JP5385511B2 - Color filter and liquid crystal display device including the same - Google Patents
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Description
本発明は、カラーフィルタ、それを備えた液晶表示装置に関する。
The present invention relates to a color filter, liquid crystal display equipment having the same.
ナノテクノロジーのひとつとして粒子を10〜100nmの範囲にまで小サイズ化する研究が進められている。ナノサイズ効果により従来予想できなかった新たな特性を引き出そうとするものである。 As one of nanotechnology, research for reducing the size of particles to the range of 10 to 100 nm is underway. It is intended to bring out new characteristics that could not be predicted by the nano-size effect.
これに関し、有機顔料の分野についてみると、例えば、塗料、印刷インク、電子写真用トナー、インクジェットインク、カラーフィルタ等において、上記ナノテクノロジーの応用が進められている。とりわけカラーフィルタ用顔料およびそのインクジェットインクについては、最先端技術領域として高性能化のための取り組みがなされ、その成果が期待されている。 In this regard, in the field of organic pigments, for example, the application of the nanotechnology is being promoted in paints, printing inks, electrophotographic toners, inkjet inks, color filters, and the like. In particular, with regard to color filter pigments and inkjet inks thereof, efforts have been made to improve performance as a state-of-the-art technology field, and the results are expected.
カラーフィルタについてみると薄層化が望まれており、デジタルカメラの高画素化、CCDセンサーの高感度化の鍵をにぎる。そして近年カラーフィルタの色材として有機顔料が用いられているが、その厚さは有機顔料の粒子径に大きく依存する。ナノメートルサイズレベルで、しかも単分散の安定な顔料微粒子がなければ上記の課題は克服できない。さらにインクジェット技術を利用してカラーフィルタを製造する、設計自由度が高く低コストな新規製造方法が検討されている。しかしそれに適し、十分な性能を発揮する顔料微粒子はまだない。 Regarding color filters, thinning is desired, and the key to increasing the pixel count of digital cameras and the sensitivity of CCD sensors is the key. In recent years, an organic pigment has been used as a color material for a color filter, and its thickness largely depends on the particle diameter of the organic pigment. The above problem cannot be overcome without nanometer-sized levels and monodisperse stable pigment particles. Furthermore, a new manufacturing method with a high degree of design freedom and a low cost, in which a color filter is manufactured using an ink jet technique, is being studied. However, there are still no pigment fine particles that are suitable for this and perform sufficiently.
有機粒子の微細化方法についてみると、従来、ロールミル、ボールミル、アトライター等の分散機を用いて行うことが一般的であった(非特許文献1など参照)。その他、最近では、気相法、液相法、レーザーアブレーション法などが研究されている。中でも液相法は、簡易性および生産性に優れた有機粒子の製造法として注目されている(特許文献1、2参照)。 Regarding the method for refining organic particles, conventionally, it has been common to use a disperser such as a roll mill, a ball mill, or an attritor (see Non-Patent Document 1, etc.). In addition, recently, a gas phase method, a liquid phase method, a laser ablation method and the like have been studied. Among these, the liquid phase method has attracted attention as a method for producing organic particles having excellent simplicity and productivity (see Patent Documents 1 and 2).
また最近、顔料の良溶媒溶液と貧溶媒溶液とを混合して顔料粒子を析出させる方法が開発されている(特許文献3)。その顔料粒子を用いてカラーフィルタの高コントラスト化が図られている。 Recently, a method has been developed in which pigment particles are precipitated by mixing a good solvent solution and a poor solvent solution of the pigment (Patent Document 3). The pigment particles are used to increase the contrast of the color filter.
カラーフィルタにおいては高コントラスト化の実現だけではなく、表示装置などに用いたときに優れた表示性能をできる限り長期間に亙り維持することが要求される。
そこで本発明は、高コントラストを実現し、表示装置に用いたときに高い色描写力を発揮し、しかも色むらを抑え優れた表示性能を長期間維持しうるカラーフィルタ及びそれを備えた液晶表示装置の提供を目的とする。
Color filters are required not only to achieve high contrast but also to maintain excellent display performance for as long as possible when used in display devices and the like.
LCD The present invention achieves a high contrast, exhibit high color descriptive power when used in a display device, yet having a Re color filter及benefactor capable of long-term maintaining display performance with excellent suppressing color unevenness An object is to provide a display device.
本発明の上記の目的は以下の手段により達成された。
(1)カラーフィルタの少なくとも1色の画素中に含有させた顔料粒子において、該顔料粒子の平均粒径を40nm以下とし、かつ、粒径50nm以上の粒子の数の割合を全顔料粒子の1%以上としたことを特徴とするカラーフィルタであって、
前記画素中に含有させた顔料粒子の粒径分布において、極大値を2つ以上有するようにし、
前記画素中に含有させた顔料粒子の粒径分布において、粒径30nm以下に極大値を有するようにしたことを特徴とするカラーフィルタ。
(2)前記顔料粒子を構成する顔料が、キナクリドン化合物顔料、ジケトピロロピロール化合物顔料、ジオキサジン化合物顔料、フタロシアニン化合物顔料、またはアゾ化合物顔料であることが好ましく、ジケトピロロピロール化合物顔料、ジオキサジン化合物顔料、およびフタロシアニン化合物顔料からなる群より選ばれる(1)に記載のカラーフィルタ。
(3)機械的に有機顔料のバルク体を粉砕した顔料ナノ粒子(a)、及び
良溶媒に有機顔料を溶解した有機顔料溶液と、前記良溶媒と相溶し、前記有機顔料に対して貧溶媒となる溶媒とを混合して析出させた顔料ナノ粒子(b)
を含有させたことを特徴とする(1)または(2)に記載のカラーフィルタ。
(4)前記画素中に含有させた顔料粒子において、粒径50nm以上の粒子の数が全顔料粒子の5%以上になるようにしたことを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
(5)前記顔料粒子の体積平均粒径(Mv)と数平均粒径(Mn)とを定義し、その単分散性(Mv/Mn)を1.0〜2.0とした(1)〜(4)のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
(6)前記顔料ナノ粒子(b)を全顔料粒子の1質量%以上含有させたことを特徴とする(3)〜(5)のいずれかに記載のカラーフィルタ。
(7)前記顔料ナノ粒子(b)を全顔料粒子の3質量%以上95質量%以下含有させたことを特徴とする(3)〜(6)のいずれかに記載のカラーフィルタ。
(8)前記顔料ナノ粒子(a)及び(b)の全顔料粒子の平均粒径を40nm以下とし、かつ、粒径50nm以上の粒子の数の割合を全顔料粒子の1%以上としたことを特徴とする(3)〜(7)のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
(9)前記顔料ナノ粒子(b)が、一度溶媒分を除去して粉末とし、その粉末を再分散させて得たナノ粒子であることを特徴とする(3)〜(8)のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
(10)さらに、質量平均分子量1000以上の高分子化合物を含有する(1)〜(9)のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
(11)前記質量平均分子量1000以上の高分子化合物が下記一般式(1)で表される化合物であることを特徴とする(10)に記載のカラーフィルタ。
(12)青色、緑色、及び赤色のいずれかの色を持つ画素を具備する(1)〜(11)のいずれか1項に記載のカラーフィルタ。
(13)(1)〜(12)のいずれかに記載のカラーフィルタを備えた液晶表示装置。
The above object of the present invention has been achieved by the following means.
(1) In pigment particles contained in at least one color pixel of a color filter, the average particle diameter of the pigment particles is 40 nm or less, and the ratio of the number of particles having a particle diameter of 50 nm or more is 1% of all pigment particles. % Or more of color filters,
In the particle size distribution of the pigment particles contained in the pixel, it has two or more maximum values,
A color filter having a maximum value in a particle size distribution of 30 nm or less in a particle size distribution of pigment particles contained in the pixel.
(2) The pigment constituting the pigment particles is preferably a quinacridone compound pigment, a diketopyrrolopyrrole compound pigment, a dioxazine compound pigment, a phthalocyanine compound pigment, or an azo compound pigment, a diketopyrrolopyrrole compound pigment, a dioxazine compound pigments, and the color filter according to the phthalocyanine compound selected from pigments or al the group consisting (1).
(3) Pigment nanoparticles (a) obtained by mechanically pulverizing a bulk body of an organic pigment, an organic pigment solution in which the organic pigment is dissolved in a good solvent, and the above-mentioned good solvent. Pigment nanoparticles (b) deposited by mixing with a solvent as a solvent
The color filter as described in (1) or (2), wherein
(4) Any one of (1) to (3), wherein in the pigment particles contained in the pixel, the number of particles having a particle size of 50 nm or more is 5% or more of the total pigment particles. Item 1. A color filter according to item 1.
(5) The volume average particle size (Mv) and the number average particle size (Mn) of the pigment particles are defined, and the monodispersity (Mv / Mn) is 1.0 to 2.0. The color filter according to any one of (4).
(6) The color filter according to any one of (3) to (5), wherein the pigment nanoparticles (b) are contained in an amount of 1% by mass or more based on the total pigment particles.
(7) The color filter according to any one of (3) to (6), wherein the pigment nanoparticle (b) is contained in an amount of 3% by mass to 95% by mass based on all pigment particles.
(8) The average particle diameter of all pigment particles of the pigment nanoparticles (a) and (b) is 40 nm or less, and the ratio of the number of particles having a particle diameter of 50 nm or more is 1% or more of all pigment particles. (3) The color filter according to any one of (7) to (7).
(9) Any one of (3) to (8), wherein the pigment nanoparticles (b) are nanoparticles obtained by removing the solvent once to obtain powder and redispersing the powder. Item 1. A color filter according to item 1.
(10) The color filter according to any one of (1) to (9), further comprising a polymer compound having a mass average molecular weight of 1000 or more.
(11) The color filter as described in (10), wherein the polymer compound having a mass average molecular weight of 1000 or more is a compound represented by the following general formula (1).
(12) The color filter according to any one of (1) to (11), including a pixel having any one color of blue, green, and red.
(13) A liquid crystal display device comprising the color filter according to any one of (1) to (12).
(12)青色、緑色、及び赤色のいずれかの色を持つカラーフィルタに用いることを特徴とする(5)〜(11)のいずれか1項に記載の有機顔料分散物。
(13)(5)〜(12)のいずれか1項に記載の有機顔料分散物からなるカラーフィルタ用インクジェットインク。
(14)(5)〜(12)のいずれか1項に記載の有機顔料分散物と、バインダーと、モノマーもしくはオリゴマーとを含有する着色感光性樹脂組成物。
(15)(14)記載の着色感光性樹脂組成物を有する層を仮支持体上に設けた感光性樹脂転写材料。
(16)R画素、G画素、及びB画素の少なくとも一つに(5)〜(12)のいずれか1項に記載の有機顔料分散物を含有させたカラーフィルタ。
(17)(13)に記載のインクジェットインク、(14)に記載の着色感光性樹脂組成物、および(15)に記載の感光性樹脂転写材料のいずれかを用いて作製したことを特徴とするカラーフィルタ。
(18)(15)または(16)に記載のカラーフィルタを備えた液晶表示装置。
(12) The organic pigment dispersion as described in any one of (5) to (11), which is used for a color filter having any one color of blue, green, and red.
(13) An inkjet ink for a color filter comprising the organic pigment dispersion according to any one of (5) to (12).
(14) A colored photosensitive resin composition comprising the organic pigment dispersion according to any one of (5) to (12), a binder, and a monomer or oligomer.
(15) A photosensitive resin transfer material provided with a layer having the colored photosensitive resin composition according to (14) on a temporary support.
(16) A color filter comprising the organic pigment dispersion described in any one of (5) to (12) in at least one of an R pixel, a G pixel, and a B pixel.
(17) It is produced using any one of the inkjet ink described in (13), the colored photosensitive resin composition described in (14), and the photosensitive resin transfer material described in (15). Color filter.
(18) A liquid crystal display device comprising the color filter according to (15) or (16).
本発明のカラーフィルタは高コントラストを示し、かつ液晶表示装置に用いたとき高い色描写力を発揮し、その鮮明な画質が長期間使用したときにも維持され、色ムラを抑えることができるという優れた効果を奏する。
The color filter of the present invention exhibits high contrast, exhibits high color rendering power when used in a liquid crystal display device, and maintains its clear image quality even when used for a long period of time, thereby suppressing color unevenness. Excellent effect .
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のカラーフィルタの好ましい実施態様として、少なくとも1色の画素中に含有させた顔料粒子の平均粒径を40nm以下とし、かつ粒径50nm以上の粒子の数の割合を全顔料粒子の1%以上としたものが挙げられる。このとき、別の実施態様として後述する顔料ナノ粒子(a)と顔料ナノ粒子(b)とを含有させて高性能カラーフィルを得ることができるが、カラーフィルタを表示装置などに用いたときに優れた表示性能をできる限り長期間に亙り維持して、必要な諸性能をバランスよく満足させ、しかもますます高まる高コントラスト化の要求に応えるために、顔料粒子の平均粒径を上述のように40nm以下とすることが好ましく、30nm以下とすることがより好ましい。本発明のカラーフィルタにおいては、なかでもR画素、G画素、及びB画素のすべての画素中において、そこに含まれる顔料粒子が、上記の平均粒径及び粒径50nm以上の粒子の割合を有していることが好ましい。
さらに上記顔料粒子において、縦軸に粒子数、横軸に粒径(球相当径)をとった粒径分布において、極大値を2つ以上有する。さらに上記粒径分布において、最も小さい極大値が30nm以下となるものとし、25nm以下となることがより好ましく、20nm以下であることが特に好ましい。
上述のように、本実施態様のカラーフィルタにおいては、少なくとも1つの画素に含まれる顔料粒子における粒径50nm以上の粒子の数の割合は、全顔料粒子の1%以上存在しているが、5%以上であることがより好ましく、10%以上であることが特に好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
As a preferred embodiment of the color filter of the present invention, the average particle diameter of pigment particles contained in at least one color pixel is 40 nm or less, and the ratio of the number of particles having a particle diameter of 50 nm or more is 1% of the total pigment particles. The above is mentioned. At this time, as another embodiment, pigment nanoparticles (a) and pigment nanoparticles (b), which will be described later, can be contained to obtain a high-performance color fill, but when the color filter is used in a display device or the like. In order to maintain excellent display performance for as long as possible, satisfy the required performance in a balanced manner, and meet the increasing demand for higher contrast, the average particle size of the pigment particles is as described above. The thickness is preferably 40 nm or less, and more preferably 30 nm or less. In the color filter of the present invention, among all the R pixels, G pixels, and B pixels, the pigment particles contained therein have the above average particle size and the proportion of particles having a particle size of 50 nm or more. It is preferable.
Further in the above pigment particles, particle count on the vertical axis, the particle size distribution was taken particle size (equivalent spherical diameter) on the horizontal axis, that have a maximum value of two or more. Further in the above-mentioned particle size distribution, it is assumed that the smallest maximum value is 30nm or less, more preferably a 25nm or less, particularly preferably 20nm or less.
As described above, in the color filter of this embodiment, the ratio of the number of particles having a particle diameter of 50 nm or more in the pigment particles included in at least one pixel is 1% or more of the total pigment particles. % Or more is more preferable, and 10% or more is particularly preferable.
有機粒子の粒径に関しては、計測法により数値化して集団の平均の大きさを表現する方法があるが、よく使用されるものとして、分布の最大値を示すモード径、積分分布曲線の中央値に相当するメジアン径、各種の平均径(数平均、長さ平均、面積平均、質量平均、体積平均等)などがあり、本発明においては、特に断りのない限り、平均粒径とは数平均粒径(Mn)をいう。顔料微粒子は結晶質粒子でも非晶質粒子でもよく、またはこれらの混合物でもよい。
また、粒子の単分散性を表す指標として、本発明においては、特に断りのない限り、体積平均粒径(Mv)と数平均粒径(Mn)との比(Mv/Mn)を用いる。顔料微粒子(一次粒子)の単分散性、つまりMv/Mnは、1.0〜2.0であることが好ましく、1.0〜1.8であることがより好ましく、1.0〜1.5であることが特に好ましい。
有機粒子の粒径の測定方法としては、顕微鏡法、質量法、光散乱法、光遮断法、電気抵抗法、音響法、動的光散乱法が挙げられ、顕微鏡法、動的光散乱法が特に好ましい。顕微鏡法に用いられる顕微鏡としては、例えば、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡などが挙げられる。動的光散乱法による粒子測定装置として、例えば、日機装社製ナノトラックUPA−EX150、大塚電子社製ダイナミック光散乱光度計DLS−7000シリーズなどが挙げられる。
Regarding the particle size of organic particles, there is a method of expressing the average size of the population by quantifying by a measurement method. Median diameter, various average diameters (number average, length average, area average, mass average, volume average, etc.), etc. In the present invention, unless otherwise specified, the average particle diameter is the number average. It refers to the particle size (Mn). The pigment fine particles may be crystalline particles, amorphous particles, or a mixture thereof.
Further, in the present invention, the ratio (Mv / Mn) of the volume average particle diameter (Mv) and the number average particle diameter (Mn) is used as an index representing the monodispersity of the particles unless otherwise specified. The monodispersity of the pigment fine particles (primary particles), that is, Mv / Mn, is preferably 1.0 to 2.0, more preferably 1.0 to 1.8, and 1.0 to 1. 5 is particularly preferred.
Examples of the method for measuring the particle size of the organic particles include microscopy, mass method, light scattering method, light blocking method, electrical resistance method, acoustic method, and dynamic light scattering method. Particularly preferred. Examples of the microscope used for the microscopy include a scanning electron microscope and a transmission electron microscope. Examples of the particle measuring apparatus by the dynamic light scattering method include Nanotrack UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. and Dynamic Light Scattering Photometer DLS-7000 series manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
次に、上述した実施態様のものを含めカラーフィルタの作製に好適に用いることができる有機顔料分散物について説明する。
本発明の有機顔料分散物は、顔料ナノ粒子(a)と顔料ナノ粒子(b)とを含有する顔料分散物である。本発明において「顔料分散物」とは、顔料粒子が媒体に分散したものをいい、液体状組成物であっても固体状組成物であってもよく、顔料の分散液、インクジェット用インク、顔料分散レジスト、顔料を有する感光性転写材料、およびカラーフィルタの画素部分を含む意味に用いる。
Next, an organic pigment dispersion that can be suitably used for producing a color filter including those of the above-described embodiments will be described.
The organic pigment dispersion of the present invention is a pigment dispersion containing pigment nanoparticles (a) and pigment nanoparticles (b). In the present invention, the “pigment dispersion” refers to a dispersion of pigment particles in a medium, which may be a liquid composition or a solid composition, a pigment dispersion, an ink-jet ink, a pigment. It is used to mean including a dispersion resist, a photosensitive transfer material having a pigment, and a pixel portion of a color filter.
有機顔料は、色相的に限定されるものではなく、例えば、ペリレン化合物顔料、ペリノン化合物顔料、キナクリドン化合物顔料、キナクリドンキノン化合物顔料、アントラキノン化合物顔料、アントアントロン化合物顔料、ベンズイミダゾロン化合物顔料、ジスアゾ縮合化合物顔料、ジスアゾ化合物顔料、アゾ化合物顔料、インダントロン化合物顔料、フタロシアニン化合物顔料、トリアリールカルボニウム化合物顔料、ジオキサジン化合物顔料、アミノアントラキノン化合物顔料、ジケトピロロピロール化合物顔料、チオインジゴ化合物顔料、イソインドリン化合物顔料、イソインドリノン化合物顔料、ピラントロン化合物顔料、イソビオラントロン化合物顔料、それらの混合物などが挙げられる。 Organic pigments are not limited in hue, for example, perylene compound pigments, perinone compound pigments, quinacridone compound pigments, quinacridone quinone compound pigments, anthraquinone compound pigments, anthanthrone compound pigments, benzimidazolone compound pigments, disazo condensation Compound pigment, disazo compound pigment, azo compound pigment, indanthrone compound pigment, phthalocyanine compound pigment, triarylcarbonium compound pigment, dioxazine compound pigment, aminoanthraquinone compound pigment, diketopyrrolopyrrole compound pigment, thioindigo compound pigment, isoindoline compound And pigments, isoindolinone compound pigments, pyranthrone compound pigments, isoviolanthrone compound pigments, and mixtures thereof.
なかでも、キナクリドン化合物顔料、ジケトピロロピロール化合物顔料、ジオキサジン化合物顔料、フタロシアニン化合物顔料、またはアゾ化合物顔料であることが好ましく、ジケトピロロピロール化合物顔料、ジオキサジン化合物顔料、フタロシアニン化合物顔料がより好ましい。
本発明の製造方法においては、2種類以上の有機顔料または有機顔料の固溶体を組み合わせて用いることもでき、また通常の染料と組み合わせて用いることもできる。
Among these, quinacridone compound pigments, diketopyrrolopyrrole compound pigments, dioxazine compound pigments, phthalocyanine compound pigments, or azo compound pigments are preferable, and diketopyrrolopyrrole compound pigments, dioxazine compound pigments, and phthalocyanine compound pigments are more preferable.
In the production method of the present invention, two or more kinds of organic pigments or solid solutions of organic pigments can be used in combination, or can be used in combination with ordinary dyes.
顔料ナノ粒子(a)(以下、この粒子を「ブレイクダウン顔料ナノ粒子」ともいう。)は機械的に有機顔料のバルク体を粉砕してナノメートルサイズにまで小サイズ化した粒子である。ここで有機顔料のバルク体とは、球体換算したときにその直径が1マイクロメートル以上のサイズとなる顔料固形物をいう。そして粉砕後のナノ粒子は媒体中に分散した状態であっても、固体粉末として分離された状態であってもよい。なお、本発明において「ナノ粒子」とはナノメートルサイズの粒子をいい、これを「微粒子」ということもある。 The pigment nanoparticle (a) (hereinafter, this particle is also referred to as “breakdown pigment nanoparticle”) is a particle that is mechanically pulverized into a nanometer size by pulverizing a bulk body of an organic pigment. Here, the bulk of the organic pigment refers to a solid pigment having a diameter of 1 micrometer or more when converted into a sphere. The pulverized nanoparticles may be dispersed in the medium or separated as a solid powder. In the present invention, “nanoparticles” refer to nanometer-sized particles, which are sometimes referred to as “fine particles”.
ブレイクダウン顔料ナノ粒子は、通常の方法により製造することができる。具体的な製造装置としては、例えば、ボールミル、ビーズミル、ロールミル、コロイドミル、ディスパー、ホモジナイザー、超音波分散機等が挙げられる。これらの分散機の中でも、生産性や微細な分散体を製造する上で、細かい分散媒体を使用できるビーズミルが特に好ましい。 Breakdown pigment nanoparticles can be produced by conventional methods. Specific examples of the production apparatus include a ball mill, a bead mill, a roll mill, a colloid mill, a disper, a homogenizer, and an ultrasonic disperser. Among these dispersers, a bead mill capable of using a fine dispersion medium is particularly preferable in producing productivity and a fine dispersion.
そのようなビーズミルとしては、例えば、横型のダイノーミル(シンマルエンタープライゼス社製)、ウルトラビスコミル(アイメックス社製)、スパイクミル(井上製作所社製);縦型のドライスミル(ドライスヴェルケ社製)、サンドミル(カンペ家庭塗料社製)等が挙げられる。分散の際に用いる分散媒体としては、例えば、ジルコニア、アルミナ等のセラミック製又は鋼製の分散媒体が挙げられる。これらの中でも、耐摩耗性に優れるジルコニア製の分散媒体が特に好ましい。 Examples of such bead mills include a horizontal dyno mill (manufactured by Shinmaru Enterprises), an ultra visco mill (manufactured by Imex), a spike mill (manufactured by Inoue Seisakusho); a vertical dry mill (manufactured by Dries Velke). , Sand mill (made by Campe Household Paint Co., Ltd.), etc. Examples of the dispersion medium used in the dispersion include ceramic or steel dispersion media such as zirconia and alumina. Among these, a dispersion medium made of zirconia having excellent wear resistance is particularly preferable.
その他、顔料と固形樹脂を加熱しながら2本ロールやバンバリーミキサー等で強力に練りこむ方法、顔料と食塩等の水溶性無機塩の混合物を少量の水溶液の溶剤で湿潤したものを、ニーダー等で強く練りこんだ後、無機塩と溶剤を水洗除去、乾燥して微細顔料を得る、所謂ソルトミリング法などが挙げられる。 In addition, a method of kneading strongly with a two-roll or Banbury mixer while heating the pigment and solid resin, a mixture of a water-soluble inorganic salt such as a pigment and salt with a small amount of an aqueous solvent, and a kneader Examples of the so-called salt milling method include obtaining a fine pigment by strongly kneading and then removing the inorganic salt and solvent by washing and drying.
顔料ナノ粒子(b)(以下、この粒子を「ビルドアップ顔料ナノ粒子」ともいう。)は、有機顔料を良溶媒に溶解した有機顔料溶液と、前記良溶媒に対しては相溶性を有し、有機顔料に対しては貧溶媒となる溶媒(以下、この溶媒を「貧溶媒」という。)とを混合して析出させたナノ粒子である。この貧溶媒と良溶媒との組み合わせは有機顔料の溶解度に十分な差があることが必要であり、有機顔料に合わせて好ましいものを選択する必要があるが、この工程を可能にする組み合わせであればいかなるものを選択してもよい。 The pigment nanoparticle (b) (hereinafter, this particle is also referred to as “build-up pigment nanoparticle”) has an organic pigment solution in which an organic pigment is dissolved in a good solvent, and is compatible with the good solvent. The organic pigment is a nanoparticle deposited by mixing with a solvent which is a poor solvent (hereinafter, this solvent is referred to as “poor solvent”). The combination of the poor solvent and the good solvent needs to have a sufficient difference in solubility of the organic pigment, and it is necessary to select a preferable one according to the organic pigment. Any one can be selected.
貧溶媒は特に限定されないが、有機顔料の溶解度が0.02質量%以下であることが好ましく、0.01質量%以下であることがより好ましい。有機顔料の貧溶媒への溶解度にとくに下限はないが、通常用いられる有機顔料を考慮すると0.000001質量%以上が実際的である。この溶解度は酸またはアルカリの存在下で溶解された場合の溶解度であってもよい。また、良溶媒と貧溶媒との相溶性もしくは均一混合性は、良溶媒の貧溶媒に対する溶解量が30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましい。 Although a poor solvent is not specifically limited, It is preferable that the solubility of an organic pigment is 0.02 mass% or less, and it is more preferable that it is 0.01 mass% or less. Although there is no particular lower limit to the solubility of the organic pigment in the poor solvent, 0.000001% by mass or more is practical in consideration of a commonly used organic pigment. This solubility may be the solubility when dissolved in the presence of an acid or alkali. In addition, the compatibility or uniform mixing property of the good solvent and the poor solvent is preferably 30% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, with respect to the poor solvent.
貧溶媒としては、例えば、水性溶媒(例えば、水、または塩酸、水酸化ナトリウム水溶液)、アルコール化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、芳香族化合物溶媒、二硫化炭素溶媒、脂肪族化合物溶媒、ニトリル化合物溶媒、ハロゲン化合物溶媒、エステル化合物溶媒、イオン性液体、これらの混合溶媒などが挙げられ、水性溶媒、アルコール化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、エステル化合物溶媒、またはこれらの混合物が好ましく、水性溶媒、アルコール化合物溶媒またはエステル化合物溶媒がより好ましい。 Examples of the poor solvent include an aqueous solvent (for example, water or hydrochloric acid, an aqueous sodium hydroxide solution), an alcohol compound solvent, a ketone compound solvent, an ether compound solvent, an aromatic compound solvent, a carbon disulfide solvent, an aliphatic compound solvent, Examples thereof include nitrile compound solvents, halogen compound solvents, ester compound solvents, ionic liquids, and mixed solvents thereof, and aqueous solvents, alcohol compound solvents, ketone compound solvents, ether compound solvents, ester compound solvents, or mixtures thereof are preferable. An aqueous solvent, an alcohol compound solvent or an ester compound solvent is more preferable.
アルコール化合物溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、1−メトキシ−2−プロパノールなどが挙げられる。ケトン化合物溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンが挙げられる。エーテル化合物溶媒としては、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどが挙げられる。芳香族化合物溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエンなどが挙げられる。脂肪族化合物溶媒としては、例えば、ヘキサンなどが挙げられる。ニトリル化合物溶媒としては、例えば、アセトニトリルなどが挙げられる。ハロゲン化合物溶媒としては、例えば、ジクロロメタン、トリクロロエチレンなどが挙げられる。エステル化合物溶媒としては、例えば、酢酸エチル、乳酸エチル、2−(1−メトキシ)プロピルアセテートなどが挙げられる。イオン性液体としては、例えば、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムとPF6 −との塩などが挙げられる。 Examples of the alcohol compound solvent include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, 1-methoxy-2-propanol and the like. Examples of the ketone compound solvent include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone. Examples of the ether compound solvent include dimethyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran, and the like. Examples of the aromatic compound solvent include benzene and toluene. Examples of the aliphatic compound solvent include hexane. Examples of the nitrile compound solvent include acetonitrile. Examples of the halogen compound solvent include dichloromethane and trichloroethylene. Examples of the ester compound solvent include ethyl acetate, ethyl lactate, 2- (1-methoxy) propyl acetate and the like. The ionic liquids, for example, 1-butyl-3-methylimidazolium and PF 6 -, etc. and salts thereof.
有機粒子を析出生成させる際の貧溶媒の条件に特に制限はなく、常圧から亜臨界、超臨界条件の範囲を選択できる。常圧での温度は−30〜100℃が好ましく、−10〜60℃がより好ましく、0〜30℃が特に好ましい。 There are no particular limitations on the conditions of the poor solvent for precipitation of the organic particles, and a range from normal pressure to subcritical and supercritical conditions can be selected. The temperature at normal pressure is preferably −30 to 100 ° C., more preferably −10 to 60 ° C., and particularly preferably 0 to 30 ° C.
良溶媒は用いる有機顔料を溶解することが可能で、前記貧溶媒と相溶するもしくは均一に混ざるものであれば特に限定されない。有機顔料の良溶媒への溶解性は有機顔料の溶解度が0.2質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましい。有機顔料の良溶媒への溶解度に特に上限はないが、通常用いられる有機顔料を考慮すると50質量%以下であることが実際的である。この溶解度は酸またはアルカリの存在下で溶解された場合の溶解度であってもよい。貧溶媒と良溶媒との相溶性もしくは均一混合性の好ましい範囲は前述のとおりである。 The good solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the organic pigment to be used and is compatible with or uniformly mixed with the poor solvent. As for the solubility of the organic pigment in a good solvent, the solubility of the organic pigment is preferably 0.2% by mass or more, and more preferably 0.5% by mass or more. Although there is no particular upper limit to the solubility of the organic pigment in the good solvent, it is practical that it is 50% by mass or less in consideration of a commonly used organic pigment. This solubility may be the solubility when dissolved in the presence of an acid or alkali. The preferred range of the compatibility or uniform mixing property between the poor solvent and the good solvent is as described above.
良溶媒としては、例えば、水性溶媒(例えば、水、または塩酸、水酸化ナトリウム水溶液)、アルコール化合物溶媒、アミド化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、芳香族化合物溶媒、二硫化炭素溶媒、脂肪族化合物溶媒、ニトリル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒、ハロゲン化合物溶媒、エステル化合物溶媒、イオン性液体、これらの混合溶媒などが挙げられ、水性溶媒、アルコール化合物溶媒、ケトン化合物溶媒、エーテル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒、エステル化合物溶媒、アミド化合物溶媒、またはこれらの混合物が好ましく、水性溶媒、アルコール化合物溶媒、エステル化合物溶媒、スルホキシド化合物溶媒またはアミド化合物溶媒が好ましく、水性溶媒、スルホキシド化合物溶媒またはアミド化合物溶媒がさらに好ましく、スルホキシド化合物溶媒またはアミド化合物溶媒が特に好ましい。 Examples of the good solvent include an aqueous solvent (for example, water or hydrochloric acid, an aqueous sodium hydroxide solution), an alcohol compound solvent, an amide compound solvent, a ketone compound solvent, an ether compound solvent, an aromatic compound solvent, a carbon disulfide solvent, and a fat. Group compound solvents, nitrile compound solvents, sulfoxide compound solvents, halogen compound solvents, ester compound solvents, ionic liquids, mixed solvents thereof, and the like, aqueous solvents, alcohol compound solvents, ketone compound solvents, ether compound solvents, sulfoxide compounds Solvents, ester compound solvents, amide compound solvents, or mixtures thereof are preferred, aqueous solvents, alcohol compound solvents, ester compound solvents, sulfoxide compound solvents or amide compound solvents are preferred, aqueous solvents, sulfoxide compound solvents or amide compounds. More preferably medium, sulfoxide compound solvent or the amide compound solvent is particularly preferred.
スルホキシド化合物溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキド、ヘキサメチレンスルホキシド、スルホランなどが挙げられる。アミド化合物溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、1−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、2−ピロリジノン、ε−カプロラクタム、ホルムアミド、N−メチルホルムアミド、アセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルプロパンアミド、ヘキサメチルホスホリックトリアミドなどが挙げられる。 Examples of the sulfoxide compound solvent include dimethyl sulfoxide, diethyl sulfoxide, hexamethylene sulfoxide, sulfolane and the like. Examples of the amide compound solvent include N, N-dimethylformamide, 1-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 2-pyrrolidinone, ε-caprolactam, formamide, N -Methylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpropanamide, hexamethylphosphoric triamide and the like.
また、良溶媒に有機顔料を溶解した有機顔料溶液の濃度としては、溶解時の条件における有機顔料の良溶媒に対する飽和濃度乃至これの1/100程度の範囲が好ましい。
有機顔料溶液の調製条件に特に制限はなく、常圧から亜臨界、超臨界条件の範囲を選択できる。常圧での温度は−10〜150℃が好ましく、−5〜130℃がより好ましく、0〜100℃が特に好ましい。
In addition, the concentration of the organic pigment solution in which the organic pigment is dissolved in the good solvent is preferably a saturated concentration of the organic pigment with respect to the good solvent under the dissolution conditions or a range of about 1/100 of this.
There are no particular limitations on the conditions for preparing the organic pigment solution, and a range from normal pressure to subcritical and supercritical conditions can be selected. The temperature at normal pressure is preferably −10 to 150 ° C., more preferably −5 to 130 ° C., and particularly preferably 0 to 100 ° C.
良溶媒の具体例として列挙したものと貧溶媒として列挙したものとで共通するものもあるが、良溶媒及び貧溶媒として同じものを組み合わせることはなく、採用する各有機顔料との関係で良溶媒に対する溶解度が貧溶媒に対する溶解度より十分高ければよく、例えばその溶解度差が0.2質量%以上であることが好ましく、0.5質量%以上であることがより好ましい。良溶媒と貧溶媒に対する溶解度の差に特に上限はないが、通常用いられる有機顔料を考慮すると50質量%以下であることが実際的である。 There are some common examples of those listed as specific examples of good solvents and those listed as poor solvents, but the same solvents are not combined as good solvents and poor solvents. It is sufficient that the solubility in is sufficiently higher than the solubility in a poor solvent. For example, the solubility difference is preferably 0.2% by mass or more, and more preferably 0.5% by mass or more. Although there is no particular upper limit to the difference in solubility between the good solvent and the poor solvent, it is practical that the difference is 50% by mass or less in consideration of a commonly used organic pigment.
