JP4379979B2

JP4379979B2 - Coloring composition and color filter using the same

Info

Publication number: JP4379979B2
Application number: JP31269599A
Authority: JP
Inventors: 一茂北沢; 瑞仁谷; 慎次伊藤
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 1999-11-02
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2019-11-02
Also published as: JP2001133620A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にカラー液晶ディスプレーに使用されるカラーフィルタの製造を目的とする着色組成物及びその着色組成物を用いたカラーフィルタに関する。さらに詳しくは、一般にストライプフィルタ、またはマトリックスフィルタと称されるパターン部分を形成するためのカラーフィルタ用の着色組成物及びそれを用いたカラーフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーフィルタは、ガラス等の透明な基板の表面に２種以上の異なる色相の微細な帯（ストライプ）を平行に配置したもの、あるいは微細な画素を縦横一定の配列に配置したものからなっている。画素サイズは１００〜数１００ミクロンという微細な形状であり、しかも色相毎に所定の順序で整然と配列される。このようなカラーフィルタの製造法については、従来から種々の方法が提案されている。
【０００３】
カラーフィルタは高い透明性が必要とされるため、例えば、染色法と呼ばれる染料を用いて着色する方法が行われている。この方法は、被染色性の感光性物質をガラス等の基板に塗布し、続いて一つのフィルタ色のパターン露光を行い、ついで未露光部を現像工程で洗い取り、残ったパターン部を該フィルタ色の染料で染色するといった操作を各フィルタ色について順次繰り返すことによりカラーフィルタを製造する方法である。
この染色法は色素として染料を使用するため透過率が高く、カラーフィルタとしては透明性に優れている。しかし、耐光性、耐熱性に劣るものである。
【０００４】
そこで、色素として染料に代わり耐光性、耐熱性に優れた有機顔料を用いて着色する方法が行われるようになった。この有機顔料を用いた方法によるカラーフィルタは、カラーフィルタとしては耐光性、耐熱性に優れものとなる。しかし、その透明性については染料を用いたものより劣るものである。
【０００５】
また、一般に透明基板上にブルー、グリーン、レッドの光の３原色を配列したカラー液晶ディスプレー用のカラーフィルタにおいては、単一の顔料だけではカラーフィルタとして所望の分光スペクトルを得るのは困難であり、顔料を２種以上用いて調整することが必要とされる。
例えば、ブルーについては、耐性に優れた銅フタロシアニンブルー顔料を用いた際に、単一の銅フタロシアニンのみでは充分な分光スペクトルが得にくいため、バイオレット顔料を混合して分光スペクトルを調整し、また、グリーンについては、耐性に優れたフタロシアニングリーンを用いた際に、ブルーと同様に単一のグリーン顔料のみでは充分な分光スペクトルが得られないため、イエロー顔料を加えて分光スペクトルを調整し、また、レッドについても単一の顔料で４００ｎｍから６００ｎｍの広い波長域で充分な吸収を有するものが無いため、イエロー顔料を加えて分光スペクトルを調整している。
【０００６】
このように、所望する分光スペクトルを得るための調整に用いる顔料は、分光スペクトルの性能を優先するために、その透明性を犠牲にすることがあり、従って、カラーフィルタとしては透明性が更に劣るものになる傾向にある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、耐光性、耐熱性に優れ、且つ染料を用いたカラーフィルタに匹敵する透明性を有するカラーフィルタ用の着色組成物を提供することを課題とするものである。
また、耐光性、耐熱性に優れ、且つ染料を用いたカラーフィルタに匹敵する透明性を有するカラーフィルタを提供することを課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透明樹脂に色素を分散したカラーフィルタ用着色組成物において、青色の色素として、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐｂ、又はＮｉを含有するフタロシアニン顔料を用たことを特徴とする着色組成物である。
【０００９】
また、本発明は、上記発明による着色組成物において、前記フタロシアニン顔料が着色組成物の全固形分１００重量％に対して１０〜６０重量％含まれることを特徴とする着色組成物である。
【００１０】
