JP2010085768A - Green curable resin composition, color filter, and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられるカラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物、並びに当該カラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物を用いたカラーフィルター及び当該カラーフィルターを具備した表示装置に関する。 The present invention relates to a green curable resin composition for a color filter used for manufacturing a color filter such as a liquid crystal display, a color filter using the green curable resin composition for the color filter, and a display device including the color filter. About.
カラーフィルターが用いられる液晶ディスプレイ業界では、高コントラスト化および高輝度化に対する要求が非常に高まっている。そのなかで、高コントラスト化の要求に応えるためにカラーフィルター用レジストに使用される顔料の大きさもナノレベルのものが使用されるようになってきた。このように顔料が微細化されると偏光板直交時の光散乱が低減され、高いコントラストが得られる(例えば、特許文献1参照)。 In the liquid crystal display industry in which color filters are used, there is a great demand for high contrast and high brightness. Among these, in order to meet the demand for higher contrast, pigments used in color filter resists have come to use nano-scale pigments. When the pigment is thus miniaturized, light scattering when the polarizing plate is orthogonal is reduced and high contrast is obtained (see, for example, Patent Document 1).
しかし、顔料の大きさがナノレベルになると堅牢性が低下し、耐熱性等の信頼性に関する性能が低下してくることがわかっている。特に、緑色に着色するためのレジストに用いられる、亜鉛を中心金属として分子中に持つ緑色顔料(ピグメントグリーン58、以下、「PG58」ということがある)は、高コントラストで高輝度な顔料として注目を集めているが、その耐熱性は低く、ポストベイク時のコントラスト低下、および分光スペクトルの変化による輝度低下が非常に大きい。 However, it has been found that when the size of the pigment is nano level, the fastness is lowered and the performance related to reliability such as heat resistance is lowered. In particular, a green pigment (pigment green 58, hereinafter sometimes referred to as “PG58”) having zinc as a central metal in a molecule, which is used for a resist for coloring in green, is attracting attention as a pigment having high contrast and high brightness. However, its heat resistance is low, and contrast reduction during post-baking and luminance reduction due to changes in the spectral spectrum are very large.
そこで、ナノレベルの顔料を扱う技術として、ポストベイク時のコントラストおよび輝度の低下を抑えるために、特にネガ型の光硬化性着色組成物では、紫外線露光時の光照射量の増加、パターン形成後のさらなる紫外光照射、光硬化性着色組成物中への熱硬化性組成物添加によるポストベイク時の熱硬化利用等、によってポストベイク時の顔料まわりに存在する樹脂架橋密度を向上させることが必要となるが、従来の方法によってコントラスト低下を抑えようとすると、ポストベイク時の熱硬化が早く進行せずに、顔料の劣化が抑制できないことが多かった。 Therefore, as a technology for handling nano-level pigments, in order to suppress the reduction in contrast and brightness during post-baking, especially in negative-type photocurable coloring compositions, the amount of light irradiation during UV exposure increases, and after pattern formation Although it is necessary to improve the resin crosslinking density existing around the pigment at the time of post-baking by further ultraviolet light irradiation, use of thermosetting at the time of post-baking by adding a thermosetting composition to the photo-curable coloring composition, etc. When trying to suppress the decrease in contrast by the conventional method, the thermosetting at the time of post-baking does not proceed quickly, and the deterioration of the pigment cannot often be suppressed.
ここで、コントラスト(コントラスト比ともいう)とは、光を透過しなければならないとき(ON状態)と遮断しなければならないとき(OFF状態)における表示装置上の輝度の比(ON状態/OFF状態)である。従って、高いコントラストを達成するためには、光を透過しなければならないとき(ON状態)の輝度(以下、平行輝度という場合がある)を大きくし、一方で、光を遮断しなければならないとき(OFF状態)の輝度(以下、直交輝度という場合がある)の値を小さく抑えること、すなわちOFF状態に光が漏れることを防止することが重要といえる。 Here, contrast (also referred to as contrast ratio) is the ratio of the luminance on the display device (ON state / OFF state) when light must be transmitted (ON state) and when it must be blocked (OFF state). ). Therefore, in order to achieve high contrast, when the light must be transmitted (ON state), the luminance (hereinafter sometimes referred to as parallel luminance) is increased, while the light must be blocked It can be said that it is important to keep the value of luminance in the (OFF state) (hereinafter sometimes referred to as orthogonal luminance) small, that is, to prevent light from leaking into the OFF state.
輝度とは、透明基板に塗布した膜を分光光度計によって透過率測定した際の、ある光源でのxy色座標系でのY値のことである。(ここではC光源で評価を行っている。)分光スペクトルの透過率が低下するとこのY値も下がる。この輝度の低下を抑制するには、特に緑色硬化性樹脂組成物では顔料の劣化による、分光スペクトルの変化を抑えることが重要となる。 Luminance is the Y value in the xy color coordinate system of a certain light source when the transmittance of a film applied to a transparent substrate is measured with a spectrophotometer. (Evaluation is performed with a C light source here.) When the transmittance of the spectral spectrum decreases, this Y value also decreases. In order to suppress this decrease in luminance, it is important to suppress changes in the spectral spectrum due to pigment deterioration, particularly in the case of a green curable resin composition.
以上から、本発明は上記課題を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、カラーフィルタ製造時のポストベイクおよびその後の加熱工程でのコントラストおよび輝度の低下を十分に抑えることができるカラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。また、本発明は、カラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物を着色層の形成材料として含むカラーフィルターを提供することを目的とする。また、本発明は、当該カラーフィルターを備えた表示装置を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a green curable resin composition for a color filter that can sufficiently suppress a decrease in contrast and brightness in post-baking and subsequent heating steps at the time of manufacturing a color filter. Moreover, an object of this invention is to provide the color filter which contains the green curable resin composition for color filters as a formation material of a colored layer. Another object of the present invention is to provide a display device provided with the color filter.
上記課題を解決すべく、本発明者らは、コントラストおよび輝度の低下を防ぐ手段について鋭意検討を行ったところ、特定のジアリールヨードニウム塩を酸発生剤としてカラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物中に配合すると、顔料の劣化によるカラーフィルタの分光スペクトル変化が抑制され、その結果、ポストベイクのような熱処理を行っても、その後にコントラストおよび輝度の大きな低下が生じないことを見出し本発明に想到した。すなわち、本発明は下記の通りである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors diligently studied a means for preventing a decrease in contrast and brightness. As a result, a specific diaryl iodonium salt was used as an acid generator in a green curable resin composition for a color filter. When blended, the spectral spectrum change of the color filter due to the deterioration of the pigment was suppressed, and as a result, even when heat treatment such as post-baking was performed, it was found that there was no significant reduction in contrast and brightness, and the present invention was conceived. That is, the present invention is as follows.
[1] 多官能エポキシ化合物及び酸発生剤を含む硬化性透明樹脂組成物と、緑色顔料とを配合してなり、前記酸発生剤が下記式(1)で表されるジアリールヨードニウム塩であるカラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物。
[2] 多官能エポキシ化合物が三官能以上のエポキシ化合物である[1]に記載のカラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物。
[3] 前記緑色顔料の分散粒径が15〜60nmである[1]または[2]に記載のカラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物。
[4] 熱硬化開始温度が90〜140℃である[1]〜[3]のいずれかに記載のカラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物。
[5] [1]〜[4]のいずれかに記載のカラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物を用いて形成された着色層を備えたカラーフィルター。
[6] [5]に記載のカラーフィルターを備えた表示装置。
[1] A color comprising a curable transparent resin composition containing a polyfunctional epoxy compound and an acid generator and a green pigment, wherein the acid generator is a diaryliodonium salt represented by the following formula (1) Green curable resin composition for filters.
[2] The green curable resin composition for a color filter according to [1], wherein the polyfunctional epoxy compound is a trifunctional or higher functional epoxy compound.
[3] The green curable resin composition for a color filter according to [1] or [2], wherein the green pigment has a dispersed particle diameter of 15 to 60 nm.
[4] The green curable resin composition for a color filter according to any one of [1] to [3], wherein the thermosetting start temperature is 90 to 140 ° C.
[5] A color filter provided with a colored layer formed using the green curable resin composition for a color filter according to any one of [1] to [4].
[6] A display device comprising the color filter according to [5].
本発明によれば、ポストベイク時の硬化膜における顔料劣化による分光スペクトル変化を抑制し、ポストベイク時やその後の加熱工程におけるコントラストおよび輝度の低下を十分に抑えることができるカラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物を提供することができる。また、本発明は、カラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物を着色層の形成材料として含むカラーフィルターを提供することができる。また、本発明は、当該カラーフィルターを備えた表示装置を提供することができる。 According to the present invention, a green curable resin composition for a color filter that suppresses changes in spectral spectrum due to pigment deterioration in a cured film during post-baking, and can sufficiently suppress a decrease in contrast and brightness during post-baking and subsequent heating processes. Things can be provided. Moreover, this invention can provide the color filter which contains the green curable resin composition for color filters as a formation material of a colored layer. In addition, the present invention can provide a display device including the color filter.
[緑色硬化性樹脂組成物]
本発明の緑色硬化性樹脂組成物は、多官能エポキシ化合物と酸発生剤を含有した硬化性透明樹脂組成物と、緑色顔料とを含み、その他の任意の添加剤を配合してなる。
[Green curable resin composition]
The green curable resin composition of the present invention comprises a curable transparent resin composition containing a polyfunctional epoxy compound and an acid generator, and a green pigment, and is blended with other optional additives.
<多官能エポキシ化合物と酸発生剤を含む硬化性透明樹脂組成物>
本発明に係る硬化性透明樹脂組成物は、多官能エポキシ化合物及び酸発生剤を必須成分として含み、かつ塗膜に充分な強度、耐久性、密着性を付与する点から、基板上に塗工し、マスク露光、現像などによりパターンを形成させた後に、ポストベイク時の熱によってさらに重合して硬化することができる、硬化性透明樹脂組成物を用いることが好ましい。このような硬化性透明樹脂組成物としては、紫外線等の光によって、露光部の溶解性を変化させたりすることができる感光性透明樹脂組成物が挙げられる。
<Curable transparent resin composition containing polyfunctional epoxy compound and acid generator>
The curable transparent resin composition according to the present invention includes a polyfunctional epoxy compound and an acid generator as essential components, and is applied onto a substrate from the viewpoint of imparting sufficient strength, durability, and adhesion to the coating film. In addition, it is preferable to use a curable transparent resin composition that can be further polymerized and cured by heat during post-baking after forming a pattern by mask exposure, development, or the like. Examples of such a curable transparent resin composition include a photosensitive transparent resin composition that can change the solubility of an exposed portion by light such as ultraviolet rays.
上記感光性透明樹脂組成物には、露光によって分解し、ラジカルや酸、塩基を発生することができる光重合開始剤及びその発生したラジカルや酸、塩基によって重合する多官能モノマー等を含み、露光部を硬化させて未露光部を溶解除去することにより露光部のみの塗膜パターンの作製が可能となるネガ型の感光性透明樹脂組成物が挙げられる。 The photosensitive transparent resin composition includes a photopolymerization initiator that can be decomposed by exposure to generate radicals, acids, and bases, and a polyfunctional monomer that is polymerized by the generated radicals, acids, and bases. Examples include a negative photosensitive transparent resin composition in which a coating film pattern of only the exposed portion can be prepared by curing the portion and dissolving and removing the unexposed portion.
緑色硬化性樹脂組成物においては、硬化性透明樹脂組成物が、ネガ型感光性透明樹脂組成物であることが、非常に頑強な硬化膜を形成できる点から好ましい。本発明において紫外線等の光により重合硬化させることができるネガ型感光性透明樹脂組成物は、例えば、(i)多官能エポキシ化合物、(ii)酸発生剤、(iii)バインダー樹脂、(iv)多官能(メタ)アクリルモノマー、(v)光重合開始剤等を配合して構成される。 In the green curable resin composition, it is preferable that the curable transparent resin composition is a negative photosensitive transparent resin composition from the viewpoint that a very strong cured film can be formed. In the present invention, the negative photosensitive transparent resin composition that can be polymerized and cured by light such as ultraviolet rays is, for example, (i) a polyfunctional epoxy compound, (ii) an acid generator, (iii) a binder resin, (iv) It is composed of a polyfunctional (meth) acrylic monomer, (v) a photopolymerization initiator, and the like.