有機顔料を良溶媒中に均一に溶解するとき、酸性で溶解しても、アルカリ性で溶解してもよい。一般に分子内にアルカリ性で解離可能な基を有する顔料の場合はアルカリ性で溶解することが好ましく、アルカリ性で解離する基が存在せずプロトンが付加しやすい窒素原子を分子内に多く有する顔料については酸性で溶解することが好ましい。ただし、酸性で溶解するかアルカリ性で溶解するかは顔料の溶解性だけでなくカラーフィルタとしたきの特性等も考慮して選択すればよく特に限定されるものではないが、例えば、キナクリドン化合物顔料、ジケトピロロール化合物顔料、ジスアゾ縮合化合物顔料などはアルカリ性で溶解しやすいことがあり、フタロシアニン化合物顔料は酸性で溶解しやすいことがある。 When the organic pigment is uniformly dissolved in a good solvent, it may be dissolved acidic or alkaline. In general, in the case of a pigment having an alkaline and dissociable group in the molecule, it is preferable that the pigment dissolves in an alkaline manner, and in the case of a pigment having a large number of nitrogen atoms in the molecule where there is no alkaline dissociable group and protons are easily added, It is preferable to dissolve in. However, it is not particularly limited to select whether it dissolves acidic or alkaline in consideration of not only the solubility of the pigment but also the characteristics of the color filter. For example, a quinacridone compound pigment The diketopyrrole compound pigment, the disazo condensation compound pigment, and the like may be alkaline and easily dissolved, and the phthalocyanine compound pigment may be acidic and easily dissolved.
アルカリ性で溶解させる場合に用いられる塩基は、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、もしくは水酸化バリウムなどの無機塩基、またはトリアルキルアミン、ジアザビシクロウンデセン(DBU)、金属アルコキシドなどの有機塩基であるが、好ましくは無機塩基である。 Bases used for alkaline dissolution are inorganic bases such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, or barium hydroxide, or trialkylamine, diazabicycloundecene (DBU), An organic base such as a metal alkoxide is preferable, but an inorganic base is preferable.
使用される塩基の量は、顔料を均一に溶解可能な量であり、特に限定されないが、無機塩基の場合、好ましくは有機顔料に対して1.0〜30モル当量であり、より好ましくは1.0〜25モル当量であり、さらに好ましくは1.0〜20モル当量である。有機塩基の場合、好ましくは有機顔料に対して1.0〜100モル当量であり、より好ましくは5.0〜100モル当量であり、さらに好ましくは20〜100モル当量である。 The amount of the base used is an amount capable of uniformly dissolving the pigment, and is not particularly limited. However, in the case of an inorganic base, it is preferably 1.0 to 30 molar equivalents, more preferably 1 with respect to the organic pigment. 0.0 to 25 molar equivalents, more preferably 1.0 to 20 molar equivalents. In the case of an organic base, it is preferably 1.0 to 100 molar equivalents relative to the organic pigment, more preferably 5.0 to 100 molar equivalents, and even more preferably 20 to 100 molar equivalents.
酸性で溶解させる場合に用いられる酸は、硫酸、塩酸、もしくは燐酸などの無機酸、または酢酸、トリフルオロ酢酸、シュウ酸、メタンスルホン酸、もしくはトリフルオロメタンスルホン酸などの有機酸であるが好ましくは無機酸である。特に好ましくは硫酸である。
使用される酸の量は、有機顔料を均一に溶解可能な量であり、特に限定されないが、塩基に比べて過剰量用いられる場合が多い。無機酸および有機酸の場合を問わず、好ましくは有機顔料に対して3〜500モル当量であり、より好ましくは10〜500モル当量であり、さらに好ましくは30〜200モル当量である。
The acid used for the acid dissolution is an inorganic acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, or phosphoric acid, or an organic acid such as acetic acid, trifluoroacetic acid, oxalic acid, methanesulfonic acid, or trifluoromethanesulfonic acid, but preferably It is an inorganic acid. Particularly preferred is sulfuric acid.
The amount of the acid used is an amount capable of uniformly dissolving the organic pigment, and is not particularly limited, but is often used in an excessive amount as compared with the base. Regardless of the inorganic acid or organic acid, it is preferably 3 to 500 molar equivalents, more preferably 10 to 500 molar equivalents, and further preferably 30 to 200 molar equivalents with respect to the organic pigment.
アルカリまたは酸を有機溶媒と混合して、有機顔料の良溶媒として用いる際は、アルカリまたは酸を完全に溶解させるため、若干の水や低級アルコールなどのアルカリまたは酸に対して高い溶解度をもつ溶剤を、有機溶媒に添加することができる。水や低級アルコールの量は、有機顔料溶液全量に対して、50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましい。具体的には、水、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ブチルアルコールなどを用いることができる。 When mixing alkali or acid with an organic solvent and using it as a good solvent for organic pigments, a solvent having high solubility in some alkali or acid such as water or lower alcohol in order to completely dissolve the alkali or acid Can be added to the organic solvent. The amount of water or lower alcohol is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, based on the total amount of the organic pigment solution. Specifically, water, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, butyl alcohol, or the like can be used.
有機顔料溶液の粘度は0.5〜80.0mPa・sであることが好ましく1.0〜50.0mPa・sであることがより好ましい。 The viscosity of the organic pigment solution is preferably 0.5 to 80.0 mPa · s, and more preferably 1.0 to 50.0 mPa · s.
有機顔料溶液と貧溶媒のpHの差は5以上あることが好ましい。7以上であれば更に好ましく、10以上が特に好ましい。 The difference in pH between the organic pigment solution and the poor solvent is preferably 5 or more. 7 or more is more preferable, and 10 or more is particularly preferable.
有機顔料溶液と貧溶媒とを混合する際、両者のどちらを添加して混合してもよいが、有機顔料溶液を貧溶媒に噴流して混合することが好ましく、その際に貧溶媒が撹拌された状態であることが好ましい。撹拌速度は100〜10000rpmが好ましく150〜8000rpmがより好ましく、200〜6000rpmが特に好ましい。添加にはポンプ等を用いることもできるし、用いなくてもよい。また、液中添加でも液外添加でもよいが、液中添加がより好ましい。さらに供給管を介してポンプで液中に連続供給することが好ましい。供給管の内径は0.1〜200mmが好ましく0.2〜100mmがより好ましい。供給管から液中に供給される速度としては1〜10000ml/minが好ましく、5〜5000ml/minがより好ましい。 When mixing the organic pigment solution and the poor solvent, either of them may be added and mixed, but it is preferable to jet the organic pigment solution into the poor solvent and mix, and the poor solvent is stirred at that time. It is preferable that the The stirring speed is preferably 100 to 10,000 rpm, more preferably 150 to 8000 rpm, and particularly preferably 200 to 6000 rpm. A pump or the like may be used for the addition, or it may not be used. Moreover, although addition in a liquid or addition outside a liquid may be sufficient, addition in a liquid is more preferable. Further, it is preferable to continuously supply the liquid into the liquid through a supply pipe. The inner diameter of the supply pipe is preferably 0.1 to 200 mm, more preferably 0.2 to 100 mm. As a speed | rate supplied into a liquid from a supply pipe | tube, 1-1000 ml / min is preferable and 5-5000 ml / min is more preferable.
有機顔料溶液と貧溶媒との混合に当り、レイノルズ数を調節することにより、析出生成させる有機ナノ粒子の粒子径を制御することができる。ここでレイノルズ数は流体の流れの状態を表す無次元数であり次式で表される。
Re=ρUL/μ ・・・ 数式(1)
数式(1)中、Reはレイノルズ数を表し、ρは有機顔料溶液の密度[kg/m3]を表し、Uは有機顔料溶液と貧溶媒とが出会う時の相対速度[m/s]を表し、Lは有機顔料溶液と貧溶媒とが出会う部分の流路もしくは供給口の等価直径[m]を表し、μは有機顔料溶液の粘性係数[Pa・s]を表す。
By adjusting the Reynolds number when mixing the organic pigment solution and the poor solvent, the particle size of the organic nanoparticles to be deposited can be controlled. Here, the Reynolds number is a dimensionless number representing the state of fluid flow and is represented by the following equation.
Re = ρUL / μ Equation (1)
In Equation (1), Re represents the Reynolds number, ρ represents the density [kg / m 3 ] of the organic pigment solution, and U represents the relative velocity [m / s] when the organic pigment solution and the poor solvent meet. L represents the equivalent diameter [m] of the flow path or supply port where the organic pigment solution and the poor solvent meet, and μ represents the viscosity coefficient [Pa · s] of the organic pigment solution.
等価直径Lとは、任意断面形状の配管の開口径や流路に対し等価な円管を想定するとき、その等価円管の直径をいう。等価直径Lは、配管の断面積をA、配管のぬれぶち長さ(周長)または流路の外周をpとすると下記数式(2)で表される。
L=4A/p ・・・ 数式(2)
配管を通じて有機顔料溶液を貧溶媒中に注入して粒子を形成することが好ましく、配管に円管を用いた場合には等価直径は円管の直径と一致する。例えば、液体供給口の開口径を変化させて等価直径を調節することができる。等価直径Lの値は特に限定されないが、例えば、上述した供給口の好ましい内径と同義である。
The equivalent diameter L refers to the diameter of the equivalent circular pipe when assuming an opening diameter of a pipe having an arbitrary cross-sectional shape or a circular pipe equivalent to the flow path. The equivalent diameter L is expressed by the following formula (2), where A is the cross-sectional area of the pipe, p is the wetted length (circumferential length) of the pipe, or p is the outer periphery of the flow path.
L = 4 A / p Equation (2)
It is preferable to form particles by injecting an organic pigment solution into a poor solvent through a pipe. When a circular pipe is used for the pipe, the equivalent diameter matches the diameter of the circular pipe. For example, the equivalent diameter can be adjusted by changing the opening diameter of the liquid supply port. Although the value of the equivalent diameter L is not specifically limited, For example, it is synonymous with the preferable internal diameter of the supply port mentioned above.
有機顔料の良溶媒溶液と貧溶媒とが出会う時の相対速度Uは、両者が出会う部分の面に対して垂直方向の相対速度で定義される。すなわち、例えば静止している貧溶媒中に有機顔料の良溶媒溶液を注入して混合する場合は、供給口から注入する速度が相対速度Uに等しくなる。相対速度Uの値は特に限定されないが、例えば、0.5〜100m/sとすることが好ましく、1.0〜50m/sとすることがより好ましい。 The relative speed U when the good solvent solution and poor solvent of the organic pigment meet is defined by the relative speed in the direction perpendicular to the surface of the part where both meet. That is, for example, when a good solvent solution of an organic pigment is injected into a stationary poor solvent and mixed, the speed of injection from the supply port becomes equal to the relative speed U. Although the value of the relative speed U is not specifically limited, For example, it is preferable to set it as 0.5-100 m / s, and it is more preferable to set it as 1.0-50 m / s.
有機顔料溶液の密度ρは、選択される材料の種類により定められる値であるが、本発明の製造方法に好ましく用いられる材料の範囲では、例えば、0.8〜2.0kg/m3であることが実際的である。また、有機顔料溶液の粘性係数μについても用いられる材料や環境温度等により定められる値であるが、その好ましい範囲は、上述した有機顔料溶液の好ましい粘度と同義である。 The density ρ of the organic pigment solution is a value determined by the type of material selected, but is, for example, 0.8 to 2.0 kg / m 3 in the range of the material preferably used in the production method of the present invention. That is practical. The viscosity coefficient μ of the organic pigment solution is also a value determined by the material used, the ambient temperature, and the like, but its preferred range is synonymous with the preferred viscosity of the organic pigment solution described above.
レイノルズ数(Re)の値は、小さいほど層流を形成しやすく、大きいほど乱流を形成しやすい。例えば、レイノルズ数を60以上で調節して有機ナノ粒子の粒子径を制御して得ることができ、100以上とすることが好ましく、150以上とすることがより好ましい。レイノズル数に特に上限はないが、例えば、100000以下の範囲で調節して制御することで良好な有機ナノ粒子を制御して得ることができ好ましい。あるいは、得られるナノ粒子の平均粒径が60nm以下となるようにレイノルズ数を高めた条件としてもよい。このとき、上記の範囲内においては、通常レイノルズ数を高めることで、より粒径の小さな有機ナノ粒子を制御して得ることができる。 The smaller the Reynolds number (Re) value, the easier it is to form a laminar flow, and the larger the value, the easier it is to form a turbulent flow. For example, the particle size of the organic nanoparticles can be controlled by adjusting the Reynolds number to 60 or more, preferably 100 or more, and more preferably 150 or more. There is no particular upper limit to the number of lay nozzles, but it is preferable because, for example, good organic nanoparticles can be controlled and obtained by adjusting and controlling in the range of 100,000 or less. Or it is good also as conditions which raised Reynolds number so that the average particle diameter of the nanoparticle obtained may be 60 nm or less. At this time, within the above range, it is possible to control and obtain organic nanoparticles having a smaller particle diameter by increasing the Reynolds number.
有機顔料溶液と貧溶媒の混合比(有機微粒子析出液中の良溶媒/貧溶媒比)は体積比で1/50〜2/3が好ましく、1/40〜1/2がより好ましく、1/20〜3/8が特に好ましい。
有機微粒子を析出させたとき、分散液中の顔料ナノ粒子(b)の濃度は特に制限されないが、溶媒1000mlに対して有機粒子が10〜40000mgの範囲であることが好ましく、より好ましくは20〜30000mgの範囲であり、特に好ましくは50〜25000mgの範囲である。
また、顔料ナノ粒子を生成させる際の調製スケールは、特に限定されないが、貧溶媒の混合量が10〜2000Lの調製スケールであることが好ましく、50〜1000Lの調製スケールであることがより好ましい。
The mixing ratio of the organic pigment solution and the poor solvent (ratio of good solvent / poor solvent in the organic fine particle precipitate) is preferably 1/50 to 2/3, more preferably 1/40 to 1/2, and 1 / 20 to 3/8 is particularly preferable.
When the organic fine particles are precipitated, the concentration of the pigment nanoparticles (b) in the dispersion is not particularly limited, but the organic particles are preferably in the range of 10 to 40,000 mg, more preferably 20 to 1000 ml with respect to 1000 ml of the solvent. It is in the range of 30000 mg, particularly preferably in the range of 50-25000 mg.
Moreover, the preparation scale at the time of producing | generating a pigment nanoparticle is although it does not specifically limit, It is preferable that the mixing amount of a poor solvent is a 10-2000L preparation scale, and it is more preferable that it is a 50-1000L preparation scale.
ビルドアップ顔料ナノ粒子を析出生成させるとき、分散剤を含有させることが好ましい。分散剤を含有させる工程は特に限定されないが、有機顔料溶液および貧溶媒の両方もしくは一方に分散剤を添加して含有させることが好ましい。また、分散剤溶液を上記両液とは別系統で顔料ナノ粒子形成時に添加することも好ましい。予め分散剤により表面処理を施された顔料粒子を用いることも好ましく、顔料粒子には分散剤の吸着を促進し得るような表面処理が施されていてもよい。分散剤は(1)析出した顔料表面に素早く吸着して、微細なナノ粒子を形成し、かつ(2)これらの粒子が再び凝集することを防ぐ作用を有するものである。 When depositing build-up pigment nanoparticles, it is preferable to contain a dispersant. The step of incorporating the dispersant is not particularly limited, but it is preferable to add the dispersant to the organic pigment solution and / or the poor solvent. Further, it is also preferable to add the dispersant solution at the time of forming the pigment nanoparticles in a system different from the above two solutions. It is also preferable to use pigment particles that have been surface-treated with a dispersant in advance, and the pigment particles may be subjected to a surface treatment that can promote adsorption of the dispersant. The dispersant (1) has a function of quickly adsorbing on the surface of the deposited pigment to form fine nanoparticles and (2) preventing these particles from aggregating again.
分散剤として、例えば、アニオン性、カチオン性、両イオン性、ノニオン性もしくは顔料誘導体の、低分子または高分子分散剤を使用することができる。なお、高分子分散剤の分子量は溶液に均一に溶解できるものであれば制限なく用いることができるが、好ましくは分子量1,000〜2,000,000であり、5,000〜1,000,000がより好ましく、10,000〜500,000がさらに好ましく、10,000〜100,000が特に好ましい。高分子分散剤としては、具体的には、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド、ビニルアルコール−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール−部分ホルマール化物、ポリビニルアルコール−部分ブチラール化物、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロック共重合体、ポリアクリル酸塩、ポリビニル硫酸塩、ポリ(4−ビニルピリジン)塩、ポリアミド、ポリアリルアミン塩、縮合ナフタレンスルホン酸塩、セルロース誘導体、澱粉誘導体などが挙げられる。その他、アルギン酸塩、ゼラチン、アルブミン、カゼイン、アラビアゴム、トンガントゴム、リグニンスルホン酸塩などの天然高分子類も使用できる。なかでも、ポリビニルピロリドンが好ましい。これら高分子は、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの分散剤は、単独あるいは併用して使用することができる。顔料の分散に用いる分散剤に関しては、「顔料分散安定化と表面処理技術・評価」(化学情報協会、2001年12月発行)の29〜46頁に詳しく記載されている。 As the dispersant, for example, an anionic, cationic, amphoteric, nonionic or pigment derivative low molecular or high molecular dispersant can be used. The molecular weight of the polymer dispersant can be used without limitation as long as it can be uniformly dissolved in a solution, but preferably has a molecular weight of 1,000 to 2,000,000, and 5,000 to 1,000,000. 000 is more preferable, 10,000 to 500,000 is more preferable, and 10,000 to 100,000 is particularly preferable. Specifically, as the polymer dispersant, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl methyl ether, polyethylene oxide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyacrylamide, vinyl alcohol-vinyl acetate copolymer, polyvinyl alcohol-partial formalized product, Polyvinyl alcohol-partially butyralized product, vinyl pyrrolidone-vinyl acetate copolymer, polyethylene oxide / propylene oxide block copolymer, polyacrylate, polyvinyl sulfate, poly (4-vinylpyridine) salt, polyamide, polyallylamine salt, Examples include condensed naphthalene sulfonate, cellulose derivatives, starch derivatives and the like. In addition, natural polymers such as alginate, gelatin, albumin, casein, gum arabic, tonganto gum and lignin sulfonate can also be used. Of these, polyvinylpyrrolidone is preferable. These polymers can be used alone or in combination of two or more. These dispersants can be used alone or in combination. The dispersant used for dispersing the pigment is described in detail on pages 29 to 46 of “Pigment dispersion stabilization and surface treatment technology / evaluation” (Chemical Information Association, issued in December 2001).
アニオン性分散剤(アニオン性界面活性剤)としては、N−アシル−N−アルキルタウリン塩、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等を挙げることができる。なかでも、N−アシル−N−アルキルタウリン塩が好ましい。N−アシル−N−アルキルタウリン塩としては、特開平3−273067号明細書に記載されているものが好ましい。これらアニオン性分散剤は、単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of anionic dispersants (anionic surfactants) include N-acyl-N-alkyl taurine salts, fatty acid salts, alkyl sulfate esters, alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl phosphorus Examples include acid ester salts, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, polyoxyethylene alkyl sulfate ester salts, and the like. Of these, N-acyl-N-alkyltaurine salts are preferred. As the N-acyl-N-alkyltaurine salt, those described in JP-A-3-273067 are preferable. These anionic dispersants can be used alone or in combination of two or more.
カチオン性分散剤(カチオン性界面活性剤)には、四級アンモニウム塩、アルコキシル化ポリアミン、脂肪族アミンポリグリコールエーテル、脂肪族アミン、脂肪族アミンと脂肪族アルコールから誘導されるジアミンおよびポリアミン、脂肪酸から誘導されるイミダゾリンおよびこれらのカチオン性物質の塩が含まれる。これらカチオン性分散剤は、単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。 Cationic dispersants (cationic surfactants) include quaternary ammonium salts, alkoxylated polyamines, aliphatic amine polyglycol ethers, aliphatic amines, diamines and polyamines derived from aliphatic amines and fatty alcohols, fatty acids And imidazolines derived from these and salts of these cationic substances. These cationic dispersants can be used alone or in combination of two or more.
両イオン性分散剤は、前記アニオン性分散剤が分子内に有するアニオン基部分とカチオン性分散剤が分子内に有するカチオン基部分を共に分子内に有する分散剤である。
ノニオン性分散剤(ノ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、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステルなどを挙げることができる。なかでも、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルが好ましい。これらノニオン性分散剤は、単独であるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
The amphoteric dispersant is a dispersant having both an anion group part in the molecule of the anionic dispersant and a cationic group part in the molecule of the cationic dispersant.
Nonionic dispersants (nonionic surfactants) include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, Examples thereof include glycerin fatty acid esters. Of these, polyoxyethylene alkylaryl ether is preferable. These nonionic dispersants can be used alone or in combination of two or more.
顔料誘導体型分散剤とは、親物質としての有機顔料から誘導され、その親構造を化学修飾することで製造される顔料誘導体型分散剤、あるいは化学修飾された顔料前駆体の顔料化反応により得られる顔料誘導体型分散剤と定義する。例えば、糖含有顔料誘導体型分散剤、ピペリジル含有顔料誘導体型分散剤、ナフタレンまたはペリレン誘導顔料誘導体型分散剤、メチレン基を介して顔料親構造に連結された官能基を有する顔料誘導体型分散剤、ポリマーで化学修飾された顔料親構造、スルホン酸基を有する顔料誘導体型分散剤、スルホンアミド基を有する顔料誘導体型分散剤、エーテル基を有する顔料誘導体型分散剤、あるいはカルボン酸基、カルボン酸エステル基またはカルボキサミド基を有する顔料誘導体型分散剤などがある。 A pigment derivative type dispersant is derived from an organic pigment as a parent substance, and is obtained by a pigmentation reaction of a pigment derivative type dispersant produced by chemically modifying the parent structure or a chemically modified pigment precursor. Defined as a pigment derivative type dispersant. For example, a sugar-containing pigment derivative-type dispersant, a piperidyl-containing pigment derivative-type dispersant, a naphthalene or perylene-derived pigment derivative-type dispersant, a pigment derivative-type dispersant having a functional group linked to a pigment parent structure via a methylene group, Pigment parent structure chemically modified with polymer, pigment derivative type dispersant having sulfonic acid group, pigment derivative type dispersant having sulfonamide group, pigment derivative type dispersant having ether group, carboxylic acid group, carboxylic acid ester And pigment derivative type dispersants having a group or a carboxamide group.
分散剤として、アミノ基を含有する顔料分散剤を用いることも好ましい。ここで、アミノ基とは一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基を含み、アミノ基の数は一つでも複数でもよい。顔料骨格にアミノ基を有する置換基を導入した顔料誘導体化合物でも、アミノ基を有するモノマーを重合成分としたポリマー化合物でもよい。これらの例として、例えば、特開2000−239554号公報、2003−96329号公報、2001−31885号公報、特開平10−339949号公報、特公平5−72943号公報、特願2006−129714号明細書の段落0047〜0113、国際公開第WO2006/121017号パンフレットの段落0018〜0033に記載の化合物などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 It is also preferable to use a pigment dispersant containing an amino group as the dispersant. Here, the amino group includes a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary amino group, and the number of amino groups may be one or more. A pigment derivative compound in which a substituent having an amino group is introduced into the pigment skeleton, or a polymer compound having a monomer having an amino group as a polymerization component may be used. Examples of these include, for example, JP-A Nos. 2000-239554, 2003-96329, 2001-31885, JP-A-10-339949, JP-B-5-72943, and JP-A-2006-129714. The compounds described in Paragraphs 0047 to 0113 of the document and Paragraphs 0018 to 0033 of the pamphlet of International Publication No. WO2006 / 121017 can be mentioned, but are not limited thereto.
分散剤の含有量は、顔料ナノ粒子の均一分散性および保存安定性をより一層向上させるために、顔料100質量部に対して0.1〜1000質量部の範囲であることが好ましく、より好ましくは1〜500質量部の範囲であり、さらに好ましくは5〜20質量部の範囲である。0.1質量部未満であると顔料ナノ粒子の分散安定性の向上が見られない場合がある。また、分散剤は、単独で用いても、複数のものを組み合わせて用いてもよい。 In order to further improve the uniform dispersibility and storage stability of the pigment nanoparticles, the content of the dispersant is preferably in the range of 0.1 to 1000 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the pigment. Is in the range of 1 to 500 parts by weight, more preferably in the range of 5 to 20 parts by weight. If the amount is less than 0.1 parts by mass, the dispersion stability of the pigment nanoparticles may not be improved. Moreover, a dispersing agent may be used independently or may be used in combination of multiple things.
ビルドアップ顔料ナノ粒子は、顔料ナノ粒子として析出させた後、その析出粒子を含有する分散液の溶媒分を減少させるか、または除去することが好ましい(以下、この工程を「濃縮・除去工程」ということもある。)。それによって、カラーフィルタ塗布液やインクジェット用インクに適したナノ粒子濃縮液や粉末を工業的な規模で生産することができる。 After the build-up pigment nanoparticles are precipitated as pigment nanoparticles, it is preferable to reduce or remove the solvent content of the dispersion containing the precipitated particles (hereinafter, this step is referred to as “concentration / removal step”). Sometimes it is.) As a result, it is possible to produce nanoparticle concentrates and powders suitable for color filter coating liquids and inkjet inks on an industrial scale.
濃縮・除去工程は特に限定されないが、例えば、顔料ナノ粒子分散液に抽出溶媒を添加混合し顔料ナノ粒子を抽出溶媒相に濃縮抽出する態様、フィルタなどによりろ過して濃縮ナノ粒子液とする態様、遠心分離によって顔料ナノ粒子を沈降させて濃縮する態様、限外ろ過により脱塩濃縮を行う態様、噴霧乾燥を用いる態様、真空凍結乾燥により溶媒を昇華させて濃縮する態様、加熱ないし減圧による溶媒を乾燥させて濃縮する態様、それらを組合せた態様などが挙げられ、なかでも、遠心分離によって濃縮する態様、噴霧乾燥を用いる態様、加熱ないし減圧によって溶媒を乾燥させて濃縮する態様が好ましい。 The concentration / removal step is not particularly limited. For example, an aspect in which an extraction solvent is added to and mixed with the pigment nanoparticle dispersion liquid, and the pigment nanoparticles are concentrated and extracted into the extraction solvent phase, and an aspect in which the concentrated nanoparticle liquid is filtered through a filter or the like. , A mode in which pigment nanoparticles are precipitated and concentrated by centrifugation, a mode in which desalting is concentrated by ultrafiltration, a mode in which spray drying is used, a mode in which the solvent is sublimated by vacuum freeze drying, and a solvent by heating to reduced pressure Examples include a mode of drying and concentrating, a mode of combining them, and a mode of concentrating by centrifugation, a mode of using spray drying, and a mode of drying and concentrating the solvent by heating or decompressing.
濃縮抽出に用いられる抽出溶媒は特に限定されないが、顔料ナノ粒子分散液の分散溶媒(例えば、水性溶媒)と実質的に混じり合わず(本発明において、実質的に混じり合わずとは、相溶性が低いことをいい、溶解量50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましい。この溶解量に特に下限はないが、通常の溶媒の溶解性を考慮すると1質量%以上であることが実際的である。)、混合後、静置すると界面を形成する溶媒であることが好ましい。また、この抽出溶媒は、顔料ナノ粒子が抽出溶媒中で再分散しうる弱い凝集(ミリングまたは高速撹拌などの高いせん断力を加えなくても再分散が可能であるフロック)を生ずる溶媒であることが好ましい。このような状態であれば、粒子サイズを変化させる強固な凝集を起こさず、目的の顔料ナノ粒子を抽出溶媒で湿潤させる一方、フィルタろ過などにより容易に水などの分散溶媒を除去することができる点で好ましい。抽出溶媒としてはエステル化合物溶媒、アルコール化合物溶媒、芳香族化合物溶媒、脂肪族化合物溶媒が好ましく、エステル化合物溶媒、芳香族化合物溶媒または脂肪族化合物溶媒がより好ましく、エステル化合物溶媒が特に好ましい。 The extraction solvent used for the concentration extraction is not particularly limited, but it is not substantially mixed with the dispersion solvent (for example, aqueous solvent) of the pigment nanoparticle dispersion (in the present invention, it is not compatible) The dissolution amount is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and there is no particular lower limit to the dissolution amount, but it is 1% by mass or more considering the solubility of ordinary solvents. It is practical.) A solvent that forms an interface when allowed to stand after mixing is preferable. In addition, this extraction solvent is a solvent that generates weak aggregation (floc that can be redispersed without applying high shearing force such as milling or high-speed stirring) in which the pigment nanoparticles can be redispersed in the extraction solvent. Is preferred. In such a state, the dispersion of a dispersion solvent such as water can be easily removed by filter filtration or the like while the target pigment nanoparticles are wetted with the extraction solvent without causing strong aggregation that changes the particle size. This is preferable. The extraction solvent is preferably an ester compound solvent, an alcohol compound solvent, an aromatic compound solvent, or an aliphatic compound solvent, more preferably an ester compound solvent, an aromatic compound solvent, or an aliphatic compound solvent, and particularly preferably an ester compound solvent.
エステル化合物溶媒としては、例えば、2−(1−メトキシ)プロピルアセテート、酢酸エチル、乳酸エチルなどが挙げられる。アルコール化合物溶媒としては、例えば、n−ブタノール、イソブタノールなどが挙げられる。芳香族化合物溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。脂肪族化合物溶媒としては、例えば、n−ヘキサン、シクロヘキサンなどが挙げられる。また、抽出溶媒は上記の好ましい溶媒による純溶媒であっても、複数の溶媒による混合溶媒であってもよい。 Examples of the ester compound solvent include 2- (1-methoxy) propyl acetate, ethyl acetate, and ethyl lactate. Examples of the alcohol compound solvent include n-butanol and isobutanol. Examples of the aromatic compound solvent include benzene, toluene, xylene and the like. Examples of the aliphatic compound solvent include n-hexane and cyclohexane. Further, the extraction solvent may be a pure solvent based on the above preferred solvent or a mixed solvent composed of a plurality of solvents.
抽出溶媒の量は顔料ナノ粒子を抽出できれば特に制約されないが、濃縮して抽出することを考慮して顔料ナノ粒子分散液より少量であることが好ましい。これを体積比で示すと、顔料ナノ粒子分散液を100としたとき、添加される抽出溶媒は1〜100の範囲であることが好ましく、より好ましくは10〜90の範囲であり、20〜80の範囲が特に好ましい。多すぎると濃縮化に多大な時間を要し、少なすぎると抽出が不十分で分散溶媒中にナノ粒子が残存する。
抽出溶媒を添加した後、分散液と十分に接触するように撹拌混合することが好ましい。撹拌混合は通常の方法を用いることができる。抽出溶媒を添加し混合するときの温度に特に制約はないが、1〜100℃であることが好ましく、5〜60℃であることがより好ましい。抽出溶媒の添加、混合はそれぞれの工程を好ましく実施できるものであればどのような装置を用いてもよいが、例えば、分液ロート型の装置を用いて実施できる。
The amount of the extraction solvent is not particularly limited as long as the pigment nanoparticles can be extracted, but is preferably smaller than the pigment nanoparticle dispersion in consideration of concentration and extraction. When this is represented by volume ratio, when the pigment nanoparticle dispersion liquid is 100, the extraction solvent to be added is preferably in the range of 1 to 100, more preferably in the range of 10 to 90, and 20 to 80. The range of is particularly preferable. If it is too much, it will take a lot of time for concentration, and if it is too little, extraction will be insufficient and nanoparticles will remain in the dispersion solvent.
After adding the extraction solvent, it is preferable to stir and mix so as to be in sufficient contact with the dispersion. A normal method can be used for stirring and mixing. Although there is no restriction | limiting in particular in the temperature when adding and mixing an extraction solvent, It is preferable that it is 1-100 degreeC, and it is more preferable that it is 5-60 degreeC. Any device may be used for adding and mixing the extraction solvent as long as each step can be preferably performed. For example, a separation funnel type device can be used.
限外ろ過による場合、例えばハロゲン化銀乳剤の脱塩/濃縮に用いられる方法を適用することができる。リサーチ・ディスクロージャー(Research Disclosure)No.10208(1972)、No.13 122(1975)およびNo.16 351(1977)が知られている。操作条件として重要な圧力差や流量は、大矢春彦著「膜利用技術ハンドブック」幸書房出版(1978)、p275に記載の特性曲線を参考に選定することができるが、目的の顔料ナノ粒子分散物を処理する上では、粒子の凝集を抑えるために最適条件を見いだす必要がある。また、膜透過より損失する溶媒を補充する方法においては、連続して溶媒を添加する定容式と断続的に分けて添加する回分式とがあるが、脱塩処理時間が相対的に短い定容式が好ましい。こうして補充する溶媒には、イオン交換または蒸留して得られた純水を用いるが、純水の中に分散剤、分散剤の貧溶媒を混合してもよいし、顔料ナノ粒子分散物に直接添加してもよい。 In the case of ultrafiltration, for example, a method used for desalting / concentration of a silver halide emulsion can be applied. Research Disclosure No. 10208 (1972), no. 13 122 (1975) and no. 16 351 (1977) is known. The pressure difference and flow rate that are important as operating conditions can be selected with reference to the characteristic curve described in Haruhiko Oya's “Membrane Utilization Technology Handbook”, Koshobo Publishing, (1978), p275. In order to process the particles, it is necessary to find an optimum condition in order to suppress the aggregation of particles. There are two methods for replenishing the solvent that is lost due to membrane permeation: a constant volume method in which the solvent is continuously added and a batch method in which the solvent is intermittently added, but the desalting time is relatively short. The formula is preferred. As the solvent to be replenished, pure water obtained by ion exchange or distillation is used. However, a dispersant, a poor solvent for the dispersant may be mixed in pure water, or directly into the pigment nanoparticle dispersion. It may be added.
限外ろ過膜は、すでにモジュールとして組み込まれた平板型、スパイラル型、円筒型、中空糸型、ホローファイバー型などが旭化成(株)社、ダイセル化学(株)社、(株)東レ社、(株)日東電工社などから市販されているが、総膜面積や洗浄性の観点より、スパイラル型もしくは中空糸型が好ましい。また、膜を透過することができる成分のしきい値の指標となる分画分子量は、用いられる分散剤の分子量より決定する必要があるが、5,000以上50,000以下のものが好ましく、5,000以上15,000以下のものがより好ましい。 Ultrafiltration membranes, such as flat plate type, spiral type, cylindrical type, hollow fiber type and hollow fiber type, which are already incorporated as modules, are available from Asahi Kasei Corporation, Daicel Chemical Co., Ltd., Toray Industries, Inc. ( Although it is commercially available from Nitto Denko Corporation, a spiral type or a hollow fiber type is preferred from the viewpoint of the total membrane area and detergency. In addition, the molecular weight cut off as an index of the threshold value of the component that can permeate the membrane needs to be determined from the molecular weight of the dispersant used, but preferably 5,000 or more and 50,000 or less, More preferred is 5,000 or more and 15,000 or less.
フィルタろ過の装置は、例えば、加圧ろ過のような装置を用いることができる。好ましいフィルタとしては、ナノフィルタ、ウルトラフィルタなどが挙げられる。フィルタろ過により、残された分散溶媒の除去を行い、濃縮抽出液中の顔料ナノ粒子をさらに濃縮して濃縮ナノ粒子液とすることが好ましい。 As the filter filtration device, for example, a device such as pressure filtration can be used. Preferred filters include nanofilters and ultrafilters. It is preferable to remove the remaining dispersion solvent by filter filtration and further concentrate the pigment nanoparticles in the concentrated extract to obtain a concentrated nanoparticle solution.
凍結乾燥は特に限定されず、通常の方法であればいかなるものを採用してもよい。例えば、冷媒直膨方法、重複冷凍方法、熱媒循環方法、三重熱交換方法、間接加熱凍結方法が挙げられるが、好ましくは冷媒直膨方法、間接加熱凍結方法、より好ましくは間接加熱凍結方法を用いるのがよい。いずれの方法においても、予備凍結を行なった後凍結乾燥を行なうことが好ましい。予備凍結の条件は特に限定されないが、凍結乾燥を行なう試料がまんべんなく凍結されている必要がある。 Freeze drying is not particularly limited, and any method may be adopted as long as it is a normal method. For example, a refrigerant direct expansion method, an overlap refrigeration method, a heat medium circulation method, a triple heat exchange method, and an indirect heating freezing method can be mentioned, preferably a refrigerant direct expansion method, an indirect heating freezing method, more preferably an indirect heating freezing method. It is good to use. In any method, it is preferable to perform freeze-drying after preliminary freezing. The pre-freezing conditions are not particularly limited, but it is necessary that the sample to be freeze-dried is completely frozen.
