JP2013076006A - Coloring composition, color filter, and display element - Google Patents

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JP2013076006A JP2011217218A JP2011217218A JP2013076006A JP 2013076006 A JP2013076006 A JP 2013076006A JP 2011217218 A JP2011217218 A JP 2011217218A JP 2011217218 A JP2011217218 A JP 2011217218A JP 2013076006 A JP2013076006 A JP 2013076006A
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Eiji Yoneda
英司 米田
Satoshi Ehata
敏 江幡
Eitetsu Yoshizawa
英徹 吉澤
Murasaki Yamaguchi
紫 山口
Junji Ito
淳史 伊藤
Yasunori Kawabe
泰典 川部
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coloring composition that excels in voltage holding ratio, and has high contrast.SOLUTION: The coloring composition includes the following components (A), (B), and (C): (A) a colorant including a dye in which the dissolving amount to cyclohexanone is exceeding 1 wt.% and less than 20 wt.%; (B) a binder resin; and (C) a crosslinking agent. The dye is not especially limited when the dissolving amount to cyclohexanone is exceeding 1 wt.% and less than 20 wt.%, however, the solubility to cyclohexanone is desirably exceeding 1 wt.% and at most 15 wt.%, and is especially desirably at least 3 wt.% and at most 8 wt.%. Moreover, the dye is desirably a xanthene based dye.

Description

本発明は、着色組成物、カラーフィルタ及び表示素子に関わり、より詳しくは、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示素子、固体撮像素子、有機EL表示素子、電子ペーパー等に用いられるカラーフィルタに有用な着色層の形成に用いられる着色組成物、当該着色組成物を用いて形成された着色層を備えるカラーフィルタ、並びに当該カラーフィルタを具備する表示素子に関する。   The present invention relates to a colored composition, a color filter, and a display element. More specifically, the present invention is useful for a color filter used for a transmissive or reflective color liquid crystal display element, a solid-state imaging element, an organic EL display element, electronic paper, and the like. The present invention relates to a colored composition used for forming a colored layer, a color filter including a colored layer formed using the colored composition, and a display element including the color filter.

着色感放射線性組成物を用いたカラーフィルタの製造に当たっては、基板上に、顔料分散型の着色感放射線性組成物を塗布して乾燥したのち、乾燥塗膜を所望のパターン形状に放射線を照射(以下、「露光」という。)し、現像することにより、各色の画素を得る方法(特許文献1〜2)が知られている。また、カーボンブラックを分散させた光重合性組成物を利用してブラックマトリックスを形成する方法(特許文献3)も知られている。さらに、顔料分散型の着色樹脂組成物を用いてインクジェット方式により各色の画素を得る方法(特許文献4)も知られている。   In manufacturing a color filter using a colored radiation-sensitive composition, a pigment-dispersed colored radiation-sensitive composition is applied on a substrate and dried, and then the dried coating film is irradiated with radiation in a desired pattern shape. (Hereinafter, referred to as “exposure”) and a method of obtaining pixels of each color by development (Patent Documents 1 and 2) are known. A method of forming a black matrix using a photopolymerizable composition in which carbon black is dispersed (Patent Document 3) is also known. Furthermore, a method of obtaining pixels of each color by an ink jet method using a pigment-dispersed colored resin composition is also known (Patent Document 4).

近年では、液晶表示素子の高コントラスト化や固体撮像素子の高精細化が強く求められており、これらを実現するために、着色剤として染料の適用が検討されている。例えば、特許文献5では、特定のキサンテン系染料の使用が提案されている。   In recent years, there has been a strong demand for higher contrast of liquid crystal display elements and higher definition of solid-state imaging elements, and in order to realize these, application of dyes as colorants is being studied. For example, Patent Document 5 proposes the use of a specific xanthene dye.

特開平2−144502号公報JP-A-2-144502 特開平3−53201号公報JP-A-3-53201 特開平6−35188号公報JP-A-6-35188 特開2000−310706号公報JP 2000-310706 A 特開2010−254964号公報JP 2010-254964 A

しかしながら、特許文献5で提案されている染料を用いると、画素のコントラストが低くなるという問題がある。一方、染料を用いると、カラーフィルタの電圧保持率が悪化するという問題が多々ある。そのため、良好な電圧保持率と高いコントラストを両立できるカラーフィルタの作製に好適な着色組成物の開発が強く求められている。
したがって、本発明の課題は、着色剤として染料を用いた場合に、良好な電圧保持率と高いコントラストが両立できる着色層を形成することのできる着色組成物を提供することにある。また、本発明の課題は、上記着色組成物から形成された着色層を備えてなるカラーフィルタ、及び当該カラーフィルタを具備する表示素子を提供することにある。
However, when the dye proposed in Patent Document 5 is used, there is a problem that the contrast of the pixel is lowered. On the other hand, when a dye is used, there are many problems that the voltage holding ratio of the color filter is deteriorated. Therefore, there is a strong demand for the development of a coloring composition suitable for producing a color filter that can achieve both a good voltage holding ratio and a high contrast.
Therefore, the subject of this invention is providing the coloring composition which can form the colored layer which can make favorable voltage holding ratio and high contrast compatible, when dye is used as a coloring agent. Moreover, the subject of this invention is providing the display element which comprises the color filter provided with the colored layer formed from the said coloring composition, and the said color filter.

かかる実情に鑑み、本発明者らは鋭意研究を行ったところ、特定の溶解度を有する染料を着色剤として用いることにより、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   In view of this situation, the present inventors have conducted intensive research and found that the above problems can be solved by using a dye having a specific solubility as a colorant, and the present invention has been completed. .

即ち、本発明は、次の成分(A)、(B)及び(C);
(A)シクロヘキサノンに対する溶解量が1重量%を超えて20重量%未満である染料(以下、「染料(a1)」という。)を含む着色剤、
(B)バインダー樹脂、及び
(C)架橋剤
を含有することを特徴とする着色組成物を提供するものである。
That is, the present invention comprises the following components (A), (B) and (C);
(A) a colorant containing a dye (hereinafter referred to as “dye (a1)”) having a solubility in cyclohexanone of more than 1% by weight and less than 20% by weight;
The present invention provides a coloring composition comprising (B) a binder resin and (C) a crosslinking agent.

また、本発明は、該着色組成物を用いて形成された着色層を備えてなるカラーフィルタ、及び該カラーフィルタを具備する表示素子を提供するものである。ここで、「着色層」とは、カラーフィルタに用いられる各色画素、ブラックマトリックス、ブラックスペーサー等を意味する。   The present invention also provides a color filter comprising a colored layer formed using the colored composition, and a display element comprising the color filter. Here, the “colored layer” means each color pixel, black matrix, black spacer, etc. used in the color filter.

本発明の着色組成物を用いれば、電圧保持率に優れ、コントラストの高い着色層を形成することができる。
しがたって、本発明の着色組成物は、表示素子用カラーフィルタ、固体撮像素子の色分解用カラーフィルタ、有機EL表示素子用カラーフィルタ、電子ペーパー用カラーフィルタを始めとする各種のカラーフィルタの作製に極めて好適に使用することができる。
If the colored composition of the present invention is used, a colored layer having excellent voltage holding ratio and high contrast can be formed.
Therefore, the coloring composition of the present invention is used for various color filters including color filters for display elements, color filters for color separation of solid-state imaging elements, color filters for organic EL display elements, and color filters for electronic paper. It can be used very suitably for production.

以下、本発明について詳細に説明する。
着色組成物
以下、本発明の着色組成物の構成成分について説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Coloring composition will be described components of the colored composition of the present invention.

−(A)着色剤−
本発明の着色組成物は、(A)着色剤として染料(a1)を含有する。
-(A) Colorant-
The colored composition of the present invention contains a dye (a1) as a colorant (A).

上記染料(a1)としては、シクロヘキサノンに対する溶解量が1重量%を超えて20重量%未満である限り特に限定されるものではないが、本発明においては、シクロヘキサノンに対する溶解量が好ましくは1重量%を超えて15重量%以下、特に好ましくは5重量%以上10重量%以下である。   The dye (a1) is not particularly limited as long as the amount dissolved in cyclohexanone is more than 1% by weight and less than 20% by weight. In the present invention, the amount dissolved in cyclohexanone is preferably 1% by weight. Is more than 15 wt% and particularly preferably 5 wt% to 10 wt%.

本発明において染料(a1)は、例えば、キサンテン系染料、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、メチン系染料、トリアリールメタン系染料等の中から、上記溶解度にある染料を適宜に選択して使用することができる。中でも、イオン性染料、特にキサンテン系染料が好ましく、その具体例としては、下記式(1)で表される化合物を挙げることができる。   In the present invention, the dye (a1) is, for example, the above-mentioned among xanthene dyes, azo dyes, anthraquinone dyes, phthalocyanine dyes, quinoline dyes, nitro dyes, methine dyes, triarylmethane dyes, and the like. A dye having solubility can be appropriately selected and used. Of these, ionic dyes, particularly xanthene dyes, are preferred, and specific examples thereof include compounds represented by the following formula (1).

Figure 2013076006
Figure 2013076006

本発明において、シクロヘキサノンに対する染料(a1)の溶解量は、後掲の実施例に記載の方法により測定される。また、染料(a1)は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。   In the present invention, the amount of the dye (a1) dissolved in cyclohexanone is measured by the method described in Examples below. Moreover, dye (a1) can be used individually or in mixture of 2 or more types.

本発明の着色組成物は、着色剤として、染料(a1)と共に、更に他の着色剤(以下、「着色剤(a2)」という。)を含有することができる。着色剤(a2)としては、特に限定されるものではなく、用途に応じて色彩や材質を適宜選択することができる。   The coloring composition of the present invention may further contain another coloring agent (hereinafter referred to as “coloring agent (a2)”) as a coloring agent together with the dye (a1). The colorant (a2) is not particularly limited, and colors and materials can be appropriately selected depending on the application.

着色剤(a2)としては、顔料、染料(a1)以外の染料及び天然色素の何れをも使用することができるが、輝度及び色純度の高い画素を得るという意味においては、有機顔料、有機染料が好ましく、特に有機顔料が好ましい。有機顔料としては、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行)においてピグメントに分類されている化合物、即ち下記のようなカラーインデックス(C.I.)名が付されているものを挙げることができる。   As the colorant (a2), any of pigments, dyes other than the dye (a1), and natural pigments can be used. In terms of obtaining pixels with high luminance and color purity, organic pigments and organic dyes are used. And organic pigments are particularly preferable. As organic pigments, compounds classified as pigments in the color index (CI; issued by The Society of Dyers and Colorists), that is, the following color index (CI) names are given. Things can be mentioned.