(i)多官能エポキシ化合物
多官能エポキシ化合物としては、三官能以上の多官能エポキシ化合物を使用することが好ましい。例えば、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物、またはビスフェノールフルオレン型エポキシ化合物などのエポキシ化合物が挙げられる。
(I) Polyfunctional epoxy compound As the polyfunctional epoxy compound, it is preferable to use a trifunctional or higher polyfunctional epoxy compound. Examples thereof include epoxy compounds such as bisphenol A type epoxy compounds, bisphenol F type epoxy compounds, bisphenol S type epoxy compounds, phenol novolac type epoxy compounds, cresol novolac type epoxy compounds, aliphatic epoxy compounds, or bisphenol fluorene type epoxy compounds. .
具体的には、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル等の低分子量エポキシ化合物が挙げられる。製品名としては、ナガセケムテックス製EX−611、EX−421、EX−512、EX−521、EX−611、EX−614、EX−622、EX−314、EX−321、EX−411が挙げられる。 Specific examples include low molecular weight epoxy compounds such as sorbitol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, and trimethylolpropane polyglycidyl ether. Examples of product names include EX-611, EX-421, EX-512, EX-521, EX-611, EX-614, EX-622, EX-314, EX-321, and EX-411 manufactured by Nagase ChemteX. It is done.
また、多官能エポキシ化合物の一部または全てを多官能オキセタン化合物に置き換えてもよい。オキセタン化合物は、例えば、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物、またはビスフェノールフルオレン型エポキシ化合物などのオキセタン化合物等が挙げられる。
また、エポキシノボラック樹脂やグリシジル(メタ)アクリレートを重合成分として含む、ポリ(メタ)アクリレート等の高分子タイプのエポキシ化合物も使用することができる。
これらは単独で用いてもよいし、2種類以上を混合して使用してもよい。
Moreover, you may replace a part or all of a polyfunctional epoxy compound with a polyfunctional oxetane compound. The oxetane compound is, for example, an oxetane such as a bisphenol A type epoxy compound, a bisphenol F type epoxy compound, a bisphenol S type epoxy compound, a phenol novolac type epoxy compound, a cresol novolac type epoxy compound, an aliphatic epoxy compound, or a bisphenol fluorene type epoxy compound. Compounds and the like.
In addition, a polymer type epoxy compound such as poly (meth) acrylate containing an epoxy novolac resin or glycidyl (meth) acrylate as a polymerization component can also be used.
These may be used singly or in combination of two or more.
多官能エポキシ化合物は、硬化性透明樹脂組成物の固形分に対し、1〜50質量%配合することが好ましく、1〜30質量%とすることがより好ましい。1〜50質量%とすることで、緑色硬化性樹脂組成物の保存安定性を低下させることなく、カラーフィルター製造時のベイク時に耐熱性を向上させるのに十分な硬化ができる。ここでいう固形分とは各樹脂組成物から揮発性の溶媒を除いた分の重量とする。 It is preferable to mix | blend 1-50 mass% of polyfunctional epoxy compounds with respect to solid content of curable transparent resin composition, and it is more preferable to set it as 1-30 mass%. By setting the content to 1 to 50% by mass, curing sufficient to improve the heat resistance during baking at the time of producing the color filter can be performed without reducing the storage stability of the green curable resin composition. The term “solid content” as used herein means the weight obtained by removing the volatile solvent from each resin composition.
(ii)酸発生剤
本発明に係る酸発生剤は、下記式(1)で表されるジアリールヨードニウム塩である。
(Ii) Acid generator The acid generator according to the present invention is a diaryliodonium salt represented by the following formula (1).
当該酸発生剤は、光によって、フリーラジカルと酸の両方を発生し、露光時及びベイク時の両方の硬化性を向上させることができるので好ましい。また、R10及びR12を炭素数1〜6のアルキル基とすることで、ラジカルの拡散速度を向上させ、露光時つまりポストベイク前に膜の硬化性を向上させ、また酸も同時に発生するためにポストベイク時にエポキシ化合物を効率よく重合することでポストベイク初期の硬化性を向上させ、コントラスト低下を抑制すると考えられる。 The acid generator is preferable because it generates both free radicals and acids by light and can improve the curability during both exposure and baking. Further, by making R 10 and R 12 an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, the radical diffusion rate is improved, the curability of the film is improved during exposure, that is, before post-baking, and acid is also generated at the same time. In addition, it is considered that the epoxy compound is efficiently polymerized at the time of post-baking, thereby improving the curability at the initial stage of post-baking and suppressing the decrease in contrast.
上記炭素数1〜6のアルキル基としては、直鎖状、分岐状、及び環状(シクロアルキル基)のいずれでもよく、中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、2−ブチル基、イソブチル基が好ましい。また、Aで表されるアニオンとしては、ヘキサフルオロリン酸(PF6 -)、ヘキサフルオロアンチモン酸(SbF6 -)、ヘキサフルオロひ素塩(AsF6 -)、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の強酸を発生させるアニオンが挙げられ、ヘキサフルオロリン酸(PF6 -)テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸、トリフルオロメタンスルホン酸誘導体等の強酸を発生させるアニオンが好ましい。 The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms may be any of linear, branched, and cyclic (cycloalkyl group). Among them, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, 2- A butyl group and an isobutyl group are preferable. Examples of the anion represented by A include hexafluorophosphoric acid (PF 6 − ), hexafluoroantimonic acid (SbF 6 − ), hexafluoroarsenic salt (AsF 6 − ), tetrakis (pentafluorophenyl) boric acid, Examples include an anion that generates a strong acid such as trifluoromethanesulfonic acid, and an anion that generates a strong acid such as hexafluorophosphoric acid (PF 6 − ) tetrakis (pentafluorophenyl) boric acid and a trifluoromethanesulfonic acid derivative is preferable.
上記式(1)で表されるヨードニウム塩としては、下記のようなものが挙げられる。 Examples of the iodonium salt represented by the above formula (1) include the following.
本発明に係るヨードニウム塩は、使用される多官能エポキシ化合物に対し0.5〜20質量%となるように配合することが好ましく、0.5〜10質量%となるように配合することがより好ましい。0.5〜20質量%とすることでヨードニウム塩による着色による影響を抑えながら、多官能エポキシ化合物を十分に硬化することができる。 It is preferable to mix | blend the iodonium salt which concerns on this invention so that it may become 0.5-20 mass% with respect to the polyfunctional epoxy compound used, and it is more preferable to mix | blend so that it may become 0.5-10 mass%. preferable. A polyfunctional epoxy compound can be fully hardened, suppressing the influence by coloring by an iodonium salt by setting it as 0.5-20 mass%.
(iii)バインダー樹脂
バインダー樹脂は、その他の成分との相溶性が高いものが好ましく、かつアルカリ現像によってパターンを形成する場合には側鎖にカルボキシル基を有するものを使用することが好ましい。
(Iii) Binder resin The binder resin preferably has high compatibility with other components, and when a pattern is formed by alkali development, it is preferable to use a resin having a carboxyl group in the side chain.
好ましいバインダー樹脂は、(メタ)アクリル系共重合体、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられる。側鎖にエチレン性不飽和基等の重合性官能基を有するものが好ましい。重合性官能基を含有することにより、形成される硬化膜の膜強度が向上するからである。また、これらアクリル系共重合体、及びエポキシアクリレート樹脂は、2種以上混合して使用してもよい。 Preferred binder resins include (meth) acrylic copolymers, epoxy (meth) acrylate resins, and the like. Those having a polymerizable functional group such as an ethylenically unsaturated group in the side chain are preferred. It is because the film strength of the cured film formed improves by containing a polymerizable functional group. These acrylic copolymers and epoxy acrylate resins may be used in combination of two or more.
(メタ)アクリル系共重合体は、エチレン性不飽和モノマーと他のエチレン性不飽和モノマーとを共重合して得られる。(メタ)アクリル系共重合体は、さらに芳香族炭素環や脂環式構造を有する構成単位を含有していてもよい。芳香族炭素環は硬化性樹脂組成物に塗膜性を付与する成分として、また脂環式構造は硬化膜の透明性及び耐熱性を付与する成分として機能する。 The (meth) acrylic copolymer is obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer and another ethylenically unsaturated monomer. The (meth) acrylic copolymer may further contain a structural unit having an aromatic carbocyclic ring or an alicyclic structure. The aromatic carbocycle functions as a component that imparts coating properties to the curable resin composition, and the alicyclic structure functions as a component that imparts transparency and heat resistance of the cured film.
(メタ)アクリル系共重合体は、更にエステル基を有する構成単位を含有していてもよい。エステル基を有する構成単位を用いることによって、そのエステル結合を介した側鎖に、種々の重合性官能基や他の成分との相溶性をコントロールする成分を導入できる。 The (meth) acrylic copolymer may further contain a structural unit having an ester group. By using a structural unit having an ester group, a component that controls compatibility with various polymerizable functional groups and other components can be introduced into the side chain via the ester bond.
また、重合性官能基を含有する上記(メタ)アクリル系共重合体としては、上記アクリル系共重合体の一部のカルボキシル基に対し、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、4−(2,3−エポキシプロピル)ブチル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル等の1分子中にエポキシ基やオキセタニル基とエチレン性不飽和基を有する化合物のエポキシ基、オキセタニル基を反応させたり、アクリル系共重合体の一部もしくは全部の水酸基に対し、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートのような1分子中にイソシアネート基とエチレン性不飽和基を有する化合物のイソシアネート基を反応させたりして得られる、側鎖にエチレン性不飽和基を有するアクリル系共重合体も使用することができる。 Moreover, as said (meth) acrylic-type copolymer containing a polymeric functional group, with respect to the one part carboxyl group of the said acrylic-type copolymer, glycidyl (meth) acrylate, 3, 4- epoxy cyclohexylmethyl ( Epoxy groups and oxetanyl groups of compounds having an epoxy group, an oxetanyl group and an ethylenically unsaturated group in one molecule such as (meth) acrylate, 4- (2,3-epoxypropyl) butyl (meth) acrylate, and allyl glycidyl ether. Or reacting an isocyanate group of a compound having an isocyanate group and an ethylenically unsaturated group in one molecule, such as 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, with respect to some or all of the hydroxyl groups of the acrylic copolymer Acrylic copolymer having an ethylenically unsaturated group in the side chain Coalescence can also be used.
アルカリ現像によってパターンを形成する場合における(メタ)アクリル系共重合体中のカルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーの共重合割合は、5〜50質量%であることが好ましく、10〜40質量%であるであることがより好ましい。
共重合割合が5質量%以上であることで、得られる塗膜のアルカリ現像液に対する溶解性の低下を防ぎ、パターン形成を容易にすることができる。また、共重合割合が50質量%以下であることで、アルカリ現像液による現像時に、形成されたパターンの基板からの脱落やパターン表面の膜荒れ防ぐことができる。
When the pattern is formed by alkali development, the copolymerization ratio of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer in the (meth) acrylic copolymer is preferably 5 to 50% by mass, and 10 to 40% by mass. More preferably.
When the copolymerization ratio is 5% by mass or more, a decrease in the solubility of the obtained coating film in an alkaline developer can be prevented, and pattern formation can be facilitated. Further, when the copolymerization ratio is 50% by mass or less, it is possible to prevent the formed pattern from falling off from the substrate and the film roughness of the pattern surface during development with an alkaline developer.
アクリル系共重合体の分子量は、1,000〜500,000であることが好ましく、3,000〜200,000であることがより好ましい。1,000以上であると、硬化後のバインダー機能が著しく低下するのを防止することができ、かつ硬化性樹脂組成物自体の粘度を適正範囲にすることができる。特にアルカリ現像によってパターンを形成する場合においては500,000以下であるとアルカリ現像液による現像時に、パターン形成を容易にすることができる。 The molecular weight of the acrylic copolymer is preferably 1,000 to 500,000, and more preferably 3,000 to 200,000. When it is 1,000 or more, it is possible to prevent the binder function after curing from being significantly lowered, and the viscosity of the curable resin composition itself can be within an appropriate range. In particular, when the pattern is formed by alkali development, when the pattern is 500,000 or less, pattern formation can be facilitated during development with an alkali developer.
