JP2013064065A - Crystal deposition inhibitor precursor, pigment dispersion, red resin composition for color filter and method for producing color filter - Google Patents
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本発明は、結晶析出抑制前駆物質、当該結晶析出抑制前駆物質を含有する顔料分散液及びカラーフィルタ用赤色樹脂組成物、並びに、結晶析出抑制前駆物質を含有するカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を用いたカラーフィルタの製造方法に関する。 The present invention uses a crystal precipitation inhibiting precursor, a pigment dispersion containing the crystal precipitation inhibiting precursor and a red resin composition for a color filter, and a red resin composition for a color filter containing a crystal precipitation inhibiting precursor. The present invention relates to a method for manufacturing a color filter.
近年、パーソナルコンピューターの発達、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴って、液晶ディスプレイの需要が増加している。家庭用の液晶テレビの普及率も高まっており、益々液晶ディスプレイの市場は拡大する状況にある。また、最近においては、自発光により視認性が高い有機ELディスプレイのような有機発光表示装置も、次世代画像表示装置として注目されている。これらの画像表示装置の性能においては、コントラストや色再現性の向上といったさらなる高画質化や消費電力の低減が強く望まれている。
これらの液晶表示装置や有機発光表示装置には、カラーフィルタが用いられる。例えば液晶表示装置のカラー画像の形成は、カラーフィルタを通過した光がそのままカラーフィルタを構成する各画素の色に着色されて、それらの色の光が合成されてカラー画像を形成する。また、有機発光表示装置では、白色発光の有機発光素子にカラーフィルタを用いた場合は液晶表示装置と同様にカラー画像を形成する。
このような状況下、カラーフィルタにおいても、高輝度化や高コントラスト化、色再現性の向上といった要望が高まっている。
In recent years, with the development of personal computers, particularly portable personal computers, the demand for liquid crystal displays has increased. The penetration rate of home-use liquid crystal televisions is also increasing, and the market for liquid crystal displays is expanding. Recently, an organic light-emitting display device such as an organic EL display having high visibility due to self-emission has been attracting attention as a next-generation image display device. In the performance of these image display devices, further improvement in image quality such as improvement in contrast and color reproducibility and reduction in power consumption are strongly desired.
Color filters are used in these liquid crystal display devices and organic light emitting display devices. For example, in the formation of a color image of a liquid crystal display device, light that has passed through a color filter is directly colored into the colors of the pixels that make up the color filter, and the light of those colors is synthesized to form a color image. In the organic light emitting display device, when a color filter is used for the white light emitting organic light emitting element, a color image is formed as in the liquid crystal display device.
Under such circumstances, demands for higher luminance, higher contrast, and improved color reproducibility are increasing in color filters.
カラーフィルタは、一般的に、透明基板と、透明基板上に形成され、赤、緑、青の着色パターンからなる着色層と、各着色パターンを区画するように透明基板上に形成された遮光部とを有している。
このような着色層の形成方法としては、顔料分散法、染色法、電着法、印刷法などが知られている。中でも、分光特性、耐久性、パターン形状及び精度等の観点から、平均的に優れた特性を有する顔料分散法が最も広範に採用されている。
The color filter is generally formed on a transparent substrate, a colored layer formed on the transparent substrate and made of red, green, and blue colored patterns, and a light-shielding portion formed on the transparent substrate so as to partition each colored pattern. And have.
As a method for forming such a colored layer, a pigment dispersion method, a dyeing method, an electrodeposition method, a printing method, and the like are known. Among these, from the viewpoint of spectral characteristics, durability, pattern shape, accuracy, etc., a pigment dispersion method having excellent characteristics on average is most widely adopted.
顔料分散法に用いられる顔料分散液は、顔料の分散性、分散安定性の他、カラーフィルタの高輝度化、高コントラスト化等、多くの要求を実現するため、顔料や分散剤等、広く検討されている。その試みの一つとして、顔料誘導体を用いる方法が挙げられる。 Pigment dispersions used in the pigment dispersion method are widely studied in order to realize many requirements such as high brightness and high contrast of color filters in addition to dispersibility and dispersion stability of pigments. Has been. One of the attempts is a method using a pigment derivative.
一方、液晶表示装置はその特有の問題点として、液晶セルや偏光板の屈折率異方性に起因する視野角依存性の問題点がある。この視野角依存性の問題は、液晶表示装置を正面から見た場合と、斜め方向から見た場合とで視認される画像の色味やコントラストが変化してしまう問題である。このような視野角特性の問題は、近年の液晶表示装置の大画面化に伴って、さらにその重大性を増している。
このような視野角依存性の問題を改善するため、従来、位相差フィルムを液晶表示装置に組み込む方法が広く用いられてきた。しかしながら、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、着色層の各色の着色パターンによって異なる位相差を有するため、上記の位相差フィルムを用いた場合、各色の着色パターンが有する位相差の差異は補償することができないという問題があり、視野角依存性の問題点を完全に解決することは困難であった。
そこで、液晶ディスプレイの視野角依存性の問題を改善するために、カラーフィルタにおいても、各着色層自体の位相差の値をゼロに近づけることが求められている。
On the other hand, the liquid crystal display device has a problem of viewing angle dependency due to the refractive index anisotropy of the liquid crystal cell and the polarizing plate as a specific problem. This problem of viewing angle dependency is a problem that the color and contrast of an image that is visually recognized change when the liquid crystal display device is viewed from the front and when viewed from an oblique direction. Such a problem of viewing angle characteristics has become more serious with the recent increase in the screen size of liquid crystal display devices.
In order to improve such a viewing angle dependency problem, a method of incorporating a retardation film into a liquid crystal display device has been widely used. However, since the color filter used in the liquid crystal display device has a different phase difference depending on the coloring pattern of each color of the colored layer, when the above retardation film is used, the difference in the retardation of each color coloring pattern is compensated. It is difficult to completely solve the problem of viewing angle dependency.
Therefore, in order to improve the problem of the viewing angle dependency of the liquid crystal display, it is required to make the phase difference value of each colored layer itself close to zero also in the color filter.
特許文献1では、顔料分散性とその安定性に優れ、コントラストに優れた着色膜を形成し得る顔料分散組成物として、ジケトピロロピロール系顔料と、フタルイミドアルキル化ジケトピロロピロールと、フタルイミドアルキル化キナクリドンと有機溶剤を含有する顔料分散組成物が開示されている。しかしながら、特許文献1の手法によれば、フタルイミドアルキル化顔料誘導体が溶媒に難溶なため、顔料分散性及び分散安定性が低下し、そのためコントラストも低下し、また、後述する比較例のように、得られた着色膜の位相差が大きくなるという問題があった。 In Patent Document 1, as a pigment dispersion composition that is excellent in pigment dispersibility and stability and can form a colored film with excellent contrast, a diketopyrrolopyrrole pigment, a phthalimide alkylated diketopyrrolopyrrole, and a phthalimide alkyl A pigment dispersion composition containing quinacridone and an organic solvent is disclosed. However, according to the technique of Patent Document 1, since the phthalimide alkylated pigment derivative is hardly soluble in the solvent, the pigment dispersibility and dispersion stability are lowered, and therefore the contrast is lowered, as in the comparative example described later. There is a problem that the phase difference of the obtained colored film becomes large.
特許文献2では、有機溶剤に溶解する染料の構造であるが、加熱により構造変化し顔料化する化合物を着色剤として用いることにより、経時での保存安定性、ノズルでの吐出安定性、再溶解性という染料型インキの性質と、記録物の優れた耐光性という顔料型インキの性質とを併せ持つインクジェットインキが得られると記載されている。
In
特許文献3では、特定の有機顔料前駆体化合物を原料として用いることにより、これを変換して得られる有機顔料の粒径が極めて小さく、粒径分布ピークがシャープで、単分散性及び溶媒分散安定性が高い有機顔料微粒子とすることができると記載されている。
In
また、特許文献4では、脱離可能な溶解性基を有する可溶性発色団が記載されている。当該発色団は溶解性が高く、基質に比較的高濃度で配合できるため、高い色強度が達成できると記載されている。
しかしながら、特許文献2〜4に記載のインク組成物は、カラーフィルタ用途として用いた場合のコントラストは不十分であった。また、着色層の位相差については着目されていなかった。
Patent Document 4 describes a soluble chromophore having a detachable soluble group. It is described that the chromophore has high solubility and can be blended with a substrate at a relatively high concentration, so that high color strength can be achieved.
However, the ink compositions described in
本発明者らは、従来より分散を強化することでジケトピロロピロール系顔料の微細化を進め、このような微細化されたジケトピロロピロール系顔料を用いることにより、高輝度で且つ高コントラストな赤色着色層(塗膜)が得られることをつきとめた。
しかしながら、微細化されたジケトピロロピロール系顔料においては、ジケトピロロピロール系顔料の微細化に伴い、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程後、塗膜表面に顔料の結晶乃至凝集体が異物のように発生することがわかった(以下、本発明において、当該現象を結晶析出と称することがある)。この様な顔料の結晶乃至凝集体が塗膜表面に異物のように析出した場合には、カラーフィルタは不良品として用いることができなくなってしまう。
The present inventors have advanced the miniaturization of diketopyrrolopyrrole pigments by strengthening dispersion, and by using such miniaturized diketopyrrolopyrrole pigments, high brightness and high contrast are achieved. It was found that a red colored layer (coating film) was obtained.
However, in the refined diketopyrrolopyrrole pigment, with the miniaturization of the diketopyrrolopyrrole pigment, after the high-temperature heating process in the color filter manufacturing process, pigment crystals or aggregates are formed on the coating surface. (Hereinafter, in the present invention, this phenomenon may be referred to as crystal precipitation). When such pigment crystals or aggregates are deposited on the surface of the coating film as foreign matter, the color filter cannot be used as a defective product.
本発明者らは、ジケトピロロピロール系顔料と、特定の結晶析出抑制剤とを組み合わせて用いることにより、上記のような塗膜表面に顔料の凝集体が析出する問題を解決できるとの知見を得た。
しかしながら、ジケトピロロピロール系顔料と特定の結晶析出抑制剤とを組み合わせた樹脂組成物を用いて形成された塗膜は、位相差が大きくなるという問題が生じることがわかった。
The present inventors have found that by using a combination of a diketopyrrolopyrrole pigment and a specific crystal precipitation inhibitor, it is possible to solve the above problem of pigment aggregates being deposited on the coating film surface. Got.
However, it has been found that a coating film formed using a resin composition in which a diketopyrrolopyrrole pigment and a specific crystal precipitation inhibitor are combined has a problem that the phase difference becomes large.
本発明は、このような状況下になされたものであり、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程時に着色層(塗膜)表面の顔料凝集体の析出を抑制することができ、高コントラスト化を達成可能で、且つ、着色層の位相差が上昇し難い結晶析出抑制剤前駆物質、高温加熱工程時に顔料凝集体の析出が抑制され、高コントラストで、位相差の小さい着色層が作製可能で、分散性及び分散安定性に優れた顔料分散液、高温加熱工程時に顔料凝集体の析出が抑制され、高コントラストで、位相差の小さい着色層が作製可能で分散性及び分散安定性に優れたカラーフィルタ用赤色樹脂組成物、及び、高コントラストで位相差が小さい着色層が得られるカラーフィルタの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and can suppress the precipitation of pigment aggregates on the surface of the colored layer (coating film) during the high-temperature heating process in the color filter manufacturing process, thereby achieving high contrast. A crystal precipitation inhibitor precursor that is capable of preventing the retardation of the colored layer from being increased, the pigment aggregates being suppressed during the high-temperature heating process, and a high-contrast colored layer with a small retardation can be produced. Pigment dispersion with excellent dispersibility and dispersion stability, and color filters with excellent dispersibility and dispersion stability that are capable of producing colored layers with high contrast and small phase difference, with the prevention of pigment aggregate precipitation during high-temperature heating processes It is an object of the present invention to provide a method for producing a color filter from which a red resin composition for use and a colored layer having a high contrast and a small phase difference are obtained.
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、溶媒に可溶で、且つ、熱又は光の作用により結晶析出抑制剤を発生する特定の結晶析出抑制剤前駆物質を用いることにより、高温加熱工程時に顔料凝集体の析出が抑制され、高コントラストで、位相差の小さい着色層が作製可能なカラーフィルタ用赤色樹脂組成物が得られることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいた完成したものである。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found a specific crystal precipitation inhibitor precursor that is soluble in a solvent and generates a crystal precipitation inhibitor by the action of heat or light. It has been found that by using this, the precipitation of pigment aggregates is suppressed during the high-temperature heating step, and a red resin composition for a color filter capable of producing a colored layer having a high contrast and a small phase difference can be obtained.
The present invention has been completed based on such knowledge.
本発明に係る結晶析出抑制剤前駆物質は、下記化学式(1)で表される化合物であることを特徴とする。 The crystal precipitation inhibitor precursor according to the present invention is a compound represented by the following chemical formula (1).
前記化学式(1)において、B1及びB2が、前記化学式(2)で表される基であることが、顔料分散性及び分散安定性を向上し、高コントラストで位相差が小さい着色層が作製可能な点から好ましい。 In the chemical formula (1), when B 1 and B 2 are groups represented by the chemical formula (2), a pigment layer and a dispersion stability are improved, and a colored layer having a high contrast and a small phase difference is obtained. It is preferable because it can be manufactured.
本発明に係る顔料分散液は、前記本発明に係る結晶析出抑制剤前駆物質と、ジケトピロロピロール系顔料と、顔料分散剤と、溶媒とを含有することを特徴とする。
本発明に係るカラーフィルタ用赤色樹脂組成物は、結晶析出抑制剤前駆物質と、ジケトピロロピロール系顔料と、顔料分散剤と、硬化性バインダ成分と、溶媒とを含有することを特徴とする。
The pigment dispersion according to the present invention contains the crystal precipitation inhibitor precursor according to the present invention, a diketopyrrolopyrrole pigment, a pigment dispersant, and a solvent.
The red resin composition for a color filter according to the present invention contains a crystal precipitation inhibitor precursor, a diketopyrrolopyrrole pigment, a pigment dispersant, a curable binder component, and a solvent. .
本発明の顔料分散液及びカラーフィルタ用赤色樹脂組成物においては、前記結晶析出抑制剤前駆物質が、前記ジケトピロロピロール系顔料の100質量部に対して、0.5〜20質量部であることが、顔料分散性及び分散安定性を向上し、高コントラストで位相差が小さい着色層が作製可能な点から好ましい。 In the pigment dispersion and the red resin composition for a color filter of the present invention, the crystal precipitation inhibitor precursor is 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the diketopyrrolopyrrole pigment. It is preferable from the viewpoint of improving the pigment dispersibility and dispersion stability, and capable of producing a colored layer having a high contrast and a small phase difference.
本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、透明基板と、当該透明基板上に設けられた着色層とを少なくとも備えるカラーフィルタの製造方法であって、
透明基板上に、前記本発明に係るカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を塗布して赤色樹脂組成物層を形成する工程と、
透明基板上に、前記カラーフィルタ用赤色樹脂組成物を用いて赤色樹脂組成物層を形成する工程と、
前記赤色樹脂組成物層を、前記化学式(1)で表される結晶析出抑制剤前駆物質におけるB1及び/又はB2を脱離して、下記化学式(4)で表される結晶析出抑制剤とし、赤色着色層を形成する工程とを含むことを特徴とする。
A method for producing a color filter according to the present invention is a method for producing a color filter comprising at least a transparent substrate and a colored layer provided on the transparent substrate,
Applying a red resin composition for a color filter according to the present invention on a transparent substrate to form a red resin composition layer; and
Forming a red resin composition layer on the transparent substrate using the red resin composition for a color filter;
The red resin composition layer is used as a crystal precipitation inhibitor represented by the following chemical formula (4) by desorbing B 1 and / or B 2 in the crystal precipitation inhibitor precursor represented by the chemical formula (1). And a step of forming a red colored layer.
本発明のカラーフィルタの製造方法は、前記カラーフィルタ用赤色樹脂組成物を用いて赤色樹脂組成物層を形成する工程と、
前記赤色樹脂組成物層を、マスクを介して露光する工程と、
露光後の前記赤色樹脂組成物層を現像し、加熱することにより、所定パターンの赤色着色層を形成する工程とを含むことを特徴とする製造方法とすることができる。
The method for producing a color filter of the present invention includes a step of forming a red resin composition layer using the red resin composition for a color filter,
Exposing the red resin composition layer through a mask;
The red resin composition layer after the exposure is developed and heated to form a red colored layer having a predetermined pattern.
また、本発明のカラーフィルタの製造方法は、透明基板上の所定領域に、前記カラーフィルタ用赤色樹脂組成物を、インクジェット方式によって選択的に付着させて赤色樹脂組成物層を形成する工程と、
前記赤色樹脂組成物層を加熱することにより硬化させて所定パターンの赤色着色層を形成する工程とを含むことを特徴とする製造方法とすることができる。
The method for producing a color filter of the present invention includes a step of selectively attaching the red resin composition for a color filter to a predetermined region on a transparent substrate by an inkjet method to form a red resin composition layer;
And a step of curing the red resin composition layer by heating to form a red colored layer having a predetermined pattern.
本発明によれば、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程時に着色層(塗膜)表面の顔料凝集体の析出を抑制することができ、高コントラスト化を達成可能で、且つ、着色層の位相差が上昇し難い結晶析出抑制剤前駆物質、高温加熱工程時に顔料凝集体の析出が抑制され、高コントラストで、位相差の小さい着色層が作製可能で、分散性及び分散安定性に優れた顔料分散液、高温加熱工程時に顔料凝集体の析出が抑制され、高コントラストで、位相差の小さい着色層が作製可能で分散性及び分散安定性に優れたカラーフィルタ用赤色樹脂組成物、及び、高コントラストで位相差が小さい着色層が得られるカラーフィルタの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, precipitation of pigment aggregates on the surface of the colored layer (coating film) can be suppressed during the high-temperature heating process in the color filter manufacturing process, high contrast can be achieved, and the retardation of the colored layer can be achieved. Precipitating agent for crystal precipitation that is difficult to increase, pigment aggregation is suppressed during high-temperature heating process, and a colored layer with high contrast and small phase difference can be produced, and pigment dispersion with excellent dispersibility and dispersion stability Liquid, high-contrast red resin composition for color filters, which suppresses the precipitation of pigment aggregates during heating, can produce a colored layer with high contrast and small phase difference, and has excellent dispersibility and dispersion stability. Thus, it is possible to provide a method for producing a color filter that can obtain a colored layer having a small phase difference.
以下、本発明の結晶析出抑制剤前駆物質、顔料分散液、カラーフィルタ用赤色樹脂組成物、及び、当該カラーフィルタ用赤色樹脂組成物を用いたカラーフィルタの製造方法について順に説明する。 Hereinafter, the crystal precipitation inhibitor precursor of the present invention, the pigment dispersion, the red resin composition for color filter, and the method for producing a color filter using the red resin composition for color filter will be described in order.
なお、本発明において光には、可視及び非可視領域の波長の電磁波、さらには放射線が含まれ、放射線には、例えばマイクロ波、電子線が含まれる。具体的には、波長5μm以下の電磁波、及び電子線のことを言う。また本発明において(メタ)アクリルとは、アクリル又は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、アクリレート又はメタクリレートのいずれかであることを意味する。
本発明において、着色層の位相差としては、以下の式で計算される厚み方向のリタデーション(Rth)を指標とした。
Rth=((Nx+Ny)/2−Nz)d
Nx:面内遅相軸方向の屈折率
Ny:面内進相軸方向の屈折率
Nz:厚み方向の屈折率
d:膜厚(nm)
In the present invention, light includes electromagnetic waves having wavelengths in the visible and invisible regions, and further includes radiation, and the radiation includes, for example, microwaves and electron beams. Specifically, it means an electromagnetic wave having a wavelength of 5 μm or less and an electron beam. In the present invention, (meth) acryl means either acryl or methacryl, and (meth) acrylate means either acrylate or methacrylate.
In the present invention, as the retardation of the colored layer, retardation in the thickness direction (Rth) calculated by the following formula was used as an index.
Rth = ((Nx + Ny) / 2−Nz) d
Nx: Refractive index in the in-plane slow axis direction Ny: Refractive index in the in-plane fast axis direction Nz: Refractive index in the thickness direction d: Film thickness (nm)
[結晶析出抑制剤前駆物質]
本発明に係る結晶析出抑制剤前駆物質は、下記化学式(1)で表される化合物である。
[Crystal precipitation inhibitor precursor]
The crystal precipitation inhibitor precursor according to the present invention is a compound represented by the following chemical formula (1).
本発明に係る結晶析出抑制剤前駆物質は、熱又は光の作用により、B1及び/又はB2を脱離して、下記化学式(4)で表される結晶析出抑制剤を生成する前駆物質である。 The crystal precipitation inhibitor precursor according to the present invention is a precursor that desorbs B 1 and / or B 2 by the action of heat or light to generate a crystal precipitation inhibitor represented by the following chemical formula (4). is there.
前記化学式(4)中の各符号は、前記化学式(1)におけるものと同様である。 Each symbol in the chemical formula (4) is the same as that in the chemical formula (1).
本発明に係る結晶析出抑制剤前駆物質を用いることにより、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程時に顔料の凝集及び結晶成長が抑制され、塗膜面の顔料凝集体の析出が抑制され、カラーフィルタの高コントラスト化が達成可能で、且つ、着色層の位相差の上昇を抑制できる。 By using the crystal precipitation inhibitor precursor according to the present invention, pigment aggregation and crystal growth are suppressed during the high-temperature heating process in the color filter manufacturing process, and precipitation of pigment aggregates on the coating film surface is suppressed. High contrast can be achieved, and an increase in the retardation of the colored layer can be suppressed.
本発明の結晶析出抑制剤前駆物質を用いることにより、上記のような効果を発揮する作用としては、未解明ではあるが、以下のように推定される。
顔料分散液の調製において、溶媒中での顔料の分散時間を長くすることにより、顔料を微細化できる。顔料分散剤を用いる場合には、微細化されて露出された顔料表面に顔料分散剤が適切に吸着して溶媒中での顔料の安定化を図ることができ、顔料をより均一に微細化することができると推定される。その結果、コントラストが向上した塗膜を得ることができる。
しかしながら、均一に微細化されていた顔料が塗膜にされた後、カラーフィルタ製造工程における加熱工程で200℃もの高温が塗膜にかけられると、顔料に吸着されていた顔料分散剤の熱運動により顔料分散剤の吸着が弱まり、微細化されて露出された顔料表面同士の凝集力が強まって、顔料の凝集体が析出してしまうのではないかと推定される。
本発明者らは、顔料と特定の結晶析出抑制剤を組み合わせて用いることにより、高温加熱時においても顔料の結晶乃至凝集体が析出せず、高コントラストな塗膜を形成し得ることを見出した。しかしながら、顔料と上記特定の結晶析出抑制剤を組み合わせた樹脂組成物は、顔料分散性及び分散安定性が不十分であり、また、当該樹脂組成物を用いて形成された塗膜は、位相差が大きくなるという問題が生じることがわかった。
By using the crystal precipitation inhibitor precursor of the present invention, the effect of exhibiting the above effects is estimated as follows, although it is not yet elucidated.
In preparing the pigment dispersion, the pigment can be refined by increasing the dispersion time of the pigment in the solvent. In the case of using a pigment dispersant, the pigment dispersant can be appropriately adsorbed on the surface of the finely exposed pigment to stabilize the pigment in the solvent, and the pigment can be more uniformly refined. Is estimated to be possible. As a result, a coating film with improved contrast can be obtained.
However, after the uniformly refined pigment is made into a coating film, when a high temperature of 200 ° C. is applied to the coating film in the heating process in the color filter manufacturing process, the thermal movement of the pigment dispersant adsorbed on the pigment causes It is presumed that the adsorption of the pigment dispersant is weakened, the cohesive force between the finely exposed pigment surfaces is strengthened, and the pigment aggregate is precipitated.
The present inventors have found that by using a combination of a pigment and a specific crystal precipitation inhibitor, pigment crystals or aggregates do not precipitate even at high temperature heating, and a high-contrast coating film can be formed. . However, the resin composition in which the pigment and the specific crystal precipitation inhibitor are combined has insufficient pigment dispersibility and dispersion stability, and the coating film formed using the resin composition has a retardation. It turns out that the problem that becomes large arises.
化学式(1)で表される結晶析出抑制剤前駆物質は、化学式(2)で表される置換基を少なくとも1つ有している。当該置換基を有することにより、当該結晶析出抑制剤前駆物質は、溶媒への溶解性が向上する。このため、溶媒への溶解性が低い結晶析出抑制剤そのものを用いた顔料分散液と比較して、分散性を阻害することなく、顔料分散性及び分散安定性が向上するものと推定される。 The crystal precipitation inhibitor precursor represented by the chemical formula (1) has at least one substituent represented by the chemical formula (2). By having the substituent, the crystal precipitation inhibitor precursor is improved in solubility in a solvent. For this reason, it is presumed that the pigment dispersibility and dispersion stability are improved without inhibiting the dispersibility as compared with the pigment dispersion using the crystal precipitation inhibitor itself having low solubility in the solvent.
従来の結晶析出抑制剤は、溶媒に難溶なため、余剰のものが、ジケトピロロピロール骨格のNHにおいて水素結合を形成し、結晶成長するため、位相差が上昇するものと推定される。また、従来の結晶析出抑制剤の結晶は、ジケトピロロピロール結晶に対して位相差を増大させる異方性を持ち、溶媒に難溶な為、ジケトピロロピロール顔料表面に作用できない余剰なものや粗大なものが位相差を増大させていると推定される。
これに対し、上記化学式(1)で表される結晶析出抑制剤前駆物質は、化学式(2)で表される置換基を少なくとも1つ有し、溶解性が高いため、加熱又は露光前は、結晶化或いは凝集体化することなく溶媒中に溶解し、加熱又は露光時に溶媒溶解性の低い結晶析出抑制剤を生ずるものである。
この機構によると、従来の結晶析出抑制剤のように、加熱又は露光前には結晶析出抑制剤の結晶が形成されることがないため、加熱又は露光時に、微細な結晶析出抑制剤が分子レベルで生ずると同時にジケトピロロピロール顔料最表面と効率良く水素結合を形成できる。また、ジケトピロロピロール顔料最表面で水素結合を形成した結晶化抑制剤がジケトピロロピロール結晶型にそった結晶構造をとる為、位相差の増大が抑えられるものと推定される。
また、結晶析出抑制剤は、流動性の低い硬化膜中で発生することから、お互いが接近しにくく、結晶析出抑制剤の結晶化が進行せず、その結果、位相差が増大し難いものと推定される。
Since the conventional crystal precipitation inhibitor is hardly soluble in a solvent, the surplus forms a hydrogen bond in NH of the diketopyrrolopyrrole skeleton and crystal grows, so that the phase difference is estimated to increase. Also, the conventional crystal precipitation inhibitor crystals have anisotropy that increases the phase difference with respect to the diketopyrrolopyrrole crystals and are hardly soluble in the solvent, so that they cannot act on the diketopyrrolopyrrole pigment surface. It is presumed that the coarser one increases the phase difference.
On the other hand, since the crystal precipitation inhibitor precursor represented by the chemical formula (1) has at least one substituent represented by the chemical formula (2) and has high solubility, before heating or exposure, It dissolves in a solvent without crystallization or agglomeration, and produces a crystal precipitation inhibitor having low solvent solubility upon heating or exposure.
According to this mechanism, unlike the conventional crystal precipitation inhibitor, crystals of the crystal precipitation inhibitor are not formed before heating or exposure. At the same time, hydrogen bonds can be efficiently formed with the outermost surface of the diketopyrrolopyrrole pigment. Further, it is presumed that the increase in retardation is suppressed because the crystallization inhibitor that forms a hydrogen bond on the outermost surface of the diketopyrrolopyrrole pigment has a crystal structure along the diketopyrrolopyrrole crystal type.
In addition, since the crystal precipitation inhibitor is generated in a cured film having low fluidity, it is difficult for them to approach each other, crystallization of the crystal precipitation inhibitor does not proceed, and as a result, the phase difference is difficult to increase. Presumed.
更に、本発明においては、熱又は光の作用により得られる結晶析出抑制剤が有する2つの芳香環のうち、ひとつが嵩高い構造を有している。当該嵩高い構造は、顔料表面において、顔料同士の積層や水素結合を阻害するものと推定される。しかしながら、当該嵩高い構造を2つ有する顔料誘導体は、その嵩高い構造により、顔料表面に吸着し難くなるものと推定される。本発明の結晶析出抑制剤は、嵩高い構造を1つのみ有することにより、顔料表面に吸着しやすく、且つ、効率よく結晶析出を抑制し得るものと推定される。
以上のようなことから、本発明の結晶析出抑制剤前駆物質を用いることにより、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程時に着色層(塗膜)表面の顔料凝集体の析出を抑制することができ、カラーフィルタの高コントラスト化が達成可能で、且つ、着色層の位相差が上昇し難いものと推定される。
以下、本発明の結晶析出抑制剤前駆物質について説明する。
Furthermore, in the present invention, one of the two aromatic rings of the crystal precipitation inhibitor obtained by the action of heat or light has a bulky structure. The bulky structure is presumed to inhibit the lamination of pigments and hydrogen bonding on the pigment surface. However, it is presumed that the pigment derivative having two bulky structures is difficult to adsorb on the pigment surface due to the bulky structure. It is presumed that the crystal precipitation inhibitor of the present invention has only one bulky structure, so that it is easily adsorbed on the pigment surface and can efficiently suppress crystal precipitation.
