシアネートと水酸基の付加反応を用いて製造されるウレタン系付加重合性化合物も好適であり、そのような具体例としては、例えば、特公昭48−41708号公報に記載されている1分子に2個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物に、下記一般式で表される化合物における水酸基を含有するビニルモノマーを付加させた1分子中に2個以上の重合性ビニル基を含有するビニルウレタン化合物等が挙げられる。   Further, urethane-based addition polymerizable compounds produced by using an addition reaction of isocyanate and hydroxyl group are also suitable. Specific examples thereof include, for example, one molecule described in JP-B-48-41708. A vinyl urethane compound containing two or more polymerizable vinyl groups in one molecule obtained by adding a vinyl monomer containing a hydroxyl group in a compound represented by the following general formula to a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups. Etc.

一般式 CH=C(R10)COOCHCH(R11)OH
(ただし、R10及びR11は、H又はCHを示す。)
Formula CH 2 = C (R 10) COOCH 2 CH (R 11) OH
(However, R 10 and R 11 represent H or CH 3. )

また、特開昭51−37193号、特公平2−32293号、特公平2−16765号各公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号、特公昭56−17654号、特公昭62−39417号、特公昭62−39418号各公報記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。更に、特開昭63−277653号、特開昭63−260909号、特開平1−105238号各公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることによっては、非常に感光スピードに優れた光重合性組成物を得ることができる。   Further, urethane acrylates such as those described in JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, JP-B-2-16765, JP-B-58-49860, JP-B-56-17654 Urethane compounds having an ethylene oxide skeleton described in JP-B-62-39417 and JP-B-62-39418 are also suitable. Furthermore, by using addition polymerizable compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, JP-A-1-105238 Can obtain a photopolymerizable composition having an excellent photosensitive speed.

その他の例としては、特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号各公報に記載されているようなポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸を反応させたエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタクリレートを挙げることができる。また、特公昭46−43946号、特公平1−40337号、特公平1−40336号各公報記載の特定の不飽和化合物や、特開平2−25493号公報記載のビニルホスホン酸系化合物等も挙げることができる。また、ある場合には、特開昭61−22048号公報記載のペルフルオロアルキル基を含有する構造が好適に使用される。更に日本接着協会誌vol.20、No.7、300〜308ページ(1984年)に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用することができる。   Other examples include reacting polyester acrylates, epoxy resins and (meth) acrylic acid as described in JP-A-48-64183, JP-B-49-43191 and JP-B-52-30490. And polyfunctional acrylates and methacrylates such as epoxy acrylates. Further, specific unsaturated compounds described in JP-B-46-43946, JP-B-1-40337, JP-B-1-40336, and vinylphosphonic acid-based compounds described in JP-A-2-25493 are also included. be able to. In some cases, a structure containing a perfluoroalkyl group described in JP-A-61-22048 is preferably used. Furthermore, Journal of Japan Adhesion Association vol. 20, no. 7, pages 300 to 308 (1984), which are introduced as photocurable monomers and oligomers, can also be used.

これらの付加重合性化合物について、その構造、単独使用か併用か、添加量等の使用方法の詳細は、黒色硬化性組成物の性能設計にあわせて任意に設定できる。例えば、次のような観点から選択される。
感度の点では1分子あたりの不飽和基含量が多い構造が好ましく、多くの場合、2官能以上が好ましい。また、画像部すなわち硬化膜の強度を高くするためには、3官能以上のものがよく、更に、異なる官能数・異なる重合性基(例えばアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン系化合物、ビニルエーテル系化合物)のものを併用することで、感度と強度の両方を調節する方法も有効である。硬化感度の観点から、(メタ)アクリル酸エステル構造を2個以上含有する化合物を用いることが好ましく、3個以上含有する化合物を用いることがより好ましく、4個以上含有する化合物を用いることが最も好ましい。また、硬化感度、および、未露光部の現像性の観点では、EO変性体を含有することが好ましい。また、硬化感度、および、露光部強度の観点ではウレタン結合を含有することが好ましい。
About these addition polymerizable compounds, the details of usage methods such as the structure, single use or combined use, addition amount and the like can be arbitrarily set according to the performance design of the black curable composition. For example, it is selected from the following viewpoints.
From the viewpoint of sensitivity, a structure having a large unsaturated group content per molecule is preferable, and in many cases, a bifunctional or higher functionality is preferable. Further, in order to increase the strength of the image area, that is, the cured film, those having three or more functionalities are preferable. Further, different functional numbers and different polymerizable groups (for example, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, styrenic compound, vinyl ether type). A method of adjusting both sensitivity and strength by using a compound) is also effective. From the viewpoint of curing sensitivity, it is preferable to use a compound containing two or more (meth) acrylic acid ester structures, more preferably a compound containing three or more, and most preferably a compound containing four or more. preferable. Moreover, it is preferable to contain an EO modified body from a viewpoint of hardening sensitivity and the developability of an unexposed part. Moreover, it is preferable to contain a urethane bond from a viewpoint of hardening sensitivity and exposure part intensity | strength.

また、黒色硬化性組成物中の他の成分(例えば、樹脂、光重合開始剤、顔料)との相溶性、分散性に対しても、付加重合化合物の選択・使用法は重要な要因であり、例えば、低純度化合物の使用や、2種以上の併用により相溶性を向上させうることがある。また、基板等との密着性を向上せしめる目的で特定の構造を選択することもあり得る。   In addition, the selection and use method of the addition polymerization compound is also an important factor for compatibility and dispersibility with other components (eg, resin, photopolymerization initiator, pigment) in the black curable composition. For example, the compatibility may be improved by using a low-purity compound or using two or more kinds in combination. In addition, a specific structure may be selected for the purpose of improving the adhesion with a substrate or the like.

以上の観点より、ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールAジアクリレートEO変性体、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(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリメチロールエタントリアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、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テトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、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、ソルビトールトリアクリレート、ソルビトールテトラアクリレート、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビトールヘキサアクリレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートEO変性体、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートEO変性体などが好ましいものとして挙げられ、また、市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS−10、UAB−140(山陽国策パルプ社製)、DPHA−40H(日本化薬社製)、UA−306H、UA−306T、UA−306I、AH−600、T−600、AI−600(共栄社製)、UA−7200(新中村化学社製)が好ましい。   From the above viewpoint, bisphenol A diacrylate, bisphenol A diacrylate EO modified product, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, trimethylolethane triacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate Acrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, sorbitol triacrylate, sorbitol tetraacrylate, sorbitol pentaacrylate, sorbitol hexaacrylate, tri (acryloyloxy D (I) Isocyanurate, pentaerythritol tetraacrylate EO modified product, dipentaerythritol hexaacrylate EO modified product, etc. are mentioned as preferable ones. Also, as commercially available products, urethane oligomer UAS-10, UAB-140 (Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd.) Manufactured), DPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), UA-306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoei), UA-7200 (Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.) Product).

中でも、ビスフェノールAジアクリレートEO変性体、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テトラアクリレート、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、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートEO変性体、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートEO変性体などが、市販品としては、DPHA−40H(日本化薬社製)、UA−306H、UA−306T、UA−306I、AH−600、T−600、AI−600(共栄社製)がより好ましい。   Among them, bisphenol A diacrylate EO modified, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, pentaerythritol tetraacrylate EO modified, di Examples of commercially available modified products such as pentaerythritol hexaacrylate EO include DPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), UA-306H, UA-306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 ( Kyoeisha) is more preferable.

本発明における(E)エチレン性不飽和二重結合を含有する化合物の含有量は、本発明の黒色硬化性組成物の固形分中に、1質量%〜90質量%であることが好ましく、5質量%〜80質量%であることがより好ましく、10質量%〜70質量%であることが更に好ましい。   The content of the compound (E) containing an ethylenically unsaturated double bond in the present invention is preferably 1% by mass to 90% by mass in the solid content of the black curable composition of the present invention. It is more preferably from 80% by mass to 80% by mass, and further preferably from 10% by mass to 70% by mass.

