JP6256126B2 - Color material dispersion composition, color filter, liquid crystal display device, and organic light emitting display device - Google Patents
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Description
本発明は、色材分散組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置、及び有機発光表示装置に関する。 The present invention relates to a color material dispersion composition, a color filter, a liquid crystal display device, and an organic light emitting display device.
ディスプレイ等に代表される薄型画像表示装置、いわゆるフラットパネルディスプレイが、ブラウン管型ディスプレイよりも薄く奥行き方向に場所をとらないことを特徴として数多く上市された。その市場価格は生産技術の進化と共に年々価格が手ごろになり、さらに需要が拡大され、生産量も年々増加している。特にカラー液晶テレビはほぼTVのメインストリームに到達した。また、最近においては、自発光により視認性が高い有機ELディスプレイのような有機発光表示装置も、次世代画像表示装置として注目されている。これらの画像表示装置の性能においては、コントラストや色再現性の向上といったさらなる高画質化や消費電力の低減が強く望まれている。
これらの液晶表示装置や有機発光表示装置には、カラーフィルタが用いられる。例えばカラー液晶ディスプレイの場合は、バックライトを光源とし、電気的に液晶を駆動させることで光量を制御し、その光がカラーフィルタを通過することで色表現を行っている。よって液晶テレビの色表現にはカラーフィルタは無くてはならず、またディスプレイの性能を左右する大きな役目を担っている。また、有機発光表示装置では、白色発光の有機発光素子にカラーフィルタを用いた場合は液晶表示装置と同様にカラー画像を形成する。
Many thin image display devices represented by displays and the like, so-called flat panel displays, have been put on the market, characterized by being thinner than a cathode ray tube type display and taking up little space in the depth direction. The market price has become affordable year by year with the evolution of production technology, the demand has further expanded, and the production volume has been increasing year by year. In particular, color LCD TVs have almost reached the mainstream of TV. Recently, an organic light-emitting display device such as an organic EL display having high visibility due to self-emission has been attracting attention as a next-generation image display device. In the performance of these image display devices, further improvement in image quality such as improvement in contrast and color reproducibility and reduction in power consumption are strongly desired.
Color filters are used in these liquid crystal display devices and organic light emitting display devices. For example, in the case of a color liquid crystal display, a backlight is used as a light source, the amount of light is controlled by electrically driving the liquid crystal, and color expression is performed by the light passing through a color filter. Therefore, a color filter must be present in the color representation of a liquid crystal television and plays a major role in determining the performance of the display. In the organic light emitting display device, when a color filter is used for the white light emitting organic light emitting element, a color image is formed as in the liquid crystal display device.
近年の傾向として、画像表示装置の省電力化が求められており、バックライトの利用効率を向上させるためにカラーフィルタの高輝度化が特に求められている。特にモバイルディスプレイ(携帯電話、スマートフォン、タブレットPC)では大きな課題である。
技術進化により電池容量が大きくなったとはいえ、モバイルの蓄電量は有限であることに変わりはなく、その一方で画面サイズの拡大に伴い消費電力は増加する傾向にある。モバイル端末の使用可能時間や充電頻度に直結するために、カラーフィルタを含む画像表示装置は、モバイル端末の設計や性能を左右する。
As a recent trend, there is a demand for power saving of an image display device, and in order to improve the utilization efficiency of a backlight, a high brightness of a color filter is particularly demanded. This is a big problem especially for mobile displays (cell phones, smartphones, tablet PCs).
Although the battery capacity has increased due to technological evolution, the amount of power stored in the mobile is still limited, while the power consumption tends to increase as the screen size increases. An image display device including a color filter affects the design and performance of a mobile terminal in order to be directly linked to the usable time and charging frequency of the mobile terminal.
ここで、カラーフィルタは、一般的に、透明基板と、透明基板上に形成され、赤、緑、青の三原色の着色パターンからなる着色層と、各着色パターンを区画するように透明基板上に形成された遮光部とを有している。
このような着色層の形成方法においては、色材として耐熱性や耐光性に優れた顔料を用いた顔料分散法が広く用いられてきた。しかし、顔料を用いたカラーフィルタでは、現在の更なる高輝度化の要求を達成することが困難となってきた。
Here, the color filter is generally formed on a transparent substrate, a transparent layer formed on the transparent substrate, and composed of a colored layer of three primary colors of red, green, and blue, and on the transparent substrate so as to partition each colored pattern. And a light shielding portion formed.
In such a colored layer forming method, a pigment dispersion method using a pigment having excellent heat resistance and light resistance as a coloring material has been widely used. However, with color filters using pigments, it has become difficult to achieve the current demand for higher brightness.
高輝度化を達成するための一つの手段として、染料を用いたカラーフィルタ用着色樹脂組成物が検討されている。染料は顔料に比べて、一般に透過率が高く、高輝度のカラーフィルタを製造し得るが、耐熱性や耐光性が悪く、カラーフィルタ製造工程における高温加熱時等に、色度が変化しやすいという問題があった。また、染料を用いた着色樹脂組成物は、乾燥工程中に異物を析出しやすいという問題があった。塗膜に異物が析出するとコントラストが著しく悪化して着色層として使用することが困難であった。 As one means for achieving high brightness, a colored resin composition for a color filter using a dye has been studied. Dyes generally have higher transmittance than pigments and can produce high-intensity color filters, but heat resistance and light resistance are poor, and chromaticity is likely to change during high-temperature heating in the color filter manufacturing process. There was a problem. Moreover, the colored resin composition using a dye has a problem that foreign matters are likely to precipitate during the drying process. When foreign matters were deposited on the coating film, the contrast was remarkably deteriorated and it was difficult to use as a colored layer.
染料の各種耐性を向上する手法として、染料を造塩する手法が知られている。
例えば、特許文献1には、色特性、耐熱性、耐光性、耐溶剤性に優れ、塗膜への異物発生もない、安定なカラーフィルタ用青色着色組成物として、キサンテン系酸性染料と4級アンモニウム塩化合物とからなる造塩化合物と、青色顔料とを含む着色剤と樹脂とからなるカラーフィルタ用青色着色組成物が開示されている。
As a technique for improving various resistances of dyes, a technique for salting dyes is known.
For example, Patent Document 1 discloses xanthene acid dyes and quaternary grades as blue color compositions for color filters that are excellent in color characteristics, heat resistance, light resistance and solvent resistance and do not generate foreign matter on the coating film. A blue coloring composition for a color filter comprising a salt-forming compound comprising an ammonium salt compound, a colorant containing a blue pigment and a resin is disclosed.
また、特許文献2には、着色力が高く、且つ高い耐熱性と優れた色度特性を有する着色層の形成に好適な着色組成物として、ホスホニウムカチオンを有する酸性着色剤を含む着色剤と、バインダー樹脂と、架橋剤とを含有する着色組成物が開示されている。特許文献2の着色組成物は、通常、着色剤として顔料を含むものであり、上記酸性着色剤のみでは耐熱性が悪かった。 Patent Document 2 discloses a colorant containing an acidic colorant having a phosphonium cation as a coloring composition suitable for forming a colored layer having high coloring power and high heat resistance and excellent chromaticity characteristics; A coloring composition containing a binder resin and a crosslinking agent is disclosed. The colored composition of Patent Document 2 usually contains a pigment as a colorant, and heat resistance is poor only with the acidic colorant.
本発明者らは、特許文献3において、複数の染料骨格が架橋基によって架橋された2価以上のカチオンと、2価以上のアニオンを含む特定の色材を用いたカラーフィルタ等を開示している。上記色材は2価以上のカチオンと2価以上のアニオンを含むことにより分子会合体が形成されて、耐熱性に優れ、当該色材を用いたカラーフィルタは高コントラストで、耐溶剤性及び電気信頼性に優れていることを開示している。 In Patent Document 3, the inventors disclosed a color filter or the like using a specific colorant containing a divalent or higher cation in which a plurality of dye skeletons are cross-linked by a crosslinkable group and a divalent or higher anion. Yes. The above color material contains a divalent or higher cation and a divalent or higher anion to form a molecular aggregate, and is excellent in heat resistance. A color filter using the color material has high contrast, solvent resistance and electrical resistance. It is disclosed that it is excellent in reliability.
本発明者らは、耐熱性に優れ、高輝度化が期待できることから、特許文献3に記載の色材を用いることを検討した。しかしながら、所望の色調に調整するためには、他の色材を組み合わせて用いる必要があった。
他の色材として従来使用されているジオキサジン系顔料や、フタロシアニン系顔料を用いた場合には、当該顔料の透過率が低いために輝度が低下するという問題があった。一方、染料を用いた場合には耐熱性や耐光性が悪化し、結果として輝度が低下するという問題があった。
The present inventors have studied to use the color material described in Patent Document 3 because it has excellent heat resistance and high brightness can be expected. However, in order to adjust to a desired color tone, it is necessary to use other color materials in combination.
When dioxazine pigments and phthalocyanine pigments that have been conventionally used as other colorants are used, there is a problem that the luminance decreases because the transmittance of the pigments is low. On the other hand, when a dye is used, there is a problem that heat resistance and light resistance are deteriorated, resulting in a decrease in luminance.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、耐熱性に優れ、高輝度な塗膜を形成可能な色材分散組成物、高輝度なカラーフィルタ、当該カラーフィルタを有する液晶表示装置及び有機発光表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a color material dispersion composition that is excellent in heat resistance and capable of forming a high-brightness coating film, a high-brightness color filter, a liquid crystal display device having the color filter, and An object is to provide an organic light emitting display device.
本発明に係る色材分散組成物は、(A)色材と、(B)分散剤と、(C)溶剤とを含有し、前記(A)色材が、下記一般式(I)で表される色材(A−1)と、ローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)とを含むことを特徴とする。 The color material dispersion composition according to the present invention contains (A) a color material, (B) a dispersant, and (C) a solvent, and the (A) color material is represented by the following general formula (I). The coloring material (A-1) and the onium salt (A-2) of a rhodamine acid dye are included.
aは2であり、cは2以上の整数、b及びdは1以上の整数を表す。eは0又は1であり、eが0のとき結合は存在しない。複数あるeは同一であっても異なっていてもよい。)
a is 2, c is an integer of 2 or more, b and d are integers of 1 or more. e is 0 or 1, and when e is 0, there is no bond. A plurality of e may be the same or different. )
本発明に係るカラーフィルタは、透明基板と、当該透明基板上に設けられた着色層とを少なくとも備えるカラーフィルタであって、前記着色層の少なくとも1つが、(A)色材と、(B)分散剤とを含有し、前記(A)色材が、上記一般式(I)で表される色材(A−1)と、ローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)とを含むことを特徴とする。 The color filter according to the present invention is a color filter including at least a transparent substrate and a colored layer provided on the transparent substrate, wherein at least one of the colored layers includes (A) a color material, and (B). And (A) the color material contains a color material (A-1) represented by the above general formula (I) and an onium salt (A-2) of a rhodamine acid dye. It is characterized by.
本発明の色材分散組成物、及び本発明のカラーフィルタにおいては、前記ローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)が、アンモニウムイオン、ホスホニウムイオン、イミニウムイオン、及びスルホニウムイオンよりなる群から選択される1種以上のカチオンを含むことが、耐熱性に優れ、高輝度を達成可能な点から好ましい。 In the color material dispersion composition of the present invention and the color filter of the present invention, the onium salt (A-2) of the rhodamine acid dye is selected from the group consisting of ammonium ions, phosphonium ions, iminium ions, and sulfonium ions. The inclusion of one or more selected cations is preferred from the viewpoint of excellent heat resistance and high brightness.
本発明の色材分散組成物、及び本発明のカラーフィルタにおいては、前記ローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)が、下記一般式(II)で表されるアニオンを含むことが、耐熱性に優れ、高輝度を達成可能な点から好ましい。 In the color material dispersion composition of the present invention and the color filter of the present invention, the onium salt (A-2) of the rhodamine acid dye contains an anion represented by the following general formula (II). It is preferable in that it has excellent properties and can achieve high luminance.
sは、R1〜R7における前記炭化水素基の置換基として有するスルホナト基、並びに、キサンテン骨格及びフェニル基の置換基として有するスルホナト基の1分子中の合計数を表し、2〜5の整数である。)
s is sulfonato group having as the substituent for the hydrocarbon group in R 1 to R 7, and represents the total number in one molecule of the sulfonato group having as a substituent of xanthene skeleton and a phenyl group, 2-5 integer It is. )
本発明は、前記本発明に係るカラーフィルタと、対向基板と、前記カラーフィルタと前記対向基板との間に形成された液晶層とを有することを特徴とする液晶表示装置を提供する。
また、本発明は、前記本発明に係るカラーフィルタと、有機発光体を有することを特徴とする有機発光表示装置を提供する。
The present invention provides a liquid crystal display device comprising the color filter according to the present invention, a counter substrate, and a liquid crystal layer formed between the color filter and the counter substrate.
In addition, the present invention provides an organic light emitting display device comprising the color filter according to the present invention and an organic light emitter.
本発明によれば、耐熱性に優れ、高輝度な塗膜を形成可能な色材分散組成物、高輝度なカラーフィルタ、当該カラーフィルタを有する液晶表示装置及び有機発光表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is excellent in heat resistance and can provide the color material dispersion composition which can form a high-intensity coating film, a high-intensity color filter, the liquid crystal display device and organic light-emitting display apparatus which have the said color filter. it can.
以下、本発明に係る色材分散組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置、及び有機発光表示装置について順に説明する。
なお、本発明において光には、可視及び非可視領域の波長の電磁波、さらには放射線が含まれ、放射線には、例えばマイクロ波、電子線が含まれる。具体的には、波長5μm以下の電磁波、及び電子線のことをいう。
本発明において(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタクリルの各々を表し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの各々を表す。
また、本発明において有機基とは、炭素原子を1個以上有する基のことをいう。
Hereinafter, the color material dispersion composition, the color filter, the liquid crystal display device, and the organic light emitting display device according to the present invention will be described in order.
In the present invention, light includes electromagnetic waves having wavelengths in the visible and invisible regions, and further includes radiation, and the radiation includes, for example, microwaves and electron beams. Specifically, it means an electromagnetic wave having a wavelength of 5 μm or less and an electron beam.
In the present invention, (meth) acryl represents each of acryl and methacryl, and (meth) acrylate represents each of acrylate and methacrylate.
In the present invention, the organic group means a group having one or more carbon atoms.
1.色材分散組成物
本発明に係る色材分散組成物は、(A)色材と、(B)分散剤と、(C)溶剤とを含有し、前記(A)色材が、下記一般式(I)で表される色材(A−1)と、ローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)とを含むことを特徴とする。
1. Color Material Dispersion Composition The color material dispersion composition according to the present invention contains (A) a color material, (B) a dispersant, and (C) a solvent. It contains a colorant (A-1) represented by (I) and an onium salt (A-2) of a rhodamine-based acidic dye.
a及びcは2以上の整数、b及びdは1以上の整数を表す。eは0又は1であり、eが0のとき結合は存在しない。複数あるeは同一であっても異なっていてもよい。)
a and c represent an integer of 2 or more, and b and d represent an integer of 1 or more. e is 0 or 1, and when e is 0, there is no bond. A plurality of e may be the same or different. )
本発明に係る色材分散組成物は、(A)色材として上記特定の色材(A−1)と色材(A−2)とを組み合わせて用い、当該(A)色材が(C)溶剤中で分散されていることにより、所望の色調に調整しながら、耐熱性に優れ、高輝度な塗膜を形成可能な色材分散組成物となる。
なお、本発明においてローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)は、以後単に色材(A−2)ということがある。
The color material-dispersed composition according to the present invention uses the specific color material (A-1) and the color material (A-2) in combination as the color material (A), and the color material (A) is (C) ) By being dispersed in a solvent, it becomes a color material dispersion composition which is excellent in heat resistance and capable of forming a high-brightness coating film while adjusting to a desired color tone.
In the present invention, the onium salt (A-2) of the rhodamine-based acid dye may hereinafter be simply referred to as a color material (A-2).
上記特定の組み合わせにより、上記のような効果を発揮する作用としては、未解明であるが以下のように推定される。
色材(A−1)は、一般式(I)で表される構造を有し、2価以上のカチオンと、2価以上のポリ酸アニオンとが塩を形成した色材である。一般式(I)におけるカチオンは、複数の発色部位を持ち、当該発色部位が塩基性染料と同様の基本骨格を有するため、従来の染料と同様に透過率に優れている一方、従来の塩基性染料よりも分子量が大きく耐熱性に優れている。本発明者らは、一般式(I)で表される色材は、2価以上のカチオンと、2価以上のアニオンとを組み合わせることにより、分子会合体が形成されて、耐熱性が更に向上することを上記特許文献3において開示している。
Although it is unclear as an effect | action which exhibits the above effects by said specific combination, it is estimated as follows.
The color material (A-1) has a structure represented by the general formula (I), and is a color material in which a divalent or higher cation and a divalent or higher polyacid anion form a salt. The cation in the general formula (I) has a plurality of color development sites, and the color development sites have the same basic skeleton as that of the basic dye. It has a higher molecular weight and better heat resistance than dyes. The present inventors have further improved the heat resistance of the colorant represented by the general formula (I) by combining a divalent or higher cation and a divalent or higher anion to form a molecular aggregate. This is disclosed in Patent Document 3.
一方、ローダミン系酸性染料は、6−アミノキサンテン−3−イミンの誘導体であって、分子中の水素原子の少なくとも2つが、スルホ基やカルボキシ基などの酸性基及びその塩の少なくとも1種を有する置換基によって置換された構造を有し、アニオン性を示す染料である。
このようなローダミン系酸性染料は、カチオン性を示すイミンと、アニオン性を示す酸性基とが、分子内塩(ベタイン)構造をとるため、安定化して耐熱性に優れるものと推定される。また、ローダミン系酸性染料は、1分子内に上記した分子内塩構造を有する以外に、さらにアニオン性を示す酸性基を有するため、当該ローダミン系酸性染料をオニウム塩とすることにより、溶剤内に微粒子として分散した場合には、ローダミン系色素の分子内と分子間の双方で強い電気的相互作用乃至酸塩基相互作用が生じ、耐熱性に優れるものと推定される。
また、ローダミン系酸性染料は置換基としてアミノ基を有する骨格であり、一般式(I)で表される色材の発色部位、即ち、置換基としてアミノ基を有するトリアリールメタン骨格乃至キサンテン骨格と類似の骨格であるため、分光特性も前記一般式(I)で表される色材と同様に400〜450nmの波長の透過率が高い。そのため、ローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)と、前記色材(A−1)とを組み合わせて用いることにより、前記色材(A−1)の高透過率を損なうことなくカラーフィルタの高輝度化を達成しやすいというメリットもある。
以上のことから、色材(A−1)と色材(A−2)とを組み合わせて用いることにより、所望の色調に調整しながら、耐熱性に優れ、高輝度な塗膜を形成可能な色材分散組成物を得ることができる。
On the other hand, the rhodamine-based acid dye is a derivative of 6-aminoxanthene-3-imine, and at least two of the hydrogen atoms in the molecule have at least one of an acidic group such as a sulfo group or a carboxy group and a salt thereof. It is a dye having a structure substituted by a substituent and exhibiting anionic property.