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61、C.I.ピグメントイエロー61:1、C.I.ピグメントイエロー62、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100、C.I.ピグメントイエロー104、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133、C.I.ピグメントイエロー138、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー150、C.I.ピグメントイエロー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166、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー169、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー183、C.I.ピグメントイエロー191、C.I.ピグメントイエロー191:1、C.I.ピグメントイエロー206、C.I.ピグメントイエロー209、C.I.ピグメントイエロー209:1、C.I.ピグメントイエロー211、C.I.ピグメントイエロー212; C. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, 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 61, C.I. I. Pigment yellow 61: 1, C.I. I. Pigment yellow 62, C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 100, C.I. I. Pigment yellow 104, C.I. I. Pigment yellow 109, C.I. I. Pigment yellow 110, C.I. I. Pigment yellow 133, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 153, C.I. I. Pigment yellow 154, C.I. I. Pigment yellow 155, C.I. I. Pigment yellow 166, C.I. I. Pigment yellow 168, C.I. I. Pigment yellow 169, C.I. I. Pigment yellow 180, C.I. I. Pigment yellow 183, C.I. I. Pigment yellow 191, C.I. I. Pigment yellow 191: 1, C.I. I. Pigment yellow 206, C.I. I. Pigment yellow 209, C.I. I. Pigment yellow 209: 1, C.I. I. Pigment yellow 211, C.I. I. Pigment yellow 212;

C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ68、C.I.ピグメントオレンジ70、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ72、C.I.ピグメントオレンジ73、C.I.ピグメントオレンジ74; C. I. Pigment orange 5, C.I. I. Pigment orange 13, C.I. I. Pigment orange 14, C.I. I. Pigment orange 24, C.I. I. Pigment orange 34, C.I. I. Pigment orange 36, C.I. I. Pigment orange 38, C.I. I. Pigment orange 40, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment orange 46, C.I. I. Pigment orange 49, C.I. I. Pigment orange 61, C.I. I. Pigment orange 64, C.I. I. Pigment orange 68, C.I. I. Pigment orange 70, C.I. I. Pigment orange 71, C.I. I. Pigment orange 72, C.I. I. Pigment orange 73, C.I. I. Pigment orange 74;

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5、C.I.ピグメントレッド17、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41、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48:5、C.I.ピグメントレッド49、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49:3、C.I.ピグメントレッド52:1、C.I.ピグメントレッド52:2、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド54、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド58、C.I.ピグメントレッド58:1、C.I.ピグメントレッド58:2、C.I.ピグメントレッド58:3、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、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63:3、C.I.ピグメントレッド64:1、C.I.ピグメントレッド68、C.I.ピグメントレッド81、C.I.ピグメントレッド81:1、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149、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200、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209、C.I.ピグメントレッド214、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド224、C.I.ピグメントレッド237、C.I.ピグメントレッド239、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247、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262、C.I.ピグメントレッド264、C.I.ピグメントレッド272; C. I. Pigment red 1, C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 17, C.I. I. Pigment red 31, C.I. I. Pigment red 32, C.I. I. Pigment red 41, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 48: 2, C.I. I. Pigment red 48: 3, C.I. I. Pigment red 48: 4, C.I. I. Pigment red 48: 5, C.I. I. Pigment red 49, C.I. I. Pigment red 49: 1, C.I. I. Pigment red 49: 2, C.I. I. Pigment red 49: 3, C.I. I. Pigment red 52: 1, C.I. I. Pigment red 52: 2, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 54, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 58, C.I. I. Pigment red 58: 1, C.I. I. Pigment red 58: 2, C.I. I. Pigment red 58: 3, C.I. I. Pigment red 58: 4, C.I. I. Pigment red 60: 1, C.I. I. Pigment red 63, C.I. I. Pigment red 63: 1, C.I. I. Pigment red 63: 2, C.I. I. Pigment red 63: 3, C.I. I. Pigment red 64: 1, C.I. I. Pigment red 68, C.I. I. Pigment red 81, C.I. I. Pigment red 81: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 168, C.I. I. Pigment red 170, C.I. I. Pigment red 171, C.I. I. Pigment red 175, C.I. I. Pigment red 176, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. Pigment red 179, C.I. I. Pigment red 180, C.I. I. Pigment red 185, C.I. I. Pigment red 187, C.I. I. Pigment red 200, C.I. I. Pigment red 202, C.I. I. Pigment red 206, C.I. I. Pigment red 207, C.I. I. Pigment red 209, C.I. I. Pigment red 214, C.I. I. Pigment red 220, C.I. I. Pigment red 221, C.I. I. Pigment red 224, C.I. I. Pigment red 237, C.I. I. Pigment red 239, C.I. I. Pigment red 242, C.I. I. Pigment red 243, C.I. I. Pigment red 247, C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment red 255, C.I. I. Pigment red 262, C.I. I. Pigment red 264, C.I. I. Pigment red 272;

C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット2、C.I.ピグメントバイオレット3、C.I.ピグメントバイオレット3:1、C.I.ピグメントバイオレット3:3、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23、C.I.ピグメントバイオレット27、C.I.ピグメントバイオレット29、C.I.ピグメントバイオレット32、C.I.ピグメントバイオレット36、C.I.ピグメントバイオレット38、C.I.ピグメントバイオレット39;
C.I.ピグメントブルー1、C.I.ピグメントブルー2、C.I.ピグメントブルー3、C.I.ピグメントブルー9、C.I.ピグメントブルー10、C.I.ピグメントブルー14、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー17:1、C.I.ピグメントブルー24、C.I.ピグメントブルー24:1、C.I.ピグメントブルー56、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー61、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー80;
C.I.ピグメントグリーン1、C.I.ピグメントグリーン4、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン58;
C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25;
C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7。
C. I. Pigment violet 1, C.I. I. Pigment violet 2, C.I. I. Pigment violet 3, C.I. I. Pigment violet 3: 1, C.I. I. Pigment violet 3: 3, C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Pigment violet 23, C.I. I. Pigment violet 27, C.I. I. Pigment violet 29, C.I. I. Pigment violet 32, C.I. I. Pigment violet 36, C.I. I. Pigment violet 38, C.I. I. Pigment violet 39;
C. I. Pigment blue 1, C.I. I. Pigment blue 2, C.I. I. Pigment blue 3, C.I. I. Pigment blue 9, C.I. I. Pigment blue 10, C.I. I. Pigment blue 14, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 15: 6, C.I. I. Pigment blue 17: 1, C.I. I. Pigment blue 24, C.I. I. Pigment blue 24: 1, C.I. I. Pigment blue 56, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment blue 61, C.I. I. Pigment blue 62, C.I. I. Pigment blue 80;
C. I. Pigment green 1, C.I. I. Pigment green 4, C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. Pigment green 58;
C. I. Pigment brown 23, C.I. I. Pigment brown 25;
C. I. Pigment black 1, C.I. I. Pigment Black 7.

本発明において着色剤(a2)として顔料を使用する場合、顔料を、再結晶法、再沈殿法、溶剤洗浄法、昇華法、真空加熱法又はこれらの組み合わせにより精製して使用することもできる。また、顔料は、所望により、その粒子表面を樹脂で改質して使用してもよい。顔料の粒子表面を改質する樹脂としては、例えば、特開2001−108817号公報に記載のビヒクル樹脂、又は市販の各種の顔料分散用の樹脂が挙げられる。カーボンブラック表面の樹脂被覆方法としては、例えば、特開平9−71733号公報、特開平9−95625号公報、特開平9−124969号公報等に記載の方法を採用することができる。また、有機顔料は、いわゆるソルトミリングにより、一次粒子を微細化して使用することが好ましい。ソルトミリングの方法としては、例えば、特開平08−179111号公報に開示されている方法を採用することができる。   In the present invention, when a pigment is used as the colorant (a2), the pigment can be used after being purified by a recrystallization method, a reprecipitation method, a solvent washing method, a sublimation method, a vacuum heating method, or a combination thereof. Moreover, the pigment surface may be used by modifying the particle surface with a resin if desired. Examples of the resin that modifies the particle surface of the pigment include vehicle resins described in JP-A No. 2001-108817, and various commercially available resins for dispersing pigments. As a resin coating method on the carbon black surface, for example, methods described in JP-A-9-71733, JP-A-9-95625, JP-A-9-124969 and the like can be employed. The organic pigment is preferably used by refining primary particles by so-called salt milling. As a salt milling method, for example, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-179111 can be employed.

本発明において着色剤(a2)として顔料を使用する場合、更に公知の分散剤及び分散助剤を含有せしめることもできる。公知の分散剤としては、例えば、ウレタン系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系分散剤、ポリエチレングリコールジエステル系分散剤、ソルビタン脂肪酸エステル系分散剤、ポリエステル系分散剤、アクリル系分散剤等を、分散助剤としては顔料誘導体等を挙げることができる。 In the present invention, when a pigment is used as the colorant (a2), a known dispersant and dispersion aid can be further contained. Known dispersants include, for example, urethane dispersants, polyethylene imine dispersants, polyoxyethylene alkyl ether dispersants, polyoxyethylene alkyl phenyl ether dispersants, polyethylene glycol diester dispersants, sorbitan fatty acid ester dispersants. A dispersant, a polyester-based dispersant, an acrylic-based dispersant, and the like, and examples of the dispersion aid include a pigment derivative.

このような分散剤は商業的に入手することができ、例えば、アクリル系分散剤として、Disperbyk−2000、Disperbyk−2001、BYK−LPN6919、BYK−LPN21116、BYK−LPN21324(以上、ビックケミー(BYK)社製)、ウレタン系分散剤として、Disperbyk−161、Disperbyk−162、Disperbyk−165、Disperbyk−167、Disperbyk−170、Disperbyk−182(以上、ビックケミー(BYK)社製)、ソルスパース76500(ルーブリゾール(株)社製)、ポリエチレンイミン系分散剤として、ソルスパース24000(ルーブリゾール(株)社製)、ポリエステル系分散剤として、アジスパーPB821、アジスパーPB822、アジスパーPB880、アジスパーPB881(以上、味の素ファインテクノ株式会社製)等を挙げることができる。 Such dispersants are commercially available. For example, acrylic dispersants such as Disperbyk-2000, Disperbyk-2001, BYK-LPN6919, BYK-LPN21116, BYK-LPN21324 (above, BYK Corporation (BYK)) And Dispersbyk-161, Disperbyk-162, Disperbyk-165, Disperbyk-167, Disperbyk-170, Disperbyk-182 (above, manufactured by BYK Chemy (BYK)), Solsperse 76500 (Lubrisol Co., Ltd.) ), Polyethylene imine-based dispersant, Solsperse 24000 (manufactured by Lubrizol Co., Ltd.), polyester-based dispersant, Azisper PB821, Jisupa PB822, Adisper PB880, Adisper PB881 (or more, Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd.), and the like.

