JP2014177567A - Xanthene compound and coloring resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新規なキサンテン化合物、該キサンテン化合物を含有する、カラーフィルターの赤色画素を形成する際に用いられる着色樹脂組成物、該着色樹脂組成物を用いて形成されるカラーフィルター、並びに該カラーフィルターを用いて形成される液晶表示装置、撮像素子(CCD、CMOS)及び有機ELディスプレイ等の電子表示装置に関する。 The present invention relates to a novel xanthene compound, a colored resin composition containing the xanthene compound and used for forming a red pixel of a color filter, a color filter formed using the colored resin composition, and the color The present invention relates to a liquid crystal display device formed by using a filter, an electronic display device such as an image sensor (CCD, CMOS), and an organic EL display.
ノートパソコンや液晶テレビ、携帯電話、スマートフォン等に代表される液晶ディスプレイ(LCD)や有機ELディスプレイ等の液晶表示装置、及びデジタルカメラやカラーコピー機等の入力デバイスとして使用される撮像素子(CCD、CMOS)のカラー化にはカラーフィルターが必要である。これら液晶表示装置や固体撮像素子に用いられるカラーフィルターを製造する方法としては、染色法、電着法、印刷法、顔料分散法等があるが、近年、パターニングの手法を用いた顔料分散法が主流となっている。パターニングの方法としてはフォトリソグラフィー法が代表的で、感光性樹脂組成物と顔料分散体との混合物を用いてカラーフィルターを形成している。また、最近では着色インキをインクジェットプリンターにより、マスクを介さずに直接基板上に塗布し、カラーフィルターを形成する方法も行われている。 Liquid crystal display devices such as notebook computers, liquid crystal televisions, mobile phones, smartphones, and other liquid crystal display devices such as liquid crystal displays (LCD) and organic EL displays, and image sensors (CCD, A color filter is required for colorization of CMOS. Methods for producing color filters used in these liquid crystal display devices and solid-state imaging devices include dyeing methods, electrodeposition methods, printing methods, pigment dispersion methods, etc., but in recent years, pigment dispersion methods using patterning methods have been used. It has become mainstream. As a patterning method, a photolithography method is typical, and a color filter is formed using a mixture of a photosensitive resin composition and a pigment dispersion. Recently, a method of forming a color filter by applying colored ink directly on a substrate without using a mask by an ink jet printer is also performed.
カラーフィルターに求められる特性である、色純度、彩度、明度およびコントラストを向上させることは特に重要である。明度が向上することによってバックライトの光量を抑えることができ、結果的に消費電力が低減されるため、環境的にも必要な技術である。カラーフィルターの色純度を向上させるためには着色顔料の含有量を増やすことや、より良い分光波形の顔料を選択することが必要である。一方、明度を向上させるには、顔料濃度を減らすことや膜厚を薄くすることにより透過率を高くする必要がある。これらの相反する特性を両立するために顔料の微粒子化という方法が行われているが、感光性樹脂組成物の分散安定性、並びにカラーフィルターの光、熱又は溶剤に対する耐性及びコントラストの向上には限界があり、明度が向上しても耐性との両立が図れないのが現状である。 It is particularly important to improve color purity, saturation, brightness, and contrast, which are characteristics required for a color filter. Since the light intensity of the backlight can be suppressed by improving the lightness and the power consumption is reduced as a result, this is a technology that is also necessary from an environmental point of view. In order to improve the color purity of the color filter, it is necessary to increase the content of the color pigment or to select a pigment having a better spectral waveform. On the other hand, in order to improve the brightness, it is necessary to increase the transmittance by reducing the pigment concentration or reducing the film thickness. In order to achieve both of these contradictory properties, a method of making fine particles of a pigment has been carried out. However, in order to improve the dispersion stability of the photosensitive resin composition, the resistance of the color filter to light, heat or solvent and the contrast. At present, there is a limit, and even if the brightness is improved, it is not possible to achieve both resistance.
これらの問題を解決するための別のアプローチとして、染料を使用したカラーフィルターの検討が進められている。染料を用いれば、顔料では達成できない色純度と明度の両立や、粒子では無いことから光散乱を抑制出来るためコントラストも向上できるメリットがある。しかしながら、蛍光を有する染料を用いた場合、バックライト光によって励起された染料から発せられる偏光されていない蛍光によってコントラストの低下が起こることが知られている。
更には、テレビ向け等の長期信頼性を必要とされる表示体用途には優れた耐光性や耐熱性が必要とされるが、染料は顔料よりも耐性が劣ることが一般的である。C.I.Basic Violet 10等のキサンテン化合物は、レッド〜バイオレット染料として、各種塗料、水性インキ、油性インキ、インクジェット用インキ、カラーフィルター用など幅広い用途での応用がなされているが、一般に染料に要求される特性は用途によって異なるものの、色相が鮮明で、高発色性を有し、着色物が光や熱等に対し堅牢である事が求められている。例えば、特許文献1にはキサンテン化合物のカチオン部位と塩素イオンやさらに塩化亜鉛とから成るキサンテン染料が記載されているが、本発明者らの検討の結果、特許文献1に記載されているキサンテン染料は耐光性、耐熱性、耐水性、耐湿熱性等の堅牢性が不十分であった。特許文献2にはアゾ化合物を配位子とする金属錯体を対イオンとするキサンテン染料に関するものであるが、同文献にはカラーフィルターの耐熱性については何ら記載されていない。特許文献3にはアゾ化合物を配位子とする金属錯体を対イオンとするキサンテン染料を含有する着色感光性樹脂組成物に関するものであるが、カラーフィルターの耐熱性、コントラストについては何ら記載されていない。即ち、液晶表示装置や固体撮像素子の分野において求められている、信頼性に優れた耐性の高い鮮明な赤色カラーフィルターは、ほとんど実用化されていないのが現状である。
As another approach for solving these problems, a color filter using a dye is being studied. If a dye is used, there is a merit that the contrast can be improved because the light purity can be suppressed because the color purity and lightness cannot be achieved by a pigment, and the particles are not particles. However, when a dye having fluorescence is used, it is known that a decrease in contrast occurs due to unpolarized fluorescence emitted from a dye excited by backlight light.
Furthermore, for display applications that require long-term reliability such as those for televisions, excellent light resistance and heat resistance are required, but dyes are generally less resistant than pigments. C. I. Xanthene compounds such as Basic Violet 10 have been used in a wide range of applications such as various paints, water-based inks, oil-based inks, ink-jet inks, and color filters as red to violet dyes. Is different depending on the application, but it is required that the hue is clear, the color is high, and the colored product is robust against light, heat and the like. For example, Patent Document 1 describes a xanthene dye composed of a cation moiety of a xanthene compound, chloride ion, and further zinc chloride. As a result of the study by the present inventors, the xanthene dye described in Patent Document 1 is described. Has insufficient fastness such as light resistance, heat resistance, water resistance, and heat and moisture resistance. Patent Document 2 relates to a xanthene dye having a metal complex having an azo compound as a ligand as a counter ion, but the document does not describe any heat resistance of the color filter. Patent Document 3 relates to a colored photosensitive resin composition containing a xanthene dye having a metal complex having an azo compound as a ligand as a counter ion, but does not describe any heat resistance and contrast of the color filter. Absent. That is, the current state is that a vivid red color filter having excellent reliability and high durability, which is required in the field of liquid crystal display devices and solid-state imaging devices, has hardly been put into practical use.
本発明は、耐熱性等の堅牢性に優れる新規なキサンテン化合物並びに該化合物を染料として用いた耐熱性とコントラストに優れた赤色カラーフィルターを製造することができる着色樹脂組成物、およびそれを用いて製造されたカラーフィルターの提供を目的とする。 The present invention relates to a novel xanthene compound excellent in fastness such as heat resistance, a colored resin composition capable of producing a red color filter excellent in heat resistance and contrast using the compound as a dye, and using the same The purpose is to provide a manufactured color filter.
本発明者らは前記課題を解決すべく、鋭意研究を行った結果、特定の構造を有するキサンテン化合物は、従来に比べ飛躍的に耐熱性等の堅牢性が向上する事並びに該キサンテン化合物を含む着色樹脂組成物を使用することによって上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that xanthene compounds having a specific structure drastically improve fastness such as heat resistance as compared with conventional ones, and include the xanthene compounds. The present inventors have found that the above problems can be solved by using a colored resin composition, and have completed the present invention.
即ち、本発明は、
(1)式(1)で表されるキサンテン化合物
That is, the present invention
(1) Xanthene compound represented by formula (1)
(式(1)中、R1〜R6はそれぞれ独立に水素原子;ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、シアノ基、カルボキシル基、アミド基、スルホンアミド基及びスルホ基からなる群より選ばれる置換基を有する炭素数1〜4のアルキル基若しくは無置換の炭素数1〜4のアルキル基を表す。R7はカルボン酸エステル基を表す。R8〜R11はそれぞれ独立に水素原子;ハロゲン原子;シアノ基;ニトロ基;ハロゲン原子、アルコキシ基、シアノ基及びニトロ基からなる群より選ばれる置換基を有する炭素数1〜4のアルキル基若しくは無置換の炭素数1〜4のアルキル基を表す。R12は水素原子;ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、シアノ基、カルボキシル基、アミド基、スルホンアミド基及びスルホ基からなる群より選ばれる置換基を有する炭素数1〜10のアルキル基;無置換の炭素数1〜10のアルキル基;ハロゲン原子、ヒドロキシ基、アルコキシ基、シアノ基、カルボキシル基、アミド基、スルホンアミド基及びスルホ基からなる群より選ばれる置換基を有する炭素数5〜10の芳香族炭化水素基若しくは無置換の炭素数5〜10の芳香族炭化水素基を表す。)、
(2)式(1)におけるR1〜R6がそれぞれ独立に水素原子または無置換の炭素数1〜4のアルキル基であり、R8、R9及びR11が水素原子であり、R10がハロゲン原子、シアノ基またはニトロ基であり、R12が水素原子または無置換の炭素数1〜5のアルキル基である前記(1)に記載のキサンテン化合物、
(3)式(1)におけるR1〜R4がエチル基であり、R5〜R6が水素原子であり、R10がニトロ基であり、R12が無置換の炭素数1〜5のアルキル基である前記(2)に記載のキサンテン化合物、
(4)前記(1)〜(3)のいずれか一項に記載のキサンテン化合物、バインダー樹脂、硬化剤並びに光重合開始剤及び/または硬化促進剤を含有するカラーフィルター用着色樹脂組成物、
(5)更に、顔料を含有する前記(4)に記載の着色樹脂組成物、
(6)顔料が、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントイエロー150およびC.I.ピグメントイエロー138からなる群より選ばれる一種以上である前記(5)に記載の着色樹脂組成物、
(7)前記(4)〜(6)のいずれか一項に記載の着色樹脂組成物を用い、パターニングされてなるカラーフィルター用着色硬化膜、
(8)前記(7)に記載のカラーフィルター用着色硬化膜からなるカラーフィルター、
(9)前記(8)に記載のカラーフィルターを装着した液晶表示装置、
(10)前記(8)に記載のカラーフィルターを装着した有機ELディスプレイ、
(11)前記(8)に記載のカラーフィルターを装着した固体撮像素子、
に関する。
(In Formula (1), R 1 to R 6 are each independently a hydrogen atom; a substituent selected from the group consisting of a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, a cyano group, a carboxyl group, an amide group, a sulfonamide group, and a sulfo group. Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 7 represents a carboxylic acid ester group, R 8 to R 11 are each independently a hydrogen atom; Cyano group; nitro group; an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms having a substituent selected from the group consisting of a halogen atom, an alkoxy group, a cyano group, and a nitro group; .R 12 is a hydrogen atom, a halogen atom, hydroxy group, an alkoxy group, a cyano group, a carboxyl group, the group consisting of an amido group, a sulfonamido group, and a sulfo group An alkyl group having 1 to 10 carbon atoms having a selected substituent; an unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms; a halogen atom, a hydroxy group, an alkoxy group, a cyano group, a carboxyl group, an amide group, a sulfonamide group, and A C5-C10 aromatic hydrocarbon group or an unsubstituted C5-C10 aromatic hydrocarbon group having a substituent selected from the group consisting of sulfo groups).
