JP2013195538A - Photosensitive coloring composition, color filter, and liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光性着色組成物、カラーフィルタ、及び液晶表示装置に関するものである。詳しくは、高い体積抵抗値を有し、分散性に優れ、塗布時に異物等を生じず、十分な現像特性を有する感光性着色組成物に関する。本発明はまた、この感光性着色組成物の硬化物と、その用途に関する。 The present invention relates to a photosensitive coloring composition, a color filter, and a liquid crystal display device. More specifically, the present invention relates to a photosensitive coloring composition having a high volume resistance, excellent dispersibility, no foreign matter or the like during application, and sufficient development characteristics. The present invention also relates to a cured product of this photosensitive coloring composition and its use.
従来、顔料を用いたカラーフィルタの製造法としては、染色法、電着法、インクジェット法、顔料分散法などが知られている。 Conventionally, as a method for producing a color filter using a pigment, a dyeing method, an electrodeposition method, an ink jet method, a pigment dispersion method and the like are known.
顔料分散法によるカラーフィルタの製造の場合、通常、分散剤などにより顔料を分散してなる着色樹脂組成物に、バインダー樹脂、光重合開始剤、光重合性モノマー等を添加した感光性着色樹脂組成物をガラス基板上にコートして乾燥後、マスクを用いて露光し、現像を行うことによって着色パターンを形成し、その後これを加熱することによりパターンを固着して画素を形成する。これらの工程を色ごとに繰り返してカラーフィルタを形成する。 In the case of producing a color filter by a pigment dispersion method, a photosensitive colored resin composition in which a binder resin, a photopolymerization initiator, a photopolymerizable monomer, etc. are added to a colored resin composition obtained by dispersing a pigment with a dispersant or the like. An object is coated on a glass substrate, dried, exposed using a mask, and developed to form a colored pattern, which is then heated to fix the pattern and form pixels. These steps are repeated for each color to form a color filter.
カラーフィルタは、通常、赤色、緑色、青色等の各色からなる画素を有しており、画素間には通常ブラックマトリクスが形成されている。ブラックマトリクスの画像形成に用いられる感光性着色組成物には、十分な遮光性、解像性、基板との良好な密着性、低現像残渣などの特性が求められてきた。更に近年ではパネル方式に対応し、ブラックマトリクスの体積抵抗が高いこともブラックマトリックスの性能として要求されている。 The color filter usually has pixels of each color such as red, green, and blue, and a black matrix is usually formed between the pixels. The photosensitive coloring composition used for black matrix image formation has been required to have characteristics such as sufficient light-shielding property, resolution, good adhesion to a substrate, and low development residue. Further, in recent years, it has been required as a performance of the black matrix that it corresponds to the panel system and that the volume resistance of the black matrix is high.
特許文献1、特許文献2には、樹脂で被覆されたカーボンブラックを用いることによるブラックマトリクスの高抵抗化について記載されている。また、特許文献3〜7には、分散性向上を目的としたさまざまな分散剤について記載されている。ただし、樹脂で被覆されたカーボンブラックも依然導電性を有しているため、より高濃度にすることにより徐々に体積抵抗値が下がってしまい、十分な抵抗値は得られていない。一方で、市場では、より高い抵抗値が求められている。また、樹脂被覆したカーボンブラックを用いると、塗布時にノズルに凝集した異物が発生しやすい傾向があった。 Patent Document 1 and Patent Document 2 describe increasing the resistance of a black matrix by using carbon black coated with a resin. Patent Documents 3 to 7 describe various dispersants for the purpose of improving dispersibility. However, since the carbon black coated with the resin still has conductivity, the volume resistance value gradually decreases by increasing the concentration, and a sufficient resistance value is not obtained. On the other hand, higher resistance values are required in the market. Further, when carbon black coated with resin is used, there is a tendency that foreign matters aggregated in the nozzle during application tend to be generated.
本発明は、高顔料濃度においても高い抵抗値を有し、また分散性に優れ、塗布時に異物などを生じず、十分な現像特性を有する感光性着色組成物、及びこれを用いてなる硬化物、カラーフィルタ、並びに液晶表示装置を提供することを課題とする。 The present invention provides a photosensitive coloring composition having a high resistance value even at a high pigment concentration, excellent dispersibility, no foreign matter or the like at the time of application, and sufficient development characteristics, and a cured product using the same. It is an object to provide a color filter and a liquid crystal display device.
本発明者らは鋭意検討の結果、樹脂で被覆されたカーボンブラックを用いる際、特定の分散剤と組み合わせることにより、上記課題を解決することができることを見出した。
即ち、本発明は以下を要旨とする。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by combining with a specific dispersant when using carbon black coated with a resin.
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] 顔料(a)、分散剤(b)、有機結合剤(c)、光重合性単量体(d)、光重合開始剤(e)、及び溶剤(f)を含み、顔料(a)が樹脂で被覆されたカーボンブラックであり、分散剤(b)がビニルピリジンを構成モノマーとして有するアクリル系ブロック共重合体であり、有機結合剤(c)がエチレン性不飽和結合を有するアルカリ可溶性樹脂であることを特徴とする感光性着色組成物。 [1] A pigment (a), a dispersant (b), an organic binder (c), a photopolymerizable monomer (d), a photopolymerization initiator (e), and a solvent (f). ) Is a carbon black coated with a resin, the dispersant (b) is an acrylic block copolymer having vinylpyridine as a constituent monomer, and the organic binder (c) is an alkali-soluble compound having an ethylenically unsaturated bond. A photosensitive coloring composition which is a resin.
[2] 分散剤(b)が構成単位として下記一般式(I)、(II)、及び(III)で表される構成単位を含有する樹脂であることを特徴とする[1]に記載の感光性着色組成物。 [2] The dispersant (b) is a resin containing structural units represented by the following general formulas (I), (II), and (III) as structural units: Photosensitive coloring composition.
(上記一般式(II)において、R1は水素原子又はメチル基を表し、R2は炭素数2〜3のアルキレン基を表し、tは5〜15の整数を表し、R3は炭素数1〜25のアルキル基、フェニル基、又は炭素数1〜18のアルキル基で置換されたフェニル基を表す。) (In the general formula (II), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, t represents an integer of 5 to 15 and R 3 represents 1 carbon atom. Represents a phenyl group substituted with an alkyl group of ˜25, a phenyl group, or an alkyl group of 1 to 18 carbon atoms.)
(上記一般式(III)において、R4は水素原子又はメチル基を表し、R5は水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基を表す。) (In the general formula (III), R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.)
[3] さらに、分散助剤としてフタロシアニンのスルホン酸誘導体を含有することを特徴とする[1]又は[2]に記載の感光性着色組成物。 [3] The photosensitive coloring composition according to [1] or [2], further comprising a sulfonic acid derivative of phthalocyanine as a dispersion aid.
[4] 顔料(a)を、感光性着色組成物中の全固形分に対し40〜60重量%含有することを特徴とする[1]ないし[3]のいずれかに記載の感光性着色組成物。 [4] The photosensitive coloring composition according to any one of [1] to [3], wherein the pigment (a) is contained in an amount of 40 to 60% by weight based on the total solid content in the photosensitive coloring composition. object.
[5] (b)有機結合剤(c)が、下記アルカリ可溶性樹脂(c−1)及び/又はアルカリ可溶性樹脂(c−2)を含有することを特徴とする[1]ないし[4]のいずれかに記載の感光性着色組成物。
<アルカリ可溶性樹脂(c−1)>
エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多塩基酸及び/又はその無水物を反応させることによって得られたアルカリ可溶性樹脂。
<アルカリ可溶性樹脂(c−2)>
エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多価アルコール、及び多塩基酸及び/又はその無水物と反応させることによって得られたアルカリ可溶性樹脂。
[5] (b) The organic binder (c) contains the following alkali-soluble resin (c-1) and / or alkali-soluble resin (c-2): [1] to [4] The photosensitive coloring composition in any one.
<Alkali-soluble resin (c-1)>
It was obtained by adding an α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group to an epoxy resin, and further reacting a polybasic acid and / or an anhydride thereof. Alkali-soluble resin.
<Alkali-soluble resin (c-2)>
An α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group is added to an epoxy resin, and further reacted with a polyhydric alcohol and a polybasic acid and / or an anhydride thereof. The alkali-soluble resin obtained by this.
[6] [1]ないし[5]のいずれかに記載の感光性着色組成物を硬化させてなる硬化物。 [6] A cured product obtained by curing the photosensitive coloring composition according to any one of [1] to [5].
[7] [1]ないし[5]のいずれかに記載の感光性着色組成物を用いて形成されたカラーフィルタ。 [7] A color filter formed using the photosensitive coloring composition according to any one of [1] to [5].
[8] [7]に記載のカラーフィルタを用いて作製された液晶表示装置。 [8] A liquid crystal display device produced using the color filter according to [7].
本発明によれば、高顔料濃度においても高い抵抗値を有し、また分散性に優れ、塗布時に異物などを生じず、十分な現像特性を有する感光性着色組成物が提供され、この感光性着色組成物を用いて十分な遮光性、解像性、基板との良好な密着性、低現像残渣などの特性に優れると共に、体積抵抗の高い画素を形成することができる。 According to the present invention, there is provided a photosensitive coloring composition which has a high resistance value even at a high pigment concentration, is excellent in dispersibility, does not generate foreign matters during application, and has sufficient development characteristics. By using the colored composition, it is possible to form a pixel having excellent light shielding properties, resolution, good adhesion to a substrate, low development residue, and other high volume resistance.
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施の形態に限定
されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更して実施することができる。
なお、本発明において、「(メタ)アクリル」とは「アクリル及び/又はメタクリル」を意味し、「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アクリロイル」についても同様である。また、「(酸)無水物」、「(無水)…酸」とは、酸とその無水物の双方を含むことを意味する。
また、本発明において「全固形分」とは、感光性着色組成物中又は後述するインク中に含まれる、溶剤以外の全成分を意味するものとする。
Embodiments of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention.
In the present invention, “(meth) acryl” means “acryl and / or methacryl”, and the same applies to “(meth) acrylate” and “(meth) acryloyl”. In addition, “(acid) anhydride” and “(anhydrous)... Acid” mean that both an acid and its anhydride are included.
Further, in the present invention, “total solid content” means all components other than the solvent contained in the photosensitive coloring composition or in the ink described later.
また、本発明において、重量平均分子量とは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)によるポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)をさす。
また、本発明において、「アミン価」とは、特に断りのない限り、有効固形分換算のアミン価を表し、分散剤の固形分1gあたりの塩基量と当量のKOHの重量で表される値である。なお、測定方法については後述する。
Moreover, in this invention, a weight average molecular weight means the weight average molecular weight (Mw) of polystyrene conversion by GPC (gel permeation chromatography).
Further, in the present invention, the “amine value” means an amine value in terms of effective solid content, unless otherwise specified, and is a value represented by the weight of KOH equivalent to the base amount per 1 g of the solid content of the dispersant. It is. The measuring method will be described later.
[感光性着色組成物]
本発明の感光性着色組成物は、
顔料(a)、
分散剤(b)、
有機結合剤(c)、
光重合性単量体(d)、
光重合開始剤(e)
及び
溶剤(f)
を必須成分として含有し、好ましくは更に、
分散助剤
を含有し、必要に応じて、更に密着向上剤、塗布性向上剤、現像改良剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤等、その他の配合成分を含むものであり、通常、各配合成分が、有機溶剤に溶解又は分散した状態で使用される。
[Photosensitive coloring composition]
The photosensitive coloring composition of the present invention is
Pigment (a),
Dispersant (b),
Organic binder (c),
Photopolymerizable monomer (d),
Photopolymerization initiator (e)
And solvent (f)
As an essential component, preferably further,
Contains a dispersion aid, and if necessary, further contains other compounding components such as adhesion improver, coatability improver, development improver, ultraviolet absorber, antioxidant, surfactant, etc. Each compounding component is used in a state dissolved or dispersed in an organic solvent.
<顔料(a)>
本発明で用いる顔料(a)としては、樹脂で被覆されたカーボンブラックを用いる。
<Pigment (a)>
As the pigment (a) used in the present invention, carbon black coated with a resin is used.
本発明においては、樹脂で被覆処理したカーボンブラックは、ガラス基板との密着性の高さの観点から好ましく、また、体積抵抗値を向上させる点においても好ましい。樹脂で被覆されたカーボンブラックとしては、例えば特開平09−71733号公報に記載されているカーボンブラック等が好適に使用できる。 In the present invention, carbon black coated with a resin is preferable from the viewpoint of high adhesion to a glass substrate, and is also preferable in terms of improving the volume resistance value. As carbon black coated with resin, for example, carbon black described in JP-A No. 09-71733 can be suitably used.
樹脂による被覆処理に供するカーボンブラックとしては、NaとCaの合計含有量が100ppm以下であることが好ましい。
即ち、カーボンブラックは、通常、製造時の原料油や燃焼油(又はガス)、反応停止水や造粒水、更には反応炉の炉材等から混入したNaや、Ca,K,Mg,Al,Fe等を組成とする灰分がパーセントのオーダーで含有されている。この内、NaやCaは、各々数百ppm以上含有されているのが一般的であるが、これらが多く存在すると、透明電極(ITO)やその他の電極に浸透し、電気的短絡の原因となる場合がある。
As carbon black to be subjected to a coating treatment with a resin, the total content of Na and Ca is preferably 100 ppm or less.
That is, carbon black is usually made from raw material oil or combustion oil (or gas) at the time of production, reaction stop water or granulated water, Na mixed from furnace materials of the reactor, Ca, K, Mg, Al. , Fe and the like are contained in the order of percent. Of these, Na and Ca are generally contained in a few hundred ppm or more, but if many of these are present, they penetrate into the transparent electrode (ITO) and other electrodes, causing electrical shorts. There is a case.
カーボンブラック中のこれらのNaやCaを含む灰分の含有量を低減する方法としては、カーボンブラックを製造する際の原料油や燃料油(又はガス)並びに反応停止水として、これらの含有量が極力少ないものを厳選すること及びストラクチャーを調整するアルカリ物質の添加量を極力少なくする方法が挙げられる。他の方法としては、炉から製出したカーボンブラックを水や塩酸等で洗うことによりNaやCaを溶解させて除去する方法が挙げられる。 As a method for reducing the content of ash containing these Na and Ca in carbon black, these contents are used as much as possible as raw material oil, fuel oil (or gas) and reaction stop water when producing carbon black. Examples include a method of carefully selecting a small amount and a method of minimizing the addition amount of an alkaline substance for adjusting the structure. As another method, there is a method in which Na or Ca is dissolved and removed by washing carbon black produced from a furnace with water or hydrochloric acid.
具体的にはカーボンブラックを水又は塩酸、過酸化水素水に混合分散させた後、水に難溶の溶媒を添加していくとカーボンブラックは溶媒側に移行し、水と完全に分離すると共にカーボンブラック中に存在した殆どのNaやCaは、水や酸に溶解、除去される。NaとCaの合計量を100ppm以下に低減するためには、原材料を厳選したカーボンブラック製造過程単独或は水や酸溶解方式単独でも可能な場合もあるが、この両方式を併用することにより更に容易にNaとCaの合計量を100ppm以下とすることができる。 Specifically, after carbon black is mixed and dispersed in water, hydrochloric acid or hydrogen peroxide solution, when a solvent that is hardly soluble in water is added, the carbon black moves to the solvent side and completely separates from water. Most of Na and Ca present in carbon black are dissolved and removed in water and acid. In order to reduce the total amount of Na and Ca to 100 ppm or less, there may be a case where a carbon black production process alone or a water or acid dissolution method alone with carefully selected raw materials may be possible. The total amount of Na and Ca can be easily made 100 ppm or less.
また、樹脂被覆に供するカーボンブラックは、pH6以下のいわゆる酸性カーボンブラックであることが好ましい。このようなカーボンブラックは、水中での分散径(アグロミレート径)が小さくなるので、微細ユニットまでの被覆が可能となり好適である。さらに、樹脂被覆に供するカーボンブラックは、粒子径40nm以下、ジブチルフタレート(DBP)吸収量140ml/100g以下であることが好ましい。粒子径が40nmより大きく、DBP吸収量が140ml/100gより大きいと、ペーストにした場合の分散性には優れるが、塗膜の濃度感が十分でない場合があり、膜厚1〜2μm程度では遮光性に乏しくなるおそれがあるからである。 The carbon black used for the resin coating is preferably so-called acidic carbon black having a pH of 6 or less. Such carbon black is suitable because it has a small dispersed diameter (agglomerated diameter) in water, and can cover even fine units. Furthermore, the carbon black used for the resin coating preferably has a particle size of 40 nm or less and a dibutyl phthalate (DBP) absorption of 140 ml / 100 g or less. If the particle size is larger than 40 nm and the DBP absorption is larger than 140 ml / 100 g, the dispersibility when made into a paste is excellent, but the coating film may not have sufficient density, and the film thickness is about 1 to 2 μm. It is because there is a possibility that it may become scarce.
樹脂で被覆されたカーボンブラックを調製する方法には特に限定がないが、例えばカーボンブラックおよび樹脂の配合量を適宜調整した後、
1.樹脂とシクロヘキサノン、トルエン、キシレンなどの溶剤とを混合して加熱溶解させた樹脂溶液と、カーボンブラックおよび水を混合した懸濁液とを混合撹拌し、カーボンブラックと水とを分離させた後、水を除去して加熱混練して得られた組成物をシート状に成形し、粉砕した後、乾燥させる方法;
2.上記と同様にして調製した樹脂溶液と懸濁液とを混合撹拌してカーボンブラックおよび樹脂を粒状化した後、得られた粒状物を分離、加熱して残存する溶剤および水を除去する方法;
3.上記例示した溶剤にマレイン酸、フマル酸などのカルボン酸を溶解させ、カーボンブラックを添加、混合して乾燥させ、溶剤を除去してカルボン酸添着カーボンブラックを得た後、これに樹脂を添加してドライブレンドする方法;
4.被覆させる樹脂を構成する反応性基含有モノマー成分と水とを高速撹拌して懸濁液を調製し、重合後冷却して重合体懸濁液から反応性基含有樹脂を得た後、これにカーボンブラックを添加して混練し、カーボンブラックと反応性基とを反応させ(カーボンブラックをグラフトさせ)、冷却、粉砕する方法;
などを採用することができる。
Although there is no particular limitation on the method of preparing the carbon black coated with the resin, for example, after appropriately adjusting the blending amount of the carbon black and the resin,
1. After mixing and stirring a resin solution obtained by mixing a resin and a solvent such as cyclohexanone, toluene, xylene and the like, and a suspension obtained by mixing carbon black and water, carbon black and water are separated, A method in which the composition obtained by removing water and heating and kneading is formed into a sheet, pulverized and then dried;
2. A method in which the resin solution and suspension prepared in the same manner as above are mixed and stirred to granulate carbon black and the resin, and then the obtained granular material is separated and heated to remove the remaining solvent and water;
3. Carboxylic acid such as maleic acid and fumaric acid is dissolved in the above exemplified solvent, carbon black is added, mixed and dried, the solvent is removed to obtain carboxylic acid-impregnated carbon black, and then a resin is added thereto. Dry blending method;
4). A reactive group-containing monomer component constituting the resin to be coated and water are stirred at a high speed to prepare a suspension. After polymerization, the suspension is cooled to obtain a reactive group-containing resin from the polymer suspension. A method in which carbon black is added and kneaded, carbon black and reactive groups are reacted (carbon black is grafted), cooled and pulverized;
Etc. can be adopted.