また、本発明は、上記発明による着色組成物を用いたことを特徴とするカラーフィルタである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について説明する。
本発明による着色組成物は、アクリル系樹脂、顔料、分散剤、溶剤を主成分とするものである。カラーフィルタ用の着色組成物として、感光性を付与しフォトリソグラフィ法にて所定のパターンに形成する場合には、上記アクリル系樹脂、顔料、分散剤、溶剤の他に、光重合性モノマー、光重合開始剤を添加し感光性着色組成物とする。
【００１２】
アクリル系樹脂としては、上記のような顔料を分散させる樹脂、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレートやメチルメタクリレート等のアルキルアクリレート又はアルキルメタクリレート、環状のアクリレート又はメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート又はヒドロキシエチルメタクリレート等から選ばれるモノマーを、通常３〜５種程度用いて、分子量５０００〜１０００００程度に重合した樹脂を使用することができる。
【００１３】
本発明による着色組成物は、色素として用いる青色顔料がＣｏ、Ｆｅ、Ｐｂ、又はＮｉを含有するフタロシアニン顔料であることを特徴とするものである。
Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐｂ、又はＮｉを含有するフタロシアニン顔料を青色顔料として用いることにより、耐光性、耐熱性に優れ、且つ染料を用いたカラーフィルタに匹敵する透明性を有する着色組成物となるものである。
【００１４】
なお、加法混色用のカラーフィルタの作製に用いる他の顔料としては、赤色（Ｒｅｄ）としてＣ．Ｉ．Ｐｉｇ．９、９７、１２２、１２３、１４９、１６８、１７７、１８０、１９２、２１５など、緑色（Ｇｒｅｅｎ）としてＣ．Ｉ．Ｐｉｇ．７、３６など、黄色（Ｙｅｌｌｏｗ）としてＣ．Ｉ．Ｐｉｇ．１２、２０、８３、８６、１３８、１３９、１５４など、紫色（Ｖｉｏｌｅｔ）としてＣ．Ｉ．Ｐｉｇ．２３などが挙げられる。
【００１５】
これらの顔料は単独で、あるいは、混合して使用しても良く、その添加量は、本発明に係わる着色組成物の全固形分１００重量％に対して１０〜６０重量％で用いられる。
その添加量が、着色組成物の全固形分１００重量％に対して１０重量％以下では、着色力が劣り、所望の着色を得るためにはカラーフィルタの膜厚が厚くなってしまい。また、その添加量が、着色組成物の全固形分１００重量％に対して６０重量％以上では、顔料の分散が困難となり、また、感光性着色組成物の際には感度が低下してしまうものとなる。
【００１６】
分散剤としては、広範囲のものから適宜選択して使用することができ、例えば、界面活性剤、顔料の中間体、染料の中間体、ソルスパース等を使用することができる。
分散剤の使用量は、特に限定されるものではないが、通常、顔料の１〜１０重量％程度である。
【００１７】
本発明において、光重合性モノマーとしては、単官能モノマー、２官能モノマー、３官能モノマーまたは多官能モノマーを使用することができる。
ここで、単官能モノマーとしては、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルカルビトール等を使用することができ、
２官能モノマーとしては、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート等を使用することができ、
３官能モノマーとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアネート等を使用することができ、多官能モノマーとしてはトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ及びヘキサアクリレート等を使用することができる。
このような光重合性モノマーの市販品としては、例えば、昭和高分子（株）、東亜合成（株）、日本化薬（株）等で製造された製品がある。
【００１８】
光重合性モノマーの使用量は、特に限定されるものではないが、通常、アクリル系樹脂に対して２０〜１５０重量％程度である。
【００１９】
また、本発明において光重合開始剤としては、特に制限はないが、トリアジン系化合物、イミダゾール系化合物又はベンゾフェノン系化合物を使用することが好ましい。
トリアジン系化合物としては、ピペロニル−ｓ−トリアジン、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（ｐ−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−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−クロロフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４´−メトキシ−１´−ナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン等を使用することができる。特に好ましいトリアジン系化合物としては、２−（ｐ−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン又は２−（４´−メトキシ−１´−ナフチル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジンをあげることができる。