(2) R 1 to R 6 in Formula (1) are each independently a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 8 , R 9 and R 11 are hydrogen atoms, and R 10 Wherein x is a halogen atom, a cyano group or a nitro group, and R 12 is a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms,
(3) R 1 to R 4 in Formula (1) are ethyl groups, R 5 to R 6 are hydrogen atoms, R 10 is a nitro group, and R 12 is an unsubstituted C 1-5. The xanthene compound according to (2), which is an alkyl group,
(4) A colored resin composition for a color filter containing the xanthene compound according to any one of (1) to (3), a binder resin, a curing agent, a photopolymerization initiator, and / or a curing accelerator,
(5) The colored resin composition according to (4), further containing a pigment,
(6) The pigment is C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 242, C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment yellow 150 and C.I. I. The colored resin composition according to (5), which is one or more selected from the group consisting of CI Pigment Yellow 138,
(7) A colored cured film for a color filter, which is patterned using the colored resin composition according to any one of (4) to (6),
(8) A color filter comprising the colored cured film for a color filter according to (7),
(9) A liquid crystal display device equipped with the color filter according to (8),
(10) An organic EL display equipped with the color filter according to (8),
(11) A solid-state imaging device equipped with the color filter according to (8),
About.
本発明のキサンテン化合物は鮮明性および発色性に優れ、該化合物を含有する着色樹脂組成物を用いて形成した着色硬化膜は、耐熱性やコントラストに優れた特性を有する。すなわち、本発明の化合物は、カラーフィルター用インキやインクジェット用インキ等の幅広い用途に応用できる。 The xanthene compound of the present invention is excellent in sharpness and color developability, and a colored cured film formed using a colored resin composition containing the compound has characteristics excellent in heat resistance and contrast. That is, the compound of the present invention can be applied to a wide range of uses such as color filter inks and inkjet inks.
本発明のキサンテン化合物は、前記式(1)で表される。
式(1)中、R1〜R6はそれぞれ独立に水素原子または炭素数1〜4のアルキル基を表し、該炭素数1〜4のアルキル基は炭素数1〜4のアルキル基であれば直鎖状または分岐鎖状の何れにも限定されない。また、該アルキル基は置換基を有していてもよい。
式(1)のR1〜R6における炭素数1〜4のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基及びt−ブチル基が挙げられる。
The xanthene compound of the present invention is represented by the formula (1).
In formula (1), R 1 to R 6 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. It is not limited to either linear or branched. The alkyl group may have a substituent.
Specific examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in R 1 to R 6 of the formula (1) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, and an iso-butyl group. , Sec-butyl group and t-butyl group.
式(1)のR1〜R6が表すアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えばハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、iso−ブトキシ基等)、シアノ基、カルボキシル基、アミド基(例えば、アセトアミド基等)、スルホンアミド基(例えば、メタンスルホンアミド基、エタンスルホンアミド基、プロパンスルホンアミド基等)またはスルホ基である。 Examples of the substituent that the alkyl group represented by R 1 to R 6 in Formula (1) may have include a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom), a hydroxy group, and an alkoxy group (for example, , Methoxy group, ethoxy group, iso-butoxy group, etc.), cyano group, carboxyl group, amide group (eg, acetamide group), sulfonamide group (eg, methanesulfonamide group, ethanesulfonamide group, propanesulfonamide group) Etc.) or a sulfo group.
式(1)におけるR1〜R6としては、それぞれ独立に水素原子または無置換の炭素数1〜4のアルキル基(無置換のアルキル基とは、炭素原子と水素原子のみからなる、置換基を有さないアルキル基を意味する。以下「無置換の」との用語は同じ意味で用いられる)であることが好ましい。
より詳しくは、式(1)におけるR1〜R4としては、無置換の炭素数2〜4のアルキル基が好ましく、エチル基であることがより好ましい。
また、式(1)におけるR5〜R6としては、水素原子またはメチル基であることが好ましく、水素原子であることがより好ましい。
R 1 to R 6 in formula (1) are each independently a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (an unsubstituted alkyl group is a substituent composed of only a carbon atom and a hydrogen atom) In the following, the term “unsubstituted” is preferably used in the same meaning).
More specifically, as R 1 to R 4 in Formula (1), an unsubstituted alkyl group having 2 to 4 carbon atoms is preferable, and an ethyl group is more preferable.
Moreover, as R < 5 > -R < 6 > in Formula (1), it is preferable that they are a hydrogen atom or a methyl group, and it is more preferable that it is a hydrogen atom.
式(1)中、R7はカルボン酸エステル基を表す。
式(1)のR7におけるカルボン酸エステル基の具体例としては、メチルエステル基、エチルエステル基、n−プロピルエステル基、iso−プロピルエステル基、n−ブチルエステル基、iso−ブチルエステル基、sec−ブチルエステル基、t−ブチルエステル基、ペンチルエステル基、シクロペンチルエステル基、ヘキシルエステル基、シクロヘキシルエステル基及びベンジルエステル基等が挙げられる。
In formula (1), R 7 represents a carboxylic acid ester group.
Specific examples of the carboxylic acid ester group in R 7 of the formula (1) include a methyl ester group, an ethyl ester group, an n-propyl ester group, an iso-propyl ester group, an n-butyl ester group, an iso-butyl ester group, Examples include sec-butyl ester group, t-butyl ester group, pentyl ester group, cyclopentyl ester group, hexyl ester group, cyclohexyl ester group, and benzyl ester group.
式(1)におけるR7としては、メチルエステル基、エチルエステル基またはベンジルエステル基であることが好ましく、メチルエステル基であることがより好ましい。 R 7 in formula (1) is preferably a methyl ester group, an ethyl ester group or a benzyl ester group, and more preferably a methyl ester group.
式(1)中、R8〜R11はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基または炭素数1〜4のアルキル基を表し、該炭素数1〜4のアルキル基は炭素数1〜4のアルキル基であれば直鎖状または分鎖岐状の何れにも限定されない。また、該アルキル基は置換基を有していてもよい。 In formula (1), R 8 to R 11 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms has If it is 1-4 alkyl groups, it will not be limited to either a linear form or a branched structure. The alkyl group may have a substituent.
式(1)のR8〜R11における炭素数1〜4のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基及びt−ブチル基が挙げられる。 Specific examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in R 8 to R 11 in the formula (1) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, and an iso-butyl group. , Sec-butyl group and t-butyl group.
式(1)のR8〜R11が表すアルキル基が有していてもよい置換基としては、例えばハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、iso−ブトキシ基等)、シアノ基またはニトロ基である。 Examples of the substituent that the alkyl group represented by R 8 to R 11 in Formula (1) may have include, for example, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), an alkoxy group (for example, a methoxy group) Ethoxy group, iso-butoxy group, etc.), cyano group or nitro group.
式(1)におけるR8〜R9およびR11としては、水素原子であることが好ましい。 R 8 to R 9 and R 11 in Formula (1) are preferably hydrogen atoms.
式(1)におけるR10としては、ハロゲン原子、シアノ基またはニトロ基であることが好ましく、ハロゲン原子またはニトロ基であることがより好ましく、ニトロ基であることが更に好ましい。 R 10 in formula (1) is preferably a halogen atom, a cyano group or a nitro group, more preferably a halogen atom or a nitro group, and still more preferably a nitro group.
式(1)中、R12は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基または炭素数5〜10の芳香族炭化水素基を表わす。該炭素数1〜10のアルキル基は炭素数1〜10のアルキル基であれば直鎖状、分岐鎖状または環状の何れにも限定されない。また、該炭素数1〜10のアルキル基および該炭素数5〜10の芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。 In the formula (1), R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms. The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is not limited to any of linear, branched or cyclic as long as the alkyl group has 1 to 10 carbon atoms. Moreover, this C1-C10 alkyl group and this C5-C10 aromatic hydrocarbon group may have a substituent.
式(1)のR12における炭素数1〜10のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、iso−ペンチル基、t−ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ペンチニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、ヘキサジエニル基、イソプロペニル、イソへキセニル基、シクロへキセニル基、シクロペンタジエニル基、エチニル基、プロピニル基、へキシニル基、イソへキシニル基及びシクロへキシニル基等が挙げられる。 Specific examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in R 12 of the formula (1) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an iso-propyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, sec- Butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, iso-pentyl group, t-pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, vinyl group, allyl group, Propenyl, pentynyl, butenyl, hexenyl, hexadienyl, isopropenyl, isohexenyl, cyclohexenyl, cyclopentadienyl, ethynyl, propynyl, hexynyl, isohexynyl and cyclo A hexynyl group etc. are mentioned.
式(1)のR12における炭素数5〜10の芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基及びアズレニル基等である。 Specific examples of the aromatic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms in R 12 of the formula (1) include a phenyl group, a naphthyl group, and an azulenyl group.
該炭素数1〜10のアルキル基および該炭素数5〜10の芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、例えばハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、ヒドロキシ基、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、iso−ブトキシ基等)、シアノ基、カルボキシル基、アミド基(例えば、アセトアミド基等)、スルホンアミド基(例えば、メタンスルホンアミド基、エタンスルホンアミド基、プロパンスルホンアミド基等)またはスルホ基である。 Examples of the substituent that the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and the aromatic hydrocarbon group having 5 to 10 carbon atoms may have include a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom). , Hydroxy group, alkoxy group (eg methoxy group, ethoxy group, iso-butoxy group etc.), cyano group, carboxyl group, amide group (eg acetamide group etc.), sulfonamide group (eg methanesulfonamide group, ethane) A sulfonamide group, a propanesulfonamide group, etc.) or a sulfo group.
式(1)におけるR12としては、水素原子または無置換の炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましく、無置換の炭素数1〜5のアルキル基であることがより好ましく、n−ブチル基であることが更に好ましい。
本発明の式(1)で表されるキサンテン化合物としては、上記R1〜R12それぞれの好ましいものの組み合わせのものがより好ましく、より好ましいものの組み合わせが更に好ましい。
R 12 in Formula (1) is preferably a hydrogen atom or an unsubstituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, more preferably an unsubstituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, n- More preferably, it is a butyl group.
The xanthene compounds represented by the formula (1) of the present invention, more preferably a combination of the above R 1 to R 12 each preferred, more preferably a combination of more preferable ones.
本発明の式(1)で表されるキサンテン化合物は、例えば、株式会社技報堂発行の細田豊著「理論製造染料化学」(373〜375頁)に記載された公知の方法に準じて合成した縮合物を、市販の対応する塩を用いて塩交換することにより合成することができる。すなわち、無水フタル酸と対応するN,N−ジアルキルフェノールとフタル酸誘導体を縮合し得られたキサンテン化合物を、アゾ化合物を配位子とする金属錯体の塩を用いて塩交換して得ることができる。また、対イオンが塩素イオン等である市販のキサンテン化合物を購入し、対応する塩を加え塩交換することによっても合成することができる。 The xanthene compound represented by the formula (1) of the present invention is, for example, a condensation synthesized according to a known method described in Yutaka Hosoda, “Theoretical Manufacturing Dye Chemistry” (pages 373-375) published by Gihodo Co., Ltd. The product can be synthesized by salt exchange using a commercially available corresponding salt. That is, a xanthene compound obtained by condensing phthalic anhydride, the corresponding N, N-dialkylphenol, and a phthalic acid derivative can be obtained by salt exchange using a metal complex salt having an azo compound as a ligand. it can. Moreover, it can synthesize | combine by purchasing the commercially available xanthene compound whose counter ion is a chlorine ion etc., adding a corresponding salt, and carrying out salt exchange.