カーボンブラックを被覆処理する樹脂の種類も特に限定されるものではないが、合成樹脂が一般的であり、さらに構造の中にベンゼン核を有した樹脂の方が両性系活面活性剤的な働きがより強いため分散性及び分散安定性の点から好ましい。 The type of resin used to coat carbon black is not particularly limited, but synthetic resins are common, and resins with benzene nuclei in the structure function more as amphoteric active surfactants. Is preferable from the viewpoint of dispersibility and dispersion stability.
具体的な合成樹脂としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、グリプタル樹脂、エポキシ樹脂、アルキルベンゼン樹脂等の熱硬化性樹脂や、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンオキサイド、ポリスルフォン、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリアミノビスマレイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンスルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン等の熱可塑性樹脂が使用できる。
これらは、1種類を単独で用いても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
Specific synthetic resins include thermosetting resins such as phenol resin, melamine resin, xylene resin, diallyl phthalate resin, glyphtal resin, epoxy resin, alkylbenzene resin, polystyrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, modified polyphenylene. Thermoplastic resins such as oxide, polysulfone, polyparaphenylene terephthalamide, polyamideimide, polyimide, polyamino bismaleimide, polyether sulfone, polyphenylene sulfone, polyarylate, and polyether ether ketone can be used.
These may be used alone or in combination of two or more.
カーボンブラックに対する樹脂の被覆量は、カーボンブラックと樹脂の合計量に対し1〜30重量%が好ましい。カーボンブラックに対する樹脂の被覆量が1重量%未満の量では、未処理のカーボンブラックと同様の分散性や分散安定性しか得られないおそれがある。一方、30重量%を超えると、樹脂同士の粘着性が強く、団子状の固まりとなり、分散が進まなくなるおそれがある。 The coating amount of the resin on the carbon black is preferably 1 to 30% by weight with respect to the total amount of the carbon black and the resin. When the coating amount of the resin with respect to carbon black is less than 1% by weight, there is a possibility that only dispersibility and dispersion stability similar to those of untreated carbon black can be obtained. On the other hand, if it exceeds 30% by weight, the adhesiveness between the resins is strong, and it becomes a dumpling-like lump, which may prevent the dispersion from proceeding.
樹脂で被覆処理してなるカーボンブラックは、常法に従いブラックマトリックスの遮光材として用いることができ、このブラックマトリックスを構成要素とするカラーフィルタを常法により作成することができる。このようなカーボンブラックを用いると、高遮光率でかつ表面反射率が低くまた膜厚の薄いブラックマトリックスを低コストで達成できる。これは、ブラックマトリックス液を構成する樹脂や溶媒に対し、カーボンブラックの分散性や分散安定性が格段に向上したためと推測される(従来のカーボンブラックであると、いかに混練しても分散粒子径として0.1μm以下まで分散することは困難であり、分散したとしても安定性が悪く、時間とともに凝集が大きくなる。)。また、カーボンブラック表面を樹脂で被覆したことにより、CaやNaをカーボンブラック中に封じ込める働きもあることも推測される。 The carbon black formed by coating with a resin can be used as a black matrix shading material according to a conventional method, and a color filter having this black matrix as a constituent element can be prepared by a conventional method. When such carbon black is used, a black matrix having a high light shielding rate, a low surface reflectance, and a thin film thickness can be achieved at a low cost. This is presumably because the dispersibility and dispersion stability of carbon black was significantly improved compared to the resin and solvent that make up the black matrix liquid. As a result, it is difficult to disperse to 0.1 μm or less, and even if dispersed, the stability is poor and the aggregation increases with time.) It is also presumed that by coating the carbon black surface with a resin, Ca and Na can be contained in the carbon black.
樹脂で被覆処理したカーボンブラックは、1種のみを用いてもよく、被覆されたカーボンブラックや被覆樹脂、その被覆量などの異なる樹脂被覆カーボンブラックの2種以上を混合して用いてもよい。 Only one type of carbon black coated with a resin may be used, or two or more types of coated carbon black, coating resin, and resin-coated carbon black having different coating amounts may be used.
本発明においてはまた、カーボンブラック以外の他の顔料を、樹脂被覆処理したカーボンブラックと共に使用することもできる。他の顔料としては、例えば青色顔料、緑色顔料、赤色顔料、黄色顔料、紫色顔料、オレンジ顔料、ブラウン顔料等の各種の色の顔料を使用することができる。また、その構造としては、アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、インダンスレン系、ペリレン系等の有機顔料の他に種々の無機顔料等も利用可能である。 In the present invention, pigments other than carbon black can also be used together with carbon black subjected to resin coating treatment. As other pigments, for example, pigments of various colors such as a blue pigment, a green pigment, a red pigment, a yellow pigment, a purple pigment, an orange pigment, and a brown pigment can be used. In addition to the organic pigments such as azo, phthalocyanine, quinacridone, benzimidazolone, isoindolinone, dioxazine, indanthrene, and perylene, various inorganic pigments are also used. Is possible.
以下に、併用し得る顔料の具体例をピグメントナンバーで示す。なお、以下に挙げる「C.I.ピグメントレッド2」等の用語は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。 Specific examples of pigments that can be used in combination are shown below by pigment numbers. Note that terms such as “CI Pigment Red 2” mentioned below mean a color index (CI).
赤色顔料としては、C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、47、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントレッド48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242、254、更に好ましくはC.I.ピグメントレッド177、209、224、254を挙げることができる。 Examples of red pigments include C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 12, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 23, 31, 32, 37, 38, 41, 47, 48, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 49, 49: 1, 49: 2, 50: 1, 52: 1, 52: 2, 53, 53: 1, 53: 2, 53: 3, 57, 57: 1, 57: 2, 58: 4, 60, 63, 63: 1, 63: 2, 64, 64: 1, 68, 69, 81, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 81: 4, 83, 88, 90: 1, 101, 101: 1, 104, 108, 108: 1, 109, 112, 113, 114, 122, 123, 144, 146, 147, 149, 151, 166, 168, 169, 170, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 17 , 181, 184, 185, 187, 188, 190, 193, 194, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 214, 216, 220, 221, 224, 230, 231, 232, 233, 235 236, 237, 238, 239, 242, 243, 245, 247, 249, 250, 251, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 262, 263, 264, 265, 266, 267 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276. Of these, C.I. I. Pigment Red 48: 1, 122, 168, 177, 202, 206, 207, 209, 224, 242, 254, more preferably C.I. I. Pigment red 177, 209, 224, 254.
青色顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、更に好ましくはC.I.ピグメントブルー15:6を挙げることができる。 Examples of blue pigments include C.I. I. Pigment Blue 1, 1: 2, 9, 14, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 17, 19, 25, 27, 28, 29, 33, 35, 36, 56, 56: 1, 60, 61, 61: 1, 62, 63, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 78, 79. Of these, C.I. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, more preferably C.I. I. Pigment blue 15: 6.
緑色顔料としては、C.I.ピグメントグリーン1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントグリーン7、36を挙げることができる。
Examples of green pigments include C.I. I.
黄色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75、81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントイエロー83、117、129、138、139、150、154、155、180、185、更に好ましくはC.I.ピグメントイエロー83、138、139、150、180を挙げることができる。 Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 1: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 41, 42, 43, 48, 53, 55, 61, 62, 62: 1, 63, 65, 73, 74, 75, 81, 83, 87, 93, 94, 95, 97, 100, 101, 104, 105, 108, 109, 110, 111, 116, 117, 119, 120, 126, 127, 127: 1, 128, 129, 133, 134, 136, 138, 139, 142, 147, 148, 150, 151, 153, 154, 155, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 172, 17 174, 175, 176, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 188, 189, 190, 191, 191: 1, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 202 , 203, 204, 205, 206, 207, 208. Of these, C.I. I. Pigment yellow 83, 117, 129, 138, 139, 150, 154, 155, 180, 185, more preferably C.I. I. Pigment yellow 83, 138, 139, 150, 180.
オレンジ顔料としては、C.I.ピグメントオレンジ1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78、79を挙げることができる。この中でも、好ましくは、C.I.ピグメントオレンジ38、71を挙げることができる。
Examples of orange pigments include C.I. I.
紫色顔料としては、C.I.ピグメントバイオレット1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50を挙げることができる。この中でも、好ましくはC.I.ピグメントバイオレット19、23、更に好ましくはC.I.ピグメントバイオレット23を挙げることができる。 Examples of purple pigments include C.I. I. Pigment Violet 1, 1: 1, 2, 2: 2, 3, 3: 1, 3: 3, 5, 5: 1, 14, 15, 16, 19, 23, 25, 27, 29, 31, 32, 37, 39, 42, 44, 47, 49, 50. Of these, C.I. I. Pigment violet 19, 23, more preferably C.I. I. And CI Pigment Violet 23.
これらの各色の顔料についても、1種類を単独で用いても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
なお、樹脂被覆カーボンブラックを用いることによる前述の効果をより有効に得るために、本発明において、顔料(a)中の樹脂被覆カーボンブラックの割合は30重量%以上、特に50〜100重量%であることが好ましい。
These pigments of each color may be used alone or in combination of two or more.
In order to obtain the above-mentioned effects more effectively by using the resin-coated carbon black, in the present invention, the ratio of the resin-coated carbon black in the pigment (a) is 30% by weight or more, particularly 50 to 100% by weight. Preferably there is.
<分散剤(b)>
本発明で用いられる分散剤は、ビニルピリジンを構成モノマーとして有するアクリル系ブロック共重合体である。
<Dispersant (b)>
The dispersant used in the present invention is an acrylic block copolymer having vinylpyridine as a constituent monomer.
分散剤(b)は、特に、下記一般式(I)、(II)、及び(III)で表される構成単位(以下、それぞれ「構成単位(I)」、「構成単位(II)」、「構成単位(III)」と称す場合がある。)を含有する樹脂であることが好ましい。
(上記一般式(II)において、R1は水素原子又はメチル基を表し、R2は炭素数2〜3のアルキレン基を表し、tは5〜15の整数を表し、R3は炭素数1〜25のアルキル基、フェニル基、又は炭素数1〜18のアルキル基で置換されたフェニル基を表す。) (In the general formula (II), R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents an alkylene group having 2 to 3 carbon atoms, t represents an integer of 5 to 15 and R 3 represents 1 carbon atom. Represents a phenyl group substituted with an alkyl group of ˜25, a phenyl group, or an alkyl group of 1 to 18 carbon atoms.)
(上記一般式(III)において、R4は水素原子又はメチル基を表し、R5は水素原子又は炭素数1〜18のアルキル基を表す。) (In the general formula (III), R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.)
上記一般式(I)で表される構成単位を与えるモノマーとしては、具体的には2−ビニルピリジンもしくはピリジウムイオン、4−ビニルピリジンもしくはピリジウムイオンが好ましく、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジンがより好ましい。 Specifically, the monomer that gives the structural unit represented by the general formula (I) is preferably 2-vinylpyridine or pyridium ion, 4-vinylpyridine or pyridium ion, and 2-vinylpyridine or 4-vinyl. Pyridine is more preferred.
上記一般式(II)において、tは好ましくは7〜12の整数であり、R3は好ましくは炭素数1〜4のアルキル基である。 In the general formula (II), t is preferably an integer of 7 to 12, and R 3 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
上記一般式(III)において、R5は好ましくは炭素数1〜4のアルキル基であり、より好ましくはn−ブチル基である。 In the general formula (III), R 5 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably an n-butyl group.
本発明で用いるビニルピリジンを構成モノマーとして有するアクリル系ブロック共重合体、特に構成単位(I)〜(III)を含有する分散剤は、一般的なウレタン系分散剤に比べて抵抗値を高くする効果に優れる。これは分散時に、分散剤の構成モノマーに含まれるピリジンのカーボンブラック表面への吸着性が高いため、表面が分散剤で覆われやすくなり、カーボンブラックの導電性を下げる効果があることによるものと推測される。 An acrylic block copolymer having vinyl pyridine as a constituent monomer used in the present invention, particularly a dispersant containing the structural units (I) to (III), has a higher resistance value than a general urethane-based dispersant. Excellent effect. This is because, during dispersion, pyridine contained in the constituent monomer of the dispersant has a high adsorptivity to the surface of the carbon black, so the surface is easily covered with the dispersant and has the effect of reducing the conductivity of the carbon black. Guessed.
また、本発明で使用されるビニルピリジンを構成モノマーとして有するアクリル系ブロック共重合体、特に構成単位(I)〜(III)を含有するアクリル系ブロック共重合体は、顔料表面への親和性に優れたポリマーセグメントと、溶剤及び樹脂への親和性に優れたポリマーセグメントを併せ持ち、顔料の分散安定化により適した分子構造であり、それゆえに幅広い顔料種への適応能力を有する。特に、構成単位(I)〜(III)を含有する樹脂では、顔料表面への親和性に優れたポリマーセグメントとして構成単位(I)が、溶剤及び樹脂への親和性に優れたポリマーセグメントとして構成単位(II)が作用する。 In addition, the acrylic block copolymer having vinyl pyridine as a constituent monomer used in the present invention, particularly the acrylic block copolymer containing the structural units (I) to (III), has an affinity for the pigment surface. It has an excellent polymer segment and a polymer segment excellent in affinity to solvents and resins, and has a molecular structure that is more suitable for stabilizing the dispersion of pigments, and therefore has an adaptability to a wide range of pigment types. In particular, in the resin containing the structural units (I) to (III), the structural unit (I) is configured as a polymer segment having excellent affinity for the solvent and the resin as a polymer segment having excellent affinity for the pigment surface. Unit (II) works.
本発明で用いる分散剤(b)における構成単位(I)、(II)、(III)の比率としては、構成単位(I)を好ましくは5〜25モル%、より好ましくは10〜20モル%、構成単位(II)を好ましくは5〜25モル%、より好ましくは10〜20モル%、構成単位(III)を好ましくは60〜80モル%、より好ましくは65〜75モル%である。構成単位(I)の割合が少な過ぎると上記の顔料表面への親和性による顔料分散性向上効果を十分に得ることができない場合があり、構成単位(II)の割合が少な過ぎると上記の溶剤及び樹脂への親和性による顔料分散性向上効果を十分に得ることができない場合がある。また、いずれの構成単位も多過ぎると相対的に他の構成単位の割合が少なくなり、目的とする効果が得られない場合がある。 The ratio of the structural units (I), (II), and (III) in the dispersant (b) used in the present invention is preferably 5 to 25 mol%, more preferably 10 to 20 mol% of the structural unit (I). The structural unit (II) is preferably 5 to 25 mol%, more preferably 10 to 20 mol%, and the structural unit (III) is preferably 60 to 80 mol%, more preferably 65 to 75 mol%. If the proportion of the structural unit (I) is too small, the pigment dispersibility improvement effect due to the affinity to the pigment surface may not be sufficiently obtained. If the proportion of the structural unit (II) is too small, the solvent In addition, the pigment dispersibility improvement effect due to the affinity for the resin may not be sufficiently obtained. Moreover, when there are too many any structural units, the ratio of another structural unit will become relatively small, and the target effect may not be acquired.
本発明の分散剤(b)のアミン価は1〜100mgKOH/gであることが好ましく、1〜50mgKOH/gであることがより好ましい。分散剤(b)のアミン価が小さいと、カーボンブラックへの分散剤(b)の吸着性が低く、またアミン価が大きいと極性が高くなり、凝集、保存性劣化の原因となりやすい。 The amine value of the dispersant (b) of the present invention is preferably 1 to 100 mgKOH / g, and more preferably 1 to 50 mgKOH / g. When the amine value of the dispersant (b) is small, the adsorptivity of the dispersant (b) to the carbon black is low, and when the amine value is large, the polarity becomes high, which tends to cause aggregation and deterioration of storage stability.
ここで、分散剤のアミン価は、分散剤試料中の溶剤を除いた固形分1gあたりの塩基量と当量のKOHの重量で表し、次の方法により測定する。
100mLのビーカーに分散剤試料の0.5〜1.5gを精秤し、50mLの酢酸で溶解する。pH電極を備えた自動滴定装置を使って、この溶液を0.1mol/LのHClO4酢酸溶液にて中和滴定する。滴定pH曲線の変曲点を滴定終点とし次式によりアミン価を求める。
アミン価[mgKOH/g]=(561×V)/(W×S)
〔但し、W:分散剤試料秤取量[g]、V:滴定終点での滴定量[mL]、S:分散剤試料の固形分濃度[重量%]を表す。〕
Here, the amine value of the dispersant is represented by the weight of KOH equivalent to the amount of base per gram of solid content excluding the solvent in the dispersant sample, and is measured by the following method.
Disperse 0.5-1.5 g of the dispersant sample in a 100 mL beaker and dissolve with 50 mL of acetic acid. This solution is neutralized with a 0.1 mol / L HClO4 acetic acid solution using an automatic titrator equipped with a pH electrode. Using the inflection point of the titration pH curve as the end point of titration, the amine value is determined by the following formula.
Amine value [mgKOH / g] = (561 × V) / (W × S)
[However, W: Weighing amount of dispersant sample [g], V: Titration amount at the end of titration [mL], S: Solid content concentration [wt%] of the dispersant sample. ]
本発明で用いるビニルピリジンを構成モノマーとして有するアクリル系ブロック共重合体の代表的な市販品は、EFKA4320(アミン価:約28mgKOH/g、チバスペシャリティーケミカルズ社製)が挙げられる。 A typical commercially available acrylic block copolymer having vinylpyridine as a constituent monomer used in the present invention is EFKA4320 (amine value: about 28 mgKOH / g, manufactured by Ciba Specialty Chemicals).
分散剤(b)としてのビニルピリジンを構成モノマーとして有するアクリル系ブロック共重合体は1種のみを用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 The acrylic block copolymer having vinyl pyridine as a dispersant (b) as a constituent monomer may be used alone or in combination of two or more.
また、本発明の感光性着色組成物においては、上記のビニルピリジンを構成モノマーとして有するアクリル系ブロック共重合体と共に他の分散剤を併用してもよい。併用し得る分散剤の具体例としては、商品名で、EFKA−4046、−4047(BASF社製)、Disperbyk−111、−161、−162、−163、−166、−167、−182、−2000、−2001(ビックケミー社製)、ディスパロン(楠本化成社製)、SOLSPERSE−22000、−24000、−28000(ルーブリゾール社製)等を挙げることができる。
これらの他の分散剤についても1種類を単独で用いても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
Moreover, in the photosensitive coloring composition of this invention, you may use another dispersing agent together with the acrylic block copolymer which has said vinyl pyridine as a structural monomer. Specific examples of the dispersant that can be used in combination are trade names of EFKA-4046, -4047 (manufactured by BASF), Disperbyk-111, -161, -162, -163, -166, -167, -182,- 2000, -2001 (manufactured by Big Chemie), disparon (manufactured by Enomoto Kasei), SOLPERSE-22000, -24000, -28000 (manufactured by Lubrizol).