【００２０】
また、イミダゾール系化合物としては、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ジフェニル−イミダゾール二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ビス（３−メトキシフェニル）−イミダゾール二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ビス（４−メトキシフェニル）−イミダゾール二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ビス（４−クロロフェニル）−イミダゾール二量体、２−（２，３−ジクロロフェニル）−４，５−ジ（２−フリル）−イミダゾール、２、２´−ビス（２−クロロフェニル）−４，５，４´，５´−テトラフェニル−１，２´−ビイミダゾール、２，２´−ビス−（２−クロロフェニル）−４，５，４´，５´−テトラ（３，４−メチレンジオキシフェニル）−１，１´−ビ−１Ｈ−イミダゾール等を使用することができる。特に好ましいイミダゾール系化合物としては、２，２´−ビス−（２−クロロフェニル）−４，５，４´，５´−テトラフェニル−１，２´−ビイミダゾール又は２，２´−ビス−（２−クロロフェニル）−４，５，４´，５´−テトラ（３，４−メチレンジオキシフェニル）−１，１´−ビ−１Ｈ−イミダゾールをあげることができる。
【００２１】
また、ベンゾフェノン系化合物としては、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、３，３´−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、４，４´−ジメチルアミノベンゾフェノン、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル等を使用することができる。
【００２２】
これら各種の光重合開始剤は、一種のみ使用してもよく、複数種を使用してもよい。
光重合開始剤の使用量は特に限定されるものではないが、通常、光重合性モノマーに対して５〜５０重量部、好ましくは１０〜３０重量％程度である。
【００２３】
溶剤としては、当該するアクリル系樹脂のモノマー組成、光重合性モノマーの種類、光重合開始剤の種類等に応じて適宜選択する。通常は、トルエン、キシレン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ジグライム、シクロヘキサノン等から選ばれる一種または複数種を使用する。
【００２４】
以上のような各成分の配合方法としては、例えば、アクリル系樹脂と顔料とを２本ロール等を用いて良く練り合わせてチップ化し、その後分散剤と溶剤を配合してペーストとし、このペーストに光重合性モノマーと光重合性開始剤とを添加して感光性着色組成物を調製する方法である。
【００２５】
このようにして得られる着色組成物は、加法混色用のカラーフィルタの作製に有用なものとなり、特に、液晶ディスプレー用カラーフィルタの作製に有用なものとなる。なお、本発明の着色組成物は、これに限られず、個体撮像素子用カラーフィルタやＵＶインキや感光性塗料等として広範に使用することもできる。
【００２６】
本発明のカラーフィルタは、本発明による着色組成物が基板上に所定のパターンに硬化して着色層を形成してなるものである。このようなカラーフィルタは、感光性を付与した着色組成物を用いた場合には、基板上に感光性着色組成物を塗布し、塗布した感光性着色組成物をパターン露光し、露光部分の感光性着色組成物を光硬化させ、感光性着色組成物を現像し、感光性着色組成物が光硬化した着色層を基板上にパターン状に形成することによって製造することができる。
【００２７】
なお、カラーフィルタの作製方法に関しては、特開平３−５３２０１号、特開平２−１９９４０３号、特開平２−１９９４０４号、特開平２−１４４５０２号に記載の方法などが知られているが、本発明によるカラーフィルタが感光性着色組成物を使用する際には、これらの方法と同様にして製造することができる。
また、必要に応じて、カラーフィルタ上にアクリル系樹脂又はエポキシ系樹脂等のオーバーコート層を形成してもよい。
【００２８】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を挙げて詳細に説明する。
＜実施例１＞
（着色組成物の調製）
