JPH11209554A - Dispersant for photopolymerizable pigment, photosensitive coloring composition, and composition for light shielding layer - Google Patents

Dispersant for photopolymerizable pigment, photosensitive coloring composition, and composition for light shielding layer

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JPH11209554A
JPH11209554A JP1542898A JP1542898A JPH11209554A JP H11209554 A JPH11209554 A JP H11209554A JP 1542898 A JP1542898 A JP 1542898A JP 1542898 A JP1542898 A JP 1542898A JP H11209554 A JPH11209554 A JP H11209554A
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JP
Japan
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pigment
dispersant
group
composition
graft polymer
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Application number
JP1542898A
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Japanese (ja)
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Yoshiko Kiyohara
欣子 清原
Shunsuke Sega
俊介 瀬賀
Akira Inoue
彰 井上
Masayuki Ando
雅之 安藤
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject dispersant capable of expressing, e.g. dispersion stability and resist characteristics by introducing an ethylenic unsaturated double bond into a graft polymer with a hydrophilic and hydrophobic section, one constituting a main chain and the other a side chain. SOLUTION: This dispersant is of graft polymer having a main chain serving as the hydrophilic section (preferably a polymer containing at least one type of hydrophilic groups selected from the group consisting of OH, COOH, SO3 H, PO3 H2 and the like) and a side chain serving as the hydrophobic section (preferably a polymer component or the like, in which an acrylic ester, methacrylic ester or the like are combined), or vice versa, wherein at least one of the main and side chains has an ethylenic unsaturated double bond. It is preferable that the graft polymer contains the hydrophilic group at 1 to 80 wt.%. It is also preferable that quantity of the ethylenic unsaturated double bond introduced is 0.1 to 5 mmols per g of the graft polymer.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光重合性を有する
顔料分散剤に関するものであり、特に有機溶媒系におけ
る顔料分散安定性に優れており、また、UVやEBに対
する反応性を有するため、UV・EB硬化性塗料やイン
キ、ソルダーレジスト等の各種レジスト、ポリマーアロ
イの相溶化剤としても適用できる。特に、顔料分散法カ
ラーフィルターにおける着色組成物の分散剤、遮光層用
の分散剤として好適な光重合性顔料分散剤、また、該分
散剤を使用した感光性着色組成物及び遮光層用組成物に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photopolymerizable pigment dispersant, and particularly to a pigment dispersant having excellent pigment dispersion stability in an organic solvent system and having reactivity to UV and EB. It can also be used as a compatibilizer for various resists such as UV / EB curable paints, inks, solder resists, and polymer alloys. In particular, a dispersant for a coloring composition in a pigment dispersion color filter, a photopolymerizable pigment dispersant suitable as a dispersant for a light-shielding layer, a photosensitive coloring composition using the dispersant, and a composition for a light-shielding layer About.

【0002】[0002]

【従来の技術】顔料分散レジストを用いフォトリソ法に
よってカラーフィルターを作製する方法は、顔料を使用
するため、光や熱などに安定であると共にフォトリソ法
によってパターニングするため、位置精度も十分で大画
面、高精細カラーディスプレーの作製に好適な方法であ
る。しかしながら、顔料分散法で作製されたカラーフィ
ルターにおいては、顔料の分散性が不十分であると色純
度や寸法精度に問題を生じたり、消偏作用のため表示コ
ントラスト比が著しく劣化する。また、顔料の分散安定
性の悪いレジスト組成物は、カラーフィルター製造プロ
セスにおける塗布時の膜厚均一性、露光時の感度、現像
時の溶解性に悪影響を及ぼすばかりか、経時によって凝
集を起こして粘度が上昇し、ポットライフが極めて短い
という問題もある。
2. Description of the Related Art A method of producing a color filter by a photolithography method using a pigment-dispersed resist is stable with respect to light and heat due to the use of a pigment, and is patterned by the photolithography method. And a method suitable for producing a high-definition color display. However, in a color filter produced by the pigment dispersion method, if the dispersibility of the pigment is insufficient, problems occur in color purity and dimensional accuracy, and the display contrast ratio is significantly deteriorated due to depolarization. In addition, resist compositions with poor pigment dispersion stability not only adversely affect the film thickness uniformity during application in the color filter manufacturing process, the sensitivity during exposure, and the solubility during development, but also cause aggregation over time. There is also a problem that the viscosity increases and the pot life is extremely short.

【0003】一般に、顔料は有機溶媒、高分子化合物等
の有機媒質中への分散性や混和性が悪いため、顔料の分
散性を高める手段として、低分子量界面活性剤、こうふ
っし界面活性剤、顔料誘導体等の分散剤が用いられてい
る。
[0003] Generally, pigments have poor dispersibility and miscibility in organic media such as organic solvents and high molecular compounds. Therefore, low molecular weight surfactants and high-density surfactants are used as means for enhancing the dispersibility of pigments. And a dispersant such as a pigment derivative.

【0004】しかし、低分子量界面活性剤は分散安定性
が低く、さらにカラーフィルターの使用中に界面活性剤
が析出してくるという問題がある。特開平4−7606
2号では、低分子量イオン性界面活性剤と同極性のイオ
ン性樹脂の組み合わせによる分散安定化が図られたが、
満足する結果が得られていないのが実情である。
[0004] However, low molecular weight surfactants have a problem that dispersion stability is low, and furthermore, surfactants are precipitated during use of color filters. JP-A-4-7606
In No. 2, dispersion stabilization was achieved by combining a low molecular weight ionic surfactant and an ionic resin having the same polarity.
The fact is that satisfactory results have not been obtained.

【0005】高分子型界面活性剤の場合には、顔料・分
散剤・溶剤の3成分系での分散効果は優れるが、レジス
トの他成分(バインダー樹脂、多官能モノマー等)を添
加すると添加成分の種類によっては分散系が破壊され、
粘度が上昇するとか、また保存中に顔料が沈降するとい
う欠点を有する。そこで、特開平9−146272号で
は、側鎖に酸性基を有するグラフト共重合体に分散剤及
びバインダー樹脂の両方の役割を果たさせて、感光性着
色組成物中の顔料の分散安定性を改善している。
[0005] In the case of a polymer type surfactant, the dispersing effect of a three-component system of a pigment, a dispersant and a solvent is excellent. Depending on the type of the dispersion system is destroyed,
It has the disadvantage that the viscosity increases and the pigment sediments during storage. Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-146272 discloses that a graft copolymer having an acidic group in a side chain serves as both a dispersant and a binder resin to improve the dispersion stability of a pigment in a photosensitive coloring composition. Has improved.

【0006】また、顔料誘導体は、その他の界面活性剤
と併用することによって、顔料の分散性を高めることが
できるが、そのもの自体に着色能力があり、分光特性が
重要視されるカラーフィルターでは使用限界がある。
The pigment derivative can enhance the dispersibility of the pigment when used in combination with other surfactants. However, the pigment derivative itself has a coloring ability and is used in a color filter where spectral characteristics are regarded as important. There is a limit.

【0007】従来の分散剤はいずれにしても、その分子
中に感光性基を有しないため、レジスト組成物中に、バ
インダー樹脂・分散剤等の光硬化性を持たない材料が多
量に存在することはレジストの感度を低下させる原因と
なる。また、分散剤が酸性基を有しアルカリ水溶液に可
溶な場合、露光部に存在する分散剤がアルカリ現像時に
光硬化部から溶出することにより、塗膜の基材に対する
密着性、パターン形状に悪影響を及ぼすという大きな問
題を有する。
In any case, the conventional dispersant does not have a photosensitive group in its molecule, so that a large amount of non-photocurable materials such as a binder resin and a dispersant are present in the resist composition. This lowers the sensitivity of the resist. In addition, when the dispersant has an acidic group and is soluble in an aqueous alkaline solution, the dispersant present in the exposed portion is eluted from the photocured portion during alkali development, so that the adhesion of the coating film to the substrate and the pattern shape are reduced. It has a major problem of adverse effects.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
技術の問題点を解決するものであり、その目的は、分散
安定性が高い光重合性顔料分散剤であって、レジスト特
性の向上に有効な顔料分散レジスト用分散剤、およびカ
ラーフィルターの作製に適した感光性着色組成物、特に
遮光層用組成物を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a photopolymerizable pigment dispersant having a high dispersion stability and an improved resist characteristic. It is an object of the present invention to provide a dispersant for a pigment-dispersed resist which is effective for the above, and a photosensitive coloring composition suitable for producing a color filter, particularly a composition for a light-shielding layer.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに鋭意検討を行った結果、本発明の光重合性顔料分散
剤は、主鎖を親水性部とし側鎖を疎水性部とするか、あ
るいは主鎖を疎水性部とし側鎖を親水性部とするグラフ
トポリマーであって、該グラフトポリマーがエチレン性
不飽和二重結合を主鎖、側鎖の少なくとも一方に有する
ものであることを特徴とする。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the photopolymerizable pigment dispersant of the present invention has a main chain having a hydrophilic portion and a side chain having a hydrophobic portion. Or a graft polymer having a main chain as a hydrophobic portion and a side chain as a hydrophilic portion, wherein the graft polymer has an ethylenically unsaturated double bond in at least one of the main chain and the side chain. It is characterized by.

【0010】また、上記の親水性部が、−OH基、−C
OOH基、−SO3 H基、−PO32 基、−PO(O
H)(OR)基(Rは炭化水素基を表す)、又は低級ポ
リオキシアルキレン基から選ばれる少なくとも一つの親
水性基を少なくとも一種含有する重合体であることを特
徴とする。
[0010] Further, the above-mentioned hydrophilic portion has a -OH group, -C
OOH group, -SO 3 H group, -PO 3 H 2 group, -PO (O
H) A polymer containing at least one hydrophilic group selected from an (OR) group (R represents a hydrocarbon group) or a lower polyoxyalkylene group.

【0011】上記のグラフトポリマーの重量平均分子量
が5,000〜200,000、グラフトポリマーの側
鎖の重量平均分子量が1,000〜30,000で、か
つグラフトポリマーの主鎖と側鎖の重量比が95/5〜
10/90であることを特徴とする。
The weight average molecular weight of the graft polymer is 5,000 to 200,000, the weight average molecular weight of the side chain of the graft polymer is 1,000 to 30,000, and the weight of the main chain and the side chain of the graft polymer. The ratio is 95/5
10/90.

【0012】上記のエチレン性不飽和二重結合基導入量
が、グラフトポリマー1gあたり0.1ミリモル〜5ミ
リモルであることを特徴とする。
The amount of the ethylenically unsaturated double bond group introduced is 0.1 to 5 mmol per 1 g of the graft polymer.

【0013】本発明の感光性着色組成物は、アルカリ可
溶性バインダー、光重合性モノマー、光重合性開始剤、
分散剤、顔料及び溶剤を主成分とし、該分散剤が、主鎖
を親水性部とし側鎖を疎水性部とするか、あるいは主鎖
を疎水性部とし側鎖を親水性部とし、エチレン性不飽和
二重結合を主鎖、側鎖の少なくとも一方に有するグラフ
トポリマーを少なくとも1種含むことを特徴とする。
The photosensitive coloring composition of the present invention comprises an alkali-soluble binder, a photopolymerizable monomer, a photopolymerizable initiator,
A dispersant, a pigment and a solvent as main components, the dispersant having a main chain as a hydrophilic portion and a side chain as a hydrophobic portion, or a main chain as a hydrophobic portion and a side chain as a hydrophilic portion, ethylene It is characterized by containing at least one type of graft polymer having an unsaturated double bond in at least one of a main chain and a side chain.

【0014】本発明の遮光層用組成物は、アルカリ可溶
性バインダー、光重合性モノマー、光重合性開始剤、分
散剤、無機黒色顔料、及び溶剤を主成分とし、該分散剤
が、主鎖を親水性部とし側鎖を疎水性部とするか、ある
いは主鎖を疎水性部とし側鎖を親水性部とし、エチレン
性不飽和二重結合を主鎖、側鎖の少なくとも一方に有す
るグラフトポリマーを少なくとも1種含むことを特徴と
する。
The composition for a light-shielding layer according to the present invention comprises an alkali-soluble binder, a photopolymerizable monomer, a photopolymerizable initiator, a dispersant, an inorganic black pigment, and a solvent as main components, and the dispersant has a main chain. A graft polymer having a hydrophilic part and a side chain as a hydrophobic part, or a main chain as a hydrophobic part and a side chain as a hydrophilic part and having an ethylenically unsaturated double bond in at least one of the main chain and the side chain. Is characterized by including at least one of

【0015】上記の無機黒色顔料が、少なくとも銅、
鉄、マンガンを含む複合金属酸化物であることを特徴と
する。
The above inorganic black pigment is at least copper,
It is a composite metal oxide containing iron and manganese.