These other dispersants may be used alone or in combination of two or more.
また、本発明の感光性着色組成物には、分散助剤として顔料誘導体を併用してもよい。 In the photosensitive coloring composition of the present invention, a pigment derivative may be used in combination as a dispersion aid.
顔料誘導体としてはアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、ベンズイミダゾロン系、キノフタロン系、イソインドリノン系、ジオキサジン系、アントラキノン系、インダンスレン系、ペリレン系、ペリノン系、ジケトピロロピロール系、ジオキサジン系等の誘導体が挙げられるが、中でもフタロシアニン系が好ましい。 As pigment derivatives, azo, phthalocyanine, quinacridone, benzimidazolone, quinophthalone, isoindolinone, dioxazine, anthraquinone, indanthrene, perylene, perinone, diketopyrrolopyrrole, dioxazine Examples thereof include phthalocyanine derivatives.
顔料誘導体の置換基としてはスルホン酸基、スルホンアミド基及びその4級塩、フタルイミドメチル基、ジアルキルアミノアルキル基、水酸基、カルボキシル基、アミド基等が顔料骨格に直接又はアルキル基、アリール基、複素環基等を介して結合したものが挙げられ、好ましくはスルホン酸基である。またこれら置換基は一つの顔料骨格に複数置換していても良い。 Substituents of pigment derivatives include sulfonic acid groups, sulfonamide groups and quaternary salts thereof, phthalimidomethyl groups, dialkylaminoalkyl groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, amide groups, etc. directly on the pigment skeleton or alkyl groups, aryl groups, and complex groups. Examples thereof include those bonded via a ring group and the like, and a sulfonic acid group is preferable. Further, a plurality of these substituents may be substituted on one pigment skeleton.
顔料誘導体の具体例としてはフタロシアニンのスルホン酸誘導体、キノフタロンのスルホン酸誘導体、アントラキノンのスルホン酸誘導体、キナクリドンのスルホン酸誘導体、ジケトピロロピロールのスルホン酸誘導体、ジオキサジンのスルホン酸誘導体等が挙げられるが、中でもフタロシアニンのスルホン酸誘導体が好ましい。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。 Specific examples of pigment derivatives include phthalocyanine sulfonic acid derivatives, quinophthalone sulfonic acid derivatives, anthraquinone sulfonic acid derivatives, quinacridone sulfonic acid derivatives, diketopyrrolopyrrole sulfonic acid derivatives, and dioxazine sulfonic acid derivatives. Of these, sulfonic acid derivatives of phthalocyanine are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
フタロシアニンのスルホン酸誘導体の市販品としては、S5000,S12000(いずれもルーブリゾール社製)等が挙げられる。 Examples of commercially available sulfonic acid derivatives of phthalocyanine include S5000 and S12000 (both manufactured by Lubrizol).
<有機結合剤(c)>
本発明で用いる有機結合剤(c)は、エチレン性不飽和結合を有するアルカリ可溶性樹脂であり、カルボキシル基とエチレン性不飽和結合を有するアルカリ可溶性樹脂が好ましく、その中でも、カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂が望ましい。
<Organic binder (c)>
The organic binder (c) used in the present invention is an alkali-soluble resin having an ethylenically unsaturated bond, preferably an alkali-soluble resin having a carboxyl group and an ethylenically unsaturated bond, and among them, an epoxy having a carboxyl group ( A (meth) acrylate resin is desirable.
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、例えば、以下のアルカリ可溶性樹脂(c−1)及び/又はアルカリ可溶性樹脂(c−2)が挙げられる。
<アルカリ可溶性樹脂(c−1)>
エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多塩基酸及び/又はその無水物を反応させることによって得られたアルカリ可溶性樹脂。
<アルカリ可溶性樹脂(c−2)>
エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多価アルコール、及び多塩基酸及び/又はその無水物と反応させることによって得られたアルカリ可溶性樹脂。
Examples of the epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group include the following alkali-soluble resins (c-1) and / or alkali-soluble resins (c-2).
<Alkali-soluble resin (c-1)>
It was obtained by adding an α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group to an epoxy resin, and further reacting a polybasic acid and / or an anhydride thereof. Alkali-soluble resin.
<Alkali-soluble resin (c-2)>
An α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group is added to an epoxy resin, and further reacted with a polyhydric alcohol and a polybasic acid and / or an anhydride thereof. The alkali-soluble resin obtained by this.
アルカリ可溶性樹脂(c−1)及び/又はアルカリ可溶性樹脂(c−2)の原料となるエポキシ樹脂として、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(例えば、油化シェルエポキシ社製の「エピコート828」、「エピコート1001」、「エピコート1002」、「エピコート1004」等)、ビスフェノールA型エポキシ樹脂のアルコール性水酸基とエピクロルヒドリンの反応により得られるエポキシ(例えば、日本化薬社製の「NER−1302」(エポキシ当量323,軟化点76℃))、ビスフェノールF型樹脂(例えば、油化シェルエポキシ社製の「エピコート807」、「EP−4001」、「EP−4002」、「EP−4004等」)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂のアルコール性水酸基とエピクロルヒドリンの反応により得られるエポキシ樹脂(例えば、日本化薬社製の「NER−7406」(エポキシ当量350,軟化点66℃))、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニルグリシジルエーテル(例えば、油化シェルエポキシ社製の「YX−4000」)、フェノールノボラック型エポキシ樹脂(例えば、日本化薬社製の「EPPN−201」、油化シェルエポキシ社製の「EP−152」、「EP−154」、ダウケミカル社製の「DEN−438」)、(o,m,p−)クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(例えば、日本化薬社製の「EOCN−102S」、「EOCN−1020」、「EOCN−104S」)、トリグリシジルイソシアヌレート(例えば、日産化学社製の「TEPIC」)、トリスフェノールメタン型エポキシ樹脂(例えば、日本化薬社製の「EPPN−501」、「EPN−502」、「EPPN−503」)、フルオレンエポキシ樹脂(例えば、新日鐵化学社製のカルドエポキシ樹脂「ESF−300」)、脂環式エポキシ樹脂(ダイセル化学工業社製の「セロキサイド2021P」、「セロキサイドEHPE」)、ジシクロペンタジエンとフェノールの反応によるフェノール樹脂をグリシジル化したエポキシ樹脂(例えば、日本化薬社製の「XD−1000」、大日本インキ社製の「EXA−7200」、日本化薬社製の「NC−3000」、「NC−7300」)、等を好適に用いることができる。 As an epoxy resin used as a raw material of the alkali-soluble resin (c-1) and / or the alkali-soluble resin (c-2), for example, a bisphenol A type epoxy resin (for example, “Epicoat 828” manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., “ Epicoat 1001 "," Epicoat 1002 "," Epicoat 1004 ", etc.), epoxy obtained by reaction of alcoholic hydroxyl group of bisphenol A type epoxy resin and epichlorohydrin (for example," NER-1302 "(epoxy equivalent) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 323, softening point 76 ° C.), bisphenol F type resin (for example, “Epicoat 807”, “EP-4001”, “EP-4002”, “EP-4004”, etc., manufactured by Yuka Shell Epoxy)), bisphenol F Between alcoholic hydroxyl groups and epichlorohydrin of type epoxy resin (For example, “NER-7406” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. (epoxy equivalent 350, softening point 66 ° C.)), bisphenol S type epoxy resin, biphenyl glycidyl ether (for example, manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) "YX-4000"), phenol novolac type epoxy resin (for example, "EPPN-201" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., "EP-152", "EP-154" manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd., manufactured by Dow Chemical Co., Ltd. "DEN-438"), (o, m, p-) cresol novolac type epoxy resin (for example, "EOCN-102S", "EOCN-1020", "EOCN-104S" manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Glycidyl isocyanurate (for example, “TEPIC” manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.), trisphenol methane type epoxy resin ( For example, “EPPN-501”, “EPN-502”, “EPPN-503” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), fluorene epoxy resin (for example, cardo epoxy resin “ESF-300” manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), An alicyclic epoxy resin (“Celoxide 2021P”, “Celoxide EHPE” manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), an epoxy resin obtained by glycidylation of a phenol resin by reaction of dicyclopentadiene and phenol (for example, “XD manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) -1000 "," EXA-7200 "manufactured by Dainippon Ink, Inc.," NC-3000 "," NC-7300 "manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), and the like can be suitably used.
中でも下記一般式(c1)〜(c4)で表されるエポキシ樹脂がより好ましい。 Among these, epoxy resins represented by the following general formulas (c1) to (c4) are more preferable.
(上記一般式(c1)において、Xは下記一般式(c1−1)、(c1−2)又は(c1−3)で表される連結基を示す。但し、分子構造中に1つ以上のアダマンタン構造を含む。aは、2又は3の整数を示す。) (In the general formula (c1), X represents a linking group represented by the following general formula (c1-1), (c1-2) or (c1-3), provided that one or more linking groups are present in the molecular structure. (Including an adamantane structure, a represents an integer of 2 or 3.)
(上記一般式(c1−1)及び(c1−2)において、R11〜R14及びR15〜R17は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアダマンチル基、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、又は置換基を有していてもよいフェニル基を示す。また、上記一般式(c1−3)において、R13a〜R13hは、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜12のアルキル基、又は置換基を有していてもよいフェニル基を示す。Yは、置換基を有していてもよい、アダマンタン構造を含む2価の連結基を示す。) (In the above general formulas (c1-1) and (c1-2), R 11 to R 14 and R 15 to R 17 are each independently an adamantyl group optionally having a substituent, a hydrogen atom, and a substituent. In the general formula (c1-3), R 13a to R 13h are each an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a group, or a phenyl group which may have a substituent. , Each independently represents a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an optionally substituted phenyl group, and Y has a substituent. And represents a divalent linking group containing an adamantane structure.)
(上記一般式(c2)において、bは平均値を示し0〜10の数を示す。R21は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、又はビフェニル基のいずれかを表す。なお、1分子中に存在する複数のR21は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。) (In the general formula (c2), b represents an average value and represents a number of 0 to 10. R 21 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms. , A phenyl group, a naphthyl group, or a biphenyl group, wherein a plurality of R 21 present in one molecule may be the same or different.
(上記一般式(c3)において、cは平均値を示し0〜10の数を示す。R31は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、又はビフェニル基のいずれかを表す。なお、1分子中に存在する複数のR31は、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。) (In the above general formula (c3), c represents an average value and represents a number from 0 to 10. R 31 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms. , A phenyl group, a naphthyl group, or a biphenyl group, wherein a plurality of R 31 present in one molecule may be the same or different.
α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルとしては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、o−、m−、p−ビニル安息香酸、(メタ)アクリル酸のα位ハロアルキル、アルコキシル、ハロゲン、ニトロ、シアノ置換体などのモノカルボン酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルマレイン酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルテトラヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシプロピルマレイン酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルアジピン酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシブチルマレイン酸(メタ)、アクリル酸にε−カプロラクトン、β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン等のラクトン類を付加させたものである単量体、或いはヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートに(無水)コハク酸、(無水)フタル酸、(無水)マレイン酸などの酸(無水物)を付加させた単量体、(メタ)アクリル酸ダイマーなどが挙げられる。 Examples of α, β-unsaturated monocarboxylic acid or α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group include (meth) acrylic acid, crotonic acid, o-, m-, p-vinylbenzoic acid, (meta ) Monocarboxylic acid such as α-position haloalkyl, alkoxyl, halogen, nitro, cyano substituent of acrylic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl adipic acid, 2- ( (Meth) acryloyloxyethyl phthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl maleic acid, 2- (meth) acryloyloxypropyl succinic acid, 2- ( (Meth) acryloyloxypropyl adipic acid, 2- (meth) acryloyloxypropyl tetrahydrophthalic acid, 2- (meth) a Acryloyloxypropylphthalic acid, 2- (meth) acryloyloxypropylmaleic acid, 2- (meth) acryloyloxybutyl succinic acid, 2- (meth) acryloyloxybutyladipic acid, 2- (meth) acryloyl Loxybutylhydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxybutylphthalic acid, 2- (meth) acryloyloxybutylmaleic acid (meth), acrylic acid with ε-caprolactone, β-propiolactone, γ-butyrolactone, Monomers added with lactones such as δ-valerolactone, or hydroxyalkyl (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate with (anhydrous) succinic acid, (anhydrous) phthalic acid, (anhydrous) Monomers added with acid (anhydride) such as maleic acid, (meth) acrylic acid dimer, etc. And the like.
これらの内、感度の点から、特に好ましいものは(メタ)アクリル酸である。 Of these, (meth) acrylic acid is particularly preferable from the viewpoint of sensitivity.
エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させる方法としては、公知の手法を用いることができる。例えば、エステル化触媒の存在下、50〜150℃の温度で、α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルとエポキシ樹脂とを反応させることができる。ここで用いるエステル化触媒としては、トリエチルアミン、トリメチルアミン、ベンジルジメチルアミン、ベンジルジエチルアミン等の3級アミン、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド等の4級アンモニウム塩等を用いることができる。
なお、エポキシ樹脂、α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステル、及びエステル化触媒は、いずれも1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
As a method of adding an α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group to the epoxy resin, a known method can be used. For example, reacting an α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group with an epoxy resin at a temperature of 50 to 150 ° C. in the presence of an esterification catalyst. it can. As the esterification catalyst used here, tertiary amines such as triethylamine, trimethylamine, benzyldimethylamine, and benzyldiethylamine, quaternary ammonium salts such as tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, dodecyltrimethylammonium chloride, and the like can be used. .
In addition, the epoxy resin, the α, β-unsaturated monocarboxylic acid or the α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group, and the esterification catalyst may be used alone or in combination of two types. You may use the above together.
α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルの使用量は、エポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対し0.5〜1.2当量の範囲が好ましく、さらに好ましくは0.7〜1.1当量の範囲である。α,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルの使用量が少ないと不飽和基の導入量が不足し、引き続く多塩基酸及び/又はその無水物との反応も不十分となる。また、多量のエポキシ基が残存することも有利ではない。一方、該使用量が多いとα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルが未反応物として残存する。いずれの場合も硬化特性が悪化する傾向が認められる。 The amount of α, β-unsaturated monocarboxylic acid or α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group is preferably in the range of 0.5 to 1.2 equivalents relative to 1 equivalent of epoxy group of the epoxy resin. More preferably, it is in the range of 0.7 to 1.1 equivalents. If the amount of α, β-unsaturated monocarboxylic acid or α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group is small, the amount of unsaturated groups introduced is insufficient, and the subsequent polybasic acid and / or anhydride thereof The reaction with is also insufficient. Also, it is not advantageous that a large amount of epoxy groups remain. On the other hand, when the amount used is large, α, β-unsaturated monocarboxylic acid or α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group remains as an unreacted product. In either case, there is a tendency for the curing properties to deteriorate.
多塩基酸及び/又はその無水物としては、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、メチルヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、クロレンド酸、メチルテトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸、及びこれらの無水物等から選ばれた、1種又は2種以上が挙げられる。 Polybasic acids and / or anhydrides thereof include maleic acid, succinic acid, itaconic acid, phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, benzophenone tetracarboxylic acid, methyl hexahydrophthal Examples thereof include one or more selected from acids, endomethylenetetrahydrophthalic acid, chlorendic acid, methyltetrahydrophthalic acid, biphenyltetracarboxylic acid, and anhydrides thereof.
好ましくは、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸、又はこれらの無水物である。特に好ましくは、テトラヒドロフタル酸、ビフェニルテトラカルボン酸、無水テトラヒドロフタル酸、又はビフェニルテトラカルボン酸二無水物である。 Preferred are maleic acid, succinic acid, itaconic acid, phthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, biphenyltetracarboxylic acid, or their anhydrides. Particularly preferred is tetrahydrophthalic acid, biphenyltetracarboxylic acid, tetrahydrophthalic anhydride, or biphenyltetracarboxylic dianhydride.
多塩基酸及び/又はその無水物の付加反応に関しても公知の手法を用いることができ、エポキシ樹脂へのα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルの付加反応と同様な条件下で、継続反応させて目的物を得ることができる。多塩基酸及び/又はその無水物成分の付加量は、生成するカルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂の酸価が10〜150mgKOH/gの範囲となるような程度であることが好ましく、さらに20〜140mgKOH/gの範囲となるような程度であることが好ましい。カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂の酸価が上記範囲未満であるとアルカリ現像性に乏しくなる傾向があり、また、上記範囲を超えると硬化性能に劣る傾向が認められる。 A known method can be used for addition reaction of polybasic acid and / or anhydride thereof, and α, β-unsaturated monocarboxylic acid or α, β-unsaturated monocarboxylic acid having carboxyl group to epoxy resin. The target product can be obtained by continuing the reaction under the same conditions as in the ester addition reaction. The addition amount of the polybasic acid and / or its anhydride component is preferably such that the acid value of the resulting epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group is in the range of 10 to 150 mgKOH / g, The degree is preferably in the range of 20 to 140 mgKOH / g. If the acid value of the epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group is less than the above range, the alkali developability tends to be poor, and if it exceeds the above range, the curing performance tends to be inferior.
なお、この多塩基酸及び/又はその無水物の付加反応時に、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などの多官能アルコールを添加し、多分岐構造を導入したものとしてもよい。 In addition, it is good also as what introduce | transduced polyfunctional alcohol, such as a trimethylol propane, a pentaerythritol, a dipentaerythritol, and introduce | transduced the multibranched structure at the time of addition reaction of this polybasic acid and / or its anhydride.
カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂は、通常、エポキシ樹脂とα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルとの反応物に、多塩基酸及び/又はその無水物を混合した後、もしくは、エポキシ樹脂とα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルとの反応物に、多塩基酸及び/又はその無水物及び多官能アルコールを混合した後に、加温することにより得られる。この場合、多塩基酸及び/又はその無水物と多官能アルコールの混合順序に、特に制限はない。加温により、エポキシ樹脂とα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルとの反応物と多官能アルコールとの混合物中に存在するいずれかの水酸基に対して多塩基酸及び/又はその無水物が付加反応する。 An epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group is usually a polybasic acid in a reaction product of an epoxy resin and an α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group. And / or an anhydride thereof, or a reaction product of an epoxy resin and an α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group with a polybasic acid and / Or its anhydride and polyfunctional alcohol are mixed and then heated. In this case, the mixing order of the polybasic acid and / or its anhydride and the polyfunctional alcohol is not particularly limited. Any hydroxyl group present in the mixture of the reaction product of the epoxy resin and the α, β-unsaturated monocarboxylic acid or the α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group and the polyfunctional alcohol by heating. To the polybasic acid and / or its anhydride.
カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂の、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は通常1000以上、好ましくは1500以上であり、通常10000以下、好ましくは8000以下、より好ましくは6000以下である。この重量平均分子量が小さいと、現像液に対する溶解性が高く、大きすぎると現像液に対する溶解性が低い。 The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) of the epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group is usually 1000 or more, preferably 1500 or more, and usually 10,000 or less, preferably It is 8000 or less, more preferably 6000 or less. If the weight average molecular weight is small, the solubility in the developer is high, and if it is too large, the solubility in the developer is low.
カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂は、1種を単独で用いても、2種以上の樹脂を混合して用いても良い。 The epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group may be used singly or as a mixture of two or more resins.
また、本発明で用いる有機結合剤(c)は、前述のカルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂の一部を、本発明の性能を損なわない限り、他のバインダー樹脂に置き換えても良い。即ち、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他のバインダー樹脂を併用しても良い。この場合において、有機結合剤(c)におけるカルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂の割合を、50重量%以上、特に80重量%以上とすることが好ましい。 Moreover, as long as the organic binder (c) used by this invention does not impair the performance of this invention, you may substitute a part of the above-mentioned epoxy (meth) acrylate resin which has a carboxyl group. That is, you may use together the epoxy (meth) acrylate resin which has a carboxyl group, and another binder resin. In this case, the proportion of the epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group in the organic binder (c) is preferably 50% by weight or more, particularly preferably 80% by weight or more.
本発明の性能を損なわない限り、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併用しうる他のバインダー樹脂に制限は無く、カラーフィルタ用感光性着色組成物に通常使用される樹脂から選択すれば良い。例えば、特開2007−271727号公報、特開2007−316620号公報、特開2007−334290号公報などに記載のバインダー樹脂などが挙げられる。
なお、他のバインダー樹脂はいずれも、1種類を単独で用いても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
As long as the performance of the present invention is not impaired, other binder resins that can be used in combination with the epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group are not limited, and can be selected from resins that are usually used in photosensitive color compositions for color filters. good. Examples thereof include binder resins described in JP 2007-271727 A, JP 2007-316620 A, JP 2007-334290 A, and the like.
In addition, all other binder resins may be used alone or in combination of two or more.
<光重合性単量体(d)>
本発明においては、感度等を高めるために、更に光重合性単量体(d)(光重合性化合物)を使用する。
<Photopolymerizable monomer (d)>
In the present invention, a photopolymerizable monomer (d) (photopolymerizable compound) is further used to increase sensitivity and the like.
本発明に用いられる光重合性単量体(d)としては、分子内にエチレン性不飽和基を少なくとも1個有する化合物(以下、「エチレン性単量体」と称することがある)を挙げることができる。具体的には、例えば(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、アクリロニトリル、スチレン、及びエチレン性不飽和結合を1個有するカルボン酸と、多価又は1価アルコールのモノエステル、等が挙げられる。 Examples of the photopolymerizable monomer (d) used in the present invention include compounds having at least one ethylenically unsaturated group in the molecule (hereinafter sometimes referred to as “ethylenic monomer”). Can do. Specifically, for example, (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid alkyl ester, acrylonitrile, styrene, a carboxylic acid having one ethylenically unsaturated bond, a monoester of polyhydric or monohydric alcohol, etc. Can be mentioned.
本発明においては、特に、1分子中にエチレン性不飽和基を2個以上有する多官能エチレン性単量体を使用することが望ましい。
かかる多官能エチレン性単量体の例としては、例えば脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル;芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステル;脂肪族ポリヒドロキシ化合物、芳香族ポリヒドロキシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物と、不飽和カルボン酸及び多塩基性カルボン酸とのエステル化反応により得られるエステルなどが挙げられる。
In the present invention, it is particularly desirable to use a polyfunctional ethylenic monomer having two or more ethylenically unsaturated groups in one molecule.
Examples of such polyfunctional ethylenic monomers include, for example, esters of aliphatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids; esters of aromatic polyhydroxy compounds and unsaturated carboxylic acids; aliphatic polyhydroxy compounds, aromatics Examples thereof include esters obtained by an esterification reaction of a polyvalent hydroxy compound such as a polyhydroxy compound with an unsaturated carboxylic acid and a polybasic carboxylic acid.
前記脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、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、グリセロールアクリレート等の脂肪族ポリヒドロキシ化合物のアクリル酸エステル、これら例示化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたメタクリル酸エステル、同様にイタコネートに代えたイタコン酸エステル、クロネートに代えたクロトン酸エステルもしくはマレエートに代えたマレイン酸エステル等が挙げられる。 Examples of the ester of the aliphatic polyhydroxy compound and the unsaturated carboxylic acid include ethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolethane triacrylate, pentaerythritol diacrylate, pentaerythritol triacrylate, Acrylic acid esters of aliphatic polyhydroxy compounds such as pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, glycerol acrylate, etc. In the same way, itaconic acid ester instead of itaconate, Maleic acid esters in which instead of the crotonic acid ester or maleate was changed to and the like.
芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては、ハイドロキノンジアクリレート、ハイドロキノンジメタクリレート、レゾルシンジアクリレート、レゾルシンジメタクリレート、ピロガロールトリアクリレート等の芳香族ポリヒドロキシ化合物のアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル等が挙げられる。 Examples of the ester of an aromatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid include acrylic acid esters and methacrylic acid esters of aromatic polyhydroxy compounds such as hydroquinone diacrylate, hydroquinone dimethacrylate, resorcin diacrylate, resorcin dimethacrylate, pyrogallol triacrylate and the like. Etc.
多塩基性カルボン酸及び不飽和カルボン酸と、多価ヒドロキシ化合物のエステル化反応により得られるエステルとしては必ずしも単一物ではないが、代表的な具体例を挙げれば、アクリル酸、フタル酸、及びエチレングリコールの縮合物、アクリル酸、マレイン酸、及びジエチレングリコールの縮合物、メタクリル酸、テレフタル酸及びペンタエリスリトールの縮合物、アクリル酸、アジピン酸、ブタンジオール及びグリセリンの縮合物等が挙げられる。 The ester obtained by the esterification reaction of a polybasic carboxylic acid and an unsaturated carboxylic acid and a polyvalent hydroxy compound is not necessarily a single substance, but representative examples include acrylic acid, phthalic acid, and Examples include condensates of ethylene glycol, condensates of acrylic acid, maleic acid and diethylene glycol, condensates of methacrylic acid, terephthalic acid and pentaerythritol, condensates of acrylic acid, adipic acid, butanediol and glycerin.
その他、本発明に用いられる多官能エチレン性単量体の例としては、ポリイソシアネート化合物と水酸基含有(メタ)アクリル酸エステル又はポリイソシアネート化合物とポリオール及び水酸基含有(メタ)アクリル酸エステルを反応させて得られるようなウレタン(メタ)アクリレート類;多価エポキシ化合物とヒドロキシ(メタ)アクリレート又は(メタ)アクリル酸との付加反応物のようなエポキシアクリレート類;エチレンビスアクリルアミド等のアクリルアミド類;フタル酸ジアリル等のアリルエステル類;ジビニルフタレート等のビニル基含有化合物等が有用である。 In addition, as an example of the polyfunctional ethylenic monomer used in the present invention, a polyisocyanate compound and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate ester or a polyisocyanate compound and a polyol and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate ester are reacted. Urethane (meth) acrylates as obtained; epoxy acrylates such as addition reaction product of polyvalent epoxy compound and hydroxy (meth) acrylate or (meth) acrylic acid; acrylamides such as ethylenebisacrylamide; diallyl phthalate Allyl esters such as: vinyl group-containing compounds such as divinyl phthalate are useful.
これらの中で、光重合性単量体(d)としては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カルボン酸とのエステルを使用することが好ましい。特にペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが好ましい。 Among these, it is preferable to use an ester of an aliphatic polyhydroxy compound and an unsaturated carboxylic acid as the photopolymerizable monomer (d). In particular, pentaerythritol tetraacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate are preferable.
これらの光重合性単量体(d)は1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。 These photopolymerizable monomers (d) may be used alone or in combination of two or more.
<光重合開始剤(e)>
光重合開始剤(e)は、光を直接吸収し、分解反応又は水素引き抜き反応を起こし、重合活性ラジカルを発生する機能を有する成分である。必要に応じて加速剤、増感色素等の付加剤を添加して使用しても良い。
<Photopolymerization initiator (e)>
The photopolymerization initiator (e) is a component having a function of directly absorbing light and causing a decomposition reaction or a hydrogen abstraction reaction to generate a polymerization active radical. If necessary, additives such as accelerators and sensitizing dyes may be added and used.
光重合開始剤としては、例えば、特開昭59−152396号公報、特開昭61−151197号各公報に記載のチタノセン化合物を含むメタロセン化合物;特開2000−56118号公報に記載のヘキサアリールビイミダゾール誘導体;特開平10−39503号公報記載のハロメチル化オキサジアゾール誘導体、ハロメチル−s−トリアジン誘導体、N−フェニルグリシン等のN−アリール−α−アミノ酸類、N−アリール−α−アミノ酸塩類、N−アリール−α−アミノ酸エステル類等のラジカル活性剤、α−アミノアルキルフェノン誘導体;特開2000−80068号公報、特開2006−36750号公報等に記載されているオキシムエステル誘導体等が挙げられる。 Examples of the photopolymerization initiator include metallocene compounds including titanocene compounds described in JP-A-59-152396 and JP-A-61-151197, and hexaarylbi compounds described in JP-A-2000-56118. Imidazole derivatives; N-aryl-α-amino acids such as halomethylated oxadiazole derivatives, halomethyl-s-triazine derivatives and N-phenylglycine described in JP-A-10-39503, N-aryl-α-amino acid salts, Radical activators such as N-aryl-α-amino acid esters, α-aminoalkylphenone derivatives; oxime ester derivatives described in JP 2000-80068 A, JP 2006-36750 A, and the like. .
具体的には、例えば、チタノセン誘導体類としては、ジシクロペンタジエニルチタニウムジクロライド、ジシクロペンタジエニルチタニウムビスフェニル、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,3,5,6−テトラフルオロフェニ−1−イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムビス(2,4,6−トリフルオロフェニ−1−イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムジ(2,6−ジフルオロフェニ−1−イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウムジ(2,4−ジフルオロフェニ−1−イル)、ジ(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムビス(2,3,4,5,6−ペンタフルオロフェニ−1−イル)、ジ(メチルシクロペンタジエニル)チタニウムビス(2,6−ジフルオロフェニ−1−イル)、ジシクロペンタジエニルチタニウム〔2,6−ジ−フルオロ−3−(ピロ−1−イル)−フェニ−1−イル〕等が挙げられる。 Specifically, for example, titanocene derivatives include dicyclopentadienyl titanium dichloride, dicyclopentadienyl titanium bisphenyl, dicyclopentadienyl titanium bis (2,3,4,5,6-pentafluoro Phen-1-yl), dicyclopentadienyl titanium bis (2,3,5,6-tetrafluorophen-1-yl), dicyclopentadienyl titanium bis (2,4,6-trifluoropheny 1-yl), dicyclopentadienyl titanium di (2,6-difluorophen-1-yl), dicyclopentadienyl titanium di (2,4-difluorophen-1-yl), di (methylcyclopenta Dienyl) titanium bis (2,3,4,5,6-pentafluorophen-1-yl), di (methylcyclone) Pentadienyl) titanium bis (2,6-difluorophen-1-yl), dicyclopentadienyltitanium [2,6-di-fluoro-3- (pyro-1-yl) -phen-1-yl] and the like. Can be mentioned.
また、ビイミダゾール誘導体類としては、2−(2’−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(2’−クロロフェニル)−4,5−ビス(3’−メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(2’−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−(2’−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、(4’−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体等が挙げられる。 Biimidazole derivatives include 2- (2′-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (2′-chlorophenyl) -4,5-bis (3′-methoxyphenyl) imidazole. Dimer, 2- (2′-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (2′-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, (4′-methoxyphenyl) ) -4,5-diphenylimidazole dimer and the like.
また、ハロメチル化オキサジアゾール誘導体類としては、2−トリクロロメチル−5−(2’−ベンゾフリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−〔β−(2’−ベンゾフリル)ビニル〕−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−〔β−(2’−(6”−ベンゾフリル)ビニル)〕−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−フリル−1,3,4−オキサジアゾール等が挙げられる。 Examples of the halomethylated oxadiazole derivatives include 2-trichloromethyl-5- (2′-benzofuryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- [β- (2′- Benzofuryl) vinyl] -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- [β- (2 ′-(6 ″ -benzofuryl) vinyl)]-1,3,4-oxadiazole, 2 -Trichloromethyl-5-furyl-1,3,4-oxadiazole and the like.
また、ハロメチル−s−トリアジン誘導体類としては、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−メトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−エトキシカルボニルナフチル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン等が挙げられる。 Examples of halomethyl-s-triazine derivatives include 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxynaphthyl) -4,6-bis ( Trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-ethoxynaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-ethoxycarbonylnaphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -S-triazine and the like.
また、α−アミノアルキルフェノン誘導体類としては、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)ブタン−1−オン、4−ジメチルアミノエチルベンゾエ−ト、4−ジメチルアミノイソアミルベンゾエ−ト、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、2−エチルヘキシル−1,4−ジメチルアミノベンゾエート、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)カルコン等が挙げられる。 Examples of α-aminoalkylphenone derivatives include 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4- Morpholinophenyl) -butanone-1,2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one, 4-dimethylaminoethylbenzoate, 4-dimethylaminoisoamylbenzoe -To, 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylaminopropiophenone, 2-ethylhexyl-1,4-dimethylaminobenzoate, 2,5-bis (4-diethylaminobenzal) cyclohexanone, 7-diethylamino-3- (4 -Diethylaminobenzoyl) coumarin, 4- (diethylamino) chalcone, etc. It is.
また、オキシムエステル誘導体類としては、例えば以下の化合物などが挙げられる(なお、以下において、「Me」は「メチル基」を表す)。 Examples of the oxime ester derivatives include the following compounds (in the following, “Me” represents “methyl group”).
その他に、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインアルキルエーテル類;2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン等のアントラキノン誘導体類;ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、2−メチルベンゾフェノン、3−メチルベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、2−クロロベンゾフェノン、4−ブロモベンゾフェノン、2−カルボキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体類;2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、α−ヒドロキシ−2−メチルフェニルプロパノン、1−ヒドロキシ−1−メチルエチル−(p−イソプロピルフェニル)ケトン、1−ヒドロキシ−1−(p−ドデシルフェニル)ケトン、2−メチル−(4’−メチルチオフェニル)−2−モルホリノ−1−プロパノン、1,1,1−トリクロロメチル−(p−ブチルフェニル)ケトン等のアセトフェノン誘導体類;チオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−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のチオキサントン誘導体類;p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジエチルアミノ安息香酸エチル等の安息香酸エステル誘導体類;9−フェニルアクリジン、9−(p−メトキシフェニル)アクリジン等のアクリジン誘導体類;9,10−ジメチルベンズフェナジン等のフェナジン誘導体類;ベンズアンスロン等のアンスロン誘導体類等も挙げられる。 Other benzoin alkyl ethers such as benzoin methyl ether, benzoin phenyl ether, benzoin isobutyl ether and benzoin isopropyl ether; anthraquinone derivatives such as 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone and 1-chloroanthraquinone Benzophenone, Michler's ketone, 2-methylbenzophenone, 3-methylbenzophenone, 4-methylbenzophenone, 2-chlorobenzophenone, 4-bromobenzophenone, benzophenone derivatives such as 2-carboxybenzophenone; 2,2-dimethoxy-2-phenyl Acetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, α-hydroxy-2-methylphenol Nylpropanone, 1-hydroxy-1-methylethyl- (p-isopropylphenyl) ketone, 1-hydroxy-1- (p-dodecylphenyl) ketone, 2-methyl- (4′-methylthiophenyl) -2-morpholino-1 Acetophenone derivatives such as propanone, 1,1,1-trichloromethyl- (p-butylphenyl) ketone; thioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2 Thioxanthone derivatives such as 1,4-diethylthioxanthone and 2,4-diisopropylthioxanthone; benzoic acid ester derivatives such as ethyl p-dimethylaminobenzoate and ethyl p-diethylaminobenzoate; 9-phenylacridine, 9- (p- Methoxyph Acridine derivatives such as benzyl) acridine; phenazine derivatives such as 9,10-dimethylbenzphenazine; and anthrone derivatives such as benzanthrone.
これらの光重合開始剤の中では、感度の点からオキシムエステル誘導体類(オキシムエステル系化合物)が特に好ましい。 Among these photopolymerization initiators, oxime ester derivatives (oxime ester compounds) are particularly preferable from the viewpoint of sensitivity.
光重合開始剤は、1種類を単独で用いても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 A photoinitiator may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
加速剤としては、例えば、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル等のN,N−ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステル、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール等の複素環を有するメルカプト化合物又は脂肪族多官能メルカプト化合物等が用いられる。加速剤は、1種類を単独で用いても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Examples of the accelerator include N, N-dialkylaminobenzoic acid alkyl esters such as N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, complex such as 2-mercaptobenzothiazole, 2-mercaptobenzoxazole, and 2-mercaptobenzimidazole. A mercapto compound having a ring or an aliphatic polyfunctional mercapto compound is used. Accelerators may be used alone or in combination of two or more.
光重合開始剤には、必要に応じて、感応感度を高める目的で、画像露光光源の波長に応じた増感色素を配合させることができる。これら増感色素としては、特開平4−221958号、同4−219756号公報に記載のキサンテン色素、特開平3−239703号、同5−289335号公報に記載の複素環を有するクマリン色素、特開平3−239703号、同5−289335号に記載の3−ケトクマリン化合物、特開平6−19240号公報に記載のピロメテン色素、その他、特開昭47−2528号、同54−155292号、特公昭45−37377号、特開昭48−84183号、同52−112681号、同58−15503号、同60−88005号、同59−56403号、特開平2−69号、特開昭57−168088号、特開平5−107761号、特開平5−210240号、特開平4−288818号公報に記載のジアルキルアミノベンゼン骨格を有する色素等を挙げることができる。 If necessary, the photopolymerization initiator can be mixed with a sensitizing dye according to the wavelength of the image exposure light source for the purpose of increasing the sensitivity. These sensitizing dyes include xanthene dyes described in JP-A-4-221958 and JP-A-4-219756, coumarin dyes having a heterocyclic ring described in JP-A-3-239703 and JP-A-5-289335, and 3-ketocoumarin compounds described in Kaihei 3-239703 and 5-289335, pyromethene dyes described in JP-A-6-19240, and others, JP-A 47-2528, 54-155292, JP 45-37377, JP-A-48-84183, JP-A-52-112681, JP-A-58-15503, JP-A-60-88005, JP-A-59-56403, JP-A-2-6988, JP-A-57-168088. No. 5, JP-A-5-107761, JP-A-5-210240, and JP-A-4-288818. Mention may be made of a dye or the like having a skeleton.
