JP2019045591A - Coloring composition for color filter and color filter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラー液晶表示装置、及びカラー撮像素子等に用いられるカラーフィルタの製造に使用されるカラーフィルタ用着色組成物、並びにこれを用いて形成されるフィルタセグメントを具備するカラーフィルタに関するものである。 The present invention relates to a color liquid crystal display device, a color composition for color filter used in the production of a color filter used in a color imaging device, and the like, and a color filter including a filter segment formed using the same. is there.
近年、カラーフィルタは、より濃く鮮やかな色を表示するために高色再現性が求められている。高色再現をするためには、赤色、緑色、青色の各カラーフィル画素中に含まれる顔料の量を増やす必要がある。顔料の含有量を増やす方法としては各画素の膜厚を厚くする方法がある。しかし、高色再現性の要求と共に、より薄いカラーフィルタを作製するために、各カラーフィル画素の薄膜化も求められている。そのため、赤色、緑色、青色の各カラーフィル画素の顔料濃度を濃くすることで、カラーフィルタの薄膜化と高色再現性の両立が可能となる。また、カラーフィルタ画素の顔料濃度を濃くするには、感光性着色組成物中の顔料濃度を濃くする必要がある。 In recent years, color filters are required to have high color reproducibility in order to display darker and more vivid colors. In order to achieve high color reproduction, it is necessary to increase the amount of pigment contained in each color fill pixel of red, green, and blue. As a method of increasing the pigment content, there is a method of increasing the film thickness of each pixel. However, with the demand for high color reproducibility, it is also required to reduce the thickness of each color fill pixel in order to produce a thinner color filter. Therefore, by increasing the pigment concentration of each color fill pixel of red, green, and blue, it is possible to achieve both a reduction in the thickness of the color filter and high color reproducibility. Further, in order to increase the pigment concentration of the color filter pixel, it is necessary to increase the pigment concentration in the photosensitive coloring composition.
しかしながら、感光性着色組成物中の顔料濃度が濃くなると、バインダー樹脂・光重合性化合物等の含有量が減るため、カラーフィルタ作製時に必要な耐薬品性、特に配向膜の溶剤であるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)耐性が悪くなるという課題がある。 However, when the pigment concentration in the photosensitive coloring composition is increased, the content of binder resin, photopolymerizable compound and the like is decreased. Therefore, chemical resistance necessary for producing a color filter, particularly N-methyl which is a solvent for an alignment film There is a problem that resistance to -2-pyrrolidone (NMP) deteriorates.
本発明の課題は、耐薬品性が良好なカラーフィルタ用感光性着色組成物を提供することにある。また、該着色組成物を用いた耐薬品性に優れるフィルタセグメントを具備するカラーフィルタを提供することにある。 The subject of this invention is providing the photosensitive coloring composition for color filters with favorable chemical resistance. Moreover, it is providing the color filter which comprises the filter segment which is excellent in chemical resistance using this coloring composition.
本発明者らは、前記諸問題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の熱硬化剤をカラーフィルタ用感光性着色組成物として使用することにより、耐薬品性が良好であるカラーフィルタ用感光性着色組成物が得られ、該感光性着色組成物により、耐薬品性が良好なカラーフィルタが作製できることを見出し、本発明に至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have used a specific thermosetting agent as a photosensitive coloring composition for a color filter, so that the color filter has good chemical resistance. The present inventors have found that a photosensitive color composition can be obtained, and that the color filter having good chemical resistance can be produced by the photosensitive color composition.
すなわち、本発明は、顔料(A)、バインダー樹脂(B)、溶剤(C)、光重合開始剤(D)、光重合性単量体(E)及び熱硬化剤(F)を含有するカラーフィルタ用着色組成物であって、熱硬化剤(F)がオキサゾリン基を含有するカラーフィルタ用着色組成物に関する。 That is, the present invention is a color containing pigment (A), binder resin (B), solvent (C), photopolymerization initiator (D), photopolymerizable monomer (E) and thermosetting agent (F). It is a coloring composition for filters, Comprising: It is related with the coloring composition for color filters in which a thermosetting agent (F) contains an oxazoline group.
また、本発明は、熱硬化剤(F)の含有量が、全固形分量に対して0.5〜30質量%である上記カラーフィルタ用感光性着色組成物に関する。 Moreover, this invention relates to the said photosensitive coloring composition for color filters whose content of a thermosetting agent (F) is 0.5-30 mass% with respect to the total amount of solids.
また、本発明は、熱硬化剤(F)が、スチレンとオキサゾリン基含有単量体との共重合樹脂である上記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 Moreover, this invention relates to the said coloring composition for color filters whose thermosetting agent (F) is a copolymer resin of a styrene and an oxazoline group containing monomer.
また、本発明は、バインダー樹脂(B)が、エチレン性不飽和二重結合を有する活性エネルギー線硬化性樹脂である上記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 The present invention also relates to the above color filter coloring composition, wherein the binder resin (B) is an active energy ray-curable resin having an ethylenically unsaturated double bond.
また、本発明は、エチレン性不飽和二重結合を有する活性エネルギー線硬化性樹脂が、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体と、他の1種類以上の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖エポキシ基に、エチレン性不飽和二重結合を有する不飽和一塩基酸のカルボキシル基を付加反応させ、更に、生成した水酸基に、多塩基酸無水物を反応させた樹脂である上記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 In the present invention, the active energy ray-curable resin having an ethylenically unsaturated double bond is a copolymer of an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group and one or more other monomers. The side chain epoxy group of the copolymer thus obtained is subjected to an addition reaction with a carboxyl group of an unsaturated monobasic acid having an ethylenically unsaturated double bond, and a polybasic acid anhydride is added to the generated hydroxyl group. It is related with the said coloring composition for color filters which is the resin made to react.
また、本発明は、顔料(A)が、C.I.ピグメントグリーン58を含む上記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 In the present invention, the pigment (A) is C.I. I. It is related with the said coloring composition for color filters containing the pigment green 58. FIG.
また、本発明は、顔料(A)の含有量が、カラーフィルタ用着色組成物中の全固形分量に対して、30〜45質量%である上記カラーフィルタ用着色組成物に関する。 Moreover, this invention relates to the said coloring composition for color filters whose content of a pigment (A) is 30-45 mass% with respect to the total solid content in the coloring composition for color filters.
さらに、本発明は、基板上に、上記カラーフィルタ用着色組成物から形成されてなるフィルタセグメントを具備するカラーフィルタに関する。 Furthermore, this invention relates to the color filter which comprises the filter segment formed from the said coloring composition for color filters on a board | substrate.
本発明のカラーフィルタ用着色組成物により、耐薬品性が良好なカラーフィルタ用着色組成物を得ることができる。また、該カラーフィルタ用着色組成物を用いた高品質のカラーフィルタを得ることが出来る。 With the coloring composition for color filter of the present invention, a coloring composition for color filter having good chemical resistance can be obtained. In addition, a high-quality color filter using the color filter coloring composition can be obtained.
以下、本発明を詳細に説明する。
なお、本願では、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、又は「(メタ)アクリルアミド」と表記した場合には、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイル及び/又はメタクリロイル」、「アクリル及び/又はメタクリル」、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、又は「アクリルアミド及び/又はメタクリルアミド」を表すものとする。また、本明細書に挙げる「C.I.」は、カラーインデックス(C.I.)を意味する。また、カラーフィルタ用着色組成物の全固形分とは、カラーフィルタ用着色組成物から、溶剤等を除いた不揮発成分の総質量を意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present application, when “(meth) acryloyl”, “(meth) acryl”, “(meth) acrylic acid”, “(meth) acrylate”, or “(meth) acrylamide” is particularly described, Unless otherwise indicated, “acryloyl and / or methacryloyl”, “acrylic and / or methacrylic”, “acrylic acid and / or methacrylic acid”, “acrylate and / or methacrylate”, or “acrylamide and / or methacrylamide”, respectively. It shall represent. Further, “CI” in this specification means a color index (CI). Further, the total solid content of the color filter coloring composition means the total mass of nonvolatile components excluding the solvent and the like from the color filter coloring composition.
本発明は、顔料(A)、バインダー樹脂(B)、溶剤(C)、光重合開始剤(D)、光重合性化合物(E)及び熱硬化剤(F)を含有するカラーフィルタ用着色組成物であって、熱硬化剤(F)がオキサゾリン基を含有することを特徴とする。 The present invention relates to a coloring composition for a color filter comprising a pigment (A), a binder resin (B), a solvent (C), a photopolymerization initiator (D), a photopolymerizable compound (E) and a thermosetting agent (F). The thermosetting agent (F) contains an oxazoline group.
<カラーフィルタ用着色組成物>
<顔料(A)>
本発明の着色組成物に用いることができる顔料としては、従来公知の種々の顔料から任意に選択することができる。これらの顔料は、単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。顔料は有機顔料、無機顔料のどちらも使用できるが、明度の観点から有機顔料を使用することが好ましい。
<Coloring composition for color filter>
<Pigment (A)>
The pigment that can be used in the coloring composition of the present invention can be arbitrarily selected from conventionally known various pigments. These pigments can be used alone or in admixture of two or more at any ratio as required. Either an organic pigment or an inorganic pigment can be used as the pigment, but it is preferable to use an organic pigment from the viewpoint of brightness.
顔料の含有量は、着色組成物の全不揮発成分を基準(100質量%)として、充分な色再現性を得る観点から10質量%以上が好ましく、より好ましくは15質量%以上であり、最も好ましくは20質量%以上である。また、着色組成物の安定性の観点から、好ましい顔料含有量は90質量%以下であり、より好ましくは80質量%以下であり、最も好ましくは70質量%以下である。顔料(A)がC.I.ピグメントグリーン58を含む場合、顔料(A)の含有量は、着色組成物の全不揮発成分を基準(100質量%)として、好ましくは30質量%以上、45質量%以下である。
また、本発明の着色組成物は、顔料の他に染料を含有してもよい。染料を含有する場合、染料の含有量は、顔料100質量部に対し1〜800質量部であることが好ましい。より好ましくは5〜400質量部である。染料の添加量がこの範囲にあることにより、明度及びコントラスト比に優れたものとすることができる。
The content of the pigment is preferably 10% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and most preferably from the viewpoint of obtaining sufficient color reproducibility based on the total nonvolatile components of the colored composition (100% by mass). Is 20% by mass or more. Further, from the viewpoint of the stability of the coloring composition, the preferable pigment content is 90% by mass or less, more preferably 80% by mass or less, and most preferably 70% by mass or less. Pigment (A) is C.I. I. When the pigment green 58 is included, the content of the pigment (A) is preferably 30% by mass or more and 45% by mass or less based on the total nonvolatile components of the coloring composition (100% by mass).
Moreover, the coloring composition of this invention may contain dye other than a pigment. When it contains dye, it is preferable that content of dye is 1-800 mass parts with respect to 100 mass parts of pigments. More preferably, it is 5-400 mass parts. When the addition amount of the dye is within this range, the lightness and contrast ratio can be excellent.
《有機顔料》
顔料としてカラーフィルタの画素を形成する場合に使用できる顔料の具体例を示す。
赤色顔料としては、例えば、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などを挙げることができる。これらの中でも、高コントラスト比、高明度を得る観点から、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、又は254であり、更に好ましくはC.I.ピグメントレッド177、209、224、242、又は254である。
<Organic pigment>
Specific examples of pigments that can be used when forming color filter pixels as pigments are shown below.
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, and the like. Among these, from the viewpoint of obtaining a high contrast ratio and high brightness, C.I. I. Pigment Red 48: 1, 122, 168, 177, 202, 206, 207, 209, 224, 242, or 254, more preferably C.I. I. Pigment Red 177, 209, 224, 242, or 254.
青色顔料としては、例えば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などを挙げることができる。これらの中でも、高コントラスト比、高明度を得る観点から、好ましくはC.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:4、又は15:6であり、更に好ましくはC.I.ピグメントブルー15:6である。また、アルミニウムフタロシアニン顔料を用いることも好ましく、特開2004−333817号公報、特許第4893859号公報等に記載のアルミニウムフタロシアニン顔料等を用いることもできる。 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 and the like. Among these, from the viewpoint of obtaining a high contrast ratio and high brightness, C.I. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, or 15: 6, and more preferably C.I. I. Pigment Blue 15: 6. Moreover, it is also preferable to use an aluminum phthalocyanine pigment, and the aluminum phthalocyanine pigment described in JP-A No. 2004-333817, Japanese Patent No. 4893859 and the like can also be used.
緑色顔料としては、例えば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又は58を挙げることができる。これらの中でも、高コントラスト比、高明度を得る観点から、好ましくはC.I.ピグメントグリーン7、36又は58である。 Examples of the green pigment include C.I. I. Pigment green 1, 2, 4, 7, 8, 10, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 26, 36, 45, 48, 50, 51, 54, 55 or 58. Among these, from the viewpoint of obtaining a high contrast ratio and high brightness, C.I. I. Pigment Green 7, 36 or 58.
黄色顔料としては、例えばC.I.ピグメントイエロー、C.I.ピグメント イエロー1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、126、127、128、129、138、139、147、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、187、188、192、193、194、196、198、199、213、214、特許第4993026号公報に記載のキノフタロン系顔料等の黄色顔料を用いることができる。これらの中でも、高コントラスト比、高明度を得る観点から、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又は特許第4993026号公報記載のキノフタロン系顔料であり、特にフィルタセグメントの耐熱性、耐光性、および明度の観点から、黄色色素としては、C.I.ピグメント イエロー138、139、150、および特許第4993026号公報に記載のキノフタロン系顔料より選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。更に好ましくはC.I.ピグメントイエロー83、138、139、150、185又は特許第4993026号公報に記載のキノフタロン系顔料である。 Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment yellow, C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 126, 127, 128, 129, 138, 139, 147, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 179, 180, 181 182,187,188,192,193,194,196,198,199,213,214, may be used yellow pigment quinophthalone pigments described in Japanese Patent No. 4,993,026 discloses. Among these, from the viewpoint of obtaining a high contrast ratio and high brightness, C.I. I. Pigment Yellow 83, 117, 129, 138, 139, 150, 154, 155, 180, 185 or a quinophthalone pigment described in Japanese Patent No. 4993026, particularly from the viewpoint of heat resistance, light resistance, and brightness of the filter segment As yellow pigments, C.I. I. Pigment Yellow 138, 139, 150 and at least one selected from quinophthalone pigments described in Japanese Patent No. 4993026 are preferable. More preferably, C.I. I. Pigment Yellow 83, 138, 139, 150, 185 or a quinophthalone pigment described in Japanese Patent No. 4993026.
紫色顔料としては、例えば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などを挙げることができる。これらの中でも、高コントラスト比、高明度を得る観点から、好ましくはC.I.ピグメントバイオレット19、又は23であり、更に好ましくはC.I.ピグメントバイオレット23である。 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 and the like. Among these, from the viewpoint of obtaining a high contrast ratio and high brightness, C.I. I. Pigment violet 19 or 23, more preferably C.I. I. Pigment Violet 23.
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、カラーフィルタ画素の顔料濃度を濃くするために、感光性着色組成物中の顔料濃度を濃くする必要がある組成物に最適である。上記観点から、本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、好ましくは緑色組成物又は赤色組成物であり、より好ましくは緑色組成物である。
緑色組成物とする場合は、顔料として、C.I.ピグメントグリーン7、36、58、又は、特開2004−333817号公報若しくは特許第4893859号公報に記載のアルミニウムフタロシアニン顔料を含むことが好ましい。
赤色組成物とする場合は、顔料として、C.I.ピグメントレッド177、209、224、242、又は254を含むことが好ましい。
The coloring composition for a color filter of the present invention is optimal for a composition that needs to increase the pigment concentration in the photosensitive coloring composition in order to increase the pigment concentration of the color filter pixel. From the above viewpoint, the colored composition for a color filter of the present invention is preferably a green composition or a red composition, and more preferably a green composition.
In the case of a green composition, C.I. I. It is preferable to include an aluminum phthalocyanine pigment described in CI Pigment Green 7, 36, 58, or Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-333817 or Japanese Patent No. 4893859.
In the case of a red composition, C.I. I. Pigment Red 177, 209, 224, 242, or 254 is preferably included.
[顔料の微細化]
本発明で顔料を用いる場合、微細化して用いることが好ましいが、微細化方法は特に限定されるものではなく、例えば湿式磨砕、乾式磨砕、溶解析出法いずれも使用でき、本発明で例示するように湿式磨砕の1種であるニーダー法によるソルトミリング処理を行うことができる。顔料の一次粒子径は、顔料担体中への分散が良好なことから、20nm以上であることが好ましい。また、コントラスト比が高いカラーフィルタを形成できることから、100nm以下であることが好ましい。特に好ましい範囲は、25〜85nmの範囲である。なお、顔料の一次粒子径は、顔料のTEM(透過型電子顕微鏡)による電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で行った。具体的には、個々の顔料の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、平均をその顔料粒子の粒径とした。次に、100個以上の顔料粒子について、それぞれの粒子の体積を求めた粒径の立方体と近似して求め、体積平均粒径を平均一次粒子径としている。
[Miniaturization of pigment]
When the pigment is used in the present invention, it is preferably used after being refined, but the refinement method is not particularly limited, and for example, any of wet grinding, dry grinding, and dissolution precipitation can be used, and examples are given in the present invention. Thus, a salt milling process by a kneader method, which is a kind of wet grinding, can be performed. The primary particle diameter of the pigment is preferably 20 nm or more because of good dispersion in the pigment carrier. Further, it is preferably 100 nm or less because a color filter having a high contrast ratio can be formed. A particularly preferable range is a range of 25 to 85 nm. The primary particle diameter of the pigment was measured by directly measuring the size of the primary particle from an electron micrograph of the pigment using a TEM (transmission electron microscope). Specifically, the minor axis diameter and major axis diameter of the primary particles of each pigment were measured, and the average was taken as the particle diameter of the pigment particles. Next, for 100 or more pigment particles, the volume of each particle is obtained by approximating it to a cube of the obtained particle size, and the volume average particle size is defined as the average primary particle size.