また、本発明の式(1)で表されるアゾ化合物を配位子とする金属錯体の塩は種々の方法で得ることができるが、例えば、株式会社技報堂発行の細田豊著「理論製造染料化学」(601頁)に記載された公知の方法に準じて合成することができる。即ち、o−アミノフェノール化合物とピリドン化合物をジアゾカップリングして得られたアゾ化合物に、有機コバルト塩を作用させることでアゾ化合物を配位子とする金属錯体の塩を合成する事もできる。 The salt of the metal complex having the azo compound represented by the formula (1) of the present invention as a ligand can be obtained by various methods. For example, “Theoretical production dye” by Yutaka Hosoda published by Gihodo Co., Ltd. It can be synthesized according to a known method described in “Chemistry” (page 601). That is, a salt of a metal complex having an azo compound as a ligand can be synthesized by allowing an organic cobalt salt to act on an azo compound obtained by diazo coupling of an o-aminophenol compound and a pyridone compound.
上記式(1)で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。 Specific examples of the compound represented by the above formula (1) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
本発明のカラーフィルター用着樹脂組成物は、上記式(1)で表されるキサンテン化合物、バインダー樹脂、硬化剤並びに光重合開始剤及び/または硬化促進剤を含有する。
本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物における式(1)で表されるキサンテン化合物の含有量は、本発明の着色樹脂組成物の全固形分(式(1)で表される化合物、バインダー樹脂、硬化剤等、有機溶剤以外の固形分の総量を指す。以降も同義で用いられる。)100質量部に対して、通常0.01〜50質量部、好ましくは0.5〜30質量部、より好ましくは1〜10質量部である。この範囲よりも含有量が多い場合は、析出や凝集が発生したり、硬化不十分のために基板との密着性が低下したりする虞がある。一方、含有量が少ない場合は、色特性としては十分な色純度を得られない虞がある。
The color filter resin composition of the present invention contains a xanthene compound represented by the above formula (1), a binder resin, a curing agent, a photopolymerization initiator and / or a curing accelerator.
The content of the xanthene compound represented by formula (1) in the colored resin composition for color filters of the present invention is the total solid content of the colored resin composition of the present invention (compound represented by formula (1), binder resin) The total amount of solids other than the organic solvent, such as a curing agent, etc. is also used synonymously hereinafter.) For 100 parts by mass, usually 0.01 to 50 parts by mass, preferably 0.5 to 30 parts by mass, More preferably, it is 1-10 mass parts. When the content is larger than this range, precipitation or aggregation may occur, or adhesion with the substrate may decrease due to insufficient curing. On the other hand, when the content is small, there is a possibility that sufficient color purity cannot be obtained as color characteristics.
本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物が含有するバインダー樹脂は、式(1)で表されるキサンテン化合物や顔料等の色材化合物の分散時の分散安定性のため、分散剤、分散助剤として機能するが、着色樹脂組成物がフォトリソグラフィー法で用いられる場合は、カラーフィルター製造時の現像処理工程において用いられるアルカリ性現像液に可溶であることが望ましい。良好な微細パターンを形成するためには、バインダー樹脂が光重合開始剤、光重合性モノマー等との十分な硬化特性を有していることが望ましく、また、バインダー樹脂が式(1)で表されるキサンテン化合物等の色材化合物、光重合開始剤、光重合性モノマー、顔料分散液等の構成材料と相溶性が良く、着色樹脂組成物が析出や凝集等を起こさないよう安定でなければならない。着色樹脂組成物がインクジェット法で用いられる場合は、特にアルカリ可溶性は必要ではないため、他の構成材料との相溶性の良いバインダー樹脂を選択すればよい。 The binder resin contained in the colored resin composition for a color filter of the present invention includes a dispersant and a dispersion aid because of dispersion stability during dispersion of a colorant compound such as a xanthene compound or a pigment represented by the formula (1). However, when the colored resin composition is used in a photolithography method, it is desirable that the colored resin composition is soluble in an alkaline developer used in a development processing step when producing a color filter. In order to form a good fine pattern, it is desirable that the binder resin has sufficient curing characteristics with a photopolymerization initiator, a photopolymerizable monomer, etc., and the binder resin is represented by the formula (1). Good compatibility with constituent materials such as colorant compounds such as xanthene compounds, photopolymerization initiators, photopolymerizable monomers, pigment dispersions, and the like so long as the colored resin composition does not cause precipitation or aggregation Don't be. When the colored resin composition is used in the ink jet method, alkali solubility is not particularly required, and therefore a binder resin having good compatibility with other constituent materials may be selected.
バインダー樹脂としては公知の樹脂を使用することもできるが、より好ましくは以下に挙げる1個以上のカルボキシル基、または水酸基を有するエチレン性不飽和モノマーあるいは他の共重合可能な芳香族炭化水素基や脂肪族炭化水素基を有するエチレン性不飽和モノマー等の共重合体であることが望ましい。また、これらの側鎖もしくは末端等にエポキシ基を有したもの、さらにアクリレートを付加させたエポキシアクリレート樹脂も使用できる。これらのモノマー等は単独でも2種以上組み合わせても良い。 As the binder resin, known resins can be used, but more preferably, one or more of the following carboxyl groups, ethylenically unsaturated monomers having a hydroxyl group, or other copolymerizable aromatic hydrocarbon groups, A copolymer such as an ethylenically unsaturated monomer having an aliphatic hydrocarbon group is desirable. In addition, those having an epoxy group at the side chain or terminal, and epoxy acrylate resins to which acrylate is added can also be used. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
バインダー樹脂の原料として使用し得る前記カルボキシル基含有不飽和モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、エタクリル酸、けい皮酸等の不飽和モノカルボン酸類;マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和ジカルボン酸(無水物)類;3価以上の不飽和多価カルボン酸(無水物)類、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2−ヒドロキシプロピルフタレート及び2−アクリロイロキシエチル2−ヒドロキシエチルフタル酸等を挙げることができる。これらのカルボキシル基を有するエチレン性不飽和モノマーは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Examples of the carboxyl group-containing unsaturated monomer that can be used as a raw material for the binder resin include unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, α-chloroacrylic acid, ethacrylic acid, and cinnamic acid; Unsaturated dicarboxylic acids (anhydrides) such as acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, citraconic anhydride, mesaconic acid; trivalent or higher unsaturated polycarboxylic acids (anhydrides) ), 2- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2-methacryloyloxyethyl 2-hydroxypropyl phthalate, 2-acryloyloxyethyl 2-hydroxyethylphthalic acid, and the like. These ethylenically unsaturated monomers having a carboxyl group can be used alone or in admixture of two or more.
バインダー樹脂の原料として使用し得る前記水酸基含有不飽和モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシ−3−メチル−ペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール−モノ(メタ)アクリレート、2−(2−ヒドロキシエチルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、グリセリンモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート及びポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)モノメタクリレート等の水酸基末端ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらの水酸基を有するエチレン性不飽和モノマーは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Examples of the hydroxyl group-containing unsaturated monomer that can be used as a raw material for the binder resin include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl. (Meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 5-hydroxypentyl (meth) acrylate, 4-hydroxypentyl (meth) acrylate, 3-hydroxypentyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 5-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 4-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 5-hydroxy-3-methyl-pentyl (meth) acrylate, cyclohexane-1,4-dimethanol-mono (meth) Hydroxyl groups such as acrylate, 2- (2-hydroxyethyloxy) ethyl (meth) acrylate, glycerin monomethacrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate and poly (ethylene glycol-propylene glycol) monomethacrylate Examples include terminal polyalkylene glycol mono (meth) acrylate. These ethylenically unsaturated monomers having a hydroxyl group can be used alone or in admixture of two or more.
また、バインダー樹脂の原料として使用し得る前記以外の不飽和モノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−ビニルトルエン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエン、o−クロルスチレン、m−クロルスチレン、p−クロルスチレン、p−メトキシスチレン等の芳香族ビニル化合物;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールグリシジルエーテル(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノール(メタ)アクリレートヒドロキシエチル化物及びフェノキシエチル(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン酸エステル類;シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、フェニルノルボニル(メタ)アクリレート、シアノノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、メンチル(メタ)アクリレート、フェンチル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジメチルアダマンチル(メタ)アクリレート、トリシクロ〔5.2.1.02,6〕デカ−8−イル=(メタ)アクリレート、トリシクロ〔5.2.1.02,6〕デカ−4−メチル=(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸及びt−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート等の脂環骨格類;ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート及びポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)モノメタクリレート等の水酸基末端ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート類;メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールモノアクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールモノアクリレート及びアリロキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のアルキル末端ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート類;2−アミノエチルアクリレート、2−アミノエチルメタクリレート、2−アミノプロピルアクリレート、2−アミノプロピルメタクリレート、3−アミノプロピルアクリレート及び3−アミノプロピルメタクリレート等の不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル類;グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート及び4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等の不飽和カルボン酸グリシジルエステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル及び安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、アリルグリシジルエーテル及びメタリルグリシジルエーテル等の不飽和エーテル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル及びシアン化ビニリデン等のシアン化ビニル化合物;アクリルアミド、メタクリルアミド、α−クロロアクリルアミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−(メタ)アクリロイルフタルイミド、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)メタクリルアミド及びマレイミド等の不飽和アミドあるいは不飽和イミド類;1,3−ブタジエン、イソプレン及びクロロプレン等の脂肪族共役ジエン類;並びにポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリn−ブチルアクリレート、ポリn−ブチルメタクリレート及びポリシリコーン等の重合体分子鎖の末端にモノアクリロイル基あるいはモノメタクリロイル基を有するマクロモノマー類等を挙げることができる。これらの不飽和モノマーは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Examples of unsaturated monomers other than those that can be used as a raw material for the binder resin include, for example, styrene, α-methylstyrene, o-vinyltoluene, m-vinyltoluene, p-vinyltoluene, o-chlorostyrene, m- Aromatic vinyl compounds such as chlorostyrene, p-chlorostyrene, p-methoxystyrene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (Meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, paracumylphenoxyethylene glycol ( (Meth) acrylate, Unsaturated carboxylic acid esters such as hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, o-phenylphenol glycidyl ether (meth) acrylate, o-phenylphenol (meth) acrylate hydroxyethylated product and phenoxyethyl (meth) acrylate; Cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, trimethylcyclohexyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate, norbornylmethyl (meth) acrylate, phenylnorbornyl (meth) acrylate, cyanonorbornyl (meth) acrylate , Isobornyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, menthyl (meth) acrylate, fentyl (meth) acrylate, adamantyl ( (Meth) acrylate, dimethyladamantyl (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] dec-8-yl = (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] deca Alicyclic skeletons such as 4-methyl = (meth) acrylate, cyclodecyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid and t-butylcyclohexyl (meth) acrylate; polyethylene glycol mono (meth) Hydroxyl-terminated polyalkylene glycol mono (meth) acrylates such as acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate and poly (ethylene glycol-propylene glycol) monomethacrylate; methoxypolyethylene glycol monomethacrylate, lauroxypolyethyleneglycol Alkyl-terminated polyalkylenes such as rumono (meth) acrylate, octoxy polyethylene glycol polypropylene glycol mono (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol monoacrylate, nonylphenoxypolypropylene glycol monoacrylate and allyloxypolyethylene glycol-polypropylene glycol mono (meth) acrylate Glycol mono (meth) acrylates; unsaturated amino acids such as 2-aminoethyl acrylate, 2-aminoethyl methacrylate, 2-aminopropyl acrylate, 2-aminopropyl methacrylate, 3-aminopropyl acrylate and 3-aminopropyl methacrylate Alkyl esters; glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, , 4-epoxybutyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ethers and other unsaturated carboxylic acid glycidyl esters; vinyl acetate, vinyl propionate Carboxylic acid vinyl esters such as vinyl butyrate and vinyl benzoate; unsaturated ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, allyl glycidyl ether and methallyl glycidyl ether; acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile and cyanide Vinyl cyanide compounds such as vinylidene chloride; acrylamide, methacrylamide, α-chloroacrylamide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N- (meth) acryloyl Unsaturated amides or unsaturated imides such as tarimide, N- (2-hydroxyethyl) acrylamide, N- (2-hydroxyethyl) methacrylamide and maleimide; aliphatic conjugated dienes such as 1,3-butadiene, isoprene and chloroprene And macromonomers having a monoacryloyl group or a monomethacryloyl group at the end of the polymer molecular chain such as polystyrene, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, poly n-butyl acrylate, poly n-butyl methacrylate and polysilicone. Can be mentioned. These unsaturated monomers can be used alone or in admixture of two or more.