エポキシ(メタ)アクリレート樹脂としては、特に限定されるものではないが、エポキシ化合物と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物を酸無水物と反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート化合物が適している。 The epoxy (meth) acrylate resin is not particularly limited, but an epoxy (meth) acrylate compound obtained by reacting a reaction product of an epoxy compound and an unsaturated group-containing monocarboxylic acid with an acid anhydride is suitable. ing.
エポキシ化合物は、その他の成分との相溶性を阻害しないものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物、またはビスフェノールフルオレン型エポキシ化合物などのエポキシ化合物が挙げられる。
オキセタン化合物としては、上述のエポキシ化合物のエポキシ基をオキセタニル基に置換したオキセタン化合物等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
The epoxy compound is not particularly limited as long as it does not inhibit the compatibility with other components. For example, bisphenol A type epoxy compound, bisphenol F type epoxy compound, bisphenol S type epoxy compound, phenol novolac type An epoxy compound such as an epoxy compound, a cresol novolac type epoxy compound, an aliphatic epoxy compound, or a bisphenol fluorene type epoxy compound can be given.
Examples of the oxetane compound include oxetane compounds in which the epoxy group of the above-described epoxy compound is substituted with an oxetanyl group. These may be used alone or in combination of two or more.
不飽和基含有モノカルボン酸としては、例えば、(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、(メタ)アクリル酸ダイマー、β−フルフリルアクリル酸、β−スチリルアクリル酸、桂皮酸、クロトン酸、α−シアノ桂皮酸等が挙げられる。また、水酸基含有アクリレートと飽和あるいは不飽和二塩基酸無水物との反応生成物である半エステル化合物、不飽和基含有モノグリシジルエーテルと飽和あるいは不飽和二塩基酸無水物との反応生成物である半エステル化合物も挙げられる。これら不飽和基含有モノカルボン酸は、単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the unsaturated group-containing monocarboxylic acid include (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl phthalic acid, and (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid. (Meth) acrylic acid dimer, β-furfurylacrylic acid, β-styrylacrylic acid, cinnamic acid, crotonic acid, α-cyanocinnamic acid and the like. Also, half-ester compounds that are reaction products of hydroxyl group-containing acrylates with saturated or unsaturated dibasic acid anhydrides, reaction products of unsaturated group-containing monoglycidyl ethers with saturated or unsaturated dibasic acid anhydrides. A half ester compound is also mentioned. These unsaturated group-containing monocarboxylic acids may be used alone or in combination of two or more.
酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、無水クロレンド酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸等の二塩基性酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、エンドビシクロ−[2,2,1]−ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボン酸無水物のような多価カルボン酸無水物誘導体等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 Examples of the acid anhydride include maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, anhydrous Dibasic acid anhydrides such as methylendomethylenetetrahydrophthalic acid, chlorendic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic dianhydride, biphenyltetracarboxylic dianhydride Aromatic polycarboxylic anhydrides such as biphenyl ether tetracarboxylic acid, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, endobicyclo- [2,2,1] -hept-5-ene-2, - polycarboxylic acid anhydride derivative such as a dicarboxylic acid anhydride and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
このようにして得られるカルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート化合物の分子量は、1000〜40000であることが好ましく、2000〜5000であることがより好ましい。 The molecular weight of the epoxy (meth) acrylate compound having a carboxyl group thus obtained is preferably 1000 to 40000, and more preferably 2000 to 5000.
バインダー樹脂は硬化性透明樹脂組成物の固形分に対し、10〜70質量%配合することが好ましく、20〜50質量%とすることがより好ましい。10〜70質量%とすることで、他の成分の硬化を阻害することなく、緑色硬化性樹脂組成物に成膜性およびアルカリ現像性を付与することができる。 It is preferable to mix | blend 10-70 mass% with respect to solid content of a curable transparent resin composition, and, as for binder resin, it is more preferable to set it as 20-50 mass%. By setting it as 10-70 mass%, film formability and alkali developability can be provided to a green curable resin composition, without inhibiting hardening of another component.
(iv)多官能(メタ)アクリルモノマー
多官能(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物;ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、スピラン樹脂等のオリゴ(メタ)アクリレート類;両末端ヒドロキシポリ−1,3−ブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトン等の両末端ヒドロキシル化重合体のジ(メタ)アクリレート類;トリス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)フォスフェート等を挙げることができる。
(Iv) Polyfunctional (meth) acrylic monomer Examples of polyfunctional (meth) acrylic monomers include di (meth) acrylates of alkylene glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol Di (meth) acrylates; poly (meth) acrylates of polyhydric alcohols such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, etc. and their dicarboxylic acid modified products; polyesters, epoxy resins, urethane resins Oligo (meth) acrylates such as alkyd resin, silicone resin, and spirane resin; both-end hydroxypoly-1,3-butadiene, both-end hydroxypolyisoprene, both-end hydroxypolycaprola Di (meth) acrylates of both ends hydroxylated polymers such as tons; can be mentioned tris (2- (meth) acryloyloxyethyl) phosphate and the like.
これらの多官能(メタ)アクリルモノマーのうち、3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物が好ましく、具体的には、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートのこはく酸変性物、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が好ましい。多官能(メタ)アクリルモノマーは、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。 Of these polyfunctional (meth) acrylic monomers, poly (meth) acrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols and their dicarboxylic acid-modified products are preferred, specifically, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, Pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate modified with succinic acid, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and the like are preferable. A polyfunctional (meth) acryl monomer can be used individually or in mixture of 2 or more types.
多官能(メタ)アクリルモノマーの使用量は、バインダー樹脂100質量部に対して、5〜500質量部とすることが好ましく、20〜300質量部とすることがより好ましい。多官能モノマーの使用量を5質量部以上とすることで、膜強度や膜表面の平滑性が低下するのを防ぐことができる。また、500質量部以下とすることで、緑色硬化性樹脂組成物が所望の厚みで塗布できる適正の粘度以下に下がってしまうことを防ぐことができる。 The amount of the polyfunctional (meth) acrylic monomer used is preferably 5 to 500 parts by mass and more preferably 20 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. By making the usage-amount of a polyfunctional monomer into 5 mass parts or more, it can prevent that film | membrane intensity | strength and the smoothness of the film | membrane surface fall. Moreover, it can prevent that the green curable resin composition falls below the appropriate viscosity which can be apply | coated by desired thickness by setting it as 500 mass parts or less.
また、多官能(メタ)アクリルモノマーの一部を単官能(メタ)アクリルモノマーで置き換えることもできる。このような単官能モノマーとしては、例えば、アルカリ可溶性樹脂を構成するカルボキシル基含有不飽和モノマーあるいは他の不飽和モノマーや、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−3−フェノキシプロピルメタクリレート等を挙げることができる。これらの単官能(メタ)アクリルモノマーのうち、こはく酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)、こはく酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、メトキシジプロピレングリコールアクリレート、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、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−3−フェノキシプロピルメタクリレート等が好ましい。単官能モノマーは、単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。単官能モノマーの使用割合は、多官能(メタ)アクリルモノマーと単官能(メタ)アクリルモノマーとの合計量に対して、90質量%以下とすることが好ましく、50質量%以下とすることがより好ましい。 A part of the polyfunctional (meth) acrylic monomer can be replaced with a monofunctional (meth) acrylic monomer. Examples of such monofunctional monomers include carboxyl group-containing unsaturated monomers or other unsaturated monomers constituting alkali-soluble resins, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate. Etc. Among these monofunctional (meth) acrylic monomers, succinic acid mono (2-acryloyloxyethyl), succinic acid mono (2-methacryloyloxyethyl), ω-carboxypolycaprolactone monoacrylate, ω-carboxypolycaprolactone mono Preferred are methacrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, methoxytriethylene glycol methacrylate, methoxydipropylene glycol acrylate, methoxydipropylene glycol methacrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl methacrylate, and the like. A monofunctional monomer can be used individually or in mixture of 2 or more types. The use ratio of the monofunctional monomer is preferably 90% by mass or less and more preferably 50% by mass or less with respect to the total amount of the polyfunctional (meth) acrylic monomer and the monofunctional (meth) acrylic monomer. preferable.
さらに硬化促進剤を使用することができる。硬化促進剤の具体例としては、2−メルカプトベンゾイミダゾール、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、2,5−ジメルカプト−1,3,4−チアジアゾール、2−メルカプト−4,6−ジメチルアミノピリジン、1−フェニル−5−メルカプト−1H−テトラゾール、3−メルカプト−4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール等を挙げることができる。 Furthermore, a hardening accelerator can be used. Specific examples of the curing accelerator include 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, 2,5-dimercapto-1,3,4-thiadiazole, 2-mercapto-4,6-dimethyl. Examples include aminopyridine, 1-phenyl-5-mercapto-1H-tetrazole, and 3-mercapto-4-methyl-4H-1,2,4-triazole.
(v)光重合開始剤
光重合開始剤は、上述の酸発生剤が酸及びラジカルの両方を発生することから、必要が無い場合もあるが、パターニングの際の高感度化のために酸発生剤と光重合開始剤を併用することが好ましい。
(V) Photopolymerization initiator The photopolymerization initiator may be unnecessary because the above-mentioned acid generator generates both an acid and a radical, but it generates an acid for high sensitivity during patterning. It is preferable to use an agent and a photopolymerization initiator in combination.
光重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤を用いることができ、例えば、紫外線のエネルギーによりフリーラジカルを発生する化合物であって、ベンゾイン、ベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体又はそれらのエステル等の誘導体;オキシムエステル誘導体;キサントン並びにチオキサントン誘導体;クロロスルフォニル、クロロメチル多核芳香族化合物、クロロメチル複素環式化合物、クロロメチルベンゾフェノン類等の含ハロゲン化合物;トリアジン類;フルオレノン類;ハロアルカン類;光還元性色素と還元剤とのレドックスカップル類;有機硫黄化合物;過酸化物等が挙げられる。好ましくは、ケトン系及びビイミダゾール系化合物等が挙げられ、具体的には、イルガキュアー184、イルガキュアー369、イルガキュアー651、イルガキュアー907、OXE−01、OXE−02(以上、チバ スペシャルティ ケミカルズ製)、ダロキュアー(メルク製)、アデカ1717(旭電化工業製)、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール(黒金化成製)等の市販品が挙げられる。その他の光重合開始剤は、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。また、露光波長に吸収を持たない開始剤を用いる場合には、露光波長に吸収を有する化合物を増感剤として使用する必要がある。 As the photopolymerization initiator, a radical polymerization initiator can be used, for example, a compound that generates free radicals by the energy of ultraviolet rays, and a benzophenone derivative such as benzoin or benzophenone or a derivative thereof such as an oxime ester; Derivatives; xanthone and thioxanthone derivatives; halogen-containing compounds such as chlorosulfonyl, chloromethyl polynuclear aromatic compounds, chloromethyl heterocyclic compounds, chloromethylbenzophenones; triazines; fluorenones; haloalkanes; photoreductive dyes and reducing agents And redox couples; organic sulfur compounds; peroxides and the like. Preferred examples include ketone-based and biimidazole-based compounds. Specifically, Irgacure 184, Irgacure 369, Irgacure 651, Irgacure 907, OXE-01, OXE-02 (above, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) ), Darocur (Merck), Adeka 1717 (Asahi Denka Kogyo), 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,5,4′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole (Kurokin Kasei) And other commercial products. Other photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more. When an initiator that does not absorb at the exposure wavelength is used, it is necessary to use a compound that absorbs at the exposure wavelength as a sensitizer.
光重合開始剤は光重合性モノマーに対し、1〜40質量%配合することが好ましく、1〜20質量%とすることがより好ましい。1〜40質量%とすることで、光硬化時に、パターニングできるレベルの硬化を十分な感度で行うことができる。 It is preferable to mix | blend 1-40 mass% with respect to a photopolymerizable monomer, and, as for a photoinitiator, it is more preferable to set it as 1-20 mass%. By setting the content to 1 to 40% by mass, it is possible to perform curing at a level capable of patterning with sufficient sensitivity during photocuring.