上記顔料誘導体としては、具体的には、銅フタロシアニン、ジケトピロロピロール、キノフタロンのスルホン酸誘導体等を挙げることができる。 Specific examples of the pigment derivative include copper phthalocyanine, diketopyrrolopyrrole, and sulfonic acid derivative of quinophthalone.

本発明において着色剤(a2)は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。   In this invention, a coloring agent (a2) can be used individually or in mixture of 2 or more types.

(A)着色剤の含有割合は、輝度が高く色純度に優れる画素、あるいは遮光性に優れるブラックマトリックスを形成する点から、通常、着色組成物の固形分中に5〜70質量%、好ましくは5〜60質量%である。ここで固形分とは、後述する溶媒以外の成分である。   (A) The content ratio of the colorant is usually 5 to 70% by mass in the solid content of the coloring composition, preferably from the point of forming a pixel having high luminance and excellent color purity, or a black matrix having excellent light shielding properties. 5 to 60% by mass. Here, solid content is components other than the solvent mentioned later.

−(B)バインダー樹脂−
本発明におけるバインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、カルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有する樹脂であることが好ましい。中でも、カルボキシル基を有する重合体(以下、「カルボキシル基含有重合体」という。)が好ましく、例えば、1個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(以下、「不飽和単量体(b1)」という。)と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体(以下、「不飽和単量体(b2)」という。)との共重合体を挙げることができる。
-(B) Binder resin-
Although it does not specifically limit as binder resin in this invention, It is preferable that it is resin which has acidic functional groups, such as a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group. Among them, a polymer having a carboxyl group (hereinafter referred to as “carboxyl group-containing polymer”) is preferable. For example, an ethylenically unsaturated monomer having one or more carboxyl groups (hereinafter referred to as “unsaturated monomer”). (B1) ") and other copolymerizable ethylenically unsaturated monomers (hereinafter referred to as" unsaturated monomer (b2) ").

上記不飽和単量体(b1)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、p−ビニル安息香酸等を挙げることができる。
これらの不飽和単量体(b1)は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
Examples of the unsaturated monomer (b1) include (meth) acrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], ω-carboxypolycaprolactone mono (meta ) Acrylate, p-vinylbenzoic acid and the like.
These unsaturated monomers (b1) can be used alone or in admixture of two or more.

また、上記不飽和単量体(b2)としては、例えば、
N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドの如きN−位置換マレイミド;
スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、アセナフチレンの如き芳香族ビニル化合物;
Moreover, as said unsaturated monomer (b2), for example,
N-substituted maleimides such as N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide;
Aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, p-hydroxystyrene, p-hydroxy-α-methylstyrene, p-vinylbenzylglycidyl ether, acenaphthylene;

メチル(メタ)アクリレート、n−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、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ポリエチレングルコール(重合度2〜10)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングルコール(重合度2〜10)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(重合度2〜10)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(重合度2〜10)モノ(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、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル(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、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノールのエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3−〔(メタ)アクリロイルオキシメチル〕オキセタン、3−〔(メタ)アクリロイルオキシメチル〕−3−エチルオキセタンの如き(メタ)アクリル酸エステル; Methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, polyethylene glycol (degree of polymerization 2 -10) methyl ether (meth) acrylate, polypropylene glycol (degree of polymerization 2 to 10) methyl ether (meth) acrylate, polyethylene glycol (degree of polymerization 2 to 10) mono (meth) acrylate, polypropylene glycol (degree of polymerization 2 to 10) ) mono (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6] decan-8-yl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate Glycerol mono (meth) acrylate, 4-hydroxyphenyl (meth) acrylate, ethylene oxide modified (meth) acrylate of paracumylphenol, glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, 3- (Meth) acrylic acid esters such as [(meth) acryloyloxymethyl] oxetane and 3-[(meth) acryloyloxymethyl] -3-ethyloxetane;

シクロヘキシルビニルエーテル、イソボルニルビニルエーテル、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルビニルエーテル、ペンタシクロペンタデカニルビニルエーテル、3−(ビニルオキシメチル)−3−エチルオキセタンの如きビニルエーテル;
ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレート、ポリシロキサンの如き重合体分子鎖の末端にモノ(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー等を挙げることができる。
これらの不飽和単量体(b2)は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
Vinyl ethers such as cyclohexyl vinyl ether, isobornyl vinyl ether, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl vinyl ether, pentacyclopentadecanyl vinyl ether, 3- (vinyloxymethyl) -3-ethyloxetane ;
Examples thereof include a macromonomer having a mono (meth) acryloyl group at the end of a polymer molecular chain such as polystyrene, polymethyl (meth) acrylate, poly-n-butyl (meth) acrylate, and polysiloxane.
These unsaturated monomers (b2) can be used alone or in admixture of two or more.

不飽和単量体(b1)と不飽和単量体(b2)の共重合体において、該共重合体中の不飽和単量体(b1)の共重合割合は、好ましくは5〜50質量%、更に好ましくは10〜40質量%である。このような範囲で不飽和単量体(b1)を共重合させることにより、アルカリ現像性及び保存安定性に優れた着色組成物を得ることができる。   In the copolymer of the unsaturated monomer (b1) and the unsaturated monomer (b2), the copolymerization ratio of the unsaturated monomer (b1) in the copolymer is preferably 5 to 50% by mass. More preferably, it is 10 to 40% by mass. By copolymerizing the unsaturated monomer (b1) in such a range, a colored composition excellent in alkali developability and storage stability can be obtained.

不飽和単量体(b1)と不飽和単量体(b2)の共重合体の具体例としては、例えば、特開平7−140654号公報、特開平8−259876号公報、特開平10−31308号公報、特開平10−300922号公報、特開平11−174224号公報、特開平11−258415号公報、特開2000−56118号公報、特開2004−101728等に開示されている共重合体を挙げることができる。   Specific examples of the copolymer of the unsaturated monomer (b1) and the unsaturated monomer (b2) include, for example, JP-A-7-140654, JP-A-8-259876, and JP-A-10-31308. Copolymers disclosed in JP-A-10, JP-A-10-300902, JP-A-11-174224, JP-A-11-258415, JP-A-2000-56118, JP-A-2004-101728, and the like. Can be mentioned.

また、本発明においては、例えば、特開平5−19467号公報、特開平6−230212号公報、特開平7−207211号公報、特開平09−325494号公報、特開平11−140144号公報、特開2008−181095号公報等に開示されているように、側鎖に(メタ)アクリロイル基等の重合性不飽和結合を有するカルボキシル基含有重合体を、バインダー樹脂として使用することもできる。   In the present invention, for example, JP-A-5-19467, JP-A-6-230212, JP-A-7-207211, JP-A-9-325494, JP-A-11-140144, As disclosed in Kaikai 2008-181095 and the like, a carboxyl group-containing polymer having a polymerizable unsaturated bond such as a (meth) acryloyl group in the side chain can also be used as a binder resin.

本発明におけるバインダー樹脂は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略す。)(溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が、通常、1,000〜100,000、好ましくは3,000〜50,000である。Mwが小さすぎると、得られる被膜の残膜率等が低下したり、パターン形状、耐熱性等が損なわれたり、また電気特性が悪化するおそれがあり、一方大きすぎると、解像度が低下したり、パターン形状が損なわれたり、またスリットノズル方式による塗布時に乾燥異物が発生し易くなるおそれがある。   The binder resin in the present invention has a polystyrene-reduced weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC) (elution solvent: tetrahydrofuran), usually from 1,000 to 100,000. Preferably it is 3,000-50,000. If Mw is too small, the remaining film rate of the resulting film may be reduced, pattern shape, heat resistance, etc. may be impaired, and electrical characteristics may be deteriorated. On the other hand, if Mw is too large, resolution may be reduced. In addition, the pattern shape may be damaged, and dry foreign matter may be easily generated during application by the slit nozzle method.

また、本発明におけるバインダー樹脂の重量平均分子量(Mw)と、数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、好ましくは1.0〜5.0、より好ましくは1.0〜3.0である。なお、ここでいう、Mw及びMnは、GPC(溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量及び数平均分子量をいう。   Further, the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the binder resin in the present invention is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3. .0. Here, Mw and Mn refer to polystyrene-reduced weight average molecular weight and number average molecular weight measured by GPC (elution solvent: tetrahydrofuran).

本発明におけるバインダー樹脂は、公知の方法により製造することができるが、例えば、特開2003−222717号公報、特開2006−259680号公報、国際公開第07/029871号パンフレット等に開示されている方法により、その構造やMw、Mw/Mnを制御することもできる。   The binder resin in the present invention can be produced by a known method. For example, it is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-222717, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-259680, International Publication No. 07/029871, etc. The structure, Mw, and Mw / Mn can be controlled by the method.

本発明において、(B)バインダー樹脂は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。   In this invention, (B) binder resin can be used individually or in mixture of 2 or more types.

本発明において、(B)バインダー樹脂の含有量は、(A)着色剤100質量部に対して、通常、10〜1,000質量部、好ましくは20〜500質量部である。バインダー樹脂の含有量が少なすぎると、例えば、アルカリ現像性が低下したり、得られる着色組成物の保存安定性が低下したりするおそれがあり、一方多すぎると、相対的に着色剤濃度が低下するため、薄膜として目的とする色濃度を達成することが困難となるおそれがある。   In this invention, content of (B) binder resin is 10-1,000 mass parts normally with respect to 100 mass parts of (A) coloring agents, Preferably it is 20-500 mass parts. If the content of the binder resin is too small, for example, the alkali developability may be decreased, or the storage stability of the resulting colored composition may be decreased. On the other hand, if the content is too large, the colorant concentration is relatively high. Therefore, it may be difficult to achieve the target color density as a thin film.

−(C)架橋剤−
本発明において(C)架橋剤とは、2個以上の重合可能な基を有する化合物をいう。重合可能な基としては、例えば、エチレン性不飽和基、オキシラニル基、オキセタニル基、N−アルコキシメチルアミノ基等を挙げることができる。本発明において、(C)架橋剤としては、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、又は2個以上のN−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物が好ましい。
-(C) Crosslinking agent-
In the present invention, (C) a crosslinking agent refers to a compound having two or more polymerizable groups. Examples of the polymerizable group include an ethylenically unsaturated group, an oxiranyl group, an oxetanyl group, and an N-alkoxymethylamino group. In the present invention, (C) the crosslinking agent is preferably a compound having two or more (meth) acryloyl groups or a compound having two or more N-alkoxymethylamino groups.