From the above, by using the crystal precipitation inhibitor precursor of the present invention, it is possible to suppress the precipitation of pigment aggregates on the surface of the colored layer (coating film) during the high-temperature heating process in the color filter manufacturing process, It is presumed that high contrast of the color filter can be achieved and the phase difference of the colored layer is difficult to increase.
Hereinafter, the crystal precipitation inhibitor precursor of the present invention will be described.
化学式(1)中、フェニル基に置換されたA1は、塩素原子、臭素原子、メチル基、スルホ基、又はフェニル基である。当該特定の置換基の場合には、本発明の効果を大きく妨げることはない。
化学式(1)のフェニル基としては、置換基を有しない(m=0である)ことが好ましい。フェニル基に塩素等、置換基が無い方が、ジフェニルジケトピロロピロール骨格を持つ赤色顔料に作用する側の立体障害が小さく、ジフェニルジケトピロロピロール骨格を持つ赤色顔料の一次粒子の表面により多く水素結合したり、吸着したりできるため、高温加熱時において、顔料の結晶析出抑制効果が大きい。
置換基A1を有する場合のA1としては、中でも塩素原子、臭素原子、又はメチル基であることが、立体障害が小さく、顔料に対する吸着を妨げない点から好ましい。
In the chemical formula (1), A 1 substituted with a phenyl group is a chlorine atom, a bromine atom, a methyl group, a sulfo group, or a phenyl group. In the case of the specific substituent, the effect of the present invention is not greatly hindered.
The phenyl group of the chemical formula (1) preferably has no substituent (m = 0). When there is no substituent such as chlorine in the phenyl group, the steric hindrance on the side that acts on the red pigment having the diphenyl diketopyrrolopyrrole skeleton is small, and more on the surface of the primary particle of the red pigment having the diphenyl diketopyrrolopyrrole skeleton. Since it can be hydrogen-bonded or adsorbed, it has a great effect of suppressing pigment crystal precipitation during heating at high temperatures.
The A 1 when having a substituent A 1, among them chlorine atom, be a bromine atom, or a methyl group, steric hindrance is small, from the viewpoint that does not interfere with the adsorption to the pigment.
前記化学式(1)におけるB1及びB2のうち少なくとも1つは、前記化学式(2)で表される基である。中でも、溶媒への溶解性が向上し、顔料分散性、分散安定性に優れ、位相差が小さくなる点から、B1及びB2の両方が前記化学式(2)で表される基であることが好ましい。 At least one of B 1 and B 2 in the chemical formula (1) is a group represented by the chemical formula (2). Among them, both B 1 and B 2 are groups represented by the chemical formula (2) from the viewpoint that solubility in a solvent is improved, pigment dispersibility and dispersion stability are excellent, and a phase difference is small. Is preferred.
化学式(2)中、R1における炭化水素基は、用いる溶媒への溶解性が高くなり、熱又は光の作用により−(C=O)O−R1が脱離するものであれば、特に限定されない。炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、又はアリール基が挙げられ、更に置換基を有していてもよく、アルキル基及びシクロアルキル基は飽和であっても不飽和であってもよい。−(C=O)O−R1が熱により脱離するものである場合、本発明の製造工程により効率よく結晶析出抑制剤が発生する点から、100〜230℃の加熱により脱離するものであることが好ましく、120〜200℃の加熱により脱離するものであることがより好ましい。 In the chemical formula (2), if the hydrocarbon group in R 1 is highly soluble in the solvent to be used and — (C═O) O—R 1 is eliminated by the action of heat or light, particularly It is not limited. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group, and may further have a substituent. The alkyl group and the cycloalkyl group may be saturated or unsaturated. . When (-C = O) O-R 1 is desorbed by heat, it is desorbed by heating at 100 to 230 ° C. from the point that a crystal precipitation inhibitor is efficiently generated by the production process of the present invention. It is preferable that it is desorbed by heating at 120 to 200 ° C.
前記アルキル基は、特に制限はないが、炭素数1〜18のアルキル基が好ましい。当該アルキル基は、直鎖でも分岐状でもよい。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、i−プロピル基、i−ブチル基、t−ブチル基、i−ペンチル基、t−ペンチル基、ヘキサデシル基等が挙げられ、二重結合、三重結合等の不飽和結合を有していても良い。
当該アルキル基が有していてもよい置換基は、特に限定されない。例えば、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルキルチオ基、ジアルキルアミノ基、ハロゲン原子、アリール基等が挙げられる。アリール基が置換されたアルキル基としては、例えばベンジル基等が挙げられる。また、アルコキシ基が置換されたアルキル基としては、例えば、メトキシアルキル基や、2−メトキシ−エトキシアルキル基等が挙げられる。
The alkyl group is not particularly limited, but an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is preferable. The alkyl group may be linear or branched. For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, i-propyl group, i-butyl group, t-butyl group, i-pentyl group, t-pentyl group, hexadecyl group and the like can be mentioned. You may have unsaturated bonds, such as a double bond and a triple bond.
The substituent that the alkyl group may have is not particularly limited. Examples thereof include a hydroxy group, an alkoxy group, an alkylthio group, a dialkylamino group, a halogen atom, and an aryl group. Examples of the alkyl group substituted with an aryl group include a benzyl group. Moreover, as an alkyl group by which the alkoxy group was substituted, a methoxyalkyl group, 2-methoxy-ethoxyalkyl group, etc. are mentioned, for example.
前記シクロアルキル基は、特に制限はないが、炭素数3〜18のシクロアルキル基が好ましい。例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等が挙げられ、二重結合、三重結合等の不飽和結合を有していてもよく、単環性、多環性のどちらでもよい。
当該シクロアルキル基が有していてもよい置換基は、特に限定されない。例えば、炭素数1〜5のアルキル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、ハロゲノアルキル基、アリール基、ハロゲン原子等が挙げられる。
Although the said cycloalkyl group does not have a restriction | limiting in particular, A C3-C18 cycloalkyl group is preferable. Examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and the like, and may have an unsaturated bond such as a double bond or a triple bond, and may be monocyclic or polycyclic. either will do.
The substituent that the cycloalkyl group may have is not particularly limited. For example, a C1-C5 alkyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, a halogenoalkyl group, an aryl group, a halogen atom, etc. are mentioned.
前記アリール基は、特に制限はないが、炭素数6〜14のアリール基が好ましい。例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル、アントリル基等が挙げられる。
当該アリール基が有していてもよい置換基は、特に限定されない。例えば、シクロアルキル基、炭素数1〜5のアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、ハロゲン原子、ハロゲノアルキル基等が挙げられる。
The aryl group is not particularly limited, but an aryl group having 6 to 14 carbon atoms is preferable. For example, a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl, an anthryl group, etc. are mentioned.
The substituent that the aryl group may have is not particularly limited. For example, a cycloalkyl group, a C1-C5 alkyl group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, a halogen atom, a halogenoalkyl group, etc. are mentioned.
前記炭化水素基が置換基として有していてもよいアルコキシ基としては、特に制限はないが、炭素数1〜8のアルコキシ基が好ましく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、2−メトキシ−エトキシ基等が挙げられる。 Although there is no restriction | limiting in particular as the alkoxy group which the said hydrocarbon group may have as a substituent, A C1-C8 alkoxy group is preferable, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, A 2-ethylhexyloxy group, a 2-methoxy-ethoxy group, etc. are mentioned.
前記炭化水素基が置換基として有していてもよいアルキルチオ基としては、特に制限はないが、炭素数1〜4のアルキルチオ基が好ましい。例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、メチルエチルチオ基等が挙げられる。 The alkylthio group that the hydrocarbon group may have as a substituent is not particularly limited, but an alkylthio group having 1 to 4 carbon atoms is preferable. Examples thereof include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a butylthio group, and a methylethylthio group.
前記炭化水素基が置換基として有していてもよいジアルキルアミノ基としては、特に制限はないが、炭素数2〜8のジアルキルアミノ基が好ましい。例えば、ジメチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基等が挙げられる。 Although there is no restriction | limiting in particular as a dialkylamino group which the said hydrocarbon group may have as a substituent, A C2-C8 dialkylamino group is preferable. Examples thereof include a dimethylamino group, a methylethylamino group, a diethylamino group, and a dibutylamino group.
前記炭化水素基が置換基として有していてもよいハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。 Examples of the halogen atom that the hydrocarbon group may have as a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
前記炭化水素基が置換基として有していてもよいアリール基としては、特に制限はないが、炭素数6〜14のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル、アントリル基等が挙げられる。当該アリール基は更に置換基を有していてもよい。 The aryl group that the hydrocarbon group may have as a substituent is not particularly limited, but an aryl group having 6 to 14 carbon atoms is preferable, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl, and an anthryl group. Can be mentioned. The aryl group may further have a substituent.
前記炭化水素基が置換基として有していてもよい炭素数1〜5のアルキル基としては、直鎖又は分岐状のいずれでもよい。直鎖アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基等が挙げられる。分岐状アルキル基としては、例えば、i−プロピル基、i−ブチル基、t−ブチル基、i−ペンチル基、t−ペンチル基等が挙げられる。 The alkyl group having 1 to 5 carbon atoms that the hydrocarbon group may have as a substituent may be linear or branched. As a linear alkyl group, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, n-butyl group etc. are mentioned, for example. Examples of the branched alkyl group include i-propyl group, i-butyl group, t-butyl group, i-pentyl group, t-pentyl group and the like.
前記炭化水素基が置換基として有していてもよいアルコキシアルキル基としては、特に制限はないが、炭素数1〜8のアルコキシアルキル基が好ましく、例えば、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、メトキシプロピル基等が挙げられる。 The alkoxyalkyl group that the hydrocarbon group may have as a substituent is not particularly limited, but is preferably an alkoxyalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, such as a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, and a methoxyethyl group. Group, ethoxyethyl group, methoxypropyl group and the like.
前記炭化水素基が置換基として有していてもよいハロゲノアルキル基としては、特に制限はないが、炭素数1〜8のハロゲノアルキル基が好ましく、例えば、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、1−クロロエチル基、1−ブロモエチル基、1−フルオロエチル基、1,2−ジクロロエチル基、1,1,2,2−テトラクロロエチル基等が挙げられる。
The halogenoalkyl group that the hydrocarbon group may have as a substituent is not particularly limited, but is preferably a halogenoalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, such as a chloromethyl group, a dichloromethyl group, or a trichloromethyl group. Group, bromomethyl group, dibromomethyl group, tribromomethyl group, fluoromethyl group, difluoromethyl group, trifluoromethyl group, 1-chloroethyl group, 1-bromoethyl group, 1-fluoroethyl group, 1,2-
前記炭化水素基が置換基として有していてもよいシクロアルキル基としては、特に制限はないが、炭素数3〜18のシクロアルキル基が好ましい。例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等が挙げられ、二重結合、三重結合等の不飽和結合を有していてもよく、単環性、多環性のどちらでもよい。当該シクロアルキル基は更に置換基を有していてもよい。 Although there is no restriction | limiting in particular as a cycloalkyl group which the said hydrocarbon group may have as a substituent, A C3-C18 cycloalkyl group is preferable. Examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, and the like, and may have an unsaturated bond such as a double bond or a triple bond, and may be monocyclic or polycyclic. either will do. The cycloalkyl group may further have a substituent.
化学式(1)中、PCyは、縮合環基、又は、化学式(3)で表される多環式化合物基である。すなわち、PCyは、2以上の環が縮合した構造、直接結合した構造、或いは、メチレン基を介して結合した構造を有している。2以上の環が縮合する場合には、その環構造は剛直なものであり、また、2以上の環が、直接結合又はメチレン基を介して結合した構造の場合であっても、環同士の相互作用が大きく、相互の水素原子や立体障害によって、安定な位置に環構造が強く固定されるため、剛直であるものと推定される。
化学式(1)で表される結晶析出抑制剤前駆物質は、ジケトピロロピロール系顔料と親和性が高いが、化学式(1)の化合物におけるジケトピロロピロール環の近くにPCyのような剛直で嵩高い構造の基が存在することにより、当該結晶析出抑制剤前駆物質が吸着した顔料は、凝集が抑制されるものと推定される。本発明の結晶析出抑制剤前駆物質は、高温加熱時においても、PCyの剛直な構造は動きにくく、化学式(4)で表される化合物は、高温加熱工程時における結晶析出抑制剤として機能するものと推定される。
In the chemical formula (1), PCy is a condensed ring group or a polycyclic compound group represented by the chemical formula (3). That is, PCy has a structure in which two or more rings are condensed, a structure in which they are directly bonded, or a structure in which they are bonded through a methylene group. When two or more rings are condensed, the ring structure is rigid, and even when the two or more rings are bonded directly or via a methylene group, Since the interaction is large and the ring structure is strongly fixed at a stable position by mutual hydrogen atoms and steric hindrance, it is presumed to be rigid.
The crystal precipitation inhibitor precursor represented by the chemical formula (1) has a high affinity with the diketopyrrolopyrrole pigment, but is rigid like PCy near the diketopyrrolopyrrole ring in the compound of the chemical formula (1). It is presumed that aggregation of the pigment adsorbed with the crystal precipitation inhibitor precursor is suppressed due to the presence of a bulky group. In the crystal precipitation inhibitor precursor of the present invention, the rigid structure of PCy hardly moves even at high temperature heating, and the compound represented by the chemical formula (4) functions as a crystal precipitation inhibitor at the high temperature heating step. It is estimated to be.
化学式(1)中、PCyにおける縮合環基とは、縮合環化合物から水素原子を1個除いた残りの原子団をいう。縮合環基における縮合環としては、特に限定されず、例えば、ナフタレン、テトラリン、インデン、フルオレン、アントラセン、フェナントレン等の縮合多環芳香族炭化水素;ベンゾフラン、チオナフテン、インドール、カルバゾール、クマリン、ベンゾ−ピロン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン等の縮合多環式複素環が挙げられ、これらの縮合環は更に置換基を有していてもよい。 In the chemical formula (1), the condensed ring group in PCy refers to the remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom from the condensed ring compound. The condensed ring in the condensed ring group is not particularly limited, and for example, condensed polycyclic aromatic hydrocarbons such as naphthalene, tetralin, indene, fluorene, anthracene, phenanthrene; benzofuran, thionaphthene, indole, carbazole, coumarin, benzo-pyrone And condensed polycyclic heterocycles such as quinoline, isoquinoline, acridine, phthalazine, quinazoline, quinoxaline and the like, and these condensed rings may further have a substituent.
縮合環基が有していてもよい置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子等が挙げられる。 Examples of the substituent that the condensed ring group may have include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a halogen atom.
化学式(3)中、Cyにおける環式化合物基とは、環式化合物から水素原子を1個除いた残りの原子団をいう。環式化合物基における環式化合物としては、特に限定されず、例えば、ベンゼンの他、フラン、チオフェン、ピロール、オキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール等の5員複素環;ピラン、ピロン、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン等の6員複素環;ナフタレン、テトラリン、インデン、フルオレン、アントラセン、フェナントレン等の縮合多環芳香族炭化水素;ベンゾフラン、チオナフテン、インドール、カルバゾール、クマリン、ベンゾ−ピロン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン等の縮合多環式複素環が挙げられ、これらの環式化合物基は更に置換基を有していてもよい。 In the chemical formula (3), the cyclic compound group in Cy refers to the remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom from the cyclic compound. The cyclic compound in the cyclic compound group is not particularly limited. For example, in addition to benzene, a 5-membered heterocyclic ring such as furan, thiophene, pyrrole, oxazole, thiazole, imidazole, pyrazole; pyran, pyrone, pyridine, pyridazine, 6-membered heterocycles such as pyrimidine and pyrazine; condensed polycyclic aromatic hydrocarbons such as naphthalene, tetralin, indene, fluorene, anthracene and phenanthrene; benzofuran, thionaphthene, indole, carbazole, coumarin, benzo-pyrone, quinoline, isoquinoline and acridine And condensed polycyclic heterocycles such as phthalazine, quinazoline and quinoxaline, and these cyclic compound groups may further have a substituent.
環式化合物基が有していてもよい置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子等が挙げられる。 Examples of the substituent that the cyclic compound group may have include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a halogen atom.
X−Cyの置換数nは1〜5の整数であり、中でも、1〜3の整数であることが好ましく、1又は2の整数であることがより好ましく、更に1であることがより好ましい。 The substitution number n of X-Cy is an integer of 1 to 5, of which an integer of 1 to 3 is preferable, an integer of 1 or 2 is more preferable, and 1 is more preferable.
化学式(3)中、フェニル基に置換されたA2は、塩素原子、臭素原子、メチル基、又はスルホ基である。当該特定の置換基の場合には、本発明の効果を大きく妨げることはない。中でも、化学式(3)中のフェニル基としては、置換基A2を有しない(n’=0である)ことが好ましい。 In the chemical formula (3), A 2 substituted with a phenyl group is a chlorine atom, a bromine atom, a methyl group, or a sulfo group. In the case of the specific substituent, the effect of the present invention is not greatly hindered. Among them, the phenyl group in the chemical formula (3) preferably has no substituent A 2 (n ′ = 0).
以下、本発明に係る結晶析出抑制剤前駆物質の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of the crystal precipitation inhibitor precursor according to the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
本発明の結晶析出抑制剤前駆物質の溶媒への溶解度は特に限定されない。中でも、顔料分散性及び分散安定性に優れ、高温加熱時に顔料凝集体の析出を効率よく抑制できる点から、後述する顔料分散液に用いる溶媒のうち少なくとも1種に対して、23℃における溶解度が0.2g/100g以上であることが好ましく、0.34g/100g以上であることがより好ましい。 The solubility of the crystal precipitation inhibitor precursor of the present invention in a solvent is not particularly limited. Among these, the solubility at 23 ° C. is excellent for at least one of the solvents used in the pigment dispersion described later from the viewpoint that pigment dispersibility and dispersion stability are excellent and precipitation of pigment aggregates can be efficiently suppressed during high-temperature heating. It is preferably 0.2 g / 100 g or more, and more preferably 0.34 g / 100 g or more.
<結晶析出抑制剤前駆物質の製造方法>
化学式(1)で表される結晶析出抑制剤前駆物質の製造方法は特に限定されるものではない。例えば、非対称型ジケトピロロピロール誘導体に、前記化学式(2)で表される基を導入する方法が挙げられる。
<Method for Producing Crystal Precipitation Inhibitor Precursor>
The manufacturing method of the crystal precipitation inhibitor precursor represented by the chemical formula (1) is not particularly limited. For example, a method of introducing the group represented by the chemical formula (2) into the asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative can be mentioned.
(非対称型ジケトピロロピロール誘導体の合成)
非対称型ジケトピロロピロール誘導体の製造方法は特に限定されるものではない。例えば、特定のジケトピロロピロール系顔料に、化学式(3)における−X−Cyで表される基を導入する方法や、特定のピロリノンとベンゾニトリルとを反応させる方法が挙げられる。特定のジケトピロロピロール系顔料に、化学式(3)における−X−Cyで表される基を導入する方法は、例えば、特表2004−501911号公報に詳細に記載され、これを参照することができる。また、特定のピロリノンとベンゾニトリルとを反応させる方法は、例えば、欧州特許出願公開第0184982号明細書に詳細に記載され、これを参照することができる。
(Synthesis of asymmetric diketopyrrolopyrrole derivatives)
The method for producing the asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative is not particularly limited. Examples thereof include a method of introducing a group represented by -X-Cy in the chemical formula (3) into a specific diketopyrrolopyrrole pigment, and a method of reacting a specific pyrrolinone and benzonitrile. A method for introducing a group represented by -X-Cy in the chemical formula (3) into a specific diketopyrrolopyrrole pigment is described in detail in, for example, JP-T-2004-501911, and refer to this. Can do. A method of reacting a specific pyrrolinone with benzonitrile is described in detail in, for example, European Patent Application Publication No. 0184982, and can be referred to.
(結晶析出抑制剤前駆物質の合成)
前記の方法等により得られた非対称型ジケトピロロピロール誘導体と、下記化学式(5)で表される化合物とを、非プロトン性有機溶媒中、触媒として塩基存在下、0〜120℃、好ましくは10〜100℃で2〜8時間反応させることにより、前記化学式(1)で表される結晶析出抑制剤前駆物質を得ることができる。
(Synthesis of crystal precipitation inhibitor precursor)
The asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative obtained by the above-described method and the compound represented by the following chemical formula (5) in an aprotic organic solvent in the presence of a base as a catalyst, By reacting at 10 to 100 ° C. for 2 to 8 hours, the crystal precipitation inhibitor precursor represented by the chemical formula (1) can be obtained.
化学式(5)中、R1’及びR1’’は、前記化学式(2)におけるR1と同様のものとすることができる。 In the chemical formula (5), R 1 ′ and R 1 ″ can be the same as R 1 in the chemical formula (2).
上記非プロトン性有機溶媒は、特に限定されない。例えば、テトラヒドロフラン又はジオキサン等のエーテル類;エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;アセトニトリル、ベンゾニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ニトロベンゼン、N−メチルピロリドン等の双極性非プロトン性溶媒類;トリクロロエタン等のハロゲン化脂肪族類;ベンゼン、トルエン、キシレン、アニソール又はクロロベンゼン等の芳香族炭化水素類;ピリジン、ピコリン又はキノリン等の芳香族性N−複素環式化合物類が挙げられる。 The aprotic organic solvent is not particularly limited. For example, ethers such as tetrahydrofuran or dioxane; glycol ethers such as ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether; acetonitrile, benzonitrile, N, N-dimethylformamide, N, N- Dipolar aprotic solvents such as dimethylacetamide, nitrobenzene, N-methylpyrrolidone; Halogenated aliphatics such as trichloroethane; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, anisole or chlorobenzene; Pyridine, picoline or quinoline And aromatic N-heterocyclic compounds.
触媒として用いられる塩基としては、特に限定されない。中でも、ジアザビシクロオクテン、ジアザビシクロウンデセン、4−ジメチルアミノピリジン等の有機塩基類が好ましい。 The base used as the catalyst is not particularly limited. Of these, organic bases such as diazabicyclooctene, diazabicycloundecene, and 4-dimethylaminopyridine are preferable.
上記結晶析出抑制剤前駆物質の合成において、非対称型ジケトピロロピロール誘導体と化学式(5)で表される化合物のモル比を適宜調整することにより、化学式(1)で表される結晶析出抑制剤前駆物質中の化学式(2)で表される基の導入数を制御することができる。 In the synthesis of the crystal precipitation inhibitor precursor, the crystal precipitation inhibitor represented by the chemical formula (1) is appropriately adjusted by appropriately adjusting the molar ratio of the asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative and the compound represented by the chemical formula (5). The number of introduced groups represented by the chemical formula (2) in the precursor can be controlled.
化学式(2)で表される基を1つ導入する場合には、化学式(5)で表される化合物を非対称型ジケトピロロピロール誘導体に対して、0.8〜10.0モル当量用いることが好ましく、0.8〜1.2モル当量用いることがより好ましい。上記範囲内であれば、副生成物の生成を抑制し、化学式(2)で表される基が1つ導入された結晶析出抑制剤前駆物質の反応収率を向上させることができる。 When one group represented by the chemical formula (2) is introduced, the compound represented by the chemical formula (5) is used in an amount of 0.8 to 10.0 molar equivalents with respect to the asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative. It is more preferable to use 0.8 to 1.2 molar equivalents. If it is in the said range, the production | generation of a by-product can be suppressed and the reaction yield of the crystal precipitation inhibitor precursor in which one group represented by Chemical formula (2) was introduce | transduced can be improved.
また、化学式(2)で表される基を2つ導入する場合には、化学式(5)で表される化合物を非対称型ジケトピロロピロール誘導体に対して、2〜80モル当量用いることが好ましく、10〜70モル当量用いることがより好ましい。上記範囲内であれば、副生成物の生成を抑制し、化学式(2)で表される基が2つ導入された結晶析出抑制剤前駆物質の反応収率を向上させることができる。 In addition, when two groups represented by the chemical formula (2) are introduced, the compound represented by the chemical formula (5) is preferably used in an amount of 2 to 80 molar equivalents with respect to the asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative. 10 to 70 molar equivalents are more preferable. If it is in the said range, the production | generation of a by-product can be suppressed and the reaction yield of the crystal precipitation inhibitor precursor in which two groups represented by Chemical formula (2) were introduced can be improved.
また、塩基の添加量は、特に限定されない。反応収率を向上する点からは、非対称型ジケトピロロピロール誘導体に対して、0.05〜0.5モル当量用いることが好ましく、0.1〜0.2モル当量用いることがより好ましい。 Moreover, the addition amount of a base is not specifically limited. From the viewpoint of improving the reaction yield, it is preferably used in an amount of 0.05 to 0.5 molar equivalents, more preferably 0.1 to 0.2 molar equivalents, relative to the asymmetric diketopyrrolopyrrole derivative.
上記反応における反応温度は、特に制限はないが、通常0〜120℃程度であり、副反応を抑制する点から10〜40℃であることが好ましい。また、上記反応の反応圧力に特に制限はないが、常圧〜0.1MPaが望ましく、常圧がさらに望ましい。また上記反応における反応時間は、合成量や反応温度等により変動する場合があるので一概には言えないが、通常2〜80時間、好ましくは5〜20時間の範囲に設定される。 Although the reaction temperature in the said reaction does not have a restriction | limiting in particular, Usually, it is about 0-120 degreeC, and it is preferable that it is 10-40 degreeC from the point which suppresses a side reaction. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the reaction pressure of the said reaction, but normal pressure-0.1 MPa are desirable, and normal pressure is further more desirable. The reaction time in the above reaction may vary depending on the amount of synthesis, reaction temperature, etc., and thus cannot be generally specified, but is usually set in the range of 2 to 80 hours, preferably 5 to 20 hours.
本発明に係る結晶析出抑制剤前駆物質は、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程において、結晶析出抑制剤を生じ、顔料の凝集体の析出を抑制する。本発明の結晶析出抑制剤前駆物質は、中でも、ジケトピロロピロール系顔料の結晶析出抑制剤として好適に用いることができる。 The crystal precipitation inhibitor precursor according to the present invention generates a crystal precipitation inhibitor and suppresses the precipitation of pigment aggregates in the high-temperature heating process in the color filter manufacturing process. The crystal precipitation inhibitor precursor of the present invention can be suitably used as a crystal precipitation inhibitor for diketopyrrolopyrrole pigments.
[顔料分散液]
本発明に係る顔料分散液は、前記結晶析出抑制剤前駆物質と、ジケトピロロピロール系顔料と、顔料分散剤と溶媒とを含有する。
[Pigment dispersion]
The pigment dispersion according to the present invention contains the crystal precipitation inhibitor precursor, a diketopyrrolopyrrole pigment, a pigment dispersant, and a solvent.
本発明の顔料分散液は、前記結晶析出抑制剤前駆物質と、ジケトピロロピロール系顔料と、顔料分散剤とを組み合わせて用いることにより、高温加熱工程時に顔料の凝集及び結晶成長が抑制され、塗膜面の顔料凝集体の析出が抑制され、高コントラストで、位相差の小さい着色層が作製可能で、分散性及び分散安定性に優れた顔料分散液とすることができる。 In the pigment dispersion of the present invention, by using a combination of the crystal precipitation inhibitor precursor, a diketopyrrolopyrrole pigment, and a pigment dispersant, aggregation and crystal growth of the pigment are suppressed during the high-temperature heating step, Precipitation of pigment aggregates on the coating surface is suppressed, a colored layer with high contrast and small phase difference can be produced, and a pigment dispersion excellent in dispersibility and dispersion stability can be obtained.
本発明に係る顔料分散液は、結晶析出抑制剤前駆物質と、ジケトピロロピロール系顔料と、顔料分散剤と、溶媒とを必須成分として含有するものであり、必要に応じて他の成分を含有してもよいものである。
以下、このような本発明の顔料分散液の各成分について順に説明する。なお、結晶析出抑制剤前駆物質は、前記と同様のものとすることができるので、ここでの説明は省略する。
The pigment dispersion according to the present invention contains a crystal precipitation inhibitor precursor, a diketopyrrolopyrrole pigment, a pigment dispersant, and a solvent as essential components, and other components as necessary. It may be contained.
Hereinafter, each component of the pigment dispersion of the present invention will be described in order. Since the crystal precipitation inhibitor precursor can be the same as described above, description thereof is omitted here.
<ジケトピロロピロール系顔料>
本発明において用いられるジケトピロロピロール系顔料とは、下記式(6)で表される構造を有する。
<Diketopyrrolopyrrole pigment>
The diketopyrrolopyrrole pigment used in the present invention has a structure represented by the following formula (6).
前記化学式(6)において、k及びk’はそれぞれ独立に0〜5の整数である。中でも、高コントラストを達成し、カラーフィルタに適した赤色を調整しやすい点から、k及びk’はそれぞれ独立に0〜3の整数であることが好ましく、k及びk’はそれぞれ独立に0又は1の整数であることがより好ましい。 In the chemical formula (6), k and k ′ are each independently an integer of 0 to 5. Among these, k and k ′ are each preferably an integer of 0 to 3 and k and k ′ are each independently 0 or 0 from the viewpoint of achieving high contrast and easy adjustment of red color suitable for a color filter. More preferably, it is an integer of 1.
