JP7440016B2 - Dye dispersion composition for color filters and dye dispersion resist composition for color filters - Google Patents
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Description
本発明は、カラーフィルター用染料分散組成物及びカラーフィルター用染料分散レジスト組成物に関する。 The present invention relates to a dye dispersion composition for color filters and a dye dispersion resist composition for color filters.
有機EL等用のカラーフィルターにおいて、着色剤としてピグメントブルー15:6と可溶性染料を併用したときには、製造工程の影響により、発色や輝度の点において不十分なものになる場合があった。また、可溶性染料を併用したときには、熱による他色へのマイグレーションがクリアできない課題があった。
このため着色剤としてピグメントブルー15:6と不溶性染料を併用することにより、信頼性の向上が図れ、着色剤の分散安定性は確保できるものの、輝度の点において不十分であった。
また特許文献2及び3に記載されるように、粒子径が一応小さい染料粒子を有するカラーフィルター用着色組成物は公知であるが、染料の対イオンであるアニオン微粒子化まではされておらず、かつ染料自体を脱塩しスルホン酸基としているので、少なくとも、各有機溶媒に対する溶解性を備える。また、粘度変化や光学特性の点で未だ不十分であった。
When Pigment Blue 15:6 and soluble dye are used together as a coloring agent in a color filter for organic EL, etc., the color development and brightness may be insufficient due to the influence of the manufacturing process. Furthermore, when a soluble dye is used in combination, there is a problem in that migration to other colors due to heat cannot be overcome.
Therefore, by using Pigment Blue 15:6 and an insoluble dye together as a coloring agent, reliability could be improved and the dispersion stability of the colorant could be ensured, but the brightness was insufficient.
Further, as described in Patent Documents 2 and 3, coloring compositions for color filters having dye particles with a small particle size are known, but anion, which is a counter ion of the dye, has not been made into fine particles. Moreover, since the dye itself is desalted to form a sulfonic acid group, it has at least solubility in each organic solvent. Furthermore, the viscosity change and optical properties were still insufficient.
本発明が解決する課題は、カラーフィルター用染料分散組成物及び、その組成物を基にしてカラーフィルター用染料分散レジスト組成物を調製したときに、着色剤の分散安定性を向上させることと、高い輝度を両立させることである。またカラーフィルター製造工程を通じて、コントラストや発色が変化しないカラーフィルターを得ることである。 The problems to be solved by the present invention are to improve the dispersion stability of colorants when preparing a dye dispersion composition for color filters and a dye dispersion resist composition for color filters based on the composition; The goal is to achieve both high brightness. Another objective is to obtain a color filter whose contrast and color development do not change through the color filter manufacturing process.
上記の課題を解決するために、本発明ではカラーフィルター用染料分散組成物の組成を検討した。
そのため、本発明は、以下の組成物からなる。
1.微粒子化不溶性キサンテン系染料、アクリル系ブロック重合体である分散剤、フェニル基含有リン酸である分散助剤、アルカリ可溶性樹脂、及び有機溶剤を含有するカラーフィルター用染料分散組成物。
2.アクリル系ブロック重合体である分散剤のアミン価が5~100mgKOH/gである1.に記載のカラーフィルター用染料分散組成物。
3.微粒子化不溶性キサンテン系染料が下記化1及び/又は下記化2に記載の構造を有する1.又は2.に記載のカラーフィルター用染料分散組成物。
R5は、-OH、-SO3
-、-SO3H、-SO3
-Z+、-CO2H、-CO2
-Z+、-CO2R8、-SO3R8又は-SO2NR9R10を表す。
R6及びR7は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表す。
mは、0~5の整数を表す。mが2以上のとき、複数のR5は同一でも異なってもよい。
Xは、ハロゲン原子を表す。
Z+は、N(R11)4+、Na+又はK+を表し、4つのR11は同一でも異なってもよい。
R8は、炭素数1~20の1価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
R9及びR10は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1~20の1価の飽和炭化水素基を表し、該飽和脂肪族炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-NH-又は-NR8-で置き換っていてもよく、R9及びR10は、互いに結合して窒素原子と一緒に3~10員含窒素複素環を形成していてもよい。
R11は、水素原子、炭素数1~20の1価の飽和炭化水素基又は炭素数7~10のアラルキル基を表す。]
4.アクリル系ブロック重合体である分散剤に含まれるアミンが3級アミンまたは4級アミンである、2.又は3.に記載のカラーフィルター用染料分散組成物。
5.アクリル系ブロック重合体である分散剤のブロック重合体の分子中において、アミン部位が局在化されている1.~4.のいずれかに記載のカラーフィルター用染料分散組成物。
6.アルカリ可溶性樹脂の酸価が5~250mgKOH/gである1.~5.のいずれかに記載のカラーフィルター用染料分散組成物。
7.1.~6.のいずれかに記載のカラーフィルター用染料分散組成物を含有するカラーフィルター用染料分散レジスト組成物。
In order to solve the above problems, the composition of a dye dispersion composition for color filters was studied in the present invention.
Therefore, the present invention consists of the following composition.
1. A dye dispersion composition for a color filter containing a micronized insoluble xanthene dye, a dispersant which is an acrylic block polymer, a dispersion aid which is a phenyl group-containing phosphoric acid, an alkali-soluble resin, and an organic solvent.
2. 1. The amine value of the dispersant, which is an acrylic block polymer, is 5 to 100 mgKOH/g. The dye dispersion composition for color filters described in .
3. 1. The micronized insoluble xanthene dye has the structure shown in the following chemical formula 1 and/or the following chemical formula 2. Or 2. The dye dispersion composition for color filters described in .
R5is -OH, -SO3
-,-SO3H,-SO3
-Z+,-CO2H, -CO2
-Z+,-CO2R8,-SO3R8or -SO2N.R.9R10represents.
R6and R7each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
m represents an integer from 0 to 5. When m is 2 or more, multiple R5may be the same or different.
X represents a halogen atom.
Z+is N(R11)4+, Na+or K+represents the four R11may be the same or different.
R8represents a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom.
R9and R10each independently represents a hydrogen atom or a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and -CH contained in the saturated aliphatic hydrocarbon group2- is -O-, -CO-, -NH- or -NR8- may be replaced with R9and R10may be bonded to each other to form a 3- to 10-membered nitrogen-containing heterocycle together with the nitrogen atom.
R11represents a hydrogen atom, a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms. ]
4. 2. The amine contained in the dispersant, which is an acrylic block polymer, is a tertiary amine or a quaternary amine. Or 3. The dye dispersion composition for color filters described in .
5. 1. The amine moiety is localized in the molecule of the dispersant block polymer, which is an acrylic block polymer. ~4. The dye dispersion composition for color filters according to any one of the above.
6. 1. The alkali-soluble resin has an acid value of 5 to 250 mgKOH/g. ~5. The dye dispersion composition for color filters according to any one of the above.
7.1. ~6. A dye-dispersed resist composition for color filters, comprising the dye-dispersed composition for color filters according to any one of the above.
本発明によって、カラーフィルター用染料分散組成物の分散安定性が良好になり、さらにその組成物を基にしてカラーフィルター用染料分散レジスト組成物を調製したときに、そのカラーフィルター用染料分散レジスト組成物の輝度向上、製造工程中での色調の変化防止を達成できた。 According to the present invention, the dispersion stability of the dye dispersion composition for color filters is improved, and when a dye dispersion resist composition for color filters is prepared based on the composition, the dye dispersion resist composition for color filters We were able to improve the brightness of objects and prevent changes in color tone during the manufacturing process.
以下、本発明のカラーフィルター用染料分散組成物及びカラーフィルター用染料分散レジスト組成物について詳しく説明する。 Hereinafter, the dye dispersion composition for color filters and the dye dispersion resist composition for color filters of the present invention will be explained in detail.
本発明は主に表示装置用のカラーフィルター用染料分散組成物及びカラーフィルター用染料分散レジスト組成物に関する発明であり、なかでも有機EL素子を用いた表示装置用である。また、そのカラーフィルター用染料分散組成物としては、レジストでない組成物であっても良い。
いずれにしても、本発明のカラーフィルター用染料分散組成物は分散安定性に優れ、さらにカラーフィルター用染料分散レジスト組成物を調製したときに、その効果として、そのカラーフィルター用染料分散レジスト組成物の分散安定性向上、輝度向上、カラーフィルター製造中において、変色しないことが可能である。
本発明は、カラーフィルター用染料分散組成物と、そのカラーフィルター用染料分散組成物に対してアルカリ可溶性樹脂や光重合性化合物等を配合してなるカラーフィルター用染料分散レジスト組成物である。
なお、カラーフィルター用染料分散組成物は、光硬化型とそうでないものを包含する。
The present invention mainly relates to a dye-dispersed composition for a color filter for a display device and a dye-dispersed resist composition for a color filter, particularly for a display device using an organic EL element. Further, the dye dispersion composition for color filters may be a composition other than a resist.