<緑色顔料>
緑色顔料としては、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン58、C.I.ピグメントグリーン36等が挙げられる。C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン58は、カラーフィルターの緑色画素に必要な特定の色味を達成しながら、コントラストを向上する点から好ましい。これらの中でも特に、中心金属がZn等のCu以外の金属である化合物を含む緑顔料であるC.I.ピグメントグリーン58は、高輝度な顔料であるため、コントラスト測定時の偏光板平行時の輝度が高く、コントラストが向上し易い点から好適に用いられる。
緑色顔料の一次粒子径は、5〜100nmの範囲の分布を有することが好ましく、分散している緑色顔料粒子の平均分散粒径は15〜60nmであることが好ましい。
<Green pigment>
Examples of green pigments include C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. Pigment green 58, C.I. I. And CI Pigment Green 36. C. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. The pigment green 58 is preferable from the viewpoint of improving contrast while achieving a specific color necessary for the green pixel of the color filter. Among these, C.I. which is a green pigment containing a compound whose central metal is a metal other than Cu such as Zn. I. Since the pigment green 58 is a high-brightness pigment, it is preferably used because it has high brightness when the polarizing plate is parallel when measuring contrast and the contrast is easily improved.
The primary particle diameter of the green pigment preferably has a distribution in the range of 5 to 100 nm, and the average dispersed particle diameter of the dispersed green pigment particles is preferably 15 to 60 nm.
なお、所望の色度を達成できる限り、他の顔料(オレンジ顔料や黄色顔料)を更に含有していてもよい。
オレンジ顔料や黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー185、C.I.ピグメントイエロー17、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173、C.I.ピグメントイエロー117、C.I.ピグメントオレンジ66、C.I.ピグメントオレンジ68、及びC.I.ピグメントオレンジ69等が挙げられる。中でも、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー185、C.I.ピグメントイエロー17、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173、C.I.ピグメントイエロー117が好適に用いられる。
In addition, as long as the desired chromaticity can be achieved, another pigment (an orange pigment or a yellow pigment) may be further contained.
Examples of orange pigments and yellow pigments include C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 185, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 173, C.I. I. Pigment yellow 117, C.I. I. Pigment orange 66, C.I. I. Pigment orange 68, and C.I. I. And CI Pigment Orange 69. Among them, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 185, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 173, C.I. I. Pigment Yellow 117 is preferably used.
他の顔料は、全顔料(緑色顔料+他の顔料)中の3〜45質量%であること好ましく、3〜40質量%であることがより好ましい。 The other pigment is preferably 3 to 45% by mass, more preferably 3 to 40% by mass in the total pigment (green pigment + other pigment).
緑色顔料は、緑色硬化性樹脂組成物の固形分全量に対して、25〜66質量%配合することが好ましく、35〜66質量%配合することがより好ましい。緑色顔料が25質量%以上であると、緑色硬化性樹脂組成物を所定の膜厚(通常は1.0〜4.0μm)に塗布した際の透過濃度を十分なものとすることができ、35質量%以上であると3μm以下の薄膜化を達成することができる。また、66質量%以下とすることで硬化後のパターン形成がしやすくなる。
ここで、本明細書において、配合割合を特定するための固形分とは、溶剤を除く全ての成分を含み、液状の重合性モノマー等も固形分に含まれる。
The green pigment is preferably blended in an amount of 25 to 66 mass%, more preferably 35 to 66 mass%, based on the total solid content of the green curable resin composition. When the green pigment is 25% by mass or more, the transmission density when the green curable resin composition is applied to a predetermined film thickness (usually 1.0 to 4.0 μm) can be made sufficient, When it is 35% by mass or more, a film thickness of 3 μm or less can be achieved. Moreover, it becomes easy to form the pattern after hardening by setting it as 66 mass% or less.
Here, in the present specification, the solid content for specifying the blending ratio includes all components except the solvent, and liquid polymerizable monomers and the like are also included in the solid content.
また、緑色硬化性樹脂組成物において、顔料全体(P)と顔料以外の固形分(V)の質量比(P/V)は、0.3〜2.0であることが好ましく、0.5〜2.0であることがより好ましい。 In the green curable resin composition, the mass ratio (P / V) of the whole pigment (P) and the solid content (V) other than the pigment is preferably 0.3 to 2.0, 0.5 More preferably, it is -2.0.
使用される各種顔料の微細化の手法は、例えば、ソルベントソルトミリング法に代表されるような各種顔料粒子を機械的に粉砕する方法;各種顔料粒子を溶解等により一旦分子状態に戻し、温度変化や貧溶媒等を用いて微粒子状態で析出させる方法;反応条件の制御により各種顔料合成時に直接微粒子顔料を生成する方法;等が挙げられる。 The various pigments used are, for example, a method of mechanically pulverizing various pigment particles as typified by the solvent salt milling method; the various pigment particles are once returned to the molecular state by dissolution, etc., and the temperature changes And a method of precipitating in a fine particle state using a poor solvent or the like; a method of directly producing fine particle pigments during synthesis of various pigments by controlling reaction conditions, and the like.
<顔料分散剤>
緑色顔料を始めとした顔料には、通常、顔料分散剤が使用される。顔料分散剤は、上記各種顔料を良好に分散させるために配合される。顔料分散剤としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系の界面活性剤や、ブロックポリマー型やグラフトポリマー型の高分子分散剤を使用できる。界面活性剤の中でも、次に例示するような高分子分散剤が好ましい。
<Pigment dispersant>
For pigments including green pigments, pigment dispersants are usually used. The pigment dispersant is blended in order to disperse the various pigments satisfactorily. Examples of the pigment dispersant that can be used include cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone, and fluorine surfactants, and block polymer and graft polymer type polymer dispersants. Among the surfactants, polymer dispersants as exemplified below are preferable.
また、緑色顔料やその類似骨格の芳香族化合物に、アルキル鎖、ポリエーテル鎖、ポリエステル鎖、スルホン酸基、スルホンアミド基等の溶媒親和性や酸-塩基吸着効果を持つ部位を結合した顔料誘導体を顔料分散剤として用いてもよい。 In addition, a pigment derivative in which a green pigment or an aromatic compound having a similar skeleton is bonded to a site having an solvent-affinity or acid-base adsorption effect such as an alkyl chain, a polyether chain, a polyester chain, a sulfonic acid group, or a sulfonamide group May be used as a pigment dispersant.
顔料分散剤としては、ポリ(メタ)アクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体類;ポリ(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸の(共)重合体の(部分)アミン塩、(部分)アンモニウム塩や(部分)アルキルアミン塩類;水酸基含有ポリ(メタ)アクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体やそれらの変性物;ポリウレタン類;不飽和ポリアミド類;ポリシロキサン類;長鎖ポリアミノアミドリン酸塩類;ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離カルボキシル基含有ポリエステルとの反応により得られるアミドやそれらの塩類であることが非水系(溶剤系)での分散に有効な立体障害及び酸塩基吸着を利用できる分散剤である点から好ましい。 As pigment dispersants, (co) polymers of unsaturated carboxylic esters such as poly (meth) acrylic acid esters; (parts) of (co) polymers of unsaturated carboxylic acids such as poly (meth) acrylic acid Amine salts, (partial) ammonium salts and (partial) alkylamine salts; hydroxyl group-containing unsaturated carboxylic acid ester (co) polymers such as poly (meth) acrylic acid esters and their modified products; polyurethanes; Saturated polyamides; polysiloxanes; long-chain polyaminoamide phosphates; amides obtained from the reaction of poly (lower alkylene imines) with free carboxyl group-containing polyesters and their salts are non-aqueous (solvent type) It is preferable because it is a dispersant that can utilize steric hindrance and acid-base adsorption effective for the dispersion of the above.
なかでも、ポリ(メタ)アクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体類のうち、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、又は(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む重合体が好ましい。
当該重合体としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸のγ−ブチロラクトン変性物等の他の(メタ)アクリル酸エステルとの共重合体が好適に用いられる。なかでも、(メタ)アクリル酸メチルと(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル又は(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチルの四級アンモニウム塩から誘導される繰り返し単位を含む共重合体が好適に用いられ、特に、ポリ(メタ)アクリル酸メチルとポリブロック(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル又はその四級アンモニウム塩を含むブロック共重合体が好適に用いられる。
さらに、三級のアミンにリン酸エステル、スルホン酸エステル、ホウ酸エステルを作用させて、四級アンモニウムとしたブロック共重合体がより好適に用いられる。
Among them, among (co) polymers of unsaturated carboxylic acid esters such as poly (meth) acrylic acid esters, dimethylaminoethyl (meth) acrylate or quaternary ammonium salts of dimethylaminoethyl (meth) acrylate Polymers containing repeating units derived from are preferred.
Examples of the polymer include methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and γ-butyrolactone modified product of (meth) acrylic acid. Copolymers with other (meth) acrylic acid esters are preferably used. Among them, a copolymer containing a repeating unit derived from a quaternary ammonium salt of methyl (meth) acrylate and dimethylaminoethyl (meth) acrylate or dimethylaminoethyl (meth) acrylate is preferably used. A block copolymer containing methyl poly (meth) acrylate and dimethylaminoethyl polyblock (meth) acrylate or a quaternary ammonium salt thereof is preferably used.
Further, a block copolymer obtained by reacting a tertiary amine with a phosphate ester, a sulfonate ester, or a borate ester to form a quaternary ammonium is more preferably used.
なお、本明細書において(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタクリルのいずれかであることを意味し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートのいずれかであることを意味し、(メタ)アクリロイルとは、アクリロイル及びメタクリロイルのいずれかであることを意味する。 In the present specification, (meth) acryl means either acryl or methacryl, (meth) acrylate means either acrylate or methacrylate, and (meth) acryloyl. Means either acryloyl or methacryloyl.
また、顔料分散剤としては、ポリアリルアミン誘導体が好ましい。好適に用いられるポリアリルアミン誘導体は、例えば、ポリアリルアミンの側鎖のアミノ基と、遊離のカルボキシル基を有するポリエステル、ポリアミド、又はエステルとアミドの共縮合物(ポリエステルアミド)の3種の化合物の中から選ばれる1種以上の化合物とを反応させて得られるものであり、下記一般式(I)で表されるポリアリルアミン誘導体が挙げられる。 Moreover, as a pigment dispersant, a polyallylamine derivative is preferable. The polyallylamine derivative suitably used includes, for example, three kinds of compounds such as a polyester having a side chain of polyallylamine and a polyester having a free carboxyl group, polyamide, or a co-condensate of ester and amide (polyesteramide). A polyallylamine derivative represented by the following general formula (I) is exemplified by reaction with one or more compounds selected from:
このポリアリルアミン誘導体は、例えば、重合度2〜1,000のポリアリルアミンと、遊離のカルボキシル基を有する、下記一般式(IV)または(V)で表されるポリエステル及び下記一般式(VI)または(VII)で表されるポリアミドの1種を単独でまたは2種以上を併用して原料として作製することができる。 This polyallylamine derivative includes, for example, a polyallylamine having a polymerization degree of 2 to 1,000, a polyester having a free carboxyl group, the following general formula (IV) or (V), and the following general formula (VI) or One kind of polyamide represented by (VII) can be produced as a raw material alone or in combination of two or more kinds.
なお、本発明において顔料分散剤として好適に用いられるポリアリルアミン誘導体は、ポリアリルアミンに、一般式(IV)と一般式(V)の繰り返し成分がランダムに重合したポリエステル、一般式(VI)と一般式(VII)の繰り返し成分がランダムに重合したポリアミド、更に一般式(IV)並びに/又は(V)、及び一般式(VI)並びに/又は(VII)の繰り返し成分がランダムに重合したポリエステルアミドを反応させても製造することができる。また、ポリアリルアミン誘導体のアミン部分とリン酸エステルやスルホン酸エステル、ホウ酸エステルとを塩形成したものがより好適に用いられる。 The polyallylamine derivative suitably used as a pigment dispersant in the present invention is a polyester in which repeating components of general formula (IV) and general formula (V) are randomly polymerized on polyallylamine, general formula (VI) and general A polyamide in which the repeating component of formula (VII) is randomly polymerized, and further a polyesteramide in which the repeating components of general formula (IV) and / or (V) and general formula (VI) and / or (VII) are randomly polymerized It can also be produced by reacting. Moreover, what formed the salt part of the amine part of a polyallylamine derivative, phosphate ester, sulfonate ester, and borate ester is used more suitably.