ジケトピロロピロール系顔料としては、中でも、高輝度及び高コントラストなカラーフィルタが形成可能な点から、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド270、C.I.ピグメントレッド272、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ73が好ましく、色相及び着色力の点から、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド255であることがより好ましい。
ジケトピロロピロール系顔料は、1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
Among the diketopyrrolopyrrole pigments, among others, C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment red 255, C.I. I. Pigment red 264, C.I. I. Pigment red 270, C.I. I. Pigment red 272, C.I. I. Pigment orange 71, C.I. I. Pigment Orange 73 is preferable, and C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. More preferably, it is CI Pigment Red 255.
The diketopyrrolopyrrole pigments can be used singly or in combination of two or more.
本発明に用いられるジケトピロロピロール系顔料の平均一次粒径としては、カラーフィルタの着色層とした場合に、所望の発色が可能なものであればよく、特に限定されない。コントラストを向上させる点から、10〜50nmの範囲内であることが好ましく、10〜30nmの範囲内であることがより好ましい。顔料の平均一次粒径が上記範囲であることにより、カラーフィルタを高コントラストで、かつ高品質なものとすることができる。
なお、上記顔料の平均粒径は、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で求めることができる。具体的には、個々の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、その平均をその粒子の粒径とした。次に、100個以上の粒子について、それぞれの粒子の体積(質量)を、求めた粒径の直方体と近似して求め、体積平均粒径を求めそれを平均粒径とした。なお、電子顕微鏡は透過型(TEM)または走査型(SEM)のいずれを用いても同じ結果を得ることができる。
The average primary particle size of the diketopyrrolopyrrole pigment used in the present invention is not particularly limited as long as it can produce a desired color when used as a colored layer of a color filter. From the viewpoint of improving the contrast, it is preferably in the range of 10 to 50 nm, and more preferably in the range of 10 to 30 nm. When the average primary particle diameter of the pigment is in the above range, the color filter can be made to have high contrast and high quality.
In addition, the average particle diameter of the pigment can be obtained by a method of directly measuring the size of primary particles from an electron micrograph. Specifically, the minor axis diameter and major axis diameter of each primary particle were measured, and the average was taken as the particle diameter of the particle. Next, with respect to 100 or more particles, the volume (mass) of each particle was obtained by approximating the obtained particle size to a rectangular parallelepiped, and the volume average particle size was obtained and used as the average particle size. The same result can be obtained regardless of whether the electron microscope is a transmission type (TEM) or a scanning type (SEM).
本発明に用いられるジケトピロロピロール系顔料は、再結晶法、ソルベントソルトミリング法等の公知の方法にて製造することができる。また、市販のジケトピロロピロール系顔料を用いても良い。 The diketopyrrolopyrrole pigment used in the present invention can be produced by a known method such as a recrystallization method or a solvent salt milling method. Commercially available diketopyrrolopyrrole pigments may also be used.
本発明の顔料分散液において、顔料の含有量は、特に限定されない。通常、顔料の含有量は、溶媒を含めた顔料分散液の全量に対して7〜17質量%、9〜15質量%の範囲内であることが好ましい。 In the pigment dispersion of the present invention, the pigment content is not particularly limited. Usually, the pigment content is preferably in the range of 7 to 17% by mass and 9 to 15% by mass with respect to the total amount of the pigment dispersion including the solvent.
本発明の顔料分散液おいて、前記化学式(1)で表される結晶析出抑制剤前駆物質は、1種単独で、又は2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明の顔料分散液において、前記化学式(1)で表される結晶析出抑制剤前駆物質の含有量は特に限定されない。中でも、高温加熱工程時における顔料の析出を効率よく抑制し、高コントラストな着色層を形成可能な点から、前記顔料100質量部に対して、前記化学式(1)で表される結晶析出抑制剤前駆物質を0.1〜20質量部含有することが好ましく、0.5〜10質量部含有することがより好ましく、更に1〜5質量部含有されることがより好ましい。
In the pigment dispersion of the present invention, the crystal precipitation inhibitor precursor represented by the chemical formula (1) can be used alone or in combination of two or more.
In the pigment dispersion of the present invention, the content of the crystal precipitation inhibitor precursor represented by the chemical formula (1) is not particularly limited. Among these, from the viewpoint of efficiently suppressing the precipitation of the pigment during the high-temperature heating step and forming a high-contrast colored layer, the crystal precipitation inhibitor represented by the chemical formula (1) with respect to 100 parts by mass of the pigment. The content of the precursor is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass, and even more preferably 1 to 5 parts by mass.
<顔料分散剤>
本発明において、顔料分散剤としては、特に限定されず、公知のものを用いることができる。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、フッ素系等の界面活性剤を使用できる。界面活性剤の中でも、次に例示するような高分子界面活性剤(高分子分散剤)が好ましい。また、溶媒に少量溶解するような顔料誘導体を顔料分散剤として用いてもよい。
<Pigment dispersant>
In the present invention, the pigment dispersant is not particularly limited, and known ones can be used. For example, cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone, and fluorine surfactants can be used. Among the surfactants, polymer surfactants (polymer dispersants) as exemplified below are preferable. A pigment derivative that dissolves in a small amount in a solvent may be used as a pigment dispersant.
顔料分散剤は、使用される顔料を良好に分散させるために適宜選択して用いられる。具体例には、ノナンアミド、デカンアミド、ドデカンアミド、N−ドデシルヘキサデカンアミド、N−オクタデシルプロピオアミド、N,N−ジメチルドデカンアミド及びN,N−ジヘキシルアセトアミド等のアミド化合物、ジエチルアミン、ジヘプチルアミン、ジブチルヘキサデシルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルメタンアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン及びトリオクチルアミン等のアミン化合物、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N,N,N’,N’−(テトラヒドロキシエチル)−1,2−ジアミノエタン、N,N,N’−トリ(ヒドロキシエチル)−1,2−ジアミノエタン、N,N,N’,N’−テトラ(ヒドロキシエチルポリオキシエチレン)−1、2−ジアミノエタン、1,4−ビス(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン及び1−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン等のヒドロキシ基を有するアミン等を例示することができ、その他にニペコタミド、イソニペコタミド、ニコチン酸アミド等の化合物を挙げることができる。 The pigment dispersant is appropriately selected and used in order to favorably disperse the pigment used. Specific examples include amide compounds such as nonanamide, decanamide, dodecanamide, N-dodecylhexadecanamide, N-octadecylpropioamide, N, N-dimethyldodecanamide and N, N-dihexylacetamide, diethylamine, diheptylamine, Amine compounds such as dibutylhexadecylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylmethanamine, triethylamine, tributylamine and trioctylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N, N, N ′, N ′-(tetrahydroxyethyl) -1,2-diaminoethane, N, N, N′-tri (hydroxyethyl) -1,2-diaminoethane, N, N, N ′, N′-tetra (hydroxyethyl) Polyoxyethylene) -1,2-diamino Examples thereof include amines having a hydroxy group such as tan, 1,4-bis (2-hydroxyethyl) piperazine and 1- (2-hydroxyethyl) piperazine, and others such as nipecotamide, isonipecotamide, and nicotinamide. A compound can be mentioned.
さらに、ポリ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等を挙げることができる。 Further, (co) polymers of unsaturated carboxylic acid esters such as polyacrylic acid esters; (partial) amine salts, (partial) ammonium salts of (co) polymers of unsaturated carboxylic acid such as polyacrylic acid ( Partially) alkylamine salts; (co) polymers of hydroxyl group-containing unsaturated carboxylic acid esters such as hydroxyl group-containing polyacrylates and their modified products; polyurethanes; unsaturated polyamides; polysiloxanes; long-chain polyaminoamide phosphorus Acid salts; amides obtained by the reaction of poly (lower alkyleneimine) and free carboxyl group-containing polyester, salts thereof, and the like can be mentioned.
本発明において用いられる顔料分散剤としては、分子内に顔料吸着部位と溶媒親和部位が機能分離されたブロック共重合体タイプもしくはグラフト共重合体(櫛型)タイプの高分子顔料分散剤が、ジケトピロロピロール系顔料の顔料分散性の点から好ましい。
上記グラフト共重合体タイプの高分子顔料分散剤としては、例えば、特開2010−85647号公報に記載の塩型グラフト共重合体が好ましく用いることができる。
Examples of the pigment dispersant used in the present invention include a block copolymer type or graft copolymer (comb type) type polymer pigment dispersant in which a pigment adsorption site and a solvent affinity site are functionally separated in the molecule. It is preferable from the viewpoint of the pigment dispersibility of the ketopyrrolopyrrole pigment.
As the above-mentioned graft copolymer type polymer pigment dispersant, for example, a salt-type graft copolymer described in JP 2010-85647 A can be preferably used.
本発明において用いられる顔料分散剤としては、中でも、下記一般式(I)で表される繰り返し単位(1)と、下記一般式(II)で表される繰り返し単位(2)とを有し、さらに前記繰り返し単位(1)が有するアミノ基の少なくとも一部と有機酸化合物及び/又はハロゲン化炭化水素とが塩を形成したブロック共重合体であることが好ましい。 The pigment dispersant used in the present invention has, among other things, a repeating unit (1) represented by the following general formula (I) and a repeating unit (2) represented by the following general formula (II), Further, a block copolymer in which at least a part of the amino group of the repeating unit (1) and an organic acid compound and / or a halogenated hydrocarbon form a salt is preferable.
xは1〜18の整数、yは1〜5の整数、zは1〜18の整数を示す。mは3〜200の整数、nは10〜200の整数を示す。]
x is an integer of 1 to 18, y is an integer of 1 to 5, and z is an integer of 1 to 18. m represents an integer of 3 to 200, and n represents an integer of 10 to 200. ]
本発明において、ジケトピロロピロール系顔料と、前記結晶析出抑制剤前駆物質と、顔料分散剤として上記特定の塩型ブロック共重合体からなる顔料分散剤とを組み合わせることにより、特にコントラストが向上し、高輝度で且つ高コントラスト化の要求を達成しながら、カラーフィルタ工程における高温加熱工程後においても顔料凝集体が析出しない塗膜を作製可能になる。 In the present invention, the contrast is particularly improved by combining a diketopyrrolopyrrole pigment, the crystal precipitation inhibitor precursor, and a pigment dispersant made of the specific salt-type block copolymer as a pigment dispersant. In addition, while achieving the demand for high brightness and high contrast, it is possible to produce a coating film in which pigment aggregates do not precipitate even after the high-temperature heating step in the color filter step.
このような特定の塩型ブロック共重合体からなる顔料分散剤は、上記一般式(I)で表される構成単位(1)と、上記一般式(II)で表される構成単位(2)とを有し、かつ上記構成単位(1)が有するアミノ基と有機酸化合物及び/又はハロゲン化炭化水素とが塩を形成した塩型ブロック共重合体であることにより、塩形成部位を形成する上記構成単位(1)はジケトピロロピロール系顔料に対する吸着性が特に強く、一方で構成単位(2)は溶媒に対して溶解性を有する。このような顔料分散剤を用いると、溶媒中で分散時間を長くすることにより、上記特定の顔料を微細化しつつ、微細化されて露出された顔料表面に顔料分散剤が適切に吸着して溶媒中での顔料の安定化を図ることができ、上記特定の顔料をより均一に微細化することができると推定される。その結果、特にコントラストが向上した塗膜を得ることができる。 The pigment dispersant comprising such a specific salt-type block copolymer includes the structural unit (1) represented by the general formula (I) and the structural unit (2) represented by the general formula (II). And a salt-forming block is formed by a salt-type block copolymer in which the amino group of the structural unit (1) and the organic acid compound and / or halogenated hydrocarbon form a salt. The structural unit (1) has particularly strong adsorptivity to the diketopyrrolopyrrole pigment, while the structural unit (2) has solubility in the solvent. When such a pigment dispersant is used, by increasing the dispersion time in the solvent, the pigment dispersant is appropriately adsorbed on the finely exposed pigment surface while the specific pigment is miniaturized, and the solvent is removed. It is presumed that the pigment in the inside can be stabilized, and the specific pigment can be more finely divided. As a result, a coating film with improved contrast can be obtained.
<ブロック共重合体>
上記ブロック共重合体は、上記一般式(I)で表される繰り返し単位(1)と、上記一般式(II)で表される繰り返し単位(2)とを有するものである。
上記一般式(I)において、R2は、水素原子又はメチル基を示し、R3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。ここで、炭素数1〜8のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。このようなアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−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、tert−ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などを挙げることができる。これらの中で、メチル基及びエチル基が好ましい。
本発明においては、上記R3及びR4は、互いに同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
<Block copolymer>
The block copolymer has a repeating unit (1) represented by the general formula (I) and a repeating unit (2) represented by the general formula (II).
In the general formula (I), R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Here, the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms may be linear, branched or cyclic. Examples of such alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, various pentyl groups, various hexyl groups, and various octyl groups. Group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclooctyl group and the like. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable.
In the present invention, R 3 and R 4 may be the same as or different from each other.
Aは、炭素数1〜8のアルキレン基、*−[CH(R6)−CH(R7)−O]x−CH(R6)−CH(R7)−**、又は、*−[(CH2)y−O]z−(CH2)y−**で示される2価の基である。ここで、*は、エステル結合側の連結部位を表し、**は、アミノ基側の連結部位を表す。また、上記炭素数1〜8のアルキレン基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、各種ブチレン基、各種ペンチレン基、各種へキシレン基、各種オクチレン基などである。
R6及びR7は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。
xは1〜18の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数であり、yは1〜5の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは2又は3である。zは1〜18の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数である。本発明においては、x、y、及びzが、上記の範囲内にあれば、本発明のカラーフィルタ用顔料分散液は、顔料の分散性に優れたものになる。
上記Aとしては、炭素数1〜8のアルキレン基が好ましく、メチレン基及びエチレン基がより好ましい。炭素数が1〜8の範囲内であれば、顔料の分散性を良好に保つことができる。
A is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, * — [CH (R 6 ) —CH (R 7 ) —O] x —CH (R 6 ) —CH (R 7 ) — **, or * — [(CH 2 ) y —O] z — (CH 2 ) y — ** is a divalent group. Here, * represents a linking site on the ester bond side, and ** represents a linking site on the amino group side. The alkylene group having 1 to 8 carbon atoms may be linear or branched. For example, a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propylene group, various butylene groups, various pentylene groups, various kinds. Hexylene group and various octylene groups.
R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom or a methyl group.
x is an integer of 1 to 18, preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 2, and y is an integer of 1 to 5, preferably an integer of 1 to 4, more preferably 2 or 3. is there. z is an integer of 1-18, preferably an integer of 1-4, more preferably an integer of 1-2. In the present invention, if x, y, and z are within the above ranges, the color filter pigment dispersion of the present invention has excellent pigment dispersibility.
As said A, a C1-C8 alkylene group is preferable and a methylene group and ethylene group are more preferable. If the carbon number is in the range of 1 to 8, the dispersibility of the pigment can be kept good.
上記一般式(II)において、R5は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(R6)−CH(R7)−O]x−R8又は−[(CH2)y−O]z−R8を示す。
上記炭素数1〜18のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−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、tert−ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基、各種デシル基、各種ドデシル基、各種テトラデシル基、各種ヘキサデシル基、各種オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、シクロドデシル基、ボルニル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、アダマンチル基、低級アルキル基置換アダマンチル基などを挙げることができる。
上記炭素数2〜18のアルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。このようなアルケニル基としては、例えばビニル基、アリル基、プロペニル基、各種ブテニル基、各種ヘキセニル基、各種オクテニル基、各種デセニル基、各種ドデセニル基、各種テトラデセニル基、各種ヘキサデセニル基、各種オクタデセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロオクテニル基などを挙げることができる。アルケニル基の二重結合の位置には限定はないが、得られたポリマーの反応性の点からは、アルケニル基の末端に二重結合があることが好ましい。
In the general formula (II), R 5 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R 6 ) —CH (R 7 ) —. O] x -R 8 or - indicates a [(CH 2) y -O] z -R 8.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group. , Sec-butyl group, tert-butyl group, various pentyl groups, various hexyl groups, various octyl groups, various decyl groups, various dodecyl groups, various tetradecyl groups, various hexadecyl groups, various octadecyl groups, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, cyclohexane Examples include an octyl group, a cyclododecyl group, a bornyl group, an isobornyl group, a dicyclopentanyl group, an adamantyl group, and a lower alkyl group-substituted adamantyl group.
The alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms may be linear, branched or cyclic. Examples of such alkenyl groups include vinyl groups, allyl groups, propenyl groups, various butenyl groups, various hexenyl groups, various octenyl groups, various decenyl groups, various dodecenyl groups, various tetradecenyl groups, various hexadecenyl groups, various octadecenyl groups, A cyclopentenyl group, a cyclohexenyl group, a cyclooctenyl group, etc. can be mentioned. The position of the double bond of the alkenyl group is not limited, but from the viewpoint of the reactivity of the polymer obtained, it is preferable that there is a double bond at the terminal of the alkenyl group.
置換基を有していてもよいアリール基としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基等が挙げられる。アリール基の炭素数は、6〜24が好ましく、更に6〜12が好ましい。
置換基を有していてもよいアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基、ビフェニルメチル基等が挙げられる。アラルキル基の炭素数は、7〜20が好ましく、更に7〜14が好ましい。
アリール基やアラルキル基等の芳香環の置換基としては、炭素数1〜4の直鎖状、分岐状のアルキル基の他、アルケニル基、ニトロ基、ハロゲン原子などを挙げることができる。
なお、上記好ましい炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。
Examples of the aryl group which may have a substituent include a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a tolyl group, and a xylyl group. 6-24 are preferable and, as for carbon number of an aryl group, 6-12 are more preferable.
Examples of the aralkyl group which may have a substituent include a benzyl group, a phenethyl group, a naphthylmethyl group, and a biphenylmethyl group. 7-20 are preferable and, as for carbon number of an aralkyl group, 7-14 are more preferable.
Examples of the substituent of the aromatic ring such as an aryl group and an aralkyl group include an alkenyl group, a nitro group, and a halogen atom in addition to a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The preferred carbon number does not include the carbon number of the substituent.
上記R6及びR7は、前記と同じであり、R8は水素原子、あるいは置換基を有してもよい、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−CHO、−CH2CHO、又は−CH2COOR9で示される1価の基であり、R9は水素原子又は炭素数1〜5の直鎖状、分岐状、又は環状のアルキル基である。
上記R8で示される1価の基において、有してもよい置換基としては、例えば炭素数1〜4の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、F、Cl、Brなどのハロゲン原子などを挙げることができる。
上記R8のうちの炭素数1〜18のアルキル基、及び炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基は、前記R5で示したとおりである。
上記R5において、x、y及びzは、前記Aで説明したとおりである。
また、上記一般式(II)で表される繰り返し単位(2)中のR5は、互いに同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
R 6 and R 7 are the same as described above, and R 8 is a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, and an aralkyl group. , An aryl group, —CHO, —CH 2 CHO, or —CH 2 COOR 9 , wherein R 9 is a hydrogen atom or a linear, branched, or cyclic group having 1 to 5 carbon atoms. It is an alkyl group.
In the monovalent group represented by R 8 , the substituent that may be included is, for example, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom such as F, Cl, or Br. And so on.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms of R 8, and alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group is as shown by the R 5.
In the above R 5 , x, y and z are as described in A above.
In addition, R 5 in the repeating unit (2) represented by the general formula (II) may be the same as or different from each other.
本発明において、上記R5としては、なかでも、後述する溶媒との溶解性に優れたものを用いることが好ましく、具体的には、上記ブロック共重合体を構成する繰り返し単位等によっても異なるが、上記溶媒が、カラーフィルタ用の溶媒として一般的に使用されているエーテルアルコールアセテート系、エーテル系、エステル系などの溶媒を用いる場合には、メチル基、エチル基、n−ブチル基、2−エチルヘキシル基、ベンジル基等が好ましい。
ここで、上記R5をこのように設定する理由は、上記R5を含む繰り返し単位(2)が、上記溶媒に対する良好な溶解性を有し、上記繰り返し単位(1)のアミノ基と、後述する有機酸化合物及び/又はハロゲン化炭化水素とが形成する塩形成部位が顔料に対して高い吸着性を有するものであることにより、顔料の分散性及び安定性を特に優れたものとすることができるからである。
In the present invention, as R 5 , it is preferable to use those having excellent solubility in the solvent described later, and specifically, it varies depending on the repeating unit constituting the block copolymer. When the solvent is an ether alcohol acetate solvent, an ether solvent, an ester solvent or the like generally used as a solvent for a color filter, a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, 2- An ethylhexyl group, a benzyl group and the like are preferable.
Here, the reason for setting R 5 in this way is that the repeating unit (2) containing R 5 has good solubility in the solvent, and the amino group of the repeating unit (1) is described later. The salt-forming site formed by the organic acid compound and / or the halogenated hydrocarbon having a high adsorptivity to the pigment can make the dispersibility and stability of the pigment particularly excellent. Because it can.
さらに、上記R5は、上記ブロック共重合体の分散性能等を妨げない範囲で、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、水素結合形成基等の置換基によって置換されたものとしてもよく、また、上記ブロック共重合体の合成後に、上記置換基を有する化合物と反応させて、上記置換基を付加させてもよい。また、これらの置換基を有するブロック共重合体を合成した後に、当該置換基と反応する官能基と重合性基とを有する化合物を反応させて、重合性基を付加したものとしてもよい。例えば、カルボキシル基を有するブロック共重合体にグリシジル(メタ)アクリレートを反応させたり、イソシアネート基を有するブロック共重合体にヒドロキシエチル(メタ)アクリレートを反応させたりして、重合性基を付加することができる。 Furthermore, R 5 is substituted with a substituent such as an alkoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an epoxy group, an isocyanate group, or a hydrogen bond-forming group as long as it does not interfere with the dispersion performance of the block copolymer. Alternatively, after the synthesis of the block copolymer, the substituent may be added by reacting with the compound having the substituent. Moreover, after synthesizing a block copolymer having these substituents, a compound having a functional group that reacts with the substituent and a polymerizable group may be reacted to add a polymerizable group. For example, adding a polymerizable group by reacting a block copolymer having a carboxyl group with glycidyl (meth) acrylate, or reacting a block copolymer having an isocyanate group with hydroxyethyl (meth) acrylate. Can do.
本発明に用いられる構成単位(1)のユニット数m及び構成単位(2)のユニット数nの比率m/nとしては、0.01〜1の範囲内であることが好ましく、0.05〜0.5の範囲内であることがより好ましい。比率m/nが上記範囲内にあれば、顔料に対する吸着性が良好となり、上記構成単位(2)による上記溶媒との溶解性が低くなることがなく、顔料の分散性、及び安定性が低下することがない。 The ratio m / n of the number of units m of the structural unit (1) and the number of units n of the structural unit (2) used in the present invention is preferably within the range of 0.01 to 1, preferably 0.05 to More preferably, it is in the range of 0.5. When the ratio m / n is within the above range, the adsorptivity to the pigment is good, the solubility with the solvent by the structural unit (2) is not lowered, and the dispersibility and stability of the pigment are lowered. There is nothing to do.
本発明に用いられるブロック共重合体の分子サイズに関しては、上記繰り返し単位(1)の数mは、3〜200の整数、好ましくは3〜50の整数である。上記繰り返し単位(2)の数nは、10〜200の整数、好ましくは20〜100の整数、より好ましくは20〜70の整数である。本発明においては、m及びnが、それぞれ上記の範囲内にあることにより、溶媒可溶性部位と溶媒不溶性部位が効果的に作用し、本発明のカラーフィルタ用顔料分散液を顔料の分散性に優れたものとすることができる。さらに、上記ブロック共重合体の質量平均分子量Mwは、500〜20000の範囲内であることが好ましく、1000〜15000の範囲内であることがより好ましく、3000〜12000の範囲内であることがさらに好ましい。上記範囲内であることにより、顔料を均一に分散させる分散初期の顔料に対する濡れ性と分散安定性を両立することが可能となる。 Regarding the molecular size of the block copolymer used in the present invention, the number m of the repeating unit (1) is an integer of 3 to 200, preferably an integer of 3 to 50. The number n of the repeating units (2) is an integer of 10 to 200, preferably an integer of 20 to 100, more preferably an integer of 20 to 70. In the present invention, when m and n are within the above ranges, the solvent-soluble part and the solvent-insoluble part act effectively, and the pigment dispersion for the color filter of the present invention has excellent pigment dispersibility. Can be. Furthermore, the mass average molecular weight Mw of the block copolymer is preferably in the range of 500 to 20000, more preferably in the range of 1000 to 15000, and further preferably in the range of 3000 to 12000. preferable. By being within the above range, it becomes possible to achieve both wettability and dispersion stability with respect to a pigment in the initial stage of dispersion in which the pigment is uniformly dispersed.
なお、上記質量平均分子量Mwは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定された値である。測定は、東ソー(株)製のHLC−8120GPCを用い、溶出溶媒を0.01モル/リットルの臭化リチウムを添加したN−メチルピロリドンとし、校正曲線用ポリスチレンスタンダードをMw377400、210500、96000、50400、206500、10850、5460、2930、1300、580(以上、Polymer Laboratories社製 Easi PS−2シリーズ)及びMw1090000(東ソー(株)製)とし、測定カラムをTSK−GEL ALPHA−M×2本(東ソー(株)製)として行われたものである。 The mass average molecular weight Mw is a value measured by GPC (gel permeation chromatography). For the measurement, HLC-8120GPC manufactured by Tosoh Corporation was used, the elution solvent was N-methylpyrrolidone to which 0.01 mol / liter of lithium bromide was added, and the polystyrene standard for calibration curve was Mw377400, 210500, 96000, 50400. , 206500, 10850, 5460, 2930, 1300, 580 (Easi PS-2 series manufactured by Polymer Laboratories) and Mw1090000 (manufactured by Tosoh Corporation), and TSK-GEL ALPHA-M × 2 (Tosoh Corporation) (Made by Co., Ltd.).
本発明に用いられるブロック共重合体の結合順としては、上記繰り返し単位(1)及び上記繰り返し単位(2)を有し、顔料を安定に分散することができるものであればよく、特に限定されないが、上記繰り返し単位(1)が上記ブロック共重合体の一端のみに結合したものであることが好ましい。すなわち、上記繰り返し単位(1)と、上記繰り返し単位(2)とが、繰り返し単位(1)−繰り返し単位(2)の順で結合したものであってもよく、繰り返し単位(1)−繰り返し単位(2)−繰り返し単位(1)の順で結合したものであってもよく、繰り返し単位(1)−繰り返し単位(2)が繰り返し結合したものであってもよいが、本発明においては、なかでも繰り返し単位(1)−繰り返し単位(2)の順で結合したものが好ましい。その理由は、顔料に対する吸着性に優れ、さらにこのようなブロック共重合体を用いた顔料分散剤同士の凝集を効果的に抑えることができるからである。 The binding order of the block copolymer used in the present invention is not particularly limited as long as it has the repeating unit (1) and the repeating unit (2) and can stably disperse the pigment. However, it is preferable that the repeating unit (1) is bonded to only one end of the block copolymer. That is, the repeating unit (1) and the repeating unit (2) may be bonded in the order of repeating unit (1) -repeating unit (2), or repeating unit (1) -repeating unit. (2) -repeated unit (1) may be bonded in this order, or repeating unit (1) -repeating unit (2) may be bonded repeatedly, but in the present invention, However, those bonded in the order of repeating unit (1) -repeating unit (2) are preferred. The reason is that it is excellent in the adsorptivity with respect to a pigment, and also the aggregation of pigment dispersants using such a block copolymer can be effectively suppressed.
構成単位(1)や構成単位(2)が2種以上含まれる場合において、構成単位(1)−構成単位(2’)−構成単位(2”)の順で結合したブロック共重合体や、構成単位(1’)−構成単位(1”)−構成単位(2)の順で結合したブロック共重合体や、構成単位(1’)−構成単位(1”)−構成単位(2’)−構成単位(2”)の順で結合したブロック共重合体などであっても良い。 In the case where two or more structural units (1) and structural units (2) are included, a block copolymer in which the structural units (1), the structural units (2 ′), and the structural units (2 ″) are combined in this order, A block copolymer bonded in the order of structural unit (1 ')-structural unit (1 ")-structural unit (2), or structural unit (1')-structural unit (1")-structural unit (2 ') -The block copolymer etc. which couple | bonded in order of the structural unit (2 ") may be sufficient.
<有機酸化合物>
前述した一般式(I)で表される構成単位(1)と、一般式(II)で表される構成単位(2)とを有するブロック共重合体の構成単位(1)が有するアミノ基と、塩を形成する有機酸化合物としては、下記一般式(III)で表される構造を有する有機リン酸化合物及び/又は上記一般式(IV)で表される構造を有する有機スルホン酸化合物が挙げられる。
<Organic acid compound>
An amino group contained in the structural unit (1) of the block copolymer having the structural unit (1) represented by the general formula (I) and the structural unit (2) represented by the general formula (II); Examples of the organic acid compound that forms a salt include an organic phosphoric acid compound having a structure represented by the following general formula (III) and / or an organic sulfonic acid compound having a structure represented by the above general formula (IV). It is done.
