JP2022098114A - Pigment dispersion composition for black matrix, resist composition for black matrix, and black matrix - Google Patents
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Abstract
【課題】ポストベーク後においても表面抵抗値を維持することができ、かつ、熱フロー特性にも優れるブラックマトリックスを形成することができるブラックマトリックス用顔料分散組成物を提供する。【解決手段】黒色着色剤と、銅フタロシアニンのスルホン化物と、アミン化合物とを含み、上記アミン化合物は、イミダゾール系化合物及び/又はトリアゾール系化合物であり、上記アミン化合物の含有量は、上記黒色着色剤100質量部に対して、0.1~1.5質量部含むブラックマトリックス用顔料分散組成物。【選択図】なしKind Code: A1 A pigment dispersion composition for a black matrix is provided, which can maintain a surface resistance value even after post-baking and can form a black matrix having excellent heat flow properties. A black coloring agent, a sulfonated product of copper phthalocyanine, and an amine compound are included, the amine compound is an imidazole compound and/or a triazole compound, and the content of the amine compound is the black coloring agent. A black matrix pigment dispersion composition containing 0.1 to 1.5 parts by mass per 100 parts by mass of the agent. [Selection figure] None
Description
本発明は、ブラックマトリックス用顔料分散組成物、ブラックマトリックス用レジスト組成物、及び、ブラックマトリックスに関する。 The present invention relates to a pigment dispersion composition for a black matrix, a resist composition for a black matrix, and a black matrix.
液晶やプラズマ等を用いた画像表示装置においては、画面の表示領域内の着色パターンの間隙や表示領域周辺部分の縁、また、TFTを用いた液晶ディスプレイではTFTの外光側等で遮光膜(ブラックマトリックス)が設けられている。
そして、液晶表示装置では主にバックライトからの漏れ光が、また、プラズマ表示装置では主に各色光の混濁によるにじみが画面に写り込むのを防止して、表示特性(コントラスト及び色純度)を向上させるために役立っている。
In an image display device using a liquid crystal or plasma, a light-shielding film (on the outside light side of the TFT, etc. Black matrix) is provided.
Then, in the liquid crystal display device, the leakage light mainly from the backlight is prevented from being reflected on the screen, and in the plasma display device, the bleeding mainly due to the turbidity of each color light is prevented from being reflected on the screen, and the display characteristics (contrast and color purity) are improved. Helping to improve.
例えば、液晶表示装置のバックライトの白色光を着色光に変換するために利用されるカラーフィルターでは、通常、ブラックマトリックスを形成したガラスやプラスチックシート等の透明基板表面に、赤、緑、青の異なる色相の画素を順次、ストライプ状あるいはモザイク状等のパターンで形成する方法で製造されている。 For example, in a color filter used to convert white light of a backlight of a liquid crystal display device into colored light, red, green, and blue are usually formed on the surface of a transparent substrate such as glass or plastic sheet on which a black matrix is formed. It is manufactured by a method of sequentially forming pixels having different hues in a pattern such as a stripe shape or a mosaic shape.
また、画像表示装置と位置入力装置を合わせたタッチパネルにおいても、同様に遮光膜としてブラックマトリックスが形成されたカラーフィルターが利用されており、これまでは、カバーガラスを挟んで、センサー基板と反対の側に形成することが一般的になされていた。しかし、タッチパネルの軽量化への要求が高まるにつれて、より軽量化が図れるよう、カバーガラスの同じ側に遮光膜とタッチセンサーを同時に形成する技術の開発が進んでいる。 Also, in the touch panel that combines the image display device and the position input device, a color filter with a black matrix formed as a light-shielding film is also used. It was generally done to form on the side. However, as the demand for weight reduction of the touch panel increases, the development of a technique for simultaneously forming a light-shielding film and a touch sensor on the same side of the cover glass is progressing so that the weight can be further reduced.
このようなブラックマトリックスを形成する方法として、例えば、顔料を用いたフォトリソグラフィー法(顔料法)が利用されている。
このような顔料法では、顔料の分散性を高めるために、銅フタロシアニンのスルホン酸誘導体が用いられることがある。
As a method for forming such a black matrix, for example, a photolithography method (pigment method) using a pigment is used.
In such a pigment method, a sulfonic acid derivative of copper phthalocyanine may be used in order to enhance the dispersibility of the pigment.
例えば、特許文献1では、吸油量が10~150ml/100g、pHが9より大きい範囲にあるカーボンブラックと、ポリエステル鎖を有する塩基性基含有ウレタン系高分子顔料分散剤と、酸基含有顔料誘導体としてスルホン酸基を有するフタロシアニン誘導体とが溶剤中に分散されていることを特徴とするブラックマトリックス用顔料分散組成物が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a carbon black having an oil absorption amount in the range of 10 to 150 ml / 100 g and a pH in the range of more than 9, a basic group-containing urethane polymer pigment dispersant having a polyester chain, and an acid group-containing pigment derivative. Disclosed as a pigment dispersion composition for a black matrix, which comprises a phthalocyanine derivative having a sulfonic acid group dispersed in a solvent.
ブラックマトリックスでは、短絡や電流漏れを防ぐために、ポストベーク後においても表面抵抗値を維持できることが望まれている。
また、ブラックマトリックスでは、ポストベーク時に熱フロー(熱流動)をして順テーパー形状を形成することにより、パターンの欠落を防止することができる。そのため、ブラックマトリックスには、適切な熱フロー特性を有することが望まれている。
しかしながら、特許文献1では、表面抵抗値や熱フロー特性について充分な検討がなされておらず、更なる改良の余地があった。
In the black matrix, it is desired that the surface resistance value can be maintained even after post-baking in order to prevent short circuit and current leakage.
Further, in the black matrix, it is possible to prevent the pattern from being missing by forming a forward taper shape by performing heat flow (heat flow) at the time of post-baking. Therefore, it is desired that the black matrix has appropriate heat flow characteristics.
However, in Patent Document 1, the surface resistance value and the heat flow characteristic have not been sufficiently studied, and there is room for further improvement.
そこで本発明は、ポストベーク後においても表面抵抗値を維持することができ、かつ、熱フロー特性にも優れるブラックマトリックスを形成することができるブラックマトリックス用顔料分散組成物を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a pigment dispersion composition for a black matrix, which can maintain a surface resistance value even after post-baking and can form a black matrix having excellent heat flow characteristics. do.
本発明者らは、黒色着色剤と、銅フタロシアニンのスルホン化物とを含むブラックマトリックス用顔料分散組成物において、更に、特定のアミン化合物を特定量含有させることにより、ポストベーク後においても表面抵抗値を維持することができ、かつ、熱フロー特性にも優れるブラックマトリックスを形成することができるブラックマトリックス用顔料分散組成物が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The present inventors have added a specific amount of a specific amine compound in a pigment dispersion composition for a black matrix containing a black colorant and a sulfonated copper phthalocyanine to further add a specific amount of a specific amine compound to a surface resistance value even after post-baking. It has been found that a pigment dispersion composition for a black matrix capable of forming a black matrix having excellent heat flow characteristics can be obtained, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明は、黒色着色剤と、銅フタロシアニンのスルホン化物と、アミン化合物とを含み、上記アミン化合物は、イミダゾール系化合物及び/又はトリアゾール系化合物であり、上記アミン化合物の含有量は、上記黒色着色剤100質量部に対して、0.1~1.5質量部含むブラックマトリックス用顔料分散組成物である。
上記黒色着色剤は、カーボンブラックであることが好ましく、酸性カーボンブラックがあることがより好ましい。
上記イミダゾール系化合物は、アルキルイミダゾールであることが好ましく、上記アルキルイミダゾールは、炭素数が8~16のアルキル基を有することがより好ましく、上記アルキルイミダゾールは、モノアルキルイミダゾールであり、炭素数が8~16の直鎖アルキル基を有することが更に好ましく、2-ウンデシルイミダゾールであることが特に好ましい。
上記トリアゾール系化合物は、ベンゾトリアゾール骨格を有することが好ましく、ベンゾトリアゾールであることがより好ましい。
また、上記銅フタロシアニンのスルホン化物は、分子中にスルホン酸基を0.5~3個有することが好ましい。
また、本発明は、上記ブラックマトリックス用顔料分散組成物から得られるブラックマトリックス用レジスト組成物でもある。
また、本発明は、上記ブラックマトリックス用レジスト組成物から形成されるブラックマトリックスでもある。
That is, the present invention contains a black colorant, a sulfonated copper phthalocyanine, and an amine compound. The amine compound is an imidazole-based compound and / or a triazole-based compound, and the content of the amine compound is the above. It is a pigment dispersion composition for a black matrix containing 0.1 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of a black colorant.
The black colorant is preferably carbon black, more preferably acidic carbon black.
The imidazole-based compound is preferably an alkyl imidazole, more preferably the alkyl imidazole has an alkyl group having 8 to 16 carbon atoms, and the alkyl imidazole is a monoalkyl imidazole having 8 carbon atoms. It is more preferably having ~ 16 linear alkyl groups, and particularly preferably 2-undecylimidazole.
The triazole-based compound preferably has a benzotriazole skeleton, and more preferably benzotriazole.
Further, the sulfonated copper phthalocyanine preferably has 0.5 to 3 sulfonic acid groups in the molecule.
The present invention is also a black matrix resist composition obtained from the above black matrix pigment dispersion composition.
The present invention is also a black matrix formed from the above-mentioned resist composition for black matrix.
本発明によれば、ポストベーク後においても表面抵抗値を維持することができ、かつ、熱フロー特性にも優れるブラックマトリックスを形成することができるブラックマトリックス用顔料分散組成物を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a pigment dispersion composition for a black matrix that can maintain a surface resistance value even after post-baking and can form a black matrix having excellent heat flow characteristics. ..
<ブラックマトリックス用顔料分散組成物>
本発明の黒色着色剤と、銅フタロシアニンのスルホン化物と、アミン化合物とを含み、上記アミン化合物がイミダゾール系化合物及び/又はトリアゾール系化合物であるブラックマトリックス用顔料分散組成物である。
<Pigment dispersion composition for black matrix>
A pigment dispersion composition for a black matrix containing the black colorant of the present invention, a sulfonated copper phthalocyanine, and an amine compound, wherein the amine compound is an imidazole-based compound and / or a triazole-based compound.