市販の顔料分散剤としては、Disperbyk−101、同−116、同−130、同−140、同−160、同−161、同−162、同−163、同−164、同−166、同−167、同−168、同−170、同−171、同−174、同−182、同−2000、同−2001、同−2050(以上、ビックケミー・ジャパン(株)製);EFKA−4046、同−4047(以上、EFAK CHEMICALS社製);ソルスパース12000、同13240、同13940、同17000、同20000、同24000GR、同24000SC、同27000、同28000、同32000、同33500、同33500、同35200、同37500(以上、日本ルーブリゾール(株)製);アジスパーPB711、同821、同822、823、824(以上、味の素ファインテクノ(株)製);等を挙げることができる。またカラーフィルターの信頼性を向上させるためにそれらを精製したものを用いることがより好ましい。 Examples of commercially available pigment dispersants include Disperbyk-101, -116, -130, -140, -160, -161, -162, -163, -164, -164, -166, and- 167, same-168, same-170, same-171, same-174, same-182, same-2000, same-2001, same--2050 (above, manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.); EFKA-4046, same -4047 (above, manufactured by EFAK CHEMICALS); Solsperse 12000, 13240, 13940, 17000, 20000, 24000GR, 24000SC, 27000, 28000, 32000, 33500, 33500, 35200, 37500 (above, manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.); Azisper PB711, 21, the 822,823,824 (manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co.); and the like. Moreover, it is more preferable to use what refine | purified them in order to improve the reliability of a color filter.
顔料分散剤の配合量は、全顔料100質量部に対して、20〜80質量部とすることが好ましく、20〜60質量部とすることがより好ましい。 The blending amount of the pigment dispersant is preferably 20 to 80 parts by mass and more preferably 20 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total pigment.
<溶剤>
溶剤は、各種顔料を分散させる顔料分散液を調製するために使用される。例えば、緑色顔料が分散されてなる緑色顔料分散液は、緑色硬化性樹脂組成物を作製する際に使用することができる。
<Solvent>
The solvent is used for preparing a pigment dispersion in which various pigments are dispersed. For example, a green pigment dispersion in which a green pigment is dispersed can be used when producing a green curable resin composition.
溶剤としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、N−プロピルアルコール、i−プロピルアルコールなどのアルコール系溶剤;メトキシアルコール、エトキシアルコールなどのセロソルブ系溶剤;メトキシエトキシエタノール、エトキシエトキシエタノールなどのカルビトール系溶剤;ブチルカルビトールアセテート(BCA)などのカルビトールアセテート系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤;アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;メトキシエチルアセテート、メトキシプロピルアセテート、メトキシブチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤;メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテートなどのカルビトールアセテート系溶剤;ジエチルエーテル、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メチルエーテル、テトラヒドロフラン、プロピレングリコールジエチルエーテルなどのエーテル系溶剤;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどの非プロトン性アミド溶剤;γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレンなどの不飽和炭化水素系溶剤;N−ヘプタン、N−ヘキサン、N−オクタンなどの飽和炭化水素系溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの有機溶剤が挙げられる。 Examples of the solvent include alcohol solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, N-propyl alcohol and i-propyl alcohol; cellosolv solvents such as methoxy alcohol and ethoxy alcohol; carbitols such as methoxyethoxyethanol and ethoxyethoxyethanol. Solvent: Carbitol acetate solvents such as butyl carbitol acetate (BCA); Ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethyl lactate; acetone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc. Ketone solvents: such as methoxyethyl acetate, methoxypropyl acetate, methoxybutyl acetate, ethoxyethyl acetate, ethyl cellosolve acetate Solvent acetate solvents; Carbitol acetate solvents such as methoxyethoxyethyl acetate and ethoxyethoxyethyl acetate; Ether solvents such as diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran and propylene glycol diethyl ether; N, N-dimethylformamide Aprotic amide solvents such as N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; Lactone solvents such as γ-butyrolactone; Unsaturated hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene and naphthalene; N-heptane, N -Saturated hydrocarbon solvents such as hexane and N-octane; and organic solvents such as propylene glycol monomethyl ether acetate.
これらの溶剤の中では、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;メトキシエチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのセロソルブアセテート系溶剤;メトキシエトキシエチルアセテート、エトキシエトキシエチルアセテート、ブチルカルビトールアセテート(BCA)などのカルビトールアセテート系溶剤;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メチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテルなどのエーテル系溶剤;メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、が好適に用いられる。 Among these solvents, ketone solvents such as cyclohexanone; cellosolve acetate solvents such as methoxyethyl acetate, ethoxyethyl acetate, and ethyl cellosolve acetate; methoxyethoxyethyl acetate, ethoxyethoxyethyl acetate, butyl carbitol acetate (BCA), etc. Carbitol acetate solvents such as ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether and other ether solvents; methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethyl lactate and the like; propylene glycol monomethyl ether acetate are preferred Used for.
なかでも、本発明に用いる溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(CH3OCH2CH(CH3)OCOCH3)、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルカルビトールアセテート(BCA)及びシクロヘキサノンよりなる群から選択される1種以上であることが、他の成分の溶解性や塗布適性の点から好ましい。 Among them, the solvent used in the present invention is selected from the group consisting of propylene glycol monomethyl ether acetate (CH 3 OCH 2 CH (CH 3 ) OCOCH 3 ), propylene glycol monomethyl ether, butyl carbitol acetate (BCA) and cyclohexanone. It is preferable from the point of the solubility of another component, and the applicability | paintability that it is 1 or more types.
これらの溶剤は単独もしくは2種以上を組み合わせて使用してもよい。
緑色顔料分散液は、以上のような溶剤を、当該溶剤を含む顔料分散液の全量に対して、60〜85質量%の割合となるように調製することが好ましい。溶剤が少なすぎると、粘度が上昇し、顔料分散性や顔料分散経時安定性が低下しやすい。また、溶剤が多すぎると、顔料濃度が低下し、樹脂組成物を調製後目標とする色度座標に達成することが困難な場合がある。
These solvents may be used alone or in combination of two or more.
The green pigment dispersion is preferably prepared so that the solvent as described above has a ratio of 60 to 85% by mass with respect to the total amount of the pigment dispersion containing the solvent. When the amount of the solvent is too small, the viscosity is increased, and the pigment dispersibility and the pigment dispersion stability with time are likely to be lowered. Moreover, when there are too many solvents, a pigment density | concentration will fall and it may be difficult to achieve the chromaticity coordinate which makes a resin composition the target after preparation.
緑色顔料分散液には、さらに必要に応じて、顔料分散補助樹脂やその他の成分を配合してもよい。顔料分散補助樹脂としては、例えば後述のバインダー樹脂が挙げられる。 If necessary, the green pigment dispersion may further contain a pigment dispersion auxiliary resin and other components. Examples of the pigment dispersion auxiliary resin include a binder resin described below.
緑色顔料分散液における顔料粒子の平均分散粒径は15〜60nmであることが好ましく、15〜50nmであることがより好ましく、15〜45nmであることがさらに好ましい。 The average dispersed particle diameter of the pigment particles in the green pigment dispersion is preferably 15 to 60 nm, more preferably 15 to 50 nm, and still more preferably 15 to 45 nm.
ここで、緑色顔料分散液における顔料粒子の分散粒径は、少なくとも溶剤を含有する分散媒体中に分散している顔料粒子の分散粒径であって、レーザー光散乱粒度分布計により測定されるものである。レーザー光散乱粒度分布計による粒径の測定としては、顔料分散液に用いられている溶剤で、顔料分散液をレーザー光散乱粒度分布計で測定可能な濃度に適宜希釈(例えば、500倍など)し、レーザー光散乱粒度分布計(例えば、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150)を用いて動的光散乱法により測定することができる。ここでの平均分散粒径は、体積平均粒径である。 Here, the dispersed particle diameter of the pigment particles in the green pigment dispersion is a dispersed particle diameter of pigment particles dispersed in a dispersion medium containing at least a solvent, and is measured by a laser light scattering particle size distribution meter. It is. For particle size measurement using a laser light scattering particle size distribution meter, the solvent used in the pigment dispersion is appropriately diluted to a concentration that can be measured with the laser light scattering particle size distribution meter (eg, 500 times). It can be measured by a dynamic light scattering method using a laser light scattering particle size distribution meter (for example, Nanotrack particle size distribution measuring device UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The average dispersed particle size here is a volume average particle size.
緑色顔料分散液は、緑色顔料、顔料分散剤、及び必要に応じてその他の成分を、任意の順序で溶剤に混合し、公知の分散機を用いて分散させることによって調製することができる。 The green pigment dispersion can be prepared by mixing a green pigment, a pigment dispersant, and if necessary, other components in a solvent in an arbitrary order and dispersing the mixture using a known disperser.
緑色顔料分散液は、複数種の緑色顔料を使用する場合や緑色顔料と他の顔料とを組み合わせて使用する場合、各顔料につき、1つずつ顔料分散液を調製して、その後それらを混合して緑色顔料分散液としてもよいし、2種類以上の顔料を一度に分散させることにより緑色顔料分散液としてもよい。 When using multiple types of green pigments, or when using a combination of green pigments and other pigments, prepare a pigment dispersion for each pigment, and then mix them. A green pigment dispersion may be used, or a green pigment dispersion may be obtained by dispersing two or more pigments at a time.
なかでも、顔料ごとに分散粒径が最も小さくなる分散状態まで分散できる時間が異なり、かつその時間を越えて分散を行なうと凝集してしまうことが多いため、所望の平均分散粒径を得る点からは、顔料1種類につき、1つずつ顔料分散液を調製して、その後それらを混合して緑色顔料分散液を得る方法が好ましい。また、この場合、各顔料について異なる分散剤を使用すると凝集してしまうことがあるため、各顔料を分散するために用いられる顔料分散剤の種類は同じとすることが好ましい。ただし、各顔料同士が分散安定化しあう場合はこの限りでない。 Among these, the dispersion time for each pigment varies to the dispersion state where the dispersed particle size becomes the smallest, and if the dispersion is performed beyond that time, aggregation often occurs, so that a desired average dispersed particle size can be obtained. Is preferably prepared by preparing a pigment dispersion one by one for each pigment and then mixing them to obtain a green pigment dispersion. In this case, if different dispersants are used for the respective pigments, they may be aggregated. Therefore, it is preferable that the types of the pigment dispersants used for dispersing each pigment are the same. However, this does not apply when the pigments are dispersed and stabilized.
分散処理を行うための分散機としては、2本ロール、3本ロール等のロールミル;ボールミル、振動ボールミル等のボールミル;ペイントコンディショナー;連続ディスク型ビーズミル、連続アニュラー型ビーズミル等のビーズミル;が挙げられる。ビーズミルの好ましい分散条件として、使用するビーズ径は0.03〜2.00mmが好ましく、0.10〜1.0mmがより好ましい。 Examples of the dispersing machine for performing the dispersion treatment include roll mills such as two rolls and three rolls; ball mills such as a ball mill and a vibration ball mill; paint conditioners; bead mills such as a continuous disk type bead mill and a continuous annular type bead mill. As a preferable dispersion condition of the bead mill, the bead diameter to be used is preferably 0.03 to 2.00 mm, and more preferably 0.10 to 1.0 mm.
各種顔料を分散させる際には、ジルコニアビーズ等を適宜加え、ペイントシェーカー(浅田鉄鋼社製)等を用いて1〜5時間程度分散を行うことが好ましい。具体的には、ビーズ径が比較的大きめな2mmジルコニアビーズで1時間、更にビーズ径が比較的小さめな0.1mmジルコニアビーズで2〜10時間分散する。また、分散後、0.5〜0.1μmのメンブランフィルターで濾過することが好ましい。 When dispersing various pigments, it is preferable to add zirconia beads or the like as appropriate and perform dispersion for about 1 to 5 hours using a paint shaker (manufactured by Asada Steel Corporation) or the like. Specifically, it is dispersed for 1 hour with 2 mm zirconia beads having a relatively large bead diameter, and further for 2 to 10 hours with 0.1 mm zirconia beads having a relatively small bead diameter. Moreover, it is preferable to filter with a membrane filter of 0.5 to 0.1 μm after dispersion.