【0016】上記の光重合性モノマーが、3個〜6個の
反応性二重結合基を持つ多官能アクリレート、及び/ま
たは多官能メタクリレートであることを特徴とする。
The photopolymerizable monomer is a polyfunctional acrylate and / or a polyfunctional methacrylate having 3 to 6 reactive double bond groups.

【0017】上記のアルカリ可溶性バインダーの少なく
とも一部が、1gあたり反応性二重結合基を0.05ミ
リモル〜5ミリモル含み、かつ、酸価が50mgKOH
/g〜250mgKOH/gのエポキシ樹脂であること
を特徴とする。
At least a part of the above-mentioned alkali-soluble binder contains 0.05 to 5 mmol of a reactive double bond group per 1 g, and has an acid value of 50 mg KOH.
/ G to 250 mgKOH / g epoxy resin.

【0018】上記のエポキシ樹脂が、ビスフェノールA
型ビニルエステルであることを特徴とする。
The epoxy resin is bisphenol A
It is characterized by being a type vinyl ester.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の光重合性顔料分散剤は、
主鎖を親水性部とし側鎖を疎水性部とするか、あるいは
主鎖を疎水性部とし側鎖を親水性部とするグラフトポリ
マーであって、該グラフトポリマーがエチレン性不飽和
二重結合を主鎖、側鎖の少なくとも一方に有するものと
することにより、顔料の分散を安定化し、さらにレジス
ト特性を向上させることを見出し、本発明を完成させる
に至った。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The photopolymerizable pigment dispersant of the present invention comprises
A graft polymer having a main chain as a hydrophilic part and a side chain as a hydrophobic part, or a main chain as a hydrophobic part and a side chain as a hydrophilic part, wherein the graft polymer is an ethylenically unsaturated double bond. Having at least one of the main chain and the side chain stabilizes the dispersion of the pigment and further improves the resist characteristics, and has completed the present invention.

【0020】光重合性顔料分散剤における親水性部とし
ては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロ
キシエチルメタクリレート{以下、この両者をヒドロキ
シエチル(メタ)アクリレートと示す。以下、同様)、
ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシ
ブチル(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシメチルア
クリルアミド、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピ
ル(メタ)アクリレート等の−OH基含有モノマー、ア
クリル酸、α−、またはβ−置換アクリル酸、例えばα
−アセトキシ体、α−アセトキシメチル体、α−クロロ
体、β−クロロ体等、メタクリル酸、マレイン酸、イタ
コン酸、クロトン酸、マレイン酸の半エステル、マレイ
ン酸の半アミド、イタコン酸の半エステル、イタコン酸
の半アミド等のエチレン性不飽和カルボン酸、ビニルベ
ンゼンスルホン酸、ビニルスルホン酸、ビニルホスホ
酸、リン酸−2−(メタ)アクリロイルオキシエチル、
リン酸メチル−2−(メタ)アクリロイルオキシエチ
ル、リン酸エチル−(メタ)アクリロイルオキシエチル
等のモノマーの単独重合体、または他のエチレン性不飽
和モノマーとの共重合体、ポリ(エチレンオキシド)等
のポリ(アルキレンオキシド)が挙げられる。しかし、
これらの重合体に限定されることはなく、ポリエステ
ル、ポリウレタン等に親水性基を化学的に導入したもの
等も使用できる。
The hydrophilic portion in the photopolymerizable pigment dispersant is, for example, hydroxyethyl acrylate or hydroxyethyl methacrylate (hereinafter referred to as hydroxyethyl (meth) acrylate). The same applies hereinafter),
-OH group-containing monomers such as hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, N-hydroxymethylacrylamide, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, acrylic acid, α- or β-substituted Acrylic acid, for example α
-Acetoxy form, α-acetoxymethyl form, α-chloro form, β-chloro form, etc., methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid half ester, maleic acid half amide, itaconic acid half ester , Ethylenically unsaturated carboxylic acids such as half-amides of itaconic acid, vinylbenzenesulfonic acid, vinylsulfonic acid, vinylphosphonic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate,
Monopolymers of monomers such as methyl-2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate and ethyl- (meth) acryloyloxyethyl phosphate, copolymers with other ethylenically unsaturated monomers, poly (ethylene oxide), etc. Of poly (alkylene oxide). But,
The polymer is not limited to these, and those obtained by chemically introducing a hydrophilic group into polyester, polyurethane or the like can also be used.

【0021】疎水部としては、アクリル酸メチル、アク
リル酸−n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル
酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸−2−メトキシエ
チル、アクリル酸−2−エトキシエチル、ベンジルアク
リレート等のアクリル酸エステルやメタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタク
リル酸イソブチル、メタクリル酸−t−ブチル、メタク
リル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、
メタクリル酸トリデシル、メタクリル酸ステアリル、ベ
ンジルメタクリレート等のメタクリル酸エステル、ま
た、スチレン、α−スチレン、ビニルトルエン等の芳香
族ビニル化合物の1種又は数種の組み合わせからなる重
合体成分である。この場合もこれらの重合体に限定され
るものではなく、疎水性の高いポリエステル、ポリウレ
タン等の重合体も用いることができる。
Examples of the hydrophobic part include methyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate and benzyl acrylate. Acrylic esters and methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate,
It is a polymer component comprising one or a combination of methacrylic esters such as tridecyl methacrylate, stearyl methacrylate, and benzyl methacrylate, and aromatic vinyl compounds such as styrene, α-styrene and vinyltoluene. Also in this case, the polymer is not limited to these polymers, and polymers having high hydrophobicity such as polyester and polyurethane can also be used.

【0022】グラフトポリマーは、側鎖ポリマー(マク
ロモノマー)を主鎖モノマーと共重合させマクロモノマ
ー法、主鎖ポリマーに導入された重合開始基あるいはエ
チレン性不飽和基から側鎖モノマーを重合させる graft
-from 法、主鎖ポリマーに側鎖ポリマーを結合させる g
raft-onto 法等の公知の方法により合成することができ
る。
The graft polymer is prepared by copolymerizing a side-chain polymer (macromonomer) with a main-chain monomer, and polymerizing the side-chain monomer from a polymerization initiator group or an ethylenically unsaturated group introduced into the main-chain polymer.
-from method, bonding side chain polymer to main chain polymer g
It can be synthesized by a known method such as a raft-onto method.

【0023】マクロモノマーとしては、ポリマーの片末
端に(メタ)アクリロイル基を有する、例えば、AS−
6(東亜合成化学工業(株)製、片末端メタクリロイル
化ポリスチレンオリゴマー、Mn:6000)、AA−
6(東亜合成化学工業(株)製、片末端メタクリロイル
化ポリメタクリル酸メチルオリゴマー、Mn=600
0)及びAB−6(東亜合成化学工業(株)製、片末端
メタクリロイル化ポリアクリル酸ブチルオリゴマー、M
n=6000)等が容易に入手出来る。
As the macromonomer, a polymer having a (meth) acryloyl group at one end of a polymer, for example, AS-
6 (manufactured by Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd., methacryloylated polystyrene oligomer at one end, Mn: 6000), AA-
6 (manufactured by Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd., methacryloylated polymethyl methacrylate oligomer at one end, Mn = 600)
0) and AB-6 (manufactured by Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd., methacryloylated polybutyl acrylate oligomer at one end, M
n = 6000) can be easily obtained.

【0024】市販品以外のマクロモノマーは、公知の方
法により製造できる。例えば、分子中にカルボキシル
基、ヒドロキシル基、アミノ基、エポキシ基等の反応性
基を含有した重合開始剤または連鎖移動剤を用いて、ラ
ジカル重合により得られる末端反応性基オリゴマーと、
種々の試薬を反応させてマクロモノマーを合成する。具
体的には、メルカプトプロピオン酸を連鎖移動剤として
用いてエチレン性不飽和モノマーをラジカル重合してな
る、前記メルカブトプロピオン酸に由来するカルボキシ
ル基を片末端に有する片末端カルボキシル型オリゴマー
とグリシジル基を有するエチレン性不飽和モノマーを触
媒の存在下で反応させ、合成できる。
The macromonomer other than the commercially available products can be produced by a known method. For example, using a polymerization initiator or a chain transfer agent containing a reactive group such as a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, and an epoxy group in a molecule, a terminal reactive group oligomer obtained by radical polymerization,
A macromonomer is synthesized by reacting various reagents. Specifically, one-terminal carboxyl-type oligomer having a carboxyl group derived from mercaptopropionic acid at one end and a glycidyl group obtained by subjecting an ethylenically unsaturated monomer to radical polymerization using mercaptopropionic acid as a chain transfer agent. Can be synthesized by reacting an ethylenically unsaturated monomer having the formula (I) in the presence of a catalyst.

【0025】但し、親水性基を有するマクロモノマー合
成には、親水性基の保護が必要な場合がある。親水性基
を保護したモノマーを用いて上記の方法でラジカル重合
及び末端反応性基導入を行い、その後脱保護を行う。親
水性基の保護基導入反応及び脱保護反応については、従
来公知の方法により行うことができる。
However, in the synthesis of a macromonomer having a hydrophilic group, protection of the hydrophilic group may be required. Radical polymerization and introduction of a terminal reactive group are carried out by the above-mentioned method using a monomer having a protected hydrophilic group, followed by deprotection. The protective group introduction reaction and deprotection reaction of the hydrophilic group can be performed by a conventionally known method.

【0026】また、ポリオキシエチレンモノメチルエー
テルのような片末端に水酸基等の官能基を有する重合体
に、イソシアネートエチルメタクリレート、(メタ)ア
クリル酸、(メタ)アクリル酸クロライド、グリシジル
(メタ)アクリレート等のような官能基を有するエチレ
ン性不飽和モノマーを反応させることによっても、各種
マクロモノマーを得ることができる。これらマクロモノ
マーとその他のエチレン性不飽和モノマーとを共重合さ
せることによってグラフトポリマーが得られる。
In addition, a polymer having a functional group such as a hydroxyl group at one terminal such as polyoxyethylene monomethyl ether may be added to isocyanate ethyl methacrylate, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid chloride, glycidyl (meth) acrylate, etc. Various macromonomers can also be obtained by reacting an ethylenically unsaturated monomer having a functional group as described above. A graft polymer is obtained by copolymerizing these macromonomers and other ethylenically unsaturated monomers.

【0027】graft-from 法としては例えば、米国特許
明細書第3,321,552号明細書に記載の、エチル
−α−(ヒドロキシメチル)アクリレートを縮合して得
られる重合体主鎖にエチレン性不飽和基を有するもの
と、上述したヒドロキシル基含有モノマー、カルボキシ
ル基含有モノマー等の親水性を付与するモノマー、ある
いはそれらとその他のエチレン性不飽和モノマーとの混
合物をラジカル重合開始剤を用いて反応させることによ
り、主鎖が疎水性、側鎖が親水性のグラフトポリマーが
得られる。
The graft-from method is described, for example, in US Pat. No. 3,321,552, in which a polymer main chain obtained by condensing ethyl-α- (hydroxymethyl) acrylate is ethylenic. A monomer having an unsaturated group is reacted with a monomer that imparts hydrophilicity such as the above-mentioned hydroxyl group-containing monomer and carboxyl group-containing monomer, or a mixture thereof with another ethylenically unsaturated monomer using a radical polymerization initiator. By doing so, a graft polymer having a hydrophobic main chain and a hydrophilic side chain is obtained.

【0028】また、トリレンジイソシアネート、ジフェ
ニルメタンジイソシアネート等のジイソシアネートとグ
リセリルメタクリレート等のようなヒドロキシル基を2
個含有するエチレン性不飽和基含有化合物、もしくはそ
れとブチレンアジペート、エチレンアジペート、ポリテ
トラメチレングリコール、ポリエチレングリコール等の
両末端にヒドロキシル基を有するポリエステルジオー
ル、ポリエーテルジオールの混合物との反応においてエ
チレン性不飽和基を主鎖に含有するポリウレタンを合成
し、その後このポリウレタンと前述したようなヒドロキ
シル基、カルボキシル基等を有するエチレン性不飽和モ
ノマーとをラジカル重合開始剤を用いて反応させること
によってもグラフトポリマーを合成することができる。
Further, a diisocyanate such as tolylene diisocyanate or diphenylmethane diisocyanate and a hydroxyl group such as glyceryl methacrylate may be used.
In the reaction of a compound containing an ethylenically unsaturated group or a mixture thereof with a mixture of a polyester diol or a polyether diol having hydroxyl groups at both terminals such as butylene adipate, ethylene adipate, polytetramethylene glycol, polyethylene glycol, etc. A graft polymer is also obtained by synthesizing a polyurethane containing a saturated group in the main chain, and then reacting the polyurethane with an ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group, a carboxyl group, or the like as described above using a radical polymerization initiator. Can be synthesized.