間接加熱凍結方法の装置としては、小型凍結乾燥機、FTS凍結乾燥機、LYOVAC凍結乾燥機、実験用凍結乾燥機、研究用凍結乾燥機、三重熱交換真空凍結乾燥機、モノクーリング式凍結乾燥機、HULL凍結乾燥機が挙げられるが、好ましくは小型凍結乾燥機、実験用凍結乾燥機、研究用凍結乾燥機、モノクーリング式凍結乾燥機、より好ましくは小型凍結乾燥機、モノクーリング式凍結乾燥機を用いるのがよい。 Indirect heating freezing equipment includes small freeze dryer, FTS freeze dryer, LYOVAC freeze dryer, experimental freeze dryer, research freeze dryer, triple heat exchange vacuum freeze dryer, mono-cooling freeze dryer , HULL freeze dryers, preferably small freeze dryers, laboratory freeze dryers, research freeze dryers, monocooling freeze dryers, more preferably small freeze dryers, monocooling freeze dryers Should be used.
凍結乾燥の温度は特に限定されないが、例えば−190〜−4℃、好ましくは−120〜−20℃、より好ましくは−80〜−60℃程度である。凍結乾燥の圧力も特に限定されず、当業者が適宜選択可能であるが、例えば、0.1〜35Pa、好ましくは1〜15Pa、さらに好ましくは、5〜10Pa程度で行なうのがよい。凍結乾燥時間は、例えば2〜48時間、好ましくは6〜36時間、より好ましくは16〜26時間程度である。もっとも、これらの条件は当業者に適宜選択可能である。凍結乾燥方法については、例えば、製剤機械技術ハンドブック:製剤機械技術研究会編、地人書館、p.120−129(2000年9月);真空ハンドブック:日本真空技術株式会社編、オーム社、p.328−331(1992年);凍結及び乾燥研究会会誌:伊藤孝治他、No.15、p.82(1965)などを参照することができる。 Although the temperature of freeze-drying is not specifically limited, For example, it is -190--4 degreeC, Preferably it is -120--20 degreeC, More preferably, it is about -80--60 degreeC. The pressure for lyophilization is not particularly limited, and can be appropriately selected by those skilled in the art. The freeze-drying time is, for example, 2 to 48 hours, preferably 6 to 36 hours, and more preferably about 16 to 26 hours. However, these conditions can be appropriately selected by those skilled in the art. Regarding the freeze-drying method, for example, Formulation Machine Technology Handbook: Formulation Machine Technology Study Group, Jinshokan, p. 120-129 (September 2000); Vacuum Handbook: Japan Vacuum Technology Co., Ltd., Ohm, p. 328-331 (1992); Journal of the Research Group on Freezing and Drying: Koji Ito et al. 15, p. 82 (1965) or the like.
遠心分離機は顔料ナノ粒子を沈降させることができればどのような装置を用いてもよい。例えば、汎用の装置の他にもスキミング機能(回転中に上澄み層を吸引し、系外に排出する機能)付きのものや、連続的に固形物を排出する連続遠心分離機などが挙げられる。
遠心分離条件は、遠心力(重力加速度の何倍の遠心加速度がかかるかを表す値)で50〜10000が好ましく、100〜8000がより好ましく、150〜6000が特に好ましい。遠心分離時の温度は、分散液の溶剤種によるが、−10〜80℃が好ましく、−5〜70℃がより好ましく、0〜60℃が特に好ましい。
Any device may be used as the centrifuge as long as it can precipitate the pigment nanoparticles. For example, in addition to a general-purpose device, a device having a skimming function (a function of sucking a supernatant layer during rotation and discharging it out of the system), a continuous centrifuge that continuously discharges solid matter, and the like can be given.
Centrifugation conditions are preferably 50 to 10000, more preferably 100 to 8000, and particularly preferably 150 to 6000 in terms of centrifugal force (a value representing how many times the gravitational acceleration is applied). Although the temperature at the time of centrifugation is based on the solvent seed | species of a dispersion liquid, -10-80 degreeC is preferable, -5-70 degreeC is more preferable, 0-60 degreeC is especially preferable.
減圧乾燥は溶媒を蒸発させることができれば特に制限はない。例えば、汎用の真空乾燥器およびロータリーポンプや、液を撹拌しながら加熱減圧乾燥できる装置、液を加熱減圧した管中に通すことによって連続的に乾燥ができる装置等が挙げられる。
加熱減圧乾燥温度は30〜230℃が好ましく、35〜200℃がより好ましく、40〜180℃が特に好ましい。減圧時の圧力は、100〜100000Paが好ましく、300〜90000Paがより好ましく、500〜80000Paが特に好ましい。
また次のような態様によって乾燥させてもよい。例えば、熱風を用いる乾燥機としては棚型乾燥機、バンド乾燥機、撹拌乾燥機、流動層乾燥機、噴霧乾燥機、気流乾燥機など、熱伝導を利用する乾燥機としてはドラム乾燥機、多重管乾燥機、円筒乾燥機などが好適に用いられる。また、溶媒組成によっては凍結乾燥機や赤外線乾燥機も使用することが可能である。
これらの手段の中では、分散液から直接乾燥した粉体を得るのに適しているという観点から、噴霧乾燥機(例えば大川原化工機(株)社製COC−12)、流動層乾燥機(例えば(株)奈良機械製作所社製MSD−100)が特に好ましく用いられる。また、残存溶媒量の少ない顔料粉体を作成するために複数の乾燥手段を組み合わせて使用しても良く、例えば円筒乾燥機で予備濃縮した顔料分散物をドラム乾燥機にて完全に乾燥させて粉体を得る、といったプロセスを使用することが出来る。
乾燥条件については、溶媒を蒸発させることが可能であり、かつ顔料や分散剤などの材料が変性しない範囲であれば特に制約されない。また、乾燥速度を増加させる目的で、乾燥機の種類によって減圧、撹拌混合、多段化などの手段を組み合わせることが可能である。
The drying under reduced pressure is not particularly limited as long as the solvent can be evaporated. For example, a general-purpose vacuum dryer and a rotary pump, an apparatus that can be heated and reduced in pressure while stirring the liquid, and an apparatus that can be continuously dried by passing the liquid through a heated and reduced pressure tube.
The heating and drying temperature is preferably 30 to 230 ° C, more preferably 35 to 200 ° C, and particularly preferably 40 to 180 ° C. The pressure during decompression is preferably 100 to 100,000 Pa, more preferably 300 to 90,000 Pa, and particularly preferably 500 to 80,000 Pa.
Moreover, you may dry by the following aspects. For example, as dryers using hot air, shelf dryers, band dryers, stirring dryers, fluidized bed dryers, spray dryers, air dryers, etc., dryers using heat conduction are drum dryers, multiple dryers, etc. A tube dryer, a cylindrical dryer or the like is preferably used. Depending on the solvent composition, a freeze dryer or an infrared dryer can be used.
Among these means, a spray dryer (for example, COC-12 manufactured by Okawara Chemical Co., Ltd.), a fluidized bed dryer (for example, Okawara Kako Co., Ltd.) from the viewpoint that it is suitable for obtaining a dry powder directly from the dispersion. Nara Machinery Co., Ltd. MSD-100) is particularly preferably used. In addition, a plurality of drying means may be used in combination to prepare a pigment powder with a small amount of residual solvent. For example, a pigment dispersion pre-concentrated with a cylindrical dryer is completely dried with a drum dryer. Processes such as obtaining powder can be used.
The drying conditions are not particularly limited as long as the solvent can be evaporated and materials such as pigments and dispersants are not denatured. Further, for the purpose of increasing the drying speed, it is possible to combine means such as depressurization, stirring and mixing and multi-stage depending on the type of dryer.
溶媒分を減少させるもしくは除去する量は特に限定されないが、溶媒分を減少させる態様においては全溶媒分の50質量%以上を取り除くことが好ましく、75質量%以上を取り除くことがより好ましい。溶媒分を除去する態様においては全溶媒分の80質量%以上を取り除くことが好ましく、90質量%以上を取り除くことがより好ましい。
濃縮・除去工程により溶媒分を減少させたとき、残された分散物中の含水率は特に限定されないが、0.01〜3質量%とすることが好ましく、0.01〜1質量%とすることがより好ましい。このとき例えば上記の乾燥法等により溶媒分を除去して顔料ナノ粒子の粉末とすることが好ましく、例えば固形分の含率を50〜100質量%とすることが好ましく、70〜100質量%とすることがより好ましい。
濃縮・除去工程は複数回行ってもよく、例えば、後述する第3溶媒の添加の前後の両方に行うことが好ましい。
The amount to reduce or remove the solvent content is not particularly limited, but in an embodiment in which the solvent content is reduced, it is preferable to remove 50% by mass or more of the total solvent content, and more preferably 75% by mass or more. In the embodiment of removing the solvent, it is preferable to remove 80% by mass or more of the total solvent, and more preferably 90% by mass or more.
When the solvent content is reduced by the concentration / removal step, the water content in the remaining dispersion is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 3% by mass, and preferably 0.01 to 1% by mass. It is more preferable. At this time, for example, it is preferable to remove the solvent component by the above drying method or the like to obtain pigment nanoparticle powder. For example, the solid content is preferably 50 to 100% by mass, and 70 to 100% by mass. More preferably.
The concentration / removal step may be performed a plurality of times, for example, preferably performed both before and after the addition of the third solvent described later.
ビルドアップ顔料ナノ粒子は、上記濃縮・除去工程により凝集状態にある有機粒子を再分散させて得たものであることが好ましい。上述した態様により濃縮した有機粒子は凝集をおこしていることがある。それにより速やかなフィルタろ過等が可能となるため、分離回収等を考慮しあえて凝集状態とすることもある。そのようなとき、再度良好な分散状態を得るために、濃縮液中で再分散可能な程度に弱く凝集させたフロックとしておくことが好ましい。
ただし、上記の凝集状態の粒子を再分散させるには、通常の分散化方法では不十分なことがある。このような凝集状態にある有機粒子においても、例えば下記の質量平均分子量1000以上の高分子化合物を含有させることにより、有機粒子を好適に再分散することができる。
The build-up pigment nanoparticles are preferably obtained by redispersing the organic particles in an aggregated state by the concentration / removal step. The organic particles concentrated by the above-described embodiment may be agglomerated. As a result, rapid filter filtration or the like is possible, and the aggregated state may be given in consideration of separation and recovery. In such a case, in order to obtain a good dispersion state again, it is preferable to form a floc that is weakly aggregated to such an extent that it can be redispersed in the concentrate.
However, in order to redisperse the above-mentioned aggregated particles, a normal dispersion method may be insufficient. Even in the organic particles in such an agglomerated state, the organic particles can be suitably redispersed by containing, for example, the following polymer compound having a mass average molecular weight of 1000 or more.
上記の高分子化合物は下記一般式(1)で表される高分子化合物であることが好ましい。 The polymer compound is preferably a polymer compound represented by the following general formula (1).
前記一般式(1)中、A1は、酸性基、窒素原子を有する塩基性基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、および水酸基から選択される基を有する1価の有機基、または置換基を有してもよい有機色素構造もしくは複素環を含有する1価の有機基を表す。n個のA1は同一であっても、異なっていてもよい。
具体的には、A1は特に制限されるものではないが、前記「酸性基を有する1価の有機基」として、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基、モノ硫酸エステル基、リン酸基、モノリン酸エステル基、ホウ酸基などを有する1価の有機基が挙げられる。また、前記「窒素原子を有する塩基性基を有する1価の有機基」として、例えば、アミノ基(−NH2)を有する1価の有機基、置換イミノ基(−NHR8、−NR9R10)を有する1価の有機基(ここで、R8、R9、およびR10は各々独立に、炭素数1以上20以下のアルキル基、炭素数6以上20以下のアリール基、又は炭素数7以上30以下のアラルキル基を表す。)、下記一般式(a1)で表されるグアニジル基を有する1価の有機基〔一般式(a1)中、Ra1およびRa2は各々独立に、炭素数1以上20以下のアルキル基、炭素数6以上20以下のアリール基、又は炭素数7以上30以下のアラルキル基を表す。〕、下記一般式(a2)で表されるアミジニル基を有する1価の有機基〔一般式(a2)中、Ra3およびRa4は各々独立に、炭素数1以上20以下のアルキル基、炭素数6以上20以下のアリール基、又は炭素数7以上30以下のアラルキル基を表す。〕などが挙げられる。
In the general formula (1), A 1 is an acidic group, a basic group having a nitrogen atom, a urea group, a urethane group, a group having a coordinating oxygen atom, a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, or an alkoxysilyl group. , A monovalent organic group having a group selected from an epoxy group, an isocyanate group and a hydroxyl group, or a monovalent organic group containing an organic dye structure or a heterocyclic ring which may have a substituent. The n A 1 may be the same or different.
Specifically, A 1 is not particularly limited, and examples of the “monovalent organic group having an acidic group” include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a monosulfate group, a phosphoric acid group, Examples thereof include monovalent organic groups having a monophosphate ester group, a boric acid group, and the like. Examples of the “monovalent organic group having a basic group having a nitrogen atom” include, for example, a monovalent organic group having an amino group (—NH 2 ), a substituted imino group (—NHR 8 , —NR 9 R). 10 ) having a monovalent organic group (wherein R 8 , R 9 , and R 10 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or a carbon number) A monovalent organic group having a guanidyl group represented by the following general formula (a1) [in the general formula (a1), R a1 and R a2 are each independently carbon; It represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms. A monovalent organic group having an amidinyl group represented by the following general formula (a2) [in the general formula (a2), R a3 and R a4 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, carbon An aryl group having 6 to 20 carbon atoms or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms is represented. And the like.
前記「ウレア基を有する1価の有機基」として、例えば、−NHCONHR15(ここで、R15は、水素原子、炭素数1以上20以下のアルキル基、炭素数6以上20以下のアリール基、又は炭素数7以上30以下のアラルキル基を表す。)などが挙げられる。
前記「ウレタン基を有する1価の有機基」として、例えば、−NHCOOR16、−OCONHR17(ここで、R16およびR17は各々独立に、炭素数1以上20以下のアルキル基、炭素数6以上20以下のアリール基、又は炭素数7以上30以下のアラルキル基を表す。)などが挙げられる。
前記「‘配位性酸素原子を有する基’を有する1価の有機基」としては、例えば、アセチルアセトナト基を有する基、クラウンエーテルを有する基などが挙げられる。
前記「炭素数4以上の炭化水素基を有する1価の有機基」としては、炭素数4以上のアルキル基(例えば、オクチル基、ドデシル基など)、炭素数6以上のアリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基など)、炭素数7以上のアラルキル基(例えばベンジル基など)などが挙げられる。このとき炭素数に上限はないが、30以下であることが好ましい。 前記「アルコキシシリル基を有する1価の有機基」としては、例えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基などを有する基が挙げられる。
前記「エポキシ基を有する1価の有機基」としては、例えば、グリシジル基などを有する基が挙げられる。
前記「イソシアネート基を有する1価の有機基」としては、例えば、3−イソシアナトプロピル基などが挙げられる。
前記「水酸基を有する1価の有機基」としては、例えば、3−ヒドロキシプロピル基などが挙げられる。
As the “monovalent organic group having a urea group”, for example, —NHCONHR 15 (wherein R 15 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, Or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms).
As the “monovalent organic group having a urethane group”, for example, —NHCOOR 16 , —OCONHR 17 (wherein R 16 and R 17 are each independently an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 6 carbon atoms). Or an aryl group having 20 or less or an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms).
Examples of the “monovalent organic group having a“ group having a coordinating oxygen atom ”” include a group having an acetylacetonato group and a group having a crown ether.
Examples of the “monovalent organic group having a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms” include an alkyl group having 4 or more carbon atoms (for example, octyl group, dodecyl group, etc.) and an aryl group having 6 or more carbon atoms (for example, phenyl Group, a naphthyl group, etc.), an aralkyl group having 7 or more carbon atoms (for example, a benzyl group) and the like. At this time, there is no upper limit to the number of carbon atoms, but it is preferably 30 or less. Examples of the “monovalent organic group having an alkoxysilyl group” include groups having a trimethoxysilyl group, a triethoxysilyl group, and the like.
Examples of the “monovalent organic group having an epoxy group” include a group having a glycidyl group.
Examples of the “monovalent organic group having an isocyanate group” include a 3-isocyanatopropyl group.
Examples of the “monovalent organic group having a hydroxyl group” include a 3-hydroxypropyl group.
前記A1として、酸性基、窒素原子を有する塩基性基、ウレア基、又は炭素数4以上の炭化水素基を有する1価の有機基であることが好ましい。 A 1 is preferably a monovalent organic group having an acidic group, a basic group having a nitrogen atom, a urea group, or a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms.
また、前記有機色素構造または複素環としては、特に限定されないが、より具体的には、有機色素構造としては、例えば、フタロシアニン化合物、不溶性アゾ化合物、アゾレーキ化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、ジオキサジン化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラピリジン化合物、アンサンスロン化合物、インダンスロン化合物、フラバンスロン化合物、ペリノン化合物、ペリレン化合物、チオインジゴ化合物等が挙げられる。また、複素環としては、例えばチオフェン、フラン、キサンテン、ピロール、ピロリン、ピロリジン、ジオキソラン、ピラゾール、ピラゾリン、ピラゾリジン、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、チアジアゾール、ピラン、ピリジン、ピペリジン、ジオキサン、モルホリン、ピリダジン、ピリミジン、ピペラジン、トリアジン、トリチアン、イソインドリン、イソインドリノン、ベンズイミダゾロン、コハクイミド、フタルイミド、ナフタルイミド、ヒダントイン、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、アクリドン、アントラキノン等が挙げられる。 The organic dye structure or heterocyclic ring is not particularly limited. More specifically, examples of the organic dye structure include phthalocyanine compounds, insoluble azo compounds, azo lake compounds, anthraquinone compounds, quinacridone compounds, dioxazine compounds, Examples include diketopyrrolopyrrole compounds, anthrapyridine compounds, ansanthrone compounds, indanthrone compounds, flavanthrone compounds, perinone compounds, perylene compounds, and thioindigo compounds. Examples of the heterocyclic ring include thiophene, furan, xanthene, pyrrole, pyrroline, pyrrolidine, dioxolane, pyrazole, pyrazoline, pyrazolidine, imidazole, oxazole, thiazole, oxadiazole, triazole, thiadiazole, pyran, pyridine, piperidine, dioxane, Examples include morpholine, pyridazine, pyrimidine, piperazine, triazine, trithiane, isoindoline, isoindolinone, benzimidazolone, succinimide, phthalimide, naphthalimide, hydantoin, indole, quinoline, carbazole, acridine, acridone, and anthraquinone.
また、前記有機色素構造または複素環は置換基Tを有していてもよく、該置換基Tとしては、例えば、メチル基、エチル基等の炭素数1〜20のアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の炭素数6〜16のアリール基、アセトキシ基等の炭素数1〜6までのアシルオキシ基、メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1〜6のアルコキシ基、塩素、臭素等のハロゲン原子、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基等の炭素数2〜7のアルコキシカルボニル基、シアノ基、t−ブチルカーボネート等の炭酸エステル基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基、スルホンアミド基、N−スルホニルアミド基等が挙げられる。 The organic dye structure or the heterocyclic ring may have a substituent T. Examples of the substituent T include alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group, a phenyl group, and a naphthyl group. Aryl groups having 6 to 16 carbon atoms such as groups, acyloxy groups having 1 to 6 carbon atoms such as acetoxy groups, alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms such as methoxy groups and ethoxy groups, halogen atoms such as chlorine and bromine, C2-C7 alkoxycarbonyl groups such as methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and cyclohexyloxycarbonyl group, carbonate groups such as cyano group and t-butyl carbonate, hydroxyl group, amino group, carboxyl group, sulfonamide group, N -A sulfonylamide group etc. are mentioned.
また、前記A1は下記一般式(4)で表すことができる。 Also, the A 1 can be represented by the following general formula (4).
前記一般式(4)において、B1は、酸性基、窒素原子を有する塩基性基、ウレア基、ウレタン基、配位性酸素原子を有する基、炭素数4以上の炭化水素基、アルコキシシリル基、エポキシ基、イソシアネート基、および水酸基から選択される基、または置換基を有してもよい有機色素構造または複素環を表し、R18は単結合あるいはa1価の有機もしくは無機の連結基を表す。a1は、1〜5を表し、a1個のB1は同一であっても異なっていてもよい。一般式(4)で表される基における好ましい態様は前記A1と同義である。 In the general formula (4), B 1 is an acidic group, a basic group having a nitrogen atom, a urea group, a urethane group, a group having a coordinating oxygen atom, a hydrocarbon group having 4 or more carbon atoms, or an alkoxysilyl group. Represents an organic dye structure or a heterocyclic ring optionally having a substituent selected from an epoxy group, an isocyanate group, and a hydroxyl group, and R 18 represents a single bond or an a1-valent organic or inorganic linking group. . a1 represents 1 to 5, a1 amino B 1 represents may be the same or different. Preferred embodiments of the group represented by the general formula (4) has the same meaning as the A 1.
R18は、単結合あるいはa1+1価の連結基を表し、a1は1〜5を表す。連結基R18としては、1〜100個の炭素原子、0〜10個の窒素原子、0〜50個の酸素原子、1〜200個の水素原子、および0〜20個の硫黄原子から成り立つ基が含まれ、無置換でも置換基を更に有していてもよい。R18は、有機連結基であることが好ましい。 R 18 represents a single bond or an a1 + 1 valent linking group, and a1 represents 1 to 5. The linking group R 18 is a group consisting of 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 1 to 200 hydrogen atoms, and 0 to 20 sulfur atoms. And may be unsubstituted or may further have a substituent. R 18 is preferably an organic linking group.
R18具体的な例として、下記の構造単位又は該構造単位が組み合わさって構成される基を挙げることができる。なお、該連結基R18は前記置換基Tを有していてもよい。 Specific examples of R 18 include the following structural units or groups formed by combining the structural units. The linking group R 18 may have the substituent T.
前記一般式(1)中、R1は、(m+n)価の連結基を表す。m+nは3〜10を満たす。
前記R1で表される(m+n)価の連結基としては、1〜100個の炭素原子、0〜10個の窒素原子、0〜50個の酸素原子、1〜200個の水素原子、および0〜20個の硫黄原子から成り立つ基が含まれ、無置換でも置換基を更に有していてもよい。R1は有機連結基であることが好ましい。
In the general formula (1), R 1 represents an (m + n) -valent linking group. m + n satisfies 3-10.
Examples of the (m + n) -valent linking group represented by R 1 include 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 1 to 200 hydrogen atoms, and A group consisting of 0 to 20 sulfur atoms is included, which may be unsubstituted or may further have a substituent. R 1 is preferably an organic linking group.
R1の具体的な例として、前記(t−1)〜(t−34)の基又はその複数を組み合わせて構成される基(環構造を形成していてもよい。)を挙げることができる。上記の連結基R1が置換基を有する場合、該置換基としては、前記の置換基Tが挙げられる。 Specific examples of R 1 include the groups (which may form a ring structure) configured by combining the groups (t-1) to (t-34) or a plurality thereof. . When the linking group R 1 has a substituent, examples of the substituent include the substituent T described above.
R2は、単結合あるいは2価の連結基を表す。R2としては、1〜100個の炭素原子、0〜10個の窒素原子、0〜50個の酸素原子、1〜200個の水素原子、および0〜20個の硫黄原子から成り立つ基が含まれ、無置換でも置換基を更に有していてもよい。
R2の具体的な例として、前記t−3〜5、7〜18、22〜26、32、34の基又はその複数を組み合わせて構成される基を挙げることができる。R2は、R1との連結位置に硫黄原子を有することが好ましい。上記R2が置換基を有する場合、該置換基としては、前記置換基Tが挙げられる。
R 2 represents a single bond or a divalent linking group. R 2 includes a group consisting of 1 to 100 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 1 to 200 hydrogen atoms, and 0 to 20 sulfur atoms. It may be unsubstituted or may further have a substituent.
Specific examples of R 2 include groups formed by combining the groups of t-3 to 5, 7 to 18, 22 to 26, 32, and 34, or a plurality thereof. R 2 preferably has a sulfur atom at the position of connection with R 1 . When R 2 has a substituent, examples of the substituent include the substituent T.
前記一般式(1)中、mは1〜8を表す。mとしては1〜5が好ましく、1〜3がより好ましく、1〜2が特に好ましい。
また、nは2〜9を表す。nとしては2〜8が好ましく、2〜7がより好ましく、3〜6が特に好ましい。
In said general formula (1), m represents 1-8. As m, 1-5 are preferable, 1-3 are more preferable, and 1-2 are especially preferable.
N represents 2-9. n is preferably 2 to 8, more preferably 2 to 7, and particularly preferably 3 to 6.
前記一般式(1)中、P1は高分子化合物残基(高分子骨格)を表し、通常のポリマーなどから適宜選択することができる。
ポリマーの中でも、高分子骨格を構成するには、ビニルモノマーの重合体もしくは共重合体、エステル化合物ポリマー、エーテル化合物ポリマー、ウレタン化合物ポリマー、アミド化合物ポリマー、エポキシ化合物ポリマー、シリコーン化合物ポリマー、及びこれらの変性物、又は共重合体〔例えば、ポリエーテル/ポリウレタン共重合体、ポリエーテル/ビニルモノマーの重合体の共重合体など(ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよい。)を含む。〕からなる群より選択される少なくとも一種が好ましく、ビニルモノマーの重合体もしくは共重合体、エステル化合物ポリマー、エーテル化合物ポリマー、ウレタン化合物ポリマー、およびこれらの変性物又は共重合体からなる群より選択される少なくとも一種がより好ましく、ビニルモノマーの重合体もしくは共重合体が特に好ましい。
更には、前記ポリマーは有機溶媒に可溶であることが好ましい。有機溶媒との親和性が低いと、例えば、顔料分散剤として使用した場合、分散媒との親和性が弱まり、分散安定化に十分な吸着層を確保できなくなることがある。
また、P1はR1との連結位置に硫黄原子を有することが好ましい。
In the general formula (1), P 1 represents a polymer compound residue (polymer skeleton) and can be appropriately selected from ordinary polymers.
Among polymers, in order to constitute a polymer skeleton, a vinyl monomer polymer or copolymer, ester compound polymer, ether compound polymer, urethane compound polymer, amide compound polymer, epoxy compound polymer, silicone compound polymer, and these Modified product or copolymer [for example, polyether / polyurethane copolymer, copolymer of polyether / vinyl monomer, etc. (any of random copolymer, block copolymer, graft copolymer) May be included). Is preferably selected from the group consisting of vinyl monomer polymers or copolymers, ester compound polymers, ether compound polymers, urethane compound polymers, and modified products or copolymers thereof. At least one kind is more preferred, and a polymer or copolymer of vinyl monomers is particularly preferred.
Furthermore, the polymer is preferably soluble in an organic solvent. If the affinity with the organic solvent is low, for example, when used as a pigment dispersant, the affinity with the dispersion medium is weakened, and it may not be possible to secure a sufficient adsorption layer for stabilizing the dispersion.
Also, P 1 preferably has a sulfur atom in the coupling position with R 1.
前記一般式(1)で表される高分子化合物の中でも、下記一般式(2)で表される高分子化合物がより好ましい。 Among the polymer compounds represented by the general formula (1), the polymer compound represented by the following general formula (2) is more preferable.
前記一般式(2)において、A2は前記一般式(1)におけるA1と同義であり、その具体的な好ましい態様も同様である。また、A2は置換基を有していてもよく、前記置換基Tが挙げられる。 In the general formula (2), A 2 has the same meaning as A 1 in the general formula (1), the same applies its specific preferred embodiment. A 2 may have a substituent, and examples thereof include the substituent T.
前記一般式(2)において、R3は、(x+y)価の連結基を表す。R3はR1と同義であり好ましい範囲も同様である。このときR3はx+y価の連結基であるが、そのxの値及びその好ましい範囲は一般式(1)のnと同じであり、yの値及びその好ましい範囲はmと同じであり、x+yの値及びその好ましい範囲はm+nと同じである。 In the general formula (2), R 3 represents a (x + y) -valent linking group. R 3 has the same meaning as R 1 , and the preferred range is also the same. At this time, R 3 is an x + y-valent linking group, but the value of x and its preferred range are the same as n in formula (1), the value of y and its preferred range are the same as m, and x + y The value of and the preferred range thereof are the same as m + n.
R3で表される連結基は有機連結基であることが好ましく、その有機連結基の好ましい具体的な例を以下に示す。但し、本発明は、これらにより限定されるものではない。 The linking group represented by R 3 is preferably an organic linking group, and preferred specific examples of the organic linking group are shown below. However, the present invention is not limited to these.
上記の中でも、原料の入手性、合成の容易さ、各種溶媒への溶解性の観点から、上記(r−1)、(r−2)、(r−10)、(r−11)、(r−16)、(r−17)の基が好ましい。 Among the above, from the viewpoint of availability of raw materials, ease of synthesis, and solubility in various solvents, the above (r-1), (r-2), (r-10), (r-11), ( The groups of r-16) and (r-17) are preferred.
また、上記のR3が置換基を有する場合、該置換基として前記置換基Tが挙げられる。 Further, when the above R 3 has a substituent, the substituent T can be cited as the substituent.
前記一般式(2)において、R4およびR5は、各々独立に、単結合あるいは2価の連結基を表す。
前記R4、R5で表される「2価の連結基」としては、置換基を有していてもよい、直鎖、分岐、もしくは環状の、アルキレン基、アリーレン基、もしくはアラルキレン基、−O−、−S−、−C(=O)−、−N(R19)−、−SO−、−SO2−、−CO2−、又は−N(R20)SO2−、あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の基が好ましい(前記R19およびR20は、各々独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。)。なかでも有機連結基であることが好ましい。
In the general formula (2), R 4 and R 5 each independently represents a single bond or a divalent linking group.
The “divalent linking group” represented by R 4 and R 5 is a linear, branched, or cyclic alkylene group, arylene group, or aralkylene group, which may have a substituent, — O -, - S -, - C (= O) -, - N (R 19) -, - SO -, - SO 2 -, - CO 2 -, or -N (R 20) SO 2 - , or they A divalent group in which two or more groups are combined is preferable (the R 19 and R 20 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). Of these, an organic linking group is preferred.
前記R4としては、直鎖もしくは分岐の、アルキレン基もしくはアラルキレン基、−O−、−C(=O)−、−N(R19)−、−SO2−、−CO2−、又は−N(R20)SO2−、あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の基がより好ましく、直鎖もしくは分岐のアルキレン基もしくはアラルキレン基、−O−、−C(=O)−、−N(R19)−、又は−CO2−、あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の基が特に好ましい。 As R 4 , a linear or branched alkylene group or aralkylene group, —O—, —C (═O) —, —N (R 19 ) —, —SO 2 —, —CO 2 —, or — N (R 20 ) SO 2 — or a divalent group in which two or more of these groups are combined is more preferable, and a linear or branched alkylene group or aralkylene group, —O—, —C (═O) —, —N (R 19 ) —, —CO 2 —, or a divalent group in which two or more of these groups are combined is particularly preferable.
前記R5としては、単結合、直鎖、もしくは分岐の、アルキレン基、アラルキレン基、−O−、−C(=O)−、−N(R19)−、−SO2−、−CO2−、又は−N(R20)SO2−、あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の基がより好ましく、直鎖もしくは分岐のアルキレン基、アラルキレン基、−O−、−C(=O)−、−N(R19)−、又は−CO2−、あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の基が特に好ましい。 R 5 is a single bond, straight chain or branched alkylene group, aralkylene group, —O—, —C (═O) —, —N (R 19 ) —, —SO 2 —, —CO 2. —, Or —N (R 20 ) SO 2 —, or a divalent group in which two or more of these groups are combined is more preferable. A linear or branched alkylene group, an aralkylene group, —O—, —C (= O) —, —N (R 19 ) —, or —CO 2 —, or a divalent group in which two or more of these groups are combined is particularly preferable.
また、前記R4、R5が置換基を有する場合、該置換基としては前記置換基Tが挙げられる。 Moreover, when said R < 4 >, R < 5 > has a substituent, the said substituent T is mentioned as this substituent.
また、一般式(2)中のP2は、高分子骨格を表し、通常のポリマーなどから適宜選択することができる。ポリマーの好ましい態様については、前記一般式(1)におけるP1と同義であり、その好ましい態様も同様である。 P 2 in the general formula (2) represents a polymer skeleton and can be appropriately selected from ordinary polymers and the like. The preferred embodiment of the polymer, has the same meaning as P 1 in Formula (1), the same applies to its preferred embodiment.
前記一般式(2)で表される高分子化合物のうち、特に、R3が前記具体例(r−1)、(r−2)、(r−10)、(r−11)、(r−16)、又は(r−17)であって、R4が、単結合、直鎖もしくは分岐の、アルキレン基もしくはアラルキレン基、−O−、−C(=O)−、−N(R19)−、又は−CO2−、あるいはこれらの基を2つ以上組み合わせた2価の有機基であって、R5が単結合、エチレン基、プロピレン基、又は下記一般式(s−a)もしくは(s−b)で表される連結基であって、P2がビニルモノマーの重合体もしくは共重合体、エステル化合物ポリマー、エーテル化合物ポリマー、ウレタン系ポリマー、又はこれらの変性物であって、yが1〜2であって、xが3〜6である高分子化合物が特に好ましい。なお、下記基中、R21は水素原子又はメチル基を表し、lは1又は2を表す。 Among the polymer compounds represented by the general formula (2), in particular, R 3 represents the specific examples (r-1), (r-2), (r-10), (r-11), (r -16) or (r-17), wherein R 4 is a single bond, linear or branched, alkylene group or aralkylene group, —O—, —C (═O) —, —N (R 19 ) -, or -CO 2 -, or a divalent organic group formed by combining two or more of these groups, R 5 is a single bond, an ethylene group, a propylene group, or the following general formula (s-a) or A linking group represented by (s-b), wherein P 2 is a polymer or copolymer of a vinyl monomer, an ester compound polymer, an ether compound polymer, a urethane polymer, or a modified product thereof, y Is a polymer compound in which x is 1 to 2 and x is 3 to 6. There. In the following groups, R 21 represents a hydrogen atom or a methyl group, and l represents 1 or 2.
上記高分子化合物の質量平均分子量は1000以上であるが、質量平均分子量で3000〜100000が好ましく、5000〜80000がより好ましく、7000〜60000が特に好ましい。質量平均分子量が前記範囲内であると、ポリマーの末端に導入された複数の官能基の効果が十分に発揮され、固体表面への吸着性、ミセル形成能、界面活性性に優れた性能を発揮、良好な分散性と分散安定性を達成することができる。
本発明において分子量とは、特に断らない限り、質量平均分子量をいう。分子量の測定方法としては、クロマトグラフィー法、粘度法、光散乱法、沈降速度法等が挙げられるが、本発明では、特に断らない限りゲルパーミエーションクロマトグラフィー法(キャリア:テトラヒドロフラン)により測定したポリスチレン換算の質量平均分子量を用いる。
The mass average molecular weight of the polymer compound is 1000 or more, preferably 3000 to 100,000, more preferably 5000 to 80000, and particularly preferably 7000 to 60000 in terms of mass average molecular weight. When the mass average molecular weight is within the above range, the effects of the multiple functional groups introduced at the polymer ends are sufficiently exhibited, and the performance of adsorbing to a solid surface, micelle forming ability, and surface activity is excellent. Good dispersibility and dispersion stability can be achieved.
In the present invention, the molecular weight means a mass average molecular weight unless otherwise specified. Examples of the molecular weight measuring method include chromatography, viscosity, light scattering, sedimentation rate, etc. In the present invention, unless otherwise specified, polystyrene measured by gel permeation chromatography (carrier: tetrahydrofuran). The converted mass average molecular weight is used.