このようにして、緑色顔料分散液が得られる。この緑色顔料分散液は、顔料分散性に優れた緑色硬化性樹脂組成物を調製するための予備調製物として用いることができる。
<その他の成分>
本発明に係るカラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物には、さらに必要に応じて、界面活性剤、密着促進剤、表面調整剤(レベリング剤)、或いは、その他の成分を配合してもよい。
In this way, a green pigment dispersion is obtained. This green pigment dispersion can be used as a preliminary preparation for preparing a green curable resin composition excellent in pigment dispersibility.
<Other ingredients>
If necessary, the green curable resin composition for a color filter according to the present invention may further contain a surfactant, an adhesion promoter, a surface conditioner (leveling agent), or other components.
(界面活性剤)
界面活性剤は、各種組み合わせて使用すると分散安定性を向上させることができる。界面活性剤としては、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を挙げることができる。例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類;ソルビタン脂肪酸エステル類;脂肪酸変性ポリエステル類;3級アミン変性ポリウレタン類;ポリエチレンイミン類を挙げることができる。
(Surfactant)
When the surfactant is used in various combinations, the dispersion stability can be improved. Examples of the surfactant include cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone, and fluorine surfactants. For example, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether and polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene such as polyoxyethylene n-octylphenyl ether and polyoxyethylene n-nonylphenyl ether Examples include alkylphenyl ethers; polyethylene glycol diesters such as polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate; sorbitan fatty acid esters; fatty acid-modified polyesters; tertiary amine-modified polyurethanes; and polyethyleneimines.
界面活性剤の商品名としては、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄社化学(株)製)、エフトップ(トーケムプロダクツ社製)、メガファック(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード、サーフロン(以上、旭硝子(株)製)等を挙げることができる。 The product names of the surfactants are KP (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Polyflow (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), F-Top (manufactured by Tochem Products), MegaFuck (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) )), Florard (manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), Asahi Guard, Surflon (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), and the like.
(密着促進剤)
例えば、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(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。
(Adhesion promoter)
Examples thereof include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane.
(レベリング剤)
例えば、市販のシリコン系、ポリオキシアルキレン系、脂肪酸エステル系、特殊アクリル系重合体などが挙げられる。
(Leveling agent)
Examples thereof include commercially available silicon-based, polyoxyalkylene-based, fatty acid ester-based, and special acrylic polymers.
緑色硬化性樹脂組成物は、緑色顔料及び硬化性透明樹脂組成物を必要に応じて他の配合成分と共に、溶剤(単独溶剤又は混合溶剤)に投入して混合し、公知の分散方法によって固形成分を溶解又は分散させることにより製造することができる。 The green curable resin composition is prepared by adding a green pigment and a curable transparent resin composition together with other compounding components as necessary to a solvent (single solvent or mixed solvent) and mixing them, and then mixing the solid components by a known dispersion method. Can be produced by dissolving or dispersing the.
しかしながら、上記の方法では多量の緑色顔料を溶剤中に十分に分散させることができずに、所望の顔料分散粒径分布とならない場合がある。そこで、予め、既述のような顔料分散液を準備し、一方で、バインダー樹脂等その他の成分を溶剤と混合、分散又は溶解した硬化性透明樹脂組成物を準備する。そして、これら緑色顔料分散液と硬化性透明樹脂組成物とを混合し、必要に応じて分散処理を行うことによって、本発明の効果を奏し、顔料分散性、及び顔料分散経時安定性に優れたカラーフィルター用の緑色硬化性樹脂組成物が容易に得られる。 However, in the above method, a large amount of green pigment cannot be sufficiently dispersed in the solvent, and the desired pigment dispersion particle size distribution may not be obtained. Therefore, a pigment dispersion as described above is prepared in advance, while a curable transparent resin composition in which other components such as a binder resin are mixed, dispersed, or dissolved with a solvent is prepared. And by mixing these green pigment dispersions and the curable transparent resin composition and performing a dispersion treatment as necessary, the effects of the present invention were achieved, and the pigment dispersibility and the pigment dispersion temporal stability were excellent. A green curable resin composition for a color filter can be easily obtained.
[緑色硬化性樹脂組成物の硬化開始温度]
緑色硬化性組成物の硬化開始温度は90℃〜150℃とすることで、ポストベイク初期の温度上昇の際の硬化性を向上させることができる。また、硬化開始温度が90℃以上であると、プリベイク時に硬化して現像ができなくなるのを防いだり、保存安定性の低下を防いだりすることができる。また、硬化開始温度が150℃以下であると、ポストベイク時の熱硬化速度が遅くなるのを防ぐことができるので、顔料の結晶析出やコントラストの低下を抑えることができる。硬化開始温度は100〜140℃であることがより好ましい。
[Curing start temperature of green curable resin composition]
By setting the curing start temperature of the green curable composition to 90 ° C. to 150 ° C., it is possible to improve the curability at the time of temperature increase in the initial post-baking. Further, when the curing start temperature is 90 ° C. or higher, it is possible to prevent curing during pre-baking and development cannot be performed, and it is possible to prevent a decrease in storage stability. Further, when the curing start temperature is 150 ° C. or lower, it is possible to prevent the thermal curing rate during post-baking from being slowed, and thus it is possible to suppress pigment crystal precipitation and contrast reduction. The curing start temperature is more preferably 100 to 140 ° C.
本発明のカラーフィルター用緑色硬化性樹脂組成物の硬化開始温度について、以下に詳細に説明する。レオメータの測定部に緑色硬化性樹脂組成物を滴下し、揮発分を80℃で15分の条件で乾燥させた後、60〜180℃の間の粘弾性測定を行い、損失弾性率が貯蔵弾性率の値を超えた点での温度を硬化開始温度とした。装置にはAnton Paar製レオメータ ECR301(日本シーベルヘグナー)を用いて、ディスポーザブルコーンを用いて、1Hz、60〜180℃の条件で損失弾性率と貯蔵弾性率を測定した。 The curing start temperature of the green curable resin composition for a color filter of the present invention will be described in detail below. The green curable resin composition is dropped on the measurement part of the rheometer, and the volatile matter is dried at 80 ° C. for 15 minutes, then the viscoelasticity measurement is performed between 60 to 180 ° C., and the loss elastic modulus is the storage elasticity. The temperature at the point where the rate value was exceeded was taken as the curing start temperature. The loss elastic modulus and the storage elastic modulus were measured under the conditions of 1 Hz and 60 to 180 ° C. using a disposable cone using a rheometer ECR301 (Nihon Sieber Hegner) manufactured by Anton Paar.
[カラーフィルター及びその製造方法]
本発明のカラーフィルターの製造工程について、緑色硬化性樹脂組成物に使用される硬化性透明樹脂組成物にネガ型の感光性透明樹脂組成物を用いた場合を例にして説明する。まず、緑色硬化性樹脂組成物を支持体に塗布して塗膜を形成し、乾燥させた後、当該塗膜に紫外線等の光をフォトマスクによって所定のパターン状に照射することにより塗膜の一部を選択的に硬化させるなど、露光部と未露光部とで溶解性を変化させる。その後、アルカリ液で現像することにより、所定パターンの硬化膜が得られる。
[Color filter and manufacturing method thereof]
The production process of the color filter of the present invention will be described by taking as an example the case where a negative photosensitive transparent resin composition is used as the curable transparent resin composition used in the green curable resin composition. First, a green curable resin composition is applied to a support to form a coating film, dried, and then the coating film is irradiated with light such as ultraviolet rays in a predetermined pattern using a photomask. The solubility is changed between the exposed part and the unexposed part, such as selectively curing a part. Then, the cured film of a predetermined pattern is obtained by developing with an alkaline solution.
本発明の緑色硬化性樹脂組成物を用いて形成されたカラーフィルター用硬化膜は、ポストベイクが行われて、着色層となる。 The cured film for a color filter formed using the green curable resin composition of the present invention is post-baked to become a colored layer.
なお、緑色硬化性樹脂組成物の硬化膜を、2枚の偏光板を直交、或いは平行となるように組み合わせて挟んだ時に透過する輝度の比(偏光板平行時の輝度/偏光板直交時の輝度)、を本発明において単に「コントラスト」という。 In addition, the ratio of the luminance that is transmitted when the cured film of the green curable resin composition is sandwiched by combining two polarizing plates so as to be orthogonal or parallel (the luminance when the polarizing plates are parallel / the luminance when the polarizing plates are orthogonal) (Luminance) is simply referred to as “contrast” in the present invention.
図1は、本発明に係るカラーフィルターの一例(カラーフィルター103)を示す断面図である。このカラーフィルター103は、透明基板5に所定のパターンで形成された遮光層6と、遮光層6上に所定のパターンで形成した着色層7(7R,7G,7B)と、着色層7を覆うように形成された保護膜8とを備えている。保護膜8上に必要に応じて液晶駆動用の透明電極9が形成される場合もある。カラーフィルター103の最内面、この場合には透明電極9上には、配向膜10が形成される。また、着色層7のうち、少なくとも、緑色着色層7Gは、既述の塗布形成工程、紫外線露光、現像、ポストベイク工程を経て形成される。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example (color filter 103) of a color filter according to the present invention. The
柱状スペーサー12は、凸状スペーサーの一形状であり、遮光層6が形成された領域(非表示領域)に合わせて、透明電極9上の所定の複数箇所に形成されている。柱状スペーサー12は、透明電極9上若しくは着色層7上若しくは保護膜8上に形成される。カラーフィルター103においては、保護膜8上に透明電極9を介して柱状スペーサーが海島状に形成されているが、保護膜8と柱状スペーサー12を一体的に形成し、その上を覆うように透明電極の層を形成してもよい。
The
カラーフィルター103の透明基板5としては、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、或いは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材を用いることができる。この中で特にコーニング社製1737ガラスは、熱膨張率の小さい素材であり寸法安定性及び高温加熱処理における作業性に優れ、また、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスであるため、カラーフィルターに適している。
As the
遮光層6は、表示画像のコントラストを向上させるために、着色層7R,7G,7Bの間及び着色層形成領域の外側を取り囲むように設けられる。本発明においては、遮光層6は、遮光性粒子を含有する樹脂組成物を用いて形成することが好ましい。例えば、遮光層形成用樹脂組成物がアルカリ現像性を有する場合には、先ず、透明基板5上に、遮光層形成用樹脂組成物を塗布し、必要に応じて乾燥させて感光性塗膜を形成し、当該塗膜を遮光層用のフォトマスクを介して露光、現像し、必要に応じて加熱処理を施すことによって、遮光層6を形成することができる。
The
一方、遮光層形成用樹脂組成物が、熱硬化性樹脂組成物である場合やアルカリ現像性を有しない場合には、遮光層形成用樹脂組成物を透明基板5上の所定領域に印刷や、熱転写等により選択的に付着させた後、加熱又は光照射して硬化させることによって、遮光層6を形成することができる。
On the other hand, when the light shielding layer forming resin composition is a thermosetting resin composition or has no alkali developability, the light shielding layer forming resin composition is printed on a predetermined region on the
遮光層6の厚さは、適応するカラーフィルターにより異なり、0.5〜2.5μm程度とする。
The thickness of the
着色層7は、赤色パターン、緑色パターン及び青色パターンがモザイク型、ストライプ型、トライアングル型、4着色層配置型等の所望の形態で配列されてなり、表示領域を形成する。本発明においては、着色層7は、精細なパターニングが可能な点から、感放射線性樹脂組成物を用いて形成することが好ましく、この場合を例にとって以下説明する。 The colored layer 7 includes a red pattern, a green pattern, and a blue pattern arranged in a desired form such as a mosaic type, a stripe type, a triangle type, and a four colored layer arrangement type, thereby forming a display region. In the present invention, the colored layer 7 is preferably formed using a radiation-sensitive resin composition because fine patterning is possible, and this case will be described below as an example.