In any case, the dye dispersion composition for color filters of the present invention has excellent dispersion stability, and furthermore, when a dye dispersion resist composition for color filters is prepared, the dye dispersion resist composition for color filters has the following effect: It is possible to improve dispersion stability, improve brightness, and avoid discoloration during color filter manufacturing.
The present invention is a dye dispersion composition for color filters, and a dye dispersion resist composition for color filters, which is prepared by adding an alkali-soluble resin, a photopolymerizable compound, etc. to the dye dispersion composition for color filters.
The dye dispersion composition for color filters includes both photocurable and non-photocurable compositions.
[A.カラーフィルター用染料分散組成物の組成]
本発明のカラーフィルター用染料分散組成物は、不溶性キサンテン系染料、分散助剤、アルカリ可溶性樹脂、及び有機溶剤から主として構成され、分散剤及びアルカリ可溶性樹脂としてブロック重合体を含有し得る。
[A. Composition of dye dispersion composition for color filter]
The dye dispersion composition for color filters of the present invention is mainly composed of an insoluble xanthene dye, a dispersion aid, an alkali-soluble resin, and an organic solvent, and may contain a block polymer as the dispersant and the alkali-soluble resin.
(着色染料)
本発明において使用できる染料としては、微粒子化された不溶性キサンテン系染料である。
不溶性キサンテン系染料はキサンテン骨格を有する染料であり、下記化1に記載の構造を有する染料であって、水、メタノール、クロロフォルム、トルエン、NMP、ジメチルアセトアミド、ジアセトンアルコール、PGMEA、PGMEに不溶なものである。これらのいずれかの溶媒に対する溶解度は、好ましくは0.1質量%未満、さらに0.05質量%以下、より好ましくは0.01質量%以下、最も好ましくは0.005質量%以下である。このときの溶媒との組合せで不溶性とする。
不溶性キサンテン系染料は下記化1及び/又は下記化2に記載の構造を有することが好ましい。
R5は、-OH、-SO3
-、-SO3H、-SO3
-Z+、-CO2H、-CO2
-Z+、-CO2R8、-SO3R8又は-SO2NR9R10を表す。
R6及びR7は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表す。
mは、0~5の整数を表す。mが2以上のとき、複数のR5は同一でも異なってもよい。
Xは、ハロゲン原子を表す。
Z+は、N(R11)4
+、Na+又はK+を表し、4つのR11は同一でも異なってもよい。
R8は、炭素数1~20の1価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
R9及びR10は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1~20の1価の飽和炭化水素基を表し、該飽和脂肪族炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-NH-又は-NR8-で置き換っていてもよく、R9及びR10は、互いに結合して窒素原子と一緒に3~10員含窒素複素環を形成していてもよい。
R11は、水素原子、炭素数1~20の1価の飽和炭化水素基又は炭素数7~10のアラルキル基を表す。]
なおXがハロゲン原子ではなく、リン原子や金属原子を含有する場合には、十分な保存安定性や光学特性を発揮できない可能性がある。
(Colored dye)
The dye that can be used in the present invention is a finely divided insoluble xanthene dye.
Insoluble xanthene dyes are dyes having a xanthene skeleton, and have the structure shown in Chemical Formula 1 below, and are insoluble in water, methanol, chloroform, toluene, NMP, dimethylacetamide, diacetone alcohol, PGMEA, and PGME. It is something. The solubility in any of these solvents is preferably less than 0.1% by weight, further preferably 0.05% by weight or less, more preferably 0.01% by weight or less, and most preferably 0.005% by weight or less. The combination with the solvent at this time makes it insoluble.
It is preferable that the insoluble xanthene dye has the structure shown in the following chemical formula 1 and/or the following chemical formula 2.
R 5 is -OH, -SO 3 - , -SO 3 H, -SO 3 - Z + , -CO 2 H, -CO 2 - Z + , -CO 2 R 8 , -SO 3 R 8 or -SO 2 NR 9 R 10 is represented.
R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
m represents an integer from 0 to 5. When m is 2 or more, a plurality of R 5s may be the same or different.
X represents a halogen atom.
Z + represents N(R 11 ) 4 + , Na + or K + , and the four R 11s may be the same or different.
R 8 represents a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom.
R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and are included in the saturated aliphatic hydrocarbon group - CH 2 - may be replaced with -O-, -CO-, -NH- or -NR 8 -, and R 9 and R 10 are bonded to each other and together with the nitrogen atom, form a 3- to 10-membered It may form a nitrogen-containing heterocycle.
R 11 represents a hydrogen atom, a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms. ]
Note that if X contains a phosphorus atom or a metal atom instead of a halogen atom, sufficient storage stability and optical properties may not be exhibited.
上記化1及び化2で示す染料としては、R1及びR4が、メチル基及び/又は-SO3-で置換されていても良いフェニル基であり、R2及びR3が水素であり、R5はSO3 -Z+又は-SO3 -が好ましく、さらに好ましくはアシッドレッド289、アシッドレッド289の塩酸処理物である。 In the dyes represented by Chemical Formulas 1 and 2 above, R 1 and R 4 are phenyl groups optionally substituted with a methyl group and/or -SO 3- , R 2 and R 3 are hydrogen, R 5 is preferably SO 3 - Z + or -SO 3 - , more preferably Acid Red 289 or a product of Acid Red 289 treated with hydrochloric acid.
本発明における、微粒子化不溶性キサンテン系染料は、D50が0.040~0.050μmであり、好ましくは、D10が0.020~0.030μm、D50が0.040~0.050μm、D90が0.080~0.095μmの分布を有するものである。
このような粒子径分布を有する微粒子化した不溶性キサンテン系染料を採用することにより、染料の分散液や染料分散レジスト組成物としたときの安定性や光学特性に影響を与える。
In the present invention, the micronized insoluble xanthene dye has a D50 of 0.040 to 0.050 μm, preferably a D10 of 0.020 to 0.030 μm, a D50 of 0.040 to 0.050 μm, and a D90 of 0. It has a distribution of .080 to 0.095 μm.
By employing a finely divided insoluble xanthene dye having such a particle size distribution, the stability and optical properties of a dye dispersion or a dye dispersion resist composition are affected.
その他に併用しても良い染料としては、青色染料、緑色染料、赤色染料、黄色染料、紫色染料、オレンジ染料、ブラウン染料等各種の染料である。また、ソルベント染料、アシッド染料、ダイレクト染料等を使用できる。但し、本発明による効果を毀損しない範囲にて併用できる。
これらの染料の例は以下の通り。
Other dyes that may be used in combination include various dyes such as blue dye, green dye, red dye, yellow dye, purple dye, orange dye, and brown dye. Additionally, solvent dyes, acid dyes, direct dyes, etc. can be used. However, they can be used together as long as the effects of the present invention are not impaired.
Examples of these dyes are:
赤色染料としては、C.I.ソルベントレッド25、27、30、35、49、83、89、100、122、138、149、150、160、179、218、230;C.I.ダイレクトレッド20、37、39、44;C.I.アシッドレッド6、8、9、13、14、18、26、27、51、52、87、88、89、92、94、97、111、114、115、134、145、151、154、180、183、184、186、198;C.I.ベーシックレッド12および13;C.I.ディスパースレッド5、7、13、17および58の一種以上である。 As a red dye, C. I. Solvent Red 25, 27, 30, 35, 49, 83, 89, 100, 122, 138, 149, 150, 160, 179, 218, 230; C.I. I. Direct Red 20, 37, 39, 44; C. I. Acid Red 6, 8, 9, 13, 14, 18, 26, 27, 51, 52, 87, 88, 89, 92, 94, 97, 111, 114, 115, 134, 145, 151, 154, 180, 183, 184, 186, 198; C. I. Basic Red 12 and 13; C. I. One or more of disperse threads 5, 7, 13, 17 and 58.
