JP5210286B2 - Red coloring composition for color filter and color filter - Google Patents

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Description

本発明は、カラー液晶表示装置や固体撮像素子に用いられるカラーフィルタ用赤色着色組成物、およびこの赤色着色組成物を用いて形成されるカラーフィルタに関する。   The present invention relates to a red coloring composition for a color filter used for a color liquid crystal display device or a solid-state imaging device, and a color filter formed using the red coloring composition.

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)状のフィルタセグメントを平行または交差して配置したもの、あるいは微細なフィルタセグメントを縦横一定の配列で配置したものからなっている。フィルタセグメントは、数ミクロン〜数100ミクロンと微細であり、しかも色相毎に所定の配列で整然と配置されている。   A color filter has two or more kinds of fine band (striped) filter segments arranged in parallel or intersecting with each other on the surface of a transparent substrate such as glass, or the fine filter segments are arranged vertically and horizontally. It is made up of those arranged in The filter segments are as fine as several microns to several hundreds of microns, and are regularly arranged in a predetermined arrangement for each hue.

カラー液晶表示装置に用いるカラーフィルタの上には、一般に液晶を駆動させるための透明電極が蒸着あるいはスパッタリングにより形成され、さらにその上に液晶を一定方向に配向させるための配向膜が形成されている。これらの透明電極および配向膜の性能を充分に得るには、その形成工程を一般に200℃以上、好ましくは230℃以上の高温で行う必要がある。
このため、現在、カラーフィルタの製造方法としては、耐光性、耐熱性に優れる顔料を着色剤とする顔料分散法が主流となっている。
On the color filter used in the color liquid crystal display device, a transparent electrode for driving the liquid crystal is generally formed by vapor deposition or sputtering, and an alignment film for aligning the liquid crystal in a certain direction is formed thereon. . In order to sufficiently obtain the performance of these transparent electrodes and alignment films, it is necessary to perform the formation process at a high temperature of generally 200 ° C. or higher, preferably 230 ° C. or higher.
Therefore, at present, as a method for producing a color filter, a pigment dispersion method using a pigment having excellent light resistance and heat resistance as a colorant is mainly used.

一般的なカラーフィルタでは、透明基板上に光の3原色である青、緑、赤のフィルタセグメントが配置されているが、単一の顔料だけでそれぞれ目的のカラーフィルタとしての分光スペクトルを得るのが困難な場合には、顔料を2種以上用いて分光スペクトルを調整することが多い。(例えば、特許文献1〜2参照。)
また、このような光の3原色のフィルタセグメントが配置されているカラーフィルタにおいて、近年では、透過度、すなわち明度や色純度といった色特性の向上についての要求が高まっている。色特性については、各単色だけでなく、3色を点灯させて得られるホワイトについても各用途に応じた要求があり、色度や色温度(K)、色差(Δuv)によっ
て管理されている。色特性の管理は、XYZ(Yxy)表色系(CIE標準色系)で、色度図を使って色をYxyの3つの値で表して行われており、Yが明度に対応し、xyが色度に対応する。
In general color filters, blue, green, and red filter segments, which are the three primary colors of light, are arranged on a transparent substrate, but each of them obtains a spectral spectrum as a target color filter with only a single pigment. In many cases, it is difficult to adjust the spectrum using two or more pigments. (For example, see Patent Documents 1 and 2.)
Further, in the color filter in which the filter segments of the three primary colors of light are arranged, in recent years, there is an increasing demand for improvement of color characteristics such as transmittance, that is, lightness and color purity. Regarding the color characteristics, there is a request corresponding to each application not only for each single color but also for white obtained by lighting three colors, and is managed by chromaticity, color temperature (K), and color difference (Δuv). The management of the color characteristics is performed by using the XYZ (Yxy) color system (CIE standard color system) and expressing the color with three values of Yxy using a chromaticity diagram, where Y corresponds to the lightness, xy Corresponds to chromaticity.

特開平11−14824号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-14824 特開平11−14825号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-14825

ホワイトの色特性は、各色での色度と明度により規定されることから、従来は、ホワイトの色温度(K)、色差(Δuv)を調整するために3色の色度を変更する必要があった
。その結果、ホワイトを目標の色温度(K)、色差(Δuv)とするために、各色の色度
の目標が達成できなくなっていた。
そこで、本発明は、赤の明度を調整することにより、3色の色度を変更することなくホワイトを目標の色温度(K)、色差(Δuv)に調整することが可能なカラーフィルタ用
赤色着色組成物、および該組成物を用いて形成されるカラーフィルタを提供することを目的とする。
Since the color characteristics of white are defined by the chromaticity and brightness of each color, conventionally, it is necessary to change the chromaticity of the three colors in order to adjust the color temperature (K) and color difference (Δuv) of white. there were. As a result, since white is set to the target color temperature (K) and color difference (Δuv), the target of the chromaticity of each color cannot be achieved.
Therefore, the present invention adjusts the lightness of red so that white can be adjusted to the target color temperature (K) and color difference (Δuv) without changing the chromaticity of the three colors. An object of the present invention is to provide a colored composition and a color filter formed using the composition.

本発明におけるカラーフィルタ用赤色着色組成物は、赤色色素と、緑色色素と、必要に応じて黄色色素を特定の比率で含むことにより赤色フィルタセグメントの明度を調整し、3色の色度を変更することなくホワイトを目標の色温度(K)、色差(Δuv)に調整することが可能となったものである。
すなわち、本発明におけるカラーフィルタ用赤色着色組成物は、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる色素担体と、該色素担体に分散された赤色色素および緑色色素を含み、緑色色素の含有量が、色素の全量を基準として0.01〜15重量%であることを特徴とする。
本発明の赤色着色組成物は、さらに黄色色素を含有することも可能である。

For color filters red coloring composition in the invention, a red pigment, a green color element, necessary to adjust the brightness of the red filter segment by including a yellow dye in a specific ratio, a 3-color chromaticity It is possible to adjust white to the target color temperature (K) and color difference (Δuv) without changing.
Chi words, color filter red colored composition of the present invention comprises a transparent resin, a coloring matter carrier comprising a precursor thereof or a mixture thereof, the red dye and a green dye dispersed in the dye carrier, the green pigment Content is 0.01 to 15 weight% on the basis of the whole quantity of a pigment | dye, It is characterized by the above-mentioned.
The red coloring composition of the present invention can further contain a yellow pigment.