(黒色着色剤)
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物は、黒色着色剤を含有する。
上記黒色着色剤としては、カーボンブラックを含むことが好ましく、上記カーボンブラックが酸性カーボンブラックであることがより好ましい。
上記カーボンブラックとしては、平均一次粒子径20~60nmが好ましく、なかでも平均一次粒子径20~60nmの中性カーボンブラック及び/又は平均一次粒子径20~60nmの酸性カーボンブラックがより好ましい。
上記黒色着色剤の一次粒子径が20nmより小さい場合、又は60nmより大きい場合は、十分な遮光性を有しないことや、保存安定性に劣ることがある。
なお、上記平均一次粒子径は、電子顕微鏡観察による算術平均径の値である。
(Black colorant)
The pigment dispersion composition for a black matrix of the present invention contains a black colorant.
The black colorant preferably contains carbon black, and more preferably the carbon black is acidic carbon black.
As the carbon black, an average primary particle diameter of 20 to 60 nm is preferable, and a neutral carbon black having an average primary particle diameter of 20 to 60 nm and / or an acidic carbon black having an average primary particle diameter of 20 to 60 nm are more preferable.
If the primary particle size of the black colorant is smaller than 20 nm or larger than 60 nm, it may not have sufficient light-shielding properties or may be inferior in storage stability.
The average primary particle diameter is the value of the arithmetic mean diameter observed by electron microscopy.
上記黒色着色剤は、表面抵抗値を好適に付与する観点から、酸性カーボンブラックのみを含むことが好ましい。
一方で、上記中性カーボンブラックと酸性カーボンブラックとを併用する場合には、中性カーボンブラックと酸性カーボンブラックとの合計質量に対して上記中性カーボンブラックが85質量%以下であることが好ましく、上記中性カーボンブラックが75質量%以下であることがより好ましい。
上記カーボンブラックの中性カーボンブラックの含有量が85質量%より多い場合は、シール強度が低下することがある。
The black colorant preferably contains only acidic carbon black from the viewpoint of preferably imparting a surface resistance value.
On the other hand, when the neutral carbon black and the acidic carbon black are used in combination, it is preferable that the neutral carbon black is 85% by mass or less with respect to the total mass of the neutral carbon black and the acidic carbon black. It is more preferable that the neutral carbon black is 75% by mass or less.
If the content of the neutral carbon black of the carbon black is more than 85% by mass, the sealing strength may decrease.
上述した酸性カーボンブラックと中性カーボンブラックについて説明する。
カーボンブラックは、表面の構造により、酸性カーボンブラックと中性カーボンブラックに大別できる。酸性カーボンブラックとは、元々あるいは人工的に酸化した炭素質物質であり、蒸留水と混合煮沸した時に酸性を示す。一方、中性カーボンブラックは、蒸留水と混合煮沸した時に中性またはそれより高いpHを示すことが知られている。
The above-mentioned acidic carbon black and neutral carbon black will be described.
Carbon black can be roughly classified into acidic carbon black and neutral carbon black depending on the surface structure. Acidic carbon black is a carbonaceous substance that has been originally or artificially oxidized, and exhibits acidity when mixed with distilled water and boiled. On the other hand, neutral carbon black is known to exhibit a neutral or higher pH when mixed and boiled with distilled water.
上記中性カーボンブラックとしては、pHが8.0~10.0の範囲が好ましく、具体的には、オリオン・エンジニアドカーボンズ社製のプリンテックス25(平均一次粒子径56nm、pH9.5)、プリンテックス35(平均一次粒子径31nm、pH9.5)、プリンテックス65(平均一次粒子径21nm、pH9.5)、三菱ケミカル社製のMA#20(平均一次粒子径40nm、pH8.0)、MA#40(平均一次粒子径40nm、pH8.0)、MA#30(平均一次粒子径30nm、pH8.0)等が挙げられる。 The neutral carbon black preferably has a pH in the range of 8.0 to 10.0, specifically, Printex 25 manufactured by Orion Engineered Carbons (average primary particle diameter 56 nm, pH 9.5). , Printex 35 (average primary particle diameter 31 nm, pH 9.5), Printex 65 (average primary particle diameter 21 nm, pH 9.5), MA # 20 manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. (average primary particle diameter 40 nm, pH 8.0). , MA # 40 (average primary particle diameter 40 nm, pH 8.0), MA # 30 (average primary particle diameter 30 nm, pH 8.0) and the like.
上記酸性カーボンブラックとしては、pHが2.0~4.0の範囲が好ましく、具体的には、コロンビアケミカルズ社製のRaven1080(平均一次粒子径28nm、pH2.4)、Raven1100(平均一次粒子径32nm、pH2.9)、三菱ケミカル社製のMA-8(平均一次粒子径24nm、pH3.0)、MA-100(平均一次粒子径22nm、pH3.5)、オリオン・エンジニアドカーボンズ社製のスペシャルブラック250(平均一次粒子径56nm、pH3.0)、スペシャルブラック350(平均一次粒子径31nm、pH3.0)、スペシャルブラック550(平均一次粒子径25nm、pH4.0)、NEROX305(平均一次粒子径28nm程度、pH約2.8)等が挙げられる。 The acidic carbon black preferably has a pH in the range of 2.0 to 4.0, specifically, Raven 1080 (average primary particle diameter 28 nm, pH 2.4) and Raven 1100 (average primary particle diameter) manufactured by Columbia Chemicals. 32 nm, pH 2.9), MA-8 (average primary particle diameter 24 nm, pH 3.0) manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., MA-100 (average primary particle diameter 22 nm, pH 3.5), manufactured by Orion Engineered Carbons Co., Ltd. Special Black 250 (average primary particle diameter 56 nm, pH 3.0), Special Black 350 (average primary particle diameter 31 nm, pH 3.0), Special Black 550 (average primary particle diameter 25 nm, pH 4.0), NEROX305 (average primary particle diameter) Particle diameter of about 28 nm, pH of about 2.8) and the like can be mentioned.
上記黒色着色剤としては、顔料分散性や表面抵抗値を好適に付与する観点から、スペシャルブラック250やNEROX305であることが好ましい。 The black colorant is preferably Special Black 250 or NEROX 305 from the viewpoint of preferably imparting pigment dispersibility and surface resistance value.
なお、上記pHは、カーボンブラック1gを、炭酸を除いた蒸留水(pH7.0)20mlに添加してマグネチックスターラーで混合して水性懸濁液を調製し、ガラス電極を使用して25℃で測定することができる(ドイツ工業品標準規格 DIN ISO 787/9)。 The pH is 25 ° C. using a glass electrode after adding 1 g of carbon black to 20 ml of distilled water (pH 7.0) from which carbon dioxide has been removed and mixing with a magnetic stirrer to prepare an aqueous suspension. It can be measured with (German Industrial Standard DIN ISO 787/9).
上記黒色着色剤の含有量としては、本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物の全固形分に対する質量分率として、3~70質量%が好ましく、10~50質量%がより好ましい。
上記黒色着色剤の含有量が3質量%未満では、ブラックマトリックスを形成した場合の遮光性が低くなることがあり、70質量%を超えると、顔料分散が困難となることがある。
The content of the black colorant is preferably 3 to 70% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, as a mass fraction of the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention with respect to the total solid content.
If the content of the black colorant is less than 3% by mass, the light-shielding property when the black matrix is formed may be low, and if it exceeds 70% by mass, it may be difficult to disperse the pigment.
(銅フタロシアニンのスルホン化物)
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物は、銅フタロシアニンのスルホン化物を含有する。
上記銅フタロシアニンのスルホン化物は、上記黒色着色剤の微粒子化や分散の工程において、基本骨格の部分が顔料表面に吸着し、スルホン酸基が有機溶剤や顔料分散剤との親和力を高めることにより、上記黒色着色剤の分散時の微細化や、分散後の分散安定性等を向上させる効果を有する。
(Sulfonized copper phthalocyanine)
The pigment dispersion composition for black matrix of the present invention contains a sulfonated copper phthalocyanine.
In the sulfonated copper phthalocyanine, the basic skeleton is adsorbed on the pigment surface in the steps of atomizing and dispersing the black colorant, and the sulfonic acid group enhances the affinity with the organic solvent and the pigment dispersant. It has the effect of improving the fineness of the black colorant during dispersion and the dispersion stability after dispersion.
上記銅フタロシアニンのスルホン化物における銅フタロシアニンとしては、銅フタロシアニン骨格を有する構造であれば特に限定されず、例えば、銅フタロシアニン骨格にアルキル基や、ハロゲン原子等の公知の置換基を有していてもよいが、スルホン酸基導入の容易性の観点から、置換基を有さない構造であることが好ましい。 The copper phthalocyanine in the sulfonated copper phthalocyanine is not particularly limited as long as it has a structure having a copper phthalocyanine skeleton, and for example, the copper phthalocyanine skeleton may have a known substituent such as an alkyl group or a halogen atom. However, from the viewpoint of easiness of introducing a sulfonic acid group, a structure having no substituent is preferable.
上記銅フタロシアニンのスルホン化物は、分子中にスルホン酸基を0.5~3個有することが好ましい。
このように、分子中にスルホン酸基を0.5~3個有することにより、表面抵抗値に優れた塗膜を得ることができるブラックマトリックス用組成物とすることができる。
上記銅フタロシアニンのスルホン化物は、分子中にスルホン酸基を0.5~1.5個有することがより好ましく、0.7~1.5個有することが更に好ましい。
なお、上記分子中に有するスルホン酸基の数は、元素分析による硫黄原子と銅原子の比率をもとに算出できる。
The copper phthalocyanine sulfonate preferably has 0.5 to 3 sulfonic acid groups in the molecule.
As described above, by having 0.5 to 3 sulfonic acid groups in the molecule, it is possible to obtain a composition for a black matrix capable of obtaining a coating film having an excellent surface resistance value.
The sulfonated copper phthalocyanine preferably has 0.5 to 1.5 sulfonic acid groups in the molecule, and more preferably 0.7 to 1.5.
The number of sulfonic acid groups contained in the molecule can be calculated based on the ratio of sulfur atoms to copper atoms by elemental analysis.
上記銅フタロシアニンのスルホン化物としては、市販品を用いてもよく、例えば、ソルスパース12000(日本ルーブリゾール社製)や、VALIFAST BLUE1605(オリヱント化学工業社製)の脱ナトリウム物等が挙げられる。 As the sulfonated copper phthalocyanine, a commercially available product may be used, and examples thereof include a desodium product of Solsperth 12000 (manufactured by Japan Lubrizol Co., Ltd.) and VALUESTAB BLUE 1605 (manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.).