青色染料としては、C.I.ソルベントブルー5、25、35、36、37、44、45、49、59、67、70、68、78、94;C.I.ダイレクトブルー25、38、44、57、70、77、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、166、167、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、196、198、199、200、207、209、210、212、213、214、222、228、229、237、238、242、243、244、245、247、248、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275、293;C.I.アシッドブルー1、7、9、15、18、23、25、27、29、40、42、45、51、62、70、74、80、83、86、87、90、92、96、103、104、112、113、120、129、138、147、150、158、161、171、182、192、210、242、243、256、259、267、278、280、285、290、296、315、324:1、335、340;C.I.ベーシックブルー1、3、9、25およびC.I.ディスパースブルー198の一種以上である。 As a blue dye, C. I. Solvent Blue 5, 25, 35, 36, 37, 44, 45, 49, 59, 67, 70, 68, 78, 94; C.I. I. Direct Blue 25, 38, 44, 57, 70, 77, 80, 81, 84, 85, 86, 90, 93, 94, 95, 97, 98, 99, 100, 101, 106, 107, 108, 109, 113, 114, 115, 117, 119, 137, 149, 150, 153, 155, 156, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 166, 167, 170, 171, 172, 173, 188, 189, 190, 192, 193, 194, 196, 198, 199, 200, 207, 209, 210, 212, 213, 214, 222, 228, 229, 237, 238, 242, 243, 244, 245, 247, 248, 250, 251, 252, 256, 257, 259, 260, 268, 274, 275, 293; C. I. Acid Blue 1, 7, 9, 15, 18, 23, 25, 27, 29, 40, 42, 45, 51, 62, 70, 74, 80, 83, 86, 87, 90, 92, 96, 103, 104, 112, 113, 120, 129, 138, 147, 150, 158, 161, 171, 182, 192, 210, 242, 243, 256, 259, 267, 278, 280, 285, 290, 296, 315, 324:1, 335, 340; C. I. Basic Blue 1, 3, 9, 25 and C. I. It is one or more types of Disperse Blue 198.
緑色染料としては、C.I.アシッドグリーン3、9、16ならびにC.I.ベーシックグリーン1及び4の一種以上である。 As a green dye, C. I. Acid Green 3, 9, 16 and C. I. It is one or more types of Basic Green 1 and 4.
黄色染料としては、C.I.ソルベントイエロー2、5、14、15、16、19、21、33、56、62、77、83、93、104、105、114、129、130、162;C.I.ディスパースイエロー3、4、7、31、54、61、201;C.I.ダイレクトイエロー1、11、12、28;C.I.アシッドイエロー1、3、11、17、23、38、40、42、76、98;C.I.ベーシックイエロー1の一種以上である。 As a yellow dye, C. I. Solvent Yellow 2, 5, 14, 15, 16, 19, 21, 33, 56, 62, 77, 83, 93, 104, 105, 114, 129, 130, 162; C.I. I. Disperse Yellow 3, 4, 7, 31, 54, 61, 201; C. I. Direct Yellow 1, 11, 12, 28; C. I. Acid Yellow 1, 3, 11, 17, 23, 38, 40, 42, 76, 98; C. I. It is one or more types of Basic Yellow 1.
オレンジ染料としては、C.I.ソルベントオレンジ1、2、5、6、37、45、62、99;C.I.アシッドオレンジ1、7、8、10、20、24、28、33、56、74;C.I.ダイレクトオレンジ1およびC.I.ディスパースオレンジ5の一種以上である。 As an orange dye, C. I. Solvent Orange 1, 2, 5, 6, 37, 45, 62, 99; C.I. I. Acid Orange 1, 7, 8, 10, 20, 24, 28, 33, 56, 74; C. I. Direct Orange 1 and C. I. It is one or more types of Disperse Orange 5.
紫色染料としては、C.I.ソルベントバイオレット8、9、13、14、33、36、37、45、46、47;C.Iディスパースバイオレット22、24、26、28、C.I.アシッドバイオレット6B、7、9、17、19、49、66、C.I.ベーシックバイオレット2、7、10;C.I.ダイレクトバイオレット47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104の一種以上である。 As the purple dye, C. I. Solvent Violet 8, 9, 13, 14, 33, 36, 37, 45, 46, 47; C. I Disperse Violet 22, 24, 26, 28, C.I. I. Acid Violet 6B, 7, 9, 17, 19, 49, 66, C. I. Basic Violet 2, 7, 10; C. I. Direct Violet is one or more of 47, 52, 54, 59, 60, 65, 66, 79, 80, 81, 82, 84, 89, 90, 93, 95, 96, 103, and 104.
本発明のカラーフィルター用染料分散組成物に高い明度やコントラストを付与するために、不溶性キサンテン系染料を含む上記の各染料は上記のように微粒子化された染料であることが必要である。微粒子化処理を行うことにより、不溶性染料の最大粒子径を小さくし、ひいては一次粒子径を更に微細にかつ均一にすることができる。
この最大粒子径とするために、不溶性キサンテン系染料の分散液を、対応する孔径のフィルタによって濾過する手段を採用しても良い。
上記微粒子化処理としては、不溶性キサンテン系染料等の染料を可溶な溶媒に必要に応じて酸や塩基等を共存させた上で、不溶性キサンテン系染料等を溶解する。得られた溶液に対して、不溶性キサンテン系染料を不溶な溶媒を添加して、不溶性キサンテン系染料を析出させたり、得られた溶液に塩等を添加して塩析する等の、溶液から溶質を固体として取り出すことができる公知の手段を採用できる。そしてその後に、必要な最大径となるような孔径のフィルタを用いて、最大粒子径を制御した不溶性キサンテン系染料等を得る手段を採用できる。
別の微粒子化処理としては、未処理染料、水溶性の無機塩(塩化ナトリウム、塩化バリウム、塩化カリウム等であって、好ましくは塩化ナトリウムで、使用する水溶性の無機塩の平均粒子径としては50μm以下のものが好ましい)、及び、上記水溶性の無機塩を実質的に溶解しない水溶性分散媒体(アルコキシアルコール類、グリコール類、エーテル類等)を含む混合物を、ニーダー、ロールミル、ボールミル、アトライター、サンドミル、特開2006-192385号公報に記載のプラネタリーミキサーである(株)井上製作所社製のトリミックス(商標名)、連続式一軸混練機である浅田鉄工(株)社製のミラクルKCK(商標名)等の混練装置で混練した後、上記水溶性の無機塩及び上記水溶性分散媒体を除去するソルトミリングを行い、温水を添加して撹拌し、水洗をして微粒子化処理を行うことができる。
さらに、染料の結晶成長を抑えて均一に微細化できる点からみて、下記の分散剤及び/又は分散助剤の存在下、微粒子化処理をすることが好ましい。その際の分散助剤の使用量は、染料100質量部に対して0.5~30質量部、好ましくは1~10質量部である。
In order to impart high brightness and contrast to the dye dispersion composition for color filters of the present invention, each of the above-mentioned dyes including the insoluble xanthene dye must be a finely divided dye as described above. By performing the microparticulation treatment, the maximum particle size of the insoluble dye can be reduced, and the primary particle size can be further made finer and more uniform.
In order to obtain this maximum particle size, a method may be adopted in which the dispersion of the insoluble xanthene dye is filtered through a filter having a corresponding pore size.
In the above-mentioned microparticulation treatment, an insoluble xanthene dye or the like is dissolved in a solvent in which an acid, a base, or the like is allowed to coexist as required. Solutes can be extracted from the solution by adding a solvent in which the insoluble xanthene dye is not soluble to the obtained solution to precipitate the insoluble xanthene dye, or by adding salt etc. to the obtained solution to perform salting out. Any known means that can extract the solid as a solid can be used. After that, a method can be adopted to obtain an insoluble xanthene dye or the like with a controlled maximum particle size by using a filter with a pore size that provides the required maximum particle size.
Another microparticulation treatment includes untreated dyes, water-soluble inorganic salts (sodium chloride, barium chloride, potassium chloride, etc., preferably sodium chloride, and the average particle size of the water-soluble inorganic salt used is (preferably 50 μm or less) and a water-soluble dispersion medium (alkoxy alcohols, glycols, ethers, etc.) that does not substantially dissolve the water-soluble inorganic salt. Lighter, sand mill, Trimix (trade name) manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd., which is a planetary mixer described in JP-A-2006-192385, and Miracle, manufactured by Asada Tekko Co., Ltd., which is a continuous uniaxial kneading machine. After kneading with a kneading device such as KCK (trade name), salt milling is performed to remove the water-soluble inorganic salt and the water-soluble dispersion medium, warm water is added and stirred, and the mixture is washed with water and subjected to atomization treatment. It can be carried out.
