JP2008096680A - Curable composition for color filter, color filter and method for manufacturing the same - Google Patents
Curable composition for color filter, color filter and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008096680A JP2008096680A JP2006278145A JP2006278145A JP2008096680A JP 2008096680 A JP2008096680 A JP 2008096680A JP 2006278145 A JP2006278145 A JP 2006278145A JP 2006278145 A JP2006278145 A JP 2006278145A JP 2008096680 A JP2008096680 A JP 2008096680A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- curable composition
- compound
- color filter
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
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用硬化性組成物、カラーフィルタ、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a curable composition for a color filter used for a liquid crystal display element (LCD), a solid-state image sensor (CCD, CMOS, etc.), a color filter, and a method for producing the same.
カラーフィルタは液晶ディスプレイに不可欠な構成部品である。
液晶ディスプレイは、表示装置としてCRTと比較すると、コンパクトであり、且つ、性能面では同等以上であることから、テレビ画面、パソコン画面、その他の表示装置としてCRTに置き換わりつつある。また、近年では、液晶ディスプレイの開発の動向は、画面が比較的小面積であった従来のモニター用途から、画面が大型で高度な画質が求められるTV用途に向かいつつある。
A color filter is an indispensable component for a liquid crystal display.
A liquid crystal display is more compact than a CRT as a display device and is equivalent or better in terms of performance, and is thus being replaced by a CRT as a television screen, a personal computer screen, or other display device. In recent years, the development trend of liquid crystal displays is moving from conventional monitor applications where the screen has a relatively small area to TV applications where a large screen and high image quality are required.
TV用途の液晶ディスプレイでは、従来のモニター用途のものに比し、より高度な画質が求められている。すなわち、コントラスト及び色純度の向上である。コントラスト向上のため、カラーフィルタの作製用の硬化性組成物に関しては、使用する着色剤(有機顔料等)の粒子サイズとして、より微小なものが求められている。
また、色純度向上のため、カラーフィルタ作製用の硬化性組成物の固形分中に占める着色剤(有機顔料)の含有率としては、より高いものが求められている。
Liquid crystal displays for TV use are required to have higher image quality than those for conventional monitor applications. That is, improvement in contrast and color purity. In order to improve contrast, a curable composition for producing a color filter is required to have a finer particle size of a colorant (organic pigment or the like) to be used.
Further, in order to improve color purity, a higher content of the colorant (organic pigment) in the solid content of the curable composition for producing a color filter is required.
一方、固体撮像素子用のカラーフィルタにおいては、更なる高精細化が望まれている。しかし、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)。
また、固体撮像素子用途のカラーフィルタについても、着色パターンの薄膜化が求められており、従来と同じ色濃度で薄膜化するためには、カラーフィルタ作製用の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要求される。
On the other hand, in the color filter for a solid-state image sensor, further higher definition is desired. However, in the curable composition to which the conventional pigment dispersion system is applied, there are problems such as color unevenness because the pigment is 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).
In addition, for color filters for solid-state imaging devices, there is a demand for thin color patterns, and in order to make thin films with the same color density as before, the use of colorants in curable compositions for color filter production It is required to increase the content rate.
以上のように、液晶ディスプレイ用、固体撮像素子用いずれの場合においても、カラーフィルタ作製用の硬化性組成物は着色剤を含有するため、該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化合物の含有量が制限されてしまい、強度が不充分になる、あるいは、硬化性が不充分で基材となる硬質表面との密着性が充分に得られない、などの問題があった。
さらに、近年、基板サイズの拡大に伴い、現像工程において現像液中でも長時間パターン形状を維持し、パターンに欠けや剥がれのない、高感度な硬化性組成物が求められている。
As described above, in both cases for liquid crystal displays and solid-state imaging devices, the curable composition for producing a color filter contains a colorant, and thus is a component necessary for curing the curable composition. The content of a certain photopolymerization initiator and photopolymerizable compound is limited, resulting in insufficient strength, or insufficient curability and insufficient adhesion to a hard surface serving as a substrate. There were problems such as.
Furthermore, in recent years, with an increase in substrate size, there is a demand for a highly sensitive curable composition that maintains a pattern shape for a long time even in a developing solution in a developing process and does not have any chipping or peeling in the pattern.
カラーフィルタ作製用の硬化性組成物に関しては、該組成物を基板上に塗布し、露光硬化させる際に、塗布膜底部付近においても硬化反応を充分に達成できる感度のより高い光重合開始剤の開発が試みられている。
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)。
Regarding a curable composition for producing a color filter, when the composition is applied onto a substrate and exposed and cured, a photopolymerization initiator having a higher sensitivity that can sufficiently achieve a curing reaction even near the bottom of the coating film. Development is being attempted.
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 (see, for example, 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 and the like have 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カラーフィルタ用硬化性組成物、及び、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。
As described above, even when the colorant is contained at a high concentration, the curable composition for color filters that cures with high sensitivity and has good pattern forming properties, and the adhesion between the resolution and the support. Although a color filter having an excellent coloring pattern is desired, it has not yet been provided.
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、良好なパターン形成性を有し、基材である硬質表面との密着性に優れたカラーフィルタ用硬化性組成物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、前記カラーフィルタ用硬化性組成物を用いて形成される、解像力及び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、並びに、該カラーフィルタを高い生産性で製造しうる製造方法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, have good pattern forming properties, and excellent adhesion to a hard surface as a substrate even when the colorant is contained in a high concentration. The object is to provide a curable composition for a color filter.
Another object of the present invention is to provide a color filter having a color pattern that is formed using the curable composition for a color filter and has excellent resolving power and adhesion to a support, and a high color filter. An object of the present invention is to provide a manufacturing method that can be manufactured with productivity.
本発明者は、鋭意研究を行った結果、特定の化合物を含有するカラーフィルタ用硬化性組成物により、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 curable composition for a color filter containing a specific compound, and have completed the present invention. That is, the means for solving the above problems are as follows.
<1> (A)下記一般式(I)で表されるスルホニウム塩、及び下記一般式(II)で表されるスルホニウム塩から選択される少なくとも1種と、(B)光重合性化合物と、(C)着色剤と、を含有することを特徴とするカラーフィルタ用硬化性組成物。 <1> (A) at least one selected from a sulfonium salt represented by the following general formula (I) and a sulfonium salt represented by the following general formula (II); (B) a photopolymerizable compound; (C) A curable composition for color filters, comprising a colorant.
前記一般式(I)中、R1、R2、及びR3はそれぞれ独立に置換基を表し、R1、R2、及びR3の少なくとも1つは電子吸引性基を表し、a1は0〜5の整数を表し、a2、及びa3はそれぞれ独立に1〜5の整数を表し、(X1)−は陰イオンを表す。a1、a2、又はa3が2以上の整数を表す場合、複数存在するR1、R2、又はR3は同一でもよく異なっていてもよい。
一般式(II)中、R4、R5、及びR6はそれぞれ独立に置換基を表し、R4、R5、及びR6の少なくとも1つは電子吸引性基を表し、a4は0〜5の整数を表し、a5、及びa6はそれぞれ独立に0〜4の整数を表し、a4〜a6のすべてが0を表すことはない。(X1)−は陰イオンを表す。a4、a5、又はa6が2以上の整数を表す場合、複数存在するR4、R5、又はR6は同一でもよく異なっていてもよい。
In the general formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a substituent, at least one of R 1 , R 2 , and R 3 represents an electron-withdrawing group, and a1 is 0 Represents an integer of ˜5, a2 and a3 each independently represent an integer of 1 to 5, and (X 1 ) − represents an anion. When a1, a2, or a3 represents an integer of 2 or more, a plurality of R 1 , R 2 , or R 3 may be the same or different.
In general formula (II), R 4 , R 5 , and R 6 each independently represent a substituent, at least one of R 4 , R 5 , and R 6 represents an electron-withdrawing group; 5 represents an integer of 5, a5 and a6 each independently represent an integer of 0 to 4, and all of a4 to a6 do not represent 0. (X 1 ) − represents an anion. When a4, a5, or a6 represents an integer of 2 or more, a plurality of R 4 , R 5 , or R 6 may be the same or different.
<2> 前記スルホニウム塩が有する電子吸引性基のハメット値の総和が0.46以上4.0以下であることを特徴とする<1>に記載のカラーフィルタ用硬化性組成物。
<3> 前記電子吸引性基が、ハロゲン原子又はハロゲン原子を含む基であることを特徴とする<1>又は<2>に記載のカラーフィルタ用硬化性組成物。
<4> 支持体上に、<1>乃至<3>のいずれか1つに記載のカラーフィルタ用硬化性組成物を用いて形成された着色パターンを有することを特徴とするカラーフィルタ。
<5> 支持体上に、<1>乃至<3>のいずれか1つに記載のカラーフィルタ用硬化性組成物を塗布して着色硬化性組成物層を形成する工程と、前記着色硬化性組成物層をマスクを介して露光する工程と、露光後の前記着色硬化性組成物層を現像して着色パターンを形成する工程と、を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
<2> The curable composition for a color filter according to <1>, wherein the sum of Hammett values of the electron-withdrawing groups of the sulfonium salt is 0.46 or more and 4.0 or less.
<3> The curable composition for color filters according to <1> or <2>, wherein the electron-withdrawing group is a halogen atom or a group containing a halogen atom.
<4> A color filter having a colored pattern formed using the curable composition for a color filter according to any one of <1> to <3> on a support.
<5> A step of forming a colored curable composition layer by applying the curable composition for a color filter according to any one of <1> to <3> on a support, and the colored curable composition A method for producing a color filter, comprising: exposing a composition layer through a mask; and developing the colored curable composition layer after exposure to form a colored pattern.
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、良好なパターン形成性を有し、基材である硬質表面との密着性に優れたカラーフィルタ用硬化性組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、前記カラーフィルタ用硬化性組成物を用いて形成される、解像力及び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、並びに、該カラーフィルタを高い生産性で製造しうる製造方法を提供するができる。
According to the present invention, even when the colorant is contained in a high concentration, the color filter is cured with high sensitivity, has a good pattern forming property, and has excellent adhesion to a hard surface as a substrate. A curable composition can be provided.
In addition, according to the present invention, a color filter that is formed by using the curable composition for a color filter and has a coloring pattern excellent in resolving power and adhesion to a support, and high productivity of the color filter. The manufacturing method which can be manufactured with can be provided.
以下、本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物、該カラーフィルタ用硬化性組成物を用いて形成されるカラーフィルタ及びその製造方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the curable composition for color filters of the present invention, the color filter formed using the curable composition for color filters, and the production method thereof will be described in detail.
<カラーフィルタ用硬化性組成物>
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物は、(A)下記一般式(I)で表されるスルホニウム塩、及び下記一般式(II)で表されるスルホニウム塩から選択される少なくとも1種と、(B)光重合性化合物と、(C)着色剤と、を含有することを特徴とする。
<Curable composition for color filter>
The curable composition for a color filter of the present invention includes (A) at least one selected from a sulfonium salt represented by the following general formula (I) and a sulfonium salt represented by the following general formula (II): (B) A photopolymerizable compound and (C) a colorant are contained.
前記一般式(I)中、R1、R2、及びR3はそれぞれ独立に置換基を表し、R1、R2、及びR3の少なくとも1つは電子吸引性基を表し、a1は0〜5の整数を表し、a2、及びa3はそれぞれ独立に1〜5の整数を表し、(X1)−は陰イオンを表す。a1、a2、又はa3が2以上の整数を表す場合、複数存在するR1、R2、又はR3は同一でもよく異なっていてもよい。
一般式(II)中、R4、R5、及びR6はそれぞれ独立に置換基を表し、R4、R5、及びR6の少なくとも1つは電子吸引性基を表し、a4は0〜5の整数を表し、a5、及びa6はそれぞれ独立に0〜4の整数を表し、a4〜a6のすべてが0を表すことはない。(X1)−は陰イオンを表す。a4、a5、又はa6が2以上の整数を表す場合、複数存在するR4、R5、又はR6は同一でもよく異なっていてもよい。
In the general formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a substituent, at least one of R 1 , R 2 , and R 3 represents an electron-withdrawing group, and a1 is 0 Represents an integer of ˜5, a2 and a3 each independently represent an integer of 1 to 5, and (X 1 ) − represents an anion. When a1, a2, or a3 represents an integer of 2 or more, a plurality of R 1 , R 2 , or R 3 may be the same or different.
In general formula (II), R 4 , R 5 , and R 6 each independently represent a substituent, at least one of R 4 , R 5 , and R 6 represents an electron-withdrawing group; 5 represents an integer of 5, a5 and a6 each independently represent an integer of 0 to 4, and all of a4 to a6 do not represent 0. (X 1 ) − represents an anion. When a4, a5, or a6 represents an integer of 2 or more, a plurality of R 4 , R 5 , or R 6 may be the same or different.
以下、本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物(以下、適宜、「特定硬化性組成物」と称する)に含有される各成分について順次説明する。 Hereinafter, each component contained in the curable composition for a color filter of the present invention (hereinafter, appropriately referred to as “specific curable composition”) will be sequentially described.
((A)一般式(I)で表されるスルホニウム塩、及び一般式(II)で表されるスルホニウム塩から選択される少なくとも1種)
特定硬化性組成物は、下記一般式(I)で表されるスルホニウム塩(以下、適宜、「特定重合開始剤−I」と称する)、及び下記一般式(II)で表されるスルホニウム塩(以下、適宜、「特定重合開始剤−II」と称する)から選択される少なくとも1種を含有することを特徴とする
以下、特定重合開始剤−I、特定重合開始剤−IIについて詳述する。
[一般式(I)で表されるスルホニウム塩]
特定重合開始剤−Iは、下記一般式(I)で表されるトリアリールスルホニウム塩構造を有する重合開始剤であり、該構造には電子吸引性基を有するアリール骨格を一つ以上有する。
((A) at least one selected from sulfonium salts represented by general formula (I) and sulfonium salts represented by general formula (II))
The specific curable composition comprises a sulfonium salt represented by the following general formula (I) (hereinafter referred to as “specific polymerization initiator-I” as appropriate) and a sulfonium salt represented by the following general formula (II) ( In the following, the specific polymerization initiator-I and the specific polymerization initiator-II will be described in detail.
[Sulfonium salt represented by general formula (I)]
The specific polymerization initiator-I is a polymerization initiator having a triarylsulfonium salt structure represented by the following general formula (I), and the structure has one or more aryl skeletons having an electron-withdrawing group.
前記一般式(I)中、R1、R2、及びR3はそれぞれ独立に置換基を表し、R1、R2、及びR3の少なくとも1つは電子吸引性基を表し、a1は0〜5の整数を表し、a2、及びa3はそれぞれ独立に1〜5の整数を表し、(X1)−は陰イオンを表す。a1、a2、又はa3が2以上の整数を表す場合、複数存在するR1、R2、又はR3は同一でもよく異なっていてもよい。 In the general formula (I), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a substituent, at least one of R 1 , R 2 , and R 3 represents an electron-withdrawing group, and a1 is 0 Represents an integer of ˜5, a2 and a3 each independently represent an integer of 1 to 5, and (X 1 ) − represents an anion. When a1, a2, or a3 represents an integer of 2 or more, a plurality of R 1 , R 2 , or R 3 may be the same or different.
ここで、電子吸引性基とは、ハメット値(Hammet置換基定数σ)が0より大きい置換基を意味する。前記アリール骨格に結合する置換基であるR1、R2、又はR3のハメット値の合計は、高感度化の観点から、0.18以上であることが好ましく、0.46以上がより好ましく、0.60以上が更に好ましい。
また、ハメット値とは、特定重合開始剤−Iが有するカチオンの電子吸引性の程度を表すものであり、高感度化の観点からは特に上限値はないが、反応性と安定性との観点から、前記アリール骨格に結合する置換基であるR1、R2、及びR3のハメット値の合計は0.46以上4.0以下の範囲であることが好ましく、0.50以上3.5以下の範囲であることがより好ましく、0.60以上3.0以下の範囲であることが特に好ましい。
Here, the electron-withdrawing group means a substituent having a Hammett value (Hammet substituent constant σ) larger than 0. The total Hammett value of R 1 , R 2 , or R 3 that is a substituent bonded to the aryl skeleton is preferably 0.18 or more, more preferably 0.46 or more, from the viewpoint of increasing sensitivity. 0.60 or more is more preferable.
Further, the Hammett value represents the degree of electron withdrawing property of the cation of the specific polymerization initiator-I, and there is no particular upper limit from the viewpoint of increasing sensitivity, but the viewpoint of reactivity and stability. Therefore, the sum of the Hammett values of R 1 , R 2 , and R 3 that are substituents bonded to the aryl skeleton is preferably in the range of 0.46 to 4.0, and preferably 0.50 to 3.5. The following range is more preferable, and the range of 0.60 to 3.0 is particularly preferable.
ここで、ハメット値が表すハメットの置換基定数について説明する。ハメット則はベンゼン誘導体の反応又は平衡に及ぼす置換基の影響を定量的に論ずるために1935年にL. P. Hammettにより提唱された経験則であるが、これは今日広く妥当性が認められている。ハメット則に求められた置換基定数にはσp値とσm値があり、これらの値は多くの一般的な成書に見出すことができるが、例えば、J. A. Dean編、「Lange’s Handbook of Chemistry」第12版、1979年(Mc Graw−Hill)や「化学の領域」増刊、122号、96〜103頁、1979年(南光堂)、稲本直樹 編、化学セミナー10 ハメット則−構造と反応性−(1983年、丸善(株)発行)に詳述している。 Here, Hammett's substituent constant represented by the Hammett value will be described. Hammett's rule was found in 1935 by L. L. in order to quantitatively discuss the effect of substituents on the reaction or equilibrium of benzene derivatives. P. A rule of thumb proposed by Hammett, which is widely accepted today. Substituent constants determined by Hammett's rule include a σp value and a σm value, and these values can be found in many general books. A. Dean, “Lange's Handbook of Chemistry”, 12th edition, 1979 (Mc Graw-Hill) and “Chemicals” special edition, 122, 96-103, 1979 (Nankodo), edited by Naoki Inamoto, Chemistry seminar 10 Hammett's rule-structure and reactivity-(1983, published by Maruzen Co., Ltd.).
なお、前記ハメット値は、上記の成書中に見出せる、文献既知の値がある置換基にのみ限定されるという意味ではなく、その値が文献未知であってもハメット則に基づいて測定した場合にその範囲内に包まれるであろう置換基をも含むことはいうまでもない。また、本発明におけるハメット値は、稲本直樹 編、化学セミナー10 ハメット則−構造と反応性−(1983年、丸善(株)発行)、及び、日本化学会編、化学便覧 基礎編 改訂5版(2004年、丸善(株)発行)に記載の数値を用いている。
以下に、一般式(I)で表されるスルホニウム塩が有する置換基について詳述する。
In addition, the Hammett value does not mean that it can be found in the above-mentioned book, but is limited only to a substituent having a known value in the literature, and when the value is unknown based on Hammett's law Of course, it also includes substituents that would be included within the scope. The Hammett values in the present invention are as follows: Naoki Inamoto, Chemistry Seminar 10 Hammett's Law-Structure and Reactivity-(1983, published by Maruzen Co., Ltd.), Chemical Society of Japan, Chemistry Handbook, Basic Revised 5th Edition ( (2004, issued by Maruzen Co., Ltd.)).
Below, the substituent which the sulfonium salt represented by general formula (I) has is explained in full detail.
一般式(I)中、R1、R2、R3はそれぞれ独立に置換基を表し、R1、R2、R3の少なくともひとつはである。前記電子吸引性基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ハロゲン原子、エステル基、スルホキシド基、シアノ基、アミド基、カルボキシル基、カルボニル基等が挙げられる。これらの電子吸引性基のハメット値を以下に示す。トリフルオロメチル基(−CF3、m:0.43、p:0.54)、ハロゲン原子〔例えば、−F(m:0.34、p:0.06)、−Cl(m:0.37、p:0.23)、−Br(m:0.39、p:0.23)、−I(m:0.35、p:0.18)〕、エステル基(例えば、−COCH3、o:0.37、p:0.45)、スルホキシド基(例えば、−SOCH3、m:0.52、p:0.45)、シアノ基(−CN、m:0.56、p:0.66)、アミド基(例えば、−NHCOCH3、m:0.21、p:0.00)、カルボキシ基(−COOH、m:0.37、p:0.45)、カルボニル基(−CHO、m:0.36、p:(043))等が挙げられる。なお、かっこ内は、その置換基のアリール骨格における導入位置と、そのハメット値を表し、(m:0.50)とは、当該置換基がメタ位(m位)に導入された時のハメット値が0.50であることを示す。
これらの置換基の中でも、熱安定性向上、または、重合性化合物への溶解性向上の観点から、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基等の非イオン性の置換基が好ましく、溶解性向上の観点からは、−F、−CF3、−Cl、−Brがより好ましく、なかでも、反応性の観点から−Clが特に好ましい。
In the general formula (I), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a substituent, and at least one of R 1 , R 2 and R 3 is. Examples of the electron withdrawing group include a trifluoromethyl group, a halogen atom, an ester group, a sulfoxide group, a cyano group, an amide group, a carboxyl group, and a carbonyl group. The Hammett values of these electron withdrawing groups are shown below. A trifluoromethyl group (—CF 3 , m: 0.43, p: 0.54), a halogen atom [eg, —F (m: 0.34, p: 0.06), —Cl (m: 0. 37, p: 0.23), -Br (m: 0.39, p: 0.23), -I (m: 0.35, p: 0.18)], an ester group (for example, -COCH 3 , O: 0.37, p: 0.45), sulfoxide group (for example, —SOCH 3 , m: 0.52, p: 0.45), cyano group (—CN, m: 0.56, p: 0.66), an amide group (for example, —NHCOCH 3 , m: 0.21, p: 0.00), a carboxy group (—COOH, m: 0.37, p: 0.45), a carbonyl group (— CHO, m: 0.36, p: (043)) and the like. The parentheses indicate the introduction position of the substituent in the aryl skeleton and the Hammett value, and (m: 0.50) is the Hammett when the substituent is introduced at the meta position (m position). Indicates that the value is 0.50.
Among these substituents, nonionic substituents such as halogen atoms and halogenated alkyl groups are preferred from the viewpoint of improving thermal stability or solubility in polymerizable compounds, and from the viewpoint of improving solubility. Is more preferably —F, —CF 3 , —Cl, or —Br, and —Cl is particularly preferable from the viewpoint of reactivity.
前記置換基は、一般式(I)中のアリール骨格のいずれか一つに導入されていてもよく、一般式(I)中の2以上のアリール骨格に導入されていてもよい。また、一般式(I)中のa1、a2、又はa3が2以上の整数を表す場合、複数存在するR1、R2、又はR3は、同一でもよく異なっていてもよい。特定重合開始剤−Iに導入されうる置換基の数は任意である。例えば、トリアリールスルホニウム塩構造のアリール骨格のうち1ヶ所に特にハメット値の大きい(例えば、ハメット値が単独で0.46以上)置換基を1つだけ導入していてもよい。また、例えば、複数の置換基が導入されそれぞれのハメット値の合計が0.46以上ものを導入してもよい。
また、前記置換基のハメット値は導入される位置によって異なるため、本発明における特定重合開始剤−Iのハメット値の総和は、置換基の種類、導入位置、及び導入数により確定されることになる。本発明においては、電子吸引性基の指標として、o位での置換基効果はp位と同値として計算する。本発明における特定重合開始剤−Iの置換基の置換位置としては、合成上の観点から、m位、p位が好ましく、p位が最も好ましい。
The substituent may be introduced into any one of the aryl skeletons in the general formula (I), or may be introduced into two or more aryl skeletons in the general formula (I). Moreover, when a1, a2, or a3 in general formula (I) represents an integer of 2 or more, a plurality of R 1 , R 2 , or R 3 may be the same or different. The number of substituents that can be introduced into the specific polymerization initiator-I is arbitrary. For example, only one substituent having a particularly large Hammett value (for example, a Hammett value of 0.46 or more alone) may be introduced into one position of the aryl skeleton having a triarylsulfonium salt structure. Further, for example, a plurality of substituents may be introduced and the sum of the Hammett values may be 0.46 or more.