バインダー樹脂(共重合体)を製造する場合は、重合開始剤を使用する。ここで共重合体を合成するときに使用される重合開始剤の具体例としては、例えば、α,α’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、t−ブチルパーオクトエート、ジ−t−ブチルパーオキシド過酸化ベンゾイルメチルエチルケトンパーオキシド等を挙げることができる。重合開始剤の使用割合は、共重合体の合成に使用する全単量体100質量部に対して、0.01〜25質量部である。また、共重合体を合成する場合は、有機溶剤を使用するのが好ましいが、使用する単官能のモノマーや重合開始剤等に対して十分な溶解力を有するものを使用する。バインダー樹脂の製造に使用し得る有機溶剤としては、後述する本発明の着色樹脂組成物が含有する有機溶剤と同様のものが挙げられる。 When manufacturing binder resin (copolymer), a polymerization initiator is used. Specific examples of the polymerization initiator used when synthesizing the copolymer are, for example, α, α′-azobis (isobutyronitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile). ), T-butyl peroctoate, di-t-butyl peroxide benzoylmethyl ethyl ketone peroxide and the like. The usage-amount of a polymerization initiator is 0.01-25 mass parts with respect to 100 mass parts of all the monomers used for the synthesis | combination of a copolymer. In the case of synthesizing a copolymer, it is preferable to use an organic solvent, but one having sufficient dissolving power for the monofunctional monomer and polymerization initiator to be used is used. As an organic solvent which can be used for manufacture of binder resin, the thing similar to the organic solvent which the colored resin composition of this invention mentioned later contains is mentioned.
共重合体を合成するときの反応温度は50〜120℃であることが好ましく、特に好ましくは80〜100℃である。また、反応時間は1〜60時間であることが好ましく、より好ましくは3〜20時間である。共重合体の好ましい酸価は10〜300(mgKOH/g)であり、好ましい水酸基価は10〜200(mgKOH/g)である。酸価もしくは水酸基価が10以下の場合は現像性が低下する。共重合体の重量平均分子量(Mw)は2000〜400000が好ましく、3000〜100000がより好ましい。重量平均分子量が2000以下、あるいは400000以上では、感度および現像性等が低下する。
尚、本発明において、酸価はJIS K−2501に、水酸基価はJIS K−1557に準拠した方法で測定した値を意味する、また、重量平均分子量は、GPC(ゲルパーミエイションクロマトグラフィー)の測定結果に基づいて、ポリスチレン換算で算出した値を意味する。
The reaction temperature when synthesizing the copolymer is preferably 50 to 120 ° C., particularly preferably 80 to 100 ° C. Moreover, it is preferable that reaction time is 1 to 60 hours, More preferably, it is 3 to 20 hours. The preferred acid value of the copolymer is 10 to 300 (mgKOH / g), and the preferred hydroxyl value is 10 to 200 (mgKOH / g). When the acid value or hydroxyl value is 10 or less, developability is lowered. As for the weight average molecular weight (Mw) of a copolymer, 2000-400000 are preferable and 3000-100000 are more preferable. When the weight average molecular weight is 2000 or less, or 400000 or more, sensitivity, developability and the like are lowered.
In the present invention, the acid value is a value measured by a method according to JIS K-2501, and the hydroxyl value is a value measured by a method according to JIS K-1557, and the weight average molecular weight is GPC (gel permeation chromatography). Based on the measurement result, it means a value calculated in terms of polystyrene.
また、共重合体の側鎖に更に不飽和二重結合を導入した重合体もバインダー樹脂として有用である。例えば、無水マレイン酸と共重合可能なスチレン、ビニルフェノール、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリルアミド等との共重合物の無水マレイン酸部に、ヒドロキシエチルアクリレート等のアルコール性のヒドロキシル基を有するアクリレートやグリシジルメタクリレート等のエポキシ基を有するアクリレートを反応させハーフエステル化した化合物、およびアクリル酸やアクリル酸エステルとヒドロキシエチルアクリレート等のアルコール性のヒドロキシル基を有するアクリレートとの共重合体の水酸基にアクリル酸を反応せしめた化合物等が挙げられる。また、ウレタン樹脂やポリアミド、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、市販のACA−200M(ダイセル社製)、ORGA−3060(大阪有機化学製)、AX3−BNX02(日本触媒製)、UXE−3024(日本化薬製)、UXE−3000(日本化薬製)、ZGA−287H(日本化薬製)、TCR−1338H(日本化薬製)、ZXR−1722H(日本化薬製)、ZFR−1401H(日本化薬製)、ZCR−1642H(日本化薬製)もバインダー樹脂として使用することができる。 A polymer in which an unsaturated double bond is further introduced into the side chain of the copolymer is also useful as a binder resin. For example, an acrylate having an alcoholic hydroxyl group such as hydroxyethyl acrylate in the maleic anhydride portion of a copolymer with styrene, vinylphenol, acrylic acid, acrylic ester, acrylamide, or the like copolymerizable with maleic anhydride Acrylic acid is added to the hydroxyl group of a compound obtained by reacting an acrylate having an epoxy group, such as glycidyl methacrylate, and a copolymer of acrylic acid or an acrylate ester having an alcoholic hydroxyl group such as hydroxyethyl acrylate. Examples thereof include reacted compounds. In addition, urethane resin, polyamide, polyimide resin, polyester resin, commercially available ACA-200M (manufactured by Daicel), ORGA-3060 (manufactured by Osaka Organic Chemical), AX3-BNX02 (manufactured by Nippon Shokubai), UXE-3024 (Nippon Kayaku) Manufactured), UXE-3000 (manufactured by Nippon Kayaku), ZGA-287H (manufactured by Nippon Kayaku), TCR-1338H (manufactured by Nippon Kayaku), ZXR-1722H (manufactured by Nippon Kayaku), ZFR-1401H (manufactured by Nippon Kayaku) And ZCR-1642H (manufactured by Nippon Kayaku) can also be used as the binder resin.
バインダー樹脂は、本発明の着色樹脂組成物に単独で又は2種以上を混合して使用することができる。本発明の着色樹脂組成物におけるバインダー樹脂の含有量は、着色樹脂組成物の全固形分100質量部に対して、通常、0.5〜99質量部、好ましくは5〜50質量部である。バインダー樹脂の含有量が0.5質量部未満の場合、アルカリ現像性が低下し、画素が形成される部分以外の領域での地汚れや膜残り等の問題が発生する場合がある。 Binder resin can be used individually or in mixture of 2 or more types in the colored resin composition of this invention. Content of the binder resin in the colored resin composition of this invention is 0.5-99 mass parts normally with respect to 100 mass parts of total solids of a colored resin composition, Preferably it is 5-50 mass parts. When the content of the binder resin is less than 0.5 parts by mass, the alkali developability is deteriorated, and problems such as background contamination and film residue in areas other than the area where pixels are formed may occur.
本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物が含有する硬化剤としては、ラジカル重合の場合は光重合モノマー、イオン硬化の場合はエポキシ樹脂、その他にメラミン硬化剤等が挙げられる。これら硬化剤の具体例としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコー(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ビスフェノール−A型エポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノール−F型エポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノール−フルオレン型エポキシジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、9,9−ビス〔4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル〕フルオレン、カヤラッドRP−1040(日本化薬製)、カヤラッドDPCA−30(日本化薬製)、UA−33H(新中村化学製)、UA−53H(新中村化学製)及びM−8060(東亞合成製)等の(メタ)アクリレートモノマー;TEMPIC(堺化学製)、TMMP(堺化学製)、PEMP(堺化学製)及びDPMP(堺化学製)等のチオール系重合モノマー;日本化薬製品のNC−6000、NC−6300、NC−6300H、NC−3000、EOCN−1020、XD−1000、EPPN−501H、BREN−S、NC−7300L、ダイセル化学製品のセロキサイト2021P、EHPE3150、サイクロマーM100、エポリードPB3600、ジャパンエポキシレジン製品のエピコート828、エピコートYX8000、エピコートYX4000、プリンテック製品のVG−3101L、サイラエースS510(チッソ)、TEPIC(日産化学工業)等のエポキシ樹脂;並びにメチロール化メラミン及びMw−30(三和ケミカル)等のメラミン硬化剤が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the curing agent contained in the colored resin composition for a color filter of the present invention include a photopolymerization monomer in the case of radical polymerization, an epoxy resin in the case of ion curing, and a melamine curing agent. Specific examples of these curing agents include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, Triethyleneglycol (meth) acrylate, tetraethylene glycol (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, di Pentaerythritol hexa (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, bisphenol-A type epoxy di (meth) acrylate, bisphenol F type epoxy di (meth) acrylate, bisphenol-fluorene type epoxy di (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethoxylated glycerin tri (meth) acrylate, ethoxy Isocyanuric acid tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, ethoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate, 9,9-bis [4- (2-acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene, Kayrad RP- 1040 (Nippon Kayaku), Kayrad DPCA-30 (Nippon Kayaku), UA-33H (Shin Nakamura Chemical), UA-53H (Shin Nakamura Chemical) and M-8060 (Toagosei) Me ) Acrylate monomer; thiol polymerization monomers such as TEMPIC (manufactured by Sakai Chemical), TMMP (manufactured by Sakai Chemical), PEMP (manufactured by Sakai Chemical) and DPMP (manufactured by Sakai Chemical); NC-6000 and NC-6300 of Nippon Kayaku products NC-6300H, NC-3000, EOCN-1020, XD-1000, EPPN-501H, BREN-S, NC-7300L, Daicel Chemicals' Celoxite 2021P, EHPE3150, Cyclomer M100, Epolide PB3600, Japan Epoxy Resin Epicoat 828, Epicoat YX8000, Epicoat YX4000, Printec product VG-3101L, Silaace S510 (Nisso), TEPIC (Nissan Chemical Industries) and other epoxy resins; and methylolated melamine and Mw-30 (three Melamine curing agents such as Japanese Chemical), but are not limited thereto.
硬化剤は、本発明の着色樹脂組成物に、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。硬化剤の含有量は、着色樹脂組成物の全固形分100質量部に対して通常1〜80質量部、好ましくは5〜50質量部である。この範囲より少ない場合は耐溶剤性等の効果が小さくなり、多すぎる場合は現像性が低下し、現像できない場合があるため好ましくない。また、エポキシ樹脂を硬化させるための硬化促進剤との組合せが好ましい。 A hardening | curing agent can be used for the colored resin composition of this invention individually or in mixture of 2 or more types. Content of a hardening | curing agent is 1-80 mass parts normally with respect to 100 mass parts of total solids of a colored resin composition, Preferably it is 5-50 mass parts. When the amount is less than this range, the effects such as solvent resistance are reduced, and when the amount is too large, developability is lowered and development may not be possible. Moreover, the combination with the hardening accelerator for hardening an epoxy resin is preferable.