これらの増感色素のうち好ましいものは、アミノ基含有増感色素であり、更に好ましいものは、アミノ基及びフェニル基を同一分子内に有する化合物である。特に、好ましいのは、例えば、4,4’−ジメチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン、2−アミノベンゾフェノン、4−アミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンゾオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾ[4,5]ベンゾオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾ[6,7]ベンゾオキサゾール、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)1,3,4−オキサゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンゾチアゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンゾチアゾール、2−(p−ジメチルアミノフェニル)ベンズイミダゾール、2−(p−ジエチルアミノフェニル)ベンズイミダゾール、2,5−ビス(p−ジエチルアミノフェニル)1,3,4−チアジアゾール、(p−ジメチルアミノフェニル)ピリジン、(p−ジエチルアミノフェニル)ピリジン、(p−ジメチルアミノフェニル)キノリン、(p−ジエチルアミノフェニル)キノリン、(p−ジメチルアミノフェニル)ピリミジン、(p−ジエチルアミノフェニル)ピリミジン等のp−ジアルキルアミノフェニル基含有化合物等である。このうち最も好ましいものは、4,4’−ジアルキルアミノベンゾフェノンである。 Among these sensitizing dyes, preferred are amino group-containing sensitizing dyes, and more preferred are compounds having an amino group and a phenyl group in the same molecule. Particularly preferred are, for example, 4,4′-dimethylaminobenzophenone, 4,4′-diethylaminobenzophenone, 2-aminobenzophenone, 4-aminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminobenzophenone. Benzophenone compounds such as 3,4-diaminobenzophenone; 2- (p-dimethylaminophenyl) benzoxazole, 2- (p-diethylaminophenyl) benzoxazole, 2- (p-dimethylaminophenyl) benzo [4,5 ] Benzoxazole, 2- (p-dimethylaminophenyl) benzo [6,7] benzoxazole, 2,5-bis (p-diethylaminophenyl) 1,3,4-oxazole, 2- (p-dimethylaminophenyl) Benzothiazole, 2- (p-di Tilaminophenyl) benzothiazole, 2- (p-dimethylaminophenyl) benzimidazole, 2- (p-diethylaminophenyl) benzimidazole, 2,5-bis (p-diethylaminophenyl) 1,3,4-thiadiazole, ( p-dimethylaminophenyl) pyridine, (p-diethylaminophenyl) pyridine, (p-dimethylaminophenyl) quinoline, (p-diethylaminophenyl) quinoline, (p-dimethylaminophenyl) pyrimidine, (p-diethylaminophenyl) pyrimidine, etc. P-dialkylaminophenyl group-containing compounds. Of these, 4,4'-dialkylaminobenzophenone is most preferred.
増感色素もまた1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。 A sensitizing dye may also be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
<有機溶剤(f)>
有機溶剤(f)としては、沸点が100〜300℃の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは120〜280℃の沸点をもつ溶剤である。
<Organic solvent (f)>
As the organic solvent (f), it is preferable to select an organic solvent having a boiling point in the range of 100 to 300 ° C. More preferably, it is a solvent having a boiling point of 120 to 280 ° C.
このような有機溶剤としては、例えば、次のようなものが挙げられる。 Examples of such organic solvents include the following.
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プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、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−ブチルエーテル、プロピレングリコール−t−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−ブチルエーテル、メトキシメチルペンタノール、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メチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、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、トリプロピレングリコールメチルエーテルのようなグリコールモノアルキルエーテル類; Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, propylene glycol-t-butyl ether, diethylene glycol monomethyl Ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether, methoxymethylpentanol, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol Monoe Ether, glycol monoalkyl ethers such as tripropylene glycol methyl ether;
エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテルのようなグリコールジアルキルエーテル類; Glycol dialkyl ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート、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、ジエチレングリコールモノ−n−ブ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、トリエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、トリエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテートのようなグリコールアルキルエーテルアセテート類; Ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, methoxybutyl Acetate, 3-methoxybutyl acetate, methoxypentyl acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, triethylene glycol Roh ether acetate, triethylene glycol monoethyl ether acetate, glycol alkyl ether acetates such as 3-methyl-3-methoxybutyl acetate;
エチ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−ヘキサノールジアセテートなどのグリコールジアセテート類; Glycol diacetates such as ethylene glycol diacetate, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,6-hexanol diacetate;
シクロヘキサノールアセテートなどのアルキルアセテート類; Alkyl acetates such as cyclohexanol acetate;
アミルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジアミルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジヘキシルエーテルのようなエーテル類; Ethers such as amyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, diamyl ether, ethyl isobutyl ether, dihexyl ether;
アセトン、メチルエチルケトン、メチルアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソアミルケトン、ジイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルアミルケトン、メチルブチルケトン、メチルヘキシルケトン、メチルノニルケトン、メトキシメチルペンタノンのようなケトン類; Like acetone, methyl ethyl ketone, methyl amyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isoamyl ketone, diisopropyl ketone, diisobutyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl amyl ketone, methyl butyl ketone, methyl hexyl ketone, methyl nonyl ketone, methoxymethyl pentanone Ketones;
エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、メトキシメチルペンタノール、グリセリン、ベンジルアルコールのような1価又は多価アルコール類; Mono- or polyhydric alcohols such as ethanol, propanol, butanol, hexanol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, methoxymethylpentanol, glycerin, benzyl alcohol;
n−ペンタン、n−オクタン、ジイソブチレン、n−ヘキサン、ヘキセン、イソプレン、ジペンテン、ドデカンのような脂肪族炭化水素類; aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-octane, diisobutylene, n-hexane, hexene, isoprene, dipentene, dodecane;
シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、メチルシクロヘキセン、ビシクロヘキシルのような脂環式炭化水素類; Cycloaliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, methylcyclohexane, methylcyclohexene, bicyclohexyl;
ベンゼン、トルエン、キシレン、クメンのような芳香族炭化水素類; Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cumene;
アミルホルメート、エチルホルメート、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸アミル、メチルイソブチレート、エチレングリコールアセテート、エチルプロピオネート、プロピルプロピオネート、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、イソ酪酸メチル、エチルカプリレート、ブチルステアレート、エチルベンゾエート、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−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、γ−ブチロラクトンのような鎖状又は環状エステル類; Amyl formate, ethyl formate, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, amyl acetate, methyl isobutyrate, ethylene glycol acetate, ethyl propionate, propyl propionate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, methyl isobutyrate, ethyl Caprylate, butyl stearate, ethyl benzoate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, propyl 3-methoxypropionate, 3-methoxypropionic acid Linear or cyclic esters such as butyl, γ-butyrolactone;
3−メトキシプロピオン酸、3−エトキシプロピオン酸のようなアルコキシカルボン酸類; Alkoxycarboxylic acids such as 3-methoxypropionic acid and 3-ethoxypropionic acid;
ブチルクロライド、アミルクロライドのようなハロゲン化炭化水素類; Halogenated hydrocarbons such as butyl chloride and amyl chloride;
メトキシメチルペンタノンのようなエーテルケトン類; Ether ketones such as methoxymethylpentanone;
アセトニトリル、ベンゾニトリルのようなニトリル類等; Nitriles such as acetonitrile and benzonitrile;
上記に該当する市販の溶剤としては、ミネラルスピリット、バルソル#2、アプコ#18ソルベント、アプコシンナー、ソーカルソルベントNo.1及びNo.2、ソルベッソ#150、シェルTS28 ソルベント、カルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ジグライム(いずれも商品名)などが挙げられる。 Commercially available solvents corresponding to the above include mineral spirit, Barsol # 2, Apco # 18 Solvent, Apco thinner, Soal Solvent No. 1 and no. 2, Solvesso # 150, Shell TS28 Solvent, carbitol, ethyl carbitol, butyl carbitol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, diglyme (all trade names) and the like.
これらの有機溶剤は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
フォトリソグラフィー法にてカラーフィルタの画素又はブラックマトリックスを形成する場合、有機溶剤としては沸点が100〜200℃(圧力1013.25[hPa]条件下。以下、沸点に関しては全て同様。)の範囲のものを選択するのが好ましい。より好ましくは120〜170℃の沸点を持つものである。 When a pixel or black matrix of a color filter is formed by photolithography, the boiling point of the organic solvent is 100 to 200 ° C. (under a pressure of 101.25 [hPa]. Hereinafter, all of the boiling points are the same). It is preferable to select one. More preferably, it has a boiling point of 120 to 170 ° C.
上記有機溶剤のうち、塗布性、表面張力などのバランスが良く、組成物中の構成成分の溶解度が比較的高い点からは、グリコールアルキルエーテルアセテート類が好ましい。 Of the above organic solvents, glycol alkyl ether acetates are preferred from the viewpoints of good balance of coatability, surface tension and the like, and relatively high solubility of the constituent components in the composition.
また、グリコールアルキルエーテルアセテート類は、単独で使用してもよいが、他の有機溶剤を併用してもよい。併用する有機溶剤として、特に好ましいのはグリコールモノアルキルエーテル類である。中でも、特に組成物中の構成成分の溶解性からプロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。なお、グリコールモノアルキルエーテル類は極性が高く、添加量が多すぎると顔料が凝集しやすく、後に得られる着色樹脂組成物の粘度が上がっていくなどの保存安定性が低下する傾向があるので、溶剤中のグリコールモノアルキルエーテル類の割合は5重量%〜30重量%が好ましく、5重量%〜20重量%がより好ましい。 In addition, glycol alkyl ether acetates may be used alone or in combination with other organic solvents. As the organic solvent used in combination, glycol monoalkyl ethers are particularly preferable. Of these, propylene glycol monomethyl ether is particularly preferred because of the solubility of the constituent components in the composition. Glycol monoalkyl ethers are highly polar, and if the amount added is too large, the pigment tends to aggregate, and the storage stability such as the viscosity of the colored resin composition obtained later tends to decrease. The proportion of glycol monoalkyl ethers in the solvent is preferably 5% by weight to 30% by weight, and more preferably 5% by weight to 20% by weight.
また、150℃以上の沸点をもつ有機溶剤(以下「高沸点溶剤」と称す場合がある。)を併用することも好ましい。このような高沸点溶剤を併用することにより、着色樹脂組成物は乾きにくくなるが、組成物中における顔料の均一な分散状態が、急激な乾燥により破壊されることを防止する効果がある。すなわち、例えばスリットノズル先端における、色材などの析出・固化による異物欠陥の発生を防止する効果がある。このような効果が高い点から、上述の各種溶剤の中でも、特にジ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−n−ブチルエーテルアセテート、及びジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートが好ましい。 It is also preferable to use an organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher (hereinafter sometimes referred to as “high boiling point solvent”). By using such a high boiling point solvent in combination, the colored resin composition becomes difficult to dry, but it has an effect of preventing the uniform dispersion state of the pigment in the composition from being destroyed by rapid drying. That is, for example, there is an effect of preventing the occurrence of a foreign matter defect due to precipitation and solidification of a coloring material at the tip of the slit nozzle. Among these various solvents, diethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, and diethylene glycol monoethyl ether acetate are particularly preferable because of such high effects.
有機溶剤中の高沸点溶剤の含有割合は、3重量%〜50重量%が好ましく、5重量%〜40重量%がより好ましく、5重量%〜30重量%が特に好ましい。高沸点溶剤の量が少なすぎると、例えばスリットノズル先端で色材などが析出・固化して異物欠陥を惹き起こす可能性があり、また多すぎると組成物の乾燥温度が遅くなり、後述するカラーフィルタ製造工程における、減圧乾燥プロセスのタクト不良や、プリベークのピン跡といった問題を惹き起こすことが懸念される。 The content of the high boiling point solvent in the organic solvent is preferably 3% by weight to 50% by weight, more preferably 5% by weight to 40% by weight, and particularly preferably 5% by weight to 30% by weight. If the amount of the high boiling point solvent is too small, for example, a coloring material may precipitate and solidify at the tip of the slit nozzle to cause a foreign matter defect, and if it is too much, the drying temperature of the composition will be slowed down. There is a concern that the filter manufacturing process may cause problems such as tact defects in the vacuum drying process and pin marks of prebaking.
なお、沸点150℃以上の高沸点溶剤が、グリコールアルキルエーテルアセテート類であってもよく、またグリコールアルキルエーテル類であってもよく、この場合は、沸点150℃以上の高沸点溶剤を別途含有させなくてもかまわない。
好ましい高沸点溶剤として、例えば前述の各種溶剤の中ではジエチレングリコールモノ−n−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、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヘキサノールジアセテート、トリアセチンなどが挙げられる。
The high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher may be glycol alkyl ether acetates or glycol alkyl ethers. In this case, a high boiling point solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher is separately contained. It doesn't have to be.
Preferred examples of the high boiling point solvent include diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, 1,3-butylene glycol diacetate, and 1,6-hexanol diester. Examples include acetate and triacetin.
<感光性着色組成物のその他の配合成分>
本発明の感光性着色組成物には、上述の成分の他、シランカップリング剤や燐酸基含有化合物等の密着向上剤、チオール類、塗布性向上剤、現像改良剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、界面活性剤等を適宜配合することができる。
特に本発明の感光性着色組成物には、基板との密着性を改善するため、シランカップリング剤、燐酸基含有化合物、チオール類等が好ましく用いられる。
<Other compounding components of photosensitive coloring composition>
In addition to the above-mentioned components, the photosensitive coloring composition of the present invention includes adhesion improvers such as silane coupling agents and phosphoric acid group-containing compounds, thiols, coatability improvers, development improvers, ultraviolet absorbers, and antioxidants. An agent, a surfactant and the like can be appropriately blended.
In particular, in the photosensitive coloring composition of the present invention, a silane coupling agent, a phosphoric acid group-containing compound, thiols and the like are preferably used in order to improve adhesion to the substrate.
(1) シランカップリング剤
シランカップリング剤の種類としては、エポキシ系、(メタ)アクリル系、アミノ系等種々のものが1種を単独で、或いは2種以上を混合して使用できる。
(1) Silane Coupling Agent As the type of silane coupling agent, various types such as epoxy, (meth) acrylic, and amino can be used singly or in combination of two or more.
好ましいシランカップリング剤として、例えば、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリロキシシラン類、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−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エトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等のエポキシシラン類、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイドシラン類、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等のイソシアネートシラン類が挙げられるが、特に好ましくは、エポキシシラン類のシランカップリング剤が挙げられる。 Preferred silane coupling agents include, for example, (meth) acryloxysilanes such as 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane and 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. Epoxyglycans such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, and ureidosilanes such as 3-ureidopropyltriethoxysilane, Although isocyanate silanes, such as 3-isocyanate propyl triethoxysilane, are mentioned, Especially preferably, the silane coupling agent of epoxy silanes is mentioned.
(2) 燐酸基含有化合物
燐酸基含有化合物としては、(メタ)アクリロイル基含有ホスフェート類が好ましく、下記一般式(f1)、(f2)、(f3)で表されるものが好ましい。
(2) Phosphate group-containing compound As the phosphate group-containing compound, (meth) acryloyl group-containing phosphates are preferable, and those represented by the following general formulas (f1), (f2), and (f3) are preferable.
(上記一般式(f1)、(f2)、(f3)において、R51は水素原子又はメチル基を示し、p及びp’は1〜10の整数、qは1、2又は3である。) (In the general formulas (f1), (f2), and (f3), R 51 represents a hydrogen atom or a methyl group, p and p ′ are integers of 1 to 10, and q is 1, 2 or 3.)
これらの燐酸基含有化合物も1種類を単独で用いても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 These phosphoric acid group-containing compounds may be used alone or in combination of two or more.
(3) 界面活性剤
界面活性剤としては、例えば、アニオン系、カチオン系、非イオン系、両性界面活性剤等各種のものを用いることができる。中でも、諸特性に悪影響を及ぼす可能性が低い点で、非イオン系界面活性剤を用いるのが好ましく、中でもフッ素系やシリコン系の界面活性剤が塗布性の面で効果的である。
(3) Surfactant As the surfactant, for example, various types such as anionic, cationic, nonionic, and amphoteric surfactants can be used. Among these, nonionic surfactants are preferably used because they are less likely to adversely affect various properties, and among them, fluorine-based and silicon-based surfactants are effective in terms of coatability.
このような界面活性剤としては、例えば、TSF4460(ジーイー東芝シリコーン社製)、DFX−18(ネオス社製)、BYK−300、BYK−325、BYK−330(ビックケミー社製)、KP340(信越シリコーン社製)、F−470、F−475、F−478、F−559(大日本インキ化学工業社製)、SH7PA(トーレシリコーン社製)、DS−401(ダイキン社製)、L−77(日本ユニカー社製)、FC4430(住友3M社製)等が挙げられる。 Examples of such surfactants include TSF4460 (manufactured by GE Toshiba Silicone), DFX-18 (manufactured by Neos), BYK-300, BYK-325, BYK-330 (manufactured by BYK Chemie), and KP340 (Shin-Etsu Silicone). F-470, F-475, F-478, F-559 (Dainippon Ink & Chemicals), SH7PA (Toray Silicone), DS-401 (Daikin), L-77 Nippon Unicar Co., Ltd.), FC4430 (Sumitomo 3M Co., Ltd.) and the like.
なお、界面活性剤は、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。 In addition, 1 type may be used for surfactant and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
(4) チオール類
本発明の感光性着色組成物には、高感度化、基板への密着性の向上のため、チオール類を添加することも可能である。
(4) Thiols Thiols can be added to the photosensitive coloring composition of the present invention in order to increase sensitivity and improve adhesion to the substrate.
チオール類の種類としては、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、ブタンジオールビスチオプロピオネート、ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ブタンジオールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、トリスヒドロキシエチルトリスチオプロピオネート、エチレングリコールビス(3−メルカプトブチレート)、ブタンジオールビス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールトリス(3−
メルカプトブチレート)、エチレングリコールビス(3−メルカプトイソブチレート)、ブタンジオールビス(3−メルカプトイソブチレート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトイソブチレート)、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン等のチオール化合物が挙げられ、これらは種々のものが1種を単独で、或いは2種以上を混合して使用できる。
Types of thiols include hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-dimethylmercaptobenzene, butanediol bisthiopropionate, butanediol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthioglycolate, trimethylolpropane tristhioglycolate , Butanediol bisthiopropionate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolpropane tristhioglycolate, pentaerythritol tetrakisthiopropionate, pentaerythritol tetrakisthioglycolate, trishydroxyethyl tristhiopropionate, Ethylene glycol bis (3-mercaptobutyrate), butanediol bis (3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris 3-mercapto butyrate), pentaerythritol tetrakis (3-mercapto butyrate), pentaerythritol tris (3-
Mercaptobutyrate), ethylene glycol bis (3-mercaptoisobutyrate), butanediol bis (3-mercaptoisobutyrate), trimethylolpropane tris (3-mercaptoisobutyrate), 1,3,5-tris ( Thiol compounds such as 3-mercaptobutyloxyethyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione, and various of these may be used alone. Or 2 or more types can be mixed and used.
<感光性着色組成物中の成分配合量>
本発明の感光性着色組成物において、顔料(a)の含有量は、感光性着色組成物中の全固形分に対して通常1〜70重量%の範囲で選ぶことができる。この範囲の中では、10〜70重量%がより好ましく、中でも20〜60重量%が好ましく、中でも40〜60重量%がさらに好ましい。顔料(a)の含有量が少なすぎると、色濃度に対する膜厚が大きくなりすぎて、液晶セル化の際のギャップ制御などに悪影響を及ぼす場合がある。顔料(a)の含有量が多すぎると、体積抵抗値が下がってしまう。また十分な画像形成性が得られなくなることがある。
<Ingredient compounding amount in photosensitive coloring composition>
In the photosensitive coloring composition of the present invention, the content of the pigment (a) can be usually selected in the range of 1 to 70% by weight with respect to the total solid content in the photosensitive coloring composition. In this range, 10 to 70% by weight is more preferable, 20 to 60% by weight is preferable, and 40 to 60% by weight is more preferable. If the content of the pigment (a) is too small, the film thickness with respect to the color density becomes too large, which may adversely affect the gap control during liquid crystal cell formation. When there is too much content of a pigment (a), volume resistance will fall. In addition, sufficient image formability may not be obtained.
