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JP4689553B2 - Photocurable coloring composition and color filter using the same - Google Patents

Photocurable coloring composition and color filter using the same Download PDF

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JP4689553B2 JP2006220508A JP2006220508A JP4689553B2 JP 4689553 B2 JP4689553 B2 JP 4689553B2 JP 2006220508 A JP2006220508 A JP 2006220508A JP 2006220508 A JP2006220508 A JP 2006220508A JP 4689553 B2 JP4689553 B2 JP 4689553B2
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Description

本発明は、液晶表示素子(LCD)や固体撮像素子(CCD、CMOSなど)等に用いられるカラーフィルタの形成に有用な光硬化性着色組成物及びそれを用いて得られるカラーフィルタに関する。   The present invention relates to a photocurable coloring composition useful for forming a color filter used for a liquid crystal display element (LCD), a solid-state imaging element (CCD, CMOS, etc.), and a color filter obtained using the same.

近年、テレビ、パソコン、携帯電話等各種のディスプレイにおいては、高画質化、高彩度化が求められており、特に、テレビ用においては、大画面化も求められている。現在、これらディスプレイの主流は、液晶ディスプレイ方式であり、上記、高画質化、高彩度化、大画面化を達成するためには、そこで使用するカラーフィルタの技術が非常に重要となってきている。具体的には、カラーフィルタを作製するプロセス、それに適合する光硬化性着色組成物に関する技術である。   In recent years, various displays such as televisions, personal computers, and mobile phones are required to have high image quality and high saturation, and in particular, for televisions, large screens are also required. At present, the mainstream of these displays is a liquid crystal display system, and in order to achieve the above-described high image quality, high saturation, and large screen, the technology of the color filter used therein has become very important. Specifically, it is a technique relating to a process for producing a color filter and a photocurable coloring composition adapted thereto.

カラーフィルタの高精細化に関しては、カラーフィルタのパターン形成の線幅を精細にするため、パターン露光とその後に続く現像に対して、精度よくパターンを形成することが必要となっている。また、高彩度化では、着色剤の色相調整と高濃度化などが必須となっている。しかしながら、従来の顔料分散系を適用した硬化性組成物では、顔料が比較的粗大な粒子であるために色ムラが発生する等の問題があり、解像度の更なる向上を図ることは困難で、固体撮像素子のように微細パターンが要求される用途には適さなかった。そこで、着色剤として顔料の代わりに有機溶剤可溶性の染料を用いる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
着色剤として染料を用いる場合でも、顔料を用いる場合でも、カラーフィルタ作製用の着色硬化性組成物中における着色剤の含有率を高くすることが必須となるが、他方、該着色硬化性組成物を硬化させるために必要な成分である光重合開始剤及び光重合性モノマーの含有量が制限される、或いは、効果のための露光波長光がガラス支持体界面へ届くことが妨げられるなどの問題が生じやすくなり、硬化性着色組成物の高感度化や支持体への高密着化が必要となる。
With regard to high-definition color filters, it is necessary to form a pattern with high accuracy for pattern exposure and subsequent development in order to make the line width of the color filter pattern formation fine. In addition, in order to increase the saturation, it is essential to adjust the hue of the colorant and increase the density. However, in the curable composition to which the conventional pigment dispersion system is applied, there are problems such as color unevenness due to the pigment being relatively coarse particles, and it is difficult to further improve the resolution. It was not suitable for applications requiring a fine pattern such as a solid-state imaging device. Therefore, a technique using an organic solvent-soluble dye instead of a pigment as a colorant has been proposed (for example, see Patent Document 1).
Whether a dye or a pigment is used as the colorant, it is essential to increase the content of the colorant in the color curable composition for producing a color filter. On the other hand, the color curable composition The content of the photopolymerization initiator and photopolymerizable monomer, which are components necessary for curing the resin, is limited, or the exposure wavelength light for the effect is prevented from reaching the glass support interface. It is necessary to increase the sensitivity of the curable coloring composition and increase the adhesion to the support.

さらに、近年、基板サイズの拡大に伴い、大面積カラーフィルタの製造が不可欠であるが、プロセス上、エネルギーコストを変えずに、従来の生産性を維持しようとすると、塗布時間や露光時間等の低減が必須とされ、このため速い塗布速度達成のための光硬化性着色組成物のガラス支持体に対する濡れ性の向上や短い露光時間(少ない露光量)に対応できる高感度化が必要となっている。
また、大画面化された場合には、カラーフィルタ作製後の微少欠陥が、歩留まりを大きく左右するため、結果的に着色パターンを形成する硬化性組成物の耐熱性や耐光性等も従来よりも高いレベルでの安定化が求められている。
Furthermore, in recent years, with the increase in substrate size, it is indispensable to manufacture large-area color filters. However, if the conventional productivity is maintained without changing the energy cost in the process, the application time, exposure time, etc. Reduction is indispensable. For this reason, it is necessary to improve the wettability of the photocurable coloring composition to the glass support for achieving a high coating speed and to increase the sensitivity to cope with a short exposure time (small exposure amount). Yes.
In addition, when the screen is enlarged, minute defects after the color filter fabrication greatly influences the yield, and as a result, the heat resistance, light resistance, etc. of the curable composition that forms the colored pattern are also higher than before. Stabilization at a high level is required.

従来、カラーフィルタ作製用の硬化性組成物としては、例えば、カルボキシル基を含有するバインダーポリマーとペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能性アクリレートと、光重合開始剤とを組合せた感放射線性組成物が用いられており、このような感放射線性組成物における高感度の光重合開始剤として、2,2’−ビス(2−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(2,3−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等が提案されている(例えば、特許文献2及び3参照。)。   Conventionally, as a curable composition for producing a color filter, for example, a radiation-sensitive composition in which a binder polymer containing a carboxyl group, a polyfunctional acrylate such as pentaerythritol hexaacrylate, and a photopolymerization initiator are combined. 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole as a highly sensitive photopolymerization initiator in such a radiation-sensitive composition, 2,2′-bis (2,3-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole and the like have been proposed (for example, see Patent Documents 2 and 3).

また、硬化性組成物に適用しうる光重合開始剤としては、印刷版やフォトレジストに使用される感放射性組成物に適用しうる光重合開始剤として、2,2’−ビス(2−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(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(アルコキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(ジアルコキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(トリアルコキシフェニル)ビイミダゾール等が提案されている(例えば、特許文献4及び5参照。)。   In addition, as a photopolymerization initiator applicable to the curable composition, 2,2′-bis (2-chlorophenyl) is used as a photopolymerization initiator applicable to a radiation-sensitive composition used for a printing plate or a photoresist. ) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenylbiimidazole, 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetra (alkoxyphenyl) biimidazole, 2,2 '-Bis (2-chlorophenyl) -4,4', 5,5'-tetra (dialkoxyphenyl) biimidazole, 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ', 5,5'- Tetra (trialkoxyphenyl) biimidazole has been proposed (see, for example, Patent Documents 4 and 5).

しかしながら、上記のいずれの硬化性組成物についても、感度は未だ満足できるレベルになく、硬化させるに際して高エネルギーの放射線を照射する必要がある。このような硬化性組成物を用いてカラーフィルタの着色パターンを形成した場合、照射量が不足すると、パターンの欠落や欠損、残膜率あるいは画素強度の低下等の問題を招来し、延いては、得られたカラーフィルタの着色パターンにおいて、解像力と支持体との密着性が低下するという問題が生じる。
以上のように、着色剤を高濃度に含有する場合であっても、高感度で硬化し、良好なパターン形成性を有する硬化性着色組成物、及びそれを用いて得られた解像力と支持体との密着性に優れた着色パターンを備えたカラーフィルタが望まれているが、未だ提供されていないのが現状である。
特開平2−127602号公報 特開平6−75372号公報 特開平6−75373号公報等 特公昭48−38403号公報 特開昭62−174204号公報
However, the sensitivity of any of the above curable compositions is not yet satisfactory, and it is necessary to irradiate with high energy radiation when curing. When a colored pattern of a color filter is formed using such a curable composition, if the irradiation amount is insufficient, problems such as missing or missing patterns, a remaining film rate or a decrease in pixel strength, etc. are caused. In the coloring pattern of the obtained color filter, there arises a problem that the resolution and the adhesion between the support and the support are lowered.
As described above, even when a colorant is contained in a high concentration, a curable coloring composition that cures with high sensitivity and has a good pattern forming property, and resolution and support obtained using the same Although a color filter having a colored pattern with excellent adhesion to the surface is desired, it has not been provided yet.
JP-A-2-127602 JP-A-6-75372 JP-A-6-75373, etc. Japanese Patent Publication No. 48-38403 JP-A-62-174204

本発明は、前記従来における問題点に鑑み成されたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明の目的は、着色剤を高濃度に含有する場合であっても、高感度で硬化し、高解像度のパターンを形成することができ、且つ、ガラス基材との密着性に優れた着色パターンを形成することができ、カラーフィルタの作製に有用な、光硬化性着色組成物、及び、それを用いて得られた高解像度で支持体との密着性に優れた着色パターンを備えるカラーフィルタを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to achieve the following objects.
That is, the object of the present invention is to cure with high sensitivity and form a high-resolution pattern even when the colorant is contained in a high concentration, and has excellent adhesion to a glass substrate. A photocurable coloring composition that can form a colored pattern that is useful for the production of a color filter, and a high-resolution colored pattern that is excellent in adhesion to a support obtained by using the composition. It is to provide a color filter.

本発明者は、鋭意研究を行った結果、特定の光重合開始剤と特定の黒色顔料とを含有する光硬化性着色組成物により、前記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、前記課題を解決するための手段は、以下の通りである。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by a photocurable coloring composition containing a specific photopolymerization initiator and a specific black pigment, and complete the present invention. It came to. That is, the means for solving the above problems are as follows.

<1> 下記一般式(I)で表される光重合開始剤、(A)比表面積が110m/g以下でかつpHが2〜9のカーボンブラック、(B)シリカ被覆カーボンブラック、及び(C)樹脂被覆カーボンブラックからなる群より選択される1種以上の黒色顔料、及び、付加重合可能なエチレン性不飽和基をもつ化合物を含有する光硬化性着色組成物。 <1> A photopolymerization initiator represented by the following general formula (I), (A) a carbon black having a specific surface area of 110 m 2 / g or less and a pH of 2 to 9, (B) silica-coated carbon black, and ( C) A photocurable coloring composition comprising at least one black pigment selected from the group consisting of resin-coated carbon black and a compound having an ethylenically unsaturated group capable of addition polymerization.

Figure 0004689553
Figure 0004689553

一般式(I)中、R、Rは、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、下記一般式(I−A)又は(I−B)で示される基を表す。Rは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又は、アルコキシ基を表す。Wはハロゲン原子を表す。X、Yはそれぞれ独立に、塩素原子又は臭素原子を表す。m、nは、それぞれ独立に、0、1又は2を表す。 In general formula (I), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a group represented by the following general formula (IA) or (IB). R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or an alkoxy group. W represents a halogen atom. X and Y each independently represent a chlorine atom or a bromine atom. m and n each independently represents 0, 1 or 2.

Figure 0004689553
Figure 0004689553

一般式(I−A)及び(I−B)中、R、R、Rは、それぞれ独立にアルキル基又はアリール基を表す。
<2> ガラス支持体上に、<1>に記載の光硬化性着色組成物からなる光硬化性着色層を設けてなる積層体をパターン露光して光硬化性着色層の露光領域を硬化させ、未露光領域を現像して得られる着色パターンを備えるカラーフィルタ。
In general formulas (IA) and (IB), R 5 , R 6 and R 7 each independently represents an alkyl group or an aryl group.
<2> On a glass support, a laminate comprising the photocurable coloring layer comprising the photocurable coloring composition according to <1> is subjected to pattern exposure to cure the exposed region of the photocurable coloring layer. A color filter comprising a colored pattern obtained by developing an unexposed area.

本発明の光硬化性着色組成物(以下、適宜、硬化性組成物と称する)は、分子内にヘテロ環を有する特定の光重合開始剤と、(A)比表面積が110m/g以下でかつpHが2〜9のカーボンブラック、(B)シリカ被覆カーボンブラック、及び(C)樹脂被覆カーボンブラックからなる群より選択される1種以上の黒色顔料、及び、付加重合可能なエチレン性不飽和基をもつ化合物を含有する。
本発明の作用機構は明確ではないが、以下のように推定している。
黒色顔料として有用なカーボンブラックは自己凝集性が高く、均一分散が困難であり、また、本発明に使用されるトリアジン環構造を有する光重合開始剤も、高感度ではあるがその構造に起因して自己凝集しやすいことが知られている。本発明の光硬化性着色組成物中に用いられる特定光重合開始剤は、前記した特定のカーボンブラックと非常に親和性が高く、塗膜状態において、開始剤とカーボンブラックの存在が互いに反発することなく、均一に分散することとなり、その結果、形成された被膜中の全域にわたって、光硬化成分と光重合開始剤との空間的距離が小さくなり、不均一な分散状態の場合と比較して、実質的に光硬化効率が向上し、高感度化したものと考えられる。
均一な分散状態の光硬化性着色を露光、硬化して得られた硬化膜は、効率のよい硬化反応に起因して膜自体の強度が向上すると共に、下層との均一に密着しており、硬化膜の高密着性を達成したものと考えている。一方、未露光部では、現像液浸透性が均一化することで、速やかに塗布膜が溶解し、優れた現像性が発現され、露光部の強度と未露光部の現像性が両立し、微細なパターンであっても良好なパターン形成性が発現され、高解像度が可能となったものと考えている。
The photocurable coloring composition of the present invention (hereinafter appropriately referred to as a curable composition) includes a specific photopolymerization initiator having a hetero ring in the molecule, and (A) a specific surface area of 110 m 2 / g or less. And at least one black pigment selected from the group consisting of carbon black having a pH of 2 to 9, (B) silica-coated carbon black, and (C) resin-coated carbon black, and addition-polymerizable ethylenic unsaturation Contains compounds with groups.
The mechanism of action of the present invention is not clear, but is estimated as follows.
Carbon black useful as a black pigment has high self-aggregation properties and is difficult to disperse uniformly, and the photopolymerization initiator having a triazine ring structure used in the present invention is also highly sensitive due to its structure. It is known that it is easy to self-aggregate. The specific photopolymerization initiator used in the photocurable coloring composition of the present invention has a very high affinity with the specific carbon black described above, and the presence of the initiator and the carbon black repels each other in the coating state. Without being dispersed uniformly, and as a result, the spatial distance between the photocuring component and the photopolymerization initiator is reduced over the entire area of the formed film, as compared with the case of a non-uniform dispersion state. It is considered that the photocuring efficiency is substantially improved and the sensitivity is increased.
The cured film obtained by exposing and curing the photocurable coloring in a uniform dispersed state is improved in strength of the film itself due to an efficient curing reaction, and is in close contact with the lower layer, It is considered that high adhesion of the cured film has been achieved. On the other hand, in the unexposed area, the developer permeability becomes uniform, so that the coating film dissolves quickly, and excellent developability is developed. The strength of the exposed area and the developability of the unexposed area are both compatible and fine. It is considered that even if it is a simple pattern, good pattern formability is expressed and high resolution is possible.

本発明によれば、着色剤を高濃度に含有する場合であっても、高感度で硬化し、高解像度のパターンを形成することができ、且つ、ガラス基材との密着性に優れた着色パターンを形成することができ、カラーフィルタの作製に有用な、光硬化性着色組成物を提供することができる。
さらに、前記本発明の光硬化性着色組成物を用いることで、高解像度で支持体との密着性に優れた着色パターンを備えるカラーフィルタを提供することができる。
According to the present invention, even when a colorant is contained in a high concentration, it can be cured with high sensitivity, can form a high resolution pattern, and has excellent adhesion to a glass substrate. A photocurable coloring composition which can form a pattern and is useful for preparation of a color filter can be provided.
Furthermore, by using the photocurable coloring composition of the present invention, it is possible to provide a color filter having a colored pattern with high resolution and excellent adhesion to a support.

以下、本発明の光硬化性着色組成物及びそれを用いて得られたカラーフィルタについて詳細に説明する。
〔光硬化性着色組成物〕
本発明の光硬化性着色組成物は、(1)下記一般式(I)で表される光重合開始剤(以下、適宜「特定開始剤」と称する。)、(2)(A)比表面積が110m/g以下でかつpHが2〜9のカーボンブラック、(B)シリカ被覆カーボンブラック、及び(C)樹脂被覆カーボンブラックからなる群より選択される1種以上の黒色顔料、及び、(3)付加重合可能なエチレン性不飽和基をもつ化合物を含有する光硬化性着色層を有することを特徴とする。
以下、本発明に係る光硬化性着色組成物に含有される各成分について順次説明する。
Hereinafter, the photocurable coloring composition of the present invention and a color filter obtained using the same will be described in detail.
(Photocurable coloring composition)
The photocurable coloring composition of the present invention comprises (1) a photopolymerization initiator represented by the following general formula (I) (hereinafter referred to as “specific initiator” as appropriate), (2) (A) specific surface area. There 110m 2 / g or less and a pH of 2-9 carbon black, (B) silica coated carbon black, and (C) 1 or more black pigments selected from the group consisting of resin-coated carbon black, and, ( 3) It has a photocurable colored layer containing a compound having an ethylenically unsaturated group capable of addition polymerization.
Hereinafter, each component contained in the photocurable coloring composition according to the present invention will be sequentially described.