また、本発明におけるカラーフィルタは、少なくとも1つの赤色フィルタセグメント、少なくとも1つの緑色フィルタセグメントおよび少なくとも1つの青色フィルタセグメントを具備し、該少なくとも1つの赤色フィルタセグメントが上記の赤色着色組成物から形成されることを特徴とする。   In addition, the color filter in the present invention includes at least one red filter segment, at least one green filter segment, and at least one blue filter segment, and the at least one red filter segment is formed from the above-described red coloring composition. It is characterized by that.

本発明の赤色着色組成物を用いて形成される赤色フィルタセグメントを具備するカラーフィルタは、カラー液晶表示装置のホワイトバランスについても良好な値を付与することができ、透過型・反射型のカラー液晶表示装置ならびに固体撮像素子の色分解用カラーフィルタとして好適である。   A color filter having a red filter segment formed by using the red coloring composition of the present invention can give a good value for white balance of a color liquid crystal display device, and is a transmissive / reflective color liquid crystal. It is suitable as a color filter for color separation of a display device and a solid-state image sensor.

まず、本発明のカラーフィルタ用赤色着色組成物について説明する。
本発明の着色組成物は、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる色素担体と、該色素担体に分散された赤色色素および緑色色素、あるいは赤色色素および黒色色素を含有する。カラーフィルタ用赤色着色組成物は、所望の分光スペクトルを達成するために、さらに黄色色素を含有することができる。
色素担体は、形成される赤色フィルタセグメントにおいて、樹脂質バインダーを提供する。
First, the red coloring composition for color filters of the present invention will be described.
The coloring composition of the present invention contains a dye carrier composed of a transparent resin, a precursor thereof, or a mixture thereof, and a red dye and a green dye, or a red dye and a black dye dispersed in the dye carrier. The red coloring composition for a color filter can further contain a yellow pigment in order to achieve a desired spectral spectrum.
The dye carrier provides a resinous binder in the red filter segment that is formed.

赤色色素としては、例えばC.I.Pigment Red 7、9、14、41、48:1、48:2、48:3、48:4、81:1、81:2、81:3、97、122、123、144、146、149、168、169、177、178、180、181、184、185、187、192、200、202、208、210、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、246、254、255、264、272、C.I.Pigment Orange 36、43、51、55、59、61、71、73等の赤色顔料、橙色顔料を用いることができる。特に、色相と明度のバランスの点からC.I.Pigment Red 48:1、81:2、81:3、122、177、179、202、207、209、224、254、255、264からなる群から選ばれる少なくとも1種の赤色顔料を用いることが好ましい。   Examples of red pigments include C.I. I. Pigment Red 7, 9, 14, 41, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 81: 1, 81: 2, 81: 3, 97, 122, 123, 144, 146, 149, 168, 169, 177, 178, 180, 181, 184, 185, 187, 192, 200, 202, 208, 210, 215, 216, 217, 220, 223, 224, 226, 227, 228, 240, 246, 254, 255, 264, 272, C.I. I. Red pigments such as Pigment Orange 36, 43, 51, 55, 59, 61, 71, 73, and orange pigments can be used. In particular, from the viewpoint of the balance between hue and lightness, C.I. I. It is preferable to use at least one red pigment selected from the group consisting of Pigment Red 48: 1, 81: 2, 81: 3, 122, 177, 179, 202, 207, 209, 224, 254, 255, 264. .

黄色色素としては、例えばC.I.Pigment Yellow 1、2、3、4、5、6、10、12、13、14、15、16、17、18、20、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、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、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、185、187、188、193、194、199、213、214等の黄色顔料を用いることができる。特に、色相と明度のバランスの点からC.I.Pigment Yellow 13、138、139、150、185からなる群から選ばれる少なくとも1種の黄色顔料を用いることが好ましい。   Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 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, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 1 It can be used yellow pigments such 5,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214. In particular, from the viewpoint of the balance between hue and lightness, C.I. I. It is preferable to use at least one yellow pigment selected from the group consisting of Pigment Yellow 13, 138, 139, 150, and 185.

緑色色素としては、例えばC.I.Pigment Green 7、10、36、37等の緑色顔料を用いることができる。
カラーフィルタ用赤色着色組成物が赤色色素および緑色色素を含む場合、緑色色素の含有量は、色素の全量を基準として0.01〜20重量%であり、0.5〜15重量%であることが好ましい。緑色色素の含有量が20重量%を越える場合には、明度が小さくなりすぎるとともにx値が小さくなるため、目的の赤の色相に合わせにくくなる。0.01重量%未満の場合には、明度の変化が小さすぎて目的の明度に達しない。
Examples of the green pigment include C.I. I. Green pigments such as Pigment Green 7, 10, 36, and 37 can be used.
When the red coloring composition for a color filter contains a red pigment and a green pigment, the content of the green pigment is 0.01 to 20% by weight and 0.5 to 15% by weight based on the total amount of the pigment. Is preferred. When the content of the green pigment exceeds 20% by weight, the lightness becomes too small and the x value becomes small, making it difficult to match the target red hue. If it is less than 0.01% by weight, the change in brightness is too small to reach the desired brightness.