Furthermore, from the viewpoint of suppressing the crystal growth of the dye and making it uniformly fine, it is preferable to carry out the fine particle treatment in the presence of the following dispersant and/or dispersion aid. The amount of dispersion aid used in this case is 0.5 to 30 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the dye.
(分散助剤)
本発明のカラーフィルター用染料分散組成物に使用する分散助剤は、フェニル基を有するホスホン酸であり、モノフェニルホスホン酸、ジフェニルホスホン酸等が挙げられる。
分散助剤の使用量は、着色染料100質量部に対して0.5~30質量部、好ましくは1~10質量部である。上記酸基を有する分散助剤の含有量が0.5質量部より小さいと染料分散効果が低下し、一方30質量部を超える場合は、染料分散効果がそれ以上には向上しない。
(Dispersion aid)
The dispersion aid used in the dye dispersion composition for color filters of the present invention is a phosphonic acid having a phenyl group, such as monophenylphosphonic acid and diphenylphosphonic acid.
The amount of the dispersion aid used is 0.5 to 30 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the colored dye. If the content of the dispersion aid having an acid group is less than 0.5 parts by mass, the dye dispersion effect will decrease, while if it exceeds 30 parts by mass, the dye dispersion effect will not improve any further.
上記酸基を有する分散助剤の使用方法は、例えば以下の通り。
(1)酸基を有する分散助剤の非存在下で微粒子化処理された不溶性染料を用いる場合は、微粒子化処理された不溶性染料の分散時に不溶性染料100質量部に対して酸基を有する分散助剤を0.5~30質量部、好ましくは1~10質量部を使用する。
(2)酸基を有する分散助剤の存在下で微粒子化処理した不溶性染料を用いる場合は、不溶性染料の微粒子化処理時に不溶性染料100質量部に対して分散助剤を0.5~30質量部、好ましくは1~10質量部を使用し、微粒子化処理された不溶性染料の分散時に不溶性染料100質量部に対して酸基を有する分散助剤を0~29.5質量部、好ましくは0~12質量部を使用する。
なお、微粒子化処理時に使用する酸基を有する分散助剤の使用量と、微粒子化処理した不溶性染料の染料分散時に使用する酸基を有する分散助剤の使用量の合計は、不溶性染料100質量部に対して酸基を有する分散助剤を0.5~30質量部、好ましくは1~10質量部である。
The method of using the above-mentioned dispersion aid having an acid group is as follows, for example.
(1) When using an insoluble dye that has been micronized in the absence of a dispersion aid that has acid groups, the dispersion that has acid groups per 100 parts by mass of the insoluble dye when dispersing the micronized insoluble dye The amount of auxiliary agent used is 0.5 to 30 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight.
(2) When using an insoluble dye that has been micronized in the presence of a dispersion aid having an acid group, add 0.5 to 30 parts by mass of the dispersion aid per 100 parts by mass of the insoluble dye during the micronization treatment of the insoluble dye. parts, preferably 1 to 10 parts by weight, and 0 to 29.5 parts by weight, preferably 0 parts by weight, of a dispersion aid having an acid group per 100 parts by weight of the insoluble dye when dispersing the micronized insoluble dye. ~12 parts by weight are used.
Note that the total amount of the dispersion aid having an acid group used during the micronization treatment and the amount of the dispersion aid having an acid group used during the dye dispersion of the insoluble dye after the micronization treatment is 100 mass of the insoluble dye. The dispersion aid having an acid group is used in an amount of 0.5 to 30 parts by weight, preferably 1 to 10 parts by weight.
(分散剤)
本発明のカラーフィルター用染料分散組成物は分散剤を配合する。この分散剤はアクリル系ブロック重合体であり、アミン化合物及び/又はピリジン環含有化合物を単量体として含有できる。アミン化合物及び/又はピリジン環含有化合物を単量体とするブロックは、アミン部位及び/又はピリジン環部位としてブロック重合体の分子中に局在化してもよい。
アクリル系ブロック重合体のアミン価としては、5~100mgKOH/gが好ましく、10~70mgKOH/gがより好ましい。また15~60mgKOH/gがさらに好ましい。なお、本発明においてアミン価とは、樹脂の固形分1gを中和するのに必要な塩酸量に対して当量となる水酸化カリウムの質量(mg)を表し、JIS K 7237に記載の方法に準ずる方法により測定される値である。
本発明のカラーフィルター用染料分散組成物において、ブロック重合体である分散剤を使用する際の使用量は、不溶性染料100質量部に対して1~100質量部であることが好ましく、より好ましくは10~80質量部、より好ましくは20~60質量部である。上記分散剤 の含有量が1質量部より小さいと染料分散効果が低下し、さらに組成物調製後の初期粘度が高くなり、及び保存後に大きく粘度が増加する場合があり、一方100質量部を超える場合は、アルカリ現像性が低下する等のおそれがある。
上記アミン化合物である単量体を含有するアクリル系ブロック重合体を構成するブロックの種類は2種でも良く3種以上でも良く、以下のものが挙げられる。
そのうち1種以上のブロックはアミン化合物であるラジカル重合性不飽和結合を有する単量体を含有するブロックでもよい。
このブロックを構成する単量体としては、アミノ基を含有する単量体として非環式アミン化合物、複素環式アミン化合物、又は4級アンモニウムカチオン化合物であり、例えば、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の非環式アミン化合物、ペンタメチルピペリジニル(メタ)アクリレート等の複素環式アミン化合物、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレートを塩化ベンジルにより4級化しカチオン化してなる化合物等の4級アンモニウムカチオン化合物、ピリジン環を含有する単量体としてビニルピリジン等の化合物が好ましい。これらの単量体のうちの1種の単量体からなるブロックでも良く、2種以上の単量体がランダム重合してなるブロックや、2種以上の単量体がブロック重合してなるブロックでも良い。
アミン化合物である単量体に由来するブロックと共重合する他の重合可能なブロックとしては、1種の単量体からなるブロックでも良く、2種以上の単量体がランダム重合してなるブロックでも良い。アミノ基やピリジン環を含有する単量体由来の単位を有しないことが好ましい。また、カルボン酸基、水酸基、チオール基、硫黄やリン含有の基を有しないことがさらに好ましい。なお、他の重合可能なエチレン性不飽和単量体からなるブロックは1種でも良く、2種のブロックであっても良い。
この他の重合可能なエチレン性不飽和単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリセロールモノアクリレート等のグリセロール(メタ)アクリレート、N-フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、カルボエポキシジアクリレート等のモノマー、オリゴマー類の群から選ばれる少なくとも1種のエチレン性不飽和単量体との共重合体を挙げることができる。但し、N-ビニルピロリドン、硫黄元素含有モノマー、珪素含有モノマー、フッ素含有モノマーは使用しない方が望ましい。
ブロック共重合体としては、リビングラジカル重合、アニオン重合にて合成されたブロック樹脂を採用できる。
このような分散剤としては、BYK-LP24074、BYK-22906等が挙げられる。
(dispersant)
The dye dispersion composition for color filters of the present invention contains a dispersant. This dispersant is an acrylic block polymer and can contain an amine compound and/or a pyridine ring-containing compound as a monomer. A block containing an amine compound and/or a pyridine ring-containing compound as a monomer may be localized in the molecule of the block polymer as an amine site and/or a pyridine ring site.
The amine value of the acrylic block polymer is preferably 5 to 100 mgKOH/g, more preferably 10 to 70 mgKOH/g. Further, 15 to 60 mgKOH/g is more preferable. In the present invention, the amine value refers to the mass (mg) of potassium hydroxide that is equivalent to the amount of hydrochloric acid required to neutralize 1 g of solid content of the resin, and the This is a value measured by a similar method.
In the dye dispersion composition for color filters of the present invention, the amount of the block polymer dispersant used is preferably 1 to 100 parts by mass, more preferably 1 to 100 parts by mass, based on 100 parts by mass of the insoluble dye. The amount is 10 to 80 parts by weight, more preferably 20 to 60 parts by weight. If the content of the dispersant is less than 1 part by mass, the dye dispersion effect will decrease, and the initial viscosity after preparation of the composition may increase, and the viscosity may increase significantly after storage, whereas if the content exceeds 100 parts by mass, In this case, the alkali developability may be deteriorated.