<(1)下記一般式(I)で表される光重合開始剤>
本発明の硬化性着色層は、この分子内にトリアジン環構造を含む特定の光重合開始剤を含有する。
<(1) Photopolymerization initiator represented by the following general formula (I)>
The curable colored layer of the present invention contains a specific photopolymerization initiator containing a triazine ring structure in the molecule.

Figure 0004689553
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一般式(I)中、R、Rは、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、下記一般式(I−A)又は(I−B)で示される基を表す。Rは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又は、アルコキシ基を表す。Wはハロゲン原子を表す。X、Yはそれぞれ独立に、塩素原子又は臭素原子を表す。m、nは、それぞれ独立に、0、1又は2を表す。
上記アルキル基、アリール基、アルコキシ基は、さらに置換基を有していてもよく、導入可能な置換基としては、フェニル基等のアリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、カルボアルコキシ基、カルボアリールオキシ基、アシル基、ニトロ基、ジアルキルアミノ基、スルホニル誘導体等が挙げられる。
In general formula (I), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a group represented by the following general formula (IA) or (IB). R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or an alkoxy group. W represents a halogen atom. X and Y each independently represent a chlorine atom or a bromine atom. m and n each independently represents 0, 1 or 2.
The alkyl group, aryl group, and alkoxy group may further have a substituent. Examples of the substituent that can be introduced include an aryl group such as a phenyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a carboalkoxy group, and a carboaryloxy group. Group, acyl group, nitro group, dialkylamino group, sulfonyl derivative and the like.

Figure 0004689553
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一般式(I−A)及び(I−B)中、R、R、Rは、それぞれ独立にアルキル基又はアリール基を表す。
上記アルキル基及びアリール基はさらに置換基を有していてもよく、導入可能な置換基の例としては、フェニル基等のアリール基、ハロゲン原子、アルコキシ基、カルボアルコキシ基、カルボアリールオキシ基、アシル基、ニトロ基、ジアルキルアミノ基、スルホニル誘導体等が挙げられる。
In general formulas (IA) and (IB), R 5 , R 6 and R 7 each independently represents an alkyl group or an aryl group.
The alkyl group and the aryl group may further have a substituent. Examples of the substituent that can be introduced include an aryl group such as a phenyl group, a halogen atom, an alkoxy group, a carboalkoxy group, a carboaryloxy group, Examples include an acyl group, a nitro group, a dialkylamino group, and a sulfonyl derivative.

一般式(I)において、RとRがそれらと結合している窒素原子と共に非金属原子からなるヘテロ環を形成してもよく、その場合、ヘテロ環としては下記に示されるものが挙げられる。 In the general formula (I), R 1 and R 2 may form a heterocycle composed of a nonmetallic atom together with the nitrogen atom bonded thereto, and in this case, examples of the heterocycle include those shown below. It is done.

Figure 0004689553
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一般式(I)で表される特定開始剤の具体例としては、4−〔m−ブロモ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔m−クロロ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔m−フロロ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−ブロモ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−クロロ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−フロロ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−ブロモ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−クロロ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔o−フロロ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔m−ブロモ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−〔m−クロロ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、   Specific examples of the specific initiator represented by the general formula (I) include 4- [m-bromo-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl). -S-triazine, 4- [m-chloro-p-N, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m-fluoro-p -N, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-bromo-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl ] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-chloro-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl-2,6-di (trichloromethyl) -s- Lyazine, 4- [o-fluoro-pN, N-di (ethoxycarbonylmethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-bromo-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-chloro-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (Trichloromethyl) -s-triazine, 4- [o-fluoro-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m-bromo -PN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [m-chloro-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl]- 2,6 Di (trichloromethyl) -s-triazine,

4−〔m−フロロ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル〕−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−ブロモ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−クロロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−フロロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、 4- [m-Fluoro-pN, N-di (chloroethyl) aminophenyl] -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (m-bromo-pN-ethoxycarbonylmethylamino) Phenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (m-chloro-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4 -(M-fluoro-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine,

4−(o−ブロモ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−クロロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−フロロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−ブロモ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−クロロ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−フロロ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−ブロモ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−クロロ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−フロロ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン等、及び、フェニル部にハロゲン原子が2つ以上導入されたトリアジン等が挙げられる。 4- (o-bromo-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-chloro-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl)- 2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-fluoro-pN-ethoxycarbonylmethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (m -Bromo-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (m-chloro-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di ( Trichloromethyl) -s-triazine, 4- (m-fluoro-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- ( -Bromo-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-chloro-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di ( Trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-fluoro-pN-chloroethylaminophenyl) -2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, etc., and two halogen atoms in the phenyl moiety The triazine etc. which were introduced above are mentioned.

これら特定開始剤は、分子内にラジカル発生部位とトリアジン骨格を有するものであり、好ましくは、中央に位置するフェニル環に、ハロゲン原子を2つ有するもの、或いは、臭素原子を有するものが好ましく挙げられる。   These specific initiators are those having a radical generating site and a triazine skeleton in the molecule, preferably those having two halogen atoms in the central phenyl ring, or those having a bromine atom. It is done.

特定開始剤は、単独で、又は2種以上を併用して用いることができる。
光硬化性着色組成物における特定開始剤の含有量は、固形分換算で、0.1〜15.0質量%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、0.5〜10.0質量%の範囲であり、この範囲において効率よく重合反応が進行し、得られた硬化膜の強度にも優れる。
A specific initiator can be used individually or in combination of 2 or more types.
It is preferable that content of the specific initiator in a photocurable coloring composition is the range of 0.1-15.0 mass% in conversion of solid content, More preferably, it is 0.5-10.0 mass%. In this range, the polymerization reaction proceeds efficiently, and the strength of the obtained cured film is excellent.

(他の光重合開始剤)
なお、硬化性組成物においては、上記特定開始剤に加えて、本発明の効果を損なわない限りにおいて、これ以外の光重合開始剤を併用することができる。
ここで用いうる光重合開始剤は、光により分解し、後述する付加重合可能なエチレン性不飽和基をもつ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。
(Other photopolymerization initiators)
In addition, in a curable composition, in addition to the said specific initiator, unless the effect of this invention is impaired, photoinitiators other than this can be used together.
The photopolymerization initiator that can be used here is a compound that is decomposed by light and starts and accelerates polymerization of a compound having an ethylenically unsaturated group capable of addition polymerization, which will be described later, and has absorption in a wavelength region of 300 to 500 nm. It is preferable.

光重合開始剤としては、例えば、有機ハロゲン化化合物、オキシジアゾール化合物、カルボニル化合物、ケタール化合物、ベンゾイン化合物、アクリジン化合物、有機過酸化化合物、アゾ化合物、クマリン化合物、アジド化合物、メタロセン化合物、ビイミダゾール系化合物、有機ホウ酸化合物、ジスルホン酸化合物、オキシムエステル化合物、オニウム塩化合物、アシルホスフィン(オキシド)化合物が挙げられる。
なかでも、高感度化の観点から、トリハロメチルトリアジン系化合物、ビイミダゾール系化合物、オキシム系化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物が最も好ましく、ビイミダゾール系化合物が最も好ましい。
Examples of the photopolymerization initiator include organic halogenated compounds, oxydiazole compounds, carbonyl compounds, ketal compounds, benzoin compounds, acridine compounds, organic peroxide compounds, azo compounds, coumarin compounds, azide compounds, metallocene compounds, biimidazoles. Compounds, organic boric acid compounds, disulfonic acid compounds, oxime ester compounds, onium salt compounds, and acylphosphine (oxide) compounds.
Among these, from the viewpoint of increasing sensitivity, at least one compound selected from the group consisting of trihalomethyltriazine compounds, biimidazole compounds, and oxime compounds is most preferable, and biimidazole compounds are most preferable.

併用可能な光重合開始剤の含有量は、前記特定開始剤に対して、75質量%以下であることが好ましく、0〜50質量%の範囲であることがより好ましい。
また、特定開始剤と他の光重合開始剤との総量として、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0.1〜30質量%、特に好ましくは0.3〜20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 photopolymerization initiator that can be used in combination is preferably 75% by mass or less, more preferably in the range of 0 to 50% by mass with respect to the specific initiator.
Further, the total amount of the specific initiator and the other photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.1 to 30% by mass, and particularly preferably 0.1 to 30% by mass with respect to the total solid content of the composition. Preferably it is 0.3-20 mass%. Within this range, good sensitivity and pattern formability can be obtained.

(増感剤)
これら特定開始剤には、増感剤を併用することができる。
本発明に用いることができる増感剤としては、ラジカル開始剤に対し、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。
また、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(330nm)〜450nmの波長領域に吸収波長を有するものが挙げられる。
増感剤の具体例としては、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)、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。
(Sensitizer)
A sensitizer can be used in combination with these specific initiators.
The sensitizer that can be used in the present invention is preferably a sensitizer that sensitizes a radical initiator by an electron transfer mechanism or an energy transfer mechanism.
Examples of the sensitizer include those belonging to the compounds listed below and having an absorption wavelength in a wavelength region of 300 nm (330 nm) to 450 nm.
Specific examples of the sensitizer include, 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 ( For example, thionine, methylene blue, toluidine blue), acridines (for example, acridine orange, chloroflavin, acriflavine), anthraquinones (for example, anthraquino) ), Squalium (eg, squalium), coumarins (eg, 7-diethylamino-4-methylcoumarin), ketocoumarin, 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.

このような増感剤に関しては、さらに、硬化性組成物の特性を改良するための様々な化学修飾を行うことも可能である。
例えば、増感剤と、付加重合性化合物構造(例えば、アクリロイル基やメタクリロイル基)とを、共有結合、イオン結合、水素結合等の方法により結合させることで、露光膜の高強度化や、露光後の膜からの特定増感剤の不要な析出抑制を行うことができる。
また、増感剤と前記光重合開始剤におけるラジカル発生能を有する部分構造(例えば、ハロゲン化アルキル、オニウム、過酸化物、ビイミダゾール、オニウム、ビイミダゾール等の還元分解性部位や、ボレート、アミン、トリメチルシリルメチル、カルボキシメチル、カルボニル、イミン等の酸化解裂性部位)との結合により、特に開始系の濃度の低い状態での感光性を著しく高めることができる。
Such sensitizers can be further subjected to various chemical modifications for improving the properties of the curable composition.
For example, by combining a sensitizer and an addition polymerizable compound structure (for example, acryloyl group or methacryloyl group) by a method such as a covalent bond, an ionic bond, or a hydrogen bond, the exposure film can be increased in strength or exposed. It is possible to suppress unnecessary precipitation of the specific sensitizer from the subsequent film.
In addition, partial structures having radical generating ability in the sensitizer and the photopolymerization initiator (for example, reductive decomposable sites such as alkyl halide, onium, peroxide, biimidazole, onium, biimidazole, borate, amine) , Trimethylsilylmethyl, carboxymethyl, carbonyl, imine, and other oxidatively cleavable moieties) can significantly increase the photosensitivity particularly in a low concentration of the starting system.

増感剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
増感剤の含有量は、硬化性組成物の全固形分中、0.1質量%〜20質量%が好ましく、0.2質量%〜20質量%がより好ましい。
増感剤は、硬化性組成物における着色剤の濃度が非常に高く、形成される着色パターン(感光層)の光の透過率が極端に低くなる場合、具体的には、これら増感剤を添加せずに形成した場合の感光層の365nmの光の透過率が10%以下となるような場合に添加することで、その効果が顕著に発揮される。
A sensitizer may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
The content of the sensitizer is preferably 0.1% by mass to 20% by mass and more preferably 0.2% by mass to 20% by mass in the total solid content of the curable composition.
When the concentration of the colorant in the curable composition is very high and the light transmittance of the formed color pattern (photosensitive layer) becomes extremely low, specifically, these sensitizers are used. By adding it when the light transmittance of 365 nm of the photosensitive layer when not added is 10% or less, the effect is remarkably exhibited.

<(2)(A)比表面積が110m/g以下でかつpHが2〜9のカーボンブラック、(B)シリカ被覆カーボンブラック、及び(C)樹脂被覆カーボンブラックからなる群より選択される1種以上の黒色顔料>
本発明において用いられる着色剤は、以下に詳述する特定のカーボンブラックから選択される黒色顔料(以下、適宜、特定黒色顔料と称する)である。
〔(A)比表面積が110m/g以下でかつpHが2〜9のカーボンブラック(特定黒色顔料(A))〕
本発明で好適に用いられるカーボンブラックとしては、比表面積が110m2/g以下で、かつ、pHが2〜9の物性値を有するものが挙げられる。比表面積が110m2 /gを超えると、分散安定化に必要な高分子分散剤が多量に必要となるが、高分子分散剤は現像液に不溶であるために解像性、現像性が低下しやすくなる。また、pH値が9を超えたものは高分子分散剤が吸着しにくく分散安定化が困難である。pHが2未満のカーボンブラックは工業的製造が著しく困難であり実際的ではない。
ここで、カーボンブラックの比表面積及びpHは常法により測定することができるが、本発明においては、比表面積はBET法(Nガス吸着量)を、pHはKOH中和滴定法を適用して測定した値を採用している。
<(2) (A) 1 selected from the group consisting of carbon black having a specific surface area of 110 m 2 / g or less and a pH of 2 to 9, (B) silica-coated carbon black, and (C) resin-coated carbon black More than black pigments>
The colorant used in the present invention is a black pigment selected from specific carbon blacks described in detail below (hereinafter referred to as specific black pigments as appropriate).
[(A) Carbon black having a specific surface area of 110 m 2 / g or less and a pH of 2 to 9 (specific black pigment (A))]
Examples of the carbon black suitably used in the present invention include those having a specific surface area of 110 m 2 / g or less and a physical property value of pH 2 to 9. When the specific surface area exceeds 110 m 2 / g, a large amount of a polymer dispersant necessary for stabilizing the dispersion is required. However, since the polymer dispersant is insoluble in the developer, resolution and developability are deteriorated. It becomes easy to do. Moreover, when the pH value exceeds 9, the polymer dispersant is difficult to adsorb and dispersion stabilization is difficult. Carbon black having a pH of less than 2 is extremely difficult to industrially manufacture and is not practical.
Here, the specific surface area and pH of carbon black can be measured by a conventional method. In the present invention, the specific surface area is determined by the BET method (N 2 gas adsorption amount), and the pH is determined by the KOH neutralization titration method. The measured value is used.

このような物性を有するカーボンブラックは市販品としても入手可能であり、具体的には例えば、三菱化学社製のカーボンブラック#2400、#2350、#2300、#2200、#1000、#980、#970、#960、#950、#900、#850、MCF88、#650、MA600、MA7、MA8、MA11、MA100、MA220、IL30B、IL31B、IL7B、IL11B、IL52B、#4000、#4010、#55、#52、#50、#47、#45、#44、#40、#33、#32、#30、#20、#10、#5、CF9、#3050、#3150、#3250、#3750、#3950、ダイヤブラックA、ダイヤブラックN220M、ダイヤブラックN234、ダイヤブラックI、ダイヤブラックLI、ダイヤブラックII、ダイヤブラックN339、ダイヤブラックSH、ダイヤブラックSHA、ダイヤブラックLH、ダイヤブラックH、ダイヤブラックHA、ダイヤブラックSF、ダイヤブラックN550M、ダイヤブラックE、ダイヤブラックG、ダイヤブラックR、ダイヤブラックN760M、ダイヤブラックLR。
キャンカーブ社製のカーボンブラックサーマックスN990、N991、N907、N908、N990、N991、N908。
旭カーボン社製のカーボンブラック旭#80、旭#70、旭#70L、旭F−200、旭#66、旭#66HN、旭#60H、旭#60U、旭#60、旭#55、旭#50H、旭#51、旭#50U、旭#50、旭#35、旭#15、アサヒサーマル。
デグサ社製のカーボンブラックColorBlack Fw200、ColorBlack Fw2、ColorBlack Fw2V、ColorBlack Fw1、ColorBlack Fw18、ColorBlack S170、ColorBlack S160、SpecialBlack6、SpecialBlack5、SpecialBlack4、SpecialBlack4A、SpecialBlack250、SpecialBlack350、PrintexU、PrintexV、Printex140U、Printex140V(いずれも商品名)等、が挙げられ、これらはいずれも上記物性を満たしている。
Carbon black having such physical properties is also available as a commercial product. Specifically, for example, carbon blacks # 2400, # 2350, # 2300, # 2200, # 1000, # 980, #manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation are available. 970, # 960, # 950, # 900, # 850, MCF88, # 650, MA600, MA7, MA8, MA11, MA100, MA220, IL30B, IL31B, IL7B, IL11B, IL52B, # 4000, # 4010, # 55, # 52, # 50, # 47, # 45, # 44, # 40, # 33, # 32, # 30, # 20, # 10, # 5, CF9, # 3050, # 3150, # 3250, # 3750, # 3950, Diamond Black A, Diamond Black N220M, Diamond Black N234, Diamond Black I, Diamond Rack LI, Diamond Black II, Diamond Black N339, Diamond Black SH, Diamond Black SHA, Diamond Black LH, Diamond Black H, Diamond Black HA, Diamond Black SF, Diamond Black N550M, Diamond Black E, Diamond Black G, Diamond Black R Diamond Black N760M, Diamond Black LR.
Carbon black thermax N990, N991, N907, N908, N990, N991, N908 made by Cancarb.
Carbon black Asahi # 80, Asahi # 70, Asahi # 70L, Asahi F-200, Asahi # 66, Asahi # 66HN, Asahi # 60H, Asahi # 60U, Asahi # 60, Asahi # 55, Asahi # 50H, Asahi # 51, Asahi # 50U, Asahi # 50, Asahi # 35, Asahi # 15, Asahi Thermal.
Degussa AG of carbon black ColorBlack Fw200, ColorBlack Fw2, ColorBlack Fw2V, ColorBlack Fw1, ColorBlack Fw18, ColorBlack S170, ColorBlack S160, SpecialBlack6, SpecialBlack5, SpecialBlack4, SpecialBlack4A, SpecialBlack250, SpecialBlack350, PrintexU, PrintexV, Printex140U, Printex140V (both goods And all of these satisfy the above physical properties.