Such a rhodamine-based acidic dye is presumed to be stabilized and excellent in heat resistance because an imine having a cationic property and an acidic group having an anionic property have an inner salt (betaine) structure. In addition, the rhodamine-based acidic dye has an acidic group exhibiting anionic property in addition to the above-described intramolecular salt structure in one molecule, so that the rhodamine-based acidic dye is converted into an onium salt in the solvent. When dispersed as fine particles, a strong electrical interaction or acid-base interaction occurs both inside and between the molecules of the rhodamine dye, and is presumed to have excellent heat resistance.
The rhodamine-based acid dye is a skeleton having an amino group as a substituent, and a coloring portion of the colorant represented by the general formula (I), that is, a triarylmethane skeleton or a xanthene skeleton having an amino group as a substituent. Since it is a similar skeleton, the spectral characteristics have a high transmittance at a wavelength of 400 to 450 nm as in the colorant represented by the general formula (I). Therefore, a color filter without impairing the high transmittance of the color material (A-1) by using a combination of the onium salt (A-2) of the rhodamine acid dye and the color material (A-1). There is also an advantage that it is easy to achieve high brightness.
From the above, by using the color material (A-1) and the color material (A-2) in combination, it is possible to form a coating film with excellent heat resistance and high brightness while adjusting to a desired color tone. A color material dispersion composition can be obtained.
本発明の色材分散組成物は、少なくとも(A)色材と、(B)分散剤と、(C)溶剤とを含有するものであり、本発明の効果を損なわない範囲で、更に、他の成分を含有してもよいものである。以下、本発明の色材分散組成物の各成分について順に説明する。 The color material-dispersed composition of the present invention contains at least (A) a color material, (B) a dispersant, and (C) a solvent, and further within the range not impairing the effects of the present invention. These components may be contained. Hereinafter, each component of the color material dispersion composition of the present invention will be described in order.
(A)色材
本発明の色材分散組成物に用いられる(A)色材は、少なくとも、下記一般式(I)で表される色材(A−1)と、ローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)とを含むものである。
(A) Colorant The colorant (A) used in the colorant dispersion composition of the present invention is at least a colorant (A-1) represented by the following general formula (I) and an onium of a rhodamine acid dye. Salt (A-2).
<色材(A−1)>
前記一般式(I)におけるAは、N(窒素原子)と直接結合する炭素原子がπ結合を有しないa価の有機基であって、当該有機基は、少なくともNと直接結合する末端に飽和脂肪族炭化水素基を有する脂肪族炭化水素基、又は当該脂肪族炭化水素基を有する芳香族基を表し、炭素鎖中にO(酸素原子)、S(硫黄原子)、N(窒素原子)が含まれていてもよいものである。Nと直接結合する炭素原子がπ結合を有しないため、カチオン性の発色部位が有する色調や透過率等の色特性は、連結基Aや他の発色部位の影響を受けず、単量体と同様の色を保持することができる。
Aにおいて、少なくともNと直接結合する末端に飽和脂肪族炭化水素基を有する脂肪族炭化水素基は、Nと直接結合する末端の炭素原子がπ結合を有しなければ、直鎖、分岐又は環状のいずれであってもよく、末端以外の炭素原子が不飽和結合を有していてもよく、置換基を有していてもよく、炭素鎖中に、O、S、Nが含まれていてもよい。例えば、カルボニル基、カルボキシ基、オキシカルボニル基、アミド基等が含まれていてもよく、水素原子が更にハロゲン原子等に置換されていてもよい。
また、Aにおいて上記脂肪族炭化水素基を有する芳香族基は、少なくともNと直接結合する末端に飽和脂肪族炭化水素基を有する脂肪族炭化水素基を有する、単環又は多環芳香族基が挙げられ、置換基を有していてもよく、O、S、Nが含まれる複素環であってもよい。
中でも、骨格の堅牢性の点から、Aは、環状の脂肪族炭化水素基又は芳香族基を含むことが好ましい。
環状の脂肪族炭化水素基としては、中でも、有橋脂環式炭化水素基が、骨格の堅牢性の点から好ましい。有橋脂環式炭化水素基とは、脂肪族環内に橋かけ構造を有し、多環構造を有する多環状脂肪族炭化水素基をいい、例えば、ノルボルナン、ビシクロ[2,2,2]オクタン、アダマンタン等が挙げられる。有橋脂環式炭化水素基の中でも、ノルボルナンが好ましい。また、芳香族基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環を含む基が挙げられ、中でも、ベンゼン環を含む基が好ましい。
原料入手の容易さの観点からAは2価が好ましい。例えば、Aが2価の有機基の場合、炭素数1〜20の直鎖、分岐、又は環状のアルキレン基や、キシリレン基等の炭素数1〜20のアルキレン基を2個置換した芳香族基等が挙げられる。
<Coloring material (A-1)>
A in the general formula (I) is an a-valent organic group in which the carbon atom directly bonded to N (nitrogen atom) has no π bond, and the organic group is saturated at least at the terminal directly bonded to N. An aliphatic hydrocarbon group having an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic group having the aliphatic hydrocarbon group is represented, and O (oxygen atom), S (sulfur atom), and N (nitrogen atom) are present in the carbon chain. It may be included. Since the carbon atom directly bonded to N does not have a π bond, the color characteristics such as the color tone and transmittance of the cationic coloring portion are not affected by the linking group A and other coloring portions, Similar colors can be retained.
In A, an aliphatic hydrocarbon group having a saturated aliphatic hydrocarbon group at the terminal directly bonded to N is linear, branched or cyclic unless the terminal carbon atom directly bonded to N has a π bond. The carbon atom other than the terminal may have an unsaturated bond, may have a substituent, and the carbon chain contains O, S, and N. Also good. For example, a carbonyl group, a carboxy group, an oxycarbonyl group, an amide group or the like may be contained, and a hydrogen atom may be further substituted with a halogen atom or the like.
The aromatic group having an aliphatic hydrocarbon group in A is a monocyclic or polycyclic aromatic group having an aliphatic hydrocarbon group having a saturated aliphatic hydrocarbon group at the terminal directly bonded to N. And may have a substituent, and may be a heterocyclic ring containing O, S, and N.
Especially, it is preferable that A contains a cyclic | annular aliphatic hydrocarbon group or an aromatic group from the point of the robustness of frame | skeleton.
Among the cyclic aliphatic hydrocarbon groups, a bridged alicyclic hydrocarbon group is preferable from the viewpoint of skeleton fastness. The bridged alicyclic hydrocarbon group means a polycyclic aliphatic hydrocarbon group having a bridged structure in the aliphatic ring and having a polycyclic structure, for example, norbornane, bicyclo [2,2,2]. Examples include octane and adamantane. Among the bridged alicyclic hydrocarbon groups, norbornane is preferable. Moreover, as an aromatic group, the group containing a benzene ring and a naphthalene ring is mentioned, for example, Among these, the group containing a benzene ring is preferable.
A is preferably divalent from the viewpoint of easy availability of raw materials. For example, when A is a divalent organic group, a linear, branched or cyclic alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, or an aromatic group substituted with 2 alkylene groups having 1 to 20 carbon atoms such as a xylylene group Etc.
Ri〜Rvにおけるアルキル基は、特に限定されない。例えば、炭素数1〜20の直鎖又は分岐状アルキル基等が挙げられ、中でも、炭素数が1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基であることが好ましく、炭素数が1〜5の直鎖又は分岐のアルキル基であることが、製造及び原料調達の容易さの点から、より好ましい。中でも、Ri〜Rvにおけるアルキル基がエチル基又はメチル基であることが特に好ましい。アルキル基が有してもよい置換基としては、特に限定されないが、例えば、アリール基、ハロゲン原子、水酸基等が挙げられ、置換されたアルキル基としては、ベンジル基等が挙げられる。
Ri〜Rvにおけるアリール基は、特に限定されない。例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。アリール基が有してもよい置換基としては、例えばアルキル基、ハロゲン原子等が挙げられる。
The alkyl group in R i to R v is not particularly limited. For example, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms can be mentioned, among which a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is preferable, and a straight chain having 1 to 5 carbon atoms. A chain or branched alkyl group is more preferred from the viewpoint of ease of production and raw material procurement. Among them, it is particularly preferred alkyl groups in R i to R v is an ethyl group or a methyl group. The substituent that the alkyl group may have is not particularly limited, and examples thereof include an aryl group, a halogen atom, and a hydroxyl group, and examples of the substituted alkyl group include a benzyl group.
The aryl group in R i to R v is not particularly limited. For example, a phenyl group, a naphthyl group, etc. are mentioned. Examples of the substituent that the aryl group may have include an alkyl group and a halogen atom.
RiiとRiii、RivとRvが結合して環構造を形成しているとは、RiiとRiii、RivとRvが窒素原子を介して環構造を形成していることをいう。環構造は特に限定されないが、例えばピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環等が挙げられる。 R ii and R iii , R iv and R v are combined to form a ring structure. R ii and R iii , R iv and R v form a ring structure through a nitrogen atom Say. The ring structure is not particularly limited, and examples thereof include a pyrrolidine ring, a piperidine ring, and a morpholine ring.
中でも、化学的安定性の点からRi〜Rvとしては、各々独立に、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、フェニル基、又は、RiiとRiii、RivとRvが結合してピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環を形成していることが好ましい。 Among them, from the viewpoint of chemical stability, R i to R v are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, or R ii and R iii , R iv and R v. It is preferable that they are bonded to form a pyrrolidine ring, a piperidine ring, or a morpholine ring.
Ri〜Rvはそれぞれ独立に上記構造をとることができるが、中でも、色純度の点からRiが水素原子であることが好ましく、さらに製造および原料調達の容易さの点からRii〜Rvがすべて同一であることがより好ましい。 R i to R v can each independently have the above structure. Among them, R i is preferably a hydrogen atom from the viewpoint of color purity, and R ii to R v from the viewpoint of ease of production and raw material procurement. More preferably, R v are all the same.
Ar1における2価の芳香族基は特に限定されない。芳香族基は、炭素環からなる芳香族炭化水素基の他、複素環基であってもよい。芳香族炭化水素基における芳香族炭化水素としては、ベンゼン環の他、ナフタレン環、テトラリン環、インデン環、フルオレン環、アントラセン環、フェナントレン環等の縮合多環芳香族炭化水素;ビフェニル、ターフェニル、ジフェニルメタン、トリフェニルメタン、スチルベン等の鎖状多環式炭化水素が挙げられる。当該鎖状多環式炭化水素においては、ジフェニルエーテル等のように鎖状骨格中にO、S、Nを有していてもよい。一方、複素環基における複素環としては、フラン、チオフェン、ピロール、オキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール等の5員複素環;ピラン、ピロン、ピリジン、ピロン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン等の6員複素環;ベンゾフラン、チオナフテン、インドール、カルバゾール、クマリン、ベンゾ−ピロン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フタラジン、キナゾリン、キノキサリン等の縮合多環式複素環が挙げられる。これらの芳香族基は置換基を有していてもよい。 The divalent aromatic group in Ar 1 is not particularly limited. The aromatic group may be a heterocyclic group in addition to an aromatic hydrocarbon group composed of a carbocyclic ring. As an aromatic hydrocarbon in the aromatic hydrocarbon group, in addition to a benzene ring, condensed polycyclic aromatic hydrocarbons such as naphthalene ring, tetralin ring, indene ring, fluorene ring, anthracene ring, phenanthrene ring; biphenyl, terphenyl, Examples thereof include chain polycyclic hydrocarbons such as diphenylmethane, triphenylmethane, and stilbene. The chain polycyclic hydrocarbon may have O, S, and N in the chain skeleton such as diphenyl ether. On the other hand, the heterocyclic ring in the heterocyclic group includes 5-membered heterocycles such as furan, thiophene, pyrrole, oxazole, thiazole, imidazole, and pyrazole; And condensed polycyclic heterocycles such as benzofuran, thionaphthene, indole, carbazole, coumarin, benzo-pyrone, quinoline, isoquinoline, acridine, phthalazine, quinazoline, quinoxaline and the like. These aromatic groups may have a substituent.
芳香族基が有していてもよい置換基としては、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子等が挙げられる。 Examples of the substituent that the aromatic group may have include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and a halogen atom.
Ar1は炭素数が6〜20の芳香族基であることが好ましく、炭素数が10〜14の縮合多環式炭素環からなる芳香族基がより好ましい。中でも、構造が単純で原料が安価である点からフェニレン基やナフチレン基であることがより好ましい。 Ar 1 is preferably an aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, and more preferably an aromatic group composed of a condensed polycyclic carbocycle having 10 to 14 carbon atoms. Among these, a phenylene group or a naphthylene group is more preferable because the structure is simple and the raw material is inexpensive.
1分子内に複数あるRi〜Rv及びAr1は、同一であっても異なっていてもよい。複数あるRi〜Rv及びAr1がそれぞれ同一である場合には、発色部位が同一の発色を示すため、発色部位の単体と同様の色が再現でき、色純度の点から好ましい。一方、Ri〜Rv及びAr1のうち少なくとも1つを異なる置換基とした場合には、複数種の単量体を混合した色を再現することができ、所望の色に調整することができる。 A plurality of R i to R v and Ar 1 in one molecule may be the same or different. In the case where a plurality of R i to R v and Ar 1 are the same, the color development site exhibits the same color development, so that the same color as the single color development site can be reproduced, which is preferable from the viewpoint of color purity. On the other hand, when at least one of R i to R v and Ar 1 is a different substituent, a color obtained by mixing a plurality of types of monomers can be reproduced and adjusted to a desired color. it can.
色材(A−1)のアニオン(Bc−)は2価以上のポリ酸アニオンである。ポリ酸アニオンとしては、イソポリ酸イオン(MmOn)d−であってもヘテロポリ酸イオン(XlMmOn)d−であってもよい。上記イオン式中、Mはポリ原子、Xはヘテロ原子、mはポリ原子の組成比、nは酸素原子の組成比を表す。ポリ原子Mとしては、例えば、Mo、W、V、Ti、Nb等が挙げられる。またヘテロ原子Xとしては、例えば、Si、P、As、S、Fe、Co等が挙げられる。また、一部にNa+やH+等の対カチオンが含まれていてもよい。
中でも、高輝度で耐熱性や耐光性に優れる点から、タングステン(W)及びモリブデン(Mo)の少なくとも1種を含むポリ酸アニオンであることが好ましく、少なくともタングステンを含み、且つモリブデンを含んでいてもよいポリ酸アニオンであることが、耐熱性の点からより好ましい。
The anion (B c− ) of the colorant (A-1) is a diacid or higher polyacid anion. The polyacid anion may be an isopolyacid ion (M m O n ) d- or a heteropoly acid ion (X l M m O n ) d- . In the above ionic formula, M represents a poly atom, X represents a hetero atom, m represents a composition ratio of poly atoms, and n represents a composition ratio of oxygen atoms. Examples of the poly atom M include Mo, W, V, Ti, and Nb. Examples of the hetero atom X include Si, P, As, S, Fe, and Co. Moreover, a counter cation such as Na + or H + may be partially included.
Among these, from the viewpoint of high brightness and excellent heat resistance and light resistance, it is preferably a polyacid anion containing at least one of tungsten (W) and molybdenum (Mo), including at least tungsten and containing molybdenum. It is more preferable that it is a good polyacid anion from the viewpoint of heat resistance.
タングステン(W)及びモリブデン(Mo)の少なくとも1種を含むポリ酸アニオンとしては、例えば、イソポリ酸である、タングステン酸イオン[W10O32]4−、モリブデン酸イオン[Mo6O19]2−や、ヘテロポリ酸である、リンタングステン酸イオン[PW12O40]3−、[P2W18O62]6−、ケイタングステン酸イオン[SiW12O40]4−、リンモリブデン酸イオン[PMo12O40]3−、ケイモリブデン酸イオン[SiMo12O40]4−、リンタングストモリブデン酸イオン[PW12−xMoxO40]3−(xは1〜11の整数)、[P2W18−yMoyO62]6−(yは1〜17の整数)、ケイタングストモリブデン酸イオン[SiW12−xMoxO40]4−(xは1〜11の整数)等が挙げられる。タングステン(W)及びモリブデン(Mo)の少なくとも1種を含むポリ酸アニオンとしては、耐熱性の点、及び原料入手の容易さの点から、上記の中でもヘテロポリ酸であることが好ましく、更にP(リン)を含むヘテロポリ酸であることがより好ましい。 Examples of the polyacid anion containing at least one of tungsten (W) and molybdenum (Mo) include, for example, tungstate ion [W 10 O 32 ] 4− and molybdate ion [Mo 6 O 19 ] 2 which are isopolyacids. - or a heteropoly acid, ion phosphotungstic acid [PW 12 O 40] 3-, [P 2 W 18 O 62] 6-, silicotungstic acid ion [SiW 12 O 40] 4-, phosphomolybdic acid ion [ PMo 12 O 40 ] 3− , silicomolybdate ion [SiMo 12 O 40 ] 4− , phosphotungsto molybdate ion [PW 12-x Mo x O 40 ] 3− (x is an integer of 1 to 11), [P 2 W 18-y Mo y O 62] 6- (y is 1 to 17 integer), Keita ring strike molybdate [SiW 2-x Mo x O 40] 4- (x is 1 to 11 integer), and the like. The polyacid anion containing at least one of tungsten (W) and molybdenum (Mo) is preferably a heteropolyacid among the above from the viewpoint of heat resistance and the availability of raw materials, and more preferably P ( More preferred is a heteropolyacid containing phosphorus.
少なくともタングステン(W)を含むポリ酸アニオンにおいて、タングステンとモリブデンとの含有比は特に限定されないが、特に耐熱性に優れる点から、タングステンとモリブデンとのモル比が100:0〜85:15であることが好ましく、100:0〜90:10であることがより好ましい。
ポリ酸アニオン(Bc−)は、上記のポリ酸アニオンを1種単独で、又は2種以上組み合わせて用いることができ、2種以上組み合わせて用いる場合には、ポリ酸アニオン全体におけるタングステンとモリブデンとのモル比が上記範囲内であることが好ましい。
In the polyacid anion containing at least tungsten (W), the content ratio of tungsten and molybdenum is not particularly limited, but the molar ratio of tungsten to molybdenum is 100: 0 to 85:15 because it is particularly excellent in heat resistance. It is preferable that it is 100: 0 to 90:10.
As the polyacid anion (B c− ), the above-mentioned polyacid anions can be used alone or in combination of two or more, and when used in combination of two or more, tungsten and molybdenum in the entire polyacid anion The molar ratio is preferably within the above range.