また、カラーフィルタ用赤色着色組成物が、さらに黄色色素を含む場合には、赤色色素32〜99.98重量%、黄色色素0.01〜48重量%、緑色色素0.01〜20重量%であることが好ましく、赤色色素37〜99.49重量%、黄色色素0.01〜48重量%、緑色色素0.5〜15重量%であることがより好ましい。黄色色素の含有量が48重量%を越える場合には、y値が大きくなりすぎて目的の赤の色相に合わせにくくなり、0.01重量%未満の場合には、色相の変化が小さすぎて目的の赤の色相に合わせにくくなる。   Moreover, when the red coloring composition for color filters contains a yellow pigment | dye further, it is red pigment | dye 32-99.98 weight%, yellow pigment | dye 0.01-48 weight%, and green pigment | dye 0.01-20 weight%. It is preferable that there are 37 to 99.49% by weight of a red dye, 0.01 to 48% by weight of a yellow dye, and 0.5 to 15% by weight of a green dye. If the yellow pigment content exceeds 48% by weight, the y value becomes too large to match the desired red hue, and if it is less than 0.01% by weight, the hue change is too small. It becomes difficult to match the target red hue.

黒色色素としては、例えばカーボンブラック、チタンブラック、アニリンブラック、アントラキノン系黒色顔料、ペリレン系黒色顔料、具体的にはC.I.Pigment Black 6、7、12、20、31、32等が挙げられ、中でもカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックは、樹脂などで表面処理されていてもよい。
カラーフィルタ用赤色着色組成物が赤色色素および黒色色素を含む場合、黒色色素の含有量は、色素の全量を基準として0.01〜10重量%であり、0.01〜5重量%であることが好ましい。黒色色素の含有量が10重量%を越える場合には、明度が小さくなりすぎ、0.01重量%未満の場合には明度の変化が小さすぎるため目的の明度に達しない。
Examples of the black pigment include carbon black, titanium black, aniline black, anthraquinone black pigment, perylene black pigment, specifically C.I. I. Pigment Black 6, 7, 12, 20, 31, 32, etc., among which carbon black is preferable. Carbon black may be surface-treated with a resin or the like.
When the red coloring composition for a color filter contains a red pigment and a black pigment, the content of the black pigment is 0.01 to 10% by weight and 0.01 to 5% by weight based on the total amount of the pigment. Is preferred. When the content of the black pigment exceeds 10% by weight, the lightness becomes too small, and when it is less than 0.01% by weight, the change in lightness is too small to reach the target lightness.

また、カラーフィルタ用赤色着色組成物が、さらに黄色色素を含む場合には、赤色色素36〜99.98重量%、黄色色素0.01〜54重量%、黒色色素0.01〜10重量%であることが好ましく、赤色色素41重量%〜99.89重量%、黄色色素0.01重量%〜54重量%、黒色色素0.01重量%〜5重量%であることがより好ましい。黄色色素の含有量が54重量%を越える場合には、y値が大きくなりすぎて目的の赤の色相に合わせにくくなり、0.01重量%未満の場合には、色相の変化が小さすぎて目的の緑の色相に合わせにくくなる。   Moreover, when the red coloring composition for color filters contains a yellow pigment | dye further, red pigment | dye 36-99.98 weight%, yellow pigment | dye 0.01-54 weight%, black pigment | dye 0.01-10 weight% It is preferable that the red pigment is 41 wt% to 99.89 wt%, the yellow pigment 0.01 wt% to 54 wt%, and the black pigment 0.01 wt% to 5 wt%. If the yellow pigment content exceeds 54% by weight, the y value becomes too large to match the target red hue, and if it is less than 0.01% by weight, the hue change is too small. It becomes difficult to match the desired green hue.

色素を分散させる色素担体は、上述したように、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物により構成される。透明樹脂は、可視光領域の400〜700nmの全波長領域において透過率が好ましくは80%以上、より好ましくは95%以上の樹脂である。透明樹脂には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および活性エネルギー線硬化性樹脂が含まれ、その前駆体には、活性エネルギー線照射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、これらを単独で、または2種以上混合して用いることができる。
カラーフィルタ用赤色着色組成物には、該組成物を紫外線照射により硬化するときには、光重合開始剤等が添加される。
The dye carrier for dispersing the dye is composed of a transparent resin, a precursor thereof, or a mixture thereof as described above. The transparent resin is a resin having a 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. Transparent resins include thermoplastic resins, thermosetting resins, and active energy ray curable resins, and precursors thereof include monomers or oligomers that are cured by irradiation with active energy rays to form transparent resins. These can be used alone or in admixture of two or more.
When the composition is cured by ultraviolet irradiation, a photopolymerization initiator or the like is added to the red coloring composition for the color filter.

熱可塑性樹脂としては、例えば、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、アクリル系樹脂、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、ポリイミド樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性フマル酸樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。   Examples of the thermoplastic resin include butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyurethane resin, and polyester resin. Acrylic resins, alkyd resins, polystyrene resins, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber resins, celluloses, polyethylene (HDPE, LDPE), polybutadiene, polyimide resins, and the like. Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, benzoguanamine resins, rosin-modified maleic acid resins, rosin-modified fumaric acid resins, melamine resins, urea resins, and phenol resins.

活性エネルギー線硬化性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等の反応性置換基を有する(メタ)アクリル化合物やケイヒ酸を反応させて、(メタ)アクリロイル基、スチリル基等の光架橋性基を該線状高分子に導入した樹脂が用いられる。また、スチレン−無水マレイン酸共重合物やα−オレフィン−無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化したものも用いられる。   As the active energy ray-curable resin, a (meth) acryl having a reactive substituent such as an isocyanate group, an aldehyde group or an epoxy group on a linear polymer having a reactive substituent such as a hydroxyl group, a carboxyl group or an amino group. A resin in which a photocrosslinkable group such as a (meth) acryloyl group or a styryl group is introduced into the linear polymer by reacting a compound or cinnamic acid is used. Further, a linear polymer containing an acid anhydride such as a styrene-maleic anhydride copolymer or an α-olefin-maleic anhydride copolymer is converted into a (meth) acrylic compound having a hydroxyl group such as hydroxyalkyl (meth) acrylate. Half-esterified products are also used.