上記2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物の具体例としては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸を反応させて得られる多官能(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性された多官能(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレートと多官能イソシアネートを反応させて得られる多官能ウレタン(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレートと酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基を有する多官能(メタ)アクリレート等を挙げることができる。   Specific examples of the compound having two or more (meth) acryloyl groups include a polyfunctional (meth) acrylate obtained by reacting an aliphatic polyhydroxy compound and (meth) acrylic acid, a caprolactone-modified polyfunctional ( (Meth) acrylate, alkylene oxide-modified polyfunctional (meth) acrylate, hydroxyl-functional (meth) acrylate and polyfunctional isocyanate obtained by reacting with polyfunctional isocyanate, hydroxyl-functional (meth) acrylate and acid The polyfunctional (meth) acrylate which has a carboxyl group obtained by making an anhydride react can be mentioned.

ここで、上記脂肪族ポリヒドロキシ化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールの如き2価の脂肪族ポリヒドロキシ化合物、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールの如き3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物を挙げることができる。上記水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールジメタクリレート等を挙げることができる。上記多官能イソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等を挙げることができる。酸無水物としては、例えば、無水こはく酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸の如き二塩基酸の無水物、無水ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物の如き四塩基酸二無水物を挙げることができる。   Here, examples of the aliphatic polyhydroxy compound include divalent aliphatic polyhydroxy compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, and dipentaerythritol. Mention may be made of trivalent or higher aliphatic polyhydroxy compounds. Examples of the (meth) acrylate having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and glycerol diester. A methacrylate etc. can be mentioned. Examples of the polyfunctional isocyanate include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, diphenylmethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate. Examples of acid anhydrides include succinic anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, dibasic acid anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride, pyromellitic anhydride, biphenyltetracarboxylic acid. Examples thereof include dianhydrides and tetrabasic acid dianhydrides such as benzophenone tetracarboxylic dianhydride.

また、上記カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、特開11−44955号公報の段落〔0015〕〜〔0018〕に記載されている化合物を挙げることができる。上記アルキレンオキサイド変性された多官能(メタ)アクリレートとしては、ビスフェノールAのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸のエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド変性テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド変性ペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールのエチレンオキサイド及び/又はプロピレンオキサイド変性ヘキサ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。   Examples of the caprolactone-modified polyfunctional (meth) acrylate include compounds described in paragraphs [0015] to [0018] of JP-A No. 11-44955. Examples of the alkylene oxide-modified polyfunctional (meth) acrylate include ethylene oxide of bisphenol A and / or propylene oxide modified di (meth) acrylate, ethylene oxide of isocyanuric acid and / or propylene oxide modified tri (meth) acrylate, tri Ethylene oxide and / or propylene oxide modified tri (meth) acrylate of methylolpropane, ethylene oxide and / or propylene oxide modified tri (meth) acrylate of pentaerythritol, ethylene oxide and / or propylene oxide modified tetra (meth) acrylate of pentaerythritol Dipentaerythritol ethylene oxide and / or propylene oxide modified penta (meth) acrylate, di It can be mentioned pointer ethylene oxide erythritol and / or propylene oxide-modified hexa (meth) acrylate.

また、上記2個以上のN−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物としては、例えば、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造、ウレア構造を有する化合物等を挙げることができる。なお、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造とは、1以上のトリアジン環又はフェニル置換トリアジン環を基本骨格として有する化学構造をいい、メラミン、ベンゾグアナミン又はそれらの縮合物をも含む概念である。2個以上のN−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物の具体例としては、N,N,N’,N’,N’’,N’’−ヘキサ(アルコキシメチル)メラミン、N,N,N’,N’−テトラ(アルコキシメチル)ベンゾグアナミン、N,N,N’,N’−テトラ(アルコキシメチル)グリコールウリル等を挙げることができる。   Examples of the compound having two or more N-alkoxymethylamino groups include compounds having a melamine structure, a benzoguanamine structure, and a urea structure. The melamine structure and the benzoguanamine structure refer to a chemical structure having one or more triazine rings or phenyl-substituted triazine rings as a basic skeleton, and is a concept including melamine, benzoguanamine or a condensate thereof. Specific examples of the compound having two or more N-alkoxymethylamino groups include N, N, N ′, N ′, N ″, N ″ -hexa (alkoxymethyl) melamine, N, N, N ′. , N′-tetra (alkoxymethyl) benzoguanamine, N, N, N ′, N′-tetra (alkoxymethyl) glycoluril and the like.

これらの架橋剤のうち、3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸を反応させて得られる多官能(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレート、多官能ウレタン(メタ)アクリレート、カルボキシル基を有する多官能(メタ)アクリレート、N,N,N’,N’,N’’,N’’−ヘキサ(アルコキシメチル)メラミン、N,N,N’,N’−テトラ(アルコキシメチル)ベンゾグアナミンが好ましい。3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸を反応させて得られる多官能(メタ)アクリレートの中では、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが、カルボキシル基を有する多官能(メタ)アクリレートの中では、ペンタエリスリトールトリアクリレートと無水こはく酸を反応させて得られる化合物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートと無水こはく酸を反応させて得られる化合物が、着色層の強度が高く、着色層の表面平滑性に優れ、かつ未露光部の基板上及び遮光層上に地汚れ、膜残り等を発生し難い点で特に好ましい。
本発明において、(C)架橋剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
Among these crosslinking agents, polyfunctional (meth) acrylates obtained by reacting trivalent or higher aliphatic polyhydroxy compounds with (meth) acrylic acid, polyfunctional (meth) acrylates modified with caprolactone, polyfunctional urethanes ( (Meth) acrylate, polyfunctional (meth) acrylate having a carboxyl group, N, N, N ′, N ′, N ″, N ″ -hexa (alkoxymethyl) melamine, N, N, N ′, N′— Tetra (alkoxymethyl) benzoguanamine is preferred. Among the polyfunctional (meth) acrylates obtained by reacting trivalent or higher aliphatic polyhydroxy compounds with (meth) acrylic acid, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipenta Among polyfunctional (meth) acrylates having a carboxyl group, erythritol hexaacrylate is obtained by reacting pentaerythritol triacrylate and succinic anhydride, and reacting dipentaerythritol pentaacrylate and succinic anhydride. The compound is particularly preferable in that the strength of the colored layer is high, the surface smoothness of the colored layer is excellent, and background stains and film residues are hardly generated on the unexposed substrate and the light shielding layer.
In the present invention, the crosslinking agent (C) can be used alone or in admixture of two or more.

本発明における(C)架橋剤の含有量は、(A)着色剤100質量部に対して、10〜1,000質量部が好ましく、特に20〜500質量部が好ましい。この場合、架橋剤の含有量が少なすぎると、十分な硬化性が得られないおそれがある。一方、架橋剤の含有量が多すぎると、本発明の着色組成物にアルカリ現像性を付与した場合に、アルカリ現像性が低下し、未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れ、膜残り等が発生しやすくなる傾向がある。   In the present invention, the content of the (C) crosslinking agent is preferably 10 to 1,000 parts by mass, and particularly preferably 20 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) colorant. In this case, if the content of the crosslinking agent is too small, sufficient curability may not be obtained. On the other hand, if the content of the crosslinking agent is too large, when the coloring composition of the present invention is imparted with alkali developability, the alkali developability is deteriorated, and the soil or film on the unexposed portion of the substrate or on the light shielding layer is deteriorated. There is a tendency for the rest to occur easily.

−光重合開始剤−
本発明の着色組成物には、光重合開始剤を含有せしめることができる。これにより、着色組成物に感放射線性を付与することができる。本発明に用いる光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の放射線の露光により、(C)架橋剤の重合を開始しうる活性種を発生する化合物である。
-Photopolymerization initiator-
The coloring composition of the present invention can contain a photopolymerization initiator. Thereby, radiation sensitivity can be provided to a coloring composition. The photopolymerization initiator used in the present invention is a compound that generates an active species capable of initiating polymerization of (C) a crosslinking agent upon exposure to radiation such as visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, and X-ray.

このような光重合開始剤としては、例えば、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、O−アシルオキシム系化合物、オニウム塩系化合物、ベンゾイン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α−ジケトン系化合物、多核キノン系化合物、ジアゾ系化合物、イミドスルホナート系化合物、オニウム塩系化合物等を挙げることができる。   Examples of such photopolymerization initiators include thioxanthone compounds, acetophenone compounds, biimidazole compounds, triazine compounds, O-acyloxime compounds, onium salt compounds, benzoin compounds, benzophenone compounds, α -A diketone compound, a polynuclear quinone compound, a diazo compound, an imide sulfonate compound, an onium salt compound, etc. can be mentioned.

本発明において、光重合開始剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。光重合開始剤としては、チオキサントン系化合物、アセトフェノン系化合物、ビイミダゾール系化合物、トリアジン系化合物、O−アシルオキシム系化合物の群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。   In this invention, a photoinitiator can be used individually or in mixture of 2 or more types. The photopolymerization initiator is preferably at least one selected from the group consisting of thioxanthone compounds, acetophenone compounds, biimidazole compounds, triazine compounds, and O-acyloxime compounds.

本発明における好ましい光重合開始剤のうち、チオキサントン系化合物の具体例としては、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等を挙げることができる。   Among preferred photopolymerization initiators in the present invention, specific examples of thioxanthone compounds include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2 , 4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone and the like.

また、上記アセトフェノン系化合物の具体例としては、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1−オン、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)ブタン−1−オン、2−(4−メチルベンジル)−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン等を挙げることができる。   Specific examples of the acetophenone compound include 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4 -Morpholinophenyl) butan-1-one, 2- (4-methylbenzyl) -2- (dimethylamino) -1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, and the like.

また、上記ビイミダゾール系化合物の具体例としては、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール等を挙げることができる。   Specific examples of the biimidazole compound include 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2 ′. -Bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4, Examples thereof include 4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole.