【0029】この場合、ジメチロールプロピオン酸やジ
メチロールブタン酸等のような2個のヒドロキシル基と
1個のカルボキシル基を有する化合物を主鎖のポリウレ
ン合成時に導入することができ、主鎖、側鎖いずれにも
親水性基の導入、エチレン性不飽和基の導入が可能であ
る。
In this case, a compound having two hydroxyl groups and one carboxyl group, such as dimethylolpropionic acid and dimethylolbutanoic acid, can be introduced at the time of synthesizing the main-chain polyurethane. It is possible to introduce a hydrophilic group or an ethylenically unsaturated group into any of the chains.

【0030】グラフト共重合体における−OH基、−C
OOH基、−SO3 H基、−PO32 基、−PO(O
H)(OR)基(Rは炭化水素基を表す)、ポリアルキ
レンオキシ基等の親水性基の含有量は、1重量%〜80
重量%が好ましい。親水性基が1重量%より少ないと顔
料に対する吸着部が少なく分散性が不十分となる。親水
性基含有量が80重量%を越えると、顔料の凝集を防ぐ
効果に寄与する立体障害層が少なくなり、分散安定性が
低くなる。なお、また、親水性基量が多すぎると高極性
溶剤にのみ可溶となり、使用溶剤が著しく限定される。
--OH group, --C in the graft copolymer
OOH group, -SO 3 H group, -PO 3 H 2 group, -PO (O
H) The content of a hydrophilic group such as an (OR) group (R represents a hydrocarbon group) and a polyalkyleneoxy group is 1% by weight to 80% by weight.
% By weight is preferred. When the content of the hydrophilic group is less than 1% by weight, the adsorbing portion for the pigment is small and the dispersibility becomes insufficient. When the content of the hydrophilic group exceeds 80% by weight, the steric hindrance layer contributing to the effect of preventing the aggregation of the pigment decreases, and the dispersion stability decreases. In addition, if the amount of the hydrophilic group is too large, it becomes soluble only in a highly polar solvent, and the solvent used is significantly limited.

【0031】グラフトポリマーの重量平均分子量(以
下、Mwと示す)は5,000〜200,000が好ま
しい。Mwが5,000より小さいと分散性の効果が十
分発揮されず、Mwが200,000を越えると、溶解
性が低下し、レジスト特性が悪化する。
The weight average molecular weight (hereinafter, referred to as Mw) of the graft polymer is preferably from 5,000 to 200,000. If Mw is less than 5,000, the effect of dispersibility is not sufficiently exhibited, and if Mw exceeds 200,000, solubility is reduced and resist characteristics are deteriorated.

【0032】グラフトポリマーの側鎖のMwは1,00
0〜30,000が好ましい。Mwが1000より小さ
く側鎖が短い場合は、分散性が低い。また、側鎖のMw
が30,000を越えると、グラフトポリマー全体のM
wが200,000より小さい場合、主鎖の割合が低く
なり、結果としてグラフトポリマーであるという形態上
の分散能が低下する。
The Mw of the side chain of the graft polymer is 1,000.
0 to 30,000 is preferred. When Mw is smaller than 1000 and the side chain is short, the dispersibility is low. Also, Mw of the side chain
Exceeds 30,000, the M of the entire graft polymer
When w is smaller than 200,000, the proportion of the main chain is reduced, and as a result, the morphological dispersibility of the graft polymer is reduced.

【0033】グラフトポリマーの主鎖と側鎖の重量比
は、95/5〜10/90が好ましい。側鎖が5重量%
より少ない、或いは90重量%より多いと分散能が低
く、顔料凝集による組成物寿命や塗膜の平滑性の低下を
引き起こすため好ましくない。
The weight ratio of the main chain to the side chain of the graft polymer is preferably from 95/5 to 10/90. 5% by weight of side chains
If the amount is less than 90% by weight, the dispersibility is low, and the life of the composition and the smoothness of the coating film are reduced due to aggregation of the pigment, which is not preferable.

【0034】次に、グラフトポリマーへのエチレン性不
飽和二重結合の導入方法としては、従来公知の方法(特
開平3−18845号公報、特公平6−99538号公
報等)により導入される。主鎖及び/又は側鎖にカルボ
キシル基を含有するグラフトポリマーの場合には、例え
ばエポキシ基を有するエチレン性不飽和基含有化合物や
ヒドロキシル基を有するエチレン性不飽和基含有化合物
等を反応させる方法が挙げられる。このような化合物と
しては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、2
−メチルグリシジル(メタ)アクリート、アリルグリシ
ジルエーテル、アリル−2−メチルグリシジルエーテ
ル、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキ
シプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル
(メタ)アクリレートなどがある。ヒドロキシル基を有
する場合には、例えば、イソシアネートエチルメタクリ
レート、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸クロ
ライド等のヒドロキシル基と反応しうる官能基を有する
エチレン性不飽和基含有化合物を反応させる方法があ
る。
Next, as a method for introducing an ethylenically unsaturated double bond into the graft polymer, a conventionally known method (JP-A-3-18845, JP-B-6-99538, etc.) is used. In the case of a graft polymer containing a carboxyl group in the main chain and / or side chain, for example, a method of reacting an ethylenically unsaturated group-containing compound having an epoxy group, an ethylenically unsaturated group-containing compound having a hydroxyl group, or the like is used. No. Such compounds include, for example, glycidyl (meth) acrylate, 2
-Methyl glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether, allyl-2-methyl glycidyl ether, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate and the like. When the compound has a hydroxyl group, for example, a method of reacting an ethylenically unsaturated group-containing compound having a functional group capable of reacting with a hydroxyl group such as isocyanate ethyl methacrylate, (meth) acrylic acid, and (meth) acrylic acid chloride is used. is there.

【0035】エチレン性不飽和基の導入量は、グラフト
ポリマー1gあたり0.1ミリモル〜5ミリモルが好ま
しい。導入量が0.1ミリモルよりも少ないと光硬化性
が低く、塗膜密着性、レジスト特性の改善効果が小さ
い。
The amount of the ethylenically unsaturated group introduced is preferably 0.1 mmol to 5 mmol per 1 g of the graft polymer. If the amount is less than 0.1 mmol, the photocurability is low, and the effect of improving the coating film adhesion and the resist properties is small.

【0036】本発明の光重合性顔料分散剤は、種々の無
機顔料及び有機顔料に適用できる。具体的には、鉄、コ
バルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、
マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン、マンガン等
の金属酸化物、及び前記金属の複合酸化物、硫酸バリウ
ム、シリカ、クロム酸亜鉛、クロム酸ストロンチウム、
カーボンブラック、金属アルミニウム、金属鉛、金属亜
鉛、塩基性硫酸鉛、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸鉛
等の無機化合物、或いは有機顔料、例えばキナクリド
ン、フタロシアニン青、フタロシアニン緑、アゾ顔料、
イソインドリン顔料、ジオキサジン顔料などカラーイン
デックス(C.I.; The Society of Dyersand Colou
rists 社発行)のピグメントに分類される化合物が挙げ
られる。
The photopolymerizable pigment dispersant of the present invention can be applied to various inorganic pigments and organic pigments. Specifically, iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium,
Magnesium, chromium, zinc, antimony, metal oxides such as manganese, and composite oxides of the above metals, barium sulfate, silica, zinc chromate, strontium chromate,
Inorganic compounds such as carbon black, metallic aluminum, metallic lead, metallic zinc, basic lead sulfate, aluminum hydroxide, basic lead carbonate, or organic pigments such as quinacridone, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, azo pigments,
Color indices such as isoindoline pigments and dioxazine pigments (CI; The Society of Dyersand Colou)
rists).

【0037】本発明の顔料分散剤における顔料分散機構
は不明な点が多いが、顔料は、水酸基のような親水性官
能基や吸着水分等の存在により親水性の状態にあり、グ
ラフトポリマーは親水部と疎水部に分かれているため、
親水部により顔料に吸着し、疎水部が溶媒中に溶解する
ことによって分散安定化する能力が高いものと考えられ
る。しかし、顔料表面と溶媒の親水−疎水のバランス、
グラフトポリマーの溶媒に対する溶解性によって分散機
構は異なるため一概にはいえない。
The pigment dispersing mechanism of the pigment dispersant of the present invention is largely unknown, but the pigment is in a hydrophilic state due to the presence of a hydrophilic functional group such as a hydroxyl group, adsorbed moisture and the like, and the graft polymer is hydrophilic. Part and hydrophobic part,
It is considered that the ability to adsorb to the pigment by the hydrophilic portion and stabilize the dispersion by dissolving the hydrophobic portion in the solvent is high. However, the hydrophilic-hydrophobic balance of the pigment surface and the solvent,
Since the dispersing mechanism varies depending on the solubility of the graft polymer in the solvent, it cannot be said unconditionally.

【0038】顔料は通常凝集体を形成しており、顔料を
微粒子化するのは容易ではない。そのため、本発明の感
光性着色組成物は、顔料、光重合性分散剤、溶媒からな
る着色液を予め調製し、その着色液にアルカリ可溶性バ
インダー、光重合性モノマー、光重合性開始剤、溶媒を
混合して調製する。
The pigment usually forms an aggregate, and it is not easy to make the pigment fine. Therefore, the photosensitive coloring composition of the present invention is a pigment, a photopolymerizable dispersant, a coloring solution comprising a solvent is prepared in advance, and the coloring solution is an alkali-soluble binder, a photopolymerizable monomer, a photopolymerizable initiator, a solvent. Is prepared by mixing.

【0039】上記着色液の調製において、本発明の分散
剤は予め微粉状の顔料等に均質に混合するか、あるいは
分散媒中に予め溶解して用い、または顔料等と非水溶媒
からなる分散系に添加して用いるのが好ましい。
In the preparation of the above-mentioned colored liquid, the dispersant of the present invention is previously mixed homogeneously with a finely divided pigment or the like, or previously dissolved in a dispersion medium and used, or a dispersion comprising a pigment or the like and a non-aqueous solvent is used. It is preferable to use it by adding it to the system.

【0040】また、本分散剤は、単独もしくは一般的な
低分子界面活性剤、高分子界面活性剤、顔料誘導体と混
合して用いることができる。このような分散剤として
は、市販されている(メタ)アクリル酸系(共)重合体
ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄
社油脂化学工業製)、メガファックF171、F17
2、F173(大日本インキ化学工業製)、フロラード
Fc430、Fc431(住友スリーエム製)、ソルス
パス12000、13240、20000、2400
0、26000、28000などの各種ソルスパース分
散剤(ゼネカ製)、ディスパースビッグ111、16
1、164、165(ビッグケミー製)等を用いること
ができる。
The present dispersant can be used alone or as a mixture with a general low-molecular surfactant, high-molecular surfactant, or pigment derivative. As such a dispersant, commercially available (meth) acrylic acid-based (co) polymer Polyflow No. 75, no. 90, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Yushi Kagaku Kogyo), Megafac F171, F17
2, F173 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Florad Fc430, Fc431 (manufactured by Sumitomo 3M), Solspass 12000, 13240, 20000, 2400
Solsperse dispersants such as 0, 26000 and 28000 (manufactured by Zeneca), Disperse Big 111 and 16
1, 164, 165 (made by Big Chemie) or the like can be used.

【0041】着色液の調製においては、いずれの分散機
を使用してもよく、例えば、ポールミル、サンドミル、
ビスコミル、ロールミル、ニーダー、アトライター、ハ
イスピードミキサー、ホモミキサー等が挙げられる。
In the preparation of the coloring liquid, any disperser may be used, for example, a pole mill, a sand mill,
Visco mills, roll mills, kneaders, attritors, high-speed mixers, homomixers and the like can be mentioned.

【0042】光重合性顔料分散剤は、液状感光性組成物
の全固形分に対して、2重量%〜80重量%、好ましく
は2重量%〜40重量%添加する。2重量%よりが少な
いと分散安定性が不十分であり、経時的に粘度上昇や顔
料の沈降が生じる。但し、分散剤の最適な添加量は、使
用する顔料、溶剤、レジスト成分の組み合わせにより変
動する。また、光重合性顔料分散剤は、上述したよう
に、単独で用いても、他の非水系分散剤と併用してもよ
い。この場合の他の非水系分散剤は、本発明の分散剤の
0〜80重量%用いることができる。80重量%を越え
て使用すると、本発明の目的である感度が低下する。
The photopolymerizable pigment dispersant is added in an amount of 2% by weight to 80% by weight, preferably 2% by weight to 40% by weight, based on the total solid content of the liquid photosensitive composition. If the amount is less than 2% by weight, the dispersion stability is insufficient, and the viscosity increases and the pigment sediments over time. However, the optimal amount of the dispersant varies depending on the combination of the pigment, solvent, and resist component used. Further, as described above, the photopolymerizable pigment dispersant may be used alone or in combination with another non-aqueous dispersant. In this case, the other non-aqueous dispersant can be used in an amount of 0 to 80% by weight of the dispersant of the present invention. If it is used in excess of 80% by weight, the sensitivity which is the object of the present invention is reduced.