Rbは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、−[(CH2)t−O]u−Re、又は−O−Rb’で示される1価の基である。Rb’は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Reで示される1価の基である。
Rc及びRdは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Reは、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−CHO、−CH2CHO、−CO−CH=CH2、−CO−C(CH3)=CH2又は−CH2COORfで示される1価の基であり、Rfは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。
Ra、Ra’、及びRbにおいて、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基はそれぞれ、置換基を有していてもよい。
sは1〜18の整数、tは1〜5の整数、uは1〜18の整数を示す。]
R b is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , — [(CH 2 ) t —O] u —R e or a monovalent group represented by —O—R b ′ . R b ′ is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or - it is a monovalent group represented by [(CH 2) t -O] u -R e.
R c and R d are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R e is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, -CHO, -CH 2 CHO, -CO- CH =
In R a , R a ′ , and R b , each of the alkyl group, alkenyl group, aralkyl group, and aryl group may have a substituent.
s is an integer of 1 to 18, t is an integer of 1 to 5, and u is an integer of 1 to 18. ]
本発明においては、上記有機酸化合物及び/又は後述するハロゲン化炭化水素を用いることにより、当該顔料分散剤を、顔料の分散性及び安定性に優れたものとすることができる。さらに、有機酸化合物が用いられる場合には、塩形成部位が、フォトリソグラフィー法によるカラーフィルタ製造工程におけるアルカリ現像時のアルカリ水溶液に対して高い溶解性を有することから、アルカリ現像性に優れたものとすることができる。顔料の粒径の微小化に伴い、顔料分散剤が多量に必要になり、アルカリ現像性の低下や残渣の増加といった問題が生じるおそれがあるが、上記塩型顔料分散剤において有機酸化合物が用いられる場合には、このような問題が生じる恐れを低減できる。 In the present invention, by using the organic acid compound and / or the halogenated hydrocarbon described later, the pigment dispersant can be made excellent in pigment dispersibility and stability. Furthermore, when an organic acid compound is used, the salt forming site has high solubility in an alkaline aqueous solution at the time of alkali development in a color filter manufacturing process by a photolithography method, so that it has excellent alkali developability. It can be. As the particle size of the pigment becomes smaller, a large amount of pigment dispersant is required, which may cause problems such as reduced alkali developability and increased residue. In such a case, the possibility of such a problem occurring can be reduced.
上記一般式(III)において、Ra及びRa’は、それぞれ独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、−[(CH2)t−O]u−Re、又は−O−Ra’’を示し、Ra及びRa’のうちいずれかは炭素原子を含む。 In the general formula (III), R a and R a ′ are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, or — [ CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , — [(CH 2 ) t —O] u —R e , or —O—R a ″ , R a and R a Any of ' includes carbon atoms.
上記炭素数1〜18のアルキル基、上記炭素数2〜18のアルケニル基、アリール基、及びアラルキル基は、前記R5で示したとおりである。アルケニル基の二重結合の位置には限定はないが、反応性の点からは、アルケニル基の末端に二重結合があることが好ましい。
上記アルキル基やアルケニル基は置換基を有していても良く、当該置換基としては、F、Cl、Brなどのハロゲン原子、ニトロ基等が挙げられる。
また、上記アリール基やアラルキル基等の芳香環の置換基としては、炭素数1〜4の直鎖状、分岐状のアルキル基の他、アルケニル基、ニトロ基、ハロゲン原子などを挙げることができる。
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, the alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, the aryl group, and the aralkyl group are as described above for R 5 . The position of the double bond of the alkenyl group is not limited, but from the viewpoint of reactivity, it is preferable that the alkenyl group has a double bond at the terminal.
The alkyl group or alkenyl group may have a substituent, and examples of the substituent include halogen atoms such as F, Cl, and Br, nitro groups, and the like.
In addition, examples of the substituent of the aromatic ring such as the aryl group and the aralkyl group include alkenyl groups, nitro groups, and halogen atoms in addition to linear or branched alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms. .
上記Rc及びRdは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Reは、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−CHO、−CH2CHO、−CO−CH=CH2、−CO−C(CH3)=CH2又は−CH2COORfで示される1価の基であり、Rfは水素原子又は炭素数が1〜5の直鎖状、分岐状、環状のアルキル基である。 R c and R d are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R e is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, or an aryl group. , —CHO, —CH 2 CHO, —CO—CH═CH 2 , —CO—C (CH 3 ) ═CH 2 or —CH 2 COOR f , and R f is a hydrogen atom or It is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
上記Reで示される1価の基において、有してもよい置換基としては、例えば炭素数1〜4の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、F、Cl、Brなどのハロゲン原子などを挙げることができる。
上記Reのうちの炭素数1〜18のアルキル基は前記のR5で示したとおりであり、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基は、前記のRa及びRa’で示したとおりである。
In the monovalent group represented by R e, Examples of the substituent which may have, for example, linear 1 to 4 carbon atoms, branched or cyclic alkyl group, F, Cl, halogen atom such as Br And so on.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms of the above R e are as indicated by R 5 described above, an alkenyl group, an aralkyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aryl group, said R a and R a ' It is as shown in.
Ra及び/又はRa’が、−O−Ra’’の場合、酸性リン酸エステルとなる。上記Ra’’は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、−[(CH2)t−O]u−Reで示される1価の基である。
上記炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基は、前記のRa及びRa’で示したとおりである。尚、Ra’’が芳香環を有する場合、該芳香環上に適当な置換基、例えば炭素数1〜4の直鎖状、分岐状のアルキル基などを有していてもよい。
When R a and / or R a ′ is —O—R a ″ , it is an acidic phosphate ester. R a ″ is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R. e is a monovalent group represented by — [(CH 2 ) t —O] u —R e .
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group is as shown by the above R a and R a '. In addition, when R a ″ has an aromatic ring, it may have an appropriate substituent on the aromatic ring, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Ra、Ra’及びRa’’において、sは1〜18の整数、tは1〜5の整数、uは1〜18の整数である。sは、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数であり、tは、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは2又は3である。uは、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数である。 In R a , R a ′ and R a ″ , s is an integer of 1 to 18, t is an integer of 1 to 5, and u is an integer of 1 to 18. s is preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 2, and t is preferably an integer of 1 to 4, more preferably 2 or 3. u is preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 2.
上記一般式(IV)において、Rbは、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、−[(CH2)t−O]u−Re、又は−O−Rb’を示す。
上記炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基は、前記のRa及びRa’で示したとおりである。
In the general formula (IV), R b is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —. O] s -R e, - shows a [(CH 2) t -O] u -R e, or -O-R b '.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group is as shown by the above R a and R a '.
Rbが、−O−Rb’の場合、酸性硫酸エステルとなる。上記Rb’は、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、−[(CH2)t−O]u−Reで示される1価の基である。
Rb、Rb’において、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基、アリール基はそれぞれ、置換基を有していても良い。
上記炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、−[(CH2)t−O]u−Reは、前記Ra、Ra及びRa’’で示したとおりである。
また上記Rc、Rd及びReは、前記Ra、Ra及びRa’’で示したとおりである。
上記Rb及びRb’において、sは1〜18の整数、tは1〜5の整数、uは1〜18の整数である。好ましいs、t、uは、上記Ra、Ra’及びRa’’と同様である。
When R b is —O—R b ′, it becomes an acidic sulfate. R b ′ is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e. ,-[(CH 2 ) t —O] u —R e .
In R b and R b ′, each of an alkyl group, an alkenyl group, an aralkyl group, and an aryl group may have a substituent.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, - [CH (R c) -CH (R d) -O] s -R e, - [(CH 2 ) t— O] u —R e is as described above for R a , R a and R a ″ .
R c , R d, and R e are as described above for R a , R a, and R a ″ .
In said Rb and Rb ', s is an integer of 1-18, t is an integer of 1-5, u is an integer of 1-18. Preferred s, t, and u are the same as R a , R a ′, and R a ″ described above.
上記一般式(III)で表される有機酸化合物としては、前記一般式(III)におけるRa及びRa’が、それぞれ独立に、水素原子、水酸基、メチル基、エチル基、置換基を有していても良いアリール基又はアラルキル基、ビニル基、アリル基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Re、あるいは、−O−Ra’’で示される1価の基であり、Ra及びRa’のいずれかは炭素原子を含み、且つ、Ra’’が、メチル基、エチル基、置換基を有していても良いアリール基又はアラルキル基、ビニル基、アリル基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Reであり、Rc及びRdが、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Reが−CO−CH=CH2又は−CO−C(CH3)=CH2であるものが顔料分散性に優れたものとすることができる点から好ましい。 As the organic acid compound represented by the general formula (III), R a and R a ′ in the general formula (III) each independently have a hydrogen atom, a hydroxyl group, a methyl group, an ethyl group, or a substituent. Aryl group or aralkyl group, vinyl group, allyl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or — [(CH 2 ) t —O] u —R e or a monovalent group represented by —O—R a ″ , one of R a and R a ′ contains a carbon atom, and R a ″ is a methyl group, ethyl Group, aryl group or aralkyl group which may have a substituent, vinyl group, allyl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or — [(CH 2 ) and t -O] u -R e, R c and R d are each independently a hydrogen atom or a methyl group Ri, from the viewpoint of can be made of those R e is -CO-CH = CH 2 or -CO-C (CH 3) a = CH 2 is excellent in pigment dispersibility.
また、一般式(IV)で表される有機酸化合物としては、一般式(IV)におけるRbが、メチル基、エチル基、置換基を有していても良いアリール基又はアラルキル基、ビニル基、アリル基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Re、あるいは、−O−Rb’で示される1価の基であり、Rb’が、メチル基、エチル基、置換基を有していても良いアリール基又はアラルキル基、ビニル基、アリル基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Reであり、Rc及びRdが、それぞれ独立に水素原子又はメチル基であり、Reが−CO−CH=CH2又は−CO−C(CH3)=CH2であるものが顔料分散性に優れたものとすることができる点から好ましい。 Moreover, as an organic acid compound represented by general formula (IV), Rb in general formula (IV) is a methyl group, an ethyl group, the aryl group which may have a substituent, an aralkyl group, a vinyl group. , An allyl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or — [(CH 2 ) t —O] u —R e , or —O—R b ′ R b ′ is a methyl group, an ethyl group, an aryl group or an aralkyl group optionally having a substituent, a vinyl group, an allyl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or — [(CH 2 ) t —O] u —R e , wherein R c and R d are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R e In which —CO—CH═CH 2 or —CO—C (CH 3 ) ═CH 2 has excellent pigment dispersibility It is preferable from the point which can be made.
中でも、上記一般式(III)及び一般式(IV)で表される有機酸化合物は、Ra、Ra’及び/又はRa’’、並びに/或いは、Rb及び/又はRb’として、芳香環を有することが顔料分散性の点から好ましい。Ra、Ra’及びRa’’の少なくとも1つ、或いは、Rb又はRb’が、置換基を有していても良いアリール基又はアラルキル基、より具体的には、ベンジル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基、ビフェニル基であることが、顔料分散性の点から好ましい。前記一般式(III)においては、Ra及びRa’の一方が芳香環を有する場合には、Ra及びRa’の他方は、水素原子や水酸基であるものも好適に用いられる。 Of these, organic acid compound represented by the general formula (III) and general formula (IV), R a, R a 'and / or R a'', and / or as R b and / or R b' From the viewpoint of pigment dispersibility, it preferably has an aromatic ring. At least one of R a , R a ′ and R a ″ , or R b or R b ′ , an aryl group or aralkyl group which may have a substituent, more specifically, a benzyl group, A phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, and a biphenyl group are preferable from the viewpoint of pigment dispersibility. In the general formula (III), when one of R a and R a ′ has an aromatic ring, the other of R a and R a ′ is preferably a hydrogen atom or a hydroxyl group.
また、耐熱性や耐薬品性、特に耐アルカリ性の点からは、上記一般式(III)及び一般式(IV)で表される有機酸化合物としては、リン(P)や硫黄(S)に炭素原子が直接結合した化合物であることが好ましく、Ra及びRa’が、それぞれ独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、−[(CH2)t−O]u−Reで示される1価の基であり、Ra及びRa’のいずれかは炭素原子を含むことが好ましい。また、Rbが、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、アラルキル基、アリール基、−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、−[(CH2)t−O]u−Reで示される1価の基であることが好ましい。 Further, from the viewpoint of heat resistance and chemical resistance, particularly alkali resistance, the organic acid compounds represented by the general formula (III) and the general formula (IV) include carbon (P) and sulfur (S). A compound in which atoms are directly bonded is preferable, and R a and R a ′ each independently represent a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl A monovalent group represented by a group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , — [(CH 2 ) t —O] u —R e , R a and Any of R a ′ preferably contains a carbon atom. R b is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an aralkyl group, an aryl group, — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e. , — [(CH 2 ) t —O] u —R e is preferably a monovalent group.
また、上記一般式(III)及び一般式(IV)で表される有機酸化合物は、Ra、Ra’及び/又はRa’’、並びに/或いは、Rb及び/又はRb’としては、重合性基を有するもの、すなわち、ビニル基、アリル基あるいは−[CH(Rc)−CH(Rd)−O]s−Re、又は−[(CH2)t−O]u−Reであり、且つ、Reが−CO−CH=CH2又は−CO−C(CH3)=CH2であるものが好ましく、特に、Ra、Ra’及び/又はRa’’、並びに/或いは、Rb及び/又はRb’が、ビニル基、アリル基、2−メタクリロイルオキシエチル基、2−アクリロイルオキシエチル基であるものが好ましい。
このような場合には、後述する本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を用いて着色層を形成する際の露光時やポストベーク時に、上記重合性基同士及び/又は上記重合性基と、本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物に含まれる硬化性バインダ成分とを重合することが可能になり、カラーフィルタの着色層中において、上記顔料分散剤が、安定に存在することを可能とする。このようなカラーフィルタを用いて液晶表示装置を製造した際には、液晶層等へ上記顔料分散剤がブリードアウトすることを防止することができる。
The organic acid compound represented by the general formula (III) and general formula (IV), R a, R a 'and / or R a'', and / or as R b and / or R b' Has a polymerizable group, that is, a vinyl group, an allyl group, or — [CH (R c ) —CH (R d ) —O] s —R e , or — [(CH 2 ) t —O] u. It is preferable that -R e and R e is -CO-CH = CH 2 or -CO-C (CH 3 ) = CH 2 , especially R a , R a ′ and / or R a ′. ' And / or R b and / or R b' are preferably vinyl, allyl, 2-methacryloyloxyethyl, or 2-acryloyloxyethyl.
In such a case, the above-mentioned polymerizable groups and / or the above-mentioned polymerizable groups at the time of exposure and post-baking when forming a colored layer using the red resin composition for a color filter of the present invention described later, It becomes possible to polymerize the curable binder component contained in the red resin composition for a color filter of the present invention, and the pigment dispersant can be stably present in the colored layer of the color filter. . When a liquid crystal display device is manufactured using such a color filter, the pigment dispersant can be prevented from bleeding out to the liquid crystal layer or the like.
また、当該有機酸化合物が、重合性基を含むことにより、着色層形成に用いる前に、当該有機酸化合物が有する重合性基同士を重合させることができ、その結果顔料分散剤が高分子量化されるため、フォトリソグラフィー法によるカラーフィルタ製造工程の着色層形成のアルカリ現像時において、未露光箇所のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を、アルカリ現像性に特に優れるものとすることができる。 In addition, since the organic acid compound contains a polymerizable group, the polymerizable groups of the organic acid compound can be polymerized before being used for forming the colored layer, and as a result, the pigment dispersant has a high molecular weight. Therefore, at the time of alkali development for forming a colored layer in the color filter production process by a photolithography method, the red resin composition for a color filter at an unexposed portion can be made particularly excellent in alkali developability.
尚、上記一般式(III)及び一般式(IV)で表される有機酸化合物は、1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。 In addition, the organic acid compound represented by the said general formula (III) and general formula (IV) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
<ハロゲン化炭化水素>
本発明で用いられるハロゲン化炭化水素は、前述した一般式(I)で表される繰り返し単位(1)と、一般式(II)で表される繰り返し単位(2)とを有するブロック共重合体の繰り返し単位(1)が有するアミノ基と塩を形成する。
本発明においては、上記ハロゲン化炭化水素を用いることにより、顔料分散剤の生成した塩形成部位が顔料への吸着性に優れているために高い分散性を発現することができると同時に、分散剤の耐熱性や耐アルカリ性を高くすることができる。
<Halogenated hydrocarbon>
The halogenated hydrocarbon used in the present invention is a block copolymer having the above-mentioned repeating unit (1) represented by the general formula (I) and the repeating unit (2) represented by the general formula (II). A salt is formed with the amino group of the repeating unit (1).
In the present invention, by using the above-mentioned halogenated hydrocarbon, the salt-forming site produced by the pigment dispersant is excellent in adsorptivity to the pigment, so that it can exhibit high dispersibility, and at the same time, the dispersant Heat resistance and alkali resistance can be increased.
上記ハロゲン化炭化水素としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のいずれかのハロゲン原子が、飽和又は不飽和の直鎖、分岐又は環状の炭化水素の水素原子と置換されているものが挙げられる。中でも、炭化水素の水素原子の1つがハロゲン原子に置換されたハロゲン化炭化水素であることが、顔料分散剤と塩を形成して、顔料分散性を高める点から好ましい。
また、上記ハロゲン化炭化水素としては、直鎖、分岐鎖又は環状であっても良い。また、炭素数は、1〜18であることが好ましく、更に1〜7であることが好ましい。
Examples of the halogenated hydrocarbon include those in which any one of a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom is substituted with a hydrogen atom of a saturated or unsaturated linear, branched or cyclic hydrocarbon. . Among these, a halogenated hydrocarbon in which one of the hydrogen atoms of the hydrocarbon is substituted with a halogen atom is preferable from the viewpoint of forming a salt with the pigment dispersant and improving the pigment dispersibility.
The halogenated hydrocarbon may be linear, branched or cyclic. The number of carbon atoms is preferably 1-18, and more preferably 1-7.
上記ハロゲン化炭化水素のうち、ハロゲン化アルキルとしては、炭素数1〜18のものが挙げられるが特に限定されない。具体的には、例えば、塩化メチル、臭化メチル、塩化エチル、臭化エチル、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、塩化n−ブチル、塩化ヘキシル、塩化オクチル、塩化ドデシル、塩化テトラデシル、塩化ヘキサデシル等が挙げられる。また、ハロゲン化アリルとしては、例えば、塩化アリル、臭化アリル、ヨウ化アリルが挙げられる。また、上記ハロゲン化アラルキルのアラルキル基としては、炭素数7〜18のものが挙げられるが特に限定されない。具体的には、例えば、塩化ベンジル、臭化ベンジル、ヨウ化ベンジル、塩化ナフチルメチル、塩化ピリジルメチル、臭化ナフチルメチル、臭化ピリジルメチル等が挙げられる。 Among the halogenated hydrocarbons, examples of the halogenated alkyl include those having 1 to 18 carbon atoms, but are not particularly limited. Specifically, for example, methyl chloride, methyl bromide, ethyl chloride, ethyl bromide, methyl iodide, ethyl iodide, n-butyl chloride, hexyl chloride, octyl chloride, dodecyl chloride, tetradecyl chloride, hexadecyl chloride, etc. Can be mentioned. Examples of the allyl halide include allyl chloride, allyl bromide, and allyl iodide. Further, examples of the aralkyl group of the halogenated aralkyl include those having 7 to 18 carbon atoms, but are not particularly limited. Specific examples include benzyl chloride, benzyl bromide, benzyl iodide, naphthylmethyl chloride, pyridylmethyl chloride, naphthylmethyl bromide, pyridylmethyl bromide and the like.
中でも、ハロゲン化ベンジル、ハロゲン化アリル、及びハロゲン化メチルよりなる群から選択される少なくとも1種であることが、塩形成反応のしやすさと、生成した塩形成部位が顔料への吸着性に優れている点から好ましい。 Among these, at least one selected from the group consisting of benzyl halide, allyl halide, and methyl halide is easy to form a salt, and the formed salt-forming site has excellent adsorptivity to the pigment. This is preferable.
本発明で用いられるブロック共重合体における該有機酸化合物及び/又はハロゲン化炭化水素の含有量は、良好な分散安定性が発揮されるのであればよく、特に制限はないが、一般に前記一般式(I)で表される3級アミノ基に対して、0.01〜2.0モル当量程度であり、より好ましくは0.1〜1.0モル当量である。このような場合、顔料分散性及び顔料分散安定性が優れたものになる。尚、上記該有機酸化合物及び/又はハロゲン化炭化水素を2種以上併用する場合、これらを合計した含有量が上記範囲内にあればよい。 The content of the organic acid compound and / or halogenated hydrocarbon in the block copolymer used in the present invention is not particularly limited as long as good dispersion stability is exhibited. It is about 0.01-2.0 molar equivalent with respect to the tertiary amino group represented by (I), More preferably, it is 0.1-1.0 molar equivalent. In such a case, the pigment dispersibility and the pigment dispersion stability are excellent. In addition, when using 2 or more types of the said organic acid compound and / or halogenated hydrocarbon together, content which added these should just be in the said range.
<塩型ブロック共重合体からなる顔料分散剤の製造>
上記顔料分散剤のブロック共重合体の製造方法としては、上記の繰り返し単位(1)と、繰り返し単位(2)とを有し、かつ上記繰り返し単位(1)が有するアミノ基と、上記の有機酸化合物及び/又はハロゲン化炭化水素とが塩を形成したものを製造することができる方法であればよく特に限定されない。本発明においては、例えば、上記の繰り返し単位(1)及び繰り返し単位(2)を公知の重合手段を用いて重合した後、後述する溶媒中に溶解又は分散し、次いで該溶媒中に上記有機酸化合物及び/又はハロゲン化炭化水素を添加し、(必要に応じて加熱)攪拌することにより塩型ブロック共重合体を製造することができる。また、顔料分散時に、上記の繰り返し単位(1)及び繰り返し単位(2)を有する共重合体と、上記の有機酸化合物及び/又はハロゲン化炭化水素を添加することによって、塩型ブロック共重合体を製造してもよい。
<Manufacture of pigment dispersant made of salt type block copolymer>
As a method for producing the block copolymer of the pigment dispersant, the repeating unit (1), the repeating unit (2), the amino group of the repeating unit (1), and the organic The method is not particularly limited as long as it can produce a salt formed with an acid compound and / or a halogenated hydrocarbon. In the present invention, for example, the repeating unit (1) and the repeating unit (2) are polymerized using a known polymerization means, and then dissolved or dispersed in a solvent described later, and then the organic acid is dissolved in the solvent. A salt-type block copolymer can be produced by adding a compound and / or a halogenated hydrocarbon and stirring (heating as necessary). Further, at the time of pigment dispersion, a salt type block copolymer is obtained by adding a copolymer having the above repeating unit (1) and repeating unit (2) and the above organic acid compound and / or halogenated hydrocarbon. May be manufactured.
上記重合手段としては、上記の繰り返し単位(1)及び繰り返し単位(2)を所望の数で重合し、所望の分子量とすることができる手段であればよく、特に限定されず、ビニル基を有する化合物の重合に一般的に用いられる方法を採用することができ、例えばアニオン重合やリビングラジカル重合等を用いることができる。本発明においては、なかでも、「J.Am.Chem.Soc.」105、5706(1983)に開示されているグループトランスファー重合(GTP)のようにリビング的に重合が進行する方法を用いることが好ましい。この方法によると、分子量、分子量分布等を所望の範囲とすることが容易であるので、該顔料分散剤の分散性を均一にすることができる。 The polymerization means is not particularly limited as long as it is a means capable of polymerizing the above repeating unit (1) and repeating unit (2) in a desired number to obtain a desired molecular weight, and has a vinyl group. A method generally used for polymerization of a compound can be employed, and for example, anionic polymerization, living radical polymerization, or the like can be used. In the present invention, in particular, a method in which polymerization proceeds in a living manner, such as group transfer polymerization (GTP) disclosed in “J. Am. Chem. Soc.” 105, 5706 (1983), is used. preferable. According to this method, the molecular weight, the molecular weight distribution, etc. can be easily set in a desired range, so that the dispersibility of the pigment dispersant can be made uniform.
本発明の顔料分散液において、顔料分散剤としては、1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その含有量としては、顔料を均一に分散することができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、顔料100質量部に対して10〜150質量部用いることができる。更に、顔料100質量部に対して15〜45質量部の割合で配合するのが好ましく、特に15〜40質量部の割合で配合するのが好ましい。顔料分散剤の含有量が上記範囲内にあれば、顔料を均一に分散させることができる。 In the pigment dispersion of the present invention, one type of pigment dispersant may be used, or two or more types may be used in combination. In addition, the content is not particularly limited as long as the pigment can be uniformly dispersed, and for example, 10 to 150 parts by mass can be used with respect to 100 parts by mass of the pigment. Furthermore, it is preferable to mix | blend in the ratio of 15-45 mass parts with respect to 100 mass parts of pigments, and it is preferable to mix | blend especially in the ratio of 15-40 mass parts. If the content of the pigment dispersant is within the above range, the pigment can be uniformly dispersed.
(溶媒)
本発明に係る顔料分散液には、顔料を分散させるために溶媒が含まれる。顔料分散液に用いる溶媒としては、該顔料分散液中の各成分とは反応せず、これらを溶解もしくは分散可能な有機溶媒であればよく、特に限定されない。
本発明の顔料分散液に用いる溶媒としては、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媒;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媒;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媒;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媒;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媒;メトキシエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、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媒;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媒;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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒;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媒;γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶媒;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媒;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媒などの有機溶媒が挙げられる。これらの溶媒の中では、メトキシエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、3−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媒;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媒;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モノメチルエーテルなどのエーテル系溶媒;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媒;シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒が好適に用いられる。中でも、本発明に用いる溶媒としては、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)、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート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。
(solvent)
The pigment dispersion according to the present invention contains a solvent for dispersing the pigment. The solvent used in the pigment dispersion is not particularly limited as long as it is an organic solvent that does not react with each component in the pigment dispersion and can dissolve or disperse them.
Examples of the solvent used in the pigment dispersion of the present invention 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; methoxyethoxyethanol, Carbitol solvents such as ethoxyethoxyethanol; ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate and ethyl lactate; ketone solvents such as acetone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; methoxyethyl acetate , Propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-3-methyl-1-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methoxybutyl acetate, ethoxy Cellosolve acetate solvents such as til acetate and ethyl cellosolve acetate; Carbitol acetate solvents such as methoxyethoxyethyl acetate, ethoxyethoxyethyl acetate, and butyl carbitol acetate (BCA); Diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol Ether solvents such as monomethyl ether and tetrahydrofuran; aprotic amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; lactone solvents such as γ-butyrolactone; benzene, toluene and xylene , Unsaturated hydrocarbon solvents such as naphthalene; saturated hydrocarbons such as N-heptane, N-hexane and N-octane Organic solvents such as system solvents can be mentioned. Among these solvents, cellosolve acetate solvents such as methoxyethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-3-methyl-1-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, ethoxyethyl acetate, ethyl cellosolve acetate; Carbitol acetate solvents such as methoxyethoxyethyl acetate, ethoxyethoxyethyl acetate, butyl carbitol acetate (BCA); ether solvents such as ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether; methyl methoxypropionate, ethoxypropionic acid Ester solvents such as ethyl and ethyl lactate; ketone solvents such as cyclohexanone are preferred Used. Among them, as the solvent used in the present invention, propylene glycol monomethyl ether acetate (CH 3 OCH 2 CH (CH 3 ) OCOCH 3 ), propylene glycol monomethyl ether, butyl carbitol acetate (BCA), 3-methoxy-3-methyl- One or more selected from the group consisting of 1-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate and cyclohexanone is preferable from the viewpoint of solubility of other components and coating suitability.
これらの溶媒は単独もしくは2種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明の顔料分散液は、以上のような溶媒を、当該溶媒を含む顔料分散液の全量に対して、通常は60〜85質量%の割合で用いて調製する。溶媒が少なすぎると、粘度が上昇し、顔料分散性が低下しやすい。また、溶媒が多すぎると、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 pigment dispersion of the present invention is prepared by using the solvent as described above usually at 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 increases and the pigment dispersibility tends to decrease. 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.
(その他の成分)
本発明の顔料分散液には、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良い。
顔料分散補助樹脂としては、例えば後述する樹脂組成物で例示されるアルカリ可溶性樹脂が挙げられる。アルカリ可溶性樹脂の立体障害によって顔料粒子同士が接触しにくくなり、分散安定化することやその分散安定化効果によって分散剤を減らす効果がある場合がある。
また、本発明の顔料分散液には、本発明の効果が損なわれない限り、他の顔料を含んでいても良い。他の顔料としては、顔料分散液を所望の色に調整するために用いられる他の赤色顔料や黄色顔料等が挙げられる。このような場合に用いられる顔料については、後述するカラーフィルタ用赤色樹脂組成物で例示される顔料と同様のものを用いることができる。
また、本発明の効果が損なわれない限り、他の顔料分散剤を含んでいても良い。
また、その他の成分としては、例えば、濡れ性向上のための界面活性剤、密着性向上のためのシランカップリング剤、消泡剤、ハジキ防止剤、酸化防止剤、凝集防止剤、紫外線吸収剤などが挙げられる。
また、本発明の効果が損なわれない限り、他の顔料誘導体を含んでいても良い。
(Other ingredients)
If necessary, the pigment dispersion liquid of the present invention may further contain a pigment dispersion auxiliary resin and other components.