〔(B)シリカ被覆カーボンブラック(特定黒色顔料(B))〕
本発明に好適に使用される特定黒色顔料の別の態様としては、表面をシリカにより被覆されたカーボンブラック(特定黒色顔料(B))が挙げられる。
(B)シリカ被覆カーボンブラックを用いることで、本発明の光硬化性着色組成物に、優れた画像形成性、高遮光性を発現させることができる。
[(B) Silica-coated carbon black (specific black pigment (B))]
Another embodiment of the specific black pigment preferably used in the present invention includes carbon black (specific black pigment (B)) whose surface is coated with silica.
(B) By using silica-coated carbon black, the photocurable coloring composition of the present invention can exhibit excellent image forming properties and high light shielding properties.

シリカ被覆に用いられるカーボンブラックに特に制限はなく、通常、比表面積25〜500g/m2のファーネスブラック、アセチレンブラックなどが用いられる。具体的には、例えば、以下に示す如き市販のカーボンブラックが挙げられる。
三菱化学社製:MA7、MA8、MA11、MA100、MA220、MA230、#52、#50、#47、#45、#2700、#2650、#2200、#1000、#990、#900等。
デグサ社製:Printex95、プリンテックス90、Printex85、Printex75、Printex55、Printex45、Printex40、Printex30、Printex3、PrintexA、PrintexG、SpecialBlack550、SpecialBlack350、SpecialBlack250、SpecialBlack100等、
キャボット社製:Monarch460、Monarch430、Monarch280、Monarch120、Monarch800、Monarch4630、REGAL99、REGAL99R、REGAL415、REGAL415R、REGAL250、REGAL250R、REGAL330、BLACK PEARLS480、PEARLS130等。
コロンビヤン カーボン社製:RAVEN11、RAVEN15、RAVEN30、RAVEN35、RAVEN40、RAVEN410、RAVEN420、RAVEN450、RAVEN500、RAVEN780、RAVEN850、RAVEN890H、RAVEN1000、RAVEN1020、RAVEN1040等(いずれも商品名)。
Carbon black used for the silica coating is not particularly limited, and furnace black, acetylene black or the like having a specific surface area of 25 to 500 g / m 2 is usually used. Specifically, for example, commercially available carbon black as shown below can be mentioned.
Mitsubishi Chemical Corporation: MA7, MA8, MA11, MA100, MA220, MA230, # 52, # 50, # 47, # 45, # 2700, # 2650, # 2200, # 1000, # 990, # 900, etc.
Made by Degussa: Printex95, Printex 90, Printex85, Printex75, Printex55, Printex45, Printex40, Printex30, Printex3, PrintexA, PrintexG, SpecialBlack550, SpeckS350
Manufactured by Cabot Corporation: Monarch 460, Monarch 430, Monarch 280, Monarch 120, Monarch 800, Monarch 4630, REGAL99, REGAL99R, REGAL415, REGAL415R, REGAL250, REGAL250R, REGAL330, BLACK PEARLS480, PEARLS480, etc.
Made by Colombian Carbon: Raven11, Raven15, Raven30, Raven35, Raven40, Raven410, Raven420, Raven450, Raven500, Raven780, Raven850, Raven890H, Raven1000, Raven1020, Raven1040, etc. (all trade names).

前記カーボンブラックをシリカ被覆する場合の、シリカ量としては、通常SiO2として0.5〜50重量%、好ましくは1〜40重量%程度である。
特定黒色顔料(B)におけるシリカ被覆量はTG−DTA示差熱−熱重量変化測定又はESCA法により測定することができる。
In the case of silica-coated the carbon black, the amount of silica, 0.5 to 50 wt% as a normal SiO 2, preferably about 1 to 40 wt%.
The silica coating amount in the specific black pigment (B) can be measured by TG-DTA differential heat-thermogravimetric change measurement or ESCA method.

カーボンブラックにシリカを被覆する方法は、気相あるいは液相にて行うことができるが、どのような方法で行ってもよい。
気相法により被覆する場合、まず、カーボンブラックを密閉容器中に入れ、密閉容器を脱気する。その中にテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のシリカ源を導入し、カーボンブラック表面にシラン源を吸着させ、カーボンブラックとシリカ源とを反応させる。反応終了後、過剰のシリカ源を減圧下除去し、続いてアンモニア等のアルカリを密閉容器中に導入しメトキシ基、エトキシ基をヒドロキシ基に変換させる。この一連の操作によってカーボンブラック表面にシリカ被覆層が形成される。必要に応じてこの操作を繰り返しカーボンブラック上のシリカの被覆量を制御することができる。
The method of coating the carbon black with silica can be performed in a gas phase or a liquid phase, but any method may be used.
When coating by a gas phase method, first, carbon black is put in a sealed container, and the sealed container is deaerated. A silica source such as tetramethoxysilane or tetraethoxysilane is introduced therein, the silane source is adsorbed on the carbon black surface, and the carbon black and the silica source are reacted. After completion of the reaction, excess silica source is removed under reduced pressure, and then alkali such as ammonia is introduced into a sealed container to convert methoxy group and ethoxy group into hydroxy group. By this series of operations, a silica coating layer is formed on the carbon black surface. This operation can be repeated as necessary to control the silica coating amount on the carbon black.

液相法により、シリカを被覆する場合、カーボンブラックの水分散物を調製し、該カーボンブラック水分散物に水酸化カリウム、アンモニア等のアルカリを加え、この中にシリカ源を加える。この時のシリカ源としては、水ガラス水溶液を陽イオン交換樹脂等で脱アルカリしたケイ酸液等が好適に用いられる。
また、液相法の他の手段として、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のシリカ源のゾルゲル反応を利用しても良い。ゾルゲル反応を利用する方法は、カーボンブラック水分散物を塩酸等により酸性にするか、あるいは、アンモニア等でアルカリ性にしたのち、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のシリカ源を加え反応させればよい。
When silica is coated by the liquid phase method, an aqueous dispersion of carbon black is prepared, an alkali such as potassium hydroxide or ammonia is added to the aqueous dispersion of carbon black, and a silica source is added thereto. As the silica source at this time, a silicate solution obtained by dealkalizing a water glass aqueous solution with a cation exchange resin or the like is preferably used.
Further, as another means of the liquid phase method, a sol-gel reaction of a silica source such as tetramethoxysilane or tetraethoxysilane may be used. The method using the sol-gel reaction may be carried out by making the carbon black aqueous dispersion acidic with hydrochloric acid or the like or making it alkaline with ammonia or the like and then adding a silica source such as tetramethoxysilane or tetraethoxysilane for reaction. .

シリカを被覆するのに用いられるカーボンブラックとしては、前処理を行なわないカーボンブラック、即ち、前記した各カーボンブラックをそのまま用いることも可能であるが、水蒸気プラズマ処理を行って表面に水酸基を導入し、表面改質したカーボンブラックを用いることもできる。水蒸気プラズマ処理としては、例えば、密閉容器中にカーボンブラックを入れ、脱気後、水蒸気を導入させながらプラズマ照射を行うことによってカーボンブラック表面に水酸基が導入するという方法が挙げられる。   As carbon black used for coating silica, carbon black not subjected to pretreatment, that is, each of the above-described carbon blacks can be used as it is, but a water vapor plasma treatment is performed to introduce hydroxyl groups on the surface. Alternatively, surface-modified carbon black can be used. Examples of the water vapor plasma treatment include a method in which carbon black is placed in a sealed container, and after degassing, a plasma irradiation is performed while introducing water vapor to introduce hydroxyl groups on the surface of the carbon black.

また、カーボンブラック表面のシリカ被覆効率を向上させる他の表面改質方法として、カーボンブラックの表面を酸化処理したものを用いることもできる。酸化処理の例としては、空気雰囲気中で100〜300℃の加熱による高温焼成法、硝酸、過塩素酸等の酸、あるいは過酸化水素と100〜250℃の温度で接触させる酸処理法、オゾン雰囲気中、100〜300℃の温度で加熱するオゾン酸化法等がある。   As another surface modification method for improving the silica coating efficiency on the surface of carbon black, a method of oxidizing the surface of carbon black can be used. Examples of the oxidation treatment include a high-temperature baking method by heating at 100 to 300 ° C. in an air atmosphere, an acid treatment method in which an acid such as nitric acid and perchloric acid, or hydrogen peroxide is contacted at a temperature of 100 to 250 ° C., ozone There is an ozone oxidation method in which heating is performed at a temperature of 100 to 300 ° C. in an atmosphere.

前記した液相法、気相法などのシリカ被覆方法、カーボンブラックに対する水蒸気プラズマ処理、酸化処理などの各種前処理方法は、どのような組み合わせで行ってもよいが、(a)前処理として水蒸気プラズマ処理を行ったカーボンブラックに、気相法によりシリカ被覆を行う態様、(b)未処理のカーボンブラックに気相法によりシリカ被覆を行う態様、(c)未処理のカーボンブラックに液相法によりシリカ被覆を行う態様、のいずれかが好ましく、なかでも、(a)水蒸気プラズマ処理で表面に水酸基を導入したカーボンブラックに気相法でシリカ被覆したカーボンブラック、(c)未処理のカーボンブラックに液相法でシリカ被覆したカーボンブラックがさらに好ましい。   The silica coating methods such as the liquid phase method and the gas phase method, and various pretreatment methods such as water vapor plasma treatment and oxidation treatment for carbon black may be performed in any combination. A mode in which silica black is coated on a plasma-treated carbon black by a gas phase method, (b) a mode in which silica coating is performed on a non-treated carbon black by a gas phase method, and (c) a liquid phase method on untreated carbon black. And (c) untreated carbon black, in which (a) carbon black in which a hydroxyl group is introduced to the surface by water vapor plasma treatment is coated with silica by a gas phase method, and (c) untreated carbon black. Further, carbon black coated with silica by the liquid phase method is more preferable.

特定黒色顔料(B)は、カーボンブラック表面の全面にわたりシリカ被覆されていてもよく、また、その表面の一部にシリカ被覆層が存在する場合でも本発明の効果を得ることができる。
特定黒色顔料(B)表面のシリカの存在は、ESCAの方法により確認することができる。
The specific black pigment (B) may be silica-coated over the entire surface of the carbon black, and the effect of the present invention can be obtained even when a silica coating layer is present on a part of the surface.
The presence of silica on the surface of the specific black pigment (B) can be confirmed by the ESCA method.

〔(C)樹脂被覆カーボンブラック〕
本発明に好適に使用される特定黒色顔料の別の態様としては、表面を樹脂被覆されたカーボンブラック(特定黒色顔料(C))が挙げられる。
特定黒色顔料(C)の形成に用いられるカーボンブラックとしては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、ランプブラックなどが挙げられ、好ましくはファーネスブラックである。
カーボンブラックの粒径としては、通常20μm以下であり、5μm以下、さらには1μm以下であることが好ましく、分散性、作業性の観点から、粒径は0.01μm以上であることが好ましい。
上記カーボンブラックの表面を樹脂被覆することで、本発明に好適な特定黒色顔料(C)を得ることができる。
カーボンブラックの表面を被覆する樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、グリプタル樹脂、アルキルベンゼン樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンオキサイド、ポリスルフォン、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアミノビスマレイミド、ポリエーテルスルフォポリフェニレンスルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトンなどの熱可塑性樹脂などの合成樹脂などが挙げられ、好ましくはエポキシ樹脂である。
[(C) Resin-coated carbon black]
Another embodiment of the specific black pigment preferably used in the present invention includes carbon black (specific black pigment (C)) whose surface is resin-coated.
Examples of the carbon black used for forming the specific black pigment (C) include furnace black, channel black, acetylene black, and lamp black, and furnace black is preferable.
The particle size of carbon black is usually 20 μm or less, preferably 5 μm or less, and more preferably 1 μm or less. From the viewpoint of dispersibility and workability, the particle size is preferably 0.01 μm or more.
By coating the surface of the carbon black with a resin, a specific black pigment (C) suitable for the present invention can be obtained.
Examples of the resin that covers the surface of carbon black include thermosetting resins such as epoxy resins, phenol resins, melamine resins, xylene resins, diallyl phthalate resins, gyptal resins, and alkylbenzene resins, polystyrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and polybutylene. Synthetic resins such as thermoplastic resins such as terephthalate, modified polyphenylene oxide, polysulfone, polyparaphenylene terephthalamide, polyamideimide, polyimide, polyaminobismaleimide, polyethersulfopolyphenylenesulfone, polyarylate, polyetheretherketone, etc. Preferably, it is an epoxy resin.

樹脂被覆層の形成に好適に使用しうるエポキシ樹脂としては、具体的には、例えば、グリシルアミン系エポキシ樹脂、トリフェニルグリシジメタン系エポキシ樹脂、テトラフェニルグリシジメタン系エポキシ樹脂、アミノフェノール型エポキシ樹脂、ジアミドジフェニルメタン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾール型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂などの多官能型エポキシ樹脂が挙げられる。
樹脂被覆カーボンブラックの製造方法には特に制限はないが、例えば、カーボンブラックに樹脂のエマルジョンを適用することで被覆層を形成する方法を挙げることができる。即ち、樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合には、カーボンブラック分散液を準備し、そこに硬化剤と、エポキシ樹脂のエマルジョンとを添加すればよい。
被覆層形成に、エポキシ樹脂とともに用いる硬化剤としては、例えば2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、2,4ジアミノ−6−[2−メチルイミダゾリル−(1)]−エチルS−トリアジンなどが挙げられる。硬化剤の使用量は、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量に対して、1質量%〜30質量%程度が一般的であり、好ましくは5%〜25%、さらに好ましくは10%〜20%の範囲である。
Specific examples of the epoxy resin that can be suitably used for forming the resin coating layer include glycylamine epoxy resin, triphenyl glycidimethane epoxy resin, tetraphenyl glycidimethane epoxy resin, and aminophenol epoxy. Examples thereof include polyfunctional epoxy resins such as resins, diamidediphenylmethane type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, orthocresol type epoxy resins, and bisphenol A novolac type epoxy resins.
Although there is no restriction | limiting in particular in the manufacturing method of resin-coated carbon black, For example, the method of forming a coating layer by applying the resin emulsion to carbon black can be mentioned. That is, when an epoxy resin is used as the resin, a carbon black dispersion is prepared, and a curing agent and an epoxy resin emulsion may be added thereto.
Examples of the curing agent used together with the epoxy resin for forming the coating layer include 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-benzyl- Examples include 2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 2,4diamino-6- [2-methylimidazolyl- (1)]-ethyl S-triazine. The amount of the curing agent used is generally about 1% by mass to 30% by mass with respect to the total amount of the epoxy resin and the curing agent, preferably 5% to 25%, more preferably 10% to 20%. Range.

カーボンブラックにその他、エポキシ樹脂以外の樹脂を被覆するには、例えば、カーボンブラックを分散媒体に分散させた状態で、樹脂のエマルジョンを添加し、加熱、分散を行えばよい。樹脂としてエポキシ樹脂を用い、硬化剤と共にカーボンブラック被覆する場合には、カーボンブラックを分散媒体に分散させた状態で、樹脂のエマルジョンと硬化剤とを添加すればよい。   To coat carbon black with a resin other than an epoxy resin, for example, a resin emulsion may be added in a state where carbon black is dispersed in a dispersion medium, followed by heating and dispersion. When an epoxy resin is used as the resin and carbon black is coated with a curing agent, the resin emulsion and the curing agent may be added in a state where the carbon black is dispersed in the dispersion medium.

かくして得られる樹脂被覆カーボンブラックにおける樹脂の割合は、質量分率で通常5%以上40%以下、好ましくは7%以上20%以下である。5%未満ではブラックマトリックスの電気抵抗が低くなる傾向にあり、40%を超えると黒色感光性樹脂組成物やブラックマトリックス中に樹脂被覆カーボンブラックを均一に分散させることが困難となるおそれがある。   The ratio of the resin in the resin-coated carbon black thus obtained is usually 5% to 40%, preferably 7% to 20% by mass fraction. If it is less than 5%, the electric resistance of the black matrix tends to be low. If it exceeds 40%, it may be difficult to uniformly disperse the resin-coated carbon black in the black photosensitive resin composition or the black matrix.

特定黒色顔料(C)は、カーボンブラック表面の全面にわたり樹脂被覆されていてもよく、また、その表面の一部に樹脂被覆層が存在する場合でも本発明の効果を得ることができる。
特定黒色顔料(C)表面の樹脂層の存在は、TG−DTA或いはESCAの方法により確認することができる。
The specific black pigment (C) may be resin-coated over the entire surface of the carbon black, and the effect of the present invention can be obtained even when a resin coating layer is present on a part of the surface.
The presence of the resin layer on the surface of the specific black pigment (C) can be confirmed by a TG-DTA or ESCA method.