まず、メタクリル酸２０重量部、メチルメタクリレート１０重量部、ブチルメタクリレート５５重量部、ヒドロキシエチルメタクリレート１５重量部をエチルセロソルブ３００ｇに溶解し、窒素雰囲気下でアゾビスイソブチロニトリル０．７５重量部を加え、７０℃で５時間反応させてアクリル樹脂を得た。そして、このアクリル樹脂を樹脂濃度１０％となるようにエチルセロソルブで希釈した。
【００２９】
次に、希釈したアクリル樹脂９０．１ｇに対して、青色顔料としてコバルトフタロシアニンブルー顔料を９．０ｇ、分散剤０．９ｇを添加し、３本ロールで十分混練し、青色着色組成物を得た。
また、その他の緑色、赤色顔料は、緑色顔料としては東洋インキ製造（株）製：「リオノールグリーン」、赤顔料としてチバガイギー（株）製：「クロモフタルサンレッド」を用いた。
【００３０】
更に、上記各色の着色組成物１００ｇに、光重合性モノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート４ｇと、光重合開始剤として２−ビス（ｐ−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン０．８ｇと２，２´−ビス（２−クロロフェニル）−４，５，４´，５´−テトラフェニル−１，２´−ビイミダゾール０．４ｇを加え、よく撹拌して感光性着色組成物を調製した。
【００３１】
（カラーフィルタの作製）
図１（ａ）〜（ｄ）に示した工程図にしたがい、上記で調製した感光性着色組成物を使用してカラーフィルタを作製した。
即ち、まず図１に示すように、固体撮像素子の表面のガラス基板１の上に、青色の感光性着色組成物２をスピンコート（３０００ｒｐｍ、１０ｓｅｃ）し、乾燥させ、７０℃で２０分間プリベークした（図１（ａ））。次に、所定のマスク３を重ねて露光した（５０ｍＪ／ｃｍ²）（図１（ｂ））。そして、２．５％炭酸ナトリウム水溶液で現像し、十分に水洗した。その後、乾燥し、２３０℃で１時間ベークした。こうして、ガラス基板１上に厚さ０．５μｍの青色のパターン２Ｂを形成した（図１（ｃ））。
【００３２】
上記で調製した緑色と赤色の感光性着色組成物をそれぞれ使用して同様の操作を繰り返し（露光量５０ｍＪ／ｃｍ²）、それぞれ厚さ０．５μｍの緑色のパターン２Ｇ、赤色のパターン２Ｒを形成してカラーフィルタを作製した（図１（ｄ））。
得られたカラーフィルタの分光スペクトルを測定した。そのうちフタロシアニンに含有する金属としてコバルトを含有するコバルトフタロシアニンブルー顔料を用いた青色層の分光スペクトルを図２に示す。さらに耐熱性、及び耐光性の結果を表１に示す。
【００３３】
＜比較例１＞
青色着色剤として染料（オリエント化学（株）製：「ＯＩＬＢＬＵＥ２Ｎ」）を用いて、上記と同様の手順にて調製した感光性着色組成物を得、それを用いてカラーフィルタを作製した。耐熱性、及び耐光性の結果を表1にあわせて示す。
【００３４】
実施例１においては、表１、及び図２に示すように、耐熱性、耐光性に優れ、且つ透明性に優れた青色層を有するカラーフィルタを作製できた。
【００３５】
【表１】

【００３６】
【発明の効果】
本発明は、透明樹脂に色素を分散したカラーフィルタ用着色組成物において、青色の色素として、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｐｂ、又はＮｉを含有するフタロシアニン顔料を用たので、耐光性、耐熱性に優れ、且つ染料を用いたカラーフィルタに匹敵する透明性を有するカラーフィルタ用の着色組成物となる。
【００３７】
また、本発明は、上記着色組成物を用いたカラーフィルタであるので、耐光性、耐熱性に優れ、且つ染料を用いたカラーフィルタに匹敵する透明性を有するカラーフィルタとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明による感光性着色樹脂組成物を使用してカラーフィルタを作製する工程図である。
【図２】青色層の分光スペクトルを示す説明図である。
【符号の説明】
１…ガラス基板
２…感光性着色組成物
３…マスク
２Ｂ…青色のパターン
２Ｇ…緑色のパターン
２Ｒ…赤色のパターン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coloring composition for the purpose of producing a color filter mainly used for a color liquid crystal display, and a color filter using the coloring composition. More specifically, the present invention relates to a coloring composition for a color filter for forming a pattern portion generally called a stripe filter or a matrix filter, and a color filter using the same.