Examples of the pigment dispersion auxiliary resin include alkali-soluble resins exemplified by a resin composition described later. In some cases, the steric hindrance of the alkali-soluble resin makes it difficult for the pigment particles to come into contact with each other.
The pigment dispersion of the present invention may contain other pigments as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of other pigments include other red pigments and yellow pigments used for adjusting the pigment dispersion to a desired color. About the pigment used in such a case, the thing similar to the pigment illustrated by the red resin composition for color filters mentioned later can be used.
Moreover, as long as the effect of this invention is not impaired, the other pigment dispersant may be included.
Other components include, for example, surfactants for improving wettability, silane coupling agents for improving adhesion, antifoaming agents, repellency inhibitors, antioxidants, anti-aggregation agents, and UV absorbers. Etc.
Moreover, as long as the effect of this invention is not impaired, the other pigment derivative may be included.
<顔料分散液の製造方法>
本発明の顔料分散液は、上記の結晶析出抑制剤前駆物質と、ジケトピロロピロール系顔料と、顔料分散剤を溶媒に混合し、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。
分散液を調製する際、各成分を混合する方法は特に限定されず、例えば、ジケトピロロピロール系顔料、及び、前記結晶析出抑制剤前駆物質をそれぞれ単独に分散乃至溶解した後、各分散液乃至溶液を混合してもよく、ジケトピロロピロール顔料と結晶析出抑制剤前駆物質を共分散してもよい。
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、より好ましくは0.05〜1.0mmである。
<Method for producing pigment dispersion>
The pigment dispersion of the present invention can be prepared by mixing the above-described crystal precipitation inhibitor precursor, a diketopyrrolopyrrole pigment, a pigment dispersant in a solvent, and dispersing the mixture using a known disperser. it can.
When preparing the dispersion, the method of mixing each component is not particularly limited. For example, after each of the diketopyrrolopyrrole pigment and the crystal precipitation inhibitor precursor is dispersed or dissolved, Or a solution may be mixed, and a diketopyrrolopyrrole pigment and a crystal precipitation inhibitor precursor may be co-dispersed.
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, bead mills such as a paint conditioner, 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 0.05 to 1.0 mm.
具体的には、ビーズ径が比較的大きめな1〜2mmジルコニアビーズで予備分散を行い、更にビーズ径が比較的小さめな0.03〜0.1mmジルコニアビーズで本分散することが挙げられる。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。 Specifically, pre-dispersion is performed with 1 to 2 mm zirconia beads having a relatively large bead diameter, and further main dispersion is performed with 0.03 to 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.
本発明においては、公知の分散機を用いて分散させる分散時間は、適宜調整され特に限定されないが、顔料の平均分散粒径が15〜50nm程度となるように、例えばペイントシェーカーを用いた場合には5〜50時間とすることが、顔料を微細化して高いコントラストを実現する点から好ましい。 In the present invention, the dispersion time for dispersion using a known disperser is appropriately adjusted and is not particularly limited. For example, when a paint shaker is used so that the average dispersed particle diameter of the pigment is about 15 to 50 nm. Is preferably 5 to 50 hours from the viewpoint of realizing high contrast by refining the pigment.
このようにして、顔料粒子の分散性に優れた顔料分散液が得られる。該顔料分散液は、顔料分散性に優れたカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を調製するための予備調製物として用いられる。 In this way, a pigment dispersion having excellent pigment particle dispersibility is obtained. The pigment dispersion is used as a preliminary preparation for preparing a red resin composition for a color filter having excellent pigment dispersibility.
[カラーフィルタ用赤色樹脂組成物]
本発明に係るカラーフィルタ用赤色樹脂組成物は、前記本発明に係る結晶析出抑制剤前駆物質と、ジケトピロロピロール系顔料と、硬化性バインダ成分と、溶媒とを含有することを特徴とする。
[Red resin composition for color filter]
The red resin composition for a color filter according to the present invention contains the crystal precipitation inhibitor precursor according to the present invention, a diketopyrrolopyrrole pigment, a curable binder component, and a solvent. .
本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物は、前記結晶析出抑制剤前駆物質と、ジケトピロロピロール系顔料と、顔料分散剤と、硬化性バインダ成分とを組み合わせて用いることにより、高温加熱工程時に顔料凝集体の析出が抑制され、高コントラストで、位相差の小さい着色層が作製可能で分散性及び分散安定性に優れたカラーフィルタ用赤色樹脂組成物とすることができる。
以下、このような本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物に用いられる成分を説明する。
なお、上記本発明に係る顔料分散液に含まれ得る成分については、上記顔料分散液の箇所において説明したものと同様のものを用いることができるので、ここでの説明は省略する。
The red resin composition for a color filter of the present invention is a combination of the crystal precipitation inhibitor precursor, a diketopyrrolopyrrole pigment, a pigment dispersant, and a curable binder component. Precipitation of pigment aggregates is suppressed, a colored layer having a high contrast and a small phase difference can be produced, and a red resin composition for a color filter excellent in dispersibility and dispersion stability can be obtained.
Hereinafter, the component used for such a red resin composition for color filters of this invention is demonstrated.
The components that can be contained in the pigment dispersion according to the present invention can be the same as those described in the section of the pigment dispersion, and thus the description thereof is omitted here.
(硬化性バインダ成分)
本発明に係るカラーフィルタ用赤色樹脂組成物は、成膜性や被塗工面に対する密着性を付与し、塗膜に充分な硬度を付与するために、硬化性バインダ成分を含有する。硬化性バインダ成分としては、特に限定されず、従来公知のカラーフィルタの着色層を形成するのに用いられる硬化性バインダ成分を適宜用いることができる。
硬化性バインダ成分としては、例えば、可視光線、紫外線、電子線等により重合硬化させることができる光硬化性樹脂を含む光硬化性バインダ成分や、加熱により重合硬化させることができる熱硬化性樹脂を含む熱硬化性バインダ成分を含むものを用いることができる。
(Curing binder component)
The red resin composition for a color filter according to the present invention contains a curable binder component in order to impart film formability and adhesion to a surface to be coated, and to impart sufficient hardness to the coating film. It does not specifically limit as a curable binder component, The curable binder component used in forming the coloring layer of a conventionally well-known color filter can be used suitably.
Examples of the curable binder component include a photocurable binder component including a photocurable resin that can be polymerized and cured by visible light, ultraviolet light, electron beam, and the like, and a thermosetting resin that can be polymerized and cured by heating. What contains the thermosetting binder component to contain can be used.
本発明に係るカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を、例えばインクジェット方式で用いる場合など、基板上にパターン状に選択的に付着させて着色層を形成可能な場合には、硬化性バインダ成分に現像性は必要がない。この場合、インクジェット方式等でカラーフィルタ着色層を形成する場合に用いられる、公知の熱硬化性バインダ成分や、光硬化性バインダ成分等を適宜用いることができる。
一方、着色層を形成する際にフォトリソグラフィー方式を用いる場合には、アルカリ現像性を有する感光性バインダ成分が好適に用いられる。
以下、感光性バインダ成分と、インクジェット方式に用いるのに適した熱硬化性バインダ成分について具体的に説明するが、硬化性バインダ成分はこれらに限定されるものではない。
When the red resin composition for a color filter according to the present invention can be selectively attached in a pattern on a substrate to form a colored layer, for example, when used in an ink jet method, the developability of the curable binder component Is not necessary. In this case, a known thermosetting binder component, a photocurable binder component, or the like used when forming the color filter coloring layer by an inkjet method or the like can be appropriately used.
On the other hand, when a photolithography method is used when forming the colored layer, a photosensitive binder component having alkali developability is preferably used.
Hereinafter, the photosensitive binder component and the thermosetting binder component suitable for use in the ink jet system will be described in detail, but the curable binder component is not limited to these.
(1)感光性バインダ成分
感光性バインダ成分としては、ポジ型感光性バインダ成分とネガ型感光性バインダ成分が挙げられる。ポジ型感光性バインダ成分としては、例えば、アルカリ可溶性樹脂及び感光性付与成分としてo−キノンジアジド基含有化合物を含んだ系が挙げられ、アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、ポリイミド前駆体等が挙げられる。
(1) Photosensitive binder component Examples of the photosensitive binder component include a positive type photosensitive binder component and a negative type photosensitive binder component. Examples of the positive photosensitive binder component include an alkali-soluble resin and a system containing an o-quinonediazide group-containing compound as a photosensitizing component, and examples of the alkali-soluble resin include a polyimide precursor.
ネガ型感光性バインダ成分としては、アルカリ可溶性樹脂と、多官能性モノマーと、光開始剤を少なくとも含有する系が好適に用いられる。以後、アルカリ可溶性樹脂と、多官能性モノマーと、光開始剤について、具体的に説明する。 As the negative photosensitive binder component, a system containing at least an alkali-soluble resin, a polyfunctional monomer, and a photoinitiator is preferably used. Hereinafter, the alkali-soluble resin, the polyfunctional monomer, and the photoinitiator will be specifically described.
<アルカリ可溶性樹脂>
アルカリ可溶性樹脂は側鎖にカルボキシル基を有するものであり、バインダ樹脂として作用し、かつパターン形成する際に用いられる現像液、特に好ましくはアルカリ現像液に可溶性である限り、適宜選択して使用することができる。
本発明における好ましいアルカリ可溶性樹脂は、カルボキシル基を有する樹脂であり、具体的には、カルボキシル基を有するアクリル系共重合体、カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましいものは、側鎖にカルボキシル基を有するとともに、さらに側鎖にエチレン性不飽和基等の光重合性官能基を有するものである。光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。
<Alkali-soluble resin>
The alkali-soluble resin has a carboxyl group in the side chain, acts as a binder resin, and is suitably selected and used as long as it is soluble in a developer used for pattern formation, particularly preferably in an alkali developer. be able to.
A preferable alkali-soluble resin in the present invention is a resin having a carboxyl group, and specific examples thereof include an acrylic copolymer having a carboxyl group and an epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group. Among these, particularly preferred are those having a carboxyl group in the side chain and further having a photopolymerizable functional group such as an ethylenically unsaturated group in the side chain. This is because the film strength of the cured film formed by containing the photopolymerizable functional group is improved. These acrylic copolymers and epoxy acrylate resins may be used as a mixture of two or more.
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーとエチレン性不飽和モノマーを共重合して得られる。
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、更に芳香族炭素環を有する構成単位を含有していてもよい。芳香族炭素環は感光性樹脂組成物に塗膜性を付与する成分として機能する。
カルボキシル基を有する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は、感光性樹脂組成物のアルカリ可溶性を抑制する成分として機能するだけでなく、溶剤に対する溶解性、さらには溶剤再溶解性を向上させる成分としても機能する。
The acrylic copolymer having a carboxyl group is obtained by copolymerizing a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer and an ethylenically unsaturated monomer.
The acrylic copolymer having a carboxyl group may further contain a structural unit having an aromatic carbocyclic ring. The aromatic carbocycle functions as a component that imparts coating properties to the photosensitive resin composition.
The acrylic copolymer having a carboxyl group may further contain a structural unit having an ester group. The structural unit having an ester group not only functions as a component that suppresses alkali solubility of the photosensitive resin composition, but also functions as a component that improves the solubility in a solvent and further the solvent resolubility.
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、1−アダマンチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2,2’−オキシビス(メチレン)ビス−2−プロペノエート、スチレン、γ−メチルスチレン、グリシジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、2−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−ビニル−2−ピロリドン、N−メチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−フェニルマレイミドなどの中から選ばれる1種以上と、(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、アクリル酸の二量体(例えば、東亞合成化学(株)製M−5600)、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、これらの無水物の中から選ばれる1種以上とからなるコポリマーを例示できる。また、上記のコポリマーに、例えばグリシジル基、水酸基等の反応性官能基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させるなどして、エチレン性不飽和結合を導入したポリマー等も例示できるが、これらに限定されるものではない。
これらの中で、コポリマーにグリシジル基又は水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加等することにより、エチレン性不飽和結合を導入したポリマー等は、露光時に、後述する多官能性モノマーと重合することが可能となり、着色層がより安定なものとなる点で、特に好適である。
Examples of the acrylic copolymer having a carboxyl group include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec- Butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) Acrylate, n-decyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, disi Lopentanyl (meth) acrylate, 1-adamantyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, 2,2′-oxybis (methylene) bis-2-propenoate, styrene, γ-methylstyrene, glycidyl (meth) acrylate, 2- Selected from hydroxylethyl (meth) acrylate, 2-dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, N-methylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-benzylmaleimide, N-phenylmaleimide, etc. 1 type or more and (meth) acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl phthalic acid, and dimer of acrylic acid (for example, Toagosei Chemical Co., Ltd. M -5600), itaconic acid, crotonic acid Maleic acid, fumaric acid, vinyl acetate, a copolymer consisting of one or more selected from these anhydrides can be exemplified. In addition, for example, a polymer having an ethylenically unsaturated bond introduced by adding an ethylenically unsaturated compound having a reactive functional group such as a glycidyl group or a hydroxyl group to the above copolymer can be exemplified, but the present invention is not limited thereto. Is not to be done.
Among these, a polymer having an ethylenically unsaturated bond introduced, for example, by adding an ethylenically unsaturated compound having a glycidyl group or a hydroxyl group to the copolymer is polymerized with a polyfunctional monomer described later at the time of exposure. This is particularly suitable in that the colored layer becomes more stable.
カルボキシル基含有共重合体における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、通常、5〜50質量%、好ましくは10〜40質量%である。この場合、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が5質量%未満では、得られる塗膜のアルカリ現像液に対する溶解性が低下し、パターン形成が困難になる。また、共重合割合が50質量%を超えると、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を来たしやすくなる傾向がある。 The copolymerization ratio of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer in the carboxyl group-containing copolymer is usually 5 to 50% by mass, preferably 10 to 40% by mass. In this case, when the copolymerization ratio of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer is less than 5% by mass, the solubility of the resulting coating film in an alkaline developer is lowered, and pattern formation becomes difficult. On the other hand, when the copolymerization ratio exceeds 50% by mass, there is a tendency that the formed pattern is easily detached from the substrate or the pattern surface is roughened during development with an alkali developer.
カルボキシル基含有共重合体の好ましい分子量は、好ましくは1,000〜500,000の範囲であり、さらに好ましくは3,000〜200,000である。1,000未満では硬化後のバインダ機能が著しく低下し、500,000を超えるとアルカリ現像液による現像時に、パターン形成が困難となる場合がある。 The preferred molecular weight of the carboxyl group-containing copolymer is preferably in the range of 1,000 to 500,000, more preferably 3,000 to 200,000. If it is less than 1,000, the binder function after curing is remarkably lowered, and if it exceeds 500,000, pattern formation may be difficult during development with an alkaline developer.
カルボキシル基を有するエポキシ(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。
エポキシ化合物としては、特に限定されるものではないが、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。これらは単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
Although it does not specifically limit as an epoxy (meth) acrylate resin which has a carboxyl group, The epoxy (meth) obtained by making the reaction material of an epoxy compound and unsaturated group containing monocarboxylic acid react with an acid anhydride. Acrylate compounds are suitable.
Although it does not specifically limit as an epoxy compound, A bisphenol A type epoxy compound, a bisphenol F type epoxy compound, a bisphenol S type epoxy compound, a phenol novolak type epoxy compound, a cresol novolak type epoxy compound, an aliphatic epoxy compound, or Examples thereof include epoxy compounds such as bisphenolfluorene type epoxy compounds. 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。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、二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, (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, (Meth) acrylic acid dimer, β-furfurylacrylic acid, β-styrylacrylic acid, cinnamic acid, crotonic acid, α-cyanocinnamic acid and the like. 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、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、二種以上を併用してもよい。
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特に制限されないが、好ましくは1000〜40000、より好ましくは2000〜5000である。
Acid anhydrides include maleic anhydride, succinic anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, methylendo Dibasic acid anhydrides such as methylenetetrahydrophthalic acid, chlorendic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenonetetracarboxylic dianhydride, biphenyltetracarboxylic dianhydride, biphenyl Aromatic polycarboxylic anhydrides such as ether tetracarboxylic acid, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, endobicyclo- [2 , 2,1] -Hept-5-ene-2,3-dica Polycarboxylic anhydride derivatives such as carbon anhydride, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
The molecular weight of the epoxy (meth) acrylate compound having a carboxyl group thus obtained is not particularly limited, but is preferably 1000 to 40000, more preferably 2000 to 5000.
アルカリ可溶性樹脂は、1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、その含有量としては、カラーフィルタ用赤色樹脂組成物に含まれる顔料100質量部に対して、通常、10〜1000質量部の範囲内、好ましくは20〜500質量部の範囲内である。アルカリ可溶性樹脂の含有量が少な過ぎると、充分なアルカリ現像性が得られない場合があり、また、アルカリ可溶性樹脂の含有量が多すぎると顔料の割合が相対的に低くなって、充分な着色濃度が得られない場合がある。 One type of alkali-soluble resin may be used, or two or more types may be used in combination, and the content thereof is usually 100 parts by mass of the pigment contained in the red resin composition for color filters. It is in the range of 10 to 1000 parts by mass, preferably in the range of 20 to 500 parts by mass. If the content of the alkali-soluble resin is too small, sufficient alkali developability may not be obtained, and if the content of the alkali-soluble resin is too large, the ratio of the pigment becomes relatively low and sufficient coloring is achieved. The concentration may not be obtained.
<多官能性モノマー>
本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物において用いられる多官能性モノマーは、後述する光開始剤によって重合可能なものであればよく、特に限定されず、通常、エチレン性不飽和二重結合を2つ以上有する化合物が用いられ、特にアクリロイル基又はメタクリロイル基を2つ以上有する、多官能(メタ)アクリレートであることが好ましい。
<Multifunctional monomer>
The polyfunctional monomer used in the red resin composition for a color filter of the present invention is not particularly limited as long as it can be polymerized by a photoinitiator described later. A compound having two or more is used, and a polyfunctional (meth) acrylate having two or more acryloyl groups or methacryloyl groups is particularly preferable.
このような多官能(メタ)アクリレートとしては、例えばエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、長鎖脂肪族ジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンジ(メタ)アクリレート、トリグリセロールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、メトキシ化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、アクリル化イソシアヌレート、ビス(アクリロキシネオペンチルグリコール)アジペート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、テトラブロモビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールSジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジ(メタ)アクリレート、リン酸ジ(メタ)アクリレート、亜鉛ジ(メタ)アクリレート等の二官能(メタ)アクリレートが挙げられる。 Examples of such polyfunctional (meth) acrylates include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, long chain aliphatic di (meth) acrylate, and neopentyl glycol di (Meth) acrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol di (meth) acrylate, stearic acid modified pentaerythritol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) Acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, tetramethylene glycol di (meth) acrylate, butylene glycol di (meth) acrylate, dicyclopentanyl (Meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene di (meth) acrylate, triglycerol di (meth) acrylate, neopentyl glycol modified trimethylolpropane di (meth) acrylate, allylated cyclohexyl di (meth) acrylate, Methoxylated cyclohexyl di (meth) acrylate, acrylated isocyanurate, bis (acryloxyneopentyl glycol) adipate, bisphenol A di (meth) acrylate, tetrabromobisphenol A di (meth) acrylate, bisphenol S di (meth) acrylate, Bifunctional (butanediol di (meth) acrylate, phthalic acid di (meth) acrylate, phosphoric acid di (meth) acrylate, zinc di (meth) acrylate) Data) acrylate and the like.
また、三官能以上の多官能(メタ)アクリレートとしては、例えばトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、無水コハク酸変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、リン酸トリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(メタクリロキシエチル)イソシアヌレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、アルキル変性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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、無水コハク酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ウレタントリ(メタ)アクリレート、エステルトリ(メタ)アクリレート、ウレタンヘキサ(メタ)アクリレート、エステルヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。 Examples of trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylates include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, penta Erythritol tetra (meth) acrylate, alkyl-modified dipentaerythritol tri (meth) acrylate, succinic anhydride-modified pentaerythritol tetra (meth) acrylate, tri (meth) acrylate phosphate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, tris (methacrylic) Roxyethyl) isocyanurate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, alkyl-modified dipentaerythritol La (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, alkyl-modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate, succinic anhydride-modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate, urethane tri (Meth) acrylate, ester tri (meth) acrylate, urethane hexa (meth) acrylate, ester hexa (meth) acrylate and the like.
これらの多官能(メタ)アクリレートは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物に優れた光硬化性(高感度)が要求される場合には、多官能性モノマーが、重合可能な二重結合を3つ(三官能)以上有するものであるものが好ましく、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)アクリレートのコハク酸変性物、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ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートのコハク酸変性物、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。
上記多官能性モノマーの含有量は、特に制限はないが、上記アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、通常5〜500質量部程度、好ましくは20〜300質量部の範囲である。多官能性モノマーの含有量が上記範囲より少ないと十分に光硬化が進まず、露光部分が溶出する場合があり、また、多官能性モノマーの含有量が上記範囲より多いとアルカリ現像性が低下するおそれがある。
These polyfunctional (meth) acrylates may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. In addition, when the photocurable red resin composition of the present invention requires excellent photocurability (high sensitivity), the polyfunctional monomer has three (trifunctional) or more polymerizable double bonds. It is preferable to use poly (meth) acrylates of polyhydric alcohols having a valence of 3 or more and their dicarboxylic acid modified products. Specifically, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri ( Succinic acid modification of (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) Dipentae modified acrylate succinate Sri Tall hexa (meth) acrylate are preferable.
Although there is no restriction | limiting in particular in content of the said polyfunctional monomer, Usually, about 5-500 mass parts with respect to 100 mass parts of said alkali-soluble resin, Preferably it is the range of 20-300 mass parts. If the content of the polyfunctional monomer is less than the above range, the photocuring may not proceed sufficiently, and the exposed part may be eluted. There is a risk.
<光開始剤>
本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物において用いられる光開始剤としては、特に制限はなく、従来知られている各種光開始剤の中から、適宜選択して用いることができる。例えばベンゾフェノン、ミヒラーケトン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、2−エチルアントラキノン、フェナントレン等の芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル類、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等のベンゾイン、2−(o−クロロフェニル)−4,5−フェニルイミダゾール2量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2,4,5−トリアリールイミダゾール2量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メチルフェニル)イミダゾール2量体、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン、2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(p−シアノスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(p−メトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール等のハロメチルオキサジアゾール化合物、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシスチリル−S−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(1−p−ジメチルアミノフェニル−1,3−ブタジエニル)−S−トリアジン、2−トリクロロメチル−4−アミノ−6−p−メトキシスチリル−S−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−S−トリアジン、2−(4−エトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−S−トリアジン、2−(4−ブトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−S−トリアジン等のハロメチル−S−トリアジン系化合物、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパノン、1,2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1,1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、ベンジル、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−ベンゾイル−4´−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノベンゾエート、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、2−n−ブトキシエチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(o−アセチルオキシム)、4−ベンゾイル−メチルジフェニルサルファイド、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、2−ベンジル−2−(ジメチルアミノ)−1−[4−(4−モルフォリニル)フェニル]−1−ブタノン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルフォリニル)フェニル]−1−ブタノン、α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン、フェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フォスフィンオキサイド、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−(4−モルフォリニル)−1−プロパノンなどが挙げられる。これらの光開始剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Photoinitiator>
There is no restriction | limiting in particular as a photoinitiator used in the red resin composition for color filters of this invention, It can select suitably from various photoinitiators known conventionally. For example, aromatic ketones such as benzophenone, Michler ketone, 4,4′-bisdiethylaminobenzophenone, 4-methoxy-4′-dimethylaminobenzophenone, 2-ethylanthraquinone, phenanthrene, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin phenyl ether, etc. Benzoin ethers, benzoin such as methylbenzoin, ethylbenzoin, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-phenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (m-methoxyphenyl) Imidazole dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2,4,5-tria Reel imidazole dimer 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (m-methylphenyl) imidazole dimer, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, 2-trichloromethyl- 5-styryl-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (p-cyanostyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (p-methoxystyryl) ) Halomethyloxadiazole compounds such as 1,3,4-oxadiazole, 2,4-bis (trichloromethyl) -6-p-methoxystyryl-S-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (1-p-dimethylaminophenyl-1,3-butadienyl) -S-triazine, 2-trichloromethyl-4-amino-6-p-methoxystyryl Ru-S-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-S-triazine, 2- (4-ethoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloro Halomethyl-S-triazine compounds such as methyl-S-triazine, 2- (4-butoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-S-triazine, 2,2-dimethoxy-1, 2-diphenylethane-1-one, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropanone, 1,2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -Butanone-1,1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone, benzyl, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4'-methyldipheny Sulfide, benzylmethyl ketal, dimethylaminobenzoate, isoamyl p-dimethylaminobenzoate, 2-n-butoxyethyl-4-dimethylaminobenzoate, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, Isopropylthioxanthone, ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (o-acetyloxime), 4-benzoyl-methyldiphenyl sulfide, 1-hydroxy -Cyclohexyl-phenyl ketone, 2-benzyl-2- (dimethylamino) -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone, 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) Methyl] -1- [4- (4- Morpholinyl) phenyl] -1-butanone, α-dimethoxy-α-phenylacetophenone, phenylbis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2 -(4-morpholinyl) -1-propanone and the like can be mentioned. These photoinitiators may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
光開始剤の含有量は、上記多官能性モノマー100質量部に対して、通常0.01〜100質量部程度、好ましくは5〜60質量部である。この含有量が上記範囲より少ないと十分に重合反応を生じさせることができないため、着色層の硬度を十分なものとすることができない場合があり、一方上記範囲より多いと、カラーフィルタ用赤色樹脂組成物の固形分中の顔料等の含有量が相対的に少なくなり、十分な着色濃度が得られない場合がある。 Content of a photoinitiator is about 0.01-100 mass parts normally with respect to 100 mass parts of said polyfunctional monomers, Preferably it is 5-60 mass parts. If the content is less than the above range, the polymerization reaction cannot be sufficiently caused, so that the colored layer may not have sufficient hardness. There may be a case where the content of the pigment or the like in the solid content of the composition is relatively reduced, and a sufficient coloring density cannot be obtained.
(2)熱硬化性バインダ成分
熱硬化性バインダとしては、1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物と硬化剤の組み合わせが通常用いられ、更に、熱硬化反応を促進できる触媒を添加しても良い。熱硬化性官能基としては、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアネート基、エチレン性不飽和結合等が挙げられる。熱硬化性官能基としてはエポキシ基が好ましく用いられる。また、これらにそれ自体は重合反応性のない重合体を更に用いても良い。
(2) Thermosetting binder component As the thermosetting binder, a combination of a compound having two or more thermosetting functional groups in one molecule and a curing agent is usually used, and a catalyst that can accelerate the thermosetting reaction is used. It may be added. Examples of the thermosetting functional group include an epoxy group, an oxetanyl group, an isocyanate group, and an ethylenically unsaturated bond. An epoxy group is preferably used as the thermosetting functional group. Moreover, you may use further the polymer which has no polymerization reactivity in itself.
1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物として、1分子中にエポキシ基2個以上を有するエポキシ化合物が好適に用いられる。1分子中にエポキシ基2個以上を有するエポキシ化合物は、エポキシ基を2個以上、好ましくは2〜50個、より好ましくは2〜20個を1分子中に有するエポキシ化合物(エポキシ樹脂と称されるものを含む)である。エポキシ基は、オキシラン環構造を有する構造であればよく、例えば、グリシジル基、オキシエチレン基、エポキシシクロヘキシル基等を示すことができる。エポキシ化合物としては、カルボン酸により硬化しうる公知の多価エポキシ化合物を挙げることができ、このようなエポキシ化合物は、例えば、新保正樹編「エポキシ樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社刊(昭和62年)等に広く開示されており、これらを用いることが可能である。 As a compound having two or more thermosetting functional groups in one molecule, an epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule is suitably used. An epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule is an epoxy compound having two or more, preferably 2 to 50, more preferably 2 to 20 epoxy groups in one molecule (referred to as an epoxy resin). Is included). The epoxy group should just be a structure which has an oxirane ring structure, for example, can show a glycidyl group, an oxyethylene group, an epoxycyclohexyl group, etc. Examples of the epoxy compound include known polyvalent epoxy compounds that can be cured by carboxylic acid. Examples of such an epoxy compound include “Epoxy resin handbook” edited by Masaki Shinbo, published by Nikkan Kogyo Shimbun (Showa 62). These can be used widely.
<1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物>
通常硬化性バインダ成分として用いられる比較的分子量の高い重合体であるエポキシ化合物(以下、「バインダ性エポキシ化合物」ということがある)としては、少なくとも下記式(V)で表される構成単位及び下記式(VI)で表される構成単位から構成され且つグリシジル基を2個以上有する重合体を用いることができる。
<Compound having two or more thermosetting functional groups in one molecule>
As an epoxy compound which is a polymer having a relatively high molecular weight that is usually used as a curable binder component (hereinafter sometimes referred to as “binder epoxy compound”), at least the structural unit represented by the following formula (V) and the following: A polymer composed of a structural unit represented by the formula (VI) and having two or more glycidyl groups can be used.