上記銅フタロシアニンのスルホン化物の含有量は、上記黒色着色剤100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましく、1~15質量部がより好ましい。 The content of the sulfonated copper phthalocyanine is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 1 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the black colorant.
(アミン化合物)
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物は、アミン化合物を含有する。
上記アミン化合物は、イミダゾール系化合物及び/又はトリアゾール系化合物である。
このようなアミン化合物は塩基性が低いため、スルホン酸やカルボン酸(例えば、上述した酸性カーボンブラックや銅フタロシアニンのスルホン化物や後述するアルカリ可溶性樹脂やバインダー樹脂)との中和によって形成される塩のイオン性が低く、したがって形成されるブラックマトリックスが通電しにくいため、表面抵抗値に優れると考えられる。また、上記アミン化合物は塩基性が低いため、スルホン酸やカルボン酸との中和によって形成される塩のイオン性が低く、したがってレジスト塗膜内でのイオン性架橋が弱いためにレジスト塗膜が柔軟となり、熱フロー性に優れると考えられる。
ただし、本発明は上記メカニズムに限定して解釈されなくてもよい。
(Amine compound)
The pigment dispersion composition for a black matrix of the present invention contains an amine compound.
The amine compound is an imidazole-based compound and / or a triazole-based compound.
Since such an amine compound has low basicity, it is a salt formed by neutralization with a sulfonic acid or a carboxylic acid (for example, the above-mentioned sulfonated acid carbon black or copper phthalocyanine, or the alkali-soluble resin or binder resin described later). It is considered that the surface resistance value is excellent because the ionicity of the black matrix is low and therefore the formed black matrix is difficult to energize. Further, since the amine compound has low basicity, the ionicity of the salt formed by neutralization with sulfonic acid or carboxylic acid is low, and therefore the ionic cross-linking in the resist coating film is weak, so that the resist coating film has a low ionicity. It is considered to be flexible and have excellent heat flowability.
However, the present invention does not have to be construed as being limited to the above mechanism.
上記イミダゾール系化合物としては、イミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、2-(1-ナフチル)イミダゾール、2-(1-ナフチル)-4-メチルイミダゾール、2-(2-ナフチル)イミダゾール、2-(2-ナフチル)-4-メチルイミダゾール、4-フェニルイミダゾール、2-メチル-4-フェニルイミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-プロピルイミダゾール、2-イソプロピルイミダゾール、2-ブチルイミダゾール、2-tert-ブチルイミダゾール、2-ペンチルイミダゾール、2-ヘキシルイミダゾール、2-ヘプチルイミダゾール、2-(1-エチルペンチル)イミダゾール、2-オクチルイミダゾール、2-ノニルイミダゾール、2-デシルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ドデシルイミダゾール、2-トリデシルイミダゾール、2-テトラデシルイミダゾール、2-ペンタデシルイミダゾール、2-ヘキサデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、2-(1-ヘプチルデシル)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-4-メチルイミダゾール、2-ヘプタデシル-4-メチルイミダゾール、4-メチルイミダゾール、4-イソプロピルイミダゾール、4-オクチルイミダゾール、2,4,5-トリメチルイミダゾール、4,5-ジメチル-2-オクチルイミダゾール、2-ウンデシル-4-メチル-5-ブロモイミダゾール、4,5-ジクロロ-2-エチルイミダゾール等が挙げられる。
なかでも、表面抵抗値と熱フロー特性を好適に付与する観点から、アルキルイミダゾールであることが好ましく、上記アルキルイミダゾールは、炭素数が8~16のアルキル基を有することがより好ましく、上記アルキルイミダゾールは、モノアルキルイミダゾールであり、炭素数が8~16の直鎖アルキル基を有することが更に好ましく、2-ウンデシルイミダゾールであることが特に好ましい。
Examples of the imidazole-based compound include imidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2- (1-naphthyl) imidazole, 2- (1-naphthyl) -4-methylimidazole, 2- (2- (2-). Naftyl) imidazole, 2- (2-naphthyl) -4-methylimidazole, 4-phenylimidazole, 2-methyl-4-phenylimidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-propyl imidazole, 2-isopropyl imidazole , 2-Butyl imidazole, 2-tert-butyl imidazole, 2-pentyl imidazole, 2-hexyl imidazole, 2-heptyl imidazole, 2- (1-ethylpentyl) imidazole, 2-octyl imidazole, 2-nonyl imidazole, 2- Decylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-dodecylimidazole, 2-tridecylimidazole, 2-tetradecylimidazole, 2-pentadecylimidazole, 2-hexadecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2- (1-heptyldecyl) ) Imidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecyl-4-methylimidazole, 2-heptadecyl-4-methylimidazole, 4-methylimidazole, 4-isopropylimidazole, 4-octylimidazole, 2,4,5 Examples thereof include -trimethylimidazole, 4,5-dimethyl-2-octylimidazole, 2-undecyl-4-methyl-5-bromoimidazole, 4,5-dichloro-2-ethylimidazole and the like.
Among them, an alkyl imidazole is preferable from the viewpoint of preferably imparting a surface resistance value and a heat flow characteristic, and the alkyl imidazole is more preferably having an alkyl group having 8 to 16 carbon atoms, and the alkyl imidazole is more preferable. Is a monoalkylimidazole, more preferably having a linear alkyl group having 8 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 2-undecylimidazole.
上記トリアゾール系化合物としては、1,2,3-トリアゾール、1,2,4-トリアゾール、3-メルカプトトリアゾール、3-アミノ-5-メルカプトトリアゾール、ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチル-フェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-ブチル-フェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2’-ヒドロキシ-3,5-ビス(α、α-ジメチルベンジル)フェニル]ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3,5-ジ-t-アミルフェニル]ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3,5-ジ-イソアミル-フェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2’-ヒドロキシ-3,5-ビス-(α,α-ジメチルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-4’-オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール等が挙げられる。 Examples of the triazole-based compound include 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, 3-mercaptotriazole, 3-amino-5-mercaptotriazole, benzotriazole, and 2- (2'-hydroxy-5'. -Methyl-phenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3,5-di-t-butyl-phenyl) benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-3,5-bis (α, α-dimethyl) Benzyl) phenyl] benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3,5-di-t-amylphenyl] benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3,5-di-isoamyl-phenyl) benzotriazole, 2- [2'-Hydroxy-3,5-bis- (α, α-dimethylbenzyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-4'-octoxyphenyl) benzotriazole and the like can be mentioned. Will be.
なかでも、表面抵抗値と熱フロー特性を好適に付与する観点から、ベンゾトリアゾール骨格を有することが好ましく、ベンゾトリアゾールであることがより好ましい。 Among them, from the viewpoint of preferably imparting a surface resistance value and heat flow characteristics, it is preferable to have a benzotriazole skeleton, and benzotriazole is more preferable.
上記アミン化合物は、単独で又は2種類以上を混合して使用することができる。 The above amine compounds can be used alone or in admixture of two or more.
上記アミン化合物の含有量は、上記黒色着色剤100質量部に対して0.1~1.5質量部であり、0.3~1.4質量部であることが好ましく、0.5~1.3質量部であることがより好ましい。
上記アミン化合物の含有量が、上記黒色着色剤100質量部に対して0.1質量部未満である場合や、1.5質量部を超える場合には、表面抵抗値や熱フロー特性が低下する。
The content of the amine compound is 0.1 to 1.5 parts by mass, preferably 0.3 to 1.4 parts by mass, and 0.5 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the black colorant. It is more preferably 3 parts by mass.
When the content of the amine compound is less than 0.1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the black colorant, or when it exceeds 1.5 parts by mass, the surface resistance value and the heat flow characteristics are lowered. ..
(有機溶剤)
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物は、有機溶剤を含有することが好ましい。
上記有機溶剤としては、従来から液晶ブラックマトリックスレジストの分野で使用されている有機溶剤が好適に使用できる。
(Organic solvent)
The pigment dispersion composition for black matrix of the present invention preferably contains an organic solvent.
As the organic solvent, an organic solvent conventionally used in the field of liquid crystal black matrix resist can be preferably used.
上記有機溶剤としては、具体的には、常圧(1.013×102kPa)における沸点が100~250℃のエステル系有機溶剤、エーテル系有機溶剤、エーテルエステル系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、芳香族炭化水素系有機溶剤、含窒素系有機溶剤等である。
上記沸点が250℃を超える有機溶剤を多量に含有していると、本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物から得られるブラックマトリックス用レジスト組成物を塗布して形成される塗膜をプレベークする際に、有機溶剤が充分に蒸発せずに乾燥塗膜内に残存し、乾燥塗膜の耐熱性が低下することがある。
また、上記沸点100℃未満の有機溶剤を多量に含有していると、ムラなく均一に塗布することが困難になり、表面平滑性に優れた塗膜が得られなくなることがある。
Specific examples of the organic solvent include an ester-based organic solvent, an ether-based organic solvent, an ether ester-based organic solvent, and a ketone-based organic solvent having a boiling point of 100 to 250 ° C. at normal pressure (1.013 × 10 2 kPa). , Aromatic hydrocarbon-based organic solvent, nitrogen-containing organic solvent, etc.
When a large amount of the organic solvent having a boiling point of more than 250 ° C. is contained, the coating film formed by applying the black matrix resist composition obtained from the black matrix pigment dispersion composition of the present invention is prebaked. In addition, the organic solvent may not evaporate sufficiently and may remain in the dry coating film, reducing the heat resistance of the dry coating film.
Further, if a large amount of the organic solvent having a boiling point of less than 100 ° C. is contained, it becomes difficult to apply the organic solvent evenly and uniformly, and a coating film having excellent surface smoothness may not be obtained.
上記有機溶剤としては、具体的には、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、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、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のエーテル系有機溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコール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等のエーテルエステル系有機溶剤;メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン、δ-ブチロラクトン等のケトン系有機溶剤;2-ヒドロキシプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、3-メチル-3-メトキシブチルプロピオネート、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、蟻酸n-アミル等のエステル系有機溶剤;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール系溶剤;N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等の含窒素系有機溶剤等を例示できる。これらは、単独で又は2種類以上を混合して使用することができる。 Specific examples of the organic solvent include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol mono. Ether-based organic solvents such as ethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether; ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate , Ethylene ester organic solvents such as propylene glycol monoethyl ether acetate; ketone organic solvents such as methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, δ-butyrolactone; methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, 2 -Ethyl hydroxy-2-methylpropionate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, Ester-based organic solvents such as ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, n-amyl acrylate; alcohol-based solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol and butanol; N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethyl Examples thereof include nitrogen-containing organic solvents such as acetamide. These can be used alone or in admixture of two or more.