分散剤(b)の含有量は、感光性着色組成物の全固形分に対して、通常50重量%以下、好ましくは30重量%以下で、通常1重量%以上、好ましくは3重量%以上である。また、分散剤(b)の含有量は、顔料(a)に対して、通常5重量%以上、特に10重量%以上であり、通常200重量%以下、特に80重量%以下であることが好ましい。分散剤(d)の含有量が少な過ぎると、十分な分散性が得られない場合があり、多過ぎると相対的に他の成分の割合が減って色濃度、感度、成膜性等が低下する傾向がある。 The content of the dispersant (b) is usually 50% by weight or less, preferably 30% by weight or less, usually 1% by weight or more, preferably 3% by weight or more, based on the total solid content of the photosensitive coloring composition. is there. Further, the content of the dispersant (b) is usually 5% by weight or more, particularly 10% by weight or more, and usually 200% by weight or less, particularly 80% by weight or less based on the pigment (a). . If the content of the dispersant (d) is too small, sufficient dispersibility may not be obtained. If the content is too large, the proportion of other components is relatively reduced, resulting in a decrease in color density, sensitivity, film formability, and the like. Tend to.
また、分散剤(b)として前記のビニルピリジンを構成モノマーとして有するアクリル系ブロック共重合体と共に他の分散剤とを併用することが可能であるが、この場合、他の分散剤の配合割合は、全分散剤量に対して、通常1〜80重量%、好ましくは1〜30重量%である。
また、分散剤(b)と顔料誘導体等の分散助剤とを併用することが可能であるが、この場合、顔料誘導体等の分散助剤の配合割合は、本発明の感光性着色組成物の全固形分に対して、通常1重量%以上で、通常10重量%以下、特に5重量%以下とすることが好ましい。
Moreover, although it is possible to use together with other dispersing agents with the acrylic block copolymer which has the said vinyl pyridine as a structural monomer as a dispersing agent (b), in this case, the compounding ratio of other dispersing agents is The amount is usually 1 to 80% by weight, preferably 1 to 30% by weight, based on the total amount of the dispersant.
In addition, it is possible to use the dispersing agent (b) and a dispersing aid such as a pigment derivative together. In this case, the blending ratio of the dispersing aid such as the pigment derivative is that of the photosensitive coloring composition of the present invention. The total solid content is usually 1% by weight or more, usually 10% by weight or less, and particularly preferably 5% by weight or less.
有機結合剤(c)の含有量は、本発明の感光性着色組成物の全固形分に対して、通常5重量%以上、好ましくは10重量%以上であり、通常85重量%以下、好ましくは80重量%以下である。有機結合剤(c)の含有量が著しく少ないと、未露光部分の現像液に対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させやすくなる。逆に、有機結合剤(c)の含有量が多すぎると、露光部への現像液の浸透性が高くなる傾向があり、画素のシャープ性や密着性が低下する場合がある。 The content of the organic binder (c) is usually 5% by weight or more, preferably 10% by weight or more, and usually 85% by weight or less, preferably based on the total solid content of the photosensitive coloring composition of the present invention. 80% by weight or less. When the content of the organic binder (c) is remarkably small, the solubility of the unexposed portion in the developer is lowered, and it becomes easy to induce development failure. On the other hand, when the content of the organic binder (c) is too large, the permeability of the developer into the exposed area tends to be high, and the sharpness and adhesion of the pixel may be lowered.
光重合性単量体(d)の含有量は、感光性着色組成物の全固形分に対して、通常90重量%以下、好ましくは80重量%以下である。光重合性単量体(d)の含有量が多すぎると、露光部への現像液の浸透性が高くなり、良好な画像を得ることが困難となる場合がある。なお、光重合性単量体(d)の含有量の下限は、感光性着色組成物の全固形分に対して、通常1重量%以上、好ましくは5重量%以上である。 The content of the photopolymerizable monomer (d) is usually 90% by weight or less, preferably 80% by weight or less, based on the total solid content of the photosensitive coloring composition. When there is too much content of a photopolymerizable monomer (d), the permeability of the developing solution to an exposed part will become high, and it may become difficult to obtain a favorable image. In addition, the minimum of content of a photopolymerizable monomer (d) is 1 weight% or more normally with respect to the total solid of a photosensitive coloring composition, Preferably it is 5 weight% or more.
光重合開始剤(e)の含有量は、本発明の感光性着色組成物の全固形分に対して、通常0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、更に好ましくは0.7重量以上であり、通常30重量%以下、好ましくは20重量%以下である。光重合開始剤(e)の含有量が少なすぎると感度低下を起こすことがあり、反対に多すぎると未露光部分の現像液に対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させやすい。 The content of the photopolymerization initiator (e) is usually 0.1% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, more preferably 0.8% by weight, based on the total solid content of the photosensitive coloring composition of the present invention. 7% or more, usually 30% by weight or less, preferably 20% by weight or less. When the content of the photopolymerization initiator (e) is too small, the sensitivity may be lowered. On the other hand, when the content is too large, the solubility of the unexposed portion in the developer is lowered, and development failure tends to be induced.
光重合開始剤(e)と共に加速剤を用いる場合、加速剤の含有量は、本発明の感光性着色組成物の全固形分に対して、通常0重量%以上、好ましくは0.02重量%以上で、通常10重量%以下、好ましくは5重量%以下であり、加速剤は、光重合開始剤(e)に対して0.1〜50重量%、特に0.1〜10重量%の割合で用いることが好ましい。
光重合開始剤(e)と加速剤等よりなる光重合開始剤系成分の配合割合が著しく低いと露光光線に対する感度が低下する原因となることがあり、反対に著しく高いと未露光部分の現像液に対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させることがある。
また、本発明の感光性着色組成物中に占める増感色素の配合割合は感光性着色組成物中の全固形分中、通常0〜20重量%、好ましくは0〜15重量%、更に好ましく
は0〜10重量%である。
When using an accelerator with a photoinitiator (e), content of an accelerator is 0 weight% or more normally with respect to the total solid of the photosensitive coloring composition of this invention, Preferably it is 0.02 weight%. Above, it is usually 10% by weight or less, preferably 5% by weight or less, and the accelerator is a proportion of 0.1 to 50% by weight, particularly 0.1 to 10% by weight, based on the photopolymerization initiator (e). It is preferable to use in.
When the blending ratio of the photopolymerization initiator component comprising the photopolymerization initiator (e) and the accelerator is extremely low, the sensitivity to the exposure light may be lowered. The solubility in the liquid may be reduced, leading to poor development.
The blending ratio of the sensitizing dye in the photosensitive coloring composition of the present invention is usually 0 to 20% by weight, preferably 0 to 15% by weight, more preferably in the total solid content in the photosensitive coloring composition. 0 to 10% by weight.
なお、感光性着色組成物において、有機結合剤(c)の顔料(a)に対する量は、通常20〜500重量%、好ましくは30〜300重量%、より好ましくは50〜200重量%の範囲である。顔料(a)に対する有機結合剤(c)の含有割合が低すぎると、未露光部分の現像液に対する溶解性が低下し、現像不良を誘起させやすく、著しく高いと、所望の画素膜厚が得られ難くなる。 In the photosensitive coloring composition, the amount of the organic binder (c) relative to the pigment (a) is usually 20 to 500% by weight, preferably 30 to 300% by weight, more preferably 50 to 200% by weight. is there. If the content of the organic binder (c) with respect to the pigment (a) is too low, the solubility of the unexposed part in the developer is lowered, and it is easy to induce development failure. If it is extremely high, the desired pixel film thickness is obtained. It becomes difficult to be.
また、密着向上剤としてシランカップリング剤及び/又は燐酸基含有化合物を用いる場合、これらの含有量は、感光性着色組成物中の全固形分に対して通常0.1〜5重量%、好ましくは0.2〜3重量%、さらに好ましくは0.4〜2重量%である。シランカップリング剤及び/又は燐酸基含有化合物の含有量が上記範囲よりも少ないと密着性の向上効果を十分に得ることができず、多いと感度が低下したり、現像後に残渣が残り欠陥となったりする場合がある。 Further, when a silane coupling agent and / or a phosphoric acid group-containing compound is used as the adhesion improver, the content thereof is usually 0.1 to 5% by weight, preferably based on the total solid content in the photosensitive coloring composition. Is 0.2 to 3% by weight, more preferably 0.4 to 2% by weight. If the content of the silane coupling agent and / or the phosphoric acid group-containing compound is less than the above range, the effect of improving the adhesion cannot be sufficiently obtained. It may become.
また、界面活性剤を用いる場合、その含有量は、感光性着色組成物中の全固形分に対して通常0.001〜10重量%、好ましくは0.005〜1重量%、さらに好ましくは0.01〜0.5重量%、最も好ましくは0.03〜0.3重量%である。界面活性剤の含有量が上記範囲よりも少ないと塗布膜の平滑性、均一性が発現できない可能性があり、多いと塗布膜の平滑性、均一性が発現できない他、他の特性が悪化する場合がある。 Moreover, when using surfactant, the content is 0.001 to 10 weight% normally with respect to the total solid in a photosensitive coloring composition, Preferably it is 0.005-1 weight%, More preferably, it is 0. 0.01 to 0.5 wt%, most preferably 0.03 to 0.3 wt%. If the surfactant content is less than the above range, the smoothness and uniformity of the coating film may not be expressed. If the content is too high, the smoothness and uniformity of the coating film may not be expressed, and other characteristics deteriorate. There is a case.
また、チオール化合物を用いる場合、その含有量は感光性着色組成物中のの全固形分に対して、通常0.1〜10重量%以上、好ましくは0.5〜5重量%である。チオール化合物の含有量が少なすぎると感度低下を起こすことがあり、多すぎると保存安定性が悪くなる場合がある。 Moreover, when using a thiol compound, the content is 0.1 to 10 weight% normally with respect to the total solid in a photosensitive coloring composition, Preferably it is 0.5 to 5 weight%. If the content of the thiol compound is too small, the sensitivity may be lowered, and if it is too much, the storage stability may be deteriorated.
なお、本発明の感光性着色組成物は、前述の有機溶剤を使用して、その固形分濃度が通常5〜50重量%、好ましくは10〜30重量%となるように調液される。 In addition, the photosensitive coloring composition of this invention is prepared using the above-mentioned organic solvent so that the solid content concentration may become 5 to 50 weight% normally, Preferably it is 10 to 30 weight%.
<感光性着色組成物の製造方法>
本発明の感光性着色組成物(以下、「レジスト」と称することがある。)は、常法に従って製造される。
<Method for producing photosensitive coloring composition>
The photosensitive coloring composition of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “resist”) is produced according to a conventional method.
通常、顔料(a)は、予めペイントコンディショナー、サンドグラインダー、ボールミル、ロールミル、ストーンミル、ジェットミル、ホモジナイザー等を用いて分散処理するのが好ましい。分散処理により顔料(a)が微粒子化されるため、レジストの塗布特性が向上する。また、顔料(a)は遮光能力の向上に寄与する。 Usually, the pigment (a) is preferably dispersed in advance using a paint conditioner, a sand grinder, a ball mill, a roll mill, a stone mill, a jet mill, a homogenizer or the like. Since the pigment (a) is finely divided by the dispersion treatment, the resist coating characteristics are improved. Further, the pigment (a) contributes to the improvement of the light shielding ability.
分散処理は、通常、顔料(a)、有機溶剤(f)、及び分散剤(b)、分散助剤、並びに有機結合剤(c)のカルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂及び/又は他のバインダー樹脂の一部又は全部を併用した系にて行うことが好ましい。(以下、分散処理に供する混合物、及び該処理にて得られた組成物を「インク」と称することがある。)特に分散剤(b)を用いると、得られたインク及びレジストの経時の増粘が抑制される(分散安定性に優れる)ので好ましい。 The dispersion treatment is usually performed by using an epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group of the pigment (a), the organic solvent (f), the dispersant (b), the dispersion aid, and the organic binder (c) and / or others. It is preferable to carry out in a system in which part or all of the binder resin is used in combination. (Hereinafter, the mixture to be subjected to the dispersion treatment and the composition obtained by the treatment may be referred to as “ink”.) In particular, when the dispersant (b) is used, the obtained ink and resist are increased over time. It is preferable because viscosity is suppressed (excellent in dispersion stability).
なお、感光性着色組成物に配合する全成分を含有する液に対して分散処理を行った場合、分散処理時に生じる発熱のため、高反応性の成分が変性する可能性がある。従って、前述した成分を含む系にて分散処理を行うことが好ましい。 In addition, when a dispersion treatment is performed on a liquid containing all components to be blended in the photosensitive coloring composition, a highly reactive component may be modified due to heat generated during the dispersion treatment. Therefore, it is preferable to perform the dispersion treatment in a system containing the above-described components.
サンドグラインダーで顔料(a)を分散させる場合には、0.1〜8mm程度の径のガラスビーズ又はジルコニアビーズが好ましく用いられる。分散処理条件は、温度は通常0℃から100℃であり、好ましくは室温から80℃の範囲である。分散時間は液の組成及び分散処理装置のサイズ等により適正時間が異なるため適宜調節する。レジストの20度鏡面光沢度(JIS Z8741)が100〜200の範囲となるように、インキの光沢を制御するのが分散の目安である。レジストの光沢度が低い場合には、分散処理が十分でなく荒い顔料(色材)粒子が残っていることが多く、現像性、密着性、解像性等が不十分となる可能性がある。また、光沢値が上記範囲を超えるまで分散処理を行うと、顔料が破砕して超微粒子が多数生じるため、却って分散安定性が損なわれる傾向がある。 When the pigment (a) is dispersed with a sand grinder, glass beads or zirconia beads having a diameter of about 0.1 to 8 mm are preferably used. In the dispersion treatment conditions, the temperature is usually from 0 ° C. to 100 ° C., and preferably from room temperature to 80 ° C. The dispersion time is appropriately adjusted because the appropriate time varies depending on the composition of the liquid and the size of the dispersion treatment apparatus. The standard of dispersion is to control the gloss of the ink so that the 20-degree specular gloss (JIS Z8741) of the resist is in the range of 100 to 200. When the glossiness of the resist is low, the dispersion treatment is not sufficient, and rough pigment (coloring material) particles often remain, which may result in insufficient developability, adhesion, resolution, and the like. . Further, when the dispersion treatment is performed until the gloss value exceeds the above range, the pigment is crushed and a large number of ultrafine particles are generated, so that the dispersion stability tends to be impaired.
次に、上記分散処理により得られたインキと、レジスト中に含まれる、上記の他の成分を混合し、均一な溶液とする。レジストの製造工程においては、微細なゴミが液中に混じることが多いため、得られたレジストはフィルター等により濾過処理するのが望ましい。 Next, the ink obtained by the dispersion treatment and the other components contained in the resist are mixed to obtain a uniform solution. In the resist manufacturing process, fine dust is often mixed in the liquid, and thus the obtained resist is preferably filtered by a filter or the like.
[カラーフィルタ]
次に、本発明の感光性着色組成物を用いたカラーフィルタについて、その製造方法に従って説明する。
[Color filter]
Next, a color filter using the photosensitive coloring composition of the present invention will be described according to its production method.
(1) 透明基板(支持体)
カラーフィルタの透明基板としては、透明で適度の強度があれば、その材質は特に限定されるものではない。材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスルフォンなどの熱可塑性樹脂製シート、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂などの熱硬化性樹脂シート、又は各種ガラスなどが挙げられる。この中でも、耐熱性の観点からガラス、耐熱性樹脂が好ましい。
(1) Transparent substrate (support)
The transparent substrate of the color filter is not particularly limited as long as it is transparent and has an appropriate strength. Examples of the material include polyester resins such as polyethylene terephthalate, polyolefin resins such as polypropylene and polyethylene, thermoplastic resin sheets such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and polysulfone, epoxy resins, unsaturated polyester resins, and poly (meta ) Thermosetting resin sheets such as acrylic resins, or various glasses. Among these, glass and heat resistant resin are preferable from the viewpoint of heat resistance.
透明基板及びブラックマトリックス形成基板には、接着性などの表面物性の改良のため、必要に応じ、コロナ放電処理、オゾン処理、シランカップリング剤や、ウレタン系樹脂などの各種樹脂の薄膜形成処理などを行っても良い。 For transparent substrates and black matrix forming substrates, to improve surface properties such as adhesion, corona discharge treatment, ozone treatment, silane coupling agents, thin film formation treatment of various resins such as urethane resins, etc. May be performed.
透明基板の厚さは、通常0.05〜10mm、好ましくは0.1〜7mmの範囲とされる。また各種樹脂の薄膜形成処理を行う場合、その膜厚は、通常0.01〜10μm、好ましくは0.05〜5μmの範囲である。 The thickness of the transparent substrate is usually 0.05 to 10 mm, preferably 0.1 to 7 mm. Moreover, when performing the thin film formation process of various resin, the film thickness is 0.01-10 micrometers normally, Preferably it is the range of 0.05-5 micrometers.
(2) ブラックマトリックス
透明基板上に、ブラックマトリックスを設け、通常、赤色、緑色、青色の画素画像を形成することにより、本発明のカラーフィルタを製造することができ、本発明の感光性着色組成物は、黒色、赤色、緑色、青色のうち少なくとも一種のレジスト形成用塗布液として使用される。ブラックレジストに関しては、透明基板上素ガラス面上、赤色、緑色、青色に関しては透明基板上に形成された樹脂ブラックマトリックス形成面上、塗布、加熱乾燥、画像露光、現像及び熱硬化の各処理を行って各色の画素画像を形成する。下記の赤色、緑色、青色の画素画像を形成する方法と同様にして、ブラックマトリックスを形成することができる。
(2) Black matrix A color matrix of the present invention can be produced by providing a black matrix on a transparent substrate, and usually forming red, green, and blue pixel images, and the photosensitive coloring composition of the present invention. The product is used as at least one resist forming coating solution of black, red, green, and blue. For the black resist, on the transparent glass surface on the transparent substrate, on the resin black matrix forming surface formed on the transparent substrate for red, green, and blue, each process of coating, heat drying, image exposure, development and thermosetting is performed. The pixel image of each color is formed. A black matrix can be formed in the same manner as described below for forming red, green, and blue pixel images.
(3) 画素の形成
(3-1) 感光性着色組成物の塗布
透明基板上に、本発明の感光性着色組成物を塗布し、乾燥した後、塗膜の上にフォトマスクを重ね、このフォトマスクを介して画像露光、現像、必要に応じて熱硬化又は光硬化により画素画像を形成させ、ブラックマトリックスを作製する。次いで同様の操作を、赤色、緑色、青色の三色の感光性着色組成物についてそれぞれ行うことによって、カラーフィルタ画像を形成することができる。
(3) Pixel formation
(3-1) Application of photosensitive coloring composition The photosensitive coloring composition of the present invention is applied on a transparent substrate and dried, and then a photomask is overlaid on the coating film. A pixel image is formed by exposure, development, and thermosetting or photocuring as necessary to produce a black matrix. Subsequently, a color filter image can be formed by performing the same operation about the photosensitive coloring composition of three colors of red, green, and blue, respectively.