In addition, since the Hammett value of the substituent varies depending on the position of introduction, the sum of Hammett values of the specific polymerization initiator-I in the present invention is determined by the type of substituent, the introduction position, and the number of introductions. Become. In the present invention, as an index of the electron-withdrawing group, the substituent effect at the o-position is calculated as the same value as the p-position. The substitution position of the substituent of the specific polymerization initiator-I in the present invention is preferably m-position and p-position, and most preferably p-position, from the viewpoint of synthesis.
本発明における特定重合開始剤−Iとしては、ハロゲン原子により3置換以上されているスルホニウム塩であること好ましく、各アリール骨格がハロゲン原子、又はハロゲン原子を含む基を置換基として有するスルホニウム塩であることがより好ましく、各アリール骨格がハロゲン原子により置換されているスルホニウム塩であることが更に好ましく、クロロ基により3置換されているものが特に好ましい。
具体的には、3つのアリール骨格のそれぞれにハロゲン原子が置換されていることが好ましく、3つのアリール骨格のそれぞれにクロロ基が導入されたトリアリールスルホニウム塩構造を有するものがより好ましく、3つのアリール骨格のそれぞれにクロロ基がp位に置換されているものが特に好ましい。
The specific polymerization initiator-I in the present invention is preferably a sulfonium salt having three or more substitutions by a halogen atom, and each aryl skeleton is a sulfonium salt having a halogen atom or a group containing a halogen atom as a substituent. More preferred is a sulfonium salt in which each aryl skeleton is substituted with a halogen atom, and especially preferred is tri-substituted with a chloro group.
Specifically, each of the three aryl skeletons preferably has a halogen atom substituted, more preferably has a triarylsulfonium salt structure in which a chloro group is introduced into each of the three aryl skeletons. Particularly preferred are those in which each of the aryl skeletons has a chloro group substituted in the p-position.
特定重合開始剤−Iは、トリアリールスルホニウム塩構造を有するカチオンと、(X1)−で表されるアニオンからなり、電気的に中性となっていることが好ましい。
(X1)−で表されるアニオンとしては安定性の面から、ポリマー型アニオンが挙げられる。例えば、スルホン酸アニオン(例えば、アルキルスルホン酸アニオン、アリールスルホン酸アニオン)、ベンゾイルギ酸アニオン、PF6 -、SbF6 -、BF4 -、ClO4 -,カルボン酸アニオン(例えば、アルキルカルボン酸アニオン、アリールカルボン酸アニオン、アラルキルカルボン酸アニオン)、スルフィン酸アニオン、硫酸アニオン、ボレートアニオン、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオン等、ハロゲンアニオン、ポリマー型スルホン酸アニオン、ポリマー型カルボン酸アニオン、テトラアリールボレートアニオンが挙げられる。
これらの中でも、非求核性アニオンであることが好ましい。非求核性アニオンとは、求核反応を発現する能力が著しく低いアニオンであり、分子内求核反応による経時分解を抑制することができるアニオンである。
非求核性アニオンとしては、例えば、PF6 -、SbF6 -、BF4 -、スルホニルイミドアニオン、ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオン、テトラアリールボレートアニオンが好ましい態様として挙げられる。
The specific polymerization initiator-I is preferably composed of a cation having a triarylsulfonium salt structure and an anion represented by (X 1 ) − and is electrically neutral.
Examples of the anion represented by (X 1 ) − include a polymer type anion from the viewpoint of stability. For example, sulfonate anion (for example, alkyl sulfonate anion, aryl sulfonate anion), benzoyl formate anion, PF 6 − , SbF 6 − , BF 4 − , ClO 4 − , carboxylate anion (for example, alkyl carboxylate anion, Aryl carboxylate anion, aralkyl carboxylate anion), sulfinate anion, sulfate anion, borate anion, sulfonylimide anion, bis (alkylsulfonyl) imide anion, tris (alkylsulfonyl) methyl anion, halogen anion, polymer sulfonate anion , Polymer type carboxylate anion, and tetraarylborate anion.
Among these, non-nucleophilic anions are preferable. The non-nucleophilic anion is an anion having an extremely low ability to develop a nucleophilic reaction, and is an anion capable of suppressing degradation with time due to intramolecular nucleophilic reaction.
Preferred examples of the non-nucleophilic anion include PF 6 − , SbF 6 − , BF 4 − , sulfonylimide anion, bis (alkylsulfonyl) imide anion, tris (alkylsulfonyl) methyl anion, and tetraarylborate anion. Can be mentioned.
本発明において、一般式(I)で表されるカチオンを有するスルホニウム塩は、前記ポリマー型アニオンに、その対カチオンとして複数のトリアリールスルホニウム塩構造を有するものであってもよい。 In the present invention, the sulfonium salt having a cation represented by the general formula (I) may have a plurality of triarylsulfonium salt structures as counter cations in the polymer type anion.
アルキルスルホン酸アニオンにおけるアルキル部位はアルキル基であってもシクロアルキル基であってもよく、好ましくは炭素数1〜30のアルキル基及び炭素数3〜30のシクロアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基、ノルボニル基、ボルニル基等を挙げることができる。 The alkyl moiety in the alkyl sulfonate anion may be an alkyl group or a cycloalkyl group, and preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, such as a methyl group or an ethyl group. Group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group Tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, adamantyl group, norbornyl group, bornyl group and the like.
アリールスルホン酸アニオンにおけるアリール基としては、好ましくは炭素数6〜14のアリール基、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等を挙げることができる。 The aryl group in the aryl sulfonate anion is preferably an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, such as a phenyl group, a tolyl group, and a naphthyl group.
上記アルキルスルホン酸アニオン及びアリールスルホン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロアルキル基及びアリール基の置換基としては、例えば、ニトロ基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、シアノ基、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜5)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3〜15)、アリール基(好ましくは炭素数6〜14)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜7)、アシル基(好ましくは炭素数2〜12)、アルコキシカルボニルオキシ基(好ましくは炭素数2〜7)等を挙げることができる。各基が有するアリール基及び環構造については、置換基としてさらにアルキル基(好ましくは炭素数1〜15)を挙げることができる。 Examples of the substituent of the alkyl group, cycloalkyl group and aryl group in the alkylsulfonate anion and arylsulfonate anion include, for example, a nitro group, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), a carboxyl group, Hydroxyl group, amino group, cyano group, alkoxy group (preferably 1 to 5 carbon atoms), cycloalkyl group (preferably 3 to 15 carbon atoms), aryl group (preferably 6 to 14 carbon atoms), alkoxycarbonyl group (preferably May include 2 to 7 carbon atoms, an acyl group (preferably 2 to 12 carbon atoms), an alkoxycarbonyloxy group (preferably 2 to 7 carbon atoms), and the like. About the aryl group and ring structure which each group has, an alkyl group (preferably C1-C15) can further be mentioned as a substituent.
アルキルカルボン酸アニオンにおけるアルキル部位としては、アルキルスルホン酸アニオンおけると同様のアルキル基及びシクロアルキル基を挙げることができる。アリールカルボン酸アニオンにおけるアリール基としては、アリールスルホン酸アニオンおけると同様のアリール基を挙げることができる。アラルキルカルボン酸アニオンにおけるアラルキル基としては、好ましくは炭素数6〜12のアラルキル基、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ナフチルエチル基等を挙げることができる。 Examples of the alkyl moiety in the alkylcarboxylate anion include the same alkyl group and cycloalkyl group as in the alkylsulfonate anion. Examples of the aryl group in the arylcarboxylate anion include the same aryl groups as in the arylsulfonate anion. The aralkyl group in the aralkyl carboxylate anion is preferably an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms, such as a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, a naphthylethyl group, and the like.
上記アルキルカルボン酸アニオン、アリールカルボン酸アニオン及びアラルキルカルボン酸アニオンにおけるアルキル基、シクロアルキル基、アリール基及びアラルキル基の置換基としては、例えば、アリールスルホン酸アニオンにおけると同様のハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。 Examples of the alkyl group, cycloalkyl group, aryl group and aralkyl group substituent in the alkylcarboxylate anion, arylcarboxylate anion and aralkylcarboxylate anion include, for example, the same halogen atom, alkyl group as in the arylsulfonate anion, A cycloalkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, etc. can be mentioned.
スルホニルイミドアニオンとしては、例えば、サッカリンアニオンを挙げることができる。
ビス(アルキルスルホニル)イミドアニオン、トリス(アルキルスルホニル)メチルアニオンにおけるアルキル基は、炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基等を挙げることができる。これらのアルキル基の置換基としてはハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されたアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基等を挙げることができる。
ボレートアニオンとしては、例えば、B(n−C4H9)(C6H5)3 −を挙げることができる。
テトラアリールボレートアニオンとしては、例えば、B(C6F5)4 −、B(C6H5)4 −、B(C6H4CF3)4 −を挙げることができる。
Examples of the sulfonylimide anion include saccharin anion.
The alkyl group in the bis (alkylsulfonyl) imide anion and tris (alkylsulfonyl) methyl anion is preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, An isobutyl group, a sec-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, and the like can be given. Examples of the substituent for these alkyl groups include a halogen atom, an alkyl group substituted with a halogen atom, an alkoxy group, and an alkylthio group.
Examples of the borate anion include B (n—C 4 H 9 ) (C 6 H 5 ) 3 — .
The tetraarylborate anion, for example, B (C 6 F 5) 4 -, B (C 6 H 5) 4 -, B (C 6 H 4 CF 3) 4 - and the like.
前記カチオン、アニオンにおいて、本発明の効果である高感度化、良好なパターン形成性、及び基材である硬質表面との高い密着性を奏する上で、好ましい組み合わせとしては、カチオンとして、R1がハロゲン原子を表し、R2がハロゲン原子を表し、R3がハロゲン原子を表し、a1が0〜2であり、a2が1〜2であり、a3が1〜2であり、アニオンが、PF6 −、B(C6F5)4 −、パーフルオロアルキルスルホン酸であることが挙げられる。
また、前記アニオンが2価以上の陰イオンである場合、前記カチオンを2個以上有することができる。
The cation in the anionic, high sensitivity, which is the effect of the present invention, good patterning property, and on achieving the high adhesion to a hard surface which is a base material, a preferable combination, as the cation, R 1 is Represents a halogen atom, R 2 represents a halogen atom, R 3 represents a halogen atom, a1 is 0 to 2, a2 is 1 to 2, a3 is 1 to 2, an anion is PF 6 -, B (C 6 F 5 ) 4 -, and the like to be a perfluoroalkyl sulfonic acid.
Further, when the anion is a divalent or higher anion, it can have two or more cations.
以下に、本発明における特定重合開始剤−Iの好ましい具体例(例示化合物(A−1)〜(O−3)、(P−1)〜(P−17)、(Q−1)〜(V−16)を挙げるが、これらに限定されるものではない。なお、例示化合物(P−1)〜(P−17)はポリマー型アニオンを有する化合物の例である。 Specific preferred examples of specific polymerization initiator-I in the present invention (Exemplary compounds (A-1) to (O-3), (P-1) to (P-17), (Q-1) to (Q V-16), but not limited to these, Exemplified compounds (P-1) to (P-17) are examples of compounds having a polymer type anion.
本発明における特定重合開始剤−Iの合成方法は、例えば、J.Amer.Chem.Soc.第112巻(16)、1990年;pp.6004−6015、J.Org.Chem.1988年;pp.5571−5573、WO02/081439A1パンフレット、或いは欧州特許(EP)第1113005号明細書等に記載の方法により容易に合成することが可能である。
以下に、前記具体例の合成例を挙げて詳細に説明する。
The method for synthesizing the specific polymerization initiator-I in the present invention is described, for example, in J. Org. Amer. Chem. Soc. 112 (16), 1990; 6004-6015, J.A. Org. Chem. 1988; It can be easily synthesized by the methods described in 5571-5573, WO02 / 081439A1 pamphlet, or European Patent (EP) No. 1113005.
Hereinafter, a synthesis example of the specific example will be described in detail.
〔合成例1:例示化合物(B−4)の合成〕
1.トリス(4−クロロフェニル)スルホニウムブロミドの合成
窒素雰囲気下、ジ(4−クロロフェニル)スルホキシド16.3g(0.06mol)をジクロロメタン250mlに溶解し、0〜5℃でトリメチルクロロシラン10.8g(0.10mol)を滴下し、0℃で30分攪拌後、反応容器を0〜10℃の氷水で冷しながら、4−ブロモクロロベンゼン(0.18mol)から常法により調製されたグリニヤール試薬のテトラヒドロフラン(THF)溶液200gを30分で滴下した。0〜10℃で1時間攪拌、室温で1時間攪拌した後、反応溶液を12% 臭化水素水溶液250ml、及び氷の入った水溶液へゆっくり投入し、ジクロロメタン250mlで抽出を行い、硫酸ナトリウムで乾燥を行った。
溶媒を除去し、メタノール100mlを加え、30分攪拌すると、固体が析出する。固体を濾過により取り除き、濾液を濃縮し、更に酢酸エチル100mlで2回洗浄し、還流下、酢酸エチル中で固体化させ、白色固体(トリス(4−クロロフェニル)スルホニウムブロミド)12.0g(44%)を得た。
2.例示化合物(B−4)の合成
ヘキサフルオロリン酸カリウム塩4.95gを蒸留水100mlに溶解した水溶液に、前記のようにして得たトリス(4−クロロフェニル)スルホニウムブロミド10.0gをメタノール50mlに溶解した溶液を投入し、1時間攪拌する。析出した結晶を、濾過し、40℃で6時間真空乾燥することにより、8.65g(収率70.2%)の固体が得られる。この固体の構造をNMRにより確認したところ、例示化合物(B−4)であることが確認された。
[Synthesis Example 1: Synthesis of Exemplified Compound (B-4)]
1. Synthesis of tris (4-chlorophenyl) sulfonium bromide In a nitrogen atmosphere, 16.3 g (0.06 mol) of di (4-chlorophenyl) sulfoxide was dissolved in 250 ml of dichloromethane, and 10.8 g (0.10 mol) of trimethylchlorosilane at 0 to 5 ° C. ) And stirred at 0 ° C. for 30 minutes, while the reaction vessel was cooled with 0-10 ° C. ice water, the Grignard reagent tetrahydrofuran (THF) prepared in a conventional manner from 4-bromochlorobenzene (0.18 mol). 200 g of the solution was added dropwise over 30 minutes. After stirring at 0-10 ° C. for 1 hour and at room temperature for 1 hour, the reaction solution was slowly poured into a 12% aqueous solution of hydrogen bromide and an aqueous solution containing ice, extracted with 250 ml of dichloromethane, and dried over sodium sulfate. Went.
Remove the solvent, add 100 ml of methanol and stir for 30 minutes to precipitate a solid. The solid was removed by filtration and the filtrate was concentrated, further washed twice with 100 ml of ethyl acetate, solidified in ethyl acetate under reflux, and 12.0 g (44%) of a white solid (tris (4-chlorophenyl) sulfonium bromide). )
2. Synthesis of Exemplary Compound (B-4) In an aqueous solution in which 4.95 g of hexafluorophosphate potassium salt was dissolved in 100 ml of distilled water, 10.0 g of tris (4-chlorophenyl) sulfonium bromide obtained as described above was added to 50 ml of methanol. Charge the dissolved solution and stir for 1 hour. The precipitated crystals are filtered and vacuum dried at 40 ° C. for 6 hours to obtain 8.65 g (yield 70.2%) of a solid. When the structure of this solid was confirmed by NMR, it was confirmed to be the exemplified compound (B-4).
〔合成例2:例示化合物(B−31)の合成〕
前記例示化合物(B−4)の合成において、ヘキサフルオロリン酸カリウム塩の代わりに、テトラキス(ペンタフルオロフェニルボレート)カリウム塩を使用した以外は、例示化合物(B−4)と同様にして例示化合物(B−31)を得た。この固体の構造をNMRにより確認したところ、例示化合物(B−31)であることが確認された。
[Synthesis Example 2: Synthesis of Exemplary Compound (B-31)]
Exemplified compound in the same manner as Exemplified compound (B-4) except that tetrakis (pentafluorophenylborate) potassium salt was used instead of hexafluorophosphate potassium salt in the synthesis of exemplified compound (B-4). (B-31) was obtained. When the structure of this solid was confirmed by NMR, it was confirmed to be the exemplified compound (B-31).
〔合成例3:例示化合物(B−32)の合成〕
前記例示化合物(B−4)の合成において、ヘキサフルオロリン酸カリウム塩の代わりに、テトラキス[3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ボレートナトリウム塩を使用した以外は、例示化合物(B−4)と同様にして例示化合物(B−32)を得た。この固体の構造をNMRにより確認したところ、例示化合物(B−32)であることが確認された。
[Synthesis Example 3: Synthesis of Exemplary Compound (B-32)]
Except for using tetrakis [3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl] borate sodium salt instead of hexafluorophosphate potassium salt in the synthesis of the exemplary compound (B-4), the exemplary compound (B- Exemplified compound (B-32) was obtained in the same manner as 4). When the structure of this solid was confirmed by NMR, it was confirmed to be the exemplified compound (B-32).
〔合成例4:例示化合物(I−2)の合成〕
化合物(B−4)の合成において、ジ(4−クロロフェニル)スルホキシドの代わりに、ジ(4−トリフルオロメチルフェニル)を使用した以外は、例示化合物(B−4)と同様にして例示化合物(I−2)を得た。この固体の構造をNMRにより確認したところ、例示化合物(I−2)であることが確認された。
[Synthesis Example 4: Synthesis of Exemplary Compound (I-2)]
Exemplified compound (B-4) was synthesized in the same manner as exemplified compound (B-4) except that di (4-trifluoromethylphenyl) was used instead of di (4-chlorophenyl) sulfoxide in the synthesis of compound (B-4). I-2) was obtained. When the structure of this solid was confirmed by NMR, it was confirmed to be Exemplified Compound (I-2).
〔合成例5:例示化合物(B−17)の合成〕
2−ナフタレンスルホン酸ナトリウム塩4.60gを蒸留水100mlに溶解した水溶液に、トリス(4−クロロフェニル)スルホニウム ブロミド4.46gをジクロロメタン50mlに溶解した溶液を投入し、1時間攪拌する。有機層を抽出し、有機層を水100mlで洗浄する。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥後、有機層を濃縮し、濃縮した有機層に酢酸エチル100mlを投入し、還流下で30分攪拌する。冷却後、酢酸エチルで洗浄しながら、濾過し、40℃で6時間真空乾燥することにより、酢酸エチルを5.7質量%含む5.07g(収率88%)の固体が得られた。この固体の構造をNMRにより確認したところ、例示化合物(B−17)であることが確認された。
[Synthesis Example 5: Synthesis of Exemplary Compound (B-17)]
A solution prepared by dissolving 4.46 g of tris (4-chlorophenyl) sulfonium bromide in 50 ml of dichloromethane is added to an aqueous solution obtained by dissolving 4.60 g of 2-naphthalenesulfonic acid sodium salt in 100 ml of distilled water, followed by stirring for 1 hour. The organic layer is extracted and the organic layer is washed with 100 ml of water. After drying the organic layer with sodium sulfate, the organic layer is concentrated, and 100 ml of ethyl acetate is added to the concentrated organic layer and stirred for 30 minutes under reflux. After cooling, the mixture was filtered while washing with ethyl acetate, and vacuum dried at 40 ° C. for 6 hours to obtain 5.07 g (yield 88%) of a solid containing 5.7% by mass of ethyl acetate. When the structure of this solid was confirmed by NMR, it was confirmed to be the exemplified compound (B-17).
〔合成例6:例示化合物(Q−4)の合成〕
前記例示化合物(B−4)の合成において、4−ブロモクロロベンゼンの代わりに、1−ブロモー3,5−ジクロロベンゼンを使用した以外は、例示化合物(B−4)と同様にして合成を行った。得られた固体の構造をNMRにより確認したところ、例示化合物(Q−4)であることが確認された。
[Synthesis Example 6: Synthesis of Exemplified Compound (Q-4)]
In the synthesis of the exemplary compound (B-4), the synthesis was performed in the same manner as the exemplary compound (B-4) except that 1-bromo-3,5-dichlorobenzene was used instead of 4-bromochlorobenzene. . When the structure of the obtained solid was confirmed by NMR, it was confirmed to be the exemplified compound (Q-4).
〔合成例7:例示化合物(R−4)の合成〕
前記例示化合物(B−4)の合成において、4−ブロモクロロベンゼンの代わりに、1−ブロモー3,5−ビストリフルオロメチルベンゼンを使用した以外は、例示化合物(B−4)と同様にして合成を行った。得られた固体の構造をNMRにより確認したところ、例示化合物(R−4)であることが確認された。
[Synthesis Example 7: Synthesis of Exemplified Compound (R-4)]
In the synthesis of the exemplary compound (B-4), the synthesis was performed in the same manner as the exemplary compound (B-4) except that 1-bromo-3,5-bistrifluoromethylbenzene was used instead of 4-bromochlorobenzene. went. When the structure of the obtained solid was confirmed by NMR, it was confirmed to be the exemplified compound (R-4).
以上、特定重合開始剤−Iの具体的な合成例1〜7を述べたが、上記に挙げた以外の他の特定重合開始剤も、上記と同様にして合成することができる。 The specific synthesis examples 1 to 7 of the specific polymerization initiator-I have been described above, but other specific polymerization initiators other than those listed above can be synthesized in the same manner as described above.
[一般式(II)で表されるスルホニウム塩]
特定重合開始剤−IIは、下記一般式(II)で表される構造を有する重合開始剤であり、該構造には電子吸引性基を置換基として有するアリール骨格を一つ以上有する。
[Sulfonium salt represented by general formula (II)]
The specific polymerization initiator-II is a polymerization initiator having a structure represented by the following general formula (II), and the structure has one or more aryl skeletons each having an electron-withdrawing group as a substituent.
一般式(II)中、R4、R5、及びR6はそれぞれ独立に置換基を表し、R4、R5、及びR6の少なくとも1つは電子吸引性基を表し、a4は0〜5の整数を表し、a5、及びa6はそれぞれ独立に0〜4の整数を表し、a4〜a6のすべてが0を表すことはない。(X1)−は陰イオンを表す。a4、a5、又はa6が2以上の整数を表す場合、複数存在するR4、R5、又はR6は同一でもよく異なっていてもよい。 In general formula (II), R 4 , R 5 , and R 6 each independently represent a substituent, at least one of R 4 , R 5 , and R 6 represents an electron-withdrawing group; 5 represents an integer of 5, a5 and a6 each independently represent an integer of 0 to 4, and all of a4 to a6 do not represent 0. (X 1 ) − represents an anion. When a4, a5, or a6 represents an integer of 2 or more, a plurality of R 4 , R 5 , or R 6 may be the same or different.