式(V)で表される構成単位をバインダ性エポキシ化合物の構成単位として用いることにより、本発明の樹脂組成物から形成される硬化塗膜に充分な硬度および透明性を付与することができる。式(V)において、R21として好ましいのは水素またはメチル基である。R22は、炭素数1〜12の炭化水素基であり、直鎖脂肪族、脂環式、芳香族いずれの炭化水素基であってもよく、さらに付加的な構造、例えば二重結合、炭化水素基の側鎖、スピロ環の側鎖、環内架橋炭化水素基等を含んでいてもよい。 By using the structural unit represented by the formula (V) as the structural unit of the binder epoxy compound, sufficient hardness and transparency can be imparted to the cured coating film formed from the resin composition of the present invention. In the formula (V), R 21 is preferably hydrogen or a methyl group. R 22 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and may be a linear aliphatic, alicyclic, or aromatic hydrocarbon group, and an additional structure such as a double bond, carbon It may contain a hydrogen group side chain, a spiro ring side chain, an intra-ring bridged hydrocarbon group, and the like.
上記式(V)で表される構成単位を誘導するモノマーとして具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、パラ−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート等を例示することができる。 Specific examples of the monomer for deriving the structural unit represented by the above formula (V) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i -Butyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cyclohexyl Examples include (meth) acrylate, para-t-butylcyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, and the like.
式(VI)で表される構成単位は、重合体中にエポキシ基(エポキシの反応点)を導入するために用いられる。当該重合体を含有する樹脂組成物は保存安定性に優れており、保存中および吐出作業中に粘度上昇を生じ難いが、その理由の一つは式(VI)中のエポキシ基がグリシジル基だからであると推測される。
式(VI)において、R23として好ましいのは水素またはメチル基である。式(VI)で表される構成単位を誘導するモノマーとして、具体的にはグリシジル(メタ)アクリレートを例示することができ、特にグリシジルメタクリレート(GMA)が好ましい。
The structural unit represented by the formula (VI) is used for introducing an epoxy group (epoxy reaction point) into the polymer. The resin composition containing the polymer is excellent in storage stability, and does not easily increase in viscosity during storage and discharge operations. One of the reasons is that the epoxy group in formula (VI) is a glycidyl group. It is estimated that.
In formula (VI), R 23 is preferably hydrogen or a methyl group. Specific examples of the monomer for deriving the structural unit represented by the formula (VI) include glycidyl (meth) acrylate, and glycidyl methacrylate (GMA) is particularly preferable.
上記重合体は、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよい。また、上記重合体は、カラーフィルタの各細部に必要とされる性能、例えば硬度や透明性等が確保できる限り、式(V)あるいは式(VI)以外の主鎖構成単位を含んでいてもよい。そのようなモノマーとして具体的には、アクリロニトリル、スチレン等を例示することができる。 The polymer may be a random copolymer or a block copolymer. The polymer may contain main chain constituent units other than those of formula (V) or formula (VI) as long as the performance required for each detail of the color filter, such as hardness and transparency, can be ensured. Good. Specific examples of such a monomer include acrylonitrile and styrene.
上記バインダ性エポキシ化合物中の式(V)の構成単位と式(VI)の構成単位の含有量は、10:90〜90:10の範囲にあるのが好ましい。式(1)の構成単位の量が上記の比10:90よりも過剰な場合には、硬化の反応点が少なくなって架橋密度が低くなるおそれがあり、一方、式(2)の構成単位の量が上記の比90:10よりも過剰な場合には、嵩高い骨格が少なくなって硬化収縮が大きくなるおそれがある。 The content of the structural unit of formula (V) and the structural unit of formula (VI) in the binder epoxy compound is preferably in the range of 10:90 to 90:10. When the amount of the structural unit of the formula (1) is more than the above ratio of 10:90, there is a possibility that the reaction point of curing decreases and the crosslinking density is lowered, whereas the structural unit of the formula (2) If the amount is more than the above ratio 90:10, the bulky skeleton may be reduced and curing shrinkage may be increased.
また、上記バインダ性エポキシ化合物の質量平均分子量は、ポリスチレン換算質量平均分子量で表した時に3,000以上、特に4,000以上であることが好ましい。上記バインダ性エポキシ化合物の分子量が3,000よりも小さすぎるとカラーフィルタの細部としての硬化層に要求される強度、耐溶剤性等の物性が不足し易いからである。一方、上記バインダ性エポキシ化合物の質量平均分子量は、ポリスチレン換算質量平均分子量で表した時に20,000以下であることが好ましく、更に15,000以下であることが特に好ましい。当該分子量が20,000よりも大きすぎると粘度上昇が起こり易くなり、インクジェット方式で吐出ヘッドから吐出する時の吐出量の安定性や吐出方向の直進性が悪くなるおそれや、長期保存の安定性が悪くなるおそれがあるからである。なお上記バインダ性エポキシ化合物は、例えば特開2006−106503号公報の段落番号0148に記載されているような方法で合成することができる。 The mass average molecular weight of the binder epoxy compound is preferably 3,000 or more, particularly 4,000 or more, when expressed in terms of polystyrene-equivalent weight average molecular weight. This is because if the molecular weight of the binder epoxy compound is too smaller than 3,000, physical properties such as strength and solvent resistance required for the cured layer as the details of the color filter are likely to be insufficient. On the other hand, the mass average molecular weight of the binder epoxy compound is preferably 20,000 or less, more preferably 15,000 or less when expressed in terms of polystyrene-equivalent weight average molecular weight. If the molecular weight is more than 20,000, the viscosity is likely to increase, and the stability of the ejection amount and the straightness of the ejection direction when ejecting from the ejection head by the inkjet method may be deteriorated, and the stability of long-term storage It is because there is a possibility that it may become worse. The binder epoxy compound can be synthesized by a method described in paragraph No. 0148 of JP-A-2006-106503, for example.
熱硬化性バインダには、一分子中にエポキシ基を2個以上有するエポキシ化合物(以下、「多官能エポキシ化合物」ということがある。)であって、上記バインダ性エポキシ化合物よりも分子量が小さいものを用いても良い。中でも、上述のように上記バインダ性エポキシ化合物と当該多官能エポキシ化合物を併用することが好ましい。この場合、多官能エポキシ化合物のポリスチレン換算の質量平均分子量は、これと組み合わせるバインダ性エポキシ化合物よりも小さいことを条件に、4,000以下が好ましく、3,000以下が特に好ましい。樹脂組成物に比較的分子量が小さい多官能エポキシ化合物を添加すると、樹脂組成物中にエポキシ基が補充されてエポキシの反応点濃度が増加し、架橋密度を高めることができる。 The thermosetting binder is an epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule (hereinafter sometimes referred to as “polyfunctional epoxy compound”) having a molecular weight smaller than that of the binder epoxy compound. May be used. Especially, it is preferable to use the said binder-type epoxy compound and the said polyfunctional epoxy compound together as mentioned above. In this case, the polystyrene equivalent mass average molecular weight of the polyfunctional epoxy compound is preferably 4,000 or less, and particularly preferably 3,000 or less, on condition that it is smaller than the binder epoxy compound combined therewith. When a polyfunctional epoxy compound having a relatively small molecular weight is added to the resin composition, epoxy groups are replenished in the resin composition, the reaction point concentration of the epoxy is increased, and the crosslinking density can be increased.
多官能エポキシ化合物の中でも、酸−エポキシ反応の架橋密度を上げるためには、一分子中にエポキシ基を4個以上有するエポキシ化合物を用いるのが好ましい。特に、インクジェット方式の吐出ヘッドからの吐出性を向上させるために前記バインダ性エポキシ化合物の質量平均分子量を10,000以下とした場合には、硬化層の強度や硬度が低下し易いので、そのような4官能以上の多官能エポキシ化合物を樹脂組成物に配合して架橋密度を充分に上げるのが好ましい。 Among polyfunctional epoxy compounds, it is preferable to use an epoxy compound having four or more epoxy groups in one molecule in order to increase the crosslink density of the acid-epoxy reaction. In particular, when the mass average molecular weight of the binder epoxy compound is set to 10,000 or less in order to improve the discharge performance from the inkjet discharge head, the strength and hardness of the cured layer are likely to decrease. It is preferable to add a tetrafunctional or higher polyfunctional epoxy compound to the resin composition to sufficiently increase the crosslinking density.
多官能エポキシ化合物としては、一分子中にエポキシ基を2個以上含有するものであれば特に制限はなく、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ジフェニルエーテル型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、3官能型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールA含核ポリオール型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、グリオキザール型エポキシ樹脂、脂環型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂などを使用できる。 The polyfunctional epoxy compound is not particularly limited as long as it contains two or more epoxy groups in one molecule. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, brominated bisphenol A type epoxy resin, Bisphenol S type epoxy resin, diphenyl ether type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, fluorene type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, orthocresol novolak type epoxy resin, trishydroxyphenylmethane type epoxy Resin, trifunctional epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, dicyclopentadienephenol type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol A included Polyol type epoxy resins, polypropylene glycol type epoxy resins, glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin, glyoxal type epoxy resins, alicyclic epoxy resins, and the like heterocyclic epoxy resin.
より具体的には、商品名エピコート828(ジャパンエポキシレジン社製)などのビスフェノールA型エポキシ樹脂、商品名YDF−175S(東都化成社製)などのビスフェノールF型エポキシ樹脂、商品名YDB−715(東都化成社製)などの臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、商品名EPICLON EXA1514(大日本インキ化学工業社製)などのビスフェノールS型エポキシ樹脂、商品名YDC−1312(東都化成社製)などのハイドロキノン型エポキシ樹脂、商品名EPICLON EXA4032(大日本インキ化学工業社製)などのナフタレン型エポキシ樹脂、商品名エピコートYX4000H(ジャパンエポキシレジン社製)などのビフェニル型エポキシ樹脂、商品名エピコート157S70(ジャパンエポキシレジン社製)などのビスフェノールA型ノボラック系エポキシ樹脂、商品名エピコート154(ジャパンエポキシレジン社製)、商品名YDPN−638(東都化成社製)などのフェノールノボラック型エポキシ樹脂、商品名YDCN−701(東都化成社製)などのクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、商品名EPICLON HP−7200(大日本インキ化学工業社製)などのジシクロペンタジエンフェノール型エポキシ樹脂、商品名エピコート1032H60(ジャパンエポキシレジン社製)などのトリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、商品名VG3101M80(三井化学社製)などの3官能型エポキシ樹脂、商品名エピコート1031S(ジャパンエポキシレジン社製)などのテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、商品名デナコールEX−411(ナガセ化成工業社製)などの4官能型エポキシ樹脂、商品名ST−3000(東都化成社製)などの水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、商品名エピコート190P(ジャパンエポキシレジン社製)などのグリシジルエステル型エポキシ樹脂、商品名YH−434(東都化成社製)などのグリシジルアミン型エポキシ樹脂、商品名YDG−414(東都化成社製)などのグリオキザール型エポキシ樹脂、商品名エポリードGT−401(ダイセル化学社製)、商品名EHPE3150(ダイセル化学社製)などの脂環式多官能エポキシ化合物、トリグリシジルイソシアネート(TGIC)などの複素環型エポキシ樹脂などを例示することができる。また、必要であれば、エポキシ反応性希釈剤として、商品名ネオトートE(東都化成社製)などを混合することができる。 More specifically, bisphenol A type epoxy resins such as trade name Epicoat 828 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), bisphenol F type epoxy resins such as trade name YDF-175S (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), trade name YDB-715 ( Brominated bisphenol A type epoxy resin such as Toto Kasei Co., Ltd., Bisphenol S type epoxy resin such as EPICLON EXA1514 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.), hydroquinone such as YDC-1312 (Toto Kasei Co., Ltd.) Type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin such as trade name EPICLON EXA4032 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), biphenyl type epoxy resin such as trade name Epicoat YX4000H (made by Japan Epoxy Resin), trade name Epicoat 157S70 (Japan Epoch) Bisphenol A type novolak epoxy resin such as Xylen Resin), brand name Epicoat 154 (Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), brand name YDPN-638 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), phenol novolac type epoxy resin, brand name YDCN-701 Cresol novolak type epoxy resin (made by Toto Kasei Co., Ltd.), dicyclopentadiene phenol type epoxy resin such as EPICLON HP-7200 (made by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), trade name Epicoat 1032H60 (made by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) Such as trishydroxyphenylmethane type epoxy resin, trifunctional epoxy resin such as trade name VG3101M80 (manufactured by Mitsui Chemicals), and tetraphenylolethane type such as trade name Epicoat 1031S (made by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) Xi resin, tetrafunctional epoxy resin such as trade name Denacol EX-411 (manufactured by Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.), hydrogenated bisphenol A type epoxy resin such as trade name ST-3000 (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) Glycidyl ester type epoxy resin such as Japan Epoxy Resin Co., Ltd., glycidyl amine type epoxy resin such as trade name YH-434 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), and glyoxal type epoxy resin such as trade name YDG-414 (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) Examples include alicyclic polyfunctional epoxy compounds such as trade name Epolide GT-401 (manufactured by Daicel Chemical Industries) and trade name EHPE3150 (manufactured by Daicel Chemical Industries), and heterocyclic epoxy resins such as triglycidyl isocyanate (TGIC). be able to. Further, if necessary, a trade name Neotote E (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd.) can be mixed as an epoxy reactive diluent.
上記バインダ性エポキシ化合物と、必要に応じて配合される多官能エポキシ化合物の配合割合は、質量比ではバインダ性エポキシ化合物を10〜80質量部と多官能エポキシ化合物を10〜60質量部の割合で配合するのが好ましく、バインダ性エポキシ化合物を20〜60質量部と多官能エポキシ化合物を20〜50質量部の割合で配合するのが更に好ましく、バインダ性エポキシ化合物を30〜40質量部と多官能エポキシ化合物を25〜35質量部の割合で配合するのが特に好ましい。 The blending ratio of the binder epoxy compound and the polyfunctional epoxy compound blended as necessary is 10 to 80 parts by mass of the binder epoxy compound and 10 to 60 parts by mass of the polyfunctional epoxy compound in mass ratio. It is preferable to mix, it is more preferable to mix 20-60 parts by mass of the binder epoxy compound and 20-50 parts by mass of the polyfunctional epoxy compound, and 30-40 parts by mass of the binder epoxy compound. It is particularly preferable to blend the epoxy compound in a proportion of 25 to 35 parts by mass.
<硬化剤>
本発明に用いられる熱硬化性バインダには、通常、硬化剤が組み合わせて配合される。硬化剤としては、例えば、多価カルボン酸無水物または多価カルボン酸を用いる。
多価カルボン酸無水物の具体例としては、無水フタル酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水シトラコン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバリル酸、無水マレイン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ジメチルテトラヒドロフタル酸、無水ハイミック酸、無水ナジン酸などの脂肪族または脂環族ジカルボン酸無水物;1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物などの脂肪族多価カルボン酸二無水物;無水ピロメリット酸、無水トリメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸無水物;エチレングリコールビストリメリテイト、グリセリントリストリメリテイトなどのエステル基含有酸無水物を挙げることができ、特に好ましくは、芳香族多価カルボン酸無水物を挙げることができる。また、市販のカルボン酸無水物からなるエポキシ樹脂硬化剤も好適に用いることができる。
また、本発明に用いられる多価カルボン酸の具体例としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ブタンテトラカルボン酸、マレイン酸、イタコン酸などの脂肪族多価カルボン酸;ヘキサヒドロフタル酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸などの脂肪族多価カルボン酸、およびフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸を挙げることができ、好ましくは芳香族多価カルボン酸を挙げることができる。
<Curing agent>
The thermosetting binder used in the present invention is usually combined with a curing agent. As the curing agent, for example, a polyvalent carboxylic acid anhydride or a polyvalent carboxylic acid is used.
Specific examples of polycarboxylic anhydrides include phthalic anhydride, itaconic anhydride, succinic anhydride, citraconic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, tricarbaric anhydride, maleic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, dimethyltetrahydro anhydride Aliphatic or alicyclic dicarboxylic anhydrides such as phthalic acid, hymic anhydride, and nadic anhydride; fats such as 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride and cyclopentanetetracarboxylic dianhydride Aromatic polycarboxylic dianhydrides; aromatic polycarboxylic anhydrides such as pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, and benzophenone tetracarboxylic anhydride; ester groups such as ethylene glycol bistrimellitate and glycerin tristrimitate Containing acid anhydrides, particularly preferably aromatic poly It may be mentioned carboxylic acid anhydrides. Moreover, the epoxy resin hardening | curing agent which consists of a commercially available carboxylic acid anhydride can also be used suitably.
Specific examples of the polyvalent carboxylic acid used in the present invention include aliphatic polyvalent carboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, butanetetracarboxylic acid, maleic acid, and itaconic acid; hexahydrophthalic acid, Aliphatic polycarboxylic acids such as 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, cyclopentanetetracarboxylic acid, and phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, Aromatic polyvalent carboxylic acids such as 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid and benzophenonetetracarboxylic acid can be mentioned, and aromatic polyvalent carboxylic acids can be mentioned preferably.
これら硬化剤は、1種単独でも2種以上の混合でも用いることができる。本発明に用いられる硬化剤の配合量は、エポキシ基を含有する成分(バインダ性エポキシ化合物と多官能エポキシ化合物の合計量)100質量部当たり、通常は1〜100質量部の範囲であり、好ましくは5〜50質量部である。硬化剤の配合量が1質量部未満であると、硬化が不充分となり、強靭な塗膜を形成することができないおそれがある。また、硬化剤の配合量が100質量部を超えると、塗膜の基板に対する密着性が劣るおそれがある。 These curing agents can be used singly or in combination of two or more. The compounding amount of the curing agent used in the present invention is usually in the range of 1 to 100 parts by mass, preferably 100 parts by mass, preferably 100 parts by mass of the component containing the epoxy group (the total amount of the binder epoxy compound and the polyfunctional epoxy compound). Is 5 to 50 parts by mass. If the blending amount of the curing agent is less than 1 part by mass, curing may be insufficient and a tough coating film may not be formed. Moreover, when the compounding quantity of a hardening | curing agent exceeds 100 mass parts, there exists a possibility that the adhesiveness with respect to the board | substrate of a coating film may be inferior.
<触媒>
熱硬化性バインダには、硬化層の硬度および耐熱性を向上させるために、酸−エポキシ間の熱硬化反応を促進できる触媒を添加してもよい。そのような触媒としては、加熱硬化時に活性を示す熱潜在性触媒を用いることができる。
熱潜在性触媒は、加熱されたとき、触媒活性を発揮し、硬化反応を促進し、硬化物に良好な物性を与えるものであり、必要により加えられるものである。この熱潜在性触媒は、60℃以上の温度で酸触媒活性を示すものが好ましく、このようなものとしてプロトン酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸をルイス塩基で中和した化合物、ルイス酸とトリアルキルホスフェートの混合物、スルホン酸エステル類、オニウム化合物類等が挙げられ、前記特開平4−218561号公報に記載されているような各種の化合物を使用することができる。
熱潜在性触媒は、1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物及び硬化剤の合計100質量部に対して、通常は0.01〜10.0質量部程度の割合で配合する。
<Catalyst>
In order to improve the hardness and heat resistance of the cured layer, a catalyst that can accelerate the thermosetting reaction between acid and epoxy may be added to the thermosetting binder. As such a catalyst, a thermal latent catalyst that exhibits activity during heat curing can be used.
The heat-latent catalyst exhibits catalytic activity when heated, accelerates the curing reaction and gives good properties to the cured product, and is added as necessary. The thermal latent catalyst is preferably one that exhibits acid catalytic activity at a temperature of 60 ° C. or higher. As such, a compound obtained by neutralizing a protonic acid with a Lewis base, a compound obtained by neutralizing a Lewis acid with a Lewis base, Lewis Examples thereof include a mixture of an acid and a trialkyl phosphate, sulfonic acid esters, onium compounds and the like, and various compounds described in JP-A-4-218561 can be used.
The thermal latent catalyst is usually blended at a ratio of about 0.01 to 10.0 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the compound having two or more thermosetting functional groups in one molecule and the curing agent. .
(溶媒)
本発明に係るカラーフィルタ用赤色樹脂組成物には、顔料を分散させるためや、硬化性バインダ成分を溶解させるために溶媒が含まれる。溶媒としては、該樹脂組成物中の各成分とは反応せず、これらを溶解もしくは分散可能な有機溶媒であればよく、特に限定されない。
本発明の樹脂組成物に用いる溶媒としては、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媒;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媒;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媒;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媒;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媒;メトキシエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、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媒;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媒;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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒;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媒;γ−ブチロラクトンなどのラクトン系溶媒;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媒;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媒などの有機溶媒が挙げられる。これらの溶媒の中では、メトキシエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、3−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媒;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媒;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モノメチルエーテルなどのエーテル系溶媒;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媒;シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒が好適に用いられる。中でも、本発明に用いる溶媒としては、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)、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート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。
(solvent)
The red resin composition for a color filter according to the present invention contains a solvent in order to disperse the pigment and dissolve the curable binder component. The solvent is not particularly limited as long as it is an organic solvent that does not react with each component in the resin composition and can dissolve or disperse them.
Examples of the solvent used in the resin composition of the present invention 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; Carbitol solvents such as ethoxyethoxyethanol; ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate and ethyl lactate; ketone solvents such as acetone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; methoxyethyl acetate , Propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-3-methyl-1-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methoxybutyl acetate, ethoxy Cellosolve acetate solvents such as til acetate and ethyl cellosolve acetate; Carbitol acetate solvents such as methoxyethoxyethyl acetate, ethoxyethoxyethyl acetate, and butyl carbitol acetate (BCA); Diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol Ether solvents such as monomethyl ether and tetrahydrofuran; aprotic amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; lactone solvents such as γ-butyrolactone; benzene, toluene and xylene , Unsaturated hydrocarbon solvents such as naphthalene; saturated hydrocarbons such as N-heptane, N-hexane and N-octane Organic solvents such as system solvents can be mentioned. Among these solvents, cellosolve acetate solvents such as methoxyethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-3-methyl-1-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, ethoxyethyl acetate, ethyl cellosolve acetate; Carbitol acetate solvents such as methoxyethoxyethyl acetate, ethoxyethoxyethyl acetate, butyl carbitol acetate (BCA); ether solvents such as ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether; methyl methoxypropionate, ethoxypropionic acid Ester solvents such as ethyl and ethyl lactate; ketone solvents such as cyclohexanone are preferred Used. Among them, as the solvent used in the present invention, propylene glycol monomethyl ether acetate (CH 3 OCH 2 CH (CH 3 ) OCOCH 3 ), propylene glycol monomethyl ether, butyl carbitol acetate (BCA), 3-methoxy-3-methyl- One or more selected from the group consisting of 1-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate and cyclohexanone is preferable from the viewpoint of solubility of other components and coating suitability.
中でも、本発明の赤色樹脂組成物をインクジェットインクとして用いる場合には、インクの急激な粘度上昇や目詰まりが発生せず、吐出の直進性や安定性に悪影響を及ぼさないで吐出性を向上させるために、沸点が180℃〜260℃、特に210℃〜260℃で且つ常温(特に18℃〜25℃の範囲)での蒸気圧が0.5mmHg(66.7Pa)以下、特に0.1mmHg(13.3Pa)以下の溶剤成分を主溶剤として用いることが好ましい。例えば、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジブチルエーテル、アジピン酸ジエチル、シュウ酸ジブチル、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、コハク酸ジメチル、及び、コハク酸ジエチルなどを例示することができる。なお、「主溶剤」とは、溶剤全量のうち50質量%以上を占める溶剤のことである。主溶剤は、できるだけ高い配合割合で用いるのが望ましく、具体的には70質量%以上、好ましくは90質量%以上である。 In particular, when the red resin composition of the present invention is used as an ink-jet ink, the ink viscosity does not increase suddenly and clogging does not occur, and the ejection performance is improved without adversely affecting the straightness and stability of ejection. Therefore, the boiling point is 180 ° C. to 260 ° C., particularly 210 ° C. to 260 ° C., and the vapor pressure at room temperature (especially in the range of 18 ° C. to 25 ° C.) is 0.5 mmHg (66.7 Pa) or less, particularly 0.1 mmHg ( It is preferable to use a solvent component of 13.3 Pa) or less as the main solvent. For example, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol dibutyl ether, diethyl adipate, dibutyl oxalate, dimethyl malonate, diethyl malonate, dimethyl succinate, and diethyl succinate. It can be illustrated. The “main solvent” is a solvent that occupies 50% by mass or more of the total amount of the solvent. The main solvent is desirably used in the highest possible mixing ratio, specifically 70% by mass or more, preferably 90% by mass or more.
これらの主溶剤は乾燥が遅いためインクジェットでの間欠吐出性に優れる一方、塗膜形成時に乾燥が遅いことから、生産効率に問題がある場合があるので、生産効率を向上させる目的で、主溶剤に、より低沸点溶剤を混合しても良い。主溶剤と組み合わせて用いることが好ましい他の副溶剤としては、例えば、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エチルエーテルのようなグリコールエーテル類;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールエーテルエステル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルのようなグリコールオリゴマーエーテル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテートのようなグリコールオリゴマーエーテルエステル類;酢酸エチル、安息香酸プロピルのような脂肪族又は芳香族エステル類;炭酸ジエチルのようなジカルボン酸ジエステル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチルのようなアルコキシカルボン酸エステル類;アセト酢酸エチルのようなケトカルボン酸エステル類;エタノール、イソプロパノール、フェノールのようなアルコール類又はフェノール類;ジエチルエーテル、アニソールのような脂肪族又は芳香族エーテル類;2−エトキシエタノール、1−メトキシ−2−プロパノールのようなアルコキシアルコール類;ジエチレングリコール、トリプロピレングリコールのようなグリコールオリゴマー類;2−エトキシエチルアセテートのようなアルコキシアルコールエステル類;アセトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類等が挙げられる。 While these main solvents are slow to dry, they are excellent in intermittent ejection properties in ink jets. On the other hand, since the drying is slow at the time of coating film formation, there may be a problem in production efficiency. In addition, a lower boiling solvent may be mixed. Other co-solvents preferably used in combination with the main solvent include, for example, glycol ethers such as ethylene glycol monoethyl ether and diethylene glycol diethyl ether; glycol ether esters such as ethylene glycol monomethyl ether acetate; diethylene glycol monomethyl ether Glycol oligomer ethers such as diethylene glycol monomethyl ether acetate; glycol oligomer ether esters such as ethyl acetate, aliphatic or aromatic esters such as propyl benzoate; dicarboxylic acid diesters such as diethyl carbonate; Alkoxycarboxylic esters such as methyl methoxypropionate and ethyl 3-ethoxypropionate; such as ethyl acetoacetate Tricarboxylic acid esters; alcohols or phenols such as ethanol, isopropanol and phenol; aliphatic or aromatic ethers such as diethyl ether and anisole; alkoxy such as 2-ethoxyethanol and 1-methoxy-2-propanol Examples include alcohols; glycol oligomers such as diethylene glycol and tripropylene glycol; alkoxy alcohol esters such as 2-ethoxyethyl acetate; ketones such as acetone and methyl isobutyl ketone.
(任意添加成分)
本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じ各種添加剤を含むものであってもよい。
例えば、本発明の効果が損なわれない限り、更に他の顔料誘導体を含んでいても良い。このような顔料誘導体は、顔料骨格に官能基を付与し、様々な機能を顔料に付加する役割を持つ化合物である。顔料分散時に顔料誘導体を顔料に添加すると、顔料誘導体の顔料類似骨格が顔料表面に吸着もしくは結合し、それにより顔料の表面が極性を有するようになることによって、分散剤と顔料間の親和性が向上し、分散性、分散安定性を確保できると考えられる。
(Optional additive)
The red resin composition for a color filter of the present invention may contain various additives as necessary within a range that does not impair the object of the present invention.
For example, as long as the effect of the present invention is not impaired, another pigment derivative may be further contained. Such a pigment derivative is a compound having a role of imparting a functional group to the pigment skeleton and adding various functions to the pigment. When a pigment derivative is added to the pigment at the time of pigment dispersion, the pigment-like skeleton of the pigment derivative is adsorbed or bonded to the pigment surface, so that the surface of the pigment has polarity, so that the affinity between the dispersant and the pigment is increased. It is considered that the dispersibility and dispersion stability can be secured.
その他、添加剤としては、例えば重合停止剤、連鎖移動剤、レベリング剤、可塑剤、界面活性剤、消泡剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、密着促進剤等などが挙げられる。
これらの中で、用いることができる界面活性剤としては、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、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、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、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等を挙げることができる。また、その他にもフッ素系界面活性剤も用いることができる。
さらに、可塑剤としては、例えばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジル等が挙げられる。消泡剤、レベリング剤としては、例えばシリコン系、フッ素系、アクリル系の化合物等が挙げられる。
In addition, examples of the additive include a polymerization terminator, a chain transfer agent, a leveling agent, a plasticizer, a surfactant, an antifoaming agent, a silane coupling agent, an ultraviolet absorber, and an adhesion promoter.
Among these, surfactants that can be used include, for example, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene Examples include glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid esters, fatty acid-modified polyesters, and tertiary amine-modified polyurethanes. In addition, a fluorosurfactant can also be used.
Furthermore, examples of the plasticizer include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, and tricresyl. Examples of the antifoaming agent and leveling agent include silicon-based, fluorine-based, and acrylic compounds.