The types of blocks constituting the acrylic block polymer containing the above-mentioned amine compound monomer may be two or three or more types, and include the following.
One or more of the blocks may be a block containing a monomer having a radically polymerizable unsaturated bond, which is an amine compound.
The monomers constituting this block include acyclic amine compounds, heterocyclic amine compounds, or quaternary ammonium cation compounds as monomers containing amino groups, such as dimethylaminopropyl (meth)acrylate. , acyclic amine compounds such as dimethylaminoethyl (meth)acrylate, heterocyclic amine compounds such as pentamethylpiperidinyl (meth)acrylate, and dimethylaminopropyl (meth)acrylate are quaternized and cationized with benzyl chloride. Preferred are quaternary ammonium cation compounds such as compounds such as pyridine ring-containing monomers, and compounds such as vinylpyridine as the pyridine ring-containing monomer. A block consisting of one type of monomer among these monomers may be used, a block formed by random polymerization of two or more types of monomers, or a block formed by block polymerization of two or more types of monomers. But it's okay.
Other polymerizable blocks copolymerized with blocks derived from monomers that are amine compounds may be blocks made of one type of monomer, or blocks formed by random polymerization of two or more types of monomers. But it's okay. It is preferable not to have a unit derived from a monomer containing an amino group or a pyridine ring. Further, it is more preferable that it does not contain a carboxylic acid group, a hydroxyl group, a thiol group, or a sulfur- or phosphorus-containing group. Note that the number of blocks made of other polymerizable ethylenically unsaturated monomers may be one or two types.
Other polymerizable ethylenically unsaturated monomers include alkyl (meth)acrylates such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, and butyl (meth)acrylate, styrene, and 2-hydroxyethyl (meth)acrylate. Acrylate, allyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, glycerol (meth)acrylate such as glycerol monoacrylate, N-phenylmaleimide, polystyrene macromonomer, polymethylmethacrylate macromonomer, carboepoxy diacrylate Examples include copolymers with at least one ethylenically unsaturated monomer selected from the group of monomers and oligomers such as monomers and oligomers. However, it is preferable not to use N-vinylpyrrolidone, sulfur element-containing monomers, silicon-containing monomers, and fluorine-containing monomers.
As the block copolymer, a block resin synthesized by living radical polymerization or anionic polymerization can be used.
Examples of such dispersants include BYK-LP24074 and BYK-22906.
本発明中のブロック重合体である分散剤に加えて、従来からカラーフィルター分野で使用されている塩基性基を有する従来の高分子分散剤を併用することができる。但し、従来の高分子分散剤の含有量は本発明による効果を毀損しない範囲である。
このような塩基性基を有する高分子分散剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
(1)ポリアミン化合物(例えば、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリエチレンポリイミン等の、ポリ(低級)アルキレンアミン等)のアミノ基及び/又はイミノ基と、遊離のカルボキシル基を有するポリエステル、ポリアミド及びポリエステルアミドからなる群より選択される少なくとも1種との反応生成物。
(2)分子内にポリエステル側鎖、ポリエーテル側鎖、及びポリアクリル側鎖からなる群より選択される少なくとも1種の側鎖と、塩基性窒素含有基とをそれぞれ少なくとも1つ有するカルボジイミド系化合物。
(3)ポリ(低級)アルキレンイミン、メチルイミノビスプロピルアミン等の低分子アミノ化合物と、遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応生成物。
(4)ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基に、メトキシポリエチレングリコール等のアルコール類やカプロラクトンポリエステル等の水酸基を1個有するポリエステル類、2~3個のイソシアネート基反応性官能基を有する化合物、イソシアネート基反応性官能基と第3級アミノ基とを有する脂肪族又は複素環式炭化水素化合物を順次反応させてなる反応生成物。
(5)アルコール性水酸基を有するアクリレートの重合物にポリイソシアネート化合物とアミノ基を有する炭化水素化合物とを反応させた反応生成物。
(6)低分子アミノ化合物にポリエーテル鎖を付加させてなる反応生成物。
(7)イソシアネート基を有する化合物にアミノ基を有する化合物を反応させてなる反応生成物。
(8)ポリエポキシ化合物に遊離のカルボキシル基を有する線状ポリマー及び2級アミノ基を1個有する有機アミン化合物を反応させた反応生成物。
(9)片末端にアミノ基と反応し得る官能基を有するポリカーボネート化合物とポリアミン化合物との反応生成物。
(10)メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、ステアリルアクリレート、ベンジルアクリレート等のメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステルから選択される少なくとも1種と、アクリルアミド、メタクリルアミド、N-メチロールアミド、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン、アミノ基とポリカプロラクトン骨格を有するモノマー等の塩基性基含有重合性モノマーの少なくとも1種と、スチレン、スチレン誘導体、その他の重合性モノマーの少なくとも1種との共重合体。
(11)3級アミノ基、4級アンモニウム塩基等の塩基性基を有するブロックと塩基性官能基を有していないブロックとからなるアクリル系ブロック共重合体等。
(12)ポリアリルアミンにポリカーボネート化合物をマイケル付加反応させて得られる分散剤。
(13)ポリブタジエン鎖と塩基性窒素含有基とをそれぞれ少なくとも1つ有するカルボジイミド系化合物。
(14)分子内にアミド基を有する側鎖と、塩基性窒素含有基とをそれぞれ少なくとも1つ有するカルボジイミド系化合物。
(15)エチレンオキサイド鎖とプロピレンオキサイド鎖を有する構成単位を有し、かつ四級化剤により四級化されたアミノ基を有するポリウレタン系化合物。
(16)分子内にイソシアヌレート環を有するイソシアネート化合物のイソシアネート基と、分子内に活性水素基を有し、かつ、カルバゾール環及び/又はアゾベンゼン骨格を有する化合物の活性水素基とを反応させて得られる化合物であって、該化合物の分子内の、イソシアヌレート環を有するイソシアネート化合物に由来するイソシアネート基と、イソシアネート基と活性水素基との反応により生じたウレタン結合及び尿素結合との合計に対するカルバゾール環とアゾベンゼン骨格の数が15~85%である化合物、等。
In addition to the block polymer dispersant used in the present invention, a conventional polymer dispersant having a basic group and conventionally used in the field of color filters can be used in combination. However, the content of the conventional polymer dispersant is within a range that does not impair the effects of the present invention.
Examples of such polymeric dispersants having a basic group include the following.
(1) Polyesters, polyamides, and polyesteramides having an amino group and/or imino group of a polyamine compound (e.g., poly(lower) alkylene amine such as polyallylamine, polyvinylamine, polyethylene polyimine, etc.) and a free carboxyl group. A reaction product with at least one member selected from the group consisting of:
(2) A carbodiimide compound having in its molecule at least one side chain selected from the group consisting of polyester side chains, polyether side chains, and polyacrylic side chains, and at least one basic nitrogen-containing group. .
(3) A reaction product of a low molecular weight amino compound such as poly(lower) alkyleneimine or methyliminobispropylamine and a polyester having a free carboxyl group.
(4) Polyesters having one hydroxyl group such as alcohols such as methoxypolyethylene glycol or caprolactone polyester in the isocyanate group of polyisocyanate compounds, compounds having 2 to 3 isocyanate group-reactive functional groups, isocyanate group-reactive A reaction product obtained by sequentially reacting aliphatic or heterocyclic hydrocarbon compounds having a functional group and a tertiary amino group.
(5) A reaction product obtained by reacting a polymer of acrylate having an alcoholic hydroxyl group with a polyisocyanate compound and a hydrocarbon compound having an amino group.
(6) A reaction product obtained by adding a polyether chain to a low molecular weight amino compound.
(7) A reaction product obtained by reacting a compound having an isocyanate group with a compound having an amino group.
(8) A reaction product obtained by reacting a polyepoxy compound with a linear polymer having a free carboxyl group and an organic amine compound having one secondary amino group.
(9) A reaction product of a polycarbonate compound having a functional group capable of reacting with an amino group at one end and a polyamine compound.