特定重合開始剤−II中のR4、R5、R6、及び(X1)−で表される陰イオン(アニオン)は、前記特定重合開始剤−I中のR1、R2、R3、及び(X1)−で表される陰イオンと同義であり、それぞれの好ましい態様、電子吸引性基の置換位置、個数、ハメット値、及び陰イオンも同じ態様を表す。 The anion (anion) represented by R 4 , R 5 , R 6 , and (X 1 ) − in the specific polymerization initiator-II is R 1 , R 2 , R in the specific polymerization initiator-I. 3 and (X 1 ) − are the same as the anion represented by ( − ), and each preferred embodiment, the substitution position of the electron-withdrawing group, the number, the Hammett value, and the anion also represent the same embodiment.
一般式(II)中のR4、R5、及びR6を有する構造で表されるカチオン、(X1)−で表されるアニオンにおいて、本発明の効果である高感度化、良好なパターン形成性、及び基材である硬質表面との高い密着性を奏する上で、好ましい組み合わせとしては、カチオンとして、R4がハロゲン原子を表し、R5がハロゲン原子を表し、R6がハロゲン原子を表し、a4が0〜2であり、a5が1〜2であり、a6が1〜2であり、アニオンが、PF6 -、B(C6F5)4 -、パーフルオロアルキルスルホン酸であることが挙げられる。
また、前記アニオンが2価以上の陰イオンである場合、前記カチオンを2個以上有することができる。
In the cation represented by the structure having R 4 , R 5 and R 6 in the general formula (II), and the anion represented by (X 1 ) − , high sensitivity and good pattern which are the effects of the present invention In terms of formability and high adhesion to a hard surface as a substrate, a preferred combination is that, as a cation, R 4 represents a halogen atom, R 5 represents a halogen atom, and R 6 represents a halogen atom. A4 is 0-2, a5 is 1-2, a6 is 1-2, and the anion is PF 6 − , B (C 6 F 5 ) 4 − , perfluoroalkylsulfonic acid. Can be mentioned.
Further, when the anion is a divalent or higher anion, it can have two or more cations.
以下に、本発明における特定重合開始剤−IIのカチオンの好ましい具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。 Although the preferable specific example of the cation of the specific polymerization initiator-II in this invention is given to the following, it is not limited to these.
以下に、本発明における特定重合開始剤−IIのアニオンの好ましい具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。 Although the preferable specific example of the anion of the specific polymerization initiator-II in this invention is given to the following, it is not limited to these.
上記カチオン、及びアニオンは、いずれの組み合わせでも使用することができ、目的に応じて、適宜選択することができる。 The above cations and anions can be used in any combination and can be appropriately selected according to the purpose.
以下に、本発明における特定重合開始剤−IIの好ましい具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。 Although the preferable specific example of specific polymerization initiator-II in this invention is given to the following, it is not limited to these.
本発明における特定重合開始剤−IIは、以下のような方法で合成される。一般式(I−2)で表される化合物のカチオンを有するスルホニウム塩は環状スルフィド化合物をハロゲン化剤でハロゲンを導入し、過酸化水素で酸化してスルホキシドとし、ジフェニルスルホキシド化合物を酸触媒の存在下反応させ、トリフェニルスルホニウム塩構造を合成する。その後、所望のアニオンに塩交換することによって、特定重合開始剤−IIを合成することができる。
以下に、前記具体例の合成例を挙げて詳細に説明する。
The specific polymerization initiator-II in the present invention is synthesized by the following method. In the sulfonium salt having a cation of the compound represented by the general formula (I-2), a cyclic sulfide compound is introduced with a halogen with a halogenating agent, oxidized with hydrogen peroxide to form a sulfoxide, and the diphenyl sulfoxide compound is present in the presence of an acid catalyst. The reaction is carried out to synthesize a triphenylsulfonium salt structure. Then, specific polymerization initiator-II is compoundable by carrying out salt exchange to the desired anion.
Hereinafter, a synthesis example of the specific example will be described in detail.
〔スルホニウム塩Bの合成〕
−2,8−ジクロロジベンゾチオフェンオキシドの合成−
2,8−ジクロロジベンゾチオフェン7.3gに塩化メチレン150ml、トリフルオロメタンスルホン酸100mlを加え、0℃で撹拌した。30w%の過酸化水素水3.3gを10分かけて滴下し、0℃から室温に昇温した。室温で1時間攪拌後、氷水200mlへ投入し、塩化メチレン100mlで抽出し、さらに水層を塩化メチレン50mで2回抽出し、その後、飽和食塩水で洗浄した。該有機層を濃縮し、生じた固体をメタノール100mlで1時間懸濁させた。ろ過後、得られた結晶を真空乾燥することで2,8−ジクロロベンゾチオフェンオキシドが7.1g(収率92%)で得られた。
[Synthesis of sulfonium salt B]
-Synthesis of 2,8-dichlorodibenzothiophene oxide-
To 7.3 g of 2,8-dichlorodibenzothiophene, 150 ml of methylene chloride and 100 ml of trifluoromethanesulfonic acid were added and stirred at 0 ° C. 3.3 g of 30 w% hydrogen peroxide solution was added dropwise over 10 minutes, and the temperature was raised from 0 ° C. to room temperature. After stirring at room temperature for 1 hour, the mixture was poured into 200 ml of ice water, extracted with 100 ml of methylene chloride, and the aqueous layer was extracted twice with 50 m of methylene chloride, and then washed with saturated brine. The organic layer was concentrated, and the resulting solid was suspended in 100 ml of methanol for 1 hour. After filtration, the obtained crystal was vacuum-dried to obtain 7.1 g (yield 92%) of 2,8-dichlorobenzothiophene oxide.
2,8−ジクロロジベンゾチオフェンオキシド1.5g、クロロベンゼン10mlを加え撹拌した。塩化アルミ2.2gを加え、内温133℃で6時間撹拌した。その後、氷水50mlへ投入し、酢酸エチル20mlで抽出し、さらに水層を酢酸エチル20mlで2回抽出し、その後、飽和食塩水で洗浄した。該有機層を濃縮し、アセトン50mlを加え、0.5N KPF6溶液90mlにゆっくりと滴下した。その後、室温で1時間撹拌し
、生じた固体をろ過した。さらに、水50mlで2回洗浄を行い、イソプロパノールで再結晶を行うことで下記のスルホニウム塩Bが1.5g(収率53%)で得られた。
1.5 g of 2,8-dichlorodibenzothiophene oxide and 10 ml of chlorobenzene were added and stirred. 2.2 g of aluminum chloride was added and stirred at an internal temperature of 133 ° C. for 6 hours. Thereafter, the mixture was poured into 50 ml of ice water, extracted with 20 ml of ethyl acetate, and the aqueous layer was further extracted twice with 20 ml of ethyl acetate, and then washed with saturated brine. The organic layer was concentrated, 50 ml of acetone was added, and the solution was slowly added dropwise to 90 ml of 0.5N KPF 6 solution. Then, it stirred at room temperature for 1 hour and produced | generated solid was filtered. Furthermore, after washing twice with 50 ml of water and recrystallizing with isopropanol, 1.5 g (yield 53%) of the following sulfonium salt B was obtained.
得られたスルホニウム塩Bの構造をNMRにて確認した。
NMR 400MHz DMSO−d6 7.68(s,4H);7.88(d,2H,J=8.8);8.40(d,2H,J=8.8);8.80(s,2H)であった。
The structure of the obtained sulfonium salt B was confirmed by NMR.
NMR 400 MHz DMSO-d6 7.68 (s, 4H); 7.88 (d, 2H, J = 8.8); 8.40 (d, 2H, J = 8.8); 8.80 (s, 2H).
−スルホニウム塩Cの合成−
2,8−ジクロロジベンゾチオフェンオキシド1.8gをトルエン50mlに加え撹拌した。0℃で維持し、ここにトリフルオロ酢酸無水物2.7gをゆっくりと滴下し、0℃で30分撹拌後、ノナフルオロブタンスルホン酸3.6gをゆっくりと滴下後、0℃で3時間撹拌し、その後、水50mlへ投入し、トルエン20mlで抽出し、さらに水層をトルエン20mlで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄した。該有機層を濃縮し、N−メチルピロリドン30mlを加え、0.5N KPF6溶液90mlにゆっくりと滴下した
。その後、室温で1時間撹拌し、生じた固体をろ過し、さらに水50mlで2回洗浄を行い、さらにアセトニトリルで再結晶を行うことで下記スルホニウム塩Eが1.7g(収率52%)で得られた。
-Synthesis of sulfonium salt C-
1.8 g of 2,8-dichlorodibenzothiophene oxide was added to 50 ml of toluene and stirred. Maintained at 0 ° C., 2.7 g of trifluoroacetic anhydride was slowly added dropwise thereto, stirred at 0 ° C. for 30 minutes, 3.6 g of nonafluorobutanesulfonic acid was slowly added dropwise, and stirred at 0 ° C. for 3 hours. Then, it was poured into 50 ml of water, extracted with 20 ml of toluene, and the aqueous layer was further extracted with 20 ml of toluene. The organic layer was washed with saturated brine. The organic layer was concentrated, 30 ml of N-methylpyrrolidone was added, and the solution was slowly added dropwise to 90 ml of 0.5N KPF6 solution. Thereafter, the mixture was stirred at room temperature for 1 hour, and the resulting solid was filtered, further washed twice with 50 ml of water, and further recrystallized with acetonitrile, whereby 1.7 g of the following sulfonium salt E (yield 52%) was obtained. Obtained.
得られたスルホニウム塩Cの構造をNMRにて確認した。
NMR 400MHz DMSO−d6 2.34(s,3H);7.40(d,2H
,J=8.4);7.54(d,2H,J=8.4);7.86(d,2H,J=8.4);8.36(d,2H,J=8.4);8.79(s,2H,)であった。
The structure of the obtained sulfonium salt C was confirmed by NMR.
NMR 400 MHz DMSO-d 6 2.34 (s, 3H); 7.40 (d, 2H)
, J = 8.4); 7.54 (d, 2H, J = 8.4); 7.86 (d, 2H, J = 8.4); 8.36 (d, 2H, J = 8. 4); 8.79 (s, 2H,).
−スルホニウム塩Dの合成−
2,8−ジクロロジベンゾチオフェンオキシドの合成法において、2,8−ジクロロベンゾチオフェンの代わりに2,8−ジブロモジベンゾチオフェン(東京化成製)を用い、さらにスルホニウム塩Cと同様の合成法により、スルホニウム塩Dが1.2g(収率65%)得られた。
-Synthesis of sulfonium salt D-
In the synthesis method of 2,8-dichlorodibenzothiophene oxide, instead of 2,8-dichlorobenzothiophene, 2,8-dibromodibenzothiophene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was used, and further, by the same synthesis method as sulfonium salt C, sulfonium 1.2 g (yield 65%) of salt D was obtained.
得られたスルホニウム塩Dの構造をNMRにて確認した。 The structure of the obtained sulfonium salt D was confirmed by NMR.
−スルホニウム塩Eの合成−
2,8−ジクロロベンゾチオフェンオキシドの合成法で2,8−ジクロロジベンゾチオフェンの代わりに2,8−ジブロモジベンゾチオフェン(東京化成製)を用い、さらにスルホニウム塩Bと同様の合成法でスルホニウム塩Eが1.5g(収率60%)得られた。
-Synthesis of sulfonium salt E-
In the synthesis method of 2,8-dichlorobenzothiophene oxide, 2,8-dibromodibenzothiophene (manufactured by Tokyo Kasei) is used in place of 2,8-dichlorodibenzothiophene, and sulfonium salt E is synthesized by the same synthesis method as sulfonium salt B. 1.5 g (yield 60%) was obtained.
得られたスルホニウム塩Eの構造をNMRにて確認した。 The structure of the obtained sulfonium salt E was confirmed by NMR.
−スルホニウム塩Fの合成−
2,8−ジクロロジベンゾチオフェンオキシドの合成法で2,8−ジクロロジベンゾチオフェンの代わりに2−クロロジベンゾチオフェン(Bull. Chem. Soc. Jpn. 1981, 54, 2374-2378に記載の方法で合成)を用い、さらにスルホニウム塩Bと同様の合成法でスルホニウム塩Fが1.2g(収率40%)得られた。
-Synthesis of sulfonium salt F-
In the method of synthesizing 2,8-dichlorodibenzothiophene oxide, instead of 2,8-dichlorodibenzothiophene, 2-chlorodibenzothiophene (synthesized by the method described in Bull. Chem. Soc. Jpn. 1981, 54, 2374-2378) In addition, 1.2 g (yield 40%) of sulfonium salt F was obtained by the same synthesis method as sulfonium salt B.
得られたスルホニウム塩Fの構造をNMRにて確認した。 The structure of the obtained sulfonium salt F was confirmed by NMR.
以上、特定重合開始剤−IIの具体的な合成例を述べたが、上記に挙げた以外の他の特定重合開始剤も、上記と同様にして合成することができる。 The specific synthesis example of the specific polymerization initiator-II has been described above, but other specific polymerization initiators other than those listed above can be synthesized in the same manner as described above.
特定重合開始剤−I、及び特定重合開始剤−IIで表される化合物の中で、特に好ましい態様(例示化合物1〜例示化合物6)を以下に示す。 Among the compounds represented by specific polymerization initiator-I and specific polymerization initiator-II, particularly preferred embodiments (Exemplary Compound 1 to Exemplary Compound 6) are shown below.
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物において、特定重合開始剤−I、及び特定重合開始剤−IIを、単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。 In the curable composition for a color filter of the present invention, the specific polymerization initiator-I and the specific polymerization initiator-II may be used alone or in combination of two or more.
本発明において、特定重合開始剤−I、及び/又は特定重合開始剤−IIの含有量は、本発明のカラーフィルタ用硬化組成物の全質量に対して、好ましくは0.01質量%〜30質量%、より好ましくは0.5質量%〜20質量%の範囲で含有されるのが適当である。また、特定重合開始剤−I、及び特定重合開始剤−IIを併用する場合、その質量比は、10:1〜1:10が好ましく、5:1〜1:5がより好ましい。特定重合開始剤−I、及び/又は特定重合開始剤−IIは、後述する増感剤に対して、質量比で、(特定重合開始剤−I、及び/又は特定重合開始剤−II):増感剤=200:1〜1:200の量で含まれることが好ましく、50:1〜1:50がより好ましく、20:1〜1:5がさらに好ましい。 In the present invention, the content of the specific polymerization initiator-I and / or the specific polymerization initiator-II is preferably 0.01% by mass to 30% with respect to the total mass of the color filter curable composition of the present invention. It is suitable to contain in the range of 0.5% by mass, more preferably 0.5% by mass to 20% by mass. Further, when the specific polymerization initiator-I and the specific polymerization initiator-II are used in combination, the mass ratio is preferably 10: 1 to 1:10, and more preferably 5: 1 to 1: 5. Specific polymerization initiator-I and / or specific polymerization initiator-II are in a mass ratio with respect to the sensitizer described later (specific polymerization initiator-I and / or specific polymerization initiator-II): It is preferable that the sensitizer is contained in an amount of 200: 1 to 1: 200, more preferably 50: 1 to 1:50, and still more preferably 20: 1 to 1: 5.
−他の重合開始剤−
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、前記特定重合開始剤−I、又は特定重合開始剤−IIに加えて、他の公知の重合開始剤を併用することができる。併用可能な他の公知の重合開始剤としては、例えば、放射線硬化型のカラーフィルタ用硬化性組成物に用いられる公知のラジカル重合、若しくは、カチオン重合の光重合開始剤が挙げられる。本発明に併用可能な他の光重合開始剤は、光の作用、又は、増感剤の電子励起状態との相互作用を経て、化学変化を生じ、ラジカル、酸及び塩基のうちの少なくともいずれか1種を生成する化合物である。具体的な、光重合開始剤は、当業者間で公知のものを制限なく使用できる。具体的には、例えば、 Bruce M. Monroeら著、Chemical Revue,93,435 (1993). や、R.S.Davidson著、Journal of Photochemistry and biology A :Chemistry,73.81(1993).や、J. P. Faussier "Photoinitiated Polymerization-Theory and Applications" :Rapra Review vol.9, Report, Rapra Technology(1998). や、M.Tsunooka et al.,Prog.Polym.Sci.,21,1(1996). に多く、記載されている。また、(有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版(1993年)、187〜192ページ参照)に化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が多く、記載されている。さらには、F. D.Saeva,Topics in Current Chemistry,156,59(1990).、G. G. Maslak, Topics in Current Chemistry, 168, 1 (1993).、H. B. Shuster et al, JACS, 112, 6329(1990).、I. D. F.Eaton et al, JACS, 102, 3298(1980). 等に記載されているような、増感剤の電子励起状態との相互作用を経て、酸化的もしくは還元的に結合解裂を生じる化合物群も知られる。
-Other polymerization initiators-
In addition to the specific polymerization initiator-I or the specific polymerization initiator-II, the curable composition for a color filter of the present invention includes other known polymerization initiators as long as the effects of the present invention are not impaired. Can be used together. Examples of other known polymerization initiators that can be used in combination include known radical polymerization or cationic polymerization photopolymerization initiators used in radiation-curable color filter curable compositions. Other photopolymerization initiators that can be used in combination with the present invention undergo a chemical change through the action of light or interaction with the electronically excited state of the sensitizer, and are at least one of radicals, acids, and bases. A compound that produces one species. As the specific photopolymerization initiator, those known to those skilled in the art can be used without limitation. Specifically, for example, Bruce M. et al. Monroe et al., Chemical Review, 93, 435 (1993). R. S. By Davidson, Journal of Photochemistry and biologic A: Chemistry, 73.81 (1993). J. P. Fausier "Photoinitiated Polymerization-Theory and Applications": Rapra Review vol. 9, Report, Rapra Technology (1998). M. Tsunooka et al. , Prog. Polym. Sci. , 21, 1 (1996). Many are described. In addition, there are many chemical amplification type photoresists and compounds used for cationic photopolymerization described in (Organic Electronics Materials Study Group, “Organic Materials for Imaging”, Bunshin Publishing (1993), pages 187-192). Has been. Further, F.I. D. Saeva, Topics in Current Chemistry, 156, 59 (1990). G. G. Maslak, Topics in Current Chemistry, 168, 1 (1993). H., et al. B. Shuster et al, JACS, 112, 6329 (1990). , I. D. F. Eaton et al, JACS, 102, 3298 (1980). A group of compounds that undergo oxidative or reductive bond cleavage through interaction with the electronically excited state of the sensitizer as described in the above.
−ラジカル重合開始剤−
本発明において、前記特定重合開始剤−I、又は特定重合開始剤−IIと併用可能なラジカル重合開始剤としては(a)芳香族ケトン類、(b)芳香族オニウム塩化合物、(c)有機過酸化物、(d)チオ化合物、(e)ヘキサアリールビイミダゾール化合物、(f)ケトオキシムエステル化合物、(g)ボレート化合物、(h)アジニウム化合物、(i)メタロセン化合物、(j)活性エステル化合物、(k)炭素ハロゲン結合を有する化合物、並びに(l)アルキルアミン化合物等が好ましく挙げられる。これらのラジカル重合開始剤は、上記(a)〜(l)の化合物を単独若しくは組み合わせて使用してもよい。本発明におけるラジカル重合開始剤は単独若しくは2種以上の併用によって好適に用いられる。
-Radical polymerization initiator-
In the present invention, the radical polymerization initiator that can be used in combination with the specific polymerization initiator-I or the specific polymerization initiator-II includes (a) aromatic ketones, (b) aromatic onium salt compounds, and (c) organic. Peroxide, (d) thio compound, (e) hexaarylbiimidazole compound, (f) ketoxime ester compound, (g) borate compound, (h) azinium compound, (i) metallocene compound, (j) active ester Preferred examples include compounds, (k) compounds having a carbon halogen bond, and (l) alkylamine compounds. These radical polymerization initiators may be used alone or in combination with the above compounds (a) to (l). The radical polymerization initiator in the present invention is preferably used alone or in combination of two or more.
−カチオン重合開始剤−
本発明において、前記特定重合開始剤−I、又は特定重合開始剤−IIと併用可能なカチオン重合開始剤(光酸発生剤)としては、例えば、化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物が好ましく挙げられる(有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」、ぶんしん出版(1993年)、187〜192ページ参照)。本発明に好適なカチオン重合開始剤の例を以下に挙げる。
第1に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のB(C6F5)4 −、PF6 −、AsF6 −、SbF6 −、CF3SO3 −塩を挙げることができる。第2に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることができる。第3に、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物も用いることができる。第4に、鉄アレン錯体を挙げることができる。
上述した他の重合開始剤を併用する場合、これらの含有量は、カラーフィルタ用硬化性組成物の全質量に対し、好ましくは0.01〜20質量%、より好ましくは0.5〜10質量%の範囲で含有されるのが好ましい。
-Cationic polymerization initiator-
In the present invention, the cationic polymerization initiator (photoacid generator) that can be used in combination with the specific polymerization initiator-I or the specific polymerization initiator-II is used for, for example, a chemically amplified photoresist or photocationic polymerization. (Refer to the organic electronics materials study group, “Organic materials for imaging”, Bunshin Publishing (1993), pages 187 to 192). Examples of the cationic polymerization initiator suitable for the present invention are listed below.
First, mention may be made of B (C 6 F 5 ) 4 − , PF 6 − , AsF 6 − , SbF 6 − and CF 3 SO 3 − salts of aromatic onium compounds such as diazonium, ammonium, iodonium and phosphonium. it can. Secondly, sulfonated products that generate sulfonic acid can be mentioned. Thirdly, a halide that generates hydrogen halide can also be used. Fourthly, an iron allene complex can be mentioned.
When other polymerization initiators described above are used in combination, the content thereof is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, based on the total mass of the curable composition for color filters. It is preferable to contain in the range of%.
(B)光重合性化合物
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物は(B)光重合性化合物を含有する。
本発明における光重合性化合物としては、ラジカル重合性化合物、又は、カチオン重合性化合物が挙げられる。ラジカル重合性化合物としては、例えば、特開平7−159983号、特公平7−31399号、特開平8−224982号、特開平10−863号、特開平9−134011号等の各公報に記載されている光重合性組成物に用いられる光硬化型の重合性化合物が挙げられる。カチオン重合性化合物としては、例えば、カチオン重合系の光硬化性樹脂に適用される重合性化合物が知られており、例えば、400nm以上の可視光波長域に増感された光カチオン重合系の光硬化性樹脂に適用される重合性化合物として、特開平6−43633号、特開平8−324137号の各公報等に記載される重合性化合物が挙げられる。
以下、本発明に用いうるラジカル重合性化合物及びカチオン重合性化合物について、より詳細に説明する。
(B) Photopolymerizable compound The curable composition for a color filter of the present invention contains (B) a photopolymerizable compound.
Examples of the photopolymerizable compound in the present invention include a radical polymerizable compound or a cationic polymerizable compound. Examples of the radical polymerizable compound are described in JP-A-7-159983, JP-B-7-31399, JP-A-8-224982, JP-A-10-863, JP-A-9-134011 and the like. And a photocurable polymerizable compound used in the photopolymerizable composition. As the cationic polymerizable compound, for example, a polymerizable compound applied to a cationic polymerization type photocurable resin is known. For example, photocationic polymerization type light sensitized to a visible light wavelength region of 400 nm or more is used. Examples of the polymerizable compound applied to the curable resin include polymerizable compounds described in JP-A-6-43633 and JP-A-8-324137.
Hereinafter, the radically polymerizable compound and the cationically polymerizable compound that can be used in the present invention will be described in more detail.