[0002]
[Prior art]
The color filter is formed by arranging two or more kinds of fine bands (stripes) of different hues in parallel on the surface of a transparent substrate such as glass, or by arranging fine pixels in a constant vertical and horizontal arrangement. . The pixel size is a fine shape of 100 to several hundred microns, and is arranged in a predetermined order for each hue. Various methods for manufacturing such a color filter have been proposed.
[0003]
Since the color filter needs to have high transparency, for example, a coloring method called a dyeing method is used. In this method, a dyeable photosensitive material is applied to a substrate such as glass, followed by pattern exposure of one filter color, and then washing an unexposed portion in a developing process, and removing the remaining pattern portion in the filter. In this method, a color filter is manufactured by sequentially repeating the operation of dyeing with a color dye for each filter color.
Since this dyeing method uses a dye as a pigment, the transmittance is high, and the color filter is excellent in transparency. However, it is inferior in light resistance and heat resistance.
[0004]
Therefore, a method of coloring using an organic pigment having excellent light resistance and heat resistance instead of a dye as a pigment has been performed. The color filter by the method using the organic pigment is excellent in light resistance and heat resistance as a color filter. However, its transparency is inferior to that using a dye.
[0005]
In general, in a color liquid crystal display color filter in which three primary colors of blue, green and red are arranged on a transparent substrate, it is difficult to obtain a desired spectral spectrum as a color filter with only a single pigment. It is necessary to adjust using two or more pigments.
For example, for blue, when a copper phthalocyanine blue pigment having excellent resistance is used, it is difficult to obtain a sufficient spectral spectrum with only a single copper phthalocyanine, so a violet pigment is mixed to adjust the spectral spectrum, For green, when using phthalocyanine green with excellent resistance, a single green pigment alone cannot provide a sufficient spectral spectrum, just like blue, so a yellow pigment is added to adjust the spectral spectrum, As for red, there is no single pigment that has sufficient absorption in a wide wavelength range from 400 nm to 600 nm. Therefore, a yellow pigment is added to adjust the spectral spectrum.
[0006]
As described above, the pigment used for adjustment for obtaining a desired spectral spectrum may sacrifice its transparency in order to prioritize the spectral spectrum performance. Therefore, the color filter is further inferior in transparency. It tends to be a thing.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a coloring composition for a color filter that is excellent in light resistance and heat resistance and has transparency comparable to a color filter using a dye.
Another object of the present invention is to provide a color filter having excellent light resistance and heat resistance and having transparency comparable to a color filter using a dye.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a colored composition for color filters in which a pigment is dispersed in a transparent resin, wherein a phthalocyanine pigment containing Co, Fe, Pb, or Ni is used as a blue pigment. .
[0009]
The present invention also provides the colored composition according to the invention, wherein the phthalocyanine pigment is contained in an amount of 10 to 60% by weight based on 100% by weight of the total solid content of the colored composition.