【0043】本発明の光重合性顔料分散剤は、感光性着
色組成物に使用されると、分散剤以外に、バインダー樹
脂としての役割も果たし、レジストの他成分(バインダ
ー樹脂、多官能モノマー等)による粘着性を取り除く、
塗膜物性改質剤としても作用する。溶剤乾燥後の粘着性
は、カラーフィルター製造プロセスの異物の付着等によ
って欠陥が生じやすくなるため、非粘着性とすることが
好ましい。さらに、エチレン性不飽和基を含有している
ため、光硬化性を有しており、例えば顔料分散レジスト
に使用した場合、レジストの感度を向上させる。また、
光硬化性のない分散剤の欠点であった、アルカリ現像に
よる塗膜の基材密着性の低下、パターン形状の悪化を改
善することが出来る。
When used in a photosensitive coloring composition, the photopolymerizable pigment dispersant of the present invention also functions as a binder resin in addition to the dispersant, and serves as another component of the resist (binder resin, polyfunctional monomer, etc.). ) To remove stickiness,
It also acts as a coating property modifier. The adhesiveness after drying the solvent is preferably non-adhesive because defects are likely to occur due to adhesion of foreign substances in the color filter manufacturing process. Further, since it contains an ethylenically unsaturated group, it has photocurability and, for example, when used in a pigment-dispersed resist, improves the sensitivity of the resist. Also,
It is possible to improve the disadvantages of the dispersant having no photocurability, such as a decrease in the adhesion of the coating film to the base material due to the alkali development and a deterioration in the pattern shape.

【0044】以下、本発明の感光性着色組成物として、
特に、遮光層用組成物である場合について詳述する。
Hereinafter, as the photosensitive coloring composition of the present invention,
In particular, the case where the composition is a light shielding layer composition will be described in detail.

【0045】本発明の光重合性顔料分散剤は、無機黒色
顔料を用いた遮光層用組成に対して優れた効果を示す。
これは遮光性のため膜中の露光量の低下が著しく、硬化
不足となり、非反応性成分の悪影響が出やすくなるが、
本発明の分散剤によって感度が上がるためである。既に
本発明者らが提案している、少なくとも銅、マンガン、
鉄の金属を含む複合金属酸化物微粒子を用いた遮光層用
組成物に対しては、分散性という観点では特に優れた効
果を発揮する。
The photopolymerizable pigment dispersant of the present invention exhibits an excellent effect on the composition for a light-shielding layer using an inorganic black pigment.
This is because the amount of exposure in the film is remarkably reduced due to the light shielding property, the curing is insufficient, and the adverse effect of the non-reactive component is likely to occur,
This is because sensitivity is increased by the dispersant of the present invention. Already proposed by the present inventors, at least copper, manganese,
The composition for a light-shielding layer using composite metal oxide fine particles containing an iron metal exhibits particularly excellent effects in terms of dispersibility.

【0046】本発明の遮光層用組成物における顔料は、
特開平9−25126号公報に開示される湿式法に準
じ、銅、マンガン、鉄の3種類の水溶性金属塩にアルカ
リを添加し、中和析出させ、その析出したスラリー中に
過酸化水素などの酸化剤を加え、液相中で酸化した後、
洗浄、乾燥、焼成および粉砕して製造することができ
る。
The pigment in the composition for a light-shielding layer of the present invention includes:
According to the wet method disclosed in JP-A-9-25126, an alkali is added to three kinds of water-soluble metal salts of copper, manganese, and iron, and the precipitate is neutralized and precipitated. After oxidizing in the liquid phase,
It can be manufactured by washing, drying, baking and pulverizing.

【0047】また、顔料の表面状態をより分散しやすく
するため、ジルコニウムや亜鉛の水溶性金属塩を添加す
ることもできる。
In order to further disperse the surface state of the pigment, a water-soluble metal salt of zirconium or zinc may be added.

【0048】更に、ジルコニウムや亜鉛の金属酸化物を
粒子表面に多く集めるためには、銅、マンガン、鉄の水
溶性金属塩にアルカリを添加し、中和析出させ、その析
出したスラリー中に過酸化水素などの酸化剤を加え、液
相中で酸化して複合金属酸化物を作製する工程の途中、
または作製後にジルコニウム、及び亜鉛の水溶性金属塩
を添加する方法等により調製することができる。
Further, in order to collect a large amount of metal oxides of zirconium and zinc on the surface of the particles, an alkali is added to a water-soluble metal salt of copper, manganese, and iron, and the mixture is neutralized and precipitated. During the process of adding a oxidizing agent such as hydrogen oxide and oxidizing in the liquid phase to produce a composite metal oxide,
Alternatively, it can be prepared by a method of adding a water-soluble metal salt of zirconium and zinc after preparation.

【0049】銅、マンガン、鉄からなる複合金属酸化物
は、例えば、CuMn2 4 のMnの一部をFeによっ
て置換したもので、組成比としては、CuOが25重量
%〜40重量%、Fe2 3 が5重量%〜30重量%、
およびMn2 3 が40重量%〜60重量%の範囲のも
のが挙げられる。
The composite metal oxide composed of copper, manganese, and iron is obtained, for example, by substituting a part of Mn of CuMn 2 O 4 with Fe. The composition ratio of CuO is 25% by weight to 40% by weight. 5 wt% to 30 wt% of Fe 2 O 3 ,
And those having Mn 2 O 3 in the range of 40% by weight to 60% by weight.

【0050】ジルコニウム及び亜鉛の複合金属酸化物の
含有量は、銅、マンガン、鉄からなる複合金属酸化物に
対し、0.1重量%〜50重量%、好ましくは0.3重
量%〜10重量%である。0.1重量%未満の場合には
アルカリ可溶性バインダー等との親和性に劣るため所望
の遮光層を得ることができず、また50重量%を越える
と顔料の黒色度が大幅に低下し、カラーフィルターとし
て使用した際に現像性に劣るので好ましくない。
The content of the composite metal oxide of zirconium and zinc is from 0.1% by weight to 50% by weight, preferably from 0.3% by weight to 10% by weight, based on the composite metal oxide composed of copper, manganese and iron. %. When the amount is less than 0.1% by weight, a desired light-shielding layer cannot be obtained due to poor affinity with an alkali-soluble binder and the like. When used as a filter, it is not preferable because of poor developability.

【0051】本発明における顔料は、少なくとも銅、マ
ンガン、鉄の3種類の金属を含む複合金属酸化物で、必
要に応じてジルコニウム、及び亜鉛の金属酸化物を添加
することができるが、コバルト、ニッケル等の金属酸化
物も含有していてもよい。
The pigment in the present invention is a composite metal oxide containing at least three kinds of metals of copper, manganese and iron, and zirconium and zinc metal oxides can be added if necessary. A metal oxide such as nickel may be contained.

【0052】また、本発明の遮光層用組成物において使
用する黒色顔料は、粒子径、比表面積、表面水酸基量に
夫々最適値が存在する。
The black pigment used in the composition for a light-shielding layer of the present invention has optimum values for the particle diameter, specific surface area and surface hydroxyl group amount.

【0053】粒子径については、0.01μm〜0.5
μm、好ましくは0.01μm〜0.3μmの範囲にあ
ることが好ましい。粒子径が0.01μm未満では遮光
性が十分でなく、0.5μmを越えると膜面の平滑性が
損なわれたり、パターン形成精度を大幅に低減させるた
め好ましくない。
The particle size is 0.01 μm to 0.5 μm.
μm, preferably in the range of 0.01 μm to 0.3 μm. If the particle diameter is less than 0.01 μm, the light-shielding property is not sufficient, and if it exceeds 0.5 μm, it is not preferable because the smoothness of the film surface is impaired or the precision of pattern formation is greatly reduced.

【0054】比表面積としては、15m2 /g〜40m
2 /g、好ましくは18m2 /g〜35m2 /gの範囲
である。ここで比表面積が40m2 /gを越えるものと
なるには適性粒子径以下の顔料が含まれる場合と、適性
粒子径の範囲内であっても多孔質やアモルファス構造を
とる場合とが考えられる。適性粒子径未満の場合は遮光
性が十分にとれず、また、適性粒子径の範囲内であって
も顔料が多孔質体やアモルファス構造を取る場合には、
顔料自身の凝集力が強いと同時にバインダー成分をも強
固に吸着し凝集体を形成するため、顔料の分散性が著し
く阻害され好ましくない。比表面積が15m2 /g未満
では適性粒子径以上の顔料が含まれるために好ましくな
い。
The specific surface area is 15 m 2 / g to 40 m
2 / g, preferably in the range of 18m 2 / g~35m 2 / g. Here, it is considered that the specific surface area exceeds 40 m 2 / g when a pigment having an appropriate particle size or less is contained, and when the pigment has a porous or amorphous structure even within the range of the appropriate particle size. If the particle size is less than the appropriate particle size, light-shielding properties cannot be sufficiently obtained, and even if the pigment has a porous structure or an amorphous structure even within the range of the appropriate particle size,
At the same time, the pigment itself has a strong cohesive force and, at the same time, firmly adsorbs the binder component to form an aggregate, which is not preferable because the dispersibility of the pigment is significantly inhibited. When the specific surface area is less than 15 m 2 / g, it is not preferable because a pigment having an appropriate particle size or more is contained.

【0055】さらに、粒子径、および比表面積が適性範
囲内にある場合でも、本発明で使用される顔料は表面の
水酸基量が0.1μmol/g〜40μmol/g、好
ましくは、0.5μmol/g〜25μmol/gであ
る必要がある。表面水酸基量が0.1μmol/g未満
では、顔料表面の溶剤や分散剤に対する親和性が極端に
落ちるために顔料の凝集や析出等が起こり、40μmo
l/gを越えると、比表面積が大きすぎる場合と同様、
顔料自身の凝集力や他のバインダー成分の吸着力が強く
なりすぎるため好ましくない。
Further, even when the particle diameter and the specific surface area are within appropriate ranges, the pigment used in the present invention has a surface hydroxyl group content of 0.1 μmol / g to 40 μmol / g, preferably 0.5 μmol / g. g to 25 μmol / g. When the amount of surface hydroxyl groups is less than 0.1 μmol / g, the affinity of the pigment surface for the solvent or dispersant is extremely reduced, so that the aggregation or precipitation of the pigment occurs, and the pigment content is reduced to 40 μmol / g.
When the specific surface area is more than 1 / g, as in the case where the specific surface area is too large,
It is not preferable because the cohesive force of the pigment itself and the adsorbing force of other binder components become too strong.

【0056】なお、本発明における顔料表面の水酸基量
は、以下の定量法で決定するものである。
The amount of hydroxyl groups on the pigment surface in the present invention is determined by the following quantitative method.

【0057】(定量法)顔料2.0gに対し、0.01
Nの水酸化テトラブチルアンモニウム−エタノール溶液
30mlを添加し、1時間攪拌させて上澄み10mlを
取り、エタノール30mlを加え、0.01N過塩素酸
−エタノール溶液で定量した残留水酸化テトラブチルア
ンモニウム量を、上記0.01Nの水酸化テトラブチル
アンモニウム−エタノール溶液30ml中に含まれる水
酸化テトラブチルアンモニウム量から引いた値を顔料表
面の水酸基量とする。
(Quantitative method) 0.01 g of pigment was added to 2.0 g of pigment.
Add 30 ml of N-tetrabutylammonium hydroxide-ethanol solution, stir for 1 hour, take 10 ml of supernatant, add 30 ml of ethanol, and determine the amount of residual tetrabutylammonium hydroxide determined with 0.01N perchloric acid-ethanol solution. The value obtained by subtracting the amount of tetrabutylammonium hydroxide contained in 30 ml of the above 0.01N tetrabutylammonium hydroxide-ethanol solution is defined as the amount of hydroxyl groups on the pigment surface.

【0058】このような顔料は、市販されているものと
して、例えば大日精化工業(株)製「ダイピロキサイド
TMブラック♯3950」、「ダイピロキサイドTMブ
ラック#3952」、「ダイピロキサイドTMブラック
#9550」、「ダイピロキサイドTMブラック#35
50」、BASF社製「SICOCER F Black 2904」、「SI
COCER F Black 2912」、「SICOPUR SE 1435 」等が挙げ
られる。
Such pigments are commercially available, for example, "Dipiroxide TM Black # 3950", "Dipiroxide TM Black # 3952", "Dipiroxide Side TM" manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd. Black # 9550 "," Dipiroxide Side Black # 35 "
50 ", BASF" SICOCER F Black 2904 "," SI
COCER F Black 2912 "and" SICOPUR SE 1435 ".