上記有機溶剤の中でも、溶解性、分散性、塗布性等の点で、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、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、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン、2-ヒドロキシプロピオン酸エチル、3-メチル-3-メトキシブチルプロピオネート、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、蟻酸n-アミル等が好ましく、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートであることがより好ましい。 Among the above organic solvents, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, and propylene glycol monoethyl ether acetate are used in terms of solubility, dispersibility, coatability, etc. , Cyclohexanone, 2-Heptanone, Ethyl 2-hydroxypropionate, 3-Methyl-3-methoxybutylpropionate, Ethyl 3-methoxypropionate, Methyl 3-ethoxypropionate, n-amyl acrylate and the like are preferable, and propylene glycol. More preferably, it is monomethyl ether or propylene glycol monomethyl ether acetate.
(顔料分散剤)
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物は、顔料分散剤を含有することが好ましい。
上記顔料分散剤としては、塩基性基含有顔料分散剤であり、アニオン性界面活性剤、塩基性基含有ポリエステル系顔料分散剤、塩基性基含有アクリル系顔料分散剤、塩基性基含有ウレタン系顔料分散剤、塩基性基含有カルボジイミド系顔料分散剤、酸性基含有高分子顔料分散剤等を用いることができる。
これらの塩基性基含有顔料分散剤は、単独で用いてもよく、また、2種類以上の組み合わせを用いてもよい。中でも、良好な顔料分散性が得られる点から、塩基性基含有高分子顔料分散剤が好ましい。
(Pigment dispersant)
The pigment dispersion composition for black matrix of the present invention preferably contains a pigment dispersant.
The pigment dispersant includes a basic group-containing pigment dispersant, an anionic surfactant, a basic group-containing polyester pigment dispersant, a basic group-containing acrylic pigment dispersant, and a basic group-containing urethane pigment. Dispersants, basic group-containing carbodiimide pigment dispersants, acidic group-containing polymer pigment dispersants and the like can be used.
These basic group-containing pigment dispersants may be used alone or in combination of two or more. Of these, a basic group-containing polymer pigment dispersant is preferable because good pigment dispersibility can be obtained.
上記塩基性基含有高分子顔料分散剤の具体例としては、
(1)ポリアミン化合物(例えば、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンポリイミン等のポリ(低級アルキレンアミン)等)のアミノ基および/またはイミノ基と、遊離のカルボキシル基を有するポリエステル、ポリアミドおよびポリエステルアミドよりなる群から選択される少なくとも1種との反応生成物(特開2001-59906号公報)、
(2)ポリ(低級)アルキレンイミン、メチルイミノビスプロピルアミン等の低分子アミノ化合物と、遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応生成物(特開昭54-37082号公報、特開平01-311177号公報)、
(3)ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に、メトキシポリエチレングリコール等のアルコール類やカプロラクトンポリエステル等の水酸基を1個有するポリエステル類、2~3個のイソシアネート基反応性官能基を有する化合物、イソシアネート基反応性官能基と第3級アミノ基とを有する脂肪族または複素環式炭化水素化合物を順次反応させてなる反応生成物(特開平02-612号公報)、
(4)アルコール性水酸基を有するアクリレートの重合物に、ポリイソシアネート化合物とアミノ基を有する炭化水素化合物とを反応させた化合物、
(5)低分子アミノ化合物にポリエーテル鎖を付加させてなる反応生成物、
(6)イソシアネート基を有する化合物にアミノ基を有する化合物を反応させてなる反応生成物(特開平04-210220号公報)、
(7)ポリエポキシ化合物に遊離のカルボキシル基を有する線状ポリマーおよび2級アミノ基を1個有する有機アミン化合物を反応させた反応生成物(特開平09-87537号公報)、
(8)片末端にアミノ基と反応し得る官能基を有するポリカーボネート化合物とポリアミン化合物との反応生成物(特開平09-194585号公報)、
(9)メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ベンジルアクリレート等のメタクリル酸エステルまたはアクリル酸エステルから選択される少なくとも1種と、アクリルアミド、メタクリルアミド、N-メチロールアミド、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、アミノ基とポリカプロラクトン骨格を有するモノマー等の塩基性基含有重合モノマーの少なくとも1種と、スチレン、スチレン誘導体、その他の重合性モノマーの少なくとも1種との共重合体(特開平01-164429号公報)、
(10)塩基性基含有カルボジイミド系顔料分散剤(国際公開WO04/000950号公報)、
(11)3級アミノ基、4級アンモニウム塩機等の塩基性基を有するブロックと官能基を有していないブロックからなるブロック共重合体(特開2005-55814号の記載参照)、
(12)ポリアリルアミンにポリカーボネート化合物をマイケル付加反応させて得られる顔料分散剤(特開平09-194585号公報)、
(13)ポリブタジエン鎖と塩基性窒素含有基とをそれぞれ少なくとも1つ有するカルボジイミド系化合物(特開2006-257243号公報)、
(14)分子内にアミド基を有する側鎖と、塩基性窒素含有基とをそれぞれ少なくとも1つ有するカルボジイミド系化合物(特開2006-176657号公報)、
(15)エチレンオキサイド鎖とプロピレンオキサイド鎖を有する構成単位を有し、かつ四級化剤により四級化されたアミノ基を有するポリウレタン系化合物(特開2009-175613号公報)、
(16)分子内にイソシアヌレート環を有するイソシアネート化合物のイソシアネート基と、分子内に活性水素基を有し、かつ、カルバゾール環及び/又はアゾベンゼン骨格を有する化合物の活性水素基とを反応させて得られる化合物であって、該化合物の分子内の、イソシアヌレート環を有するイソシアネート化合物に由来するイソシアネート基と、イソシアネート基と活性水素基との反応により生じたウレタン結合及び尿素結合との合計に対するカルバゾール環とアゾベンゼン骨格の数が15~85%である化合物(特願2009-220836)。
(17)アミノ基を有するアクリレート重合物に、ポリエーテルまたは、ポリエステル側鎖を導入したグラフト共重合体等が挙げられる。
Specific examples of the basic group-containing polymer pigment dispersant include
(1) From polyesters, polyamides and polyesteramides having an amino group and / or an imino group of a polyamine compound (for example, poly (lower alkyleneamine) such as polyallylamine, polyvinylamine, polyethylenepolyimine) and a free carboxyl group. (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-59906), a reaction product with at least one selected from the above group.
(2) A reaction product of a low molecular weight amino compound such as poly (lower) alkyleneimine or methyliminobispropylamine and a polyester having a free carboxyl group (Japanese Patent Laid-Open No. 54-37082, Japanese Patent Laid-Open No. 01-31177). Issue),
(3) Alcohols such as methoxypolyisocyanate glycol and polyesters having one hydroxyl group such as caprolactone polyester in the isocyanate group of the polyisocyanate compound, compounds having 2 to 3 isocyanate group reactive functional groups, and isocyanate group reactivity. A reaction product obtained by sequentially reacting an aliphatic or heterocyclic hydrocarbon compound having a functional group and a tertiary amino group (Japanese Patent Laid-Open No. 02-612).
(4) A compound obtained by reacting a polyisocyanate compound with a hydrocarbon compound having an amino group with a polymer of an acrylate having an alcoholic hydroxyl group.
(5) A reaction product obtained by adding a polyether chain to a small molecule amino compound,
(6) A reaction product obtained by reacting a compound having an isocyanate group with a compound having an amino group (Japanese Patent Laid-Open No. 04-210220).
(7) A reaction product obtained by reacting a polyepoxy compound with a linear polymer having a free carboxyl group and an organic amine compound having one secondary amino group (Japanese Patent Laid-Open No. 09-87537).
(8) A reaction product of a polycarbonate compound having a functional group capable of reacting with an amino group at one end and a polyamine compound (Japanese Patent Laid-Open No. 09-194585).
(9) Selected from methacrylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, stearyl methacrylate, benzyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, stearyl acrylate, and benzyl acrylate, or acrylic acid esters. At least one of the basic group-containing polymerization monomers such as acrylamide, methacrylicamide, N-methylolamide, vinyl imidazole, vinylpyridine, a monomer having an amino group and a polycaprolactone skeleton, and a styrene, a styrene derivative, Copolymer with at least one of other polymerizable monomers (Japanese Patent Laid-Open No. 01-164429),
(10) Basic group-containing carbodiimide-based pigment dispersant (International Publication WO04 / 00950),
(11) A block copolymer composed of a block having a basic group such as a tertiary amino group and a quaternary ammonium salt machine and a block having no functional group (see the description in JP-A-2005-55514).
(12) A pigment dispersant obtained by carrying out a Michael addition reaction of a polycarbonate compound with polyallylamine (Japanese Patent Laid-Open No. 09-194585).
(13) A carbodiimide-based compound having at least one polybutadiene chain and at least one basic nitrogen-containing group (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-257243).
(14) A carbodiimide-based compound having at least one side chain having an amide group in the molecule and at least one basic nitrogen-containing group (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-176657).
(15) A polyurethane compound having an ethylene oxide chain and a structural unit having a propylene oxide chain and having an amino group quaternized by a quaternizing agent (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-175613).
(16) Obtained by reacting the isocyanate group of an isocyanate compound having an isocyanurate ring in the molecule with the active hydrogen group of a compound having an active hydrogen group in the molecule and having a carbazole ring and / or an azobenzene skeleton. Carbazole ring with respect to the total of the isocyanate group derived from the isocyanate compound having an isocyanurate ring in the molecule of the compound, and the urethane bond and urea bond generated by the reaction of the isocyanate group and the active hydrogen group. And a compound in which the number of azobenzene skeletons is 15 to 85% (Japanese Patent Application No. 2009-220836).
(17) Examples thereof include a graft copolymer in which a polyether or a polyester side chain is introduced into an acrylate polymer having an amino group.