なお、他の光重合開始剤としてビイミダゾール系化合物を用いる場合、水素供与体を併用することが、感度を改良することができる点で好ましい。ここでいう「水素供与体」とは、露光によりビイミダゾール系化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を意味する。水素供与体としては、例えば、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール等のメルカプタン系水素供与体;4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のアミン系水素供与体を挙げることができる。本発明において、水素供与体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができるが、1種以上のメルカプタン系水素供与体と1種以上のアミン系水素供与体とを組み合わせて使用することが、さらに感度を改良することができる点で好ましい。   In addition, when using a biimidazole-type compound as another photoinitiator, using a hydrogen donor together is preferable at the point which can improve a sensitivity. The “hydrogen donor” as used herein means a compound that can donate a hydrogen atom to a radical generated from a biimidazole compound by exposure. Examples of the hydrogen donor include mercaptan-based hydrogen donors such as 2-mercaptobenzothiazole and 2-mercaptobenzoxazole; 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, and the like. And an amine-based hydrogen donor. In the present invention, hydrogen donors can be used alone or in admixture of two or more. However, one or more mercaptan hydrogen donors and one or more amine hydrogen donors are used in combination. It is preferable that the sensitivity can be further improved.

また、上記トリアジン系化合物の具体例としては、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−n−ブトキシフェニル)−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基を有するトリアジン系化合物を挙げることができる。   Specific examples of the triazine compound include 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2 -(5-methylfuran-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (furan-2-yl) ethenyl] -4,6-bis (trichloro Methyl) -s-triazine, 2- [2- (4-diethylamino-2-methylphenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- [2- (3,4-dimethoxy) Phenyl) ethenyl] -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4- Triazine-based compounds having a halomethyl group such as xystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-n-butoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine Can be mentioned.

また、O−アシルオキシム系化合物の具体例としては、1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)フェニル〕−,2−(O−ベンゾイルオキシム)、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)、エタノン,1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−,1−(O−アセチルオキシム)、エタノン,1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9H−カルバゾール−3−イル〕−,1−(O−アセチルオキシム)等を挙げることができる。   Specific examples of the O-acyloxime compound include 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl]-, 2- (O-benzoyloxime), ethanone and 1- [9-ethyl. -6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime), ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxy) Benzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime), ethanone, 1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3) -Dioxolanyl) methoxybenzoyl} -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime) and the like.

本発明において、アセトフェノン系化合物等のビイミダゾール系化合物以外の光重合開始剤を用いる場合には、増感剤を併用することもできる。このような増感剤としては、例えば、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4−ジエチルアミノアセトフェノン、4−ジメチルアミノプロピオフェノン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7−ジエチルアミノ−3−(4−ジエチルアミノベンゾイル)クマリン、4−(ジエチルアミノ)カルコン等を挙げることができる。   In this invention, when using photoinitiators other than biimidazole type compounds, such as an acetophenone type compound, a sensitizer can also be used together. Examples of such a sensitizer include 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylaminopropiophenone, and 4-dimethyl. Ethyl aminobenzoate, 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, 2,5-bis (4-diethylaminobenzal) cyclohexanone, 7-diethylamino-3- (4-diethylaminobenzoyl) coumarin, 4- (diethylamino) chalcone, etc. Can be mentioned.

本発明において、光重合開始剤の含有量は、(C)架橋剤100質量部に対して、0.01〜120質量部が好ましく、特に1〜100質量部が好ましい。この場合、光重合開始剤の含有量が少なすぎると、露光による硬化が不十分となるおそれがあり、一方多すぎると、形成された着色層が現像時に基板から脱落しやすくなる傾向がある。   In this invention, 0.01-120 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of (C) crosslinking agents, and, as for content of a photoinitiator, 1-100 mass parts is especially preferable. In this case, if the content of the photopolymerization initiator is too small, curing by exposure may be insufficient. On the other hand, if the content is too large, the formed colored layer tends to be detached from the substrate during development.

−溶媒−
本発明の着色組成物は、上記(A)〜(C)成分、及び任意的に加えられる他の成分を
含有するものであるが、通常、溶媒を配合して液状組成物として調製される。上記溶媒としては、着色組成物を構成する(A)〜(C)成分や他の成分を分散又は溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。
-Solvent-
The colored composition of the present invention contains the above components (A) to (C) and other components that are optionally added, but is usually prepared as a liquid composition by blending a solvent. As said solvent, (A)-(C) component which comprises a coloring composition, and another component are disperse | distributed or melt | dissolved, and it does not react with these components, but suitably has appropriate volatility. You can choose to use.

このような溶媒としては、例えば、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;
As such a solvent, for example,
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, diethylene glycol mono-n- Butyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, di Propylene glycol mono Chirueteru, dipropylene glycol mono -n- propyl ether, dipropylene glycol mono -n- butyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl (poly) alkylene glycol monoalkyl ethers such as ether;

乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル類;
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロパノール、イソブタノール、t−ブタノール、オクタノール、2−エチルヘキサノール、シクロヘキサノール等の(シクロ)アルキルアルコール類;
ジアセトンアルコール等のケトアルコール類;
Lactic acid alkyl esters such as methyl lactate and ethyl lactate;
(Cyclo) alkyl alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, isopropanol, isobutanol, t-butanol, octanol, 2-ethylhexanol, cyclohexanol;
Keto alcohols such as diacetone alcohol;

エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメ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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジ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−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類;
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン類;
Ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, (Poly) alkylene glycol monoalkyl ether acetates such as 3-methyl-3-methoxybutyl acetate;
Other ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran;
Ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone;

プロピレングリコールジアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヘキサンジオールジアセテート等のジアセテート類;
3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート等のアルコキシカルボン酸エステル類;
酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
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−メチルピロリドン等のアミド又はラクタム類
等を挙げることができる。
Diacetates such as propylene glycol diacetate, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,6-hexanediol diacetate;
Alkoxycarboxylic esters such as methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate ;
Ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-amyl formate, i-amyl acetate, n-butyl propionate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, i-butyric acid Other esters such as -propyl, n-butyl butyrate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, n-propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethyl 2-oxobutanoate;
Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;
Examples include amides or lactams such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone.

これらの溶媒のうち、溶解性、顔料分散性、塗布性等の観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヘキサンジオールジアセテート、乳酸エチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸エチル等が好ましい。
本発明において、溶媒は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
Among these solvents, from the viewpoint of solubility, pigment dispersibility, coatability, etc., propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,6-hexanediol diacetate, ethyl lactate, 3-methoxypropionic acid Ethyl, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methyl-3-methoxybutyl Pioneto acetate n- butyl acetate i- butyl, formic acid n- amyl acetate, i- amyl, n- butyl propionate, ethyl butyrate, i- propyl butyrate n- butyl, ethyl pyruvate and the like are preferable.
In this invention, a solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.

溶媒の含有量は、特に限定されるものではないが、着色組成物の溶媒を除いた各成分の合計濃度が、5〜50質量%となる量が好ましく、10〜40質量%となる量がより好ましい。このような態様とすることにより、分散性、安定性の良好な着色剤分散液、並びに塗布性、安定性の良好な着色組成物を得ることができる。   Although content of a solvent is not specifically limited, The quantity from which the total density | concentration of each component except the solvent of the coloring composition becomes 5-50 mass% is preferable, and the quantity used as 10-40 mass% More preferred. By setting it as such an aspect, the coloring agent dispersion liquid with favorable dispersibility and stability and the coloring composition with favorable coating property and stability can be obtained.

−添加剤−
本発明の着色組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を含有することもできる。
添加剤としては、例えば、ガラス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリ(フロオロアルキルアクリレート)類等の高分子化合物;フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤等の界面活性剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール等の酸化防止剤;2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン類等の紫外線吸収剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤;マロン酸、アジピン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸、2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、5−アミノ−1−ペンタノール、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、4−アミノ−1,2−ブタンジオール等の残渣改善剤;こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等の現像性改善剤等を挙げることができる。
-Additives-
The coloring composition of this invention can also contain a various additive as needed.
Examples of additives include fillers such as glass and alumina; polymer compounds such as polyvinyl alcohol and poly (fluoroalkyl acrylates); surfactants such as fluorosurfactants and silicon surfactants; vinyl Trimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxy Silane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-chloropropylmethyl Dimethoxysilane, 3-chloropropi Adhesion promoters such as trimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; 2,2-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,6-di- Antioxidants such as t-butylphenol; UV absorbers such as 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole and alkoxybenzophenones; Aggregation such as sodium polyacrylate Inhibitor: malonic acid, adipic acid, itaconic acid, citraconic acid, fumaric acid, mesaconic acid, 2-aminoethanol, 3-amino-1-propanol, 5-amino-1-pentanol, 3-amino-1,2 -Propanediol, 2-amino-1,3-propanediol, 4-amino-1,2-butanedio Residue improving agents such as succinic acid; development of succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], phthalic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate, etc. And the like, and the like.

本発明の着色組成物は、適宜の方法により調製することができ、その調製方法としては、例えば、特開2008−58642号公報、特開2010−132874号公報等に開示されている方法を挙げることができる。着色剤として染料と顔料の両方を使用する場合、特開2010−132874号公報に開示されているように、染料溶液を第1のフィルタに通した後、第1のフィルタを通過した染料溶液を、別途調製した顔料分散液等と混合し、得られた着色組成物を第2のフィルタに通すことにより調製する方法が好ましい。また、染料と、上記(B)〜(C)成分、並びに必要に応じて使用する他の成分を溶媒に溶解し、得られた溶液を第1のフィルタに通した後、第1のフィルタを通過した溶液を、別途調製した顔料分散液と混合し、得られた着色組成物を第2のフィルタに通すことにより調製する方法も好ましい。また、染料溶液を第1のフィルタに通した後、第1のフィルタを通過した染料溶液と、上記(B)〜(C)成分、並びに必要に応じて使用する他の成分を混合・溶解し、得られた溶液を第2のフィルタに通し、更に第2のフィルタを通過した溶液を、別途調製した顔料分散液と混合し、得られた着色組成物を第3のフィルタに通すことにより調製する方法も好ましい。 The coloring composition of the present invention can be prepared by an appropriate method, and examples of the preparation method include methods disclosed in JP 2008-58642 A, JP 2010-132874 A, and the like. be able to. When both a dye and a pigment are used as the colorant, as disclosed in JP 2010-132874 A, after passing the dye solution through the first filter, the dye solution that has passed through the first filter is used. A method of preparing by mixing with a separately prepared pigment dispersion or the like and passing the resulting colored composition through a second filter is preferred. In addition, the dye, the above components (B) to (C), and other components to be used as necessary are dissolved in a solvent, and the obtained solution is passed through the first filter, and then the first filter is used. A method is also preferred in which the solution that has passed is mixed with a separately prepared pigment dispersion and the resulting colored composition is passed through a second filter. Also, after passing the dye solution through the first filter, the dye solution that has passed through the first filter, the above components (B) to (C), and other components used as necessary are mixed and dissolved. The obtained solution is passed through a second filter, and the solution that has passed through the second filter is further mixed with a separately prepared pigment dispersion, and the resulting colored composition is passed through a third filter. The method of doing is also preferable.