ソルトミリング処理とは、顔料と水溶性無機塩と水溶性有機溶剤との混合物を、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、アトライター、サンドミル等の混練機を用いて、加熱しながら機械的に混練した後、水洗により水溶性無機塩と水溶性有機溶剤を除去する処理である。水溶性無機塩は、破砕助剤として働くものであり、ソルトミリング時に無機塩の硬度の高さを利用して顔料が破砕される。顔料をソルトミリング処理する際の条件を最適化することにより、一次粒子径が非常に微細であり、また、分布の幅がせまく、シャープな粒度分布をもつ顔料を得ることができる。 Salt milling is a process in which a mixture of pigment, water-soluble inorganic salt and water-soluble organic solvent is heated using a kneader such as a kneader, two-roll mill, three-roll mill, ball mill, attritor, or sand mill. After kneading, the water-soluble inorganic salt and the water-soluble organic solvent are removed by washing with water. The water-soluble inorganic salt serves as a crushing aid, and the pigment is crushed using the high hardness of the inorganic salt during salt milling. By optimizing the conditions for salt milling the pigment, it is possible to obtain a pigment having a sharp particle size distribution with a very fine primary particle diameter and a wide distribution range.
水溶性無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化バリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウム等を用いることができるが、価格の点から塩化ナトリウム(食塩)を用いるのが好ましい。水溶性無機塩は、処理効率と生産効率の両面から、顔料100質量部に対し、50〜2000質量部用いることが好ましく、300〜1000質量部用いることが最も好ましい。 As the water-soluble inorganic salt, sodium chloride, barium chloride, potassium chloride, sodium sulfate and the like can be used, but sodium chloride (salt) is preferably used from the viewpoint of cost. The water-soluble inorganic salt is preferably used in an amount of 50 to 2000 parts by mass, and most preferably 300 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment in terms of both processing efficiency and production efficiency.
水溶性有機溶剤は、顔料及び水溶性無機塩を湿潤する働きをするものであり、水に溶解(混和)し、かつ用いる無機塩を実質的に溶解しないものであれば特に限定されない。ただし、ソルトミリング時に温度が上昇し、溶剤が蒸発し易い状態になるため、安全性の点から、沸点120℃以上の高沸点溶剤が好ましい。例えば、2−メトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、2−(イソペンチルオキシ)エタノール、2−(ヘキシルオキシ)エタノール、ジエチレングリコール、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ブチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、液状のポリエチレングリコール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、液状のポリプロピレングリコール等が用いられる。水溶性有機溶剤は、顔料100質量部に対し、5〜1000質量部用いることが好ましく、50〜500質量部用いることが最も好ましい。 The water-soluble organic solvent functions to wet the pigment and the water-soluble inorganic salt, and is not particularly limited as long as it dissolves (mixes) in water and does not substantially dissolve the inorganic salt to be used. However, a high boiling point solvent having a boiling point of 120 ° C. or higher is preferable from the viewpoint of safety because the temperature rises during salt milling and the solvent is easily evaporated. For example, 2-methoxyethanol, 2-butoxyethanol, 2- (isopentyloxy) ethanol, 2- (hexyloxy) ethanol, diethylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, Liquid polyethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, liquid polypropylene glycol and the like are used. The water-soluble organic solvent is preferably used in an amount of 5 to 1000 parts by mass, and most preferably 50 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment.
顔料をソルトミリング処理する際には、必要に応じて樹脂を添加してもよい。用いられる樹脂の種類は特に限定されず、天然樹脂、変性天然樹脂、合成樹脂、天然樹脂で変性された合成樹脂等を用いることができる。用いられる樹脂は、室温で固体であり、水不溶性であることが好ましく、かつ上記有機溶剤に一部可溶であることがさらに好ましい。樹脂の使用量は、顔料100質量部に対し、5〜200質量部の範囲であることが好ましい。 When the salt is milled, a resin may be added as necessary. The type of resin used is not particularly limited, and natural resins, modified natural resins, synthetic resins, synthetic resins modified with natural resins, and the like can be used. The resin used is solid at room temperature, preferably insoluble in water, and more preferably partially soluble in the organic solvent. It is preferable that the usage-amount of resin is the range of 5-200 mass parts with respect to 100 mass parts of pigments.
<バインダー樹脂(B)>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物に含まれるバインダー樹脂(B)は、顔料を分散又は浸透させるものであって、例えば、熱可塑性樹脂等が挙げられる。バインダー樹脂(B)は、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において分光透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の透明樹脂であることが好ましい。また、アルカリ現像型感光性着色組成物の形態で用いる場合には、酸性置換基含有エチレン性不飽和単量体を共重合したアルカリ可溶性ビニル系樹脂を用いることが好ましい。また、さらに光感度を向上させるために、エチレン性不飽和二重結合を有する活性エネルギー線硬化性樹脂を用いることもできる。
<Binder resin (B)>
The binder resin (B) contained in the colored composition for a color filter of the present invention disperses or penetrates a pigment, and examples thereof include a thermoplastic resin. The binder resin (B) is preferably a transparent resin having a spectral transmittance of preferably 80% or more, more preferably 95% or more in the entire wavelength region of 400 to 700 nm in the visible light region. Moreover, when using with the form of an alkali image development type photosensitive coloring composition, it is preferable to use the alkali-soluble vinyl resin which copolymerized the acidic substituent containing ethylenically unsaturated monomer. In order to further improve the photosensitivity, an active energy ray-curable resin having an ethylenically unsaturated double bond can also be used.
熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ブチラール樹脂、スチレンーマレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂、アルキッド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム系樹脂、セルロース類、ポリエチレン(HDPE、LDPE)、ポリブタジエン、及びポリイミド樹脂等が挙げられる。 Examples of the thermoplastic resin include acrylic resin, butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, and polyurethane resin. Polyester resins, vinyl resins, alkyd resins, polystyrene resins, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polyethylene (HDPE, LDPE), polybutadiene, and polyimide resins.
酸性置換基含有エチレン性不飽和単量体を共重合したビニル系アルカリ可溶性樹脂としては、例えば、カルボキシル基、スルホン基等の酸性置換基を有する樹脂が挙げられる。アルカリ可溶性樹脂として具体的には、酸性置換基を有するアクリル樹脂、α−オレフィン/(無水)マレイン酸共重合体、スチレン/スチレンスルホン酸共重合体、エチレン/(メタ)アクリル酸共重合体、又はイソブチレン/(無水)マレイン酸共重合体等が挙げられる。中でも、酸性置換基を有するアクリル樹脂、及びスチレン/スチレンスルホン酸共重合体から選ばれる少なくとも1種の樹脂、特に酸性置換基を有するアクリル樹脂は、耐熱性、透明性が高いため、好適に用いられる。 Examples of the vinyl-based alkali-soluble resin copolymerized with an acidic substituent-containing ethylenically unsaturated monomer include resins having an acidic substituent such as a carboxyl group and a sulfone group. Specific examples of the alkali-soluble resin include an acrylic resin having an acidic substituent, an α-olefin / (anhydrous) maleic acid copolymer, a styrene / styrene sulfonic acid copolymer, an ethylene / (meth) acrylic acid copolymer, Or an isobutylene / (anhydrous) maleic acid copolymer etc. are mentioned. Among them, at least one resin selected from an acrylic resin having an acidic substituent and a styrene / styrene sulfonic acid copolymer, particularly an acrylic resin having an acidic substituent, is preferably used because of its high heat resistance and transparency. It is done.
エチレン性不飽和二重結合を有する活性エネルギー線硬化性樹脂としては、たとえば以下に示す(i)や(ii)の方法によりエチレン性不飽和二重結合を導入した樹脂が挙げられる。 Examples of the active energy ray-curable resin having an ethylenically unsaturated double bond include resins into which an ethylenically unsaturated double bond has been introduced by the following methods (i) and (ii).
[方法(i)]
方法(i)としては、例えば、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体と、他の1種類以上の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖エポキシ基に、エチレン性不飽和二重結合を有する不飽和一塩基酸のカルボキシル基を付加反応させ、更に、生成した水酸基に、多塩基酸無水物を反応させ、エチレン性不飽和二重結合及びカルボキシル基を導入する方法がある。
[Method (i)]
As the method (i), for example, a side chain epoxy group of a copolymer obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group and one or more other monomers is used. Addition reaction of a carboxyl group of an unsaturated monobasic acid having an ethylenically unsaturated double bond, and further reacting a polybasic acid anhydride with the generated hydroxyl group to convert an ethylenically unsaturated double bond and a carboxyl group. There is a way to introduce.
エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、2−グリシドキシエチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、及び3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレートが挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。次工程の不飽和一塩基酸との反応性の観点で、グリシジル(メタ)アクリレートが好ましい。 Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group include glycidyl (meth) acrylate, methyl glycidyl (meth) acrylate, 2-glycidoxyethyl (meth) acrylate, and 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate. And 3,4-epoxycyclohexyl (meth) acrylate, which may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of reactivity with the unsaturated monobasic acid in the next step, glycidyl (meth) acrylate is preferred.
不飽和一塩基酸としては、(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、シアノ置換体等のモノカルボン酸等が挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。 Examples of unsaturated monobasic acids include (meth) acrylic acid, crotonic acid, o-, m-, p-vinylbenzoic acid, α-haloalkyl of (meth) acrylic acid, alkoxyl, halogen, nitro, cyano substituted products, etc. Monocarboxylic acid etc. are mentioned, These may be used independently or may use 2 or more types together.
多塩基酸無水物としては、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、無水マレイン酸等が挙げられ、これらは単独で用いても、2種類以上を併用してもかまわない。カルボキシル基の数を増やす等、必要に応じて、トリメリット酸無水物等のトリカルボン酸無水物を用いたり、ピロメリット酸二無水物等のテトラカルボン酸二無水物を用いて、残った無水物基を加水分解したりすること等もできる。また、多塩基酸無水物として、エチレン性不飽和二重結合を有する、テトラヒドロ無水フタル酸、又は無水マレイン酸を用いると、更にエチレン性不飽和二重結合を増やすことができる。 Examples of polybasic acid anhydrides include tetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, etc., and these may be used alone or in combination of two or more. It doesn't matter. If necessary, use a tricarboxylic anhydride such as trimellitic anhydride or a tetracarboxylic dianhydride such as pyromellitic dianhydride to increase the number of carboxyl groups. The group can be hydrolyzed. Further, when tetrahydrophthalic anhydride or maleic anhydride having an ethylenically unsaturated double bond is used as the polybasic acid anhydride, the ethylenically unsaturated double bonds can be further increased.
方法(i)の類似の方法として、例えば、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と、他の1種類以上の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖カルボキシル基の一部に、エポキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を付加反応させ、エチレン性不飽和二重結合及びカルボキシル基を導入する方法がある。 As a method similar to the method (i), for example, a side chain of a copolymer obtained by copolymerizing an ethylenically unsaturated monomer having a carboxyl group and one or more other monomers. There is a method in which an ethylenically unsaturated monomer having an epoxy group is added to a part of a carboxyl group to introduce an ethylenically unsaturated double bond and a carboxyl group.
[方法(ii)]
方法(ii)としては、水酸基を有するエチレン性不飽和単量体を使用し、他のカルボキシル基を有する不飽和一塩基酸の単量体や、他の単量体とを共重合することによって得られた共重合体の側鎖水酸基に、イソシアネート基を有するエチレン性不飽和単量体のイソシアネート基を反応させる方法がある。
[Method (ii)]
As the method (ii), an ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group is used, and a monomer of an unsaturated monobasic acid having another carboxyl group or another monomer is copolymerized. There is a method of reacting an isocyanate group of an ethylenically unsaturated monomer having an isocyanate group with the side chain hydroxyl group of the obtained copolymer.
水酸基を有するエチレン性不飽和単量体としては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−若しくは3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−若しくは3−若しくは4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、又はシクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキルメタアクリレート類が挙げられ、これらは、単独で用いても、2種類以上を併用して用いてもかまわない。また、上記ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートに、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及び/又はブチレンオキシド等を付加重合させたポリエーテルモノ(メタ)アクリレートや、ポリγ−バレロラクトン、ポリε−カプロラクトン、及び/又はポリ12−ヒドロキシステアリン酸等を付加したポリエステルモノ(メタ)アクリレートも使用できる。塗膜異物抑制の観点から、2−ヒドロキシエチルメタアクリレート、又はグリセロールメタアクリレートが好ましい。 Examples of the ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2- or 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2- or 3- or 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and glycerol. Examples thereof include hydroxyalkyl methacrylates such as (meth) acrylate or cyclohexanedimethanol mono (meth) acrylate, and these may be used alone or in combination of two or more. In addition, polyether mono (meth) acrylate obtained by addition polymerization of ethylene oxide, propylene oxide, and / or butylene oxide to the above hydroxyalkyl (meth) acrylate, polyγ-valerolactone, polyε-caprolactone, and / or Polyester mono (meth) acrylate added with poly-12-hydroxystearic acid or the like can also be used. From the viewpoint of suppressing foreign matter on the coating film, 2-hydroxyethyl methacrylate or glycerol methacrylate is preferable.
イソシアネート基を有するエチレン性不飽和単量体としては、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、又は1,1−ビス〔メタアクリロイルオキシ〕エチルイソシアネート等が挙げられるが、これらに限定することなく、2種類以上併用することもできる。 Examples of the ethylenically unsaturated monomer having an isocyanate group include 2- (meth) acryloyloxyethyl isocyanate or 1,1-bis [methacryloyloxy] ethyl isocyanate, but are not limited thereto. Two or more types can be used in combination.
顔料を好ましく分散させるためには、バインダー樹脂(B)の重量平均分子量(Mw)は10,000〜100,000の範囲が好ましく、より好ましくは10,000〜80,000の範囲である。また数平均分子量(Mn)は5,000〜50,000の範囲が好ましく、Mw/Mnの値は10以下であることが好ましい。 In order to disperse the pigment preferably, the weight average molecular weight (Mw) of the binder resin (B) is preferably in the range of 10,000 to 100,000, more preferably in the range of 10,000 to 80,000. The number average molecular weight (Mn) is preferably in the range of 5,000 to 50,000, and the value of Mw / Mn is preferably 10 or less.
また、顔料の分散性、安定性、現像性、及び耐熱性の観点から、顔料吸着基及び現像時のアルカリ可溶性基として働くカルボキシル基、顔料担体及び溶剤に対する親和性基として働く脂肪族基及び芳香族基のバランスが、顔料の分散性、塗膜における現像液浸透性、未硬化部分の現像液溶解性、さらには耐久性にとって重要であり、酸価20〜300mgKOH/gの樹脂を用いることが好ましい。酸価が、20mgKOH/g未満では、現像液に対する溶解性が悪く、微細パターン形成するのが困難である。また300mgKOH/gを超えると、微細パターンが残らなくなる場合がある。 In addition, from the viewpoints of dispersibility, stability, developability, and heat resistance of the pigment, a carboxyl group that functions as a pigment adsorption group and an alkali-soluble group during development, an aliphatic group that functions as an affinity group for the pigment carrier and solvent, and an aromatic group. The balance of the group is important for the dispersibility of the pigment, the permeability of the developer in the coating film, the solubility of the developer in the uncured part, and the durability, and a resin having an acid value of 20 to 300 mgKOH / g should be used. preferable. When the acid value is less than 20 mgKOH / g, the solubility in the developing solution is poor and it is difficult to form a fine pattern. If it exceeds 300 mgKOH / g, a fine pattern may not remain.
バインダー樹脂(B)は、成膜性及び諸耐性が良好なことから、顔料(A)の全重量100質量部に対して、30質量部以上の量で用いることが好ましく、顔料濃度が高く、良好な色特性を発現できることから、500質量部以下の量で用いることが好ましい。より好ましくは100〜400質量部。さらに好ましくは160〜320質量部である。このような顔料の構成比率により色度領域を広げることができる。 The binder resin (B) is preferably used in an amount of 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total weight of the pigment (A) because the film formability and various resistances are good, and the pigment concentration is high. Since good color characteristics can be expressed, it is preferably used in an amount of 500 parts by mass or less. More preferably, it is 100-400 mass parts. More preferably, it is 160-320 mass parts. The chromaticity region can be expanded by such a composition ratio of the pigment.
<溶剤(C)>
溶剤は、ガラス基板等の基板上に本発明の着色組成物を乾燥膜厚が0.2〜5μmとなるように塗布してフィルタセグメントを形成することを容易にするために用いられる。
溶剤は乾燥させる必要があるため、沸点が200℃未満のものを使用する必要がある。溶剤としては、1,2,3−トリクロロプロパン、1,3-ブチレングリコールジアセテート、1,4−ジオキサン、2−ヘプタノン、3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、3−メトキシ−3−メチルブチルアセテート、3-メトキシブタノール、3−メトキシブチルアセテート、4−ヘプタノン、m−キシレン、m−ジエチルベンゼン、m−ジクロロベンゼン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、n−ブチルアルコール、n−ブチルベンゼン、n−プロピルアセテート、o−キシレン、o−クロロトルエン、o−ジエチルベンゼン、o−ジクロロベンゼン、P−クロロトルエン、P−ジエチルベンゼン、sec−ブチルベンゼン、tert−ブチルベンゼン、イソブチルアルコール、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、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ターシャリーブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、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メチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、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メチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノール、シクロヘキサノールアセテート、シクロヘキサノン、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、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ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ダイアセトンアルコール、プロピレングリコールジアセテート、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エチ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、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、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メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルプロピオネート、メチルイソブチルケトン、メチルシクロヘキサノール、酢酸n−アミル、酢酸n−ブチル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、酢酸プロピル、及び二塩基酸エステル等が挙げられる。
これらの溶剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
<Solvent (C)>
A solvent is used in order to make it easy to apply | coat the coloring composition of this invention on substrates, such as a glass substrate, so that a dry film thickness may be 0.2-5 micrometers, and to form a filter segment.