上記塩基性基含有高分子顔料分散剤の中でも、塩基性基含有ウレタン系高分子顔料分散剤、塩基性基含有ポリエステル系高分子顔料分散剤、塩基性基含有アクリル系高分子顔料分散剤がより好ましく、アミノ基含有ウレタン系高分子顔料分散剤、アミノ基含有ポリエステル系高分子顔料分散剤、アミノ基含有アクリル系高分子顔料分散剤がさらに好ましい。上記塩基性基含有高分子顔料分散剤の中でも、ポリエステル鎖、ポリエーテル鎖、およびポリカーボネート鎖よりなる群から選択される少なくとも1種を有する塩基性基(アミノ基)含有高分子顔料分散剤が特に好ましい。 Among the above basic group-containing polymer pigment dispersants, basic group-containing urethane polymer pigment dispersants, basic group-containing polyester polymer pigment dispersants, and basic group-containing acrylic polymer pigment dispersants are more suitable. Amino group-containing urethane polymer pigment dispersant, amino group-containing polyester polymer pigment dispersant, and amino group-containing acrylic polymer pigment dispersant are more preferable. Among the above-mentioned basic group-containing polymer pigment dispersants, a basic group (amino group) -containing polymer pigment dispersant having at least one selected from the group consisting of polyester chains, polyether chains, and polycarbonate chains is particularly preferable. preferable.
上記顔料分散剤の含有量としては、上記黒色着色剤100質量部に対して、1~200質量部であることが好ましく、5~100質量部であることがより好ましい。 The content of the pigment dispersant is preferably 1 to 200 parts by mass, more preferably 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the black colorant.
(バインダー樹脂)
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物は、バインダー樹脂を含有することが好ましい。
(Binder resin)
The pigment dispersion composition for black matrix of the present invention preferably contains a binder resin.
上記バインダー樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、光重合性化合物、アルカリ可溶性樹脂等が挙げられる。これらは単独又は2種類以上混合して用いることができる。 Examples of the binder resin include thermosetting resins, thermoplastic resins, photopolymerizable compounds, and alkali-soluble resins. These can be used alone or in combination of two or more.
上記熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレン-マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム、エポキシ樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。 Examples of the thermosetting resin and thermoplastic resin include butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, and polyvinyl acetate. Polyurethane resin, phenol resin, polyester resin, acrylic resin, alkid resin, styrene resin, polyamide resin, rubber resin, cyclized rubber, epoxy resin, celluloses, polybutadiene, polyimide resin, benzoguanamine resin, melamine resin, urea resin And so on.
上記光重合性化合物としては、光重合性不飽和結合を分子内に1個又は2個以上有するモノマー、光重合性不飽和結合を有するオリゴマー等が挙げられる。 Examples of the photopolymerizable compound include a monomer having one or more photopolymerizable unsaturated bonds in the molecule, an oligomer having a photopolymerizable unsaturated bond, and the like.
上記光重合性不飽和結合を分子内に1個有するモノマーとして、例えば、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート等のアルキルメタクリレート又はアクリレート、ベンジルメタクリレート、ベンジルアクリレート等のアラルキルメタクリレート又はアクリレート、ブトキシエチルメタクリレート、ブトキシエチルアクリレート等のアルコキシアルキルメタクリレート又はアクリレート、N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N-ジメチルアミノエチルアクリレート等のアミノアルキルメタクリレート又はアクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のポリアルキレングリコールモノアルキルエーテルのメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステル、ヘキサエチレングリコールモノフェニルエーテル等のポリアルキレングリコールモノアリールエーテルのメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステル、イソボニルメタクリレート又はアクリレート、グリセロールメタクリレート又はアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート又はアクリレート等を用いることができる。 Examples of the monomer having one photopolymerizable unsaturated bond in the molecule include alkyl methacrylates such as methyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, methyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate, or acrylates and benzyl methacrylates. Aralkyl methacrylate or acrylate such as benzyl acrylate, alkoxyalkyl methacrylate or acrylate such as butoxyethyl methacrylate and butoxyethyl acrylate, aminoalkyl methacrylate or acrylate such as N, N-dimethylaminoethyl methacrylate and N, N-dimethylaminoethyl acrylate, diethylene glycol. Methacrylate or acrylic acid ester of polyalkylene glycol monoalkyl ether such as monoethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, and methacrylic acid ester of polyalkylene glycol monoaryl ether such as hexaethylene glycol monophenyl ether. Alternatively, acrylic acid ester, isobonyl methacrylate or acrylate, glycerol methacrylate or acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate or acrylate and the like can be used.
上記光重合性不飽和結合を分子内に2個以上有するモノマーとして、例えば、ビスフェノールAジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,3-ブチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、グリセロ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、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラエチレン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、ペンタア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テトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、エポキシメタクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,3-ブチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、グリセロ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、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコ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、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタアリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、エポキシアクリレート等を用いることができる。 Examples of the monomer having two or more photopolymerizable unsaturated bonds in the molecule include bisphenol A dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, and glycerol dimethacrylate. , Neopentyl glycol dimethacrylate, Polyethylene glycol dimethacrylate, Polypropylene glycol dimethacrylate, Tetraethylene glycol dimethacrylate, Trimethylol propanetrimethacrylate, Pentaallyslitol Trimethacrylate, Pentaerythritol tetramethacrylate, Dipentaerythritol tetramethacrylate, Dipentaerythritol Hexamethacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, epoxymethacrylate, bisphenol A diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, glycerol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, polyethylene Glycol Diacrylate, Polypropylene Glycol Diacrylate, Tetraethylene Glycol Diacrylate, Trimethylol Propane Triacrylate, Penta Alice Ritol Triacrylate, Pentaerythritol Tetraacrylate, Dipentaerythritol Tetraacrylate, Dipentaerythritol Hexaacrylate, Dipentaerythritol Pentaacrylate , Epoxy acrylate and the like can be used.
上記光重合性不飽和結合を有するオリゴマーとしては、上記モノマーを適宜重合させて得られたものを用いることができる。
上記バインダー樹脂は、単独でまたは2種類以上を組み合わせて用いることができる。
As the oligomer having a photopolymerizable unsaturated bond, one obtained by appropriately polymerizing the above-mentioned monomer can be used.
The binder resin can be used alone or in combination of two or more.
上記バインダー樹脂としては、耐熱性と現像性の観点から、エポキシアクリレート樹脂であることが好ましい。 The binder resin is preferably an epoxy acrylate resin from the viewpoint of heat resistance and developability.
上記アルカリ可溶性樹脂については、後述する。 The alkali-soluble resin will be described later.
上記バインダー樹脂の含有量は、本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物の全固形分に対する質量分率として、3~50質量%であることが好ましい。 The content of the binder resin is preferably 3 to 50% by mass as a mass fraction with respect to the total solid content of the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention.
(ブラックマトリックス用顔料分散組成物の製造方法)
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物の製造方法としては、上述した各種成分を加え、混合及び練肉することにより得ることができる。
上記練肉をする方法としては特に限定されず、例えば、ビーズミル、レディーミル、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ボールミル、ロールミル、サンドミル、サンドグラインダー、ダイノーミル、ディスパーマット、SCミル、ナノマイザー等を用い、公知の方法により練肉すればよい。
(Method for Producing Pigment Dispersion Composition for Black Matrix)
The method for producing a pigment dispersion composition for a black matrix of the present invention can be obtained by adding the above-mentioned various components, mixing and kneading.
The method for kneading the meat is not particularly limited, and for example, a bead mill, a ready mill, an ultrasonic homogenizer, a high-pressure homogenizer, a paint shaker, a ball mill, a roll mill, a sand mill, a sand grinder, a dyno mill, a dispermat, an SC mill, a nanomizer, etc. It may be used and kneaded by a known method.
<ブラックマトリックス用レジスト組成物>
本発明は、本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物から得られるブラックマトリックス用レジスト組成物でもある。
<Resist composition for black matrix>
The present invention is also a resist composition for a black matrix obtained from the pigment dispersion composition for a black matrix of the present invention.
(ブラックマトリックス用顔料分散組成物)
本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物は、上述した本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物を含有する。
上記ブラックマトリックス用顔料分散組成物の含有量としては、本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物の全質量を基準として、30~80質量%であることが好ましく、40~75質量%であることがより好ましい。
(Pigment dispersion composition for black matrix)
The resist composition for black matrix of the present invention contains the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention described above.
The content of the pigment dispersion composition for black matrix is preferably 30 to 80% by mass, preferably 40 to 75% by mass, based on the total mass of the resist composition for black matrix of the present invention. More preferred.
(光重合開始剤)
本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物は、光重合開始剤を含有することが好ましい。
上記光重合開始剤としては、紫外線や電子線等の活性エネルギー線を照射されることにより、ラジカルやカチオンを発生することのできるものであれば特に限定されず、例えば、1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-1-(O-アセチルオキシム)エタノン、ベンゾフェノン、N,N’-テトラエチル-4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4-メトキシ-4’-ジメチルアミノベンゾフェノン、2,2-ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α-ヒドロキシイソブチルフェノン、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、t-ブチルアントラキノン、1-クロロアントラキノン、2,3-ジクロロアントラキノン、3-クロル-2-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、1,4-ナフトキノン、1,2-ベンゾアントラキノン、1,4-ジメチルアントラキノン、2-フェニルアントラキノン、2-メチル-1[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン等のベンゾフェノン系、チオキサントン系、アントラキノン系、トリアジン系等の光重合開始剤等が挙げられる。
上記光重合開始剤は単独で又は2種類以上を組み合わせて用いられる。
(Photopolymerization initiator)
The resist composition for black matrix of the present invention preferably contains a photopolymerization initiator.
The photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it can generate radicals and cations by being irradiated with active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams, and is not particularly limited, for example, 1- [9-ethyl. -6- (2-Methylbenzoyl) -9H-Carbazole-3-yl] -1- (O-Acetyloxym) Etanone, Benzophenone, N, N'-Tetraethyl-4,4'-Diaminobenzophenone, 4-methoxy- 4'-dimethylaminobenzophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyl dimethyl ketal, α-hydroxyisobutylphenone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, t -Butyl anthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2,3-dichloroanthraquinone, 3-chlor-2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 1,4-naphthoquinone, 1,2-benzoanthraquinone, 1,4-dimethylanthraquinone, Examples include benzophenone-based, thioxanthone-based, anthraquinone-based, triazine-based photopolymerization initiators such as 2-phenylanthraquinone and 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1-one. Be done.
The photopolymerization initiator may be used alone or in combination of two or more.
上記光重合開始剤の含有量は、本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物の全固形分に対する質量分率として、1~20質量%であることが好ましい。 The content of the photopolymerization initiator is preferably 1 to 20% by mass as a mass fraction with respect to the total solid content of the resist composition for black matrix of the present invention.
(光重合性化合物)
本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物は、光重合性化合物を含有することが好ましい。
上記光重合性化合物としては、上述したブラックマトリックス用顔料分散組成物において記載したものを適宜選択して用いることができる。
(Photopolymerizable compound)
The resist composition for a black matrix of the present invention preferably contains a photopolymerizable compound.