(10) selected from methacrylic esters or acrylic esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, stearyl methacrylate, benzyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, stearyl acrylate, benzyl acrylate, etc. at least one basic group-containing polymerizable monomer such as acrylamide, methacrylamide, N-methylolamide, vinylimidazole, vinylpyridine, a monomer having an amino group and a polycaprolactone skeleton, and styrene or a styrene derivative. , a copolymer with at least one other polymerizable monomer.
(11) Acrylic block copolymers, etc. consisting of a block having a basic group such as a tertiary amino group or a quaternary ammonium base and a block having no basic functional group.
(12) A dispersant obtained by subjecting polyallylamine to Michael addition reaction with a polycarbonate compound.
(13) A carbodiimide compound having at least one polybutadiene chain and at least one basic nitrogen-containing group.
(14) A carbodiimide compound having at least one side chain having an amide group and at least one basic nitrogen-containing group in the molecule.
(15) A polyurethane compound having a constitutional unit having an ethylene oxide chain and a propylene oxide chain, and having an amino group quaternized with a quaternizing agent.
(16) Obtained by reacting the isocyanate group of an isocyanate compound having an isocyanurate ring in the molecule with the active hydrogen group of a compound having an active hydrogen group and a carbazole ring and/or azobenzene skeleton in the molecule. carbazole ring relative to the sum of the isocyanate group derived from an isocyanate compound having an isocyanurate ring and the urethane bond and urea bond generated by the reaction between the isocyanate group and the active hydrogen group in the molecule of the compound. and compounds containing 15 to 85% of azobenzene skeletons, etc.
(アルカリ可溶性樹脂)
本発明のカラーフィルター用染料分散組成物はアルカリ可溶性樹脂を配合する。
アルカリ可溶性樹脂としては、カルボキシル基を有するアルカリ可溶性樹脂が好ましく、特に1個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体との共重合体が好ましい。
具体的には、アクリル酸、メタクリル酸等のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体と共重合可能なスチレン、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリセロールモノアクリレート等のグリセロール(メタ)アクリレート、N-フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、カルボエポキシジアクリレート等のモノマー、オリゴマー類の群から選ばれる少なくとも1種のエチレン性不飽和単量体との共重合体を挙げることができる。
(Alkali-soluble resin)
The dye dispersion composition for color filters of the present invention contains an alkali-soluble resin.
As the alkali-soluble resin, an alkali-soluble resin having a carboxyl group is preferable, and in particular, a copolymer of an ethylenically unsaturated monomer having one or more carboxyl groups and another copolymerizable ethylenically unsaturated monomer is preferable. Combination is preferred.
Specifically, ethylenically unsaturated monomers having carboxyl groups such as acrylic acid and methacrylic acid, and styrene, methyl (meth)acrylate, and ethyl copolymerizable with ethylenically unsaturated monomers having carboxyl groups. (meth)acrylate, alkyl (meth)acrylate such as butyl (meth)acrylate, styrene, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, allyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, glycerol monoacrylate At least one ethylenically unsaturated monomer selected from the group of monomers and oligomers such as glycerol (meth)acrylate, N-phenylmaleimide, polystyrene macromonomer, polymethyl methacrylate macromonomer, carboepoxy diacrylate, etc. Examples include copolymers of
このような樹脂としては、不溶性染料に対してバインダーとして作用し、かつカラーフィルターを製造する際に、その現像処理工程において用いられる現像液、特に好ましくはアルカリ現像液に対して可溶性を有するものである。
このようなアルカリ可溶性樹脂としては、ランダム共重合体でも良く、ブロック共重合体でもよい。ランダム共重合体を採用することにより、他の共重合体よりも、染料分散能が向上し、かつPGMEAやアルカリ現像液への溶解性を付与することができる可能性がある。
特に1個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体、例えば(メタ)アクリル酸やマレイン酸からなる単量体と、他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体からなる共重合体が好ましい。
1個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体は、1種の単量体でも良く、2種以上の単量体でも良い。好ましくはメタクリル酸のみである。
他の重合可能なエチレン性不飽和単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、グリセロールモノアクリレート等のグリセロール(メタ)アクリレート、N-フェニルマレイミド、ポリスチレンマクロモノマー、ポリメチルメタクリレートマクロモノマー、ヒドロキシエチル(メタ)クリレート、カルボエポキシジアクリレート等のモノマー、オリゴマー類の群から選ばれる少なくとも1種のエチレン性不飽和単量体との共重合体を挙げることができる。中でも、ベンジルメタクリレート及びヒドロキシエチルメタクリレートを採用することが好ましい。但し、N-ビニルピロリドン、硫黄元素含有モノマーは使用しない方が望ましい。
このようなアルカリ可溶性樹脂として、フォレットZAH110(綜研化学社製)、フォレットZAH115(綜研化学社製)等があげられる。
また、本アルカリ可溶性樹脂は、光重合性の官能基を有していても良い。
またブロック共重合体としては、リビングラジカル重合、アニオン重合にて合成されたブロック樹脂を採用できる。
Such a resin acts as a binder for insoluble dyes and is soluble in the developer used in the development process when manufacturing color filters, particularly preferably in an alkaline developer. be.
Such alkali-soluble resin may be a random copolymer or a block copolymer. By employing a random copolymer, it is possible that the dye dispersion ability is improved more than other copolymers, and solubility in PGMEA and an alkaline developer can be imparted.
In particular, a copolymer consisting of an ethylenically unsaturated monomer having one or more carboxyl groups, such as a monomer consisting of (meth)acrylic acid or maleic acid, and another copolymerizable ethylenically unsaturated monomer. Combination is preferred.
The ethylenically unsaturated monomer having one or more carboxyl groups may be one type of monomer or two or more types of monomers. Preferably only methacrylic acid is used.
Other polymerizable ethylenically unsaturated monomers include alkyl (meth)acrylates such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, and butyl (meth)acrylate, styrene, and 2-hydroxyethyl (meth)acrylate. , allyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, glycerol (meth)acrylate such as glycerol monoacrylate, N-phenylmaleimide, polystyrene macromonomer, polymethylmethacrylate macromonomer, hydroxyethyl (meth)acrylate Examples include copolymers with at least one ethylenically unsaturated monomer selected from the group of monomers and oligomers such as acrylate and carboepoxy diacrylate. Among them, it is preferable to employ benzyl methacrylate and hydroxyethyl methacrylate. However, it is preferable not to use N-vinylpyrrolidone or a sulfur element-containing monomer.
Examples of such alkali-soluble resins include Follett ZAH110 (manufactured by Soken Kagaku Co., Ltd.) and Follett ZAH115 (manufactured by Soken Kagaku Co., Ltd.).
Further, the alkali-soluble resin may have a photopolymerizable functional group.
Further, as the block copolymer, a block resin synthesized by living radical polymerization or anionic polymerization can be used.
本発明におけるアルカリ可溶性樹脂の酸価としては、現像特性の点から5~250mgKOH/gが好ましく、さらに好ましくは50~200mgKOH/gであり、より好ましくは80~170mgKOH/gである。なお、本発明においては、上記酸価は理論酸価であり、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体とその含有量に基づいて算術的に求めた値である。
また、本発明におけるアルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は、通常、現像特性や有機溶剤への溶解性の点から1,000~100,000が好ましく、さらに好ましくは3,000~50,000であり、より好ましくは7,000~20,000である。なお、本発明において、上記アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量は、GPCに基づいて得られるポリスチレン換算の重量平均分子量である。本発明において、装置としてはWater2690(ウォーターズ社製)、カラムとしてはPLgel 5μm MIXED-D(Agilent Technologies社製)を用いる。
本発明におけるアルカリ可溶性樹脂の使用量は、使用する不溶性染料100質量部に対して1~200質量部が好ましく、さらに好ましくは、10~100質量部である。この場合、アルカリ可溶性樹脂の使用量が1質量部未満では、現像特性が低下するおそれがある。一方200質量部を超えると、相対的に着色剤濃度が低下するため、薄膜として目的とする色濃度を達成することが困難となるおそれがある。
また、アルカリ可溶性樹脂としては、1級、2級、及び3級の何れのアミノ基も含有せず、さらに4級アンモニウム基も含有しないことが好ましい。さらに、塩基性基を有しないことがより好ましい。
なお、本発明による効果を毀損しない範囲において、ブロック共重合体以外の構造を有するアルカリ可溶性樹脂を配合してもよい。
The acid value of the alkali-soluble resin in the present invention is preferably 5 to 250 mgKOH/g, more preferably 50 to 200 mgKOH/g, and even more preferably 80 to 170 mgKOH/g from the viewpoint of development characteristics. In addition, in this invention, the said acid value is a theoretical acid value, and is a value calculated|required arithmetic based on the ethylenically unsaturated monomer which has a carboxyl group and its content.