(B−1)ラジカル重合性化合物
ラジカル重合性化合物は、ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合物であり、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であればどのようなものでもよく、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を持つものが含まれる。ラジカル重合性化合物は1種のみ用いてもよく、また目的とする特性を向上するために任意の比率で2種以上を併用してもよい。また、単官能化合物よりも官能基を2つ以上持つ多官能化合物の方が好ましい。更に好ましくは多官能化合物を2種以上併用して用いることが、反応性、物性などの性能を制御する上で好ましい。
(B-1) Radical polymerizable compound The radical polymerizable compound is a compound having an ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization and having at least one ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization in the molecule. Any type may be used, including those having chemical forms such as monomers, oligomers, and polymers. Only one kind of radically polymerizable compound may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination at an arbitrary ratio in order to improve desired properties. In addition, a polyfunctional compound having two or more functional groups is preferable to a monofunctional compound. More preferably, two or more polyfunctional compounds are used in combination for controlling performance such as reactivity and physical properties.
ラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を有する重合性化合物の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸及びそれらの塩、エチレン性不飽和基を有する無水物、アクリロニトリル、スチレン、更に種々の不飽和ポリエステル、不飽和ポリエーテル、不飽和ポリアミド、不飽和ウレタン等のラジカル重合性化合物が挙げられる。
具体的には、2−エチルヘキシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、カルビトールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、エ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、トリエチ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、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、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート、N−メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、エポキシアクリレート等のアクリル酸誘導体、メチルメタクリレート、n−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、ラウリルメタクリレート、アリルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ジメチルアミノメチルメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、エ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、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、トリメチロールエタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン等のメタクリル誘導体、その他、アリルグリシジルエーテル、ジアリルフタレート、トリアリルトリメリテート等のアリル化合物の誘導体が挙げられ、更に具体的には、山下晋三編、「架橋剤ハンドブック」、(1981年、大成社);加藤清視編、「UV・EB硬化ハンドブック(原料編)」(1985年、高分子刊行会);ラドテック研究会編、「UV・EB硬化技術の応用と市場」、79頁、(1989年、シーエムシー);滝山栄一郎著、「ポリエステル樹脂ハンドブック」、(1988年、日刊工業新聞社)等に記載の市販品若しくは業界で公知のラジカル重合性乃至架橋性のモノマー、オリゴマー及びポリマーを用いることができる。
Examples of the polymerizable compound having an ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization include unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, and salts thereof, Examples thereof include radically polymerizable compounds such as anhydrides having a saturated group, acrylonitrile, styrene, various unsaturated polyesters, unsaturated polyethers, unsaturated polyamides, and unsaturated urethanes.
Specifically, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, butoxyethyl acrylate, carbitol acrylate, cyclohexyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, benzyl acrylate, bis (4-acryloxypolyethoxyphenyl) propane, neopentyl glycol Diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol Tetraacrylate, dipentaery Acrylic acid derivatives such as lithol tetraacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylol methane tetraacrylate, oligoester acrylate, N-methylol acrylamide, diacetone acrylamide, epoxy acrylate, methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate , Lauryl methacrylate, allyl methacrylate, glycidyl methacrylate, benzyl methacrylate, dimethylaminomethyl methacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, trimethylol Methacryl derivatives such as tan trimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, 2,2-bis (4-methacryloxypolyethoxyphenyl) propane, and other derivatives of allyl compounds such as allyl glycidyl ether, diallyl phthalate, triallyl trimellitate More specifically, Yamashita Junzo, “Cross-linking agent handbook” (1981, Taiseisha); Kato Kiyomi, “UV / EB curing handbook (raw material)” (1985, Polymer) Radtech Study Group, “Application and Market of UV / EB Curing Technology”, p. 79, (1989, CMC); Eiichiro Takiyama, “Polyester Resin Handbook”, (1988, Nikkan Kogyo Shimbun) ) And the like, or radically polymerizable or crosslinkable monomers known in the industry, Oligomers and polymers can be used.
−好ましいラジカル重合性化合物−
本発明における光重合性化合物としては、(メタ)アクリル系モノマーあるいはプレポリマー、又は、ウレタン系モノマーあるいはプレポリマー等が好ましく用いられる。更に好ましくは、下記化合物である。
-Preferred radical polymerizable compound-
As the photopolymerizable compound in the present invention, a (meth) acrylic monomer or prepolymer, or a urethane monomer or prepolymer is preferably used. More preferably, they are the following compounds.
2−エチルヘキシル−ジグリコールアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、2−アクリロイロキシエチルフタル酸、メトキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、エトキシ化フェニルアクリレート、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、ノニルフェノールEO付加物アクリレート、変性グリセリントリアクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、変性ビスフェノールAジアクリレート、フェノキシ−ポリエチレングリコールアクリレート、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ビスフェノールAのPO付加物ジアクリレート、ビスフェノールAのEO付加物ジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートトリレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ラクトン変性可撓性アクリレート、ブトキシエチルアクリレート、プロピレングリコールジグリシジルエーテルアクリル酸付加物、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、2−ヒドロキシエチルアクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー、ステアリルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソミリスチルアクリレート、イソステアリルアクリレート等。 2-ethylhexyl-diglycol acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol diacrylate, 2-acryloyloxyethyl phthalate, methoxy-polyethylene glycol acrylate, tetramethylol Methane triacrylate, 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxyethylphthalic acid, dimethylol tricyclodecane diacrylate, ethoxylated phenyl acrylate, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, nonylphenol EO adduct acrylate, modified glycerin triacrylate Bisphenol A diglycidyl ether acrylic acid adduct, modified bisphenol A diacrylate, phenoxy-polyethylene Glycol acrylate, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, bisphenol A PO adduct diacrylate, bisphenol A EO adduct diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, pentaerythritol triacrylate tolylene diisocyanate urethane prepolymer, lactone Modified flexible acrylate, butoxyethyl acrylate, propylene glycol diglycidyl ether acrylic acid adduct, pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer, 2-hydroxyethyl acrylate, methoxydipropylene glycol acrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, penta Erythritol triacrylate hexamethylene di Socia sulfonates urethane prepolymer, stearyl acrylate, isoamyl acrylate, isomyristyl acrylate, isostearyl acrylate.
これらのアクリレート化合物は、従来UV硬化型インクに用いられてきた重合性化合物より、皮膚刺激性や感作性(かぶれ)が小さく、比較的粘度を下げることができ、安定したインク吐出性が得られ、重合感度、記録媒体との密着性も良好である。本発明においては、重合性化合物として上記アクリレート化合物を使用する場合、アクリレート化合物の含有量を、本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物の全質量に対して、好ましくは20〜95質量%、より好ましくは50質量%〜95質量%、更に好ましくは70質量%〜95質量%とすることが適当である。 These acrylate compounds have less skin irritation and sensitization (rash) than conventional polymerizable compounds used in UV curable inks, can relatively reduce viscosity, and provide stable ink ejection properties. Further, the polymerization sensitivity and the adhesion to the recording medium are also good. In the present invention, when the acrylate compound is used as the polymerizable compound, the content of the acrylate compound is preferably 20 to 95% by mass with respect to the total mass of the color filter curable composition of the present invention. Preferably it is 50 mass%-95 mass%, More preferably, you may be 70 mass%-95 mass%.
本発明において光重合性化合物として列挙されているモノマーは、低分子量であっても感作性が小さいものであり、なおかつ反応性が高く、粘度が低く、また、記録媒体への密着性に優れる。
更に感度、滲み、記録媒体との密着性をより改善するためには、上記モノアクリレートと、分子量400以上、好ましくは500以上の多官能アクリレートモノマー又は多官能アクリレートオリゴマーを併用することが、感度、密着性向上の点で好ましい。更に、単官能、二官能、三官能以上の多官能モノマーを併用することが特に好ましい。安全性を維持しつつ、更に、感度、滲み、記録媒体との密着性をより改善することができるので好ましい。オリゴマーとしてはエポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマーが特に好ましい。
Monomers listed as photopolymerizable compounds in the present invention have low sensitization even at a low molecular weight, and have high reactivity, low viscosity, and excellent adhesion to a recording medium. .
Furthermore, in order to further improve the sensitivity, bleeding, and adhesion to the recording medium, the above monoacrylate is used in combination with a polyfunctional acrylate monomer or polyfunctional acrylate oligomer having a molecular weight of 400 or more, preferably 500 or more. It is preferable in terms of improving adhesion. Furthermore, it is particularly preferable to use a monofunctional, bifunctional, or trifunctional or higher polyfunctional monomer in combination. While maintaining safety, sensitivity, bleeding, and adhesion to the recording medium can be further improved, which is preferable. As the oligomer, an epoxy acrylate oligomer and a urethane acrylate oligomer are particularly preferable.
PETフィルムやPPフィルムといった柔軟な記録媒体への記録では、上記化合物群の中から選ばれるモノアクリレートと、多官能アクリレートモノマー又は多官能アクリレートオリゴマーとの併用が膜に可撓性を持たせて密着性を高めつつ、膜強度を高められるため好ましい。モノアクリレートとしてはステアリルアクリレート、イソアミルアクリレート、イソミスチルアクリレート、イソステアリルアクリレートが感度も高く、低収縮性でカールの発生を防止出来るとともに、滲み防止、印刷物の臭気、照射装置のコストダウンの点で好ましい。
なお、メタクリレートは、皮膚低刺激性がアクリレートより良好である。
なお、上記化合物の中でもアルコキシアクリレートを70質量%未満の量で使用し、残部をアクリレートとする場合、良好な感度、滲み特性、臭気特性を有するため好ましい。
When recording on a flexible recording medium such as a PET film or PP film, a combination of a monoacrylate selected from the above compound group and a polyfunctional acrylate monomer or polyfunctional acrylate oligomer gives the film flexibility and adhesion. It is preferable because the film strength can be increased while improving the properties. As monoacrylate, stearyl acrylate, isoamyl acrylate, isomystil acrylate, and isostearyl acrylate have high sensitivity and low shrinkage to prevent curling, and are preferable in terms of prevention of bleeding, odor of printed matter, and cost reduction of irradiation device. .
In addition, methacrylate has better skin irritation than acrylate.
Among the above compounds, when alkoxy acrylate is used in an amount of less than 70% by mass and the remainder is acrylate, it is preferable because it has good sensitivity, bleeding characteristics, and odor characteristics.
(B−2)カチオン重合性化合物
本発明に用いることができるカチオン重合性化合物は、光カチオン重合性モノマーとして知られる各種公知のカチオン重合性のモノマーを使用することができる。カチオン重合性モノマーとしては、例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892号、同2001−40068号、同2001−55507号、同2001−310938号、同2001−310937号、同2001−220526号などの各公報に記載されている、エポキシ化合物(オキシラン基含有化合物)、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物(オキセタン基含有化合物)、などが挙げられる。
(B-2) Cationic polymerizable compound As the cationic polymerizable compound that can be used in the present invention, various known cationic polymerizable monomers known as photocation polymerizable monomers can be used. Examples of the cationic polymerizable monomer include JP-A-6-9714, JP-A-2001-31892, JP-A-2001-40068, JP-A-2001-55507, JP-A-2001-310938, JP-A-2001-310937, and 2001-2001. Examples thereof include epoxy compounds (oxirane group-containing compounds), vinyl ether compounds, oxetane compounds (oxetane group-containing compounds) and the like described in each publication such as No. 220526.
オキシラン基含有化合物は、分子内に、オキシラン環を有する少なくとも1つのオキシラン基(オキシラニル基)を含む化合物、具体的にはエポキシ樹脂として通常用いられているものの中から適宜選択することができ、モノマー、オリゴマーおよびポリマーのいずれであってもよい。 The oxirane group-containing compound can be appropriately selected from compounds containing at least one oxirane group (oxiranyl group) having an oxirane ring in the molecule, specifically those usually used as epoxy resins. Any of an oligomer and a polymer may be sufficient.
オキシラン基含有化合物の具体例としては、従来公知の芳香族エポキシ樹脂、脂環族エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂が挙げられる。ここで、エポキシ樹脂とは、モノマー、オリゴマー、またはポリマーをいう。 Specific examples of the oxirane group-containing compound include conventionally known aromatic epoxy resins, alicyclic epoxy resins, and aliphatic epoxy resins. Here, the epoxy resin refers to a monomer, an oligomer, or a polymer.
芳香族エポキシ樹脂としては、好適なものとしては、少なくとも1つの芳香族核を有する多価フェノールまたはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジ−またはポリ−グリシジルエーテルが挙げられる。例えば、ビスフェノールAまたはそのアルキレンオキサイド付加体のジ−またはポリ−グリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールAまたはそのアルキレンオキサイド付加体のジ−またはポリ−グリシジルエーテル、並びにノボラック型エポキシ樹脂などである。ここで、アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、またはプロピレンオキサイド等が挙げられる。 Suitable aromatic epoxy resins include di- or poly-glycidyl ethers produced by the reaction of polyphenols having at least one aromatic nucleus or their alkylene oxide adducts with epichlorohydrin. For example, di- or poly-glycidyl ether of bisphenol A or its alkylene oxide adduct, di- or poly-glycidyl ether of hydrogenated bisphenol A or its alkylene oxide adduct, and novolak type epoxy resin. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
脂環族エポキシ樹脂としては、好適なものとしては、少なくとも1つのシクロへキセンまたはシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られる、シクロヘキセンオキサイドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物が挙げられる。例えば、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート等である。 As a preferred alicyclic epoxy resin, a compound having at least one cycloalkane ring such as cyclohexene or cyclopentene ring is epoxidized with an appropriate oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid. And cyclohexene oxide-containing compounds or cyclopentene oxide-containing compounds. For example, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexylcarboxylate.
脂肪族エポキシ樹脂としては、好適なものとしては、脂肪族多価アルコールまたはそのアルキレンオキサイド付加体のジ−またはポリ−グリシジルエーテル等が挙げられる。例えば、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテル、または1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリンまたはそのアルキレンオキサイド付加体のジ−またはトリ−グリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールまたはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールまたはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等である。ここで、アルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、またはプロピレンオキサイド等が挙げられる。 Preferred examples of the aliphatic epoxy resin include di- or poly-glycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols or alkylene oxide adducts thereof. For example, diglycidyl ether of ethylene glycol, diglycidyl ether of propylene glycol, or diglycidyl ether of alkylene glycol such as diglycidyl ether of 1,6-hexanediol, di- or tri-glycidyl of glycerin or its alkylene oxide adduct Polyglycidyl ether of polyhydric alcohol such as ether, diglycidyl ether of polyethylene glycol or its alkylene oxide adduct, diglycidyl ether of polyalkylene glycol such as polypropylene glycol or diglycidyl ether of its alkylene oxide adduct, and the like. Here, examples of the alkylene oxide include ethylene oxide and propylene oxide.
オキシラン基含有化合物としては、上述の化合物以外に、分子内に1つのオキシラン環を有するモノマーである脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテルやフェノール、クレゾールまたはこれらのアルキレンオキサイド付加体のモノグリシジルエーテル等も挙げられる。
なお、オキシラン基含有化合物は、1種単独で用いる以外に、2種以上を併用することもできる。
As the oxirane group-containing compound, in addition to the above-mentioned compounds, monoglycidyl ethers of aliphatic higher alcohols that are monomers having one oxirane ring in the molecule, monoglycidyl ethers of phenols, cresols or alkylene oxide adducts thereof, etc. Can be mentioned.
In addition, the oxirane group-containing compound can be used in combination of two or more, in addition to being used alone.
以下、オキシラン基含有化合物の好ましい具体例(例示化合物(i)〜(viii))を列挙する。但し、本発明においては、これらに制限されるものではない。 Hereinafter, preferable specific examples (exemplary compounds (i) to (viii)) of the oxirane group-containing compound are listed. However, the present invention is not limited to these.
オキシラン基含有化合物のうち、例示化合物(i)及び例示化合物(v)が好ましい。 Of the oxirane group-containing compounds, exemplary compound (i) and exemplary compound (v) are preferred.
ビニルエーテル化合物としては、例えばエチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−O−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。 Examples of the vinyl ether compound include ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, dipropylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, and trimethylol. Di- or trivinyl ether compounds such as propane trivinyl ether, ethyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, octadecyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexane dimethanol monovinyl ether, n-pro Vinyl ether, isopropyl vinyl ether, isopropenyl ether -O- propylene carbonate, dodecyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, and octadecyl vinyl ether.
以下に、単官能ビニルエーテルと多官能ビニルエーテルを詳しく例示する。
単官能ビニルエーテルの例としては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、n−ノニルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、4−メチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンテニルビニルエーテル、2−ジシクロペンテノキシエチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ブトキシエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエーテル、エトキシエトキシエチルビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、4−ヒドロキシメチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、クロルブチルビニルエーテル、クロルエトキシエチルビニルエーテル、フェニルエチルビニルエーテル、フェノキシポリエチレングリコールビニルエーテル等が挙げられる。
Below, monofunctional vinyl ether and polyfunctional vinyl ether are illustrated in detail.
Examples of monofunctional vinyl ethers include, for example, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, n-nonyl vinyl ether, lauryl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, cyclohexyl methyl vinyl ether, 4 -Methylcyclohexyl methyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, dicyclopentenyl vinyl ether, 2-dicyclopentenoxyethyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, butoxyethyl vinyl ether, methoxyethoxyethyl vinyl ether, ethoxyethoxyethyl vinyl ether, methoxypolyethylene glycol vinyl D Ter, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, 2-hydroxyethyl vinyl ether, 2-hydroxypropyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 4-hydroxymethylcyclohexyl methyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, polyethylene glycol vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, chlorobutyl vinyl ether, chloro Examples thereof include ethoxyethyl vinyl ether, phenylethyl vinyl ether, phenoxy polyethylene glycol vinyl ether and the like.
また、多官能ビニルエーテルの例としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ブチレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、ビスフェノールAアルキレンオキサイドジビニルエーテル、ビスフェノールFアルキレンオキサイドジビニルエーテルなどのジビニルエーテル類;トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルなどの多官能ビニルエーテル類等が挙げられる。 Examples of polyfunctional vinyl ethers include ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, polyethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, butylene glycol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, bisphenol A alkylene oxide divinyl ether, and bisphenol F. Divinyl ethers such as alkylene oxide divinyl ether; trimethylolethane trivinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, ditrimethylolpropane tetravinyl ether, glycerin trivinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, dipentaerythritol pentavinyl ether, dipentaerythritol Hexavinyl ether, ethylene oxide-added trimethylolpropane trivinyl ether, propylene oxide-added trimethylolpropane trivinyl ether, ethylene oxide-added ditrimethylolpropane tetravinyl ether, propylene oxide-added ditrimethylolpropane tetravinyl ether, ethylene oxide-added pentaerythritol tetravinyl ether, propylene oxide addition Examples thereof include polyfunctional vinyl ethers such as pentaerythritol tetravinyl ether, ethylene oxide-added dipentaerythritol hexavinyl ether, and propylene oxide-added dipentaerythritol hexavinyl ether.
ビニルエーテル化合物としては、ジ又はトリビニルエーテル化合物が、硬化性、被記録媒体との密着性、形成された画像の表面硬度などの観点から好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。 As the vinyl ether compound, a di- or trivinyl ether compound is preferable from the viewpoints of curability, adhesion to a recording medium, surface hardness of the formed image, and the like, and a divinyl ether compound is particularly preferable.
本発明に使用できるオキセタン基含有化合物は、分子内に少なくとも1つのオキセタン基(オキセタニル基)を含む化合物であり、特開2001−220526号、同2001−310937号、同2003−341217号の各公報に記載される如き、公知のオキセタン化合物を任意に選択して使用できる。
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物に使用しうるオキセタン環を有する化合物としては、その構造内にオキセタン環を1〜4個有する化合物が好ましい。このような化合物を使用することで、カラーフィルタ用硬化性組成物の粘度をハンドリング性の良好な範囲に維持することが容易となり、また、硬化後のインクの被記録媒体との高い密着性を得ることができる。
The oxetane group-containing compound that can be used in the present invention is a compound containing at least one oxetane group (oxetanyl group) in the molecule, and JP-A Nos. 2001-220526, 2001-310937, and 2003-341217. Any known oxetane compound can be arbitrarily selected and used.
As the compound having an oxetane ring that can be used in the curable composition for a color filter of the present invention, a compound having 1 to 4 oxetane rings in its structure is preferable. By using such a compound, it becomes easy to maintain the viscosity of the curable composition for a color filter in a favorable handling property range, and high adhesion of the cured ink to a recording medium is achieved. Obtainable.
分子内に1〜2個のオキセタン基を有する化合物としては、下記式(1)〜(3)で示される化合物等が挙げられる。 Examples of the compound having 1 to 2 oxetane groups in the molecule include compounds represented by the following formulas (1) to (3).
Ra1は、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基又はチエニル基を表す。分子内に2つのRa1が存在する場合、それらは同じであっても異なるものであってもよい。
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、フルオロアルキル基としては、これらアルキル基の水素のいずれかがフッ素原子で置換されたものが好ましく挙げられる。
Ra2は、水素原子、炭素数1〜6個のアルキル基、炭素数2〜6個のアルケニル基、芳香環を有する基、炭素数2〜6個のアルキルカルボニル基、炭素数2〜6個のアルコキシカルボニル基、炭素数2〜6個のN−アルキルカルバモイル基を表す。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられ、アルケニル基としては、1−プロペニル基、2−プロペニル基、2−メチル−1−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基等が挙げられ、芳香環を有する基としては、フェニル基、ベンジル基、フルオロベンジル基、メトキシベンジル基、フェノキシエチル基等が挙げられる。アルキルカルボニル基としては、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ブチルカルボニル基等が、アルキコキシカルボニル基としては、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基等が、N−アルキルカルバモイル基としては、エチルカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、ペンチルカルバモイル基等が挙げられる。また、Ra2は置換基を有していてもよく、置換基としては、1〜6のアルキル基、フッ素原子が挙げられる。
R a1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an allyl group, an aryl group, a furyl group, or a thienyl group. When two R a1 are present in the molecule, they may be the same or different.
Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Preferred examples of the fluoroalkyl group include those in which any hydrogen of these alkyl groups is substituted with a fluorine atom.
R a2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, a group having an aromatic ring, an alkylcarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, or 2 to 6 carbon atoms. Represents an alkoxycarbonyl group, and an N-alkylcarbamoyl group having 2 to 6 carbon atoms. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group. Examples of the alkenyl group include a 1-propenyl group, a 2-propenyl group, a 2-methyl-1-propenyl group, and 2-methyl-2. -Propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group and the like. Examples of the group having an aromatic ring include phenyl group, benzyl group, fluorobenzyl group, methoxybenzyl group, phenoxyethyl group and the like. Can be mentioned. As the alkylcarbonyl group, an ethylcarbonyl group, a propylcarbonyl group, a butylcarbonyl group, etc., as an alkoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a propoxycarbonyl group, a butoxycarbonyl group, etc., as an N-alkylcarbamoyl group, Examples thereof include an ethylcarbamoyl group, a propylcarbamoyl group, a butylcarbamoyl group, and a pentylcarbamoyl group. R a2 may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group of 1 to 6 and a fluorine atom.