まず、赤色用、緑色用及び青色用の硬化性樹脂組成物を夫々調製する。次に、透明基板5上に、遮光層6を覆うように、ある色、例えば本発明の緑色硬化性樹脂組成物をスピンコート等の公知の方法で塗布して感放射線性赤色樹脂層を形成し、緑色パターン用電子線マスクを介して電子線による露光を行い、アルカリ現像後、クリーンオーブン等で加熱硬化することにより緑色着色層7Gを形成する。その後、赤色用、及び、青色用の硬化性樹脂組成物を順次用いて同様にして各色をパターニングして、赤色着色層7R及び青色着色層7Bを形成する。着色層の厚さは、通常、0.5〜2.5μm程度とする。
First, curable resin compositions for red, green and blue are prepared. Next, a certain color, for example, the green curable resin composition of the present invention is applied by a known method such as spin coating so as to cover the
また、製造プロセスによっては、ある色、例えば、緑色パターン形成における緑色硬化性樹脂組成物を、透明基板5上の所定領域に印刷や熱転写、インクジェット等により選択的に付着させた後、光もしくは電子線を照射して硬化させることによって、着色層7Gを形成することもできる。
Further, depending on the manufacturing process, after a green curable resin composition in forming a certain color, for example, a green pattern, is selectively attached to a predetermined region on the
保護膜8は、カラーフィルターの表面を平坦化すると共に、着色層7に含有される成分が液晶層に溶出するのを防止するために設けられる。保護膜8は、公知のネガ型の光硬化性透明樹脂組成物又は熱硬化性透明樹脂組成物を、スピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により、遮光層6及び着色層7を覆うように塗布し、光又は熱によって硬化させることにより形成できる。保護膜を形成する場合の厚さは、樹脂組成物の光透過率、カラーフィルターの表面状態等を考慮して設定し、例えば、0.1〜2.0μm程度とする。スピンコーターを使用する場合、回転数は500〜1500回転/分の範囲内で設定する。
The protective film 8 is provided to flatten the surface of the color filter and prevent the components contained in the colored layer 7 from eluting into the liquid crystal layer. The protective film 8 covers the light-
保護膜8上の透明電極膜9は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO)等、及びそれらの合金等を用いて、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法等の一般的な方法により形成され、必要に応じてフォトレジストを用いたエッチング又は治具の使用により所定のパターンとしたものである。この透明電極の厚みは20〜500nm程度とすることが好ましく、100〜300nm程度とすることがより好ましい。 The transparent electrode film 9 on the protective film 8 is made of indium tin oxide (ITO), zinc oxide (ZnO), tin oxide (SnO), etc., and alloys thereof, sputtering method, vacuum deposition method, CVD method, etc. These are formed by a general method, and are formed into a predetermined pattern by etching using a photoresist or using a jig as necessary. The thickness of the transparent electrode is preferably about 20 to 500 nm, and more preferably about 100 to 300 nm.
凸状スペーサーは、カラーフィルター103をTFTアレイ基板等の液晶駆動側基板と貼り合わせた時にセルギャップを維持するために、基板上の非表示領域に複数設けられる。凸状スペーサーの形状及び寸法は、基板上の非表示領域に選択的に設けることができ、所定のセルギャップを基板全体に渡って維持することが可能であれば特に限定されない。
A plurality of convex spacers are provided in a non-display area on the substrate in order to maintain a cell gap when the
凸状スペーサーとして図示したような柱状スペーサー12を形成する場合には、2〜10μm程度の範囲で一定の高さを持つものであり、突出高さ(パターンの厚み)は液晶層に要求される厚み等から適宜設定することができる。また、柱状スペーサー12の太さは5〜20μm程度の範囲で適宜設定することができる。また、柱状スペーサー12の形成密度(密集度)は、液晶層の厚みムラ、開口率、柱状スペーサーの形状、材質等を考慮して適宜設定することができるが、例えば、赤色、緑色及び青色の各着色層の1組に1個の割合で必要充分なスペーサー機能を発現する。このような柱状スペーサーの形状は柱状であればよく、例えば、円柱状、角柱状、截頭錐体形状等であっても良い。
When the
凸状スペーサーは、硬化性樹脂組成物を用いて形成することができる。すなわち、先ず、硬化性樹脂組成物の塗工液をスピンコーター、ロールコーター、スプレイ、印刷等の方法により透明基板上に直接、又は、透明電極等の他の層を介して塗布し、乾燥して、光硬化性樹脂層を形成する。スピンコーターの回転数は、保護膜を形成する場合と同様に500〜1500回転/分の範囲内で設定すればよい。次に、この樹脂層を、凸状スペーサー用フォトマスクを介して露光し、アルカリ液のような現像液により現像して所定の凸状パターンを形成し、この凸状パターンを必要に応じてクリーンオーブン等で加熱処理(ポストベイク)することによって凸状スペーサーが形成される。 The convex spacer can be formed using a curable resin composition. That is, first, the coating liquid of the curable resin composition is applied directly on a transparent substrate by a method such as spin coater, roll coater, spray, printing, or through another layer such as a transparent electrode, and then dried. Then, a photocurable resin layer is formed. The rotational speed of the spin coater may be set within a range of 500 to 1500 revolutions / minute, as in the case of forming the protective film. Next, this resin layer is exposed through a photomask for convex spacers and developed with a developer such as an alkaline solution to form a predetermined convex pattern, and this convex pattern is cleaned as necessary. A convex spacer is formed by heat treatment (post-baking) in an oven or the like.
凸状スペーサーは、カラーフィルター上に直接又は他の層を介して間接的に設けることができる。例えば、カラーフィルター上にITO等の透明電極又は保護膜を形成し、その上に凸状スペーサーを形成してもよいし、カラーフィルター上に保護膜と透明電極をこの順に形成し、さらに透明電極上に凸状スペーサーを形成してもよい。 The convex spacer can be provided directly on the color filter or indirectly through another layer. For example, a transparent electrode such as ITO or a protective film may be formed on the color filter, and a convex spacer may be formed thereon, or a protective film and a transparent electrode may be formed in this order on the color filter, and the transparent electrode A convex spacer may be formed on the top.
配向膜10は、カラーフィルターの内面側に、着色層7を備える表示部及び遮光層6や柱状スペーサー12を備える非表示部を覆うように設けられる。配向膜は、ポリイミド樹脂等の樹脂を含有する塗工液をスピンコート等の公知の方法で塗布し、乾燥し、必要に応じて熱や光により硬化させた後、ラビングすることによって形成できる。
The
[表示装置]
上記のようにして得られたカラーフィルター(表示側基板)と、TFTアレイ基板(液晶駆動側基板)とを対向させ、両基板の内面側周縁部をシール剤により接合すると、両基板は所定距離のセルギャップを保持した状態で貼り合わされる。そして、基板間の間隙部に液晶を満たして密封することにより、液晶パネルに属する、アクティブマトリックス方式のカラー液晶表示装置が得られる。
[Display device]
When the color filter (display side substrate) and the TFT array substrate (liquid crystal drive side substrate) obtained as described above are opposed to each other and the inner peripheral side edge portions of both the substrates are bonded with a sealant, the two substrates are separated by a predetermined distance. Are bonded together with the cell gap maintained. An active matrix color liquid crystal display device belonging to the liquid crystal panel can be obtained by filling the liquid crystal in the gap between the substrates and sealing the liquid crystal.
<実施例1>
《顔料分散剤溶液の製造例:四級アンモニウムリン酸塩型高分子分散剤溶液の製造》
冷却管、添加用ロート、窒素用インレット、機械的攪拌機、デジタル温度計を備えた500mL丸底4口セパラブルフラスコに、テトラヒドロフラン(THF)250質量部及び開始剤のジメチルケテンメチルトリメチルシリルアセタール5.81質量部を添加用ロートを介して加え、充分に窒素置換を行った。触媒のテトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエートの1モル/Lアセトニトリル溶液0.5質量部をシリンジを用いて注入し、第1モノマーのメタクリル酸メチル100質量部を添加用ロートを用い、60分かけて滴下した。反応フラスコを氷浴で冷却することにより、温度を40℃未満に保った。1時間後、第2モノマーであるメタクリル酸ジメチルアミノエチル33.3質量部を20分かけて滴下した。1時間反応させた後、メタノール1質量部を加えて反応を停止させた。得られたブロック共重合体THF溶液はヘキサン中で再沈殿させ、濾過、真空乾燥により精製を行い、ブロック共重合体Aを得た。このようにして得られたブロック共重合体Aを、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)にて、N−メチルピロリドン、0.01モル/L臭化リチウム添加/ポリスチレン標準の条件で確認したところ、メタクリル酸メチル(MMA)及びメタクリル酸ジメチルアミノエチル(DMAEMA)の構成割合MMA/DMAEMA質量比が、5/3であり、重量平均分子量Mw:8120、数平均分子量Mn:6840、分子量分布Mw/Mnは1.19であった。
100mL丸底フラスコ中で、PGMEA26.36質量部に、ブロック共重合体A5.0質量部を溶解させ、塩形成成分であるジメタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート(共栄社化学(株)社製「ライトエステルP−2M」)を1.59質量部(ブロック共重合体のDMAEMAユニットに対し、0.5当量)加え、反応温度40℃で2時間攪拌することにより、固形分20質量%の四級アンモニウムリン酸塩型高分子分散剤溶液を調製した。
<Example 1>
<< Production Example of Pigment Dispersant Solution: Production of Quaternary Ammonium Phosphate Type Polymer Dispersant Solution >>
In a 500 mL round bottom four-necked separable flask equipped with a condenser, addition funnel, nitrogen inlet, mechanical stirrer and digital thermometer, 250 parts by mass of tetrahydrofuran (THF) and initiator dimethylketenemethyltrimethylsilylacetal 5.81 Part by mass was added through a funnel for addition, and nitrogen substitution was sufficiently performed. 0.5 parts by mass of 1 mol / L acetonitrile solution of catalyst tetrabutylammonium m-chlorobenzoate was injected using a syringe, and 100 parts by mass of the first monomer methyl methacrylate was added using an addition funnel over 60 minutes. It was dripped. The temperature was kept below 40 ° C. by cooling the reaction flask with an ice bath. After 1 hour, 33.3 parts by mass of dimethylaminoethyl methacrylate as the second monomer was added dropwise over 20 minutes. After reacting for 1 hour, 1 part by mass of methanol was added to stop the reaction. The obtained block copolymer THF solution was reprecipitated in hexane, purified by filtration and vacuum drying, and a block copolymer A was obtained. The block copolymer A thus obtained was confirmed by GPC (gel permeation chromatography) under the conditions of N-methylpyrrolidone, 0.01 mol / L lithium bromide added / polystyrene standard. The composition ratio MMA / DMAEMA mass ratio of methyl methacrylate (MMA) and dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) is 5/3, weight average molecular weight Mw: 8120, number average molecular weight Mn: 6840, molecular weight distribution Mw / Mn Was 1.19.
In a 100 mL round-bottom flask, 5.0 parts by mass of block copolymer A was dissolved in 26.36 parts by mass of PGMEA, and dimethacryloyloxyethyl acid phosphate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd. “Light Ester P”) was formed as a salt-forming component. -2M ") (1.5 equivalents with respect to the DMAEMA unit of the block copolymer) and stirring at a reaction temperature of 40 ° C for 2 hours, quaternary ammonium phosphorus having a solid content of 20% by mass is obtained. An acid salt type polymer dispersant solution was prepared.
《緑色顔料分散液の調製》
上述の四級アンモニウムリン酸塩型高分子分散剤溶液(固形分20%)30質量部と、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)60質量部、PG58(平均粒子径35nm)7質量部およびPY150(平均粒子径40nm)3質量部を200ml容量のマヨネーズ瓶に加えて混合した。その後、0.1mmのジルコニアビーズを加えてペイントシェーカー(浅田鉄工製)で3時間分散し、緑色顔料分散液を調製した。
<< Preparation of Green Pigment Dispersion >>
30 parts by mass of the above-described quaternary ammonium phosphate type polymer dispersant solution (solid content 20%), 60 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), 7 parts by mass of PG58 (average particle size 35 nm) and PY150 ( 3 parts by mass (average particle size 40 nm) was added to a 200 ml mayonnaise bottle and mixed. Thereafter, 0.1 mm zirconia beads were added and dispersed for 3 hours with a paint shaker (manufactured by Asada Tekko) to prepare a green pigment dispersion.