特に、本発明の黒色硬化性組成物をカラーフィルタの着色パターン形成に使用する場合、(E)エチレン性不飽和二重結合を含有する化合物の含有量は、上記の範囲において5質量%〜50質量%であることが好ましく、7質量%〜40質量%であることがより好ましく、10質量%〜35質量%であることが更に好ましい。   In particular, when the black curable composition of the present invention is used for forming a coloring pattern of a color filter, the content of the compound (E) containing an ethylenically unsaturated double bond is 5% by mass to 50% in the above range. The mass is preferably 7% by mass, more preferably 7% by mass to 40% by mass, and still more preferably 10% by mass to 35% by mass.

本発明の黒色硬化性組成物は、更に、必要に応じて、以下に詳述する任意成分を更に含有してもよい。
以下、本発明の黒色硬化性組成物が含有しうる任意成分について説明する。
The black curable composition of this invention may further contain the arbitrary components explained in full detail below as needed.
Hereinafter, optional components that the black curable composition of the present invention may contain will be described.

〔(F)増感剤〕
本発明の黒色硬化性組成物は、ラジカル開始剤のラジカル発生効率の向上、感光波長の長波長化の目的で、増感剤を含有していてもよい。
本発明に用いることができる増感剤としては、電子移動機構又はエネルギー移動機構で増感させるものが好ましい。
[(F) Sensitizer]
The black curable composition of the present invention may contain a sensitizer for the purpose of improving the radical generation efficiency of the radical initiator and increasing the photosensitive wavelength.
As the sensitizer that can be used in the present invention, those sensitized by an electron transfer mechanism or an energy transfer mechanism are preferable.

本発明の黒色硬化性組成物に用いられる増感剤としては、以下に列挙する化合物類に属しており、且つ、300nm〜450nmの波長領域に吸収波長を有するものが挙げられる。
即ち、例えば、多核芳香族類(例えば、フェナントレン、アントラセン、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、9,10−ジアルコキシアントラセン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、チオキサントン類(イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、クロロチオキサントン)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、フタロシアニン類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、アクリジンオレンジ、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン)、ケトクマリン、フェノチアジン類、フェナジン類、スチリルベンゼン類、アゾ化合物、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン類、カルバゾール類、ポルフィリン、スピロ化合物、キナクリドン、インジゴ、スチリル、ピリリウム化合物、ピロメテン化合物、ピラゾロトリアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、バルビツール酸誘導体、チオバルビツール酸誘導体、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、ミヒラーズケトンなどの芳香族ケトン化合物、N−アリールオキサゾリジノンなどのヘテロ環化合物などが挙げられる。
Examples of the sensitizer used in the black curable composition of the present invention include those belonging to the compounds listed below and having an absorption wavelength in a wavelength region of 300 nm to 450 nm.
That is, for example, polynuclear aromatics (for example, phenanthrene, anthracene, pyrene, perylene, triphenylene, 9,10-dialkoxyanthracene), xanthenes (for example, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal), Thioxanthones (isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, chlorothioxanthone), cyanines (eg thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanines (eg merocyanine, carbomerocyanine), phthalocyanines, thiazines (eg thionine, methylene blue, Toluidine blue), acridines (eg, acridine orange, chloroflavin, acriflavine), anthraquinones (eg, anthraquinone), squaryu (Eg, squalium), acridine orange, coumarins (eg, 7-diethylamino-4-methylcoumarin), ketocoumarins, phenothiazines, phenazines, styrylbenzenes, azo compounds, diphenylmethane, triphenylmethane, distyrylbenzenes Carbazoles, porphyrins, spiro compounds, quinacridone, indigo, styryl, pyrylium compounds, pyromethene compounds, pyrazolotriazole compounds, benzothiazole compounds, barbituric acid derivatives, thiobarbituric acid derivatives, acetophenone, benzophenone, thioxanthone, Michler's ketone, etc. Examples include aromatic ketone compounds and heterocyclic compounds such as N-aryloxazolidinones.

本発明の黒色硬化性組成物における増感剤として、より好ましい例としては、下記一般式(e−1)〜(e−4)で表される化合物が挙げられる。   More preferable examples of the sensitizer in the black curable composition of the present invention include compounds represented by the following general formulas (e-1) to (e-4).

Figure 0005184993
Figure 0005184993

(式(e−1)中、Aは硫黄原子又はNR50を表し、R50はアルキル基又はアリール基を表し、Lは隣接するA及び隣接炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R51、R52はそれぞれ独立に水素原子又は一価の非金属原子団を表し、R51、R52は互いに結合して、色素の酸性核を形成してもよい。Wは酸素原子又は硫黄原子を表す。) (In formula (e-1), A 1 represents a sulfur atom or NR 50 , R 50 represents an alkyl group or an aryl group, and L 1 represents the basicity of the dye in combination with adjacent A 1 and the adjacent carbon atom. Represents a nonmetallic atomic group forming a nucleus, R 51 and R 52 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent nonmetallic atomic group, and R 51 and R 52 are bonded to each other to form an acidic nucleus of a dye. W may represent an oxygen atom or a sulfur atom.)

Figure 0005184993
Figure 0005184993

(式(e−2)中、Ar及びArはそれぞれ独立にアリール基を表し、−L−による結合を介して連結している。ここでLは−O−又は−S−を表す。また、Wは式(e−1)に示したものと同義である。) (In Formula (e-2), Ar 1 and Ar 2 each independently represent an aryl group, and are linked via a bond with —L 2 —, where L 2 represents —O— or —S—. In addition, W is synonymous with that shown in Formula (e-1).)

Figure 0005184993
Figure 0005184993

(式(e−3)中、Aは硫黄原子又はNR59を表し、Lは隣接するA及び炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R53、R54、R55、R56、R57及びR58はそれぞれ独立に一価の非金属原子団の基を表し、R59はアルキル基又はアリール基を表す。) (In the formula (e-3), A 2 represents a sulfur atom or NR 59 , L 3 represents a nonmetallic atomic group that forms a basic nucleus of the dye in combination with adjacent A 2 and a carbon atom, R 53 , R 54 , R 55 , R 56 , R 57 and R 58 each independently represent a monovalent non-metallic atomic group, and R 59 represents an alkyl group or an aryl group.)

Figure 0005184993
Figure 0005184993

(式(e−4)中、A、Aはそれぞれ独立に−S−又は−NR62を表し、R62は置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基を表し、L、Lはそれぞれ独立に、隣接するA、A及び隣接炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R60、R61はそれぞれ独立に一価の非金属原子団を表し、又は互いに結合して脂肪族性又は芳香族性の環を形成することができる。) (In Formula (e-4), A 3 and A 4 each independently represent —S— or —NR 62 , R 62 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, and L 4 and L 5 each independently represent a nonmetallic atomic group that forms a basic nucleus of a dye in cooperation with adjacent A 3 and A 4 and adjacent carbon atoms, and R 60 and R 61 each independently represent a monovalent group. And can be bonded to each other to form an aliphatic or aromatic ring.)

本発明の黒色硬化性組成物中における増感剤の含有量は、深部への光吸収効率と開始分解効率の観点から、固形分換算で、0.1〜20質量%であることが好ましく、0.5〜15質量%がより好ましい。
増感剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
The content of the sensitizer in the black curable composition of the present invention is preferably 0.1 to 20% by mass in terms of solid content from the viewpoint of light absorption efficiency to the deep part and initiation decomposition efficiency. 0.5-15 mass% is more preferable.
A sensitizer may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

また、本発明の黒色硬化性組成物に含有しうる好ましい増感剤としては、上記増感剤の他、下記一般式(II)で表される化合物、及び後記一般式(III)で表される化合物から選択される少なくとも一種が挙げられる。
これらは一種単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
Moreover, as a preferable sensitizer which can be contained in the black curable composition of the present invention, in addition to the above sensitizer, a compound represented by the following general formula (II), and a general formula (III) described later are used. And at least one selected from the following compounds.
These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.