(その他のイオン)
一般式(I)で表される色材(A−1)は、本発明の効果を損なわない範囲で、更に他のカチオンやアニオンを含んだ複塩となっていてもよい。このようなカチオンの具体例としては、他の塩基性染料のほか、アミノ基、ピリジン基、イミダゾール基などアニオンと塩形成可能な官能基を含んだ有機化合物や、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、カルシウムイオン、銅イオン、鉄イオン等の金属イオンが挙げられる。また、アニオンの具体例としては、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン等のハロゲン化物イオンや、無機酸のアニオン等が挙げられる。上記無機酸のアニオンとしては、リン酸イオン、硫酸イオン、クロム酸イオン、タングステン酸イオン(WO4 2−)、モリブデン酸イオン(MoO4 2−)等のオキソ酸のアニオン等が挙げられる。
(Other ions)
The color material (A-1) represented by the general formula (I) may be a double salt containing other cations and anions as long as the effects of the present invention are not impaired. Specific examples of such cations include other basic dyes, organic compounds containing functional groups capable of forming salts with anions such as amino groups, pyridine groups, and imidazole groups, sodium ions, potassium ions, and magnesium ions. Metal ions such as calcium ion, copper ion and iron ion. Specific examples of anions include halide ions such as fluoride ions, chloride ions and bromide ions, and anions of inorganic acids. Examples of the anion of the inorganic acid include anions of oxo acids such as phosphate ions, sulfate ions, chromate ions, tungstate ions (WO 4 2− ), and molybdate ions (MoO 4 2− ).
<色材(A−2)>
本発明の色材分散組成物は、色材として、ローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)を含む。
本発明においてローダミン系酸性染料とは、6−アミノキサンテン−3−イミンの誘導体であって、分子中の水素原子の少なくとも2つが、スルホ基やカルボキシ基などの酸性基及びその塩の少なくとも1種を有する置換基によって置換された構造を有し、アニオン性を示す染料である。したがって、ローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)においては、ローダミン系酸性染料のアニオンと、後述するオニウムイオンとによりオニウム塩が構成されている。
ローダミン系酸性染料は、カチオン性を示すイミン部分を含み、且つ、分子全体としてアニオン性となっていることから、上記酸性基及びその塩の少なくとも1種を有する置換基は、通常1分子中に2個以上含まれ、少なくとも一対の分子内塩(ベタイン構造)を有する。
本発明では、このようなローダミン系酸性染料のオニウム塩を色材として用いるため、当該色材は有機溶剤中でも塗膜中でも微粒子の状態で分散される。当該微粒子中の染料はオニウムイオンと塩形成しながら分子レベルで凝集している。本発明においては、ローダミン系酸性染料分子内のベタイン構造によって、ローダミン系色素の分子内と分子間の双方で電気的相互作用や酸塩基相互作用等が強くなるため、上記色材(A−2)は耐熱性がより向上する。
本発明においてローダミン系酸性染料は、耐熱性の点から、中でも、6−アミノキサンテン−3−イミンの誘導体であって、分子中の水素原子の少なくとも2つが、スルホ基又はその塩を有する置換基によって置換された構造を有することが好ましい。
<Coloring material (A-2)>
The color material dispersion composition of the present invention contains an onium salt (A-2) of a rhodamine acid dye as a color material.
In the present invention, the rhodamine acid dye is a derivative of 6-aminoxanthene-3-imine, in which at least two of the hydrogen atoms in the molecule are at least one of an acidic group such as a sulfo group and a carboxy group and a salt thereof. It is a dye having a structure substituted by a substituent having an anionic property. Therefore, in the onium salt (A-2) of the rhodamine acid dye, the onium salt is composed of an anion of the rhodamine acid dye and an onium ion described later.
Since the rhodamine-based acidic dye contains an imine moiety exhibiting a cationic property and is anionic as a whole molecule, the substituent having at least one of the acidic group and a salt thereof is usually contained in one molecule. Two or more are included and have at least a pair of intramolecular salts (betaine structure).
In the present invention, such an onium salt of a rhodamine acid dye is used as a color material, and therefore the color material is dispersed in a fine particle state in an organic solvent or a coating film. The dye in the fine particles is aggregated at the molecular level while forming a salt with the onium ion. In the present invention, the betaine structure in the rhodamine-based acid dye molecule enhances electrical interaction, acid-base interaction, and the like both within and between rhodamine-based dye molecules. ) Improves the heat resistance.
In the present invention, the rhodamine-based acidic dye is a derivative of 6-aminoxanthene-3-imine, in particular from the viewpoint of heat resistance, in which at least two of the hydrogen atoms in the molecule have a sulfo group or a salt thereof. It preferably has a structure substituted by
ローダミン系酸性染料としては、中でもキサンテン骨格の9位にフェニル基を有することが好ましく、下記一般式(II)で表される構造が好適に用いられる。 As the rhodamine-based acid dye, it is preferable to have a phenyl group at the 9-position of the xanthene skeleton, and a structure represented by the following general formula (II) is preferably used.
sは、R1〜R7における前記炭化水素基の置換基として有するスルホナト基、並びに、キサンテン骨格及びフェニル基の置換基として有するスルホナト基の1分子中の合計数を表し、2〜5の整数である。)
s is sulfonato group having as the substituent for the hydrocarbon group in R 1 to R 7, and represents the total number in one molecule of the sulfonato group having as a substituent of xanthene skeleton and a phenyl group, 2-5 integer It is. )
R1〜R7における炭化水素基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基等が挙げられる。
上記アルキル基としては、中でも、置換基を有していてもよい炭素数1〜20の直鎖又は分岐状アルキル基が好ましく、炭素数が1〜8の直鎖又は分岐のアルキル基であることがより好ましく、更に炭素数が1〜5の直鎖又は分岐のアルキル基であることがより好ましい。アルキル基が有してもよい置換基としては、特に限定されないが、例えば、アリール基、ハロゲン原子、酸性基又はその塩等が挙げられ、当該アリール基は、更に置換基としてハロゲン原子や、酸性基又はその塩を有していてもよい。
R1〜R7におけるアリール基は、中でも、炭素数6〜20の置換基を有していてもよいアリール基が好ましく、フェニル基、ナフチル基等を有する基がより好ましい。
また、R1〜R7におけるヘテロアリール基は、中でも、炭素数5〜20の置換基を有していてもよいヘテロアリール基が好ましい。
アリール基又はヘテロアリール基が有してもよい置換基としては、例えば、炭素数1〜5のアルキル基、ハロゲン原子、酸性基又はその塩、水酸基、アルコキシ基、ニトリル基、カルバモイル基、カルボン酸エステル基等が挙げられる。
Examples of the hydrocarbon group for R 1 to R 7 include an alkyl group, an aryl group, and a heteroaryl group.
The alkyl group is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and is a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Is more preferable, and a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable. The substituent that the alkyl group may have is not particularly limited, and examples thereof include an aryl group, a halogen atom, an acidic group or a salt thereof, and the aryl group further includes a halogen atom or an acidic group as a substituent. You may have group or its salt.
Among them, the aryl group in R 1 to R 7 is preferably an aryl group which may have a substituent having 6 to 20 carbon atoms, and more preferably a group having a phenyl group, a naphthyl group, or the like.
Furthermore, heteroaryl groups in R 1 to R 7 is, inter alia, preferably heteroaryl group which may have a substituent group having 5 to 20 carbon atoms.
Examples of the substituent that the aryl group or heteroaryl group may have include, for example, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom, an acidic group or a salt thereof, a hydroxyl group, an alkoxy group, a nitrile group, a carbamoyl group, and a carboxylic acid. An ester group etc. are mentioned.
R1とR2、R3とR4がそれぞれ結合して環構造を形成しているとは、R1とR2、R3とR4がそれぞれ窒素原子を介して環構造を形成していることをいう。環構造は特に限定されないが、例えば5〜7員環の含窒素複素環が挙げられ、具体的には、ピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環等が挙げられる。 R 1 and R 2 , R 3 and R 4 are bonded to each other to form a ring structure. R 1 and R 2 , R 3 and R 4 each form a ring structure through a nitrogen atom. It means being. The ring structure is not particularly limited, and examples thereof include a 5- to 7-membered nitrogen-containing heterocyclic ring, and specific examples include a pyrrolidine ring, a piperidine ring, and a morpholine ring.
一般式(II)において、sは、R1〜R7における前記炭化水素基の置換基として有するスルホナト基、並びに、キサンテン骨格及びフェニル基の置換基として有するスルホナト基の1分子中の合計数を表し、2〜5の整数である。耐熱性の点からsは3〜5であることが好ましい。
なお、一般式(II)オニウム塩形成時のローダミン系酸性染料の構造を示すものであり、原料としてのローダミン系酸性染料は、スルホナト基(−SO3 −)の代わりに、スルホ基(−SO3H)、スルホン酸塩基(−SO3M、ここでMは金属原子を表す。)を有するものであってもよい。金属原子Mとしては、ナトリウム原子、カリウム原子等が挙げられる。
In the general formula (II), s represents the total number in one molecule of the sulfonate group having R 1 to R 7 as a substituent of the hydrocarbon group and the sulfonate group having a xanthene skeleton and a phenyl group as a substituent. Represents an integer of 2 to 5. From the viewpoint of heat resistance, s is preferably 3 to 5.
In addition, it shows the structure of the rhodamine-based acid dye at the time of forming the general formula (II) onium salt, and the rhodamine-based acid dye as a raw material is a sulfo group (—SO 3 — ) 3 H), a sulfonate group (—SO 3 M, where M represents a metal atom). Examples of the metal atom M include a sodium atom and a potassium atom.
ローダミン系酸性染料の具体例としては、アシッドレッド50、アシッドレッド52、アシッドレッド289、アシッドバイオレット9、アシッドバイオレット30、アシッドブルー19等が挙げられる。 Specific examples of rhodamine acid dyes include Acid Red 50, Acid Red 52, Acid Red 289, Acid Violet 9, Acid Violet 30, Acid Blue 19 and the like.
本発明においてローダミン系酸性染料は、オニウムイオンとオニウム塩を形成している。
本発明においてオニウムイオンとは、孤立電子対をもつ原子を含んだ化合物に、プロトン、又はアルキルカチオン等の陽イオン型の原子団が配位して生ずるイオンをいい、オニウム塩とは前記オニウムイオンを含む化合物をいう。
オニウムイオンとしては、例えば、アンモニウムイオン[N(R)4]+、ホスホニウムイオン[P(R)4]+、イミニウムイオン[(R)2−N=C(R)2] +、アルソニウムイオン[As(R)4]+、スチボニウムイオン[Sb(R)4]+、オキソニウムイオン[O(R)3]+、スルホニウムイオン[S(R)3]+、セレノニウムイオン[Se(R)3]+、スタノニウムイオン[Sn(R)3]+、ヨードニウムイオン[I(R)2]+、ジアゾニウムイオン[R−N+≡N]等が挙げられる。本発明においてオニウムイオンは、耐熱性の点から、中でも、アンモニウムイオン、ヨードニウムイオン、スルホニウムイオン、ジアゾニウムイオン、及びホスホニウムイオンよりなる群から選択される1種以上であることが好ましく、更に、アンモニウムイオン、ホスホニウムイオン、イミニウムイオン及びスルホニウムイオンよりなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
なお、上記オニウムイオンのイオン式中のRは、それぞれ独立に水素原子又は置換基を有してもよく、炭素鎖中にヘテロ原子を有していてもよい炭化水素基である。
炭素鎖中に有していてもよいヘテロ原子としては、窒素原子、リン原子、ヒ素原子、アンチモン原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、スズ原子、ヨウ素原子等が挙げられる。本発明においてオニウムイオンは、これらの原子を有することにより2価以上のオニウムイオンとなっていてもよい。
In the present invention, the rhodamine acid dye forms an onium salt with an onium ion.
In the present invention, the onium ion refers to an ion produced by coordination of a cation-type atomic group such as a proton or an alkyl cation with a compound containing an atom having a lone pair of electrons, and the onium salt refers to the onium ion. A compound containing
Examples of onium ions include ammonium ion [N (R) 4 ] + , phosphonium ion [P (R) 4 ] + , iminium ion [(R) 2 —N═C (R) 2 ] + , arsonium Ion [As (R) 4 ] + , stibonium ion [Sb (R) 4 ] + , oxonium ion [O (R) 3 ] + , sulfonium ion [S (R) 3 ] + , selenonium ion [Se (R) 3 ] + , stannonium ion [Sn (R) 3 ] + , iodonium ion [I (R) 2 ] + , diazonium ion [R—N + ≡N] and the like. In the present invention, the onium ion is preferably at least one selected from the group consisting of an ammonium ion, an iodonium ion, a sulfonium ion, a diazonium ion, and a phosphonium ion from the viewpoint of heat resistance. And at least one selected from the group consisting of phosphonium ions, iminium ions and sulfonium ions.
In addition, R in the ionic formula of the onium ion is a hydrocarbon group which may independently have a hydrogen atom or a substituent and may have a hetero atom in the carbon chain.
Examples of the hetero atom that may be contained in the carbon chain include a nitrogen atom, a phosphorus atom, an arsenic atom, an antimony atom, an oxygen atom, a sulfur atom, a selenium atom, a tin atom, and an iodine atom. In the present invention, the onium ions may be divalent or higher onium ions by having these atoms.
上記オニウムイオンのイオン式中のRにおける炭化水素基は特に限定されない。当該炭化水素基の具体例としては、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基等が挙げられる。また、分子内の任意のR同士が結合して環構造を形成してもよい。当該炭化水素基の具体例や有していてもよい置換基は、前記R1〜R7における炭化水素基と同様のものが挙げられる。
分子内のR同士が結合して環構造を形成する例としては、例えば、イミニウムイオンを複素環内に有する、イミダゾリウム、ピリジニウム等が好ましく挙げられる。
The hydrocarbon group in R in the ionic formula of the onium ion is not particularly limited. Specific examples of the hydrocarbon group include an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, and the like. Further, any R in the molecule may be bonded to form a ring structure. Specific examples of the hydrocarbon group and the substituent that may be included include the same hydrocarbon groups as those in R 1 to R 7 .
As an example in which Rs in a molecule are bonded to each other to form a ring structure, for example, imidazolium, pyridinium, etc. having an iminium ion in a heterocycle are preferable.
上記オニウムイオンの具体例としては、テトラメチルアンモニウムカチオン、テトラエチルアンモニウムカチオン、モノステアリルトリメチルアンモニウムカチオン、ジステアリルジメチルアンモニウムカチオン、ジアリルジメチルアンモニウムカチオン、トリステアリルモノメチルアンモニウムカチオン、セチルトリメチルアンモニウムカチオン、トリオクチルメチルアンモニウムカチオン、ジオクチルジメチルアンモニウムカチオン、モノラウリルトリメチルアンモニウムカチオン、ジラウリルジメチルアンモニウムカチオン、トリラウリルメチルアンモニウムカチオン、トリアミルベンジルアンモニウムカチオン、トリヘキシルベンジルアンモニウムカチオン、トリオクチルベンジルアンモニウムカチオン、トリラウリルベンジルアンモニウムカチオン、ベンジルジメチルステアリルアンモニウムカチオン、ベンジルジメチルオクチルアンモニウムカチオン、ベンゾイミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン、トリメチルスルホニウムカチオン、トリエチルスルホニウムカチオン、トリブチルスルホニウムカチオン、トリヘキシルスルホニウムカチオン、ジエチルメチルスルホニウムカチオン、ジブチルエチルスルホニウムカチオン、ジメチルデシルスルホニウムカチオン、テトラメチルホスホニウムカチオン、テトラエチルホスホニウムカチオン、テトラブチルホスホニウムカチオン、テトラヘキシルホスホニウムカチオン、トリエチルメチルホスホニウムカチオン、トリブチルエチルホスホニウムカチオン、トリメチルデシルホスホニウムカチオン等が挙げられるがこれらに限定されない。本発明においてオニウムイオンは、1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明においてオニウムイオンは、上記所望のオニウムイオンと任意のカウンターアニオンとが塩形成したオニウム塩化合物を原料として用いることができる。カウンターアニオンの具体例としては、例えば、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等のハロゲン化物イオンや、ヘキサフルオロリン酸イオン等が挙げられる。
Specific examples of the onium ion include tetramethylammonium cation, tetraethylammonium cation, monostearyltrimethylammonium cation, distearyldimethylammonium cation, diallyldimethylammonium cation, tristearylmonomethylammonium cation, cetyltrimethylammonium cation, and trioctylmethylammonium cation. Cation, dioctyldimethylammonium cation, monolauryltrimethylammonium cation, dilauryldimethylammonium cation, trilaurylmethylammonium cation, triamylbenzylammonium cation, trihexylbenzylammonium cation, trioctylbenzylammonium cation, trilaurylbenzylan Cation, trimethylsulfonium cation, tributylsulfonium cation, trihexylsulfonium cation, diethylmethylsulfonium cation, dibutylethylsulfonium cation, dibutylethylsulfonium cation, Examples include dimethyldecylsulfonium cation, tetramethylphosphonium cation, tetraethylphosphonium cation, tetrabutylphosphonium cation, tetrahexylphosphonium cation, triethylmethylphosphonium cation, tributylethylphosphonium cation, and trimethyldecylphosphonium cation. But it is not limited to these. In this invention, onium ion can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
In the present invention, as the onium ion, an onium salt compound in which the desired onium ion and an arbitrary counter anion form a salt can be used as a raw material. Specific examples of the counter anion include halide ions such as chloride ion, bromide ion and iodide ion, hexafluorophosphate ion, and the like.
ローダミン系酸性染料のオニウム塩は、所望のローダミン系酸性染料と、所望のオニウムイオンを含むオニウム塩化合物とを溶剤中で混合することにより得ることができる。具体的には、例えば、(1)前記染料と前記オニウム塩化合物とが可溶な溶剤に、所望のローダミン系酸性染料と、所望のオニウム塩化合物とを添加し、必要に応じて加熱又は冷却しながら、攪拌し混合する方法、(2)所望のローダミン系酸性染料溶液と、所望のオニウム塩化合物溶液とを別々に調製する工程と、上記染料溶液と、上記オニウム塩化合物溶液とを必要に応じて加熱又は冷却しながら混合する工程とを有するローダミン系酸性染料のオニウム塩の製造方法、などが挙げられる。本発明においては、収率が高い点から上記(2)の方法が好ましい。
(2)の方法を用いる場合、上記ローダミン系酸性染料溶液に、上記オニウム塩化合物溶液を、5〜30分かけながら滴下して、混合することが好ましい。ローダミン系酸性染料溶液とオニウム塩化合物溶液の反応時の温度は、特に限定されないが、5〜90℃とすることが好ましい。
ローダミン系酸性染料は、例えば、細田 豊著「新染料化学」技報堂等に記載の合成方法など、公知の方法を参考にして合成してもよく、市販品を用いてもよい。
The onium salt of a rhodamine acid dye can be obtained by mixing a desired rhodamine acid dye and an onium salt compound containing a desired onium ion in a solvent. Specifically, for example, (1) a desired rhodamine-based acidic dye and a desired onium salt compound are added to a solvent in which the dye and the onium salt compound are soluble, and heating or cooling is performed as necessary. (2) A step of separately preparing a desired rhodamine-based acidic dye solution and a desired onium salt compound solution, the dye solution, and the onium salt compound solution are required. And a method for producing an onium salt of a rhodamine-based acidic dye having a step of mixing while heating or cooling. In the present invention, the method (2) is preferred from the viewpoint of high yield.