[0010]
The present invention also provides a color filter using the colored composition according to the above invention.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
The coloring composition according to the present invention contains an acrylic resin, a pigment, a dispersant, and a solvent as main components. As a coloring composition for a color filter, when photosensitivity is imparted and a predetermined pattern is formed by a photolithography method, in addition to the acrylic resin, pigment, dispersant, solvent, a photopolymerizable monomer, light A polymerization initiator is added to make a photosensitive coloring composition.
[0012]
As the acrylic resin, a resin in which the above pigment is dispersed, for example, acrylic acid, methacrylic acid, alkyl acrylate or alkyl methacrylate such as methyl acrylate or methyl methacrylate, cyclic acrylate or methacrylate, hydroxyethyl acrylate or hydroxyethyl methacrylate A resin polymerized to a molecular weight of about 5,000 to 100,000 can be used by usually using about 3 to 5 monomers selected from the above.
[0013]
The colored composition according to the present invention is characterized in that the blue pigment used as the dye is a phthalocyanine pigment containing Co, Fe, Pb, or Ni.
By using a phthalocyanine pigment containing Co, Fe, Pb, or Ni as a blue pigment, it becomes a colored composition having excellent light resistance and heat resistance and transparency comparable to a color filter using a dye. is there.
[0014]
In addition, as another pigment used for preparation of the color filter for additive color mixture, C.I. I. Pig. 9, 97, 122, 123, 149, 168, 177, 180, 192, 215, etc. as green. I. Pig. 7, 36, etc., yellow as C.I. I. Pig. 12, 20, 83, 86, 138, 139, 154, etc. I. Pig. 23 etc. are mentioned.
[0015]
These pigments may be used alone or as a mixture, and the amount added is 10 to 60% by weight with respect to 100% by weight of the total solid content of the colored composition according to the present invention.
When the added amount is 10% by weight or less with respect to 100% by weight of the total solid content of the coloring composition, the coloring power is inferior, and the film thickness of the color filter becomes thick in order to obtain desired coloring. If the added amount is 60% by weight or more with respect to 100% by weight of the total solid content of the colored composition, it is difficult to disperse the pigment, and the sensitivity is lowered in the case of the photosensitive colored composition. It will be a thing.
[0016]
As the dispersant, a wide range of dispersants can be appropriately selected and used. For example, a surfactant, an intermediate of pigment, an intermediate of dye, or solsperse can be used.
Although the usage-amount of a dispersing agent is not specifically limited, Usually, it is about 1 to 10 weight% of a pigment.
[0017]
In the present invention, a monofunctional monomer, a bifunctional monomer, a trifunctional monomer, or a polyfunctional monomer can be used as the photopolymerizable monomer.
Here, as the monofunctional monomer, nonylphenyl carbitol acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, 2-ethylhexyl carbitol and the like can be used,
As the bifunctional monomer, tripropylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, etc. can be used,
As trifunctional monomers, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, tris (2-hydroxyethyl) isocyanate and the like can be used, and as trifunctional monomers, trimethylolpropane tetraacrylate, dipentaerythritol penta and hexa are used. Acrylate or the like can be used.
Examples of such commercially available photopolymerizable monomers include products manufactured by Showa Polymer Co., Ltd., Toa Gosei Co., Ltd., Nippon Kayaku Co., Ltd., and the like.
[0018]
Although the usage-amount of a photopolymerizable monomer is not specifically limited, Usually, it is about 20 to 150 weight% with respect to acrylic resin.
[0019]
In the present invention, the photopolymerization initiator is not particularly limited, but it is preferable to use a triazine compound, an imidazole compound or a benzophenone compound.
Examples of triazine compounds include piperonyl-s-triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, and 2- (p-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine. 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-chlorophenyl)- 4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4′-methoxy-1′-naphthyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine and the like can be used. Particularly preferred triazine compounds include 2- (p-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine or 2- (4′-methoxy-1′-naphthyl) -4,6-bis. (Trichloromethyl) -s-triazine can be mentioned.