Since the solvent needs to be dried, it is necessary to use a solvent having a boiling point of less than 200 ° C. Examples of the solvent include 1,2,3-trichloropropane, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,4-dioxane, 2-heptanone, 3,3,5-trimethylcyclohexanone, ethyl 3-ethoxypropionate, 3- Methoxy-3-methyl-1-butanol, 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, 3-methoxybutanol, 3-methoxybutyl acetate, 4-heptanone, m-xylene, m-diethylbenzene, m-dichlorobenzene, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, n-butyl alcohol, n-butylbenzene, n-propyl acetate, o-xylene, o-chlorotoluene, o-diethylbenzene, o-dichlorobenzene, P-chlorotoluene, P-diethylbenzene, sec-butylbenzene, te rt-butylbenzene, isobutyl alcohol, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monotertiary butyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene Glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diisobutyl ketone, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, cyclohexanol, cyclohexanol acetate, cyclohex Non, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol methyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diacetone alcohol, propylene glycol diacetate, propylene Glycol monoethyl ether, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether propionate, methyl isobutyl ketone, Le cyclohexanol, acetic acid n- amyl acetate n- butyl, isoamyl acetate, isobutyl acetate, propyl acetate, and dibasic acid esters.
These solvents can be used singly or in combination of two or more at any ratio as required.
<光重合開始剤(D)>
本発明の着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化させ、フォトリソグラフィー法によりフィルタセグメントを形成するために、光重合開始剤を加えて溶剤現像型あるいはアルカリ現像型感光性着色組成物の形態で用いる。
<Photopolymerization initiator (D)>
In the colored composition of the present invention, a photopolymerization initiator is added to form a filter segment by photolithography by curing the composition by ultraviolet irradiation, and a solvent development type or alkali development type photosensitive coloring composition is added. Used in the form of
光重合開始剤としては、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、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、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルフォリニル)フェニル]−1−ブタノン、又は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−オン等のアセトフェノン系化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、又はベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系化合物;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メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4'−メチルジフェニルサルファイド、又は3,3',4,4'−テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;チオキサントン、2−クロルチオキサントン、2−メチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、又は2,4−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系化合物;2,4,6−トリクロロ−s−トリアジン、2−フェニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(p−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−(p−トリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−ピペロニル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−スチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2,4−トリクロロメチル−(ピペロニル)−6−トリアジン、又は2,4−トリクロロメチル−(4'−メトキシスチリル)−6−トリアジン等のトリアジン系化合物;1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)〕、又はO−(アセチル)−N−(1−フェニル−2−オキソ−2−(4'−メトキシ−ナフチル)エチリデン)ヒドロキシルアミン等のオキシムエステル系化合物;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、又は2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のホスフィン系化合物;9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアントラキノン等のキノン系化合物; ボレート系化合物; カルバゾール系化合物;イミダゾール系化合物;あるいは、チタノセン系化合物等が用いられる。
これらの光重合開始剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
Examples of the photopolymerization initiator include 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- Hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1 Acetophenone compounds such as-[4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone or 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one; benzoin, benzoin Methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, Is a benzoin compound such as benzyldimethyl ketal; benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, or 3,3 ′, Benzophenone compounds such as 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone; thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, or 2,4-diethylthioxanthone Thioxanthone compounds such as 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxy) Enyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-piperonyl-4,6-bis (trichloro Methyl) -s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6-styryl-s-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2 -(4-Methoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2,4-trichloromethyl- (piperonyl) -6-triazine, or 2,4-trichloromethyl- Triazine compounds such as (4′-methoxystyryl) -6-triazine; 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)] Or oxime ester compounds such as O- (acetyl) -N- (1-phenyl-2-oxo-2- (4′-methoxy-naphthyl) ethylidene) hydroxylamine; bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) Phosphine compounds such as phenylphosphine oxide or 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide; quinone compounds such as 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone and ethylanthraquinone; borate compounds; carbazole compounds; An imidazole compound; or a titanocene compound or the like is used.
These photoinitiators can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types by arbitrary ratios as needed.
光重合開始剤含有量は、着色剤100質量部に対し、1〜500質量部であることが好ましく、光硬化性及び現像性の観点から5〜400質量部であることがより好ましい。 The photopolymerization initiator content is preferably 1 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colorant, and more preferably 5 to 400 parts by mass from the viewpoint of photocurability and developability.
<増感剤>
さらに、本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、増感剤を含有させることができる。
増感剤としては、カルコン誘導体やジベンザルアセトン等に代表される不飽和ケトン類、ベンジルやカンファーキノン等に代表される1,2−ジケトン誘導体、ベンゾイン誘導体、フルオレン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、キサンテン誘導体、チオキサンテン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、クマリン誘導体、ケトクマリン誘導体、シアニン誘導体、メロシアニン誘導体、オキソノ−ル誘導体等のポリメチン色素、アクリジン誘導体、アジン誘導体、チアジン誘導体、オキサジン誘導体、インドリン誘導体、アズレン誘導体、アズレニウム誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、テトラフェニルポルフィリン誘導体、トリアリールメタン誘導体、テトラベンゾポルフィリン誘導体、テトラピラジノポルフィラジン誘導体、フタロシアニン誘導体、テトラアザポルフィラジン誘導体、テトラキノキサリロポルフィラジン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、サブフタロシアニン誘導体、ピリリウム誘導体、チオピリリウム誘導体、テトラフィリン誘導体、アヌレン誘導体、スピロピラン誘導体、スピロオキサジン誘導体、チオスピロピラン誘導体、金属アレーン錯体、有機ルテニウム錯体、ミヒラーケトン誘導体等が挙げられる。
これらの増感剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
<Sensitizer>
Furthermore, the coloring composition for a color filter of the present invention can contain a sensitizer.
Sensitizers include unsaturated ketones typified by chalcone derivatives and dibenzalacetone, 1,2-diketone derivatives typified by benzyl and camphorquinone, benzoin derivatives, fluorene derivatives, naphthoquinone derivatives, anthraquinone derivatives , Xanthene derivatives, thioxanthene derivatives, xanthone derivatives, thioxanthone derivatives, coumarin derivatives, ketocoumarin derivatives, cyanine derivatives, merocyanine derivatives, oxonol derivatives, and other polymethine dyes, acridine derivatives, azine derivatives, thiazine derivatives, oxazine derivatives, indoline derivatives, Azulene derivatives, azurenium derivatives, squarylium derivatives, porphyrin derivatives, tetraphenylporphyrin derivatives, triarylmethane derivatives, tetrabenzoporphyrin derivatives, Trapirazinoporphyrazine derivatives, phthalocyanine derivatives, tetraazaporphyrazine derivatives, tetraquinoxalyloporphyrazine derivatives, naphthalocyanine derivatives, subphthalocyanine derivatives, pyrylium derivatives, thiopyrylium derivatives, tetraphylline derivatives, annulene derivatives, spiropyran derivatives, spirooxazine Derivatives, thiospiropyran derivatives, metal arene complexes, organoruthenium complexes, Michler's ketone derivatives and the like.
These sensitizers can be used singly or in combination of two or more at any ratio as required.
さらに具体例には、大河原信ら編、「色素ハンドブック」(1986年、講談社)、大河原信ら編、「機能性色素の化学」(1981年、シーエムシー)、池森忠三朗ら編、「特殊機能材料」(1986年、シーエムシー)に記載の増感剤が挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、その他、紫外から近赤外域にかけての光に対して吸収を示す増感剤を含有させることもできる。
上記増感剤の中で、特に好適な増感剤としては、チオキサントン誘導体、ミヒラーケトン誘導体、カルバゾール誘導体が挙げられる。さらに具体的には、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、4,4'−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4'−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4'−ビス(エチルメチルアミノ)ベンゾフェノン、N−エチルカルバゾール、3−ベンゾイル−N−エチルカルバゾール、3,6−ジベンゾイル−N−エチルカルバゾール等が用いられる。
Specific examples include Okawara Nobu et al., “Dye Handbook” (1986, Kodansha), Okawara Nobu et al., “Functional Dye Chemistry” (1981, CMC), Ikemori Chusaburo et al., “Special Examples include, but are not limited to, sensitizers described in “Functional Materials” (1986, CMC). In addition, a sensitizer that absorbs light from the ultraviolet region to the near infrared region can also be contained.
Among the sensitizers, particularly preferred sensitizers include thioxanthone derivatives, Michler ketone derivatives, and carbazole derivatives. More specifically, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, 4,4′-bis (Dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (ethylmethylamino) benzophenone, N-ethylcarbazole, 3-benzoyl-N-ethylcarbazole, 3,6-dibenzoyl- N-ethylcarbazole or the like is used.
増感剤の含有量は、着色組成物中に含まれる光重合開始剤100質量部に対し、3〜60質量部であることが好ましく、光硬化性、現像性の観点から5〜50質量部であることがより好ましい。 The content of the sensitizer is preferably 3 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photopolymerization initiator contained in the colored composition, and 5 to 50 parts by mass from the viewpoint of photocurability and developability. It is more preferable that
<光重合性単量体(E)>
本発明の着色組成物に添加しても良い光重合性単量体には、紫外線や熱などにより硬化して透明樹脂を生成するモノマーもしくはオリゴマーが含まれる。
紫外線や熱などにより硬化して透明樹脂を生成するモノマー、オリゴマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、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、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、β−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(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、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、エステルアクリレート、メチロール化メラミンの(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート等の各種アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、スチレン、酢酸ビニル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルホルムアミド、アクリロニトリル等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
これらの光重合性化合物は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
<Photopolymerizable monomer (E)>
Photopolymerizable monomers that may be added to the colored composition of the present invention include monomers or oligomers that are cured by ultraviolet rays or heat to produce a transparent resin.
Examples of monomers and oligomers that are cured by ultraviolet rays or heat to produce a transparent resin include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate. , Cyclohexyl (meth) acrylate, β-carboxyethyl (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di ( (Meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, 1,6-hexanediol diglycy Luether di (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether di (meth) acrylate, neopentyl glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, tricyclodeca Nyl (meth) acrylate, ester acrylate, methylolated melamine (meth) acrylic acid ester, epoxy (meth) acrylate, urethane acrylate and other acrylic acid esters and methacrylic acid esters, (meth) acrylic acid, styrene, vinyl acetate, Hydroxyethyl vinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl Examples include, but are not necessarily limited to, ru (meth) acrylamide, N-vinylformamide, acrylonitrile and the like.
These photopolymerizable compounds can be used singly or in combination of two or more at any ratio as required.
光重合性単量体の含有量は、着色剤100質量部に対し、5〜500質量部であることが好ましく、光硬化性及び現像性の観点から10〜400質量部であることがより好ましい。 The content of the photopolymerizable monomer is preferably 5 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colorant, and more preferably 10 to 400 parts by mass from the viewpoint of photocurability and developability. .
<熱硬化剤(F)>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、オキサゾリン基含有の熱硬化剤を含む。オキサゾリン基含有の熱硬化剤を含むことにより、加熱工程時に反応し、網目状の塗膜構造を形成することで硬度の高い塗膜を得る事ができるために、色特性だけでなく、耐熱性等の堅牢性にも優れたものとすることができる。また、必要に応じて適宜オキサゾリン基含有の熱硬化剤以外の、その他の熱硬化剤を含んでもよい。
<Thermosetting agent (F)>
The coloring composition for a color filter of the present invention contains an oxazoline group-containing thermosetting agent. By including a thermosetting agent containing an oxazoline group, it is possible to obtain a coating film with high hardness by reacting during the heating process and forming a network-like coating film structure. Etc., it can also be excellent in fastness. Moreover, you may contain other thermosetting agents suitably other than the oxazoline group containing thermosetting agent as needed.
[オキサゾリン基含有の熱硬化剤]
オキサゾリン基含有の熱硬化剤は、低分子化合物でも高分子化合物でもよく、低分子化合物としては、2,2'−ビス(2−オキサゾリン)、2,2'−ビス(4−メチル−2−オキサゾリン)、2,2'−ビス(4−エチル−2−オキサゾリン)、2,2'−ビス(5−メチル−2−オキサゾリン)、2,2'−ビス(4,4−ジメチル−2−オキサゾリン)、2,2'−ビス(5,5−ジエチル−2−オキサゾリン)、2,2'−ビス(4−プロピル−2−オキサゾリン)、2,2'−ビス(4−フェニル−2−オキサゾリン)、1,2−ビス(2−オキサゾリン−2−イル)エタン、1,2−ビス(4−メチル−2−オキサゾリン−2−イル)エタン、1,4−ビス(2−オキサゾリン−2−イル)シクロヘキサン、1,4−ビス(4,4−ジメチル−2−オキサゾリン−2−イル)シクロヘキサン、1,3−ビス(2−オキサゾリン−2−イル)ベンゼン、1,2−ビス(5−メチル−2−オキサゾリン−2−イル)ベンゼン、1,3−ビス(4−メチル−2−オキサゾリン−2−イル)ベンゼン、1,3−ビス(5−メチル−2−オキサゾリン−2−イル)ベンゼン、1,3−ビス(4,4−ジメチル−2−オキサゾリン−2−イル)ベンゼン、1,4−ビス(4,4−ジメチル−2−オキサゾリン−2−イル)ナフタレン、2,2'−ビス(2−オキサゾリン−2−イル)ビフェニル、2,6−ビス(4,4−ジメチル−2−オキサゾリン−2−イル)ピリジン、及び2,2'−9,9'−ジフェノキシエタンビス(2−オキサゾリン)等が挙げられる。
[Oxazoline group-containing thermosetting agent]
The thermosetting agent containing an oxazoline group may be a low molecular compound or a high molecular compound. Examples of the low molecular compound include 2,2′-bis (2-oxazoline) and 2,2′-bis (4-methyl-2- Oxazoline), 2,2'-bis (4-ethyl-2-oxazoline), 2,2'-bis (5-methyl-2-oxazoline), 2,2'-bis (4,4-dimethyl-2- Oxazoline), 2,2′-bis (5,5-diethyl-2-oxazoline), 2,2′-bis (4-propyl-2-oxazoline), 2,2′-bis (4-phenyl-2-) Oxazoline), 1,2-bis (2-oxazolin-2-yl) ethane, 1,2-bis (4-methyl-2-oxazolin-2-yl) ethane, 1,4-bis (2-oxazoline-2) -Yl) cyclohexane, 1,4-bis (4,4-dimethyl) Ru-2-oxazolin-2-yl) cyclohexane, 1,3-bis (2-oxazolin-2-yl) benzene, 1,2-bis (5-methyl-2-oxazolin-2-yl) benzene, 1, 3-bis (4-methyl-2-oxazolin-2-yl) benzene, 1,3-bis (5-methyl-2-oxazolin-2-yl) benzene, 1,3-bis (4,4-dimethyl- 2-oxazolin-2-yl) benzene, 1,4-bis (4,4-dimethyl-2-oxazolin-2-yl) naphthalene, 2,2′-bis (2-oxazolin-2-yl) biphenyl, 2 , 6-bis (4,4-dimethyl-2-oxazolin-2-yl) pyridine, 2,2′-9,9′-diphenoxyethanebis (2-oxazoline), and the like.
高分子化合物としては、イソプロピニルオキサゾリンを共重合したアクリル樹脂、またはスチレンとオキサゾリン基含有単量体との共重合樹脂が挙げられる。市販品としてエポクロス(R)K−2010E,エポクロス(R)K−2020E、エポクロス(R)E−2030E,エポクロス(R)RPS−1005、エポクロス(R) WS−300,エポクロス(R) WS−500エポクロス(R) WS−700(以上株式会社日本触媒)等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
中でも、コントラストの観点から、好ましくは高分子化合物であり、より好ましくはスチレンとオキサゾリン基含有単量体との共重合樹脂であり、市販品としては、エポクロス(R)RPS−1005が該当する。
Examples of the polymer compound include an acrylic resin copolymerized with isopropynyl oxazoline, or a copolymer resin of styrene and an oxazoline group-containing monomer. As commercially available products, Epocross (R) K-2010E, Epocross (R) K-2020E, Epocross (R) E-2030E, Epocross (R) RPS-1005, Epocross (R) WS-300, Epocross (R) WS-500 Epocross (R) WS-700 (Nippon Catalyst Co., Ltd.) and the like can be mentioned, but are not limited thereto.
Among these, from the viewpoint of contrast, it is preferably a polymer compound, more preferably a copolymer resin of styrene and an oxazoline group-containing monomer, and Epocros (R) RPS-1005 is a commercially available product.
[その他の熱硬化剤]
その他の熱硬化剤としては、エポキシ化合物、メラミン化合物等が挙げられる。
エポキシ化合物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよく、代表例としては、ビスフェノールA系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂、ビスフェノールF系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールF系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、環式脂肪族系エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、エポキシ化油等のエポキシ樹脂;前記エポキシ樹脂の臭素化誘導体や、トリス(グリシジルフェニル)メタン、トリグリシジルイソシアヌレート等が挙げられる。中でも、ビスフェニルA系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、環式脂肪族系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、トリス(グリシジルフェニル)メタンが、膜の硬化密度が高く、かつ着色組成物の現像性に対する悪影響が少ない点で好ましい。
[Other thermosetting agents]
Examples of other thermosetting agents include epoxy compounds and melamine compounds.
The epoxy compound may be a low molecular compound or a high molecular compound, and representative examples include bisphenol A epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy resin, bisphenol F epoxy resin, hydrogenated bisphenol F epoxy resin, and novolac epoxy. Resins, cycloaliphatic epoxy resins, heterocyclic epoxy resins, glycidyl ester resins, glycidylamine resins, epoxy resins such as epoxidized oil; brominated derivatives of the above epoxy resins, tris (glycidylphenyl) methane, Triglycidyl isocyanurate etc. are mentioned. Among them, bisphenyl A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, novolac type epoxy resin, cycloaliphatic type epoxy resin, glycidyl ester type resin, glycidylamine type resin, tris (glycidylphenyl) methane This is preferable in that the cured density is high and the adverse effect on the developability of the colored composition is small.