When using the method of (2), it is preferable to drop and mix the said onium salt compound solution in the said rhodamine type | system | group acidic dye solution over 5 to 30 minutes. Although the temperature at the time of reaction of a rhodamine type | system | group acidic dye solution and onium salt compound solution is not specifically limited, It is preferable to set it as 5-90 degreeC.
The rhodamine-based acid dye may be synthesized with reference to a known method such as a synthesis method described in Yutaka Hosoda “New Dye Chemistry” Gihodo etc., or a commercially available product may be used.
<他の色材>
(A)色材は、本発明の効果を損なわない範囲で、色調の制御を目的として必要に応じて他の色材を配合してもよい。他の色材としては、例えば、従来公知の顔料や染料を目的に応じて選択することができ、1種又は2種以上用いることができる。
他の色材としては、中でも前記一般式(I)中の2価以上のカチオンと、任意の2価以上のアニオンとを含む、国際公開第2012/144521号パンフレットに記載の色材を用いることが好ましい。
その他の色材の具体例としては、例えば、C.I.ピグメントバイオレット1、C.I.ピグメントバイオレット2、C.I.ピグメントバイオレット3、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントバイオレット23;C.I.ピグメントブルー1、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー15:6、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントレッド81、C.I.ピグメントレッド82等の顔料や、アシッドレッド等の染料が挙げられる。
<Other colorants>
(A) A color material may mix | blend another color material as needed for the purpose of control of a color tone in the range which does not impair the effect of this invention. As the other colorant, for example, a conventionally known pigment or dye can be selected according to the purpose, and one or more kinds can be used.
As the other coloring material, use the coloring material described in International Publication No. 2012/144521 pamphlet including a divalent or higher cation in the general formula (I) and an arbitrary divalent or higher anion. Is preferred.
Specific examples of other color materials include C.I. I. Pigment violet 1, C.I. I. Pigment violet 2, C.I. I. Pigment violet 3, C.I. I. Pigment violet 19, C.I. I. Pigment violet 23; C.I. I. Pigment blue 1, C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 15: 4, C.I. I. Pigment blue 15: 6, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment red 81, C.I. I. And pigments such as CI Pigment Red 82 and dyes such as Acid Red.
他の色材を用いる場合、その配合量は、特に限定されない。その中でも、他の色材として、前記一般式(I)で表される2価以上のカチオンと、任意の2価以上のアニオンとを含む国際公開第2012/144521号パンフレットに記載の色材を用いる場合には、任意の割合で好適に使用できる。
他の色材の配合量としては、(A)色材全量100質量部に対して、他の色材が40質量部以下であることが好ましく、20質量部以下であることがより好ましい。この範囲内であれば、前記一般式(I)で表される色材の有する高透過率の特性や、耐熱性や耐光性の特性を損なうことなく、色調の制御が可能となるからである。
When using other color materials, the blending amount is not particularly limited. Among them, the color material described in the pamphlet of International Publication No. 2012/144521 including a divalent or higher cation represented by the general formula (I) and an arbitrary divalent or higher anion is used as another colorant. When used, it can be suitably used at an arbitrary ratio.
The blending amount of the other color material is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, with respect to (A) 100 parts by mass of the total color material. Within this range, the color tone can be controlled without impairing the high transmittance characteristics, heat resistance, and light resistance characteristics of the color material represented by the general formula (I). .
本発明に用いられる(A)色材の平均分散粒径としては、カラーフィルタの着色層とした場合に、所望の発色が可能なものであればよく、特に限定されず、コントラストを向上し、耐熱性及び耐光性に優れる点から、10〜200nmの範囲内であることが好ましく、20〜150nmの範囲内であることがより好ましい。(A)色材の平均分散粒径が上記範囲であることにより、本発明の色材分散組成物を用いて製造された液晶表示装置、有機発光表示装置を高コントラストで、かつ高品質なものとすることができる。
色材分散組成物中の(A)色材の平均分散粒径は、少なくとも溶媒を含有する分散媒体中に分散している色材粒子の分散粒径であって、レーザー光散乱粒度分布計により測定されるものである。レーザー光散乱粒度分布計による粒径の測定としては、色材分散組成物に用いられている溶媒で、色材分散組成物をレーザー光散乱粒度分布計で測定可能な濃度に適宜希釈(例えば、1000倍など)し、レーザー光散乱粒度分布計(例えば、日機装社製ナノトラック粒度分布測定装置UPA−EX150)を用いて動的光散乱法により23℃にて測定することができる。ここでの平均分散粒径は、体積平均粒径である。
The average dispersed particle size of the color material (A) used in the present invention is not particularly limited as long as it can produce a desired color when it is used as a colored layer of a color filter. From the viewpoint of excellent heat resistance and light resistance, it is preferably in the range of 10 to 200 nm, and more preferably in the range of 20 to 150 nm. (A) Since the average dispersed particle diameter of the color material is in the above range, a liquid crystal display device and an organic light emitting display device manufactured using the color material dispersed composition of the present invention have high contrast and high quality. It can be.
The average dispersed particle diameter of the (A) color material in the color material dispersion composition is the dispersed particle diameter of the color material particles dispersed in a dispersion medium containing at least a solvent, and measured by a laser light scattering particle size distribution meter. It is to be measured. As the measurement of the particle size with a laser light scattering particle size distribution meter, the color material dispersion composition is appropriately diluted to a concentration that can be measured with a laser light scattering particle size distribution meter with a solvent used in the color material dispersion composition (for example, 1000 times, etc.), and can be measured at 23 ° C. by a dynamic light scattering method using a laser light scattering particle size distribution analyzer (for example, Nanotrack particle size distribution measuring device UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The average dispersed particle size here is a volume average particle size.
本発明の色材分散組成物において、色材の含有量は、特に限定されない。色材の含有量は、分散性及び分散安定性の点から、色材分散組成物全量に対して5〜40質量%、更に10〜20質量%の範囲内であることが好ましい。
また、本発明の色材分散組成物において、色材(A−1)と、色材(A−2)の混合比は、所望の色調に調製するために適宜設定すればよく、特に限定されない。耐熱性の点からは、色材(A−1)と色材(A−2)の質量比が50:50〜99:1であることが好ましく、70:30〜95:5であることがより好ましい。
In the color material dispersion composition of the present invention, the content of the color material is not particularly limited. The content of the color material is preferably in the range of 5 to 40% by mass, and more preferably 10 to 20% by mass with respect to the total amount of the color material dispersion composition, from the viewpoint of dispersibility and dispersion stability.
Moreover, in the color material dispersion composition of the present invention, the mixing ratio of the color material (A-1) and the color material (A-2) may be appropriately set in order to prepare a desired color tone, and is not particularly limited. . From the viewpoint of heat resistance, the mass ratio of the coloring material (A-1) to the coloring material (A-2) is preferably 50:50 to 99: 1, and preferably 70:30 to 95: 5. More preferred.
(B)分散剤
本発明の色材分散組成物において、(A)色材は、(B)分散剤により、溶剤中に分散させて用いられる。(B)分散剤としては、従来、分散剤として用いられているものの中から適宜選択して用いることができる。分散剤の具体例としては、例えば、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性、シリコーン系、フッ素系等の界面活性剤を使用できる。界面活性剤の中でも、均一に、微細に分散し得る点から、高分子界面活性剤(高分子分散剤)が好ましい。
(B) Dispersant In the color material dispersion composition of the present invention, (A) the color material is dispersed in a solvent with (B) a dispersant and used. (B) The dispersant can be appropriately selected from those conventionally used as dispersants. As specific examples of the dispersant, for example, cationic, anionic, nonionic, amphoteric, silicone, and fluorine surfactants can be used. Among the surfactants, a polymer surfactant (polymer dispersant) is preferable because it can be uniformly and finely dispersed.
高分子分散剤としては、例えば、ポリアクリル酸エステル等の不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体類;ポリアクリル酸等の不飽和カルボン酸の(共)重合体の(部分)アミン塩、(部分)アンモニウム塩や(部分)アルキルアミン塩類;水酸基含有ポリアクリル酸エステル等の水酸基含有不飽和カルボン酸エステルの(共)重合体やそれらの変性物;ポリウレタン類;不飽和ポリアミド類;ポリシロキサン類;長鎖ポリアミノアミドリン酸塩類;ポリエチレンイミン誘導体(ポリ(低級アルキレンイミン)と遊離カルボキシル基含有ポリエステルとの反応により得られるアミドやそれらの塩基);ポリアリルアミン誘導体(ポリアリルアミンと、遊離のカルボキシル基を有するポリエステル、ポリアミド又はエステルとアミドの共縮合物(ポリエステルアミド)の3種の化合物の中から選ばれる1種以上の化合物とを反応させて得られる反応生成物)等が挙げられる。 Examples of the polymer dispersant include (co) polymers of unsaturated carboxylic acid esters such as polyacrylic acid esters; (partial) amine salts of (co) polymers of unsaturated carboxylic acid such as polyacrylic acid; (Partial) ammonium salts and (partial) alkylamine salts; (co) polymers of hydroxyl group-containing unsaturated carboxylic acid esters such as hydroxyl group-containing polyacrylates and their modified products; polyurethanes; unsaturated polyamides; polysiloxanes Long chain polyaminoamide phosphates; polyethylenimine derivatives (amides and their bases obtained by reaction of poly (lower alkylene imines) with free carboxyl group-containing polyesters); polyallylamine derivatives (polyallylamine and free carboxyls) Polyester, polyamide or ester-amide co-condensation with groups The reaction product obtained by reacting one or more compound selected from among the three compounds of (polyester amide)), and the like.
このような分散剤の市販品としては、例えば、Disperbyk−2000、2001、BYK−LPN6919、21116(以上、ビックケミー・ジャパン(株)製)、アジスパーPB821、881(味の素(株)製)等を挙げることができる。中でも、耐熱性、電気信頼性、分散性の点から、BYK−LPN6919、21116が好ましい。 Examples of such commercially available dispersants include Disperbyk-2000, 2001, BYK-LPN6919, 21116 (above, manufactured by Big Chemie Japan), Azisper PB821, 881 (manufactured by Ajinomoto Co., Inc.), and the like. be able to. Among these, BYK-LPN6919 and 21116 are preferable from the viewpoint of heat resistance, electrical reliability, and dispersibility.
高分子分散剤としては、中でも、上記色材(A)を好適に分散でき、分散安定性が良好である点から、少なくとも下記一般式(IV)で表される構成単位を有した重合体、及び、1分子内に1個以上のウレタン結合(−NH−COO−)を有する化合物からなるウレタン系分散剤よりなる群から選択される1種以上であることが好ましい。
以下、上記好ましい分散剤について詳細に説明する。
As the polymer dispersant, among them, a polymer having at least a structural unit represented by the following general formula (IV) from the viewpoint that the colorant (A) can be suitably dispersed and the dispersion stability is good, And it is preferable that it is 1 or more types selected from the group which consists of a urethane type dispersing agent which consists of a compound which has a 1 or more urethane bond (-NH-COO-) in 1 molecule.
Hereinafter, the preferable dispersant will be described in detail.
<少なくとも下記一般式(IV)で表される構成単位を有した重合体>
本発明においては(B)分散剤として、少なくとも下記一般式(IV)で表される構成単位を有した重合体を好適に用いることができる。
<Polymer having at least a structural unit represented by the following general formula (IV)>
In the present invention, as the dispersant (B), a polymer having at least a structural unit represented by the following general formula (IV) can be suitably used.
一般式(IV)において、Aは、直接結合又は2価の連結基である。直接結合とは、Qが連結基を介することなく一般式(IV)における炭素原子に直接結合していることを意味する。
Aにおける2価の連結基としては、例えば、炭素原子数1〜10のアルキレン基、アリーレン基、−CONH−基、−COO−基、炭素原子数1〜10のエーテル基(−R’−OR”−:R’及びR”は、各々独立にアルキレン基)及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。
中でも、分散性の点から、一般式(IV)におけるAは、直接結合、−CONH−基、又は、−COO−基を含む2価の連結基であることが好ましい。
In general formula (IV), A is a direct bond or a bivalent coupling group. The direct bond means that Q is directly bonded to the carbon atom in the general formula (IV) without a linking group.
Examples of the divalent linking group in A include an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an arylene group, a -CONH- group, a -COO- group, and an ether group having 1 to 10 carbon atoms (-R'-OR “-: R ′ and R” are each independently an alkylene group), combinations thereof, and the like.
Among these, from the viewpoint of dispersibility, A in the general formula (IV) is preferably a direct bond, a -CONH- group, or a divalent linking group containing a -COO- group.
また、これらの分散剤の上記一般式(IV)で表される構成単位を任意の割合で下記塩形成剤によって塩形成することによって特に好適に用いることができる。 Moreover, it can use especially suitably by salt-forming the structural unit represented by the said general formula (IV) of these dispersing agents by the following salt forming agent in arbitrary ratios.
一般式(IV)で表される構成単位を有した重合体としては、中でも、WO2011/108495号パンフレット、特開2013−054200号公報、特開2010−237608号公報、特開2011−75661号公報に記載の構造を有するブロック共重合体、及びグラフト共重合体が、色材の分散性及び分散安定性及び樹脂組成物の耐熱性を向上し、高輝度且つ高コントラストな着色層を形成できる点から好ましい。
また、一般式(IV)で表される構成単位を有した重合体の市販品としては、BYK−LPN6919等が挙げられる。
Examples of the polymer having the structural unit represented by the general formula (IV) include WO2011 / 108495 pamphlet, JP2013-054200A, JP2010-237608A, and JP2011-75661A. The block copolymer and graft copolymer having the structure described in 1. can improve the dispersibility and dispersion stability of the coloring material and the heat resistance of the resin composition, and can form a colored layer with high brightness and high contrast. To preferred.
Moreover, BYK-LPN6919 etc. are mentioned as a commercial item of the polymer which has a structural unit represented by general formula (IV).
(塩形成剤)
本発明の好ましい分散剤は、上記一般式(IV)で表される構成単位が有する窒素部位の少なくとも一部が塩を形成(以下、塩変性と称することがある。)した重合体である。
本発明においては、塩形成剤を用い、一般式(IV)で表される構成単位が有する窒素部位を塩形成することにより、同様に塩形成している色材に対して強く分散剤が吸着することで色材の分散性及び分散安定性が向上する。塩形成剤としては、WO2011/108495号パンフレット、特開2013−054200号公報に記載の酸性有機リン化合物、有機スルホン酸化合物、4級化剤などを好適に使用できる。特に、塩形成剤が酸性有機リン化合物である場合には、色材の粒子表面に分散剤の酸性有機リン化合物を含む塩形成部位が局在化することで、色材表面がリン酸塩で被覆された状態となるため、活性酸素による色材の染料骨格への攻撃(水素引き抜き)が抑制され、染料骨格を含む色材の耐熱性や耐光性が向上する。このため、酸性有機リン化合物によって塩変性した重合体を分散剤として用いると、本発明に用いられる高透過率の色材(A)が良好に分散した状態で高温加熱時の退色をより抑制できることから、カラーフィルタ製造工程における高温加熱工程を経ても、より高輝度な着色層を形成できる。
(Salt forming agent)
A preferred dispersant of the present invention is a polymer in which at least a part of the nitrogen moiety of the structural unit represented by the general formula (IV) forms a salt (hereinafter sometimes referred to as salt modification).
In the present invention, a salt forming agent is used to form a salt at the nitrogen site of the structural unit represented by the general formula (IV). By doing so, the dispersibility and dispersion stability of the color material are improved. As the salt forming agent, acidic organic phosphorus compounds, organic sulfonic acid compounds, quaternizing agents and the like described in WO2011 / 108495 pamphlet and JP2013-054200A can be suitably used. In particular, when the salt-forming agent is an acidic organic phosphorus compound, the surface of the coloring material is phosphate because the salt-forming site containing the acidic organic phosphorus compound of the dispersant is localized on the particle surface of the coloring material. Since it is in a coated state, attack (hydrogen abstraction) of the coloring material by the active oxygen to the dye skeleton is suppressed, and the heat resistance and light resistance of the coloring material including the dye skeleton are improved. For this reason, when a polymer salt-modified with an acidic organic phosphorus compound is used as a dispersant, fading during high-temperature heating can be further suppressed in a state in which the colorant (A) with high transmittance used in the present invention is well dispersed. Thus, a colored layer with higher luminance can be formed even through a high-temperature heating process in the color filter manufacturing process.
<ウレタン系分散剤>
分散剤として好適に用いられるウレタン系分散剤は、1分子内に1個以上のウレタン結合(−NH−COO−)を有する化合物からなる分散剤である。
ウレタン系分散剤を用いることにより、少量で良好な分散が可能なとなる。分散剤を少量とすることにより、相対的に硬化成分等の配合量を増やすことができ、その結果、耐熱性に優れた着色層を形成することができる。
<Urethane-based dispersant>
The urethane-based dispersant suitably used as the dispersant is a dispersant composed of a compound having one or more urethane bonds (—NH—COO—) in one molecule.
By using a urethane-based dispersant, good dispersion can be achieved with a small amount. By making the amount of the dispersant small, it is possible to relatively increase the amount of the curing component and the like, and as a result, it is possible to form a colored layer having excellent heat resistance.
本発明においてウレタン系分散剤としては、中でも、(1)1分子中にイソシアネート基を2個以上有するポリイソシアネート類と、(2)片末端又は両末端に水酸基を有するポリエステル類、及び片末端又は両末端に水酸基を有するポリ(メタ)アクリレート類から選択される1種以上との反応生成物であることが好ましく、更に、(1)1分子中にイソシアネート基を2個以上有するポリイソシアネート類と、(2)片末端又は両末端に水酸基を有するポリエステル類、及び片末端又は両末端に水酸基を有するポリ(メタ)アクリレート類から選択される1種以上と、(3)同一分子内に活性水素と、塩基性基又は酸性基とを有する化合物との反応生成物であることがより好ましい。 As the urethane dispersant in the present invention, among others, (1) polyisocyanates having two or more isocyanate groups in one molecule, (2) polyesters having a hydroxyl group at one end or both ends, and one end or It is preferably a reaction product with one or more selected from poly (meth) acrylates having hydroxyl groups at both ends, and (1) polyisocyanates having two or more isocyanate groups in one molecule; (2) at least one selected from polyesters having a hydroxyl group at one or both ends, and poly (meth) acrylates having a hydroxyl group at one or both ends, and (3) active hydrogen in the same molecule And a reaction product of a compound having a basic group or an acidic group.