[0020]
Examples of the imidazole compound include 2- (2,3-dichlorophenyl) -4,5-diphenyl-imidazole dimer, 2- (2,3-dichlorophenyl) -4,5-bis (3-methoxyphenyl). -Imidazole dimer, 2- (2,3-dichlorophenyl) -4,5-bis (4-methoxyphenyl) -imidazole dimer, 2- (2,3-dichlorophenyl) -4,5-bis (4 -Chlorophenyl) -imidazole dimer, 2- (2,3-dichlorophenyl) -4,5-di (2-furyl) -imidazole, 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,5,4 ' , 5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis- (2-chlorophenyl) -4,5,4 ', 5'-tetra (3,4-methylenedioxyphenyl)- 1,1'- Bi-1H-imidazole and the like can be used. Particularly preferred imidazole compounds include 2,2′-bis- (2-chlorophenyl) -4,5,4 ′, 5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole or 2,2′-bis- ( 2-chlorophenyl) -4,5,4 ', 5'-tetra (3,4-methylenedioxyphenyl) -1,1'-bi-1H-imidazole.
[0021]
Examples of the benzophenone compounds include benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, and 3,3′-dimethyl-4. -Methoxybenzophenone, 4,4'-dimethylaminobenzophenone, ethyl 4-dimethylaminobenzoate and the like can be used.
[0022]
These various photopolymerization initiators may be used alone or in combination.
Although the usage-amount of a photoinitiator is not specifically limited, Usually, 5-50 weight part with respect to a photopolymerizable monomer, Preferably it is about 10-30 weight%.
[0023]
The solvent is appropriately selected according to the monomer composition of the acrylic resin, the type of photopolymerizable monomer, the type of photopolymerization initiator, and the like. Usually, one or more selected from toluene, xylene, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, diglyme, cyclohexanone and the like are used.
[0024]
As a blending method of each component as described above, for example, an acrylic resin and a pigment are kneaded well using two rolls or the like to form a chip, and then a dispersant and a solvent are blended to form a paste. In this method, a photosensitive coloring composition is prepared by adding a polymerizable monomer and a photopolymerization initiator.
[0025]
The colored composition thus obtained is useful for the production of a color filter for additive color mixing, and particularly useful for the production of a color filter for liquid crystal display. In addition, the coloring composition of this invention is not restricted to this, It can also be used extensively as a color filter for solid-state image sensors, UV ink, a photosensitive coating material, etc.
[0026]
The color filter of the present invention is obtained by forming a colored layer by curing the colored composition according to the present invention in a predetermined pattern on a substrate. In such a color filter, when a colored composition imparted with photosensitivity is used, the photosensitive colored composition is applied onto a substrate, the applied photosensitive colored composition is subjected to pattern exposure, and the exposed portion is exposed to light. It can manufacture by photocuring a photosensitive coloring composition, developing a photosensitive coloring composition, and forming the colored layer which the photosensitive coloring composition photocured on the board | substrate in pattern shape.
[0027]
As methods for producing the color filter, methods described in JP-A-3-53201, JP-A-2-199403, JP-A-2-199404, JP-A-2-144502, and the like are known. When the color filter according to the invention uses the photosensitive coloring composition, it can be produced in the same manner as these methods.
Moreover, you may form overcoat layers, such as an acrylic resin or an epoxy resin, on a color filter as needed.
[0028]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail.
<Example 1>
(Preparation of coloring composition)
First, 20 parts by weight of methacrylic acid, 10 parts by weight of methyl methacrylate, 55 parts by weight of butyl methacrylate, and 15 parts by weight of hydroxyethyl methacrylate were dissolved in 300 g of ethyl cellosolve, and 0.75 parts by weight of azobisisobutyronitrile was dissolved in a nitrogen atmosphere. In addition, an acrylic resin was obtained by reacting at 70 ° C. for 5 hours. The acrylic resin was diluted with ethyl cellosolve so that the resin concentration was 10%.