Further, the weight average molecular weight of the alkali-soluble resin in the present invention is usually preferably from 1,000 to 100,000, more preferably from 3,000 to 50,000, from the viewpoint of development characteristics and solubility in organic solvents. , more preferably 7,000 to 20,000. In the present invention, the weight average molecular weight of the alkali-soluble resin is the weight average molecular weight in terms of polystyrene obtained based on GPC. In the present invention, Water 2690 (manufactured by Waters) is used as an apparatus, and PLgel 5 μm MIXED-D (manufactured by Agilent Technologies) is used as a column.
The amount of the alkali-soluble resin used in the present invention is preferably 1 to 200 parts by weight, more preferably 10 to 100 parts by weight, per 100 parts by weight of the insoluble dye used. In this case, if the amount of the alkali-soluble resin used is less than 1 part by mass, there is a risk that the development characteristics will deteriorate. On the other hand, if it exceeds 200 parts by mass, the concentration of the colorant decreases relatively, which may make it difficult to achieve the desired color concentration as a thin film.
Further, the alkali-soluble resin preferably does not contain any primary, secondary, or tertiary amino groups, and further does not contain quaternary ammonium groups. Furthermore, it is more preferable not to have a basic group.
Note that an alkali-soluble resin having a structure other than a block copolymer may be blended within a range that does not impair the effects of the present invention.
(その他の樹脂)
本発明のカラーフィルター用染料分散組成物に使用する樹脂としては、可視光領域の400~700nmの全波長領域において透過率が80%以上、好ましくは95%以上の樹脂を使用することができる。これらの樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、アルカリ可溶性樹脂、また下記の光重合性化合物を使用できる。
このような樹脂は、カラーフィルター用染料分散組成物の全固形分に対して質量分率で、使用する樹脂の合計量で好ましくは5~94質量%、より好ましくは20~50質量%の範囲である。
熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂としては、例えば、ブチラール樹脂、スチレン-マレイン酸共重合体、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン系樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ゴム系樹脂、環化ゴム、エポキシ樹脂、セルロース類、ポリブタジエン、ポリイミド樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。
なお、場合によりカラーフィルター用染料分散レジスト組成物の項にて後述する光重合性樹脂を配合することもできる。
(Other resins)
As the resin used in the dye dispersion composition for color filters of the present invention, a resin having a transmittance of 80% or more, preferably 95% or more in the entire wavelength range of 400 to 700 nm in the visible light region can be used. As these resins, thermosetting resins, thermoplastic resins, alkali-soluble resins, and the following photopolymerizable compounds can be used.
Such a resin is preferably in the range of 5 to 94% by mass, more preferably 20 to 50% by mass in terms of the total amount of resins used, based on the total solid content of the dye dispersion composition for color filters. It is.
Examples of thermosetting resins and thermoplastic resins include butyral resin, styrene-maleic acid copolymer, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, and polyurethane. resins, phenolic resins, polyester resins, acrylic resins, alkyd resins, styrene resins, polyamide resins, rubber resins, cyclized rubber, epoxy resins, celluloses, polybutadiene, polyimide resins, benzoguanamine resins, melamine resins, urea resins, etc. can be mentioned.
In addition, a photopolymerizable resin, which will be described later in the section of the dye-dispersed resist composition for color filters, may also be blended, if necessary.
(有機溶剤)
本発明のカラーフィルター用染料分散組成物に使用する有機溶剤としては、従来から液晶カラーフィルターレジストの分野で使用されている有機溶剤が好適に使用できる。具体的には、常圧(1.013×102kPa)における沸点が100~220℃のエステル系有機溶剤、エーテル系有機溶剤、エーテルエステル系有機溶剤、ケトン系有機溶剤、芳香族炭化水素系有機溶剤、含窒素系有機溶剤等である。沸点が220℃を超える有機溶剤を多量に含有していると、カラーフィルター用染料分散組成物又はこの組成物を含有する組成物を塗布してなる塗膜をプレベークする際に、有機溶剤が充分に蒸発せずに乾燥塗膜内に残存し、乾燥塗膜の耐熱性が低下するおそれがある。また、沸点100℃未満の有機溶剤を多量に含有していると、ムラなく均一に塗布することが困難になり、表面平滑性に優れた塗膜が得られなくなるおそれがある。
(Organic solvent)
As the organic solvent used in the dye dispersion composition for color filters of the present invention, organic solvents conventionally used in the field of liquid crystal color filter resists can be suitably used. Specifically, ester-based organic solvents, ether-based organic solvents , ether ester-based organic solvents, ketone-based organic solvents, aromatic hydrocarbon-based These include organic solvents and nitrogen-containing organic solvents. If a large amount of organic solvent with a boiling point exceeding 220°C is contained, the organic solvent may not be sufficient when prebaking the dye dispersion composition for color filters or the coating film formed by applying the composition containing this composition. It may remain in the dried paint film without evaporating, resulting in a decrease in the heat resistance of the dry paint film. Furthermore, if a large amount of an organic solvent with a boiling point of less than 100° C. is contained, it becomes difficult to apply evenly and uniformly, and there is a possibility that a coating film with excellent surface smoothness cannot be obtained.
本発明のカラーフィルター用染料分散組成物に使用する有機溶剤としては、具体的には、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル等のエーテル系有機溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエーテルエステル系有機溶剤;メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン、δ-ブチロラクトン等のケトン系有機溶剤;2-ヒドロキシプロピオン酸メチル、2-ヒドロキシプロピオン酸エチル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオン酸エチル、3-メチル-3-メトキシブチルプロピオネート、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、蟻酸n-アミル等のエステル系有機溶剤;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール系溶剤;N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等の含窒素系有機溶剤等を例示できる。これらは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
これらの有機溶剤の中でも、溶解性、分散性、塗布性等の点で、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン、2-ヒドロキシプロピオン酸エチル、3-メチル-3-メトキシブチルプロピオネート、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、蟻酸n-アミル等が好ましく、より好ましくは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及び、プロピレングリコールモノメチルエーテルである。
Specifically, the organic solvent used in the dye dispersion composition for color filters of the present invention includes ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol Ether organic solvents such as monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether; ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate , ether ester organic solvents such as ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate; ketone organic solvents such as methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, δ-butyrolactone; 2-hydroxy Methyl propionate, ethyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3- Ester organic solvents such as methyl ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, and n-amyl formate; alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and butanol; N-methylpyrrolidone, Examples include nitrogen-containing organic solvents such as N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide. These can be used alone or in combination of two or more.
Among these organic solvents, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, cyclohexanone, -Heptanone, ethyl 2-hydroxypropionate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, n-amyl formate, etc. are preferred, and propylene glycol is more preferred. Monomethyl ether acetate and propylene glycol monomethyl ether.
(硫酸バリウム)
本発明のカラーフィルター用染料分散組成物には、耐熱性(輝度)を向上させるために一次粒子径が5~20nmである硫酸バリウムを用いることができる。
硫酸バリウムの使用量は着色染料100質量部に対して0~25質量部、好ましくは5~20質量部の範囲で使用する。
上記硫酸バリウムは、微粒子化処理した着色染料の分散時又は分散後に使用する。
(barium sulfate)
Barium sulfate having a primary particle size of 5 to 20 nm can be used in the dye dispersion composition for color filters of the present invention in order to improve heat resistance (brightness).
The amount of barium sulfate used is in the range of 0 to 25 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of the colored dye.
The above-mentioned barium sulfate is used during or after dispersing the colored dye that has been made into fine particles.
本発明のカラーフィルター用染料分散組成物は、不溶性染料、分散剤、分散助剤、アルカリ可溶性樹脂及び有機溶剤から主として構成され、これらの成分は、合計で、カラーフィルター用染料分散組成物中、90~100質量%を占める。分散剤としては前述のものから任意のものを採用できる。
また、本発明のカラーフィルター用染料分散組成物を、光硬化性を有しないまま、レジスト用組成物として使用することもできる。
The dye dispersion composition for color filters of the present invention mainly consists of an insoluble dye, a dispersant, a dispersion aid, an alkali-soluble resin, and an organic solvent. It accounts for 90 to 100% by mass. As the dispersant, any of those mentioned above can be employed.