As the photopolymerizable compound, those described in the above-mentioned pigment dispersion composition for black matrix can be appropriately selected and used.
上記光重合性化合物の含有量は、本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物の全固形分に対する質量分率として、0.1~50質量%であることが好ましい。 The content of the photopolymerizable compound is preferably 0.1 to 50% by mass as a mass fraction with respect to the total solid content of the resist composition for black matrix of the present invention.
(アルカリ可溶性樹脂)
本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物は、アルカリ可溶性樹脂を含有することが好ましい。
上記アルカリ可溶性樹脂としては、上記黒色着色剤に対してバインダーとして作用し、かつ、ブラックマトリックスを製造する際に、その現像処理工程において用いられる現像液、特にアルカリ現像液に対して可溶性を有するものであることが好ましい。
(Alkali-soluble resin)
The resist composition for black matrix of the present invention preferably contains an alkali-soluble resin.
The alkali-soluble resin acts as a binder for the black colorant and is soluble in a developer used in the developing process when producing a black matrix, particularly an alkali developing solution. Is preferable.
上記アルカリ可溶性樹脂としては、ブロック共重合体としても良い。ブロック共重合体を採用することにより、他の共重合体よりも、顔料分散能が向上し、PGMEAやアルカリ現像液への溶解性を付与することができる。
そのブロック共重合体のなかでも、1個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体からなるブロックと、他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体からなるブロックを有するブロック共重合体が好ましい。
The alkali-soluble resin may be a block copolymer. By adopting a block copolymer, the pigment dispersibility is improved as compared with other copolymers, and solubility in PGMEA or an alkaline developer can be imparted.
Among the block copolymers, a block copolymer having a block made of an ethylenically unsaturated monomer having one or more carboxyl groups and a block made of another copolymerizable ethylenically unsaturated monomer. Coalescence is preferred.
上記ブロック共重合体としては、特に限定されるものではなく、従来から使用されているものが使用できる。なかでも、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸等のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と共重合可能なスチレン、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、グリセロールモノアクリレート、グリセロールメタクリレート、N-フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、カルボエポキシジアクリレート等のモノマー、オリゴマー類の群から選ばれる少なくとも1種のエチレン性不飽和単量体との共重合体を挙げることができる。
ただし、N-ビニルピロリドン、硫黄元素含有モノマーは使用しない方が望ましい。
上記ブロック共重合体としては、リビングラジカル重合、アニオン重合にて合成されたブロック樹脂を採用できる。
上記ブロック共重合体の一部のブロック部分は、ランダム共重合体から構成されていても良い。
The block copolymer is not particularly limited, and conventionally used block copolymers can be used. Among them, specifically, styrene and 2-hydroxyethyl which can be copolymerized with an ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group such as acrylic acid and methacrylic acid and an ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group. Acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, allyl acrylate, allyl methacrylate, benzyl acrylate, benzyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol methacrylate, N-phenylmaleimide, polystyrene macromonomer, polymethylmethacrylate macromonomer, carboepoxy Examples thereof include a copolymer with at least one ethylenically unsaturated monomer selected from the group of monomers such as diacrylate and oligomers.
However, it is desirable not to use N-vinylpyrrolidone and sulfur element-containing monomers.
As the block copolymer, a block resin synthesized by living radical polymerization or anionic polymerization can be adopted.
A part of the block portion of the block copolymer may be composed of a random copolymer.
上記アルカリ可溶性樹脂として、アルカリ可溶性カルド樹脂を採用することもできる。
上記アルカリ可溶性カルド樹脂としては、フルオレンエポキシ(メタ)アクリル酸誘導体とジカルボン酸無水物及び/又はテトラカルボン酸二無水物との付加生成物であるフルオレン骨格を有するエポキシ(メタ)アクリレート酸付加物等を挙げることができる。
また、本アルカリ可溶性樹脂は、光重合性の官能基を有していても良い。
As the alkali-soluble resin, an alkali-soluble cardo resin can also be adopted.
Examples of the alkali-soluble cardo resin include an epoxy (meth) acrylate acid adduct having a fluorene skeleton, which is an adduct of a fluorene epoxy (meth) acrylic acid derivative and a dicarboxylic acid anhydride and / or a tetracarboxylic acid dianhydride. Can be mentioned.
Further, the present alkali-soluble resin may have a photopolymerizable functional group.
上記アルカリ可溶性樹脂の酸価としては、現像特性の観点から5~300mgKOH/gが好ましく、5~250mgKOH/gがより好ましく、10~200mgKOH/gがさらに好ましく、60~150mgKOH/gが特に好ましい。
なお、本明細書において、上記酸価は理論酸価であり、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体とその含有量に基づいて算術的に求めた値である。
The acid value of the alkali-soluble resin is preferably 5 to 300 mgKOH / g, more preferably 5 to 250 mgKOH / g, still more preferably 10 to 200 mgKOH / g, and particularly preferably 60 to 150 mgKOH / g from the viewpoint of development characteristics.
In the present specification, the acid value is a theoretical acid value, which is a value calculated mathematically based on the ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group and its content.
上記アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は、現像特性や有機溶剤への溶解性の観点から1,000~100,000が好ましく、3,000~50,000がより好ましく、5,000~30,000がさらに好ましい。
なお、本発明において、上記重量平均分子量は、GPCに基づいて得られるポリスチレン換算の重量平均分子量である。
本明細書において、上記重量平均分子量を測定する装置としては、Water2690(ウォーターズ社製)、カラムとしてはPLgel 5μm MIXED-D(Agilent Technologies社製)を用いる。
The weight average molecular weight of the alkali-soluble resin is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 3,000 to 50,000, and 5,000 to 30,000 from the viewpoint of development characteristics and solubility in an organic solvent. Is even more preferable.
In the present invention, the weight average molecular weight is a polystyrene-equivalent weight average molecular weight obtained based on GPC.
In the present specification, Water2690 (manufactured by Waters) is used as the device for measuring the weight average molecular weight, and PLgel 5 μm MIXED-D (manufactured by Agilent Technologies) is used as the column.
上記アルカリ可溶性樹脂の含有量は、上記黒色着色剤100質量部に対して、1~200質量部が好ましく、10~150質量部がさらに好ましい。
この場合、上記アルカリ可溶性樹脂の含有量が1質量部未満では、現像特性が低下することがあり、上記アルカリ可溶性樹脂の含有量が200質量部を超えると、上記黒色着色剤の濃度が相対的に低下するため、薄膜として目的とする色濃度を達成することが困難となることがある。
The content of the alkali-soluble resin is preferably 1 to 200 parts by mass, more preferably 10 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the black colorant.
In this case, if the content of the alkali-soluble resin is less than 1 part by mass, the development characteristics may deteriorate, and if the content of the alkali-soluble resin exceeds 200 parts by mass, the concentration of the black colorant is relative. Therefore, it may be difficult to achieve the desired color density as a thin film.
上記アルカリ可溶性樹脂としては、1級、2級、及び3級の何れのアミノ基も含有せず、さらに4級アンモニウム基も含有しないことが好ましい。さらに、塩基性基を有しないことがより好ましい。
なお、本発明による効果を毀損しない範囲において、ブロック共重合体以外の構造を有するアルカリ可溶性樹脂を配合してもよい。
It is preferable that the alkali-soluble resin does not contain any primary, secondary, or tertiary amino group, and further does not contain a quaternary ammonium group. Furthermore, it is more preferable that it does not have a basic group.
An alkali-soluble resin having a structure other than the block copolymer may be blended as long as the effect of the present invention is not impaired.
(有機溶剤)
上記有機溶剤としては、上述したブラックマトリックス用顔料分散組成物で記載した有機溶剤を適宜選択して用いることができる。
(Organic solvent)
As the organic solvent, the organic solvent described in the pigment dispersion composition for black matrix described above can be appropriately selected and used.
上記有機溶剤の含有量としては、本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物の全質量を基準として、1~40質量%であることが好ましく、5~35質量%であることがより好ましい。 The content of the organic solvent is preferably 1 to 40% by mass, more preferably 5 to 35% by mass, based on the total mass of the resist composition for black matrix of the present invention.
(その他の添加剤)
本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物は、必要に応じて、熱重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜使用することができる。
(Other additives)
In the resist composition for black matrix of the present invention, various additives such as a thermal polymerization inhibitor, an ultraviolet absorber, and an antioxidant can be appropriately used, if necessary.
(ブラックマトリックス用レジスト組成物の製造方法)
本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物の製造方法としては、例えば、本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物を作製し、その後、残りの材料を加えて攪拌装置等を用いて攪拌混合することにより作製することができる。
上記攪拌、混合する方法としては特に限定されず、超音波分散機、高圧乳化機、ビーズミル、3本ロール、サンドミル、ニーダー等、公知の方法を用いることができる。
また、上記攪拌、混合後にフィルターで濾過を行ってもよい。
なお、本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物を作製する際に、必要に応じて、本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物で記載した上記黒色着色剤、上記エポキシ樹脂、上記オキサジン化合物等を添加してもよい。
(Manufacturing method of resist composition for black matrix)
As a method for producing a resist composition for a black matrix of the present invention, for example, the pigment dispersion composition for a black matrix of the present invention is prepared, and then the remaining materials are added and stirred and mixed using a stirrer or the like. Can be made.
The method of stirring and mixing is not particularly limited, and known methods such as an ultrasonic disperser, a high-pressure emulsifier, a bead mill, a three-roll roll, a sand mill, and a kneader can be used.
Further, after stirring and mixing, filtration may be performed with a filter.
When preparing the resist composition for black matrix of the present invention, the black colorant, the epoxy resin, the oxazine compound and the like described in the pigment dispersion composition for black matrix of the present invention are added as necessary. You may.
<ブラックマトリックス>
本発明のブラックマトリックスは、本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物から形成される。
<Black Matrix>
The black matrix of the present invention is formed from the resist composition for black matrix of the present invention.
本発明のブラックマトリックスの形成方法としては特に限定されず、例えば、透明基板上に本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物を塗布し、乾燥して塗膜を形成した後、上記塗膜上にフォトマスクを置き、該フォトマスクを介して画像露光、現像、必要に応じて光硬化等の方法によりブラックマトリックスを形成することができる。 The method for forming the black matrix of the present invention is not particularly limited. For example, the resist composition for black matrix of the present invention is applied onto a transparent substrate and dried to form a coating film, and then a photomask is formed on the coating film. A mask is placed, and a black matrix can be formed through the photomask by a method such as image exposure, development, and if necessary, photocuring.