市販品としては、例えば、エピコート807、エピコート815、エピコート825、エピコート827、エピコート828、エピコート190P、エピコート191P(以上は商品名;三菱化学(株)製)、エピコート1004、エピコート1256(以上は商品名;三菱化学(株)製)、TECHMORE VG3101L(商品名;三井化学(株)製)、EPPN−501H、502H(商品名;日本化薬(株)製)、JER 1032H60(商品名;三菱化学(株)製)、JER 157S65、157S70(商品名;三菱化学(株)製)、EPPN−201(商品名;日本化薬(株)製)、JER152、JER154(以上は商品名;三菱化学(株)製)、EOCN−102S、EOCN−103S、EOCN−104S、EOCN−1020(以上は商品名;日本化薬(株)製)、セロキサイド2021、EHPE−3150(以上商品名;ダイセル化学工業(株)製)、デナコールEX−810、EX−830、EX−851、EX−611、EX−512、EX−421、EX−313、EX−201、EX−111(以上は商品名;ナガセケムテックス(株)製)などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 As a commercial item, for example, Epicoat 807, Epicoat 815, Epicoat 825, Epicoat 827, Epicoat 828, Epicoat 190P, Epicoat 191P (above are trade names; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Epicoat 1004, Epicoat 1256 (above are commodities) Name: manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), TECHMORE VG3101L (trade name; manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), EPPN-501H, 502H (trade name; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), JER 1032H60 (trade name; Mitsubishi Chemical) Co., Ltd.), JER 157S65, 157S70 (trade name; manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), EPPN-201 (trade name; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), JER152, JER154 (above are trade names; Mitsubishi Chemical Corporation) Co., Ltd.), EOCN-102S, EOCN-103S, EOCN-104S, EO N-1020 (above are trade names; manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Celoxide 2021, EHPE-3150 (above trade names: manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), Denacol EX-810, EX-830, EX-851 , EX-611, EX-512, EX-421, EX-313, EX-201, EX-111 (the above are trade names; manufactured by Nagase ChemteX Corporation), etc., but are not limited thereto. is not.
メラミン化合物としては、市販品では例えば、二カラックMW−30HM、MW−390、MW−100LM、MX−750LM、MW−30M、MW−30、MW−22、MS−21、MS−11、MW−24X、MS−001、MX−002、MX−730、MX−750、MX−708、MX−706、MX−042、MX−45、MX−500、MX−520、MX−43、MX−417、MX−410(三和ケミカル社製)、サイメル232、235、236、238、285、300、301、303、350、370、506(日本サイテックインダストリーズ社製)などがあげられるが、これらに限定されるものではない。 As a melamine compound, for example, Nicarac MW-30HM, MW-390, MW-100LM, MX-750LM, MW-30M, MW-30, MW-22, MS-21, MS-11, MW- are commercially available products. 24X, MS-001, MX-002, MX-730, MX-750, MX-708, MX-706, MX-042, MX-45, MX-500, MX-520, MX-43, MX-417, MX-410 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), Cymel 232, 235, 236, 238, 285, 300, 301, 303, 350, 370, 506 (manufactured by Nippon Cytec Industries, Inc.), etc. It is not something.
オキサゾリン基含有の熱硬化剤は、カラーフィルタ用着色組成物の固形分重量を基準(100質量%)として、0.1〜50.0質量%の量で用いることが好ましく、より好ましくは、0.5〜30.0質量%である。0.1質量%以上であることにより、黄変などを防止し、十分な色特性が得られ、50.0質量%以下であることにより、充分な硬度良化の効果が得られる。 The oxazoline group-containing thermosetting agent is preferably used in an amount of 0.1 to 50.0% by mass, more preferably 0, based on the solid content weight of the color filter coloring composition (100% by mass). 0.5 to 30.0% by mass. When it is 0.1% by mass or more, yellowing or the like is prevented and sufficient color characteristics are obtained, and when it is 50.0% by mass or less, a sufficient hardness improving effect is obtained.
<多官能チオール>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、多官能チオールを含有することができる。多官能チオールは、チオール(SH)基を2個以上有する化合物である。多官能チオールは上述の光重合開始剤とともに使用することにより、光照射後のラジカル重合過程において、連鎖移動剤として働き、酸素による重合阻害を受けにくいチイルラジカルが発生するので、得られるカラーフィルタ用着色組成物は高感度となる。特にSH基がメチレン、エチレン基等の脂肪族基に結合した多官能脂肪族チオールが好ましい。
<Multifunctional thiol>
The coloring composition for a color filter of the present invention can contain a polyfunctional thiol. A polyfunctional thiol is a compound having two or more thiol (SH) groups. By using polyfunctional thiol together with the above-mentioned photopolymerization initiator, in the radical polymerization process after light irradiation, it acts as a chain transfer agent and generates a thiyl radical that is less susceptible to polymerization inhibition by oxygen. The composition becomes highly sensitive. In particular, a polyfunctional aliphatic thiol in which an SH group is bonded to an aliphatic group such as methylene or ethylene group is preferable.
多官能チオールとしては、例えば、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−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、エチレングリコ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グリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールエタントリス(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)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、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(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジンなどが挙げられる。
これらの多官能チオールは、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
Examples of the polyfunctional thiol include hexanedithiol, decanedithiol, 1,4-butanediol bisthiopropionate, 1,4-butanediol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthiopropioate. , Trimethylolpropane tristhioglycolate, trimethylolpropane tristhiopropionate, trimethylolethane tris (3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris (3-mercaptobutyrate), trimethylolpropane tris (3- Mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakisthioglycolate, pentaerythritol tetrakisthiopropionate, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate) ), Dipentaerythritol hexakis (3-mercaptopropionate), trimercaptopropionic acid tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate, 1,4-dimethylmercaptobenzene, 2,4,6-trimercapto-s- Examples include triazine, 2- (N, N-dibutylamino) -4,6-dimercapto-s-triazine.
These polyfunctional thiols can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types by arbitrary ratios as needed.
多官能チオールの含有量は、着色剤100質量部に対して、0.05〜100質量部が好ましく、より好ましくは1.0〜50.0質量部である。多官能チオールを0.05質量部以上用いることで、より良い現像耐性を得ることができる。チオール(SH)基が1個の単官能チオールを用いた場合には、このような現像耐性の向上は得られない。 0.05-100 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of coloring agents, and, as for content of a polyfunctional thiol, 1.0-50.0 mass parts is more preferable. By using 0.05 part by mass or more of polyfunctional thiol, better development resistance can be obtained. When a monofunctional thiol having one thiol (SH) group is used, such an improvement in development resistance cannot be obtained.
<レベリング剤>
本発明の着色組成物には、透明基板上での組成物のレベリング性を良くするため、レベリング剤を添加することが好ましい。レベリング剤としては、主鎖にポリエーテル構造又はポリエステル構造を有するジメチルシロキサンが好ましい。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、東レ・ダウコーニング社製FZ−2122、ビックケミー社製BYK−333などが挙げられる。主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンの具体例としては、ビックケミー社製BYK−310、BYK−370などが挙げられる。主鎖にポリエーテル構造を有するジメチルシロキサンと、主鎖にポリエステル構造を有するジメチルシロキサンとは、併用することもできる。レベリング剤の含有量は通常、着色組成物の全重量100質量部に対し、0.003〜1.0質量部用いることが好ましい。
<Leveling agent>
In order to improve the leveling property of the composition on the transparent substrate, it is preferable to add a leveling agent to the colored composition of the present invention. As the leveling agent, dimethylsiloxane having a polyether structure or a polyester structure in the main chain is preferable. Specific examples of dimethylsiloxane having a polyether structure in the main chain include FZ-2122 manufactured by Toray Dow Corning, BYK-333 manufactured by Big Chemie. Specific examples of dimethylsiloxane having a polyester structure in the main chain include BYK-310 and BYK-370 manufactured by BYK Chemie. Dimethylsiloxane having a polyether structure in the main chain and dimethylsiloxane having a polyester structure in the main chain can be used in combination. In general, the leveling agent content is preferably 0.003 to 1.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total weight of the coloring composition.
レベリング剤として特に好ましいものとしては、分子内に疎水基と親水基を有するいわゆる界面活性剤の一種で、親水基を有しながらも水に対する溶解性が小さく、着色組成物に添加した場合、その表面張力低下能が低いという特徴を有し、さらに表面張力低下能が低いにも拘らずガラス板への濡れ性が良好なものが有用であり、泡立ちによる塗膜の欠陥が出現しない添加量において十分に帯電性を抑止できるものが好ましく使用できる。このような好ましい特性を有するレベリング剤として、ポリアルキレンオキサイド単位を有するジメチルポリシロキサンが好ましく使用できる。ポリアルキレンオキサイド単位としては、ポリエチレンオキサイド単位、ポリプロピレンオキサイド単位があり、ジメチルポリシロキサンは、ポリエチレンオキサイド単位とポリプロピレンオキサイド単位とを共に有していてもよい。 Particularly preferred as a leveling agent is a kind of so-called surfactant having a hydrophobic group and a hydrophilic group in the molecule, having a hydrophilic group but low solubility in water, and when added to a coloring composition, It has the characteristics of low surface tension reduction ability, and it is useful to have good wettability to the glass plate despite its low surface tension reduction ability. Those that can sufficiently suppress the chargeability can be preferably used. As a leveling agent having such preferable characteristics, dimethylpolysiloxane having a polyalkylene oxide unit can be preferably used. Examples of the polyalkylene oxide unit include a polyethylene oxide unit and a polypropylene oxide unit, and dimethylpolysiloxane may have both a polyethylene oxide unit and a polypropylene oxide unit.
また、ポリアルキレンオキサイド単位のジメチルポリシロキサンとの結合形態は、ポリアルキレンオキサイド単位がジメチルポリシロキサンの繰り返し単位中に結合したペンダント型、ジメチルポリシロキサンの末端に結合した末端変性型、ジメチルポリシロキサンと交互に繰り返し結合した直鎖状のブロックコポリマー型のいずれであってもよい。ポリアルキレンオキサイド単位を有するジメチルポリシロキサンは、東レ・ダウコーニング株式会社から市販されており、例えば、FZ−2110、FZ−2122、FZ−2130、FZ−2166、FZ−2191、FZ−2203、FZ−2207が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 In addition, the bonding form of the polyalkylene oxide unit with dimethylpolysiloxane includes a pendant type in which the polyalkylene oxide unit is bonded in the repeating unit of dimethylpolysiloxane, a terminal-modified type in which the end of dimethylpolysiloxane is bonded, and dimethylpolysiloxane. Any of linear block copolymer types in which they are alternately and repeatedly bonded may be used. Dimethylpolysiloxane having a polyalkylene oxide unit is commercially available from Toray Dow Corning Co., Ltd., for example, FZ-2110, FZ-2122, FZ-2130, FZ-2166, FZ-2191, FZ-2203, FZ. -2207, but is not limited thereto.
レベリング剤には、アニオン性、カチオン性、ノニオン性、又は両性の界面活性剤を補助的に加えることも可能である。界面活性剤は、2種以上混合して使用しても構わない。
レベリング剤に補助的に加えるアニオン性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硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、ステアリン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどが挙げられる。
An anionic, cationic, nonionic or amphoteric surfactant can be supplementarily added to the leveling agent. Two or more kinds of surfactants may be mixed and used.
Anionic surfactants added to the leveling agent as auxiliary agents include polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium dodecylbenzene sulfonate, alkali salt of styrene-acrylic acid copolymer, sodium alkyl naphthalene sulfonate, alkyl diphenyl ether disulfonic acid Sodium, lauryl sulfate monoethanolamine, lauryl sulfate triethanolamine, ammonium lauryl sulfate, monoethanolamine stearate, sodium stearate, sodium lauryl sulfate, monoethanolamine of styrene-acrylic acid copolymer, polyoxyethylene alkyl ether phosphate Examples include esters.
レベリング剤に補助的に加えるカオチン性界面活性剤としては、アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。レベリング剤に補助的に加えるノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどの;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤、また、フッ素系やシリコーン系の界面活性剤が挙げられる。 Examples of the chaotic surfactant that is supplementarily added to the leveling agent include alkyl quaternary ammonium salts and their ethylene oxide adducts. Nonionic surfactants added to the leveling agent as auxiliary agents include polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester, polyoxyethylene sorbitan monostearate And amphoteric surfactants such as alkyl dimethylamino acetic acid betaine and alkylimidazolines, and fluorine-based and silicone-based surfactants.
レベリング剤に補助的に加えるカオチン性界面活性剤としては、アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物が挙げられる。レベリング剤に補助的に加えるノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレートなどの;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、アルキルイミダゾリンなどの両性界面活性剤、また、フッ素系やシリコーン系の界面活性剤が挙げられる。 Examples of the chaotic surfactant that is supplementarily added to the leveling agent include alkyl quaternary ammonium salts and their ethylene oxide adducts. Nonionic surfactants added to the leveling agent as auxiliary agents include polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester, polyoxyethylene sorbitan monostearate And amphoteric surfactants such as alkyl dimethylamino acetic acid betaine and alkylimidazolines, and fluorine-based and silicone-based surfactants.
<紫外線吸収剤、重合禁止剤>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、紫外線吸収剤又は重合禁止剤を含有することができる。紫外線吸収剤又は重合禁止剤を含有することで、パターンの形状と解像性を制御することができる。
<Ultraviolet absorber, polymerization inhibitor>
The coloring composition for a color filter of the present invention can contain an ultraviolet absorber or a polymerization inhibitor. By containing an ultraviolet absorber or a polymerization inhibitor, the shape and resolution of the pattern can be controlled.
紫外線吸収剤としては、例えば2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(ドデシル及びトリデシル)オキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−[1−オクチルオキシカルボニルエトキシ]フェニル)−4,6−ビス(4−フェニルフェニル)−1,3,5−トリアジン等のヒドロキシフェニルトリアジン系、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2−(3−tブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2,2',4,4'−テトラヒドロキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系、フェニルサリチレート、p−tert−ブチルフェニルサリチレート等のサリチレート系、エチル−2−シアノ−3,3'−ジフェニルアクリレート等のシアノアクリレート系、2,2,6,6,−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(トリアセトン−アミン−N−オキシル)、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−セバケート、ポリ[[6−[(1,1,3,3−テトラブチル)アミノ]−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル][(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)イミノ]等のヒンダードアミン系等が挙げられる。
これらの紫外線吸収剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
Examples of the ultraviolet absorber include 2- [4-[(2-hydroxy-3- (dodecyl and tridecyl) oxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl). -1,3,5-triazine, 2- (2-hydroxy-4- [1-octyloxycarbonylethoxy] phenyl) -4,6-bis (4-phenylphenyl) -1,3,5-triazine, etc. Hydroxyphenyltriazine, 2- (5-methyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4,6-bis (1-methyl-1-phenylethyl) phenol, Benzotriazoles such as 2- (3-tbutyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2,4-di Benzophenone series such as droxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, salicylate series such as phenyl salicylate, p-tert-butylphenyl salicylate Cyanoacrylates such as ethyl-2-cyano-3,3′-diphenylacrylate, 2,2,6,6, -tetramethylpiperidine-1-oxyl (triacetone-amine-N-oxyl), bis (2 , 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -sebacate, poly [[6-[(1,1,3,3-tetrabutyl) amino] -1,3,5-triazine-2,4-diyl ] Hindered amines such as [(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) imino].
These ultraviolet absorbers can be used singly or in combination of two or more at any ratio as required.
重合禁止剤としては、例えばメチルハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノン、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、4−ベンゾキノン、4−メトキシフェノール、4−メトキシ−1−ナフトール、t−ブチルカテコールなどのハイドロキノン誘導体及びフェノール化合物、フェノチアジン、ビス−(1−ジメチルベンジル)フェノチアジン、3,7−ジオクチルフェノチアジン等のアミン化合物、ジブチルジチオカルバミン酸銅、ジエチルジチオカルバミン酸銅、ジエチルジチオカルバミン酸マンガン、ジフェニルジチオカルバミン酸マンガン等の銅及びマンガン塩化合物、4−ニトロソフェノール、N−ニトロソジフェニルアミン、N−ニトロソシクロヘキシルヒドロキシルアミン、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン等のニトロソ化合物及びそのアンモニウム塩又はアルミニウム塩等が挙げられる。
これらの重合禁止剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone such as methyl hydroquinone, t-butyl hydroquinone, 2,5-di-t-butyl hydroquinone, 4-benzoquinone, 4-methoxyphenol, 4-methoxy-1-naphthol, and t-butylcatechol. Derivatives and phenol compounds, amine compounds such as phenothiazine, bis- (1-dimethylbenzyl) phenothiazine, 3,7-dioctylphenothiazine, copper dibutyldithiocarbamate, copper diethyldithiocarbamate, manganese diethyldithiocarbamate, manganese diphenyldithiocarbamate, etc. And manganese salt compounds, 4-nitrosophenol, N-nitrosodiphenylamine, N-nitrosocyclohexylhydroxylamine, N-nitrosophenylhydroxylamine, etc. Toroso compounds and their ammonium salts or aluminum salts and the like.
These polymerization inhibitors can be used singly or as a mixture of two or more at any ratio as required.
紫外線吸収剤及び重合禁止剤は、着色組成物中の着色剤100質量部に対して、0.01〜20質量部、好ましくは0.05〜10質量部の量で用いることができる。紫外線吸収剤又は重合禁止剤を0.01質量部以上用いることで、より良い解像度を得ることができる。 The ultraviolet absorber and the polymerization inhibitor can be used in an amount of 0.01 to 20 parts by mass, preferably 0.05 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colorant in the coloring composition. By using 0.01 part by mass or more of the ultraviolet absorber or the polymerization inhibitor, better resolution can be obtained.