Figure 0005184993
Figure 0005184993

一般式(II)中、R11及びR12は、各々独立に一価の置換基を表し、R13、R14、R15及びR16は、各々独立に水素原子又は一価の置換基を表す。nは0〜5の整数を表し、n’は0〜5の整数を表し、n及びn’が両方とも0となることはない。nが2以上である場合、複数存在するR11はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。n’が2以上である場合、複数存在するR12はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。なお、一般式(II)において二重結合による異性体については、どちらかに限定されるものではない In general formula (II), R 11 and R 12 each independently represents a monovalent substituent, and R 13 , R 14 , R 15 and R 16 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent substituent. Represent. n represents an integer of 0 to 5, n ′ represents an integer of 0 to 5, and n and n ′ are not both 0. When n is 2 or more, a plurality of R 11 may be the same or different. When n ′ is 2 or more, a plurality of R 12 may be the same or different. In the general formula (II), the isomer by the double bond is not limited to either.

一般式(II)で表される化合物としては、波長365nmにおけるモル吸光係数εが500mol−1・L・cm−1以上であることが好ましく、波長365nmにおけるεが3000mol−1・L・cm−1以上であることがより好ましく、波長365nmにおけるεが20000mol−1・L・cm−1以上であることが最も好ましい。各波長でのモル吸光係数εの値が上記範囲であると、光吸収効率の観点から感度向上効果が高く好ましい。 The compound represented by the general formula (II) preferably has a molar extinction coefficient ε at a wavelength of 365 nm of 500 mol −1 · L · cm −1 or more, and ε at a wavelength of 365 nm of 3000 mol −1 · L · cm −. 1 or more is more preferable, and ε at a wavelength of 365 nm is most preferably 20000 mol −1 · L · cm −1 or more. It is preferable that the value of the molar extinction coefficient ε at each wavelength is in the above range because the sensitivity improvement effect is high from the viewpoint of light absorption efficiency.

一般式(II)で表される化合物の好ましい具体例を以下に例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、本明細書においては、化学式は簡略構造式により記載することもあり、特に元素や置換基の明示がない実線等は、炭化水素基を表す。
Although the preferable specific example of a compound represented by general formula (II) is illustrated below, this invention is not limited to these.
Note that in this specification, a chemical formula may be described by a simplified structural formula, and a solid line or the like that does not clearly indicate an element or a substituent particularly represents a hydrocarbon group.

Figure 0005184993
Figure 0005184993

Figure 0005184993
Figure 0005184993

一般式(III)中、Aは置換基を有してもよい芳香族環又はヘテロ環を表し、Xは酸
素原子、硫黄原子、又は−N(R23)−を表し、Yは酸素原子、硫黄原子、又は−N(R23)−を表す。R21、R22、及びR23は、それぞれ独立に、水素原子又は一価の非金属原子団を表し、A、R21、R22、及びR23は、それぞれ互いに結合して、脂肪族性又は芳香族性の環を形成してもよい。
In general formula (III), A represents an aromatic ring or a hetero ring which may have a substituent, X 2 represents an oxygen atom, a sulfur atom, or —N (R 23 ) —, and Y represents an oxygen atom. , sulfur atom, or -N (R 23) - represents a. R 21 , R 22 , and R 23 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent nonmetallic atomic group, and A, R 21 , R 22 , and R 23 are bonded to each other to form an aliphatic group Or you may form an aromatic ring.

一般式(III)において、R21、R22及びR23は、それぞれ独立に、水素原子又
は一価の非金属原子団を表す。R21、R22及びR23が一価の非金属原子を表す場合、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、置換若しくは非置換のアルケニル基、置換若しくは非置換の芳香族複素環残基、置換若しくは非置換のアルコキシ基、置換若しくは非置換のアルキルチオ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子であることが好ましい。
In the general formula (III), R 21 , R 22 and R 23 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent nonmetallic atomic group. When R 21 , R 22 and R 23 represent a monovalent nonmetal atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted aromatic group It is preferably a heterocyclic residue, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, a hydroxyl group, or a halogen atom.

一般式(III)で表される化合物は、光重合開始剤の分解効率向上の観点から、Yは酸
素原子、又は−N(R23)−が好ましい。R23は、それぞれ独立に、水素原子又は一価の非金属原子団を表す。更に、Yは−N(R23)−であることが最も好ましい。
In the compound represented by formula (III), Y is preferably an oxygen atom or —N (R 23 ) — from the viewpoint of improving the decomposition efficiency of the photopolymerization initiator. R 23 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent nonmetallic atomic group. Further, Y is most preferably —N (R 23 ) —.

以下、一般式(III)で表される化合物の好ましい具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。また、酸性核と塩基性核を結ぶ2重結合による異性体については明らかでなく、本発明はどちらかの異性体に限定されるものでもない。   Hereinafter, although the preferable specific example of a compound represented by general formula (III) is shown, this invention is not limited to this. Further, it is not clear about an isomer by a double bond connecting an acidic nucleus and a basic nucleus, and the present invention is not limited to either isomer.

Figure 0005184993
Figure 0005184993

〔(G)共増感剤〕
本発明の黒色硬化性組成物は、更に(G)共増感剤を含有することも好ましい。
本発明において共増感剤は、(D)光重合開始剤や(F)増感剤の活性放射線に対する感度を一層向上させる、或いは、酸素による(E)エチレン性不飽和二重結合を含有する化合物の重合阻害を抑制する等の作用を有する。
[(G) Co-sensitizer]
The black curable composition of the present invention preferably further contains (G) a co-sensitizer.
In the present invention, the co-sensitizer further improves the sensitivity of (D) the photopolymerization initiator and (F) the sensitizer to active radiation, or contains (E) an ethylenically unsaturated double bond due to oxygen. It has an action such as suppressing polymerization inhibition of the compound.

このような共増感剤の例としては、アミン類、例えば、M.R.Sanderら著「Journal of Polymer Society」第10巻3173頁(1972)、特公昭44−20189号公報、特開昭51−82102号公報、特開昭52−134692号公報、特開昭59−138205号公報、特開昭60−84305号公報、特開昭62−18537号公報、特開昭64−33104号公報、Research Disclosure 33825号記載の化合物等が挙げられ、具体的には、トリエタノールアミン、p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、p−ホルミルジメチルアニリン、p−メチルチオジメチルアニリン等が挙げられる。   Examples of such cosensitizers include amines such as M.I. R. Sander et al., “Journal of Polymer Society”, Vol. 10, 3173 (1972), Japanese Patent Publication No. 44-20189, Japanese Patent Publication No. 51-82102, Japanese Patent Publication No. 52-134692, Japanese Patent Publication No. 59-138205. No. 60-84305, JP-A 62-18537, JP-A 64-33104, Research Disclosure 33825, and the like. Specific examples include triethanolamine. P-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, p-formyldimethylaniline, p-methylthiodimethylaniline and the like.

共増感剤の別の例としては、チオール及びスルフィド類、例えば、特開昭53−702号公報、特公昭55−500806号公報、特開平5−142772号公報記載のチオール化合物、特開昭56−75643号公報のジスルフィド化合物等が挙げられ、具体的には、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、2−メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプト−4(3H)−キナゾリン、β−メルカプトナフタレン等が挙げられる。   Other examples of co-sensitizers include thiols and sulfides such as thiol compounds described in JP-A-53-702, JP-B-55-500806, JP-A-5-142772, No. 56-75643, such as 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercapto-4 (3H) -quinazoline, β-mercapto. And naphthalene.

また、共増感剤の別の例としては、アミノ酸化合物(例、N−フェニルグリシン等)、特公昭48−42965号公報記載の有機金属化合物(例、トリブチル錫アセテート等)、特公昭55−34414号公報記載の水素供与体、特開平6−308727号公報記載のイオウ化合物(例、トリチアン等)等が挙げられる。   Other examples of the co-sensitizer include amino acid compounds (eg, N-phenylglycine), organometallic compounds described in JP-B-48-42965 (eg, tributyltin acetate), JP-B 55- Examples include a hydrogen donor described in Japanese Patent No. 34414, a sulfur compound (eg, trithiane) described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-308727, and the like.