本発明のブラックマトリックス用レジスト組成物を塗布、乾燥、露光及び現像する方法等は、公知の方法を適宜選択することができる。
また、上記透明基板としては、ガラス基板、プラスチック基板等、公知の透明基板を適宜選択して用いることができる。
As a method for applying, drying, exposing and developing the resist composition for black matrix of the present invention, a known method can be appropriately selected.
Further, as the transparent substrate, a known transparent substrate such as a glass substrate or a plastic substrate can be appropriately selected and used.
上記塗膜の厚みとしては、乾燥後の膜厚として、0.2~10μmが好ましく、0.5~6μmがより好ましく、1~4μmがさらに好ましい。
上記厚みの範囲とすることにより、所定のパターンを好適に現像することができ、所定の光学濃度を好適に付与することができる。
The thickness of the coating film after drying is preferably 0.2 to 10 μm, more preferably 0.5 to 6 μm, still more preferably 1 to 4 μm.
By setting the thickness within the range, a predetermined pattern can be suitably developed, and a predetermined optical density can be suitably imparted.
本発明のブラックマトリックスは、スピンコーターにて膜厚1μmとなるように上記ブラックマトリックス用レジスト組成物をガラス基板(EAGLE XG)上に塗布し、100℃で3分間プレベークした後、高圧水銀灯で露光(UV積算光量80mJ/cm2)し、更に230℃で60分間ポストベークを行い、ベタ部のみで形成されたブラックレジストパターンを作製したときの表面抵抗値が、1.0×108Ω/□以上が好ましく、5.0×108Ω/□以上がより好ましく、1.0×109Ω/□以上がさらに好ましい。
上記表面抵抗値が、1.0×108Ω/□以上であれば、短絡や電流漏れを好適に防止することができる。
なお、上記表面抵抗値は、本体:微小電流計 R8340、オプション:シールドボックス R12702A(いずれもアドバンス社製)にて測定することができる。
The black matrix of the present invention is prepared by applying the resist composition for black matrix on a glass substrate (EAGLE XG) with a spin coater so as to have a film thickness of 1 μm, prebaking at 100 ° C. for 3 minutes, and then exposing with a high-pressure mercury lamp. (UV integrated light amount 80 mJ / cm 2 ), and post-baking at 230 ° C. for 60 minutes to produce a black resist pattern formed only of solid parts, the surface resistance value was 1.0 × 108 Ω / □ or more is preferable, 5.0 × 10 8 Ω / □ or more is more preferable, and 1.0 × 10 9 Ω / □ or more is further preferable.
When the surface resistance value is 1.0 × 108 Ω / □ or more, short circuit and current leakage can be suitably prevented.
The surface resistance value can be measured with a main body: micro ammeter R8340 and an option: shield box R12702A (both manufactured by Advance Co., Ltd.).
本発明のブラックマトリックスにおいて、熱フロー特性[ΔCD(%)]は、2.0%以上であることが好ましく、3.0%以上であることがより好ましく、4.0%以上であることが更に好ましい。
上記熱フロー特性[ΔCD(%)]が2.0%以上であれば、ブラックマトリックスのパターンの欠落を好適に防止することができる。
In the black matrix of the present invention, the heat flow characteristic [ΔCD (%)] is preferably 2.0% or more, more preferably 3.0% or more, and preferably 4.0% or more. More preferred.
When the heat flow characteristic [ΔCD (%)] is 2.0% or more, it is possible to suitably prevent the black matrix pattern from being missing.
上記熱フロー特性[ΔCD(%)]は、以下の式で算出することができる。
スピンコーターにて膜厚1μmとなるようにガラス基板(EAGLE XG)上に、上記ブラックマトリックス用レジスト組成物を塗布し、100℃で3分間プレベークした後、高圧水銀灯で露光(UV積算光量80mJ/cm2)し、20μmのラインパターンを有するフォトマスクを用いて、高圧水銀灯で露光(UV積算光量80mJ/cm2)する。次いで、23℃、0.05%水酸化カリウム水溶液中、0.5kgf/cm2のシャワー現像圧にて現像を行い、3.0kgf/cm2圧のスプレー水洗を行う。
得られたガラス基板上の20μmパターン線幅について、デジタルマイクロスコープにより測定し、測定値をCD1(μm)とする。
その後、上記ガラス基板を230℃で30分ポストベークした後、上記ガラス基板上の20μmパターン線幅について、デジタルマイクロスコープにより測定し、測定値CD2(μm)とする。
熱フロー特性[ΔCD(%)]は、以下の式で算出することができる。
ΔCD(%)={(CD2/CD1)-1}×100
The heat flow characteristic [ΔCD (%)] can be calculated by the following formula.
The resist composition for black matrix is applied onto a glass substrate (EAGLE XG) with a spin coater so as to have a film thickness of 1 μm, prebaked at 100 ° C. for 3 minutes, and then exposed with a high-pressure mercury lamp (UV integrated light intensity 80 mJ /). cm 2 ) and expose with a high-pressure mercury lamp (UV integrated light intensity 80 mJ / cm 2 ) using a photomask having a line pattern of 20 μm. Next, development is performed at a shower developing pressure of 0.5 kgf / cm 2 in a 0.05% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C., and spray water washing is performed at 3.0 kgf / cm 2 pressure.
The 20 μm pattern line width on the obtained glass substrate is measured with a digital microscope, and the measured value is set to CD1 (μm).
Then, the glass substrate is post-baked at 230 ° C. for 30 minutes, and then the 20 μm pattern line width on the glass substrate is measured with a digital microscope to obtain a measured value of CD2 (μm).
The heat flow characteristic [ΔCD (%)] can be calculated by the following formula.
ΔCD (%) = {(CD2 / CD1) -1} × 100
本発明のブラックマトリックス用顔料分散組成物、ブラックマトリックス用レジスト組成物、及び、ブラックマトリックスは、上述した特性を有するため、画像表示装置やタッチパネル等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る。 Since the pigment dispersion composition for black matrix, the resist composition for black matrix, and the black matrix of the present invention have the above-mentioned characteristics, they can be suitably used as a black matrix for an image display device, a touch panel, or the like.
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はその主旨と適用範囲を逸脱しない限りこれらに限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、本実施例において、「部」および「%」は、それぞれ「質量部」および「質量%」を表す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto as long as it does not deviate from the gist and scope of application. Unless otherwise specified, "parts" and "%" represent "parts by mass" and "% by mass", respectively, in this embodiment.
以下の実施例、比較例で使用する各種材料は以下のとおりである。
<黒色着色剤>
カーボンブラック(商品名「NEROX305」、平均一次粒子径28nm程度、pH約2.8、オリオン・エンジニアドカーボンズ社製)
<顔料分散剤>
DISPERBYK-167(固形分52質量%、ビックケミー社製)
<アミン化合物>
2-ウンデシルイミダゾール(東京化成工業社製)
ベンゾトリアゾール(東京化成工業社製)
ビス(2-エチルヘキシル)アミン(東京化成工業社製)
4-(3-フェニルプロピル)ピリジン(東京化成工業社製)
<バインダー樹脂>
ZCR-1569H(エポキシアクリレート樹脂、固形分70質量%、日本化薬社製)
<有機溶剤>
PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)
<光重合開始剤>
OXE02(製品名「イルガキュアOXE02」、1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-1-(O-アセチルオキシム)エタノン、BASF社製)
<光重合性化合物>
DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
<アルカリ可溶性樹脂>
WR-301(製品名「WR-301」、カルド系樹脂、酸価100mgKOH/g、固形分45質量%、ADEKA社製)
The various materials used in the following examples and comparative examples are as follows.
<Black colorant>
Carbon black (trade name "NEROX305", average primary particle diameter of about 28 nm, pH of about 2.8, manufactured by Orion Engineered Carbons)
<Pigment dispersant>
DISPERBYK-167 (solid content 52% by mass, manufactured by Big Chemie)
<Amine compound>
2-Undecyl imidazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Benzotriazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
Bis (2-ethylhexyl) amine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
4- (3-Phenylpropyl) pyridine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
<Binder resin>
ZCR-1569H (epoxy acrylate resin, solid content 70% by mass, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
<Organic solvent>
PGMEA (Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate)
<Photopolymerization initiator>
OXE02 (Product name "Irgacure OXE02", 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazole-3-yl] -1- (O-acetyloxime) etanone, manufactured by BASF)
<Photopolymerizable compound>
DPHA (Dipentaerythritol Hexaacrylate)
<Alkali-soluble resin>
WR-301 (Product name "WR-301", cardo resin, acid value 100 mgKOH / g, solid content 45% by mass, manufactured by ADEKA Corporation)
<分散用組成物の作製>
(分散用組成物1)
ソルスパース12000(銅フタロシアニンのスルホン化物(1分子中にスルホン酸基を約0.9個含有)、日本ルーブリゾール社製)と、2-ウンデシルイミダゾールとを質量比25:11で混合して、分散用組成物1を得た。
(分散用組成物2)
ソルスパース12000(銅フタロシアニンのスルホン化物(1分子中にスルホン酸基を約0.9個含有)、日本ルーブリゾール社製)と、ベンゾトリアゾールとを質量比25:6で混合して、分散用組成物2を得た。
(分散用組成物3)
ソルスパース12000(銅フタロシアニンのスルホン化物(1分子中にスルホン酸基を約0.9個含有)、日本ルーブリゾール社製)と、ビス(2-エチルヘキシル)アミンとを質量比25:12で混合して、分散用組成物3を得た。
(分散用組成物4)
ソルスパース12000(銅フタロシアニンのスルホン化物(1分子中にスルホン酸基を約0.9個含有)、日本ルーブリゾール社製)と、4-(3-フェニルプロピル)ピリジンとを質量比5:2で混合して、分散用組成物4を得た。
<Preparation of composition for dispersion>
(Composition for dispersion 1)
Solsperse 12000 (sulfonated copper phthalocyanine (containing about 0.9 sulfonic acid groups in one molecule), manufactured by Japan Lubrizol Co., Ltd.) and 2-undecylimidazole were mixed at a mass ratio of 25:11. The dispersion composition 1 was obtained.
(Composition for dispersion 2)
Solsperse 12000 (sulfonated copper phthalocyanine (containing about 0.9 sulfonic acid groups in one molecule), manufactured by Japan Lubrizol Co., Ltd.) and benzotriazole are mixed at a mass ratio of 25: 6 to form a dispersion. I got the thing 2.