<酸化防止剤>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、塗膜の透過率を上げるために、酸化防止剤を含むことができる。酸化防止剤は、カラーフィルタ用着色組成物に含まれる光重合開始剤が、熱硬化やITOアニール時の熱工程によって酸化し黄変することを防ぐため、塗膜の透過率を高くすることができる。そのため、酸化防止剤を含むことで、加熱工程時の酸化による黄変を防止し、高い塗膜の透過率を得る事ができる。
<Antioxidant>
The colored composition for a color filter of the present invention can contain an antioxidant in order to increase the transmittance of the coating film. Antioxidants prevent the photopolymerization initiator contained in the color filter coloring composition from being oxidized and yellowed by the thermal process during thermal curing and ITO annealing, and thus increase the transmittance of the coating film. it can. Therefore, by including an antioxidant, yellowing due to oxidation during the heating step can be prevented, and high coating film transmittance can be obtained.
酸化防止剤として好ましいものとしては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、リン系酸化防止剤又はスルフィド系酸化防止剤などが挙げられる。また、より好ましくは、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、又はリン系酸化防止剤である。
これらの酸化防止剤は、1種を単独で、又は必要に応じて任意の比率で2種以上混合して用いることができる。
Preferable examples of the antioxidant include hindered phenol-based antioxidants, hindered amine-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, and sulfide-based antioxidants. More preferably, they are hindered phenolic antioxidants, hindered amine antioxidants, or phosphorus antioxidants.
These antioxidants can be used singly or as a mixture of two or more at any ratio as required.
ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、2,4−ビス〔(ラウリルチオ)メチル〕−o−クレゾール、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)、1,3,5−トリス(4−t−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)、及び2,4−ビス−(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等が挙げられる。 As the hindered phenol-based antioxidant, 2,4-bis [(laurylthio) methyl] -o-cresol, 1,3,5-tris (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl), 1,3,5-tris (4-t-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl) and 2,4-bis- (n-octylthio) -6- (4-hydroxy-3,5- And di-t-butylanilino) -1,3,5-triazine, pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate.
ヒンダードアミン系酸化防止剤では、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、N,N′−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,6−ヘキサメチレンジアミン、2−メチル−2−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アミノ−N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)プロピオンアミド、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)(1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ポリ〔{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)イミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチル{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、ポリ〔(6−モルホリノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル){(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}〕、コハク酸ジメチルと1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンとの重縮合物、N,N′−4,7−テトラキス〔4,6−ビス{N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ}−1,3,5−トリアジン−2−イル〕−4,7−ジアザデカン−1,10−ジアミン等が挙げられる。 In the hindered amine antioxidant, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (N-methyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, N , N'-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) -1,6-hexamethylenediamine, 2-methyl-2- (2,2,6,6-tetramethyl-4- Piperidyl) amino-N- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) propionamide, tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) (1,2,3,4 -Butanetetracarboxylate, poly [{6- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) imino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2,2,6,6- Tetramethyl-4-piperidyl) Mino} hexamethyl {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], poly [(6-morpholino-1,3,5-triazine-2,4-diyl) {(2,2 , 6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethine {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino}], dimethyl succinate and 1- (2-hydroxyethyl) -4 Polycondensate with -hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, N, N'-4,7-tetrakis [4,6-bis {N-butyl-N- (1,2,2, 6,6-pentamethyl-4-piperidyl) amino} -1,3,5-triazin-2-yl] -4,7-diazadecane-1,10-diamine and the like.
リン系酸化防止剤としては、トリス[2−[[2,4,8,10−テトラキス(1,1−ジメチルエチル)ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−6−イル]オキシ]エチル]アミン、トリス[2−[(4,6,9,11−テトラ−tert−ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−2−イル)オキシ]エチル]アミン、亜りん酸エチルビス(2,4−ジtert−ブチル−6−メチルフェニル)が挙げられる。 As the phosphorus-based antioxidant, tris [2-[[2,4,8,10-tetrakis (1,1-dimethylethyl) dibenzo [d, f] [1,3,2] dioxaphosphine- 6-yl] oxy] ethyl] amine, tris [2-[(4,6,9,11-tetra-tert-butyldibenzo [d, f] [1,3,2] dioxaphosphin-2- Yl) oxy] ethyl] amine and ethylbisphosphite (2,4-ditert-butyl-6-methylphenyl).
スルフィド系酸化防止剤としては、2,2−チオ−ジエチレンビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、2,4−ビス〔(オクチルチオ)メチル〕−o−クレゾール、2,4−ビス〔(ラウリルチオ)メチル〕−o−クレゾール等が挙げられる。 As sulfide-based antioxidants, 2,2-thio-diethylenebis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 2,4-bis [(octylthio) methyl]- o-cresol, 2,4-bis [(laurylthio) methyl] -o-cresol and the like.
酸化防止剤の含有量は、カラーフィルタ用着色組成物の固形分の合計100質量%中、0.1〜5質量%の量で用いることが好ましい。酸化防止剤が0.1質量%より少ない場合、透過率アップの効果が少なく、5質量%より多い場合、硬度が大きくダウンし、またカラーフィルタ用着色組成物の感度が大きく低下する。 The content of the antioxidant is preferably 0.1 to 5% by mass in a total of 100% by mass of the solid content of the color filter coloring composition. When the amount of the antioxidant is less than 0.1% by mass, the effect of increasing the transmittance is small.
<その他の成分>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物には、透明基板との密着性を高めるためにシランカップリング剤等の密着向上剤、又は溶存している酸素を還元する働きのあるアミン系化合物等を含有させることができる。
<Other ingredients>
The coloring composition for a color filter of the present invention contains an adhesion improver such as a silane coupling agent or an amine compound that has a function of reducing dissolved oxygen in order to improve adhesion to a transparent substrate. Can be made.
シランカップリング剤としては、例えばビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリルシラン類、β−(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、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−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、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジエトキシシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のチオシラン類等が挙げられる。 Examples of the silane coupling agent include vinyl silanes such as vinyl tris (β-methoxyethoxy) silane, vinyl ethoxy silane, and vinyl trimethoxy silane, (meth) acryl silanes such as γ-methacryloxypropyl trimethoxy silane, β- ( 3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) methyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxy (Cyclohexyl) methyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, epoxysilanes such as γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β (Aminoethyl) γ-amino Propyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, Examples include aminosilanes such as N-phenyl-γ-aminopropyltriethoxysilane, and thiosilanes such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and γ-mercaptopropyltriethoxysilane.
シランカップリング剤は、着色組成物中の着色剤100質量部に対して、0.01〜10質量部、好ましくは0.05〜5質量部の量で用いることができる。 The silane coupling agent can be used in an amount of 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colorant in the coloring composition.
アミン系化合物としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸2−ジメチルアミノエチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、N,N−ジメチルパラトルイジン等が挙げられる。 Examples of amine compounds include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-dimethylaminoethyl benzoate, 4 -2-ethylhexyl dimethylaminobenzoate, N, N-dimethyl paratoluidine, etc. are mentioned.
<カラーフィルタ用着色組成物の製造方法>
本発明のカラーフィルタ用着色組成物は、着色剤を分散助剤を用いて、バインダー樹脂などの着色剤担体及び/又は溶剤中に、必要に応じてニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、アニュラー型ビーズミル、又はアトライター等の各種分散手段を用いて微細に分散して製造することができる(着色剤分散体)。このとき、2種以上の着色剤等を同時に着色剤担体に分散しても良いし、別々に着色材担体に分散したものを混合しても良い。
エチレン性不飽和二重結合を有する活性エネルギー線硬化性樹脂は、着色剤分散体を調製する段階で加えてもよく、調製した着色剤分散体に後から加えても同様の効果が得られるが、着色組成物の安定性の観点から感光性着色組成物を調整する段階で加える方が好ましい。
染料等、着色剤の溶解性が高い場合、具体的には使用する溶剤への溶解性が高く、攪拌により溶解、異物が確認されない状態であれば、上記のような微細に分散して製造する必要はない。この場合、分散助剤は、染料等を溶解した着色剤溶液に添加、混合するだけで用いることもできる。
<Method for producing colored composition for color filter>
The coloring composition for a color filter of the present invention includes a kneader, a two-roll mill, a three-roll mill, and a ball mill in a colorant carrier such as a binder resin and / or a solvent, if necessary, using a dispersing agent as a coloring agent. Further, it can be produced by finely dispersing using various dispersing means such as a horizontal sand mill, a vertical sand mill, an annular bead mill, or an attritor (colorant dispersion). At this time, two or more kinds of colorants or the like may be simultaneously dispersed in the colorant carrier, or those separately dispersed in the colorant carrier may be mixed.
The active energy ray-curable resin having an ethylenically unsaturated double bond may be added at the stage of preparing the colorant dispersion, or the same effect can be obtained by adding to the prepared colorant dispersion later. From the viewpoint of the stability of the coloring composition, it is preferable to add it at the stage of adjusting the photosensitive coloring composition.
When the solubility of the colorant such as a dye is high, specifically, it is highly soluble in the solvent to be used, and if it is dissolved and no foreign matter is confirmed by stirring, it is finely dispersed as described above. There is no need. In this case, the dispersion aid can be used by simply adding and mixing it with a colorant solution in which a dye or the like is dissolved.
また、カラーフィルタ用感光性着色組成物(レジスト材)として用いる場合には、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色組成物として調製することができる。溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色組成物は、前記着色剤分散体と、光重合性単量体及び/又は光重合開始剤と、必要に応じて、溶剤、その他の顔料分散剤、及び添加剤等を混合して調整することができる。光重合開始剤は、着色組成物を調製する段階で加えてもよく、調製した着色組成物に後から加えてもよい。 Moreover, when using as a photosensitive coloring composition (resist material) for color filters, it can prepare as a solvent developing type or an alkali developing type coloring composition. The solvent development type or alkali development type coloring composition comprises the colorant dispersion, a photopolymerizable monomer and / or a photopolymerization initiator, and, if necessary, a solvent, other pigment dispersants, and additives. Etc. can be mixed and adjusted. The photopolymerization initiator may be added at the stage of preparing the colored composition, or may be added later to the prepared colored composition.
<分散助剤>
着色剤を着色剤担体中に分散する際に、適宜、樹脂型分散剤、色素誘導体、界面活性剤等の分散助剤を含有してもよい。分散助剤は、分散後の着色剤の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて着色剤を着色剤担体中に分散してなる着色組成物は、明度及び粘度安定性が良好になる。
<Dispersing aid>
When dispersing the colorant in the colorant carrier, a dispersion aid such as a resin-type dispersant, a pigment derivative, or a surfactant may be appropriately contained. Since the dispersion aid has a great effect of preventing reaggregation of the colorant after dispersion, the color composition obtained by dispersing the colorant in the colorant carrier using the dispersion aid has lightness and viscosity stability. Become good.
[樹脂型分散剤]
樹脂型分散剤としては、添加着色剤に吸着する性質を有する着色剤親和性部位と、着色剤担体と相溶性のある部位とを有し、添加着色剤に吸着して着色剤担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレート等のポリカルボン酸エステル、不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸(部分)アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩、水酸基含有ポリカルボン酸エステルや、これらの変性物、ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミドやその塩等の油性分散剤、(メタ)アクリル酸−スチレン共重合体、(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコ−ル、ポリビニルピロリドン等の水溶性樹脂や水溶性高分子化合物、ポリエステル系、変性ポリアクリレート系、エチレンオキサイド/プロピレンオキサイド付加化合物、リン酸エステル系等が用いられ、これらは単独または2種以上を混合して用いることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
[Resin dispersant]
The resin-type dispersant has a colorant-affinity part that has the property of adsorbing to the additive colorant and a part that is compatible with the colorant carrier, and is adsorbed to the additive colorant and dispersed in the colorant carrier. It works to stabilize. Specific examples of resin-type dispersants include polycarboxylic acid esters such as polyurethane and polyacrylate, unsaturated polyamides, polycarboxylic acids, polycarboxylic acid (partial) amine salts, polycarboxylic acid ammonium salts, and polycarboxylic acid alkylamine salts. , Polysiloxane, long-chain polyaminoamide phosphate, hydroxyl group-containing polycarboxylic acid ester, modified products thereof, amides formed by reaction of poly (lower alkyleneimine) and polyester having a free carboxyl group, and salts thereof Oil-based dispersants such as (meth) acrylic acid-styrene copolymer, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, etc. Water-soluble resin, water-soluble polymer compound, polyester, modified poly Acrylate-based, ethylene oxide / propylene oxide adduct, phosphoric ester or the like is used, they may be used alone or in combination, it is not necessarily limited thereto.
本発明で使用する分散剤としては、塩基性官能基を有する高分子分散剤が好ましく、窒素原子含有グラフト共重合体や、側鎖に3級アミノ基、4級アンモニウム塩基、含窒素複素環などを含む官能基を有する、窒素原子含有アクリル系ブロック共重合体及びウレタン系高分子分散剤などが好ましい。樹脂型分散剤は、着色剤全量に対して5〜200重量%程度使用することが好ましく、成膜性の観点から10〜100重量%程度使用することがより好ましい。 The dispersant used in the present invention is preferably a polymer dispersant having a basic functional group, such as a nitrogen atom-containing graft copolymer, a tertiary amino group in the side chain, a quaternary ammonium base, or a nitrogen-containing heterocyclic ring. A nitrogen atom-containing acrylic block copolymer and a urethane polymer dispersant having a functional group containing are preferable. The resin-type dispersant is preferably used in an amount of about 5 to 200% by weight based on the total amount of the colorant, and more preferably about 10 to 100% by weight from the viewpoint of film formability.
市販の樹脂型分散剤としては、ビックケミ−・ジャパン社製のDisperbyk−101、103、107、108、110、111、116、130、140、154、161、162、163、164、165、166、167、168、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2000、2001、2009、2010、2020、2025、2050、2070、2095、2150、2155、2163、2164またはAnti−Terra−U、203、204、またはBYK−P104、P104S、220S、6919、またはLactimon、Lactimon−WSまたはBykumen等、日本ル−ブリゾ−ル社製のSOLSPERSE−3000、9000、13000、13240、13650、13940、16000、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32550、33500、32600、34750、35100、36600、38500、41000、41090、53095、55000、56000、76500等、BASF社製のEFKA−46、47、48、452、4008、4009、4010、4015、4020、4047、4050、4055、4060、4080、4400、4401、4402、4403、4406、4408、4300、4310、4320、4330、4340、450、451、453、4540、4550、4560、4800、5010、5065、5066、5070、7500、7554、1101、120、150、1501、1502、1503等、味の素ファインテクノ社製のアジスパ−PA111、PB711、PB821、PB822、PB824等が好ましい。 Commercially available resin-type dispersants include Disperbyk-101, 103, 107, 108, 110, 111, 116, 130, 140, 154, 161, 162, 163, 164, 165, 166, manufactured by Big Chemi Japan. 167, 168, 170, 171, 174, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 190, 2000, 2001, 2009, 2010, 2020, 2025, 2050, 2070, 2095, 2150, 2155, 2163, 2164 or Anti-Terra-U, 203, 204, or BYK-P104, P104S, 220S, 6919, or LACTIMON, LACTIMON-WS or BYKUMEN, etc., SOLPERSE-3000, 9000, manufactured by Nippon Lubrizol, Inc. 3000, 13240, 13650, 13940, 16000, 17000, 18000, 20000, 21000, 24000, 26000, 27000, 28000, 31845, 32000, 32500, 32550, 33500, 32600, 34750, 35100, 36600, 38500, 41000, 41090, 53095, 55000, 56000, 76500, etc., BASF EFKA-46, 47, 48, 452, 4008, 4009, 4010, 4015, 4020, 4047, 4050, 4055, 4060, 4080, 4400, 4401, 4402, 4403 4406, 4408, 4300, 4310, 4320, 4330, 4340, 450, 451, 453, 4540, 4550, 4560, 4 00,5010,5065,5066,5070,7500,7554,1101,120,150,1501,1502,1503, etc., Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd. of Ajisupa -PA111, PB711, PB821, PB822, PB824, and the like are preferable.
また、本発明で使用する樹脂型分散剤としては、カルボキシル基を有する樹脂型分散剤として、下記(S1)又は(S2)を含有することも好ましい。
(S1)水酸基を有する重合体の水酸基と、トリカルボン酸無水物及び/又はテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基との反応生成物である樹脂型分散剤。
(S2)水酸基を有する化合物の水酸基と、トリカルボン酸無水物及び/又はテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基との反応生成物の存在下に、エチレン性不飽和単量体を重合した重合体である樹脂型分散剤。
Moreover, as a resin type dispersing agent used by this invention, it is also preferable to contain the following (S1) or (S2) as a resin type dispersing agent which has a carboxyl group.
(S1) A resin-type dispersant that is a reaction product of a hydroxyl group of a polymer having a hydroxyl group and an acid anhydride group of a tricarboxylic anhydride and / or a tetracarboxylic dianhydride.
(S2) A polymer obtained by polymerizing an ethylenically unsaturated monomer in the presence of a reaction product of a hydroxyl group of a compound having a hydroxyl group and an acid anhydride group of a tricarboxylic anhydride and / or a tetracarboxylic dianhydride. A resinous dispersant that is a coalescence.
≪樹脂型分散剤(S1)≫
樹脂型分散剤(S1)は、WO2008/007776号公報、特開2008−029901号公報、特開2009−155406号公報等の公知の方法で製造することができる。水酸基を有する重合体(p)は、末端に水酸基を有する重合体であることが好ましく、例えば、水酸基を有する化合物(q)の存在下に、エチレン性不飽和単量体(r)を重合した重合体として得ることができる。水酸基を有する化合物(q)としては、分子内に水酸基とチオール基を有する化合物であることが好ましい。末端の水酸基は複数であることが好ましいため、中でも、分子内に2つの水酸基と1つのチオール基とを有する化合物(q1)が好適に用いられる。
≪Resin type dispersant (S1) ≫
The resin-type dispersant (S1) can be produced by a known method such as WO2008 / 007776, JP2008-029901A, or JP2009-155406A. The polymer (p) having a hydroxyl group is preferably a polymer having a hydroxyl group at the terminal. For example, the ethylenically unsaturated monomer (r) is polymerized in the presence of the compound (q) having a hydroxyl group. It can be obtained as a polymer. The compound (q) having a hydroxyl group is preferably a compound having a hydroxyl group and a thiol group in the molecule. Since it is preferable that there are a plurality of terminal hydroxyl groups, a compound (q1) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule is preferably used.