これら共増感剤の含有量は、重合成長速度と連鎖移動のバランスによる硬化速度の向上の観点から、本発明の黒色硬化性組成物の全固形分の質量に対し、0.1〜30質量%の範囲が好ましく、1〜25質量%の範囲がより好ましく、0.5〜20質量%の範囲が更に好ましい。   The content of these co-sensitizers is 0.1 to 30 mass with respect to the mass of the total solid content of the black curable composition of the present invention, from the viewpoint of improving the curing rate due to the balance between polymerization growth rate and chain transfer. % Is preferable, a range of 1 to 25% by mass is more preferable, and a range of 0.5 to 20% by mass is further preferable.

<その他の高分子>
本発明の黒色硬化性組成物は、分散安定性の向上、現像性制御などの観点から、他の高分子材料〔例えば、ポリアミドアミンとその塩、ポリカルボン酸とその塩、高分子量不飽和酸エステル、変性ポリウレタン、変性ポリエステル、変性ポリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル系共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物〕、および、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルカノールアミン等の分散剤をさらに添加することができる。このような他の高分子材料は、その構造からさらに直鎖状高分子、末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子に分類することができる。
<Other polymers>
The black curable composition of the present invention has other polymer materials [for example, polyamidoamine and its salt, polycarboxylic acid and its salt, high molecular weight unsaturated acid from the viewpoint of improving dispersion stability and developing property control. Ester, modified polyurethane, modified polyester, modified poly (meth) acrylate, (meth) acrylic copolymer, naphthalenesulfonic acid formalin condensate], and polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyoxyethylene alkylamine, alkanolamine A dispersant such as can be further added. Such other polymer materials can be further classified into linear polymers, terminal-modified polymers, graft polymers, and block polymers based on their structures.

前述の分散剤の他に、メタクリル酸/メタクリル酸ベンジル、好ましくは、酸価が20〜150mgKOHのメタクリル酸/メタクリル酸ベンジル等が挙げられる。   In addition to the above-mentioned dispersant, methacrylic acid / benzyl methacrylate, preferably, methacrylic acid / benzyl methacrylate having an acid value of 20 to 150 mgKOH can be used.

<重合禁止剤>
本発明においては、黒色硬化性組成物の製造中あるいは保存中において重合可能なエチレン性不飽和二重結合を有する化合物の不要な熱重合を阻止するために少量の熱重合防止剤を添加することが望ましい。
本発明に用いうる熱重合防止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩等が挙げられる。
<Polymerization inhibitor>
In the present invention, a small amount of a thermal polymerization inhibitor is added to prevent unnecessary thermal polymerization of a compound having an ethylenically unsaturated double bond that can be polymerized during the production or storage of the black curable composition. Is desirable.
Examples of the thermal polymerization inhibitor that can be used in the present invention include hydroquinone, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol, benzoquinone, 4,4′-thiobis (3-methyl-6). -T-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxyamine primary cerium salt and the like.

重合禁止剤の添加量は、黒色硬化性組成物の全固形分に対して、約0.01質量%〜約5質量%が好ましい。また必要に応じて、酸素による重合阻害を防止するためにベヘン酸やベヘン酸アミドのような高級脂肪酸誘導体等を添加して、塗布後の乾燥の過程で感光層の表面に偏在させてもよい。高級脂肪酸誘導体の添加量は、黒色硬化性組成物の全固形分の約0.5質量%〜約10質量%が好ましい。   The addition amount of the polymerization inhibitor is preferably about 0.01% by mass to about 5% by mass with respect to the total solid content of the black curable composition. If necessary, a higher fatty acid derivative such as behenic acid or behenic acid amide may be added to prevent polymerization inhibition due to oxygen, and it may be unevenly distributed on the surface of the photosensitive layer in the course of drying after coating. . The amount of the higher fatty acid derivative added is preferably about 0.5 mass% to about 10 mass% of the total solid content of the black curable composition.

<その他の添加剤>
さらに、本発明においては、硬化皮膜の物性を改良するために無機充填剤や、可塑剤等の公知の添加剤、基板密着性を向上させうる基板密着剤を加えてもよい。
可塑剤としては例えばジオクチルフタレート、ジドデシルフタレート、トリエチレングリコールジカプリレート、ジメチルグリコールフタレート、トリクレジルホスフェート、ジオクチルアジペート、ジブチルセバケート、トリアセチルグリセリン等があり、結合剤を使用した場合、エチレン性不飽和二重結合を有する化合物と結合剤との合計質量に対し10質量%以下添加することができる。
<Other additives>
Furthermore, in the present invention, in order to improve the physical properties of the cured film, a known additive such as an inorganic filler, a plasticizer, or a substrate adhesive that can improve the substrate adhesion may be added.
Examples of plasticizers include dioctyl phthalate, didodecyl phthalate, triethylene glycol dicaprylate, dimethyl glycol phthalate, tricresyl phosphate, dioctyl adipate, dibutyl sebacate, and triacetyl glycerin. 10 mass% or less can be added with respect to the total mass of the compound which has an ionic unsaturated double bond, and a binder.

本発明の黒色硬化性組成物を基板等の硬質材料表面に適用する場合には、該硬質材料表面との密着性を向上させるための添加剤(以下、「基板密着剤」と称する。)を加えてもよい。
基板密着剤としては、公知の材料を用いることができるが、特にシラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤を用いることが好ましい。
When the black curable composition of the present invention is applied to the surface of a hard material such as a substrate, an additive for improving the adhesion to the surface of the hard material (hereinafter referred to as “substrate adhesion agent”). May be added.
As the substrate adhesion agent, known materials can be used, but it is particularly preferable to use a silane coupling agent, a titanate coupling agent, or an aluminum coupling agent.

シラン系カップリング剤としては、例えば、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルジメトキシシラン、β−(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、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、アミノシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、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(β−メトキシエトキシ)シラン、オクタデシルジメチル[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、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、ビスアリルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、フェニルトリメトキシシラン、N−(3−アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、(メタクリロキシメチル)メチルジエトキシシラン、(アクリロキシメチル)メチルジメトキシシラン、等が挙げられる。
中でもγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、が好ましく、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが最も好ましい。
Examples of the silane coupling agent include γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyldimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxy. Silane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyl Triethoxysilane, γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane, γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane / hydrochloride, γ-glycidoxypro Pyrtrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, aminosilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ- Chloropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, octadecyldimethyl [3- (trimethoxysilyl) propyl ] Ammonium chloride, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethyl Chlorosilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, bisallyltrimethoxysilane, tetraethoxysilane, bis (trimethoxysilyl) hexane, phenyltrimethoxysilane, N- (3-acryloxy-2-hydroxy Propyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N- (3-methacryloxy-2-hydroxypropyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, (methacryloxymethyl) methyldiethoxysilane, (acryloxymethyl) methyldimethoxysilane , Etc.
Among them, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltri Ethoxysilane and phenyltrimethoxysilane are preferred, and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane is most preferred.

チタネート系カップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2,2−ジアリルオキシメチル)ビス(ジ−トリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、トリイソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、イソプロピルトリ(N−アミドエチル・アミノエチル)チタネート、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、ジイソステアロイルエチレンチタネート等が挙げられる。   Examples of titanate coupling agents include isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, tetraisopropyl bis (dioctyl phosphite) titanate, tetraoctyl bis (ditridecyl phosphite). ) Titanate, tetra (2,2-diallyloxymethyl) bis (di-tridecyl) phosphite titanate, bis (dioctylpyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctylpyrophosphate) ethylene titanate, isopropyltrioctanoyl titanate, isopropyldi Methacrylic isostearoyl titanate, isopropyl isostearoyl diacryl titanate, Li isopropyl tri (dioctyl phosphate) titanate, isopropyl tricumylphenyl titanate, isopropyl tri (N- amidoethyl-aminoethyl) titanate, dicumyl phenyloxy acetate titanate, diisostearoyl ethylene titanate.