Ra3は、線状又は分枝状アルキレン基、線状又は分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基、線状又は分枝状不飽和炭化水素基、カルボニル基又はカルボニル基を含むアルキレン基、カルボキシル基を含むアルキレン基、カルバモイル基を含むアルキレン基、又は、以下に示す基を表す。アルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基が挙げられ、ポリ(アルキレンオキシ)基としては、ポリ(エチレンオキシ)基、ポリ(プロピレンオキシ)基等が挙げられる。不飽和炭化水素基としては、プロペニレン基、メチルプロペニレン基、ブテニレン基等が挙げられる。 R a3 is a linear or branched alkylene group, a linear or branched poly (alkyleneoxy) group, a linear or branched unsaturated hydrocarbon group, a carbonyl group or an alkylene group containing a carbonyl group, a carboxyl group Represents an alkylene group containing, an alkylene group containing a carbamoyl group, or a group shown below. Examples of the alkylene group include an ethylene group, a propylene group, and a butylene group. Examples of the poly (alkyleneoxy) group include a poly (ethyleneoxy) group and a poly (propyleneoxy) group. Examples of the unsaturated hydrocarbon group include a propenylene group, a methylpropenylene group, and a butenylene group.
Ra3が上記多価基である場合、Ra4は、水素原子、炭素数1〜4個のアルキル基、炭素数1〜4個のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、低級アルキルカルボキシル基、カルボキシル基、又はカルバモイル基を表す。
Ra5は、酸素原子、硫黄原子、メチレン基、NH、SO、SO2、C(CF3)2、又は、C(CH3)2を表す。
Ra6は、炭素数1〜4個のアルキル基、又は、アリール基を表し、nは0〜2,000の整数である。Ra7は炭素数1〜4個のアルキル基、アリール基、又は、下記構造を有する1価の基を表す。
When R a3 is the above polyvalent group, R a4 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a mercapto group, Represents a lower alkyl carboxyl group, a carboxyl group, or a carbamoyl group.
R a5 represents an oxygen atom, a sulfur atom, a methylene group, NH, SO, SO 2 , C (CF 3 ) 2 , or C (CH 3 ) 2 .
R a6 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group, and n is an integer of 0 to 2,000. R a7 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aryl group, or a monovalent group having the following structure.
上記一価の基において、Ra8は、炭素数1〜4個のアルキル基、又はアリール基であり、mは0〜100の整数である。 In the monovalent group, R a8 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group, and m is an integer of 0 to 100.
式(1)で表される化合物として、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン(OXT−101:東亞合成(株)製)、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン(OXT−212:東亞合成(株)製)、3−エチル−3−フェノキシメチルオキセタン(OXT−211:東亞合成(株)製)が挙げられる。式(2)で表される化合物としては、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン(OXT−121:東亞合成(株)が挙げられる。また、式(3)で表される化合物としては、ビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル(OXT−221:東亞合成(株))が挙げられる。 As a compound represented by the formula (1), 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane (OXT-101: manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 3-ethyl-3- (2-ethylhexyloxymethyl) oxetane (OXT) -212: manufactured by Toagosei Co., Ltd.) and 3-ethyl-3-phenoxymethyloxetane (OXT-211: manufactured by Toagosei Co., Ltd.). Examples of the compound represented by the formula (2) include 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene (OXT-121: Toagosei Co., Ltd.). ), Bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether (OXT-221: Toagosei Co., Ltd.) is exemplified.
分子内に3〜4個のオキセタン基を有する化合物としては、下記式(4)で示される化合物が挙げられる。 Examples of the compound having 3 to 4 oxetane groups in the molecule include compounds represented by the following formula (4).
式(4)において、Ra1は、前記式(1)におけるのと同義である。また、他か連結基であるRa9としては、例えば、下記A〜Cで示される基等の炭素数1〜12の分枝状アルキレン基、下記Dで示される基等の分枝状ポリ(アルキレンオキシ)基又は下記Eで示される基等の分枝状ポリシロキシ基等が挙げられる。jは、3又は4である。 In Formula (4), R a1 has the same meaning as in Formula (1). Other examples of Ra 9 as a linking group include branched alkylene groups having 1 to 12 carbon atoms such as groups represented by the following ACs, and branched poly ( An alkyleneoxy) group or a branched polysiloxy group such as a group represented by E below. j is 3 or 4.
上記Aにおいて、Ra10はメチル基、エチル基又はプロピル基を表す。また、上記Dにおいて、pは1〜10の整数である。 In the above A, R a10 represents a methyl group, an ethyl group, or a propyl group. Moreover, in said D, p is an integer of 1-10.
また、本発明に好適に用いることのできるオキセタン基含有化合物の別の態様として、側鎖にオキセタン環を有する下記式(5)で示される化合物が挙げられる。 Another embodiment of the oxetane group-containing compound that can be suitably used in the present invention includes a compound represented by the following formula (5) having an oxetane ring in the side chain.
式(5)において、Ra1は、前記式(1)におけるのと同義である。Ra8は前記式におけるのと同義である。Ra11はメチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基等の炭素数1〜4のアルキル基又はトリアルキルシリル基であり、rは1〜4である。 In Formula (5), R a1 has the same meaning as in Formula (1). R a8 has the same meaning as in the above formula. R a11 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group, or a trialkylsilyl group, and r is 1 to 4.
このようなオキセタン基含有化合物については、前記特開2003−341217号公報の段落番号[0021]乃至[0084]に詳細に記載され、ここに記載の化合物は本発明にも好適に用いることができる。
特開2004−91556号公報に記載されたオキセタン化合物も本発明に使用することができる。同公報の段落番号[0022]乃至[0058]に詳細に記載されている。
本発明で使用するオキセタン基含有化合物のなかでも、カラーフィルタ用硬化性組成物の粘度と粘着性の観点から、オキセタン基を1個有する化合物を使用することが好ましい。
Such oxetane group-containing compounds are described in detail in paragraphs [0021] to [0084] of JP-A No. 2003-341217, and the compounds described therein can be suitably used in the present invention. .
Oxetane compounds described in JP 2004-91556 A can also be used in the present invention. It is described in detail in paragraph numbers [0022] to [0058] of the publication.
Among the oxetane group-containing compounds used in the present invention, it is preferable to use a compound having one oxetane group from the viewpoint of the viscosity and tackiness of the curable composition for color filters.
以下、オキセタン基含有化合物の好ましい具体例〔例示化合物1〜37並びに(a)〜(f)〕を列挙する。但し、本発明においては、これらに制限されるものではない。 Hereinafter, preferable specific examples [Exemplary compounds 1 to 37 and (a) to (f)] of the oxetane group-containing compound are listed. However, the present invention is not limited to these.
前記のオキセタン環を有する化合物のうちでも、例示化合物(a)、例示化合物(b)、例示化合物(d)、例示化合物(f)が好ましい。 Of the compounds having an oxetane ring, exemplary compound (a), exemplary compound (b), exemplary compound (d), and exemplary compound (f) are preferable.
本発明に用いることのできるカチオン重合性化合物は、1種のみを用いても、2種以上を併用してもよいが、インク硬化速度とインク粘度を低下させる観点から、オキセタン基含有/オキシラン基含有化合物を併用させることが好ましい。
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物は、カチオン重合性化合物として特に、少なくとも一種のオキセタン基含有化合物、及び/又は、少なくとも一種のオキシラン基含有化合物を含有することが好ましく、少なくとも1種のオキセタン基含有化合物と、少なくとも1種のオキシラン基含有化合物と、を含むことが更に好ましい。これらの化合物は、前記重合開始剤の作用によって活性エネルギー線の照射時に重合してそれ自体硬化し、しかも硬化反応を短時間で行ない得るため、光褪色しやすい染料の硬化(重合反応)時および硬化後の画像での褪色防止に特に効果的であり、色合い(色相)や色濃度、鮮明性に優れ、顔料並みの耐光性を有する画像を形成することができる。
The cationically polymerizable compound that can be used in the present invention may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of reducing the ink curing rate and the ink viscosity, an oxetane group-containing / oxirane group is used. It is preferable to use a containing compound in combination.
The curable composition for color filters of the present invention preferably contains at least one oxetane group-containing compound and / or at least one oxirane group-containing compound as the cationic polymerizable compound, and preferably contains at least one oxetane. More preferably, the group-containing compound and at least one oxirane group-containing compound are included. These compounds are polymerized upon irradiation with active energy rays by the action of the polymerization initiator and cure themselves, and since the curing reaction can be carried out in a short time, the photo-fading dye is easily cured (polymerization reaction) and It is particularly effective in preventing fading in an image after curing, and can form an image having excellent hue (hue), color density, and sharpness, and light resistance comparable to that of a pigment.
本発明においては、前記のオキセタン基含有化合物とオキシラン基含有化合物との両方を組合せて併用した場合が好ましいが、その組合せの態様としては、例えば例示化合物(a)と例示化合物(i)とを組合せた態様や、例示化合物(b)と例示化合物(v)とを組合せた態様、が耐光性をより効果的に向上させ得る点で特に好ましい。 In the present invention, it is preferable that both the oxetane group-containing compound and the oxirane group-containing compound are used in combination. However, as an aspect of the combination, for example, exemplified compound (a) and exemplified compound (i) The aspect which combined and the aspect which combined exemplary compound (b) and exemplary compound (v) are especially preferable at the point which can improve light resistance more effectively.
オキセタン基含有化合物(p)とオキシラン基含有化合物(q)とを併用する場合、硬化後の画像の耐光性をより効果的に向上させ得る点で、含有比(質量比)p/qを50/50〜95/5の範囲とすることが好ましく、67/33〜90/10の範囲とすることが特に好ましい。 When the oxetane group-containing compound (p) and the oxirane group-containing compound (q) are used in combination, the content ratio (mass ratio) p / q is 50 in that the light resistance of the image after curing can be more effectively improved. / 50 to 95/5 is preferable, and 67/33 to 90/10 is particularly preferable.
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物中の光重合性化合物の含有量は、カラーフィルタ用硬化性組成物全体の質量に対し、10質量%〜80質量%が好ましく、より好ましくは15〜70質量%、更に好ましくは20質量%〜60質量%の範囲である。 The content of the photopolymerizable compound in the curable composition for a color filter of the present invention is preferably 10% by mass to 80% by mass, more preferably 15 to 70%, based on the total mass of the curable composition for a color filter. It is in the range of 20% by mass to 60% by mass, more preferably 20% by mass.
<(C)着色剤>
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物は(C)着色剤を含有する。
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物に含有される着色剤には特に制限はなく、従来公知の種々の染料や顔料を1種又は2種以上混合して用いることができる。該着色剤としては、耐光性の観点から、顔料であることが好ましい。
<(C) Colorant>
The curable composition for a color filter of the present invention contains (C) a colorant.
There is no restriction | limiting in particular in the coloring agent contained in the curable composition for color filters of this invention, A conventionally well-known various dye and pigment can be used 1 type or in mixture of 2 or more types. The colorant is preferably a pigment from the viewpoint of light resistance.
本発明のカラーフィルタ用硬化性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、無機顔料であれ有機顔料であれ、高透過率であることが好ましいことを考慮すると、なるべく細かいものの使用が好ましく、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。 As the pigment that can be used in the curable composition for a color filter of the present invention, various conventionally known inorganic pigments or organic pigments can be used. Further, considering that it is preferable to have a high transmittance, whether it is an inorganic pigment or an organic pigment, it is preferable to use a fine one as much as possible, and considering the handling properties, the average particle diameter of the pigment is 0.01 μm to 0.1 μm is preferable, and 0.01 μm to 0.05 μm is more preferable. 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,
C. I. Pigment Yellow 11, 24, 31, 53, 83, 93, 99, 108, 109, 110, 138, 139, 147, 150, 151, 154, 155, 167, 180, 185, 199,;
C. I. Pigment orange 36, 38, 43, 71;
C. I. Pigment Red 81, 105, 122, 149, 150, 155, 171, 175, 176, 177, 209, 220, 224, 242, 254, 255, 264, 270;
C. I. Pigment violet 19, 23, 32, 39;
C. I. Pigment blue 1, 2, 15, 15: 1, 15: 3, 15: 6, 16, 22, 60, 66;
C. I. Pigment green 7, 36, 37;
C. I. Pigment brown 25, 28;
C. I. 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
C. I. Pigment Yellow 11, 24, 108, 109, 110, 138, 139, 150, 151, 154, 167, 180, 185
C. I. Pigment orange 36, 71,
C. I. Pigment Red 122, 150, 171, 175, 177, 209, 224, 242, 254, 255, 264
C. I. Pigment violet 19, 23, 32,
C. I. Pigment Blue 15: 1, 15: 3, 15: 6, 16, 22, 60, 66,
C. I. 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、カーボン、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、カーボンとチタンカーボンとの組合せが好ましい。また、カーボン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, titanium carbon, iron oxide, titanium oxide alone or a mixture thereof is used, and a combination of carbon and titanium carbon is preferable. The mass ratio of carbon 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.
本発明において、着色剤が染料である場合には、組成物中に均一に溶解して硬化性組成物を得ることができる。
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物に含有される着色剤として使用できる染料は、特に制限はなく、従来カラーフィルタ用として公知の染料が使用できる。例えば、特開昭64−90403号公報、特開昭64−91102号公報、特開平1−94301号公報、特開平6−11614号公報、特登2592207号、米国特許第4,808,501号明細書、米国特許第5,667,920号明細書、米国特許第5,059,500号明細書、特開平5−333207号公報、特開平6−35183号公報、特開平6−51115号公報、特開平6−194828号公報、特開平8−211599号公報、特開平4−249549号公報、特開平10−123316号公報、特開平11−302283号公報、特開平7−286107号公報、特開2001−4823号公報、特開平8−15522号公報、特開平8−29771号公報、特開平8−146215号公報、特開平11−343437号公報、特開平8−62416号公報、特開2002−14220号公報、特開2002−14221号公報、特開2002−14222号公報、特開2002−14223号公報、特開平8−302224号公報、特開平8−73758号公報、特開平8−179120号公報、特開平8−151531号公報等に開示されている色素が使用できる。
In the present invention, when the colorant is a dye, it can be uniformly dissolved in the composition to obtain a curable composition.
The dye that can be used as the colorant contained in the curable composition for a color filter of the present invention is not particularly limited, and conventionally known dyes for color filters can be used. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-90403, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-91102, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-94301, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-11614, No. 2592207, US Pat. No. 4,808,501. Specification, US Pat. No. 5,667,920, US Pat. No. 5,059,500, JP-A-5-333207, JP-A-6-35183, JP-A-6-51115 JP-A-6-194828, JP-A-8-21599, JP-A-4-249549, JP-A-10-123316, JP-A-11-302283, JP-A-7-286107, JP 2001-4823, JP-A-8-15522, JP-A-8-29771, JP-A-8-146215, JP-A-11-3434. 7, JP-A-8-62416, JP-A-2002-14220, JP-A-2002-14221, JP-A-2002-14222, JP-A-2002-14223, JP-A-8-302224 The dyes disclosed in JP-A-8-73758, JP-A-8-179120, JP-A-8-151531, and the like can be used.
化学構造としては、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサテン系、フタロシアニン系、ペンゾピラン系、インジゴ系等の染料が使用できる。 The chemical structure includes pyrazole azo, anilino azo, triphenyl methane, anthraquinone, anthrapyridone, benzylidene, oxonol, pyrazolotriazole azo, pyridone azo, cyanine, phenothiazine, pyrrolopyrazole azomethine, Xanthene-based, phthalocyanine-based, benzopyran-based and indigo-based dyes can be used.
また、水またはアルカリ現像を行うレジスト系の場合、現像により光未照射部のバインダーおよび/または染料を完全に除去するという観点では、酸性染料および/またはその誘導体が好適に使用できる場合がある。
その他、直接染料、塩基性染料、媒染染料、酸性媒染染料、アゾイック染料、分散染料、油溶染料、食品染料、および/または、これらの誘導体等も有用に使用することができる。
In the case of a resist system that performs water or alkali development, an acid dye and / or a derivative thereof may be suitably used from the viewpoint of completely removing the binder and / or dye in the light non-irradiated part by development.
In addition, a direct dye, a basic dye, a mordant dye, an acid mordant dye, an azoic dye, a disperse dye, an oil-soluble dye, a food dye, and / or a derivative thereof can be usefully used.
酸性染料は、スルホン酸やカルボン酸等の酸性基を有するものであれば特に限定されないが、有機溶剤や現像液に対する溶解性、塩基性化合物との塩形成性、吸光度、組成物中の他の成分との相互作用、耐光性、耐熱性等の必要とされる性能の全てを考慮して選択される。
以下に酸性染料の具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。例えば、
acid alizarin violet N;acid black 1,2,24,48;acid blue 1,7,9,15,18,23,25,27,29,40,45,62,70,74,80,83,86,87,90,92,103,112,113,120,129,138,147,158,171,182,192,243,324:1;acid chrome violet K;acid Fuchsin;acid green 1,3,5,9,16,25,27,50;acid orange 6,7,8,10,12,50,51,52,56,63,74,95;acid red 1,4,8,14,17,18,26,27,29,31,34,35,37,42,44,50,51,52,57,66,73,80,87,88,91,92,94,97,103,111,114,129,133,134,138,143,145,150,151,158,176,183,198,211,215,216,217,249,252,257,260,266,274;acid violet 6B,7,9,17,19;acid yellow 1,3,7,9,11,17,23,25,29,34,36,42,54,72,73,76,79,98,99,111,112,114,116,184,243;Food Yellow 3;およびこれらの染料の誘導体が挙げられる。
The acidic dye is not particularly limited as long as it has an acidic group such as sulfonic acid or carboxylic acid, but is soluble in an organic solvent or a developer, salt-forming with a basic compound, absorbance, and other components in the composition. It is selected in consideration of all required performance such as interaction with components, light resistance, heat resistance and the like.
Specific examples of the acid dye are shown below, but are not limited thereto. For example,
acid alizarin violet N; acid black 1, 2, 24, 48; acid blue 1, 7, 9, 15, 18, 23, 25, 27, 29, 40, 45, 62, 70, 74, 80, 83, 86 , 87, 90, 92, 103, 112, 113, 120, 129, 138, 147, 158, 171, 182, 192, 243, 324: 1; acid chroma violet K; acid Fuchsin; acid green 1, 3, 5 , 9, 16, 25, 27, 50; acid orange 6, 7, 8, 10, 12, 50, 51, 52, 56, 63, 74, 95; acid red 1, 4, 8, 14, 17, 18 , 26, 27, 29, 31, 34, 35, 37, 42, 44, 50, 51, 52, 57, 66, 73, 0, 87, 88, 91, 92, 94, 97, 103, 111, 114, 129, 133, 134, 138, 143, 145, 150, 151, 158, 176, 183, 198, 211, 215, 216 217,249,252,257,260,266,274; acid violet 6B, 7,9,17,19; acid yellow 1,3,7,9,11,17,23,25,29,34,36, 42, 54, 72, 73, 76, 79, 98, 99, 111, 112, 114, 116, 184, 243; Food Yellow 3; and derivatives of these dyes.
この中でも酸性染料としては、acid black 24;acid blue 23,25,29,62,80,86,87,92,138,158,182,243,324:1;acid orange 8,51,56,63,74;acid red 1,4,8,34,37,42,52,57,80,97,114,143,145,151,183,217;acid violet 7;acid yellow 17,25,29,34,42,72,76,99,111,112,114,116,184,243;acidgreen 25等の染料およびこれらの染料の誘導体が好ましい。
また、上記以外の、アゾ系、キサンテン系、フタロシアニン系の酸性染料も好ましく、C.I.Solvent Blue 44、38;C.I.Solvent orange 45;Rhodamine B、Rhodamine 110等の酸性染料およびこれらの染料の誘導体も好ましく用いられる。
Among these, acid black 24; acid blue 23, 25, 29, 62, 80, 86, 87, 92, 138, 158, 182, 243, 324: 1; acid orange 8, 51, 56, 63 , 74; acid red 1,4,8,34,37,42,52,57,80,97,114,143,145,151,183,217; acid violet 7; acid yellow 17, 25, 29, 34 42, 72, 76, 99, 111, 112, 114, 116, 184, 243; acidgreen 25 and derivatives of these dyes are preferred.
Other than the above, azo, xanthene and phthalocyanine acid dyes are also preferred. I. Solvent Blue 44, 38; C.I. I. Acid dyes such as Solvent orange 45; Rhodamine B, Rhodamine 110, and derivatives of these dyes are also preferably used.
なかでも、(C)着色剤としては、トリアリルメタン系、アントラキノン系、アゾメチン系、ベンジリデン系、オキソノール系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ベンゾピラン系、インジゴ系、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、アンスラピリドン系から選ばれる着色剤であることが好ましい。 Among these, as the colorant (C), triallylmethane, anthraquinone, azomethine, benzylidene, oxonol, cyanine, phenothiazine, pyrrolopyrazole azomethine, xanthene, phthalocyanine, benzopyran, indigo A colorant selected from pyrazole azo, anilino azo, pyrazolotriazole azo, pyridone azo, and anthrapyridone is preferable.
本発明において使用しうる着色剤は、染料、若しくは、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を満たす顔料が望ましい。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 colorant that can be used in the present invention is a dye or a pigment having an average particle size r (unit: nm) satisfying 20 ≦ r ≦ 300, preferably 125 ≦ r ≦ 250, particularly preferably 30 ≦ r ≦ 200. desirable. 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.
前記した平均粒径および粒径分布を有する顔料は、市販の顔料を、場合により使用される他の顔料(平均粒径は通常、300nmを越える。)と共に、好ましくは分散剤および溶媒と混合した顔料混合液として、例えばビーズミル、ロールミル等の粉砕機を用いて、粉砕しつつ混合・分散することにより調製することができる。このようにして得られる顔料は、通常、顔料分散液の形態をとる。 The pigment having the above average particle size and particle size distribution is preferably a commercially available pigment mixed with other pigments optionally used (average particle size is usually above 300 nm), preferably with a dispersant and a solvent. The pigment mixture can be prepared by mixing and dispersing while pulverizing using a pulverizer such as a bead mill or a roll mill. The pigment thus obtained is usually in the form of a pigment dispersion.
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物に含有される(C)着色剤の含有量としては、硬化性組成物の全固形分中、25〜95質量%であることが好ましく、30〜90質量%がより好ましく、40〜80質量%が更に好ましい。
着色剤が少なすぎると、本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物によりカラーフィルタを作製した際に、適度な色度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、本発明に係る特定増感剤は光吸収効率が高いことから、硬化性組成物中に着色剤を高濃度に含有する場合であっても、顕著に感度向上効果が発揮される。
As content of (C) coloring agent contained in the curable composition for color filters of this invention, it is preferable that it is 25-95 mass% in the total solid of a curable composition, and is 30-90 mass. % Is more preferable, and 40-80 mass% is still more preferable.
When there are too few colorants, when a color filter is produced with the curable composition for a color filter of the present invention, there is a tendency that an appropriate chromaticity cannot be obtained. On the other hand, if the amount is too large, the photocuring does not proceed sufficiently and the strength as a film is lowered, or the development latitude during alkali development tends to be narrow, but the specific sensitizer according to the present invention has a light absorption efficiency. Since it is high, even if it is a case where a coloring agent is contained in a high concentration in a curable composition, the sensitivity improvement effect is exhibited notably.
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物には、目的に応じて種々の添加剤を併用することができる。以下、これらの任意成分について説明する。 Various additives can be used in combination with the curable composition for color filters of the present invention depending on the purpose. Hereinafter, these optional components will be described.