すなわち、より好ましい一例である、片末端に2つの水酸基を有する重合体は、分子内に2つの水酸基と1つのチオール基とを有する化合物(q1)の存在下に、単量体(r1)を含むエチレン性不飽和単量体(r)を重合した重合体(p1)として得ることができる。水酸基を有する重合体(p)の水酸基は、トリカルボン酸無水物及び/又はテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基と反応してエステル結合を形成する一方、無水環は開環し、カルボン酸を生じる。 That is, a polymer having two hydroxyl groups at one end, which is a more preferable example, includes the monomer (r1) in the presence of a compound (q1) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule. It can obtain as a polymer (p1) which polymerized the ethylenically unsaturated monomer (r) containing. The hydroxyl group of the polymer (p) having a hydroxyl group reacts with the acid anhydride group of tricarboxylic anhydride and / or tetracarboxylic dianhydride to form an ester bond, while the anhydride ring is opened, and the carboxylic acid Produce.
≪樹脂型分散剤(S2)≫
樹脂型分散剤(S2)は、特開2009−155406号公報、特開2010−185934号公報、特開2011−157416号公報等の公知の方法で製造することができ、例えば、水酸基を有する化合物(q)の水酸基と、トリカルボン酸無水物及び/又はテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基との反応生成物の存在下に、エチレン性不飽和単量体(r)を重合することで得られる。中でも、分子内に2つの水酸基と1つのチオール基とを有する化合物(q1)の水酸基と、トリカルボン酸無水物及び/又はテトラカルボン酸二無水物の酸無水物基との反応生成物の存在下に、単量体(r1)を含むエチレン性不飽和単量体(r)を重合した重合体であることが好ましい。
≪Resin type dispersant (S2) ≫
The resin-type dispersant (S2) can be produced by a known method such as JP2009-155406A, JP2010-185934A, JP2011-157416A, for example, a compound having a hydroxyl group By polymerizing the ethylenically unsaturated monomer (r) in the presence of a reaction product of the hydroxyl group of (q) and the acid anhydride group of tricarboxylic anhydride and / or tetracarboxylic dianhydride. can get. In particular, in the presence of a reaction product of the hydroxyl group of the compound (q1) having two hydroxyl groups and one thiol group in the molecule and the acid anhydride group of tricarboxylic anhydride and / or tetracarboxylic dianhydride. And a polymer obtained by polymerizing the ethylenically unsaturated monomer (r) containing the monomer (r1).
(S1)と(S2)は、エチレン性不飽和単量体(r)を重合した重合体部位の導入を先に行うか後で行うかの違いである。諸条件により分子量等が若干異なることがあるが、原料と反応条件が同じであれば、理論上は同じものができる。 The difference between (S1) and (S2) is whether the polymer site obtained by polymerizing the ethylenically unsaturated monomer (r) is introduced first or later. The molecular weight and the like may be slightly different depending on various conditions, but theoretically the same can be obtained if the raw materials and reaction conditions are the same.
[色素誘導体]
色素誘導体としては、有機顔料、アントラキノン、アクリドン又はトリアジンに、塩基性置換基、酸性置換基、又は置換基を有していても良いフタルイミドメチル基を導入した化合物があげられ、例えば、特開昭63−305173号公報、特公昭57−15620号公報、特公昭59−40172号公報、特公昭63−17102号公報、特公平5−9469号公報、特開2001−335717号公報、特開2003−128669号公報、特開2004−091497号公報、特開2007−156395号公報、特開2008−094873号公報、特開2008−094986号公報、特開2008−095007号公報、特開2008−195916号公報、特許第4585781号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独又は2種類以上を混合して用いることができる。
[Dye derivative]
Examples of the dye derivative include a compound obtained by introducing a basic substituent, an acidic substituent, or an optionally substituted phthalimidomethyl group into an organic pigment, anthraquinone, acridone, or triazine. 63-305173, JP-B-57-15620, JP-B-59-40172, JP-B-63-17102, JP-B-5-9469, JP-A-2001-335717, JP-A-2003 128669, JP-A-2004-091497, JP-A-2007-156395, JP-A-2008-094773, JP-A-2008-094986, JP-A-2008-095007, JP-A-2008-195916 Gazettes, Japanese Patent No. 4585781 etc. can be used. Al may be used either individually or in combination of two or more.
色素誘導体の含有量は、分散性向上の観点から、着色剤100質量部に対し、好ましくは0.5質量部以上、さらに好ましくは1質量部以上、最も好ましくは3質量部以上である。また、耐熱性、耐光性の観点から、好ましくは40質量部以下、さらに好ましくは35質量部以下である。 The content of the pigment derivative is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 1 part by mass or more, and most preferably 3 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the colorant from the viewpoint of improving dispersibility. Further, from the viewpoint of heat resistance and light resistance, it is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 35 parts by mass or less.
[界面活性剤]
界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スチレン−アクリル酸共重合体のアルカリ塩、ステアリン酸ナトリウム、アルキルナフタリンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸モノエタノールアミン、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリン酸モノエタノールアミン、スチレン−アクリル酸共重合体のモノエタノールアミン、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリエチレングリコールモノラウレート等のノニオン性界面活性剤;アルキル4級アンモニウム塩やそれらのエチレンオキサイド付加物等のカオチン性界面活性剤;アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン等のアルキルベタイン、アルキルイミダゾリン等の両性界面活性剤が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して用いることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
[Surfactant]
Surfactants include sodium lauryl sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, sodium dodecylbenzene sulfonate, alkali salt of styrene-acrylic acid copolymer, sodium stearate, sodium alkyl naphthalene sulfonate, sodium alkyl diphenyl ether disulfonate. Anionic surfactants such as lauryl sulfate monoethanolamine, lauryl sulfate triethanolamine, ammonium lauryl sulfate, monoethanolamine stearate, monoethanolamine of styrene-acrylic acid copolymer, polyoxyethylene alkyl ether phosphate; Polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as alkyl ether phosphates, polyoxyethylene sorbitan monostearate and polyethylene glycol monolaurate; chaotic surfactants such as alkyl quaternary ammonium salts and their ethylene oxide adducts; alkyldimethylamino Examples include amphoteric surfactants such as alkylbetaines such as betaine acetate and alkylimidazolines, and these may be used alone or in admixture of two or more, but are not necessarily limited thereto.
界面活性剤を添加する場合には、着色剤100質量部に対し、好ましくは0.1〜55質量部、さらに好ましくは0.1〜45質量部である。界面活性剤の含有量が、0.1質量部未満の場合には、添加した効果が得られ難く、含有量が55質量部より多いと、過剰な分散剤により分散に影響を及ぼすことがある。 When adding a surfactant, it is preferably 0.1 to 55 parts by mass, more preferably 0.1 to 45 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the colorant. When the content of the surfactant is less than 0.1 parts by mass, it is difficult to obtain the added effect. When the content is more than 55 parts by mass, the dispersion may be affected by an excessive dispersant. .
<粗大粒子の除去>
本発明の着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタやメンブレンフィルタによる濾過等の手段にて、5μm以上の粗大粒子、好ましくは1μm以上の粗大粒子、さらに好ましくは0.5μm以上の粗大粒子及び混入した塵の除去を行うことが好ましい。このように着色組成物は、実質的に0.5μm以上の粒子を含まないことが好ましい。より好ましくは0.3μm以下であることが好ましい。
<Removal of coarse particles>
The colored composition of the present invention is a coarse particle having a size of 5 μm or more, preferably a coarse particle having a size of 1 μm or more, more preferably a coarse particle having a size of 0.5 μm or more. It is preferable to remove the mixed dust. Thus, it is preferable that a coloring composition does not contain a particle | grain of 0.5 micrometer or more substantially. More preferably, it is 0.3 μm or less.
<カラーフィルタ>
次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。
本発明のカラーフィルタは、基材上に、赤色フィルタセグメント、緑色フィルタセグメント、及び青色フィルタセグメントを具備するものであり、さらにマゼンタ色フィルタセグメント、シアン色フィルタセグメント、又は黄色フィルタセグメントを具備するものであってもよいく、前記少なくとも1つのフィルタセグメントが、本発明の着色組成物から形成されてなるものである。
<Color filter>
Next, the color filter of the present invention will be described.
The color filter of the present invention includes a red filter segment, a green filter segment, and a blue filter segment on a base material, and further includes a magenta filter segment, a cyan filter segment, or a yellow filter segment. Alternatively, the at least one filter segment is formed from the coloring composition of the present invention.
<カラーフィルタの製造方法>
本発明のカラーフィルタは、印刷法又はフォトリソグラフィー法により、製造することができる。
印刷法によるフィルタセグメントの形成は、印刷インキとして調製した着色組成物の印刷と乾燥を繰り返すだけでパターン化ができるため、カラーフィルタの製造法としては、低コストで量産性に優れている。さらに、印刷技術の発展により高い寸法精度及び平滑度を有する微細パターンの印刷を行うことができる。印刷を行うためには、印刷の版上にて、あるいはブランケット上にてインキが乾燥、固化しないような組成とすることが好ましい。また、印刷機上でのインキの流動性の制御も重要であり、分散剤や体質顔料によるインキ粘度の調整を行うこともできる。
<Color filter manufacturing method>
The color filter of the present invention can be produced by a printing method or a photolithography method.
The formation of the filter segment by the printing method can be patterned simply by repeating the printing and drying of the coloring composition prepared as the printing ink. Therefore, the color filter manufacturing method is low in cost and excellent in mass productivity. Furthermore, it is possible to print a fine pattern having high dimensional accuracy and smoothness by the development of printing technology. In order to perform printing, it is preferable that the ink does not dry and solidify on the printing plate or on the blanket. Control of ink fluidity on a printing press is also important, and ink viscosity can be adjusted with a dispersant or extender pigment.
フォトリソグラフィー法によりフィルタセグメントを形成する場合は、上記溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材として調製した着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が0.2〜5μmとなるように塗布する。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。その後、溶剤又はアルカリ現像液に浸漬するかもしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去して所望のパターンを形成したのち、同様の操作を他色について繰り返してカラーフィルタを製造することができる。さらに、着色レジスト材の重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、上記印刷法より精度の高いカラーフィルタが製造できる。 When the filter segment is formed by photolithography, the colored composition prepared as a solvent developing type or alkali developing type colored resist material is applied on a transparent substrate by spray coating, spin coating, slit coating, roll coating or the like. By a method, it applies so that a dry film thickness may be set to 0.2-5 micrometers. If necessary, the dried film is exposed to ultraviolet light through a mask having a predetermined pattern provided in contact with or non-contact with the film. Then, after immersing in a solvent or alkali developer or spraying the developer by spraying or the like to remove the uncured portion to form a desired pattern, the same operation is repeated for other colors to produce a color filter. be able to. Furthermore, in order to accelerate the polymerization of the colored resist material, heating can be performed as necessary. According to the photolithography method, a color filter with higher accuracy than the above printing method can be manufactured.
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記着色レジストを塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ水溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
In development, an aqueous solution such as sodium carbonate or sodium hydroxide is used as an alkali developer, and an organic alkali such as dimethylbenzylamine or triethanolamine can also be used. Moreover, an antifoamer and surfactant can also be added to a developing solution.
In order to increase the UV exposure sensitivity, after coating and drying the colored resist, a water-soluble or alkaline water-soluble resin such as polyvinyl alcohol or a water-soluble acrylic resin is applied and dried to form a film that prevents polymerization inhibition by oxygen. Thereafter, ultraviolet exposure can also be performed.
本発明のカラーフィルタは、上記方法の他に電着法、転写法、インクジェット法などにより製造することができるが、本発明の着色組成物はいずれの方法にも用いることができる。なお、電着法は、基板上に形成した透明導電膜を利用して、コロイド粒子の電気泳動により各色フィルタセグメントを透明導電膜の上に電着形成することでカラーフィルタを製造する方法である。また、転写法は剥離性の転写ベースシートの表面に、あらかじめフィルタセグメントを形成しておき、このフィルタセグメントを所望の基板に転写させる方法である。 The color filter of the present invention can be produced by an electrodeposition method, a transfer method, an ink jet method or the like in addition to the above method, but the colored composition of the present invention can be used in any method. The electrodeposition method is a method for producing a color filter by using a transparent conductive film formed on a substrate and forming each color filter segment on the transparent conductive film by electrophoresis of colloidal particles. . The transfer method is a method in which a filter segment is formed in advance on the surface of a peelable transfer base sheet, and this filter segment is transferred to a desired substrate.
透明基板あるいは反射基板等の基材上に各色フィルタセグメントを形成する前に、あらかじめブラックマトリクスを形成することができる。ブラックマトリクスとしては、クロムやクロム/酸化クロムの多層膜、窒化チタニウムなどの無機膜や、遮光剤を分散した樹脂膜が用いられるが、これらに限定されない。また、上記の透明基板あるいは反射基板上に薄膜トランジスター(TFT)をあらかじめ形成しておき、その後に各色フィルタセグメントを形成することもできる。また本発明のカラーフィルタ上には、必要に応じてオーバーコート膜や透明導電膜などが形成される。 A black matrix can be formed in advance before forming each color filter segment on a substrate such as a transparent substrate or a reflective substrate. As the black matrix, a chromium, chromium / chromium oxide multilayer film, an inorganic film such as titanium nitride, or a resin film in which a light-shielding agent is dispersed is used, but is not limited thereto. Further, a thin film transistor (TFT) may be formed in advance on the transparent substrate or the reflective substrate, and then each color filter segment may be formed. In addition, an overcoat film, a transparent conductive film, or the like is formed on the color filter of the present invention as necessary.
カラーフィルタは、シール剤を用いて対向基板と張り合わせ、シール部に設けられた注入口から液晶を注入したのち注入口を封止し、必要に応じて偏光膜や位相差膜を基板の外側に張り合わせることにより、液晶表示パネルが製造される。 The color filter is bonded to the counter substrate using a sealant, and after injecting liquid crystal from the injection port provided in the seal part, the injection port is sealed, and if necessary, a polarizing film or a retardation film is placed outside the substrate. A liquid crystal display panel is manufactured by bonding.
かかる液晶表示パネルは、ツイステッド・ネマティック(TN)、スーパー・ツイステッド・ネマティック(STN)、イン・プレーン・スイッチング(IPS)、ヴァーティカリー・アライメント(VA)、オプティカリー・コンベンセンド・ベンド(OCB)等のカラーフィルタを使用してカラー化を行う液晶表示モードに使用することができる。 Such liquid crystal display panels include twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), in-plane switching (IPS), vertical alignment (VA), and optically convented bend (OCB). It can be used in a liquid crystal display mode in which colorization is performed using a color filter such as the above.
透明基板としては、ソーダ石灰ガラス、低アルカリ硼珪酸ガラス、無アルカリアルミノ硼珪酸ガラスなどのガラス板や、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂板が用いられる。また、ガラス板や樹脂板の表面には、パネル化後の液晶駆動のために、酸化インジウム、酸化錫などからなる透明電極が形成されていてもよい。 As the transparent substrate, glass plates such as soda lime glass, low alkali borosilicate glass and non-alkali alumino borosilicate glass, and resin plates such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and polyethylene terephthalate are used. In addition, a transparent electrode made of indium oxide, tin oxide, or the like may be formed on the surface of the glass plate or the resin plate in order to drive the liquid crystal after forming the panel.
透明基板上にフィルタセグメントを形成する前に、あらかじめブラックマトリックスを形成しておくと、液晶表示パネルのコントラストを一層高めることができる。ブラックマトリックスとしては、クロムやクロム/酸化クロムの多層膜、窒化チタニウム等の無機膜や、遮光剤を分散した樹脂膜が用いられるが、これらに限定されず、本発明のカラーフィルタ用着色組成物から形成されてなるブラックマトリックスが好ましいものである。又、前記の透明基板又は反射基板上に薄膜トランジスター(TFT)をあらかじめ形成しておき、その後にフィルタセグメントを形成することもできる。TFT基板上にフィルタセグメント及び/又はブラックマトリックスを形成することにより、液晶表示パネルの開口率を高め、輝度を向上させることができる。 If the black matrix is formed in advance before forming the filter segment on the transparent substrate, the contrast of the liquid crystal display panel can be further increased. As the black matrix, chromium, a chromium / chromium oxide multilayer film, an inorganic film such as titanium nitride, or a resin film in which a light-shielding agent is dispersed is used. However, the present invention is not limited thereto, and the coloring composition for color filters of the present invention A black matrix formed from is preferable. A thin film transistor (TFT) may be formed in advance on the transparent substrate or the reflective substrate, and then a filter segment may be formed. By forming the filter segment and / or the black matrix on the TFT substrate, the aperture ratio of the liquid crystal display panel can be increased and the luminance can be improved.
フィルタセグメント及びブラックマトリックスの乾燥膜厚は、0.2〜10μmであることが好ましく、より好ましくは0.2〜5μmである。塗布膜を乾燥させる際には、減圧乾燥機、コンベクションオーブン、IRオーブン、ホットプレート等を使用してもよい。 The dry film thickness of the filter segment and the black matrix is preferably 0.2 to 10 μm, more preferably 0.2 to 5 μm. When drying the coating film, a vacuum dryer, a convection oven, an IR oven, a hot plate, or the like may be used.