アルミニウム系カップリング剤としては、例えば、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。   Examples of the aluminum coupling agent include acetoalkoxyaluminum diisopropylate.

基板密着剤の含有量は、硬化性組成物の未露光部に残渣が残らないようにする観点から、本発明の黒色硬化性組成物の全固形分に対して、0.1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以上20質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上10質量%以下であることが特に好ましい。   The content of the substrate adhesive is from 0.1% by mass to 30% with respect to the total solid content of the black curable composition of the present invention, from the viewpoint of leaving no residue in the unexposed part of the curable composition. It is preferably at most mass%, more preferably at least 0.5 mass% and at most 20 mass%, particularly preferably at least 1 mass% and at most 10 mass%.

<カラーフィルタ及びその製造方法>
次に、本発明のカラーフィルタ及びその製造方法について説明する。
本発明のカラーフィルタは、支持体上に、本発明の黒色硬化性組成物を用いてなるパターンを有することを特徴とする。
以下、本発明のカラーフィルタについて、その製造方法(本発明のカラーフィルタの製造方法)を通じて詳述する。
<Color filter and manufacturing method thereof>
Next, the color filter of the present invention and the manufacturing method thereof will be described.
The color filter of this invention has the pattern which uses the black curable composition of this invention on a support body, It is characterized by the above-mentioned.
Hereinafter, the color filter of the present invention will be described in detail through its manufacturing method (color filter manufacturing method of the present invention).

本発明のカラーフィルタの製造方法は、支持体上に、本発明の黒色硬化性組成物を塗布して硬化性組成物層を形成する工程(以下、適宜「硬化性組成物層形成工程」と略称する。)と、前記硬化性組成物層をマスクを介して露光する工程(以下、適宜「露光工程」と略称する。)と、露光後の前記硬化性組成物層を現像して着色パターンを形成する工程(以下、適宜「現像工程」と略称する。)と、を含むことを特徴とする。   The method for producing a color filter of the present invention comprises a step of applying the black curable composition of the present invention on a support to form a curable composition layer (hereinafter referred to as “curable composition layer forming step” as appropriate). Abbreviated), a step of exposing the curable composition layer through a mask (hereinafter abbreviated as “exposure step” where appropriate), and developing the curable composition layer after exposure to develop a colored pattern. (Hereinafter, abbreviated as “development process” where appropriate).

具体的には、本発明の黒色硬化性組成物を、直接又は他の層を介して支持体(基板)上に塗布して、硬化性組成物層を形成し(硬化性組成物層形成工程)、所定のマスクパターンを介して露光し、光照射された塗布膜部分だけを硬化させ(露光工程)、現像液で現像することによって(現像工程)、各色の画素からなるパターン状皮膜を形成し、本発明のカラーフィルタを製造することができる。
以下、本発明のカラーフィルタの製造方法における各工程について説明する。
Specifically, the black curable composition of the present invention is applied directly or via another layer onto a support (substrate) to form a curable composition layer (curable composition layer forming step). ), Exposing through a predetermined mask pattern, curing only the light-irradiated coating film part (exposure process), and developing with a developer (development process) to form a pattern film composed of pixels of each color Thus, the color filter of the present invention can be manufactured.
Hereinafter, each process in the manufacturing method of the color filter of this invention is demonstrated.

〔硬化性組成物層形成工程〕
硬化性組成物層形成工程では、支持体上に、本発明の黒色硬化性組成物を塗布して硬化性組成物層を形成する。
[Curable composition layer forming step]
In the curable composition layer forming step, the black curable composition of the present invention is applied on the support to form a curable composition layer.

本工程に用いうる支持体としては、例えば、液晶表示装置等に用いられるソーダガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、石英ガラス及びこれらに透明導電膜を付着させたものや、固体撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えばシリコン基板等や、相補性金属酸化膜半導体(CMOS)等が挙げられる。これらの基板は、各画素を隔離するブラックストライプが形成されている場合もある。
また、これらの支持体上には、必要により、上部の層との密着改良、物質の拡散防止或いは基板表面の平坦化のために下塗り層を設けてもよい。
As the support that can be used in this step, for example, soda glass, Pyrex (registered trademark) glass, quartz glass, and the like obtained by attaching a transparent conductive film to these, a solid-state imaging device, etc. Examples thereof include a photoelectric conversion element substrate such as a silicon substrate and a complementary metal oxide semiconductor (CMOS). These substrates may have black stripes that separate pixels.
Further, an undercoat layer may be provided on these supports, if necessary, in order to improve adhesion to the upper layer, prevent diffusion of substances, or flatten the substrate surface.

支持体上への本発明の黒色硬化性組成物の塗布方法としては、スリット塗布、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の塗布方法を適用することができる。   As a coating method of the black curable composition of the present invention on the support, various coating methods such as slit coating, ink jet method, spin coating, cast coating, roll coating, screen printing method and the like can be applied. .

黒色硬化性組成物の塗布膜厚としては、乾燥後の厚みで0.1μm〜10μmが好ましく、0.2μm〜5μmがより好ましく、0.2μm〜3μmが更に好ましい。
また、固体撮像素子用のカラーフィルタを製造する際には、黒色硬化性組成物の塗布膜厚としては、解像度と現像性の観点から、乾燥後の厚みで0.35μm〜1.5μmが好ましく、0.40μm〜1.0μmがより好ましい。
The coating thickness of the black curable composition is preferably 0.1 μm to 10 μm, more preferably 0.2 μm to 5 μm, and still more preferably 0.2 μm to 3 μm in terms of the thickness after drying.
Moreover, when manufacturing the color filter for solid-state image sensors, as a coating film thickness of a black curable composition, 0.35 micrometer-1.5 micrometers in the thickness after drying are preferable from a viewpoint of resolution and developability. 0.40 μm to 1.0 μm is more preferable.

支持体上に塗布された黒色硬化性組成物は、通常、70℃〜110℃で2分〜4分程度の条件下で乾燥され、黒色硬化性組成物層が形成される。   The black curable composition coated on the support is usually dried at 70 ° C. to 110 ° C. for about 2 minutes to 4 minutes to form a black curable composition layer.

〔露光工程〕
露光工程では、前記黒色硬化性組成物層形成工程において形成された黒色硬化性組成物層をマスクを介して露光し、光照射された塗布膜部分だけを硬化させる。
露光は放射線の照射により行うことが好ましく、露光に際して用いることができる放射線としては、特に、g線、h線、i線等の紫外線が好ましく用いられ、高圧水銀灯がより好まれる。照射強度は5mJ/cm〜1500mJ/cmが好ましく、10mJ/cm〜1000mJ/cmがより好ましく、10mJ/cm〜800mJ/cmが最も好ましい。
[Exposure process]
In the exposure step, the black curable composition layer formed in the black curable composition layer forming step is exposed through a mask, and only the coating film portion irradiated with light is cured.
The exposure is preferably performed by irradiation of radiation, and as radiation that can be used for exposure, ultraviolet rays such as g-line, h-line, and i-line are preferably used, and a high-pressure mercury lamp is more preferable. The irradiation intensity is preferably from 5mJ / cm 2 ~1500mJ / cm 2 , more preferably 10mJ / cm 2 ~1000mJ / cm 2 , 10mJ / cm 2 ~800mJ / cm 2 being most preferred.

〔現像工程〕
露光工程に次いで、アルカリ現像処理(現像工程)を行い、露光工程における光未照射部分をアルカリ水溶液に溶出させる。これにより、光硬化した部分だけが残る。
現像液としては、下地の回路などにダメージを起さない、有機アルカリ現像液が望ましい。現像温度としては通常20℃〜30℃であり、現像時間は20〜90秒である。
[Development process]
Subsequent to the exposure step, an alkali development treatment (development step) is performed, and the light non-irradiated part in the exposure step is eluted in an alkaline aqueous solution. Thereby, only the photocured part remains.
As the developer, an organic alkali developer that does not damage the underlying circuit or the like is desirable. The development temperature is usually 20 ° C. to 30 ° C., and the development time is 20 to 90 seconds.