(d)増感色素
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物は、ラジカル開始剤のラジカル発生効率の向上、感光波長の長波長化の目的で、(d)増感色素を含有することが好ましい。
本発明に用いることができる(d)増感色素としては、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。
本発明に用いることができる(d)増感色素としては、以下に列挙する化合物類に属しており、且つ300nm〜450nmの波長領域に吸収波長を有するものが挙げられる。
好ましい(d)増感色素の例としては、以下の化合物類に属しており、かつ330nmから450nm域に吸収波長を有するものを挙げることができる。
例えば、多核芳香族類(例えば、フェナントレン、アントラセン、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、9,10−ジアルコキシアントラセン)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル)、チオキサントン類(イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、クロロチオキサントン)、シアニン類(例えばチアカルボシアニン、オキサカルボシアニン)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン)、フタロシアニン類、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム)、アクリジンオレンジ、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン)、ケトクマリン、フェノチアジン類、フェナジン類、スチリルベンゼン類、アゾ化合物、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン類、カルバゾール類、ポルフィリン、スピロ化合物、キナクリドン、インジゴ、スチリル、ピリリウム化合物、ピロメテン化合物、ピラゾロトリアゾール化合物、ベンゾチアゾール化合物、バルビツール酸誘導体、チオバルビツール酸誘導体、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン、ミヒラーズケトンなどの芳香族ケトン化合物、N−アリールオキサゾリジノンなどのヘテロ環化合物などが挙げられる。
より好ましい増感色素の例としては、下記一般式(e−1)〜(e−4)で表される化合物が挙げられる。
(D) Sensitizing dye The curable composition for a color filter of the present invention preferably contains (d) a sensitizing dye for the purpose of improving the radical generation efficiency of the radical initiator and increasing the photosensitive wavelength. .
The sensitizing dye (d) that can be used in the present invention is preferably a sensitizing dye that sensitizes a radical initiator by an electron transfer mechanism or an energy transfer mechanism.
Examples of the sensitizing dye (d) that can be used in the present invention include those belonging to the compounds listed below and having an absorption wavelength in a wavelength region of 300 nm to 450 nm.
Preferred examples of (d) sensitizing dyes include those belonging to the following compounds and having an absorption wavelength in the range of 330 nm to 450 nm.
For example, polynuclear aromatics (for example, phenanthrene, anthracene, pyrene, perylene, triphenylene, 9,10-dialkoxyanthracene), xanthenes (for example, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal), thioxanthones (Isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, chlorothioxanthone), cyanines (eg thiacarbocyanine, oxacarbocyanine), merocyanines (eg merocyanine, carbomerocyanine), phthalocyanines, thiazines (eg thionine, methylene blue, toluidine blue) , Acridines (eg, acridine orange, chloroflavin, acriflavine), anthraquinones (eg, anthraquinone), squariums (eg Squalium), acridine orange, coumarins (eg 7-diethylamino-4-methylcoumarin), ketocoumarin, phenothiazines, phenazines, styrylbenzenes, azo compounds, diphenylmethane, triphenylmethane, distyrylbenzenes, carbazole , 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 and other aromatics Examples include ketone compounds and heterocyclic compounds such as N-aryloxazolidinones.
More preferable examples of the sensitizing dye include compounds represented by the following general formulas (e-1) to (e-4).
式(e−1)中、A1は硫黄原子またはNR50を表し、R50はアルキル基またはアリール基を表し、L1は隣接するA1及び隣接炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R51、R52はそれぞれ独立に水素原子または一価の非金属原子団を表し、R51、R52は互いに結合して、色素の酸性核を形成してもよい。Wは酸素原子または硫黄原子を表す。 In formula (e-1), A 1 represents a sulfur atom or NR 50 , R 50 represents an alkyl group or an aryl group, and L 1 represents a basic nucleus of the dye in combination with the adjacent A 1 and the adjacent carbon atom. R 51 and R 52 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent nonmetallic atomic group, and R 51 and R 52 are bonded to each other to form an acidic nucleus of the dye. May be. W represents an oxygen atom or a sulfur atom.
式(e−2)中、Ar1及びAr2はそれぞれ独立にアリール基を表し、−L2−による結合を介して連結している。ここでL2は−O−または−S−を表す。また、Wは式(e−1)に示したものと同義である。 In formula (e-2), Ar 1 and Ar 2 each independently represent an aryl group, and are linked via a bond with —L 2 —. Here, L 2 represents —O— or —S—. Moreover, W is synonymous with what was shown to Formula (e-1).
式(e−3)中、A2は硫黄原子またはNR59を表し、L3は隣接するA2及び炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R53、R54、R55、R56、R57及びR58はそれぞれ独立に一価の非金属原子団の基を表し、R59はアルキル基またはアリール基を表す。 In formula (e-3), A 2 represents a sulfur atom or NR 59 , L 3 represents a nonmetallic atomic group that forms a basic nucleus of a dye in combination with adjacent A 2 and a carbon atom, and R 53 , R 54 , R 55 , R 56 , R 57 and R 58 each independently represents a group of a monovalent nonmetallic atomic group, and R 59 represents an alkyl group or an aryl group.
式(e−4)中、A3、A4はそれぞれ独立に−S−または−NR62−または−NR63−を表し、R62、R63はそれぞれ独立に置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基を表し、L4、L5、はそれぞれ独立に、隣接するA3、A4及び隣接炭素原子と共同して色素の塩基性核を形成する非金属原子団を表し、R60、R61はそれぞれ独立に一価の非金属原子団を表し、又は互いに結合して脂肪族性または芳香族性の環を形成することができる。 In formula (e-4), A 3 and A 4 each independently represent —S— or —NR 62 — or —NR 63 —, wherein R 62 and R 63 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group, Represents a substituted or unsubstituted aryl group, and L 4 and L 5 each independently represents a nonmetallic atomic group that forms a basic nucleus of a dye in cooperation with adjacent A 3 , A 4 and adjacent carbon atoms. , R 60 and R 61 each independently represent a monovalent non-metallic atomic group, or may be bonded to each other to form an aliphatic or aromatic ring.
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物中における(d)増感色素の含有量は、深部への光吸収効率と開始分解効率の観点から、固形分換算で、0.1質量%〜20質量%であることが好ましく、0.5質量%〜15質量%がより好ましい。
増感色素は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
The content of the (d) sensitizing dye in the color filter curable composition of the present invention is 0.1% by mass to 20% by mass in terms of solid content from the viewpoint of light absorption efficiency to the deep part and initiation decomposition efficiency. %, Preferably 0.5% by mass to 15% by mass.
A sensitizing dye may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
また、特定硬化性組成物に含有しうる好ましい増感色素としては、上記(e)増感色素の他、下記式(II)で表される化合物及び後記式(III)で表される化合物から選択される少なくとも一種が挙げられる。これらは一種単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。 Moreover, as a preferable sensitizing dye which can be contained in the specific curable composition, in addition to the above-mentioned (e) sensitizing dye, a compound represented by the following formula (II) and a compound represented by the following formula (III) There is at least one selected. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
式(II)中、R11及びR12は、各々独立に一価の置換基を表し、R13、R14、R15及びR16は、各々独立に水素原子又は一価の置換基を表す。nは0〜5の整数を表し、n’は0〜5の整数を表し、n及びn’が両方とも0となることはない。nが2以上である場合、複数存在するR11はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。n’が2以上である場合、複数存在するR12はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。尚、式(II)において二重結合による異性体については、どちらかに限定されるものではない In formula (II), R 11 and R 12 each independently represent a monovalent substituent, and R 13 , R 14 , R 15 and R 16 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent substituent. . n represents an integer of 0 to 5, n ′ represents an integer of 0 to 5, and n and n ′ are not both 0. When n is 2 or more, a plurality of R 11 may be the same or different. When n ′ is 2 or more, a plurality of R 12 may be the same or different. In the formula (II), the isomer by the double bond is not limited to either one.
式(II)で表される化合物としては、波長365nmにおけるモル吸光係数εが500mol−1・L・cm−1以上であることが好ましく、波長365nmにおけるεが3000mol−1・L・cm−1以上であることがより好ましく、波長365nmにおけるεが20000mol−1・L・cm−1以上であることが最も好ましい。各波長でのモル吸光係数εの値が上記範囲であると、光吸収効率の観点から感度向上効果が高く好ましい。 The compound represented by the formula (II) preferably has a molar extinction coefficient ε at a wavelength of 365 nm of 500 mol −1 · L · cm −1 or more, and ε at a wavelength of 365 nm of 3000 mol −1 · L · cm −1. More preferably, ε at a wavelength of 365 nm is most preferably 20000 mol −1 · L · cm −1 or more. It is preferable that the value of the molar extinction coefficient ε at each wavelength is in the above range because the sensitivity improvement effect is high from the viewpoint of light absorption efficiency.
式(II)で表される化合物の好ましい具体例を以下に例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
なお、本明細書においては、化学式は簡略構造式により記載することもあり、特に元素や置換基の明示がない実線等は、炭化水素基を表す。また、下記具体例において、Meはメチル基を、Etはエチル基を、Buはブチル基を、n−Buはn−ブチル基を、Phはフェニル基を表す。
Preferred specific examples of the compound represented by formula (II) are illustrated below, but the present invention is not limited thereto.
Note that in this specification, a chemical formula may be described by a simplified structural formula, and a solid line or the like that does not clearly indicate an element or a substituent particularly represents a hydrocarbon group. In the following specific examples, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, Bu represents a butyl group, n-Bu represents an n-butyl group, and Ph represents a phenyl group.
式(III)中、Aは置換基を有してもよい芳香族環又はヘテロ環を表し、X2は酸素原子、硫黄原子、又は−N(R23)−を表し、Yは酸素原子、硫黄原子、又は−N(R23)−を表す。R21、R22、及びR23は、それぞれ独立に、水素原子又は一価の非金属原子団を表し、A、R21、R22、及びR23は、それぞれ互いに結合して、脂肪族性又は芳香族性の環を形成してもよい。 In the formula (III), A represents an aromatic ring or a hetero ring which may have a substituent, X 2 represents an oxygen atom, a sulfur atom, or —N (R 23 ) —, Y represents an oxygen atom, sulfur atom, or -N (R 23) - represents a. R 21 , R 22 , and R 23 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent nonmetallic atomic group, and A, R 21 , R 22 , and R 23 are bonded to each other to form an aliphatic group Or you may form an aromatic ring.
式(III)において、R21、R22及びR23は、それぞれ独立に、水素原子又は一価の非金属原子団を表す。R21、R22及びR23が一価の非金属原子を表す場合、置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアリール基、置換もしくは非置換のアルケニル基、置換もしくは非置換の芳香族複素環残基、置換もしくは非置換のアルコキシ基、置換もしくは非置換のアルキルチオ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子であることが好ましい。 In the formula (III), R 21 , R 22 and R 23 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent nonmetallic atomic group. When R 21 , R 22 and R 23 represent a monovalent nonmetal atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted aromatic group It is preferably a heterocyclic residue, a substituted or unsubstituted alkoxy group, a substituted or unsubstituted alkylthio group, a hydroxyl group, or a halogen atom.
式(III)で表される化合物は、光重合開始剤の分解効率向上の観点から、Yは酸素原子、又は−N(R23)−が好ましい。R23は、それぞれ独立に、水素原子又は一価の非金属原子団を表す。更に、Yは−N(R23)−であることが最も好ましい。 In the compound represented by the formula (III), Y is preferably an oxygen atom or —N (R 23 ) — from the viewpoint of improving the decomposition efficiency of the photopolymerization initiator. R 23 each independently represents a hydrogen atom or a monovalent nonmetallic atomic group. Further, Y is most preferably —N (R 23 ) —.
以下、式(III)で表される化合物の好ましい具体例(VI1)〜(VI124)を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。また、酸性核と塩基性核を結ぶ2重結合による異性体については明らかでなく、本発明はどちらかの異性体に限定されるものでもない。 Preferred specific examples (VI1) to (VI124) of the compound represented by the formula (III) are shown below, but the present invention is not limited thereto. Further, the isomer by the double bond connecting the acidic nucleus and the basic nucleus is not clear, and the present invention is not limited to either isomer.
本発明における式(III)で表される化合物に関しては、さらに、カラーフィルタ用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、当該増感色素と、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、露光後の膜からの増感色素の不要な析出抑制を行うことができる。
また、当該増感色素と前述する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。
With respect to the compound represented by the formula (III) in the present invention, various chemical modifications for improving the properties of the curable composition for color filters can be further performed.
For example, the sensitizing dye and an addition polymerizable compound structure (for example, acryloyl group or methacryloyl group) are bonded by a method such as covalent bond, ionic bond, hydrogen bond, etc. Unnecessary precipitation suppression of the sensitizing dye from the film after exposure can be performed.
In addition, partial structures having radical generating ability in the sensitizing dye and the above-described photopolymerization initiator (for example, reductive decomposable sites such as alkyl halide, onium, peroxide, biimidazole, borate, amine, trimethylsilylmethyl) , An oxidatively cleavable site such as carboxymethyl, carbonyl, imine, etc.), the photosensitivity can be remarkably enhanced particularly in a state where the concentration of the starting system is low.
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物において、式(II)又は式(III)で表される化合物は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。 In the curable composition for color filters of the present invention, the compounds represented by formula (II) or formula (III) may be used alone or in combination of two or more.
上述の式(II)又は式(III)で表される化合物は、カラーフィルタ用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、増感色素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。特に上述の式(II)又は式(III)の中で、式(III)で表される化合物が最も好ましく、具体的には(VI56)〜(VI122)の化合物が最も好ましい。 The compound represented by the above formula (II) or formula (III) has a very high colorant concentration in the curable composition for color filters, and has a light transmittance of the formed colored pattern (photosensitive layer). When it is extremely low, specifically, when the light transmittance of 365 nm of the photosensitive layer when formed without adding a sensitizing dye is 10% or less, the effect can be obtained. Prominently demonstrated. In particular, among the above formula (II) or formula (III), the compound represented by formula (III) is most preferable, and specifically, the compounds of (VI56) to (VI122) are most preferable.
本発明の硬化性組成物は、以上説明した(A)一般式(I)で表されるスルホニウム塩、及び下記一般式(II)で表されるスルホニウム塩から選択される少なくとも1種と、(B)光重合性化合物と、(C)着色剤、及び(d)増感色素と共に、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、本発明の硬化性組成物が含有しうる任意成分について説明する。 The curable composition of the present invention comprises (A) the sulfonium salt represented by the general formula (I) and at least one selected from the sulfonium salt represented by the following general formula (II), In addition to B) a photopolymerizable compound, (C) a colorant, and (d) a sensitizing dye, an optional component described in detail below may be further contained as necessary. Hereinafter, optional components that can be contained in the curable composition of the present invention will be described.
[分散剤]
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物が(C)着色剤として顔料を含有する場合、該顔料の分散性を向上させる観点から、分散剤を添加することが好ましい。
[Dispersant]
When the curable composition for a color filter of the present invention contains a pigment as the colorant (C), it is preferable to add a dispersant from the viewpoint of improving the dispersibility of the pigment.
本発明に用いうる分散剤(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。
Dispersants (pigment dispersants) that can be used in the present invention include polymer dispersants [for example, polyamidoamines and salts thereof, polycarboxylic acids and salts thereof, high molecular weight unsaturated acid esters, modified polyurethanes, modified polyesters, modified polymers. (Meth) acrylate, (meth) acrylic copolymer, naphthalene sulfonic acid formalin condensate], polyoxyethylene alkyl phosphate ester, polyoxyethylene alkyl amine, alkanol amine, pigment derivative and the like.
The polymer dispersant can be further classified into a linear polymer, a terminal-modified polymer, a graft polymer, and a block polymer 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.
これらの分散剤は、単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。本発明においては、特に、顔料誘導体と高分子分散剤とを組み合わせて使用することが好ましい。 These dispersants may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, it is particularly preferable to use a combination of a pigment derivative and a polymer dispersant.
本発明における分散剤の含有量としては、顔料に対して、1〜80質量%であることが好ましく、5〜70質量%がより好ましく、10〜60質量%が更に好ましい。
具体的には、高分子分散剤を用いる場合であれば、その使用量としては、顔料に対して、5〜100質量%の範囲が好ましく、10〜80質量%の範囲がより好ましい。また、顔料誘導体を使用する場合であれば、その使用量としては、顔料に対し1〜30質量%の範囲にあることが好ましく、3〜20質量%の範囲にあることがより好ましく、5〜15質量%の範囲にあることが特に好ましい。
As content of the dispersing agent in this invention, it is preferable that it is 1-80 mass% with respect to a pigment, 5-70 mass% is more preferable, and 10-60 mass% is still more preferable.
Specifically, if a polymer dispersant is used, the amount of use thereof is preferably in the range of 5 to 100% by mass, more preferably in the range of 10 to 80% by mass with respect to the pigment. In the case of using a pigment derivative, the amount used is preferably in the range of 1 to 30% by mass, more preferably in the range of 3 to 20% by mass, based on the pigment, A range of 15% by mass is particularly preferable.
本発明において、着色剤としての顔料と分散剤とを用いる場合、硬化感度、色濃度の観点から、着色剤及び分散剤の含有量の総和が、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, when using a pigment and a dispersant as a colorant, the total content of the colorant and the dispersant is based on the total solid content constituting the curable composition from the viewpoint of curing sensitivity and color density. It is 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 further preferably 50% by mass or more and 80% by mass or less.
[バインダーポリマー]
特定硬化性組成物においては、皮膜特性向上などの目的で、必要に応じて、さらにバインダーポリマーを使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号の各公報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あげられ、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 specific curable composition, a binder polymer can be further used as necessary for the purpose of improving the film properties. 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 Resin in which an acid anhydride unit is hydrolyzed, half-esterified or half-amidated, or epoxy acrylate modified with unsaturated monocarboxylic acid and acid anhydride Etc. Examples of the monomer having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, and 4-carboxyl styrene. Examples of the monomer having an acid anhydride include 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 esters having an aliphatic hydroxyl group such as methacrylic esters.
(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, propargyl methacrylate and the like.
(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ことができる。
(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. Examples thereof include compounds described in Japanese Patent Application No. 2001-115595, Japanese Patent Application No. 2001-115598, and the like.
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 as described in JP 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。
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.
[共増感剤]
本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物は、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。
[Co-sensitizer]
The curable composition for a color filter 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 sensitizer to actinic radiation or suppressing polymerization inhibition of the polymerizable compound by oxygen.
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、N−フェニルグリシン類等が挙げられる。 Examples of such cosensitizers include amines such as M.I. R. Sander et al., “Journal of Polymer Society”, Vol. 10, 3173 (1972), Japanese Patent Publication No. 44-20189, Japanese Patent Publication No. 51-82102, Japanese Patent Publication No. 52-134692, Japanese Patent Publication No. 59-138205. No. 60-84305, JP-A 62-18537, JP-A 64-33104, Research Disclosure 33825, and the like. Specific examples include triethanolamine. P-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, p-formyldimethylaniline, p-methylthiodimethylaniline, N-phenylglycine 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, for example, thiol compounds described in JP-A-53-702, JP-B-55-500806, JP-A-5-142773, and JP-A-56. And the like. Specific examples include 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzoimidazole, 2-mercapto-4 (3H) -quinazoline, β-mercaptonaphthalene. Etc.
また別の例としては、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)、特開平6−250387号公報記載のリン化合物(ジエチルホスファイト等)、特願平6−191605号記載のSi−H、Ge−H化合物等が挙げられる。 Other examples include amino acid compounds (eg, N-phenylglycine), organometallic compounds described in Japanese Patent Publication No. 48-42965 (eg, tributyltin acetate), and hydrogen described in Japanese Patent Publication No. 55-34414. Donors, sulfur compounds described in JP-A-6-308727 (eg, trithiane), phosphorus compounds described in JP-A-6-250387 (diethylphosphite, etc.), Si-- described in Japanese Patent Application No. 6-191605 H, Ge-H compound, etc. are mentioned.
[重合禁止剤]
本発明においては、カラーフィルタ用硬化性組成物の製造中あるいは保存中において重合可能なエチレン性不飽和二重結合を有する化合物の不要な熱重合を阻止するために少量の熱重合防止剤を添加することが望ましい。
本発明に用いうる熱重合防止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4'−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、N−ニトロソフェニルヒドロキシアミン第一セリウム塩等が挙げられる。
[Polymerization inhibitor]
In the present invention, a small amount of a thermal polymerization inhibitor is added to prevent unnecessary thermal polymerization of a compound having an ethylenically unsaturated double bond that can be polymerized during the production or storage of a curable composition for a color filter. It is desirable to do.
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。
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.
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。 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 binder.
[希釈剤]
特定硬化性組成物は、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 specific curable composition 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.
カラーフィルタ用硬化性組成物に使用する着色剤の遮光効果による感度低下を防ぐ手段として、カチオン重合性化合物とカチオン重合開始剤との組み合わせ、及び、ラジカル重合性化合物とラジカル重合開始剤との組み合わせの他、これらの重合性化合物及び重合開始剤を併用したラジカル・カチオンのハイブリッド型硬化インクとしてもよい。 As a means for preventing sensitivity deterioration due to the light-shielding effect of the colorant used in the color filter curable composition, a combination of a cationic polymerizable compound and a cationic polymerization initiator, and a combination of a radical polymerizable compound and a radical polymerization initiator In addition, it may be a radical / cation hybrid curable ink using these polymerizable compounds and a polymerization initiator in combination.
この他に、必要に応じて公知の化合物を本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物に添加することができる。例えば、界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調製するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類等を適宜選択して添加することができる。また、ポリオレフィンやPET等の被記録媒体への密着性を改善するために、重合を阻害しないタッキファイヤーを含有させることも好ましい。具体的には、特開2001−49200号公報の5〜6頁に記載されている高分子量の粘着性ポリマー(例えば、(メタ)アクリル酸と炭素数1〜20のアルキル基を有するアルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数3〜14の脂環族アルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数6〜14の芳香族アルコールとのエステルからなる共重合物)や、重合性不飽和結合を有する低分子量粘着付与性樹脂などが挙げられる。 In addition, a known compound can be added to the curable composition for a color filter of the present invention as necessary. For example, surfactants, leveling additives, matting agents, polyester resins for preparing film properties, polyurethane resins, vinyl resins, acrylic resins, rubber resins, waxes, and the like are appropriately selected and added. be able to. In order to improve the adhesion to a recording medium such as polyolefin or PET, it is also preferable to contain a tackifier that does not inhibit the polymerization. Specifically, a high molecular weight adhesive polymer described in JP-A-2001-49200, pages 5 to 6 (for example, (meth) acrylic acid and an alcohol having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms). Ester, (meth) acrylic acid and a C3-14 alicyclic alcohol ester, (meth) acrylic acid and a C6-14 aromatic alcohol ester copolymer), and polymerizability And low molecular weight tackifying resins having an unsaturated bond.
<カラーフィルタ及びその製造方法>
次に、本発明のカラーフィルタ及びその製造方法について説明する。
本発明のカラーフィルタは、支持体上に、本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物を用いてなる着色パターンを有することを特徴とする。
以下、本発明のカラーフィルタについて、その製造方法(本発明のカラーフィルタの製造方法)を通じて詳述する。
<Color filter and manufacturing method thereof>
Next, the color filter of the present invention and the manufacturing method thereof will be described.
The color filter of the present invention is characterized by having a colored pattern formed on the support using the curable composition for color filters of the present invention.
Hereinafter, the color filter of the present invention will be described in detail through its manufacturing method (color filter manufacturing method of the present invention).