[0029]
Next, 9.0 g of cobalt phthalocyanine blue pigment as a blue pigment and 0.9 g of a dispersant were added to 90.1 g of the diluted acrylic resin, and kneaded sufficiently with three rolls to obtain a blue colored composition. .
As other green and red pigments, Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd. “Lionol Green” was used as the green pigment, and Ciba Geigy Co., Ltd. “Chromophthalsan Red” was used as the red pigment.
[0030]
Furthermore, 4 g of trimethylolpropane triacrylate as a photopolymerizable monomer and 2-bis (p-methoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s as a photopolymerization initiator were added to 100 g of the above colored compositions. -Add 0.8 g of triazine and 0.4 g of 2,2'-bis (2-chlorophenyl) -4,5,4 ', 5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole and stir well to be photosensitive A colored composition was prepared.
[0031]
(Production of color filter)
According to the process chart shown in FIGS. 1A to 1D, a color filter was produced using the photosensitive coloring composition prepared above.
That is, first, as shown in FIG. 1, a blue photosensitive coloring composition 2 is spin-coated (3000 rpm, 10 sec) on a glass substrate 1 on the surface of a solid-state imaging device, dried, and pre-baked at 70 ° C. for 20 minutes. (FIG. 1A). Next, a predetermined mask 3 was overlaid and exposed (50 mJ / cm ² ) (FIG. 1B). Then, it was developed with a 2.5% aqueous sodium carbonate solution and thoroughly washed with water. Then, it dried and baked at 230 degreeC for 1 hour. Thus, a blue pattern 2B having a thickness of 0.5 μm was formed on the glass substrate 1 (FIG. 1C).
[0032]
Using the green and red photosensitive coloring compositions prepared above, the same operation is repeated (exposure amount 50 mJ / cm ² ) to form a green pattern 2G and a red pattern 2R each having a thickness of 0.5 μm. Thus, a color filter was produced (FIG. 1 (d)).
The spectrum of the obtained color filter was measured. FIG. 2 shows the spectrum of the blue layer using a cobalt phthalocyanine blue pigment containing cobalt as the metal contained in phthalocyanine. Further, Table 1 shows the results of heat resistance and light resistance.
[0033]
<Comparative Example 1>
Using a dye (Orient Chemical Co., Ltd. product: “OIL BLUE 2N”) as a blue colorant, a photosensitive coloring composition prepared in the same procedure as described above was obtained, and a color filter was prepared using the same. The results of heat resistance and light resistance are also shown in Table 1.
[0034]
In Example 1, as shown in Table 1 and FIG. 2, a color filter having a blue layer excellent in heat resistance and light resistance and excellent in transparency could be produced.
[0035]
[Table 1]

[0036]
【The invention's effect】
The present invention uses a phthalocyanine pigment containing Co, Fe, Pb, or Ni as a blue pigment in a coloring composition for a color filter in which a pigment is dispersed in a transparent resin, and thus has excellent light resistance and heat resistance. Moreover, it becomes a coloring composition for a color filter having transparency comparable to a color filter using a dye.
[0037]
Moreover, since this invention is a color filter using the said coloring composition, it becomes a color filter which is excellent in light resistance and heat resistance, and has transparency comparable to the color filter using dye.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A to 1D are process diagrams for producing a color filter using a photosensitive colored resin composition according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a spectral spectrum of a blue layer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass substrate 2 ... Photosensitive coloring composition 3 ... Mask 2B ... Blue pattern 2G ... Green pattern 2R ... Red pattern

Claims

A colored composition for a color filter in which a pigment is dispersed in a transparent resin, wherein a phthalocyanine pigment containing Co, Fe, Pb, or Ni is used as a blue pigment.

The colored composition according to claim 1, wherein the phthalocyanine pigment is contained in an amount of 10 to 60% by weight based on 100% by weight of the total solid content of the colored composition.

A color filter using the colored composition according to claim 1.