現像液に用いるアルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム等の無機現像液も使用可能であるが、好ましくは有機系現像液であり、具体的には、例えば、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ−[5、4、0]−7−ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物を濃度が0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜1質量%となるように純水で希釈したアルカリ性水溶液が使用される。なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合には、一般に現像後純水で洗浄(リンス)する。   As the alkali used in the developer, for example, an inorganic developer such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium oxalate, sodium metaoxalate or the like can be used, but preferably an organic developer. Specifically, for example, aqueous ammonia, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5, 4, An alkaline aqueous solution obtained by diluting an organic alkaline compound such as 0] -7-undecene with pure water to a concentration of 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 1% by mass is used. In the case where a developer composed of such an alkaline aqueous solution is used, it is generally washed (rinsed) with pure water after development.

なお、本発明のカラーフィルタの製造方法においては、上述した、黒色硬化性組成物層形成工程、露光工程、及び現像工程を行った後に、必要により、形成された着色パターンを加熱及び/又は露光により硬化する硬化工程を含んでいてもよい。   In addition, in the manufacturing method of the color filter of this invention, after performing the black curable composition layer formation process mentioned above, an exposure process, and the image development process, the formed colored pattern is heated and / or exposed as needed. It may include a curing step for curing.

以上説明した、黒色硬化性組成物層形成工程、露光工程、及び現像工程(更に、必要により硬化工程)を所望の色相数だけ繰り返すことにより、所望の色相よりなるカラーフィルタが作製される。   By repeating the black curable composition layer forming step, the exposure step, and the developing step (and the curing step if necessary) described above for the desired number of hues, a color filter having a desired hue is produced.

本発明のカラーフィルタは、本発明の黒色硬化性組成物を用いているため、形成されたパターンが支持体基板との高い密着性を示し、硬化した組成物は耐現像性に優れるため、露光感度に優れ、露光部の基板との密着性が良好であり、かつ、所望の断面形状を与える高解像度のパターンを形成することができる。従って、液晶表示装置やCCD等の固体撮像素子に好適に用いることができ、特に100万画素を超えるような高解像度のCCD素子やCMOS等に好適である。つまり、本発明のカラーフィルタは、固体撮像素子に適用されることが好ましい。
本発明の遮光性カラーフィルタは、例えば、CCDを構成する各画素の受光部と集光するためのマイクロレンズとの間や、受光部周辺に配置される遮光性カラーフィルタとして用いることができる。
Since the color filter of the present invention uses the black curable composition of the present invention, the formed pattern exhibits high adhesion to the support substrate, and the cured composition is excellent in development resistance. It is possible to form a high-resolution pattern that is excellent in sensitivity, has good adhesion to the substrate of the exposed portion, and gives a desired cross-sectional shape. Therefore, it can be suitably used for a solid-state imaging device such as a liquid crystal display device or a CCD, and is particularly suitable for a high-resolution CCD device or CMOS that exceeds 1 million pixels. That is, the color filter of the present invention is preferably applied to a solid-state image sensor.
The light-shielding color filter of the present invention can be used, for example, as a light-shielding color filter disposed between a light receiving portion of each pixel constituting a CCD and a microlens for condensing or around the light receiving portion.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明がこれらにより限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these. Unless otherwise specified, “part” is based on mass.

(合成例1)樹脂1の合成
メタクリル酸18g、メタクリル酸ベンジル80g、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)1.0g、および1−メトキシ−2−プロパノール100gを混合した滴下用モノマー溶液を、窒素雰囲気下、80℃に加熱した1−メトキシ−2−プロパノール100gに6時間かけて滴下した。その後、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)1.0gを添加し、90℃に昇温後、2時間加熱した。この溶液に1−メトキシ−2−プロパノールを添加し、30質量%の溶液とした。
(Synthesis Example 1) Synthesis of Resin 1 For dropwise addition of 18 g of methacrylic acid, 80 g of benzyl methacrylate, 1.0 g of 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate), and 100 g of 1-methoxy-2-propanol The monomer solution was added dropwise to 100 g of 1-methoxy-2-propanol heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. Thereafter, 1.0 g of 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate) was added, heated to 90 ° C., and heated for 2 hours. 1-methoxy-2-propanol was added to this solution to make a 30% by mass solution.

(合成例2〜9)樹脂2〜9の合成
表1に記載のモノマー、開始剤を用いて、滴下用モノマー溶液を調整した以外は合成例1と同様の合成を行い、樹脂2〜9を得た。なお、表1の開始剤Aは2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)、開始剤Bは2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)である。また化合物Xの構造は下記の構造である。
(Synthesis Examples 2-9) Synthesis of Resins 2-9 Using the monomers and initiators listed in Table 1, the same synthesis as in Synthesis Example 1 was performed except that the monomer solution for dropping was adjusted. Obtained. The initiator A in Table 1 is 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate), and the initiator B is 2,2′-azobis (isobutyronitrile). Moreover, the structure of the compound X is the following structure.

Figure 0005184993
Figure 0005184993

(合成例10)樹脂10の合成
メタクリル酸20g、メタクリル酸ベンジル80g、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)1.0g、および1−メトキシ−2−プロパノール100gを混合した滴下用モノマー溶液を、窒素雰囲気下、80℃に加熱した1−メトキシ−2−プロパノール100gに6時間かけて滴下し、さらに2時間加熱した。滴下後、得られた溶液をメタノール200mL、水800mLの混合溶媒に滴下した。得られた固体をろ過で採取し、乾燥後、1−メトキシ−2−プロパノールの30質量%の溶液とした。
(Synthesis Example 10) Synthesis of Resin 10 For dropwise addition of 20 g of methacrylic acid, 80 g of benzyl methacrylate, 1.0 g of 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate), and 100 g of 1-methoxy-2-propanol The monomer solution was added dropwise to 100 g of 1-methoxy-2-propanol heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours, and further heated for 2 hours. After the dropwise addition, the obtained solution was added dropwise to a mixed solvent of 200 mL of methanol and 800 mL of water. The obtained solid was collected by filtration and dried to give a 30% by mass solution of 1-methoxy-2-propanol.

(合成例11)樹脂11の合成
メタクリル酸20g、メタクリル酸ベンジル80g、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)1.0g、および1−メトキシ−2−プロパノール100gを混合した滴下用モノマー溶液を、窒素雰囲気下、80℃に加熱した1−メトキシ−2−プロパノール100gに6時間かけて滴下し、さらに2時間加熱した。この溶液に、1−メトキシ−2−プロパノールを添加し、30質量%の溶液とした。
(Synthesis Example 11) Synthesis of Resin 11 For dropwise addition of 20 g of methacrylic acid, 80 g of benzyl methacrylate, 1.0 g of 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate), and 100 g of 1-methoxy-2-propanol The monomer solution was added dropwise to 100 g of 1-methoxy-2-propanol heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours, and further heated for 2 hours. To this solution, 1-methoxy-2-propanol was added to make a 30% by mass solution.

(合成例12)樹脂12の合成
メタクリル酸20g、メタクリル酸ベンジル80g、1−メトキシ−2−プロパノール100gを混合した溶液を、窒素雰囲気下、80℃に加熱した。次に、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)1.0gを添加し、2時間加熱した。次に、2,2‘−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)を0.05g添加し、2時間加熱した。さらに、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)0.05gを添加し、90℃に昇温し、2時間加熱した。この溶液に、1−メトキシ−2−プロパノールを添加し、30質量%の溶液とした。
(Synthesis Example 12) Synthesis of Resin 12 A solution in which 20 g of methacrylic acid, 80 g of benzyl methacrylate, and 100 g of 1-methoxy-2-propanol were mixed was heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. Next, 1.0 g of 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate) was added and heated for 2 hours. Next, 0.05 g of 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate) was added and heated for 2 hours. Further, 0.05 g of 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate) was added, heated to 90 ° C. and heated for 2 hours. To this solution, 1-methoxy-2-propanol was added to make a 30% by mass solution.