一般式(1)で表される化合物の具体例を以下に示す。但し本発明はこれらの具体例に何ら限定されるものではない。 Specific examples of the compound represented by the general formula (1) are shown below. However, the present invention is not limited to these specific examples.
前記一般式(1)もしくは(2)で表される高分子化合物は例えば下記の各方法により合成することができる。
1.カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基等から選択される官能基を末端に導入したポリマーと、複数の官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有する酸ハライド、あるいは複数の官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有するアルキルハライド、あるいは複数の官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有するイソシアネート等とを高分子反応させる方法。
2.末端に炭素−炭素二重結合を導入したポリマーと、複数の官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有するメルカプタンとをマイケル付加反応させる方法。
3.末端に炭素−炭素二重結合を導入したポリマーと、複数の官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有するメルカプタンとをラジカル発生剤存在下で反応させる方法。
4.末端に複数のメルカプタンを導入したポリマーと、炭素−炭素二重結合を導入した官能基(前記一般式中のA1又はA2)とをラジカル発生剤存在下で反応させる方法。
5.複数の官能基(前記一般式中のA1又はA2)を有するメルカプタン化合物を連鎖移動剤として、ビニルモノマーをラジカル重合する方法。
なかでも、合成上の容易さから2、3、4、5が好ましく、3、4、5がより好ましく、5が特に好ましい。なお、これらの合成方法については特願2006−129714号明細書の段落0184〜0216に記載の内容を参考にすることができる。
The polymer compound represented by the general formula (1) or (2) can be synthesized, for example, by the following methods.
1. A polymer in which a functional group selected from a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group and the like is introduced at the terminal, an acid halide having a plurality of functional groups (A 1 or A 2 in the general formula), or a plurality of functional groups ( A method in which an alkyl halide having A 1 or A 2 ) in the general formula or an isocyanate having a plurality of functional groups (A 1 or A 2 in the general formula) is polymerized.
2. A method in which a polymer having a carbon-carbon double bond introduced at the terminal and a mercaptan having a plurality of functional groups (A 1 or A 2 in the above general formula) are subjected to a Michael addition reaction.
3. A method in which a polymer having a carbon-carbon double bond introduced at a terminal thereof and a mercaptan having a plurality of functional groups (A 1 or A 2 in the above general formula) are reacted in the presence of a radical generator.
4). A method of reacting a polymer having a plurality of mercaptans introduced at its terminal and a functional group having a carbon-carbon double bond introduced (A 1 or A 2 in the above general formula) in the presence of a radical generator.
5. A method of radical polymerization of a vinyl monomer using a mercaptan compound having a plurality of functional groups (A 1 or A 2 in the above general formula) as a chain transfer agent.
Of these, 2, 3, 4, 5 are preferable, 3, 4, 5 are more preferable, and 5 is particularly preferable because of ease of synthesis. As for these synthesis methods, the contents described in paragraphs 0184 to 0216 of Japanese Patent Application No. 2006-129714 can be referred to.
また分子量1000以上の高分子化合物として以下の酸性基を有する高分子化合物(以下、この化合物を「酸性基含有高分子化合物」ということもある。)を用いることもでき、該高分子化合物としてカルボキシル基を有する高分子化合物であることが好ましく、(A)カルボキシル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位の少なくとも1種および(B)カルボン酸エステル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位の少なくとも1種を含有する共重合化合物がより好ましい。
前記(A)カルボキシル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位として、下記一般式(I)で表される繰り返し単位であることが好ましく、アクリル酸またはメタクリル酸から導かれた繰り返し単位であることがより好ましく、前記(B)カルボン酸エステル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位として、下記一般式(II)で表される繰り返し単位であることが好ましく、下記一般式(IV)で表される繰り返し単位であることがより好ましく、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェネチルアクリレート、フェネチルメタクリレート、3−フェニルプロピルアクリレート、または3−フェニルプロピルメタクリレートから導かれた繰り返し単位であることが特に好ましい。
In addition, as a polymer compound having a molecular weight of 1000 or more, a polymer compound having the following acidic group (hereinafter, this compound may be referred to as “acidic group-containing polymer compound”) may be used. It is preferably a polymer compound having a group, and (A) at least one repeating unit derived from a compound having a carboxyl group and (B) at least one repeating unit derived from a compound having a carboxylic ester group. More preferred are copolymer compounds containing seeds.
The repeating unit derived from the compound (A) having a carboxyl group is preferably a repeating unit represented by the following general formula (I), preferably a repeating unit derived from acrylic acid or methacrylic acid. More preferably, the repeating unit derived from the compound (B) having a carboxylic acid ester group is preferably a repeating unit represented by the following general formula (II), and represented by the following general formula (IV). A repeating unit is more preferable, and a repeating unit derived from benzyl acrylate, benzyl methacrylate, phenethyl acrylate, phenethyl methacrylate, 3-phenylpropyl acrylate, or 3-phenylpropyl methacrylate is particularly preferable.
また、(A)カルボキシル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位と、前記(B)カルボン酸エステル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位との重合比率としていえば、繰り返し単位(A)の全繰り返し単位数に対する数量比%が3〜40であることが好ましく、5〜35であることがより好ましい。
Further, in terms of the polymerization ratio of the repeating unit derived from the compound having (A) a carboxyl group and the repeating unit derived from the compound having the (B) carboxylic ester group, all of the repeating units (A) The quantity ratio% to the number of repeating units is preferably 3 to 40, more preferably 5 to 35.
高分子化合物は、水溶性、油溶性いずれでもよく、水溶性かつ油溶性でもよい。高分子化合物の添加方法は、水性溶媒または有機溶媒に溶解した溶液でも、固体状態でもよく、また、これらの組み合わせでもよい。溶媒に溶解した溶液で添加する方法としては、例えば、凝集有機粒子液に、凝集有機粒子液の溶媒と同様の溶媒に溶解した状態で添加する方法、凝集有機粒子液の溶媒と相溶する、異なる溶媒に溶解した状態で添加する方法が挙げられる。溶媒に溶解した溶液で添加する場合の、高分子化合物の濃度は、特に制限されないが、1〜70質量%が好ましく、2〜65質量%がより好ましく、3〜60質量%が特に好ましい。
高分子化合物の添加は、顔料ナノ粒子の析出生成時またはその前後、濃縮時またはその前後、濃縮後の凝集有機粒子の分散時またはその前後、それらの工程が終了した後、のいずれの時機に添加してもよく、また複数回に分けて添加してもよい。本発明の製造方法において、質量平均分子量1000以上の高分子化合物は後述するバインダーとして組成物中に含有させてもよく、例えば有機微粒子析出液を濃縮した後、凝集有機粒子の微細分散化のときに添加することが好ましい。
The polymer compound may be water-soluble or oil-soluble, and may be water-soluble and oil-soluble. The polymer compound may be added by a solution in an aqueous solvent or an organic solvent, a solid state, or a combination thereof. As a method of adding in a solution dissolved in a solvent, for example, a method of adding to an aggregated organic particle liquid in a state dissolved in the same solvent as the solvent of the aggregated organic particle liquid, compatible with the solvent of the aggregated organic particle liquid, The method of adding in the state melt | dissolved in a different solvent is mentioned. The concentration of the polymer compound when added in a solution dissolved in a solvent is not particularly limited, but is preferably 1 to 70% by mass, more preferably 2 to 65% by mass, and particularly preferably 3 to 60% by mass.
The polymer compound may be added at any time during or after the precipitation of pigment nanoparticles, during or after concentration, when or after the dispersion of aggregated organic particles after concentration, or after the completion of these steps. It may be added, or may be added in a plurality of times. In the production method of the present invention, a polymer compound having a mass average molecular weight of 1000 or more may be contained in the composition as a binder to be described later. For example, after concentrating the organic fine particle deposit, finely dispersing the aggregated organic particles It is preferable to add to.
高分子化合物の添加量は、顔料100質量部に対し、0.1〜1000質量部とすることが好ましく、5〜500質量部とすることがより好ましく、10〜300質量部とすることが特に好ましい。
分子量1000以上の高分子化合物して、上記化合物のほか、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリエチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリアクリルアミド、ビニルアルコール−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール−部分ホルマール化物、ポリビニルアルコール−部分ブチラール化物、ビニルピロリドン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロック共重合体、ポリアミド、セルロース誘導体、澱粉誘導体などが挙げられる。その他、アルギン酸塩、ゼラチン、アルブミン、カゼイン、アラビアゴム、トンガントゴム、リグニンスルホン酸塩などの天然高分子化合物類も使用できる。また、酸性基を有する高分子化合物としては、ポリビニル硫酸、縮合ナフタレンスルホン酸等が挙げられる。
The addition amount of the polymer compound is preferably 0.1 to 1000 parts by mass, more preferably 5 to 500 parts by mass, and particularly preferably 10 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment. preferable.
In addition to the above compounds, the polymer compound having a molecular weight of 1000 or more, for example, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol, polyvinyl methyl ether, polyethylene oxide, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyacrylamide, vinyl alcohol-vinyl acetate copolymer, polyvinyl alcohol -Partially formalized product, polyvinyl alcohol-partially butyralized product, vinylpyrrolidone-vinyl acetate copolymer, polyethylene oxide / propylene oxide block copolymer, polyamide, cellulose derivative, starch derivative and the like. In addition, natural polymer compounds such as alginate, gelatin, albumin, casein, gum arabic, tonganto gum and lignin sulfonate can also be used. Examples of the polymer compound having an acidic group include polyvinyl sulfate and condensed naphthalene sulfonic acid.
カルボキシル基を有する高分子化合物としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、側鎖にカルボキシル基を有するセルロース誘導体等があげられる。(A)カルボキシル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位の少なくとも1種および(B)カルボン酸エステル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位の少なくとも1種を含む共重合化合物としては、特開昭59−44615号公報、特公昭54−34327号公報、特公昭58−12577号公報、特公昭54−25957号公報、特開昭59−53836号公報及び特開昭59−71048号公報に記載されているようなメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等を挙げることができる。また、特に好ましい例として、米国特許第4139391号明細書に記載のアクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−メタクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸−メタクリル酸エステル共重合体や、アクリル酸またはメタクリル酸と、アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルと、他のビニル化合物の多元共重合体を挙げることができる。
ビニル化合物の例としては、スチレン又は置換されたスチレン(例えばビニルトルエン、ビニルエチルベンゼン)、ビニルナフタリン又は置換されたビニルナフタリン、アクリルアミド、メタアクリルアミド、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等が挙げられ、スチレンが好ましい。
Examples of the polymer compound having a carboxyl group include polyacrylic acid, polymethacrylic acid, and cellulose derivatives having a carboxyl group in the side chain. A copolymer compound containing (A) at least one repeating unit derived from a compound having a carboxyl group and (B) at least one repeating unit derived from a compound having a carboxylic ester group is disclosed in 59-44615, JP-B 54-34327, JP-B 58-12577, JP-B 54-25957, JP-A 59-53836, and JP-A 59-71048. Examples thereof include methacrylic acid copolymers, acrylic acid copolymers, itaconic acid copolymers, crotonic acid copolymers, maleic acid copolymers, and partially esterified maleic acid copolymers. Further, as particularly preferred examples, acrylic acid-acrylic acid ester copolymers, methacrylic acid-acrylic acid ester copolymers, acrylic acid-methacrylic acid ester copolymers, methacrylic acid-described in US Pat. No. 4,139,391 are described. Examples include methacrylic acid ester copolymers, and multi-component copolymers of acrylic acid or methacrylic acid, acrylic acid ester or methacrylic acid ester, and other vinyl compounds.
Examples of vinyl compounds include styrene or substituted styrene (eg, vinyl toluene, vinyl ethyl benzene), vinyl naphthalene or substituted vinyl naphthalene, acrylamide, methacrylamide, acrylonitrile, methacrylonitrile, and the like, and styrene is preferred.
分子量1000以上の高分子化合物は1種のみを用いてもよいし、2種以上組み合わせて使用してもよく、分子量1000未満の化合物と併用してもよい。 Only one type of polymer compound having a molecular weight of 1000 or more may be used, or two or more types may be used in combination, or a compound having a molecular weight of less than 1000 may be used in combination.
ビルドアップ顔料ナノ粒子は、その顔料ナノ粒子を析出させた後、第3溶媒を含有させて得たものであることが好ましい。第3溶媒の種類は特に限定されないが、有機溶媒であることが好ましく、例えば、エステル化合物溶媒、アルコール化合物溶媒、芳香族化合物溶媒、脂肪族化合物溶媒、ケトン化合物溶媒が好ましく、エステル化合物溶媒、ケトン化合物溶媒が特に好ましい。 The build-up pigment nanoparticles are preferably obtained by precipitating the pigment nanoparticles and then containing a third solvent. Although the kind of 3rd solvent is not specifically limited, It is preferable that it is an organic solvent, for example, an ester compound solvent, an alcohol compound solvent, an aromatic compound solvent, an aliphatic compound solvent, a ketone compound solvent is preferable, an ester compound solvent, a ketone Compound solvents are particularly preferred.
エステル化合物溶媒としては、例えば、2−(1−メトキシ)プロピルアセテート、酢酸エチル、乳酸エチルなどが挙げられる。アルコール化合物溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、n−ブタノール、イソブタノールなどが挙げられる。芳香族化合物溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどが挙げられる。脂肪族化合物溶媒としては、例えば、n−ヘキサン、シクロヘキサンなどが挙げられる。ケトン化合物溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。 Examples of the ester compound solvent include 2- (1-methoxy) propyl acetate, ethyl acetate, and ethyl lactate. Examples of the alcohol compound solvent include methanol, ethanol, n-butanol, isobutanol and the like. Examples of the aromatic compound solvent include benzene, toluene, xylene and the like. Examples of the aliphatic compound solvent include n-hexane and cyclohexane. Examples of the ketone compound solvent include methyl ethyl ketone, acetone, and cyclohexanone.
なかでも、乳酸エチル、酢酸エチル、アセトン、エタノールが好ましく、乳酸エチルがより好ましい。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。 Of these, ethyl lactate, ethyl acetate, acetone, and ethanol are preferable, and ethyl lactate is more preferable. These may be used alone or in combination of two or more.
第3溶媒の添加は顔料ナノ粒子の析出後であれば特に限定されないが、先に述べた濃縮・除去工程の後に添加することが好ましい。また、後述する顔料分散組成物とするときに、1度目の濃縮・除去工程を経た後、第3溶媒を添加して、2度目の濃縮・除去工程により溶媒分を減じるか、または除去することが好ましい。そして、その後バインダー及び/又は溶媒を添加して所望の顔料分散組成物とすることができる。
第3溶媒の添加量は特に限定されないが、顔料ナノ粒子100質量部に対して、100〜300000質量部であることが好ましく、500〜10000質量部であることがより好ましい。
The addition of the third solvent is not particularly limited as long as it is after the precipitation of the pigment nanoparticles, but is preferably added after the concentration / removal step described above. Further, when a pigment dispersion composition to be described later is used, after the first concentration / removal step, a third solvent is added, and the solvent content is reduced or removed by the second concentration / removal step. Is preferred. And a binder and / or a solvent can be added after that, and it can be set as a desired pigment dispersion composition.
The addition amount of the third solvent is not particularly limited, but is preferably 100 to 300,000 parts by mass, and more preferably 500 to 10,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment nanoparticles.
本発明の有機顔料分散物においては、上記のようにして作製したブレイクダウン顔料ナノ粒子(a)とビルドアップ顔料ナノ粒子(b)とを含有する。両者を混合する態様は特に限定されず、それぞれの顔料ナノ粒子の組成物を別々に作製して混合してもよく、あるいは粉体にして混合してもよい。両者の混合割合は特に限定されないが、ビルドアップ顔料ナノ粒子(b)が両粒子の総量に対して1質量%以上であることが好ましく、3〜95質量%であることがより好ましい。 The organic pigment dispersion of the present invention contains breakdown pigment nanoparticles (a) and buildup pigment nanoparticles (b) prepared as described above. The mode of mixing both is not particularly limited, and the composition of each pigment nanoparticle may be prepared and mixed separately, or may be mixed as a powder. The mixing ratio of the two is not particularly limited, but the build-up pigment nanoparticles (b) are preferably 1% by mass or more, more preferably 3 to 95% by mass with respect to the total amount of both particles.
本発明の有機顔料分散物においては、顔料ナノ粒子(a)及び(b)の全顔料粒子の平均粒子を40nm以下とし、かつ、粒径50nm以上の粒子の数の割合を全顔料粒子の1%以上としたものであることが好ましく、5%以上とすることがより好ましく、10%以上とすることが特に好ましい。このとき上記平均粒径については30nm以下とすることがより好ましい。上記全顔料微粒子について粒径分布を測定したときに、極大値を2つ以上有することが好ましい。また同粒径分布において最小の極大値が30nm以下であることが好ましく、25nm以下であることがより好ましく、20nm以下であることが特に好ましい。 In the organic pigment dispersion of the present invention, the average particle size of all pigment particles of the pigment nanoparticles (a) and (b) is 40 nm or less, and the ratio of the number of particles having a particle size of 50 nm or more is 1% of all pigment particles. % Or more, more preferably 5% or more, and particularly preferably 10% or more. At this time, the average particle diameter is more preferably 30 nm or less. It is preferable to have two or more maximum values when the particle size distribution is measured for all the pigment fine particles. In the same particle size distribution, the minimum maximum value is preferably 30 nm or less, more preferably 25 nm or less, and particularly preferably 20 nm or less.
上述したような粒径分布を有する有機顔料分散物を用いて例えばカラーフィルタのR画素、G画素、及びB画素少なくとも1つを作製することにより、先に述べた好ましい実施態様のカラーフィルタとすることができる。
ここで上述した有機顔料分散物における、顔料粒子の平均粒径、単分散性及びその好ましい範囲、それらの測定方法は、先に好ましい実施態様のカラーフィルタについて述べたものと同義である。
By using, for example, at least one R pixel, G pixel, and B pixel of the color filter using the organic pigment dispersion having the particle size distribution as described above, the color filter of the preferred embodiment described above is obtained. be able to.
In the organic pigment dispersion described above, the average particle diameter, monodispersibility and preferred range of the pigment particles, and the measurement method thereof are the same as those described for the color filter of the preferred embodiment.
上記顔料ナノ粒子(a)及び(b)の有機顔料分散物中の濃度は目的に応じて適宜定められるが、好ましくは有機顔料分散物全量に対して2〜30質量%であることが好ましく、4〜20質量%であることがより好ましく、5〜15質量%であることが特に好ましい。 The concentration of the pigment nanoparticles (a) and (b) in the organic pigment dispersion is appropriately determined depending on the purpose, and preferably 2 to 30% by mass with respect to the total amount of the organic pigment dispersion, It is more preferably 4 to 20% by mass, and particularly preferably 5 to 15% by mass.
顔料ナノ粒子は例えばビヒクル中で分散させた状態で用いることができる。前記ビヒクルとは、塗料でいえば、液体状態にあるときに顔料を分散させている媒質の部分をいい、液状であって前記顔料と結合して塗膜を固める部分(バインダー)と、これを溶解希釈する成分(有機溶媒)とを含む。なお、ナノ粒子形成時に用いるバインダーと再分散化に用いるバインダーとが同じであっても異なっていてもよい。
上記のようなビヒクル中に分散させる場合に、バインダーおよび溶解希釈成分の量は有機顔料の種類などにより適宜定められるが、分散組成物全量に対して、バインダーは1〜30質量%であることが好ましく、3〜20質量%であることがより好ましく、5〜15質量%であることが特に好ましい。溶解希釈成分は5〜80質量%であることが好ましく、10〜70質量%であることがより好ましい。
The pigment nanoparticles can be used, for example, in a dispersed state in a vehicle. The vehicle refers to a portion of a medium in which a pigment is dispersed when it is in a liquid state, a portion that is liquid and binds to the pigment to harden a coating film (binder). And a component (organic solvent) to be dissolved and diluted. In addition, the binder used at the time of nanoparticle formation and the binder used for redispersion may be the same or different.
In the case of dispersing in the vehicle as described above, the amount of the binder and dissolved dilution component is appropriately determined depending on the type of the organic pigment and the like, but the binder is 1 to 30% by mass with respect to the total amount of the dispersion composition. Preferably, it is 3-20 mass%, More preferably, it is 5-15 mass%. It is preferable that a dissolution dilution component is 5-80 mass%, and it is more preferable that it is 10-70 mass%.
上述の濃縮抽出したナノ粒子液においては、先にも述べたとおり、速やかなフィルタろ過を可能とするために、顔料ナノ粒子を濃縮化により凝集させることが好ましく、遠心分離または乾燥により濃縮化して凝集させることが好ましい。このような凝集ナノ粒子を再分散する方法として、例えば超音波による分散方法や物理的なエネルギーを加える方法を用いることができる。用いられる超音波照射装置は10kHz以上の超音波を印加できる機能を有することが好ましく、例えば、超音波ホモジナイザー、超音波洗浄機などが挙げられる。超音波照射中に液温が上昇すると、ナノ粒子の熱凝集が起こるため(顔料分散技術−表面処理と分散剤の使い方および分散性評価−技術情報協会 1999参照)、液温を1〜100℃とすることが好ましく、5〜60℃がより好ましい。温度の制御方法は、分散液温度の制御、分散液を温度制御する温度調整層の温度制御、などによって行うことができる。
物理的なエネルギーを加えて濃縮した顔料ナノ粒子を分散させる際に使用する分散機としては、特に制限はなく、例えば、ニーダー、ロールミル、アトライダー、スーパーミル、ディゾルバー、ホモミキサー、サンドミル等の分散機が挙げられる。また、高圧分散法や、微小粒子ビーズの使用による分散方法も好適なものとして挙げられる。
In the concentrated and extracted nanoparticle liquid, as described above, in order to enable rapid filter filtration, the pigment nanoparticles are preferably aggregated by concentration, and concentrated by centrifugation or drying. Aggregation is preferred. As a method of redispersing such aggregated nanoparticles, for example, a dispersion method using ultrasonic waves or a method of applying physical energy can be used. The ultrasonic irradiation device used preferably has a function capable of applying an ultrasonic wave of 10 kHz or higher, and examples thereof include an ultrasonic homogenizer and an ultrasonic cleaner. When the liquid temperature rises during ultrasonic irradiation, thermal aggregation of the nanoparticles occurs (pigment dispersion technique—surface treatment and use of dispersant and evaluation of dispersibility—see Technical Information Association 1999), so the liquid temperature is 1 to 100 ° C. It is preferable to set it as 5-60 degreeC. The temperature control method can be performed by controlling the dispersion temperature, controlling the temperature of the temperature adjusting layer that controls the temperature of the dispersion, or the like.
There are no particular restrictions on the dispersing machine used to disperse the concentrated pigment nanoparticles by applying physical energy, for example, kneader, roll mill, atrider, super mill, dissolver, homomixer, sand mill, etc. Machine. Further, a high-pressure dispersion method and a dispersion method using fine particle beads are also preferable.
本発明の着色感光性樹脂組成物は、上記の有機顔料分散物、モノマーもしくはオリゴマー、バインダーを含有する。
顔料ナノ粒子(a)及び(b)を含有する有機顔料分散物については既に詳細に述べたが、着色感光性樹脂組成物において、顔料ナノ粒子(a)及び(b)の総含有量はその全固形分(本発明において、全固形分とは、有機溶媒を除く組成物合計をいう。)に対し、3〜90質量%が好ましく、20〜80質量%がより好ましく、25〜60質量%がさらに好ましい。この量が多すぎると分散液の粘度が上昇し製造適性上問題になることがある。少なすぎると着色力が十分でない。着色剤として機能する微粒子としては、粒径0.1μm以下、特には粒径0.08μm以下であることが好ましい。また、調色のために通常の顔料と組み合わせて用いてもよい。
The colored photosensitive resin composition of the present invention contains the above organic pigment dispersion, monomer or oligomer, and binder.
The organic pigment dispersion containing the pigment nanoparticles (a) and (b) has already been described in detail. In the colored photosensitive resin composition, the total content of the pigment nanoparticles (a) and (b) is 3-90 mass% is preferable with respect to total solid content (in this invention, total solid means the composition sum total except an organic solvent), 20-80 mass% is more preferable, 25-60 mass% is preferable. Is more preferable. If this amount is too large, the viscosity of the dispersion increases, which may cause problems in production suitability. If the amount is too small, coloring power is not sufficient. The fine particles functioning as the colorant preferably have a particle size of 0.1 μm or less, particularly 0.08 μm or less. Moreover, you may use it in combination with a normal pigment for toning.
モノマーもしくはオリゴマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を2個以上有し、光の照射によって付加重合するものであることが好ましい。そのようなものとしては、分子中に少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で100℃以上の化合物を挙げることができる。その例としては、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート及びフェノキシエチル(メタ)アクリレートなどの単官能アクリレートや単官能メタクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ(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、ペンタエリスリトールトリ(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、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)シアヌレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後(メタ)アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレートを挙げることができる。また、特開平10−62986号公報に一般式(1)および(2)に記載のように、多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化した化合物も好適なものとして挙げられる。 The monomer or oligomer preferably has two or more ethylenically unsaturated double bonds and undergoes addition polymerization upon irradiation with light. Examples of such compounds include compounds having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group in the molecule and having a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure. Examples include monofunctional acrylates and monofunctional methacrylates such as dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate and phenoxyethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di ( (Meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethane triacrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane diacrylate, neopentylglycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, Pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipenta Rithritol penta (meth) acrylate, hexanediol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ether, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, tri (acryloyloxyethyl) cyanurate, glycerin tri (meth) acrylate And polyfunctional acrylates and polyfunctional methacrylates such as those obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to a polyfunctional alcohol such as trimethylolpropane or glycerin and then (meth) acrylated. Further, as described in JP-A-10-62986, general formulas (1) and (2), a compound obtained by adding ethylene oxide or propylene oxide to a polyfunctional alcohol and then (meth) acrylated is also suitable. As mentioned.
更に特公昭48−41708号公報、特公昭50−6034号公報及び特開昭51−37193号公報に記載されているウレタンアクリレート類;特開昭48−64183号公報、特公昭49−43191号公報及び特公昭52−30490号公報に記載されているポリエステルアクリレート類;エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレー卜やメタクリレートを挙げることができる。
これらの中で、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テトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートが好ましい。
また、この他、特開平11−133600号公報に記載の「重合性化合物B」も好適なものとして挙げることができる。
Further, urethane acrylates described in JP-B-48-41708, JP-B-50-6034 and JP-A-51-37193; JP-A-48-64183, JP-B-49-43191 And polyester acrylates described in Japanese Patent Publication No. 52-30490; polyfunctional acrylates and methacrylates such as epoxy acrylates which are reaction products of epoxy resin and (meth) acrylic acid.
Among these, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and dipentaerythritol penta (meth) acrylate are preferable.
In addition, “polymerizable compound B” described in JP-A-11-133600 can also be mentioned as a preferable example.
オリゴマーは分子量200〜1000のものが好ましく、単独でも、二種類以上を混合して用いてもよく、カラーフィルタ用インクジェットインクの全固形分に対する含有量は5〜50質量%が一般的であり、10〜40質量%が好ましい。この量が多すぎると現像性の制御が困難になり製造適性上問題となる。少なすぎると露光時の硬化力が不足する。 The oligomer preferably has a molecular weight of 200 to 1000, and may be used alone or in combination of two or more. The content of the ink for a color filter based on the total solid content is generally 5 to 50% by mass, 10-40 mass% is preferable. If this amount is too large, it becomes difficult to control the developability, which causes a problem in production suitability. If the amount is too small, the curing power at the time of exposure is insufficient.
バインダーとしては、酸性基を有するバインダーが好ましく、カラーフィルタ用インクジェットインクないし着色感光性樹脂組成物の調製時に添加することもできるが、前記顔料ナノ粒子分散組成物を製造する際、または顔料ナノ粒子形成時に添加することも好ましい。有機顔料溶液および有機顔料溶液を添加して顔料ナノ粒子を生成させるための貧溶媒の両方もしくは一方にバインダーを添加することもできる。またはバインダー溶液を別系統で顔料ナノ粒子形成時に添加することも好ましい。バインダーとしては、側鎖にカルボン酸基やカルボン酸塩基などの極性基を有するアルカリ可溶性のポリマーが好ましい。その例としては、特開昭59−44615号公報、特公昭54−34327号公報、特公昭58−12577号公報、特公昭54−25957号公報、特開昭59−53836号公報及び特開昭59−71048号公報に記載されているようなメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等を挙げることができる。また側鎖にカルボン酸基やカルボン酸塩などを有するセルロース誘導体も挙げることができ、またこの他にも、水酸基を有するポリマーに環状酸無水物を付加したものも好ましく使用することができる。また、特に好ましい例として、米国特許第4,139,391号明細書に記載のベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸との共重合体や、ベンジル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリル酸と他のモノマーとの多元共重合体を挙げることができる。これらの極性基を有するバインダーポリマーは、単独で用いてもよく、或いは通常の膜形成性のポリマーと併用する組成物の状態で使用してもよく、顔料ナノ粒子100質量部に対する添加量は10〜200質量部が一般的であり、25〜100質量部が好ましい。 As the binder, a binder having an acidic group is preferable, and it can be added at the time of preparing the inkjet ink for color filter or the colored photosensitive resin composition, but when producing the pigment nanoparticle dispersion composition, or pigment nanoparticle It is also preferable to add at the time of formation. It is also possible to add a binder to both or one of the poor solvent for adding the organic pigment solution and the organic pigment solution to form pigment nanoparticles. Alternatively, it is also preferable to add the binder solution in a separate system when forming the pigment nanoparticles. The binder is preferably an alkali-soluble polymer having a polar group such as a carboxylic acid group or a carboxylic acid group in the side chain. Examples thereof include JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12577, JP-B-54-25957, JP-A-59-53836, and JP-A-57-36. A methacrylic acid copolymer, an acrylic acid copolymer, an itaconic acid copolymer, a crotonic acid copolymer, a maleic acid copolymer, a partially esterified maleic acid copolymer as described in JP-A-59-71048 Etc. Moreover, the cellulose derivative which has a carboxylic acid group, carboxylate, etc. in a side chain can also be mentioned, In addition to this, what added the cyclic acid anhydride to the polymer which has a hydroxyl group can also be used preferably. As particularly preferred examples, copolymers of benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid described in US Pat. No. 4,139,391, benzyl (meth) acrylate and (meth) acrylic acid are used. And multi-component copolymers with other monomers. These binder polymers having a polar group may be used alone or in the form of a composition used in combination with a normal film-forming polymer. -200 mass parts is common, and 25-100 mass parts is preferable.
また架橋効率を向上させるために、重合性基を側鎖に有してもよく、UV硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂等も有用である。これらの重合性基を含有するポリマーの例を以下に示すが、COOH基、OH基、アンモニウム基等のアルカリ可溶性基と炭素−炭素不飽和結合が含まれていれば下記に限定されない。OH基を有する例えば2−ヒドロキシエチルアクリレートと、COOH基を含有する例えばメタクリル酸と、およびこれらと共重合可能なアクリル系もしくはビニル系化合物等のモノマーとの共重合体に、OH基と反応性を有するエポキシ環と炭素−炭素不飽和結合基を有する化合物、例えばグリシジルアクリレートのような化合物を反応させて得られる化合物等が使用できる。OHとの反応ではエポキシ環の他に酸無水物、イソシアネート基を有し、アクリロイル基を有する化合物も使用できる。また特開平6−102669号、特開平6−1938号に開示されるエポキシ環を有する化合物にアクリル酸のような不飽和カルボン酸を反応させて得られる化合物に、飽和もしくは不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られる反応物も使用できる。COOHのようなアルカリ可溶化基と炭素−炭素不飽和基を併せ持つ化合物として例えばダイヤナールNRシリーズ(三菱レイヨン株式会社製)、Photomer6173(COOH含有Polyurethane acrylic oligomer。Diamond Shamrock Co. Ltd.,製)、ビスコートR−264、KSレジスト106(いずれも大阪有機化学工業株式会社製)、サイクロマーPシリーズ、プラクセル CF200シリーズ(いずれもダイセル化学工業株式会社製)、Ebecryl3800(ダイセルユーシービー株式会社製)などが挙げられる。 Moreover, in order to improve crosslinking efficiency, you may have a polymeric group in a side chain, UV curable resin, a thermosetting resin, etc. are useful. Examples of polymers containing these polymerizable groups are shown below, but are not limited to the following as long as they contain an alkali-soluble group such as a COOH group, OH group, and ammonium group and a carbon-carbon unsaturated bond. Reactive with OH groups in copolymers of OH groups such as 2-hydroxyethyl acrylate, COOH groups such as methacrylic acid, and monomers such as acrylic or vinyl compounds copolymerizable therewith A compound obtained by reacting a compound having an epoxy ring with a carbon-carbon unsaturated bond group, for example, a compound such as glycidyl acrylate, can be used. In the reaction with OH, in addition to the epoxy ring, a compound having an acid anhydride, an isocyanate group, and an acryloyl group can also be used. Further, a compound obtained by reacting an unsaturated carboxylic acid such as acrylic acid with a compound having an epoxy ring disclosed in JP-A-6-102669 and JP-A-6-1938 can be used as a saturated or unsaturated polybasic acid anhydride. A reaction product obtained by reacting a product can also be used. Examples of compounds having both an alkali-solubilizing group such as COOH and a carbon-carbon unsaturated group are Dianal NR series (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), Photomer 6173 (COOH-containing Polyurethane acrylic oligomer, manufactured by Diamond Shamrock Co. Ltd.,). Viscoat R-264, KS resist 106 (all manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), Cyclomer P series, Plaxel CF200 series (all manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), Ebecryl 3800 (manufactured by Daicel UCB Co., Ltd.), etc. Can be mentioned.
更に、バインダー樹脂として、側鎖の一部に水溶性の原子団を有する有機高分子重合体を用いることができる。上記バインダー樹脂は、モノマーに対して相溶性のある線状有機高分子重合体であり、且つ、有機溶剤およびアルカリ可溶性(好ましくは弱アルカリ水溶液で現像できるもの)である。上記アルカリ可溶性樹脂としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマー、例えば、特開昭59−44615号、特公昭54−34327号、特公昭58−12577号、特公昭54−25957号、特開昭59−53836号、特開昭59−71048号公報に記載されているようなメタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等があり、また同様に側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体が挙げられる。上記アルカリ可溶性樹脂としては、その他、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたものなどが有用である。特にこれらの中でも、具体的には、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体やベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/および他のモノマーとの多元共重合体が好ましい。上記アルカリ可溶性樹脂としては、少なくとも(i)無水マレイン酸(MAA)、アクリル酸(AA)、メタクリル酸(MA)、およびフマル酸(FA)から選ばれた少なくとも一種の酸成分モノマーと、(ii)アルキルポリオキシエチレン(メタ)アクリレートと、および(iii)ベンジル(メタ)アクリレートとからなる共重合体(以下「共重合体A」という場合がある。)を用いることができる。
上記共重合体Aの組み合わせとしては、(i)酸成分モノマー、(ii)アルキルポリオキシエチレン(メタ)アクリレート(Acr(EO)n:CH3(OC2H4)nOCOC(R)=CH2)、および(iii)ベンジル(メタ)アクリレート(Bz(M)A)の組成質量比は好ましくは10〜25/5〜25/50〜85、より好ましくは15〜20/5〜20/60〜80が好ましい。また、上記共重合体のGPCによるポリスチレン換算質量平均分子量(Mw)としては好ましくは3,000〜50,000、より好ましくは5,000〜30,000である。
Furthermore, as the binder resin, an organic high molecular polymer having a water-soluble atomic group in a part of the side chain can be used. The binder resin is a linear organic high molecular polymer that is compatible with the monomer, and is soluble in an organic solvent and alkali (preferably developable with a weak alkaline aqueous solution). Examples of the alkali-soluble resin include polymers having a carboxylic acid in the side chain, such as JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12777, JP-B-54-25957, JP-A-sho 59-53836, methacrylic acid copolymer, acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, maleic acid copolymer as described in JP-A-59-71048, There are partially esterified maleic acid copolymers, and acidic cellulose derivatives having a carboxylic acid in the side chain are also included. As the alkali-soluble resin, those obtained by adding an acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group are also useful. In particular, among these, specifically, a benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymer and a multi-component copolymer of benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / and other monomers are preferable. The alkali-soluble resin includes at least (i) at least one acid component monomer selected from maleic anhydride (MAA), acrylic acid (AA), methacrylic acid (MA), and fumaric acid (FA), and (ii) It is possible to use a copolymer (hereinafter referred to as “copolymer A”) composed of ()) alkylpolyoxyethylene (meth) acrylate and (iii) benzyl (meth) acrylate.