本発明においては、前記特定黒色顔料(A)〜特定黒色顔料(C)から選択された1種以上の黒色顔料を含有する。これらを複数種併用する場合、同種の黒色顔料から物性、被覆材料、被覆量の異なるものを組み合わせてもよく、例えば、(B)シリカ被覆カーボンブラックと(C)樹脂被覆カーボンブラックのように、異なる種類のもの同士を組み合わせてもよい。   In this invention, 1 or more types of black pigments selected from the said specific black pigment (A)-specific black pigment (C) are contained. When these are used in combination, the same type of black pigment may be combined with different physical properties, coating materials, and coating amounts. For example, (B) silica-coated carbon black and (C) resin-coated carbon black, Different types may be combined.

また、これらの特定黒色顔料は、他の黒色の無機顔料、有機顔料と併用することもできる。他の黒色顔料は、特定黒色顔料の主材として含まれるカーボンブラックより遮光性が低いため、黒色着色剤全量に対して50重量%以下であることが好ましい。他の黒色顔料の例としては、チタンブラック、アニリンブラック、酸化鉄系黒色顔料、及び、赤色、緑色、青色の三色の有機顔料を混合した黒色顔料などを挙げることができる。   These specific black pigments can also be used in combination with other black inorganic pigments and organic pigments. The other black pigment has a light shielding property lower than that of carbon black contained as a main material of the specific black pigment, and is preferably 50% by weight or less based on the total amount of the black colorant. Examples of other black pigments include titanium black, aniline black, iron oxide black pigments, and black pigments in which organic pigments of three colors of red, green, and blue are mixed.

本発明における特定黒色顔料は遮光材料として用いることが好ましく、そのような観点から、例えば、膜厚1μmにおける遮光率が3.0、さらには3.5以上の高遮光率のブラックマトリクスを形成させる際には、これら特定黒色顔料の光硬化性着色組成物への添加量は、硬化性組成物中の全固形分に対して適切な量を添加する必要がある。
本発明において本発明の光硬化性着色組成物における黒色顔料の含有量は、硬化感度、色濃度の観点から、顔料(分散剤を用いる場合、その含有量も含めて)、硬化性組成物を構成する全固形分に対して20質量%以上90質量%以下であることが好ましく、20質量%以上75質量%以下であることがより好ましく、30質量%以上60質量%以下であることがさらに好ましい。
The specific black pigment in the present invention is preferably used as a light-shielding material. From such a viewpoint, for example, a black matrix having a high light-shielding ratio of 3.0 or more and a light-shielding ratio of 3.5 or more at a film thickness of 1 μm is formed. At that time, it is necessary to add an appropriate amount of the specific black pigment to the photocurable coloring composition with respect to the total solid content in the curable composition.
In the present invention, the content of the black pigment in the photocurable coloring composition of the present invention is selected from the viewpoints of curing sensitivity and color density, including the pigment (including the content when a dispersant is used), and the curable composition. It is preferably 20% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 20% by mass or more and 75% by mass or less, and further preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less with respect to the total solid content. preferable.

特定黒色顔料が少なすぎると、本発明の硬化性組成物によりカラーフィルタ、特にそのブラックマトリックスを作製した際に、適度な遮光性が得られなくなる傾向がある。一方、多すぎると光硬化が充分に進まず膜としての強度が低下したり、また、アルカリ現像の際の現像ラチチュードが狭くなる傾向があるが、本発明に係る特定開始剤は光吸収効率が高く、且つ、特定黒色顔料との相互作用により、硬化性組成物中に均一分散されていることから、このように黒色顔料を高濃度に含有する場合であっても、顕著な感度向上効果が発揮され、硬化膜の支持体との密着性にも優れたものとなる。   When there are too few specific black pigments, when a color filter, especially the black matrix, is produced with the curable composition of the present invention, there is a tendency that an appropriate light-shielding property cannot be obtained. On the other hand, if the amount is too large, photocuring does not proceed sufficiently and the strength as a film is reduced, and the development latitude during alkali development tends to be narrow. However, the specific initiator according to the present invention has light absorption efficiency. High and evenly dispersed in the curable composition due to the interaction with the specific black pigment. Therefore, even when the black pigment is contained in such a high concentration, there is a significant sensitivity improvement effect. It is exhibited and has excellent adhesion to the support of the cured film.

(着色顔料)
本発明の光硬化性着色組成物には、前記特定黒色顔料に加えて、カラーフィルタ用途に好適な、従来公知の種々の顔料を、目的に応じて1種又は2種以上選択して併用することができる。
本発明に係る光硬化性着色組成物に用いることができる顔料としては、従来公知の種々の無機顔料または有機顔料を用いることができる。また、無機顔料、有機顔料のいずれであっても、形成された光硬化性着色層が高光透過率であることが好ましいことを考慮すれば、なるべく細かい粒径の顔料を使用することが好ましく、ハンドリング性をも考慮すると、上記顔料の平均粒子径は、0.01μm〜0.1μmが好ましく、0.01μm〜0.05μmがより好ましい。また、上記無機顔料としては、金属酸化物、金属錯塩等で示される金属化合物を挙げることができ、具体的には、鉄、コバルト、アルミニウム、カドミウム、鉛、銅、チタン、マグネシウム、クロム、亜鉛、アンチモン等の金属酸化物、および前記金属の複合酸化物を挙げることができる。
(Color pigment)
In the photocurable coloring composition of the present invention, in addition to the specific black pigment, various conventionally known pigments suitable for color filter applications are selected and used in combination according to the purpose. be able to.
As the pigment that can be used in the photocurable coloring composition according to the present invention, various conventionally known inorganic pigments or organic pigments can be used. In addition, it is preferable to use a pigment having a particle size as small as possible considering that it is preferable that the formed photocurable colored layer has a high light transmittance regardless of whether it is an inorganic pigment or an organic pigment. In consideration of handling properties, the average particle size of the pigment is preferably 0.01 μm to 0.1 μm, and more preferably 0.01 μm to 0.05 μm. Examples of the inorganic pigment include metal compounds represented by metal oxides, metal complex salts, and the like. Specifically, iron, cobalt, aluminum, cadmium, lead, copper, titanium, magnesium, chromium, zinc And metal oxides such as antimony, and composite oxides of the above metals.

有機顔料としては、例えば、
C.I.ピグメント イエロー 11, 24, 31, 53, 83, 93, 99, 108, 109, 110, 138, 139, 147, 150, 151, 154, 155, 167, 180, 185, 199, ;
C.I.ピグメント オレンジ36, 38, 43, 71;
C.I.ピグメント レッド81, 105, 122, 149, 150, 155, 171, 175, 176, 177,209, 220, 224, 242, 254, 255, 264, 270;
C.I.ピグメント バイオレット 19, 23, 32, 39;
C.I.ピグメント ブルー 1, 2, 15, 15:1, 15:3, 15:6, 16, 22, 60, 66;
C.I.ピグメント グリーン 7, 36, 37;
C.I.ピグメント ブラウン 25, 28;
C.I.ピグメント ブラック 1, 7;
カーボンブラック等を挙げることができる。
As an organic pigment, for example,
CI Pigment Yellow 11, 24, 31, 53, 83, 93, 99, 108, 109, 110, 138, 139, 147, 150, 151, 154, 155, 167, 180, 185, 199,;
CI Pigment Orange 36, 38, 43, 71;
CI Pigment Red 81, 105, 122, 149, 150, 155, 171, 175, 176, 177,209, 220, 224, 242, 254, 255, 264, 270;
CI pigment violet 19, 23, 32, 39;
CI Pigment Blue 1, 2, 15, 15: 1, 15: 3, 15: 6, 16, 22, 60, 66;
CI Pigment Green 7, 36, 37;
CI Pigment Brown 25, 28;
CI pigment black 1, 7;
Examples thereof include carbon black.

本発明では、特に顔料の構造式中に塩基性のN原子をもつものを好ましく用いることができる。これら塩基性のN原子をもつ顔料は本発明の組成物中で良好な分散性を示す。その原因については十分解明されていないが、感光性重合成分と顔料との親和性の良さが影響しているものと推定される。   In the present invention, those having a basic N atom in the structural formula of the pigment can be preferably used. These pigments having a basic N atom exhibit good dispersibility in the composition of the present invention. Although the cause is not fully elucidated, it is presumed that the good affinity between the photosensitive polymerization component and the pigment has an influence.

本発明において好ましく用いることができる顔料として、以下のものを挙げることができる。但し本発明は、これらに限定されるものではない。   Examples of the pigment that can be preferably used in the present invention include the following. However, the present invention is not limited to these.

C.I.ピグメント イエロー 11, 24, 108, 109, 110, 138, 139, 150, 151, 154, 167, 180, 185,
C.I.ピグメント オレンジ36, 71,
C.I.ピグメント レッド 122, 150, 171, 175, 177, 209, 224, 242, 254, 255, 264,
C.I.ピグメント バイオレット 19, 23, 32,
C.I.ピグメント ブルー 15:1, 15:3, 15:6, 16, 22, 60, 66,
C.I.ピグメント ブラック 1
CI Pigment Yellow 11, 24, 108, 109, 110, 138, 139, 150, 151, 154, 167, 180, 185,
CI Pigment Orange 36, 71,
CI Pigment Red 122, 150, 171, 175, 177, 209, 224, 242, 254, 255, 264,
CI Pigment Violet 19, 23, 32,
CI Pigment Blue 15: 1, 15: 3, 15: 6, 16, 22, 60, 66,
CI Pigment Black 1

これら有機顔料は、単独もしくは色純度を上げるため種々組合せて用いることができる。上記組合せの具体例を以下に示す。例えば、赤の顔料として、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料単独またはそれらの少なくとも一種と、ジスアゾ系黄色顔料、イソインドリン系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料またはペリレン系赤色顔料と、の混合などを用いることができる。例えば、アントラキノン系顔料としては、C.I.ピグメントレッド177が挙げられ、ペリレン系顔料としては、C.I.ピグメントレッド155、C.I.ピグメントレッド224が挙げられ、ジケトピロロピロール系顔料としては、C.I.ピグメントレッド254が挙げられ、色再現性の点でC.I.ピグメントイエロー139との混合が好ましい。また、赤色顔料と黄色顔料との質量比は、100:5〜100:50が好ましい。100:4以下では400nmから500nmの光透過率を抑えることが困難で色純度を上げることが出来ない場合がある。また100:51以上では主波長が短波長よりになり、NTSC目標色相からのずれが大きくなる場合がある。特に、上記質量比としては、100:10〜100:30の範囲が最適である。尚、赤色顔料同士の組み合わせの場合は、色度に併せて調整することができる。   These organic pigments can be used alone or in various combinations in order to increase color purity. Specific examples of the above combinations are shown below. For example, as a red pigment, an anthraquinone pigment, a perylene pigment, a diketopyrrolopyrrole pigment alone or at least one of them, a disazo yellow pigment, an isoindoline yellow pigment, a quinophthalone yellow pigment or a perylene red pigment , Etc. can be used. For example, as an anthraquinone pigment, C.I. I. Pigment red 177, and perylene pigments include C.I. I. Pigment red 155, C.I. I. Pigment Red 224, and diketopyrrolopyrrole pigments include C.I. I. Pigment red 254, and C.I. I. Mixing with Pigment Yellow 139 is preferred. The mass ratio of the red pigment to the yellow pigment is preferably 100: 5 to 100: 50. If it is 100: 4 or less, it may be difficult to suppress the light transmittance from 400 nm to 500 nm, and the color purity may not be improved. When the ratio is 100: 51 or more, the dominant wavelength is shorter than the short wavelength, and the deviation from the NTSC target hue may be large. In particular, the mass ratio is optimally in the range of 100: 10 to 100: 30. In the case of a combination of red pigments, it can be adjusted in accordance with the chromaticity.

また、緑の顔料としては、ハロゲン化フタロシアニン系顔料を単独で、または、これとジスアゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、アゾメチン系黄色顔料若しくはイソインドリン系黄色顔料との混合を用いることができる。例えば、このような例としては、C.I.ピグメントグリーン7、36、37とC.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー180またはC.I.ピグメントイエロー185との混合が好ましい。緑顔料と黄色顔料との質量比は、100:5〜100:150が好ましい。上記質量比が100:5未満では400nm〜450nmの光透過率を抑えることが困難となり色純度を上げることが出来ない場合がある。また100:150を越えると主波長が長波長よりになりNTSC目標色相からのずれが大きくなる場合がある。上記質量比としては100:30〜100:120の範囲が特に好ましい。   As the green pigment, a halogenated phthalocyanine pigment can be used alone, or a mixture thereof with a disazo yellow pigment, a quinophthalone yellow pigment, an azomethine yellow pigment or an isoindoline yellow pigment can be used. For example, C.I. I. Pigment Green 7, 36, 37 and C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 180 or C.I. I. Mixing with Pigment Yellow 185 is preferred. The mass ratio of the green pigment to the yellow pigment is preferably 100: 5 to 100: 150. When the mass ratio is less than 100: 5, it is difficult to suppress the light transmittance of 400 nm to 450 nm, and the color purity may not be improved. When the ratio exceeds 100: 150, the dominant wavelength becomes longer and the deviation from the NTSC target hue may increase. The mass ratio is particularly preferably in the range of 100: 30 to 100: 120.

青の顔料としては、フタロシアニン系顔料を単独で、若しくはこれとジオキサジン系紫色顔料との混合を用いることができる。例えば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との混合が好ましい。青色顔料と紫色顔料との質量比は、100:0〜100:30が好ましく、より好ましくは100:10以下である。   As the blue pigment, a phthalocyanine pigment can be used alone, or a mixture thereof with a dioxazine purple pigment can be used. For example, C.I. I. Pigment blue 15: 6 and C.I. I. Mixing with pigment violet 23 is preferred. The mass ratio of the blue pigment to the violet pigment is preferably 100: 0 to 100: 30, more preferably 100: 10 or less.

また、ブラックマトリックス用の顔料としては、前記特定黒色顔料以外のカーボン顔料、チタンカーボン、酸化鉄、酸化チタン単独または混合が用いられ、前記特定黒色顔料とチタンカーボンとの組合せが好ましい。また、特定黒色顔料とチタンカーボンとの質量比は、100:0〜100:60の範囲が好ましい。100:61以上では、分散安定性が低下する場合がある。   Further, as the pigment for the black matrix, carbon pigments other than the specific black pigment, titanium carbon, iron oxide, titanium oxide alone or a mixture thereof are used, and a combination of the specific black pigment and titanium carbon is preferable. The mass ratio of the specific black pigment to titanium carbon is preferably in the range of 100: 0 to 100: 60. If it is 100: 61 or more, the dispersion stability may decrease.

本発明における顔料は、平均粒径r(単位nm)は、20≦r≦300、好ましくは125≦r≦250、特に好ましくは30≦r≦200を満たすことが望ましい。このような平均粒径rの顔料を用いることにより、高コントラスト比であり、かつ高光透過率の赤色および緑色の画素を得ることができる。ここでいう「平均粒径」とは、顔料の一次粒子(単微結晶)が集合した二次粒子についての平均粒径を意味する。
また、本発明において使用しうる顔料の二次粒子の粒径分布(以下、単に「粒径分布」という。)は、(平均粒径±100)nmに入る二次粒子が全体の70質量%以上、好ましくは80質量%以上であることが望ましい。
The pigment in the present invention preferably has an average particle diameter r (unit: nm) satisfying 20 ≦ r ≦ 300, preferably 125 ≦ r ≦ 250, particularly preferably 30 ≦ r ≦ 200. By using such a pigment having an average particle diameter r, red and green pixels having a high contrast ratio and a high light transmittance can be obtained. The “average particle diameter” as used herein means the average particle diameter of secondary particles in which primary particles (single microcrystals) of the pigment are aggregated.
In addition, the particle size distribution of the secondary particles of the pigment that can be used in the present invention (hereinafter, simply referred to as “particle size distribution”) is 70% by mass of the secondary particles falling within (average particle size ± 100) nm. As mentioned above, it is desirable that it is 80 mass% or more.

<顔料分散剤>
本発明では着色剤として顔料を用いているため、公知の顔料分散剤を併用することができる。顔料分散剤としては、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〕、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、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。
<Pigment dispersant>
In the present invention, since a pigment is used as a colorant, a known pigment dispersant can be used in combination. Examples of the pigment dispersant 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. -Based copolymers, naphthalenesulfonic acid formalin condensates], and polyoxyethylene alkyl phosphate esters, polyoxyethylene alkyl amines, alkanol amines, pigment derivatives, 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 according to the structure.

高分子分散剤は顔料の表面に吸着し、再凝集を防止する様に作用する。そのため、顔料表面へのアンカー部位を有する末端変性型高分子、グラフト型高分子、ブロック型高分子が好ましい構造として挙げることができる。一方で、顔料誘導体は顔料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 the pigment and acts to prevent reaggregation. Therefore, a terminal-modified polymer, a graft polymer and a block polymer having an anchor site to the pigment surface can be mentioned as preferred structures. On the other hand, the pigment derivative has an effect of promoting the adsorption of the polymer dispersant by modifying the pigment surface.