(合成例13)樹脂13の合成
メタクリル酸20g、メタクリル酸ベンジル80g、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)5.0g、1−メトキシ−2−プロパノール100gを混合した滴下用モノマー溶液を、窒素雰囲気下、80℃に加熱した1−メトキシ−2−プロパノール100gに6時間かけて滴下した。その後、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオン酸メチル)1.0gを添加し、90℃に昇温後、2時間加熱した。この溶液に1−メトキシ−2−プロパノールを添加し、30質量%の溶液とした。
(Synthesis Example 13) Synthesis of Resin 13 A monomer for dropping in which 20 g of methacrylic acid, 80 g of benzyl methacrylate, 5.0 g of 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate), and 100 g of 1-methoxy-2-propanol were mixed. The solution was added dropwise to 100 g of 1-methoxy-2-propanol heated to 80 ° C. in a nitrogen atmosphere over 6 hours. Thereafter, 1.0 g of 2,2′-azobis (methyl 2-methylpropionate) was added, heated to 90 ° C., and heated for 2 hours. 1-methoxy-2-propanol was added to this solution to make a 30% by mass solution.

表1に樹脂1〜13の重量平均分子量、多分散度、酸価、残存モノマー量を示した。なお、残存モノマー量は高速液体クロマトグラフィー(測定機:Waters社製Waters2695、カラム:島津製作所製Shim−packCLC−ODS(6.0mm×15cm、溶離液:テトラヒドロフラン/水(リン酸0.1vol%、トリエチルアミン0.1vol%含有)=65/35)を用いて定量した。
また表1で、モノマー1、モノマー2、モノマー3、および開始剤の欄の( )内は、使用した各素材の質量部を表す。
Table 1 shows the weight average molecular weight, polydispersity, acid value, and residual monomer amount of Resins 1-13. The amount of residual monomer was determined by high performance liquid chromatography (measuring device: Waters 2695 manufactured by Waters, column: Shim-pack CLC-ODS (6.0 mm × 15 cm, manufactured by Shimadzu Corporation), eluent: tetrahydrofuran / water (phosphoric acid 0.1 vol%, Quantification was carried out using 0.1 vol% of triethylamine) = 65/35).
In Table 1, the numbers in parentheses in the columns of monomer 1, monomer 2, monomer 3, and initiator represent parts by mass of each material used.

Figure 0005184993
Figure 0005184993

参考例1)
(分散液の調製)
チタンブラック13M−T(株式会社ジェムコ製)45部、ソルスパース36000
(アビシア社製)10部、樹脂(1)10部を混合し、二本ロールにて高粘度分散処理を施した。このときの粘度を粘度Aとする。
次に、得られた分散物に樹脂(1)10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部を添加し、3000rpmの条件でホモジナイザーを用いて3時間攪拌した。得られた混合溶液を、0.3mmジルコニアビーズを用いて、分散機(商品名 ディスパーマット GETZMANN社製)にて5時間微分散処理を施して、分散液(L−1)を調製した。このときの粘度を粘度Bとする。
( Reference Example 1)
(Preparation of dispersion)
Titanium Black 13M-T (Gemco Co., Ltd.) 45 parts, Solsperse 36000
10 parts (manufactured by Abyssia) and 10 parts of resin (1) were mixed and subjected to high viscosity dispersion treatment with two rolls. The viscosity at this time is designated as viscosity A.
Next, 10 parts of the resin (1) and 200 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate were added to the obtained dispersion, and the mixture was stirred for 3 hours using a homogenizer at 3000 rpm. The obtained mixed solution was subjected to fine dispersion treatment with a disperser (trade name: Dispermat GETZMANN) for 5 hours using 0.3 mm zirconia beads to prepare a dispersion (L-1). The viscosity at this time is designated as viscosity B.

(黒色硬化性組成物の調製)
下記に従い、黒色硬化性組成物(M−1)を調製した。
・樹脂(1) 1.6部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 2.3部
・エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート 0.8部
・分散液(L−1) 30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 10部
・エチル−3−エトキシプロピオネート 8部
・開始剤:表2に記載 0.8部
(Preparation of black curable composition)
A black curable composition (M-1) was prepared according to the following.
Resin (1) 1.6 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 2.3 parts Ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate 0.8 parts Dispersion (L-1) 30 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 10 parts Ethyl -3-Ethoxypropionate 8 parts / initiator: listed in Table 2 0.8 parts

(固体撮像子用遮光性カラーフィルタの作成、及び評価)
上記の黒色硬化性組成物M−1を用いて、プリベーク後の膜厚が1.0μmになるようにスピンコートの塗布回転数を調整し、シリコンウエハ上に均一に塗布し、表面温度120℃で120秒間ホットプレートでの加熱処理(プリベーク)をして、塗膜が1.0μmのシリコンウエハ基板を得た。
次いで、i線ステッパー、FPA−3000iS+(キャノン(株)製)を使用し、3.0mmラインアンドスペース状パターン用フォトマスクを介して、100〜5000mJ/cmの範囲の露光量を、100mJ/cmの刻みで変化させて照射した。
照射後に、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)0.3%水溶液を用いて、23℃にて60秒間パドル現像を行い、その後、純水を用いて20秒スピンシャワーにて、リンスを行い、更に純水にて水洗を行った。その後、付着した水滴を高圧のエアーで除去し、基板を自然乾燥させ、黒色画像パターン(3.0μmのラインアンドスペース状パターン)を得た。
(Production and evaluation of light-shielding color filter for solid-state image sensor)
Using the above black curable composition M-1, the spin coating speed was adjusted so that the film thickness after pre-baking was 1.0 μm, and the film was uniformly coated on a silicon wafer, and the surface temperature was 120 ° C. Then, a heat treatment (prebaking) with a hot plate was performed for 120 seconds to obtain a silicon wafer substrate having a coating film of 1.0 μm.
Next, using an i-line stepper, FPA-3000iS + (manufactured by Canon Inc.), an exposure dose in the range of 100 to 5000 mJ / cm 2 is set to 100 mJ / cm 2 through a 3.0 mm line and space pattern photomask. Irradiation was performed while changing in steps of cm 2 .
After the irradiation, paddle development is performed for 60 seconds at 23 ° C. using a 0.3% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH), and then rinse is performed using pure water for 20 seconds in a spin shower. Washed with pure water. Thereafter, the attached water droplets were removed with high-pressure air, and the substrate was naturally dried to obtain a black image pattern (3.0 μm line-and-space pattern).

(評価)
上記のようにして得られた黒色硬化性組成物M−1を用いて、以下のような評価を行った。その結果を表2に示す。
(Evaluation)
The following evaluation was performed using the black curable composition M-1 obtained as described above. The results are shown in Table 2.

−基板密着性評価−
SEMでパターンを100本観察し、パターン欠損が観察できなくなる露光量を測定した。この露光量が小さいほど、基板密着性が高いことを表す。
−経時安定性評価−
黒色硬化性組成物を25℃で保管し、黒色硬化性組成物調製時の粘度と保管から7日後の粘度とを測定し、表2に経時安定性として、(7日後の粘度−初期粘度)の差異を示した。数値が小さいほど経時安定性が良好であることを示す。
-Evaluation of substrate adhesion-
100 patterns were observed with SEM, and the exposure amount at which pattern defects could not be observed was measured. It represents that board | substrate adhesiveness is so high that this exposure amount is small.
-Evaluation of stability over time-
The black curable composition was stored at 25 ° C., the viscosity at the time of preparing the black curable composition and the viscosity after 7 days from storage were measured, and the stability over time is shown in Table 2 as (viscosity after 7 days−initial viscosity). The difference was shown. The smaller the value, the better the stability over time.