カラーフィルタ用の感光性着色組成物の塗布は、スピナー法、ワイヤーバー法、フローコート法、ダイコート法、ロールコート法、又はスプレーコート法などによって行うことができる。中でも、ダイコート法によれば、塗布液使用量が大幅に削減され、かつ、スピンコート法によった際に付着するミストなどの影響が全くなく、異物発生が抑制されるなど、総合的な観点から好ましい。 The photosensitive coloring composition for the color filter can be applied by a spinner method, a wire bar method, a flow coating method, a die coating method, a roll coating method, or a spray coating method. In particular, the die coating method significantly reduces the amount of coating solution used, and has no influence from mist adhering to the spin coating method. To preferred.
塗膜の厚さは、厚すぎると、パターン現像が困難となるとともに、液晶セル化工程でのギャップ調整が困難となることがあり、薄すぎると顔料濃度を高めることが困難となり所望の色発現が不可能となることがある。塗膜の厚さは、乾燥後の膜厚として、通常0.2〜20μmの範囲とするのが好ましく、より好ましいのは0.5〜10μmの範囲、更に好ましいのは0.8〜5μmの範囲である。 If the thickness of the coating film is too thick, pattern development becomes difficult, and it may be difficult to adjust the gap in the liquid crystal cell forming process. May become impossible. The thickness of the coating film is preferably in the range of 0.2 to 20 μm, more preferably in the range of 0.5 to 10 μm, and still more preferably in the range of 0.5 to 5 μm, as the film thickness after drying. It is a range.
(3-2) 塗膜の乾燥
基板に感光性着色組成物を塗布した後の塗膜の乾燥は、ホットプレート、IRオーブン、又はコンベクションオーブンを使用した乾燥法によるのが好ましい。乾燥の条件は、前記溶剤成分の種類、使用する乾燥機の性能などに応じて適宜選択することができる。乾燥時間は、溶剤成分の種類、使用する乾燥機の性能などに応じて、通常は、40〜200℃の温度で15秒〜5分間の範囲で選ばれ、好ましくは50〜130℃の温度で30秒〜3分間の範囲で選ばれる。
(3-2) Drying of coating film The drying of the coating film after applying the photosensitive coloring composition to the substrate is preferably carried out by a drying method using a hot plate, IR oven, or convection oven. Drying conditions can be appropriately selected according to the type of the solvent component, the performance of the dryer used, and the like. The drying time is usually selected in a range of 15 seconds to 5 minutes at a temperature of 40 to 200 ° C., preferably 50 to 130 ° C., depending on the type of solvent component and the performance of the dryer used. It is selected in the range of 30 seconds to 3 minutes.
乾燥温度は、高いほど透明基板に対する塗膜の接着性が向上するが、高すぎると有機結合剤(c)が分解し、熱重合を誘発して現像不良を生ずる場合がある。なお、この塗膜の乾燥工程は、温度を高めず、減圧チャンバー内で乾燥を行う、減圧乾燥法であっても良い。 The higher the drying temperature, the better the adhesion of the coating film to the transparent substrate. However, if the drying temperature is too high, the organic binder (c) may be decomposed to induce thermal polymerization and cause poor development. In addition, the drying process of this coating film may be a reduced pressure drying method in which drying is performed in a reduced pressure chamber without increasing the temperature.
(3-3) 露光
画像露光は、感光性着色組成物の塗膜上に、ネガのマスクパターンを重ね、このマスクパターンを介し、紫外線又は可視光線の光源を照射して行う。この際、必要に応じ、酸素による光重合性層の感度の低下を防ぐため、光重合性の塗膜上にポリビニルアルコール層などの酸素遮断層を形成した後に露光を行っても良い。上記の画像露光に使用される光源は、特に限定されるものではない。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、カーボンアーク、蛍光ランプなどのランプ光源や、アルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、エキシマレーザー、窒素レーザー、ヘリウムカドミニウムレーザー、半導体レーザーなどのレーザー光源などが挙げられる。特定の波長の光を照射して使用する場合には、光学フィルタを利用することもできる。
(3-3) Exposure Image exposure is performed by overlaying a negative mask pattern on the coating film of the photosensitive coloring composition and irradiating an ultraviolet or visible light source through this mask pattern. At this time, if necessary, exposure may be performed after forming an oxygen blocking layer such as a polyvinyl alcohol layer on the photopolymerizable coating film in order to prevent a decrease in sensitivity of the photopolymerizable layer due to oxygen. The light source used for said image exposure is not specifically limited. Examples of the light source include a xenon lamp, a halogen lamp, a tungsten lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a medium-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a carbon arc, and a fluorescent lamp, an argon ion laser, a YAG laser, Examples include an excimer laser, a nitrogen laser, a helium cadmium laser, and a laser light source such as a semiconductor laser. An optical filter can also be used when used by irradiating light of a specific wavelength.
(3-4) 現像
本発明に係るカラーフィルタは、感光性着色組成物による塗膜を、上記の光源によって画像露光を行った後、有機溶剤、又は、界面活性剤とアルカリ性化合物とを含む水溶液を用いる現像によって、基板上に画像を形成して作製することができる。この水溶液には、更に有機溶剤、緩衝剤、錯化剤、染料又は顔料を含ませることができる。
(3-4) Development The color filter according to the present invention is an aqueous solution containing an organic solvent or a surfactant and an alkaline compound after image-exposing a coating film made of a photosensitive coloring composition with the above-mentioned light source. An image can be formed on a substrate by development using a film. This aqueous solution may further contain an organic solvent, a buffering agent, a complexing agent, a dye or a pigment.
アルカリ性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、メタケイ酸ナトリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素カリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸二水素カリウム、水酸化アンモニウムなどの無機アルカリ性化合物や、モノ−・ジ−又はトリエタノールアミン、モノ−・ジ−又はトリメチルアミン、モノ−・ジ−又はトリエチルアミン、モノ−又はジイソプロピルアミン、n−ブチルアミン、モノ−・ジ−又はトリイソプロパノールアミン、エチレンイミン、エチレンジイミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(TMAH)、コリンなどの有機アルカリ性化合物が挙げられる。これらのアルカリ性化合物は、2種以上の混合物であっても良い。 Alkaline compounds include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, sodium silicate, potassium silicate, sodium metasilicate, sodium phosphate, potassium phosphate Inorganic alkaline compounds such as sodium hydrogen phosphate, potassium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, ammonium hydroxide, mono-di- or triethanolamine, mono-di- or trimethylamine Mono-di- or triethylamine, mono- or diisopropylamine, n-butylamine, mono-di- or triisopropanolamine, ethyleneimine, ethylenediimine, tetramethylammonium hydroxide (TMAH), choline, etc. Machine alkaline compounds. These alkaline compounds may be a mixture of two or more.
界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、モノグリセリドアルキルエステル類などのノニオン系界面活性剤、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、アルキルスルホン酸塩類、スルホコハク酸エステル塩類などのアニオン性界面活性剤、アルキルベタイン類、アミノ酸類などの両性界面活性剤が挙げられる。 Examples of the surfactant include nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, sorbitan alkyl esters, monoglyceride alkyl esters, and alkylbenzene sulfonic acids. Examples include anionic surfactants such as salts, alkylnaphthalene sulfonates, alkyl sulfates, alkyl sulfonates, and sulfosuccinate esters, and amphoteric surfactants such as alkylbetaines and amino acids.
有機溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、フェニルセロソルブ、プロピレングリコール、ジアセトンアルコールなどが挙げられる。有機溶剤は、単独で用いても良く、また、水溶液と併用しても良い。 Examples of the organic solvent include isopropyl alcohol, benzyl alcohol, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, phenyl cellosolve, propylene glycol, diacetone alcohol and the like. The organic solvent may be used alone or in combination with an aqueous solution.
現像処理の条件は特に制限はなく、通常、現像温度は10〜50℃の範囲、中でも15〜45℃、特に好ましくは20〜40℃で、現像方法は、浸漬現像法、スプレー現像法、ブラシ現像法、超音波現像法などのいずれかの方法によることができる。 There are no particular limitations on the conditions for the development treatment, and usually the development temperature is in the range of 10 to 50 ° C., particularly 15 to 45 ° C., particularly preferably 20 to 40 ° C. Any of a developing method, an ultrasonic developing method and the like can be used.
(3-5) 熱硬化処理
現像の後のカラーフィルタ基板には、熱硬化処理を施す。この際の熱硬化処理条件は、温度は100〜280℃の範囲、好ましくは150〜250℃の範囲で選ばれ、時間は5〜60分間の範囲で選ばれる。これら一連の工程を経て、一色のパターニング画像形成は終了する。この工程を順次繰り返し、ブラック、赤色、緑色、青色をパターニングし、カラーフィルタを形成する。なお、4色のパターニングの順番は、上記した順番に限定されるものではない。
(3-5) Thermosetting treatment The color filter substrate after development is subjected to thermosetting treatment. The thermosetting treatment conditions at this time are selected such that the temperature is in the range of 100 to 280 ° C, preferably 150 to 250 ° C, and the time is in the range of 5 to 60 minutes. Through these series of steps, the patterning image formation for one color is completed. This process is sequentially repeated to pattern black, red, green, and blue to form a color filter. Note that the order of patterning the four colors is not limited to the order described above.
(3-6) 透明電極の形成
カラーフィルタは、このままの状態で画像上にITOなどの透明電極を形成して、カラーディスプレー、液晶表示装置などの部品の一部として使用されるが、表面平滑性や耐久性を高めるため、必要に応じ、画像上にポリアミド、ポリイミドなどのトップコート層を設けることもできる。また一部、平面配向型駆動方式(IPSモード)などの用途においては、透明電極を形成しないこともある。
(3-6) Formation of transparent electrode The color filter is used as a part of components such as color displays and liquid crystal display devices by forming transparent electrodes such as ITO on the image as it is. In order to enhance the property and durability, a top coat layer such as polyamide or polyimide can be provided on the image as necessary. Further, in some applications such as a planar alignment type drive system (IPS mode), the transparent electrode may not be formed.
[液晶表示装置]
本発明の液晶表示装置は、上述の本発明のカラーフィルタを用いて作製されたものである。
[Liquid Crystal Display]
The liquid crystal display device of the present invention is manufactured using the above-described color filter of the present invention.
液晶表示装置は、通常、カラーフィルタ上に配向膜を形成し、この配向膜上にスペーサーを散布した後、対向基板と貼り合わせて液晶セルを形成し、形成した液晶セルに液晶を注入し、対向電極に結線して完成する。配向膜としては、ポリイミド等の樹脂膜が好適である。配向膜の形成には、通常、グラビア印刷法及び/又はフレキソ印刷法が採用され、配向膜の厚さは数10nmとされる。熱焼成によって配向膜の硬化処理を行った後、紫外線の照射やラビング布による処理によって表面処理し、液晶の傾きを調整しうる表面状態に加工される。 A liquid crystal display device usually forms an alignment film on a color filter, spreads spacers on the alignment film, and then bonds to a counter substrate to form a liquid crystal cell, injects liquid crystal into the formed liquid crystal cell, Complete by connecting to the counter electrode. As the alignment film, a resin film such as polyimide is suitable. For the formation of the alignment film, a gravure printing method and / or a flexographic printing method is usually employed, and the thickness of the alignment film is several tens of nm. After the alignment film is cured by thermal baking, it is surface-treated by irradiation with ultraviolet rays or a rubbing cloth to be processed into a surface state in which the tilt of the liquid crystal can be adjusted.
スペーサーとしては、対向基板とのギャップ(隙間)に応じた大きさのものが用いられ、通常2〜8μmのものが好適である。カラーフィルタ基板上に、フォトリソグラフィ法によって透明樹脂膜のフォトスペーサー(PS)を形成し、これをスペーサーの代わりに活用することもできる。対向基板としては、通常、アレイ基板が用いられ、特にTFT(薄膜トランジスタ)基板が好適である。 As the spacer, a spacer having a size corresponding to the gap (gap) with the counter substrate is used, and usually a spacer having a size of 2 to 8 μm is preferable. A photo spacer (PS) of a transparent resin film can be formed on the color filter substrate by photolithography, and this can be used instead of the spacer. As the counter substrate, an array substrate is usually used, and a TFT (thin film transistor) substrate is particularly preferable.
対向基板との貼り合わせのギャップは、液晶表示装置の用途によって異なるが、通常2〜8μmの範囲で選ばれる。対向基板と貼り合わせた後、液晶注入口以外の部分は、エポキシ樹脂等のシール材によって封止する。シール材は、UV照射及び/又は加熱することによって硬化させ、液晶セル周辺がシールされる。 The gap for bonding to the counter substrate varies depending on the use of the liquid crystal display device, but is usually selected in the range of 2 to 8 μm. After being bonded to the counter substrate, portions other than the liquid crystal injection port are sealed with a sealing material such as an epoxy resin. The sealing material is cured by UV irradiation and / or heating, and the periphery of the liquid crystal cell is sealed.
周辺をシールされた液晶セルは、パネル単位に切断した後、真空チャンバー内で減圧とし、上記液晶注入口を液晶に浸漬した後、チャンバー内をリークすることによって、液晶を液晶セル内に注入する。液晶セル内の減圧度は、通常、1×10-2〜1×10-7Paであるが、好ましくは1×10-3〜1×10-6Paである。また、減圧時に液晶セルを加温するのが好ましく、加温温度は通常30〜100℃であり、より好ましくは50〜90℃である。減圧時の加温保持は、通常10〜60分間の範囲とされ、その後液晶中に浸漬される。液晶を注入した液晶セルは、液晶注入口をUV硬化樹脂を硬化させて封止することによって、液晶表示装置(パネル)が完成する。 The liquid crystal cell whose periphery is sealed is cut into panel units, then decompressed in a vacuum chamber, the liquid crystal injection port is immersed in liquid crystal, and then the liquid crystal is injected into the liquid crystal cell by leaking in the chamber. . The degree of reduced pressure in the liquid crystal cell is usually 1 × 10 −2 to 1 × 10 −7 Pa, preferably 1 × 10 −3 to 1 × 10 −6 Pa. Moreover, it is preferable to heat a liquid crystal cell at the time of pressure reduction, and heating temperature is 30-100 degreeC normally, More preferably, it is 50-90 degreeC. The warming hold during decompression is usually in the range of 10 to 60 minutes, and then immersed in the liquid crystal. The liquid crystal cell into which the liquid crystal is injected has a liquid crystal display device (panel) completed by sealing the liquid crystal injection port by curing the UV curable resin.
液晶の種類には特に制限がなく、芳香族系、脂肪族系、多環状化合物等、従来から知られている液晶であって、リオトロピック液晶、サーモトロピック液晶等のいずれでも良い。サーモトロピック液晶には、ネマティック液晶、スメスティック液晶及びコレステリック液晶等が知られているが、いずれであっても良い。 The type of liquid crystal is not particularly limited, and is a conventionally known liquid crystal such as an aromatic, aliphatic, or polycyclic compound, and may be any of lyotropic liquid crystal, thermotropic liquid crystal, and the like. As the thermotropic liquid crystal, nematic liquid crystal, smectic liquid crystal, cholesteric liquid crystal and the like are known, but any of them may be used.
[有機ELディスプレイ]
本発明のカラーフィルタを用いて有機ELディスプレイを作製することができる。
[Organic EL display]
An organic EL display can be produced using the color filter of the present invention.
本発明のカラーフィルタを用いて有機ELディスプレイを作成する場合、例えば図1に示すように、まず透明支持基板10上に、着色樹脂組成物により形成されたパターン(すなわち、画素20、及び隣接する画素20の間に設けられた樹脂ブラックマトリックス(図示せず))が形成されてなるカラーフィルタを作製し、該カラーフィルタ上に有機保護層30及び無機酸化膜40を介して有機発光体500を積層することによって、有機EL素子100を作製することができる。なお、画素20及び樹脂ブラックマトリックスの内、少なくとも一つは本発明の感光性着色組成物を用いて作製されたものである。有機発光体500の積層方法としては、カラーフィルタ上面へ透明陽極50、正孔注入層51、正孔輸送層52、発光層53、電子注入層54、及び陰極55を逐次形成していく方法や、別基板上へ形成した有機発光体500を無機酸化膜40上に貼り合わせる方法などが挙げられる。このようにして作製された有機EL素子100を用い、例えば「有機ELディスプレイ」(オーム社,2004年8月20日発光,時任静士、安達千波矢、村田英幸著)に記載された方法等にて、有機ELディスプレイを作製することができる。
When an organic EL display is produced using the color filter of the present invention, for example, as shown in FIG. 1, first, a pattern (that is, the
なお、本発明のカラーフィルタは、パッシブ駆動方式の有機ELディスプレイにもアクティブ駆動方式の有機ELディスプレイにも適用可能である。 The color filter of the present invention can be applied to both passive drive type organic EL displays and active drive type organic EL displays.
次に、製造例、合成例、実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。 Next, although a manufacture example, a synthesis example, an Example, and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.
<製造例1:被覆カーボンブラックの調製>
カーボンブラックは、通常のオイルファーネス法で製造した。但し、原料油としては、Na,Ca,S分量の少ないエチレンボトム油を用い、ガス燃料を用いて燃焼を行った。更に、反応停止水としては、イオン交換樹脂で処理した純水を用いた。得られたカーボンブラック540gを純水14500gと共にホモミキサーを用い5,000〜6,000rpmで30分撹拌しスラリーを得た。このスラリーをスクリュー型撹拌機付容器に移し約1,000rpmで混合しながらエポキシ樹脂「エピコート828」(ジャパンエポキシレジン製)60gを溶解したトルエン600gを少量ずつ添加していった。約15分で、水に分散していたカーボンブラックは全量トルエン側に移行し、約1mmの粒となった。
次に、60メッシュ金網で水切りを行った後、真空乾燥機に入れ、70℃で7時間乾燥し、トルエンと水を除去した。
得られた被覆カーボンブラックの樹脂被覆量は、カーボンブラックと樹脂の合計量に対して10重量%である。
<Production Example 1: Preparation of coated carbon black>
Carbon black was produced by a normal oil furnace method. However, ethylene bottom oil with a small amount of Na, Ca, and S was used as the raw material oil, and combustion was performed using gas fuel. Furthermore, pure water treated with an ion exchange resin was used as the reaction stop water. 540 g of the obtained carbon black was stirred at 5,000 to 6,000 rpm for 30 minutes together with 14500 g of pure water using a homomixer to obtain a slurry. The slurry was transferred to a container with a screw type stirrer, and 600 g of toluene in which 60 g of epoxy resin “Epicoat 828” (manufactured by Japan Epoxy Resin) was dissolved was added little by little while mixing at about 1,000 rpm. In about 15 minutes, the entire amount of carbon black dispersed in water was transferred to the toluene side, and became particles of about 1 mm.
Next, after draining with a 60 mesh wire net, it put into the vacuum dryer, and it dried at 70 degreeC for 7 hours, and removed toluene and water.
The resin coating amount of the obtained coated carbon black is 10% by weight with respect to the total amount of carbon black and resin.