【0059】また、上記の条件を満たす場合でも、特に
十分な遮光性を実現するために多量の顔料を含有させる
ような場合には、顔料同士の凝集が起こりやすくなる。
そのため、本発明の遮光層用組成物では、更に、顔料粒
子表面にアルキル基やフェニル基等の疎水性基を共有結
合により導入するか、または、顔料粒子表面に遷移金属
水酸化物粒子や遷移金属酸化物粒子を被覆することによ
り、分散剤との親和性を増大させ、顔料の凝集状態を緩
和させることができる。
Even when the above conditions are satisfied, aggregation of the pigments is likely to occur particularly when a large amount of pigments is contained in order to realize sufficient light-shielding properties.
Therefore, in the composition for a light-shielding layer of the present invention, a hydrophobic group such as an alkyl group or a phenyl group is further introduced into the surface of the pigment particle by a covalent bond, or the transition metal hydroxide particles or the transition By coating the metal oxide particles, the affinity with the dispersant can be increased, and the aggregation state of the pigment can be reduced.

【0060】顔料表面に疎水性基を共有結合により導入
するには、例えば顔料表面の水酸基をシラン系、チタネ
ート系、アルミニウム系等のカップリング剤で処理する
ことによりアルキル化またはフェニル化すればよく、そ
の置換量は0.01重量%〜20重量%が適当である。
In order to introduce a hydrophobic group into the pigment surface by a covalent bond, for example, the hydroxyl group on the pigment surface may be alkylated or phenylated by treating it with a silane, titanate, aluminum or other coupling agent. The amount of substitution is suitably from 0.01% by weight to 20% by weight.

【0061】また、顔料表面を、粒子径が0.005μ
m〜0.02μmのZr、Zn、Fe、Co、又はNi
等の遷移金属水酸化物微粒子、及び/又は遷移金属酸化
物微粒子で被覆してもよい。また、遷移金属は単独でも
また複合していてもよい。
Further, the pigment surface is made to have a particle size of 0.005 μm.
m to 0.02 μm of Zr, Zn, Fe, Co, or Ni
And / or the like. Further, the transition metal may be used alone or in combination.

【0062】被覆方法としては、遷移金属塩水溶液中に
顔料を分散させ、アルカリ溶液を滴下させて顔料表面に
遷移金属水酸化物微粒子及び/又は遷移金属酸化物微粒
子として中和析出・沈着させる等の公知の方法で被覆す
るとよい。顔料粒子表面への被覆量としては、0.01
重量%〜20重量%である。
As a coating method, a pigment is dispersed in a transition metal salt aqueous solution, an alkali solution is dropped, and neutralized precipitation and deposition are performed as transition metal hydroxide fine particles and / or transition metal oxide fine particles on the pigment surface. May be coated by a known method. The coating amount on the pigment particle surface is 0.01
% To 20% by weight.

【0063】次に、アルカリ可溶性バインダーとして
は、顔料粒子の分散性に寄与し、光重合性モノマーや光
重合性開始剤との相性が良く、また、アルカリ現像液に
対する溶解性や有機溶剤溶解性に優れることが要求され
る。また、露光、現像を含むパターン形成工程にあって
は、特にアルカリ現像液や洗浄液に長時間曝された場合
でも基板に対する密着性に優れることが要求され、更
に、カラーフィルター部材としての強度、軟化温度等が
適当であるものが好ましい。
Next, the alkali-soluble binder contributes to the dispersibility of the pigment particles, has good compatibility with the photopolymerizable monomer and the photopolymerizable initiator, and has solubility in an alkali developing solution and solubility in an organic solvent. It is required to be excellent. Further, in the pattern forming process including exposure and development, it is required to have excellent adhesion to the substrate even when exposed to an alkali developing solution or a cleaning solution for a long time, and further, the strength and softening as a color filter member are required. Those having an appropriate temperature and the like are preferable.

【0064】このようなアルカリ可溶性バインダーとし
ては、エポキシ樹脂、特に、基本骨格がビスフェノール
Aとエピクロロヒドリンとの縮合反応物であって、分子
内に2個以上含まれるエポキシ基の開環反応を利用して
グリシジルメタクリレート等により反応性二重結合基や
環状酸無水物を付加し、得られるカルボキシル基等によ
り重合開始能やアルカリ現像性を付与したものが好まし
い。例えば、ビスフェノールA型ビニルエステルが挙げ
られ、アルカリに対する耐性や基板密着性、膜強度の実
現の上で上記特性を満たすものである。
Examples of such an alkali-soluble binder include an epoxy resin, particularly a condensation reaction product of a basic skeleton of bisphenol A and epichlorohydrin, and a ring-opening reaction of two or more epoxy groups contained in the molecule. Preferably, a reactive double bond group or a cyclic acid anhydride is added using glycidyl methacrylate or the like, and polymerization initiation ability or alkali developability is imparted using a resulting carboxyl group or the like. For example, a bisphenol A type vinyl ester is mentioned, which satisfies the above-mentioned characteristics in realizing alkali resistance, substrate adhesion, and film strength.

【0065】また、本発明のアルカリ可溶性バインダー
においては、更に、反応性二重結合基の導入により重合
性のバインダーとすることで形成される遮光層の各種強
度を向上させることができる。導入される反応性二重結
合基は、1gあたり0.05ミリモル〜5ミリモル、好
ましくは0.2ミリモル〜3ミリモルの範囲である。ま
た、適度なアルカリ現像液耐性を付与するためには、そ
の酸価が50mgKOH/g〜250mgKOH/g、
好ましくは60mgKOH/g〜150mgKOH/g
の範囲である。
Further, in the alkali-soluble binder of the present invention, various strengths of the light-shielding layer formed by introducing a reactive double bond group into a polymerizable binder can be further improved. The reactive double bond groups introduced are in the range from 0.05 mmol to 5 mmol, preferably from 0.2 mmol to 3 mmol, per gram. Further, in order to impart a suitable alkali developing solution resistance, the acid value is 50 mgKOH / g to 250 mgKOH / g,
Preferably from 60 mgKOH / g to 150 mgKOH / g
Range.

【0066】酸価数が250mgKOH/gを越える
と、露光・現像後においてパターン解像はされるが、ア
ルカリ現像液に対する耐性がなく、現像パターン面に小
さなクラックが発生し、ここからアルカリ現像液の浸透
が急速に生じて最終的にはガラス基板面からレジスト剥
がれ(剥離)を引き起こす。また、酸価数が50mgK
OH/g未満であると、アルカリに対する溶解性が無く
なり、未露光部でも溶解が起こらず、適切なパターン形
成が行えない。
If the acid value exceeds 250 mg KOH / g, the pattern is resolved after exposure and development, but it has no resistance to an alkali developing solution, and small cracks are generated on the developed pattern surface. Is rapidly generated and eventually causes the resist to be peeled (peeled) from the glass substrate surface. In addition, the acid value is 50 mgK
If it is less than OH / g, the solubility to alkali is lost, and no dissolution occurs even in the unexposed area, so that an appropriate pattern cannot be formed.

【0067】アルカリ可溶性バインダーの平均分子量
は、2000〜20,000、好ましくは3000〜1
5,000の範囲である。2000未満ではバインダー
として十分に機能せず、20,000を越えると顔料同
士の凝集物を作りやすく、顔料凝集に起因する組成物寿
命や、基板密着性、パターン形成性や塗膜の平滑性の低
下を引き起こすため好ましくない。また、アルカリ可溶
性バインダーとして、上述したエポキシ樹脂を使用する
と、遮光層用組成物中での顔料に対する分散安定化の効
果も有する。
The average molecular weight of the alkali-soluble binder is 2000 to 20,000, preferably 3000 to 1
It is in the range of 5,000. If it is less than 2,000, it does not function sufficiently as a binder, and if it exceeds 20,000, it is easy to form aggregates of pigments, and the composition life due to pigment aggregation, substrate adhesion, pattern formability and smoothness of coating film It is not preferable because it causes a decrease. Further, when the above-mentioned epoxy resin is used as the alkali-soluble binder, it also has an effect of stabilizing the dispersion of the pigment in the composition for a light-shielding layer.

【0068】アルカリ可溶性バインダーとして好ましい
エポキシ樹脂としては、例えば昭和高分子(株)製「ビ
スフェノールA型エポキシアクリレート、VR−60T
H、1gあたりの二重結合基0.29ミリモル、酸価7
0mgKOH/g、平均分子量7,000」、「ビスフ
ェノールA型エポキシアクリレート、VR−90TH、
1gあたりの二重結合基0.57ミリモル、酸価125
mgKOH/g、平均分子量3500」、「クレゾール
型ノボラック型エポキシアクリレート、1gあたりの二
重結合基0.6ミリモル、酸価110mgKOH/g、
平均分子量7500」、「フェノールノボラック型エポ
キシアクリレート、1gあたりの二重結合基0.6ミリ
モル、酸価120mgKOH/g、平均分子量550
0」等が挙げられる。
Examples of the epoxy resin preferable as the alkali-soluble binder include, for example, “Bisphenol A type epoxy acrylate, VR-60T” manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.
H, 0.29 mmol of double bond groups per gram, acid value 7
0 mgKOH / g, average molecular weight 7,000 "," bisphenol A type epoxy acrylate, VR-90TH,
0.57 mmol of double bond groups / g, acid value 125
mgKOH / g, average molecular weight 3500 "," cresol type novolak type epoxy acrylate, 0.6 mmol of double bond group per 1 g, acid value 110 mgKOH / g,
"Average molecular weight 7500", "phenol novolak type epoxy acrylate, 0.6 mmol of double bond group per 1 g, acid value 120 mgKOH / g, average molecular weight 550
0 "and the like.

【0069】アルカリ可溶性バインダーは、遮光層用組
成物中の全固形分の5重量%〜80重量%、好ましくは
5重量%〜60重量%の範囲である。
The alkali-soluble binder is in the range of 5% to 80% by weight, preferably 5% to 60% by weight of the total solids in the composition for a light-shielding layer.

【0070】本発明のアルカリ可溶性バインダーには、
例えば特願平8−95884号)に記載される高分子量
のものでも、アルカリ可溶性バインダーとして好ましい
エポキシ樹脂の作用を損なわない範囲において併用して
もよい。
The alkali-soluble binder of the present invention includes
For example, even those having a high molecular weight described in Japanese Patent Application No. 8-95884 may be used in combination as long as the action of an epoxy resin preferable as an alkali-soluble binder is not impaired.

【0071】次に、光重合性モノマーとしては、一つの
分子中に3個以上の二重結合官能基を持つ多官能アクリ
レートや多官能メタアクリレート(以下、アクリレート
体とメタクリレート体とを同時に示す場合(メタ)アク
リレートと称する)が好ましい。多官能(メタ)アクリ
レートにおいて、官能基数が6を越えると、膜自身が固
くなる反面、脆くなるため十分な強度が発現し得ず、4
未満では効果が不十分で、この場合も強度が不十分とな
ることが考えられるが、実使用上は3個以上の二重結合
基を有していればよい。特に5個の二重結合基を持つジ
ペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート及び
その誘導体が好ましい。
Next, as a photopolymerizable monomer, a polyfunctional acrylate or a polyfunctional methacrylate having three or more double bond functional groups in one molecule (hereinafter, an acrylate and a methacrylate are referred to simultaneously) (Referred to as (meth) acrylate). In a polyfunctional (meth) acrylate, if the number of functional groups exceeds 6, the film itself becomes hard, but becomes brittle, so that sufficient strength cannot be exhibited, and
If it is less than 3, the effect is insufficient, and in this case, the strength is considered to be insufficient. However, in practical use, it is only necessary to have three or more double bond groups. Particularly, dipentaerythritol penta (meth) acrylate having five double bond groups and a derivative thereof are preferable.

【0072】その他にも、例えば、ポリエチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコー
ルジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ
アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、
ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペン
タエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペン
タエリスリトールヘキサアクリレート、ヘキサンジオー
ルジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパント
リ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(ア
クリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリ(ア
クリロイルオキシエチル)シアヌレート、グリセリント
リ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンやグ
リセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシドやプ
ロピレンオキシドを付加反応した後に(メタ)アクリレ
ート化したもの、ポリエステルアクリレート類が挙げら
れる。また、上記のアクリレート体とメタクリレート体
とはそれぞれ単独、また混合して使用してもよく、ま
た、モノマーの他にプレポリマー、即ち、2量体や3量
体も有効である。上記モノマーの含有量は、遮光層用組
成物中の全固形分の5重量%〜50重量%、好ましくは
5重量%〜40重量%の範囲である。
In addition, for example, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethane triacrylate, trimethylolpropane diacrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate,
Pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, Ethylene oxide and propylene oxide were added to polyfunctional alcohols such as tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, tri (acryloyloxyethyl) cyanurate, glycerin tri (meth) acrylate, trimethylolpropane and glycerin, and then subjected to (meth) acrylate conversion. And polyester acrylates. The acrylate and methacrylates described above may be used alone or as a mixture. In addition to monomers, prepolymers, that is, dimers and trimers are also effective. The content of the above monomer is in the range of 5% by weight to 50% by weight, preferably 5% by weight to 40% by weight of the total solids in the composition for a light-shielding layer.