本発明に用いうる顔料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 pigment dispersant that can be used in the present invention include “Disperbyk-101 (polyamidoamine 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, manufactured by EFKA, 4165 (polyurethane series), EFKA4330, 4340 (block copolymer), 4400, 4402 (modified polyacrylate), 5010 (polyesteramide), 5765 (high molecular weight polycarboxylate), 6220 (fatty acid polyester), 6745 (phthalocyanine) Derivatives), 6750 (azo) "Adisper 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 Enomoto Kasei Co., Ltd., 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 Chemicals, and the like.

なかでも、本発明の特定黒色顔料の分散に用いられる高分子分散剤の例として、ポリイソシアネート化合物、分子内に水酸基を1個以上有する(数平均分子量300〜10,000の)化合物および同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物とを反応することによって得られる分散樹脂であり、その重量平均分子量は好ましくは1,000〜200,000である高分子分散剤が挙げられる。
以下、本発明の特定黒色顔料の分散に有用な分散剤について述べる。
Among these, examples of the polymer dispersant used for dispersing the specific black pigment of the present invention include a polyisocyanate compound, a compound having one or more hydroxyl groups in the molecule (number average molecular weight of 300 to 10,000), and the same molecule. Examples thereof include a dispersion resin obtained by reacting an active hydrogen with a compound having a tertiary amino group, and a polymer dispersant having a weight average molecular weight of preferably 1,000 to 200,000.
Hereinafter, the dispersant useful for dispersing the specific black pigment of the present invention will be described.

上記ポリイソシアネート化合物の例としてはパラフェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレン−1,5−ジイソシアネート、トリジンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、4,4′−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、ω,ω′−ジイソシネートジメチルシクロヘキサン等の脂環族ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、α,α,α′,α′−テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート、リジンエステルトリイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソシアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロヘプタントリイソシアネート、トリス(イソシアネートフェニルメタン)、トリス(イソシアネートフェニル)チオホスフェート等のトリイソシアネート、およびこれらの3量体、水付加物、およびこれらのポリオール付加物等が挙げられる。ポリイソシアネートとして好ましいのは有機ジイソシアネートの三量体で、最も好ましいのはトリレンジイソシアネートの三量体とイソホロンジイソシアネートの三量体であり、これらを単独で用いても、併用してもよい。   Examples of the polyisocyanate compound include aromatics such as paraphenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, and tolidine diisocyanate. Aliphatic diisocyanates such as diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, lysine methyl ester diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4'-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), ω, ω'- Alicyclic diisocyanates such as diisocyanate dimethylcyclohexane, xylylene diisocyanate, α, α, α ', α'-tetramethyl Aliphatic diisocyanate having an aromatic ring such as silylene diisocyanate, lysine ester triisocyanate, 1,6,11-undecane triisocyanate, 1,8-diisocyanate-4-isocyanate methyloctane, 1,3,6-hexamethylene triisocyanate, Examples thereof include triisocyanates such as bicycloheptane triisocyanate, tris (isocyanatephenylmethane), tris (isocyanatephenyl) thiophosphate, trimers thereof, water adducts, and polyol adducts thereof. Preferred as the polyisocyanate is a trimer of an organic diisocyanate, and most preferred is a trimer of tolylene diisocyanate and a trimer of isophorone diisocyanate, which may be used alone or in combination.

イソシアネートの三量体の製造方法としては、前記ポリイソシアネート類を適当な三量化触媒、例えば第3級アミン類、ホスフィン類、アルコキシド類、金属酸化物、カルボン酸塩類等を用いてイソシアネート基の部分的な三量化を行い、触媒毒の添加により三量化を停止させた後、未反応のポリイソシアネートを溶剤抽出、薄膜蒸留により除去して目的のイソシアヌレート基含有ポリイソシアネートを得る方法が挙げられる。   As a method for producing an isocyanate trimer, the polyisocyanate may be converted into an isocyanate group using an appropriate trimerization catalyst such as tertiary amines, phosphines, alkoxides, metal oxides, carboxylates and the like. And the trimerization is stopped by adding a catalyst poison, and then the unreacted polyisocyanate is removed by solvent extraction and thin-film distillation to obtain the desired isocyanurate group-containing polyisocyanate.

同一分子内に水酸基を1個以上有する(数平均分子量300〜10,000の)化合物としては水酸基を1個または2個有する化合物が好ましく、特にポリエーテルグリコール、ポリエステルグリコール、ポリカーボネートグリコール、ポリオレフィングリコール等、およびこれらの化合物の片末端水酸基が炭素数1〜25のアルキル基でアルコキシ化されたものおよびこれら2種類以上の混合物が挙げられる。   The compound having one or more hydroxyl groups in the same molecule (having a number average molecular weight of 300 to 10,000) is preferably a compound having one or two hydroxyl groups, particularly polyether glycol, polyester glycol, polycarbonate glycol, polyolefin glycol, etc. And those having one end hydroxyl group of these compounds alkoxylated with an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms, and mixtures of two or more of these.

ポリエーテルグリコールとしては、ポリエーテルジオール、ポリエーテルエステルジオール、およびこれら2種類以上の混合物が挙げられる。ポリエーテルジオールとしては、アルキレンオキシドを単独または共重合させて得られるもの、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン−プロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシヘキサメチレングリコール、ポリオキシオクタメチレングリコールおよびそれらの2種以上の混合物が挙げられる。ポリエーテルエステルジオールとしてはエーテル基含有ジオールもしくは他のグリコールとの混合物をジカルボン酸とまたはそれらの無水物と反応させるか、またはポリエステルグリコールにアルキレンオキシドを反応させることによって得られるもの、例えばポリ(ポリオキシテトラメチレン)アジペート等が挙げられる。ポリエーテルグリコールとして最も好ましいのはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシテトラメチレングリコールまたはこれらの化合物の片末端水酸基が炭素数1〜25のアルキル基でアルコキシ化された化合物である。   Polyether glycols include polyether diols, polyether ester diols, and mixtures of two or more of these. Examples of polyether diols are those obtained by homopolymerizing or copolymerizing alkylene oxides, such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene-propylene glycol, polyoxytetramethylene glycol, polyoxyhexamethylene glycol, polyoxyoctamethylene glycol and the like. The mixture of 2 or more types of these is mentioned. Polyether ester diols include those obtained by reacting mixtures of ether group-containing diols or other glycols with dicarboxylic acids or their anhydrides, or by reacting polyester glycols with alkylene oxides, such as poly (poly And oxytetramethylene) adipate. Most preferred as the polyether glycol is polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxytetramethylene glycol or a compound in which one terminal hydroxyl group of these compounds is alkoxylated with an alkyl group having 1 to 25 carbon atoms.

ポリエステルグリコールとしてはジカルボン酸(コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、フタル酸等)またはそれらの無水物とグリコール(エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、1,8−オクタメチレングリコール、2−メチル−1,8−オクタメチレングリコール、1,9−ノナンジオール等の脂肪族グリコール、ビスヒドロキシメチルシクロヘキサン等の脂環族グリコール、キシリレングリコール、ビスヒドロキシエトキシベンゼン等の芳香族グリコール、N−メチルジエタノールアミン等のN−アルキルジアルカノールアミン等)とを重縮合させて得られたもの、例えばポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキサメチレンアジペート、ポリエチレン/プロピレンアジペート等、または前記ジオール類または炭素数1〜25の1価アルコールを開始剤として用いて得られるポリラクトンジオールまたはポリラクトンモノオール、例えばポリカプロラクトングリコール、ポリメチルバレロラクトンおよびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。ポリエステルグリコールとして最も好ましいのはポリカプロラクトングリコールまたは炭素数1〜25のアルコールを開始剤としたポリカプロラクトンである。   Polyester glycols include dicarboxylic acids (succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, phthalic acid, etc.) or their anhydrides and glycols (ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol) Propylene glycol, tripropylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 2-methyl-2-propyl-1,3-propanediol, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, 1, 6-hexanediol, 2-methyl-2,4- Nanthanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol, 1,8-octamethylene glycol, Aliphatic glycols such as 2-methyl-1,8-octamethylene glycol and 1,9-nonanediol, alicyclic glycols such as bishydroxymethylcyclohexane, aromatic glycols such as xylylene glycol and bishydroxyethoxybenzene, N -N-alkyl dialkanolamines such as methyldiethanolamine) obtained by polycondensation, such as polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyhexamethylene adipate, polyethylene / propylene adipate, etc., or the diols or carbon number 1-25 Polylactone diol or polylactone monool obtained by using polyhydric alcohol as an initiator, for example, polycaprolactone glycol, poly methyl valerolactone and mixtures of two or more thereof. Most preferred as the polyester glycol is polycaprolactone glycol or polycaprolactone starting with an alcohol having 1 to 25 carbon atoms.

ポリカーボネートグリコールとしてはポリ(1,6−ヘキシレン)カーボネート、ポリ(3−メチル−1,5−ペンチレン)カーボネート等、ポリオレフィングリコールとしてはポリブタジエングリコール、水素添加型ポリブタジエングリコール、水素添加型ポリイソプレングリコール等が挙げられる。同一分子内に水酸基を1個または2個有する化合物の数平均分子量は300〜10,000、好ましくは500〜6,000、さらに好ましくは1,000〜4,000である。   Polycarbonate glycol includes poly (1,6-hexylene) carbonate, poly (3-methyl-1,5-pentylene) carbonate, and polyolefin glycol includes polybutadiene glycol, hydrogenated polybutadiene glycol, hydrogenated polyisoprene glycol, and the like. Can be mentioned. The number average molecular weight of the compound having one or two hydroxyl groups in the same molecule is 300 to 10,000, preferably 500 to 6,000, and more preferably 1,000 to 4,000.

本発明において特定黒色顔料、なかでも表面被覆層を有しない特定黒色顔料(A)に好適な分散剤を構成するのに用いられる同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物を説明する。活性水素、即ち、酸素原子、窒素原子またはイオウ原子に直接結合している水素原子としては、水酸基、アミノ基、チオール基等の官能基中の水素原子が挙げられ、中でもアミノ基、特に1級のアミノ基の水素原子が好ましい。3級アミノ基は特に限定されない。また、3級アミノ基としては、炭素数1〜4のアルキル基を有するアミノ基、またはヘテロ環構造、より具体的には、イミダゾール環またはトリアゾール環が挙げられる。   In the present invention, a compound having an active hydrogen and a tertiary amino group in the same molecule used to constitute a dispersant suitable for the specific black pigment, particularly the specific black pigment (A) having no surface coating layer will be described. . Examples of the active hydrogen, that is, a hydrogen atom directly bonded to an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom include a hydrogen atom in a functional group such as a hydroxyl group, an amino group, and a thiol group. Of these, the hydrogen atom of the amino group is preferred. The tertiary amino group is not particularly limited. Moreover, as a tertiary amino group, the amino group which has a C1-C4 alkyl group, or a heterocyclic structure, More specifically, an imidazole ring or a triazole ring is mentioned.

このような同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物を例示するならば、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジプロピル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジブチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジプロピルエチレンジアミン、N,N−ジブチルエチレンジアミン、N,N−ジメチル−1,4−ブタンジアミン、N,N−ジエチル−1,4−ブタンジアミン、N,N−ジプロピル−1,4−ブタンジアミン、N,N−ジブチル−1,4−ブタンジアミン等か挙げられる。   Examples of such compounds having an active hydrogen and a tertiary amino group in the same molecule include N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N-diethyl-1,3-propanediamine, N , N-dipropyl-1,3-propanediamine, N, N-dibutyl-1,3-propanediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N-dipropylethylenediamine, N, N -Dibutylethylenediamine, N, N-dimethyl-1,4-butanediamine, N, N-diethyl-1,4-butanediamine, N, N-dipropyl-1,4-butanediamine, N, N-dibutyl-1 , 4-butanediamine and the like.

また、3級アミノ基がN含有ヘテロ環であるものとして、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、インドール環、カルバゾール環、インダゾール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾトリアゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾチアジアゾール環等のN含有ヘテロ5員環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、アクリジン環、イソキノリン環、等のN含有ヘテロ6員環が挙げられる。これらのN含有ヘテロ環として好ましいものはイミダゾール環またはトリアゾール環である。   In addition, the tertiary amino group is an N-containing heterocycle, such as pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, tetrazole ring, indole ring, carbazole ring, indazole ring, benzimidazole ring, benzotriazole ring, benzoxazole ring, benzo Examples thereof include N-containing hetero 5-membered rings such as thiazole ring and benzothiadiazole ring, N-containing hetero 6-membered rings such as pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, quinoline ring, acridine ring, and isoquinoline ring. Preferred as these N-containing heterocycles are an imidazole ring or a triazole ring.

これらのイミダゾール環とNH2 基を有する化合物を具体的に例示するならば、1−(3−アミノプロピル)イミダゾール、ヒスチジン、2−アミノイミダゾール、1−(2−アミノエチル)イミダゾール等が挙げられる。また、トリアゾール環とNH2 基を有する化合物を具体的に例示するならば、3−アミノ−1,2,4−トリアゾール、5−(2−アミノ−5−クロロフェニル)−3−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾール、4−アミノ−4H−1,2,4−トリアゾール−3,5−ジオール、3−アミノ−5−フェニル−1H−1,3,4−トリアゾール、5−アミノ−1,4−ジフェニル−1,2,3−トリアゾール、3−アミノ−1−ベンジル−1H−2,4−トリアゾール等が挙げられる。 Specific examples of these compounds having an imidazole ring and an NH 2 group include 1- (3-aminopropyl) imidazole, histidine, 2-aminoimidazole, 1- (2-aminoethyl) imidazole and the like. . Further, specific examples of the compound having a triazole ring and an NH 2 group include 3-amino-1,2,4-triazole, 5- (2-amino-5-chlorophenyl) -3-phenyl-1H— 1,2,4-triazole, 4-amino-4H-1,2,4-triazole-3,5-diol, 3-amino-5-phenyl-1H-1,3,4-triazole, 5-amino- Examples include 1,4-diphenyl-1,2,3-triazole, 3-amino-1-benzyl-1H-2,4-triazole and the like.

なかでも、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、1−(3−アミノプロピル)イミダゾール、3−アミノ−1,2,4−トリアゾールが好ましい。
特定黒色顔料の分散に使用される分散樹脂原料の好ましい配合比率は、ポリイソシアネート化合物100重量部に対し、同一分子内に水酸基を1個または2個有する数平均分子量300〜10,000の化合物が10〜200重量部、好ましくは20〜190重量部、さらに好ましくは30〜180重量部、同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物は0.2〜25重量部、好ましくは0.3〜24重量部である。
Among them, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N-diethyl-1,3-propanediamine, 1- (3-aminopropyl) imidazole, 3-amino-1,2,4-triazole Is preferred.
A preferable blending ratio of the dispersion resin raw material used for dispersing the specific black pigment is a compound having a number average molecular weight of 300 to 10,000 having one or two hydroxyl groups in the same molecule with respect to 100 parts by weight of the polyisocyanate compound. 10 to 200 parts by weight, preferably 20 to 190 parts by weight, more preferably 30 to 180 parts by weight. The compound having an active hydrogen and a tertiary amino group in the same molecule is 0.2 to 25 parts by weight, preferably 0. 3 to 24 parts by weight.

分散樹脂の重量平均分子量はGPCで測定されるポリスチレン換算で1,000〜200,000、好ましくは2,000〜100,000、より好ましくは3,000〜50,000の範囲である。分子量1,000未満では分散性および分散安定性が劣り、200,000を超えると溶解性が低下し分散性が劣ると同時にゲル化が起こりやすく反応の制御が困難となる。   The weight average molecular weight of the dispersion resin is 1,000 to 200,000, preferably 2,000 to 100,000, and more preferably 3,000 to 50,000 in terms of polystyrene measured by GPC. If the molecular weight is less than 1,000, the dispersibility and dispersion stability are inferior. If it exceeds 200,000, the solubility is lowered and the dispersibility is inferior.

特定黒色顔料を分散させる高分子分散剤の製造はポリウレタン樹脂製造の公知の方法に従って行われる。製造する際の溶媒としては、通常、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸セロソルブ等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン等の炭化水素類、ダイアセトンアルコール、イソプロパノール、第二ブタノール、第三ブタノール等一部のアルコール類、塩化メチレン、クロロホルム等の塩化物、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキサイド等の非プロトン性極性溶媒等が用いられる。   The production of the polymer dispersant for dispersing the specific black pigment is performed according to a known method for producing a polyurethane resin. As a solvent for production, usually, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, isophorone, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, benzene, toluene, xylene, hexane Hydrocarbons such as diacetone alcohol, isopropanol, sec-butanol, tert-butanol, etc., chlorides such as methylene chloride and chloroform, ethers such as tetrahydrofuran and diethyl ether, dimethylformamide, N-methyl Aprotic polar solvents such as pyrrolidone and dimethyl sulfoxide are used.

製造する際の触媒としては通常のウレタン化反応触媒が用いられる。例えばジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、ジブチルチンジオクトエート、スタナスオクトエート等の錫系、鉄アセチルアセトナート、塩化第二鉄等の鉄系、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン等の3級アミン系等が挙げられる。   A normal urethanization reaction catalyst is used as a catalyst for production. Examples include tin series such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, dibutyltin dioctoate, stanas octoate, iron series such as iron acetylacetonate and ferric chloride, and tertiary amine series such as triethylamine and triethylenediamine. It is done.