As the combination of the copolymer A, (i) acid component monomer, (ii) alkyl polyoxyethylene (meth) acrylate (Acr (EO) n: CH 3 (OC 2 H 4 ) nOCOC (R) ═CH 2 ) And (iii) The composition mass ratio of benzyl (meth) acrylate (Bz (M) A) is preferably 10-25 / 5-25 / 50-85, more preferably 15-20 / 5-20 / 60- 80 is preferred. The polystyrene-reduced mass average molecular weight (Mw) by GPC of the copolymer is preferably 3,000 to 50,000, more preferably 5,000 to 30,000.
(i)酸成分モノマーの組成質量比が上記範囲にあると、アルカリ可溶性および溶剤への溶解性が低下しにくい。また、(ii)アルキルポリオキシエチレン(メタ)アクリレート(Acr(EO)n:CH3(OC2H4)nOCOC(R)=CH2)の組成質量比が上記範囲にあると、組成物の基板上への液の広がりやすく、また着色剤の分散性が低下しにくいため、本発明の効果を有効に達成することができる。(iii)ベンジル(メタ)アクリレート(Bz(M)A)の組成質量比が上記範囲にあると、着色剤の分散安定性や組成物中への溶解性や塗布膜のアルカリ現像適性が低下しにくい。
尚、前記(ii)アルキルポリオキシエチレン(メタ)アクリレート(Acr(EO)n:CH3(OC2H4)nOCOC(R)=CH2)のポリオキシエチレン(EO)nの繰り返し数nは、2〜15が好ましく、2〜10が更に好ましく、4〜10が特に好ましい。上記繰り返し数nが、前記範囲にあると、アルカリ現像液で現像した後に現像残渣が発生しにくく、組成物の塗布液としての流動性が低下し、塗布ムラを生じるのを防止でき、塗布膜厚の均一性や省液性が低下するのを防止できる。
これらの極性基を有するバインダーポリマーは、単独で用いてもよく、或いは通常の膜形成性のポリマーと併用する組成物の状態で使用してもよく、顔料ナノ粒子100質量部に対する添加量は10〜200質量部が一般的であり、25〜100質量部が好ましい。
(I) When the compositional mass ratio of the acid component monomer is within the above range, alkali solubility and solubility in a solvent are unlikely to decrease. In addition, when the composition mass ratio of (ii) alkyl polyoxyethylene (meth) acrylate (Acr (EO) n: CH 3 (OC 2 H 4 ) nOCOC (R) = CH 2 ) is in the above range, Since the liquid easily spreads on the substrate and the dispersibility of the colorant is hardly lowered, the effect of the present invention can be effectively achieved. (Iii) When the compositional mass ratio of benzyl (meth) acrylate (Bz (M) A) is in the above range, the dispersion stability of the colorant, the solubility in the composition, and the alkali development suitability of the coating film decrease. Hateful.
Incidentally, the (ii) alkylpolyoxyethylene (meth) acrylate repeating number n of the polyoxyethylene (EO) n of (Acr (EO) n CH 3 (OC 2 H 4) nOCOC (R) = CH 2) is 2-15 are preferable, 2-10 are still more preferable, and 4-10 are especially preferable. When the above repeating number n is in the above range, a development residue is less likely to occur after development with an alkaline developer, the fluidity of the composition as a coating solution can be prevented, and coating unevenness can be prevented. It is possible to prevent the thickness uniformity and the liquid-saving property from decreasing.
These binder polymers having a polar group may be used alone or in the form of a composition used in combination with a normal film-forming polymer. -200 mass parts is common, and 25-100 mass parts is preferable.
バインダーが高分子化合物である場合、該高分子化合物中の酸性基の数に特に制限はないが、1分子中に含まれる繰り返し単位の数を100とした時、酸性基を有する繰り返し単位が5〜100であることが好ましく、10〜100であることがより好ましい。また、(1)カルボキシル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位と、前記(2)カルボン酸エステル基を有する化合物から導かれた繰り返し単位との重合比率としていえば、繰り返し単位(1)のモル%が5〜40であることが好ましく、繰り返し単位(2)が40〜90であることが好ましく、繰り返し単位(1)または(2)以外の繰り返し単位が25以下であることが好ましい。また酸性基を有するアルカリ可溶性のバインダーの高分子化合物の分子量は3000〜1000000が好ましく、4000〜200000がより好ましく、5000〜80000が特に好ましい。
また、先に述べた質量平均分子量1000以上の高分子化合物も好ましく用いることができ、その含有量は、着色感光性樹脂組成物の全固形分に対して15〜50質量%が一般的であり、20〜45質量%が好ましい。この量が多すぎると組成物の粘度が高くなりすぎ製造適性上問題となる。少なすぎると塗布膜の形成上問題がある。
When the binder is a polymer compound, the number of acidic groups in the polymer compound is not particularly limited, but when the number of repeating units contained in one molecule is 100, the number of repeating units having an acidic group is 5 It is preferable that it is -100, and it is more preferable that it is 10-100. Further, the polymerization ratio of the repeating unit derived from the compound having (1) carboxyl group and the repeating unit derived from the compound having (2) carboxylic acid ester group is the mole of repeating unit (1). % Is preferably 5 to 40, the repeating unit (2) is preferably 40 to 90, and the repeating unit other than the repeating unit (1) or (2) is preferably 25 or less. The molecular weight of the alkali-soluble binder polymer compound having an acidic group is preferably 3000 to 1000000, more preferably 4000 to 200000, and particularly preferably 5000 to 80000.
In addition, the above-described polymer compound having a mass average molecular weight of 1000 or more can also be preferably used, and the content thereof is generally 15 to 50% by mass with respect to the total solid content of the colored photosensitive resin composition. 20-45 mass% is preferable. If the amount is too large, the viscosity of the composition becomes too high, causing a problem in production suitability. If the amount is too small, there is a problem in forming a coating film.
光重合開始剤又は光重合開始剤系(本発明において、光重合開始剤系とは複数の化合物の組み合わせで光重合開始の機能を発現する重合開始組成物をいう。)としては、米国特許第2367660号明細書に開示されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第2448828号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第2722512号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第3046127号明細書及び同第2951758号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第3549367号明細書に記載のトリアリールイミダゾール二量体とp−アミノケトンの組み合わせ、特公昭51−48516号公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−s−トリアジン化合物、米国特許第4239850号明細書に記載されているトリハロメチル−トリアジン化合物、米国特許第4212976号明細書に記載されているトリハロメチルオキサジアゾール化合物等を挙げることができる。特に、トリハロメチル−s−トリアジン、トリハロメチルオキサジアゾール及びトリアリールイミダゾール二量体が好ましい。 As the photopolymerization initiator or the photopolymerization initiator system (in the present invention, the photopolymerization initiator system refers to a polymerization initiation composition that exhibits a photopolymerization initiation function by a combination of a plurality of compounds). A vicinal polyketaldonyl compound disclosed in US Pat. No. 2,367,660, an acyloin ether compound described in US Pat. No. 2,448,828, and an α-hydrocarbon described in US Pat. No. 2,722,512 Aromatic acyloin compounds, polynuclear quinone compounds described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758, and triarylimidazole dimers described in US Pat. No. 3,549,367 in combination with p-aminoketone Benzothiazole compounds described in Japanese Patent Publication No. 51-48516 and trihalomethyl-s-to Azine compounds, U.S. trihalomethyl patents listed in the 4239850 Pat - triazine compound include a trihalomethyl oxadiazole compounds described in U.S. Pat. No. 4,212,976. In particular, trihalomethyl-s-triazine, trihalomethyloxadiazole, and triarylimidazole dimer are preferable.
また、この他、特開平11−133600号公報に記載の「重合開始剤C」や、オキシム系として、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、O−ベンゾイル−4’−(ベンズメルカプト)ベンゾイル−ヘキシル−ケトキシム、2,4,6−トリメチルフェニルカルボニル−ジフェニルフォスフォニルオキサイド、ヘキサフルオロフォスフォロ−トリアルキルフェニルホスホニウム塩等も好適なものとしてあげることができる。 In addition, “polymerization initiator C” described in JP-A-11-133600, oxime-based compounds such as 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, O— Benzoyl-4 '-(benzmercapto) benzoyl-hexyl-ketoxime, 2,4,6-trimethylphenylcarbonyl-diphenyl phosphonyl oxide, hexafluorophospho-trialkylphenyl phosphonium salt and the like may be mentioned as suitable ones. it can.
これらの光重合開始剤又は光重合開始剤系は、単独でも、2種類以上を混合して用いてもよいが、特に2種類以上を用いることが好ましい。少なくとも2種の光重合開始剤を用いると、表示特性、特に表示のムラが少なくできる。
着色感光性樹脂組成物の全固形分に対する光重合開始剤又は光重合開始剤系の含有量は、0.5〜20質量%が一般的であり、1〜15質量%が好ましい。この量が多すぎると感度が高くなりすぎ制御が困難になる。少なすぎると露光感度が低くなりすぎる。露光に際して用いることができる放射線としては、特に、g線、i線等の紫外線が好ましい。照射量は5〜1500mJ/cm2が好ましく、10〜1000mJ/cm2がより好ましく、10〜500mJ/cm2が特に好ましい。
These photopolymerization initiators or photopolymerization initiator systems may be used singly or as a mixture of two or more, but it is particularly preferable to use two or more. When at least two kinds of photopolymerization initiators are used, display characteristics, particularly display unevenness, can be reduced.
The content of the photopolymerization initiator or the photopolymerization initiator system with respect to the total solid content of the colored photosensitive resin composition is generally 0.5 to 20% by mass, and preferably 1 to 15% by mass. If this amount is too large, the sensitivity becomes too high and control becomes difficult. If the amount is too small, the exposure sensitivity becomes too low. The radiation that can be used for exposure is particularly preferably ultraviolet rays such as g-line and i-line. Irradiation dose is preferably 5~1500mJ / cm 2, more preferably 10~1000mJ / cm 2, 10~500mJ / cm 2 is particularly preferred.
本発明の着色感光性樹脂組成物においては、上記成分の他に、更に有機溶媒を用いてもよい。有機溶媒の例としては、特に限定されないが、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチルなどの3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等;エーテル類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチ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メチルエーテルアセテート、等;ケトン類、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等;芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレシ等が挙げられる。これら溶剤のうち、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等が本発明における溶剤として好ましく用いられる。これらの溶剤は、単独で用いてもあるいは2種以上組み合わせて用いてもよい。 In the colored photosensitive resin composition of the present invention, an organic solvent may be further used in addition to the above components. Examples of organic solvents include, but are not limited to, esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, Alkyl esters, methyl lactate, ethyl lactate, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-oxypropionate, 3 -3-oxypropionic acid alkyl esters such as ethyl oxypropionate; methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 2-oxypropionic acid Chill, ethyl 2-oxypropionate, propyl 2-oxypropionate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate Methyl 2-oxy-2-methylpropionate, ethyl 2-oxy-2-methylpropionate, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, methyl pyruvate, pyrubin Ethyl acetate, propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate, etc .; ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ether Renglycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, etc .; ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclohexanol, 2-heptanone, 3-heptanone, etc .; Aromatic hydrocarbons such as toluene, xyles and the like can be mentioned. Among these solvents, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol Acetate, propylene glycol methyl ether acetate and the like are preferably used as the solvent in the present invention. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
また沸点が180℃〜250℃である溶剤を必要によって使用することができる。これらの高沸点溶剤としては、次のものが例示される。ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、3,5,5−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オン、ブチルラクテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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ジアセテート、プロピレングリコール−n−プロピルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジエチルエーテル、2−エチルヘキシルアセテート、3−メトキシ−3−メチルブチルアセテート、γブチルラクトン、トリプロピレングリコールメチルエチルアセテート、ジプロピレングリコール−n−ブチルアセテート、プロピレングリコールフェニルエーテルアセテート、1,3−ブタンジオールジアセテート。
溶媒の含有量は、着色感光性樹脂組成物全量に対して10〜95質量%が好ましい。
Moreover, the solvent whose boiling point is 180 to 250 degreeC can be used if needed. Examples of these high-boiling solvents include the following. Diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether, 3,5,5-trimethyl-2-cyclohexen-1-one, butyl lactate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol di Acetate, propylene glycol-n-propyl ether acetate, diethylene glycol diethyl ether, 2-ethylhexyl acetate, 3-methoxy-3-methylbutyl acetate, γ-butyllactone, tripropylene glycol methyl ethyl acetate, dipropylene glycol-n-butyl acetate, Propylene glycol phenyl ether acetate, 1, - butanediol diacetate.
As for content of a solvent, 10-95 mass% is preferable with respect to the coloring photosensitive resin composition whole quantity.
従来用いられてきたカラーフィルタにおいては、高い色純度を実現するために各画素の色が濃くなり、画素の膜厚のムラが、そのまま色ムラとして認識されるという問題があった。そのため、画素の膜厚に直接影響する、膜厚変動の良化が求められていた。
本発明のカラーフィルタにおいては、均一な膜厚に制御でき、膜厚変動による色ムラを効果的に防止するという観点から、着色感光性樹脂組成物中に適切な界面活性剤を含有させることが好ましい。
上記界面活性剤としては、特開2003−337424号公報、特開平11−133600号公報に開示されている界面活性剤が、好適なものとして挙げられる。界面活性剤の含有量は、樹脂組成物全量に対して5質量%以下が好ましい。
Conventionally used color filters have a problem that the color of each pixel becomes dark in order to achieve high color purity, and the film thickness unevenness of the pixel is recognized as color unevenness as it is. For this reason, improvement in film thickness variation that directly affects the film thickness of the pixel has been demanded.
In the color filter of the present invention, an appropriate surfactant can be contained in the colored photosensitive resin composition from the viewpoint of being able to control to a uniform film thickness and effectively preventing color unevenness due to film thickness fluctuation. preferable.
Preferred examples of the surfactant include surfactants disclosed in JP-A Nos. 2003-337424 and 11-133600. The content of the surfactant is preferably 5% by mass or less with respect to the total amount of the resin composition.
本発明の着色感光性樹脂組成物は、熱重合防止剤を含むことが好ましい。該熱重合防止剤の例としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2−メルカプトベンズイミダゾール、フェノチアジン等が挙げられる。熱重合防止剤の含有量は、着色感光性樹脂組成物全量に対して1質量%以下が好ましい。 The colored photosensitive resin composition of the present invention preferably contains a thermal polymerization inhibitor. Examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol, benzoquinone, 4,4′-thiobis (3-methyl). -6-t-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), 2-mercaptobenzimidazole, phenothiazine and the like. The content of the thermal polymerization inhibitor is preferably 1% by mass or less based on the total amount of the colored photosensitive resin composition.
本発明の着色感光性樹脂組成物には、必要に応じ前記着色剤(顔料)に加えて、別に着色剤(染料、顔料)を添加することができる。着色剤のうち顔料を用いる場合には、着色感光性樹脂組成物中に均一に分散されていることが望ましく、そのため粒径が0.1μm以下、特には0.08μm以下であることが好ましい。
染料ないし顔料としては、具体的には、前記顔料として、特開2005−17716号公報[0038]〜[0040]に記載の色材や、特開2005−361447号公報[0068]〜[0072]に記載の顔料や、特開2005−17521号公報[0080]〜[0088]に記載の着色剤を好適に用いることができる。補助的に使用する染料もしくは顔料の含有量は、着色感光性樹脂組成物全量に対して5質量%以下が好ましい。
In addition to the said colorant (pigment) as needed, a colorant (dye, pigment) can be added to the colored photosensitive resin composition of this invention separately. In the case of using a pigment among the colorants, it is desirable that the pigment is uniformly dispersed in the colored photosensitive resin composition. Therefore, the particle diameter is preferably 0.1 μm or less, particularly 0.08 μm or less.
Specific examples of the dye or pigment include the colorant described in JP-A-2005-17716 [0038] to [0040] and JP-A-2005-361447 [0068] to [0072]. And the colorants described in JP-A-2005-17521 [0080] to [0088] can be suitably used. The auxiliary dye or pigment content is preferably 5% by mass or less based on the total amount of the colored photosensitive resin composition.
本発明の着色感光性樹脂組成物には、必要に応じて紫外線吸収剤を含有することができる。紫外線吸収剤としては、特開平5−72724号公報記載の化合物のほか、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、ニッケルキレート系、ヒンダードアミン系などが挙げられる。
具体的には、フェニルサリシレート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3’,5’−ジ−t−4’−ヒドロキシベンゾエート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、2,2’−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、ニッケルジブチルジチオカーバメート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピリジン)−セバケート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、サルチル酸フェニル、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン縮合物、コハク酸−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリデニル)−エステル、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、7−{[4−クロロ−6−(ジエチルアミノ)−5−トリアジン−2−イル]アミノ}−3−フェニルクマリン等が挙げられる。紫外線吸収剤の含有量は、着色感光性樹脂組成物全量に対して5質量%以下が好ましい。
The colored photosensitive resin composition of the present invention may contain an ultraviolet absorber as necessary. Examples of the ultraviolet absorber include salicylate-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, cyanoacrylate-based, nickel chelate-based, hindered amine-based compounds and the like in addition to the compounds described in JP-A-5-72724.
Specifically, phenyl salicylate, 4-t-butylphenyl salicylate, 2,4-di-t-butylphenyl-3 ′, 5′-di-t-4′-hydroxybenzoate, 4-t-butylphenyl salicylate 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone, 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2 '-Hydroxy-3'-t-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, ethyl-2-cyano-3,3-diphenyl acrylate, 2,2'-hydroxy-4-methoxybenzophenone, nickel Dibutyldithiocarbamate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-pyridine) -Sebakei 4-t-butylphenyl salicylate, phenyl salicylate, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine condensate, succinic acid-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidenyl ) -Ester, 2- [2-hydroxy-3,5-bis (α, α-dimethylbenzyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 7-{[4-chloro-6- (diethylamino) -5-triazine- 2-yl] amino} -3-phenylcoumarin and the like. As for content of a ultraviolet absorber, 5 mass% or less is preferable with respect to the coloring photosensitive resin composition whole quantity.
また、本発明の着色感光性樹脂組成物においては、上記添加剤の他に、特開平11−133600号公報に記載の「接着助剤」や、その他の添加剤等を含有させることができる。 In addition, the colored photosensitive resin composition of the present invention may contain “adhesion aid” described in JP-A No. 11-133600, other additives and the like in addition to the above additives.
本発明の着色感光性樹脂組成物はその組成を適宜に調節して、カラーフィルタ用インクジェットインクとすることができる。このとき、粘度の変動幅が±5%以内になるようインク温度を制御することが好ましい。射出時の粘度は5〜25mPa・sであることが好ましく、8〜22mPa・sであることがより好ましく、10〜20mPa・sであることが特に好ましい(本発明において粘度は、特に断らない限り25℃のときの値である。)。前記射出温度の設定以外に、インクに含有させる成分の種類と添加量を調節することで、粘度の調整をすることができる。前記粘度は、例えば、円錐平板型回転粘度計やE型粘度計などの通常の装置により測定することができる。
また、射出時のインクの表面張力は15〜40mN/mであることが、画素の平坦性向上の観点から好ましい(本発明において表面張力は、特に断らない限り23℃のときの値である。)。より好ましくは、20〜35mN/m、最も好ましくは、25〜30mN/mである。表面張力は、界面活性剤の添加や、溶剤の種類により調整することができる。前記表面張力は、例えば、表面張力測定装置(協和界面科学株式会社製、CBVP−Z)や、全自動平衡式エレクトロ表面張力計ESB−V(協和科学社製)などの公知の測定器を用いて白金プレート方法により測定することができる。
The composition of the colored photosensitive resin composition of the present invention can be appropriately adjusted to obtain an inkjet ink for a color filter. At this time, it is preferable to control the ink temperature so that the fluctuation range of the viscosity is within ± 5%. The viscosity at the time of injection is preferably 5 to 25 mPa · s, more preferably 8 to 22 mPa · s, and particularly preferably 10 to 20 mPa · s (in the present invention, unless otherwise specified) It is a value at 25 ° C.). In addition to the setting of the injection temperature, the viscosity can be adjusted by adjusting the type and amount of components contained in the ink. The viscosity can be measured, for example, by a normal apparatus such as a conical plate type rotational viscometer or an E type viscometer.
The surface tension of the ink upon ejection is preferably 15 to 40 mN / m from the viewpoint of improving the flatness of the pixel (in the present invention, the surface tension is a value at 23 ° C. unless otherwise specified). ). More preferably, it is 20-35 mN / m, Most preferably, it is 25-30 mN / m. The surface tension can be adjusted by adding a surfactant or the type of solvent. The surface tension is measured using a known measuring instrument such as a surface tension measuring device (CBVP-Z, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) or a fully automatic balanced electro surface tension meter ESB-V (manufactured by Kyowa Scientific Co., Ltd.). And can be measured by a platinum plate method.
本発明のカラーフィルタ用インクジェットインクの吹き付けとしては、帯電したインクを連続的に噴射し電場によって制御する方法、圧電素子を用いて間欠的にインクを噴射する方法、インクを加熱しその発泡を利用して間欠的に噴射する方法等、各種の方法を採用できる。
また、各画素形成のために用いるインクジェット法に関しては、インクを熱硬化させる方法、光硬化させる方法、あらかじめ基板上に透明な受像層を形成しておいてから打滴する方法など、通常の方法を用いることができる。
As the spraying of the inkjet ink for the color filter of the present invention, a method in which charged ink is continuously ejected and controlled by an electric field, a method in which ink is ejected intermittently using a piezoelectric element, and ink is heated and foamed is used. Then, various methods such as a method of intermittent injection can be employed.
In addition, regarding the ink jet method used for forming each pixel, a normal method such as a method of thermally curing ink, a method of photocuring, or a method of ejecting droplets after forming a transparent image receiving layer on a substrate in advance. Can be used.
インクジェットヘッド(以下、単にヘッドともいう。)には、通常のものを適用でき、コンティニアスタイプ、ドットオンデマンドタイプが使用可能である。ドットオンデマンドタイプのうち、サーマルヘッドでは、吐出のため、特開平9−323420号に記載されているような稼動弁を持つタイプが好ましい。ピエゾヘッドでは、例えば、欧州特許A277,703号、欧州特許A278,590号などに記載されているヘッドを使うことができる。ヘッドはインクの温度が管理できるよう温調機能を持つものが好ましい。射出時の粘度は5〜25mPa・sとなるよう射出温度を設定し、粘度の変動幅が±5%以内になるようインク温度を制御することが好ましい。また、駆動周波数としては、1〜500kHzで稼動することが好ましい。 As the ink jet head (hereinafter also simply referred to as a head), a normal one can be applied, and a continuous type and a dot on demand type can be used. Among the dot-on-demand types, the thermal head is preferably a type having an operation valve as described in JP-A-9-323420 for discharging. As the piezo head, for example, the heads described in European Patent A277,703, European Patent A278,590 and the like can be used. The head preferably has a temperature control function so that the temperature of the ink can be controlled. It is preferable to set the injection temperature so that the viscosity at the time of ejection is 5 to 25 mPa · s, and to control the ink temperature so that the fluctuation range of the viscosity is within ± 5%. Moreover, as a drive frequency, it is preferable to operate | move at 1-500 kHz.
また、各画素を形成した後、加熱処理(いわゆるベーク処理)する加熱工程を設けることができる。即ち、光照射により光重合した層を有する基板を電気炉、乾燥器等の中で加熱する、あるいは赤外線ランプを照射する。加熱の温度及び時間は、感光性濃色組成物の組成や形成された層の厚みに依存するが、一般に充分な耐溶剤性、耐アルカリ性、及び紫外線吸光度を獲得する観点から、約120℃〜約250℃で約10分〜約120分間加熱することが好ましい。
このようにして形成されたカラーフィルタのパターン形状は特に限定されるものではなく、一般的なブラックマトリックス形状であるストライプ状であっても、格子状であっても、さらにはデルタ配列状であってもよい。
In addition, after each pixel is formed, a heating step of performing heat treatment (so-called baking treatment) can be provided. That is, a substrate having a layer photopolymerized by light irradiation is heated in an electric furnace, a dryer or the like, or an infrared lamp is irradiated. The temperature and time of heating depend on the composition of the photosensitive dark color composition and the thickness of the formed layer, but generally from about 120 ° C. Heating at about 250 ° C. for about 10 minutes to about 120 minutes is preferred.
The pattern shape of the color filter thus formed is not particularly limited, and may be a general black matrix shape such as a stripe shape, a lattice shape, or a delta arrangement. May be.
本発明においては、既述のカラーフィルタ用インクジェットインクを用いた画素形成工程の前に、予め隔壁を作成し、該隔壁に囲まれた部分にインクを付与する作製方法が好ましい。この隔壁はどのようなものでもよいが、カラーフィルタを作製する場合は、ブラックマトリクスの機能を持った遮光性を有する隔壁(以下、単に「隔壁」とも言う。)であることが好ましい。該隔壁は通常のカラーフィルタ用ブラックマトリクスと同様の素材、方法により作製することができる。例えば、特開2005−3861号公報の段落番号[0021]〜[0074]や、特開2004−240039号公報の段落番号[0012]〜[0021]に記載のブラックマトリクスや、特開2006−17980号公報の段落番号[0015]〜[0020]や、特開2006−10875号公報の段落番号[0009]〜[0044]に記載のインクジェット用ブラックマトリクスなどが挙げられる。 In the present invention, it is preferable to prepare a partition wall in advance before the pixel forming step using the color filter inkjet ink described above, and to apply the ink to a portion surrounded by the partition wall. Any partition may be used, but in the case of manufacturing a color filter, it is preferably a light-blocking partition having a black matrix function (hereinafter also simply referred to as “partition”). The partition wall can be produced by the same material and method as those of a normal color filter black matrix. For example, paragraph numbers [0021] to [0074] of JP 2005-3861 A, black matrices described in paragraph numbers [0012] to [0021] of JP 2004-240039 A, and JP 2006-17980 A. And the inkjet black matrix described in paragraphs [0009] to [0044] of JP-A-2006-10875.
上記の着色感光性樹脂組成物を用いて塗布膜とすることができ、その厚さは適宜定めることができるが、0.5〜5.0μmであることが好ましく、1.0〜3.0μmであることがより好ましい。この着色感光性樹脂組成物を用いた塗布膜においては、そこに含まれるオリゴマーを重合させて着色感光性樹脂組成物の重合膜とし、それを有するカラーフィルタを作製することができる(カラーフィルタの作製については後述する。)。重合性モノマー又は重合性オリゴマーの重合は、光照射により光重合開始剤又は光重合開始剤系を作用させて行うことができる。 It can be set as a coating film using said coloring photosensitive resin composition, Although the thickness can be defined suitably, it is preferable that it is 0.5-5.0 micrometers, 1.0-3.0 micrometers. It is more preferable that In the coating film using this colored photosensitive resin composition, the oligomer contained therein is polymerized to form a polymerized film of the colored photosensitive resin composition, and a color filter having the same can be produced (of the color filter). The production will be described later.) Polymerization of the polymerizable monomer or polymerizable oligomer can be carried out by allowing a photopolymerization initiator or a photopolymerization initiator system to act upon irradiation with light.
尚、上記塗布膜は、着色感光性樹脂組成物を、通常の塗布方法により塗布し乾燥することによって形成することができるが、本発明においては、液が吐出する部分にスリット状の穴を有するスリット状ノズルによって塗布することが好ましい。具体的には、特開2004−89851号公報、特開2004−17043号公報、特開2003−170098号公報、特開2003−164787号公報、特開2003−10767号公報、特開2002−79163号公報、特開2001−310147号公報等に記載のスリット状ノズル、及びスリットコータが好適に用いられる。 In addition, although the said coating film can be formed by apply | coating and drying a colored photosensitive resin composition with a normal application method, in this invention, it has a slit-shaped hole in the part which discharges a liquid. It is preferable to apply by a slit nozzle. Specifically, JP-A-2004-89851, JP-A-2004-17043, JP-A-2003-170098, JP-A-2003-164787, JP-A-2003-10767, JP-A-2002-79163. Slit nozzles and slit coaters described in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-310147 and the like are preferably used.
着色感光性樹脂組成物の基板への塗布方法は、1〜3μmの薄膜を均一に高精度に塗布できるという点からスピン塗布が優れており、カラーフィルタの作製に広く一般的に用いることができる。しかし、近年においては、液晶表示装置の大型化および量産化に伴って、製造効率および製造コストをより高めるために、スピン塗布よりも広幅で大面積な基板の塗布に適したスリット塗布がカラーフィルタの作製に採用されるようになってきている。尚、省液性という観点からもスリット塗布はスピン塗布よりも優れており、より少ない塗布液量で均一な塗膜を得ることができる。 As a method for applying the colored photosensitive resin composition to the substrate, spin coating is excellent in that a thin film having a thickness of 1 to 3 μm can be uniformly and highly accurately applied, and can be widely used for manufacturing color filters. . However, in recent years, with the increase in size and mass production of liquid crystal display devices, slit coating suitable for coating a substrate that is wider and larger in area than spin coating has been used in order to increase manufacturing efficiency and manufacturing cost. It has come to be adopted in the production of. From the viewpoint of liquid-saving properties, slit coating is superior to spin coating, and a uniform coating film can be obtained with a smaller amount of coating liquid.
スリット塗布は、先端に幅数十ミクロンのスリット(間隙)を有し且つ矩形基板の塗布幅に対応する長さの塗布ヘッドを、基板とのクリアランス(間隙)を数10〜数100ミクロンに保持しながら、基板と塗布ヘッドとに一定の相対速度を持たせて、所定の吐出量でスリットから供給される塗布液を基板に塗布する塗布方式である。このスリット塗布は、(1)スピン塗布に比して液ロスが少ない、(2)塗布液の飛びちりがないため洗浄処理が軽減される、(3)飛び散った液成分の塗布膜への再混入がない、(4)回転の立ち上げ停止時間がないのでタクトタイムが短縮化できる、(5)大型の基板への塗布が容易である、等の利点を有する。これらの利点から、スリット塗布は大型画面液晶表示装置用のカラーフィルタの作製に好適であり、塗布液量の削減にとっても有利な塗布方式として期待されている。 In slit coating, a coating head having a slit (gap) with a width of several tens of microns at the tip and a length corresponding to the coating width of a rectangular substrate is maintained at a clearance (gap) of several tens to several hundreds of microns with the substrate. On the other hand, this is a coating method in which a coating liquid supplied from a slit is applied to a substrate with a predetermined discharge amount by giving a constant relative speed between the substrate and the coating head. This slit coating is (1) less liquid loss compared to spin coating, (2) cleaning process is reduced because there is no flying of the coating liquid, and (3) the scattered liquid components are applied to the coating film again. There is an advantage that there is no mixing, (4) the tact time can be shortened because there is no start-up stop time of rotation, and (5) application to a large substrate is easy. From these advantages, slit coating is suitable for producing a color filter for a large-screen liquid crystal display device, and is expected as an advantageous coating method for reducing the amount of coating liquid.
スリット塗布は、スピン塗布よりも遥かに大面積の塗布膜を形成するため、幅の広いスリット出口から塗布液を吐出する際、コーターと被塗布物との間にある程度の相対速度を保つ必要がある。このため、スリット塗布方式に用いる塗布液には良好な流動性が求められる。また、スリット塗布には、塗布ヘッドのスリットから基板に供給される塗布液の諸条件を、塗布幅全般に渡って一定に保持することが特に求められる。塗布液の流動性や粘弾性特性等の液物性が不充分であると、塗布ムラが生じやすく、塗布幅方向に塗布厚を一定に保つのが困難になり、均一な塗布膜を得ることができないという問題が生じてしまう。 Since slit coating forms a coating film with a much larger area than spin coating, it is necessary to maintain a certain relative speed between the coater and the object to be coated when discharging the coating liquid from the wide slit exit. is there. For this reason, good fluidity is required for the coating liquid used in the slit coating method. In addition, the slit coating is particularly required to keep the conditions of the coating solution supplied to the substrate from the slit of the coating head constant over the entire coating width. Insufficient liquid properties such as fluidity and viscoelastic properties of the coating liquid tend to cause coating unevenness, making it difficult to keep the coating thickness constant in the coating width direction and obtaining a uniform coating film. The problem of not being able to occur.
これらのことから、ムラがなく均一な塗布膜を得るために塗布液の流動性や粘弾性特性を改良しようとする試みが多くなされている。しかし、上述したようにポリマーの分子量を低下させたり、溶剤への溶解性に優れたポリマーを選択したり、蒸発速度をコントロールするために溶剤を種々選択したり、界面活性剤を利用するなどの手段が提案されているが、いずれも上記の諸問題を改良するには充分ではなかった。 For these reasons, many attempts have been made to improve the fluidity and viscoelastic properties of the coating solution in order to obtain a uniform coating film without unevenness. However, as mentioned above, the molecular weight of the polymer is reduced, a polymer having excellent solubility in a solvent is selected, various solvents are selected to control the evaporation rate, and a surfactant is used. Means have been proposed, but none were sufficient to improve the above problems.
本発明の感光性樹脂転写材料は、特開平5−72724号公報に記載されている感光性樹脂転写材料、すなわち一体型となったフイルムを用いて形成することが好ましい。該一体型フイルムの構成の例としては、仮支持体/熱可塑性樹脂層/中間層/感光性樹脂層/保護フイルムを、この順に積層した構成が挙げられ、本発明の感光性樹脂転写材料としては、前述の着色感光性樹脂組成物を感光性樹脂層として設けたものであることが好ましい。 The photosensitive resin transfer material of the present invention is preferably formed using a photosensitive resin transfer material described in JP-A-5-72724, that is, an integral film. An example of the structure of the integral film is a structure in which a temporary support / thermoplastic resin layer / intermediate layer / photosensitive resin layer / protective film are laminated in this order. Is preferably provided with the above-described colored photosensitive resin composition as a photosensitive resin layer.
本発明の感光性樹脂転写材料において、仮支持体としては、可撓性を有し、加圧、若しくは加圧及び加熱下においても著しい変形、収縮若しくは伸びを生じないものであることが必要である。そのような仮支持体の例としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム等を挙げることができ、中でも2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。 In the photosensitive resin transfer material of the present invention, the temporary support is required to be flexible and not to cause significant deformation, shrinkage or elongation even under pressure or under pressure and heating. is there. Examples of such a temporary support include a polyethylene terephthalate film, a cellulose triacetate film, a polystyrene film, a polycarbonate film, etc. Among them, a biaxially stretched polyethylene terephthalate film is particularly preferable.