【0073】また、上述した本発明の光重合性顔料分散
剤は、遮光層用組成物の全固形分に対して、2重量%〜
80重量%、好ましくは2重量%〜40重量%添加す
る。2重量%よりが少ないと分散安定性が不十分であ
り、経時的に粘度上昇や顔料の沈降が生じる。また、前
述したように、光重合性分散剤に対して、0〜80重量
%の割合で、光硬化性を有しない一般的な分散剤を加え
てもよい。80重量%を越えると、本発明の主眼とする
反応性が低下し、その効果が認められなくなる。
Further, the above-mentioned photopolymerizable pigment dispersant of the present invention is used in an amount of 2% by weight or less based on the total solid content of the composition for a light-shielding layer.
80% by weight, preferably 2% to 40% by weight is added. If the amount is less than 2% by weight, the dispersion stability is insufficient, and the viscosity increases and the pigment sediments over time. Further, as described above, a general dispersant having no photocurability may be added at a ratio of 0 to 80% by weight based on the photopolymerizable dispersant. If it exceeds 80% by weight, the reactivity, which is the main feature of the present invention, is reduced, and the effect is not recognized.

【0074】光重合性開始剤としては、チオキサントン
系、アセトフェノン系、ベンゾフェノン系、ベンゾイン
エーテル系、パーオキシド系、ビイミダゾール系の化合
物が挙げられ、感度の向上などの必要性に応じて、アミ
ン系やキノン系の光重合促進剤の添加が有効である。
Examples of the photopolymerizable initiator include thioxanthone-based, acetophenone-based, benzophenone-based, benzoin ether-based, peroxide-based and biimidazole-based compounds. It is effective to add a quinone-based photopolymerization accelerator.

【0075】光重合開始剤や光重合促進剤の含有量は、
遮光層用組成物の全固形分の0.5重量%〜40重量
%、好ましくは5重量%〜40重量%である。
The content of the photopolymerization initiator and the photopolymerization accelerator is
It is 0.5% by weight to 40% by weight, preferably 5% by weight to 40% by weight of the total solids of the composition for a light-shielding layer.

【0076】溶剤としては、遮光層用組成物の塗布適
性、アルカリ可溶性バインダー等のポリマーやモノマ
ー、光重合性顔料分散剤、光重合開始剤に対する溶解
性、ならびに顔料の分散性を考慮して、下記に示す1種
又は2種以上の溶剤を適宜選択して用いることができる
が、好ましくは多価アルコールまたはその誘導体を1種
以上含むことが望ましい。特に、顔料の分散性を考慮す
ると、20℃で水100重量部に対して20重量部以上
の溶解性を持つ多価アルコールまたはその誘導体が有効
である。
As the solvent, taking into consideration the applicability of the composition for a light-shielding layer, the solubility of a polymer or monomer such as an alkali-soluble binder, a photopolymerizable pigment dispersant, a photopolymerization initiator, and the dispersibility of the pigment, One or more solvents described below can be appropriately selected and used, but it is preferable that one or more polyhydric alcohols or derivatives thereof are contained. In particular, considering the dispersibility of the pigment, a polyhydric alcohol or a derivative thereof having a solubility of 20 parts by weight or more in 100 parts by weight of water at 20 ° C. is effective.

【0077】溶剤の具体例としては、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メチル
エーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエ
ーテル、グリコールモノエチルエーテルアセテート、エ
チレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリ
コールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリ
コールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブ
チルエーテルアセテート、エチレングリコールジエチル
エーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エ
チレングリコールイソアミルエーテル、メトキシメトキ
シエーテル、エチレングリコールモノアセテート、ジエ
チレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジ
エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジ
エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリ
コールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチル
エチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレング
リコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモ
ノエチルエーテル、1−ブトキシエトキシプロパノー
ル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、3−
メチル−3−メトキシブタノール、3−メチル−3−メ
トキシブチルアセテート、メチルアミルケトン、乳酸メ
チル、乳酸エチル、メチル−α−ヒドロキシイソブチレ
ート、メチル−β−メトキシイソブチレート等が挙げら
れる。
Specific examples of the solvent include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether, glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monopropyl ether acetate, and ethylene glycol monobutyl ether. , Ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol isoamyl ether, methoxymethoxy ether, ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol Monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether, 1-butoxyethoxypropanol, dipropylene Glycol monomethyl ether, 3-
Examples thereof include methyl-3-methoxybutanol, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, methyl amyl ketone, methyl lactate, ethyl lactate, methyl-α-hydroxyisobutyrate, and methyl-β-methoxyisobutyrate.

【0078】本発明の遮光層用組成物には、以上の成分
の他に、組成物が塗布される基板との密着性を付与する
ために、組成物中にシランカップリング剤やチタネート
カップリング剤、アルミニウムカップリング剤等を添加
することができる。
The composition for a light-shielding layer of the present invention may further comprise, in addition to the above components, a silane coupling agent or a titanate coupling in order to impart adhesion to a substrate to which the composition is applied. , An aluminum coupling agent and the like can be added.

【0079】また、塗膜におけるベタツキ防止は、本発
明の顔料分散剤も作用するが、更に、塗膜物性改良剤を
添加してもよく、例えば綜研化学(株)製「L−20−
3(グラフトポリマー)、二重結合基0モル%、酸価0
mgKOH/g、平均分子量56,000」、「L−4
03A、二重結合基0モル%、酸価0mgKOH/g、
平均分子量30,000」、「LH−448、二重結合
基0モル%、酸価0mgKOH/g、平均分子量30,
000」等を、遮光層用組成物の全固形分の0.1重量
%〜50重量%、好ましくは0.1重量%〜30重量%
の範囲で添加してもよい。
In order to prevent stickiness in the coating film, the pigment dispersant of the present invention also acts. However, an additive for improving the physical properties of the coating film may be further added. For example, "L-20-" manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.
3 (graft polymer), 0 mol% of double bond group, acid value 0
mgKOH / g, average molecular weight 56,000 "," L-4
03A, double bond group 0 mol%, acid value 0 mgKOH / g,
"Average molecular weight 30,000", "LH-448, 0 mol% of double bond group, acid value 0 mgKOH / g, average molecular weight 30,
000 "or the like, from 0.1% to 50% by weight, preferably from 0.1% to 30% by weight of the total solids of the composition for a light-shielding layer.
May be added.

【0080】本発明の遮光層用組成物は、公知の方法で
基板上に塗布、および乾燥させることにより、基板上に
遮光層を形成することができる。塗布の方法の具体例と
しては、スピンナー、ホワイラーローラーコーター、カ
ーテンコーター、ナイフコーター、バーコーター、エク
ストルーダー等が挙げられ、乾燥後膜厚0.5μm〜5
μm、好ましくは0.5μm〜3μmで塗工される。
The composition for a light-shielding layer of the present invention can be applied to a substrate by a known method and dried to form a light-shielding layer on the substrate. Specific examples of the coating method include a spinner, a wheeler roller coater, a curtain coater, a knife coater, a bar coater, an extruder, and the like.
μm, preferably 0.5 μm to 3 μm.

【0081】遮光層を形成した基板の露光に際しては、
光源は遮光層の感光性に応じて選択され、超高圧水銀
灯、キセノン灯、カーボンアーク灯、アルゴンレーザー
等の公知のものが使用できる。
When exposing the substrate on which the light shielding layer is formed,
The light source is selected according to the photosensitivity of the light-shielding layer, and a known light source such as an ultra-high pressure mercury lamp, a xenon lamp, a carbon arc lamp, and an argon laser can be used.

【0082】パターン露光した遮光層を現像するための
現像液として好適に用いられるものはアルカリ水系現像
剤である。アルカリ水系現像液とは、現像を水系で行な
うため、狭義には現像時にOH- を放出する現像液であ
る。このアルカリ水系現像液のpHは、最適には7.5
〜12までの領域である。使用するアルカリ成分は、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、さらに有機アンモニウム系化合物、例えば水酸化テ
トラエチルアンモニウムで、その他、硫化物、酸化物或
いは弱酸の陰イオン(例えば、F- 、CN- 等)等によ
り加水分解されたものが挙げられる。また、このpH領
域の緩衝溶液を調製してアルカリ水系現像液として使用
してもよい。
An alkali water-based developer is preferably used as a developer for developing the light-shielding layer subjected to the pattern exposure. The alkaline aqueous developer, for performing development with an aqueous, OH at the time of development in a narrow sense - a developer releasing. The pH of the alkaline aqueous developer is optimally 7.5.
領域 12. The alkali component used is, for example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, or an organic ammonium compound such as tetraethylammonium hydroxide, and other anions of sulfide, oxide or weak acid (for example, F , CN - ) And the like. Further, a buffer solution in this pH range may be prepared and used as an alkaline aqueous developer.

【0083】本発明の遮光層用組成物は、透明基板上に
赤、緑および青の画素を区画するためのブラックマトリ
ックスの形成に使用され、その後公知の方法に従って、
赤、緑、青の画素が形成される。その表面にさらに透明
電極層を設けてカラーフィルタとされる。ただし、必要
に応じて、透明導電層を設ける前に保護膜が形成され
る。
The composition for a light-shielding layer of the present invention is used for forming a black matrix for partitioning red, green and blue pixels on a transparent substrate, and thereafter, according to a known method.
Red, green, and blue pixels are formed. A transparent electrode layer is further provided on the surface to form a color filter. However, if necessary, a protective film is formed before providing the transparent conductive layer.

【0084】以下、本発明を実施例によって具体的に説
明するが、本発明はそれらによって何ら限定されるもの
でない。実施例中の「部」は重量部を意味する。
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. “Parts” in the examples means parts by weight.

【0085】[0085]

【実施例】(1)光重合性顔料分散剤(A)の作製 (グラフトポリマー(a)の合成)温度計、攪拌機、滴
下ロート、ガス導入管及び還流冷却器を備えたガラス製
反応容器にAA−6(東亜合成化学工業(株)製、片末
端メタクリロイル化ポリメタクリル酸メチルオリゴマ
ー、Mw:12,000)52.4部と、エチルセルソ
ルブ980部とをそれぞれ仕込み、撹拌下に反応容器内
を窒素置換し、90℃に加熱した。
EXAMPLES (1) Preparation of Photopolymerizable Pigment Dispersant (A) (Synthesis of Graft Polymer (a)) A glass reaction vessel equipped with a thermometer, stirrer, dropping funnel, gas inlet tube and reflux condenser was prepared. 52.4 parts of AA-6 (manufactured by Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd., methacryloylated polymethyl methacrylate oligomer at one end, Mw: 12,000) and 980 parts of ethyl cellosolve were charged, and the reaction vessel was stirred. The inside was replaced with nitrogen and heated to 90 ° C.

【0086】その後、メタクリル酸−2−ヒドロキシエ
チル71部、メタクリル酸7.8部、アゾビスイソブチ
ロニトリル(AIBN)0.22部、エチルセルソルブ
200部の混合溶液を8分割して15分間隔で滴下し
た。添加開始後、10時間、90℃に温度を保持して重
合反応を完了し、グラフト重合体の溶液を得た。この共
重合体溶液をヘキサン1050部に滴下し、再沈澱精製
を行った。濾過後、室温で減圧乾燥し、カルボキシル基
含有グラフトポリマー111部を得た。
Thereafter, a mixed solution of 71 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 7.8 parts of methacrylic acid, 0.22 parts of azobisisobutyronitrile (AIBN) and 200 parts of ethyl cellosolve was divided into 8 parts to give 15 parts. It was dropped at minute intervals. After the start of the addition, the polymerization reaction was completed by maintaining the temperature at 90 ° C. for 10 hours to obtain a graft polymer solution. This copolymer solution was dropped into 1050 parts of hexane, and reprecipitation purification was performed. After filtration, the filtrate was dried under reduced pressure at room temperature to obtain 111 parts of a carboxyl group-containing graft polymer.

【0087】カルボキシル基含有グラフトポリマーは、
主鎖(メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル/メタクリ
ル酸コポリマー)/側鎖ポリメタクリル酸メチル(重量
比54/6/40)であり、Mwは18,000、酸価
31.6mgKOH/gであり、側鎖ポリメタクリル酸
メチルのMwは12,000であった。
The carboxyl group-containing graft polymer is
Main chain (methacrylic acid-2-hydroxyethyl / methacrylic acid copolymer) / side chain polymethyl methacrylate (weight ratio 54/6/40), Mw is 18,000, acid value is 31.6 mgKOH / g, Mw of the side chain poly (methyl methacrylate) was 12,000.