得られた分散液をレーザー散乱方式の粒度分布測定装置ナノトラックUPA−EX150(日機装製)で測定した結果、顔料の分散粒径として体積平均粒径(Mv)が46nmの緑色顔料分散液が得られたことを確認した。 As a result of measuring the obtained dispersion with a laser scattering particle size distribution analyzer Nanotrac UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso), a green pigment dispersion having a volume average particle size (Mv) of 46 nm as a dispersed particle size of the pigment was obtained. I confirmed.
《硬化性透明樹脂組成物の調製》
多官能アクリレートモノマー(SR399E、巴化学製) 4質量部
光重合開始剤:2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン(イルガキュア907、チバジャパン製) 1.8質量部
バインダー樹脂:メタクリル酸/メタクリル酸メチル共重合体
(共重合比:10/90 酸価:70mgKOH/g 重量平均分子量12000
) 12質量部
多官能エポキシ化合物:ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル
(EX−411、ナガセケムテックス製) 4質量部
酸発生剤:式(1−1)で表されるジアリールヨードニウム塩
(PI2074、ローディア製) 1.8質量部
溶剤:PGMEA(ダイセル化学製) 56質量部
<< Preparation of curable transparent resin composition >>
Multifunctional acrylate monomer (SR399E, manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd.) 4 parts by mass photopolymerization initiator: 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (Irgacure 907, manufactured by Ciba Japan) ) 1.8 parts by mass binder resin: methacrylic acid / methyl methacrylate copolymer (copolymerization ratio: 10/90 acid value: 70 mg KOH / g weight average molecular weight 12000)
) 12 parts by mass polyfunctional epoxy compound: pentaerythritol tetraglycidyl ether (EX-411, manufactured by Nagase ChemteX) 4 parts by mass acid generator: diaryl iodonium salt represented by formula (1-1) (PI 2074, manufactured by Rhodia) 1.8 parts by mass Solvent: PGMEA (manufactured by Daicel Chemical) 56 parts by mass
以上を混合、攪拌して感光性透明樹脂組成物とした。 The above was mixed and stirred to obtain a photosensitive transparent resin composition.
《緑色硬化性樹脂組成物の調製》
緑色顔料分散液 13.3質量部
感光性透明樹脂組成物 6.2質量部
KBM−503(信越化学製) 0.2質量部
メガファックR−08MH(大日本インキ化学工業製) 0.02質量部
<< Preparation of green curable resin composition >>
Green pigment dispersion 13.3 parts by weight of photosensitive transparent resin composition 6.2 parts by weight KBM-503 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.2 parts by weight Megafax R-08MH (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) 0.02 mass Part
以上を混合し、緑色硬化性樹脂組成物を調製した。
得られた緑色硬化性樹脂組成物をレオメータを用いて、硬化開始温度を測定した結果、硬化開始温度は138℃であった。
The above was mixed to prepare a green curable resin composition.
As a result of measuring the curing start temperature of the obtained green curable resin composition using a rheometer, the curing start temperature was 138 ° C.
得られた緑色硬化性樹脂組成物をガラス基板上に乾燥後のC光源での色度yが0.600となるようにスピン塗工し、80℃で3分間加熱した。その後、塗布膜側から高圧水銀灯によって紫外線を60mJ/cm2照射し、230℃で30分間ポストベイクを行ってカラーフィルター用の緑色着色層を形成した。 The obtained green curable resin composition was spin-coated on a glass substrate so that the chromaticity y with a C light source after drying was 0.600, and heated at 80 ° C. for 3 minutes. Thereafter, 60 mJ / cm 2 of ultraviolet light was irradiated from the coating film side with a high-pressure mercury lamp, and post-baking was performed at 230 ° C. for 30 minutes to form a green colored layer for a color filter.
コントラストの測定は、まず、壷坂電機製コントラスト測定装置CT−1(光源:冷陰極間F10ランプ、輝度計:コニカミノルタ製LS−100、分光輝度計:コニカミノルタ製CS−1000T)を用いて、輝度の測定を行った。この輝度の測定値を用い、以下の式により、コントラストを導き出した。
コントラスト=平行輝度(cd/m2)/直交輝度(cd/m2)
For the measurement of contrast, first, a contrast measuring device CT-1 manufactured by Aisaka Electric (light source: F10 lamp between cold cathodes, luminance meter: LS-100 manufactured by Konica Minolta, spectral luminance meter: CS-1000T manufactured by Konica Minolta) is used. The brightness was measured. Using this luminance measurement value, the contrast was derived by the following equation.
Contrast = parallel luminance (cd / m 2 ) / orthogonal luminance (cd / m 2 )
ポストベイク前後でのコントラストの値は6779(ポストベイク前)、6715(ポストベイク後)となりコントラスト低下率は0.9%となり、コントラストの低下が抑制されることが分かった。また、ポストベイク前後での輝度の値は57.6(ポストベイク前)56.4(ポストベイク後)となり、輝度低下率は2.1%となり、輝度の低下が抑制されることが分かった。これにより、実施例から得られる緑色着色層をカラーフィルターに適用すれば、ポストベイク時およびその後の加熱工程においてものコントラストおよび輝度低下が少なく、コントラストおよび輝度の高いカラーフィルターとなることが期待される。 The values of contrast before and after post-baking were 6779 (before post-baking) and 6715 (after post-baking), and the contrast reduction rate was 0.9%, indicating that the reduction in contrast was suppressed. In addition, the luminance value before and after post-baking was 57.6 (before post-baking) and 56.4 (after post-baking), and the luminance reduction rate was 2.1%, indicating that the luminance reduction was suppressed. As a result, if the green colored layer obtained from the examples is applied to a color filter, it is expected that a color filter with high contrast and brightness can be obtained with little reduction in contrast and brightness during post-baking and in the subsequent heating step.
<実施例2>
光重合開始剤を配合せずに、その質量分をPI2074に置き換えた以外は、実施例1と同様にしてガラス基板上に緑色着色層を形成した。そして、実施例1と同様の評価を行った。
得られた緑色硬化性樹脂組成物を、レオメータを用いて硬化開始温度を測定した結果、硬化開始温度は148℃であった。
ポストベイク前後でのコントラストの値は6787(ポストベイク前)、6734(ポストベイク後)となりコントラスト低下率は0.8%となり、コントラストの低下が抑制されることが分かった。また、ポストベイク前後での輝度の値は57.4(ポストベイク前)56.6(ポストベイク後)となり、輝度低下率は1.4%となり、輝度の低下が抑制されることが分かった。これにより、実施例から得られる緑色着色層をカラーフィルターに適用すれば、ポストベイク時およびその後の加熱工程においてものコントラストおよび輝度低下が少なく、コントラストおよび輝度の高いカラーフィルターとなることが期待される。
<Example 2>
A green colored layer was formed on the glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the photopolymerization initiator was not added and the mass was replaced with PI2074. And evaluation similar to Example 1 was performed.
As a result of measuring the curing start temperature of the obtained green curable resin composition using a rheometer, the curing start temperature was 148 ° C.
The contrast values before and after post-baking were 6787 (before post-baking) and 6734 (after post-baking), respectively, and the contrast reduction rate was 0.8%, indicating that the reduction in contrast was suppressed. In addition, the luminance value before and after post-baking was 57.4 (before post-baking) and 56.6 (after post-baking), and the luminance reduction rate was 1.4%, indicating that the luminance reduction was suppressed. As a result, if the green colored layer obtained from the examples is applied to a color filter, it is expected that a color filter with high contrast and brightness can be obtained with little reduction in contrast and brightness during post-baking and in the subsequent heating step.
<比較例1>
酸発生剤を配合せずに、その質量分をイルガキュア907に置き換えた以外は、実施例1と同様にしてガラス基板上に緑色着色層を形成した。そして、実施例1と同様の評価を行った。
得られた緑色硬化性樹脂組成物を、レオメータを用いて硬化開始温度を測定した結果、硬化開始温度は153℃であった。
ポストベイク前後でのコントラストの値は6945(ポストベイク前)、5122(ポストベイク後)となりコントラスト低下率は26.2%となりコントラストが著しく低下した。また、ポストベイク前後での輝度の値は57.2(ポストベイク前)53.4(ポストベイク後)となり、輝度低下率は6.6%となり、輝度が大きく低下した。
<Comparative Example 1>
A green colored layer was formed on the glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the mass was replaced with Irgacure 907 without blending the acid generator. And evaluation similar to Example 1 was performed.
As a result of measuring the curing start temperature of the obtained green curable resin composition using a rheometer, the curing start temperature was 153 ° C.
The values of contrast before and after post-baking were 6945 (before post-baking) and 5122 (after post-baking), and the contrast reduction rate was 26.2%, and the contrast was significantly reduced. In addition, the luminance value before and after post-baking was 57.2 (before post-baking) and 53.4 (after post-baking), and the luminance reduction rate was 6.6%, which greatly reduced the luminance.
<比較例2>
酸発生剤と多官能エポキシ化合物を配合せずに、その質量分をイルガキュア907とSR399Eにそれぞれ置き換えた以外は、実施例1と同様にしてガラス基板上に緑色着色層を形成した。そして、実施例1と同様の評価を行った。
得られた緑色硬化性樹脂組成物を、レオメータを用いて硬化開始温度を測定した結果、硬化開始温度は158℃であった。
ポストベイク前後でのコントラストの値は6930(ポストベイク前)、5638(ポストベイク後)となりコントラスト低下率は18.6%となりコントラストが著しく低下した。また、ポストベイク前後での輝度の値は57.4(ポストベイク前)54.0(ポストベイク後)となり、輝度低下率は5.9%となり、輝度の低下が抑制されることが分かった。
<Comparative example 2>
A green colored layer was formed on the glass substrate in the same manner as in Example 1 except that the mass was replaced with Irgacure 907 and SR399E without blending the acid generator and the polyfunctional epoxy compound. And evaluation similar to Example 1 was performed.
As a result of measuring the curing start temperature of the obtained green curable resin composition using a rheometer, the curing start temperature was 158 ° C.
The values of contrast before and after post-baking were 6930 (before post-baking) and 5638 (after post-baking), and the contrast reduction rate was 18.6%, and the contrast was significantly reduced. In addition, the luminance value before and after post-baking was 57.4 (before post-baking) and 54.0 (after post-baking), and the luminance reduction rate was 5.9%, indicating that the luminance reduction was suppressed.
<比較例3>
酸発生剤として、下記式で表されるBBI−105(みどり化学製)を使用した以外は、実施例1と同様にして緑色硬化性樹脂組成物を調製し、ガラス基板上に緑色着色層を形成した。この緑色硬化性樹脂組成物の硬化開始温度は167℃であった。
<Comparative Example 3>
A green curable resin composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that BBI-105 (manufactured by Midori Chemical) represented by the following formula was used as the acid generator, and a green colored layer was formed on the glass substrate. Formed. The curing start temperature of this green curable resin composition was 167 ° C.
実施例1と同様の評価を行ったところ、ポストベイク前後でのコントラストの値は6932(ポストベイク前)、5237(ポストベイク後)となりコントラスト低下率は24.5%となりコントラストが著しく低下した。また、ポストベイク前後での輝度の値は57.3(ポストベイク前)、53.7(ポストベイク後)となり、輝度低下率は7.3%となり、輝度の低下が抑制されることが分かった。 When the same evaluation as in Example 1 was performed, the contrast values before and after post-baking were 6932 (before post-baking) and 5237 (after post-baking), and the contrast reduction rate was 24.5%, and the contrast was significantly reduced. The luminance values before and after post-baking were 57.3 (before post-baking) and 53.7 (after post-baking), and the luminance reduction rate was 7.3%, indicating that the luminance reduction was suppressed.
5 透明基板
6 遮光層
7(7R、7G、7B) 着色層
8 保護膜
9 透明電極
10 配向膜
12 柱状スペーサー
103 カラーフィルター
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