ウレタン系分散剤の市販品としては、Disperbyk−161、162、163、164、167、168、170、171、174、182、183、184、185、BYK−9077(以上、ビックケミー・ジャパン(株)製)、アジスパーPB711(味の素(株)製)、EFKA−46、47、48(EFKA CHEMICALS社製)等を挙げることができる。中でも、耐熱性、電気信頼性、分散性の点から、Disperbyk−161、162、166、170、174が好ましい。 Examples of commercially available urethane dispersants include Disperbyk-161, 162, 163, 164, 167, 168, 170, 171, 174, 182, 183, 184, 185, BYK-9077 (above, Big Chemie Japan Co., Ltd.) Product), Ajisper PB711 (manufactured by Ajinomoto Co., Inc.), EFKA-46, 47, 48 (manufactured by EFKA CHEMICALS) and the like. Among these, Disperbyk-161, 162, 166, 170, and 174 are preferable from the viewpoint of heat resistance, electrical reliability, and dispersibility.
(C)溶剤
本発明においては(C)溶剤は、色材分散組成物中の各成分とは反応せず、これらを溶解乃至分散可能な溶剤の中から、適宜選択して用いることができる。具体的には、アルコール系;エーテルアルコール系;エステル系;ケトン系;エーテルアルコールアセテート系;エーテル系;非プロトン性アミド系;ラクトン系;不飽和炭化水素系;飽和炭化水素系などの有機溶剤が挙げられ、中でも、分散時の溶解性や塗布適性の点からエステル系溶剤を用いることが好ましい。
(C) Solvent In the present invention, the (C) solvent does not react with each component in the colorant dispersion composition, and can be appropriately selected from solvents that can dissolve or disperse them. Specifically, organic solvents such as alcohols, ether alcohols, esters, ketones, ether alcohol acetates, ethers, aprotic amides, lactones, unsaturated hydrocarbons, saturated hydrocarbons are used. Among them, it is preferable to use an ester solvent from the viewpoint of solubility during dispersion and coating suitability.
好ましいエステル系溶剤としては、例えば、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、メトキシエチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシ−3−メチル−1−ブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、メトキシブチルアセテート、エトキシエチルアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジプロピレングリコール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、1,3−ブチレングリコールジアセテート、シクロヘキサノールアセテート、1,6−ヘキサンジオールジアセテート、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ブチルエーテルアセテート等が挙げられる。
中でも、人体への危険性が低いこと、室温付近での揮発性が低いが加熱乾燥性が良い点から、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を用いることが好ましい。この場合には、従来のPGMEAを用いた着色樹脂組成物との切り替えの際にも特別な洗浄工程を必要としないというメリットがある。
これらの溶剤は単独もしくは2種以上を組み合わせて使用してもよい。
Preferred ester solvents include, for example, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, methoxyethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-3-methyl-1-butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methoxybutyl Acetate, ethoxyethyl acetate, ethyl cellosolve acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol diacetate, 1,3-butylene glycol diacetate, cyclohexanol acetate, 1,6-hexanediol diacetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, Examples include diethylene glycol monobutyl ether acetate.
Among them, it is preferable to use propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) from the viewpoint of low risk to the human body and low volatility near room temperature but good heat drying properties. In this case, there is a merit that a special cleaning step is not required even when switching to a colored resin composition using conventional PGMEA.
These solvents may be used alone or in combination of two or more.
(その他の成分)
本発明の色材分散組成物には、本発明の効果が損なわれない限り、更に必要に応じて、分散補助樹脂、その他の成分を配合してもよい。
分散補助樹脂としては、例えば後述するアルカリ可溶性樹脂が挙げられる。アルカリ可溶性樹脂の立体障害によって色材粒子同士が接触しにくくなり、分散安定化することやその分散安定化効果によって分散剤を減らす効果がある場合がある。
また、その他の成分としては、例えば、濡れ性向上のための界面活性剤、密着性向上のためのシランカップリング剤、消泡剤、ハジキ防止剤、酸化防止剤、凝集防止剤、紫外線吸収剤などが挙げられる。
(Other ingredients)
As long as the effect of this invention is not impaired, you may mix | blend a dispersion | distribution auxiliary resin and another component with the coloring material dispersion composition of this invention as needed.
Examples of the dispersion auxiliary resin include alkali-soluble resins described later. The steric hindrance of the alkali-soluble resin makes it difficult for the colorant particles to come into contact with each other, and may have the effect of stabilizing the dispersion or reducing the dispersant due to the dispersion stabilizing effect.
Other components include, for example, surfactants for improving wettability, silane coupling agents for improving adhesion, antifoaming agents, repellency inhibitors, antioxidants, anti-aggregation agents, and UV absorbers. Etc.
本発明の色材分散組成物は、後述するバインダー成分を含有する着色樹脂組成物、及び、バインダー成分を含有しない上記着色樹脂組成物の予備調製物のいずれをも含むものである。以下、本発明において色材分散組成物を特に区別する必要のある場合には、バインダー成分を含有する態様を着色樹脂組成物ということがあり、バインダー成分を含有しない態様を色材分散液ということがある。 The coloring material dispersion composition of the present invention includes both a colored resin composition containing a binder component described later and a pre-preparation of the colored resin composition not containing a binder component. Hereinafter, when it is necessary to particularly distinguish the color material dispersion composition in the present invention, an embodiment containing the binder component may be referred to as a colored resin composition, and an embodiment not containing the binder component is referred to as a color material dispersion. There is.
本発明の色材分散組成物を、カラーフィルタ用途など塗膜として用いる場合には、成膜性や被塗工面に対する密着性を付与するために、更にバインダー成分を含有することが好ましい。中でも、塗膜に充分な硬度を付与するために、硬化性バインダー成分を含有することが好ましい。硬化性バインダー成分としては、特に限定されず、従来公知のカラーフィルタの着色層を形成するのに用いられる硬化性バインダー成分を適宜用いることができる。
硬化性バインダー成分としては、例えば、可視光線、紫外線、電子線等により重合硬化させることができる光硬化性樹脂を含む光硬化性バインダー成分や、加熱により重合硬化させることができる熱硬化性樹脂を含む熱硬化性バインダー成分を含むものを用いることができる。
When the color material dispersion composition of the present invention is used as a coating film for color filter applications, it is preferable to further contain a binder component in order to impart film formability and adhesion to the surface to be coated. Especially, in order to provide sufficient hardness to a coating film, it is preferable to contain a curable binder component. It does not specifically limit as a curable binder component, The curable binder component used in forming the coloring layer of a conventionally well-known color filter can be used suitably.
Examples of the curable binder component include a photocurable binder component containing a photocurable resin that can be polymerized and cured by visible light, ultraviolet light, electron beam, and the like, and a thermosetting resin that can be polymerized and cured by heating. What contains the thermosetting binder component to contain can be used.
前記色材分散組成物を、例えばインクジェット方式で用いる場合など、基板上にパターン状に選択的に付着させて着色層を形成可能な場合には、硬化性バインダー成分に現像性は必要がない。この場合、インクジェット方式等でカラーフィルタ着色層を形成する場合に用いられる、公知の熱硬化性バインダー成分や、感光性バインダー成分等を適宜用いることができる。
熱硬化性バインダーとしては、1分子中に熱硬化性官能基を2個以上有する化合物と硬化剤の組み合わせが通常用いられ、更に、熱硬化反応を促進できる触媒を添加しても良い。熱硬化性官能基としては、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアネート基、エチレン性不飽和結合等が挙げられる。熱硬化性官能基としてはエポキシ基が好ましく用いられる。熱硬化性バインダー成分の具体例としては、例えば、国際公開第2012/144521号パンフレットに記載のものを挙げることができる。
When the colorant dispersion composition can be selectively deposited in a pattern on a substrate to form a colored layer, for example, when used in an inkjet method, the curable binder component does not need developability. In this case, a well-known thermosetting binder component, a photosensitive binder component, etc. which are used when forming a color filter colored layer by an inkjet system etc. can be used suitably.
As the thermosetting binder, a combination of a compound having two or more thermosetting functional groups in one molecule and a curing agent is usually used, and a catalyst capable of promoting a thermosetting reaction may be added. Examples of the thermosetting functional group include an epoxy group, an oxetanyl group, an isocyanate group, and an ethylenically unsaturated bond. An epoxy group is preferably used as the thermosetting functional group. Specific examples of the thermosetting binder component include those described in International Publication No. 2012/144521 pamphlet.
一方、着色層を形成する際にフォトリソグラフィー工程を用いる場合には、アルカリ現像性を有する感光性バインダー成分が好適に用いられる。
以下、感光性バインダー成分について説明するが、硬化性バインダー成分はこれらに限定されるものではない。以下に説明する感光性バインダー成分の他に、エポキシ樹脂のような加熱により重合硬化させることができる熱硬化性のバインダー成分を更に用いてもよい。
On the other hand, when using a photolithography process when forming a colored layer, the photosensitive binder component which has alkali developability is used suitably.
Hereinafter, although the photosensitive binder component is demonstrated, a curable binder component is not limited to these. In addition to the photosensitive binder component described below, a thermosetting binder component that can be polymerized and cured by heating such as an epoxy resin may be further used.
感光性バインダー成分としては、ポジ型感光性バインダー成分とネガ型感光性バインダー成分が挙げられる。ポジ型感光性バインダー成分としては、例えば、アルカリ可溶性樹脂と、感光性付与成分としてo−キノンジアジド基含有化合物とを含んだ系等が挙げられる。 Examples of the photosensitive binder component include a positive photosensitive binder component and a negative photosensitive binder component. Examples of the positive photosensitive binder component include a system containing an alkali-soluble resin and an o-quinonediazide group-containing compound as a photosensitizing component.
一方、ネガ型感光性バインダー成分としては、アルカリ可溶性樹脂と、多官能モノマーと、光開始剤を少なくとも含有する系が好適に用いられる。
本発明の色材分散組成物においては、ネガ型感光性バインダー成分であることが、フォトリソグラフィー法によって既存のプロセスを用いて簡便にパターンを形成できる点から好ましい。
以下、ネガ型感光性バインダー成分を構成する、アルカリ可溶性樹脂と、多官能モノマーと、光開始剤について、具体的に説明する。
On the other hand, as the negative photosensitive binder component, a system containing at least an alkali-soluble resin, a polyfunctional monomer, and a photoinitiator is preferably used.
In the color material dispersion composition of the present invention, a negative photosensitive binder component is preferable because a pattern can be easily formed by an existing process by a photolithography method.
Hereinafter, the alkali-soluble resin, the polyfunctional monomer, and the photoinitiator constituting the negative photosensitive binder component will be specifically described.
(1)アルカリ可溶性樹脂
本発明におけるアルカリ可溶性樹脂は酸性基を有するものであり、バインダー樹脂として作用し、かつパターン形成する際に用いられる現像液、特に好ましくはアルカリ現像液に可溶性である限り、適宜選択して使用することができる。
本発明における好ましいアルカリ可溶性樹脂は、酸性基としてカルボキシル基を有する樹脂であることが好ましく、具体的には、カルボキシル基を有するアクリル系共重合体、カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂等が挙げられる。これらの中で特に好ましいものは、側鎖にカルボキシル基を有するとともに、さらに側鎖にエチレン性不飽和基等の光重合性官能基を有するものである。光重合性官能基を含有することにより形成される硬化膜の膜強度が向上するからである。また、これらアクリル系共重合体、及びエポキシアクリレート樹脂は、2種以上混合して使用してもよい。
(1) Alkali-soluble resin The alkali-soluble resin in the present invention has an acidic group, acts as a binder resin, and is preferably used in a developer used for pattern formation, particularly preferably soluble in an alkali developer. It can be appropriately selected and used.
The preferred alkali-soluble resin in the present invention is preferably a resin having a carboxyl group as an acidic group. Specifically, an acrylic copolymer having a carboxyl group, an epoxy (meth) acrylate resin having a carboxyl group, etc. Can be mentioned. Among these, particularly preferred are those having a carboxyl group in the side chain and further having a photopolymerizable functional group such as an ethylenically unsaturated group in the side chain. This is because the film strength of the cured film formed by containing the photopolymerizable functional group is improved. These acrylic copolymers and epoxy acrylate resins may be used as a mixture of two or more.
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーとエチレン性不飽和モノマーを共重合して得られる。
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、更に芳香族炭素環を有する構成単位を含有していてもよい。芳香族炭素環は色材分散組成物に塗膜性を付与する成分として機能する。
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体は、更にエステル基を有する構成単位を含有していてもよい。エステル基を有する構成単位は、色材分散組成物のアルカリ可溶性を抑制する成分として機能するだけでなく、溶剤に対する溶解性、さらには溶剤再溶解性を向上させる成分としても機能する。
The acrylic copolymer having a carboxyl group is obtained by copolymerizing a carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer and an ethylenically unsaturated monomer.
The acrylic copolymer having a carboxyl group may further contain a structural unit having an aromatic carbocyclic ring. The aromatic carbocycle functions as a component that imparts coating properties to the colorant dispersion composition.
The acrylic copolymer having a carboxyl group may further contain a structural unit having an ester group. The structural unit having an ester group not only functions as a component that suppresses alkali solubility of the colorant dispersion composition, but also functions as a component that improves the solubility in a solvent and further the solvent resolubility.
カルボキシル基を有するアクリル系共重合体の具体例としては、例えば、国際公開第2012/144521号パンフレットに記載のものを挙げることができ、具体的には、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート等のカルボキシル基を有しないモノマーと、(メタ)アクリル酸及びその無水物から選ばれる1種以上とからなるコポリマーを例示できる。また、上記のコポリマーに、例えばグリシジル基、水酸基等の反応性官能基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させるなどして、エチレン性不飽和結合を導入したポリマー等も例示できるが、これらに限定されるものではない。
これらの中で、コポリマーにグリシジル基又は水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加等することにより、エチレン性不飽和結合を導入したポリマー等は、露光時に、後述する多官能性モノマーと重合することが可能となり、着色層がより安定なものとなる点で、特に好適である。
Specific examples of the acrylic copolymer having a carboxyl group include those described in International Publication No. 2012/144521 pamphlet. Specifically, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl ( Examples thereof include a copolymer composed of a monomer having no carboxyl group, such as (meth) acrylate, and one or more selected from (meth) acrylic acid and its anhydride. In addition, for example, a polymer having an ethylenically unsaturated bond introduced by adding an ethylenically unsaturated compound having a reactive functional group such as a glycidyl group or a hydroxyl group to the above copolymer can be exemplified, but the present invention is not limited thereto. Is not to be done.
Among these, a polymer having an ethylenically unsaturated bond introduced, for example, by adding an ethylenically unsaturated compound having a glycidyl group or a hydroxyl group to the copolymer is polymerized with a polyfunctional monomer described later at the time of exposure. This is particularly suitable in that the colored layer becomes more stable.
カルボキシル基含有共重合体におけるカルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーの共重合割合は、通常、5〜50質量%、好ましくは10〜40質量%である。この場合、カルボキシル基含有エチレン性不飽和モノマーの共重合割合が5質量%未満では、得られる塗膜のアルカリ現像液に対する溶解性が低下し、パターン形成が困難になる。また、共重合割合が50質量%を超えると、アルカリ現像液による現像時に、形成されたパターンの基板からの脱落やパターン表面の膜荒れを来たしやすくなる傾向がある。 The copolymerization ratio of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer in the carboxyl group-containing copolymer is usually 5 to 50% by mass, preferably 10 to 40% by mass. In this case, when the copolymerization ratio of the carboxyl group-containing ethylenically unsaturated monomer is less than 5% by mass, the solubility of the resulting coating film in an alkaline developer is lowered, and pattern formation becomes difficult. On the other hand, when the copolymerization ratio exceeds 50% by mass, there is a tendency that the formed pattern is easily detached from the substrate or the pattern surface is roughened during development with an alkali developer.
カルボキシル基含有共重合体の好ましい分子量は、好ましくは1,000〜500,000の範囲であり、さらに好ましくは3,000〜200,000である。1,000未満では硬化後のバインダー機能が著しく低下し、500,000を超えるとアルカリ現像液による現像時に、パターン形成が困難となる場合がある。 The preferred molecular weight of the carboxyl group-containing copolymer is preferably in the range of 1,000 to 500,000, more preferably 3,000 to 200,000. If it is less than 1,000, the binder function after curing is remarkably lowered, and if it exceeds 500,000, pattern formation may be difficult during development with an alkaline developer.
カルボキシル基を有するエポキシ(メタ)アクリレート樹脂としては、特に限定されるものではないが、エポキシ化合物と不飽和基含有モノカルボン酸との反応物を酸無水物と反応させて得られるエポキシ(メタ)アクリレート化合物が適している。
エポキシ化合物、不飽和基含有モノカルボン酸、及び酸無水物は、公知のものの中から適宜選択して用いることができる。具体例としては、例えば、国際公開第2012/144521号パンフレットに記載のもの等が挙げられる。エポキシ化合物、不飽和基含有モノカルボン酸、及び酸無水物は、それぞれ1種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。
Although it does not specifically limit as an epoxy (meth) acrylate resin which has a carboxyl group, The epoxy (meth) obtained by making the reaction material of an epoxy compound and unsaturated group containing monocarboxylic acid react with an acid anhydride. Acrylate compounds are suitable.
The epoxy compound, unsaturated group-containing monocarboxylic acid, and acid anhydride can be appropriately selected from known ones. Specific examples include those described in International Publication No. 2012/144521 pamphlet. Each of the epoxy compound, the unsaturated group-containing monocarboxylic acid, and the acid anhydride may be used alone or in combination of two or more.
色材分散組成物において用いられるアルカリ可溶性樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよく、その含有量としては、着色樹脂組成物に含まれる色材100質量部に対して、通常、10〜1000質量部の範囲内、好ましくは20〜500質量部の範囲内である。アルカリ可溶性樹脂の含有量が少な過ぎると、充分なアルカリ現像性が得られない場合があり、また、アルカリ可溶性樹脂の含有量が多すぎると色材の割合が相対的に低くなって、充分な着色濃度が得られない場合がある。 The alkali-soluble resin used in the color material-dispersed composition may be used singly or in combination of two or more, and the content thereof is the color material 100 contained in the colored resin composition. It is usually in the range of 10 to 1000 parts by mass, preferably in the range of 20 to 500 parts by mass with respect to parts by mass. If the content of the alkali-soluble resin is too small, sufficient alkali developability may not be obtained, and if the content of the alkali-soluble resin is too large, the ratio of the coloring material is relatively low, which is sufficient. The coloring density may not be obtained.
(2)多官能モノマー
色材分散組成物において用いられる多官能モノマーは、後述する光開始剤によって重合可能なものであればよく、特に限定されず、通常、エチレン性不飽和二重結合を2つ以上有する化合物が用いられ、特にアクリロイル基又はメタクリロイル基を2つ以上有する、多官能(メタ)アクリレートであることが好ましい。
このような多官能(メタ)アクリレートとしては、従来公知のものの中から適宜選択して用いればよい。具体例としては、例えば、国際公開第2012/144521号パンフレットに記載のもの等が挙げられる。
(2) Multifunctional monomer The polyfunctional monomer used in the colorant dispersion composition is not particularly limited as long as it can be polymerized by a photoinitiator described later, and usually has 2 ethylenically unsaturated double bonds. A compound having two or more is used, and a polyfunctional (meth) acrylate having two or more acryloyl groups or methacryloyl groups is particularly preferable.