【0088】(エチレン性不飽和二重結合の導入)次
に、得られたカルボキル基含有グラフトポリマー60
部、エチルセルソルブ1200部、ヒドロキノン1.0
5部、亜硫酸ナトリウム1.225部、トリエチルアミ
ン5.25部を温度計、撹拌機、滴下ロート及び還流冷
却器を備えたガラス製反応容器に仕込み、撹拌下に、9
0℃に加熱した。
(Introduction of Ethylenically Unsaturated Double Bond) Next, the obtained carboxy group-containing graft polymer 60
Parts, 1200 parts of ethyl cellosolve, 1.0 hydroquinone
5 parts, 1.225 parts of sodium sulfite, and 5.25 parts of triethylamine were charged into a glass reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping funnel, and a reflux condenser.
Heated to 0 ° C.

【0089】グリシジルメタクリレート16.8部を添
加し、その後60℃で20時間反応させた。反応終了
後、ヘキサン6リットルで再沈殿精製を行った。濾過
後、室温で減圧乾燥し、主鎖にメタクロイル基を、グラ
フトポリマー1g当たり0.45ミリモル含有し、Mw
18,000、酸価6.7mgKOH/gの光重合性顔
料分散剤(A)を62.9部得た。
16.8 parts of glycidyl methacrylate was added, followed by reaction at 60 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, reprecipitation purification was performed with 6 liters of hexane. After filtration, the filtrate was dried under reduced pressure at room temperature to contain 0.45 mmol of a methacryloyl group in the main chain per 1 g of the graft polymer.
62.9 parts of a photopolymerizable pigment dispersant (A) having 18,000 and an acid value of 6.7 mgKOH / g were obtained.

【0090】(2)光重合性顔料分散剤(B)の作製 (片末端メタクリロイル化ポリ(メタクリル酸−2−ヒ
ドロキシエチル)オリゴマーの合成)攪拌機、滴下ロー
ト、ガス導入管及び還流冷却器を備えたガラス製反応容
器に、β−メルカプトプロピオン酸6.4部とエタノー
ル1220部を仕込み、攪拌下に反応容器内をアルゴン
置換し、30℃に加熱した。その後、メタクリル酸−2
−ヒドロキシエチル195部とエタノール160部の混
合溶液、V−70(和光純薬(株)製重合開始剤)1
3.8部とテトラヒドロフラン350部の混合溶液をそ
れぞれ8分割して15分間隔で滴下した。添加後、10
時間、30℃に温度を保持した。反応液をエバポレータ
で濃縮した後、減圧乾燥を行い、片末端カルボキシル基
ポリ(メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル)オリゴマ
ー(酸価12.8mgKOH/g)を216部得た。
(2) Preparation of photopolymerizable pigment dispersant (B) (Synthesis of methacryloylated poly (2-hydroxyethyl methacrylate) oligomer at one end) A stirrer, a dropping funnel, a gas inlet tube and a reflux condenser were provided. The glass reaction vessel was charged with 6.4 parts of β-mercaptopropionic acid and 1220 parts of ethanol, and the inside of the reaction vessel was replaced with argon under stirring and heated to 30 ° C. Then, methacrylic acid-2
-A mixed solution of 195 parts of hydroxyethyl and 160 parts of ethanol, V-70 (a polymerization initiator manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 1
A mixed solution of 3.8 parts and 350 parts of tetrahydrofuran was divided into eight portions and dropped at intervals of 15 minutes. After addition, 10
The temperature was maintained at 30 ° C. for a time. The reaction solution was concentrated by an evaporator and then dried under reduced pressure to obtain 216 parts of a poly (methacrylic acid-2-hydroxyethyl methacrylate) oligomer having one terminal carboxyl group (acid value: 12.8 mgKOH / g).

【0091】攪拌機及び還流冷却器を備えたガラス製反
応容器に、片末端カルボキシル基ポリ(メタクリル酸−
2−ヒドロキシエチル)オリゴマー140部、エタノー
ル1100部、ヒドロキノン1.05部、亜硫酸ナトリ
ウム1.23部、トリエチルアミン5.25部を仕込
み、攪拌下に60℃に加熱した。グリシジルメタクリレ
ート19.46gを添加し、その後60℃で20時間反
応させた。反応終了後、エバポレータで濃縮し、n−ヘ
キサンで再沈殿精製を行った。ろ過後室温で減圧乾燥
し、片末端メタクリロイル化ポリ(メタクリル酸−2−
ヒドロキシエチル)オリゴマー143部を得た。
In a glass reaction vessel equipped with a stirrer and a reflux condenser, a poly (methacrylic acid-
140 parts of (2-hydroxyethyl) oligomer, 1100 parts of ethanol, 1.05 part of hydroquinone, 1.23 parts of sodium sulfite and 5.25 parts of triethylamine were charged and heated to 60 ° C. with stirring. After adding 19.46 g of glycidyl methacrylate, the mixture was reacted at 60 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was concentrated with an evaporator and purified by reprecipitation with n-hexane. After filtration, the filtrate was dried under reduced pressure at room temperature to obtain a methacryloylated poly (methacrylic acid-2-terminal) at one end.
143 parts of (hydroxyethyl) oligomer were obtained.

【0092】得られた片末端メタクリロイル化ポリ(メ
タクリル酸−2−ヒドロキシエチル)オリゴマーはMw
が23,000、酸価0.17mgKOH/gであっ
た。
The resulting methacryloylated poly (2-hydroxyethyl methacrylate) oligomer at one end was obtained by
Of 23,000 and an acid value of 0.17 mgKOH / g.

【0093】(グラフトポリマー(b)の合成)片末端
メタクリロイル化ポリ(メタクリル酸−2−ヒドロキシ
エチル)オリゴマー50部、メタクリル酸メチル67.
5部、メタクリル酸7.5部、エチルセルソルブ580
部、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.62
5部を攪拌機、ガス導入管及び還流冷却器を備えたガラ
ス製反応容器に仕込み、攪拌下アルゴン置換し、70℃
に加熱した。10時間反応後、n−ヘキサンで再沈殿精
製を行った。ろ過後、減圧乾燥し、カルボキシル基含有
グラフトポリマー119部を得た。
(Synthesis of graft polymer (b)) 50 parts of methacryloylated poly (2-hydroxyethyl methacrylate) oligomer at one end, methyl methacrylate
5 parts, methacrylic acid 7.5 parts, ethyl cellosolve 580
Part, azobisisobutyronitrile (AIBN) 0.62
5 parts were charged into a glass reaction vessel equipped with a stirrer, a gas inlet tube and a reflux condenser, and purged with argon while stirring, and 70 ° C.
Heated. After reacting for 10 hours, reprecipitation purification was performed with n-hexane. After filtration, the filtrate was dried under reduced pressure to obtain 119 parts of a carboxyl group-containing graft polymer.

【0094】カルボキシル基含有グラフトポリマーは、
主鎖メタクリル酸メチル/メタクリル酸コポリマー/側
鎖ポリ(メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル)(重量
比54/6/40)であり、Mwは61,500、酸価
は37.5mgKOH/g、側鎖ポリ(メタクリル酸−
2−ヒドロキシエチル)のMwは23,000であっ
た。
The carboxyl group-containing graft polymer is
Main chain methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer / side chain poly (2-hydroxyethyl methacrylate) (weight ratio 54/6/40), Mw 61,500, acid value 37.5 mg KOH / g, side chain Chain poly (methacrylic acid-
Mw of 2-hydroxyethyl) was 23,000.

【0095】(エチレン性不飽和二重結合の導入)次
に、得られたカルボキシル基含有グラフトポリマー50
部、エチルセルソルブ810部、ヒドロキノン0.75
部、亜硫酸ナトリウム0.88部、トリエチルアミン
3.74部を、温度計、攪拌機、滴下ロート及び還流冷
却器を備えたガラス製反応容器に仕込み、攪拌下に、6
0℃に加熱した。混合溶液にグリシジルメタクリレート
14.2を添加し、その後60℃で20時間反応させ
た。反応終了後、ヘキサン6リットルで再沈殿精製を行
った。ろ過後、室温で減圧乾燥し、側鎖にメタクロイル
器を、グラフトポリマー1gあたり0.5ミリモル含有
し、Mw44,000、酸価1.3mgKOH/gの光
重合性顔料分散剤(B)を48部得た。
(Introduction of Ethylenically Unsaturated Double Bond) Next, the obtained carboxyl group-containing graft polymer 50 was prepared.
Parts, ethylcellosolve 810 parts, hydroquinone 0.75
Parts, 0.88 parts of sodium sulfite, and 3.74 parts of triethylamine were charged into a glass reaction vessel equipped with a thermometer, a stirrer, a dropping funnel, and a reflux condenser.
Heated to 0 ° C. 14.2 parts of glycidyl methacrylate was added to the mixed solution, and then reacted at 60 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, reprecipitation purification was performed with 6 liters of hexane. After filtration, the filtrate was dried under reduced pressure at room temperature, and 48 parts of a photopolymerizable pigment dispersant (B) having a side chain of a metacloyl device in an amount of 0.5 mmol per 1 g of the graft polymer, Mw of 44,000 and an acid value of 1.3 mgKOH / g was used. I got a copy.

【0096】以下、得られた光重合性顔料分散剤を顔料
分散レジスト用分散剤として用い、レジスト特性を評価
した。
Hereinafter, using the obtained photopolymerizable pigment dispersant as a dispersant for a pigment-dispersed resist, the resist characteristics were evaluated.

【0097】 (実施例1) (1)黒色顔料分散液の調製 ・黒色顔料:TMブラック#3952(CuMn2 4 のMnの一部をFeに置 換した複合酸化物微粒子表面付近にZrをZrO2 換算で複合金属酸化物に対し 2.5重量%、ZnをZnO換算で1.0重量%付与した顔料;大日精化工業( 株)製) ・・・ 100重量部 ・光重合性顔料分散剤(A) ・・・ 3.5重量部 ・分散剤(高分子分散剤;Disperbyk 111、ビックケミー・ジャパ ン(株)製) ・・・ 3.5重量部 ・ジエチレングリコールジメチルエーテル ・・・ 136重量部 ・乳酸エチル ・・・ 15重量部 上記の各成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し
た。
Example 1 (1) Preparation of Black Pigment Dispersion Black Pigment: TM Black # 3952 (Zr was deposited near the surface of the composite oxide fine particles in which part of Mn of CuMn 2 O 4 was replaced with Fe). 2.5% by weight based on the composite metal oxide in terms of ZrO 2, pigment was applied 1.0 wt% in terms of ZnO and Zn; Dainichiseika Color & Chemicals Mfg. Ltd. Co.) ... 100 parts by weight photopolymerizable pigment Dispersant (A): 3.5 parts by weight Dispersant (polymer dispersant; Disperbyk 111, manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.): 3.5 parts by weight Diethylene glycol dimethyl ether: 136 parts by weight Parts: ethyl lactate: 15 parts by weight The above components were mixed and sufficiently dispersed by a sand mill.

【0098】 (2)遮光層用組成物の調製 ・(1)で作製した黒色顔料分散液 ・・・ 61重量部 ・アルカリ可溶性バインダー{昭和高分子(株)製、VR−60TH(ビスフェ ノールA型エポキシアクリレート)} ・・・ 2.8重量部 ・光重合性モノマー(ジペンタエリスリトールペンタアクリレート) ・・・ 3.5重量部 ・光重合性開始剤 ・2−ベンジルー2−ジメチルアミノ−1ー(4−モルフォリノフェニル) −プタノン) ・・・ 1.6重量部 ・4,4′−ジエチルチオキサントン ・・・ 0.3重量部 ・2,4−ジエチルチオキサントン ・・・ 0.1重量部 ・ビイミダゾール ・・・ 0.4重量部 ・ジエチレングリコルジメチルエーテル・・・ 30重量部 上記の各成分を十分に混合して、本発明の遮光層用組成
物を得た。
(2) Preparation of composition for light-shielding layer-Black pigment dispersion prepared in (1) ... 61 parts by weight-Alkali-soluble binder @ VR-60TH (Bisphenol A) manufactured by Showa Polymer Co., Ltd. 2.8 parts by weight-Photopolymerizable monomer (dipentaerythritol pentaacrylate) ... 3.5 parts by weight-Photopolymerizable initiator-2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -ptanone) 1.6 parts by weight 4,4'-diethylthioxanthone 0.3 parts by weight 2,2,4-diethylthioxanthone 0.1 parts by weight Biimidazole 0.4 parts by weight Diethylene glycol dimethyl ether 30 parts by weight The above components are sufficiently mixed to obtain the composition for a light-shielding layer of the present invention. Was.