モノマーおよびオリゴマーとしては、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、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、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およ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、これらを単独でまたは2種類以上混合して用いることができる。   Monomers and oligomers include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 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, 1,6-hexanediol diglycidyl ether di (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether di (meth) acrylate, neo Pentyl glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, ester acrylate, methylolated melamine (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, urethane Various acrylates and methacrylates such as acrylates, (meth) acrylic acid, styrene, vinyl acetate, hydroxyethyl vinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, (meth) acrylamide, N-hydroxymethyl (meth) acrylamide , N-vinylformamide, acrylonitrile and the like, and these can be used alone or in admixture of two or more.

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−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c等のアセトフェノン系光重合開始剤、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、ベンジルジメチルケタール等のベンゾイン系光重合開始剤、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等のベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサンソン、2−クロルチオキサンソン、2−メチルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン等のチオキサンソン系光重合開始剤、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、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光重合開始剤、ボレート系光重合開始剤、カルバゾール系光重合開始剤、イミダゾール系光重合開始剤等が用いられる。   Examples of the photopolymerization initiator include 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, diethoxyacetophenone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1- Acetophenone-based photopolymerization initiators such as hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one c, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin Benzoin photopolymerization initiators such as isopropyl ether and benzyldimethyl ketal, benzophenone, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, hydroxybenzophenone, acrylated benzophenone, 4- Benzophenone photopolymerization initiators such as nzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, thioxanthone light such as thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone Polymerization initiator, 2,4,6-trichloro-s-triazine, 2-phenyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloro) Methyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-piperonyl-4,6-bis (trichloromethyl) -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 , 2,4-trichloromethyl (4′-methoxystyryl) -6-triazine and other triazine photopolymerization initiators, borate photopolymerization initiators, carbazole photopolymerization initiators, imidazole photopolymerization initiators and the like are used. It is done.

上記光重合開始剤は、単独であるいは2種以上混合して用いるが、増感剤として、α−アシロキシエステル、アシルフォスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシレート、ベンジル、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン、エチルアンスラキノン、4,4'−ジエチルイソフタロフェノン、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、4,4'−ジエチルアミノベンゾフェノン等の化合物を併用することもできる。   The above photopolymerization initiators are used alone or in admixture of two or more. As sensitizers, α-acyloxy ester, acylphosphine oxide, methylphenylglyoxylate, benzyl, 9,10-phenanthrene. Compounds such as quinone, camphorquinone, ethylanthraquinone, 4,4′-diethylisophthalophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4,4′-diethylaminobenzophenone Can also be used together.

カラーフィルタ用赤色着色組成物は、赤色色素と、緑色色素あるいは黒色色素と、必要に応じて黄色色素とを、さらに必要に応じて上記光重合開始剤と共に、色素担体中に三本ロールミル、二本ロールミル、サンドミル、ニーダー、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。また、カラーフィルタ用赤色着色組成物は、各色素を別々に色素担体中に微細に分散したものを混合して製造することもできる。色素を色素担体中に分散する際には、適宜、樹脂型顔料分散剤、界面活性剤、色素誘導体等の分散助剤を含有させることができる。分散助剤は、顔料の分散に優れ、分散後の顔料の再凝集を防止する効果が大きいので、分散助剤を用いて顔料を色素担体中に分散してなる赤色着色組成物を用いた場合には、透明性に優れたカラーフィルタが得られる。   A red coloring composition for a color filter comprises a three-roll mill, two dyes in a dye carrier, together with a red dye, a green dye or a black dye, and a yellow dye as necessary, and further with the photopolymerization initiator as necessary. It can be produced by finely dispersing using various dispersing means such as a roll mill, a sand mill, a kneader, and an attritor. The red coloring composition for a color filter can also be produced by mixing finely dispersed pigments in a pigment carrier. When the dye is dispersed in the dye carrier, a dispersion aid such as a resin-type pigment dispersant, a surfactant, or a dye derivative can be appropriately contained. Since the dispersion aid is excellent in pigment dispersion and has a great effect of preventing re-aggregation of the pigment after dispersion, a red coloring composition in which the pigment is dispersed in the dye carrier using the dispersion aid is used. In this case, a color filter having excellent transparency can be obtained.

樹脂型顔料分散剤は、顔料に吸着する性質を有する顔料親和性部位と、色素担体と相溶性のある部位とを有し、顔料に吸着して顔料の色素担体への分散を安定化する働きをするものである。樹脂型顔料分散剤として具体的には、ポリウレタン、ポリアクリレートなど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などの油性分散剤、(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、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなど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、燐酸エステル系等が用いられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。   The resin-type pigment dispersant has a pigment affinity part that has the property of adsorbing to the pigment and a part that is compatible with the dye carrier, and acts to stabilize the dispersion of the pigment on the dye carrier by adsorbing to the pigment. It is something to do. Specific examples of resin-type pigment 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 alkylamines. Salts, polysiloxanes, long-chain polyaminoamide phosphates, hydroxyl group-containing polycarboxylic acid esters, their modified products, amides formed by the reaction of poly (lower alkyleneimines) with polyesters having free carboxyl groups, and the like Water-based dispersants such as oily dispersants such as salts, (meth) acrylic acid-styrene copolymers, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymers, styrene-maleic acid copolymers, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone Resin, water-soluble polymer, polyester Modified polyacrylate, ethylene oxide / propylene oxide addition compound, phosphate ester-based and the like are used, they can be used alone or in admixture of two or more.

界面活性剤としては、ラウリル硫酸ソーダ、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ソーダ、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など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など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が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。   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. , 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 Anionic surfactants such as: polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as nylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether phosphate ester, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyethylene glycol monolaurate; chaotic properties such as alkyl quaternary ammonium salts and their ethylene oxide adducts Surfactants: Examples include amphoteric surfactants such as alkylbetaines such as alkyldimethylaminoacetic acid betaine and alkylimidazolines, and these can be used alone or in admixture of two or more.