(実施例4、8、参考例2、3、5〜7、9〜16、比較例1、2)
参考例1の樹脂(1)及び開始剤を表2に記載の樹脂、開始剤に変えた以外は参考例1と同様に行い、基板密着性を評価した。
表2に示した開始剤は、
A:IRGACURE OXE02(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
B:IRGACURE 379(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
C:DAROCURE TPO(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
D:下記化合物
E:下記化合物
を表す。A、B、C、D及びEの構造を下記に示す。
(Examples 4 and 8, Reference Examples 2, 3, 5 to 7 , 9 to 16, Comparative Examples 1 and 2)
Substrate adhesion was evaluated in the same manner as in Reference Example 1 except that the resin (1) and initiator in Reference Example 1 were replaced with the resins and initiators listed in Table 2.
The initiators shown in Table 2 are
A: IRGACURE OXE02 (Ciba Specialty Chemicals)
B: IRGACURE 379 (Ciba Specialty Chemicals)
C: DAROCURE TPO (Ciba Specialty Chemicals)
D: The following compound E: The following compound is represented. The structures of A, B, C, D and E are shown below.

Figure 0005184993
Figure 0005184993

Figure 0005184993
Figure 0005184993

表2から、本発明の黒色硬化性組成物を用いた実施例4、8は、いずれも最低露光量が小さく、小さい露光量でもパターンの欠損がないことがわかる。これに対し、重量平均分子量が本発明の範囲を逸脱した樹脂を用いた比較例1および比較例2は、最低露光量が大きく必要であり、低露光量ではパターン欠損のしやすいものであることがわかる。
また、比較例の経時安定性は数値が大きく、黒色硬化性組成物の経時安定性が不良である。これに対し本発明の実施例は、経時安定性にも優れていることがわかる。
From Table 2, it can be seen that in Examples 4 and 8 using the black curable composition of the present invention, the minimum exposure amount is small, and there is no pattern defect even at a small exposure amount. On the other hand, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 using a resin whose weight average molecular weight deviates from the scope of the present invention requires a large minimum exposure amount, and pattern loss tends to occur at a low exposure amount. I understand.
Moreover, the temporal stability of the comparative example has a large numerical value, and the temporal stability of the black curable composition is poor. On the other hand, it can be seen that the examples of the present invention are excellent in stability over time.

参考例17)
<固体撮像素子の作製>
−有彩色硬化性組成物の調製−
参考例1で調製した黒色硬化性組成物M−1において、黒色顔料であるチタンブラック13M−T〔株式会社ジェムコ製〕を、下記有彩色顔料に替えた以外は参考例1と同様にして、それぞれ赤色(R)用有彩色硬化性組成物C−1、緑色(G)用有彩色硬化性組成物C−2、及び青色(B)用有彩色硬化性組成物C−3を調製した。
( Reference Example 17)
<Production of solid-state image sensor>
-Preparation of chromatic color curable composition-
In the black curable composition M-1 prepared in Reference Example 1, titanium black 13M-T [manufactured by Gemco Co., Ltd.], which is a black pigment, was replaced with the following chromatic pigment in the same manner as in Reference Example 1, A chromatic curable composition for red (R) C-1, a chromatic curable composition for green (G) C-2, and a chromatic curable composition for blue (B) C-3 were prepared.

RGB各色有彩色画素形成用有彩色顔料
・赤色(R)用顔料
C.I.ピグメントレッド254
・緑色(G)用顔料
C.I.ピグメント グリーン36とC.I.ピグメント イエロー219との30/70〔質量比〕混合物
・青色(B)用顔料
C.I.ピグメント ブルー15:6とC.I.ピグメント バイオレット23との30/70〔質量比〕混合物
Chromatic pigment for forming chromatic pixels for each color of RGB, pigment for red (R) C.I. I. Pigment Red 254
-Green (G) pigment C.I. I. Pigment Green 36 and C.I. I. Pigment Yellow 219 30/70 [mass ratio] mixture and blue (B) pigment C.I. I. Pigment Blue 15: 6 and C.I. I. 30/70 [mass ratio] mixture with pigment violet 23

−固体撮像素子用のカラーフィルタの作製−
前記参考例1で作製した固体撮像素子用遮光性カラーフィルタをブラックマトリックスとし、該ブラックマトリックス上に、前記赤色(R)用有彩色硬化性組成物C−1を用いて、実施例1に記載の方法と同じ要領で赤色(R)の着色パターンを形成した。さらに、同様にして緑色(G)、及び青色(B)の有彩色パターンを順次形成して固体撮像素子用のカラーフィルタを作製した。
-Production of color filters for solid-state image sensors-
The light-shielding color filter for a solid-state imaging device prepared in Reference Example 1 is used as a black matrix, and the red (R) chromatic curable composition C-1 is used on the black matrix, as described in Example 1. A red (R) colored pattern was formed in the same manner as described above. Further, similarly, a chromatic color pattern of green (G) and blue (B) was sequentially formed to produce a color filter for a solid-state imaging device.

−評価−
得られた固体撮像素子用のカラーフィルタを固体撮像素子に組み込んだところ、該固体撮像素子は、固体撮像素子用遮光性カラーフィルタの遮光性が高く、高解像度で、色分離性に優れることが確認された。
-Evaluation-
When the obtained color filter for a solid-state image sensor is incorporated in a solid-state image sensor, the solid-state image sensor has high light-shielding properties, high resolution, and excellent color separation properties. confirmed.

Claims (8)

(A)チタンブラック、(B)重量平均分子量が2万以上10万以下の範囲であるアルカリ可溶性樹脂、(C)溶剤、(D)下記一般式(3)で表されるオキシム系光重合開始剤、及び、(E)エチレン性不飽和二重結合を含有する化合物、を含む黒色硬化性組成物。
Figure 0005184993

一般式(3)中、R及びXは各々独立に一価の置換基を表し、Aは二価の有機基を表し、Arはアリール基を表す。nは1〜5の整数である。
(A) titanium black, (B) alkali-soluble resin having a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 100,000, (C) solvent, (D) oxime-based photopolymerization represented by the following general formula (3) A black curable composition comprising an agent and (E) a compound containing an ethylenically unsaturated double bond.
Figure 0005184993

In general formula (3), R and X each independently represent a monovalent substituent, A represents a divalent organic group, and Ar represents an aryl group. n is an integer of 1-5.
前記(B)アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量/数平均分子量が、1.1〜3.0の範囲である請求項1に記載の黒色硬化性組成物。   2. The black curable composition according to claim 1, wherein the (B) alkali-soluble resin has a weight average molecular weight / number average molecular weight of 1.1 to 3.0. 前記(B)アルカリ可溶性樹脂の酸価が50〜200mgKOH/gの範囲である請求項1又は請求項2に記載の黒色硬化性組成物。   The black curable composition according to claim 1 or 2, wherein the acid value of the (B) alkali-soluble resin is in the range of 50 to 200 mgKOH / g. 前記(B)アルカリ可溶性樹脂中の残存モノマー含有量が10質量%以下である請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の黒色硬化性組成物。   The black curable composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the residual monomer content in the (B) alkali-soluble resin is 10% by mass or less. 請求項1から請求項のいずれか1項に記載の黒色硬化性組成物を用いてなる固体撮像素子用遮光性カラーフィルタ。 The light-shielding color filter for solid-state image sensors which uses the black curable composition of any one of Claims 1-4 . 請求項1から請求項のいずれか1項に記載の黒色硬化性組成物を用いてなる固体撮像素子用反射防止膜。 The antireflection film for solid-state image sensors which uses the black curable composition of any one of Claims 1-4 . 請求項1から請求項のいずれか1項に記載の黒色硬化性組成物を、支持体上に塗布する工程、マスクを通して露光する工程、および現像してパターンを形成する工程、を有する固体撮像素子用遮光性カラーフィルタの製造方法。 Solid imaging which has the process of apply | coating the black curable composition of any one of Claim 1 to 4 on a support body, the process of exposing through a mask, and the process of developing and forming a pattern Manufacturing method of light-shielding color filter for element. 請求項に記載の固体撮像素子用遮光性カラーフィルタを備えた固体撮像素子。 The solid-state image sensor provided with the light-shielding color filter for solid-state image sensors of Claim 5 .
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