フォトリソグラフィー法による各色フィルタセグメント及びブラックマトリックスの形成は、下記の方法で行う。すなわち、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色カラーフィルタ用着色組成物として調製したカラーフィルタ用着色組成物を、透明基板上に、スプレーコートやスピンコート、スリットコート、ロールコート等の塗布方法により、乾燥膜厚が0.2〜10μmとなるように塗布する。必要により乾燥された膜には、この膜と接触あるいは非接触状態で設けられた所定のパターンを有するマスクを通して紫外線露光を行う。 Formation of each color filter segment and black matrix by photolithography is performed by the following method. That is, the color composition for color filter prepared as a color composition for solvent development type or alkali development type color filter is dried on a transparent substrate by a coating method such as spray coating, spin coating, slit coating or roll coating. It is applied so that the film thickness is 0.2 to 10 μm. If necessary, the dried film is exposed to ultraviolet light through a mask having a predetermined pattern provided in contact with or non-contact with the film.
その後、溶剤又はアルカリ現像液に浸漬するか、もしくはスプレーなどにより現像液を噴霧して未硬化部を除去し所望のパターンを形成してフィルタセグメント及びブラックマトリックスを形成することができる。さらに、現像により形成されたフィルタセグメント及びブラックマトリックスの重合を促進するため、必要に応じて加熱を施すこともできる。フォトリソグラフィー法によれば、印刷法より精度の高いフィルタセグメント及びブラックマトリックスが形成できる。 Thereafter, the filter segment and the black matrix can be formed by immersing in a solvent or an alkali developer or spraying the developer by spraying or the like to remove the uncured portion and forming a desired pattern. Furthermore, in order to accelerate the polymerization of the filter segment and the black matrix formed by development, heating can be performed as necessary. According to the photolithography method, it is possible to form a filter segment and a black matrix with higher accuracy than the printing method.
現像に際しては、アルカリ現像液として炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム等の水溶液が使用され、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン等の有機アルカリを用いることもできる。また、現像液には、消泡剤や界面活性剤を添加することもできる。現像処理方法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。
なお、紫外線露光感度を上げるために、上記カラーフィルタ用着色組成物を塗布乾燥後、水溶性あるいはアルカリ可溶性樹脂、例えばポリビニルアルコールや水溶性アクリル樹脂等を塗布乾燥し、酸素による重合阻害を防止する膜を形成した後、紫外線露光を行うこともできる。
In development, an aqueous solution such as sodium carbonate or sodium hydroxide is used as an alkali developer, and an organic alkali such as dimethylbenzylamine or triethanolamine can also be used. Moreover, an antifoamer and surfactant can also be added to a developing solution. As a development processing method, a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied.
In order to increase UV exposure sensitivity, after applying and drying the above color filter coloring composition, a water-soluble or alkali-soluble resin such as polyvinyl alcohol or water-soluble acrylic resin is applied and dried to prevent polymerization inhibition due to oxygen. Ultraviolet exposure can also be performed after forming a film.
カラーフィルタ上には、必要に応じてオーバーコート膜や柱状スペーサー、透明導電膜、液晶配向膜等が形成される。 An overcoat film, a columnar spacer, a transparent conductive film, a liquid crystal alignment film, and the like are formed on the color filter as necessary.
カラーフィルタは、シール剤を用いて対向基板と張り合わせ、シール部に設けられた注入口から液晶を注入したのち注入口を封止し、必要に応じて偏光膜や位相差膜を基板の外側に張り合わせることにより、液晶表示パネルが製造される。 The color filter is bonded to the counter substrate using a sealant, and after injecting liquid crystal from the injection port provided in the seal part, the injection port is sealed, and if necessary, a polarizing film or a retardation film is placed outside the substrate. A liquid crystal display panel is manufactured by bonding.
かかる液晶表示パネルは、ツイステッド・ネマティック(TN)、スーパー・ツイステッド・ネマティック(STN)、イン・プレーン・スイッチング(IPS)、ヴァーティカリー・アライメント(VA)、オプティカリー・コンベンセンド・ベンド(OCB)等のカラーフィルタを使用してカラー化を行う液晶表示モードに使用することができる。 Such liquid crystal display panels include twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), in-plane switching (IPS), vertical alignment (VA), and optically convented bend (OCB). It can be used in a liquid crystal display mode in which colorization is performed using a color filter such as the above.
以下に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。なお、実施例中、「部」及び「%」は、「質量部」及び「質量%」をそれぞれ表す。また、「PGMAC」とはプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを意味する。樹脂及び分散剤の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)測定方法は以下の通りである。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, “parts” and “%” represent “parts by mass” and “mass%”, respectively. “PGMAC” means propylene glycol monomethyl ether acetate. The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) measuring methods of the resin and the dispersant are as follows.
(樹脂及び分散剤の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn))
樹脂及び分散剤の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)は、TSKgelカラム(東ソー社製)を用い、RI検出器を装備したGPC(東ソー社製、HLC−8120GPC)で、展開溶媒にTHFを用いて測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)である。
(Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of resin and dispersant)
The weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the resin and the dispersant are GPC (manufactured by Tosoh Corporation, HLC-8120GPC) equipped with an RI detector using a TSKgel column (manufactured by Tosoh Corporation), and a developing solvent. The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene measured using THF.
(樹脂及び分散剤の酸価(mgKOH/g))
樹脂及び分散剤の酸価は、JIS K 0070の電位差滴定法に準拠し、測定した酸価(mgKOH/g)を固形分換算した値である。
(Acid value of resin and dispersant (mgKOH / g))
The acid value of the resin and the dispersant is a value obtained by converting the measured acid value (mgKOH / g) into a solid content according to the potentiometric titration method of JIS K0070.
続いて、実施例及び比較例に用いた顔料、色素誘導体、顔料分散体、バインダー樹脂、熱硬化剤(F)及びレジスト材の製造方法について説明する。 Then, the manufacturing method of the pigment, pigment | dye derivative, pigment dispersion, binder resin, thermosetting agent (F), and resist material which were used for the Example and the comparative example is demonstrated.
<微細化顔料の製造>
(微細化PB15:6顔料(PB−1))
フタロシアニン系青色顔料C.I.ピグメント ブルー 15:6(トーヨーカラー株式会社製「LIONOL BLUE ES」、比表面積60m2/g)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8000部の温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、微細化青色顔料(PB−1)を得た。
<Manufacture of finer pigments>
(Miniaturized PB15: 6 pigment (PB-1))
Phthalocyanine blue pigment C.I. I. Pigment Blue 15: 6 (Toyocolor Co., Ltd. “LIONOL BLUE ES”, specific surface area 60 m 2 / g) 200 parts, sodium chloride 1400 parts and diethylene glycol 360 parts were charged into a stainless steel 1 gallon kneader (Inoue Seisakusho). It knead | mixed at 80 degreeC for 6 hours. Next, the kneaded product is put into 8000 parts of warm water, stirred for 2 hours while heating to 80 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 85 ° C. overnight. A fine blue pigment (PB-1) was obtained.
(微細化PV23顔料(PV−1))
ジオキサジン系紫色顔料C.I.ピグメントバイオレット 23(トーヨーカラー株式会社製「LIONOGEN VIOLET RL」)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8000部の温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼乾燥し、ジオキサジン系の紫色微細化紫色顔料(PV−1)を得た。
(Miniaturized PV23 pigment (PV-1))
Dioxazine-based purple pigment C.I. I. 200 parts of Pigment Violet 23 (“LIONOGEN VIOLET RL” manufactured by Toyocolor Co., Ltd.), 1400 parts of sodium chloride, and 360 parts of diethylene glycol were charged into a 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 80 ° C. for 6 hours. Next, this kneaded product was put into 8000 parts of warm water, stirred for 2 hours while heating to 80 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 85 ° C. for one day. As a result, a dioxazine-based purple refined purple pigment (PV-1) was obtained.
(微細化PY138顔料(PY−1))
黄色顔料C.I.ピグメント イエロー 138(BASF社製「パリオトールイエローK0961HD」)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8リットルの温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、微細化黄色顔料(PY−1)を得た。
(Refined PY138 pigment (PY-1))
Yellow pigment C.I. I. 200 parts of Pigment Yellow 138 ("Pariotol Yellow K0961HD" manufactured by BASF), 1400 parts of sodium chloride, and 360 parts of diethylene glycol were charged into a 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 80 ° C for 6 hours. Next, this kneaded product is poured into 8 liters of warm water, stirred for 2 hours while heating to 80 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 85 ° C. overnight. A fine yellow pigment (PY-1) was obtained.
(微細化PR177顔料(PR−1))
アントラキノン系赤色顔料C.I.ピグメント レッド 177(BASF社製「クロモフタルレッド A2B」)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8000部の温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、アントラキノン系の微細化赤色顔料(PR−1)を得た。
(Miniaturized PR177 pigment (PR-1))
Anthraquinone red pigment C.I. I. 200 parts of Pigment Red 177 (“chromophthaled red A2B” manufactured by BASF), 1400 parts of sodium chloride, and 360 parts of diethylene glycol were charged into a 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 80 ° C. for 6 hours. Next, the kneaded product is put into 8000 parts of warm water, stirred for 2 hours while heating to 80 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 85 ° C. overnight. Anthraquinone-based fine red pigment (PR-1) was obtained.
(微細化PR254顔料(PR−2))
ジケトピロロピロール顔料C.I.ピグメント レッド 254(BASF社製「B−CF」)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8000部の温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、190部の微細化ジケトピロロピロール顔料(PR−2)を得た。
(Miniaturized PR254 pigment (PR-2))
Diketopyrrolopyrrole pigment C.I. I. 200 parts of Pigment Red 254 ("B-CF" manufactured by BASF), 1400 parts of sodium chloride, and 360 parts of diethylene glycol were charged into a stainless gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 80 ° C for 6 hours. Next, the kneaded product is put into 8000 parts of warm water, stirred for 2 hours while heating to 80 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 85 ° C. overnight. 190 parts of a refined diketopyrrolopyrrole pigment (PR-2) was obtained.
(微細化PG58顔料(PG−1))
フタロシアニン系緑色顔料C.I.ピグメント グリーン 58(DIC株式会社製「FASTOGEN GREEN A110」)200部、塩化ナトリウム1400部、及びジエチレングリコール360部をステンレス製1ガロンニーダー(井上製作所製)に仕込み、80℃で6時間混練した。次にこの混練物を8000部の温水に投入し、80℃に加熱しながら2時間攪拌してスラリー状とし、濾過、水洗を繰り返して塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、85℃で一昼夜乾燥し、微細化緑色顔料(PG−1)を得た。
(Miniaturized PG58 pigment (PG-1))
Phthalocyanine green pigment C.I. I. 200 parts of Pigment Green 58 (“FASTOGEN GREEN A110” manufactured by DIC Corporation), 1400 parts of sodium chloride, and 360 parts of diethylene glycol were charged into a 1 gallon kneader (manufactured by Inoue Seisakusho) and kneaded at 80 ° C. for 6 hours. Next, the kneaded product is put into 8000 parts of warm water, stirred for 2 hours while heating to 80 ° C. to form a slurry, filtered and washed repeatedly to remove sodium chloride and diethylene glycol, and then dried at 85 ° C. overnight. A fine green pigment (PG-1) was obtained.
<色素誘導体の製造>
(色素誘導体1)
色素成分である銅フタロシアニン50部をクロロスルホン化した後、アミン成分であるN,N−ジメチルアミノプロピルアミン14部と反応させて塩基性基を有する色素誘導体1を得た。
<Production of pigment derivative>
(Dye derivative 1)
After 50 parts of copper phthalocyanine as a dye component was chlorosulfonated, it was reacted with 14 parts of N, N-dimethylaminopropylamine as an amine component to obtain a dye derivative 1 having a basic group.
色素誘導体1
[CuPcは、銅フタロシアニン残基を表す。]
Dye derivative 1
[CuPc represents a copper phthalocyanine residue. ]
(色素誘導体2)
色素成分としてジフェニルジケトピロロピロールを、アミン成分としてN−アミノプロピルモルホリンを使用し、色素誘導体1の製造と同様の方法により、塩基性基を有する色素誘導体2を得た。
(Dye derivative 2)
By using diphenyl diketopyrrolopyrrole as a dye component and N-aminopropylmorpholine as an amine component, a dye derivative 2 having a basic group was obtained in the same manner as in the preparation of dye derivative 1.
色素誘導体2
(色素誘導体3)
特開2007−79094号公報の記載の通りに合成し、色素誘導体3を得た。
(Dye derivative 3)
Synthesis was performed as described in JP-A-2007-79094 to obtain Dye Derivative 3.
色素誘導体3
(色素誘導体4)
特開2007−156395号公報の記載の通りに合成し、色素誘導体4を得た。
(Dye derivative 4)
The dye derivative 4 was obtained by synthesis as described in JP-A-2007-156395.
色素誘導体4
Dye derivative 4
<樹脂型分散剤溶液の調製>
(樹脂型分散剤溶液1)
市販の樹脂型分散剤である、BASF社製EFKA4300と、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートを用いて不揮発分20質量%溶液に調製し、樹脂型分散剤溶液1として使用した。
<Preparation of resin-type dispersant solution>
(Resin Dispersant Solution 1)
A commercially available resin type dispersant, EFKA4300 manufactured by BASF, and propylene glycol monoethyl ether acetate were used to prepare a 20% by mass solution of non-volatile content, and used as the resin type dispersant solution 1.
(樹脂型分散剤溶液2)
市販の樹脂型分散剤である、ビックケミー・ジャパン社製BYK−LPN6919と、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートを用いて不揮発分20質量%溶液に調製し、樹脂型分散剤溶液2として使用した。
(Resin Dispersant Solution 2)
A commercially available resin type dispersant, BYK-LPN6919 manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd. and propylene glycol monoethyl ether acetate were used to prepare a 20% by mass non-volatile solution and used as the resin type dispersant solution 2.
<バインダー樹脂の製造>
(アクリル樹脂溶液(B−1))
攪拌機、温度計、滴下装置、還流冷却器、ガス導入管を備えた反応容器にシクロヘキサノン100部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら80℃に加熱して、同温度でグリシジルメタクリレート68部、メチルメタクリレート17部、n−ブチルメタクリレート7.5部、ベンジルメタクリレート7.5部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル4部の混合物を1時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに80℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル1部をシクロヘキサノン50部に溶解させたものを添加し、その後3時間、同じ温度で攪拌を続け共重合体を得た。続いて、反応容器内に乾燥空気を導入し、アクリル酸55部、シクロヘキサノン83部、ジメチルベンジルアミン1部、メトキノン0.1部を仕込み、その後10時間、同じ温度で攪拌を続けた。さらに、テトラヒドロ無水フタル酸117部を仕込み、その後10時間、同じ温度で攪拌を続けた。室温に冷却後、シクロヘキサノンで希釈することにより、固形分20%の光重合性官能基とカルボキシル基を含有するアクリル樹脂溶液(B−1)を得た。重量平均分子量は44,000であった。
<Manufacture of binder resin>
(Acrylic resin solution (B-1))
Into a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, dropping device, reflux condenser, and gas introduction tube, 100 parts of cyclohexanone was heated to 80 ° C. while injecting nitrogen gas into the vessel, and 68 parts of glycidyl methacrylate at the same temperature, A mixture of 17 parts of methyl methacrylate, 7.5 parts of n-butyl methacrylate, 7.5 parts of benzyl methacrylate and 4 parts of 2,2′-azobisisobutyronitrile was added dropwise over 1 hour to carry out the polymerization reaction. After completion of the dropwise addition, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 3 hours, and then 1 part of azobisisobutyronitrile dissolved in 50 parts of cyclohexanone was added, and then the mixture was stirred at the same temperature for 3 hours. Obtained. Subsequently, dry air was introduced into the reaction vessel, and 55 parts of acrylic acid, 83 parts of cyclohexanone, 1 part of dimethylbenzylamine and 0.1 part of methoquinone were charged, and stirring was continued for 10 hours at the same temperature. Further, 117 parts of tetrahydrophthalic anhydride was charged and stirring was continued for 10 hours at the same temperature. After cooling to room temperature, it was diluted with cyclohexanone to obtain an acrylic resin solution (B-1) containing a photopolymerizable functional group having a solid content of 20% and a carboxyl group. The weight average molecular weight was 44,000.
(アクリル樹脂溶液(B−2))
攪拌機、温度計、滴下装置、還流冷却器、ガス導入管を備えた反応容器にシクロヘキサノン100部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら80℃に加熱して、同温度でメタクリル酸40部、メチルメタクリレート25部、スチレン12.5部、n−ブチルメタクリレート17.5部、2−メトキシエチルアクリレート5部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル4部の混合物を1時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに80℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル1部をシクロヘキサノン50部に溶解させたものを添加し、その後3時間、同じ温度で攪拌を続け共重合体を得た。続いて、反応容器内に乾燥空気を導入し、グリシジルメタクリレート25部、シクロヘキサノン37部、ジメチルベンジルアミン1部、メトキノン0.1部を仕込み、その後10時間、同じ温度で攪拌を続けた。室温に冷却後、シクロヘキサノンで希釈することにより、固形分20%の光重合性官能基とカルボキシル基を含有するアクリル樹脂溶液(B−2)を得た。重量平均分子量は41,000であった。
(Acrylic resin solution (B-2))
Put 100 parts of cyclohexanone into a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, dropping device, reflux condenser, gas introduction tube, heat to 80 ° C. while injecting nitrogen gas into the vessel, and 40 parts of methacrylic acid at the same temperature, A mixture of 25 parts of methyl methacrylate, 12.5 parts of styrene, 17.5 parts of n-butyl methacrylate, 5 parts of 2-methoxyethyl acrylate, and 4 parts of 2,2′-azobisisobutyronitrile is added dropwise over 1 hour. The polymerization reaction was carried out. After completion of the dropwise addition, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 3 hours, and then 1 part of azobisisobutyronitrile dissolved in 50 parts of cyclohexanone was added, and then the mixture was stirred at the same temperature for 3 hours. Obtained. Subsequently, dry air was introduced into the reaction vessel, and 25 parts of glycidyl methacrylate, 37 parts of cyclohexanone, 1 part of dimethylbenzylamine, and 0.1 part of methoquinone were charged, and stirring was continued at the same temperature for 10 hours. After cooling to room temperature, it was diluted with cyclohexanone to obtain an acrylic resin solution (B-2) containing a photopolymerizable functional group having a solid content of 20% and a carboxyl group. The weight average molecular weight was 41,000.