カラーフィルタ及びその製造方法
本発明のカラーフィルタは、本発明の着色組成物を用いて形成された着色層を備えるものである。
Color filter and method for producing the same The color filter of the present invention includes a colored layer formed using the colored composition of the present invention.

カラーフィルタを製造する方法としては、第一に次の方法が挙げられる。まず、基板の表面上に、必要に応じて、画素を形成する部分を区画するように遮光層(ブラックマトリックス)を形成する。次いで、この基板上に、例えば、赤色の染料を含有する本発明の感放射線性組成物の液状組成物を塗布したのち、プレベークを行って溶媒を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗膜にフォトマスクを介して露光したのち、アルカリ現像液を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去する。その後、ポストベークすることにより、赤色の画素パターンが所定の配列で配置された画素アレイを形成する。   As a method for producing a color filter, first, the following method may be mentioned. First, a light shielding layer (black matrix) is formed on the surface of the substrate so as to divide a portion where pixels are formed, if necessary. Next, for example, after applying a liquid composition of the radiation-sensitive composition of the present invention containing a red dye on the substrate, pre-baking is performed to evaporate the solvent, thereby forming a coating film. Subsequently, after exposing this coating film through a photomask, it develops using an alkali developing solution, and the unexposed part of a coating film is dissolved and removed. Thereafter, post-baking is performed to form a pixel array in which red pixel patterns are arranged in a predetermined arrangement.

次いで、緑色又は青色の各着色感放射線性組成物を用い、上記と同様にして、各着色感放射線性組成物の塗布、プレベーク、露光、現像及びポストベークを行って、緑色の画素アレイ及び青色の画素アレイを同一基板上に順次形成する。これにより、赤色、緑色及び青色の三原色の画素アレイが基板上に配置されたカラーフィルタが得られる。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、上記のものに限定されない。   Next, each colored radiation-sensitive composition of green or blue is used, and each colored radiation-sensitive composition is applied, pre-baked, exposed, developed, and post-baked in the same manner as described above, so that the green pixel array and blue Are sequentially formed on the same substrate. Thereby, a color filter in which pixel arrays of the three primary colors of red, green and blue are arranged on the substrate is obtained. However, in the present invention, the order of forming pixels of each color is not limited to the above.

また、ブラックマトリックスは、スパッタや蒸着により成膜したクロム等の金属薄膜を、フォトリソグラフィー法を利用して所望のパターンとすることにより形成することができるが、黒色の顔料が分散された着色感放射線性組成物を用いて、上記画素の形成の場合と同様にして形成することもできる。   The black matrix can be formed by forming a metal thin film such as chromium formed by sputtering or vapor deposition into a desired pattern using a photolithography method. Using the radiation composition, it can be formed in the same manner as in the pixel formation.

カラーフィルタを形成する際に使用される基板としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。
また、これらの基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。
Examples of the substrate used when forming the color filter include glass, silicon, polycarbonate, polyester, aromatic polyamide, polyamideimide, and polyimide.
In addition, these substrates may be subjected to appropriate pretreatment such as chemical treatment with a silane coupling agent or the like, plasma treatment, ion plating, sputtering, gas phase reaction method, vacuum deposition, etc., if desired.

着色感放射線性組成物を基板に塗布する際には、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法、バー塗布法等の適宜の塗布法を採用することができるが、特に、スピンコート法、スリットダイ塗布法を採用することが好ましい。   When the colored radiation-sensitive composition is applied to the substrate, an appropriate coating method such as a spray method, a roll coating method, a spin coating method (spin coating method), a slit die coating method, or a bar coating method may be employed. In particular, it is preferable to employ a spin coating method or a slit die coating method.

プレベークは、通常、減圧乾燥と加熱乾燥を組み合わせて行われる。減圧乾燥は、通常50〜200Paに到達するまで行う。また、加熱乾燥の条件は、通常70〜110℃で1〜10分程度である。   Pre-baking is usually performed by combining vacuum drying and heat drying. The drying under reduced pressure is usually performed until the pressure reaches 50 to 200 Pa. Moreover, the conditions of heat drying are 70-110 degreeC normally for about 1 to 10 minutes.

塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、0.6〜8μm、好ましくは1.2〜5μmである。   The coating thickness is usually 0.6 to 8 μm, preferably 1.2 to 5 μm, as the film thickness after drying.

画素及び/又はブラックマトリックスを形成する際に使用される放射線の光源としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯等のランプ光源やアルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、XeClエキシマーレーザー、窒素レーザー等のレーザー光源等を挙げることができるが、波長が190〜450nmの範囲にある放射線が好ましい。   Examples of radiation light sources used in forming pixels and / or black matrices include xenon lamps, halogen lamps, tungsten lamps, high pressure mercury lamps, ultrahigh pressure mercury lamps, metal halide lamps, medium pressure mercury lamps, and low pressure mercury lamps. Examples of the light source include a laser light source such as an argon ion laser, a YAG laser, a XeCl excimer laser, and a nitrogen laser. Radiation having a wavelength in the range of 190 to 450 nm is preferable.

放射線の露光量は、一般的には10〜10,000J/mが好ましい。
また、上記アルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等の水溶液が好ましい。
In general, the exposure dose of radiation is preferably 10 to 10,000 J / m 2 .
Examples of the alkali developer include sodium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-undecene, 1, An aqueous solution such as 5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene is preferred.

上記アルカリ現像液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。
現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。現像条件は、常温で5〜300秒が好ましい。
An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant or the like can be added to the alkaline developer. In addition, it is usually washed with water after alkali development.
As a development processing method, a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied. The development conditions are preferably 5 to 300 seconds at room temperature.

ポストベークの条件は、通常180〜280℃で10〜60分程度である。
このようにして形成された画素の膜厚は、通常0.5〜5μm、好ましくは1.0〜3μmである。
The post-baking conditions are usually 180 to 280 ° C. and about 10 to 60 minutes.
The film thickness of the pixel thus formed is usually 0.5 to 5 μm, preferably 1.0 to 3 μm.

また、カラーフィルタを製造する第二の方法として、特開平7−318723号公報、特開2000−310706号公報等に開示されている、インクジェット方式により各色の画素を得る方法を採用することができる。この方法においては、まず、基板の表面上に、遮光機能も兼ねた隔壁を形成する。次いで、形成された隔壁内に、例えば、赤色の染料を含有する本発明の着色組成物の液状組成物を、インクジェット装置により吐出したのち、プレベークを行って溶媒を蒸発させる。次いで、この塗膜を必要に応じて露光したのち、ポストベークすることにより硬化させ、赤色の画素パターンを形成する。   Further, as a second method for producing a color filter, a method of obtaining pixels of each color by an ink jet method disclosed in JP-A-7-318723 and JP-A-2000-310706 can be employed. . In this method, first, a partition having a light shielding function is formed on the surface of the substrate. Next, after the liquid composition of the colored composition of the present invention containing, for example, a red dye is discharged into the formed partition wall by an inkjet apparatus, pre-baking is performed to evaporate the solvent. Next, this coating film is exposed as necessary and then cured by post-baking to form a red pixel pattern.

次いで、緑色又は青色の各着色組成物を用い、上記と同様にして、緑色の画素パターン及び青色の画素パターンを同一基板上に順次形成する。これにより、赤色、緑色及び青色の三原色の画素パターンが基板上に配置されたカラーフィルタが得られる。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、上記のものに限定されない。   Subsequently, using each coloring composition of green or blue, a green pixel pattern and a blue pixel pattern are sequentially formed on the same substrate in the same manner as described above. Thereby, a color filter in which pixel patterns of the three primary colors of red, green and blue are arranged on the substrate is obtained. However, in the present invention, the order of forming pixels of each color is not limited to the above.

なお、上記隔壁は、遮光機能のみならず、区画内に吐出された各色の着色組成物が混色しないための機能も果たしているため、上記した第一の方法で使用されるブラックマトリックスに比べ、膜厚が厚い。したがって、隔壁は、通常、黒色感放射線性組成物を用いて形成される。
カラーフィルタを形成する際に使用される基板や放射線の光源、また、プレベークやポストベークの方法や条件は、上記した第一の方法と同様である。このようにして、インクジェット方式により形成された画素の膜厚は、ブラックマトリックスの厚さと同程度である。
In addition, the partition has not only a light shielding function but also a function for preventing the color composition of each color discharged in the section from being mixed, so that the film is a film compared to the black matrix used in the first method described above. Thick. Therefore, a partition is normally formed using a black radiation sensitive composition.
The substrate used when forming the color filter, the light source of radiation, and the pre-baking and post-baking methods and conditions are the same as in the first method described above. Thus, the film thickness of the pixel formed by the ink jet method is approximately the same as the thickness of the black matrix.

このようにして得られた画素パターン上に、必要に応じて保護膜を形成した後、透明導電膜をスパッタリングにより形成する。透明導電膜を形成した後、更にスペーサーを形成してカラーフィルタとすることもできる。スペーサーは、通常、感放射線性組成物を用いて形成されるが、遮光性を有するスペーサー(ブラックスペーサー)とすることもできる。この場合、黒色の着色剤が分散された着色感放射線性組成物が用いられるが、本発明の着色組成物は、かかるブラックスペーサーの形成にも好適に使用することができる。
このようにして得られる本発明のカラーフィルタは、輝度及び色純度が極めて高いため、カラー液晶表示素子、カラー撮像管素子、カラーセンサー、有機EL表示素子、電子ペーパー等に極めて有用である。
A protective film is formed on the pixel pattern thus obtained as necessary, and then a transparent conductive film is formed by sputtering. After forming the transparent conductive film, a spacer can be further formed to form a color filter. The spacer is usually formed using a radiation-sensitive composition, but may be a light-shielding spacer (black spacer). In this case, a colored radiation-sensitive composition in which a black colorant is dispersed is used, but the colored composition of the present invention can also be suitably used for forming such a black spacer.
Since the color filter of the present invention thus obtained has extremely high luminance and color purity, it is extremely useful for color liquid crystal display elements, color image pickup tube elements, color sensors, organic EL display elements, electronic paper, and the like.