Such polyfunctional (meth) acrylate may be appropriately selected from conventionally known ones. Specific examples include those described in International Publication No. 2012/144521 pamphlet.
これらの多官能(メタ)アクリレートは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、本発明の色材分散組成物に優れた光硬化性(高感度)が要求される場合には、多官能モノマーが、重合可能な二重結合を3つ(三官能)以上有するものであるものが好ましく、3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類やそれらのジカルボン酸変性物が好ましく、具体的には、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートのコハク酸変性物、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テトラ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートのコハク酸変性物、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が好ましい。
色材分散組成物において用いられる上記多官能モノマーの含有量は、特に制限はないが、上記アルカリ可溶性樹脂100質量部に対して、通常5〜500質量部程度、好ましくは20〜300質量部の範囲である。多官能モノマーの含有量が上記範囲より少ないと十分に光硬化が進まず、露光部分が溶出する場合があり、また、多官能モノマーの含有量が上記範囲より多いとアルカリ現像性が低下するおそれがある。
These polyfunctional (meth) acrylates may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. When the color material dispersion composition of the present invention requires excellent photocurability (high sensitivity), the polyfunctional monomer has three (trifunctional) or more polymerizable double bonds. Some are preferable, and poly (meth) acrylates of trihydric or higher polyhydric alcohols and their modified dicarboxylic acids are preferable. Specifically, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate Succinic acid modification of pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate Acid-modified product, dipentaerythritol hexa Meth) acrylate are preferable.
The content of the polyfunctional monomer used in the color material dispersion composition is not particularly limited, but is usually about 5 to 500 parts by weight, preferably 20 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the alkali-soluble resin. It is a range. If the content of the polyfunctional monomer is less than the above range, the photocuring may not sufficiently proceed and the exposed part may be eluted, and if the content of the polyfunctional monomer is more than the above range, the alkali developability may be deteriorated. There is.
(3)光開始剤
色材分散組成物において用いられる光開始剤としては、特に制限はなく、従来知られている各種光開始剤の中から、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。具体例としては、例えば、国際公開第2012/144521号パンフレットに記載のもの等が挙げられる。
(3) Photoinitiator There is no restriction | limiting in particular as a photoinitiator used in a color material dispersion | distribution composition, It uses combining 1 type (s) or 2 or more types from the conventionally well-known various photoinitiators. it can. Specific examples include those described in International Publication No. 2012/144521 pamphlet.
色材分散組成物において用いられる光開始剤の含有量は、上記多官能モノマー100質量部に対して、通常0.01〜100質量部程度、好ましくは5〜60質量部である。この含有量が上記範囲より少ないと十分に重合反応を生じさせることができないため、着色層の硬度を十分なものとすることができない場合があり、一方上記範囲より多いと、色材分散組成物の固形分中の色材等の含有量が相対的に少なくなり、十分な着色濃度が得られない場合がある。 Content of the photoinitiator used in a color material dispersion composition is about 0.01-100 mass parts normally with respect to 100 mass parts of said polyfunctional monomers, Preferably it is 5-60 mass parts. If this content is less than the above range, the polymerization reaction cannot be sufficiently caused, so that the hardness of the colored layer may not be sufficient. On the other hand, if the content is more than the above range, the colorant dispersion composition In some cases, the content of the coloring material or the like in the solid content is relatively low, and a sufficient coloring density may not be obtained.
また、本発明の色材分散組成物においては、更に、重合停止剤、連鎖移動剤、レベリング剤、可塑剤、界面活性剤、消泡剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、密着促進剤等などを含有してもよい。 In the color material dispersion composition of the present invention, a polymerization terminator, a chain transfer agent, a leveling agent, a plasticizer, a surfactant, an antifoaming agent, a silane coupling agent, an ultraviolet absorber, an adhesion promoter, etc. Etc. may be contained.
<色材分散組成物における各成分の配合割合>
(1)色材分散組成物がバインダー成分を含む着色樹脂組成物の場合
(A)色材の合計の含有量は、色材分散組成物の固形分全量に対して、3〜65質量%、より好ましくは4〜55質量%の割合で配合することが好ましい。上記下限値以上であれば、色材分散組成物を所定の膜厚(通常は1.0〜5.0μm)に塗布した際の着色層が充分な色濃度を有する。また、上記上限値以下であれば、分散性及び分散安定性に優れると共に、充分な硬度や、基板との密着性を有する着色層を得ることができる。尚、本発明において固形分は、上述した溶剤以外のもの全てであり、液状の多官能モノマー等も含まれる。
また、(B)分散剤の含有量としては、(A)色材を均一に分散することができるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、色材分散組成物の固形分全量に対して3〜40質量%用いることができる。更に、色材分散組成物の固形分全量に対して5〜35質量%の割合で配合するのが好ましく、特に5〜25質量%の割合で配合するのが好ましい。上記下限値以上であれば、(A)色材の分散性及び分散安定性に優れ、保存安定性に優れている。また、上記上限値以下であれば、現像性が良好なものとなる。
バインダー成分は、これらの合計量が色材分散組成物の固形分全量に対して10〜92質量%、好ましくは15〜87質量%の割合で配合するのが好ましい。上記下限値以上であれば、充分な硬度や、基板との密着性を有する着色層を得ることができる。また上記上限値以下であれば、現像性に優れたり、熱収縮による微小なシワの発生も抑制される。
また、(C)溶剤の含有量は、着色層を精度良く形成することができる範囲で適宜設定すればよい。該溶剤を含む上記色材分散組成物の全量に対して、通常、55〜95質量%の範囲内であることが好ましく、中でも、65〜88質量%の範囲内であることがより好ましい。上記溶剤の含有量が、上記範囲内であることにより、塗布性に優れたものとすることができる。
<Combination ratio of each component in the colorant dispersion composition>
(1) When the color material dispersion composition is a colored resin composition containing a binder component (A) The total content of the color material is 3 to 65% by mass with respect to the total solid content of the color material dispersion composition, More preferably, it is blended at a ratio of 4 to 55% by mass. If it is more than the said lower limit, the coloring layer at the time of apply | coating a color material dispersion composition to predetermined | prescribed film thickness (usually 1.0-5.0 micrometers) has sufficient color density. Moreover, if it is below the said upper limit, while being excellent in the dispersibility and dispersion stability, the colored layer which has sufficient hardness and adhesiveness with a board | substrate can be obtained. In the present invention, the solid content is everything except the above-mentioned solvent, and includes a liquid polyfunctional monomer.
In addition, the content of the (B) dispersant is not particularly limited as long as (A) the color material can be uniformly dispersed. For example, the total solid content of the color material dispersion composition 3 to 40% by mass can be used. Furthermore, it is preferable to mix | blend in the ratio of 5-35 mass% with respect to the solid content whole quantity of a color material dispersion composition, and it is preferable to mix | blend especially in the ratio of 5-25 mass%. If it is more than the said lower limit, (A) It is excellent in the dispersibility and dispersion stability of a coloring material, and is excellent in storage stability. Moreover, if it is below the said upper limit, developability will become favorable.
The total amount of these binder components is preferably 10 to 92% by mass, preferably 15 to 87% by mass, based on the total solid content of the colorant dispersion composition. If it is more than the said lower limit, the colored layer which has sufficient hardness and adhesiveness with a board | substrate can be obtained. Moreover, if it is below the said upper limit, it is excellent in developability and generation | occurrence | production of the fine wrinkles by heat shrink is also suppressed.
Moreover, what is necessary is just to set suitably content of (C) solvent in the range which can form a colored layer accurately. Usually, it is preferably in the range of 55 to 95% by mass, more preferably in the range of 65 to 88% by mass, based on the total amount of the colorant dispersion composition containing the solvent. When the content of the solvent is within the above range, the coating property can be excellent.
(2)色材分散組成物がバインダー成分を含まない色材分散液の場合
色材分散組成物がバインダー成分を含まない色材分散液である場合、(A)色材の含有量は、分散性及び分散安定性の点から、色材分散液全量に対して5〜40質量%、更に10〜20質量%の範囲内であることが好ましい。
色材分散組成物がバインダー成分を含まない色材分散液である場合、(B)分散剤の含有量は、通常、分散液の全量に対して1〜50質量%、更に1〜20質量%の範囲内であることが、分散性及び分散安定性の点から好ましい。
また、色材分散組成物がバインダー成分を含まない色材分散液である場合、(C)溶剤を、色材分散液の全量に対して、通常は45〜94質量%、好ましくは60〜85質量%の割合で用いて調製する。溶剤が少なすぎると、粘度が上昇し、分散性が低下しやすい。また、溶剤が多すぎると、色材濃度が低下し、バインダー成分を添加して着色樹脂組成物を調製する際に、目標とする色度座標に達成することが困難な場合がある。
なお、バインダー成分を含有しない色材分散液は、上記着色樹脂組成物を調製するための予備調製物として用いられる。すなわち、本発明において色材分散液とは、着色樹脂組成物を調製する前段階において予備調製される、(組成物中の色材成分質量)/(組成物中の色材成分以外の固形分質量)比の高い色材分散液である。具体的には、(組成物中の色材成分質量)/(組成物中の色材成分以外の固形分質量)比は通常1.0以上である。色材分散液と少なくともバインダー成分を混合することにより、分散性に優れた着色樹脂組成物を調製することができる。
(2) When the color material dispersion composition is a color material dispersion containing no binder component When the color material dispersion composition is a color material dispersion containing no binder component, (A) the content of the color material is dispersed. From the viewpoints of colorability and dispersion stability, it is preferably in the range of 5 to 40% by mass, more preferably 10 to 20% by mass, based on the total amount of the colorant dispersion.
When the color material dispersion composition is a color material dispersion containing no binder component, the content of the (B) dispersant is usually 1 to 50% by mass, and more preferably 1 to 20% by mass with respect to the total amount of the dispersion. It is preferable from the viewpoint of dispersibility and dispersion stability.
Moreover, when a color material dispersion composition is a color material dispersion liquid which does not contain a binder component, (C) solvent is 45-94 mass% normally with respect to the whole quantity of a color material dispersion liquid, Preferably it is 60-85. It is prepared using a ratio by mass. When there is too little solvent, a viscosity will rise and a dispersibility will fall easily. Moreover, when there are too many solvents, color material density | concentration will fall, and when adding a binder component and preparing a colored resin composition, it may be difficult to achieve a target chromaticity coordinate.
In addition, the color material dispersion liquid which does not contain a binder component is used as a preliminary preparation for preparing the colored resin composition. That is, in the present invention, the color material dispersion is preliminarily prepared in the previous stage of preparing the colored resin composition, (color material component mass in the composition) / (solid content other than the color material component in the composition). It is a colorant dispersion having a high (mass) ratio. Specifically, the ratio of (mass of color material component in composition) / (mass of solid content other than color material component in composition) is usually 1.0 or more. By mixing the colorant dispersion and at least the binder component, a colored resin composition having excellent dispersibility can be prepared.
<色材分散組成物の製造方法>
色材分散組成物の製造方法は、(A)色材と、(B)分散剤と、(C)溶剤と、所望により用いられるバインダー成分等の各種添加成分とを含有し、(A)色材が(B)分散剤より(C)溶剤中に均一に分散させ得る方法であればよく、特に制限されず、公知の混合手段を用いて混合することにより、調製することができる。
当該色材分散組成物の調製方法としては、例えば、(1)(A)色材と、(B)分散剤と、(C)溶剤とを混合して色材分散液を調製した後、当該色材分散液に、バインダー成分等所望により用いられる各種添加成分を混合する方法;(2)(C)溶剤中に、(A)色材と、(B)分散剤と、バインダー成分等の所望により用いられる各種添加成分とを同時に投入し、混合する方法;(3)(C)溶剤中に、(B)分散剤と、バインダー成分等の所望により用いられる各種添加成分とを添加し、混合したのち、(A)色材を加えて混合する方法;などを挙げることができる。
これらの方法の中で、上記(1)の方法が、色材の凝集を効果的に防ぎ、均一に分散させ得る点から好ましい。上記(1)の方法において、色材分散液の調製方法としては、(A)色材が分散剤により溶剤中に均一に分散させ得る方法であればよく、公知の混合手段を用いることができる。
色材分散液の調製方法としては、(B)分散剤を(C)溶剤に混合、撹拌し、分散剤溶液を調製した後、当該分散剤溶液に、(A)色材と必要に応じてその他の成分を混合し、公知の攪拌機または分散機を用いて分散させることによって分散液を調製することができる。また、色材(A−1)を分散した色材分散液と、色材(A−2)を分散した色材分散液とを別々に調製し、これらを混合してもよい。
<Method for Producing Color Material Dispersion Composition>
The method for producing a color material dispersion composition comprises (A) a color material, (B) a dispersant, (C) a solvent, and various additive components such as a binder component used as desired. The material is not particularly limited as long as the material can be uniformly dispersed in (C) the solvent from (B) the dispersant, and can be prepared by mixing using a known mixing means.
As a method for preparing the color material dispersion composition, for example, (1) (A) a color material, (B) a dispersant, and (C) a solvent are mixed to prepare a color material dispersion, (2) (C) Solvent, (A) Colorant, (B) Dispersing agent, binder component, etc. (3) In (C) solvent, (B) dispersant and various additive components used as desired such as a binder component are added and mixed. Thereafter, (A) a method of adding and mixing a coloring material;
Among these methods, the method (1) is preferable because it can effectively prevent aggregation of the color material and can be uniformly dispersed. In the method (1), the color material dispersion may be prepared by any method as long as (A) the color material can be uniformly dispersed in a solvent by a dispersant, and known mixing means can be used. .
As a method for preparing the colorant dispersion, (B) the dispersant is mixed and stirred in the solvent (C) to prepare a dispersant solution, and then the (A) colorant and, if necessary, the dispersant solution. A dispersion can be prepared by mixing other components and dispersing using a known stirrer or disperser. Alternatively, the color material dispersion liquid in which the color material (A-1) is dispersed and the color material dispersion liquid in which the color material (A-2) is dispersed may be separately prepared and mixed.
分散処理を行うための分散機としては、2本ロール、3本ロール等のロールミル、ボールミル、振動ボールミル等のボールミル、ペイントコンディショナー、連続ディスク型ビーズミル、連続アニュラー型ビーズミル等のビーズミルが挙げられる。ビーズミルの好ましい分散条件として、使用するビーズ径は0.03〜2.00mmが好ましく、より好ましくは0.10〜1.0mmである。 Examples of the dispersing machine for performing the dispersion treatment include roll mills such as two rolls and three rolls, ball mills such as a ball mill and a vibrating ball mill, bead mills such as a paint conditioner, a continuous disk type bead mill, and a continuous annular type bead mill. As a preferable dispersion condition of the bead mill, the bead diameter to be used is preferably 0.03 to 2.00 mm, and more preferably 0.10 to 1.0 mm.
具体的には、ビーズ径が比較的大きめな2mmジルコニアビーズで予備分散を行い、更にビーズ径が比較的小さめな0.1mmジルコニアビーズで本分散することが挙げられる。また、分散後、0.5〜5.0μmのメンブランフィルターで濾過することが好ましい。 Specifically, preliminary dispersion is performed with 2 mm zirconia beads having a relatively large bead diameter, and main dispersion is further performed with 0.1 mm zirconia beads having a relatively small bead diameter. Moreover, it is preferable to filter with a membrane filter of 0.5 to 5.0 μm after dispersion.
2.カラーフィルタ
本発明に係るカラーフィルタは、透明基板と、当該透明基板上に設けられた着色層とを少なくとも備えるカラーフィルタであって、前記着色層の少なくとも1つが、(A)色材と、(B)分散剤とを含有し、前記(A)色材が、下記一般式(I)で表される色材(A−1)と、ローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)とを含むことを特徴とする。
2. Color filter The color filter according to the present invention is a color filter comprising at least a transparent substrate and a colored layer provided on the transparent substrate, wherein at least one of the colored layers comprises (A) a colorant, ( B) a dispersant, wherein the color material (A) is a color material (A-1) represented by the following general formula (I) and an onium salt (A-2) of a rhodamine-based acid dye. It is characterized by including.
このような本発明に係るカラーフィルタについて、図を参照しながら説明する。図1は、本発明のカラーフィルタの一例を示す概略断面図である。図1によれば、本発明のカラーフィルタ10は、透明基板1と、遮光部2と、着色層3とを有している。 Such a color filter according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the color filter of the present invention. According to FIG. 1, the color filter 10 of the present invention has a transparent substrate 1, a light shielding part 2, and a colored layer 3.
(着色層)
本発明のカラーフィルタに用いられる着色層は、少なくとも1つが、一般式(I)で表される色材(A−1)と、ローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)とを含む着色層である。
着色層は、通常、後述する透明基板上の遮光部の開口部に形成され、通常3色以上の着色パターンから構成される。
また、当該着色層の配列としては、特に限定されず、例えば、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型、4画素配置型等の一般的な配列とすることができる。また、着色層の幅、面積等は任意に設定することができる。
当該着色層の厚みは、塗布方法、色材分散組成物の固形分濃度や粘度等を調整することにより、適宜制御されるが、通常、1〜5μmの範囲であることが好ましい。
(Colored layer)
At least one of the colored layers used in the color filter of the present invention includes a coloring material (A-1) represented by the general formula (I) and an onium salt (A-2) of a rhodamine acid dye. Is a layer.
The colored layer is usually formed in an opening of a light shielding part on a transparent substrate, which will be described later, and is usually composed of three or more colored patterns.
In addition, the arrangement of the colored layers is not particularly limited, and for example, a general arrangement such as a stripe type, a mosaic type, a triangle type, or a four-pixel arrangement type can be used. Moreover, the width | variety, area, etc. of a colored layer can be set arbitrarily.
The thickness of the colored layer is appropriately controlled by adjusting the coating method, the solid content concentration, the viscosity, and the like of the color material dispersion composition, but is usually preferably in the range of 1 to 5 μm.