同一分子内に活性水素と3級アミノ基を有する化合物の導入量は反応後の分散樹脂のアミン価で1〜100mgKOH/gの範囲に制御するのが好ましい。より好ましくは5〜95mgKOH/gの範囲である。アミン価が上記範囲以下であると分散能力が低下する傾向があり、また、上記範囲を超えると現像性が低下しやすくなる。なお、以上の反応で分散樹脂にイソシアネート基が残存する場合にはさらに、アルコールやアミノ化合物でイソシアネート基を潰すと分散樹脂の経時安定性が高くなるので好ましい。   The introduction amount of the compound having active hydrogen and tertiary amino group in the same molecule is preferably controlled in the range of 1 to 100 mgKOH / g by the amine value of the dispersion resin after the reaction. More preferably, it is the range of 5-95 mgKOH / g. When the amine value is less than the above range, the dispersing ability tends to decrease, and when it exceeds the above range, the developability tends to decrease. In addition, when an isocyanate group remains in the dispersion resin by the above reaction, it is preferable to crush the isocyanate group with an alcohol or an amino compound because the dispersion resin has high temporal stability.

分散樹脂および顔料はレジスト液へ配合する前に分散処理が行われる。分散は顔料と分散樹脂および溶剤、場合によってはバインダー樹脂も加えてミルベースをつくり、それをボールミル、サンドミル、ビーズミル、3本ロール、ペイントシェーカー、超音波、バブルホモジナイザー等の方法により処理される。これらの処理方法は2つ以上組み合わせることも可能である。
分散処理によって得られる好ましい顔料の粒径は、0.005〜0.7μm、より好ましくは0.01〜0.5μmの範囲である。なお、本発明における特定黒色顔料やその原料として用いられるカーボンブラック粒径は、レーザードップラー式の粒度測定器により測定される。粒径が上記範囲の上限を超えると現像性、解像性、安定性の低下が起こる。また、下限以下にするためにはカーボンブラックの1次粒子あるいはそれ以上に顔料粒子を細かくしなければならないため、製造が著しく困難である。
The dispersion resin and the pigment are subjected to a dispersion treatment before blending into the resist solution. Dispersion is performed by adding a pigment, a dispersion resin and a solvent, and optionally a binder resin, to form a mill base, which is processed by a method such as a ball mill, a sand mill, a bead mill, a three roll, a paint shaker, an ultrasonic wave, or a bubble homogenizer. Two or more of these processing methods can be combined.
The particle diameter of the preferable pigment obtained by the dispersion treatment is in the range of 0.005 to 0.7 μm, more preferably 0.01 to 0.5 μm. In addition, the specific black pigment in this invention and the carbon black particle size used as its raw material are measured with the laser Doppler type particle size measuring device. When the particle size exceeds the upper limit of the above range, the developability, resolution and stability are lowered. Moreover, in order to make it below the lower limit, it is necessary to make the pigment particles finer than the primary particles of carbon black or higher, so that the production is extremely difficult.

本発明において本発明の光硬化性着色組成物における他の着色顔料の含有量は、前記特定黒色顔料に対して、0〜50質量%の範囲であることが好ましく、両者の含有量の総和として、硬化性組成物を構成する全固形分に対して30質量%以上90質量%以下であることが好ましく、40質量%以上85質量%以下であることがより好ましく、50質量%以上80質量%以下であることがさらに好ましい。   In the present invention, the content of the other colored pigment in the photocurable coloring composition of the present invention is preferably in the range of 0 to 50% by mass with respect to the specific black pigment, and the total content of both , Preferably 30% by mass or more and 90% by mass or less, more preferably 40% by mass or more and 85% by mass or less, and more preferably 50% by mass or more and 80% by mass with respect to the total solid content constituting the curable composition. More preferably, it is as follows.

<(3)付加重合可能なエチレン性不飽和基をもつ化合物>
本発明に用いることができる付加重合可能なエチレン性不飽和基をもつ化合物(以下、適宜、重合性化合物と称する)は、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、ヒドロキシル基やアミノ基、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。
<(3) Compound having an ethylenically unsaturated group capable of addition polymerization>
A compound having an addition-polymerizable ethylenically unsaturated group that can be used in the present invention (hereinafter appropriately referred to as a polymerizable compound) is an addition-polymerizable compound having at least one ethylenically unsaturated double bond. , Selected from compounds having at least one terminal ethylenically unsaturated bond, preferably two or more. 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 hydroxyl group, amino group or mercapto group with a monofunctional or polyfunctional isocyanate or epoxy, and monofunctional or polyfunctional 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、特開昭57−196231記載の脂肪族アルコール系エステル類や、特開昭59−5240、特開昭59−5241、特開平2−226149記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1−165613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 aliphatic alcohol esters described in JP-B-51-47334 and JP-A-57-196231, JP-A-59-5240, JP-A-59-5241, and JP-A-2-226149. Those having the aromatic skeleton described above and those having 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.

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号公報中に記載されている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(A)で示され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。   In addition, urethane-based addition polymerizable compounds produced by using an addition reaction of isocyanate and hydroxyl group are also suitable, and specific examples thereof include, for example, one molecule described in JP-B-48-41708. A vinyl urethane containing two or more polymerizable vinyl groups in one molecule obtained by adding a vinyl monomer containing a hydroxyl group represented by the following general formula (A) to a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups. Compounds and the like.

CH2=C(R4)COOCH2CH(R5)OH (A)
(ただし、一般式(A)中、R4及びR5は、H又はCH3を示す。)
CH 2 = C (R 4) COOCH 2 CH (R 5) OH (A)
(In the general formula (A), R 4 and R 5 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硬化性着色組成物を得ることができる。   Also, urethane acrylates such as those described in JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, and 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. Further, 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, and JP-A-1-105238, It is possible to obtain a photocurable coloring 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号記載の特定の不飽和化合物や、特開平2−25493号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 polyester acrylates, epoxy resins and (meth) acrylic acid as described in JP-A-48-64183, JP-B-49-43191, JP-B-52-30490, and JP-A-52-30490. Mention may be made of polyfunctional acrylates and methacrylates such as reacted epoxy acrylates. Further, specific unsaturated compounds described in JP-B-46-43946, JP-B-1-40337 and JP-B-1-40336, vinylphosphonic acid compounds described in JP-A-2-25493, and the like can also be mentioned. . 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、硬化性組成物の最終的な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、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。
また、硬化性組成物に含有される他の成分(例えば、光重合開始剤、着色剤(顔料、染料)等、バインダーポリマー等)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させる目的で特定の構造を選択することもあり得る。
About these addition polymerizable compounds, the details of usage, such as the structure, single use or combination, addition amount, etc. can be arbitrarily set according to the final performance design of the 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 cured film, those having three or more functionalities are preferable, and further, different functional numbers and different polymerizable groups (for example, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, styrene compound, vinyl ether compound). A method of adjusting both sensitivity and intensity by using a combination of these materials is also effective.
In addition, the compatibility of the addition polymerization compound with other components (for example, photopolymerization initiators, colorants (pigments, dyes, etc.), binder polymers, etc.) contained in the curable composition is also improved. The selection / use method is an important factor. 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 adhesion with a substrate or the like.

本発明の光硬化性着色組成物は、以上説明した(1)特定開始剤、(2)特定黒色顔料、及び、(3)付加重合可能なエチレン性不飽和基をもつ化合物及び所望により用いられる増感剤と共に、必要に応じて以下に詳述する任意成分をさらに含有してもよい。以下、本発明に使用しうる任意成分について説明する。   The photocurable coloring composition of the present invention is used as described above (1) a specific initiator, (2) a specific black pigment, and (3) a compound having an addition-polymerizable ethylenically unsaturated group and if desired. You may further contain the arbitrary component explained in full detail below with a sensitizer as needed. Hereinafter, optional components that can be used in the present invention will be described.

<バインダーポリマー>
本発明の光硬化性着色組成物においては、形成される皮膜特性向上などの目的で、必要に応じて、バインダーポリマーを併用することができる。
バインダーとしては線状有機ポリマーを用いることが好ましい。このような「線状有機ポリマー」としては、公知のものを任意に使用できる。好ましくは水現像あるいは弱アルカリ水現像を可能とするために、水あるいは弱アルカリ水に可溶性又は膨潤性である線状有機ポリマーが選択される。線状有機ポリマーは、皮膜形成剤としてだけでなく、水、弱アルカリ水あるいは有機溶剤現像剤としての用途に応じて選択使用される。例えば、水可溶性有機ポリマーを用いると水現像が可能になる。このような線状有機ポリマーとしては、側鎖にカルボン酸基を有するラジカル重合体、例えば特開昭59−44615号、特公昭54−34327号、特公昭58−12577号、特公昭54−25957号、特開昭54−92723号、特開昭59−53836号、特開昭59−71048号に記載されているもの、すなわち、カルボキシル基を有するモノマーを単独あるいは共重合させた樹脂、酸無水物を有するモノマーを単独あるいは共重合させ酸無水物ユニットを加水分解もしくはハーフエステル化もしくはハーフアミド化させた樹脂、エポキシ樹脂を不飽和モノカルボン酸および酸無水物で変性させたエポキシアクリレート等が挙げられる。カルボキシル基を有するモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、4−カルボキシルスチレン等が挙げられ、酸無水物を有するモノマーとしては、無水マレイン酸等が挙げられる。
また同様に側鎖にカルボン酸基を有する酸性セルロース誘導体がある。この他に水酸基を有する重合体に環状酸無水物を付加させたものなどが有用である。
<Binder polymer>
In the photocurable coloring composition of the present invention, a binder polymer can be used in combination as necessary for the purpose of improving the properties of the formed film.
It is preferable to use a linear organic polymer as the binder. As such a “linear organic polymer”, a known one can be arbitrarily used. Preferably, a linear organic polymer that is soluble or swellable in water or weak alkaline water is selected to enable water development or weak alkaline water development. The linear organic polymer is selected and used not only as a film forming agent but also according to the use as water, weak alkaline water or an organic solvent developer. For example, when a water-soluble organic polymer is used, water development becomes possible. Examples of such linear organic polymers include radical polymers having a carboxylic acid group in the side chain, such as JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12777, and JP-B-54-25957. , JP-A-54-92723, JP-A-59-53836, JP-A-59-71048, that is, a resin obtained by homopolymerizing or copolymerizing a monomer having a carboxyl group, acid anhydride Resins in which acid anhydride units are hydrolyzed, half-esterified or half-amidated, or epoxy acrylate modified with unsaturated monocarboxylic acid and acid anhydride, etc. It is done. Examples of the monomer having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, 4-carboxylstyrene, and the monomer having an acid anhydride includes maleic anhydride. It is done.
Similarly, there is an acidic cellulose derivative having a carboxylic acid group in the side chain. In addition, those obtained by adding a cyclic acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group are useful.

アルカリ可溶性樹脂を共重合体として用いる場合、共重合させる化合物として、先にあげたモノマー以外の他のモノマーを用いることもできる。他のモノマーの例としては、下記(1)〜(13)の化合物が挙げられる。   When an alkali-soluble resin is used as a copolymer, a monomer other than the above-mentioned monomers can also be used as the compound to be copolymerized. Examples of other monomers include the following compounds (1) to (13).

(1)2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート等の脂肪族水酸基を有するアクリル酸エステル類、及びメタクリル酸エステル類。
(2)アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸−2−クロロエチル、グリシジルアクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、ビニルアクリレート、2−フェニルビニルアクリレート、1−プロペニルアクリレート、アリルアクリレート、2−アリロキシエチルアクリレート、プロパルギルアクリレート等のアルキルアクリレート。
(1) 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate Acrylic acid esters and methacrylic acid esters having an aliphatic hydroxyl group such as
(2) Methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, amyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, benzyl acrylate, acrylic acid-2- Alkyl acrylates such as chloroethyl, glycidyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, vinyl acrylate, 2-phenylvinyl acrylate, 1-propenyl acrylate, allyl acrylate, 2-allyloxyethyl acrylate, propargyl acrylate;

(3)メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸−2−クロロエチル、グリシジルメタクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート、ビニルメタクリレート、2−フェニルビニルメタクリレート、1−プロペニルメタクリレート、アリルメタクリレート、2−アリロキシエチルメタクリレート、プロパルギルメタクリレート等のアルキルメタクリレート。
(4)アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−ヘキシルメタクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−ニトロフェニルアクリルアミド、N−エチル−N−フェニルアクリルアミド、ビニルアクリルアミド、ビニルメタクリルアミド、N,N−ジアリルアクリルアミド、N,N−ジアリルメタクリルアミド、アリルアクリルアミド、アリルメタクリルアミド等のアクリルアミド若しくはメタクリルアミド。
(3) Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, amyl methacrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, benzyl methacrylate, methacrylic acid-2- Alkyl methacrylates such as chloroethyl, glycidyl methacrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, vinyl methacrylate, 2-phenylvinyl methacrylate, 1-propenyl methacrylate, allyl methacrylate, 2-allyloxyethyl methacrylate, and propargyl methacrylate.
(4) Acrylamide, methacrylamide, N-methylolacrylamide, N-ethylacrylamide, N-hexylmethacrylamide, N-cyclohexylacrylamide, N-hydroxyethylacrylamide, N-phenylacrylamide, N-nitrophenylacrylamide, N-ethyl- Acrylamide or methacrylamide such as N-phenylacrylamide, vinylacrylamide, vinylmethacrylamide, N, N-diallylacrylamide, N, N-diallylmethacrylamide, allylacrylamide, allylmethacrylamide.

(5)エチルビニルエーテル、2−クロロエチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル等のビニルエーテル類。
(6)ビニルアセテート、ビニルクロロアセテート、ビニルブチレート、安息香酸ビニル等のビニルエステル類。
(7)スチレン、α−メチルスチレン、メチルスチレン、クロロメチルスチレン、p−アセトキシスチレン等のスチレン類。
(8)メチルビニルケトン、エチルビニルケトン、プロピルビニルケトン、フェニルビニルケトン等のビニルケトン類。
(9)エチレン、プロピレン、イソブチレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン類。
(5) Vinyl ethers such as ethyl vinyl ether, 2-chloroethyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, octyl vinyl ether, and phenyl vinyl ether.
(6) Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl chloroacetate, vinyl butyrate and vinyl benzoate.
(7) Styrenes such as styrene, α-methylstyrene, methylstyrene, chloromethylstyrene, and p-acetoxystyrene.
(8) Vinyl ketones such as methyl vinyl ketone, ethyl vinyl ketone, propyl vinyl ketone, and phenyl vinyl ketone.
(9) Olefins such as ethylene, propylene, isobutylene, butadiene, and isoprene.

(10)N−ビニルピロリドン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等。
(11)マレイミド、N−アクリロイルアクリルアミド、N−アセチルメタクリルアミド、N−プロピオニルメタクリルアミド、N−(p−クロロベンゾイル)メタクリルアミド等の不飽和イミド。
(12)α位にヘテロ原子が結合したメタクリル酸系モノマー。例えば、特願2001−115595号明細書、特願2001−115598号明細書等に記載されている化合物を挙げる事ができる。
(10) N-vinylpyrrolidone, acrylonitrile, methacrylonitrile and the like.
(11) Unsaturated imides such as maleimide, N-acryloylacrylamide, N-acetylmethacrylamide, N-propionylmethacrylamide, N- (p-chlorobenzoyl) methacrylamide.
(12) A methacrylic acid monomer having a hetero atom bonded to the α-position. For example, compounds described in Japanese Patent Application No. 2001-115595, Japanese Patent Application No. 2001-115598, and the like can be mentioned.

これらの中で、側鎖にアリル基やビニルエステル基とカルボキシル基を有する(メタ)アクリル樹脂及び特開2000−187322号公報、特開2002−62698号公報に記載されている側鎖に二重結合を有するアルカリ可溶性樹脂や、特開2001−242612号公報に記載されている側鎖にアミド基を有するアルカリ可溶性樹脂が膜強度、感度、現像性のバランスに優れており、好適である。   Among these, a (meth) acrylic resin having an allyl group, a vinyl ester group, and a carboxyl group in the side chain and a side chain described in JP-A Nos. 2000-187322 and 2002-62698 are doubled. An alkali-soluble resin having a bond and an alkali-soluble resin having an amide group in the side chain described in JP-A No. 2001-242612 are preferable because of excellent balance of film strength, sensitivity, and developability.