本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物は、光重合開始剤及び/又は硬化促進剤を含有する。着色樹脂組成物が含有し得る光重合開始剤としては、露光光源として一般的に用いられる超高圧水銀灯から射出される紫外線に充分な感度を有するものが好ましく、ラジカル重合性の光ラジカル開始剤、イオン硬化性の光酸発生剤もしくは光塩基発生剤等のいずれをも用いることが出来る。また、より少ない露光エネルギーで硬化をさせるために、増感剤と呼ばれる重合促進剤の成分を組み合わせて使用することもできる。光重合開始剤の具体例としては、ベンジル、ベンゾインエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸のエステル化物、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド、ベンジルジメチルケタール、2−ブトキシエチル−4−メチルアミノベンゾエート、クロロチオキサントン、メチルチオキサントン、エチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ジイソプロピルチオキサントン、ジメチルアミノメチルベンゾエート、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、メチルベンゾイルフォーメート、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−s−トリアジン、2,4−ビス(トリブロモメチル)−6−(4’−メトキシフェニル)−1,3,5−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロモメチル)−1,3,5−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(1,3−ベンゾジオキソラン−5−イル)−1,3,5−s−トリアジン、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、1−(4−フェニルスルファニルフェニル)ブタン−1,2−ジオン−2−オキシム−O−ベンゾアート、1−(4−メチルスルファニルフェニル)ブタン−1,2−ジオン−2−オキシム−O−アセタート、1−(4−メチルスルファニルフェニル)ブタン−1−オンオキシム−O−アセタート、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、P−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、P−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、2,2’−ビス(O−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、ジアゾナフトキノン系開始剤、また市販のカヤキュアーDMBI、カヤキュアーBDMK、カヤキュアーBP−100、カヤキュアーBMBI、カヤキュアーDETX−S、カヤキュアーEPA(いずれも日本化薬製)、ダロキュアー1173、ダロキュアー1116(いれもメルクジャパン製)、イルガキュアー907(BASFジャパン製)、イルガキュアー369(BASFジャパン製)、イルガキュアー379EG(BASFジャパン製)、イルガキュアーOXE−01(BASFジャパン製)、イルガキュアーOXE−02(BASFジャパン製)、イルガキュアーPAG103(BASFジャパン製)、TME−トリアジン(三和ケミカル製)、ビイミダゾール(黒金化成製)、STR−110、STR−1(いずれもレスペケミカル製)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 The colored resin composition for a color filter of the present invention contains a photopolymerization initiator and / or a curing accelerator. As the photopolymerization initiator that can be contained in the colored resin composition, those having sufficient sensitivity to ultraviolet rays emitted from an ultra-high pressure mercury lamp generally used as an exposure light source are preferable, radical polymerizable photoradical initiators, Either an ion curable photoacid generator or a photobase generator can be used. Moreover, in order to harden | cure with less exposure energy, the component of the polymerization accelerator called a sensitizer can also be used in combination. Specific examples of the photopolymerization initiator include benzyl, benzoin ether, benzoin butyl ether, benzoin propyl ether, benzophenone, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, benzoylbenzoic acid, esterified benzoylbenzoic acid, 4-benzoyl -4′-methyldiphenyl sulfide, benzyldimethyl ketal, 2-butoxyethyl-4-methylaminobenzoate, chlorothioxanthone, methylthioxanthone, ethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, dimethylthioxanthone, diethylthioxanthone, diisopropylthioxanthone, dimethylaminomethylbenzoate, 1 -(4-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl Phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, methylbenzoyl formate, 2-methyl -1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2,4-bis (trichloromethyl) -6- (4-methoxyphenyl) -1,3,5-s-triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5-s-triazine, 2,4-bis (tribromo Methyl) -6- (4′-methoxyphenyl) -1,3,5-s-triazine, 2,4,6-tris (tribromomethyl) -1,3,5-s-triazine 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (1,3-benzodioxolan-5-yl) -1,3,5-s-triazine, benzophenone, benzoylbenzoic acid, 1- (4-phenylsulfanylphenyl) Butane-1,2-dione-2-oxime-O-benzoate, 1- (4-methylsulfanylphenyl) butane-1,2-dione-2-oxime-O-acetate, 1- (4-methylsulfanylphenyl) ) Butan-1-one oxime-O-acetate, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, P-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, P-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, 2,2′-bis (O-chlorophenyl) ) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, diazonaphthoquinone System initiators, and commercially available Kayacure DMBI, Kayacure BDK, Kayacure BP-100, Kayacure BMBI, Kayacure DETX-S, Kayacure EPA (all manufactured by Nippon Kayaku), Darocur 1173, Darocure 1116 (Iremo Merck Japan), Irgacure 907 (made by BASF Japan), Irgacure 369 (made by BASF Japan), Irgacure 379EG (made by BASF Japan), Irgacure OXE-01 (made by BASF Japan), Irgacure OXE-02 (made by BASF Japan), Irga Cure PAG103 (manufactured by BASF Japan), TME-triazine (manufactured by Sanwa Chemical), biimidazole (manufactured by Kurokin Kasei), STR-110, STR-1 (all manufactured by Respe Chemical) It is, but not limited thereto.
光重合開始剤は、本発明の着色樹脂組成物に単独もしくは2種以上組み合わせて使用することができる。光重合開始剤の含有量は、着色樹脂性組成物の全固形分100質量部に対して通常0.5〜50質量部、好ましくは1〜25質量部である。 A photoinitiator can be used individually or in combination of 2 or more types in the colored resin composition of the present invention. Content of a photoinitiator is 0.5-50 mass parts normally with respect to 100 mass parts of total solids of a colored resinous composition, Preferably it is 1-25 mass parts.
本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物が含有し得る硬化促進剤は、イオン硬化を促進させる反応触媒であり、例えば、1級〜3級のアミンやイミダゾール類等のN含有複素環化合物、酸無水物等が挙げられる。 The curing accelerator that can be contained in the colored resin composition for a color filter of the present invention is a reaction catalyst that promotes ion curing, such as N-containing heterocyclic compounds such as primary to tertiary amines and imidazoles, acids, and the like. An anhydride etc. are mentioned.
アミンの具体例としてはトリエチルアミン、トリエタノールアミン、日本化薬製品のカヤハードA−A、カヤボンドC−100、カヤボンドC−200S、カヤボンドC−300S等が挙げられる。 Specific examples of amines include triethylamine, triethanolamine, Nippon Kayaku products Kayahard A-A, Kayabond C-100, Kayabond C-200S, Kayabond C-300S, and the like.
イミダゾールの具体例としては四国化成工業製品のキュアゾール2MZ−H、キュアゾールC11Z、キュアゾールC17Z、キュアゾール1,2DMZ、キュアゾール2E4MZ、キュアゾール2PZ、キュアゾール2P4MZ、キュアゾール1B2MZ、キュアゾール1B2PZ、キュアゾール2MZ−CN、キュアゾールC11Z−CN、キュアゾール2E4MZ−CN、キュアゾール2PZ−CN、キュアゾールC11Z−CNS、キュアゾール2PZCNS−PW、キュアゾール2MZ−A、キュアゾールC11Z−A、キュアゾール2E4MZ−A、キュアゾール2MA−OK、キュアゾール2PZ−OK、キュアゾール2PHZ−PW、キュアゾール2P4MHZ−PW、キュアゾールTBZ、キュアゾール2PZL−T、キュアゾールVT、キュアゾールSFZ等が挙げられる。 Specific examples of imidazole include Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd. Cureazole 2MZ-H, Cureazole C11Z, Curesol C17Z, Cureazole 1,2DMZ, Curesol 2E4MZ, Cureazole 2PZ, Cureazole 2P4MZ, Cureazole 1B2MZ, Cureazole 1B2PZ, Cureazole 2MZ-CN, Cureazole 2MZ-CN CN, Curezol 2E4MZ-CN, Curezol 2PZ-CN, Curezol C11Z-CNS, Curezol 2PZCNS-PW, Curezol 2MZ-A, Curezol C11Z-A, Curezol 2E4MZ-A, Curezol 2MA-OK, Curezol 2PZ-OKZ PW, Curezol 2P4MHZ-PW, Curezol TBZ, Curezol 2PZL-T, Ki Azole VT, Curesol SFZ, and the like.
酸無水物の具体例としては無水マレイン酸、無水コハク酸、無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、日本化薬製品のカヤハードMCD等が挙げられる。これらのうち、硬化促進剤としてはイミダゾール類が好ましく、キュアゾール1B2PZ、キュアゾール2PZ、キュアゾール1B2MZ及びキュアゾール2E4MZが反応性からより好ましい。 Specific examples of the acid anhydride include maleic anhydride, succinic anhydride, phthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, pyromellitic anhydride, biphenyltetracarboxylic dianhydride, Kayahard MCD of Nippon Kayaku products, and the like. Among these, imidazoles are preferable as the curing accelerator, and Curezol 1B2PZ, Curezol 2PZ, Curezol 1B2MZ and Curezol 2E4MZ are more preferable from the viewpoint of reactivity.
硬化促進剤の含有量は、着色樹脂組成物の全固形分100質量部に対して通常0.01〜50質量部、好ましくは0.05〜20質量部である。硬化促進剤の含有量が0.01質量部よりも少ない場合は、硬化性が低下する恐れがあり、50質量部を超える場合は保存安定性が悪くなる恐れがある。 Content of a hardening accelerator is 0.01-50 mass parts normally with respect to 100 mass parts of total solids of a colored resin composition, Preferably it is 0.05-20 mass parts. When there is less content of a hardening accelerator than 0.01 mass part, there exists a possibility that sclerosis | hardenability may fall, and when it exceeds 50 mass parts, there exists a possibility that storage stability may worsen.
本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物には、任意成分として上記式(1)で表されるキサンテン化合物以外の色素を併用してもよい。任意成分として併用し得る色素は、染料や有機顔料、無機顔料の中から適宜選択すればよく、単独で用いても2種以上を混合して用いても構わないが、本発明の着色樹脂組成物は赤色画素に関するものなので、公知の赤色染料やイエロー染料、または赤色顔料やイエロー顔料を用いることが好ましい。任意成分としての色素を併用する場合、その含有量は、本発明の着色樹脂組成物の全固形分100質量部に対する必須成分であるキサンテン化合物と任意成分である色素の含有量の合計が、通常0.01〜70質量部、好ましくは0.5〜50質量部、より好ましくは1.0〜40質量部の範囲内であれば特に限定されない。 In the colored resin composition for a color filter of the present invention, a dye other than the xanthene compound represented by the above formula (1) may be used in combination as an optional component. The pigment that can be used in combination as an optional component may be appropriately selected from dyes, organic pigments, and inorganic pigments, and may be used alone or in combination of two or more. Since an object relates to a red pixel, it is preferable to use a known red dye or yellow dye, or a red pigment or yellow pigment. When the pigment as an optional component is used in combination, the total content of the xanthene compound as an essential component and the pigment as an optional component with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the colored resin composition of the present invention is usually It will not be specifically limited if it exists in the range of 0.01-70 mass parts, Preferably it is 0.5-50 mass parts, More preferably, it is 1.0-40 mass parts.
また、式(1)で表されるキサンテン化合物に併用し得る色素としては、顔料も好ましい。
本発明の着色樹脂組成物に併用できる有機顔料に特に制限はなく、顔料の具体例としては、C.I.ピグメントレッド2、5、17、31、32、41、122、123、144、149、166、168、170、171、175、176、177、178、179、180、185、187、202、206、207、209、214、220、221、224、242、243、254、255、262、264、272等の赤色顔料、C.I.ピグメントイエロー1、3、12,13、14、15、16、17、20,24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、214等の黄色顔料、C.I.ピグメントオレンジ13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73等のオレンジ色顔料などがある。これらのうち、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド242、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントイエロー138及びC.I.ピグメントイエロー150よりなる群から選ばれる少なくとも一種を併用することが好ましい。
Moreover, as a pigment | dye which can be used together with the xanthene compound represented by Formula (1), a pigment is also preferable.