本発明のカラーフィルタに用いられる前記一般式(I)で表される色材(A−1)と、ローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)とを含む着色層は、前述した(A)色材と、(B)分散剤と、(C)溶剤と、バインダー成分を含有し、前記(A)色材が、前記一般式(I)で表される色材(A−1)と、ローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)とを含む、色材分散組成物を用いて形成されることが好ましく、当該色材分散組成物の硬化物であることが好ましい。当該着色層は、例えば、前記色材分散組成物が感光性樹脂組成物の場合、下記の方法により形成することができる。
まず、色材分散組成物を、スプレーコート法、ディップコート法、バーコート法、コールコート法、スピンコート法などの塗布手段を用いて後述する透明基板上に塗布して、ウェット塗膜を形成させる。
次いで、ホットプレートやオーブンなどを用いて、該ウェット塗膜を乾燥させたのち、これに、所定のパターンのマスクを介して露光し、アルカリ可溶性樹脂及び多官能モノマー等を光重合反応させて、感光性の塗膜とする。露光に使用される光源としては、例えば低圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプなどの紫外線、電子線等が挙げられる。露光量は、使用する光源や塗膜の厚みなどによって適宜調整される。
また、露光後に重合反応を促進させるために、加熱処理を行ってもよい。加熱条件は、使用する色材分散組成物中の各成分の配合割合や、塗膜の厚み等によって適宜選択される。
The colored layer containing the color material (A-1) represented by the general formula (I) used in the color filter of the present invention and the onium salt (A-2) of a rhodamine-based acid dye is the above-described (A A coloring material, (B) a dispersing agent, (C) a solvent, and a binder component, wherein the (A) coloring material is represented by the general formula (I); It is preferably formed using a color material dispersion composition containing an onium salt (A-2) of a rhodamine-based acidic dye, and is preferably a cured product of the color material dispersion composition. For example, when the colorant dispersion composition is a photosensitive resin composition, the colored layer can be formed by the following method.
First, the color material dispersion composition is applied onto a transparent substrate, which will be described later, using a coating means such as a spray coating method, a dip coating method, a bar coating method, a coal coating method, or a spin coating method to form a wet coating film. Let me.
Next, after drying the wet coating film using a hot plate or oven, it is exposed to light through a mask having a predetermined pattern, and an alkali-soluble resin and a polyfunctional monomer are photopolymerized. A photosensitive coating film is used. Examples of the light source used for exposure include ultraviolet rays such as a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp, and an electron beam. The exposure amount is appropriately adjusted depending on the light source used, the thickness of the coating film, and the like.
Moreover, in order to promote a polymerization reaction after exposure, you may heat-process. The heating conditions are appropriately selected depending on the blending ratio of each component in the color material dispersion composition to be used, the thickness of the coating film, and the like.
次に、現像液を用いて現像処理し、未露光部分を溶解、除去することにより、所望のパターンで塗膜が形成される。現像液としては、通常、水や水溶性溶剤にアルカリを溶解させた溶液が用いられる。このアルカリ溶液には、界面活性剤などを適量添加してもよい。また、現像方法は一般的な方法を採用することができる。
現像処理後は、通常、現像液の洗浄、色材分散組成物の硬化塗膜の乾燥が行われ、着色層が形成される。なお、現像処理後に、塗膜を十分に硬化させるために加熱処理を行ってもよい。加熱条件としては特に限定はなく、塗膜の用途に応じて適宜選択される。
Next, it develops using a developing solution, a coating film is formed with a desired pattern by melt | dissolving and removing an unexposed part. As the developer, a solution in which an alkali is dissolved in water or a water-soluble solvent is usually used. An appropriate amount of a surfactant or the like may be added to the alkaline solution. Further, a general method can be adopted as the developing method.
After the development treatment, the developer is usually washed and the cured coating film of the colorant dispersion composition is dried to form a colored layer. In addition, you may heat-process in order to fully harden a coating film after image development processing. The heating conditions are not particularly limited and are appropriately selected depending on the application of the coating film.
(遮光部)
本発明のカラーフィルタにおける遮光部は、後述する透明基板上にパターン状に形成されるものであって、一般的なカラーフィルタに遮光部として用いられるものと同様とすることができる。
当該遮光部のパターン形状としては、特に限定されず、例えば、ストライプ状、マトリクス状等の形状が挙げられる。この遮光部としては、例えば、黒色顔料をバインダー樹脂中に分散又は溶解させたものや、クロム、酸化クロム等の金属薄膜等が挙げられる。この金属薄膜は、CrOx膜(xは任意の数)及びCr膜が2層積層されたものであってもよく、また、より反射率を低減させたCrOx膜(xは任意の数)、CrNy膜(yは任意の数)及びCr膜が3層積層されたものであってもよい。
当該遮光部が黒色色材をバインダー樹脂中に分散又は溶解させたものである場合、この遮光部の形成方法としては、遮光部をパターニングすることができる方法であればよく、特に限定されず、例えば、遮光部用着色樹脂組成物を用いたフォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法等を挙げることができる。
(Shading part)
The light shielding part in the color filter of the present invention is formed in a pattern on a transparent substrate described later, and can be the same as that used as a light shielding part in a general color filter.
The pattern shape of the light shielding portion is not particularly limited, and examples thereof include a stripe shape and a matrix shape. Examples of the light-shielding portion include those obtained by dispersing or dissolving a black pigment in a binder resin, and metal thin films such as chromium and chromium oxide. The metal thin film may be a CrO x film (x is an arbitrary number) and a laminate of two Cr films, and a CrO x film (x is an arbitrary number) with a reduced reflectance. , CrN y film (y is an arbitrary number) and three layers of Cr film may be laminated.
When the light shielding part is a material in which a black color material is dispersed or dissolved in a binder resin, the light shielding part can be formed by any method that can pattern the light shielding part, and is not particularly limited. For example, a photolithography method, a printing method, an ink jet method and the like using the colored resin composition for the light shielding part can be exemplified.
遮光部の膜厚としては、金属薄膜の場合は0.2〜0.4μm程度で設定され、黒色色材をバインダー樹脂中に分散又は溶解させたものである場合は0.5〜2μm程度で設定される。 The thickness of the light shielding part is set to about 0.2 to 0.4 μm in the case of a metal thin film, and about 0.5 to 2 μm in the case where a black color material is dispersed or dissolved in a binder resin. Is set.
(透明基板)
本発明のカラーフィルタにおける透明基板としては、可視光に対して透明な基材であればよく、特に限定されず、一般的なカラーフィルタに用いられる透明基板を使用することができる。具体的には、石英ガラス、無アルカリガラス、合成石英板等の可撓性のない透明なリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板、フレキシブルガラス等の可撓性やフレキシブル性を有する透明なフレキシブル材が挙げられる。
当該透明基板の厚みは、特に限定されるものではないが、本発明のカラーフィルタの用途に応じて、例えば100μm〜1mm程度のものを使用することができる。
なお、本発明のカラーフィルタは、上記透明基板、遮光部及び着色層以外にも、例えば、オーバーコート層や透明電極層、さらには配向膜や柱状スペーサ等が形成されたものであってもよい。
(Transparent substrate)
The transparent substrate in the color filter of the present invention is not particularly limited as long as it is a base material transparent to visible light, and a transparent substrate used for a general color filter can be used. Specifically, a transparent rigid material having no flexibility such as quartz glass, alkali-free glass, or synthetic quartz plate, or a flexible or flexible resin such as a transparent resin film, an optical resin plate, or flexible glass. A transparent flexible material is mentioned.
Although the thickness of the said transparent substrate is not specifically limited, According to the use of the color filter of this invention, the thing of about 100 micrometers-1 mm can be used, for example.
The color filter of the present invention may be one in which, for example, an overcoat layer, a transparent electrode layer, an alignment film, a columnar spacer, or the like is formed in addition to the transparent substrate, the light shielding portion, and the colored layer. .
5.液晶表示装置
本発明の液晶表示装置は、前述した本発明に係るカラーフィルタと、対向基板と、前記カラーフィルタと前記対向基板との間に形成された液晶層とを有することを特徴とする。
このような本発明の液晶表示装置について、図を参照しながら説明する。図2は、本発明の液晶表示装置の一例を示す概略図である。図2に例示するように本発明の液晶表示装置40は、カラーフィルタ10と、透明基板23上に電極基板22を備えた対向基板30と、上記カラーフィルタ10と上記対向基板30との間に形成された液晶層25とを有しており、カラーフィルタ10と液晶層25との間に透明電極膜21を有する。
なお、本発明の液晶表示装置は、この図2に示される構成に限定されるものではなく、一般的にカラーフィルタが用いられた液晶表示装置として公知の構成とすることができる。
5. Liquid Crystal Display Device A liquid crystal display device according to the present invention includes the color filter according to the present invention described above, a counter substrate, and a liquid crystal layer formed between the color filter and the counter substrate.
Such a liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic view showing an example of the liquid crystal display device of the present invention. As illustrated in FIG. 2, the liquid crystal display device 40 of the present invention includes a color filter 10, a counter substrate 30 having an electrode substrate 22 on a transparent substrate 23, and the color filter 10 and the counter substrate 30. The liquid crystal layer 25 is formed, and the transparent electrode film 21 is provided between the color filter 10 and the liquid crystal layer 25.
Note that the liquid crystal display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 2, but can be a configuration generally known as a liquid crystal display device using a color filter.
本発明の液晶表示装置の駆動方式としては、特に限定はなく一般的に液晶表示装置に用いられている駆動方式を採用することができる。このような駆動方式としては、例えば、TN方式、IPS方式、OCB方式、及びMVA方式等を挙げることができる。本発明においてはこれらのいずれの方式であっても好適に用いることができる。
また、基板21及び基板22としては、本発明の液晶表示装置の駆動方式等に応じて適宜選択して用いることができ、例えば、透明基材上に、透明電極と配向膜を有するもの等とすることができる。
さらに、液晶層を構成する液晶としては、本発明の液晶表示装置の駆動方式等に応じて、誘電異方性の異なる各種液晶、及びこれらの混合物を用いることができる。
The driving method of the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited, and a driving method generally used for a liquid crystal display device can be employed. Examples of such a drive method include a TN method, an IPS method, an OCB method, and an MVA method. In the present invention, any of these methods can be preferably used.
The substrate 21 and the substrate 22 can be appropriately selected and used according to the driving method of the liquid crystal display device of the present invention. For example, the substrate 21 and the substrate 22 have a transparent electrode and an alignment film on a transparent substrate. can do.
Furthermore, as the liquid crystal constituting the liquid crystal layer, various liquid crystals having different dielectric anisotropy and mixtures thereof can be used according to the driving method of the liquid crystal display device of the present invention.
液晶層の形成方法としては、一般に液晶セルの作製方法として用いられる方法を使用することができ、例えば、真空注入方式や液晶滴下方式等が挙げられる。
真空注入方式では、例えば、あらかじめカラーフィルタ及び対向基板を用いて液晶セルを作製し、液晶を加温することにより等方性液体とし、キャピラリー効果を利用して液晶セルに液晶を等方性液体の状態で注入し、接着剤で封止することにより液晶層を形成することができる。その後、液晶セルを常温まで徐冷することにより、封入された液晶を配向させることができる。
また液晶滴下方式では、例えば、カラーフィルタの周縁にシール剤を塗布し、このカラーフィルタを液晶が等方相になる温度まで加熱し、ディスペンサー等を用いて液晶を等方性液体の状態で滴下し、カラーフィルタ及び対向基板を減圧下で重ね合わせ、シール剤を介して接着させることにより、液晶層を形成することができる。その後、液晶セルを常温まで徐冷することにより、封入された液晶を配向させることができる。
As a method for forming the liquid crystal layer, a method generally used as a method for manufacturing a liquid crystal cell can be used, and examples thereof include a vacuum injection method and a liquid crystal dropping method.
In the vacuum injection method, for example, a liquid crystal cell is prepared in advance using a color filter and a counter substrate, and the liquid crystal is heated to obtain an isotropic liquid, and the liquid crystal is applied to the liquid crystal cell using the capillary effect. The liquid crystal layer can be formed by injecting in this state and sealing with an adhesive. Thereafter, the sealed liquid crystal can be aligned by slowly cooling the liquid crystal cell to room temperature.
In the liquid crystal dropping method, for example, a sealant is applied to the periphery of the color filter, the color filter is heated to a temperature at which the liquid crystal becomes isotropic, and the liquid crystal is dropped in an isotropic liquid state using a dispenser or the like. In addition, the liquid crystal layer can be formed by overlapping the color filter and the counter substrate under reduced pressure and bonding them with a sealant. Thereafter, the sealed liquid crystal can be aligned by slowly cooling the liquid crystal cell to room temperature.
6.有機発光表示装置
本発明に係る有機発光表示装置は、前述した本発明に係るカラーフィルタと、有機発光体とを有することを特徴とする。
このような本発明の有機発光表示装置について、図を参照しながら説明する。図3は、本発明の有機発光表示装置の一例を示す概略図である。図3に例示するように本発明の有機発光表示装置100は、カラーフィルタ10と、有機発光体80とを有している。カラーフィルタ10と、有機発光体80との間に、有機保護層50や無機酸化膜60を有していても良い。
6). Organic Light-Emitting Display Device An organic light-emitting display device according to the present invention includes the color filter according to the present invention described above and an organic light-emitting body.
Such an organic light emitting display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic view illustrating an example of the organic light emitting display device of the present invention. As illustrated in FIG. 3, the organic light emitting display device 100 of the present invention includes a color filter 10 and an organic light emitter 80. An organic protective layer 50 and an inorganic oxide film 60 may be provided between the color filter 10 and the organic light emitter 80.
有機発光体80の積層方法としては、例えば、カラーフィルタ上面へ透明陽極71、正孔注入層72、正孔輸送層73、発光層74、電子注入層75、および陰極76を逐次形成していく方法や、別基板上へ形成した有機発光体80を無機酸化膜60上に貼り合わせる方法などが挙げられる。有機発光体80における、透明陽極71、正孔注入層72、正孔輸送層73、発光層74、電子注入層75、および陰極76、その他の構成は、公知のものを適宜用いることができる。このようにして作製された有機発光表示装置100は、例えば、パッシブ駆動方式の有機ELディスプレイにもアクティブ駆動方式の有機ELディスプレイにも適用可能である。
なお、本発明の有機発光表示装置は、この図3に示される構成に限定されるものではなく、一般的にカラーフィルタが用いられた有機発光表示装置として公知の構成とすることができる。
As a method for laminating the organic light emitter 80, for example, the transparent anode 71, the hole injection layer 72, the hole transport layer 73, the light emitting layer 74, the electron injection layer 75, and the cathode 76 are sequentially formed on the upper surface of the color filter. Examples thereof include a method and a method in which an organic light emitter 80 formed on another substrate is bonded onto the inorganic oxide film 60. As the transparent anode 71, the hole injection layer 72, the hole transport layer 73, the light emitting layer 74, the electron injection layer 75, the cathode 76, and other configurations in the organic light emitting body 80, known structures can be appropriately used. The organic light emitting display device 100 manufactured as described above can be applied to, for example, a passive drive type organic EL display or an active drive type organic EL display.
Note that the organic light emitting display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG. 3, and may be a known configuration as an organic light emitting display device that generally uses a color filter.
以下、本発明について実施例を示して具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. These descriptions do not limit the present invention.
(合成例1:色材αの合成)
(1)中間体1の合成
国際公開第2012/144521号パンフレットに記載の中間体3及び中間体4の製造方法を参照して、下記化学式(1)で示される中間体1を15.9g(収率70%)得た。
得られた化合物は、下記の分析結果より目的の化合物であることを確認した。
・MS(ESI) (m/z):511(+)、2価
・元素分析値:CHN実測値 (78.13%、7.48%、7.78%);理論値(78.06%、7.75%、7.69%)
(Synthesis Example 1: Synthesis of Color Material α)
(1) Synthesis of Intermediate 1 Referring to the method for producing Intermediate 3 and Intermediate 4 described in International Publication No. 2012/144521, 15.9 g of Intermediate 1 represented by the following chemical formula (1) ( Yield 70%).
The obtained compound was confirmed to be the target compound from the following analysis results.
MS (ESI) (m / z): 511 (+), divalent and elemental analysis values: CHN measured value (78.13%, 7.48%, 7.78%); theoretical value (78.06%) , 7.75%, 7.69%)
(2)青色色材αの合成
前記中間体1 5.00gを水300mlに加え、溶解させ中間体1溶液とした。次に日本無機化学工業製リンタングステン酸・n水和物 H3[PW12O40]・nH2O 10.44gを水100mlに入れ、リンタングステン酸水溶液を調製した。先の中間体1溶液に調製したリンタングステン酸水溶液を混合し、生成した沈殿物を濾取し、水で洗浄した。得られたケーキを乾燥して下記化学式(2)で表される色材(A−1)に相当する青色色材αを13.25g(収率98%)を得た。
得られた化合物は、下記の分析結果より目的の化合物であることを確認した。(モル比W/Mo=100/0)
・MS(ESI) (m/z):510(+)、2価
・元素分析値:CHN実測値 (41.55%、5.34%、4.32%);理論値(41.66%、5.17%、4.11%)
(2) Synthesis of blue color material α The intermediate 1 5.00 g was added to 300 ml of water and dissolved to obtain an intermediate 1 solution. Next, 10.44 g of phosphotungstic acid · n hydrate H 3 [PW 12 O 40 ] · nH 2 O manufactured by Nippon Inorganic Chemical Industry was put in 100 ml of water to prepare an aqueous phosphotungstic acid solution. The aqueous phosphotungstic acid solution prepared above was mixed with the intermediate 1 solution, and the resulting precipitate was collected by filtration and washed with water. The obtained cake was dried to obtain 13.25 g (yield 98%) of a blue color material α corresponding to the color material (A-1) represented by the following chemical formula (2).
The obtained compound was confirmed to be the target compound from the following analysis results. (Molar ratio W / Mo = 100/0)
MS (ESI) (m / z): 510 (+), divalent, elemental analysis value: CHN measured value (41.55%, 5.34%, 4.32%); theoretical value (41.66%) (5.17%, 4.11%)
(合成例2:色材βの合成)
Acid Red 289(東京化成社製、ローダミン系酸性染料(下記化学式(3))5.0gを水500mlに加え、80℃で溶解させ、染料溶液を調製した。アーカード2HPフレーク(ライオンアクゾ社製、ジメチルジステアリルアンモニウムクロリド、有効固形分95.5%)4.99gをイソプロピルアルコール85gに入れて溶解させ、ジメチルジステアリルアンモニウムクロリド溶液を調製した。染料溶液を氷浴で5℃まで冷却し、調製したジメチルジステアリルアンモニウムクロリド溶液を、5℃で25分かけて前記染料溶液に滴下し、さらに5℃で1時間攪拌した。生成した沈殿物を濾取し、水で洗浄した。得られたケーキを乾燥してローダミン系酸性染料のオニウム塩(A−2)に相当する色材β 9.07g(収率 97%)を得た。
(Synthesis Example 2: Synthesis of Color Material β)
Acid Red 289 (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 5.0 g of rhodamine acid dye (the following chemical formula (3)) was added to 500 ml of water and dissolved at 80 ° C. to prepare a dye solution. Dimethyl distearyl ammonium chloride (effective solid content 95.5%) was dissolved in 85 g of isopropyl alcohol to prepare a dimethyl distearyl ammonium chloride solution, which was cooled to 5 ° C. in an ice bath and prepared. The dimethyldistearyl ammonium chloride solution was added dropwise to the dye solution over 25 minutes at 5 ° C., and the mixture was further stirred for 1 hour at 5 ° C. The resulting precipitate was collected by filtration and washed with water. Is dried to give 9.07 g of a colorant β corresponding to the onium salt (A-2) of the rhodamine acid dye (yield 97 ) Was obtained.