色素誘導体は、有機色素に置換基を導入した化合物であり、本発明に用いられる色素誘導体は色相の関係から赤色または黄色であることが好ましいが、添加量が少なければ青色のものを用いても良い。有機色素には、一般に色素とは呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。色素誘導体としては、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号公報等に記載されているものを使用でき、これらは単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。   The dye derivative is a compound in which a substituent is introduced into an organic dye, and the dye derivative used in the present invention is preferably red or yellow because of the hue, but if the addition amount is small, a blue one may be used. good. Organic dyes also include light yellow aromatic polycyclic compounds such as naphthalene and anthraquinone that are not generally called dyes. Examples of the dye derivatives are described in JP-A-63-305173, JP-B-57-15620, JP-B-59-40172, JP-B-63-17102, JP-B-5-9469, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.

さらに、カラーフィルタ用赤色着色組成物には、色素を充分に色素担体中に分散させ、ガラス基板等の透明基板上に乾燥膜厚が0.2〜5μmとなるように塗布して赤色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溶剤を含有させることができる。溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、1−メトキシ−2−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−nアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルトルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いる。   Further, in the red coloring composition for a color filter, a dye is sufficiently dispersed in a dye carrier, and applied to a transparent substrate such as a glass substrate so that a dry film thickness is 0.2 to 5 μm. In order to make it easier to form, a solvent can be included. Examples of the solvent include cyclohexanone, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, ethylbenzene, ethylene glycol diethyl ether, xylene, ethyl cellosolve, methyl-n amyl ketone, propylene glycol monomethyl ether toluene, methyl ethyl ketone. , Ethyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutyl ketone, petroleum solvent and the like, and these are used alone or in combination.

また、カラーフィルタ用赤色着色組成物には、組成物の経時粘度を安定化させるために貯蔵安定剤を含有させることができる。貯蔵安定剤としては、例えばベンジルトリメチルクロライド、ジエチルヒドロキシアミンなどの4級アンモニウムクロライド、乳酸、シュウ酸などの有機酸およびそのメチルエーテル、t−ブチルピロカテコール、テトラエチルホスフィン、テトラフェニルフォスフィンなどの有機ホスフィン、亜リン酸塩等が挙げられる。   Moreover, the red coloring composition for color filters can contain a storage stabilizer in order to stabilize the viscosity with time of the composition. Examples of storage stabilizers include quaternary ammonium chlorides such as benzyltrimethyl chloride and diethylhydroxyamine, organic acids such as lactic acid and oxalic acid, and organic acids such as methyl ether, t-butylpyrocatechol, tetraethylphosphine, and tetraphenylphosphine. Examples thereof include phosphine and phosphite.

カラーフィルタ用赤色着色組成物は、グラビアオフセット用印刷インキ、水無しオフセット印刷インキ、シルクスクリーン印刷用インキ、溶剤現像型あるいはアルカリ現像型着色レジスト材の形態で調製することができる。着色レジスト材は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または感光性樹脂と、モノマーと、光重合開始剤とを含有する組成物中に色素を分散させたものである。   The red coloring composition for the color filter can be prepared in the form of gravure offset printing ink, waterless offset printing ink, silk screen printing ink, solvent development type or alkali development type colored resist material. The colored resist material is obtained by dispersing a dye in a composition containing a thermoplastic resin, a thermosetting resin or a photosensitive resin, a monomer, and a photopolymerization initiator.

赤色色素と、緑色色素または黒色色素と、必要に応じて用いられる黄色色素とは、赤色フィルタセグメントをフォトリソグラフ法により形成する場合には、合計して赤色着色組成物中に1.5〜7重量%の割合で含有されることが好ましい。また、赤色フィルタセグメントを印刷法により形成する場合には、合計して赤色着色組成物中に1.5〜40重量%の割合で含有されることが好ましい。いずれにせよ、色素は、最終赤色フィルタセグメント中に好ましくは10〜40重量%の割合で含有され、その残部は、色素担体により提供される樹脂質バインダーから実質的になる。   The red pigment, the green pigment or the black pigment, and the yellow pigment used as necessary are 1.5 to 7 in total in the red coloring composition when the red filter segment is formed by a photolithographic method. It is preferable to contain it in the ratio of weight%. Moreover, when forming a red filter segment by a printing method, it is preferable to contain in a ratio of 1.5 to 40 weight% in total in a red coloring composition. In any case, the dye is preferably contained in the final red filter segment in a proportion of 10-40% by weight, the remainder consisting essentially of the resinous binder provided by the dye carrier.

カラーフィルタ用赤色着色組成物は、遠心分離、焼結フィルタ、メンブレンフィルタ等の手段にて、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以上の粗大粒子および混入した塵の除去を行うことが好ましい。   Red colored composition for color filter is not less than 5 μm coarse particles, preferably 1 μm coarse particles, more preferably 0.5 μm coarse particles and mixed by means of centrifugation, sintered filter, membrane filter, etc. It is preferable to remove the dust.

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、少なくとも1つの赤色フィルタセグメント、少なくとも1つの緑色フィルタセグメントおよび少なくとも1つの青色フィルタセグメントを具備し、ここで、赤色フィルタセグメントは本発明の赤色着色組成物を用いて形成される。緑色フィルタセグメントは、通常の緑色の着色組成物を用い、青色フィルタセグメントは、通常の青色の着色組成物を用いてそれぞれ形成することができる。
緑色の着色組成物は、赤色色素等の代わりに、例えば先に例示した緑色顔料および必要に応じて調色用として、先に例示した黄色顔料を用いて得られる組成物である。
Next, the color filter of the present invention will be described.
The color filter of the present invention comprises at least one red filter segment, at least one green filter segment and at least one blue filter segment, wherein the red filter segment is formed using the red coloring composition of the present invention. The The green filter segment can be formed using a normal green coloring composition, and the blue filter segment can be formed using a normal blue coloring composition.
The green coloring composition is a composition obtained by using, for example, the above-illustrated green pigment and the above-illustrated yellow pigment for toning as required, instead of the red pigment.