<製造例2:被覆カーボンブラックインクの調製>
製造例1で調製した被覆カーボンブラック20重量部に対し、表1に示す分散剤を4.4重量部、分散助剤の顔料誘導体としてS12000(ルーブリゾール社製、フタロシアニン酸性誘導体)を1重量部加え、固形分濃度が25重量%となるよう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)を加えた。
これを攪拌機により十分に攪拌し、プレミキシングを行った。次に、ペイントシェーカーにより25〜45℃の範囲で6時間分散処理を行った。ビーズとしては、0.5mmφのジルコニアビーズを用い、分散液60gとビーズ180gを加えた。分散終了後、フィルターによりビーズと分散液を分離して、各インク1〜3を調製した。
<Production Example 2: Preparation of coated carbon black ink>
With respect to 20 parts by weight of the coated carbon black prepared in Production Example 1, 4.4 parts by weight of the dispersant shown in Table 1 and 1 part by weight of S12000 (Lubrisol, phthalocyanine acidic derivative) as a pigment derivative of the dispersion aid In addition, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was added so that the solid content concentration was 25% by weight.
This was sufficiently stirred with a stirrer and premixed. Next, the dispersion process was performed in the range of 25-45 degreeC with the paint shaker for 6 hours. As beads, 0.5 mmφ zirconia beads were used, and 60 g of dispersion and 180 g of beads were added. After the dispersion was completed, the beads and the dispersion were separated by a filter to prepare inks 1 to 3.
なお、各インクに用いた分散剤は次の通りである。
EFKA4320:アクリル系ブロック共重合分散剤(BASF社製、前記構成単位(I)〜(III)を含有する樹脂、構成単位(I):15モル%、構成単位(II):15モル%、構成単位(III):70モル%)
EFKA4046 :ウレタン系分散剤(BASF社)
DB2000:アクリル系ブロック共重合分散剤(ビックケミー社製、ビニルピリジンを構成モノマーとしないアクリル系ブロック共重合体)
The dispersant used for each ink is as follows.
EFKA4320: acrylic block copolymer dispersant (made by BASF, resin containing the structural units (I) to (III), structural unit (I): 15 mol%, structural unit (II): 15 mol%, configuration (Unit (III): 70 mol%)
EFKA4046: Urethane dispersant (BASF)
DB2000: acrylic block copolymer dispersant (manufactured by Big Chemie, acrylic block copolymer not containing vinylpyridine as a constituent monomer)
<インクの評価>
(1) 光沢度の測定
製造例2で得られた各インクの分散状態の良否を判断するため、下記の手法により光沢度を測定した。良好な分散状態となるほどカーボンブラックの粒径が小さくなるため乱反射が抑えられ高光沢値となる。すなわち、高光沢度のインクほど良好な分散状態を表している。
各インクをスピンコーターによりガラス基板上に塗布し、ホットプレートで100℃、150秒間乾燥した。このサンプルを光沢計(ヒックケミー社製)により20度鏡面光沢度を測定した。
結果を表1に示す。表1に示されるように、インク1はインク2,3に対し、高値な結果だった。
<Evaluation of ink>
(1) Measurement of glossiness In order to judge the quality of the dispersion state of each ink obtained in Production Example 2, the glossiness was measured by the following method. The better the dispersion state, the smaller the particle size of the carbon black, so that irregular reflection is suppressed and a high gloss value is obtained. That is, the higher the glossiness, the better the dispersion state.
Each ink was applied onto a glass substrate by a spin coater and dried on a hot plate at 100 ° C. for 150 seconds. This sample was measured for 20-degree specular gloss by a gloss meter (Hick Chemie).
The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the result of ink 1 was higher than that of inks 2 and 3.
(2) 分散粒径の測定
インク1〜3をPGMEAにてさらに2000倍に希釈し、光散乱粒径アナライザーFPAR1000(大塚電子製)にて、動的光散乱法により分散粒径の平均値を測定した。
結果を表1に示す。表1に示されるように、インク1,2に対し、インク3では分散粒径が粗く、分散性がやや劣る結果となった。
(2) Measurement of dispersed particle size Inks 1 to 3 were further diluted 2000 times with PGMEA, and the average value of the dispersed particle size was determined by a dynamic light scattering method using a light scattering particle size analyzer FPAR1000 (manufactured by Otsuka Electronics). It was measured.
The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, compared to inks 1 and 2, ink 3 had a coarse dispersion particle size and dispersibility was slightly inferior.
<合成例1:アルカリ可溶性樹脂(C)の合成>
上記構造のエポキシ化合物(エポキシ当量264)50g、アクリル酸13.65g、メトキシブチルアセテート60.5g、トリフェニルホスフィン0.936g、及びパラメトキシフェノール0.032gを、温度計、攪拌機、冷却管を取り付けたフラスコに入れ、攪拌しながら90℃で酸価が5mgKOH/g以下になるまで反応させた。反応には12時間を要し、エポキシアクリレート溶液を得た。
上記エポキシアクリレート溶液25重量部及び、トリメチロールプロパン(TMP)0.76重量部、ビフェニルテトラカルボン酸2無水物(BPDA)3.3重量部、テトラヒドロフタル酸無水物(THPA)3.5重量部を、温度計、攪拌機、冷却管を取り付けたフラスコに入れ、攪拌しながら105℃までゆっくり昇温し反応させた。
樹脂溶液が透明になったところで、メトキシブチルアセテートで希釈し、固形分50重量%となるよう調製し、酸価131mgKOH/g、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)2600のアルカリ可溶性樹脂(C)を得た。このアルカリ可溶性樹脂(C)は、本発明の有機結合剤(c)のエチレン性不飽和結合を有するアルカリ可溶性樹脂に相当する。
50 g of epoxy compound having the above structure (epoxy equivalent 264), 13.65 g of acrylic acid, 60.5 g of methoxybutyl acetate, 0.936 g of triphenylphosphine, and 0.032 g of paramethoxyphenol were attached to a thermometer, a stirrer and a cooling pipe. The reaction was continued at 90 ° C. with stirring until the acid value was 5 mgKOH / g or less. The reaction took 12 hours to obtain an epoxy acrylate solution.
25 parts by weight of the above epoxy acrylate solution, 0.76 parts by weight of trimethylolpropane (TMP), 3.3 parts by weight of biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA), 3.5 parts by weight of tetrahydrophthalic anhydride (THPA) Was put into a flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a cooling tube, and the temperature was slowly raised to 105 ° C. while stirring to react.
When the resin solution became transparent, it was diluted with methoxybutyl acetate and prepared to have a solid content of 50% by weight. The acid value was 131 mgKOH / g, and the polystyrene-soluble weight average molecular weight (Mw) of 2600 was measured with GPC. Resin (C) was obtained. This alkali-soluble resin (C) corresponds to an alkali-soluble resin having an ethylenically unsaturated bond of the organic binder (c) of the present invention.
<合成例2:光重合開始剤(E)の合成>
(ジケトン体)
エチルカルバゾール(5g、25.61mmol)とo−ナフトイルクロリド(5.13g、26.89mmol)を30mlのジクロロメタンに溶解し、氷水バスにて2℃に冷却して攪拌し、AlCl3(3.41g、25.61mmol)を添加した。さらに室温にて3時間攪拌後、反応液にクロトノイルクロリド(2.81g、26.89mmol)の15mlジクロロメタン溶液を加え、AlCl3(4.1g、30.73mmol)を添加し、さらに1時間30分攪拌した。反応液を氷水200mlにあけ、ジクロロメタン200mlを添加し有機層を分液した。回収した有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下濃縮し、白色固体(10g)のジケトン体を得た。
<Synthesis Example 2: Synthesis of Photopolymerization Initiator (E)>
(Diketone body)
Ethylcarbazole (5 g, 25.61 mmol) and o-naphthoyl chloride (5.13 g, 26.89 mmol) are dissolved in 30 ml of dichloromethane, cooled to 2 ° C. with an ice-water bath and stirred, and then AlCl 3 (3. 41 g, 25.61 mmol) was added. Further, after stirring at room temperature for 3 hours, a 15 ml dichloromethane solution of crotonoyl chloride (2.81 g, 26.89 mmol) was added to the reaction solution, then AlCl 3 (4.1 g, 30.73 mmol) was added, and another 1
(オキシム体)
ジケトン体(3.00g、7.19mmol)、NH2OH・HCl(1.09g、15.81mmol)、及び酢酸ナトリウム(1.23g、15.08mmol)をイソプロパノール30mlに混合し、3時間還流した。
反応終了後、反応液を濃縮し、得られた残渣に酢酸エチル30mlを加え、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液30ml、飽和食塩水30mlで洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。ろ過後、有機層を減圧下濃縮し、固体1.82gを得た。これをカラムクロマトグラフィーで精製し、淡黄色固体2.22gのオキシム体を得た。
(Oxime body)
Diketone (3.00 g, 7.19 mmol), NH 2 OH · HCl (1.09 g, 15.81 mmol), and sodium acetate (1.23 g, 15.08 mmol) were mixed with 30 ml of isopropanol and refluxed for 3 hours. .
After completion of the reaction, the reaction mixture was concentrated, 30 ml of ethyl acetate was added to the resulting residue, washed with 30 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and 30 ml of saturated brine, and dried over anhydrous magnesium sulfate. After filtration, the organic layer was concentrated under reduced pressure to obtain 1.82 g of a solid. This was purified by column chromatography to obtain 2.22 g of an oxime compound as a pale yellow solid.
(オキシムエステル体)
オキシム体(2.22g、4.77mmol)とアセチルクロリド(1.34g、17.0mmol)をジクロロメタン20mlに加えて氷冷し、トリエチルアミン(1.77g、17.5mmol)を滴下して、そのまま1時間反応した。薄層クロマトグラフィーにより原料の消失を確認した後、水を加えて反応を停止した。反応液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液5mlで2回、飽和食塩水5mlで2回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過後、有機層を減圧下濃縮し、得られた残渣をカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/ヘキサン=2/1)で精製して、0.79gの淡黄色固体の光重合開始剤(E)を得た。
(Oxime ester)
The oxime (2.22 g, 4.77 mmol) and acetyl chloride (1.34 g, 17.0 mmol) were added to 20 ml of dichloromethane, and the mixture was ice-cooled. Triethylamine (1.77 g, 17.5 mmol) was added dropwise, and 1 Reacted for hours. After confirming disappearance of the raw material by thin layer chromatography, water was added to stop the reaction. The reaction solution was washed twice with 5 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and twice with 5 ml of saturated brine, and dried over anhydrous sodium sulfate. After filtration, the organic layer was concentrated under reduced pressure, and the resulting residue was purified by column chromatography (ethyl acetate / hexane = 2/1) to obtain 0.79 g of a light yellow solid photopolymerization initiator (E). Obtained.
1H NMR(CDCl3):σ1.17(d,3H),1.48(t,3H),1.53(s,3H),1.81(s,3H), 2.16(s,3H), 2.30(s,3H), 3.17−3.32(m,2H),4.42(q,2H),4.78−4.94(br,1H),7.45−7.59(m,5H),7.65(dd,1H),7.95(m,2H),8.04(m,2H),8.14(dd,1H),8.42(d,1H),8.64(d,1H)
このオキシムエステル体は、本発明における光重合開始剤(e)に相当する。
光重合開始剤(E)の構造を下記に示す。
1 H NMR (CDCl 3 ): σ 1.17 (d, 3H), 1.48 (t, 3H), 1.53 (s, 3H), 1.81 (s, 3H), 2.16 (s, 3H), 2.30 (s, 3H), 3.17-3.32 (m, 2H), 4.42 (q, 2H), 4.78-4.94 (br, 1H), 7.45. -7.59 (m, 5H), 7.65 (dd, 1H), 7.95 (m, 2H), 8.04 (m, 2H), 8.14 (dd, 1H), 8.42 ( d, 1H), 8.64 (d, 1H)
This oxime ester body corresponds to the photopolymerization initiator (e) in the present invention.
The structure of the photopolymerization initiator (E) is shown below.
<実施例1>
(レジスト(感光性着色組成物)の調合)
表2に記載の各成分を表2に示す割合で加え、スターラーにより攪拌、溶解させて、固形分濃度17重量%であるレジスト1を調製した。
<Example 1>
(Preparation of resist (photosensitive coloring composition))
Each component shown in Table 2 was added in the proportions shown in Table 2, and stirred and dissolved with a stirrer to prepare Resist 1 having a solid content concentration of 17% by weight.
(レジストの評価)
(1) 剥離試験
ダイコーターのノズルに発生する異物の発生しやすさの評価として、特開2007−268525号公報に記載されている方法で評価を行った。
レジスト中にガラス片を4秒間浸漬した後、ガラス片を取り出し56秒間風乾した。再度ガラス片を浸漬して取り出し、この操作を合計250回繰り返した。その後、ガラス片を再度風乾し、乾いたところで浸漬部のレジスト表面を光学顕微鏡で観察し、下記基準で評価した。
○:乾燥面に異物が残らない。
△:乾燥面に顔料が凝集した異物が発生。
×:乾燥面に異物が大量に発生。
(Evaluation of resist)
(1) Peeling test As an evaluation of the easiness of generation of foreign matter generated at the nozzle of the die coater, evaluation was performed by the method described in JP-A-2007-268525.
After immersing the glass piece in the resist for 4 seconds, the glass piece was taken out and air-dried for 56 seconds. The glass piece was dipped again and removed, and this operation was repeated 250 times in total. Thereafter, the glass piece was air-dried again, and when it was dry, the resist surface of the immersion part was observed with an optical microscope and evaluated according to the following criteria.
○: No foreign matter remains on the dry surface.
(Triangle | delta): The foreign material which the pigment aggregated on the dry surface generate | occur | produced.
X: A large amount of foreign matter is generated on the dry surface.
(2) 体積抵抗率
クロム蒸着膜を有するガラス基板上に、調製したレジストをスピンコーターにて塗布し、ホットプレートで80℃にて150秒間乾燥した。続いて230℃にて210分間オーブンにて加熱して樹脂ブラックマトリックスを形成した。この樹脂ブラックマトリックス膜の膜厚を触針式膜厚計(テンコール社製「α−ステップ」)で測定したところ、1.5μmであった。このサンプルのクロム膜を主電極とし、樹脂ブラックマトリックス上に蒸着法により形成した金膜を対向電極として、超高抵抗電流計(アドバンテスト社製R8340A)を用いて、印加電圧直流1V時の電流値を測定して体積抵抗率を求めた。
(2) Volume resistivity The prepared resist was applied on a glass substrate having a chromium vapor-deposited film with a spin coater, and dried on a hot plate at 80 ° C. for 150 seconds. Subsequently, the resin black matrix was formed by heating in an oven at 230 ° C. for 210 minutes. The film thickness of the resin black matrix film was measured with a stylus type film thickness meter (“α-step” manufactured by Tencor Corporation) and found to be 1.5 μm. Using this sample's chromium film as the main electrode and a gold film formed by vapor deposition on the resin black matrix as the counter electrode, using an ultrahigh resistance ammeter (advantest R8340A), the current value at an applied voltage of 1 V DC Was measured to determine the volume resistivity.
(3) 現像残渣
調製したレジストをスピンコーターにてガラス基板に塗布し、ホットプレートで80℃にて150秒間乾燥した。その後、温度23℃で、濃度0.05重量%のKOH水溶液を用いてスプレー現像して、感光層を除去した。現像後のガラス表面の一部をエチルアルコールでふき取り、レジストの残渣の有無を白色光源下で目視にて観察し、下記基準で評価した。
○:ガラス表面には何も残らない。
△:ガラス表面にうっすらと残渣が残り、拭き取り部との差が見られる。
×:ガラス表面に残渣が顕著に残る。
(3) Development residue The prepared resist was applied to a glass substrate with a spin coater and dried on a hot plate at 80 ° C. for 150 seconds. Thereafter, the photosensitive layer was removed by spray development at a temperature of 23 ° C. using an aqueous KOH solution having a concentration of 0.05% by weight. A portion of the glass surface after development was wiped off with ethyl alcohol, and the presence or absence of a resist residue was visually observed under a white light source and evaluated according to the following criteria.
○: Nothing remains on the glass surface.
Δ: A slight residue remains on the glass surface, and a difference from the wiped portion is observed.
X: A residue remains remarkably on the glass surface.
評価結果を表3に示す。 The evaluation results are shown in Table 3.
<比較例1>
実施例1において、インク1をインク2に変え、それ以外はレジスト1と同じ組成にてレジスト2を調製し、同様に評価を行って、結果を表3に示した。
<Comparative Example 1>
In Example 1, the ink 1 was changed to the ink 2, and other than that, the resist 2 was prepared with the same composition as the resist 1 and evaluated in the same manner. The results are shown in Table 3.
<比較例2>
実施例1において、インク1をインク3に代え、それ以外はレジスト1と同じ組成にてレジスト3を調製し、同様に評価を行って、結果を表3に示した。
<Comparative example 2>
In Example 1, the ink 1 was replaced with the ink 3, and a resist 3 was prepared with the same composition as that of the resist 1 except that it was evaluated. The results are shown in Table 3.
表3に示されるように、分散剤として、ビニルピリジンを構成モノマーとして有するアクリル系ブロック共重合体を用いた本発明の感光性着色組成物では、剥離試験も良好で、体積抵抗率も高く、現像残渣も発生しなかった。一方、比較例1、2のように従来の分散剤では、十分な性能を得ることができなかった。 As shown in Table 3, in the photosensitive coloring composition of the present invention using an acrylic block copolymer having vinylpyridine as a constituent monomer as a dispersant, the peel test is also good and the volume resistivity is high, No development residue was generated. On the other hand, with the conventional dispersants as in Comparative Examples 1 and 2, sufficient performance could not be obtained.
10 透明支持基板
20 画素
30 有機保護層
40 無機酸化膜
50 透明陽極
51 正孔注入層
52 正孔輸送層
53 発光層
54 電子注入層
55 陰極
100 有機EL素子
500 有機発光体
DESCRIPTION OF
Claims (8)
<アルカリ可溶性樹脂(c−1)>
エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多塩基酸及び/又はその無水物を反応させることによって得られたアルカリ可溶性樹脂。
<アルカリ可溶性樹脂(c−2)>
エポキシ樹脂にα,β−不飽和モノカルボン酸又はカルボキシル基を有するα,β−不飽和モノカルボン酸エステルを付加させ、さらに、多価アルコール、及び多塩基酸及び/又はその無水物と反応させることによって得られたアルカリ可溶性樹脂。 (B) The organic binder (c) contains the following alkali-soluble resin (c-1) and / or alkali-soluble resin (c-2), according to any one of claims 1 to 4. Photosensitive coloring composition.
<Alkali-soluble resin (c-1)>
It was obtained by adding an α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group to an epoxy resin, and further reacting a polybasic acid and / or an anhydride thereof. Alkali-soluble resin.
<Alkali-soluble resin (c-2)>
An α, β-unsaturated monocarboxylic acid or an α, β-unsaturated monocarboxylic acid ester having a carboxyl group is added to an epoxy resin, and further reacted with a polyhydric alcohol and a polybasic acid and / or an anhydride thereof. The alkali-soluble resin obtained by this.
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