(他の顔料)
本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物には、本発明の効果が損なわれない限り、他の顔料を含んでいても良い。他の顔料としては、カラーフィルタ用赤色樹脂組成物を所望の色に調整するために用いられる、他の赤色顔料や黄色顔料等が挙げられる。
(Other pigments)
The red resin composition for a color filter of the present invention may contain other pigments as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of other pigments include other red pigments and yellow pigments used to adjust the red resin composition for color filters to a desired color.
他の顔料として用いられる、他の赤色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド1、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド4、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド8、C.I.ピグメントレッド9、C.I.ピグメントレッド10、C.I.ピグメントレッド11、C.I.ピグメントレッド12、C.I.ピグメントレッド14、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド17、C.I.ピグメントレッド18、C.I.ピグメントレッド19、C.I.ピグメントレッド21、C.I.ピグメントレッド22、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド30、C.I.ピグメントレッド31、C.I.ピグメントレッド32、C.I.ピグメントレッド37、C.I.ピグメントレッド38、C.I.ピグメントレッド40、C.I.ピグメントレッド41、C.I.ピグメントレッド42、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド49:1、C.I.ピグメントレッド49:2、C.I.ピグメントレッド50:1、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド57:2、C.I.ピグメントレッド58:2、C.I.ピグメントレッド58:4、C.I.ピグメントレッド60:1、C.I.ピグメントレッド63:1、C.I.ピグメントレッド63:2、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド83、C.I.ピグメントレッド88、C.I.ピグメントレッド90:1、C.I.ピグメントレッド97、C.I.ピグメントレッド101、C.I.ピグメントレッド102、C.I.ピグメントレッド104、C.I.ピグメントレッド105、C.I.ピグメントレッド106、C.I.ピグメントレッド108、C.I.ピグメントレッド112、C.I.ピグメントレッド113、C.I.ピグメントレッド114、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド151、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド168、C.I.ピグメントレッド170、C.I.ピグメントレッド171、C.I.ピグメントレッド172、C.I.ピグメントレッド174、C.I.ピグメントレッド175、C.I.ピグメントレッド176、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド179、C.I.ピグメントレッド180、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド187、C.I.ピグメントレッド188、C.I.ピグメントレッド190、C.I.ピグメントレッド193、C.I.ピグメントレッド194、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド207、C.I.ピグメントレッド208、C.I.ピグメントレッド209、C.I.ピグメントレッド215、C.I.ピグメントレッド216、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド226、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド243、C.I.ピグメントレッド245、C.I.ピグメントレッド265等が挙げられる。
Examples of other red pigments used as other pigments include C.I. I. Pigment red 1, C.I. I.
他の顔料として用いられる、黄色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー1、C.I.ピグメントイエロー3、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー16、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー20、C.I.ピグメントイエロー24、C.I.ピグメントイエロー31、C.I.ピグメントイエロー55、C.I.ピグメントイエロー60、C.I.ピグメントイエロー61、C.I.ピグメントイエロー65、C.I.ピグメントイエロー71、C.I.ピグメントイエロー73、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー81、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー98、C.I.ピグメントイエロー100、C.I.ピグメントイエロー101、C.I.ピグメントイエロー104、C.I.ピグメントイエロー106、C.I.ピグメントイエロー108、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー113、C.I.ピグメントイエロー114、C.I.ピグメントイエロー116、C.I.ピグメントイエロー117、C.I.ピグメントイエロー119、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー126、C.I.ピグメントイエロー127、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメントイエロー152、C.I.ピグメントイエロー153、C.I.ピグメントイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー156、C.I.ピグメントイエロー166、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー175等が挙げられる。 Examples of yellow pigments used as other pigments include C.I. I. Pigment yellow 1, C.I. I. Pigment yellow 3, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 16, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 20, C.I. I. Pigment yellow 24, C.I. I. Pigment yellow 31, C.I. I. Pigment yellow 55, C.I. I. Pigment yellow 60, C.I. I. Pigment yellow 61, C.I. I. Pigment yellow 65, C.I. I. Pigment yellow 71, C.I. I. Pigment yellow 73, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 81, C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 95, C.I. I. Pigment yellow 97, C.I. I. Pigment yellow 98, C.I. I. Pigment yellow 100, C.I. I. Pigment yellow 101, C.I. I. Pigment yellow 104, C.I. I. Pigment yellow 106, C.I. I. Pigment yellow 108, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 110, C.I. I. Pigment yellow 113, C.I. I. Pigment yellow 114, C.I. I. Pigment yellow 116, C.I. I. Pigment yellow 117, C.I. I. Pigment yellow 119, C.I. I. Pigment yellow 120, C.I. I. Pigment yellow 126, C.I. I. Pigment yellow 127, C.I. I. Pigment yellow 128, C.I. I. Pigment yellow 129, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 151, C.I. I. Pigment yellow 152, C.I. I. Pigment yellow 153, C.I. I. Pigment yellow 154, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. Pigment yellow 156, C.I. I. Pigment yellow 166, C.I. I. Pigment yellow 168, C.I. I. And CI Pigment Yellow 175.
(カラーフィルタ用赤色樹脂組成物における各成分の配合割合)
結晶析出抑制剤前駆物質及びジケトピロロピロール系を含む、顔料及び顔料誘導体全体の合計の含有量は、カラーフィルタ用赤色樹脂組成物の固形分全量に対して、5〜65質量%、より好ましくは10〜50質量%の割合で配合することが好ましい。顔料が少なすぎると、カラーフィルタ用赤色樹脂組成物を所定の膜厚(通常は1.0〜5.0μm)に塗布した際の透過濃度が十分でないおそれがあり、また顔料が多すぎると、カラーフィルタ用赤色樹脂組成物を基板上へ塗布し硬化させた際の基板への密着性、硬化膜の表面荒れ、塗膜硬さ等の塗膜としての特性が不十分となるおそれがあり、またそのカラーフィルタ用赤色樹脂組成物中の顔料分散に使われる分散剤の量の比率も多くなるために現像性、耐熱性等の特性も不十分になるおそれがある。尚、本発明において固形分は、上述した溶媒以外のもの全てであり、溶媒中に溶解している多官能性モノマー等も含まれる。
また、顔料分散剤の含有量としては、顔料を均一に分散することができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、顔料100質量部に対して10〜150質量部用いることができる。更に、顔料100質量部に対して15〜80質量部の割合で配合するのが好ましく、特に20〜70質量部の割合で配合するのが好ましい。顔料分散剤の合計の含有量は、カラーフィルタ用赤色樹脂組成物の固形分全量に対して、1〜50質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも5〜40質量%の範囲内であることが好ましい。上記含有量が、カラーフィルタ用赤色樹脂組成物の固形分全量に対して、1質量%未満の場合には、顔料を均一に分散することが困難になる恐れがあり、50質量%を超える場合には、硬化性、現像性の低下を招く恐れがある。
硬化性バインダ成分は、これらの合計量が、カラーフィルタ用赤色樹脂組成物の固形分全量に対して24〜94質量%、好ましくは40〜90質量%の割合で配合するのが好ましい。
また、溶媒の含有量としては、着色層を精度良く形成することができるものであれば特に限定されるものではない。該溶媒を含む上記カラーフィルタ用赤色樹脂組成物の全量に対して、通常、65〜95質量%の範囲内であることが好ましく、なかでも75〜88質量%の範囲内であることが好ましい。上記溶媒の含有量が、上記範囲内であることにより、塗布性に優れたものとすることができる。
(Mixing ratio of each component in red resin composition for color filter)
The total content of the pigment and the pigment derivative as a whole, including the crystal precipitation inhibitor precursor and the diketopyrrolopyrrole system, is more preferably 5 to 65% by mass with respect to the total solid content of the red resin composition for color filters. Is preferably blended at a ratio of 10 to 50% by mass. If the amount of the pigment is too small, the transmission density when the red resin composition for a color filter is applied to a predetermined film thickness (usually 1.0 to 5.0 μm) may be insufficient. If the amount of the pigment is too large, There is a risk that the properties as a coating film such as adhesion to the substrate when the red resin composition for color filter is applied and cured on the substrate, surface roughness of the cured film, coating film hardness, etc., Further, since the ratio of the amount of the dispersant used for dispersing the pigment in the red resin composition for a color filter is increased, characteristics such as developability and heat resistance may be insufficient. In addition, in this invention, solid content is all things other than the solvent mentioned above, and the polyfunctional monomer etc. which are melt | dissolving in the solvent are also contained.
Further, the content of the pigment dispersant is not particularly limited as long as the pigment can be uniformly dispersed. For example, 10 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment is used. it can. Furthermore, it is preferable to mix | blend in the ratio of 15-80 mass parts with respect to 100 mass parts of pigments, and it is preferable to mix | blend especially in the ratio of 20-70 mass parts. The total content of the pigment dispersant is preferably in the range of 1 to 50% by mass, more preferably in the range of 5 to 40% by mass, based on the total solid content of the red resin composition for color filters. Preferably there is. When the content is less than 1% by mass with respect to the total solid content of the red resin composition for color filters, it may be difficult to uniformly disperse the pigment, and when the content exceeds 50% by mass May cause a decrease in curability and developability.
The total amount of the curable binder component is preferably 24 to 94% by mass, and preferably 40 to 90% by mass with respect to the total solid content of the red resin composition for a color filter.
Further, the content of the solvent is not particularly limited as long as the colored layer can be accurately formed. The total amount of the red resin composition for a color filter containing the solvent is usually preferably in the range of 65 to 95% by mass, and more preferably in the range of 75 to 88% by mass. When the content of the solvent is within the above range, the coating property can be excellent.
(カラーフィルタ用赤色樹脂組成物の製造)
カラーフィルタ用赤色樹脂組成物の製造方法としては、前述した結晶析出抑制剤前駆物質及びジケトピロロピロール系顔料と、顔料分散剤と、硬化性バインダ成分と、所望により用いられる各種添加成分とを、溶剤中に均一に溶解又は分散させ得る方法であればよく、特に制限はされず、公知の混合手段を用いて混合することにより、調製することができる。
当該樹脂組成物の調製方法としては、例えば(1)溶媒中に、上記の顔料分散剤、顔料及び結晶析出抑制剤前駆物質を添加し、分散機を用いて分散させることによって、上述の顔料分散液を作製した後、これに硬化性バインダ成分と、所望により用いられる各種添加成分とを添加し混合する方法、(2)溶媒中に、上記の顔料分散剤と、顔料を添加し、分散機を用いて分散させた後、結晶析出抑制剤前駆物質を添加し、顔料分散液を作成した後、これに硬化性バインダ成分と、所望により用いられる各種添加成分とを添加し混合する方法、(3)溶媒中に、上記の顔料と、結晶析出抑制剤前駆物質と、顔料分散剤と、硬化性バインダ成分と、所望により用いられる各種添加成分とを同時に投入し混合する方法、及び(4)溶媒中に、上記の顔料分散剤と、硬化性バインダ成分と、所望により用いられる各種添加成分とを添加し、混合したのち、これに顔料及び結晶析出抑制剤前駆物質を加えて混合する方法などを挙げることができる。
これらの方法の中で、上記(1)の方法が、顔料の凝集を効果的に防ぎ、均一に分散させ得る点から好ましい。
(Manufacture of red resin composition for color filters)
As a method for producing a red resin composition for a color filter, the above-described crystal precipitation inhibitor precursor and diketopyrrolopyrrole pigment, a pigment dispersant, a curable binder component, and various additive components used as desired. Any method can be used as long as it can be uniformly dissolved or dispersed in a solvent, and is not particularly limited, and can be prepared by mixing using a known mixing means.
As a method for preparing the resin composition, for example, (1) the above pigment dispersion, the pigment and the crystal precipitation inhibitor precursor are added to a solvent and dispersed using a disperser, thereby dispersing the pigment dispersion described above. After preparing the liquid, a method of adding and mixing the curable binder component and various additive components used as desired, and (2) adding the above pigment dispersant and pigment to the solvent, (1), after adding a crystal precipitation inhibitor precursor, creating a pigment dispersion, and adding and mixing a curable binder component and various additive components used as desired. 3) A method in which the above-mentioned pigment, a crystal precipitation inhibitor precursor, a pigment dispersant, a curable binder component, and various additive components used as desired are simultaneously charged and mixed in a solvent, and (4) Face above in solvent A dispersant, a curable binder component, was added and various additive components optionally used, were mixed, and the like method of mixing this was added pigment and crystallization inhibitor precursors.
Among these methods, the method (1) is preferable from the viewpoint that the aggregation of the pigment can be effectively prevented and the pigment can be uniformly dispersed.
[カラーフィルタの製造方法]
本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、透明基板と、当該透明基板上に設けられた着色層とを少なくとも備えるカラーフィルタの製造方法であって、
透明基板上に、前記本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を用いて赤色樹脂組成物層を形成する工程と、
前記赤色樹脂組成物層を、前記化学式(1)で表される結晶析出抑制剤前駆物質におけるB1及び/又はB2を脱離して、下記化学式(4)で表される結晶析出抑制剤とし、赤色着色層を形成する工程とを含むことを特徴とする。
[Color filter manufacturing method]
A method for producing a color filter according to the present invention is a method for producing a color filter comprising at least a transparent substrate and a colored layer provided on the transparent substrate,
Forming a red resin composition layer on the transparent substrate using the red resin composition for a color filter of the present invention;
The red resin composition layer is used as a crystal precipitation inhibitor represented by the following chemical formula (4) by desorbing B 1 and / or B 2 in the crystal precipitation inhibitor precursor represented by the chemical formula (1). And a step of forming a red colored layer.
前記化学式(4)中の各符号は、前記化学式(1)におけるものと同様である。 Each symbol in the chemical formula (4) is the same as that in the chemical formula (1).
本発明のカラーフィルタの製造方法によれば、前記赤色樹脂組成物層を加熱又は露光することにより、前記化学式(1)で表される顔料析出抑制剤前駆物質のB1及び/又はB2を脱離し、前記化学式(4)で表される結晶析出抑制剤が生成されるため、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程時に着色層(塗膜)表面の顔料凝集体の析出を抑制することができ、高コントラストで位相差が小さい着色層を得ることができる。 According to the method for producing a color filter of the present invention, by heating or exposing the red resin composition layer, the pigment precipitation inhibitor precursor B 1 and / or B 2 represented by the chemical formula (1) is obtained. Since it is detached and the crystal precipitation inhibitor represented by the chemical formula (4) is generated, precipitation of pigment aggregates on the surface of the colored layer (coating film) can be suppressed during the high-temperature heating process in the color filter manufacturing process. A colored layer having a high contrast and a small phase difference can be obtained.
前記化学式(1)で表される結晶析出抑制剤前駆物質におけるB1及び/又はB2を脱離して、前記化学式(4)で表される結晶析出抑制剤が生成されるのは、プレベーク時、ポストベーク時、又は露光時のいずれであってもよいが、顔料の析出を効率よく抑制する点からは、ポストベーク時に結晶析出抑制剤が生成されることが好ましい。 It is during pre-baking that B 1 and / or B 2 in the crystal precipitation inhibitor precursor represented by the chemical formula (1) is eliminated and the crystal precipitation inhibitor represented by the chemical formula (4) is generated. Although it may be at the time of post-baking or at the time of exposure, it is preferable that a crystal precipitation inhibitor is generated at the time of post-baking from the viewpoint of efficiently suppressing the precipitation of the pigment.
このような本発明のカラーフィルタの製造方法としては、例えば、透明基板上に、前記カラーフィルタ用赤色樹脂組成物を用いて赤色樹脂組成物層を形成する工程と、前記赤色樹脂組成物層を、マスクを介して露光する工程と、露光後の前記赤色樹脂組成物層を現像し、加熱することにより、所定パターンの赤色着色層を形成する工程とを含むことを特徴とするフォトリソグラフィー方式によるカラーフィルタの製造方法や、透明基板上の所定領域に、前記カラーフィルタ用赤色樹脂組成物を、インクジェット方式によって選択的に付着させて赤色樹脂組成物層を形成する工程と、前記赤色樹脂組成物層を加熱することにより硬化させて所定パターンの赤色着色層を形成する工程とを含むことを特徴とするインクジェット方式によるカラーフィルタの製造方法を好適に用いることができる。
以下、フォトリソグラフィー方式によるカラーフィルタの製造方法及び、インクジェット方式によるカラーフィルタの製造方法を順に説明する。
As a method for producing such a color filter of the present invention, for example, a step of forming a red resin composition layer on a transparent substrate using the red resin composition for a color filter, and the red resin composition layer And a step of exposing through a mask and a step of developing and heating the red resin composition layer after the exposure to form a red colored layer having a predetermined pattern. A method for producing a color filter, a step of selectively attaching the red resin composition for a color filter to a predetermined region on a transparent substrate by an inkjet method to form a red resin composition layer, and the red resin composition And a step of curing the layer by heating to form a red colored layer having a predetermined pattern. Method for producing a filter can be preferably used.
Hereinafter, a method for manufacturing a color filter by a photolithography method and a method for manufacturing a color filter by an inkjet method will be described in order.
(フォトリソグラフィー方式によるカラーフィルタの製造方法)
フォトリソグラフィー方式によりカラーフィルタを製造する場合、前記本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物は、前記光硬化性バインダ成分を用いた感光性樹脂組成物とする。まず、当該カラーフィルタ用赤色樹脂組成物を、スピンコート法などの塗布手段を用いて後述する透明基板上に塗布して、ウェット塗膜を形成させる。
次いで、ホットプレートやオーブンなどを用いて、該赤色樹脂組成物層を乾燥させたのち、これに、所定のパターンのマスクを介して露光し、露光部分においてアルカリ可溶性樹脂及び多官能性モノマー等を光重合反応させて、赤色樹脂組成物の硬化膜とする。露光に使用される光源としては、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプなどの紫外線、電子線等が挙げられる。露光量は、使用する光源や塗膜の厚みなどによって適宜調整される。
また、露光後に重合反応を促進させるために、加熱処理を行ってもよい。加熱条件は、使用するカラーフィルタ用赤色樹脂組成物中の各成分の配合割合や、塗膜の厚み等によって適宜選択される。
(Color filter manufacturing method by photolithography)
When manufacturing a color filter by a photolithographic method, let the red resin composition for color filters of the said this invention be the photosensitive resin composition using the said photocurable binder component. First, the red resin composition for a color filter is applied on a transparent substrate described later using an application means such as a spin coat method to form a wet coating film.
Next, after drying the red resin composition layer using a hot plate or oven, the layer is exposed to light through a mask having a predetermined pattern. It is made to photopolymerize and it is set as the cured film of a red resin composition. Examples of the light source used for exposure include ultraviolet rays such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp, and an electron beam. The exposure amount is appropriately adjusted depending on the light source used, the thickness of the coating film, and the like.
Moreover, in order to promote a polymerization reaction after exposure, you may heat-process. The heating conditions are appropriately selected depending on the blending ratio of each component in the red resin composition for color filter to be used, the thickness of the coating film, and the like.
次に、露光後の赤色樹脂組成物層に対して現像液を用いて現像処理し、未露光部分を溶解、除去することにより、所望のパターンが形成される。現像液としては、通常、水や水溶性溶媒にアルカリを溶解させた溶液が用いられる。このアルカリ溶液には、界面活性剤などを適量添加してもよい。また、現像方法は一般的な方法を採用することができる。
現像処理後は、通常、現像液の洗浄、カラーフィルタ用赤色樹脂組成物の所定パターンの硬化膜の乾燥が行われる。なお、現像処理後に、塗膜を十分に硬化させるために加熱処理を行うことが好ましい。加熱条件としては特に限定はなく、硬化性バインダ成分に応じて適宜選択される。以上のようにして、所定パターンの赤色着色層が形成される。他の色の着色層も同様にして形成することができる。
Next, the red resin composition layer after exposure is developed using a developer, and unexposed portions are dissolved and removed, thereby forming a desired pattern. As the developer, a solution in which an alkali is dissolved in water or a water-soluble solvent is usually used. An appropriate amount of a surfactant or the like may be added to the alkaline solution. Further, a general method can be adopted as the developing method.
After the development processing, the developer is usually washed and the cured film having a predetermined pattern of the red resin composition for color filter is dried. In addition, it is preferable to heat-process in order to fully harden a coating film after image development processing. There is no limitation in particular as heating conditions, According to a curable binder component, it selects suitably. As described above, a red colored layer having a predetermined pattern is formed. Other colored layers can be formed in the same manner.
(インクジェット方式によるカラーフィルタの製造方法)
インクジェット方式によりカラーフィルタを製造する場合、まず、前記本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を含み、その他必要に応じて各色用の顔料がそれぞれ配合されたカラーフィルタ用樹脂組成物を用意する。そして、透明基板の表面に、遮光部のパターンにより画成された各色の着色層形成領域に、対応する色のカラーフィルタ用樹脂組成物をインクジェット方式によって選択的に付着させてインク層を形成する。なお、本発明で製造される赤色樹脂組成物を用いた場合に、当該インク層が赤色樹脂組成物層に該当する。このインクの吹き付け工程において、本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物は、可溶性の結晶析出抑制剤前駆物質を用いているので、インクジェットヘッドの先端部で粘度増大を起こし難く、良好な吐出性を維持する。インクジェット方式は、各色のカラーフィルタ用樹脂組成物を、複数のヘッドを使って同時に基板上に吹き付けることもできるので、印刷等の方法で各色ごとに着色層を形成する場合と比べて作業効率を向上させることができる。
次に、各色のインク層を乾燥し必要に応じてプレベークした後、適宜加熱乃至露光することにより硬化させる。インク層を適宜加熱乃至露光すると、各色のカラーフィルタ用樹脂組成物中に含まれる硬化性樹脂の架橋要素が架橋反応を起こし、各インク層が硬化して着色層が形成される。以上のようにして所定パターンの赤色着色層が形成される。
(Inkjet color filter manufacturing method)
When producing a color filter by an inkjet method, first, a resin composition for a color filter is prepared which contains the red resin composition for a color filter of the present invention and, if necessary, a pigment for each color. Then, a color filter resin composition of a corresponding color is selectively attached to the colored layer forming region of each color defined by the pattern of the light-shielding portion on the surface of the transparent substrate to form an ink layer. . In addition, when the red resin composition manufactured by this invention is used, the said ink layer corresponds to a red resin composition layer. In this ink spraying process, the red resin composition for a color filter of the present invention uses a soluble crystal precipitation inhibitor precursor, so that it does not easily increase in viscosity at the tip of the inkjet head, and has good ejection properties. maintain. The inkjet method can also spray the resin composition for each color filter on the substrate at the same time using a plurality of heads, so that the working efficiency is higher than when a colored layer is formed for each color by a method such as printing. Can be improved.
Next, the ink layer of each color is dried and prebaked as necessary, and then cured by heating or exposure as appropriate. When the ink layer is appropriately heated or exposed, the crosslinking element of the curable resin contained in the color filter resin composition of each color causes a crosslinking reaction, and each ink layer is cured to form a colored layer. As described above, a red colored layer having a predetermined pattern is formed.
<カラーフィルタ>
本発明の製造方法により得られるカラーフィルタは、少なくとも透明基板と、当該透明基板上に設けられた着色層とを少なくとも備えるカラーフィルタである。
このような本発明のカラーフィルタについて、図を参照しながら説明する。図1は、フォトリソグラフィー方式により製造されたカラーフィルタの一例を示す概略図であり、図2は、インクジェット方式により製造されたカラーフィルタの一例を示す概略図である。図1及び図2によれば、本発明の製造方法により得られるカラーフィルタ10は、透明基板1と、遮光部2と、着色層3とを有している。
<Color filter>
The color filter obtained by the production method of the present invention is a color filter including at least a transparent substrate and a colored layer provided on the transparent substrate.
Such a color filter of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a color filter manufactured by a photolithography method, and FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a color filter manufactured by an ink jet method. According to FIGS. 1 and 2, the
(着色層)
本発明のカラーフィルタの製造方法により得られるカラーフィルタにおける着色層は、前述した本発明のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を用いて硬化させて形成された赤色着色層が含まれていれば、特に限定されないが、通常、後述する透明基板上の遮光部の開口部に形成され、3色以上の着色層を含む着色パターンから構成される。
また、当該着色層の配列としては、特に限定されず、例えば、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、4画素配置型等の一般的な配列とすることができる。また、着色層の幅、面積等は任意に設定することができる。
当該着色層の厚みは、塗布方法、カラーフィルタ用赤色樹脂組成物の固形分濃度や粘度等を調整することにより、適宜制御されるが、通常、1〜5μmの範囲であることが好ましい。
(Colored layer)
If the colored layer in the color filter obtained by the method for producing a color filter of the present invention includes a red colored layer formed by curing using the above-described red resin composition for a color filter of the present invention, in particular, Although it is not limited, it is usually formed of a colored pattern that is formed in an opening of a light shielding part on a transparent substrate, which will be described later, and includes three or more colored layers.
In addition, the arrangement of the colored layers is not particularly limited, and for example, a general arrangement such as a stripe type, a mosaic type, a triangle type, or a four-pixel arrangement type can be used. Moreover, the width | variety, area, etc. of a colored layer can be set arbitrarily.
The thickness of the colored layer is appropriately controlled by adjusting the coating method, the solid content concentration, the viscosity, and the like of the red resin composition for a color filter, but is usually preferably in the range of 1 to 5 μm.
(遮光部)
本発明のカラーフィルタにおける遮光部は、後述する透明基板上にパターン状に形成されるものであって、一般的なカラーフィルタに遮光部として用いられるものと同様とすることができる。
当該遮光部のパターン形状としては、特に限定されず、例えば、ストライプ状、マトリクス状等の形状が挙げられる。この遮光部としては、例えば、黒色顔料をバインダ樹脂中に分散又は溶解させたものや、クロム、酸化クロム等の金属薄膜等が挙げられる。この金属薄膜は、CrOx膜(xは任意の数)及びCr膜が2層積層されたものであってもよく、また、より反射率を低減させたCrOx膜(xは任意の数)、CrNy膜(yは任意の数)及びCr膜が3層積層されたものであってもよい。
当該遮光部が黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散又は溶解させたものである場合、この遮光部の形成方法としては、遮光部をパターニングすることができる方法であればよく、特に限定されず、例えば、遮光部用カラーフィルタ用樹脂組成物を用いたフォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法等を挙げることができる。
(Shading part)
The light shielding part in the color filter of the present invention is formed in a pattern on a transparent substrate described later, and can be the same as that used as a light shielding part in a general color filter.
The pattern shape of the light shielding portion is not particularly limited, and examples thereof include a stripe shape and a matrix shape. Examples of the light-shielding portion include those obtained by dispersing or dissolving a black pigment in a binder resin, and metal thin films such as chromium and chromium oxide. The metal thin film may be a CrO x film (x is an arbitrary number) and a laminate of two Cr films, and a CrO x film (x is an arbitrary number) with a reduced reflectance. , CrN y film (y is an arbitrary number) and three layers of Cr film may be laminated.
When the light-shielding part is a material in which a black colorant is dispersed or dissolved in a binder resin, the light-shielding part can be formed by any method that can pattern the light-shielding part, and is not particularly limited. For example, a photolithography method, a printing method, an ink jet method and the like using a resin composition for a color filter for a light shielding part can be exemplified.
上記の場合であって、遮光部の形成方法として印刷法やインクジェット法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース樹脂、カルボキシメチルセルロース樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂等が挙げられる。 In the above case, when a printing method or an inkjet method is used as a method for forming the light shielding portion, examples of the binder resin include polymethyl methacrylate resin, polyacrylate resin, polycarbonate resin, polyvinyl alcohol resin, polyvinyl pyrrolidone resin, hydroxy Examples thereof include ethyl cellulose resin, carboxymethyl cellulose resin, polyvinyl chloride resin, melamine resin, phenol resin, alkyd resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyester resin, maleic acid resin, polyamide resin and the like.
また、上記の場合であって、遮光部の形成方法としてフォトリソグラフィー法を用いる場合、バインダ樹脂としては、例えば、アクリレート系、メタクリレート系、ポリ桂皮酸ビニル系、もしくは環化ゴム系等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂が用いられる。この場合、黒色着色剤及び感光性樹脂を含有する遮光部用カラーフィルタ用赤色樹脂組成物には、光重合開始剤を添加してもよく、さらには必要に応じて増感剤、塗布性改良剤、現像改良剤、架橋剤、重合禁止剤、可塑剤、難燃剤等を添加してもよい。 In the above case, when a photolithography method is used as a method for forming the light shielding portion, the binder resin may be, for example, an acrylate-based, methacrylate-based, polyvinyl cinnamate-based, or cyclized rubber-based reactive material. A photosensitive resin having a vinyl group is used. In this case, a photopolymerization initiator may be added to the red resin composition for a color filter for a light-shielding part containing a black colorant and a photosensitive resin, and further, a sensitizer and an improved coatability as necessary. An agent, a development improver, a crosslinking agent, a polymerization inhibitor, a plasticizer, a flame retardant, and the like may be added.
一方、遮光部が金属薄膜である場合、この遮光部の形成方法としては、遮光部をパターニングすることができる方法であればよく、特に限定されず、例えば、フォトリソグラフィー法、マスクを用いた蒸着法、印刷法等を挙げることができる。 On the other hand, when the light shielding part is a metal thin film, the method for forming the light shielding part is not particularly limited as long as the light shielding part can be patterned, and for example, photolithography, vapor deposition using a mask. Method, printing method and the like.