また、青色の着色組成物は、赤色色素等の代わりに、例えばC.I.Pigment Blue 15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64等の青色顔料、および必要に応じて調色用として、紫色色素を用いて得られる組成物である。
紫色色素としては、例えばC.I.Pigment Violet 1、19、23、27、29、30、32、37、40、42、50等の紫色顔料を用いることができる。
Further, the blue coloring composition may be, for example, C.I. I. Pigment Blue 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, and other blue pigments and, if necessary, purple dyes for toning It is a composition obtained.
Examples of purple pigments include C.I. I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 29, 30, 32, 37, 40, 42, 50, etc. Purple pigments can be used.

緑色フィルタセグメントの形成には、紫色、赤色または黒色色素を特定量添加することにより明度を調整した緑色着色組成物を用いることができる。本発明の赤色組成物を用いて形成した赤色フィルタセグメントと、明度を調整した緑色着色組成物とを組み合わせて用いることにより、色差(Δuv)を変化させることなく、ホワイトの色温度(K)だけ
をコントロールすることができる。
青色フィルタセグメントの形成には、黄色、橙色、緑色または黒色色素、あるいは赤色色素を特定量添加することにより明度を調整した青色着色組成物を用いることができる。本発明の赤色組成物を用いて形成した赤色フィルタセグメントと、明度を調整した青色着色組成物とを組み合わせて用いることにより、ホワイトの色温度(K)を変化させることなく、色差(Δuv)だけをコントロールすることができる。
For the formation of the green filter segment, a green coloring composition whose brightness is adjusted by adding a specific amount of purple, red or black pigment can be used. By using a combination of a red filter segment formed using the red composition of the present invention and a green coloring composition with adjusted brightness, only the color temperature (K) of white can be obtained without changing the color difference (Δuv). Can be controlled.
For the formation of the blue filter segment, a blue coloring composition whose brightness is adjusted by adding a specific amount of yellow, orange, green or black pigment or red pigment can be used. By using a combination of a red filter segment formed using the red composition of the present invention and a blue coloring composition with adjusted brightness, only the color difference (Δuv) is obtained without changing the color temperature (K) of white. Can be controlled.

明度を調整した緑色着色組成物としては、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる色素担体と、該色素担体に分散された緑色色素および紫色色素を含み、該紫色色素の含有量が、色素の全量を基準として0.005〜10重量%である組成物、あるいは透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる色素担体と、該色素担体に分散された緑色色素および赤色色素を含み、該赤色色素の含有量が、色素の全量を基準として0.01〜20重量%である組成物、あるいは透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる色素担体と、該色素担体に分散された緑色色素および黒色色素を含み、該黒色色素の含有量が、色素の全量を基準として0.01〜10重量%である組成物を用いることができる。明度を調整した緑色着色組成物は、さらに黄色色素を含有しても良く、その含有量は、緑色着色組成物中に含まれる色素の全量を基準として0.01〜54重量%であることが好ましい。
緑色着色組成物中に含まれる明度調整用の色素としては、先に例示した紫色、赤色または黒色顔料を用いることができる。
The green coloring composition with adjusted lightness includes a transparent carrier, a dye carrier made of a precursor thereof or a mixture thereof, and a green pigment and a purple pigment dispersed in the pigment carrier, and the content of the purple pigment is A composition comprising 0.005 to 10% by weight based on the total amount of the dye, or a dye carrier comprising a transparent resin, a precursor thereof or a mixture thereof, and a green dye and a red dye dispersed in the dye carrier; A composition in which the content of the red pigment is 0.01 to 20% by weight based on the total amount of the pigment, or a pigment carrier comprising a transparent resin, a precursor thereof or a mixture thereof, and dispersed in the pigment carrier A composition containing a green pigment and a black pigment and having a black pigment content of 0.01 to 10% by weight based on the total amount of the pigment can be used. The green coloring composition with adjusted lightness may further contain a yellow pigment, and the content thereof may be 0.01 to 54% by weight based on the total amount of the pigment contained in the green coloring composition. preferable.
The violet, red, or black pigment exemplified above can be used as the lightness adjusting dye contained in the green coloring composition.

明度を調整した青色着色組成物としては、透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる色素担体と、該色素担体に分散された青色色素および黄色、橙色、緑色または黒色色素を含み、該黄色、橙色、緑色または黒色色素の含有量が、色素の全量を基準として0.01〜10重量%である組成物、あるいは透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる色素担体と、該色素担体に分散された青色色素および赤色色素を含み、該赤色色素の含有量が、色素の全量を基準として0.01〜30重量%である組成物を用いることができる。明度を調整した青色着色組成物は、さらに紫色色素を含有しても良く、その含有量は、青色着色組成物中に含まれる色素の全量を基準として0.01〜15重量%であることが好ましい。
青色着色組成物中に含まれる明度調整用の色素としては、先に例示した黄色、橙色、緑色または黒色顔料、あるいは赤色顔料を用いることができる。
The blue coloring composition with adjusted lightness includes a transparent carrier, a dye carrier made of a precursor thereof or a mixture thereof, a blue pigment dispersed in the pigment carrier, and a yellow, orange, green or black pigment, A composition containing 0.01 to 10% by weight of an orange, green or black pigment based on the total amount of the pigment, or a pigment carrier comprising a transparent resin, a precursor thereof or a mixture thereof, and the pigment carrier A composition containing a blue pigment and a red pigment dispersed in the composition, and the content of the red pigment is 0.01 to 30% by weight based on the total amount of the pigment. The blue colored composition with adjusted lightness may further contain a purple pigment, and the content thereof is 0.01 to 15% by weight based on the total amount of the pigment contained in the blue colored composition. preferable.
As the lightness-adjusting dye contained in the blue coloring composition, the yellow, orange, green or black pigment exemplified above, or the red pigment can be used.