本発明のカラーフィルタの製造方法は、支持体上に、本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物を塗布して着色硬化性組成物層を形成する工程(以下、適宜「着色硬化性組成物層形成工程」と略称する。)と、前記着色硬化性組成物層をマスクを介して露光する工程(以下、適宜「露光工程」と略称する。)と、露光後の前記硬化性組成物層を現像して着色パターンを形成する工程(以下、適宜「現像工程」と略称する。)と、を含むことを特徴とする。 The method for producing a color filter of the present invention comprises a step of applying a curable composition for a color filter of the present invention on a support to form a colored curable composition layer (hereinafter appropriately referred to as “colored curable composition layer”). Abbreviated as “formation step”), a step of exposing the colored curable composition layer through a mask (hereinafter abbreviated as “exposure step” as appropriate), and the curable composition layer after exposure. And a step of forming a colored pattern by development (hereinafter abbreviated as “development step” as appropriate).
具体的には、特定硬化性組成物を、直接又は他の層を介して支持体(基板)上に塗布して、光重合性組成物層を形成し(着色硬化性組成物層形成工程)、所定のマスクパターンを介して露光し、光照射された塗布膜部分だけを硬化させ(露光工程)、現像液で現像することによって(現像工程)、各色(3色あるいは4色)の画素からなるパターン状皮膜を形成し、本発明のカラーフィルタを製造することができる。
以下、本発明の製造方法における各工程について説明する。
Specifically, a specific curable composition is applied directly or via another layer on a support (substrate) to form a photopolymerizable composition layer (colored curable composition layer forming step). By exposing through a predetermined mask pattern, only the coating film portion irradiated with light is cured (exposure process), and developed with a developer (development process), from each color (three colors or four colors) pixels The color filter of this invention can be manufactured by forming the pattern-like film | membrane which becomes.
Hereafter, each process in the manufacturing method of this invention is demonstrated.
(着色硬化性組成物層形成工程)
着色硬化性組成物層形成工程では、支持体上に、本発明の硬化性組成物を塗布して着色硬化性組成物層を形成する。
(Colored curable composition layer forming step)
In the colored curable composition layer forming step, the colored curable composition layer is formed by applying the curable composition of the present invention on the support.
本工程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。
As the support that can be used in this step, for example, soda glass, Pyrex (registered trademark) glass, quartz glass, and the like obtained by attaching a transparent conductive film to these, an image sensor, etc. 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の硬化性組成物の塗布方法としては、スリット塗布、インクジェット法、回転塗布、流延塗布、ロール塗布、スクリーン印刷法等の各種の塗布方法を適用することができる。 As a coating method of the curable composition of the present invention on the support, various coating methods such as slit coating, ink jet method, spin coating, cast coating, roll coating, screen printing method and the like can be applied.
本発明におけるカラーフィルタ用硬化性組成物の塗布膜厚としては、0.1μm〜10μmが好ましく、0.2μm〜5μmがより好ましく、0.2μm〜3μmがさらに好ましい。 As a coating film thickness of the curable composition for color filters in this invention, 0.1 micrometer-10 micrometers are preferable, 0.2 micrometer-5 micrometers are more preferable, 0.2 micrometer-3 micrometers are still more preferable.
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、着色硬化性組成物層が形成される。 The curable composition applied on the support is usually dried at 70 to 110 ° C. for about 2 to 4 minutes to form a colored curable composition layer.
(露光工程)
露光工程では、前記着色硬化性組成物層形成工程において形成された着色硬化性組成物層をマスクを介して露光し、光照射された塗布膜部分だけを硬化させる。
露光は放射線の照射により行うことが好ましく、露光に際して用いることができる放射線としては、特に、g線、i線等の紫外線が好ましく用いられ、高圧水銀灯がより好まれる。照射強度は5mJ〜1500mJが好ましく10mJ〜1000mJがより好ましく、10mJ〜800mJが最も好ましい。
(Exposure process)
In the exposure step, the colored curable composition layer formed in the colored curable composition layer forming step is exposed through a mask, and only the coating film portion irradiated with light is cured.
The exposure is preferably performed by irradiation of radiation, and as radiation that can be used for exposure, ultraviolet rays such as g-line and i-line are preferably used, and a high-pressure mercury lamp is more preferable. The irradiation intensity is preferably 5 mJ to 1500 mJ, more preferably 10 mJ to 1000 mJ, and most preferably 10 mJ to 800 mJ.
(現像工程)
露光工程に次いで、アルカリ現像処理(現像工程)を行い、露光工程における光未照射部分をアルカリ水溶液に溶出させる。これにより、光硬化した部分だけが残る。
現像液としては、下地の回路などにダメージを起さない、有機アルカリ現像液が望ましい。現像温度としては通常20℃〜30℃であり、現像時間は20〜90秒である。
(Development process)
Subsequent to the exposure step, an alkali development treatment (development step) is performed, and the light non-irradiated portion in the exposure step is eluted in an alkaline aqueous solution. Thereby, only the photocured part remains.
As the developer, an organic alkali developer that does not damage the underlying circuit or the like is desirable. The development temperature is usually 20 ° C. to 30 ° C., and the development time is 20 to 90 seconds.
現像液に用いるアルカリとしては、例えば、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.
以上説明した、着色硬化性組成物層形成工程、露光工程、及び現像工程(更に、必要により硬化工程)を所望の色相数だけ繰り返すことにより、所望の色相よりなるカラーフィルタが作製される。 By repeating the above-described colored curable composition layer forming step, exposure step, and developing step (and, if necessary, the curing step) for the desired number of hues, a color filter having a desired hue is produced.
本発明のカラーフィルタは、本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物を用いているため、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、硬化した組成物は耐現像性に優れるため、露光感度に優れ、露光部の基板との密着性が良好であり、かつ、所望の断面形状を与える高解像度のパターンを形成することができる。従って、液晶表示素子やCCD等の固体撮像素子に好適に用いることができ、特に100万画素を超えるような高解像度のCCD素子やCMOS等に好適である。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 uses the curable composition for color filters of the present invention, the formed colored pattern exhibits high adhesion to the support substrate, and the cured composition is excellent in development resistance. Therefore, it is possible to form a high-resolution pattern that has excellent exposure sensitivity, good adhesion to the substrate of the exposed portion, and gives a desired cross-sectional shape. Therefore, it can be suitably used for a solid-state imaging device such as a liquid crystal display device or a CCD, and is particularly suitable for a high-resolution CCD device or a CMOS that exceeds 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、「%」は質量基準である。
<実施例1>
1.硬化性組成物の調製
1−1.顔料分散液(P1)の調製
(C)顔料としてC.I.ピグメントグリーン36とC.I.ピグメントイエロー219との30/70(重量比)混合物40質量部、分散剤としてBYK2001(Disperbyk :ビックケミー(BYK)社製、固形分濃度45.1重量%)10質量部(固形分換算約4.51質量部)、および溶媒として3−エトキシプロピオン酸エチル150質量部からなる混合液を、ビーズミルにより15時間混合・分散して、顔料分散液(P1)を調製した。
顔料分散液(P1)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、200nmであった。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, it is not limited to a following example. Unless otherwise specified, “%” is based on mass.
<Example 1>
1. 1. Preparation of curable composition 1-1. Preparation of pigment dispersion (P1) (C) As a pigment, C.I. I. Pigment Green 36 and C.I. I. 40 parts by mass of a 30/70 (weight ratio) mixture with CI Pigment Yellow 219, and 10 parts by mass of a BYK2001 (Disperbyk: manufactured by BYK Corporation, solid content concentration: 45.1% by weight) as a dispersant (approximately 4. 51 parts by mass) and 150 parts by mass of ethyl 3-ethoxypropionate as a solvent were mixed and dispersed by a bead mill for 15 hours to prepare a pigment dispersion (P1).
With respect to the pigment dispersion (P1), the average particle diameter of the pigment was measured by a dynamic light scattering method and found to be 200 nm.
1−2.硬化性組成物(塗布液)の調製
下記組成で混合して、硬化性組成物を調製した。
・顔料分散液(P1) 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/ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、mol比:80/10/10、Mw:10000) 200質量部
(B)多官能性単量体ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 60質量部
(A)光重合開始剤:下記例示化合物1 60質量部
・界面活性剤(商品名:テトラニック150R1、BASF社) 1質量部
・増感剤(4,4‘−ビスジエチルアミノベンゾフェノン(A1)) 40質量部
・共増感剤(S1) 20質量部
・γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン 5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 1,000質量部
1-2. Preparation of curable composition (coating liquid) The following composition was mixed to prepare a curable composition.
-Pigment dispersion (P1) 600 parts by mass-Alkali-soluble resin (benzyl methacrylate / methacrylic acid / hydroxyethyl methacrylate copolymer, molar ratio: 80/10/10, Mw: 10,000) 200 parts by mass (B) polyfunctionality Monomer dipentaerythritol hexaacrylate 60 parts by mass (A) Photopolymerization initiator: 60 parts by mass of the following exemplified compound 1 / surfactant (trade name: Tetranic 150R1, BASF) 1 part by mass / sensitizer (4 , 4′-bisdiethylaminobenzophenone (A1)) 40 parts by mass / Co-sensitizer (S1) 20 parts by mass / γ-methacryloxypropyltriethoxysilane 5 parts by mass / propylene glycol monomethyl ether acetate 1,000 parts by mass
2.カラーフィルタの作製
2−1.硬化性組成物層の形成
上記顔料を含有する硬化性組成物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、新しいガラス基板に塗布し、真空乾燥とプレベーク(prebake)(100℃80秒)を施して硬化性組成物塗膜(硬化性組成物層)を形成した。
(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℃
2. 2. Production of color filter 2-1. Formation of curable composition layer A curable composition containing the above pigment was applied as a resist solution to a 550 mm x 650 mm glass substrate by slit coating under the following conditions, then allowed to stand for 10 minutes, and then applied to a new glass substrate. Then, vacuum drying and prebaking (100 ° C., 80 seconds) were performed to form a curable composition coating film (curable composition layer).
(Slit application conditions)
・ Gap at the opening of the coating head tip: 50 μm
・ Application speed: 100 mm / second ・ Clearance between substrate and application head: 150 μm
-Application thickness (dry thickness): 2 μm
・ Application temperature: 23 ℃
2−2.露光、現像
その後、2.5kwの超高圧水銀灯を用いて光硬化性塗布膜を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 photocurable coating film was exposed in a pattern using a 2.5 kw ultra-high pressure mercury lamp, and after the exposure, the entire surface of the coating film was organic developer (trade name: CD, Fuji Film Arch Co., Ltd.) The product was covered with a 10% aqueous solution prepared in ()) and left still 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樹脂皮膜(カラーフィルタ)を形成した。
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 resin film (color filter) was formed on the glass substrate.
3.性能評価
上記で調製された着色硬化性組成物塗布液の保存安定性、及び該着色硬化性組成物を用いてガラス基板上に形成された硬化性組成物塗布膜(着色層)の露光感度、基板密着性、現像性、さらに、パターン断面形状を下記のようにして評価した。結果を表2に示す。
3. Performance Evaluation Storage stability of the colored curable composition coating solution prepared above, and exposure sensitivity of a curable composition coating film (colored layer) formed on a glass substrate using the colored curable composition, Substrate adhesion, developability, and pattern cross-sectional shape were evaluated as follows. The results are shown in Table 2.
3−1.硬化性組成物(塗布液)の保存安定性
硬化性組成物塗布液を室温で1ケ月保存した後、異物の析出度合いを目視により下記判定基準に従って評価した。
<判定基準>
○:析出は認められなかった。
△:僅かに析出が認められた。
×:析出が認められた。
3-1. Storage Stability of Curable Composition (Coating Solution) After storing the curable composition coating solution at room temperature for 1 month, the degree of precipitation of foreign matters was visually evaluated according to the following criteria.
<Criteria>
○: No precipitation was observed.
Δ: Slight precipitation was observed.
X: Precipitation was recognized.
3−2.塗布膜(着色層)の露光感度、
前記着色硬化性組成物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2.0μmのテスト用のフォトマスクを用い、10〜1600mJ/cm2の種々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℃、60秒間の条件で現像した。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%以上であった最小の露光量を露光感度として評価した。露光感度の値が小さいほど感度が高いことを示す。
3-2. Exposure sensitivity of coating film (colored layer),
The colored curable composition coating solution was coated on a glass substrate and dried to a 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, it exposed with the various exposure amount of 10-1600mJ / cm < 2 > using the photomask for a test with a line | wire width of 2.0 micrometers. Next, it developed on 25 degreeC and the conditions for 60 second using the developing solution of 60% CD-2000 (made by Fuji Film Electronics Materials). Then, after rinsing with running water for 20 seconds, spray drying was performed to complete patterning. The minimum exposure amount in which the film thickness after development of the region irradiated with light in the exposure step was 95% or more with respect to 100% of the film thickness before exposure was evaluated as the exposure sensitivity. A smaller exposure sensitivity value indicates higher sensitivity.
3−3.現像性、パターン断面形状、基板密着性
その後、200℃で5分間後加熱した後、基板表面および断面形状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した。
露光工程において、光が照射されなかった領域(未露光部)の残渣の有無を観察し、現像性を評価した。
−現像性−
○:未露光部には、残渣がまったく確認されなかった。
△:未露光部に、残渣がわずかに確認されたが、実用上問題のない程度であった。
×:未露光部に、残渣が著しく確認された。
−パターン断面形状−
形成されたパターンの断面形状を観察した。パターン断面形状は順テーパーが最も好ましく、矩形が次に好ましい。逆テーパーは好ましくない。
基板密着性の評価として、パターン欠損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
−基板密着性−
○:パターン欠損がまったく観察されなかった。
△:パターン欠損がほとんど観察されなかったが、一部分欠損が観察された。
×:パターン欠損が著しく観察された。
3-3. Developability, pattern cross-sectional shape, substrate adhesion After that, after post-heating at 200 ° C. for 5 minutes, the substrate surface and cross-sectional shape were confirmed by an ordinary method by optical microscope and SEM photograph observation.
In the exposure step, the presence or absence of residue in the area not irradiated with light (unexposed portion) was observed to evaluate developability.
-Developability-
A: No residue was observed at all in the unexposed area.
Δ: A slight residue was confirmed in the unexposed area, but it was practically unproblematic.
X: Residue was remarkably confirmed in the unexposed part.
-Pattern cross-sectional shape-
The cross-sectional shape of the formed pattern was observed. The pattern cross-sectional shape is most preferably a forward taper, and a rectangular shape is next preferred. Reverse taper is not preferred.
As an evaluation of substrate adhesion, it was observed whether or not a pattern defect occurred. These evaluation items were evaluated based on the following criteria: Substrate adhesion
○: No pattern defect was observed.
(Triangle | delta): Although the pattern defect | defect was hardly observed, the defect | deletion was partially observed.
X: A pattern defect was remarkably observed.
<実施例2〜14>
実施例1の硬化性組成物において、例示化合物、増感剤、共増感剤を、下記表2に示される化合物に代えた以外は、すべて実施例1と同様に行い着色パターンを得て、実施例1と同様の評価を行った。結果を表2に示した。
<Examples 2 to 14>
In the curable composition of Example 1, except that the exemplified compounds, sensitizers, and co-sensitizers were replaced with the compounds shown in Table 2 below, the same procedure as in Example 1 was performed to obtain a colored pattern. Evaluation similar to Example 1 was performed. The results are shown in Table 2.
<比較例1>
実施例1で調製した顔料分散液(P1)を用い、下記組成を均一に攪拌し、塗布液を調製した。
・顔料分散液(P1) 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/ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、mol比:80/10/10、Mw:10000) 200質量部
・(B)多官能性単量体ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 60質量部
・ラジカル重合開始剤(1−〔4−(フェニルチオ)フェニル〕−2−(O−ベンゾイルオキシム))(IrgacureOXE−01) 140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) 1,000質量部
・界面活性剤(商品名:テトラニック150R1、BASF社) 1質量部
<比較例2〜5>
実施例1の硬化性組成物において、光重合開始剤、増感剤、共増感剤を下記表2に示される比較化合物に代えた以外は、すべて実施例2と同様に行った。結果を表2に示した。
<Comparative Example 1>
Using the pigment dispersion (P1) prepared in Example 1, the following composition was uniformly stirred to prepare a coating solution.
-Pigment dispersion (P1) 600 parts by mass-Alkali-soluble resin (benzyl methacrylate / methacrylic acid / hydroxyethyl methacrylate copolymer, molar ratio: 80/10/10, Mw: 10,000) 200 parts by mass-(B) polyfunctional Monomer dipentaerythritol hexaacrylate 60 parts by mass / radical polymerization initiator (1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- (O-benzoyloxime)) (IrgacureOXE-01) 140 parts by mass / solvent (propylene) Glycol monomethyl ether acetate) 1,000 parts by mass / surfactant (trade name: Tetranic 150R1, BASF) 1 part by mass <Comparative Examples 2 to 5>
In the curable composition of Example 1, all were performed in the same manner as in Example 2 except that the photopolymerization initiator, the sensitizer, and the co-sensitizer were replaced with the comparative compounds shown in Table 2 below. The results are shown in Table 2.
上記表中、A1、A2、A3、A4、D1、D2、D3、S1、S2、S3、IrgacureOXE−01、Irgacure250、UVI6992は、以下に示す化合物を表す。光重合開始剤の例示化合物1〜6は、本発明におけるスルホニウム塩の特に好ましい例示化合物1〜6を表す。
A1:4,4−ビスジエチルアミノベンゾフェノン
In the above table, A1, A2, A3, A4, D1, D2, D3, S1, S2, S3, Irgacure OXE-01, Irgacure 250, and UVI6992 represent the compounds shown below. Exemplary compounds 1 to 6 of the photopolymerization initiator represent particularly preferable exemplary compounds 1 to 6 of the sulfonium salt in the present invention.
A1: 4,4-Bisdiethylaminobenzophenone
D1:2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール
D2:1−〔4−(フェニルチオ)フェニル〕−2−(O−ベンゾイルオキシム)
D3: 4−ベンズオキソラン−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン
S1:N−フェニルメルカプトベンズイミダゾール
S2:メルカプトベンズチアゾール
S3:N−フェニルグリシン
IrgacureOXE−01:ベンゾイルオキシム系化合物
Irgacure250:ヨードニウム塩系系化合物(下記構造式)
UVI6992:スルホニウム塩系化合物(下記構造式)
D1: 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole D2: 1- [4- (phenylthio) phenyl] -2- ( O-benzoyloxime)
D3: 4-Benzoxolane-2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine S1: N-phenylmercaptobenzimidazole S2: Mercaptobenzthiazole S3: N-phenylglycine Irgacure OXE-01: Benzoyloxime compound Irgacure 250: Iodonium salt compounds (the following structural formula)
UVI6992: sulfonium salt compound (the following structural formula)
<実施例15>
実施例1で調製した顔料分散液(P1)を用い、下記組成を均一に攪拌し、塗布液を調製した。
−硬化性組成物(塗布液)の調製−
・顔料分散液(P1) 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/ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、mol比:80/10/10、Mw:10000) 200質量部
・(B)多官能性単量体ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 20質量部
・(A)光重合開始剤:前記例示化合物1 60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) 1,000質量部
・界面活性剤(商品名:テトラニック150R1、BASF社) 1質量部
・増感剤9,10−ジブトキシアントラセン(下記化合物A5) 40質量部
・γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン 5質量部
・セロキサイド201P(ダイセル化学) 20質量部
・オキセタンOXT−221(東亞合成) 20質量部
上記組成にした以外は、すべて実施例1と同様に行い、着色パターンを得て、実施例1と同様の評価を行った。結果を表3に示した。なお、表3中の光重合開始剤1、及び5は、本発明におけるスルホニウム塩の特に好ましい例に記載した化合物を表す。
<Example 15>
Using the pigment dispersion (P1) prepared in Example 1, the following composition was uniformly stirred to prepare a coating solution.
-Preparation of curable composition (coating solution)-
-Pigment dispersion (P1) 600 parts by mass-Alkali-soluble resin (benzyl methacrylate / methacrylic acid / hydroxyethyl methacrylate copolymer, molar ratio: 80/10/10, Mw: 10,000) 200 parts by mass-(B) polyfunctional Monomeric dipentaerythritol hexaacrylate 20 parts by mass (A) Photopolymerization initiator: 60 parts by mass of the exemplified compound 1 Solvent (propylene glycol monomethyl ether acetate) 1,000 parts by mass surfactant (trade name: Tetranic 150R1, BASF) 1 part by mass • Sensitizer 9,10-dibutoxyanthracene (compound A5) 40 parts by mass • γ-methacryloxypropyltriethoxysilane 5 parts by mass • Celoxide 201P (Daicel Chemical) 20 parts by mass Oxetane OXT-221 (Toagosei) 2 Except that the parts by mass The above composition are all performed in the same manner as in Example 1 to obtain a colored pattern was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3. In addition, the photoinitiators 1 and 5 in Table 3 represent the compounds described in the particularly preferred examples of the sulfonium salt in the present invention.
<実施例16、比較例5〜7>
実施例1の硬化性組成物において、光重合開始剤、及び増感剤を下記表3に示される化合物に代えた以外は、すべて実施例1と同様に行った。結果を表3に示した。
<Example 16, comparative examples 5-7>
In the curable composition of Example 1, it carried out similarly to Example 1 except having changed the photoinitiator and the sensitizer into the compound shown by following Table 3. The results are shown in Table 3.
Irgacure250:ヨードニウム塩系化合物(上記構造式)
UVI6992:スルホニウム塩系化合物(上記構造式)
光重合開始剤の例示化合物1、5は、本発明におけるスルホニウム塩の特に好ましい例示化合物1、5を表す。
UVI6992: sulfonium salt compound (the above structural formula)
Exemplary compounds 1 and 5 of the photopolymerization initiator represent particularly preferable exemplary compounds 1 and 5 of the sulfonium salt in the present invention.
表1、2の結果から、本発明の硬化性組成物はその溶液状において保存安定性に優れ、支持体上で画像形成した場合、本発明におけるスルホニウム塩以外の多官能アクリレート系比較重合性化合物を用いた比較例に対して、露光感度が高く、現像性、基板密着性、パターン断面形状のいずれにも優れていることがわかった。 From the results of Tables 1 and 2, the curable composition of the present invention has excellent storage stability in the form of a solution, and when an image is formed on a support, a polyfunctional acrylate-based comparative polymerizable compound other than the sulfonium salt in the present invention. It was found that the exposure sensitivity was high compared to the comparative example using No. 1, and it was excellent in developability, substrate adhesion, and pattern cross-sectional shape.
次に、シリコンウエハ基板に下塗り層を形成後、本発明のカラーフィルタ用硬化性組成物を塗布した。以下に詳細を記載する。
<実施例17>
1.下塗り用レジスト液の調製
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA) 19.20部
・乳酸エチル 36.67部・樹脂(メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル共重合体(モル比=60/22/18)の40%PGMEA溶液) 30.51部
・(B)光重合性化合物(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート) 12.20部
・重合禁止剤(p−メトキシフェノール) 0.0061部
・フッ素系界面活性剤(F−475、大日本インキ化学工業(株)製) 0.83部
・(A)光重合開始剤(TAZ−107(トリハロメチルトリアジン系の光重合開始剤)、みどり化学社製) 0.586部
Next, after forming an undercoat layer on the silicon wafer substrate, the curable composition for a color filter of the present invention was applied. Details are described below.