表示素子
本発明の表示素子は、本発明のカラーフィルタを具備するものである。表示素子としては、カラー液晶表示素子、有機EL表示素子、電子ペーパー等を挙げることができる。
本発明のカラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子は、適宜の構造をとることができる。例えば、カラーフィルタを、薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基板とは別の基板上に形成して、駆動用基板とカラーフィルタを形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造をとることができ、さらに薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基板の表面上にカラーフィルタを形成した基板と、ITO(錫をドープした酸化インジュウム)電極を形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造をとることもできる。後者の構造は、開口率を格段に向上させることができ、明るく高精細な液晶表示素子が得られるという利点を有する。
Display element The display element of the present invention comprises the color filter of the present invention. Examples of the display element include a color liquid crystal display element, an organic EL display element, and electronic paper.
A color liquid crystal display device including the color filter of the present invention can have an appropriate structure. For example, the color filter is formed on a substrate different from the driving substrate on which the thin film transistor (TFT) is arranged, and the driving substrate and the substrate on which the color filter is formed are opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. In addition, a substrate in which a color filter is formed on the surface of a driving substrate on which a thin film transistor (TFT) is disposed, and a substrate in which an ITO (indium oxide doped with tin) electrode is formed are a liquid crystal layer. It is also possible to adopt a structure that is opposed to each other. The latter structure has the advantage that the aperture ratio can be remarkably improved, and a bright and high-definition liquid crystal display element can be obtained.

本発明のカラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子は、冷陰極蛍光管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)の他、白色LEDを光源とするバックライトユニットを具備することができる。白色LEDとしては、例えば、赤色LEDと緑色LEDと青色LEDを組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、青色LEDと赤色LEDと緑色蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、青色LEDと赤色発光蛍光体と緑色発光蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、青色LEDとYAG系蛍光体の混色により白色光を得る白色LED、青色LEDと橙色発光蛍光体と緑色発光蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、紫外線LEDと赤色発光蛍光体と緑色発光蛍光体と青色発光蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色LED等を挙げることができる。   The color liquid crystal display device including the color filter of the present invention may include a backlight unit using a white LED as a light source in addition to a cold cathode fluorescent lamp (CCFL). As the white LED, for example, a white LED that obtains white light by color mixing by combining a red LED, a green LED, and a blue LED, a white LED that obtains white light by color mixing by combining a blue LED, a red LED, and a green phosphor, and a blue LED White LED that obtains white light by mixing colors, red LED and green light emitting phosphor, white LED that obtains white light by mixing colors of blue LED and YAG phosphor, blue LED, orange light emitting phosphor and green light emitting fluorescence A white LED that obtains white light by color mixing by combining the body, a white LED that obtains white light by color mixing by combining an ultraviolet LED, a red light emitting phosphor, a green light emitting phosphor, and a blue light emitting phosphor can be exemplified.

本発明のカラーフィルタを具備するカラー液晶表示素子には、TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型、IPS(In−Planes Switching)型、VA(Vertical Alignment)型、OCB(Optically Compensated Birefringence)型等の適宜の液晶モードが適用できる。   The color liquid crystal display element having the color filter of the present invention includes a TN (Twisted Nematic) type, an STN (Super Twisted Nematic) type, an IPS (In-Plane Switching) type, a VA (Vertical Alignment) type, and an OCB (Optical Optical) type. An appropriate liquid crystal mode such as a birefringence type can be applied.

また、本発明のカラーフィルタを具備する有機EL表示素子は、適宜の構造をとることができ、例えば、特開平11−307242号公報に開示されている構造をとることができる。
また、本発明のカラーフィルタを具備する電子ペーパーは、適宜の構造をとることができ、例えば、特開2007−41169号公報に開示されている構造をとることができる。
Moreover, the organic EL display element provided with the color filter of the present invention can have an appropriate structure, for example, the structure disclosed in JP-A-11-307242.
In addition, the electronic paper including the color filter of the present invention can have an appropriate structure, for example, a structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-41169.

以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

<着色剤の合成>
合成例1
攪拌子を入れた100mLのナス型フラスコにクロロホルム25.2g、脱水DMF1.72gを加え、窒素気流下10℃以下に冷却し、塩化チオニル2.27g(1.38mL、19.1mmol)を添加して同温度で30分撹拌した。その後アシッドレッド289を3.5g(5.17mmol)加えて窒素気流下35℃で3時間攪拌した後、塩化チオニルを0.246g(0.149mL、2.07mmol)追添加し、同温度でさらに1.5時間撹拌を続けた。反応混合物を5℃に冷却し、同温度でドデシルアミン3.26g(17.6mmol)、トリエチルアミン5.46g(54.0mmol)を添加して10分撹拌後、40℃にて計15時間撹拌を続けた。反応混合物をロータリーエバポレーターで減圧濃縮後、メタノールを12.3g添加して得られた溶液を液量が約半分になるまで再度濃縮した。次いでメタノール17.8gならびに酢酸1.23gを添加し、得られた混合物を室温で30分間撹拌した。その後、前記の混合物を大量の水に滴下して赤色固体を析出させ、吸引ろ過にて濾取し十分に水洗した。得られた固体を少量のジイソプロピルエーテル、次いでヘキサンで十分洗浄後、60℃にて12時間減圧乾燥することにより4.13gの固体を得た(収率97.2%)。MSスペクトルより、得られた赤色固体は下記式(1)で表される化合物であることが確認された。この化合物を着色剤(A−1)とする。
<Synthesis of colorant>
Synthesis example 1
Chloroform 25.2 g and dehydrated DMF 1.72 g were added to a 100 mL eggplant type flask containing a stir bar, cooled to 10 ° C. or lower under a nitrogen stream, and 2.27 g (1.38 mL, 19.1 mmol) thionyl chloride was added. And stirred at the same temperature for 30 minutes. Thereafter, 3.5 g (5.17 mmol) of Acid Red 289 was added and stirred at 35 ° C. for 3 hours under a nitrogen stream, and then 0.246 g (0.149 mL, 2.07 mmol) of thionyl chloride was further added. Stirring was continued for 1.5 hours. The reaction mixture was cooled to 5 ° C., 3.26 g (17.6 mmol) of dodecylamine and 5.46 g (54.0 mmol) of triethylamine were added at the same temperature, stirred for 10 minutes, and then stirred at 40 ° C. for a total of 15 hours. Continued. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure using a rotary evaporator, and then a solution obtained by adding 12.3 g of methanol was concentrated again until the liquid volume became approximately half. Then 17.8 g of methanol and 1.23 g of acetic acid were added and the resulting mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Thereafter, the mixture was dropped into a large amount of water to precipitate a red solid, which was collected by suction filtration and washed thoroughly with water. The obtained solid was sufficiently washed with a small amount of diisopropyl ether and then hexane, and then dried under reduced pressure at 60 ° C. for 12 hours to obtain 4.13 g of a solid (yield 97.2%). From the MS spectrum, it was confirmed that the obtained red solid was a compound represented by the following formula (1). This compound is defined as a colorant (A-1).

Figure 2013076006
Figure 2013076006

合成例2
C.I.ベーシックバイオレット11:1とビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドカリウムの塩交換反応により、下記式(2)で表される着色剤を合成した。この化合物を着色剤(A−2)とする。
Synthesis example 2
C. I. A colorant represented by the following formula (2) was synthesized by a salt exchange reaction between basic violet 11: 1 and potassium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide. Let this compound be a coloring agent (A-2).

Figure 2013076006
Figure 2013076006

合成例3
特開2010−254964の合成例1の記載に従って、染料を合成した。この染料を着色剤(A−3)とする。
Synthesis example 3
A dye was synthesized according to the description in Synthesis Example 1 of JP2010-254964. This dye is referred to as a colorant (A-3).

溶解性の評価
合成例1で得られた着色剤(A−1)0.5gを秤量し、着色剤濃度が0.1重量%、1重量%、5重量%、10重量%、20重量%及び30重量%となるようにシクロヘキサノンを加えた。これらのサンプルをミックスローター(iuchi株式会社製 MIX−ROTAR VMR−5)を用いて25℃、100rpmで1時間攪拌し、その後速やかに目視にて溶解状態を確認した。その結果、着色剤(A−1)はシクロヘキサノンに対して、0.1重量%、1重量%及び5重量%では完全に溶解し、10重量%では溶解しないことを確認した。
同様にして、着色剤(A−2)、着色剤(A−3)及びアシッドレッド289について溶解性の評価を行った。着色剤(A−2)はシクロヘキサノンに対して、0.1重量%、1重量%、5重量%、10重量%及び20重量%では完全に溶解し、30重量%では溶解しないことを確認した。また、着色剤(A−3)は1重量%では完全に溶解し、5重量%では溶解しないことを確認した。さらに、アシッドレッド289は0.1重量%では溶解しないことを確認した。
Evaluation of solubility 0.5 g of the colorant (A-1) obtained in Synthesis Example 1 was weighed, and the colorant concentration was 0.1 wt%, 1 wt%, 5 wt%, 10 wt%. The cyclohexanone was added to 20 wt% and 30 wt%. These samples were stirred for 1 hour at 25 ° C. and 100 rpm using a mix rotor (MIX-ROTAR VMR-5 manufactured by Iuchi Corporation), and then the dissolution state was immediately confirmed visually. As a result, it was confirmed that the colorant (A-1) was completely dissolved in cyclohexanone at 0.1% by weight, 1% by weight and 5% by weight and not at 10% by weight.
Similarly, the solubility of the colorant (A-2), the colorant (A-3), and Acid Red 289 was evaluated. It was confirmed that the colorant (A-2) was completely dissolved in cyclohexanone at 0.1% by weight, 1% by weight, 5% by weight, 10% by weight and 20% by weight and not at 30% by weight. . Further, it was confirmed that the colorant (A-3) was completely dissolved at 1% by weight and not dissolved at 5% by weight. Furthermore, it was confirmed that Acid Red 289 does not dissolve at 0.1% by weight.

<染料溶液の調製>
調製例1
上記合成例1で合成した着色剤(A−1)5質量部と、溶媒として乳酸エチル95質量部とを混合し、染料溶液(A−1)を調製した。
<Preparation of dye solution>
Preparation Example 1
A dye solution (A-1) was prepared by mixing 5 parts by mass of the colorant (A-1) synthesized in Synthesis Example 1 above and 95 parts by mass of ethyl lactate as a solvent.

調製例2
調製例1において着色剤(A−1)に代えて、着色剤(A−2)を用いた以外は、調製例1と同様にして染料溶液(A−2)を調製した。
Preparation Example 2
A dye solution (A-2) was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the colorant (A-2) was used instead of the colorant (A-1) in Preparation Example 1.