本発明のカラーフィルタは、印刷法またはフォトリソグラフィー法により、本発明の着色組成物を用いて透明基板上に各色のフィルタセグメントを形成することにより製造することができる。
透明基板としては、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。
The color filter of this invention can be manufactured by forming the filter segment of each color on a transparent substrate using the coloring composition of this invention by the printing method or the photolithographic method.
As the transparent substrate, a glass plate or a resin plate such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, or polyethylene terephthalate is used.

印刷法による各色フィルタセグメントの形成は、上記各種の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およ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。   The formation of each color filter segment by the printing method can be patterned simply by repeating the printing and drying of the colored composition prepared as the above various printing inks. Therefore, the color filter manufacturing method is low-cost and excellent in mass productivity. ing. 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各色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、溶剤また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 forming each color filter segment by a photolithography method, the colored composition prepared as the solvent developing type or alkali developing type colored resist material is applied on a transparent substrate, such as spray coating, spin coating, slit coating, roll coating, etc. By a coating method, coating is performed so that the dry film thickness is 0.2 to 5 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. 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、上記着色レジスト材を塗布乾燥後、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 material, a water-soluble or alkaline water-soluble resin such as polyvinyl alcohol or water-soluble acrylic resin is applied and dried to form a film that prevents polymerization inhibition by oxygen. Then, ultraviolet exposure can 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、透明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、あらかじめカラーフィルタ層を形成しておき、このカラーフィルタ層を所望の透明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, 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 transparent substrate and forming each color filter segment on the transparent conductive film by electrophoresis of colloidal particles. is there. The transfer method is a method in which a color filter layer is formed in advance on the surface of a peelable transfer base sheet, and this color filter layer is transferred to a desired transparent substrate.

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、実施例および比較例中、「部」とは「重量部」を意味する。
まず、実施例および比較例に用いたアクリル樹脂溶液、リン酸基を有する樹脂の調整について説明する。樹脂の分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
Hereinafter, the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples and comparative examples, “parts” means “parts by weight”.
First, adjustment of acrylic resin solutions and resins having phosphoric acid groups used in Examples and Comparative Examples will be described. The molecular weight of the resin is a weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography).

(アクリル樹脂溶液の調製)
反応容器にシクロヘキサノン370部を入れ、容器に窒素ガスを注入しながら80℃に加熱して、同温度で下記モノマーおよび熱重合開始剤の混合物を1時間かけて滴下して重合反応を行った。
メタクリル酸 20.0部
メチルメタクリレート 10.0部
n−ブチルメタクリレート 55.0部
2−ヒドロキシエチルメタクリレート 15.0部
2,2'−アゾビスイソブチロニトリル 4.0部
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1.0部をシクロヘキサノン50部に溶解させたものを添加し、さらに80℃で1時間反応を続けて、アクリル樹脂の溶液を得た。アクリル樹脂の重量平均分子量は、約40000であった。
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重量%になるようにシクロヘキサノンを添加してアクリル樹脂溶液を調製した。
(Preparation of acrylic resin solution)
370 parts of cyclohexanone was placed in a reaction vessel, heated to 80 ° C. while injecting nitrogen gas into the vessel, and a mixture of the following monomer and thermal polymerization initiator was added dropwise at the same temperature over 1 hour to carry out a polymerization reaction.
Methacrylic acid 20.0 parts Methyl methacrylate 10.0 parts n-Butyl methacrylate 55.0 parts 2-Hydroxyethyl methacrylate 15.0 parts 2,2′-azobisisobutyronitrile 4.0 parts After the reaction at 3 ° C. for 3 hours, 1.0 part of azobisisobutyronitrile dissolved in 50 parts of cyclohexanone was added, and the reaction was further continued at 80 ° C. for 1 hour to obtain an acrylic resin solution. . The weight average molecular weight of the acrylic resin was about 40,000.
After cooling to room temperature, about 2 g of the resin solution was sampled, heated and dried at 180 ° C. for 20 minutes to measure the nonvolatile content, and cyclohexanone was added to the previously synthesized resin solution so that the nonvolatile content was 20% by weight. To prepare an acrylic resin solution.

[参考例1]
下記組成の混合物を均一に分散撹拌混合した後、1μmのフィルタで濾過してアルカリ現像型赤色着色組成物を作製した。
赤色顔料:C.I.Pigment Red 254 4.47部
(チバガイギー社製「イルガフォーレッド B−CF」)
青色顔料:C.I.Pigment Blue 15:6 0.03部
(東洋インキ製造社製「リオノールブルー ES」)
分散剤(ゼネカ社製「ソルスパーズ20000」) 1.00部
アクリル樹脂溶液 24.00部
トリメチロールプロパントリアクリレート 5.40部
(新中村化学社製「NKエステルATMPT」)
光重合開始剤(チバガイギー社製「イルガキュアー907」) 0.30部
増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」) 0.20部
シクロヘキサノン 64.60部
[Reference Example 1]
A mixture having the following composition was uniformly dispersed, stirred and mixed, and then filtered through a 1 μm filter to prepare an alkali developing type red colored composition.
Red pigment: C.I. I. Pigment Red 254 4.47 parts
("Irga Four Red B-CF" manufactured by Ciba Geigy)
Blue pigment: C.I. I. Pigment Blue 15: 6 0.03 part ("Rionol Blue ES" manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.)
Dispersant (“Solspers 20000” manufactured by Zeneca) 1.00 parts acrylic resin solution 24.00 parts trimethylolpropane triacrylate 5.40 parts (“NK Ester ATMPT” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
Photopolymerization initiator ("Irgacure 907" manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) 0.30 parts Sensitizer ("EAB-F" manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 0.20 parts Cyclohexanone 64.60 parts

[実施例3、4および比較例1、2]
顔料およびその配合量を表1に示すよう変更した以外は、参考例1と同様にしてアルカリ現像型着色組成物を得た。
[Examples 3 and 4 and Comparative Examples 1 and 2]
An alkali developing type colored composition was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that the pigment and the blending amount thereof were changed as shown in Table 1.