<Example 17>
1. Preparation of resist solution for undercoating ・ Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) 19.20 parts ・ Ethyl lactate 36.67 parts ・ Resin (benzyl methacrylate / methacrylic acid / 2-hydroxyethyl methacrylate copolymer (molar ratio = 60/22/18) 40% PGMEA solution) 30.51 parts (B) Photopolymerizable compound (dipentaerythritol hexaacrylate) 12.20 parts Polymerization inhibitor (p-methoxyphenol) 0.0061 parts Fluorosurfactant (F-475, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) 0.83 parts (A) Photopolymerization initiator (TAZ-107 (trihalomethyltriazine photopolymerization initiator), Midori Chemical 0.586 parts)
2.下塗り層付シリコンウエハ基板の作製
6inchシリコンウエハをオーブン中で200℃のもと30分加熱処理した。次いで、このシリコンウエハ上に前記レジスト液を乾燥膜厚が2μmになるように塗布し、更に220℃のオーブン中で1時間加熱乾燥させて下塗り層を形成し、下塗り層付シリコンウエハを得た
2. Production of silicon wafer substrate with undercoat layer A 6-inch silicon wafer was heated in an oven at 200 ° C. for 30 minutes. Next, the resist solution was applied onto the silicon wafer so as to have a dry film thickness of 2 μm, and further heated and dried in an oven at 220 ° C. for 1 hour to form an undercoat layer, thereby obtaining a silicon wafer with an undercoat layer.
3.硬化性組成物(塗布液)の調製
下記組成の硬化性化合物を調製した。
・シクロヘキサノン 80質量部
・(C)着色剤(C.I.Acid Blue 108) 7.5質量部
・(C)着色剤C.I.ソルベントイエロー162 2.5質量部
・(B)ラジカル重合性化合物(例示化合物(M−2)とジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの3:7の混合物) 7.0質量部
・(A)光重合開始剤:前記例示化合物1 1質量部
・増感剤(4,4−ビスジエチルアミノベンゾフェノン(A1)) 0.7質量部
・共増感剤(S2) 0.4質量部
・グリセロールプロポキシレート(数平均分子量Mn:1500、モル吸光係数ε=0、本発明に係る無色化合物) 0.5質量部
M−2:テトラメチロールプロパントリアクリレート
3. Preparation of curable composition (coating liquid) A curable compound having the following composition was prepared.
-Cyclohexanone 80 parts by mass-(C) Colorant (CI Acid Blue 108) 7.5 parts by mass-(C) Colorant C.I. I. Solvent Yellow 162 2.5 parts by mass (B) Radical polymerizable compound (3: 7 mixture of Exemplified Compound (M-2) and dipentaerythritol hexaacrylate) 7.0 parts by mass (A) Photopolymerization initiation Agent: 1 part by mass of the exemplified compound 1 / sensitizer (4,4-bisdiethylaminobenzophenone (A1)) 0.7 part by mass / co-sensitizer (S2) 0.4 part by mass / glycerol propoxylate (number average) Molecular weight Mn: 1500, molar extinction coefficient ε = 0, colorless compound according to the present invention) 0.5 parts by mass M-2: tetramethylolpropane triacrylate
4.塗布液保存安定性
前記硬化性組成物(塗布液)を室温で1ケ月保存した後、異物の析出度合いを目視により下記判定基準に従って評価した。
<判定基準>
○:析出は認められなかった。
△:僅かに析出が認められた。
×:析出が認められた。
4). Storage stability of coating solution After the curable composition (coating solution) was stored at room temperature for 1 month, the degree of precipitation of foreign matters was visually evaluated according to the following criteria.
<Criteria>
○: No precipitation was observed.
Δ: Slight precipitation was observed.
X: Precipitation was recognized.
5.着色感光性樹脂組成物の露光・現像、及び評価
−パターンの形成と感度の評価−
前記3.で調製した硬化性組成物を、前記2.で得られた下塗り層付シリコンウエハ基板の下塗り層上に塗布し、光硬化性の塗布膜を形成した。そして、この塗布膜の乾燥膜厚が0.9μmになるように、100℃のホットプレートを用いて120秒間加熱処理(プリベーク)を行なった。次いで、i線ステッパー露光装置FPA−3000i5+(Canon(株)製)を使用して365nmの波長でパターンが2μm四方のIslandパターンマスクを通して10〜1600mJ/cm2の露光量で照射した。その後、照射された塗布膜が形成されているシリコンウエハ基板をスピン・シャワー現像機(DW−30型、(株)ケミトロニクス製)の水平回転テーブル上に載置し、CD−2000(富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ(株)製)を用いて23℃で60秒間パドル現像を行ない、シリコンウエハ基板に着色パターンを形成した。
5. Exposure / Development and Evaluation of Colored Photosensitive Resin Composition-Pattern Formation and Sensitivity Evaluation-
3 above. 2. The curable composition prepared in the above 2. It was applied on the undercoat layer of the silicon wafer substrate with the undercoat layer obtained in (1) to form a photocurable coating film. Then, a heat treatment (pre-baking) was performed for 120 seconds using a hot plate at 100 ° C. so that the dry film thickness of the coating film became 0.9 μm. Next, irradiation was performed using an i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5 + (manufactured by Canon Inc.) at an exposure dose of 10 to 1600 mJ / cm 2 through an Island pattern mask having a pattern of 2 μm square at a wavelength of 365 nm. Thereafter, the silicon wafer substrate on which the irradiated coating film is formed is placed on a horizontal rotary table of a spin shower developing machine (DW-30 type, manufactured by Chemitronics), and CD-2000 (FUJIFILM Corporation). Paddle development was performed at 23 ° C. for 60 seconds using Electronics Materials Co., Ltd. to form a colored pattern on the silicon wafer substrate.
着色パターンが形成されたシリコンウエハ基板を真空チャック方式で前記水平回転テーブルに固定し、回転装置によって該シリコンウエハ基板を回転数50r.p.m.で回転させつつ、その回転中心の上方より純水を噴出ノズルからシャワー状に供給してリンス処理を行ない、その後スプレー乾燥した。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%以上であった最小の露光量を露光感度として評価した。露光感度の値が小さいほど感度が高いことを示す。またその際の、測長SEM「S−9260A」(日立ハイテクノロジーズ(株)製)を用いて、着色パターンのサイズを測定した。パターンサイズが2μmに近いほど、硬化性が充分で感度が良好であることを示す。
測定評価の結果は下記表4に示した。
The silicon wafer substrate on which the colored pattern is formed is fixed to the horizontal rotary table by a vacuum chuck method, and the silicon wafer substrate is rotated at a rotation speed of 50 r. p. m. While being rotated, pure water was supplied from the upper part of the rotation center in the form of a shower through a spray nozzle, followed by rinsing treatment, and then spray drying. The minimum exposure amount in which the film thickness after development of the region irradiated with light in the exposure step was 95% or more with respect to 100% of the film thickness before exposure was evaluated as the exposure sensitivity. A smaller exposure sensitivity value indicates higher sensitivity. In addition, the size of the colored pattern was measured using a length measurement SEM “S-9260A” (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The closer the pattern size is to 2 μm, the better the curability and the better the sensitivity.
The results of measurement evaluation are shown in Table 4 below.
<実施例18〜29>
実施例17において、硬化性組成物の調製に用いた光重合開始剤、増感剤、及び共増感剤を下記表4に示すようにそれぞれ変更したこと以外、実施例17と同様にして、硬化性組成物を調製すると共に、着色パターンの形成、及び評価を行なった。測定評価の結果は下記表4に示した。
<Examples 18 to 29>
In Example 17, except that the photopolymerization initiator, sensitizer, and co-sensitizer used in the preparation of the curable composition were each changed as shown in Table 4 below, in the same manner as in Example 17, A curable composition was prepared, and a colored pattern was formed and evaluated. The results of measurement evaluation are shown in Table 4 below.
<実施例30>
実施例17の3.に記載の硬化性組成物の組成を下記組成に変更して均一に攪拌し、硬化性組成物を得た。
・シクロヘキサノン 80質量部
・(C)着色剤(C.I.PigmentRed 254) 6.0質量部
・(C)着色剤(C.I.PigmentYellow 139) 4.0質量部
・(B)光重合性化合物(既述の例示化合物(M−2)とジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの3:7の混合物) 7.0質量部
・(A)光重合開始剤:前記例示化合物1 1質量部
・増感剤(A4) 0.7質量部
・共増感剤(S1) 0.4質量部
・グリセロールプロポキシレート(数平均分子量Mn:1500) 0.5質量部
<Example 30>
Example 17-3. The composition of the curable composition described in 1 was changed to the following composition and stirred uniformly to obtain a curable composition.
-80 parts by mass of cyclohexanone-(C) Colorant (CI PigmentRed 254) 6.0 parts by mass-(C) Colorant (CI Pigment Yellow 139) 4.0 parts by mass-(B) Photopolymerizable Compound (3: 7 mixture of the exemplified compound (M-2) described above and dipentaerythritol hexaacrylate) 7.0 parts by mass. (A) Photopolymerization initiator: 1 part by mass of the exemplified compound 1 and sensitization. Agent (A4) 0.7 parts by mass Co-sensitizer (S1) 0.4 parts by mass Glycerol propoxylate (number average molecular weight Mn: 1500) 0.5 parts by mass
<実施例31>
実施例30において、光重合開始剤、増感剤、共増感剤を下記表4に示すようにそれぞれ変更したこと以外、実施例30と同様にして、硬化性組成物を調製すると共に、着色パターンの形成、及び評価を行なった。測定評価の結果は下記表4に示した。
<Example 31>
In Example 30, a curable composition was prepared and colored in the same manner as in Example 30, except that the photopolymerization initiator, sensitizer, and co-sensitizer were each changed as shown in Table 4 below. Pattern formation and evaluation were performed. The results of measurement evaluation are shown in Table 4 below.
<比較例8>
・シクロヘキサノン 80部
・(C)着色剤(C.I.Acid Blue 108) 7.5部
・(C)着色剤(C.I.ソルベントイエロー162) 2.5部
・(B)ラジカル重合性化合物(既述の例示化合物(M−2)とジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの3:7の混合物) 7.0部
・光重合開始剤(Irgacure OXE−01、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製;オキシム系光重合開始剤) 2.5部
・グリセロールプロポキシレート(数平均分子量Mn:1500) 0.5部
<Comparative Example 8>
• Cyclohexanone 80 parts • (C) Colorant (CI Acid Blue 108) 7.5 parts • (C) Colorant (CI Solvent Yellow 162) 2.5 parts • (B) Radical polymerizable compound (3: 7 mixture of the exemplified compound (M-2) described above and dipentaerythritol hexaacrylate) 7.0 parts Photopolymerization initiator (Irgacure OXE-01, manufactured by Ciba Specialty Chemicals; Oxime series) Photopolymerization initiator) 2.5 parts glycerol propoxylate (number average molecular weight Mn: 1500) 0.5 parts
<比較例9〜11>
比較例8において、光重合開始剤、増感剤、共増感剤を下記表4に示すようにそれぞれ変更した以外、比較例8と同様にして、硬化性組成物を調製すると共に、着色パターンの形成、及び評価を行なった。測定評価の結果は下記表4に示した。
<Comparative Examples 9-11>
In Comparative Example 8, a curable composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 8, except that the photopolymerization initiator, the sensitizer, and the co-sensitizer were each changed as shown in Table 4 below. Formation and evaluation. The results of measurement evaluation are shown in Table 4 below.
<比較例12>
・シクロヘキサノン 80部
・(C)着色剤(C.I.PigmentRed 254) 6.0部
・(C)着色剤(C.I.PigmentYellow 139) 4.0部
・(B)ラジカル重合性化合物(既述の例示化合物(M−2)とジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの3:7の混合物) 7.0部
・光重合開始剤(Irgacure OXE−01、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製;オキシム系光重合開始剤) 2.5部
・グリセロールプロポキシレート 0.5部
(数平均分子量Mn:1500、モル吸光係数ε=0、本発明に係る無色化合物)
<Comparative Example 12>
• Cyclohexanone 80 parts • (C) Colorant (CI Pigment Red 254) 6.0 parts • (C) Colorant (CI Pigment Yellow 139) 4.0 parts • (B) Radical polymerizable compound (previously) (7: 7 mixture of the exemplified compound (M-2) and dipentaerythritol hexaacrylate) 7.0 parts / photopolymerization initiator (Irgacure OXE-01, manufactured by Ciba Specialty Chemicals; Oxime-based photopolymerization) Initiator) 2.5 parts glycerol propoxylate 0.5 parts (number average molecular weight Mn: 1500, molar extinction coefficient ε = 0, colorless compound according to the present invention)
<比較例13、14>
比較例12において、光重合開始剤、増感剤、共増感剤を下記表4に示すようにそれぞれ変更した以外、比較例12と同様にして、硬化性組成物を調製すると共に、着色パターンの形成、及び評価を行なった。測定評価の結果は下記表4に示した。
<Comparative Examples 13 and 14>
In Comparative Example 12, a curable composition was prepared in the same manner as in Comparative Example 12 except that the photopolymerization initiator, sensitizer, and co-sensitizer were each changed as shown in Table 4 below, and a colored pattern was prepared. Formation and evaluation. The results of measurement evaluation are shown in Table 4 below.
次に、実施例17において、硬化性組成物の組成を下記組成に変更して、塗布液を調製した。
<実施例32>
−硬化性組成物の調製−
・シクロヘキサノン 80質量部
・(C)着色剤(C.I.Acid Blue 108) 7.5質量部
・(C)着色剤(C.I.ソルベントイエロー162) 2.5質量部
・(B)ラジカル重合性化合物(既述の例示化合物(M−2)とジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの3:7の混合物) 0.2質量部
・セロキサイド201P(ダイセル化学) 0.4質量部
・オキセタンOXT−221(東亞合成) 0.4質量部
・(A)光重合開始剤:前記例示化合物1 1質量部
・増感剤:(9,10−ジブトキシアントラセン(A5)) 0.7質量部
・グリセロールプロポキシレート 0.5質量部
(数平均分子量Mn:1500、モル吸光係数ε=0、本発明に係る無色化合物)
上記組成に変更した以外は、すべて実施例17と同様に行い、着色パターンを得て、実施例17と同様の評価を行った。結果を表5に示した。なお、表5中の光重合開始剤1、5は、本発明におけるスルホニウム塩の特に好ましい例に記載した化合物を表す。
Next, in Example 17, the composition of the curable composition was changed to the following composition to prepare a coating solution.
<Example 32>
-Preparation of curable composition-
-80 parts by mass of cyclohexanone-(C) Colorant (CI Acid Blue 108) 7.5 parts by mass-(C) Colorant (CI Solvent Yellow 162) 2.5 parts by mass-(B) Radical Polymerizable compound (3: 7 mixture of the exemplified compound (M-2) described above and dipentaerythritol hexaacrylate) 0.2 parts by mass / Celoxide 201P (Daicel Chemical) 0.4 parts by mass / oxetane OXT-221 (Toagosei Co., Ltd.) 0.4 parts by mass. (A) Photopolymerization initiator: 1 part by mass of the exemplified compound 1. Sensitizer: (9,10-dibutoxyanthracene (A5)) 0.7 parts by mass. Glycerol propoxy Rate 0.5 part by mass (number average molecular weight Mn: 1500, molar extinction coefficient ε = 0, colorless compound according to the present invention)
Except having changed to the said composition, all were performed like Example 17, the coloring pattern was obtained, and evaluation similar to Example 17 was performed. The results are shown in Table 5. In addition, the photoinitiators 1 and 5 in Table 5 represent the compounds described in the particularly preferred examples of the sulfonium salt in the present invention.
<実施例33、34、比較例15、16>
実施例32の硬化性組成物において、光重合開始剤、及び増感剤を下記表5に示される化合物に代えた以外は、すべて実施例32と同様に行った。結果を表5に示した。
<Examples 33 and 34, Comparative Examples 15 and 16>
All of the curable composition of Example 32 was carried out in the same manner as in Example 32 except that the photopolymerization initiator and the sensitizer were replaced with the compounds shown in Table 5 below. The results are shown in Table 5.
表3、4の結果から、本発明の硬化性組成物はその溶液状において保存安定性に優れ、支持体上で画像形成した場合、本発明におけるスルホニウム塩以外の多官能アクリレート系比較重合性化合物を用いた比較例に対して、露光感度が高く、現像性、基板密着性、パターン断面形状のいずれにも優れていることがわかった。 From the results of Tables 3 and 4, the curable composition of the present invention is excellent in storage stability in a solution state, and when an image is formed on a support, a polyfunctional acrylate-based comparative polymerizable compound other than the sulfonium salt in the present invention. It was found that the exposure sensitivity was high compared to the comparative example using No. 1, and it was excellent in developability, substrate adhesion, and pattern cross-sectional shape.
Claims (5)
一般式(II)中、R4、R5、及びR6はそれぞれ独立に置換基を表し、R4、R5、及びR6の少なくとも1つは電子吸引性基を表し、a4は0〜5の整数を表し、a5、及びa6はそれぞれ独立に0〜4の整数を表し、a4〜a6のすべてが0を表すことはない。(X1)−は陰イオンを表す。a4、a5、又はa6が2以上の整数を表す場合、複数存在するR4、R5、又はR6は同一でもよく異なっていてもよい。〕 (A) at least one selected from a sulfonium salt represented by the following general formula (I) and a sulfonium salt represented by the following general formula (II), (B) a photopolymerizable compound, and (C) A curable composition for color filters, comprising a colorant.
In general formula (II), R 4 , R 5 , and R 6 each independently represent a substituent, at least one of R 4 , R 5 , and R 6 represents an electron-withdrawing group; 5 represents an integer of 5, a5 and a6 each independently represent an integer of 0 to 4, and all of a4 to a6 do not represent 0. (X 1 ) − represents an anion. When a4, a5, or a6 represents an integer of 2 or more, a plurality of R 4 , R 5 , or R 6 may be the same or different. ]
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006278145A JP2008096680A (en) | 2006-10-11 | 2006-10-11 | Curable composition for color filter, color filter and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006278145A JP2008096680A (en) | 2006-10-11 | 2006-10-11 | Curable composition for color filter, color filter and method for manufacturing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008096680A true JP2008096680A (en) | 2008-04-24 |
Family
ID=39379597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006278145A Pending JP2008096680A (en) | 2006-10-11 | 2006-10-11 | Curable composition for color filter, color filter and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008096680A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008133011A1 (en) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Fujifilm Corporation | Color filter, method for manufacturing the color filter, and display device |
JP2010156724A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Photocurable resin composition for transparent electrode formation and method for producing transparent electrode |
WO2019101569A1 (en) | 2017-11-21 | 2019-05-31 | Basf Se | Sulfonium salts of dntt and related compounds as soluble photocleavable precursors for organic semiconductors for use in organic field-effect transistors |
JP2019182861A (en) * | 2018-04-12 | 2019-10-24 | 住友化学株式会社 | Salt, acid generator, resist composition, and method for producing resist pattern |
US11296290B2 (en) | 2018-03-07 | 2022-04-05 | Clap Co., Ltd. | Patterning method for preparing top-gate, bottom-contact organic field effect transistors |
JP7560956B2 (en) | 2019-04-25 | 2024-10-03 | 住友化学株式会社 | Resist composition and method for producing resist pattern |
-
2006
- 2006-10-11 JP JP2006278145A patent/JP2008096680A/en active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008133011A1 (en) * | 2007-04-24 | 2008-11-06 | Fujifilm Corporation | Color filter, method for manufacturing the color filter, and display device |
JP2010156724A (en) * | 2008-12-26 | 2010-07-15 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Photocurable resin composition for transparent electrode formation and method for producing transparent electrode |
KR20200070289A (en) | 2017-11-21 | 2020-06-17 | 주식회사 클랩 | Sulfonium salt of DNTT as a soluble photo-cutting precursor for organic semiconductors used in organic field effect transistors and related compounds |
WO2019101569A1 (en) | 2017-11-21 | 2019-05-31 | Basf Se | Sulfonium salts of dntt and related compounds as soluble photocleavable precursors for organic semiconductors for use in organic field-effect transistors |
US11152578B2 (en) | 2017-11-21 | 2021-10-19 | Clap Co., Ltd. | Sulfonium salts of DNTT and related compounds as soluble photocleavable precursors for organic semiconductors for use in organic field-effect transistors |
US11690236B2 (en) | 2018-03-07 | 2023-06-27 | Clap Co., Ltd. | Patterning method for preparing top-gate, bottom-contact organic field effect transistors |
US11296290B2 (en) | 2018-03-07 | 2022-04-05 | Clap Co., Ltd. | Patterning method for preparing top-gate, bottom-contact organic field effect transistors |
BE1026157B1 (en) * | 2018-04-12 | 2020-03-24 | Sumitomo Chemical Co | SALT, ACID GENERATOR, RESIST COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING RESIST PATTERN |
US11378883B2 (en) | 2018-04-12 | 2022-07-05 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Salt, acid generator, resist composition and method for producing resist pattern |
JP2019182861A (en) * | 2018-04-12 | 2019-10-24 | 住友化学株式会社 | Salt, acid generator, resist composition, and method for producing resist pattern |
JP7372756B2 (en) | 2018-04-12 | 2023-11-01 | 住友化学株式会社 | Acid generator, resist composition, and method for producing resist pattern |
JP7509968B2 (en) | 2018-04-12 | 2024-07-02 | 住友化学株式会社 | Acid generator, resist composition and method for producing resist pattern |
JP7560956B2 (en) | 2019-04-25 | 2024-10-03 | 住友化学株式会社 | Resist composition and method for producing resist pattern |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5196738B2 (en) | Colored curable composition for color filter, color filter, and production method thereof | |
JP5507054B2 (en) | Polymerizable composition, color filter, method for producing color filter, and solid-state imaging device | |
JP5344790B2 (en) | Curable composition, color filter and method for producing the same | |
JP5339686B2 (en) | Pigment dispersion composition, curable composition, color filter and method for producing the same | |
JP5019833B2 (en) | Curable composition, color filter and method for producing the same | |
JP5178081B2 (en) | Curable composition for forming color filter, color filter using the same, method for producing the same, and solid-state imaging device | |
JP4969189B2 (en) | Curable composition for forming color filter for solid-state image sensor, color filter for solid-state image sensor, and method for producing the same | |
JP4832973B2 (en) | Curable composition for color filter, color filter, and method for producing the same | |
JP2008032860A (en) | Curable composition, color filter and method for manufacturing the same | |
JP4902369B2 (en) | Curable composition, color filter and method for producing the same | |
JP5523655B2 (en) | Pigment dispersion composition, curable composition, color filter and method for producing the same | |
JP2010215732A (en) | Pigment dispersion, colored curable composition, color filter using the same, and manufacturing method thereof | |
JP2008096680A (en) | Curable composition for color filter, color filter and method for manufacturing the same | |
JP5191201B2 (en) | Colored curable composition for color filter, color filter, and production method thereof | |
JP5469471B2 (en) | Colored photopolymerizable composition, colored pattern forming method, color filter, and liquid crystal display device, | |
JP5105867B2 (en) | Curable composition, color filter and method for producing the same | |
KR102100753B1 (en) | Colored photosensitive resin composition and color filter using the same | |
JP2008065161A (en) | Curable composition for color filter, color filter and method for producing the same | |
JP2008308603A (en) | Pigment dispersion composition, curable composition, color filter and method for producing the same | |
JP5535430B2 (en) | Curable composition for color filter, color filter, and method for producing the same | |
JP4902292B2 (en) | Photocurable coloring composition and color filter using the same | |
JP5317809B2 (en) | Colored curable composition, colored pattern forming method, color filter, and liquid crystal display device | |
JP2008276130A (en) | Curable composition for color filter, and color filter, and method for manufacturing same | |
JP2008299211A (en) | Curable composition for color filter, color filter and method for producing the same | |
JP2009109750A (en) | Colored polymerizable composition, color filter and solid-state imaging device |