There is no particular limitation on the organic pigment that can be used in combination with the colored resin composition of the present invention. Specific examples of the pigment include C.I. I. Pigment Red 2, 5, 17, 31, 32, 41, 122, 123, 144, 149, 166, 168, 170, 171, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 185, 187, 202, 206, Red pigments such as C. 207, 209, 214, 220, 221, 224, 242, 243, 254, 255, 262, 264, 272; I. Pigment Yellow 1, 3, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 20, 24, 31, 53, 83, 86, 93, 94, 109, 110, 117, 125, 128, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 153, 154, 166, 173, 194, 214, etc., yellow pigments, C.I. I. Examples include orange pigments such as CI Pigment Orange 13, 31, 36, 38, 40, 42, 43, 51, 55, 59, 61, 64, 65, 71, 73. Of these, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 242, C.I. I. Pigment red 254, C.I. I. Pigment yellow 138 and C.I. I. It is preferable to use at least one selected from the group consisting of CI Pigment Yellow 150.
本発明の着色樹脂組成物に併用できる無機顔料に特に制限はなく、その具体例としては、複合金属酸化物顔料、カーボンブラック、黒色低次酸化チタン、酸化チタン、硫酸バリウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、ベンガラ、群青、紺青、酸化クロム、アンチモン白、鉄黒、鉛丹、硫化亜鉛、カドニウムエロー、カドニウムレッド、亜鉛、マンガン紫、コバルト紫、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム等の金属酸化物、金属硫化物、硫酸塩、金属水酸化物、金属炭酸塩等が挙げられる。 The inorganic pigment that can be used in combination with the colored resin composition of the present invention is not particularly limited, and specific examples thereof include composite metal oxide pigments, carbon black, black low-order titanium oxide, titanium oxide, barium sulfate, zinc white, lead sulfate. , Yellow lead, bengara, ultramarine, bitumen, chromium oxide, antimony white, iron black, red lead, zinc sulfide, cadmium yellow, cadmium red, zinc, manganese purple, cobalt purple, barium sulfate, magnesium carbonate and other metal oxides, Examples thereof include metal sulfides, sulfates, metal hydroxides, and metal carbonates.
本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物におけるこれら顔料の含有量は、本発明の着色樹脂組成物の必須成分である式(1)で表されるキサンテン化合物と任意成分である顔料の含有量の合計が、本発明の着色樹脂組成物の全固形分100質量部に対して、通常0.01〜70質量部、好ましくは0.5〜50質量部、より好ましくは1.0〜40質量部の範囲内であれば特に限定されないが、顔料単独の含有量が、本発明の着色樹脂組成物の全固形分100質量部に対して、0.01〜60質量部であることが好ましく、0.1〜50質量部であることがより好ましく、1.0〜40質量部であることが更に好ましい。この範囲よりも含有量が多い場合は、硬化不十分のために基板との密着性が低下したりする虞がある。 The content of these pigments in the colored resin composition for a color filter of the present invention is the content of the xanthene compound represented by the formula (1) which is an essential component of the colored resin composition of the present invention and the content of the pigment which is an optional component. The total is usually 0.01 to 70 parts by weight, preferably 0.5 to 50 parts by weight, more preferably 1.0 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total solid content of the colored resin composition of the present invention. However, the content of the pigment alone is preferably 0.01 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the colored resin composition of the present invention. More preferably, it is 1-50 mass parts, and it is still more preferable that it is 1.0-40 mass parts. When there is more content than this range, there exists a possibility that adhesiveness with a board | substrate may fall because hardening is inadequate.
本発明の着色樹脂組成物に併用できる染料に特に制限はなく、酸性染料、塩基性染料、直接染料、硫化染料、建染染料、ナフトール染料、反応染料、分散染料等が挙げられる。これら染料としては有機溶剤に可溶なものに限らず、有機溶剤に不溶な染料でも分散体とすることで使用することができる。
本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物におけるこれら染料の含有量は、本発明の着色樹脂組成物の必須成分である式(1)で表されるキサンテン化合物と任意成分である染料の含有量の合計が、本発明の着色樹脂組成物の全固形分100質量部に対して、通常0.01〜70質量部、好ましくは0.5〜50質量部、より好ましくは1.0〜40質量部の範囲内であれば特に限定されない。
There is no restriction | limiting in particular in the dye which can be used together with the colored resin composition of this invention, Acid dye, basic dye, direct dye, sulfur dye, vat dye, naphthol dye, reactive dye, disperse dye, etc. are mentioned. These dyes are not limited to those that are soluble in an organic solvent, and dyes that are insoluble in an organic solvent can be used as a dispersion.
The content of these dyes in the colored resin composition for a color filter of the present invention is the content of the xanthene compound represented by the formula (1) which is an essential component of the colored resin composition of the present invention and the content of the dye which is an optional component. The total is usually 0.01 to 70 parts by weight, preferably 0.5 to 50 parts by weight, more preferably 1.0 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total solid content of the colored resin composition of the present invention. If it is in the range, it will not specifically limit.
本発明のカラーフィルター用着色樹脂組成物には、着色樹脂組成物の粘度を下げ、着色樹脂組成物塗布時作業性を改善する目的で有機溶剤を併用してもよい。有機溶剤としては、着色樹脂組成物の構成成分であるバインダー樹脂、光重合開始剤等に対して十分な溶解力を有し、バインダー樹脂の合成に用いる単官能のモノマーや重合開始剤等に対しても十分な溶解力を有するものが好ましく使用できる。また、顔料分散体を作成する際にも分散安定性を保つことができるものも好ましく使用できる。 The colored resin composition for a color filter of the present invention may be used in combination with an organic solvent for the purpose of reducing the viscosity of the colored resin composition and improving workability when the colored resin composition is applied. As an organic solvent, it has sufficient dissolving power with respect to the binder resin, photopolymerization initiator, etc., which are constituents of the colored resin composition, and with respect to the monofunctional monomer and polymerization initiator used for the synthesis of the binder resin. However, those having sufficient dissolving power can be preferably used. Moreover, what can maintain dispersion stability can also be preferably used when preparing a pigment dispersion.
本発明の着色樹脂組成物が含有する有機溶剤の具体例としては、ベンゼン、トルエン及びキシレン等のベンゼン類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ及びブチルセロソルブ等のセロソルブ類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート及びブチルセロソルブアセテート等のセロソルブ酢酸エステル類;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及びプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル酢酸エステル類;メトキシプロピオン酸メチル、メトキシプロピオン酸エチル、エトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のプロピオン酸エステル類;乳酸メチル、乳酸エチル及び乳酸ブチル等の乳酸エステル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル及びジエチレングリコールモノエチルエーテル等のジエチレングリコール類;酢酸メチル、酢酸エチル及び酢酸ブチル等の酢酸エステル類;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン及びジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン及びシクロヘキサノン等のケトン類;並びにメタノール、エタノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、ジアセトンアルコール及びベンジルアルコール等のアルコール類等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Specific examples of the organic solvent contained in the colored resin composition of the present invention include benzenes such as benzene, toluene and xylene; cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve and butyl cellosolve; methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate and butyl cellosolve acetate. Cellosolve acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate and propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monobutyl ether acetate; methyl methoxypropionate, ethyl methoxypropionate, methyl ethoxypropionate , Propionic acid esters such as ethyl ethoxypropionate; methyl lactate, ethyl lactate and milk Lactic acid esters such as butyl; diethylene glycols such as diethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether; acetates such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate; ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; acetone, methyl ethyl ketone , Ketones such as methyl butyl ketone and cyclohexanone; and alcohols such as methanol, ethanol, butanol, isopropyl alcohol, diacetone alcohol and benzyl alcohol, but are not limited thereto.
有機溶剤は、本発明の着色樹脂組成物に単独もしくは2種以上組み合わせて使用することができる。本発明の着色樹脂組成物における有機溶剤の使用量は、着色樹脂組成物の全固形分100質量部に対して通常10000質量部以下、好ましくは100〜1000質量部である。 The organic solvent can be used alone or in combination of two or more in the colored resin composition of the present invention. The usage-amount of the organic solvent in the colored resin composition of this invention is normally 10000 mass parts or less with respect to 100 mass parts of total solids of a colored resin composition, Preferably it is 100-1000 mass parts.
前記式(1)で表されるキサンテン化合物および任意に併用される色素類の樹脂成分への溶解性が低い場合は、分散剤や分散助剤等を併用して分散させてもよく、これら分散剤等としては色素に対して良好な吸着性を有する色素系分散剤や樹脂系分散剤、界面活性剤等が用いられる。色素系分散剤としては、色素のスルホン化物あるいはその金属塩を色素と混和する方法や置換アミノメチル誘導体を混和する方法等が一般に知られている。樹脂系分散剤としては、無極性のノニオン系のものもあるが、良好な顔料吸着性を付す酸価、アミン価等を有する高分子樹脂が一般的であり、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカルボン酸、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。樹脂分散剤の市販品としては、例えば、ED211(楠本化成製)、アジスパーPB821(味の素ファインテクノ製)ソルスパース71000(アビシア製)、Disperbyk−2001(ビックケミー・ジャパン製)等が挙げられる。 When the solubility of the xanthene compound represented by the formula (1) and the optionally used dyes in the resin component is low, a dispersant or a dispersion aid may be used in combination, and these dispersions may be dispersed. As the agent or the like, a pigment-based dispersant, a resin-based dispersant, a surfactant, or the like that has good adsorptivity to the pigment is used. As the dye-based dispersant, a method of mixing a sulfonated dye or a metal salt thereof with a dye, a method of mixing a substituted aminomethyl derivative, and the like are generally known. Some resin-based dispersants are nonpolar nonionic, but polymer resins having an acid value, an amine value, and the like that give good pigment adsorbability are common, such as acrylic resins, polyurethane resins, and polycarboxylic acids. Examples include acids, polyamide resins, and polyester resins. Examples of commercially available resin dispersants include ED211 (manufactured by Enomoto Kasei), Ajisper PB821 (manufactured by Ajinomoto Fine Techno), Solsperse 71000 (manufactured by Avicia), Disperbyk-2001 (manufactured by Big Chemie Japan), and the like.
また、例えば酸性染料や塩基性染料を併用する場合は、該染料類に有機アミン化合物(例えばn−プロピルアミン、エチルヘキシルプロピオン酸アミン等)を反応させアミン塩染料に変性するか、又はそのスルホン酸基に同有機アミン化合物を反応させてスルホンアミド基を有する染料等に変性することにより有機溶剤に可溶性とした上で、有機溶剤と併用する方法が知られている。それらアミン変性した染料も本発明の着色樹脂組成物に併用可能である。アミン変性可能な染料としては、カラーインデックスで、例えば、ソルベントブルー2、3、4、5、6、23、35、36、37、38、43、48、58、59、67、70、78、98、102、104;ベーシックブルー7;アシッドブルー80、83、90;バイオレット染料としてソルベントバイオレット8、9;バイオレット4、5、14;ベーシックバイオレット10等が挙げられる。 For example, when an acid dye or a basic dye is used in combination, an organic amine compound (for example, n-propylamine, ethylhexylpropionic acid amine or the like) is reacted with the dyes to modify the amine salt dye or the sulfonic acid thereof. There is known a method in which the same organic amine compound is reacted with a group to be modified with a dye having a sulfonamide group to make it soluble in an organic solvent and then used in combination with the organic solvent. These amine-modified dyes can also be used in combination with the colored resin composition of the present invention. Examples of amine-modifiable dyes include color indexes such as Solvent Blue 2, 3, 4, 5, 6, 23, 35, 36, 37, 38, 43, 48, 58, 59, 67, 70, 78, 98, 102, 104; Basic Blue 7; Acid Blue 80, 83, 90; Examples of violet dyes include Solvent Violet 8, 9; Violet 4, 5, 14; Basic Violet 10 and the like.