Figure 0005210286
Figure 0005210286

実施例3、4および比較例1〜2で得られた赤色着色組成物と、顔料およびその配合量を表1に示すよう変更した以外は参考例1と同様にして作製した緑色着色組成物1および青色着色組成物1とを、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、70℃で20分乾燥後、超高圧水銀ランプを用いて、積算光量150mJでストライプ状のパターン紫外線露光をした後、アルカリ現像液にて90秒間現像して、ストライプ形状の各色フィルタセグメントを形成した。なお、アルカリ現像液は、炭酸ナトリウム1.5重量% 炭酸水素ナトリウム0.5重量% 陰イオン系界面活性剤(花王社製「ペリレックスNBL」)8.0重量%および水90重量%からなる。塗布基板を230℃で1時間加熱、放冷後、得られた塗膜のC光源での色度(Y,x,y)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。各色のフィルタについての色度の測定結果を表2に、3色のフィルタを組み合わせたときのホワイトについての色度の測定結果を表3に示す。   The green colored composition 1 produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the red colored compositions obtained in Examples 3 and 4 and Comparative Examples 1 and 2, and the pigment and the blending amount thereof were changed as shown in Table 1. And a blue coloring composition 1 on a glass substrate having a thickness of 100 mm × 100 mm and a thickness of 1.1 mm using a spin coater, drying at 70 ° C. for 20 minutes, and using an ultrahigh pressure mercury lamp, an integrated light amount of 150 mJ Stripe pattern UV exposure was performed, followed by development with an alkali developer for 90 seconds to form stripe-shaped color filter segments. The alkali developer is composed of sodium carbonate 1.5% by weight, sodium hydrogen carbonate 0.5% by weight, an anionic surfactant (“Perilex NBL” manufactured by Kao Corporation) 8.0% by weight and water 90% by weight. . The coated substrate was heated at 230 ° C. for 1 hour and allowed to cool, and then the chromaticity (Y, x, y) of the obtained coating film with a C light source was measured with a microspectrophotometer (“OSP-SP100” manufactured by Olympus Optics) And measured. Table 2 shows the chromaticity measurement results for each color filter, and Table 3 shows the chromaticity measurement results for white when the three color filters are combined.

Figure 0005210286
Figure 0005210286

Figure 0005210286
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表2、表3に示すように、ホワイトの色温度(K)、色差(Δuv)の値を上げたい場
合、本発明(実施例3、4)の赤色着色組成物を用いることにより、青色塗膜および緑色塗膜の明度を調整することなく、目的とするホワイトの色度および色温度(K)、色差(Δuv)を達成することができる。
また、比較例2で得られた赤色着色組成物を用いて赤色フィルタセグメントを形成した場合には、希望する色度が得られなかった。
また、本発明の赤色着色組成物を用いて形成された赤色塗膜の外観は良好であった。


As shown in Tables 2 and 3, when it is desired to increase the values of the white color temperature (K) and color difference (Δuv), the red coloring composition of the present invention (Examples 3 and 4) is used. The target white chromaticity, color temperature (K), and color difference (Δuv) can be achieved without adjusting the brightness of the film and the green coating film.
Moreover, when a red filter segment was formed using the red coloring composition obtained in Comparative Example 2, the desired chromaticity was not obtained.
Moreover, the external appearance of the red coating film formed using the red coloring composition of this invention was favorable.


Claims (5)

透明樹脂、その前駆体またはそれらの混合物からなる色素担体と、該色素担体に分散された赤色色素および緑色色素を含み、緑色色素の含有量が、色素の全量を基準として0.01〜15重量%であることを特徴とするカラーフィルタ用赤色着色組成物。 A pigment carrier comprising a transparent resin, a precursor thereof or a mixture thereof, and a red pigment and a green pigment dispersed in the pigment carrier, and the content of the green pigment is 0.01 to 15 weight based on the total amount of the pigment % Red coloring composition for color filter, さらに、黄色色素を含有することを特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタ用赤色着色組成物。   Furthermore, the red coloring composition for color filters of Claim 1 containing a yellow pigment | dye. 黄色色素が、C.I.Pigment Yellow 13、138、139、150、185からなる群から選ばれる少なくとも1種の黄色顔料であることを特徴とする請求項2に記載のカラーフィルタ用赤色着色組成物。   The yellow pigment is C.I. I. The red coloring composition for a color filter according to claim 2, wherein the red coloring composition is at least one yellow pigment selected from the group consisting of Pigment Yellow 13, 138, 139, 150, and 185. 赤色色素が、C.I.Pigment Red 48:1、81:2、81:3、122、177、179、202、207、209、224、254、255、264からなる群から選ばれる少なくとも1種の赤色顔料であることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項に記載のカラーフィルタ用赤色着色組成物。   The red pigment is C.I. I. Pigment Red 48: 1, 81: 2, 81: 3, 122, 177, 179, 202, 207, 209, 224, 254, 255, 264, and at least one red pigment selected from the group consisting of The red coloring composition for color filters according to any one of claims 1 to 3. 少なくとも1つの赤色フィルタセグメント、少なくとも1つの緑色フィルタセグメントおよび少なくとも1つの青色フィルタセグメントを具備し、該少なくとも1つの赤色フィルタセグメントが請求項1ないし4いずれか1項に記載の赤色着色組成物から形成されることを特徴とするカラーフィルタ。   5. A at least one red filter segment, at least one green filter segment, and at least one blue filter segment, wherein the at least one red filter segment is formed from a red colored composition according to any one of claims 1-4. The color filter characterized by being made.
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