(合成例3:色材γの合成)
Acid Red 289 5.0gを水500mlに加え、80℃で溶解させ、染料溶液を調製した。エトキシカルボニルメチル(トリフェニル)ホスホニウムブロミド(東京化成工業社製)3.17gを水200mlに入れ、80℃で攪拌し、エトキシカルボニルメチル(トリフェニル)ホスホニウムブロミド水溶液を調製した。調製したエトキシカルボニルメチル(トリフェニル)ホスホニウムブロミド水溶液を、80℃で15分かけて前記染料溶液に滴下し、さらに80℃で1時間攪拌した。生成した沈殿物を濾取し、水で洗浄した。得られたケーキを乾燥してローダミン系酸性染料オニウム塩(A−2)に相当する色材γ 4.46g(収率60%)を得た。
(Synthesis Example 3: Synthesis of Color Material γ)
5.0 g of Acid Red 289 was added to 500 ml of water and dissolved at 80 ° C. to prepare a dye solution. 3.17 g of ethoxycarbonylmethyl (triphenyl) phosphonium bromide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was placed in 200 ml of water and stirred at 80 ° C. to prepare an ethoxycarbonylmethyl (triphenyl) phosphonium bromide aqueous solution. The prepared aqueous solution of ethoxycarbonylmethyl (triphenyl) phosphonium bromide was added dropwise to the dye solution at 80 ° C. over 15 minutes, and the mixture was further stirred at 80 ° C. for 1 hour. The formed precipitate was collected by filtration and washed with water. The obtained cake was dried to obtain 4.46 g (yield 60%) of a coloring material γ corresponding to the rhodamine-based acidic dye onium salt (A-2).
(合成例4:色材δの合成)
Acid Red 289 5.0gを水500mlに加え、40℃で溶解させ、染料溶液を調製した。これとは別にベンゾイミダゾール(東京化成社製)3.49gを約5wt%塩酸水溶液30mlに入れて撹拌し、ベンゾイミダゾール塩酸塩としたのち、水170mlに溶解させ、40℃で攪拌し、ベンゾイミダゾール塩酸塩水溶液を調製した。調製したベンゾイミダゾール塩酸塩水溶液を、40℃で20分かけて前記染料溶液に滴下し、さらに40℃で1時間攪拌した。生成した沈殿物を濾取し、水で洗浄した。得られたケーキを乾燥してローダミン系酸性染料オニウム塩(A−2)に相当する色材δ 3.97g(収率 48%)を得た。
(Synthesis Example 4: Synthesis of Color Material δ)
5.0 g of Acid Red 289 was added to 500 ml of water and dissolved at 40 ° C. to prepare a dye solution. Separately, 3.49 g of benzimidazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was added to 30 ml of about 5 wt% hydrochloric acid aqueous solution and stirred to obtain benzimidazole hydrochloride, then dissolved in 170 ml of water and stirred at 40 ° C. A hydrochloride aqueous solution was prepared. The prepared benzimidazole hydrochloride aqueous solution was added dropwise to the dye solution at 40 ° C. over 20 minutes, and the mixture was further stirred at 40 ° C. for 1 hour. The formed precipitate was collected by filtration and washed with water. The obtained cake was dried to obtain 3.97 g (yield 48%) of a colorant δ corresponding to the rhodamine-based acidic dye onium salt (A-2).
(合成例4:バインダー樹脂Aの合成)
冷却管、添加用ロート、窒素用インレット、機械的攪拌機、デジタル温度計を備えた反応器に、溶剤としてジエチレングリコールエチルメチルエーテル(略称EMDG)130質量部を仕込み、窒素雰囲気下で90℃に昇温した後、メタクリル酸メチル32質量部、メタクリル酸シクロヘキシル22質量部、メタクリル酸24質量部、開始剤としてAIBN 2.0質量部および連鎖移動剤としてn−ドデシルメルカプタン4.5質量部を含む混合物を1.5時間かけて連続的に滴下した。
その後、合成温度を保持して反応を続け、滴下終了から2時間後に重合禁止剤として、p−メトキシフェノール0.05質量部を添加した。
次に、空気を吹き込みながら、メタクリル酸グリシジル22質量部を添加して、110℃に昇温した後、トリエチルアミン0.2質量部を添加して110℃で15時間付加反応させ、バインダー樹脂A(固形分44質量%)を得た。
得られたバインダー樹脂Aは、質量平均分子量(Mw)8500、数平均分子量(Mn)4200、分子量分布(Mw/Mn)は2.02、酸価85mgKOH/gであった。
(Synthesis Example 4: Synthesis of Binder Resin A)
A reactor equipped with a condenser, addition funnel, nitrogen inlet, mechanical stirrer, and digital thermometer was charged with 130 parts by mass of diethylene glycol ethyl methyl ether (abbreviated as EMDG) as a solvent, and the temperature was raised to 90 ° C. in a nitrogen atmosphere. After that, a mixture containing 32 parts by mass of methyl methacrylate, 22 parts by mass of cyclohexyl methacrylate, 24 parts by mass of methacrylic acid, 2.0 parts by mass of AIBN as an initiator and 4.5 parts by mass of n-dodecyl mercaptan as a chain transfer agent. It was dripped continuously over 1.5 hours.
Thereafter, the reaction was continued while maintaining the synthesis temperature, and 0.05 parts by mass of p-methoxyphenol was added as a polymerization inhibitor 2 hours after the completion of the dropping.
Next, while blowing air, 22 parts by mass of glycidyl methacrylate was added, the temperature was raised to 110 ° C., 0.2 parts by mass of triethylamine was added, and an addition reaction was carried out at 110 ° C. for 15 hours. 44 mass% solid content) was obtained.
The obtained binder resin A had a mass average molecular weight (Mw) of 8500, a number average molecular weight (Mn) of 4200, a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 2.02, and an acid value of 85 mgKOH / g.
(調製例1:塩型ブロックポリマー分散剤A溶液の調製)
反応器に、PGMEA60.74質量部、3級アミノ基を含むブロック共重合体(商品名:BYK−LPN6919、ビックケミー社製)(アミン価120mgKOH/g、固形分60重量%)35.64質量部(有効固形分21.38質量部)をそれぞれ溶解させ、PPAを3.62質量部(ブロック共重合体の3級アミノ基に対して0.5モル当量)を加え、40℃で30分攪拌することで塩型ブロックポリマー分散剤A溶液(固形分25%)を調製した。
(Preparation Example 1: Preparation of salt type block polymer dispersant A solution)
In the reactor, 60.74 parts by mass of PGMEA, a block copolymer containing a tertiary amino group (trade name: BYK-LPN6919, manufactured by Big Chemie) (amine value 120 mgKOH / g, solid content 60% by weight) 35.64 parts by mass (21.38 parts by mass of effective solid content) were dissolved, 3.62 parts by mass of PPA (0.5 molar equivalent to the tertiary amino group of the block copolymer) was added, and the mixture was stirred at 40 ° C. for 30 minutes. Thus, a salt type block polymer dispersant A solution (solid content: 25%) was prepared.
(調製例2:バインダー組成物Aの調製)
PGMEA19.82質量部、合成例4のバインダー樹脂A(固形分44質量%)18.18質量部、5〜6官能アクリレートモノマー(商品名:アロニックスM403、東亞合成社製)8.00質量部、2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モリフォリノプロパン−1−オン(商品名:イルガキュア907、BASF社製)3.00質量部、2,4ジエチルチオキサントン(商品名:カヤキュアーDETX−S、日本化薬社製)1.00質量部を混合することでバインダー組成物A(固形分40質量%)を調製した。
(Preparation Example 2: Preparation of binder composition A)
19.82 parts by mass of PGMEA, 18.18 parts by mass of binder resin A (solid content: 44% by mass) of Synthesis Example 4, 5-6 functional acrylate monomer (trade name: Aronix M403, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), 8.00 parts by mass, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one (trade name: Irgacure 907, manufactured by BASF) 3.00 parts by mass, 2,4 diethylthioxanthone (trade name: Binder composition A (solid content 40% by mass) was prepared by mixing 1.00 parts by mass of Kayacure DETX-S (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
(実施例1:色材分散組成物Aの調製)
(1)合成例1の色材α 12.15質量部と、合成例2の色材β 0.85質量部、調製例1で調製した塩型ブロックポリマー分散剤A溶液を20.80質量部(有効固形分5.20質量部)、合成例4のバインダー樹脂A 11.82質量部(有効固形分5.20質量部)、PGMEA54.38質量部を混合し、ペイントシェーカー(浅田鉄工製)にて予備分散として2mmジルコニアビーズで1時間、さらに本分散として0.1mmジルコニアビーズで6時間分散し、色材分散液Aを得た。
(2)上記(1)で得られた色材分散液A 28.57質量部、調製例2で得られたバインダー組成物A 28.29質量部、PGMEA 43.14質量部、界面活性剤R08MH(DIC社製)0.04質量部、シランカップリング剤KBM503(信越シリコーン社製)0.4質量部を添加混合し、加圧濾過を行って、色材分散組成物Aを得た。
(Example 1: Preparation of colorant dispersion composition A)
(1) 12.15 parts by mass of the colorant α of Synthesis Example 1, 0.85 parts by mass of the colorant β of Synthesis Example 2, and 20.80 parts by mass of the salt-type block polymer dispersant A solution prepared in Preparation Example 1 (Effective solid content 5.20 parts by mass), Binder resin A 11.82 parts by mass (effective solid content 5.20 parts by mass) of Synthesis Example 4 and 54.38 parts by mass of PGMEA are mixed, and paint shaker (manufactured by Asada Tekko) Was dispersed for 1 hour with 2 mm zirconia beads as a pre-dispersion, and further for 6 hours with 0.1 mm zirconia beads as a main dispersion, and a colorant dispersion A was obtained.
(2) 28.57 parts by mass of the colorant dispersion A obtained in (1) above, 28.29 parts by mass of the binder composition A obtained in Preparation Example 2, 43.14 parts by mass of PGMEA, and surfactant R08MH 0.04 parts by mass (manufactured by DIC) and 0.4 parts by mass of silane coupling agent KBM503 (manufactured by Shin-Etsu Silicone) were added and mixed, followed by pressure filtration to obtain a colorant dispersion composition A.
(実施例2:色材分散組成物Bの調製)
実施例1の(1)において、色材βの代わりに色材γを用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして色材分散液Bを調製した。
次いで、実施例1の(2)において、色材分散液Aの代わりに、上記色材分散液Bを用いた以外は実施例1の(2)と同様にして、色材分散組成物Bを得た。
(Example 2: Preparation of colorant dispersion composition B)
A color material dispersion B was prepared in the same manner as in (1) of Example 1 except that the color material γ was used instead of the color material β in Example 1 (1).
Next, in Example 1 (2), the color material dispersion composition B was prepared in the same manner as in Example 1 (2) except that the color material dispersion B was used instead of the color material dispersion A. Obtained.
(実施例3:色材分散組成物Cの調製)
実施例1の(1)において、色材βの代わりに色材δを用いた以外は、実施例1の(1)と同様にして色材分散液Cを調製した。
次いで、実施例1の(2)において、色材分散液Aの代わりに、上記色材分散液Cを用いた以外は実施例1の(2)と同様にして、色材分散組成物Cを得た。
(Example 3: Preparation of colorant dispersion composition C)
A color material dispersion C was prepared in the same manner as in (1) of Example 1 except that color material δ was used instead of color material β in Example 1 (1).
Next, in (2) of Example 1, the color material dispersion composition C was prepared in the same manner as in (2) of Example 1 except that the color material dispersion C was used instead of the color material dispersion A. Obtained.
(比較例1〜4:比較色材分散組成物の調製)
(1)実施例1の(1)において、色材を下記表1中のものに変更したこと以外は、実施例1の(1)と同様にして比較色材分散液D〜Gを調製した。
(2)比較色材分散組成物D〜Gの調製
実施例1の(2)において、色材分散液Aの代わりに、比較色材分散液D〜Gをそれぞれ用いた以外は実施例1の(2)と同様にして、比較色材分散組成物D〜Gを得た。
なお、表1中、「色材ε」は、ピグメントブルー15:6、「色材ζ」は、ピグメントバイオレッド23をそれぞれ表す。
(Comparative Examples 1-4: Preparation of Comparative Colorant Dispersion Composition)
(1) Comparative color material dispersions D to G were prepared in the same manner as in (1) of Example 1 except that the color material was changed to that shown in Table 1 below in (1) of Example 1. .
(2) Preparation of Comparative Color Material Dispersion Compositions D to G In Example 1 (2), Comparative Color Material Dispersions D to G were used in place of Color Material Dispersion A, respectively. Comparative colorant dispersion compositions D to G were obtained in the same manner as (2).
In Table 1, “Coloring material ε” represents Pigment Blue 15: 6, and “Coloring material ζ” represents Pigment Bio Red 23.
(評価)
<光学性能評価、耐熱性評価>
各実施例及び比較例で得られた色材分散組成物を、厚み0.7mmのガラス基板(日本電気硝子社製、「OA−10G」)上に、スピンコーターを用いて塗布した。その後、80℃のホットプレート上で3分間加熱乾燥を行った。超高圧水銀灯を用いて40mJ/cm2の紫外線を照射することによって硬化膜(青色着色層)を得た。乾燥硬化後の膜厚は目標色度y=0.082になるようにし、得られた着色基板の色度(x、y)、輝度(Y)をオリンパス社製「顕微分光測定装置OSP−SP200」を用いて測定した。上記の着色膜が形成された基板を230℃のクリーンオーブンで30分間ポストベーク処理し、得られた着色膜の色度(x、y)、輝度(Y)を再び測定した。ポストベーク処理前後の輝度(Y)がいずれも10以上であれば耐熱性が高く、かつ高い透過性を示し、カラーフィルタ用の青色画素として優れている。
結果を表2に示す。
(Evaluation)
<Optical performance evaluation, heat resistance evaluation>
The color material dispersion composition obtained in each example and comparative example was applied onto a 0.7 mm thick glass substrate (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., “OA-10G”) using a spin coater. Then, it heat-dried for 3 minutes on an 80 degreeC hotplate. A cured film (blue colored layer) was obtained by irradiating ultraviolet rays of 40 mJ / cm 2 using an ultrahigh pressure mercury lamp. The film thickness after drying and curing is set to target chromaticity y = 0.082, and the chromaticity (x, y) and luminance (Y) of the obtained colored substrate are set to “Microspectrophotometer OSP-SP200” manufactured by Olympus. ”And measured. The substrate on which the colored film was formed was post-baked for 30 minutes in a 230 ° C. clean oven, and the chromaticity (x, y) and luminance (Y) of the obtained colored film were measured again. If the luminance (Y) before and after the post-bake treatment is 10 or more, the heat resistance is high and the transparency is high, which is excellent as a blue pixel for a color filter.
The results are shown in Table 2.
[結果のまとめ]
一般式(I)で表される色材(A−1)と、ローダミン系酸性染料のオニウム塩化合物(A−2)を組み合わせた、実施例1〜3の色材分散組成物を用いて得られた着色層は、従来公知の比較例1〜4のものに比べてポストベーク処理前後の輝度(Y)がいずれも10以上であり、耐熱性が高く、かつ高い透過性を示すため、高輝度なカラーフィルタを得ることができることが明らかとなった。
[Summary of results]
Obtained by using the color material dispersion composition of Examples 1 to 3 in which the color material (A-1) represented by the general formula (I) and the onium salt compound (A-2) of the rhodamine acid dye are combined. The obtained colored layer has a brightness (Y) before and after the post-baking treatment of 10 or more compared with those of conventionally known Comparative Examples 1 to 4, and has high heat resistance and high transparency. It was revealed that a bright color filter can be obtained.
1 透明基板
2 遮光部
3 着色層
10 カラーフィルタ
21 透明電極膜
22 電極基板
23 透明基板
25 液晶層
30 対向基板
40 液晶表示装置
50 有機保護層
60 無機酸化膜
71 透明陽極
72 正孔注入層
73 正孔輸送層
74 発光層
75 電子注入層
76 陰極
80 有機発光体
100 有機発光表示装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent substrate 2 Light-shielding part 3 Colored layer 10 Color filter 21 Transparent electrode film 22 Electrode substrate 23 Transparent substrate 25 Liquid crystal layer 30 Opposite substrate 40 Liquid crystal display device 50 Organic protective layer 60 Inorganic oxide film 71 Transparent anode 72 Hole injection layer 73 Positive Hole transport layer 74 Light-emitting layer 75 Electron injection layer 76 Cathode 80 Organic light-emitting body 100 Organic light-emitting display device
Claims (8)
aは2であり、cは2以上の整数、b及びdは1以上の整数を表す。eは0又は1であり、eが0のとき結合は存在しない。複数あるeは同一であっても異なっていてもよい。) (A) a color material, (B) a dispersant, and (C) a solvent, wherein the color material (A-1) is represented by the following general formula (I): A colorant dispersion composition comprising an onium salt (A-2) of a rhodamine acid dye.
a is 2, c is an integer of 2 or more, b and d are integers of 1 or more. e is 0 or 1, and when e is 0, there is no bond. A plurality of e may be the same or different. )
sは、R1〜R7における前記炭化水素基の置換基として有するスルホナト基、並びに、キサンテン骨格及びフェニル基の置換基として有するスルホナト基の1分子中の合計数を表し、2〜5の整数である。) The color material dispersion composition according to claim 1 or 2, wherein the onium salt (A-2) of the rhodamine acid dye contains an anion represented by the following general formula (II).
s is sulfonato group having as the substituent for the hydrocarbon group in R 1 to R 7, and represents the total number in one molecule of the sulfonato group having as a substituent of xanthene skeleton and a phenyl group, 2-5 integer It is. )
aは2であり、cは2以上の整数、b及びdは1以上の整数を表す。eは0又は1であり、eが0のとき結合は存在しない。複数あるeは同一であっても異なっていてもよい。) A color filter comprising at least a transparent substrate and a colored layer provided on the transparent substrate, wherein at least one of the colored layers contains (A) a color material and (B) a dispersant, (A) A color filter in which the color material includes a color material (A-1) represented by the following general formula (I) and an onium salt (A-2) of a rhodamine-based acidic dye.
a is 2, c is an integer of 2 or more, b and d are integers of 1 or more. e is 0 or 1, and when e is 0, there is no bond. A plurality of e may be the same or different. )
sは、R1〜R7における前記炭化水素基の置換基として有するスルホナト基、並びに、キサンテン骨格及びフェニル基の置換基として有するスルホナト基の1分子中の合計数を表し、2〜5の整数である。) The color filter according to claim 4 or 5, wherein the onium salt (A-2) of the rhodamine acid dye contains an anion represented by the following general formula (II).
s is sulfonato group having as the substituent for the hydrocarbon group in R 1 to R 7, and represents the total number in one molecule of the sulfonato group having as a substituent of xanthene skeleton and a phenyl group, 2-5 integer It is. )
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