遮光部の膜厚としては、金属薄膜の場合は0.2〜0.4μm程度で設定され、黒色着色剤をバインダ樹脂中に分散又は溶解させたものである場合は0.5〜3.0μm程度で設定される。 The thickness of the light shielding part is set to about 0.2 to 0.4 μm in the case of a metal thin film, and 0.5 to 3.0 μm in the case where the black colorant is dispersed or dissolved in the binder resin. Set by degree.
(透明基板)
本発明のカラーフィルタにおける透明基板としては、可視光に対して透明な基材であればよく、特に限定されず、一般的なカラーフィルタに用いられる透明基板を使用することができる。具体的には、石英ガラス、無アルカリガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、あるいは、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が挙げられる。
当該透明基板の厚みは、特に限定されるものではないが、本発明のカラーフィルタの用途に応じて、例えば100μm〜1mm程度のものを使用することができる。
なお、本発明のカラーフィルタは、上記透明基板、遮光部及び着色層以外にも、例えば、オーバーコート層や透明電極層、さらには配向膜や柱状スペーサ等が形成されたものであってもよい。
(Transparent substrate)
The transparent substrate in the color filter of the present invention is not particularly limited as long as it is a base material transparent to visible light, and a transparent substrate used for a general color filter can be used. Specific examples include inflexible transparent rigid materials such as quartz glass, alkali-free glass, and synthetic quartz plates, or transparent flexible materials having flexibility such as transparent resin films and optical resin plates. It is done.
Although the thickness of the said transparent substrate is not specifically limited, According to the use of the color filter of this invention, the thing of about 100 micrometers-1 mm can be used, for example.
The color filter of the present invention may be one in which, for example, an overcoat layer, a transparent electrode layer, an alignment film, a columnar spacer, or the like is formed in addition to the transparent substrate, the light shielding portion, and the colored layer. .
本発明の製造方法により得られるカラーフィルタは、高コントラストで、各種表示装置に好適に用いることができる。中でも、本発明の製造方法により得られるカラーフィルタは、位相差が小さいため、特に液晶表示装置に好適に用いることができる。 The color filter obtained by the production method of the present invention has high contrast and can be suitably used for various display devices. Among them, the color filter obtained by the production method of the present invention has a small phase difference and can be suitably used particularly for a liquid crystal display device.
以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
(比較合成例1:顔料誘導体Aの合成)
98.5%濃硫酸320gに5℃以下を保ちながら、パラホルムアルデヒド1.02gとフタルイミド5.00gを、交互に10分間かけて添加し、5℃以下で1時間攪拌した。次いでPR255(C.I.ピグメントレッド255)8.0gを5℃以下に保ちながら10分間かけて添加し、2〜5℃で6時間攪拌した。反応混合物を氷水 (氷870g、水450g) にあけ、30分間攪拌後、析出物を濾別した。得られたウェットケーキを40〜60℃の温水で洗浄、濾別し、濾液のpHが2以上になるまでこれを繰り返した。最終的に得られたウェットケーキを80℃の真空乾燥機で乾燥し、下記化学式(7)で表される顔料誘導体Aを得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Comparative Synthesis Example 1: Synthesis of Pigment Derivative A)
While maintaining 5 ° C. or less in 320 g of 98.5% concentrated sulfuric acid, 1.02 g of paraformaldehyde and 5.00 g of phthalimide were alternately added over 10 minutes and stirred at 5 ° C. or less for 1 hour. Subsequently, 8.0g of PR255 (CI pigment red 255) was added over 10 minutes, keeping at 5 degrees C or less, and it stirred at 2-5 degrees C for 6 hours. The reaction mixture was poured into ice water (ice 870 g, water 450 g), stirred for 30 minutes, and the precipitate was filtered off. The obtained wet cake was washed with warm water of 40 to 60 ° C. and filtered, and this was repeated until the pH of the filtrate became 2 or more. The finally obtained wet cake was dried with a vacuum dryer at 80 ° C. to obtain pigment derivative A represented by the following chemical formula (7). The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(合成例1:結晶析出抑制剤前駆物質Aの合成)
100mlのテトラヒドロフランに、比較合成例1で得られた顔料誘導体A4.07gを添加し、室温で攪拌した。この懸濁液にジメチルアミノピリジン0.17gと二炭酸ジ−tert−ブチル11.19gを添加し、この溶液を室温で一晩攪拌した。得られたオレンジ褐色溶液の溶剤を留去し、n−ヘキサンを加えて洗浄、濾過した。80℃の真空乾燥機で乾燥し、下記化学式(8)で表される結晶析出抑制剤前駆物質A(黄褐色の結晶)(n=1を含む)を得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Synthesis Example 1: Synthesis of Crystal Precipitation Inhibitor Precursor A)
To 100 ml of tetrahydrofuran, 4.07 g of pigment derivative A obtained in Comparative Synthesis Example 1 was added and stirred at room temperature. To this suspension, 0.17 g of dimethylaminopyridine and 11.19 g of di-tert-butyl dicarbonate were added, and the solution was stirred overnight at room temperature. The solvent of the obtained orange brown solution was distilled off, washed with n-hexane and filtered. It dried with the 80 degreeC vacuum dryer, and obtained the crystal precipitation inhibitor precursor A (yellowish brown crystal | crystallization) (n = 1 included) represented by following Chemical formula (8). The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(合成例2:結晶析出抑制剤前駆物質Bの合成)
100mlのテトラヒドロフランに、比較合成例1で得られた顔料誘導体A4.07gを添加し、この懸濁液にジメチルアミノピリジン0.17gを添加した。テトラヒロドフラン100mlに二炭酸ジ−tert−ブチル1.98gを溶解させ、これを30分間かけてゆっくりと滴下し、室温で一晩攪拌した。得られた蛍光のオレンジ褐色溶液の溶剤を留去し、n−ヘキサンを加えて洗浄、濾過した。80℃の真空乾燥機で乾燥し、下記化学式(9)で表される結晶析出抑制剤前駆物質B(褐色の結晶)(n=1を含む)を得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Synthesis Example 2: Synthesis of Crystal Precipitation Inhibitor Precursor B)
To 100 ml of tetrahydrofuran, 4.07 g of pigment derivative A obtained in Comparative Synthesis Example 1 was added, and 0.17 g of dimethylaminopyridine was added to this suspension. In 100 ml of tetrahydrofuran, 1.98 g of di-tert-butyl dicarbonate was dissolved, and this was slowly added dropwise over 30 minutes and stirred overnight at room temperature. The solvent of the resulting fluorescent orange brown solution was distilled off, washed with n-hexane and filtered. It dried with the 80 degreeC vacuum dryer, and obtained the crystal precipitation inhibitor precursor B (brown crystal | crystallization) (n = 1 included) represented by following Chemical formula (9). The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(合成例3:結晶析出抑制剤前駆物質Cの合成)
合成例1において、二炭酸ジ−tert−ブチルの代わりに二炭酸ジエチル8.85gを用いた以外は、合成例1と同様の操作を行い、下記化学式(10)で表される結晶析出抑制剤前駆物質C(n=1を含む)を得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Synthesis Example 3: Synthesis of Crystal Precipitation Inhibitor Precursor C)
In Synthesis Example 1, the same operation as in Synthesis Example 1 was carried out except that 8.85 g of diethyl dicarbonate was used instead of di-tert-butyl dicarbonate, and a crystal precipitation inhibitor represented by the following chemical formula (10) Precursor C (including n = 1) was obtained. The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(比較合成例2:顔料誘導体Bの合成)
PR255 28.8gを35℃の96%硫酸315gに加えた。40℃以下で3,5−ジメチル−ピラゾール9.6gを加え、次いでパラホルムアルデヒド3.0gを徐々に加えた。40℃で2時間攪拌し、1500mlの氷水へ注入し、1時間攪拌した。沈殿物を濾別し、温水で洗浄を行った。ウェットケーキを80度で真空乾燥し、下記化学式(11)で表される顔料誘導体B(赤色結晶)(n=1を含む)を得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Comparative Synthesis Example 2: Synthesis of pigment derivative B)
28.8 g of PR255 was added to 315 g of 96% sulfuric acid at 35 ° C. 9.6 g of 3,5-dimethyl-pyrazole was added at 40 ° C. or lower, and then 3.0 g of paraformaldehyde was gradually added. The mixture was stirred at 40 ° C. for 2 hours, poured into 1500 ml of ice water, and stirred for 1 hour. The precipitate was filtered off and washed with warm water. The wet cake was vacuum-dried at 80 degrees to obtain pigment derivative B (red crystals) (including n = 1) represented by the following chemical formula (11). The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(合成例4:結晶析出抑制剤前駆物質Dの合成)
合成例1において、顔料誘導体Aの代わりに、比較合成例2で得られた顔料誘導体B 3.60gを用いた以外は、合成例例1と同様の操作を行い、下記化学式(12)で表される結晶析出抑制剤前駆物質D(n=1を含む)を得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Synthesis Example 4: Synthesis of Crystal Precipitation Inhibitor Precursor D)
In Synthesis Example 1, instead of Pigment Derivative A, the same operation as in Synthesis Example 1 was performed except that 3.60 g of Pigment Derivative B obtained in Comparative Synthesis Example 2 was used. As a result, a crystal precipitation inhibitor precursor D (including n = 1) was obtained. The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(比較合成例3:顔料誘導体Cの合成)
モレキュラーシーブで脱水したtert−アミルアルコール370部にナトリウム5.16部を加え、100℃で攪拌し、アルコキシドを合成した。1−(4−シアノフェニル)−2,5−ジメチルピロール15.07部をアルコキシド中へ加え、100℃に加熱したアルコキシド溶液中に3−エトキシカルボニル−2−フェニル−2−ピロリン−5−オン17.7部を徐々に加えた。その後、90℃で3時間攪拌した。室温まで冷却し、メタノール57.0部、水57.0部、酢酸14.5部の混合液中に反応液を加えた。沈殿をろ過し、メタノールで洗浄した。ウェットケーキを80℃で真空乾燥し、下記化学式(13)で表される顔料誘導体C(n=1を含む)を得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Comparative Synthesis Example 3: Synthesis of Pigment Derivative C)
5.16 parts of sodium was added to 370 parts of tert-amyl alcohol dehydrated with molecular sieves and stirred at 100 ° C. to synthesize alkoxide. 15.07 parts of 1- (4-cyanophenyl) -2,5-dimethylpyrrole was added to the alkoxide, and 3-ethoxycarbonyl-2-phenyl-2-pyrrolin-5-one was added to the alkoxide solution heated to 100 ° C. 17.7 parts were gradually added. Then, it stirred at 90 degreeC for 3 hours. After cooling to room temperature, the reaction solution was added to a mixed solution of 57.0 parts of methanol, 57.0 parts of water and 14.5 parts of acetic acid. The precipitate was filtered and washed with methanol. The wet cake was vacuum dried at 80 ° C. to obtain pigment derivative C (including n = 1) represented by the following chemical formula (13). The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(合成例5:結晶析出抑制剤前駆物質Eの合成)
合成例1において、顔料誘導体Aの代わりに比較合成例3で得られた顔料誘導体C 3.47g を用いた以外は、合成例1と同様の操作を行い、下記化学式(14)で表される結晶析出抑制剤前駆物質E(n=1を含む)を得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Synthesis Example 5: Synthesis of Crystal Precipitation Inhibitor Precursor E)
In Synthesis Example 1, the same operation as in Synthesis Example 1 was performed except that 3.47 g of Pigment Derivative C obtained in Comparative Synthesis Example 3 was used instead of Pigment Derivative A, and represented by the following chemical formula (14). A crystal precipitation inhibitor precursor E (including n = 1) was obtained. The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(比較合成例4:顔料誘導体Dの合成)
合成例1において、顔料誘導体Aの代わりにC.I.ピグメントレッド255 2.62gを用いた以外は、合成例1と同様の操作を行い、下記化学式(15)で表される顔料誘導体Dを得た。TOF−MSにより、目的物の分子量を確認した。
(Comparative Synthesis Example 4: Synthesis of Pigment Derivative D)
In Synthesis Example 1, C.I. I. Except having used 2.62g of pigment red 255, it carried out similarly to the synthesis example 1, and obtained the pigment derivative D represented by following Chemical formula (15). The molecular weight of the target product was confirmed by TOF-MS.
(製造例1:分散剤・バインダ樹脂溶液の調製)
225mLマヨネーズ瓶中に、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)66.9質量部、顔料分散剤(商品名:BYK−LPN6919、ビックケミー社製)(アミン価135mgKOH/g、固形分60質量%)4.83質量部、上記バインダ樹脂A 14.7質量部をそれぞれ溶解させた。混合溶液にフェニルホスホン酸(商品名:PPA、日産化学社製)0.3質量部(ブロック共重合体の3級アミノ基に対して0.3モル当量)を加え、室温で30分攪拌することで分散剤・バインダ樹脂溶液を調製した。
なお、上記顔料分散剤(商品名:BYK−LPN6919、ビックケミー社製)は、上記一般式(I)で表される繰り返し単位(1)と、上記一般式(II)で表される繰り返し単位(2)とを有するブロック共重合体である。更に、製造例1において、当該ブロック共重合体(BYK−LPN6919)のアミノ基は、PPAのホスホン酸基との酸・塩基反応により塩形成されている。
(Production Example 1: Preparation of dispersant / binder resin solution)
3. In a 225 mL mayonnaise bottle, 66.9 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), pigment dispersant (trade name: BYK-LPN6919, manufactured by Big Chemie) (amine value 135 mgKOH / g, solid content 60% by mass) 83 parts by mass and 14.7 parts by mass of the binder resin A were dissolved. To the mixed solution, 0.3 part by mass of phenylphosphonic acid (trade name: PPA, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) (0.3 molar equivalent with respect to the tertiary amino group of the block copolymer) is added and stirred at room temperature for 30 minutes. Thus, a dispersant / binder resin solution was prepared.
The pigment dispersant (trade name: BYK-LPN6919, manufactured by Big Chemie) is composed of a repeating unit (1) represented by the above general formula (I) and a repeating unit represented by the above general formula (II) ( 2). Furthermore, in Production Example 1, the amino group of the block copolymer (BYK-LPN6919) is salt-formed by an acid / base reaction with the phosphonic acid group of PPA.
(実施例1)
(1)顔料分散液の調製
製造例1で調製した分散剤・バインダ樹脂溶液84質量部にC.I.ピグメントレッド254(平均一次粒径30nm)15.36質量部、合成例1で得られた結晶析出抑制剤前駆物質A0.64質量部を混合し、ペイントシェーカー(浅田鉄工社製)にて2mmジルコニアビーズで1時間、さらに0.1mmジルコニアビーズで24時間分散し、実施例1の顔料分散液を得た。
Example 1
(1) Preparation of pigment dispersion liquid To 84 parts by mass of the dispersant / binder resin solution prepared in Production Example 1, C.I. I. Pigment Red 254 (average primary particle size 30 nm) 15.36 parts by mass and 0.64 parts by mass of the crystal precipitation inhibitor precursor A obtained in Synthesis Example 1 were mixed, and 2 mm zirconia was applied using a paint shaker (manufactured by Asada Tekko). The pigment dispersion liquid of Example 1 was obtained by dispersing with beads for 1 hour and further with 0.1 mm zirconia beads for 24 hours.
(2)カラーフィルタ用赤色樹脂組成物の調製
上記で得られた顔料分散液A59.6質量部とアルカリ可溶性樹脂(上記バインダー樹脂A、固形分44質量%)2.49質量部、3〜4官能アクリレートモノマー(商品名:アロニックスM305、東亞合成(株)製)1.87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−モリフォリノプロパン−1−オン(商品名:イルガキュア907、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製))0.26質量部、光重合開始剤(2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−1−ブタノン(商品名イルガキュア369、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製))0.58質量部、光増感剤:2,4ジエチルチオキサントン(商品名:カヤキュアーDETX−S、日本化薬(株)製)0.20質量部、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(PGMEA)35.0質量部から成るバインダ組成物40.4質量部とを混合し、加圧濾過を行って、実施例1のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を得た。
(2) Preparation of red resin composition for color filter 59.6 parts by mass of pigment dispersion A obtained above and alkali-soluble resin (binder resin A, solid content 44% by mass) 2.49 parts by mass, 3-4 1.87 parts by mass of functional acrylate monomer (trade name: Aronix M305, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), photopolymerization initiator: 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1 -On (trade name: Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 0.26 parts by mass, photopolymerization initiator (2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl)- 1-butanone (trade name Irgacure 369, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 0.58 parts by mass, photosensitizer: 2,4 diethylthioxanthone (product) Name: Kayacure DETX-S, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.20 parts by mass, solvent: 40.4 parts by mass of a binder composition consisting of 35.0 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) Then, pressure filtration was performed to obtain a red resin composition for a color filter of Example 1.
(実施例2〜5、比較例1〜5)
実施例1において、合成例1で得られた結晶析出抑制剤前駆物質Aの代わりに、合成例2〜5で得られた結晶析出抑制剤B〜E及び比較合成例1〜4で得られた顔料誘導体A〜Dをそれぞれ用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い、実施例2〜5及び比較例1〜4のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を得た。また実施例1において、合成例1で得られた結晶析出抑制剤前駆物質Aを用いなかったこと以外は、実施例1と同様の操作を行い比較例5のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を得た。
(Examples 2-5, Comparative Examples 1-5)
In Example 1, instead of the crystal precipitation inhibitor precursor A obtained in Synthesis Example 1, the crystal precipitation inhibitors B to E obtained in Synthesis Examples 2 to 5 and Comparative Synthesis Examples 1 to 4 were obtained. The same operations as in Example 1 were performed except that pigment derivatives A to D were used, respectively, to obtain red resin compositions for color filters of Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 4. Moreover, in Example 1, except having not used the crystal precipitation inhibitor precursor A obtained in Synthesis Example 1, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a red resin composition for a color filter of Comparative Example 5. It was.
[分散性・保存安定性評価]
実施例1〜5及び比較例1〜5で得られた顔料分散液について、それぞれ、分散直後及び40℃で1週間静置後のせん断速度60rpmにおけるせん断粘度を測定した。粘度測定には、日本シイベルヘグナー(株)社製「MCR301」を用いた。
結果を表1に示す。
[Dispersibility / storage stability evaluation]
For the pigment dispersions obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5, the shear viscosity at a shear rate of 60 rpm was measured immediately after dispersion and after standing at 40 ° C. for 1 week, respectively. For the viscosity measurement, “MCR301” manufactured by Nippon Siebel Hegner Co., Ltd. was used.
The results are shown in Table 1.
[輝度及びコントラストの評価]
実施例1〜5及び比較例1〜5のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を、それぞれ、厚み0.7mmのガラス基板(NHテクノグラス(株)製、「NA35」)上に、スピンコーターを用いて塗布した。その後、80℃のホットプレート上で3分間加熱乾燥を行った。超高圧水銀灯を用いて60mJ/cm2の紫外線を照射することによって硬化膜(赤色着色層)を得た。乾燥硬化後の膜厚は目標色度x=0.653になるように調整した。赤色着色層が形成されたガラス板を230℃のクリーンオーブンで30分間ポストベークし赤色着色基板を得た。当該基板のポストベーク前及びポストベーク後のコントラスト、色度(x、y)及び輝度(Y)を測定した。コントラストは壺坂電気(株)社製「コントラスト測定装置CT−1B」を用い、色度及び輝度はオリンパス(株)社製「顕微分光測定装置OSP−SP200」を用いて測定した。
コントラスト保持率は、上記ポストベーク前のコントラストとポストベーク後のコントラストから下記式により算出した。結果を表2に示す。
[Evaluation of brightness and contrast]
Each of the red resin compositions for color filters of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 was used on a glass substrate having a thickness of 0.7 mm (“NA35” manufactured by NH Techno Glass Co., Ltd.) using a spin coater. And applied. Then, it heat-dried for 3 minutes on an 80 degreeC hotplate. A cured film (red colored layer) was obtained by irradiating ultraviolet rays of 60 mJ / cm 2 using an ultrahigh pressure mercury lamp. The film thickness after drying and curing was adjusted so that the target chromaticity x = 0.653. The glass plate on which the red colored layer was formed was post-baked for 30 minutes in a 230 ° C. clean oven to obtain a red colored substrate. The contrast, chromaticity (x, y) and luminance (Y) of the substrate before and after post-baking were measured. Contrast was measured using “Contrast measuring device CT-1B” manufactured by Aisaka Electric Co., Ltd., and chromaticity and luminance were measured using “Microspectral light measuring device OSP-SP200” manufactured by Olympus Corporation.
The contrast retention was calculated by the following formula from the contrast before post-baking and the contrast after post-baking. The results are shown in Table 2.
着色層の位相差は、以下の式で計算される厚み方向のリタデーション(Rth)を指標とした。
リタデーション(Rth)は、位相差層測定装置(AXOMETRICS社製AxoscanTM Mueller Matrix Polarimeter)を用い、赤色着色層の測定波長は620nmで測定した。結果を表1に示す。
Rth=((Nx+Ny)/2−Nz)d
Nx:面内遅相軸方向の屈折率
Ny:面内進相軸方向の屈折率
Nz:厚み方向の屈折率
d:膜厚(nm)
The retardation of the colored layer was determined using the retardation in the thickness direction (Rth) calculated by the following formula as an index.
Retardation (Rth) was measured using a retardation layer measuring device (Axoscan ™ Mueller Matrix Polarimeter manufactured by AXOMETRICS) at a measurement wavelength of 620 nm. The results are shown in Table 1.
Rth = ((Nx + Ny) / 2−Nz) d
Nx: Refractive index in the in-plane slow axis direction Ny: Refractive index in the in-plane fast axis direction Nz: Refractive index in the thickness direction d: Film thickness (nm)
[耐熱性の評価]
実施例1〜5及び比較例1〜5のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を、それぞれ、厚み0.7mmのガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布した。その後、80℃のホットプレート上で3分間加熱乾燥を行った。この着色層にフォトマスクを介し、超高圧水銀灯を用いて30mJ/cm2の紫外線を照射した。その後、上記着色層が形成されたガラス板を、アルカリ現像液として0.05質量%水酸化カリウム水溶液を用いてシャワー現像し、パターンの形成された赤色着色基板を得た。
パターンの形成された赤色着色基板を230℃のクリーンオーブンで30分間ポストベークし、さらに、260℃のクリーンオーブンで30分間ポストベークし、パターン塗膜上に顔料凝集体の析出の有無を確認した。結果を表1に示す。
(耐熱性評価基準)
◎:析出しなかった。
○:わずかに析出した。
△:析出した。
×:かなり析出した。
[Evaluation of heat resistance]
The red resin compositions for color filters of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 were each applied on a glass substrate having a thickness of 0.7 mm using a spin coater. Then, it heat-dried for 3 minutes on an 80 degreeC hotplate. This colored layer was irradiated with ultraviolet rays of 30 mJ / cm 2 through a photomask using an ultrahigh pressure mercury lamp. Thereafter, the glass plate on which the colored layer was formed was shower-developed using a 0.05% by mass aqueous potassium hydroxide solution as an alkaline developer to obtain a red colored substrate having a pattern formed thereon.
The red colored substrate on which the pattern was formed was post-baked for 30 minutes in a clean oven at 230 ° C., and further post-baked for 30 minutes in a clean oven at 260 ° C., and the presence or absence of precipitation of pigment aggregates was confirmed on the pattern coating film. . The results are shown in Table 1.
(Heat resistance evaluation criteria)
(Double-circle): It did not precipitate.
○: Slightly precipitated.
Δ: Precipitated.
X: It considerably precipitated.
[結果のまとめ]
結晶析出抑制剤前駆物質及び結晶析出抑制剤を含有していない比較例5のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を用いて形成された赤色着色層は、位相差が小さいものの、加熱工程時に顔料凝集体がかなり析出し、コントラスト保持率が低く、コントラストが低かった。
加熱することにより顔料を生じる顔料誘導体Dを含有する比較例4の赤色着色層は、結晶析出抑制剤を含有していないため、比較例5と同様に、顔料凝集体が析出し、コントラスト保持率が低く、コントラストが低かった。
結晶析出抑制剤である顔料誘導体Aを含有する比較例1のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物から形成された赤色着色層は、比較例4及び5と比較して、耐熱性が改善されるものの、位相差が大きくなった。
加熱することにより顔料誘導体Aを生じる結晶析出抑制剤前駆物質を含有する実施例1〜3のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物から形成された赤色着色層は、予め顔料誘導体Aを含有する比較例1の赤色着色層と比較して、耐熱性が更に向上し、コントラスト保持率が高く、コントラストが向上し、且つ、位相差が増大し難いことが明らかにされた。
別の結晶析出抑制剤である、顔料誘導体Bを含有する比較例2と、加熱することにより顔料誘導体Bを生じる結晶析出抑制剤前駆物質Dを含有する実施例4とを比較した場合や、更に別の結晶析出抑制剤である、顔料誘導体Cを含有する比較例3と、加熱することにより顔料誘導体Cを生じる結晶析出抑制剤前駆物質Eを含有する実施例5とを比較した場合にも、結晶析出抑制剤前駆物質を用いたほうが、結晶析出抑制剤そのものを用いた場合よりもコントラスト保持率が高く、コントラストが向上し、位相差が増大し難いことが明らかにされた。
以上の結果から、本発明に係る結晶析出抑制剤前駆物質を用いることにより、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程時に着色層表面の顔料凝集体の析出を抑制することができ、カラーフィルタの高コントラスト化が達成可能で、且つ、着色層の位相差の上昇を抑制できることが明らかにされた。
[Summary of results]
The red colored layer formed using the red resin composition for a color filter of Comparative Example 5 which does not contain a crystal precipitation inhibitor precursor and a crystal precipitation inhibitor has a small phase difference, but a pigment aggregate during the heating process. Precipitated considerably, the contrast retention was low, and the contrast was low.
Since the red colored layer of Comparative Example 4 containing Pigment Derivative D that produces a pigment by heating does not contain a crystal precipitation inhibitor, like in Comparative Example 5, a pigment aggregate precipitates, and the contrast retention rate Was low and the contrast was low.
Although the red colored layer formed from the red resin composition for a color filter of Comparative Example 1 containing the pigment derivative A which is a crystal precipitation inhibitor is improved in heat resistance as compared with Comparative Examples 4 and 5, The phase difference has increased.
The red colored layer formed from the red resin composition for color filter of Examples 1 to 3 containing the crystal precipitation inhibitor precursor that produces the pigment derivative A by heating is Comparative Example 1 containing the pigment derivative A in advance. It was revealed that the heat resistance was further improved, the contrast retention was high, the contrast was improved, and the phase difference was difficult to increase as compared with the red colored layer.
When comparing Comparative Example 2 containing pigment derivative B, which is another crystal precipitation inhibitor, and Example 4 containing crystal precipitation inhibitor precursor D that produces pigment derivative B by heating, When comparing Comparative Example 3 containing pigment derivative C, which is another crystal precipitation inhibitor, and Example 5 containing crystal precipitation inhibitor precursor E that produces pigment derivative C by heating, It has been clarified that the use of the crystal precipitation inhibitor precursor has a higher contrast retention rate, the contrast is improved, and the phase difference is less likely to increase than when the crystal precipitation inhibitor itself is used.
From the above results, by using the crystal precipitation inhibitor precursor according to the present invention, it is possible to suppress the precipitation of pigment aggregates on the surface of the colored layer during the high-temperature heating process in the color filter manufacturing process, and the high contrast of the color filter. It has been clarified that the increase in the retardation of the colored layer can be suppressed.
1 透明基板
2 遮光部
3 着色層
10 カラーフィルタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
透明基板上に、請求項5又は6に記載のカラーフィルタ用赤色樹脂組成物を用いて赤色樹脂組成物層を形成する工程と、
前記赤色樹脂組成物層を、前記化学式(1)で表される結晶析出抑制剤前駆物質におけるB1及び/又はB2を脱離して、下記化学式(4)で表される結晶析出抑制剤とし、赤色着色層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。
Forming a red resin composition layer on the transparent substrate using the red resin composition for a color filter according to claim 5;
The red resin composition layer is used as a crystal precipitation inhibitor represented by the following chemical formula (4) by desorbing B 1 and / or B 2 in the crystal precipitation inhibitor precursor represented by the chemical formula (1). And a step of forming a red colored layer.
前記赤色樹脂組成物層を、マスクを介して露光する工程と、
露光後の前記赤色樹脂組成物層を現像し、加熱することにより、所定パターンの赤色着色層を形成する工程とを含むことを特徴とする、請求項7に記載のカラーフィルタの製造方法。 Forming a red resin composition layer on the transparent substrate using the red resin composition for a color filter according to claim 5;
Exposing the red resin composition layer through a mask;
The method for producing a color filter according to claim 7, further comprising: developing and heating the red resin composition layer after the exposure to form a red colored layer having a predetermined pattern.
前記赤色樹脂組成物層を加熱することにより硬化させて所定パターンの赤色着色層を形成する工程とを含むことを特徴とする、請求項7に記載のカラーフィルタの製造方法。 A step of selectively attaching the red resin composition for a color filter according to claim 5 or 6 to a predetermined region on a transparent substrate by an inkjet method to form a red resin composition layer;
The method for producing a color filter according to claim 7, further comprising a step of curing the red resin composition layer by heating to form a red colored layer having a predetermined pattern.
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