【0099】(3)遮光層の作製 ガラス基板上に(2)で作製した遮光層用組成物をスピ
ンコーターで塗布し、100℃で3分間乾燥させ、膜厚
約1μmの遮光層を形成した。
(3) Preparation of light-shielding layer The composition for light-shielding layer prepared in (2) was applied on a glass substrate by a spin coater and dried at 100 ° C. for 3 minutes to form a light-shielding layer having a thickness of about 1 μm. .

【0100】(4)露光、及び現像 上記の遮光層に対して、窒素気流下、超高圧水銀灯で遮
光層パターンを、露光量500mJ/cm2 、300m
J/cm2 の2通りで露光した後、1%水酸化カリウム
水溶液で現像した。
(4) Exposure and Development The above light-shielding layer was exposed to a light-shielding layer pattern with an ultra-high pressure mercury lamp under a nitrogen stream, and the exposure amount was 500 mJ / cm 2 ,
After exposure in two ways, J / cm 2 , the film was developed with a 1% aqueous potassium hydroxide solution.

【0101】(実施例2)実施例1の黒色顔料分散液調
製時において、光重合性顔料分散剤(A)を、光重合性
顔料分散剤(B)に代えた以外は、実施例1と同様にし
て遮光層用組成物を調製し、同様に遮光層を作製、露
光、現像を行った。
Example 2 The procedure of Example 1 was repeated except that the photopolymerizable pigment dispersant (A) was replaced with the photopolymerizable pigment dispersant (B) during the preparation of the black pigment dispersion of Example 1. Similarly, a composition for a light-shielding layer was prepared, and a light-shielding layer was similarly prepared, exposed, and developed.

【0102】 (比較例1) (1)黒色顔料分散液の調製 ・黒色顔料:TMブラック#3952(CuMn2 4 のMnの一部をFeに置 換した複合酸化物微粒子表面付近にZrをZrO2 換算で複合金属酸化物に対し 2.5重量%、ZnをZnO換算で1.0重量%付与した顔料;大日精化工業( 株)製) ・・・ 100重量部 ・分散剤(高分子分散剤;Disperbyk 111、ビックケミー・ジャパ ン(株)製) ・・・ 7重量部 ・ジエチレングリコールジメチルエーテル ・・・ 136重量部 ・乳酸エチル ・・・ 15重量部 上記の各成分を混合し、サンドミルにて十分に分散し
た。
Comparative Example 1 (1) Preparation of Black Pigment Dispersion Black Pigment: TM Black # 3952 (Zr was present near the surface of composite oxide fine particles in which part of Mn of CuMn 2 O 4 was replaced with Fe). Pigment with 2.5% by weight based on the composite metal oxide in terms of ZrO 2 and 1.0% by weight in terms of ZnO in terms of ZnO; manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd. 100 parts by weight Dispersant (high) Molecular dispersant: Disperbyk 111, manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd. 7 parts by weight Diethylene glycol dimethyl ether 136 parts by weight Ethyl lactate 15 parts by weight Well dispersed.

【0103】(2)遮光層用組成物の調製 実施例1における遮光層用組成物の調製において、その
黒色顔料分散液に代えて(1)で作製した黒色顔料分散
液を使用した以外は同様にして遮光層用組成物を調製
し、また、実施例1と同様に遮光層を作製、露光、及び
現像した。
(2) Preparation of composition for light-shielding layer The preparation of the composition for light-shielding layer in Example 1 was the same except that the black pigment dispersion prepared in (1) was used instead of the black pigment dispersion. Then, a composition for a light-shielding layer was prepared, and a light-shielding layer was prepared, exposed, and developed in the same manner as in Example 1.

【0104】実施例1、実施例2、比較例1において、
露光量を500mJ/cm2 、300mJ/cm2 とす
るそれぞれの場合についての現像特性(解像度:μmラ
イン&スペース解像)を比較した結果を下記の表に示
す。
In Example 1, Example 2, and Comparative Example 1,
The following table shows the results of comparison of development characteristics (resolution: μm line & space resolution) for each of the cases where the exposure amount is 500 mJ / cm 2 and 300 mJ / cm 2 .

【0105】[0105]

【表1】 [Table 1]

【0106】表からわかるように、本発明の実施例1、
2においては、比較例1よりも、解像性がよく、現像特
性が優れていることは明らかである。これは、本発明の
光重合性顔料分散剤の使用により、感度が上昇し、さら
に、硬化部からの分散剤の溶出が低減されたためと考え
られる。
As can be seen from the table, Example 1 of the present invention,
In the case of Comparative Example 2, it is clear that the resolution is better and the developing characteristics are superior to Comparative Example 1. This is presumably because the use of the photopolymerizable pigment dispersant of the present invention increased sensitivity and further reduced elution of the dispersant from the cured portion.

【0107】また、比較例1で作製された遮光層は、現
像時におけるパターン部に剥がれが生じたが、実施例
1、2で作製される遮光層は現像時や洗浄中でのパター
ン部の剥がれや欠落は認められなかった。
In the light-shielding layer produced in Comparative Example 1, the pattern portion was peeled off at the time of development. However, the light-shielding layer produced in Examples 1 and 2 had the pattern portion at the time of development or cleaning. No peeling or missing was observed.

【0108】[0108]

【発明の効果】本発明の光重合性顔料分散剤は、塗料の
分散安定性に優れると共に、塗膜の基材密着性とパター
ン形成性に優れるものであり、感光性着色組成物、特に
遮光層用組成物とすると感度の優れるものである。
The photopolymerizable pigment dispersant of the present invention is excellent in the dispersion stability of a coating material and also in the substrate adhesion of a coating film and the pattern-forming property. The composition for a layer is excellent in sensitivity.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 7/12 C09D 7/12 A 163/10 163/10 G02B 5/00 G02B 5/00 B 5/20 101 5/20 101 5/22 5/22 G03F 7/027 501 G03F 7/027 501 // C08F 2/44 C08F 2/44 A C09D 11/00 C09D 11/00 (72)発明者 安藤 雅之 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI C09D 7/12 C09D 7/12 A 163/10 163/10 G02B 5/00 G02B 5/00 B 5/20 101 5/20 101 5/22 5/22 G03F 7/027 501 G03F 7/027 501 // C08F 2/44 C08F 2/44 A C09D 11/00 C09D 11/00 (72) Inventor Masayuki Ando 1-chome, Ichigaya-cho, Shinjuku-ku, Tokyo No. 1 Dai Nippon Printing Co., Ltd.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主鎖を親水性部とし側鎖を疎水性部とす
るか、あるいは主鎖を疎水性部とし側鎖を親水性部とす
るグラフトポリマーであって、該グラフトポリマーがエ
チレン性不飽和二重結合を主鎖、側鎖の少なくとも一方
に有するものであることを特徴とする光重合性顔料分散
剤。
1. A graft polymer having a main chain as a hydrophilic part and a side chain as a hydrophobic part, or a main chain as a hydrophobic part and a side chain as a hydrophilic part, wherein the graft polymer is ethylenic. A photopolymerizable pigment dispersant having an unsaturated double bond in at least one of a main chain and a side chain.
【請求項2】 親水性部が、−OH基、−COOH基、
−SO3 H基、−PO3 2 基、−PO(OH)(O
R)基(Rは炭化水素基を表す)、又は低級ポリオキシ
アルキレン基から選ばれる少なくとも一つの親水性基を
少なくとも一種含有する重合体であることを特徴とする
請求項1記載の光重合性顔料分散剤。
2. The method according to claim 1, wherein the hydrophilic portion has an —OH group, a —COOH group,
—SO 3 H group, —PO 3 H 2 group, —PO (OH) (O
2. The photopolymerizable polymer according to claim 1, wherein the polymer is a polymer containing at least one hydrophilic group selected from R) groups (R represents a hydrocarbon group) or lower polyoxyalkylene groups. Pigment dispersant.
【請求項3】 グラフトポリマーの重量平均分子量が
5,000〜200,000、グラフトポリマーの側鎖
の重量平均分子量が1,000〜30,000で、かつ
グラフトポリマーの主鎖と側鎖の重量比が95/5〜1
0/90であることを特徴とする請求項1又は請求項2
記載の光重合性顔料分散剤。
3. The graft polymer has a weight average molecular weight of 5,000 to 200,000, the weight average molecular weight of the side chain of the graft polymer is 1,000 to 30,000, and the weight of the main chain and the side chain of the graft polymer. The ratio is 95/5 to 1
3. The method according to claim 1, wherein the ratio is 0/90.
The photopolymerizable pigment dispersant according to the above.
【請求項4】 エチレン性不飽和二重結合基導入量が、
グラフトポリマー1gあたり0.1ミリモル〜5ミリモ
ルであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれ
か一つ記載の光重合性顔料分散剤。
4. The amount of ethylenically unsaturated double bond group introduced,
The photopolymerizable pigment dispersant according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount is 0.1 mmol to 5 mmol per 1 g of the graft polymer.
【請求項5】 アルカリ可溶性バインダー、光重合性モ
ノマー、光重合性開始剤、分散剤、顔料及び溶剤を主成
分とし、該分散剤が、主鎖を親水性部とし側鎖を疎水性
部とするか、あるいは主鎖を疎水性部とし側鎖を親水性
部とし、エチレン性不飽和二重結合を主鎖、側鎖の少な
くとも一方に有するグラフトポリマーを少なくとも1種
含むことを特徴とする感光性着色組成物。
5. A composition comprising an alkali-soluble binder, a photopolymerizable monomer, a photopolymerizable initiator, a dispersant, a pigment and a solvent as main components, wherein the dispersant has a main chain as a hydrophilic part and a side chain as a hydrophobic part. Or at least one kind of a graft polymer having a main chain as a hydrophobic part, a side chain as a hydrophilic part, and an ethylenically unsaturated double bond in at least one of the main chain and the side chain. Coloring composition.
【請求項6】 アルカリ可溶性バインダー、光重合性モ
ノマー、光重合性開始剤、分散剤、無機黒色顔料、及び
溶剤を主成分とし、該分散剤が、主鎖を親水性部とし側
鎖を疎水性部とするか、あるいは主鎖を疎水性部とし側
鎖を親水性部とし、エチレン性不飽和二重結合を主鎖、
側鎖の少なくとも一方に有するグラフトポリマーを少な
くとも1種含むことを特徴とする遮光層用組成物。
6. An alkali-soluble binder, a photopolymerizable monomer, a photopolymerizable initiator, a dispersant, an inorganic black pigment, and a solvent as main components, wherein the dispersant has a main chain as a hydrophilic part and a side chain as a hydrophobic part. Or the main chain is a hydrophobic part and the side chain is a hydrophilic part, and the ethylenically unsaturated double bond is a main chain,
A composition for a light-shielding layer, comprising at least one kind of graft polymer having at least one of side chains.
【請求項7】 無機黒色顔料が、少なくとも銅、鉄、マ
ンガンを含む複合金属酸化物であることを特徴とする請
求項6記載の遮光層用組成物。
7. The composition for a light-shielding layer according to claim 6, wherein the inorganic black pigment is a composite metal oxide containing at least copper, iron and manganese.
【請求項8】 光重合性モノマーが、3個〜6個の反応
性二重結合基を持つ多官能アクリレート、及び/または
多官能メタクリレートであることを特徴とする請求項
6、または請求項7記載の遮光層用組成物。
8. The photopolymerizable monomer is a polyfunctional acrylate having three to six reactive double bond groups and / or a polyfunctional methacrylate. The composition for a light-shielding layer according to the above.
【請求項9】 アルカリ可溶性バインダーの少なくとも
一部が、1gあたり反応性二重結合基を0.05ミリモ
ル〜5ミリモル含み、かつ、酸価が50mgKOH/g
〜250mgKOH/gのエポキシ樹脂であることを特
徴とする請求項6、または請求項7記載の遮光層用組成
物。
9. At least a part of the alkali-soluble binder contains 0.05 to 5 mmol of a reactive double bond group per 1 g, and has an acid value of 50 mg KOH / g.
The composition for a light-shielding layer according to claim 6 or 7, wherein the composition is an epoxy resin of up to 250 mgKOH / g.
【請求項10】 エポキシ樹脂が、ビスフェノールA型
ビニルエステルであることを特徴とする請求項9記載の
遮光層用組成物。
10. The composition for a light-shielding layer according to claim 9, wherein the epoxy resin is a bisphenol A type vinyl ester.
JP1542898A 1998-01-28 1998-01-28 Dispersant for photopolymerizable pigment, photosensitive coloring composition, and composition for light shielding layer Pending JPH11209554A (en)

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