熱可塑性樹脂層に用いる成分としては、特開平5−72724号公報に記載されている有機高分子物質が好ましく、ヴイカーVicat法(具体的にはアメリカ材料試験法エーエステーエムデーASTMD1235によるポリマー軟化点測定法)による軟化点が約80℃以下の有機高分子物質より選ばれることが特に好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレンと酢酸ビニル或いはそのケン化物の様なエチレン共重合体、エチレンとアクリル酸エステル或いはそのケン化物、ポリ塩化ビニル、塩化ビニルと酢酸ビニル及びそのケン化物の様な塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン共重合体、ポリスチレン、スチレンと(メタ)アクリル酸エステル或いはそのケン化物の様なスチレン共重合体、ポリビニルトルエン、ビニルトルエンと(メタ)アクリル酸エステル或いはそのケン化物の様なビニルトルエン共重合体、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸ブチルと酢酸ビニル等の(メタ)アクリル酸エステル共重合体、酢酸ビニル共重合体ナイロン、共重合ナイロン、N−アルコキシメチル化ナイロン、N−ジメチルアミノ化ナイロンの様なポリアミド樹脂等の有機高分子が挙げられる。 As the component used for the thermoplastic resin layer, organic polymer substances described in JP-A-5-72724 are preferable, and the polymer softening point according to the Viker Vicat method (specifically, the American Material Testing Method ASTM D1 ASTM D1235). It is particularly preferable that the softening point by the measurement method is selected from organic polymer substances having a temperature of about 80 ° C. or less. Specifically, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, ethylene copolymers such as ethylene and vinyl acetate or saponified products thereof, ethylene and acrylic acid esters or saponified products thereof, polyvinyl chloride, vinyl chloride and vinyl acetate and saponified products thereof. Vinyl chloride copolymer such as fluoride, polyvinylidene chloride, vinylidene chloride copolymer, polystyrene, styrene copolymer such as styrene and (meth) acrylic acid ester or saponified product thereof, polyvinyl toluene, vinyl toluene and (meta ) Vinyl toluene copolymer such as acrylic ester or saponified product thereof, poly (meth) acrylic ester, (meth) acrylic ester copolymer such as butyl (meth) acrylate and vinyl acetate, vinyl acetate copolymer Combined nylon, copolymer nylon, N-alkoxyme Le nylon, and organic polymeric polyamide resins such as N- dimethylamino nylon.
本発明の感光性樹脂転写材料においては、複数の塗布層の塗布時、及び塗布後の保存時における成分の混合を防止する目的から、中間層を設けることが好ましい。該中間層としては、特開平5−72724号公報に「分離層」として記載されている、酸素遮断機能のある酸素遮断膜を用いることが好ましく、この場合、露光時感度がアップし、露光機の時間負荷が減り、生産性が向上する。
該酸素遮断膜としては、低い酸素透過性を示し、水又はアルカリ水溶液に分散又は溶解するものが好ましく、通常のものの中から適宜選択することができる。これらの内、特に好ましいのは、ポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンとの組み合わせである。
In the photosensitive resin transfer material of the present invention, it is preferable to provide an intermediate layer for the purpose of preventing mixing of components during application of a plurality of application layers and during storage after application. As the intermediate layer, it is preferable to use an oxygen-blocking film having an oxygen-blocking function, which is described as “separation layer” in JP-A-5-72724. This reduces the time load and improves productivity.
The oxygen barrier film is preferably one that exhibits low oxygen permeability and is dispersed or dissolved in water or an aqueous alkali solution, and can be appropriately selected from ordinary ones. Among these, a combination of polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone is particularly preferable.
感光性樹脂層の上には、貯蔵の際の汚染や損傷から保護するために薄い保護フイルムを設けることが好ましい。保護フイルムは仮支持体と同じか又は類似の材料からなってもよいが、感光性樹脂層から容易に分離されねばならない。保護フイルム材料としては例えばシリコーン紙、ポリオレフィン若しくはポリテトラフルオロエチレンシートが適当である。 It is preferable to provide a thin protective film on the photosensitive resin layer in order to protect it from contamination and damage during storage. The protective film may be made of the same or similar material as the temporary support, but it must be easily separated from the photosensitive resin layer. For example, silicone paper, polyolefin or polytetrafluoroethylene sheet is suitable as the protective film material.
本発明の感光性樹脂転写材料は、仮支持体上に熱可塑性樹脂層の添加剤を溶解した塗布液(熱可塑性樹脂層用塗布液)を塗布し、乾燥することにより熱可塑性樹脂層を設け、その後熱可塑性樹脂層上に熱可塑性樹脂層を溶解しない溶剤からなる中間層材料の溶液を塗布、乾燥し、その後感光性樹脂層を、中間層を溶解しない溶剤で塗布、乾燥して設けることにより作製することができる。
また、前記の仮支持体上に熱可塑性樹脂層及び中間層を設けたシート、及び保護フイルム上に感光性樹脂層を設けたシートを用意し、中間層と感光性樹脂層が接するように相互に貼り合わせることによっても、更には、前記の仮支持体上に熱可塑性樹脂層を設けたシート、及び保護フイルム上に感光性樹脂層及び中間層を設けたシートを用意し、熱可塑性樹脂層と中間層が接するように相互に貼り合わせることによっても、作製することができる。
The photosensitive resin transfer material of the present invention is provided with a thermoplastic resin layer by applying a coating solution (a coating solution for a thermoplastic resin layer) in which an additive for a thermoplastic resin layer is dissolved on a temporary support, followed by drying. Then, an intermediate layer material solution made of a solvent that does not dissolve the thermoplastic resin layer is applied on the thermoplastic resin layer and dried, and then the photosensitive resin layer is applied and dried with a solvent that does not dissolve the intermediate layer. Can be produced.
Also, a sheet provided with the thermoplastic resin layer and the intermediate layer on the temporary support and a sheet provided with the photosensitive resin layer on the protective film are prepared, and the intermediate layer and the photosensitive resin layer are in contact with each other. In addition, a sheet provided with a thermoplastic resin layer on the temporary support and a sheet provided with a photosensitive resin layer and an intermediate layer on a protective film are prepared, and a thermoplastic resin layer is prepared. Can also be produced by bonding them so that the intermediate layer is in contact with each other.
本発明の感光性樹脂転写材料において、感光性樹脂層の膜厚としては、1.0〜5.0μmが好ましく、1.0〜4.0μmがより好ましく、1.0〜3.0μmが特に好ましい。また、特に限定されるわけではないが、その他の各層の好ましい膜厚としては、仮支持体は15〜100μm、熱可塑性樹脂層は2〜30μm、中間層は0.5〜3.0μm、保護フイルムは4〜40μmが、一般的に好ましい。 In the photosensitive resin transfer material of the present invention, the thickness of the photosensitive resin layer is preferably 1.0 to 5.0 μm, more preferably 1.0 to 4.0 μm, and particularly preferably 1.0 to 3.0 μm. preferable. Further, although not particularly limited, preferred film thicknesses of other layers are 15 to 100 μm for the temporary support, 2 to 30 μm for the thermoplastic resin layer, 0.5 to 3.0 μm for the intermediate layer, and protection. The film is generally preferably 4 to 40 μm.
尚、上記作製方法における塗布は、通常の塗布装置等によって行うことができるが、本発明においては、既に説明した、スリット状ノズルを用いた塗布装置(スリットコータ)によって行うことが好ましい。スリットコータの好ましい具体例等は、前記と同様である。 In addition, although application | coating in the said preparation method can be performed with a normal coating apparatus etc., in this invention, it is preferable to perform with the coating apparatus (slit coater) using the slit-shaped nozzle already demonstrated. Preferred specific examples of the slit coater are the same as described above.
本発明のカラーフィルタは、コントラストに優れたものとして用いることができる。本発明においてコントラストとは、2枚の偏光板の間において、偏光軸が平行のときと、垂直のときとの透過光量の比を表す(「1990年第7回色彩光学コンファレンス、512色表示10.4”サイズTFT−LCD用カラーフィルタ、植木、小関、福永、山中」等参照。)。
カラーフィルタのコントラストが高いということは液晶と組み合わせたときの明暗のディスクリミネーションが大きくできるということを意味しており、液晶ディスプレイがCRTに置き換わるためには非常に重要な性能である。本発明のカラーフィルタのコントラストは、単色で、3000以上であることが好ましく、5000以上であることがより好ましく、7000以上であることが特に好ましい。R画素、G画素、B画素を有し、必要によりブラックマトリクスを設けたカラーフィルタでは、3000以上であることが好ましく、5000以上であることがより好ましく、6000以上であることが特に好ましい。本発明は、このような高コントラストを実現できる特徴がある。
The color filter of the present invention can be used as one having excellent contrast. In the present invention, the contrast represents the ratio of the amount of transmitted light between two polarizing plates when the polarization axis is parallel and vertical (“1990 Seventh Color Optical Conference, 512-color display 10.4”). "Refer to" Color TFT for size TFT-LCD, Ueki, Koseki, Fukunaga, Yamanaka "etc.).
The high contrast of the color filter means that the bright and dark discrimination when combined with the liquid crystal can be increased, which is a very important performance in order to replace the liquid crystal display with a CRT. The contrast of the color filter of the present invention is monochromatic and is preferably 3000 or more, more preferably 5000 or more, and particularly preferably 7000 or more. In a color filter having R pixels, G pixels, and B pixels, and provided with a black matrix as necessary, it is preferably 3000 or more, more preferably 5000 or more, and particularly preferably 6000 or more. The present invention has a feature capable of realizing such a high contrast.
本発明のカラーフィルタは、テレビ用として用いる場合は、F10光源による、レッド(R)、グリーン(G)、及びブルー(B)のそれぞれ全ての単色の色度が、下表に記載の値(以下、本発明において「目標色度」という。)との差(ΔE)で5以内の範囲であることが好ましく、更に3以内であることがより好ましく、2以内であることが特に好ましい。 When the color filter of the present invention is used for a television, the chromaticities of all the single colors of red (R), green (G), and blue (B) by the F10 light source are the values shown in the table below ( Hereinafter, in the present invention, the difference (ΔE) from the “target chromaticity”) is preferably in the range of 5 or less, more preferably 3 or less, and particularly preferably 2 or less.
x y Y
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
R 0.656 0.336 21.4
G 0.293 0.634 52.1
B 0.146 0.088 6.90
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
x y Y
------------------------
R 0.656 0.336 21.4
G 0.293 0.634 52.1
B 0.146 0.088 6.90
------------------------
本発明において色度は、顕微分光光度計(オリンパス光学社製;OSP100又は200)により測定し、F10光源視野2度の結果として計算して、xyz表色系のxyY値で表す。また、目標色度との差は、La*b*表色系の色差で表す。 In the present invention, the chromaticity is measured with a microspectrophotometer (manufactured by Olympus Optical Co., Ltd .; OSP100 or 200), calculated as a result of the F10 light source field of view of 2 degrees, and expressed as an xyY value in the xyz color system. Further, the difference from the target chromaticity is represented by a color difference of the La * b * color system.
本発明のカラーフィルタを備えた液晶表示装置は、コントラストに優れる本発明のカラーフィルタを用い、黒のしまり等の描写力に優れる。ノートパソコン用ディスプレイやテレビモニター等の大画面の液晶表示装置等としても好適に用いることができる。 The liquid crystal display device provided with the color filter of the present invention uses the color filter of the present invention which is excellent in contrast, and is excellent in descriptive power such as black spots. It can also be suitably used as a large-screen liquid crystal display device such as a notebook personal computer display or a television monitor.
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳しく説明するが、本発明はこれにより限定して解釈されるものではない。
(実施例・比較例1)
<顔料分散組成物A>
ジメチルスルホキシド(和光純薬社製)1500mlに、ナトリウムメトキシド28%メタノール溶液75.0ml、顔料C.I.ピグメントレッド254(Irgaphor Red BT−CF、商品名、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)社製)50g、及びポリビニルピロリドン(K−30、商品名、和光純薬社製)90.0gを添加して、顔料溶液A(密度:1.0kg/m2)を調製した。この顔料溶液Aを、ビスコメイトVM−10A−L(商品名、CBCマテリアルズ社製)を用いて粘度を測定した結果、顔料溶液Aの液温が25.0℃のときの粘度が18.0mPa・sであった。これとは別に貧溶媒として、1mol/l塩酸(和光純薬社製)20mlを含有した水2000mlを用意した。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in more detail based on an Example, this invention is limited to this and is not interpreted.
(Example / Comparative Example 1)
<Pigment dispersion composition A>
To 1500 ml of dimethyl sulfoxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 75.0 ml of 28% sodium methoxide methanol solution, pigment C.I. I. Pigment Red 254 (Irgaphor Red BT-CF, trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 50 g, and polyvinylpyrrolidone (K-30, trade name, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 90.0 g were added. Pigment solution A (density: 1.0 kg / m 2 ) was prepared. As a result of measuring the viscosity of this pigment solution A using Viscomate VM-10A-L (trade name, manufactured by CBC Materials), the viscosity when the liquid temperature of the pigment solution A is 25.0 ° C. is 18. 0 mPa · s. Separately, 2000 ml of water containing 20 ml of 1 mol / l hydrochloric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was prepared as a poor solvent.
ここで、25℃に温度コントロールし、GK−0222−10型ラモンドスターラー(商品名、藤沢薬品工業社製)により500rpmで攪拌した貧溶媒の水2000mlに、顔料溶液AをNP−KX−500型大容量無脈流ポンプ(商品名、日本精密化学社製)を用いて注入した。顔料溶液Aの送液配管の流路径及び供給口径を0.8mmとし、その供給口を貧溶媒中に入れ、流速100ml/minで注入することにより、有機顔料粒子を形成し、顔料分散液Aを調製した。この顔料分散液A中の顔料ナノ粒子について、ナノトラックUPA−EX150(商品名、日機装社製)を用いて、数平均粒径Mnおよび単分散度(Mv/Mn)を測定した。結果を下記表1−1に示す。 Here, the temperature of the solution was controlled at 25 ° C., and the pigment solution A was added to 2,000 ml of poor solvent water stirred at 500 rpm by a GK-0222-10 type Lamond Stirrer (trade name, manufactured by Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd.). Injection was performed using a large-capacity non-pulsating flow pump (trade name, manufactured by Nippon Seimitsu Chemical Co., Ltd.). By setting the flow path diameter and supply port diameter of the liquid supply pipe of the pigment solution A to 0.8 mm, putting the supply port in a poor solvent, and injecting at a flow rate of 100 ml / min, organic pigment particles are formed, and the pigment dispersion A Was prepared. For the pigment nanoparticles in this pigment dispersion A, the number average particle diameter Mn and the monodispersity (Mv / Mn) were measured using Nanotrac UPA-EX150 (trade name, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The results are shown in Table 1-1 below.
上記の手順で調製した顔料分散液Aを(株)コクサン社製H−112型遠心濾過機および敷島カンバス(株)社製P89C型ロ布を用いて5000rpmで90分濃縮し、得られた顔料ナノ粒子濃縮ペーストを回収した。ペーストの顔料含率をアジレント(Agilent)社製8453型分光光度計を用いて測定したところ、17.2質量%であった。 The pigment dispersion A prepared by the above procedure was concentrated at 5000 rpm for 90 minutes using a H-112 type centrifugal filter manufactured by Kokusan Co., Ltd. and a P89C type cloth manufactured by Shikishima Canvas Co., Ltd., and the resulting pigment was obtained. The nanoparticle concentrated paste was recovered. The pigment content of the paste was measured using an Agilent 8453 type spectrophotometer and found to be 17.2% by mass.
次いで、上記顔料ナノ粒子濃縮ペースト13.8gに、乳酸エチル50.0ccに特開2000−239554号公報に従い合成した顔料分散剤A0.1g、メタクリル酸/メタクリル酸ベンジル共重合体(モル比28/72、質量平均分子量:3万、40%1−メトキシ−2−プロピルアセテート溶液)5.94gを添加した溶液を加え、ディソルバーで1500rpm・60分攪拌した。その後、酢酸エチル25.0ccを添加し、さらにディゾルバーで500rpm・10分攪拌後して分散液とした。 Next, 13.8 g of the above pigment nanoparticle concentrated paste, 0.1 g of pigment dispersant A synthesized in accordance with JP-A 2000-239554 in 50.0 cc of ethyl lactate, a methacrylic acid / benzyl methacrylate copolymer (molar ratio 28 / 72, mass average molecular weight: 30,000, 40% 1-methoxy-2-propyl acetate solution) 5.94 g was added, and the mixture was stirred with a dissolver at 1500 rpm for 60 minutes. Thereafter, 25.0 cc of ethyl acetate was added, and the mixture was further stirred with a dissolver at 500 rpm for 10 minutes to obtain a dispersion.
得られた分散液を、住友電工ファインポリマ社製FP−010型フィルタを用いてろ過することにより、ペースト状の濃縮顔料液A(ナノ顔料濃度32.2質量%)を得た。 The obtained dispersion was filtered using a FP-010 type filter manufactured by Sumitomo Electric Fine Polymer Co., to obtain a paste-like concentrated pigment liquid A (nano-pigment concentration: 32.2% by mass).
前記ペースト状の濃縮顔料液Aを用い、下記組成の顔料分散組成物Aを調製した。
前記ペースト状の濃縮顔料液A 20.0g
1,3ブチレングリコールジアセテート 44.3g
Using the paste-like concentrated pigment liquid A, a pigment dispersion composition A having the following composition was prepared.
20.0 g of the paste-like concentrated pigment liquid A
1,3 Butylene glycol diacetate 44.3g
上記組成の顔料分散組成物AをモーターミルM−50(アイガー・ジャパン社製)で、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで1時間分散した。 The pigment dispersion composition A having the above composition was dispersed with a motor mill M-50 (manufactured by Eiger Japan) for 1 hour at a peripheral speed of 9 m / s using zirconia beads having a diameter of 0.65 mm.
<顔料分散組成物B>
顔料分散組成物Aの作製において、メタクリル酸/メタクリル酸ベンジル共重合体を本発明の一般式(1)の例示高分子化合物C−1に等質量で置き換える他は全く同様にして、ビルドアップ顔料ナノ粒子を含有する顔料分散組成物Bを作製した。
<Pigment dispersion composition B>
In preparing the pigment dispersion composition A, the build-up pigment was exactly the same except that the methacrylic acid / benzyl methacrylate copolymer was replaced with the exemplified polymer compound C-1 of the general formula (1) of the present invention at an equal mass. A pigment dispersion composition B containing nanoparticles was prepared.
<顔料分散組成物C>
顔料分散組成物Bの作製において、ペースト状の濃縮顔料液を作製する前までは全く同様に実施し、フィルタを用いて濾過を行う代わりに濃縮前の液をナス型フラスコに移し、エバポレーターで70℃で1.5時間減圧乾燥することにより、顔料ナノ粒子の乾燥粉末C(ナノ顔料濃度45.3質量%)を得た。
<Pigment dispersion composition C>
The preparation of the pigment dispersion composition B was carried out in exactly the same manner before the preparation of the paste-like concentrated pigment liquid. Instead of performing filtration using a filter, the liquid before concentration was transferred to an eggplant-shaped flask and 70 By drying under reduced pressure for 1.5 hours at ° C., a dry powder C of pigment nanoparticles (nanopigment concentration: 45.3% by mass) was obtained.
前記粉末Cを用い、下記組成の顔料分散組成物Cを調製した。
前記粉末C 14.2g
1,3ブチレングリコールジアセテート 50.1g
Using the powder C, a pigment dispersion composition C having the following composition was prepared.
14.2 g of the powder C
1,3 Butylene glycol diacetate 50.1g
<顔料分散組成物D>
下記のようにして下記組成の顔料分散組成物Dを調製した。
顔料(ピグメントレッド254) 6.43g
塩化ナトリウム 64.0g
顔料分散剤A 0.6g
メタクリル酸/メタクリル酸ベンジル共重合体* 5.94g
*モル比28/72、質量平均分子量:3万、
40%1−メトキシ−2−プロピルアセテート溶液
<Pigment dispersion composition D>
A pigment dispersion composition D having the following composition was prepared as follows.
Pigment (Pigment Red 254) 6.43g
Sodium chloride 64.0g
Pigment dispersant A 0.6g
Methacrylic acid / benzyl methacrylate copolymer * 5.94 g
* Molar ratio 28/72, mass average molecular weight: 30,000,
40% 1-methoxy-2-propyl acetate solution
1,3ブチレングリコールジアセテート液中に塩化ナトリウム、顔料(ピグメントレッド254)の紛体、メタクリル酸/メタクリル酸ベンジル共重合体を双腕型ニーダーに仕込み、80℃で10時間混練した。混練後80℃の1%塩酸水溶液700質量部に取り出し、1時間攪拌後、ろ過、湯洗、乾燥、粉砕した後、粉砕物1gに対し1,3ブチレングリコールジアセテート2.4gを添加混合した。上記顔料組成物をモーターミルM−50(アイガー・ジャパン社製)で、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで1時間分散処理して、顔料分散組成物Dを得た。 Sodium chloride, a pigment (Pigment Red 254) powder, and a methacrylic acid / benzyl methacrylate copolymer were charged in a 1,3-butylene glycol diacetate solution in a double-arm kneader and kneaded at 80 ° C. for 10 hours. After kneading, it was taken out into 700 parts by mass of 1% hydrochloric acid aqueous solution at 80 ° C., stirred for 1 hour, filtered, washed with hot water, dried and pulverized, and then 2.4 g of 1,3 butylene glycol diacetate was added to 1 g of the pulverized product and mixed. . The pigment composition was dispersed with a motor mill M-50 (manufactured by Eiger Japan) using zirconia beads having a diameter of 0.65 mm at a peripheral speed of 9 m / s for 1 hour to obtain a pigment dispersion composition D. .
<顔料分散組成物E,F>
顔料分散組成物C、Dを作製する際に用いた、顔料C.I.ピグメントレッド254を顔料C.I.ピグメントレッド177(Cromophtal Red A2B、商品名、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)社製)に置き換える他は全く同様にして、顔料分散組成物EおよびFをそれぞれ作製した。
<Pigment dispersion composition E, F>
The pigment C.D. used for preparing the pigment dispersion compositions C and D was used. I. Pigment Red 254 is pigment C.I. I. Pigment dispersion compositions E and F were prepared in exactly the same manner except that they were replaced with CI Pigment Red 177 (Chromophthal Red A2B, trade name, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.).
<顔料分散組成物G〜J>
顔料分散組成物A〜Dを作製する際に用いた顔料C.I.ピグメントレッド254を、顔料C.I.ピグメントグリーン36(Rionol Green 6YK、商品名、東洋インキ製造(株)社製)に置き換える他は全く同様にして、顔料分散組成物G〜Jをそれぞれ作製した。
<Pigment dispersion compositions G to J>
Pigment C. used in preparing the pigment dispersion compositions A to D I. Pigment Red 254 is a pigment C.I. I. Pigment dispersion compositions G to J were prepared in exactly the same manner except that they were replaced with Pigment Green 36 (Rionol Green 6YK, trade name, manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.).
<顔料分散組成物K,L>
顔料分散組成物E,Fを作製する際に用いた、顔料C.I.ピグメントレッド177を顔料C.I.ピグメントイエロー150(Bayplast Yellow 5GN 01、商品名、バイエル(株)社製)に置き換える他は全く同様にして、顔料分散組成物IおよびJをそれぞれ作製した。
<Pigment dispersion composition K, L>
Pigment C. used in preparing pigment dispersion compositions E and F I. Pigment Red 177 is a pigment C.I. I. Pigment dispersion compositions I and J were prepared in exactly the same manner except that CI Pigment Yellow 150 (Bayplast Yellow 5GN 01, trade name, manufactured by Bayer Co., Ltd.) was used.
<顔料分散組成物M>
顔料C.I.ピグメントバイオレット23、(Hostaperm Violet RL−NF 、商品名、クラリアント社製)7gを、ポリビニルピロリドン12g(和光純薬(株)社製、K30、分子量40,000)を含有させ、85℃に加熱したメタンスルホン酸140mlに溶解して顔料溶液Mを得た。ビスコメイトVM−10A−L(商品名、CBCマテリアルズ社製)を用いて粘度を測定した結果、顔料溶液Mの液温が85.0℃のときの粘度が17.3mPa・sであった。これとは別に貧溶媒として、1mol/l水酸化ナトリウム溶液(和光純薬社製)10mlを含有した水1500mlを用意した。
<Pigment dispersion composition M>
Pigment C.I. I. 7 g of Pigment Violet 23 (Hostaperm Violet RL-NF, trade name, manufactured by Clariant) containing 12 g of polyvinylpyrrolidone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., K30, molecular weight 40,000) and heated to 85 ° C. A pigment solution M was obtained by dissolving in 140 ml of methanesulfonic acid. As a result of measuring the viscosity using Viscomate VM-10A-L (trade name, manufactured by CBC Materials), the viscosity when the liquid temperature of the pigment solution M was 85.0 ° C. was 17.3 mPa · s. . Separately, 1500 ml of water containing 10 ml of 1 mol / l sodium hydroxide solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was prepared as a poor solvent.
ここで、85℃に温度コントロールし、GK−0222−10型ラモンドスターラー(商品名、藤沢薬品工業社製)により500rpmで攪拌した貧溶媒の水1000mlに、顔料溶液MをNP−KX−500型大容量無脈流ポンプ(商品名、日本精密化学社製)を用いて注入した。顔料溶液Mの送液配管の流路径及び供給口径を0.8mmとし、その供給口を貧溶媒中に入れ、流速100ml/minで100ml注入することにより、有機顔料粒子を形成し、顔料分散液Mを調製した。この顔料分散液中の顔料ナノ粒子について、ナノトラックUPA−EX150(商品名、日機装社製)を用いて、数平均粒径Mnおよび単分散度(Mv/Mn)を測定した。結果を下記表1−1に示す。 Here, the temperature of the solution was controlled at 85 ° C., and the pigment solution M was added to 1000 ml of poor solvent water stirred at 500 rpm by a GK-0222-10 type Lamond Stirrer (trade name, manufactured by Fujisawa Pharmaceutical Co., Ltd.). Injection was performed using a large-capacity non-pulsating flow pump (trade name, manufactured by Nippon Seimitsu Chemical Co., Ltd.). By setting the flow path diameter and supply port diameter of the liquid supply pipe of the pigment solution M to 0.8 mm, placing the supply port in a poor solvent, and injecting 100 ml at a flow rate of 100 ml / min, organic pigment particles are formed, and the pigment dispersion liquid M was prepared. The number average particle diameter Mn and the monodispersity (Mv / Mn) of the pigment nanoparticles in the pigment dispersion were measured using Nanotrac UPA-EX150 (trade name, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The results are shown in Table 1-1 below.
さらに、顔料分散液Mをナス型フラスコに移し、エバポレーターで70℃で1.5時間減圧乾燥することにより、顔料ナノ粒子乾燥粉末M(顔料濃度55.4質量%)を得た。 Further, the pigment dispersion M was transferred to an eggplant-shaped flask and dried under reduced pressure at 70 ° C. for 1.5 hours with an evaporator to obtain pigment nanoparticle dry powder M (pigment concentration 55.4% by mass).
次いで、上記顔料ナノ粒子粉末M14.5gに、乳酸エチル50.0ccに前記顔料分散剤A0.1gを添加した溶液を加え、ディソルバーで1500rpm・80分攪拌して、顔料分散組成液Mを得た。 Next, a solution obtained by adding 0.1 g of the pigment dispersant A to 50.0 cc of ethyl lactate is added to 14.5 g of the pigment nanoparticle powder M, and stirred at 1500 rpm for 80 minutes with a dissolver to obtain a pigment dispersion composition M. It was.
<顔料分散組成物Nの作製>
顔料C.I.ピグメントバイオレット23 7.0g
ポリビニルピロリドン(和光純薬(株)社製、K30、分子量40,000) 12g
乳酸エチル 50.0cc
<Preparation of Pigment Dispersion Composition N>
Pigment C.I. I. Pigment Violet 23 7.0g
Polyvinylpyrrolidone (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., K30, molecular weight 40,000) 12 g
Ethyl lactate 50.0cc
上記の組成になるようにして、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート溶液中に前記顔料分散剤A、顔料(ピグメントバイオレット23)の紛体、ポリビニルピロリドン6g、メタクリル酸/メタクリル酸ベンジル共重合体を投入攪拌し、混合液を得た。次にこの混合液をモーターミルM−50(アイガー・ジャパン社製)で、直径0.65mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sで9時間分散した。 In the diethylene glycol monobutyl ether acetate solution, the pigment dispersant A, the pigment (Pigment Violet 23) powder, 6 g of polyvinyl pyrrolidone, and a methacrylic acid / benzyl methacrylate copolymer were added to the diethylene glycol monobutyl ether acetate solution and stirred. A liquid was obtained. Next, this mixed liquid was dispersed with a motor mill M-50 (manufactured by Eiger Japan) for 9 hours at a peripheral speed of 9 m / s using zirconia beads having a diameter of 0.65 mm.
<顔料分散組成物O>
顔料分散組成物Hを作製する際に用いた顔料C.I.ピグメントグリーン36に代えて顔料C.I.ピグメントブルー15:6(Rionol Green ES、商品名、東洋インキ(株)社製)を用いる以外は全く同様にして顔料分散組成物Oを作製した。
<Pigment dispersion composition O>
Pigment C. used in preparing the pigment dispersion composition H I. Pigment Green 36 instead of Pigment Green 36 I. Pigment dispersion composition O was prepared in exactly the same manner except that CI Pigment Blue 15: 6 (Rionol Green ES, trade name, manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.) was used.
<顔料分散組成物P>
顔料分散組成物Nの作製において使用した顔料C.I.ピグメントバイオレット23に替えてC.I.ピグメントブルー15:6を使用する他は全く同様に、顔料分散組成物Pを作製した。
<Pigment dispersion composition P>
Pigment C. used in preparation of pigment dispersion composition N I. Pigment Violet 23 instead of C.I. I. Pigment dispersion composition P was prepared in exactly the same manner except that CI Pigment Blue 15: 6 was used.
<顔料分散組成物AA>
顔料分散組成物Aの作製において、顔料分散液Aの調製の際、顔料溶液Aを送液する送液配管の流路および流路径および供給口径を0.5mmとし、注入する流量を200ml/minとする以外は、顔料組成物Aと全く同様にして、顔料分散組成物AAを作製した。
<顔料分散組成物D+、F+>
原料分散組成物D、Fの作製において、モーターミルの処理時間を1時間から4時間に変更した以外は、全く同様にして顔料分散組成物D+、F+を作製した。
[表1−1]
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顔料分散液 平均粒径(nm) 単分散度(Mv/Mn)
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A 35 1.31
B 33 1.33
C 33 1.32
D 48 1.56
E 37 1.35
F 46 1.53
G 36 1.35
H 30 1.36
I 31 1.35
J 44 1.62
K 40 1.33
L 49 1.60
M 35 1.32
N 51 1.44
O 39 1.30
P 49 1.45
AA 22 1.32
D+ 37 1.61
F+ 36 1.58
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
<Pigment dispersion composition AA>
In the preparation of the pigment dispersion composition A, when preparing the pigment dispersion A, the flow path and flow path diameter and supply port diameter of the liquid feed pipe for feeding the pigment solution A are set to 0.5 mm, and the injection flow rate is 200 ml / min. Except for the above, a pigment dispersion composition AA was produced in the same manner as in the pigment composition A.
<Pigment dispersion composition D + , F + >
In the preparation of the raw material dispersion compositions D and F, pigment dispersion compositions D + and F + were prepared in exactly the same manner except that the processing time of the motor mill was changed from 1 hour to 4 hours.
[Table 1-1]
----------------------------------
Pigment dispersion average particle size (nm) Monodispersity (Mv / Mn)
----------------------------------
A 35 1.31
B 33 1.33
C 33 1.32
D 48 1.56
E 37 1.35
F 46 1.53
G 36 1.35
H 30 1.36
I 31 1.35
J 44 1.62
K 40 1.33
L 49 1.60
M 35 1.32
N 51 1.44
O 39 1.30
P 49 1.45
AA 22 1.32
D + 37 1.61
F + 36 1.58
----------------------------------
<インクジェットインクによるカラーフィルタおよび液晶表示装置の作製>
〔感光性転写材料の作製〕
厚さ75μmのポリエチレンテレフタレートフィルム仮支持体の上に、スリット状ノズルを用いて、下記処方H1からなる熱可塑性樹脂層用塗布液を塗布、乾燥させた。次に、下記処方P1から成る中間層用塗布液を塗布、乾燥させた。更に、下記組成よりなる遮光性を有する樹脂組成物K1を塗布、乾燥させ、該仮支持体の上に乾燥膜厚が15μmの熱可塑性樹脂層と、乾燥膜厚が1.6μmの中間層と、乾燥膜厚が2.4μmの遮光性を有する樹脂層を設け、保護フイルム(厚さ12μmポリプロピレンフィルム)を圧着した。
こうして仮支持体と熱可塑性樹脂層と中間層(酸素遮断膜)と遮光性を有する樹脂層とが一体となった感光性樹脂転写材料を作製し、サンプル名を感光性樹脂転写材料K1とした。
<Production of color filter and liquid crystal display device using inkjet ink>
[Production of photosensitive transfer material]
On a 75 μm thick polyethylene terephthalate film temporary support, a coating solution for a thermoplastic resin layer having the following formulation H1 was applied and dried using a slit nozzle. Next, an intermediate layer coating solution having the following formulation P1 was applied and dried. Further, a light-shielding resin composition K1 having the following composition is applied and dried, and a thermoplastic resin layer having a dry film thickness of 15 μm and an intermediate layer having a dry film thickness of 1.6 μm are formed on the temporary support. Then, a light-shielding resin layer having a dry film thickness of 2.4 μm was provided, and a protective film (12 μm thick polypropylene film) was pressure-bonded.
Thus, a photosensitive resin transfer material in which the temporary support, the thermoplastic resin layer, the intermediate layer (oxygen barrier film), and the light-shielding resin layer were integrated was prepared, and the sample name was designated as photosensitive resin transfer material K1. .
[熱可塑性樹脂層用塗布液:処方H1]
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・メタノール 11.1質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 6.4質量部
ダイセル化学(株)社製、MMPG−Ac(以下も同様の素材を使用する)
・メチルエチルケトン 52.4質量部
・メチルメタクリレート/2−エチルヘキシルアクリレート/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体(共重合体比(モル比)=55/11.7/4.5/28.8、分子量10万、Tg≒70℃) 5.83質量部
・スチレン/アクリル酸共重合体(共重合組成比(モル比)=63/37、分子量=1万、Tg≒100℃) 3.6質量部
・2,2−ビス[4−(メタクリロキシポリエトキシ)フェニル]
プロパン(新中村化学工業(株)社製) 9.1質量部
・界面活性剤1 0.54質量部
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[Coating liquid for thermoplastic resin layer: Formulation H1]
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-Methanol 11.1 parts by mass-Propylene glycol monomethyl ether acetate 6.4 parts by mass Daicel Chemical Industries, Ltd., MMPG-Ac (the same material is also used below)
Methyl ethyl ketone 52.4 parts by massMethyl methacrylate / 2-ethylhexyl acrylate / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer (copolymer ratio (molar ratio) = 55 / 11.7 / 4.5 / 28.8, molecular weight 10 10,000, Tg≈70 ° C.) 5.83 parts by mass. Styrene / acrylic acid copolymer (copolymerization composition ratio (molar ratio) = 63/37, molecular weight = 10,000, Tg≈100 ° C.) 3.6 parts by mass. 2,2-bis [4- (methacryloxypolyethoxy) phenyl]
Propane (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 9.1 parts by mass / surfactant 1 0.54 parts by mass --------------------- -----------------
*界面活性剤1(メガファックF−780−F(大日本インキ化学工業(株)社製))の組成は
・C6F13CH2CH2OCOCH=CH2:40質量部と
H(OCH(CH3)CH2)7OCOCH=CH2:55質量部と
H(OCH2CH2)7OCOCH=CH2:5質量部との
共重合体(分子量3万) 30質量部
・メチルエチルケトン 70質量部
* The composition of surfactant 1 (Megafac F-780-F (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.)) is: C 6 F 13 CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2 : 40 parts by mass and H (OCH (CH 3 ) CH 2 ) 7 OCOCH═CH 2 : 55 parts by mass and H (OCH 2 CH 2 ) 7 OCOCH═CH 2 : 5 parts by mass
Copolymer (molecular weight 30,000) 30 parts by mass / methyl ethyl ketone 70 parts by mass
[中間層(酸素遮断層)用塗布液処方:P1]
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・ポリビニルアルコール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 32.2質量部
(PVA205(鹸化率=88%);(株)クラレ社製)
・ポリビニルピロリドン・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・14.9質量部
(PVP、K−30;アイエスピー・ジャパン株式会社製)
・メタノール・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・429質量部
・蒸留水・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・524質量部
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[Coating liquid formulation for intermediate layer (oxygen barrier layer): P1]
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-Polyvinyl alcohol ... 32.2 parts by mass (PVA205 (saponification rate = 88%); manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
・ Polyvinylpyrrolidone ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 14.9 parts by mass (PVP, K-30; manufactured by ISP Japan Co., Ltd.)