(アクリル樹脂溶液(B−3))
攪拌機、温度計、滴下装置、還流冷却器、ガス導入管を備えた反応容器にシクロヘキサノン100部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら80℃に加熱して、同温度でメタクリル酸25部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部、メチルメタクリレート30部、スチレン25部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル4部の混合物を1時間かけて滴下して重合反応を行った。滴下終了後、さらに80℃で3時間反応させた後、アゾビスイソブチロニトリル1部をシクロヘキサノン50部に溶解させたものを添加し、その後3時間、同じ温度で攪拌を続け共重合体を得た。続いて、反応容器の温度を70℃に冷却し、さらに反応容器内に乾燥空気を導入し、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート24部、シクロヘキサノン36部、ジブチル錫ジラウレート0.1部、メトキノン0.1部を仕込み、その後10時間、同じ温度で攪拌を続けた。室温に冷却後、シクロヘキサノンで希釈することにより、固形分20%の光重合性官能基とカルボキシル基を含有するアクリル樹脂溶液(B−3)を得た。重量平均分子量は42,000であった。
(Acrylic resin solution (B-3))
Put 100 parts of cyclohexanone into a reaction vessel equipped with a stirrer, thermometer, dropping device, reflux condenser, gas introduction tube, heat to 80 ° C. while injecting nitrogen gas into the vessel, and 25 parts of methacrylic acid at the same temperature, A mixture of 20 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 30 parts of methyl methacrylate, 25 parts of styrene and 4 parts of 2,2′-azobisisobutyronitrile was added dropwise over 1 hour to carry out the polymerization reaction. After completion of the dropwise addition, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 3 hours, and then 1 part of azobisisobutyronitrile dissolved in 50 parts of cyclohexanone was added, and then the mixture was stirred at the same temperature for 3 hours. Obtained. Subsequently, the temperature of the reaction vessel was cooled to 70 ° C., and dry air was further introduced into the reaction vessel, and 24 parts of 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, 36 parts of cyclohexanone, 0.1 part of dibutyltin dilaurate, 0.1 part of methoquinone 0.1 Then, stirring was continued at the same temperature for 10 hours. After cooling to room temperature, dilution with cyclohexanone gave an acrylic resin solution (B-3) containing a photopolymerizable functional group having a solid content of 20% and a carboxyl group. The weight average molecular weight was 42,000.
(アクリル樹脂溶液(B−4))
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管及び撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコに、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート70.0部を仕込み、80℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりn−ブチルメタクリレート13.3部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート4.6部、メタクリル酸4.3部、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性アクリレート(東亞合成株式会社社製「アロニックスM110」)7.4部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続し、固形分30質量%、重量平均分子量26,000のアクリル樹脂の溶液を得た。室温まで冷却した後、樹脂溶液約2gをサンプリングして180℃、20分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が20質量%になるようにプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートを添加して、カルボキシル基を含有するアルカリ可溶性樹脂である、アクリル樹脂溶液(B−4)を得た。
(Acrylic resin solution (B-4))
A separable four-necked flask equipped with a thermometer, a cooling pipe, a nitrogen gas introduction pipe, a dropping pipe and a stirring device was charged with 70.0 parts of propylene glycol monoethyl ether acetate, heated to 80 ° C., and the reaction vessel was filled with nitrogen. After the substitution, 13.3 parts of n-butyl methacrylate, 4.6 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 4.3 parts of methacrylic acid, paracumylphenol ethylene oxide modified acrylate (“Aronix M110” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) )) A mixture of 7.4 parts and 0.4 part of 2,2′-azobisisobutyronitrile was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropping, the reaction was further continued for 3 hours to obtain an acrylic resin solution having a solid content of 30% by mass and a weight average molecular weight of 26,000. After cooling to room temperature, about 2 g of the resin solution was sampled and heated and dried at 180 ° C. for 20 minutes to measure the nonvolatile content. Propylene glycol monoethyl was added to the previously synthesized resin solution so that the nonvolatile content was 20% by mass. Ether acetate was added to obtain an acrylic resin solution (B-4) which is an alkali-soluble resin containing a carboxyl group.
<顔料分散体の製造>
(顔料分散体(DP−1))
下記の混合物を均一になるように攪拌混合した後、直径0.5mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)で5時間分散した後、5.0μmのフィルタで濾過し青色顔料分散体(DP−1)を得た。顔料分散体はプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートにより固形分20質量%となるように調整した。以下、固形分重量を示す。
微細化顔料(PB−1) :11.0部
色素誘導体1 : 1.0部
樹脂型分散剤1 :40.0部
PGMAc :48.0部
<Manufacture of pigment dispersion>
(Pigment dispersion (DP-1))
The following mixture was stirred and mixed so as to be uniform, and then dispersed with an Eiger mill (“Mini Model M-250 MKII” manufactured by Eiger Japan) using zirconia beads having a diameter of 0.5 mm, and then 5.0 μm. And a blue pigment dispersion (DP-1) was obtained. The pigment dispersion was adjusted with propylene glycol monoethyl ether acetate to a solid content of 20% by mass. Hereinafter, solid content weight is shown.
Finer pigment (PB-1): 11.0 parts Dye derivative 1: 1.0 part Resin-type dispersant 1: 40.0 parts PGMAc: 48.0 parts
(顔料分散体(DP−2〜6))
表1に示す組成に変更した以外は、顔料分散体(DP−1)と同様にして、顔料分散体(DP−2〜6)を得た。
(Pigment dispersion (DP-2 to 6))
Except having changed into the composition shown in Table 1, it carried out similarly to the pigment dispersion (DP-1), and obtained the pigment dispersion (DP-2-6).
<着色組成物の製造>
(青色着色組成物(DPB−1))
顔料分散体(DP−1)と、顔料分散体(DP−2)を乾燥塗膜の色度が、顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP100」C光源)測定においてx=0.141、y=0.084となるような配合比にて調整し、1時間ディスパーにて攪拌混合し、青色着色組成物(DPB−1)を得た。
<Manufacture of coloring composition>
(Blue coloring composition (DPB-1))
The pigment dispersion (DP-1) and the pigment dispersion (DP-2) were dried at a coating film having a chromaticity of x = 0. 0 in a microspectrophotometer ("OSP-SP100" C light source manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.). 141, y = 0.084, and the mixture was stirred and mixed with a disper for 1 hour to obtain a blue colored composition (DPB-1).
(赤色着色組成物(DPR−1))
顔料分散体(DP−4)と、顔料分散体(DP−5)を、乾燥塗膜の色度が、顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP100」C光源)測定においてx=0.655、y=0.325となるような配合比にて調整し、1時間ディスパーにて攪拌混合し、赤色着色組成物(DPR−1)を得た。
(Red coloring composition (DPR-1))
In the pigment dispersion (DP-4) and the pigment dispersion (DP-5), the chromaticity of the dried coating film is x = 0 in the microspectrophotometer (“OSP-SP100” C light source manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.) measurement. .655 and y = 0.325, and the mixture was stirred and mixed with a disper for 1 hour to obtain a red colored composition (DPR-1).
(緑色着色組成物(DPG−1))
顔料分散体(DP−3)と、顔料分散体(DP−6)を、乾燥塗膜の色度が、顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP100」C光源)測定においてy=0.600、x=0.291となるような配合比にて調整し、1時間ディスパーにて攪拌混合し、緑色着色組成物(DPG−1)を得た。
(Green coloring composition (DPG-1))
In the pigment dispersion (DP-3) and the pigment dispersion (DP-6), the chromaticity of the dried coating film is y = 0 in the microspectrophotometer (“OSP-SP100” C light source manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.) measurement. The blending ratio was adjusted to 600.x and 0.291, and the mixture was stirred and mixed with a disper for 1 hour to obtain a green colored composition (DPG-1).
<カラーフィルタ用感光性着色組成物の製造>
[実施例1]
(感光性着色組成物(DR−1))
下記組成の混合物を均一になるように攪拌混合した後、1.0μmのフィルタで濾過し、感光性着色組成物(DR−1)を作製した。
緑色着色組成物(DPG−1) :71.7部
バインダー樹脂(B−1) : 1.7部
光重合性単量体 : 3.0部
(東亞合成社製「アロニックスM402」)
光重合開始剤 : 0.3部
(BASF社製「イルガキュアOXE02」)
オキサゾリン基を含有する熱硬化剤 : 2.0部
(日本触媒社製エポクロス(R)RPS−1005)
PGMAC :21.3部
<Production of photosensitive coloring composition for color filter>
[Example 1]
(Photosensitive coloring composition (DR-1))
A mixture having the following composition was stirred and mixed to be uniform, and then filtered through a 1.0 μm filter to prepare a photosensitive coloring composition (DR-1).
Green coloring composition (DPG-1): 71.7 parts Binder resin (B-1): 1.7 parts Photopolymerizable monomer: 3.0 parts ("Aronix M402" manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
Photopolymerization initiator: 0.3 part ("Irgacure OXE02" manufactured by BASF)
Thermosetting agent containing an oxazoline group: 2.0 parts (Epocross (R) RPS-1005 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
PGMAC: 21.3 parts
[実施例2〜7、比較例1]
(感光性着色組成物(DR−2〜9))
表2に示す、材料と仕込み量に変えた以外は、感光性着色組成物(DR−1)と同様に感光性着色組成物(DR−2〜9)を作製した。
[Examples 2 to 7, Comparative Example 1]
(Photosensitive coloring composition (DR-2 to 9))
Except having changed into the material and preparation amount shown in Table 2, the photosensitive coloring composition (DR-2-9) was produced similarly to the photosensitive coloring composition (DR-1).
表2中の略称を示す。
・M402:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(東亞合成社製「アロニックスM402」)
・OXE02:エタン−1−オン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル],1−(O−アセチルオキシム)
(BASF社製「イルガキュアOXE02」)
・IRG907:2−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
(BASF社製「イルガキュア907」)
・RPS1005:オキサゾリン基含有の高分子量熱硬化剤。スチレンとオキサゾリン基含有単量体との共重合樹脂
(日本触媒社製エポクロス(R)RPS−1005)
Abbreviations in Table 2 are shown.
M402: Dipentaerythritol hexaacrylate (“Aronix M402” manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
OXE02: ethane-1-one, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl], 1- (O-acetyloxime)
(BASF "Irgacure OXE02")
IRG907: 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one (“IRGACURE 907” manufactured by BASF)
RPS1005: high molecular weight thermosetting agent containing an oxazoline group. Copolymer resin of styrene and oxazoline group-containing monomer (Epocross (R) RPS-1005 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.)
<感光性着色組成物の塗膜作製と評価>
得られた感光性着色組成物について、耐薬品性の評価を下記方法で行った。表3に評価結果を示す。
<Preparation and evaluation of coating film of photosensitive coloring composition>
About the obtained photosensitive coloring composition, chemical-resistant evaluation was performed by the following method. Table 3 shows the evaluation results.
[耐薬品性]
得られた感光性着色組成物を、100mm×100mm、1.1mm厚のガラス基板上に、スピンコーターを用いて塗布し、次に70℃で20分乾燥し、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJ/cm2で紫外線露光を行い、23℃のアルカリ現像液で現像を行った。ついで220℃で30分間加熱、放冷後し、塗膜基板を得た。作製した塗膜基板は、220℃での熱処理後で、C光源で青色着色組成物はy=0.060、赤色着色組成物はx=0.640、緑色着色組成物はy=0.600の色度に合うようにした。
得られた塗膜のC光源での色度([L*(1)、a*(1)、b*(1)])を顕微分光光度計(オリンパス光学社製「OSP−SP100」)を用いて測定した。さらにその後、耐薬品性試験として得られた塗膜を1−メチル−2−ピロリドンに30分浸漬させ、その後純水で1−メチル−2−ピロリドンを洗浄した後、C光源での色度([L*(2)、a*(2)、b*(2)])を測定し、下記計算式により、色差ΔE*abを求め、下記の4段階で評価した。×は使用困難なレベルである。
ΔE*ab=[[L*(2)−L*(1)]2+[a*(2)−a*(1)]2+[b*(2)−b*(1)]2]1/2
◎:ΔE*abが1.5未満
○:ΔE*abが1.5以上、3.0未満
△:ΔE*abが3.0以上、5.0未満
×:ΔE*abが5.0以上
[chemical resistance]
The obtained photosensitive coloring composition was applied onto a 100 mm × 100 mm, 1.1 mm thick glass substrate using a spin coater, then dried at 70 ° C. for 20 minutes, and using an ultrahigh pressure mercury lamp, Ultraviolet exposure was performed with an integrated light amount of 150 mJ / cm 2 and development was performed with an alkaline developer at 23 ° C. Subsequently, it heated at 220 degreeC for 30 minute (s), and after standing to cool, the coating-film board | substrate was obtained. The prepared coated substrate was heat-treated at 220 ° C., then C = 0. The blue colored composition was y = 0.060, the red colored composition was x = 0.640, and the green colored composition was y = 0.600. To match the chromaticity of.
The chromaticity ([L * (1), a * (1), b * (1)]) of the obtained coating film with a C light source was measured with a microspectrophotometer ("OSP-SP100" manufactured by Olympus Optical Co., Ltd.). And measured. Furthermore, after that, the coating film obtained as a chemical resistance test was immersed in 1-methyl-2-pyrrolidone for 30 minutes, and after washing 1-methyl-2-pyrrolidone with pure water, the chromaticity ( [L * (2), a * (2), b * (2)]) were measured, and the color difference ΔE * ab was determined by the following calculation formula and evaluated in the following four stages. X is a difficult level to use.
ΔE * ab = [[L * (2) −L * (1)] 2+ [a * (2) −a * (1)] 2+ [b * (2) −b * (1)] 2] 1/2
◎: ΔE * ab is less than 1.5 ○: ΔE * ab is 1.5 or more and less than 3.0 Δ: ΔE * ab is 3.0 or more and less than 5.0 ×: ΔE * ab is 5.0 or more
表3に示す通り、オキサゾリン基を含有する熱硬化剤を含有するカラーフィルタ用着色組成物は、いずれもオキサゾリン基を含有する熱硬化剤を含有していない比較例1と比較し、耐薬品性に優れた結果が得られた。
また、実施例1〜実施例4及び比較例1の比較から、オキサゾリン基含有熱硬化剤の含有量が、0.5〜30.0質量%であると、特に耐熱性に優れることが示された。
また、実施例1と実施例5との比較から、オキサゾリン基含有の高分子量熱硬化剤であるスチレンとオキサゾリン基含有単量体との共重合樹脂を用いると、特に耐熱性に優れることが示された。
さらに、実施例1と実施例6との比較から、エチレン性不飽和二重結合を有する活性エネルギー線硬化性樹脂を使用すると、特に耐熱性に優れることが示された。
As shown in Table 3, the coloring composition for a color filter containing a thermosetting agent containing an oxazoline group is more resistant to chemicals than Comparative Example 1 which does not contain a thermosetting agent containing an oxazoline group. Excellent results were obtained.
In addition, the comparison between Example 1 to Example 4 and Comparative Example 1 shows that the content of the oxazoline group-containing thermosetting agent is particularly excellent in heat resistance when it is 0.5 to 30.0% by mass. It was.
Further, the comparison between Example 1 and Example 5 shows that the use of a copolymer resin of styrene and an oxazoline group-containing monomer, which is an oxazoline group-containing high molecular weight thermosetting agent, is particularly excellent in heat resistance. It was done.
Furthermore, the comparison between Example 1 and Example 6 shows that when an active energy ray-curable resin having an ethylenically unsaturated double bond is used, the heat resistance is particularly excellent.
<カラーフィルタの作製>
ガラス基板上にブラックマトリクスをパターン加工し、該基板上にスピンコーターで赤色の感光性着色組成物(DR−8)をC光源において(以下、緑色、青色にも用いる)x=0.655、y=0.325になるように塗布し着色被膜を形成した。該被膜にフォトマスクを介して、超高圧水銀ランプを用いて150mJ/cm2の紫外線を照射した。
次いで0.2質量%の炭酸ナトリウム水溶液からなるアルカリ現像液によりスプレー現像して未露光部分を取り除いた後、イオン交換水で洗浄し、この基板を220℃で20分加熱して、赤色フィルタセグメントを形成した。同様の方法により、本発明の緑色の感光性着色組成物(DR−1)をx=0.291、y=0.600になるように、青色の感光性着色組成物(DR−7)を用いてx=0.141、y=0.084になるように緑色フィルタセグメント、青色フィルタセグメントを形成して、カラーフィルタを得た。
<Production of color filter>
A black matrix is patterned on a glass substrate, and a red photosensitive coloring composition (DR-8) is spin-coated on the substrate with a C light source (hereinafter also used for green and blue) x = 0.655, A colored film was formed by coating so that y = 0.325. The film was irradiated with ultraviolet rays of 150 mJ / cm 2 using a super high pressure mercury lamp through a photomask.
Next, spray development was performed with an alkali developer composed of a 0.2% by weight aqueous sodium carbonate solution to remove unexposed portions, followed by washing with ion-exchanged water. The substrate was heated at 220 ° C. for 20 minutes to obtain a red filter segment. Formed. In the same manner, the blue photosensitive coloring composition (DR-7) of the present invention was adjusted so that x = 0.291 and y = 0.600. A green filter segment and a blue filter segment were formed using x = 0.141 and y = 0.084 to obtain a color filter.
本発明の感光性着色組成物を用いることにより、耐薬品性に優れた高品質のカラーフィルタを作製することができた。 By using the photosensitive coloring composition of the present invention, a high quality color filter excellent in chemical resistance could be produced.
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