(Composition for dispersion 3)
Solsperse 12000 (sulfonated copper phthalocyanine (containing about 0.9 sulfonic acid groups in one molecule), manufactured by Japan Lubrizol K.K.) and bis (2-ethylhexyl) amine are mixed at a mass ratio of 25:12. The dispersion composition 3 was obtained.
(Composition for dispersion 4)
Solsperse 12000 (sulfonated copper phthalocyanine (containing about 0.9 sulfonic acid groups in one molecule), manufactured by Japan Lubrizol K.K.) and 4- (3-phenylpropyl) pyridine in a mass ratio of 5: 2. Mixing gave the dispersion composition 4.
<分散用材料>
ソルスパース12000(銅フタロシアニンのスルホン化物(1分子中にスルホン酸基を約0.9個含有)、日本ルーブリゾール社製)
ソルスパース5000(銅フタロシアニンのスルホン化物の第4級アンモニウム塩、(1分子中にスルホン酸基を約0.9個含有)、日本ルーブリゾール社製)
<Material for dispersion>
Solsperse 12000 (Sulfonized copper phthalocyanine (containing about 0.9 sulfonic acid groups in one molecule), manufactured by Japan Lubrizol)
Solsperse 5000 (quaternary ammonium salt of sulfonated copper phthalocyanine (containing about 0.9 sulfonic acid groups in one molecule), manufactured by Japan Lubrizol)
<ブラックマトリックス用顔料分散組成物の作製>
各材料を表1の組成となるように混合し、ビーズミルで一昼夜混練してブラックマトリックス用顔料分散組成物を作製した。
<Preparation of pigment dispersion composition for black matrix>
Each material was mixed so as to have the composition shown in Table 1 and kneaded with a bead mill day and night to prepare a pigment dispersion composition for black matrix.
<ブラックマトリックス用レジスト組成物の作製>
高速攪拌機を用いて、上記ブラックマトリックス用顔料分散組成物と他の材料(光重合性化合物、アルカリ可溶性樹脂、光重合開始剤及び有機溶剤)とを表2の組成になるように均一に混合した後、孔径3μmのフィルターで濾過し、実施例及び比較例のブラックマトリックス用レジスト組成物を得た。
<Preparation of resist composition for black matrix>
Using a high-speed stirrer, the pigment dispersion composition for black matrix and other materials (photopolymerizable compound, alkali-soluble resin, photopolymerization initiator and organic solvent) were uniformly mixed so as to have the composition shown in Table 2. Then, the mixture was filtered through a filter having a pore size of 3 μm to obtain black matrix resist compositions of Examples and Comparative Examples.
<評価試験>
(表面抵抗値)
実施例及び比較例の各ブラックマトリックス用顔料分散レジスト組成物を、スピンコーターにて膜厚1μmとなるようにガラス基板(EAGLE XG)上に塗布し、100℃で3分間プレベークした後、高圧水銀灯で露光(UV積算光量80mJ/cm2)し、更に230℃で60分間ポストベークを行い、ベタ部のみで形成されたブラックレジストパターン(ブラックマトリックス)を作製した。
作製した各ブラックレジストパターンの表面抵抗値を本体:微小電流計 R8340、オプション:シールドボックス R12702A(いずれもアドバンス社製)にて測定した。その結果を表2に示した。
<Evaluation test>
(Surface resistance value)
The pigment-dispersed resist composition for each black matrix of Examples and Comparative Examples was applied onto a glass substrate (EAGLE XG) with a spin coater so as to have a film thickness of 1 μm, prebaked at 100 ° C. for 3 minutes, and then a high-pressure mercury lamp. (UV integrated light intensity 80 mJ / cm 2 ) was further exposed and post-baked at 230 ° C. for 60 minutes to prepare a black resist pattern (black matrix) formed only of the solid portion.
The surface resistance value of each black resist pattern produced was measured with a main body: micro ammeter R8340 and an option: shield box R12702A (both manufactured by Advance). The results are shown in Table 2.
(熱フロー特性)
スピンコーターにて膜厚1μmとなるようにガラス基板(EAGLE XG)上に、各ブラックマトリックス用レジスト組成物を塗布し、100℃で3分間プレベークした後、高圧水銀灯で露光(UV積算光量80mJ/cm2)し、20μmのラインパターンを有するフォトマスクを用いて、高圧水銀灯で露光(UV積算光量80mJ/cm2)した。次いで、23℃、0.05%水酸化カリウム水溶液中、0.5kgf/cm2のシャワー現像圧にて現像を行い、3.0kgf/cm2圧のスプレー水洗を行った。
得られたガラス基板上の20μmパターン線幅について、デジタルマイクロスコープにより測定し、測定値をCD1(μm)とした。
その後、上記ガラス基板を230℃で30分ポストベークした後、上記ガラス基板上の20μmパターン線幅について、デジタルマイクロスコープにより測定し、測定値CD2(μm)とした。
熱フロー特性[ΔCD(%)]は、以下の式で算出した。
ΔCD(%)={(CD2/CD1)-1}×100
(Heat flow characteristics)
A resist composition for each black matrix is applied on a glass substrate (EAGLE XG) with a spin coater so as to have a film thickness of 1 μm, prebaked at 100 ° C. for 3 minutes, and then exposed with a high-pressure mercury lamp (UV integrated light intensity 80 mJ /). cm 2 ) was exposed with a high-pressure mercury lamp (UV integrated light intensity 80 mJ / cm 2 ) using a photomask having a line pattern of 20 μm. Then, development was carried out at a shower developing pressure of 0.5 kgf / cm 2 in a 0.05% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C., and spray water washing was carried out at 3.0 kgf / cm 2 pressure.
The 20 μm pattern line width on the obtained glass substrate was measured with a digital microscope, and the measured value was set to CD1 (μm).
Then, the glass substrate was post-baked at 230 ° C. for 30 minutes, and then the 20 μm pattern line width on the glass substrate was measured with a digital microscope to obtain a measured value of CD2 (μm).
The heat flow characteristic [ΔCD (%)] was calculated by the following formula.
ΔCD (%) = {(CD2 / CD1) -1} × 100
黒色着色剤と、銅フタロシアニンのスルホン化物とを含み、特定のアミン化合物を所定量含むブラックマトリクス用顔料分散組成物を用いた実施例では、ポストベーク後においても表面抵抗値を維持することができ、かつ、熱フロー特性にも優れるブラックマトリックスを形成することができることが確認された。 In the examples using the pigment dispersion composition for black matrix containing a black colorant and a sulfonated copper phthalocyanine and a predetermined amount of a specific amine compound, the surface resistance value can be maintained even after post-baking. Moreover, it was confirmed that a black matrix having excellent heat flow characteristics can be formed.
本発明によれば、ポストベーク後においても表面抵抗値を維持することができ、かつ、熱フロー特性にも優れるブラックマトリックスを形成することができるブラックマトリックス用顔料分散組成物を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a pigment dispersion composition for a black matrix that can maintain a surface resistance value even after post-baking and can form a black matrix having excellent heat flow characteristics. ..
Claims (12)
前記アミン化合物は、イミダゾール系化合物及び/又はトリアゾール系化合物であり、
前記アミン化合物の含有量は、前記黒色着色剤100質量部に対して0.1~1.5質量部である
ブラックマトリックス用顔料分散組成物。 Contains a black colorant, a sulfonated copper phthalocyanine, and an amine compound.
The amine compound is an imidazole-based compound and / or a triazole-based compound.
The pigment dispersion composition for a black matrix has a content of the amine compound of 0.1 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the black colorant.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023243148A1 (en) | 2022-06-17 | 2023-12-21 | 日本精工株式会社 | Ball placement method for ball bearing, ball bearing manufacturing method and manufacturing device, and machine and vehicle manufacturing method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004280057A (en) * | 2003-02-27 | 2004-10-07 | Fujifilm Arch Co Ltd | Photosetting color resin composition and color filter using same |
| JP2011042750A (en) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Fujifilm Corp | Pigment dispersion composition and method of manufacturing the same |
| JP2019082533A (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-30 | サカタインクス株式会社 | Pigment dispersion composition for black matrix and pigment dispersion resist composition for black matrix |
| WO2019176409A1 (en) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 富士フイルム株式会社 | Method for manufacturing cured film, and method for manufacturing solid-state imaging element |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001098831A1 (en) * | 1999-11-15 | 2001-12-27 | Jsr Corporation | Radiation-sensitive composition for black resist |
| JP2004251946A (en) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | Mikuni Color Ltd | Carbon black dispersion for color filter, carbon black-containing resin composition, and black matrix |
| JP5281412B2 (en) | 2006-11-30 | 2013-09-04 | サカタインクス株式会社 | Black matrix pigment dispersion composition and black matrix pigment dispersion resist composition containing the same |
| CN101960337B (en) * | 2008-02-27 | 2013-01-09 | 三菱化学株式会社 | Colored resin composition for color filter, color filter, organic EL display, and liquid crystal display device |
| TWI765958B (en) * | 2018-01-19 | 2022-06-01 | 南韓商東友精細化工有限公司 | Colored photosensitive resin composition, color filter including black matrix , column spacer or black column spacer manufactured using the colored photosensitive resin composition, and display device including the color filter |
| JP7299036B2 (en) * | 2019-02-21 | 2023-06-27 | サカタインクス株式会社 | Coloring composition and coloring resist composition |
| JP7360798B2 (en) * | 2019-02-21 | 2023-10-13 | サカタインクス株式会社 | Colored composition and colored resist composition containing the same |
-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004280057A (en) * | 2003-02-27 | 2004-10-07 | Fujifilm Arch Co Ltd | Photosetting color resin composition and color filter using same |
| JP2011042750A (en) * | 2009-08-21 | 2011-03-03 | Fujifilm Corp | Pigment dispersion composition and method of manufacturing the same |
| JP2019082533A (en) * | 2017-10-30 | 2019-05-30 | サカタインクス株式会社 | Pigment dispersion composition for black matrix and pigment dispersion resist composition for black matrix |
| WO2019176409A1 (en) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | 富士フイルム株式会社 | Method for manufacturing cured film, and method for manufacturing solid-state imaging element |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023243148A1 (en) | 2022-06-17 | 2023-12-21 | 日本精工株式会社 | Ball placement method for ball bearing, ball bearing manufacturing method and manufacturing device, and machine and vehicle manufacturing method |
Also Published As
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