本発明の着色樹脂組成物は、式(1)で表されるキサンテン化合物、バインダー樹脂、光重合開始剤、硬化剤及び/または硬化促進剤等を、ディゾルバーやホモミキサー等により混合撹拌して製造される。また、必要に応じて他の顔料や染料を加えることもできるが、顔料や溶解性の低い染料である場合は、適当な分散剤を用いてペイントシェーカー等の分散機により分散体を得て、着色樹脂組成物に加えて混合される。 The colored resin composition of the present invention is produced by mixing and stirring the xanthene compound represented by the formula (1), the binder resin, the photopolymerization initiator, the curing agent and / or the curing accelerator with a dissolver or a homomixer. Is done. In addition, other pigments and dyes can be added as necessary, but if the pigment or dye has low solubility, a dispersion is obtained by a disperser such as a paint shaker using an appropriate dispersant, In addition to the colored resin composition, it is mixed.
本発明の着色樹脂組成物には、必要に応じて、さらに各種添加剤、例えば、充填剤、界面活性剤、熱重合防止剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を添加することができる。又、本発明の着色樹脂組成物は、その調製後に異物等を取り除くためフィルター等で精密濾過することも出来る。 If necessary, the colored resin composition of the present invention may further contain various additives such as fillers, surfactants, thermal polymerization inhibitors, adhesion promoters, antioxidants, ultraviolet absorbers, anti-aggregation agents, etc. Can be added. In addition, the colored resin composition of the present invention can be microfiltered with a filter or the like in order to remove foreign matters after the preparation.
本発明の着色樹脂組成物を用いたカラーフィルター用着色硬化膜(以下、単に「着色硬化膜」ともいう)の製造方法としては、主にフォトリソグラフィー法とインクジェット法が挙げられ、前者には光重合開始剤を含有する現像性に優れた感光性着色樹脂組成物が用いられ、後者は必ずしも光重合開始剤を必要とせず、硬化促進剤を含有する熱硬化性着色樹脂組成物が用いられる。 Examples of a method for producing a colored cured film for a color filter (hereinafter also simply referred to as “colored cured film”) using the colored resin composition of the present invention include a photolithography method and an inkjet method. A photosensitive colored resin composition excellent in developability containing a polymerization initiator is used, and the latter does not necessarily require a photopolymerization initiator, and a thermosetting colored resin composition containing a curing accelerator is used.
また、例えば本発明の着色樹脂組成物をインクジェット法等で用いる場合は、光重合開始剤に熱重合開始剤を併用しても良い。熱重合開始剤としてはアゾ系化合物や有機過酸化物系のものがあるが、例えば2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、過酸化ジ−t−ブチル、ジベンゾイルパーオキシド、クミルパーオキシネオデカノエート等が挙げられる。 For example, when using the colored resin composition of this invention by the inkjet method etc., you may use a thermal polymerization initiator together with a photoinitiator. Examples of the thermal polymerization initiator include azo compounds and organic peroxides, such as 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), Examples include 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), di-t-butyl peroxide, dibenzoyl peroxide, cumylperoxyneodecanoate, and the like.
尚、熱重合開始剤を併用する場合は、光重合開始剤と熱重合開始剤の合計が上記の光重合開始剤の含有量の範囲内となる量を用いればよい。 In addition, when using a thermal polymerization initiator together, what is necessary is just to use the quantity from which the sum total of a photoinitiator and a thermal polymerization initiator becomes in the range of content of said photoinitiator.
次に本発明の着色樹脂組成物から着色硬化膜を調製する方法について説明する。先ず、本発明の着色樹脂組成物をガラス基板、シリコン基板等の基板上に、スピンコート法、ロールコート法、スリットアンドスピン法、ダイコート法、バーコート法等の方法で、膜厚が0.1〜20μm、好ましくは0.5〜5μmになるように塗布する。次いで、必要に応じて、減圧チャンバー内で通常23〜150℃で1〜60分間、好ましくは60〜120℃で1〜10分間の乾燥条件で減圧乾燥を行い、さらにホットプレートもしくはクリーンオーブン等でプリベーク処理を行い製膜する。次に一般的なフォトリソグラフィー法により所定のマスクパターンを通して放射線(例えば電子線や紫外線が挙げられ、紫外線が好ましい。)を照射し、界面活性剤水溶液、アルカリ水溶液、又は界面活性剤とアルカリ剤の混合水溶液で現像する。現像方式としては、ディップ法、スプレー法、シャワー法、パドル法、超音波現像法等が挙げられ、これらのいずれかを組み合わせてもよい。現像により未照射部を取り除き、水でリンスした後、通常130〜300℃で1〜120分間、好ましくは150〜250℃で1〜30分間の条件でポストベーク処理を行い、本発明の着色硬化膜を得る。 Next, a method for preparing a colored cured film from the colored resin composition of the present invention will be described. First, the colored resin composition of the present invention is formed on a substrate such as a glass substrate or a silicon substrate by a method such as a spin coating method, a roll coating method, a slit and spin method, a die coating method, or a bar coating method. It is applied so as to be 1 to 20 μm, preferably 0.5 to 5 μm. Then, if necessary, it is dried under reduced pressure in a vacuum chamber at 23 to 150 ° C. for 1 to 60 minutes, preferably 60 to 120 ° C. for 1 to 10 minutes, and further in a hot plate or a clean oven. Pre-baking is performed to form a film. Next, a general photolithography method is used to irradiate radiation (for example, an electron beam or ultraviolet rays, preferably ultraviolet rays) through a predetermined mask pattern, and a surfactant aqueous solution, an alkaline aqueous solution, or a surfactant and an alkaline agent. Develop with mixed aqueous solution. Examples of the development method include a dipping method, a spray method, a shower method, a paddle method, an ultrasonic development method, and the like, and any of these methods may be combined. After removing the non-irradiated part by development and rinsing with water, it is usually post-baked at 130 to 300 ° C. for 1 to 120 minutes, preferably at 150 to 250 ° C. for 1 to 30 minutes. Get a membrane.
上記において、界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等を用いることができる。又、アルカリ剤としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ジエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等を用いることができる。本発明においては、アルカリ剤と界面活性剤の両方を含む水溶液を用いることが好ましい。現像は、通常10〜50℃で30〜600秒、好ましくは20〜40℃で30〜120秒の処理条件で行われる。 In the above, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, etc. can be used as the surfactant. Moreover, as an alkali agent, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, diethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, etc. can be used. In the present invention, it is preferable to use an aqueous solution containing both an alkali agent and a surfactant. Development is usually performed at 10 to 50 ° C. for 30 to 600 seconds, preferably at 20 to 40 ° C. for 30 to 120 seconds.
本発明の着色硬化膜は、液晶表示装置、有機ELディスプレイ、あるいはデジタルカメラ等に使用される固体撮像素子等に好適なカラーフィルターとして有用であり、該カラーフィルターは前記のようにして調製された本発明の着色硬化膜からなる赤色画素である。 The colored cured film of the present invention is useful as a color filter suitable for a solid-state imaging device used in a liquid crystal display device, an organic EL display, a digital camera or the like, and the color filter was prepared as described above. It is a red pixel consisting of the colored cured film of the present invention.
本発明の液晶表示装置は、例えば、バックライト、偏光フィルム、表示電極、液晶、配向膜、共通電極、本発明のカラーフィルター、偏光フィルム等がこの順に積層した構造で作製される。また、有機ELディスプレイについては多層の有機発光素子の上もしくは下のどちらか一方にカラーフィルターを形成して作製される。固体撮像素子については、例えば、転送電極、フォトダイオードを設けたシリコンウエーハーの上に、本発明のカラーフィルター層を設け、ついでマイクロレンズを積層することにより作製される。 The liquid crystal display device of the present invention is produced, for example, with a structure in which a backlight, a polarizing film, a display electrode, a liquid crystal, an alignment film, a common electrode, a color filter of the present invention, a polarizing film, and the like are laminated in this order. The organic EL display is manufactured by forming a color filter on either the upper or lower side of the multilayer organic light emitting element. The solid-state imaging device is manufactured, for example, by providing the color filter layer of the present invention on a silicon wafer provided with transfer electrodes and photodiodes, and then laminating microlenses.
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものでは無い。実施例中、合成によって得られた化合物の極大吸収波長及び、耐熱性等は染料着色体の色度(L値、a値、b値)を分光光度計「(株)島津製作所製UV−3150」により測定し評価した。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples. In Examples, the maximum absorption wavelength, heat resistance, etc. of the compound obtained by the synthesis were determined by measuring the chromaticity (L value, a value, b value) of the dye-colored product with a spectrophotometer “UV-3150 manufactured by Shimadzu Corporation”. ”Was measured and evaluated.
実施例1(表1における化合物No.2のキサンテン化合物の合成)
(工程1−1)
300mlの四つ口フラスコに、ローダミンB(東京化成工業品)38.4g、水200g、28%水酸化ナトリウム水溶液11.4gを仕込み、25%水酸化ナトリウム水溶液を用いてpH7に調整した後、更に炭酸ナトリウムを用いてpH10.3に調整した。ここにジメチル硫酸(東京化成工業社製)30gを加え、25〜30℃で2時間攪拌した。反応溶液を2000mlビーカーに移し、50℃の湯940gを加え、98%硫酸を滴下し、pH2.7に調整し、60℃で2時間攪拌した。これに水800gを加え、塩化亜鉛(関東化学社製)11.2g、食塩20gを加え、40℃に保ちながら45分間激しく攪拌した。さらに反応液に食塩120gを少しずつ追加して30分攪拌した後、析出した結晶をろ取し、少量の水で洗浄することにより、下記式(100)の染料中間体40gを得た。
Example 1 (Synthesis of xanthene compound of compound No. 2 in Table 1)
(Step 1-1)
A 300 ml four-necked flask was charged with 38.4 g of rhodamine B (Tokyo Kasei Kogyo), 200 g of water, and 11.4 g of a 28% aqueous sodium hydroxide solution and adjusted to pH 7 using a 25% aqueous sodium hydroxide solution. Further, the pH was adjusted to 10.3 using sodium carbonate. 30 g of dimethyl sulfate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added thereto and stirred at 25-30 ° C. for 2 hours. The reaction solution was transferred to a 2000 ml beaker, 940 g of hot water at 50 ° C. was added, 98% sulfuric acid was added dropwise to adjust to pH 2.7, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 2 hours. 800 g of water was added thereto, 11.2 g of zinc chloride (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) and 20 g of sodium chloride were added, and the mixture was vigorously stirred for 45 minutes while maintaining at 40 ° C. Further, 120 g of sodium chloride was added to the reaction solution little by little and stirred for 30 minutes, and then the precipitated crystals were collected by filtration and washed with a small amount of water to obtain 40 g of a dye intermediate of the following formula (100).
(工程1−2)
500mlビーカーに2−アミノ−4−ニトロフェノール(東京化成工業社製)23.3g、水160gを仕込み、30%塩酸水を滴下してpH1.0以下に調整した。液温10℃以下で40%亜硝酸ナトリウム水溶液28.8gを滴下し、10℃以下で1時間攪拌した。次いでこの反応液を、下記式(101)で示されるピリドン化合物33.5g、水360g、25%水酸化ナトリウム水溶液57gの混合液の中に、10℃以下、pH8.5〜9.0を維持しながら滴下した。滴下終了後、この反応液を一晩攪拌した。次いでこの反応液を60〜70℃でpH6〜7に保ちながら攪拌し、析出した結晶をろ取し、乾燥することにより、下記式(102)の染料中間体37.3gを得た。
(Step 1-2)
A 500 ml beaker was charged with 23.3 g of 2-amino-4-nitrophenol (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 160 g of water, and 30% aqueous hydrochloric acid was added dropwise to adjust the pH to 1.0 or less. 28.8 g of 40% sodium nitrite aqueous solution was dropped at a liquid temperature of 10 ° C. or lower, and the mixture was stirred at 10 ° C. or lower for 1 hour. Next, this reaction solution was maintained at 10 ° C. or lower and pH 8.5 to 9.0 in a mixed solution of 33.5 g of the pyridone compound represented by the following formula (101), 360 g of water, and 57 g of 25% aqueous sodium hydroxide solution. While dripping. After completion of dropping, the reaction solution was stirred overnight. Subsequently, this reaction liquid was stirred while maintaining the pH at 6 to 7 at 60 to 70 ° C., and the precipitated crystals were collected by filtration and dried to obtain 37.3 g of a dye intermediate of the following formula (102).