また、特公平7−12004号、特公平7−120041号、特公平7−120042号、特公平8−12424号、特開昭63−287944号、特開昭63−287947号、特開平1−271741号、特願平10−116232号等に記載される酸基を含有するウレタン系バインダーポリマーや、特開2002−107918に記載される酸基と二重結合を側鎖に有するウレタン系バインダーポリマーは、非常に、強度に優れるので、耐刷性・低露光適性の点で有利である。
また、欧州特許993966、欧州特許1204000、特開2001−318463等に記載の酸基を有するアセタール変性ポリビニルアルコール系バインダーポリマーは、膜強度、現像性のバランスに優れており、好適である。
さらにこの他に水溶性線状有機ポリマーとして、ポリビニルピロリドンやポリエチレンオキサイド等が有用である。また硬化皮膜の強度を上げるためにアルコール可溶性ナイロンや2,2−ビス−(4−ヒドロキシフェニル)−プロパンとエピクロロヒドリンのポリエーテル等も有用である。
In addition, Japanese Patent Publication No. 7-2004, Japanese Patent Publication No. 7-120041, Japanese Patent Publication No. 7-120042, Japanese Patent Publication No. 8-12424, Japanese Patent Laid-Open No. 63-287944, Japanese Patent Laid-Open No. 63-287947, Japanese Patent Laid-Open No. Urethane binder polymers containing acid groups described in No. 271741 and Japanese Patent Application No. 10-116232, and urethane binder polymers having acid groups and double bonds in side chains as described in JP-A No. 2002-107918 Is excellent in strength, and is advantageous in terms of printing durability and suitability for low exposure.
In addition, the acetal-modified polyvinyl alcohol-based binder polymer having an acid group described in European Patent 993966, European Patent 1204000, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-318463, and the like is preferable because of its excellent balance of film strength and developability.
In addition, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene oxide, and the like are useful as the water-soluble linear organic polymer. In order to increase the strength of the cured film, alcohol-soluble nylon, polyether of 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) -propane and epichlorohydrin, and the like are also useful.

本発明で使用しうるバインダーポリマーの重量平均分子量としては、好ましくは5、000以上であり、さらに好ましくは1万〜30万の範囲であり、数平均分子量については好ましくは1、000以上であり、さらに好ましくは2、000〜25万の範囲である。多分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は1以上が好ましく、さらに好ましくは1.1〜10の範囲である。
これらのバインダーポリマーは、ランダムポリマー、ブロックポリマー、グラフトポリマー等いずれでもよい。
The weight average molecular weight of the binder polymer that can be used in the present invention is preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 to 300,000, and the number average molecular weight is preferably 1,000 or more. More preferably, it is the range of 2,000-250,000. The polydispersity (weight average molecular weight / number average molecular weight) is preferably 1 or more, and more preferably 1.1 to 10.
These binder polymers may be any of random polymers, block polymers, graft polymers and the like.

本発明で用いうるバインダーポリマーは、従来公知の方法により合成できる。合成する際に用いられる溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、エチレンジクロリド、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、メタノール、エタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、2−メトキシエチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、トルエン、酢酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチル、ジメチルスルホキシド、水等が挙げられる。これらの溶媒は単独で又は2種以上混合して用いられる。
本発明において用いうるバインダーポリマーを合成する際に用いられるラジカル重合開始剤としては、アゾ系開始剤、過酸化物開始剤等公知の化合物が挙げられる。
このような他のバインダーポリマーを用いる場合、その含有量は、0〜50質量%であることが好ましく、さらに好ましくは、0〜30質量%の範囲である。
The binder polymer that can be used in the present invention can be synthesized by a conventionally known method. Solvents used in the synthesis include, for example, tetrahydrofuran, ethylene dichloride, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone, methanol, ethanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, 2-methoxyethyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, 1-methoxy. Examples include 2-propanol, 1-methoxy-2-propyl acetate, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, toluene, ethyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, dimethyl sulfoxide, and water. These solvents are used alone or in combination of two or more.
Examples of the radical polymerization initiator used in synthesizing the binder polymer that can be used in the present invention include known compounds such as an azo initiator and a peroxide initiator.
When such other binder polymer is used, the content is preferably 0 to 50% by mass, and more preferably 0 to 30% by mass.

<共増感剤>
本発明の光硬化性着色組成物は、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、増感色素や開始剤の活性放射線に対する感度を一層向上させる、あるいは酸素による重合性化合物の重合阻害を抑制する等の作用を有する。
この様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。
<Co-sensitizer>
The photocurable coloring composition of the present invention preferably contains a co-sensitizer. In the present invention, the co-sensitizer has functions such as further improving the sensitivity of the sensitizing dye and initiator to actinic radiation or suppressing the inhibition of polymerization of the polymerizable compound by oxygen.
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、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 in the range of 0.1 to 30% by mass with respect to the mass of the total solid content of the curable composition from the viewpoint of improving the curing rate due to the balance between polymerization growth rate and chain transfer. Preferably, the range of 1-25 mass% is more preferable, and the range of 0.5-20 mass% is still more preferable.

<重合禁止剤>
本発明においては、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 may be added in order 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 curable composition. 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.

熱重合防止剤の添加量は、全組成物の質量に対して約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、全組成物の約0.5質量%〜約10質量%が好ましい。   The addition amount of the thermal polymerization inhibitor is preferably about 0.01% by mass to about 5% by mass with respect to the mass of the entire 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% by mass to about 10% by mass of the total composition.

<密着向上剤>
本発明においては、基材である硬質表面(基板)との密着性を向上させるために、密着向上剤を添加するのが好ましい。密着向上剤としては、シラン系カップリング剤、チタンカップリング剤等が挙げられる。
<Adhesion improver>
In the present invention, it is preferable to add an adhesion improver in order to improve adhesion to a hard surface (substrate) as a base material. Examples of the adhesion improver include a silane coupling agent and a titanium 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。
密着向上剤の添加量は、硬化性組成物の全固形分中0.5〜30質量%が好ましく、0.7〜20質量%がより好ましい。
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-aminopropyl Triethoxysilane and phenyltrimethoxysilane are preferable, and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane is most preferable.
0.5-30 mass% is preferable in the total solid of a curable composition, and, as for the addition amount of a contact | adherence improving agent, 0.7-20 mass% is more preferable.

<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、感光層表面のインク着肉性を向上させうる感脂化剤等の公知の添加剤を加えてもよい。
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, a known additive such as an inorganic filler, a plasticizer, or a sensitizer capable of improving the ink inking property on the surface of the photosensitive layer may be added to improve the physical properties of the cured film. Good.
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.

<希釈剤>
本発明の光硬化性着色組成物は、カラーフィルタの製造に際し支持体上に塗布する際には、種々の有機溶剤に溶かして使用に供されてもよい。
ここで使用する有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、エチレンジクロライド、テトラヒドロフラン、トルエン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、アセチルアセトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、3−メトキシプロパノール、メトキシメトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピルアセテート、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、乳酸メチル、乳酸エチルなどがある。
これらの溶媒は、単独あるいは混合して使用することができる。有機溶剤中の固形分の濃度は、2〜60質量%であることが好ましい。
<Diluent>
The photocurable coloring composition of the present invention may be used by dissolving it in various organic solvents when it is applied on a support in the production of a color filter.
The organic solvent used here is acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexane, ethyl acetate, ethylene dichloride, tetrahydrofuran, toluene, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether. , Acetylacetone, cyclohexanone, diacetone alcohol, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol ethyl ether acetate, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, 3-methoxypropanol, methoxymethoxyethanol, diethylene glycol monomethyl ether , Diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, 3-methoxypropyl acetate, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, methyl lactate, lactic acid There are ethyl and the like.
These solvents can be used alone or in combination. The concentration of the solid content in the organic solvent is preferably 2 to 60% by mass.

[カラーフィルタ]
次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。
本発明のカラーフィルタは、ガラス支持体表面に、光硬化性着色組成物からなる光硬化性着色層を形成し、マスクを介するなどの手段によりパターン露光し、露光後の光硬化性着色層を現像してガラス支持体表面に着色パターンを形成することにより得られる。
光硬化性着色層の形成は、光硬化性着色組成物をガラス支持体に塗布、乾燥して形成してもよく、また、光硬化性着色組成物により予め作製されたシートをラミネート法によりガラス支持体上に密着させて形成してもよい。
[Color filter]
Next, the color filter of the present invention will be described.
In the color filter of the present invention, a photocurable colored layer made of a photocurable coloring composition is formed on the surface of a glass support, and pattern exposure is performed by means such as through a mask. It develops and forms by forming a coloring pattern in the glass support surface.
The photocurable coloring layer may be formed by applying a photocurable coloring composition to a glass support and drying it, or by laminating a sheet prepared in advance with the photocurable coloring composition. You may form in close contact on a support body.

<ガラス支持体>
本発明に用いうる支持体としては、例えば、液晶表示素子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、石英ガラスおよびこれらに透明導電膜を付着させたものや、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。
<Glass support>
As the support that can be used in the present invention, for example, soda glass, Pyrex (registered trademark) glass, quartz glass, and those obtained by attaching a transparent conductive film to these, and imaging elements and the like used for liquid crystal display elements and the like are used. Examples of the photoelectric conversion element substrate include 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に係る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。
支持体上に塗布された硬化性組成物は、通常、70〜110℃で2〜4分程度の条件下で乾燥され、光硬化性着色組成物からなる層が形成される。
As a coating method of the curable composition according to 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. .
The curable composition applied on the support is usually dried at 70 to 110 ° C. for about 2 to 4 minutes to form a layer composed of the photocurable coloring composition.

硬化性組成物の乾燥後の塗布膜厚としては、0.1〜10μmが好ましく、0.2〜5μmがより好ましく、0.2〜3μmがさらに好ましい。   As a coating film thickness after drying of a curable composition, 0.1-10 micrometers is preferable, 0.2-5 micrometers is more preferable, 0.2-3 micrometers is further more preferable.

本発明に係る光硬化性着色組成物は、露光により高感度で硬化し、露光後の未露光部の現像性に優れ、かつ、光硬化性着色組成物を適用するガラス支持体表面への高い密着性を示す。   The photocurable coloring composition according to the present invention is cured with high sensitivity by exposure, is excellent in developability of an unexposed portion after exposure, and is high on the surface of a glass support to which the photocurable coloring composition is applied. Shows adhesion.

本発明のカラーフィルタは、ガラス支持体上に、前記のように形成した着色パターンを有することを特徴とする。
具体的には、前記本発明の光硬化性着色組成物かならなる光硬化性着色層を、所定のマスクパターンを介して、或いは、走査露光により、パターン露光し、光照射された塗布膜部分だけを硬化させ、現像液で未硬化領域現像することによって、黒色の画素からなるパターン状皮膜を形成することができ、これはカラーフィルタのブラックマトリックスとして有用である。また、さらに、必要に応じて他の色相の画素を常法により形成することで、本発明のカラーフィルタを製造するものである。
The color filter of the present invention is characterized by having a colored pattern formed as described above on a glass support.
Specifically, the photocurable colored layer made of the photocurable coloring composition of the present invention is subjected to pattern exposure through a predetermined mask pattern or by scanning exposure, and a coating film portion irradiated with light. By curing only this and developing the uncured area with a developer, a patterned film composed of black pixels can be formed, which is useful as a black matrix for a color filter. Furthermore, the color filter of the present invention is manufactured by forming pixels of other hues by a conventional method as necessary.

<露光工程>
露光工程では、前記光硬化性着色層を、マスクを介して露光するなどによりパターン露光し、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、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しく用いられる。露光量は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 photocurable colored layer is subjected to pattern exposure, for example, by exposure 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, particularly ultraviolet rays such as g-line and i-line are preferably used, and a high-pressure mercury lamp is more preferably used. Exposure is preferably 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 is performed to elute the light non-irradiated portion in the exposure step into an aqueous alkali 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、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。   Examples of the alkali used in the developer include ammonia water, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5, 4, 0. ] -7- An alkaline aqueous solution obtained by diluting an organic alkaline compound such as undecene with pure water so as to have 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、本発明の製造方法においては、上述した、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 the production method of the present invention, after performing the above-described curable composition layer forming step, exposure step, and development step, if necessary, the formed colored pattern is cured by heating and / or exposure. A process may be included.

その後、他の色相の光硬化性着色層を形成し、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。   Thereafter, a photocurable colored layer of another hue is formed, and a color filter having a desired hue is produced by repeating the exposure process and the development process (and, if necessary, the curing process) for the desired number of hues. .

本発明のカラーフィルタは、ガラス支持体上に、ガラスとの相互作用を形成しうる光硬化性着色組成物からなる層を有する積層体を用いて作製されるため、パターン形成性に優れ、形成された着色パターンが支持体基板との高い密着性を示し、且つ、未露光部においては、硬化性組成物からなる膜構造が優れた均一性を有し、現像液の浸透性を抑制する顔料や光重合開始剤の凝集体の発生の懸念なく、現像液の浸透が均一に、速やかに進行して高い現像性を示すため、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、残膜のない、高解像度のパターンを形成することができる。従って、液晶表示素子やCCD等の固体撮像素子のブラックマトリックスとして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。本発明のカラーフィルタは、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に配置される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 is produced using a laminate having a layer made of a photocurable coloring composition capable of forming an interaction with glass on a glass support, it is excellent in pattern formability and formed. The colored pattern shows high adhesion to the support substrate, and in the unexposed area, the film structure made of the curable composition has excellent uniformity and suppresses the developer permeability. In addition, there is no concern about the occurrence of agglomerates of photopolymerization initiators, and the penetration of the developer is uniform and promptly progresses to show high developability. Therefore, the exposure sensitivity is excellent and the adhesion between the exposed portion and the substrate is good. It is possible to form a high-resolution pattern that has no residual film. Therefore, it can be suitably used as a black matrix of 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, CMOS, or the like exceeding 1 million pixels. The color filter of the present invention can be used as, for example, a color filter disposed between a light receiving portion of each pixel constituting a CCD and a microlens for condensing light.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」「部」は質量基準である。
[実施例1]
ここでは、着色剤(顔料)を含有する光硬化性着色組成物α−1を調整し、該硬化性組成物α−1を用いて、液晶表示素子用途のカラーフィルタを作製する例を説明する。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, it is not limited to a following example. Unless otherwise specified, “%” and “part” are based on mass.
[Example 1]
Here, an example in which a photocurable coloring composition α-1 containing a colorant (pigment) is prepared and a color filter for use in a liquid crystal display element is produced using the curable composition α-1 will be described. .

〔1.光硬化性着色組成物α−1の調製〕
1−1.顔料分散液(Q1)の調製:ブラック系
顔料として、カーボンブラックMA−220〔三菱化学社製、特定黒色顔料(A)〕を27質量部、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(共重合比70/30モル比、重量平均分子量30000)8質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート65質量部からなる混合液を、ビーズミルにより20時間混合・分散して、顔料分散液(Q1)を調製した。
得られた顔料分散液(Q1)について、顔料の平均粒径を動的光散乱法により測定したところ、100nmであった。
[1. Preparation of photocurable coloring composition α-1]
1-1. Preparation of pigment dispersion (Q1): Black pigment As a pigment, 27 parts by mass of carbon black MA-220 [manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, specific black pigment (A)], benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (copolymerization ratio 70) (30 molar ratio, weight average molecular weight 30000) 8 parts by mass and propylene glycol monomethyl ether acetate 65 parts by mass were mixed and dispersed by a bead mill for 20 hours to prepare a pigment dispersion (Q1).
With respect to the obtained pigment dispersion (Q1), the average particle diameter of the pigment was measured by a dynamic light scattering method and found to be 100 nm.

1−2.光硬化性着色組成物α−1(塗布液)の調製
<組成α−1>
・顔料分散液(Q1) 600質量部
・アルカリ可溶性樹脂
(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、mol比:70/30、
Mw:10000) 190質量部
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート〔重合性化合物〕 40質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート 20質量部
・化合物1(下記構造)〔特定光重合開始剤〕 80質量部
・共増感剤:N−フェニル−2−メルカプトベンゾイミダゾール 30質量部
・界面活性剤:(商品名:テトラニック150R1、BASF社) 1質量部
・溶媒:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 1000質量部
・γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン 10質量部
1-2. Preparation of Photocurable Coloring Composition α-1 (Coating Liquid) <Composition α-1>
Pigment dispersion (Q1) 600 parts by mass Alkali-soluble resin (benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, molar ratio: 70/30,
Mw: 10000) 190 parts by mass • Dipentaerythritol hexaacrylate [polymerizable compound] 40 parts by mass • 20 parts by mass of pentaerythritol triacrylate • Compound 1 (the following structure) [specific photopolymerization initiator] 80 parts by mass • Co-sensitization Agent: N-phenyl-2-mercaptobenzimidazole 30 parts by mass Surfactant: (trade name: Tetranic 150R1, BASF) 1 part by mass Solvent: Propylene glycol monomethyl ether acetate 1000 parts by mass Gamma-methacryloxypropyl 10 parts by mass of triethoxysilane

Figure 0004689553
Figure 0004689553

〔2.カラーフィルタの作製〕
2−1.硬化性組成物層の形成
上記により得られた顔料を含有する光硬化性着色組成物α−1をレジスト溶液として、550mm×650mmのガラス基板に下記条件でスリット塗布した後、10分間そのままの状態で待機させ、真空乾燥とプレベーク(prebake)(100℃80秒)を施して光硬化性着色層を形成した。
[2. (Production of color filter)
2-1. Formation of the curable composition layer The photocurable coloring composition α-1 containing the pigment obtained as described above was applied as a resist solution to a 550 mm × 650 mm glass substrate by slit coating under the following conditions, and then left as it was for 10 minutes. Then, vacuum drying and prebaking (100 ° C., 80 seconds) were performed to form a photocurable colored layer.