調製例3
調製例1において着色剤(A−1)に代えて、着色剤(A−3)を用いた以外は、調製例1と同様にして染料溶液(A−3)を調製した。
Preparation Example 3
A dye solution (A-3) was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the colorant (A-3) was used instead of the colorant (A-1) in Preparation Example 1.

調製例4
調製例1において着色剤(A−1)に代えて、アシッドレッド289を用いたが、アシッドレッド289は乳酸エチルに溶解しなかった。
Preparation Example 4
In Preparation Example 1, Acid Red 289 was used in place of the colorant (A-1), but Acid Red 289 was not dissolved in ethyl lactate.

<顔料分散液の調製>
調製例5
着色剤としてC.I.ピグメントブルー15:6を15質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー(BYK)社製)12.5質量部(固形分濃度40質量%)、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート72.5質量部を用いて、ビーズミルにより処理して、顔料分散液(A−1)を調製した。
<Preparation of pigment dispersion>
Preparation Example 5
As a coloring agent, C.I. I. 15 parts by weight of CI Pigment Blue 15: 6, 12.5 parts by weight of BYK-LPN21116 (produced by BYK) as a dispersant (solid content concentration 40% by weight), and 72.5 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent The pigment dispersion (A-1) was prepared by processing with a bead mill.

<(B)バインダー樹脂の合成>
合成例4
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100質量部を仕込んで窒素置換した。80℃に加熱して、同温度で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100質量部、メタクリル酸20質量部、スチレン10質量部、ベンジルメタクリレート5質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15質量部、2−エチルヘキシルメタクリレート23質量部、N−フェニルマレイミド12質量部、こはく酸モノ(2−アクリロイロキシエチル)15質量部及び2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)6質量部の混合溶液を1時間かけて滴下し、この温度を保持して2時間重合した。その後、反応溶液の温度を100℃に昇温させ、さらに1時間重合することにより、バインダー樹脂溶液(固形分濃度33質量%)を得た。得られたバインダー樹脂は、Mwが12,200、Mnが6,500であった。このバインダー樹脂を「バインダー樹脂(B1)」とする。
<(B) Synthesis of binder resin>
Synthesis example 4
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 100 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate and purged with nitrogen. Heat to 80 ° C., and at the same temperature, 100 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate, 20 parts by mass of methacrylic acid, 10 parts by mass of styrene, 5 parts by mass of benzyl methacrylate, 15 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate 23 parts by mass, 12 parts by mass of N-phenylmaleimide, 15 parts by mass of succinic acid mono (2-acryloyloxyethyl) and 6 parts by mass of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) The solution was added dropwise over a period of time and polymerized for 2 hours while maintaining this temperature. Thereafter, the temperature of the reaction solution was raised to 100 ° C., and further polymerized for 1 hour to obtain a binder resin solution (solid content concentration: 33% by mass). The obtained binder resin had Mw of 12,200 and Mn of 6,500. This binder resin is referred to as “binder resin (B1)”.

<着色組成物の調製及び評価>
実施例1
顔料分散液(A−1)13.5質量部、染料溶液(A−1)7.2質量部、バインダー樹脂としてバインダー樹脂(B1)溶液9.9質量部、架橋剤として東亞合成株式会社製M−402(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物)15.4質量部、光重合開始剤として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)ブタン−1−オン(チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製、商品名IRGACURE369)1.8質量部、界面活性剤としてメガファックF−554(DIC株式会社製)を0.2質量部、及び溶媒として乳酸エチルを混合して、固形分濃度20質量%の着色組成物を調製した。
<Preparation and evaluation of coloring composition>
Example 1
13.5 parts by mass of pigment dispersion (A-1), 7.2 parts by mass of dye solution (A-1), 9.9 parts by mass of binder resin (B1) solution as a binder resin, manufactured by Toagosei Co., Ltd. as a crosslinking agent M-402 (mixture of dipentaerythritol hexaacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate) 15.4 parts by mass, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butane-1 as a photopolymerization initiator -1.8 parts by mass (product name: IRGACURE 369, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), 0.2 parts by mass of MegaFac F-554 (manufactured by DIC Corporation) as a surfactant, and ethyl lactate as a solvent By mixing, a colored composition having a solid content concentration of 20% by mass was prepared.

得られた着色組成物を、ガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布した後、80℃のホットプレートで10分間プレベークを行って膜厚の異なる3枚の塗膜を形成した。
次いで、この基板を室温に冷却したのち、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、塗膜に365nm、405nm及び436nmの各波長を含む放射線を2,000J/m2の露光量で露光した。このようにして、基板上に赤色の評価用硬化膜を形成した。
The obtained colored composition was applied on a glass substrate using a spin coater and then pre-baked for 10 minutes on a hot plate at 80 ° C. to form three coating films having different film thicknesses.
Next, after cooling the substrate to room temperature, the coating film was exposed to radiation containing wavelengths of 365 nm, 405 nm, and 436 nm at an exposure dose of 2,000 J / m 2 without using a high pressure mercury lamp. did. In this way, a red evaluation cured film was formed on the substrate.

コントラスト評価
硬化膜が形成された基板を2枚の偏向板で挟み、背面側から蛍光灯(波長範囲380〜780nm)で照射しつつ前面側の偏向板を回転させ、輝度計LS−100(ミノルタ(株)製)により透過する光強度の最大値と最小値を測定した。そして、各々の硬化膜について、最大値を最小値で除した値をコントラスト比とした。測定結果より、色度座標値y=0.080でのコントラスト比を求めた。評価結果を表1に示す。
The substrate on which the contrast evaluation cured film is formed is sandwiched between two deflection plates, and the front side deflection plate is rotated while irradiating with a fluorescent lamp (wavelength range of 380 to 780 nm) from the rear side, and a luminance meter LS-100 (Minolta) The maximum value and the minimum value of the transmitted light intensity were measured. And about each cured film, the value which remove | divided the maximum value by the minimum value was made into the contrast ratio. From the measurement result, the contrast ratio at the chromaticity coordinate value y = 0.080 was obtained. The evaluation results are shown in Table 1.

電圧保持率(%)の評価
表面にナトリウムイオンの溶出を防止するSiO膜が形成され、さらにITO(インジウム−酸化錫合金)電極を所定形状に蒸着したソーダガラス基板上に、得られた着色組成物を、スピンコートした後、100℃のホットプレートで1分間プレベークを行って、膜厚2.0μmの被膜を形成した。次いで、フォトマスクを介さずに、被膜に700J/mの露光量で露光した。その後、この基板を23℃の0.04質量%の水酸化カリウム水溶液からなる現像液に1分間浸漬して、現像した後、超純水で洗浄して風乾し、さらに表1に記載の焼成温度及び焼成時間でポストベークを行い、被膜を硬化させて、永久硬化膜を形成した。次いで、この画素を形成した基板とITO電極を所定形状に蒸着しただけの基板とを、1.8mmのガラスビーズを混合したシール剤で貼り合わせた後、メルク製液晶(MLC6608)を注入して、液晶セルを作製した。次いで、液晶セルを60℃の恒温層に入れて、液晶セルの電圧保持率を液晶電圧保持率測定システム(VHR−1A型、東陽テクニカ社)により測定した。このときの印加電圧は5.5Vの方形波、測定周波数は60Hzである。ここで電圧保持率とは、(16.7ミリ秒後の液晶セル電位差/0ミリ秒で印加した電圧)の値である。液晶セルの電圧保持率が90%以下であると、液晶セルは16.7ミリ秒の時間、印加電圧を所定レベルに保持できず、十分に液晶を配向させることができないことを意味し、残像等の「焼き付き」を起こすおそれがある。
Evaluation of voltage holding ratio (%) A SiO 2 film for preventing elution of sodium ions is formed on the surface, and an ITO (indium-tin oxide alloy) electrode is further deposited in a predetermined shape on the soda glass substrate. The composition was spin-coated and then pre-baked on a hot plate at 100 ° C. for 1 minute to form a film having a thickness of 2.0 μm. Next, the film was exposed at an exposure amount of 700 J / m 2 without using a photomask. Thereafter, the substrate was immersed in a developer composed of a 0.04 mass% aqueous potassium hydroxide solution at 23 ° C. for 1 minute, developed, washed with ultrapure water, air-dried, and fired as shown in Table 1. Post-baking was performed at the temperature and the baking time, and the coating was cured to form a permanent cured film. Next, the substrate on which this pixel is formed and the substrate on which ITO electrodes are simply deposited in a predetermined shape are bonded together with a sealing agent mixed with 1.8 mm glass beads, and then liquid crystal made by Merck (MLC6608) is injected. A liquid crystal cell was produced. Next, the liquid crystal cell was placed in a constant temperature layer at 60 ° C., and the voltage holding ratio of the liquid crystal cell was measured by a liquid crystal voltage holding ratio measuring system (VHR-1A type, Toyo Technica Co., Ltd.). The applied voltage at this time is a square wave of 5.5 V, and the measurement frequency is 60 Hz. Here, the voltage holding ratio is a value of (liquid crystal cell potential difference after 16.7 milliseconds / voltage applied at 0 milliseconds). If the voltage holding ratio of the liquid crystal cell is 90% or less, it means that the liquid crystal cell cannot hold the applied voltage at a predetermined level for a time of 16.7 milliseconds, and the liquid crystal cannot be sufficiently aligned. There is a risk of causing "burn-in".

比較例1〜2
実施例1において、顔料分散液及び染料溶液の種類及び量を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様に着色組成物を調製した。そして、得られた着色組成物について実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表1に示す。
Comparative Examples 1-2
In Example 1, a colored composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the types and amounts of the pigment dispersion and the dye solution were changed as shown in Table 1. Then, the obtained colored composition was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2013076006
Figure 2013076006

Claims (4)

次の成分(A)、(B)及び(C);
(A)シクロヘキサノンに対する溶解量が1重量%を超えて20重量%未満である染料を含む着色剤、
(B)バインダー樹脂、及び
(C)架橋剤
を含有することを特徴とする着色組成物。
The following components (A), (B) and (C);
(A) a colorant comprising a dye having a solubility in cyclohexanone of more than 1% by weight and less than 20% by weight;
A coloring composition comprising (B) a binder resin and (C) a crosslinking agent.
前記染料がキサンテン系染料である、請求項1に記載の着色組成物。 The coloring composition according to claim 1, wherein the dye is a xanthene-based dye. 請求項1〜2のいずれか1項に記載の着色組成物を用いて形成された着色層を備えてなるカラーフィルタ。   The color filter provided with the colored layer formed using the coloring composition of any one of Claims 1-2. 請求項3に記載のカラーフィルタを具備する表示素子。   A display device comprising the color filter according to claim 3.
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