(工程1−3)
100mlの四つ口フラスコに、工程1−2で得られた中間体2.5g、アセトニトリル40ml、酢酸コバルト四水和物(関東化学社製)0.8gを仕込み、65℃で30分間攪拌した。次に、トリエチルアミン(純正化学社製)0.84gを滴下し、そのままの温度で1時間攪拌して得られた反応液にろ過処理した後、ろ液を減圧下で濃縮することにより、下記式(103)の染料中間体2.1gを得た。
(Step 1-3)
A 100 ml four-necked flask was charged with 2.5 g of the intermediate obtained in Step 1-2, 40 ml of acetonitrile, and 0.8 g of cobalt acetate tetrahydrate (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.), and stirred at 65 ° C. for 30 minutes. . Next, 0.84 g of triethylamine (manufactured by Junsei Kagaku Co., Ltd.) was added dropwise, and the reaction solution obtained by stirring at the same temperature for 1 hour was filtered, and then the filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain the following formula. 2.1 g of the dye intermediate of (103) was obtained.
(工程1−4)
300mlのナスフラスコに工程1−1で得られた上記式(100)の中間体0.92g、水162gを仕込み、攪拌した。この反応液中に、工程1−3で得られた上記式(103)の中間体1.5gをDMF11gに溶解させた溶液を滴下し、室温で1時間攪拌した。析出した染料をろ取、乾燥させることにより、本発明のキサンテン化合物2gを得た。該キサンテン化合物の最大吸収波長は554nm(メタノール)であった。
(Step 1-4)
In a 300 ml eggplant flask, 0.92 g of the intermediate of the above formula (100) obtained in step 1-1 and 162 g of water were charged and stirred. A solution prepared by dissolving 1.5 g of the intermediate of the above formula (103) obtained in Step 1-3 in 11 g of DMF was dropped into this reaction solution, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. The precipitated dye was collected by filtration and dried to obtain 2 g of the xanthene compound of the present invention. The maximum absorption wavelength of the xanthene compound was 554 nm (methanol).
合成例1(バインダー樹脂(共重合体(A))の合成)
500mlの四つ口フラスコにメチルエチルケトン160g、メタクリル酸10g、ベンジルメタクリレート33g及びα,α’−アゾビス(イソブチロニトリル)1gを仕込み、攪拌しながら30分間窒素ガスをフラスコ内に流入した。その後、80℃まで昇温し、80〜85℃でそのまま4時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、無色透明で均一な共重合体溶液を得た。これをイソプロピルアルコールと水の1:1混合溶液中で沈殿させ、濾過し、固形分を取り出し、乾燥し、共重合体(A)を得た。得られた共重合体(A)のポリスチレン換算重量平均分子量は18000であり、酸価は152(mgKOH/g)であった。
Synthesis Example 1 (Synthesis of binder resin (copolymer (A)))
A 500 ml four-necked flask was charged with 160 g of methyl ethyl ketone, 10 g of methacrylic acid, 33 g of benzyl methacrylate and 1 g of α, α′-azobis (isobutyronitrile), and nitrogen gas was allowed to flow into the flask for 30 minutes while stirring. Then, it heated up to 80 degreeC and stirred for 4 hours as it was at 80-85 degreeC. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature to obtain a colorless, transparent and uniform copolymer solution. This was precipitated in a 1: 1 mixed solution of isopropyl alcohol and water, filtered, and the solid content was taken out and dried to obtain a copolymer (A). The obtained copolymer (A) had a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 18000 and an acid value of 152 (mgKOH / g).
実施例2
実施例1で得られた本発明のキサンテン化合物を0.48g、バインダー樹脂として合成例1で得られた共重合体(A)を5g、光重合性モノマーとしてカヤラッドDPCA−60(日本化薬社製)を5g、光重合開始剤としてイルガキュアー907(BASFジャパン社製)を1.0g、カヤキュアーDETX−S(日本化薬社製)を0.5g及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを44.9g混合して本発明の着色樹脂組成物1を得た。
Example 2
0.48 g of the xanthene compound of the present invention obtained in Example 1, 5 g of the copolymer (A) obtained in Synthesis Example 1 as a binder resin, Kayrad DPCA-60 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) as a photopolymerizable monomer 5 g), Irgacure 907 (BASF Japan) 1.0 g as a photopolymerization initiator, 0.5 g Kayacure DETX-S (Nippon Kayaku) and 44.9 g propylene glycol monomethyl ether acetate are mixed. Thus, a colored resin composition 1 of the present invention was obtained.
実施例3
C.I.ピグメントレッド254/Disperbyk−2001(ビックケミー・ジャパン製)/PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)=15.0/7.0/78.0(質量比)の組成比で混合した後、0.3mmジルコニアビーズ400gを添加し、ペイントシェーカーで処理を行い、ろ過することにより、赤色顔料分散液を得た。上記赤色分散液35.5gに、実施例1で得られた本発明のキサンテン化合物を0.58g、バインダー樹脂として合成例1で得られた共重合体(A)を5.0g、光重合性モノマーとしてカヤラッドDPCA−60(日本化薬製)を5g、光重合開始剤としてイルガキュアー907(BASFジャパン製)を1.0g、イルガキュアーOXE−02(BASFジャパン製)を0.1g、カヤキュアーDETX−S(日本化薬製)を0.5g及びシクロペンタノンを34g混合して、本発明の着色樹脂組成物2を得た。
Example 3
C. I. Pigment Red 254 / Disperbyk-2001 (manufactured by Big Chemie Japan) / PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) = 15.0 / 7.0 / 78.0 (mass ratio) after mixing at a composition ratio of 0.3 mm zirconia 400 g of beads were added, treated with a paint shaker, and filtered to obtain a red pigment dispersion. 0.58 g of the xanthene compound of the present invention obtained in Example 1 was added to 35.5 g of the above red dispersion, 5.0 g of the copolymer (A) obtained in Synthesis Example 1 as a binder resin, and photopolymerizable. 5 g of Kayrad DPCA-60 (manufactured by Nippon Kayaku) as a monomer, 1.0 g of Irgacure 907 (manufactured by BASF Japan) as a photopolymerization initiator, 0.1 g of Irgacure OXE-02 (manufactured by BASF Japan), Kayacure DETX 0.5 g of —S (manufactured by Nippon Kayaku) and 34 g of cyclopentanone were mixed to obtain a colored resin composition 2 of the present invention.
比較例1
実施例1で得られた本発明のキサンテン化合物を、下記式(104)で表されるC.I.Basic Violet 10に変更したこと以外は実施例2と同様にして、比較用着色樹脂組成物1を得た。
Comparative Example 1
The xanthene compound of the present invention obtained in Example 1 is represented by C.I. represented by the following formula (104). I. A comparative colored resin composition 1 was obtained in the same manner as in Example 2 except that the basic violet 10 was used.
比較例2
実施例1で得られた本発明の化合物を、上記式(104)で表されるC.I.Basic Violet 10に変更したこと以外は実施例3と同様にして、比較用着色樹脂組成物2を得た。
Comparative Example 2
The compound of the present invention obtained in Example 1 was converted to C.I. represented by the above formula (104). I. A comparative colored resin composition 2 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the basic violet 10 was used.
上記で得られた本発明の着色樹脂組成物1〜2及び比較用着色樹脂組成物1〜2をガラス基板上に塗布し、80℃×100秒の条件でプレベークした後、マスクを介して露光による硬化を行い、界面活性剤を含有するアルカリ水溶液で現像し、水でリンス後、200℃×20分間加熱硬化して赤色の着色硬化膜を得た。得られた着色硬化膜は、ラインアンドスペースにて5μm角の解像性を持ち、残渣、画素の剥がれ等は確認されなかった。 The colored resin compositions 1 and 2 of the present invention obtained above and the comparative colored resin compositions 1 and 2 are applied on a glass substrate, pre-baked at 80 ° C. for 100 seconds, and then exposed through a mask. Was cured with an alkaline aqueous solution containing a surfactant, rinsed with water, and then heat-cured at 200 ° C. for 20 minutes to obtain a red colored cured film. The obtained colored cured film had a resolution of 5 μm square in line and space, and no residue, peeling of pixels, etc. were confirmed.
(コントラスト評価)
上記で得られた着色硬化膜を用いて、コントラスト計(壷坂電機製CT−1)により、2枚の偏光板の平行時の輝度値(cd/cm2)と直交時の輝度値(cd/cm2)の比(平行時の輝度値/直交時の輝度値)から、コントラストを算出した。
(耐熱性評価)
上記で得られた着色硬化膜について、230℃で180分間加熱処理を行い、処理前後の評価用基板の分光透過率を測定し、熱処理前後の色差(ΔEab)を測定した。ΔEabが3.0未満の場合は◎、3.0以上5.0未満の場合は○、5.0以上の場合を×として評価した
コントラスト及び耐熱性の結果を表1に示した。
(Contrast evaluation)
Using the colored cured film obtained above, the contrast value (cd / cm 2 ) of the two polarizing plates and the brightness value (cd) at the right angle of the two polarizing plates using a contrast meter (CT-1 manufactured by Osaka Co., Ltd.) / Cm 2 ) (the luminance value when parallel / the luminance value when orthogonal), the contrast was calculated.
(Heat resistance evaluation)
The colored cured film obtained above was subjected to heat treatment at 230 ° C. for 180 minutes, the spectral transmittance of the evaluation substrate before and after the treatment was measured, and the color difference (ΔEab) before and after the heat treatment was measured. Table 1 shows the results of contrast and heat resistance evaluated when ΔEab is less than 3.0, evaluated as 3.0, when 3.0 or more and less than 5.0, and when it is 5.0 or more.
表1
コントラスト比 耐熱性
着色樹脂組成物1 13000 ◎
着色樹脂組成物2 4000 ○
比較用樹脂組成物1 50 ×
比較用樹脂組成物2 1500 ×
Table 1
Contrast ratio Heat resistance Colored resin composition 1 13000 ◎
Colored resin composition 2 4000 ○
Comparative resin composition 1 50 ×
Comparative resin composition 2 1500 ×
表1の結果から、本発明の着色樹脂組成物1〜2は比較例用着色樹脂組成物1〜2に比べて良好なコントラスト及び耐熱性を示した。 From the result of Table 1, the colored resin compositions 1-2 of this invention showed favorable contrast and heat resistance compared with the colored resin compositions 1-2 for comparative examples.
以上より、本願発明のキサンテン化合物、該化合物を用いて作成したカラーフィルター用着色樹脂組成物並びに該カラーフィルター用着色樹脂組成物を用いて得られたカラーフィルターは、高い耐熱性、コントラストを有することから、耐熱性の必要なカラーフィルターの製造プロセスに耐えうる信頼性の高いカラーフィルターとして有用である。 As described above, the xanthene compound of the present invention, the colored resin composition for color filter prepared using the compound, and the color filter obtained using the colored resin composition for color filter have high heat resistance and contrast. Therefore, it is useful as a highly reliable color filter that can withstand the manufacturing process of a color filter that requires heat resistance.
本発明の耐熱性等の堅牢性に優れる新規なキサンテン化合物、該化合物を用いて作成したカラーフィルター用着色樹脂組成物を用いることにより、高コントラストで耐熱性に優れた高品位で信頼性の高いカラーフィルターの赤色画素を提供することができる。
By using a novel xanthene compound excellent in fastness such as heat resistance of the present invention, and a colored resin composition for a color filter prepared by using the compound, it has high contrast, excellent heat resistance, high quality and high reliability. A red pixel of the color filter can be provided.
Claims (11)
A solid-state imaging device equipped with the color filter according to claim 8.
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