(スリット塗布条件)
塗布ヘッド先端の開口部の間隙:50μm
塗布速度:100mm/秒
基板と塗布ヘッドとのクリヤランス:150μm
塗布厚(乾燥厚):2μm
塗布温度:23℃
(Slit application conditions)
Gap at the opening at the tip of the coating head: 50 μm
Coating speed: 100 mm / second Clearance between substrate and coating head: 150 μm
Application thickness (dry thickness): 2 μm
Application temperature: 23 ° C

2−2.露光、現像
その後、光硬化性着色層表面を、2.5kWの超高圧水銀灯を用い、マスクを介してパターン状に露光し、露光後、塗布膜の全面を有機系現像液(商品名:CD、富士フイルムアーチ(株)製)の10%水溶液で被い、60秒間静止した。
2-2. Exposure and development Thereafter, the surface of the photocurable colored layer is exposed in a pattern through a mask using a 2.5 kW ultra-high pressure mercury lamp. After the exposure, the entire surface of the coating film is an organic developer (trade name: CD The film was covered with a 10% aqueous solution of Fuji Film Arch Co., Ltd. and allowed to stand for 60 seconds.

2−3.加熱処理
静止後、純水をシャワー状に噴射して現像液を洗い流し、かかる光硬化処理及び現像処理を施した塗布膜を220℃のオーブンにて1時間加熱した(ポストベーク)。これにより、ガラス基板上に着色パターンを形成し、カラーフィルタ(ブラックマトリックス)を得た。
2-3. Heat treatment After standing still, pure water was sprayed in a shower to wash away the developer, and the coating film subjected to the photocuring treatment and development treatment was heated in an oven at 220 ° C. for 1 hour (post-baking). Thereby, a colored pattern was formed on the glass substrate to obtain a color filter (black matrix).

〔3.性能評価〕
上記で調製された光硬化性着色組成物α−1(塗布液)を用いてガラス基板上に形成されたカラーフィルタ積層体の光硬化性着色層における露光パターン形成性、さらに、カラーフィルタにおける着色パターンの基板密着性を下記のようにして評価した。結果を表1に示す。
[3. (Performance evaluation)
Exposure pattern formability in the photocurable coloring layer of the color filter laminate formed on the glass substrate using the photocurable coloring composition α-1 (coating liquid) prepared above, and further coloring in the color filter The substrate adhesion of the pattern was evaluated as follows. The results are shown in Table 1.

3−1.塗布膜(着色層)のパターン形成性
光硬化性着色組成物α−1(塗布液)をガラス基板上に塗布後乾燥して膜厚1.0μmとした。スピンコート条件は300rpmで5秒の後、800rpmで20秒とし、乾燥条件は100℃で80秒とした。次に、線幅20μmのテスト用のフォトマスクを用い、100mJ/cmの露光量で露光した。次に、60%CD−2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)現像液を使用して、25℃で未露光部の残膜が完全に消失するまで現像した(残膜の消失は顔料成分の残存具合を光学顕微鏡の暗視野で確認することで行った)。その後、流水で20秒間リンスした後、スプレー乾燥しパターニングを完了した。露光工程において光が照射された領域の現像後の膜厚を測定し、露光前の膜厚100%に対する膜減りを以下の基準により評価した。膜減りが少ないほど、露光感度が高く、且つ、残膜が存在しない状態に達するまでの現像時間が短く(現像性に優れ)、これらの両立によりパターン形成性が良好であることを示す。
○:95%以上
△:95未満〜85%以上
×:85%未満
3-1. Pattern Formability of Coating Film (Colored Layer) The photocurable coloring composition α-1 (coating liquid) was coated on a glass substrate and dried to a film thickness of 1.0 μm. The spin coating conditions were 300 rpm for 5 seconds, 800 rpm for 20 seconds, and the drying conditions were 100 ° C. for 80 seconds. Next, using a test photomask having a line width of 20 μm, exposure was performed at an exposure amount of 100 mJ / cm 2 . Next, development was performed using a 60% CD-2000 (produced by Fuji Film Electronics Materials) at 25 ° C. until the remaining film in the unexposed area disappeared completely. This was done by checking the remaining condition in the dark field of an optical microscope). Then, after rinsing with running water for 20 seconds, spray drying was performed to complete patterning. The film thickness after development of the area irradiated with light in the exposure process was measured, and the film reduction with respect to 100% of the film thickness before exposure was evaluated according to the following criteria. The smaller the film loss, the higher the exposure sensitivity and the shorter the development time required to reach a state where there is no residual film (excellent developability), indicating that the pattern forming properties are better due to these compatibility.
○: 95% or more Δ: less than 95 to 85% or more ×: less than 85%

3−2.塗布膜(着色層)のパターン形成性2(細線再現性)
上記、3−1の露光時に、線幅5μm〜20μmのテスト用のフォトマスクを用い、80mJ/cmの露光量で露光した。次に、60%CD−2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)現像液を使用して、25℃で未露光部の残膜が完全に消失するまで現像した(残膜の消失は顔料成分の残存具合を光学顕微鏡の暗視野で確認することで行った)。その後、流水で20秒間リンスした後、スプレー乾燥しパターニングを完了した。露光工程において光が照射された領域の現像後の膜厚が、露光前の膜厚100%に対して95%以上を保っている線幅を確認し、評価の指標とした。現像による膜減りの少ない状態で、細い線幅の画像が形成されたものが細線再現性に優れることを示す。
○:10μm以下
△:10〜15μm
×:15〜20μm
3-2. Coating film (colored layer) pattern formation 2 (thin line reproducibility)
At the time of the exposure of 3-1, the exposure was performed at an exposure amount of 80 mJ / cm 2 using a test photomask having a line width of 5 μm to 20 μm. Next, development was performed using a 60% CD-2000 (produced by Fuji Film Electronics Materials) at 25 ° C. until the remaining film in the unexposed area disappeared completely. This was done by checking the remaining condition in the dark field of an optical microscope). Then, after rinsing with running water for 20 seconds, spray drying was performed to complete patterning. A line width in which the film thickness after development of the region irradiated with light in the exposure process maintained 95% or more with respect to 100% of the film thickness before exposure was confirmed and used as an evaluation index. It shows that a thin line width image formed with little film loss due to development is excellent in fine line reproducibility.
○: 10 μm or less Δ: 10-15 μm
×: 15-20 μm

3−3.基板密着性
ポストベーク後のカラーフィルタにおける着色パターンを光学顕微鏡およびSEM写真観察により通常の方法で確認することにより、基板密着性の評価を行った。評価方法の詳細は以下の通りである。
3-3. Substrate adhesion The substrate adhesion was evaluated by confirming the coloring pattern in the color filter after post-baking by an ordinary method using an optical microscope and SEM photograph observation. Details of the evaluation method are as follows.

<基板密着性>
基板密着性の評価として、パターン欠損や基板との隙間が発生しているか否かを観察した。これらの評価項目については、下記基準に基づいて評価を行った。○及び△であれば、実用上問題のないレベルである。
○:パターン欠損、基板との隙間がまったく観察されなかった。
△:パターン欠損は観察されず、基板との間に一部隙間が見られる領域があるが、実用上問題のないレベルであった。
×:パターン欠損が明確に観察され、実用上使用不可のレベルであった。
<Board adhesion>
As an evaluation of substrate adhesion, it was observed whether a pattern defect or a gap with the substrate occurred. These evaluation items were evaluated based on the following criteria. If it is (circle) and (triangle | delta), it is a level which is satisfactory practically.
○: No pattern defect and no gap with the substrate were observed.
(Triangle | delta): Although a pattern defect | defect is not observed and there exists an area | region where a clearance gap is seen with a board | substrate, it was a level which is satisfactory practically.
X: A pattern defect was clearly observed, and it was a practically unusable level.

[実施例2〜12]
実施例1において、光硬化性着色組成物α−1の調製に用いた組成α−1中の特定開始剤(化合物1)、顔料分散液(Q1)に用いられた黒色顔料のうち、少なくとも1つを、下記表1に示されるものに代えた以外は、すべて実施例1と同様にして、光硬化性着色組成物α−2〜α−12を調製した。これらを用い、それぞれ実施例1と同様にして着色パターンを有するカラーフィルタを得た。さらに、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
また、ここで用いられた特定開始剤(化合物2〜化合物4)の構造を以下に示す。
[Examples 2 to 12]
In Example 1, at least one of the specific initiator (compound 1) in the composition α-1 used for the preparation of the photocurable coloring composition α-1 and the black pigment used in the pigment dispersion (Q1). Photocurable coloring compositions [alpha] -2 to [alpha] -12 were prepared in the same manner as in Example 1 except that one was changed to that shown in Table 1 below. Using these, color filters having a colored pattern were obtained in the same manner as in Example 1. Furthermore, the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 1.
Moreover, the structure of the specific initiator (compound 2-compound 4) used here is shown below.

Figure 0004689553
Figure 0004689553

表1に記載の黒色顔料(本発明品用、比較用)の詳細は以下の通りである。
[特定黒色顔料(A):非被覆型]
比表面積(m/g) pH
CB−1:旭サーマル 24 8.8
(旭カーボン社製)
CB−2:MA−220 31 3.0
(三菱化学社製)
CB−3:SB 350 65 3.5
(SpecialBlack 350 デグサ社製)
CB−4:MA−11 104 3.5
(三菱化学社製)
[比較用黒色顔料:非被覆型]
CBX−1 24 10.0
(CB−1:旭サーマルを、1Nのアンモニア水に24時間浸漬処理後、加圧濾過、乾燥したもの)
CBX−2 31 1.8
(CB−2:MA−220を1Nの塩酸水に24時間浸漬処理後、加圧濾過後、乾燥したもの)
CBX−3 300 3.5
(CB−4:MA−11を純水と粒径1mmのビーズと共にビーズミルにて10時間処理後、加圧濾過後、乾燥したもの)
The details of the black pigments listed in Table 1 (for the present invention and for comparison) are as follows.
[Specific black pigment (A): Uncoated type]
Specific surface area (m 2 / g) pH
CB-1: Asahi Thermal 24 8.8
(Asahi Carbon Co., Ltd.)
CB-2: MA-220 31 3.0
(Mitsubishi Chemical Corporation)
CB-3: SB 350 65 3.5
(Special Black 350 Degussa)
CB-4: MA-11 104 3.5
(Mitsubishi Chemical Corporation)
[Comparison black pigment: uncoated type]
CBX-1 24 10.0
(CB-1: Asahi Thermal was immersed in 1N ammonia water for 24 hours, filtered under pressure and dried)
CBX-2 31 1.8
(CB-2: MA-220 immersed in 1N hydrochloric acid for 24 hours, pressure filtered and dried)
CBX-3 300 3.5
(CB-4: MA-11 treated with pure water and beads having a particle diameter of 1 mm for 10 hours in a bead mill, pressure filtered, and dried)

[特定黒色顔料(B):シリカ被覆型]
CB−5:フラスコにカーボンブラック(三菱化学(株)製、MA100)10gと純水200ml、及び濃塩酸1gを入れ、撹拌し、水分散体を調製する。水分散体にテトラエトキシシラン1.0gを入れ、60℃で3時間加熱した。反応後、加圧濾過しさらに乾燥し、シリカ被覆カーボンブラックCB−5を得た。
[Specific black pigment (B): Silica-coated type]
CB-5: 10 g of carbon black (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, MA100), 200 ml of pure water, and 1 g of concentrated hydrochloric acid are placed in a flask and stirred to prepare an aqueous dispersion. Tetraethoxysilane 1.0g was put into the water dispersion, and it heated at 60 degreeC for 3 hours. After the reaction, the solution was filtered under pressure and further dried to obtain silica-coated carbon black CB-5.

[特定黒色顔料(C):樹脂被覆型]
CB−6:カーボンブラック(C.I.ピグメントブラック7)100質量部に、エポキシ樹脂(12質量部)のエマルジョンと2−エチル−4−メチルイミダゾール(2質量部)とを添加し、エポキシ樹脂による被覆層を形成し、樹脂被覆カーボンブラックCB−6を得た。
[Specific black pigment (C): Resin-coated type]
CB-6: An emulsion of epoxy resin (12 parts by mass) and 2-ethyl-4-methylimidazole (2 parts by mass) are added to 100 parts by mass of carbon black (CI pigment black 7), and epoxy resin is added. A coating layer was formed by using a resin coated carbon black CB-6.

[比較例1〜12]
実施例1において、光硬化性着色組成物α−1の調製に用いた組成α−1中の特定開始剤(化合物1)、顔料分散液(Q1)に用いられた黒色顔料のうち、少なくとも1つを、下記表1に示される比較用開始剤或いは比較用黒色顔料に代えた以外は、すべて実施例1と同様にして、光硬化性着色組成物β−1〜β−12を調製した。これらを用い、それぞれ実施例1と同様にして着色パターンを有するカラーフィルタを得た。さらに、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
なお、比較例に用いた比較用光重合開始剤〔比較化合物1〜比較化合物4〕の構造を以下に示す。
[Comparative Examples 1 to 12]
In Example 1, at least one of the specific initiator (compound 1) in the composition α-1 used for the preparation of the photocurable coloring composition α-1 and the black pigment used in the pigment dispersion (Q1). Photocurable coloring compositions [beta] -1 to [beta] -12 were prepared in the same manner as in Example 1 except that one was replaced with the comparative initiator or comparative black pigment shown in Table 1 below. Using these, color filters having a colored pattern were obtained in the same manner as in Example 1. Furthermore, the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 1.
In addition, the structure of the photoinitiator for a comparison [comparative compound 1-comparative compound 4] used for the comparative example is shown below.

Figure 0004689553
Figure 0004689553

Figure 0004689553
Figure 0004689553

表1の結果から、特定開始剤と特定黒色顔料とを含有する光硬化性着色組成物を用いて作製された実施例1〜12のカラーフィルタは、パターン形成性、特に細線再現性に優れ、形成された着色パターンの基板密着性が良好であり、本発明の光硬化性着色組成物を用いることで、露光感度が高く、現像性、高精細なパターンの形成性に優れると共に、形成された着色パターンの基板密着性に優れたカラーフィルタが得られることがわかる。
他方、黒色顔料として本発明の範囲外のカーボンブラックを用いた比較例1〜4、或いは、光重合開始剤として本発明の範囲外の比較化合物を用いた比較例5〜8、開始剤、黒色顔料の双方ともに本発明に範囲外の化合物である比較例9〜12のいずれも、実施例に比べ、パターン形成性、細線再現性、基板との密着性に劣るものであり、特定開始剤と特定黒色顔料の双方を含有する本発明の光硬化性着色組成物を用いることで、はじめて本発明の優れた効果が得られることがわかる。
From the results of Table 1, the color filters of Examples 1 to 12 produced using a photocurable coloring composition containing a specific initiator and a specific black pigment are excellent in pattern formability, particularly fine line reproducibility, The formed colored pattern has good substrate adhesion, and by using the photocurable coloring composition of the present invention, the exposure sensitivity is high, the developability and the high-definition pattern formability are excellent, and the formed pattern is formed. It turns out that the color filter excellent in the board | substrate adhesiveness of a coloring pattern is obtained.
On the other hand, Comparative Examples 1 to 4 using carbon black outside the scope of the present invention as a black pigment, or Comparative Examples 5 to 8 using comparative compounds outside the scope of the present invention as a photopolymerization initiator, initiator, black Both Comparative Examples 9-12, which are both compounds outside the scope of the present invention, are inferior in pattern formation, fine line reproducibility, and adhesion to the substrate as compared with the Examples. It turns out that the outstanding effect of this invention is acquired for the first time by using the photocurable coloring composition of this invention containing both specific black pigments.

Claims (2)

下記一般式(I)で表される光重合開始剤、(A)比表面積が110m/g以下でかつpHが2〜9のカーボンブラック、(B)シリカ被覆カーボンブラック、及び(C)樹脂被覆カーボンブラックからなる群より選択される1種以上の黒色顔料、及び、付加重合可能なエチレン性不飽和基をもつ化合物を含有する光硬化性着色組成物。
Figure 0004689553
一般式(I)中、R、Rは、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、下記一般式(I−A)又は(I−B)で示される基を表す。Rは水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、又は、アルコキシ基を表す。Wはハロゲン原子を表す。X、Yはそれぞれ独立に、塩素原子又は臭素原子を表す。m、nは、それぞれ独立に、0、1又は2を表す。
Figure 0004689553
一般式(I−A)及び(I−B)中、R、R、Rは、それぞれ独立にアルキル基又はアリール基を表す。
Photopolymerization initiator represented by the following general formula (I), (A) carbon black having a specific surface area of 110 m 2 / g or less and pH of 2 to 9, (B) silica-coated carbon black, and (C) resin A photocurable coloring composition comprising at least one black pigment selected from the group consisting of coated carbon black and a compound having an ethylenically unsaturated group capable of addition polymerization.
Figure 0004689553
In general formula (I), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a group represented by the following general formula (IA) or (IB). R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, or an alkoxy group. W represents a halogen atom. X and Y each independently represent a chlorine atom or a bromine atom. m and n each independently represents 0, 1 or 2.
Figure 0004689553
In general formulas (IA) and (IB), R 5 , R 6 and R 7 each independently represents an alkyl group or an aryl group.
ガラス支持体上に、請求項1に記載の光硬化性着色組成物からなる光硬化性着色層を有する積層体をパターン露光し、パターン露光して光硬化性着色層の露光領域を硬化させ、未露光領域を現像して得られる着色パターンを備えるカラーフィルタ。   A laminated body having a photocurable colored layer made of the photocurable coloring composition according to claim 1 on a glass support is subjected to pattern exposure, pattern exposure is performed to cure an exposed region of the photocurable colored layer, and A color filter comprising a colored pattern obtained by developing an unexposed area.
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