・ Methanol ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 429 parts by mass ・ Distilled water ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・..... 524 parts by mass --------------------------------- ------
[樹脂組成物K1]
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K顔料分散物1(カーボンブラック) 30質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 7.3質量部
メチルエチルケトン 34質量部
シクロヘキサノン 8.6質量部
バインダー1 14質量部
DPHA液 5.8質量部
重合開始剤A(2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[4’−(N,N−ビス
エトキシカルボニルメチル)アミノ−3’−ブロモフェニル]−s−トリアジン)
0.22質量部
フェノチアジン 0.006質量部
界面活性剤1 0.058質量部
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[Resin composition K1]
--------------------------------------
K pigment dispersion 1 (carbon black) 30 parts by mass Propylene glycol monomethyl ether acetate 7.3 parts by mass Methyl ethyl ketone 34 parts by mass Cyclohexanone 8.6 parts by mass Binder 1 14 parts by mass DPHA solution 5.8 parts by mass Polymerization initiator A (2 , 4-bis (trichloromethyl) -6- [4 '-(N, N-bisethoxycarbonylmethyl) amino-3'-bromophenyl] -s-triazine)
0.22 parts by mass Phenothiazine 0.006 parts by mass Surfactant 1 0.058 parts by mass ----------------------------- ----------
遮光性を有する樹脂組成物K1は、まずK顔料分散物1、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はかり取り、温度24℃(±2℃)で混合して150rpmで10分間攪拌し、次いで、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、バインダー1、フェノチアジン、DPHA液、重合開始剤A、界面活性剤1をはかり取り、温度25℃(±2℃)でこの順に添加して、温度40℃(±2℃)で150rpmで30分間攪拌することによって得られた。 The resin composition K1 having a light-shielding property is obtained by weighing K pigment dispersion 1 and propylene glycol monomethyl ether acetate, mixing at a temperature of 24 ° C. (± 2 ° C.), stirring for 10 minutes at 150 rpm, and then methyl ethyl ketone and cyclohexanone. , Binder 1, phenothiazine, DPHA solution, polymerization initiator A and surfactant 1 are weighed and added in this order at a temperature of 25 ° C. (± 2 ° C.), and at a temperature of 40 ° C. (± 2 ° C.) at 150 rpm for 30 minutes. Obtained by stirring.
<K顔料分散物1>
・カーボンブラック
(デグッサ社製、商品名Nipex35) 13.1質量部
・前記顔料分散剤A 0.65質量部
・ポリマー1(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=72/28モル比
のランダム共重合物、分子量3.7万) 6.72質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 79.53質量部
<K pigment dispersion 1>
Carbon black (Degussa, trade name Nipex 35) 13.1 parts by mass Pigment dispersant A 0.65 parts by mass Polymer 1 (benzyl methacrylate / methacrylic acid = 72/28 molar ratio random copolymer, molecular weight 37,000) 6.72 parts by mass / propylene glycol monomethyl ether acetate 79.53 parts by mass
*バインダー1の組成は
・ポリマー(ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=78/22モル比
のランダム共重合物、分子量4万) 27質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 73質量部
* Composition of binder 1 is polymer (benzyl methacrylate / methacrylic acid = 78/22 molar ratio
Random copolymer of, molecular weight 40,000) 27 parts by mass, propylene glycol monomethyl ether acetate 73 parts by mass
*DPHA液の組成は
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(重合禁止剤MEHQ 500ppm含有、日本化薬(株)社製、商品名:KAYARAD DPHA) 76質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 24質量部
* DPHA liquid composition: Dipentaerythritol hexaacrylate (containing polymerization inhibitor MEHQ 500 ppm, Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name: KAYARAD DPHA) 76 parts by mass Propylene glycol monomethyl ether acetate 24 parts by mass
〔遮光性を有する隔壁の形成〕
無アルカリガラス基板を、25℃に調整したガラス洗浄剤液をシャワーにより20秒間吹き付けながらナイロン毛を有する回転ブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シランカップリング液(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0.3質量%水溶液、商品名:KBM603、信越化学工業(株)社製)をシャワーにより20秒間吹き付け、純水シャワー洗浄した。この基板を基板予備加熱装置で100℃2分加熱した。
[Formation of light-blocking partition walls]
The alkali-free glass substrate was washed with a rotating brush having nylon hair while spraying a glass detergent solution adjusted to 25 ° C. for 20 seconds by showering, and after washing with pure water shower, silane coupling solution (N-β (aminoethyl)) A 0.3% by mass aqueous solution of γ-aminopropyltrimethoxysilane, trade name: KBM603, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was sprayed for 20 seconds with a shower and washed with pure water. This substrate was heated at 100 ° C. for 2 minutes by a substrate preheating apparatus.
前記感光性樹脂転写材料K1の保護フイルムを剥離後、ラミネータ(株式会社日立インダストリイズ社製(LamicII型))を用い、前記100℃で2分間加熱した基板に、ゴムローラー温度130℃、線圧100N/cm、搬送速度2.2m/分でラミネートした。
仮支持体を剥離後、超高圧水銀灯を有するプロキシミティ型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング株式会社製)で、基板とマスク(画像パターンを有す石英露光マスク)を垂直に立てた状態で、露光マスク面と該熱可塑性樹脂層の間の距離を200μmに設定し、露光量100mJ/cm2でパターン露光した。マスク形状は格子状で、画素と遮光性を有する隔壁との境界線に該当する部分における、遮光性を有する隔壁側に凸な角の曲率半径は0.6μmとした。
After peeling off the protective film of the photosensitive resin transfer material K1, a substrate heated at 100 ° C. for 2 minutes using a laminator (manufactured by Hitachi Industries, Ltd. (Lamic II type)), a rubber roller temperature of 130 ° C., a wire Lamination was performed at a pressure of 100 N / cm and a conveyance speed of 2.2 m / min.
After peeling off the temporary support, exposure is performed with a proximity type exposure machine (manufactured by Hitachi High-Tech Electronics Engineering Co., Ltd.) having an ultra-high pressure mercury lamp with the substrate and mask (quartz exposure mask with image pattern) standing vertically. The distance between the mask surface and the thermoplastic resin layer was set to 200 μm, and pattern exposure was performed with an exposure amount of 100 mJ / cm 2 . The mask shape is a lattice shape, and the radius of curvature of the corner protruding toward the light-shielding partition wall in the portion corresponding to the boundary line between the pixel and the light-shielding partition wall is 0.6 μm.
次に、トリエタノールアミン系現像液(30%のトリエタノールアミン含有、商品名:T−PD2、富士写真フイルム株式会社製を純水で12倍(T−PD2を1部と純水11部の割合で混合)に希釈した液)にて30℃50秒、フラットノズル圧力0.04MPaでシャワー現像し熱可塑性樹脂層と中間層(酸素遮断層)を除去した。
引き続き炭酸ナトリウム系現像液(0.38モル/リットルの炭酸水素ナトリウム、0.47モル/リットルの炭酸ナトリウム、5%のジブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、アニオン性界面活性剤、消泡剤、安定剤含有、商品名:T−CD1、富士写真フイルム株式会社製を純水で5倍に希釈した液)を用い、29℃30秒、コーン型ノズル圧力0.15MPaでシャワー現像し遮光性を有する樹脂層を現像しパターニング離画壁(遮光性を有する隔壁パターン)を得た。
Next, a triethanolamine developer (containing 30% triethanolamine, trade name: T-PD2, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. 12 times with pure water (1 part of T-PD2 and 11 parts of pure water) The resulting mixture was diluted with a mixture) at 30 ° C. for 50 seconds at a flat nozzle pressure of 0.04 MPa to remove the thermoplastic resin layer and the intermediate layer (oxygen barrier layer).
Subsequently, sodium carbonate developer (0.38 mol / liter sodium bicarbonate, 0.47 mol / liter sodium carbonate, 5% sodium dibutylnaphthalene sulfonate, anionic surfactant, antifoaming agent, stabilizer included , Trade name: T-CD1, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. diluted 5 times with pure water) and shower-developed at 29 ° C. for 30 seconds with a cone type nozzle pressure of 0.15 MPa to have a light shielding property Was developed to obtain a patterning separation wall (a partition wall pattern having a light shielding property).
引き続き洗浄剤(商品名「T−SD3(富士写真フイルム株式会社製)」を純水で10倍に希釈した液)を用い、33℃20秒、コーン型ノズル圧力0.02MPaでシャワーとナイロン毛を有す回転ブラシにより残渣除去を行い、遮光性を有する隔壁を得た。その後更に、該基板に対して該樹脂層の側から超高圧水銀灯で500mJ/cm2の光でポスト露光後、240℃、50分熱処理した。 Subsequently, using a detergent (trade name “T-SD3 (manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.)” diluted 10 times with pure water), a shower and nylon hair at 33 ° C. for 20 seconds and a cone type nozzle pressure of 0.02 MPa. Residue was removed with a rotating brush having a light shielding property to obtain a light-shielding partition. Thereafter, the substrate was further post-exposed with light of 500 mJ / cm 2 with an ultra-high pressure mercury lamp from the resin layer side, and then heat treated at 240 ° C. for 50 minutes.
〔プラズマ撥水化処理〕
その後、下記方法によりプラズマ撥水化処理を行った。
遮光性を有する隔壁を形成した前記基板に、カソードカップリング方式平行平板型プラズマ処理装置を用いて、以下の条件にてプラズマ撥水化処理を行った。
使用ガス :CF4
ガス流量 :80sccm
圧力 :40Pa
RFパワー :50W
処理時間 :30sec
[Plasma water repellency treatment]
Thereafter, plasma water repellency treatment was performed by the following method.
Plasma water repellency treatment was performed on the substrate on which the light-shielding partition walls were formed using a cathode coupling parallel plate type plasma processing apparatus under the following conditions.
Gas used: CF 4
Gas flow rate: 80sccm
Pressure: 40Pa
RF power: 50W
Processing time: 30 sec
〔カラーフィルタ用インクジェットインクの調製〕
以下の処方でカラーフィルタ用インクジェットインクを調製した。
[Preparation of inkjet ink for color filter]
An inkjet ink for a color filter was prepared according to the following formulation.
上記表1−R、1−G、1−Bの各成分の混合については、先ず、顔料及び高分子分散剤を溶剤の一部に投入、混合し、3本ロールとビーズミルを用いて攪拌して顔料分散液を得た。一方、他の配合成分を溶剤の残部に投入、攪拌して溶解分散し、モノマー溶液を得た。そして、顔料分散液または顔料分散組成物を少量ずつモノマー溶液中に添加しながらディソルバーで十分に攪拌し、カラーフィルタ用インクジェットインクを調製した。 Regarding the mixing of the components in Tables 1-R, 1-G, and 1-B, first, the pigment and the polymer dispersant are charged into a part of the solvent, mixed, and stirred using a three-roll and bead mill. Thus, a pigment dispersion was obtained. On the other hand, other compounding components were added to the remainder of the solvent, and were dissolved and dispersed by stirring to obtain a monomer solution. Then, while adding the pigment dispersion or the pigment dispersion composition little by little to the monomer solution, the mixture was sufficiently stirred with a dissolver to prepare an inkjet ink for a color filter.
〔画素形成〕
まず、上記記載のRインク1、Gインク1、Bインク1を用いてカラーフィルタ101を作製した。このとき、インクジェットヘッドはDimatix社製SE−128を、吐出制御装置はDimatix社製 ApolloIIを用いた。インクジェットヘッドを自動2次元移動ステージ(駿河精機製KS211−200)上に搭載し、前記で作製した隔壁の間隙に所定インク量が吐出されるように、ステージを移動させながら吐出制御装置によるヘッドからの吐出を同期させた。
ここで上記記載の3色のインクは各々別のヘッドに充填されており、各ヘッドはXYステージ上に固定され、各々のインクが所定の位置に着弾するように、吐出制御装置により3つのヘッドを独立に制御した。
打滴は、所望の濃度になるまでインク組成物の吐出を行い、ホットプレートで100℃2分間加熱乾燥させた後、230℃オーブン中で30分ベークすることで隔壁、画素ともに完全に硬化させカラーフィルタを作製した。
[Pixel formation]
First, the color filter 101 was produced using the R ink 1, G ink 1, and B ink 1 described above. At this time, the inkjet head used SE-128 made from Dimatix, and the discharge control apparatus used Apollo II made from Dimatix. An inkjet head is mounted on an automatic two-dimensional moving stage (KS211-200 manufactured by Suruga Seiki), and the stage is moved from the head by the discharge control device while moving the stage so that a predetermined amount of ink is discharged into the gap of the partition wall produced above. The discharge was synchronized.
Here, the three colors of ink described above are filled in different heads, each head is fixed on the XY stage, and the three heads are ejected by the ejection control device so that each ink lands on a predetermined position. Were controlled independently.
For droplet ejection, the ink composition is discharged until the desired concentration is reached, heated and dried on a hot plate at 100 ° C. for 2 minutes, and then baked in an oven at 230 ° C. for 30 minutes to completely cure both the partition walls and pixels. A color filter was prepared.
[液晶表示装置の作製]
上記作製したカラーフィルタ101を用いて液晶表示装置を作製し表示特性の評価を行った。
(ITO電極の形成)
カラーフィルタが形成されたガラス基板をスパッタ装置に入れて、100℃で1300Å厚さのITO(インヂウム錫酸化物)を全面真空蒸着した後、240℃で90分間アニールしてITOを結晶化し、ITO透明電極を形成した。
(スペーサの形成)
特開2004−240335号公報の[実施例1]に記載のスペーサ形成方法と同様の方法で、上記で作製したITO透明電極上にスペーサを形成した。
(液晶配向制御用突起の形成)
下記のポジ型感光性樹脂層用塗布液を用いて、前記スペーサを形成したITO透明電極上に液晶配向制御用突起を形成した。
但し、露光、現像、及び、ベーク工程は、以下の方法を用いた。
所定のフォトマスクが感光性樹脂層の表面から100μmの距離となるようにプロキシミティ露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング株式会社製)を配置し、該フォトマスクを介して超高圧水銀灯により照射エネルギー150mJ/cm2でプロキシミティ露光した。
続いて、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を、シャワー式現像装置にて33℃で30秒間基板に噴霧しながら現像した。こうして、感光性樹脂層の不要部(露光部)を現像除去することにより、カラーフィルタ側基板上に、所望の形状にパターニングされた感光性樹脂層よりなる液晶配向制御用突起が形成された液晶表示装置用基板を得た。
次いで、該液晶配向制御用突起が形成された液晶表示装置用基板を230℃下で30分ベークすることにより、液晶表示装置用基板上に硬化された液晶配向制御用突起を形成した。
<ポジ型感光性樹脂層用塗布液処方>
・ポジ型レジスト液(富士フイルムエレクトロニクス
マテリアルズ(株)社製FH−2413F) : 53.3質量部
・メチルエチルケトン : 46.7質量部
・メガファックF−780F(大日本インキ化学工業(株)社製):0.04質量部
(液晶表示装置の作成)
上記で得られた液晶表示装置用基板上に更にポリイミドよりなる配向膜を設けた。
その後、カラーフィルタの画素群を取り囲むように周囲に設けられたブラックマトリックス外枠に相当する位置にエポキシ樹脂のシール剤を印刷すると共に、MVAモード用液晶を滴下し、対向基板と貼り合わせた後、貼り合わされた基板を熱処理してシール剤を硬化させた。このようにして得た液晶セルの両面に、(株)サンリツ社製の偏光板HLC2−2518を貼り付けた。次いで、3波長冷陰極管光源(東芝ライテック(株)社製FWL18EX−N)のバックライトを構成し、前記偏光板が設けられた液晶セルの背面となる側に配置し、液晶表示装置101とした。
[Production of liquid crystal display devices]
A liquid crystal display device was manufactured using the manufactured color filter 101, and display characteristics were evaluated.
(Formation of ITO electrode)
The glass substrate on which the color filter is formed is put into a sputtering apparatus, and 1300 mm thick ITO (indium tin oxide) is vacuum-deposited on the entire surface at 100 ° C., and then annealed at 240 ° C. for 90 minutes to crystallize the ITO. A transparent electrode was formed.
(Spacer formation)
A spacer was formed on the ITO transparent electrode prepared above by the same method as the spacer forming method described in [Example 1] of JP-A-2004-240335.
(Formation of liquid crystal alignment control protrusions)
A liquid crystal alignment control protrusion was formed on the ITO transparent electrode on which the spacer was formed, using the following positive photosensitive resin layer coating solution.
However, the following methods were used for exposure, development, and baking.
A proximity exposure machine (manufactured by Hitachi High-Tech Electronics Engineering Co., Ltd.) is arranged so that the predetermined photomask is at a distance of 100 μm from the surface of the photosensitive resin layer, and the irradiation energy is 150 mJ / Proximity exposure was performed at cm 2 .
Subsequently, a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was developed by spraying it on a substrate at 33 ° C. for 30 seconds in a shower type developing device. In this way, by removing the unnecessary portion (exposed portion) of the photosensitive resin layer by developing and removing the liquid crystal, the liquid crystal alignment control protrusions made of the photosensitive resin layer patterned into a desired shape are formed on the color filter side substrate. A display device substrate was obtained.
Next, the liquid crystal alignment control projection on which the liquid crystal alignment control protrusion was formed was baked at 230 ° C. for 30 minutes to form a cured liquid crystal alignment control protrusion on the liquid crystal display substrate.
<Positive photosensitive resin layer coating solution formulation>
・ Positive resist solution (FUJIFILM Electronics
FH-2413F manufactured by Materials Co., Ltd.): 53.3 parts by mass / methyl ethyl ketone: 46.7 parts by mass / Megafac F-780F (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.): 0.04 parts by mass ( Creation of liquid crystal display device)
An alignment film made of polyimide was further provided on the liquid crystal display substrate obtained above.
After that, an epoxy resin sealant is printed at a position corresponding to a black matrix outer frame provided around the pixel group of the color filter, and MVA mode liquid crystal is dropped and bonded to the counter substrate. The bonded substrate was heat treated to cure the sealant. A polarizing plate HLC2-2518 manufactured by Sanritsu Co., Ltd. was attached to both surfaces of the liquid crystal cell thus obtained. Next, a backlight of a three-wavelength cold-cathode tube light source (FWL18EX-N manufactured by Toshiba Lighting & Technology Co., Ltd.) is constructed and arranged on the side of the liquid crystal cell provided with the polarizing plate. did.
液晶表示装置101を作製する際に用いたRインク1を、それぞれRインク2〜8に変更する以外は液晶表示装置101と全く同様に液晶表示装置102〜108を作製した。 液晶表示装置101のGインク1を、それぞれGインク2〜6に変更する以外は液晶表示装置101と全く同様に液晶表示装置109〜113を作製した。
液晶表示装置101のBインク1を、それぞれBインク2〜4に変更する以外は液晶表示装置101と全く同様に液晶表示装置114〜116を作製した。
さらに、液晶表示装置101のRインク1、Gインク1、Bインク1をそれぞれRインク4、Gインク4、Bインク3に置き換えて液晶表示装置117を、更にRインク6、Gインク6、Bインク1に置き換えて液晶表示装置118を作製した。
作製した液晶表示装置のカラーフィルタに使用したインクジェットインクの内訳は評価結果とともに表1−5〜1−8に示した。
Liquid crystal display devices 102 to 108 were produced in exactly the same manner as the liquid crystal display device 101, except that the R ink 1 used for producing the liquid crystal display device 101 was changed to R inks 2 to 8, respectively. Liquid crystal display devices 109 to 113 were produced in the same manner as the liquid crystal display device 101 except that the G ink 1 of the liquid crystal display device 101 was changed to G inks 2 to 6, respectively.
Liquid crystal display devices 114 to 116 were produced in the same manner as the liquid crystal display device 101 except that the B ink 1 of the liquid crystal display device 101 was changed to B inks 2 to 4, respectively.
Further, the R ink 1, G ink 1, and B ink 1 of the liquid crystal display device 101 are replaced with R ink 4, G ink 4, and B ink 3, respectively, and the liquid crystal display device 117 is further replaced with R ink 6, G ink 6, and B ink. A liquid crystal display device 118 was produced by replacing with ink 1.
The breakdown of the inkjet ink used for the color filter of the produced liquid crystal display device is shown in Tables 1-5 to 1-8 together with the evaluation results.
<インクおよび液晶表示装置の評価>
〔インクのコントラストおよび耐光性の測定〕
インクジェットインク、Rインク1〜8、Gインク1〜6、Bインク1〜4のコントラストおよび耐光性を下記のようにして測定した。
<Evaluation of ink and liquid crystal display device>
[Measurement of ink contrast and light resistance]
The contrast and light resistance of the inkjet ink, R ink 1 to 8, G ink 1 to 6, and B ink 1 to 4 were measured as follows.
得られたインクを、それぞれガラス基板上に厚みが2μmになるように塗布し、サンプルを作製した。バックライトユニットとして3波長冷陰極管光源(東芝ライテック(株)社製FWL18EX−N)に拡散板を設置したものを用い、2枚の偏光板((株)サンリツ社製の偏光板HLC2−2518)の間にこのサンプルを置き、偏光軸が平行のときと、垂直のときとの透過光量を測定し、その比をコントラストとした(「1990年第7回色彩光学コンファレンス、512色表示10.4”サイズTFT−LCD用カラーフィルタ、植木、小関、福永、山中」等参照。)。色度の測定には色彩輝度計((株)トプコン社製BM−5)を用いた。2枚の偏光板、サンプル、色彩輝度計の設置位置は、バックライトから13mmの位置に偏光板を、40mm〜60mmの位置に直径11mm長さ20mmの円筒を設置し、この中を透過した光を、65mmの位置に設置した測定サンプルに照射し、透過した光を、100mmの位置に設置した偏光板を通して、400mmの位置に設置した色彩輝度計で測定した。色彩輝度計の測定角は2°に設定した。バックライトの光量は、サンプルを設置しない状態で、2枚の偏光板をパラレルニコルに設置したときの輝度が1280cd/m2になるように設定した。
またこのサンプルを90mW/cm2の高圧水銀ランプで24時間照射し、照射前後の色差を測定し、耐光性の指標とした。なお、本発明において色度は、顕微分光光度計(オリンパス光学社製;OSP100又は200)により測定し、F10光源視野2度の結果として計算して、xyz表色系のxyY値で表す。また、色度の差は、La*b*表色系の色差で表す。この色差が小さいほど好ましい。
結果を表1−2〜1−4に示す。
Each of the obtained inks was applied on a glass substrate so as to have a thickness of 2 μm, thereby preparing a sample. As the backlight unit, a three-wavelength cold cathode tube light source (FWL18EX-N manufactured by Toshiba Lighting & Technology Co., Ltd.) with a diffusion plate installed was used, and two polarizing plates (polarizing plates HLC2-2518 manufactured by Sanritsu Co., Ltd.) were used. ), The amount of transmitted light when the polarization axis is parallel and vertical is measured, and the ratio is defined as the contrast (“1990 Seventh Color Optical Conference, 512-color display 10. 4 ”size TFT-LCD color filter, planting, Koseki, Fukunaga, Yamanaka etc.). A color luminance meter (BM-5 manufactured by Topcon Corporation) was used for the measurement of chromaticity. Two polarizing plates, a sample, and a color luminance meter are installed at a position 13 mm from the backlight, a polarizing plate at a position 40 mm to 60 mm, a cylinder 11 mm in diameter and 20 mm in length, and light transmitted through this. Was measured on a color luminance meter installed at a position of 400 mm through a polarizing plate installed at a position of 100 mm. The measurement angle of the color luminance meter was set to 2 °. The amount of light of the backlight was set so that the luminance when the two polarizing plates were installed in parallel Nicol was 1280 cd / m 2 without the sample being installed.
This sample was irradiated with a 90 mW / cm 2 high-pressure mercury lamp for 24 hours, and the color difference before and after the irradiation was measured to provide an index of light resistance. In the present invention, the chromaticity is measured with a microspectrophotometer (manufactured by Olympus Optical Co., Ltd .; OSP100 or 200), calculated as a result of the F10 light source field of view of 2 degrees, and expressed as an xyY value in the xyz color system. The difference in chromaticity is represented by the color difference of the La * b * color system. The smaller the color difference, the better.
The results are shown in Tables 1-2 to 1-4.
また、それぞれのインクについて、含有する顔料粒子の粒径は、顔料濃度が1〜5重量%の範囲になるようにイオン交換水を用いて希釈し、大塚電子(株)社製 DLS−7000を用いて測定した。得られた粒径分布を横軸粒子サイズ2nmおきに、縦軸粒子数(全顔料粒子数に対する比率(%))をとりプロットし、極大値をとる粒子サイズ、極大値の数、及び粒径50nm以上の粒子の全顔料粒子に対する数の割合(%)を求めて、その結果を表1−2a〜1−4aに示した。 In addition, for each ink, the particle size of the pigment particles contained is diluted with ion-exchanged water so that the pigment concentration is in the range of 1 to 5% by weight, and DLS-7000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. is used. And measured. The obtained particle size distribution is plotted by taking the number of particles on the vertical axis (ratio (%) with respect to the number of all pigment particles) every 2 nm on the horizontal axis, and the maximum particle size, the number of maximum values, and the particle size. The ratio (%) of the number of particles of 50 nm or more to the total pigment particles was determined, and the results are shown in Tables 1-2a to 1-4a.
[液晶表示装置の表示特性テスト]
作製した各液晶表示装置の表示特性を(1)連続表示後の照度と(2)特定の色の描写力、(3)特定の色を単色表示させた時の色ムラの有無の観点で評価した。
[Display characteristics test of liquid crystal display]
Display characteristics of each liquid crystal display device produced were evaluated in terms of (1) illuminance after continuous display, (2) descriptive power of a specific color, and (3) presence or absence of color unevenness when a specific color was displayed in a single color. did.
(1)連続表示後の照度については、作製した液晶表示装置を連続1000時間表示し、特定色光の照度(赤色光の場合であれば赤表示した際の光の照度)を暗室にて液晶表示装置の画面の400mmの位置に照度計UV−M10−S〔(株)オーク製作所製〕を測定角は2°に設定して設置して測定し、各実施例、比較例のテスト前後の相対値(テスト後の照度/テスト前の照度)を、顔料分散組成物のコントラストのデータと共に表1−5〜1−8に示した。 (1) Regarding the illuminance after continuous display, the produced liquid crystal display device is displayed continuously for 1000 hours, and the illuminance of the specific color light (in the case of red light, the illuminance of the light when red is displayed) is displayed in the dark room. Measure the illuminance meter UV-M10-S (manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.) at a measurement angle of 2 ° at a position of 400 mm on the screen of the apparatus. The values (illuminance after the test / illuminance before the test) are shown in Tables 1-5 to 1-8 together with the contrast data of the pigment dispersion composition.
(2)特定の色の描写力、(3)特定の色を単色表示させた時の色ムラについては、10人のパネラーにより評価し、下記段階評価で10人の平均を評価数値とした。 (2) Descriptive power of a specific color, (3) Color unevenness when a specific color is displayed in a single color was evaluated by 10 panelists, and an average of 10 people was used as an evaluation value in the following stage evaluation.
(2)各色の描写力
5:描写に優れる
4:描写に問題ない(良い)
3:描写がわずかに物足りない(普通)
2:描写が物足りない(やや悪い)
1:色再現が劣悪である(非常に悪い)
(3)赤の色むら
5:ムラは全く見られない
4:ムラは気にならない(良い)
3:ムラがわずかに感じられる(普通)
2:ムラがはっきり認識できる(やや悪い)
1:ムラが顕著に見られる(非常に悪い)
(2) Descriptive power of each color 5: Excellent description 4: No problem in description (good)
3: Description is slightly unsatisfactory (normal)
2: The picture is unsatisfactory (somewhat bad)
1: Color reproduction is poor (very bad)
(3) Red color unevenness 5: No unevenness is seen at all 4: Unevenness is not noticed (good)
3: Unevenness is felt slightly (normal)
2: Unevenness can be clearly recognized (slightly bad)
1: Unevenness is noticeable (very bad)
評価項目(1)〜(3)について液晶表示装置101〜108を赤色で評価(表1−5)、液晶表示装置101、109〜113を緑色(表1−6)、そして液晶表示装置101、114〜116については青色での比較評価(表1−7)を行った。また、液晶表示装置101、117、118については赤、緑、青、およびグレーで評価(表1−8)し、それぞれの結果の平均値で示した。 Regarding the evaluation items (1) to (3), the liquid crystal display devices 101 to 108 are evaluated in red (Table 1-5), the liquid crystal display devices 101 and 109 to 113 are green (Table 1-6), and the liquid crystal display device 101, About 114-116, blue comparative evaluation (Table 1-7) was performed. Further, the liquid crystal display devices 101, 117, and 118 were evaluated in red, green, blue, and gray (Table 1-8), and the average values of the respective results were shown.
[表1−2]
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
インク 顔料分散組成物 b比率* コントラスト 耐光性(色差)
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
R1 D+F 0 4200 4.6
R2 A+F 90 9600 2.2
R3 B+F 90 9900 2.0
R4 C+F 90 9800 2.1
R5 B+E 100 11200 2.3
R6 C+E 100 10500 2.4
R7 D++F+ 0 8500 3.1
R8 AA+F 90 12500 2.1
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
* b比率:全顔料粒子中のビルドアップ顔料ナノ粒子(b)の比率(質量%)
[Table 1-2]
--------------------------------------
Ink Pigment dispersion composition b ratio * contrast Light resistance (color difference)
--------------------------------------
R1 D + F 0 4200 4.6
R2 A + F 90 9600 2.2
R3 B + F 90 9900 2.0
R4 C + F 90 9800 2.1
R5 B + E 100 11200 2.3
R6 C + E 100 10500 2.4
R7 D + + F + 0 8500 3.1
R8 AA + F 90 12500 2.1
--------------------------------------
* B ratio: Ratio (mass%) of build-up pigment nanoparticles (b) in all pigment particles
[表1−3]
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
インク 顔料分散組成物 b比率 コントラスト 耐光性(色差)
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
G1 J+L 0 4200 3.8
G2 G+L 51 9600 2.0
G3 H+L 51 9900 1.9
G4 I+L 51 9800 2.0
G5 H+K 100 9800 2.1
G6 I+K 100 9900 2.2
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
[Table 1-3]
--------------------------------------
Ink Pigment dispersion composition b ratio Contrast Light resistance (color difference)
--------------------------------------
G1 J + L 0 4200 3.8
G2 G + L 51 9600 2.0
G3 H + L 51 9900 1.9
G4 I + L 51 9800 2.0
G5 H + K 100 9800 2.1
G6 I + K 100 9900 2.2
--------------------------------------
[表1−4]
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
インク 顔料分散組成物 b比率 コントラスト 耐光性(色差)
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
B1 N+P 0 4200 4.8
B2 M+P 4 9600 2.1
B3 N+O 96 9900 2.2
B4 M+O 100 9800 2.3
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
[Table 1-4]
--------------------------------------
Ink Pigment dispersion composition b ratio Contrast Light resistance (color difference)
--------------------------------------
B1 N + P 0 4200 4.8
B2 M + P 4 9600 2.1
B3 N + O 96 9900 2.2
B4 M + O 100 9800 2.3
--------------------------------------
[表1−2a]表1−2のつづき
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
インク 顔料分散組成物 平均粒径 極大値の数 50nm以上
(nm) 粒子比率(%)
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
R1 D+F 48 1 37
R2 A+F 41 2 4
R3 B+F 36 2 23
R4 C+F 35 2 3
R5 B+E 35 1 0
R6 C+E 34 1 0
R7 D++F+ 38 1 31
R8 AA+F 25 2 4
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
[Table 1-2a] Continuation of Table 1-2 ------------------------------------ −
Ink Pigment dispersion composition Average particle size Number of maximum values 50 nm or more
(Nm) Particle ratio (%)
--------------------------------------
R1 D + F 48 1 37
R2 A + F 41 2 4
R3 B + F 36 2 23
R4 C + F 35 2 3
R5 B + E 35 1 0
R6 C + E 34 1 0
R7 D + + F + 38 1 31
R8 AA + F 25 2 4
--------------------------------------
[表1−3a]表1−3のつづき
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
インク 顔料分散組成物 平均粒径 極大値の数 50nm以上
(nm) 粒子比率(%)
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
G1 J+L 46 1 42
G2 G+L 42 2 11
G3 H+L 39 2 9
G4 I+L 39 2 10
G5 H+K 35 1 0
G6 I+K 34 1 0
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
[Table 1-3a] Continuation of Table 1-3 ------------------------------------ −
Ink Pigment dispersion composition Average particle size Number of maximum values 50 nm or more
(Nm) Particle ratio (%)
--------------------------------------
G1 J + L 46 1 42
G2 G + L 42 2 11
G3 H + L 39 2 9
G4 I + L 39 2 10
G5 H + K 35 1 0
G6 I + K 34 1 0
--------------------------------------
[表1−4a]表1−4のつづき
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
インク 顔料分散組成物 平均粒径 極大値の数 50nm以上
(nm) 粒子比率(%)
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
B1 N+P 50 1 42
B2 M+P 48 2 38
B3 N+O 41 2 1
B4 M+O 39 1 0
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
[Table 1-4a] Table 1-4 continued ------------------------------------ −
Ink Pigment dispersion composition Average particle size Number of maximum values 50 nm or more
(Nm) Particle ratio (%)
--------------------------------------
B1 N + P 50 1 42
B2 M + P 48 2 38
B3 N + O 41 2 1
B4 M + O 39 1 0
----------------------------------
[表1−5]R光評価
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
表示装置 使用インク 評価
R G B 照度比(%) 描写力 色ムラ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
101 R1 G1 B1 110 2.0 1.5
102 R2 〃 〃 101 4.7 4.6
103 R3 〃 〃 102 4.8 5.0
104 R4 〃 〃 101 4.7 4.8
105 R5 〃 〃 104 4.5 1.9
106 R6 〃 〃 105 4.9 2.5
107 R7 〃 〃 104 4.2 4.0
108 R8 〃 〃 101 5.0 4.9
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
[Table 1-5] R light evaluation -------------------------------------
Display device Ink used Evaluation
R GB Illuminance ratio (%) Descriptive power Color unevenness ------------------------------------ −
101 R1 G1 B1 110 2.0 1.5
102 R2 〃 101 101 4.7 4.6
103 R3 〃 102 102 4.8 5.0
104 R4 〃 101 101 4.7 4.8
105 R5 〃 104 104 4.5 1.9
106 R6 〃 105 105 4.9 2.5
107 R7 〃 104 104 4.2 4.0
108 R8 〃 101 101 5.0 4.9
--------------------------------------
[表1−6]G光評価
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
表示装置 使用インク 評価
R G B 照度比(%) 描写力 色ムラ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
101 R1 G1 B1 108 1.3 1.9
109 〃 G2 〃 102 4.9 4.8
110 〃 G3 〃 102 4.9 4.9
111 〃 G4 〃 101 5.0 4.8
112 〃 G5 〃 109 5.0 2.4
113 〃 G6 〃 111 4.9 2.1
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
[Table 1-6] G light evaluation -------------------------------------
Display device Ink used Evaluation
R GB Illuminance ratio (%) Descriptive power Color unevenness ------------------------------------ −
101 R1 G1 B1 108 1.3 1.9
109 〃 G2 102 102 4.9 4.8
110 G G3 102 102 4.9 4.9
111 G G4 101 101 5.0 4.8
112 〃 G5 109 109 5.0 2.4
113 G G6 〃 111 4.9 2.1
--------------------------------------
[表1−7]B光評価
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
表示装置 使用インク 評価
R G B 照度比(%) 描写力 色ムラ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
101 R1 G1 B1 109 1.5 1.2
114 〃 〃 B2 102 4.6 4.7
115 〃 〃 B3 102 4.8 4.8
116 〃 〃 B4 107 4.9 2.1
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
[Table 1-7] B light evaluation -------------------------------------
Display device Ink used Evaluation
R GB Illuminance ratio (%) Descriptive power Color unevenness ------------------------------------ −
101 R1 G1 B1 109 1.5 1.2
114 〃 B B2 102 4.6 4.7
115 〃 〃 B3 102 4.8 4.8
116 〃 B B4 107 4.9 2.1
--------------------------------------
[表1−8]グレー光評価
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
表示装置 使用インク 評価
R G B 照度比(%) 描写力 色ムラ
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
101 R1 G1 B1 107 1.8 1.5
117 R4 G4 B3 102 5.0 5.0
118 R6 G6 B4 106 5.0 1.9
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
[Table 1-8] Gray light evaluation -------------------------------------
Display device Ink used Evaluation
R GB Illuminance ratio (%) Descriptive power Color unevenness ------------------------------------ −
101 R1 G1 B1 107 1.8 1.5
117 R4 G4 B3 102 5.0 5.0
118 R6 G6 B4 106 5.0 1.9
--------------------------------------
上記の結果より、ビルドアップ顔料ナノ粒子(b)を含むインクは高コントラストを示すことが分かる(表1−2〜1−4におけるインクR2〜6,8,G2〜6,B2〜4参照)。
そして、ブレイクダウン顔料ナノ粒子(a)とビルドアップ顔料ナノ粒子(b)とを併用している本発明のインクは、さらに液晶表示装置としたときに優れた表示性能を発揮して、長時間表示適性及び描写力、色ムラの抑制を実現し(表1−5〜1−8における表示装置102〜104、108〜111、114、115、117参照)、バランスの良い表示性能を実現しうることが分かる。
特にBインクにおいては、ビルドアップ顔料ナノ粒子(b)の含有量がわずかであっても、コントラストと液晶表示装置における表示性能とが大幅に高まった(インクB2)。また、一度乾燥したビルドアップ顔料ナノ粒子を含有させることによっても上記の優れた作用効果を発揮することが分かる(インクR4、G4、B2)。
From the above results, it can be seen that the ink containing the build-up pigment nanoparticles (b) exhibits high contrast (see inks R2 to 6, 8, G2 to 6, and B2 to 4 in Tables 1-2 to 1-4). .
The ink of the present invention using the breakdown pigment nanoparticle (a) and the buildup pigment nanoparticle (b) in combination exhibits excellent display performance when used as a liquid crystal display device for a long time. Realizes display suitability, descriptive power, and suppression of color unevenness (see display devices 102-104, 108-111, 114, 115, 117 in Tables 1-5 to 1-8), and can achieve well-balanced display performance. I understand that.
In particular, in the B ink, even when the content of the build-up pigment nanoparticles (b) was small, the contrast and the display performance in the liquid crystal display device were significantly increased (ink B2). Moreover, it turns out that said outstanding effect is exhibited also by including the build-up pigment nanoparticle once dried (ink R4, G4, B2).
また、ブレイクダウン顔料のみからなるインクR7も含め、含有させた顔料粒子の平均粒径が40nm以下であり、50nm以上の粒径の粒子の数の割合を1%以上としたインクR3、R4、R7、R8、G3、G4は十分なコントラストを示し、表示特性にも優れるバランスのよい性能を示した(表示装置103、104、107、108、110、111)。さらに平均粒径を30nm以下とし、粒径分布に2つの極大値をもたせ、50nm以上の粒径の粒子の数の割合を1%以上としたインクR8およびそれを用いた液晶表示装置108では、コントラスト及び描写力においてさらに高性能を示した。 In addition, the ink R3, R4, including the ink R7 composed only of the breakdown pigment, the average particle diameter of the contained pigment particles is 40 nm or less, and the ratio of the number of particles having a particle diameter of 50 nm or more is 1% or more. R7, R8, G3, and G4 showed sufficient contrast and balanced performance with excellent display characteristics (display devices 103, 104, 107, 108, 110, and 111). Furthermore, in the ink R8 having an average particle size of 30 nm or less, two maximum values in the particle size distribution, and the ratio of the number of particles having a particle size of 50 nm or more being 1% or more, and the liquid crystal display device 108 using the ink R8, Higher performance in contrast and descriptive power.
(実施例・比較例2)
<着色感光性樹脂組成物を用いたカラーフィルタおよび液晶表示装置の作製>
〔ブラック(K)画像の形成〕
無アルカリガラス基板を、UV洗浄装置で洗浄後、洗浄剤を用いてブラシ洗浄し、更に超純水で超音波洗浄した。該基板を120℃3分熱処理して表面状態を安定化させた。
該基板を冷却し23℃に温調後、スリット状ノズルを有すガラス基板用コーター(エフ・エー・エス・アジア社製、商品名:MH−1600)にて、下記表2−1に記載の組成よりなる着色感光性樹脂組成物K2を塗布した。引き続きVCD(真空乾燥装置;東京応化工業(株)社製)で30秒間、溶媒の一部を乾燥して塗布層の流動性を無くした後、120℃で3分間プリベークして膜厚2.4μmの着色感光性樹脂組成物の層K2を得た。なお、着色感光性樹脂組成物K2の調製手順は、先の樹脂組成物K1の手順と同様である。
(Example / Comparative Example 2)
<Preparation of color filter and liquid crystal display device using colored photosensitive resin composition>
[Formation of black (K) image]
The alkali-free glass substrate was cleaned with a UV cleaning apparatus, then brush-cleaned with a cleaning agent, and further ultrasonically cleaned with ultrapure water. The substrate was heat-treated at 120 ° C. for 3 minutes to stabilize the surface state.
After cooling the substrate and adjusting the temperature to 23 ° C., it is described in Table 2-1 below on a glass substrate coater (manufactured by FS Asia Co., Ltd., trade name: MH-1600) having a slit-like nozzle. A colored photosensitive resin composition K2 having the composition: Subsequently, a part of the solvent was dried by VCD (vacuum drying apparatus; manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) for 30 seconds to eliminate the fluidity of the coating layer, and then pre-baked at 120 ° C. for 3 minutes to obtain a film thickness of 2. A layer K2 of a colored photosensitive resin composition having a thickness of 4 μm was obtained. In addition, the preparation procedure of the colored photosensitive resin composition K2 is the same as the procedure of the previous resin composition K1.
[表2−1]
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
K顔料分散物2 25質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 8.0質量部
メチルエチルケトン 53質量部
バインダー1 9.1質量部
ハイドロキノンモノメチルエーテル 0.002質量部
DPHA液 4.2質量部
重合開始剤A 0.16質量部
界面活性剤1 0.044質量部
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
[Table 2-1]
--------------------------------------
K pigment dispersion 2 25 parts by mass Propylene glycol monomethyl ether acetate 8.0 parts by mass Methyl ethyl ketone 53 parts by mass Binder 1 9.1 parts by mass Hydroquinone monomethyl ether 0.002 parts by mass DPHA solution 4.2 parts by mass Polymerization initiator A 16 parts by mass Surfactant 1 0.044 parts by mass ----------------------------------- −
超高圧水銀灯を有すプロキシミティ型露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング(株)社製)で、基板とマスク(画像パターンを有す石英露光マスク)を垂直に立てた状態で、露光マスク面と該感光性樹脂層の間の距離を200μmに設定し、露光量300mJ/cm2でパターン露光した。
次に、純水をシャワーノズルにて噴霧して、該感光性樹脂層K1の表面を均一に湿らせた後、KOH系現像液(KOH、ノニオン界面活性剤含有、商品名:CDK−1、富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ社製)にて23℃で80秒、フラットノズル圧力0.04MPaでシャワー現像しパターニング画像を得た。引き続き、超純水を、超高圧洗浄ノズルにて9.8MPaの圧力で噴射して残渣除去を行い、ブラック(K)の画像Kを得た。引き続き、220℃で30分間熱処理した。
In a proximity type exposure machine (manufactured by Hitachi High-Tech Electronics Engineering Co., Ltd.) having an ultra-high pressure mercury lamp, with the substrate and mask (quartz exposure mask having an image pattern) standing vertically, the exposure mask surface and the mask The distance between the photosensitive resin layers was set to 200 μm, and pattern exposure was performed at an exposure amount of 300 mJ / cm 2 .
Next, after spraying pure water with a shower nozzle to uniformly wet the surface of the photosensitive resin layer K1, a KOH developer (KOH, containing nonionic surfactant, trade name: CDK-1, (Fuji Film Electronics Materials Co., Ltd.) was subjected to shower development at 23 ° C. for 80 seconds and a flat nozzle pressure of 0.04 MPa to obtain a patterning image. Subsequently, ultrapure water was sprayed at a pressure of 9.8 MPa with an ultrahigh pressure washing nozzle to remove the residue, and a black (K) image K was obtained. Subsequently, heat treatment was performed at 220 ° C. for 30 minutes.
<K顔料分散物2>
・カーボンブラック(商品名:Nipex 35、デグサ ジャパン(株)社製)
13.1質量部
・分散剤(下記化合物2J) 0.65質量部
・ベンジルメタクリレート/メタクリル酸=72/28モル比
のランダム共重合物、分子量3.7万 6.72質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 79.53質量部
<K pigment dispersion 2>
・ Carbon black (trade name: Nipex 35, manufactured by Degussa Japan Co., Ltd.)
13.1 parts by mass / dispersant (compound 2J below) 0.65 parts by mass / benzyl methacrylate / methacrylic acid = 72/28 molar ratio
Random copolymer, molecular weight 37,000, 6.72 parts by mass, propylene glycol monomethyl ether acetate 79.53 parts by mass
〔顔料分散組成物の調整〕
実施例1において作製した顔料分散組成物C〜F、I〜L、M〜Pにおいて使用した、1,3−ブチレングリコールジアセテートに代えて、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用いる他は全く同様に、顔料分散組成物C2〜F2、I2〜L2、M2〜P2を作製した。
〔レッド(R)画素の形成〕
前記画像Kを形成した基板に、下記表2−2に記載の組成よりなる着色感光性樹脂組成物を用い、前記ブラック(K)画像の形成と同様の工程で、熱処理済み画素Rを形成した。該感光性樹脂層の膜厚及び顔料の塗布量を以下に示す。なお、着色感光性樹脂組成物の調製手順は、上記着色感光性樹脂組成物K2のときと同様である。
感光性樹脂膜厚(μm) 1.80
顔料塗布量(g/m2) 1.13
C.I.P.R.254塗布量(g/m2) 1.08
C.I.P.R.177塗布量(g/m2) 0.12
(Preparation of pigment dispersion composition)
Except for using propylene glycol monomethyl ether acetate instead of 1,3-butylene glycol diacetate used in the pigment dispersion compositions C to F, I to L, and M to P prepared in Example 1, Pigment dispersion compositions C2 to F2, I2 to L2, and M2 to P2 were prepared.
[Formation of red (R) pixels]
Using the colored photosensitive resin composition having the composition described in Table 2-2 below on the substrate on which the image K was formed, a heat-treated pixel R was formed in the same process as the formation of the black (K) image. . The film thickness of the photosensitive resin layer and the coating amount of the pigment are shown below. The procedure for preparing the colored photosensitive resin composition is the same as that for the colored photosensitive resin composition K2.
Photosensitive resin film thickness (μm) 1.80
Pigment coating amount (g / m 2 ) 1.13
C. I. P. R. 254 coating amount (g / m 2 ) 1.08
C. I. P. R. 177 coating amount (g / m 2 ) 0.12
[表2−2] 着色感光性樹脂組成物R21
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
R顔料分散物V 45.5質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 7.6質量部
メチルエチルケトン 35質量部
バインダー2 0.7質量部
DPHA液 4.3質量部
重合開始剤B 0.12質量部
重合開始剤A 0.05質量部
フェノチアジン 0.01質量部
界面活性剤2 0.06質量部
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
[Table 2-2] Colored photosensitive resin composition R21
--------------------------------------
R pigment dispersion V 45.5 parts by mass Propylene glycol monomethyl ether acetate 7.6 parts by mass Methyl ethyl ketone 35 parts by mass Binder 2 0.7 parts by mass DPHA solution 4.3 parts by mass Polymerization initiator B 0.12 parts by mass Polymerization initiator A 0.05 parts by mass Phenothiazine 0.01 parts by mass Surfactant 2 0.06 parts by mass ---------------------------- -----------
<R顔料分散物V>
・顔料分散組成物D 90質量部
・顔料分散組成物F 10質量部
<界面活性剤2>
・下記化合物1 30質量部
・メチルエチルケトン 70質量部
<R pigment dispersion V>
Pigment dispersion composition D 90 parts by mass Pigment dispersion composition F 10 parts by mass <Surfactant 2>
-The following compound 1 30 mass parts-Methyl ethyl ketone 70 mass parts
・2−トリクロロメチル−(p−スチリルスチリル)1,3,4−オキサジアゾール
2-Trichloromethyl- (p-styrylstyryl) 1,3,4-oxadiazole
〔グリーン(G)画素の形成〕
前記画像Kと画素Rを形成した基板に、下記表2−3に記載の組成よりなる着色感光性樹脂組成物を用い、前記ブラック(K)画像の形成と同様の工程で、熱処理済み画素Gを形成した。該感光性樹脂層の膜厚及び顔料の塗布量を以下に示す。なお、着色感光性樹脂組成物の調製手順は、上記着色感光性樹脂組成物K2のときと同様である。
感光性樹脂膜厚(μm) 1.75
顔料塗布量(g/m2) 2.10
C.I.P.G.36塗布量(g/m2) 1.47
C.I.P.Y.150塗布量(g/m2) 0.63
[Formation of green (G) pixels]
Using a colored photosensitive resin composition having the composition described in Table 2-3 below on the substrate on which the image K and the pixel R are formed, the heat-treated pixel G is processed in the same process as the formation of the black (K) image. Formed. The film thickness of the photosensitive resin layer and the coating amount of the pigment are shown below. The procedure for preparing the colored photosensitive resin composition is the same as that for the colored photosensitive resin composition K2.
Photosensitive resin film thickness (μm) 1.75
Pigment application amount (g / m 2 ) 2.10
C. I. P. G. 36 coating amount (g / m 2 ) 1.47
C. I. P. Y. 150 coating amount (g / m 2 ) 0.63
[表2−3] 着色感光性樹脂組成物G21
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
G顔料分散物W 43質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 29質量部
メチルエチルケトン 26質量部
シクロヘキサノン 1.3質量部
バインダー1 2.5質量部
DPHA液 3.5質量部
重合開始剤B 0.12質量部
重合開始剤A 0.05質量部
フェノチアジン 0.01質量部
界面活性剤2 0.07質量部
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
[Table 2-3] Colored photosensitive resin composition G21
--------------------------------------
G pigment dispersion W 43 parts by weight Propylene glycol monomethyl ether acetate 29 parts by weight Methyl ethyl ketone 26 parts by weight Cyclohexanone 1.3 parts by weight Binder 1 2.5 parts by weight DPHA solution 3.5 parts by weight Polymerization initiator B 0.12 parts by weight Polymerization Initiator A 0.05 parts by mass Phenothiazine 0.01 parts by mass Surfactant 2 0.07 parts by mass -------------------------- ------------
<G顔料分散物W>
・顔料分散組成物J 70質量部
・顔料分散組成物L 30質量部
<G pigment dispersion W>
-Pigment dispersion composition J 70 parts by mass-Pigment dispersion composition L 30 parts by mass
〔ブルー(B)画素の形成〕
前記画像K、画素R及び画素Gを形成した基板に、下記表2−4に記載の組成よりなる着色感光性樹脂組成物を用い、前記ブラック(K)画像の形成と同様の工程で、熱処理済み画素Bを形成し、目的のカラーフィルタAを得た。該感光性樹脂層の膜厚及び顔料の塗布量を以下に示す。なお、着色感光性樹脂組成物の調製手順は、上記着色感光性樹脂組成物K2のときと同様である。
感光性樹脂膜厚(μm) 1.60
顔料塗布量(g/m2) 0.75
C.I.P.B.15:6塗布量(g/m2) 0.705
C.I.P.V.23塗布量(g/m2) 0.045
[Formation of blue (B) pixels]
A colored photosensitive resin composition having the composition described in Table 2-4 below is used for the substrate on which the image K, the pixel R, and the pixel G are formed, and heat treatment is performed in the same process as the formation of the black (K) image. The finished pixel B was formed, and the target color filter A was obtained. The film thickness of the photosensitive resin layer and the coating amount of the pigment are shown below. The procedure for preparing the colored photosensitive resin composition is the same as that for the colored photosensitive resin composition K2.
Photosensitive resin film thickness (μm) 1.60
Pigment application amount (g / m 2 ) 0.75
C. I. P. B. 15: 6 coating amount (g / m 2 ) 0.705
C. I. P. V. 23 coating amount (g / m 2 ) 0.045
[表2−4] 着色感光性樹脂組成物B21
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
B顔料分散物X 23.6質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 28質量部
メチルエチルケトン 26質量部
バインダー3 17質量部
DPHA液 4.0質量部
重合開始剤B 0.17質量部
フェノチアジン 0.02質量部
界面活性剤2 0.06質量部
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
[Table 2-4] Colored photosensitive resin composition B21
--------------------------------------
B pigment dispersion X 23.6 parts by mass Propylene glycol monomethyl ether acetate 28 parts by mass Methyl ethyl ketone 26 parts by mass Binder 3 17 parts by mass DPHA solution 4.0 parts by mass Polymerization initiator B 0.17 parts by mass Phenothiazine 0.02 parts by mass Interface Activator 2 0.06 parts by mass -------------------------------------
<B顔料分散物X>
・顔料分散組成物N 94質量部
・顔料分散組成物P 6質量部
<B pigment dispersion X>
-Pigment dispersion composition N 94 parts by mass-Pigment dispersion composition P 6 parts by mass
<バインダー3>
・ベンジルメタクリレート/メタクリル酸/メチルメタクリレート
=36/22/42モル比のランダム共重合物、分子量3.8万 27質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 73質量部
<Binder 3>
-Random copolymer of benzyl methacrylate / methacrylic acid / methyl methacrylate = 36/22/42 molar ratio, molecular weight 38,000 27 parts by mass-propylene glycol monomethyl ether acetate 73 parts by mass
上記のようにしてカラーフィルタ201を作製した。これに対し、用いる顔料分散組成物を下表2−5のように代えて、カラーフィルタ202、203をそれぞれ作製した。
[表2−5]
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
表示装置 R着色感光性樹脂 G着色感光性樹脂 B着色感光性樹脂
(顔料分散組成物) (顔料分散組成物) (顔料分散組成物)
b比率 b比率 b比率
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
201 R21 G21 B21
(D+F) (J+L) (N+P)
0% 0% 0%
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
202 R22 G22 B22
(C+F) (I+L) (M+P)
90% 70% 6%
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
203 R23 G23 B23
(C+E) (I+K) (M+O)
100% 100% 100%
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
The color filter 201 was produced as described above. On the other hand, color filters 202 and 203 were produced by changing the pigment dispersion composition to be used as shown in Table 2-5 below.
[Table 2-5]
--------------------------------------
Display device R colored photosensitive resin G colored photosensitive resin B colored photosensitive resin
(Pigment dispersion composition) (Pigment dispersion composition) (Pigment dispersion composition)
b ratio b ratio b ratio -------------------------------------
201 R21 G21 B21
(D + F) (J + L) (N + P)
0% 0% 0%
--------------------------------------
202 R22 G22 B22
(C + F) (I + L) (M + P)
90% 70% 6%
--------------------------------------
203 R23 G23 B23
(C + E) (I + K) (M + O)
100% 100% 100%
--------------------------------------
[液晶表示装置の作製及び評価]
カラーフィルタ201、202、203を用いて液晶表示装置201、202、203をそれぞれ作製し表示特性の評価を行った。
(ITO電極の形成)
カラーフィルタが形成されたガラス基板をスパッタ装置に入れて、100℃で1300Å厚さのITO(インヂウム錫酸化物)を全面真空蒸着した後、240℃で90分間アニールしてITOを結晶化し、ITO透明電極を形成した。
(スペーサの形成)
特開2004−240335号公報の[実施例1]に記載のスペーサ形成方法と同様の方法で、上記で作製したITO透明電極上にスペーサを形成した。
(液晶配向制御用突起の形成)
下記のポジ型感光性樹脂層用塗布液を用いて、前記スペーサを形成したITO透明電極上に液晶配向制御用突起を形成した。
但し、露光、現像、及び、ベーク工程は、以下の方法を用いた。
所定のフォトマスクが感光性樹脂層の表面から100μmの距離となるようにプロキシミティ露光機(日立ハイテク電子エンジニアリング株式会社製)を配置し、該フォトマスクを介して超高圧水銀灯により照射エネルギー150mJ/cm2でプロキシミティ露光した。
続いて、2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を、シャワー式現像装置にて33℃で30秒間基板に噴霧しながら現像した。こうして、感光性樹脂層の不要部(露光部)を現像除去することにより、カラーフィルタ側基板上に、所望の形状にパターニングされた感光性樹脂層よりなる液晶配向制御用突起が形成された液晶表示装置用基板を得た。
次いで、該液晶配向制御用突起が形成された液晶表示装置用基板を230℃下で30分ベークすることにより、液晶表示装置用基板上に硬化された液晶配向制御用突起を形成した。
<ポジ型感光性樹脂層用塗布液処方>
・ポジ型レジスト液(富士フイルムエレクトロニクス
マテリアルズ(株)社製FH−2413F) : 53.3質量部
・メチルエチルケトン : 46.7質量部
・メガファックF−780F(大日本インキ化学工業(株)社製):0.04質量部
(液晶表示装置の作製)
上記で得られた液晶表示装置用基板上に更にポリイミドよりなる配向膜を設けた。
その後、カラーフィルタの画素群を取り囲むように周囲に設けられたブラックマトリックス外枠に相当する位置にエポキシ樹脂のシール剤を印刷すると共に、MVAモード用液晶を滴下し、対向基板と貼り合わせた後、貼り合わされた基板を熱処理してシール剤を硬化させた。このようにして得た液晶セルの両面に、(株)サンリッツ社製の偏光板HLC2−2518を貼り付けた。次いで、3波長冷陰極管光源(東芝ライテック(株)社製FWL18EX−N)のバックライトを構成し、前記偏光板が設けられた液晶セルの背面となる側に配置し、液晶表示装置とした。
[Production and Evaluation of Liquid Crystal Display]
Liquid crystal display devices 201, 202, and 203 were produced using color filters 201, 202, and 203, respectively, and display characteristics were evaluated.
(Formation of ITO electrode)
The glass substrate on which the color filter is formed is put into a sputtering apparatus, and 1300 mm thick ITO (indium tin oxide) is vacuum-deposited on the entire surface at 100 ° C., and then annealed at 240 ° C. for 90 minutes to crystallize the ITO. A transparent electrode was formed.
(Spacer formation)
A spacer was formed on the ITO transparent electrode prepared above by the same method as the spacer forming method described in [Example 1] of JP-A-2004-240335.
(Formation of liquid crystal alignment control protrusions)
A liquid crystal alignment control protrusion was formed on the ITO transparent electrode on which the spacer was formed, using the following positive photosensitive resin layer coating solution.
However, the following methods were used for exposure, development, and baking.
A proximity exposure machine (manufactured by Hitachi High-Tech Electronics Engineering Co., Ltd.) is arranged so that the predetermined photomask is at a distance of 100 μm from the surface of the photosensitive resin layer, and the irradiation energy is 150 mJ / Proximity exposure was performed at cm 2 .
Subsequently, a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution was developed by spraying it on a substrate at 33 ° C. for 30 seconds in a shower type developing device. In this way, by removing the unnecessary portion (exposed portion) of the photosensitive resin layer by developing and removing the liquid crystal, the liquid crystal alignment control protrusions made of the photosensitive resin layer patterned into a desired shape are formed on the color filter side substrate. A display device substrate was obtained.
Next, the liquid crystal alignment control projection on which the liquid crystal alignment control protrusion was formed was baked at 230 ° C. for 30 minutes to form a cured liquid crystal alignment control protrusion on the liquid crystal display substrate.
<Positive photosensitive resin layer coating solution formulation>
・ Positive resist solution (FUJIFILM Electronics
FH-2413F manufactured by Materials Co., Ltd.): 53.3 parts by mass / methyl ethyl ketone: 46.7 parts by mass / Megafac F-780F (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.): 0.04 parts by mass ( Production of liquid crystal display device)
An alignment film made of polyimide was further provided on the liquid crystal display substrate obtained above.
After that, an epoxy resin sealant is printed at a position corresponding to a black matrix outer frame provided around the pixel group of the color filter, and MVA mode liquid crystal is dropped and bonded to the counter substrate. The bonded substrate was heat treated to cure the sealant. Polarizing plates HLC2-2518 manufactured by Sanlitz Co., Ltd. were attached to both surfaces of the liquid crystal cell thus obtained. Next, a backlight of a three-wavelength cold cathode tube light source (FWL18EX-N manufactured by Toshiba Lighting & Technology Co., Ltd.) was constructed and placed on the back side of the liquid crystal cell provided with the polarizing plate to obtain a liquid crystal display device. .
作製した液晶表示装置201、202、203について、実施例1と同様にして(1)照度比、(2)描写力、(3)色ムラの評価を行った。その結果、液晶表示装置201は(1)照度比、(2)描写力、(3)色ムラのいずれにいおいても劣り、液晶表示装置203は(1)照度比及び(3)色ムラにおいて劣っていた。
これに対し、液晶表示装置202は(1)照度比、(2)描写力、(3)色ムラのいずれにおいても良好な結果となった。
この結果から着色感性樹脂組成物を用いてカラーフィルタを作製したときにも、本発明の有機顔料分散物は高表示特性と高表示耐久性とを両立したバランスの良い性能を発揮することが分かる。
The manufactured liquid crystal display devices 201, 202, and 203 were evaluated in the same manner as in Example 1 for (1) illuminance ratio, (2) descriptive power, and (3) color unevenness. As a result, the liquid crystal display device 201 is inferior in any of (1) illuminance ratio, (2) descriptive power, and (3) color unevenness, and the liquid crystal display device 203 is inferior in (1) illuminance ratio and (3) color unevenness. Was inferior.
On the other hand, the liquid crystal display device 202 showed good results in any of (1) illuminance ratio, (2) descriptive power, and (3) color unevenness.
From these results, it can be seen that the organic pigment dispersion of the present invention exhibits a well-balanced performance that achieves both high display characteristics and high display durability even when a color filter is produced using the colored sensitive resin composition. .
(実施例・比較例3)
実施例1で着色感光性樹脂組成物K1を作製する際の樹脂組成物K1を、それぞれ実施例2における着色感光性樹脂R21、G21、B21に変更する以外は感光性転写材料K1作製と同様の方法により、感光性樹脂転写材料R301、G301、B301を作製した。
〔ブラック(K)画像の形成〕
実施例1において実施したと同様の方法で、感光性樹脂転写材料K1を用いてパターニング離画壁(遮光性を有する隔壁パターン)を得た。
(Example / Comparative Example 3)
Except for changing the resin composition K1 used for preparing the colored photosensitive resin composition K1 in Example 1 to the colored photosensitive resins R21, G21, and B21 in Example 2, respectively, the same as the preparation of the photosensitive transfer material K1. By the method, photosensitive resin transfer materials R301, G301, and B301 were produced.
[Formation of black (K) image]
In the same manner as in Example 1, a pattern separation wall (a partition pattern having a light shielding property) was obtained using the photosensitive resin transfer material K1.
〔レッド(R)画素の形成〕
前記感光性樹脂転写材料R301を用い、前記感光性樹脂転写材料K1と同様の工程で、熱処理済みのレッド(R)の画素Rを得た。但し露光量は40mJ/cm2、炭酸ナトリウム系現像液による現像は35℃35秒とした。該感光性樹脂層の膜厚及び顔料(C.I.P.R.254及びC.I.P.R.177)の塗布量を以下に示す。
感光性樹脂膜厚(μm) 2.00
顔料塗布量(g/m2) 1.00
C.I.P.R.254塗布量(g/m2) 0.90
C.I.P.R.177塗布量(g/m2) 0.10
この画像K、及び画素Rを形成した基板を再び、前記のようにブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シランカップリング液は使用せずに、基板予備加熱装置に送った。
[Formation of red (R) pixels]
Using the photosensitive resin transfer material R301, a heat-treated red (R) pixel R was obtained in the same process as the photosensitive resin transfer material K1. However, the exposure amount was 40 mJ / cm 2 , and development with a sodium carbonate developer was 35 ° C. for 35 seconds. The film thickness of the photosensitive resin layer and the coating amount of the pigments (CIPR 254 and CIPR 177) are shown below.
Photosensitive resin film thickness (μm) 2.00
Pigment coating amount (g / m 2 ) 1.00
C. I. P. R. 254 coating amount (g / m 2 ) 0.90
C. I. P. R. 177 coating amount (g / m 2 ) 0.10
The substrate on which the image K and the pixel R were formed was again cleaned with a brush as described above, and after pure water shower cleaning, the substrate was sent to a substrate preheating device without using a silane coupling liquid.
〔グリーン(G)画素の形成〕
前記感光性樹脂転写材料G301を用い、前記感光性樹脂転写材料R301と同様の工程で、熱処理済みのグリーン(G)の画素Gを得た。但し露光量は40mJ/cm2、炭酸ナトリウム系現像液による現像は34℃45秒とした。該感光性樹脂層の膜厚及び顔料(C.I.P.G.36及びC.I.P.Y.150)の塗布量を表以下に示す。
感光性樹脂膜厚(μm) 2.00
顔料塗布量(g/m2) 1.90
C.I.P.G.36塗布量(g/m2) 1.24
C.I.P.Y.150塗布量(g/m2) 0.68
この画像K、画素R、および画素Gを形成した基板を再び、前記のようにブラシで洗浄し、純水シャワー洗浄後、シランカップリング液は使用せずに、基板予備加熱装置に送った。
[Formation of green (G) pixels]
Using the photosensitive resin transfer material G301, a heat-treated green (G) pixel G was obtained in the same process as the photosensitive resin transfer material R301. However, the exposure amount was 40 mJ / cm 2 , and development with a sodium carbonate developer was 34 ° C. and 45 seconds. The film thickness of the photosensitive resin layer and the coating amount of pigment (CIPG36 and CIPY150) are shown in the table below.
Photosensitive resin film thickness (μm) 2.00
Pigment coating amount (g / m 2 ) 1.90
C. I. P. G. 36 coating amount (g / m 2 ) 1.24
C. I. P. Y. 150 coating amount (g / m 2 ) 0.68
The substrate on which the image K, the pixel R, and the pixel G were formed was again cleaned with a brush as described above, and after pure water shower cleaning, the silane coupling liquid was not used and the substrate was sent to a substrate preheating device.
〔ブルー(B)画素の形成〕
前記感光性樹脂転写材料B301を用い、前記感光性樹脂転写材料R301と同様の工程で、熱処理済みのブルー(B)の画素Bを得た。但し露光量は30mJ/cm2、炭酸ナトリウム系現像液による現像は36℃40秒とした。該感光性樹脂層の膜厚及び顔料(C.I.P.B.15:6及びC.I.P.V.23)の塗布量を以下に示す。
感光性樹脂膜厚(μm) 2.00
顔料塗布量(g/m2) 0.76
C.I.P.B.15:6塗布量(g/m2) 0.70
C.I.P.V.23塗布量(g/m2) 0.06
この画素R、画素G、画素B、および画像Kを形成した基板を240℃で50分ベークして、カラーフィルタ301を得た。
[Formation of blue (B) pixels]
Using the photosensitive resin transfer material B301, a heat-treated blue (B) pixel B was obtained in the same process as the photosensitive resin transfer material R301. However, the exposure amount was 30 mJ / cm 2 , and development with a sodium carbonate developer was 36 ° C. for 40 seconds. The film thickness of the photosensitive resin layer and the coating amounts of pigments (CIPB15: 6 and CIPVV23) are shown below.
Photosensitive resin film thickness (μm) 2.00
Pigment application amount (g / m 2 ) 0.76
C. I. P. B. 15: 6 coating amount (g / m 2 ) 0.70
C. I. P. V. 23 coating amount (g / m 2 ) 0.06
The substrate on which the pixel R, pixel G, pixel B, and image K were formed was baked at 240 ° C. for 50 minutes to obtain a color filter 301.
上記のカラーフィルタ301の作成方法に対し、感光性樹脂転写材料R301、G301、B301を作製する際に用いた着色感光性樹脂R−21、G−21、B−21を、それぞれR−22、G−22、B−22に変更したカラーフィルタ302および、それぞれR−23、G−23、B−23に変更したカラーフィルタ303作製した。
このカラーフィルタを用いて実施例1と同様にして液晶表示装置301、302、303をそれぞれ作製した。
The colored photosensitive resins R-21, G-21, and B-21 used in preparing the photosensitive resin transfer materials R301, G301, and B301 are respectively R-22, The color filter 302 changed to G-22 and B-22 and the color filter 303 changed to R-23, G-23, and B-23 were produced.
Using this color filter, liquid crystal display devices 301, 302, and 303 were produced in the same manner as in Example 1.
作製した液晶表示装置301、302、303について、実施例1と同様にして(1)照度比、(2)描写力、(3)色ムラの評価を行った。その結果、液晶表示装置301は1)照度比、(2)描写力、(3)色ムラのいずれにいおいても劣り、液晶表示装置303は(1)照度比及び(3)色ムラにおいて劣っていた。
これに対し、液晶表示装置302は(1)照度比、(2)描写力、(3)色ムラのいずれにおいても良好な結果となった。
この結果から感光性樹脂転写材料を用いてカラーフィルタを作製したときにも、本発明の有機顔料分散物は高表示特性と高表示耐久性とを両立したバランスの良い性能を発揮することが分かる。
The manufactured liquid crystal display devices 301, 302, and 303 were evaluated in the same manner as in Example 1 for (1) illuminance ratio, (2) descriptive power, and (3) color unevenness. As a result, the liquid crystal display device 301 is inferior in any of 1) illuminance ratio, (2) descriptive power, and (3) color unevenness, while the liquid crystal display device 303 is inferior in (1) illuminance ratio and (3) color unevenness. It was inferior.
On the other hand, the liquid crystal display device 302 showed good results in any of (1) illuminance ratio, (2) descriptive power, and (3) color unevenness.
From these results, it can be seen that the organic pigment dispersion of the present invention exhibits a well-balanced performance that balances high display characteristics and high display durability even when a color filter is produced using a photosensitive resin transfer material. .
Claims (13)
前記画素中に含有させた顔料粒子の粒径分布において、極大値を2つ以上有するようにし、
前記画素中に含有させた顔料粒子の粒径分布において、粒径30nm以下に極大値を有するようにしたことを特徴とするカラーフィルタ。 In the pigment particles contained in at least one color pixel of the color filter, the average particle diameter of the pigment particles is 40 nm or less, and the ratio of the number of particles having a particle diameter of 50 nm or more is 1% or more of the total pigment particles A color filter characterized by
In the particle size distribution of the pigment particles contained in the pixel, it has two or more maximum values,
A color filter having a maximum value in a particle size distribution of 30 nm or less in a particle size distribution of pigment particles contained in the pixel.
良溶媒に有機顔料を溶解した有機顔料溶液と、前記良溶媒と相溶し、前記有機顔料に対して貧溶媒となる溶媒とを混合して析出させた顔料ナノ粒子(b)
を含有させたことを特徴とする請求項1または2に記載のカラーフィルタ。 Pigment nanoparticles (a) obtained by mechanically pulverizing a bulk body of an organic pigment, an organic pigment solution obtained by dissolving an organic pigment in a good solvent, and the poor solvent for the organic pigment. Pigment nanoparticles (b) deposited by mixing with a solvent
The color filter according to claim 1 or 2, further comprising:
A liquid crystal display device comprising the color filter according to claim 1.
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