Moreover, the dye dispersion composition for color filters of the present invention can also be used as a resist composition without having photocurability.
(必要に応じて添加できる添加剤)
カラーフィルター用染料分散組成物の製造法に応じて、光重合開始剤、熱重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜使用することができる。上記光重合開始剤としては、例えば、後述するものを挙げることができる。
(Additives that can be added as necessary)
Depending on the method for producing the dye dispersion composition for color filters, various additives such as photopolymerization initiators, thermal polymerization inhibitors, ultraviolet absorbers, and antioxidants can be used as appropriate. Examples of the photopolymerization initiator include those described below.
(本発明のカラーフィルター用染料分散組成物の製造方法)
以上の原料を用いてカラーフィルター用染料分散組成物を製造する方法を説明する。なお、光硬化性ではないカラーフィルター用染料分散レジスト組成物の場合には、光重合性化合物を配合することは不要である。
そのため、まず、下記のように、染料分散組成物を調製する。
分散助剤の存在下又は非存在下で微粒子化処理された染料、アルカリ可溶性樹脂、分散剤、有機溶剤、硫酸バリウム、更に必要に応じてその他の添加剤からなる混合物を得る。得られた混合物を、ロールミル、ニーダー、高速攪拌装置、ビーズミル、ボールミル、サンドミル、超音波分散機、高圧分散機などの各種分散機を用いて、混練し、分散処理し染料分散組成物を得る。
(Method for producing dye dispersion composition for color filters of the present invention)
A method for producing a dye dispersion composition for color filters using the above raw materials will be explained. Note that in the case of a dye-dispersed resist composition for a color filter that is not photocurable, it is not necessary to incorporate a photopolymerizable compound.
Therefore, first, a dye dispersion composition is prepared as described below.
A mixture consisting of a dye that has been micronized in the presence or absence of a dispersion aid, an alkali-soluble resin, a dispersant, an organic solvent, barium sulfate, and other additives as necessary is obtained. The obtained mixture is kneaded and dispersed using various dispersing machines such as a roll mill, a kneader, a high-speed stirring device, a bead mill, a ball mill, a sand mill, an ultrasonic dispersion machine, and a high-pressure dispersion machine to obtain a dye dispersion composition.
複数の染料を併用する場合には、以下の方法を採用できる。
(1)予め染料毎に染料分散組成物を得ておき、これらの染料分散組成物を任意の比率となるように混合し、その後必要に応じて樹脂、硫酸バリウム、有機溶剤、その他の添加剤を加えて、本発明のカラーフィルター用染料分散組成物を製造する。
(2)予め、上記のようにして製造した染料分散組成物に、必要に応じて補色染料が所定の割合となるように混合する工程を経て、その後必要に応じて樹脂、硫酸バリウム、有機溶剤、その他の添加剤を加えて染料分散組成物を製造し、他の染料を有する染料分散組成物についても、同様にして染料分散組成物を製造した後に、これらを混合する工程を経て、本発明のカラーフィルター用染料分散組成物を製造する。
また、(1)及び(2)により得たカラーフィルター用染料分散組成物に対して、必要に応じて樹脂、硫酸バリウム、有機溶剤、その他の添加剤を加えて、カラーフィルター用染料分散組成物を調製してもよい。
次いで、調製したカラーフィルター用染料分散組成物に、含有する染料に対して補色染料を所定の割合となるように混合してカラーフィルター用染料分散組成物を得ることもできる。
When using multiple dyes together, the following method can be adopted.
(1) Obtain a dye dispersion composition for each dye in advance, mix these dye dispersion compositions in an arbitrary ratio, and then add resin, barium sulfate, organic solvent, and other additives as necessary. is added to produce the dye dispersion composition for color filters of the present invention.
(2) In advance, if necessary, a complementary color dye is mixed into the dye dispersion composition produced as described above in a predetermined ratio, and then resin, barium sulfate, and an organic solvent are added as necessary. , other additives are added to produce a dye dispersion composition, and dye dispersion compositions containing other dyes are produced in the same manner, and then the present invention is carried out through a step of mixing these. A dye dispersion composition for color filters is produced.
In addition, resin, barium sulfate, an organic solvent, and other additives are added as necessary to the dye dispersion composition for color filters obtained in (1) and (2), and a dye dispersion composition for color filters is prepared. may be prepared.
Next, a dye dispersion composition for a color filter can be obtained by mixing a complementary color dye to the prepared dye dispersion composition for a color filter at a predetermined ratio to the dye contained therein.
上記(1)、(2)の製造方法において、酸基を有する分散助剤の存在下で微粒子化処理された微粒子化染料を使用する場合は、微粒子化染料の分散時に酸基を有する分散助剤を含有させなくても製造することは可能である。
また、上記(1)、(2)の製造方法において、樹脂、硫酸バリウムは、染料分散組成物の作成時及び/又は染料分散組成物の作成後に加えることができる。
また、上記(1)、(2)の製造方法の中でも、高い着色力及び高い輝度が得られる点から、酸基を有する分散助剤の存在下で微粒子化処理された染料を使用することが好ましい。
In the production methods (1) and (2) above, when using a micronized dye that has been micronized in the presence of a dispersion aid having acid groups, when dispersing the micronized dye, It is possible to produce it without containing any agent.
Furthermore, in the manufacturing methods (1) and (2) above, the resin and barium sulfate can be added during and/or after creating the dye dispersion composition.
In addition, among the manufacturing methods (1) and (2) above, it is preferable to use a dye that has been subjected to atomization treatment in the presence of a dispersion aid having an acid group, since it provides high tinting power and high brightness. preferable.
現在、カラーフィルター用染料分散レジスト組成物を利用してカラーフィルターを製造する方法としては、光硬化性の組成物を用いた光レジスト法が主であるが、以後は光レジスト法にて用いるカラーフィルター用光硬化性染料分散組成物と、そうでない光硬化性ではないカラーフィルター用染料分散組成物に分けて、それぞれに含有される成分等について、以下に説明する。 Currently, the main method for manufacturing color filters using dye-dispersed resist compositions for color filters is the photoresist method using a photocurable composition. The components contained in each of the photocurable dye dispersion composition for filters and the non-photocurable dye dispersion composition for color filters will be explained below.
[B.カラーフィルター用染料分散レジスト組成物が光硬化性であるとき]
次に、本発明のカラーフィルター用染料分散レジスト組成物が、光硬化性であるときについて説明する。
本発明のカラーフィルター用染料分散レジスト組成物が、光硬化性であるときには、その組成物は活性エネルギー線硬化性を有し、アルカリ現像可能なレジスト組成物であり、染料、分散剤、アルカリ可溶性樹脂、及び有機溶剤から主として構成され、硫酸バリウム、さらに光重合性化合物を含むものである。
染料、分散剤、光重合性化合物以外の樹脂、硫酸バリウム及び有機溶剤の種類や配合量としては、上記のカラーフィルター用染料分散組成物の説明の通りに使用する。
[B. When the dye-dispersed resist composition for color filter is photocurable]
Next, the case where the dye-dispersed resist composition for color filters of the present invention is photocurable will be explained.
When the dye-dispersed resist composition for color filters of the present invention is photocurable, the composition has active energy ray curability and is an alkali-developable resist composition, and the dye, dispersant, and alkali-soluble resist composition are photocurable. It is mainly composed of a resin and an organic solvent, and further contains barium sulfate and a photopolymerizable compound.
The types and amounts of the dye, dispersant, resin other than the photopolymerizable compound, barium sulfate, and organic solvent are as described for the dye dispersion composition for color filters above.
なお、有機溶剤については、上記アルカリ可溶性樹脂の溶解性、着色染料の分散性、塗布性等の点から、本発明のカラーフィルター用染料分散レジスト組成物中に、50質量%以上であることが好ましく、70質量%以上含有させることがより好ましい。 Regarding the organic solvent, from the viewpoints of solubility of the alkali-soluble resin, dispersibility of the colored dye, coatability, etc., it is preferable that the amount of the organic solvent be 50% by mass or more in the dye-dispersed resist composition for color filters of the present invention. Preferably, it is more preferably contained in an amount of 70% by mass or more.
(光重合性化合物)
本発明のカラーフィルター用染料分散レジスト組成物に使用する光重合性化合物としては、光重合性不飽和結合を分子内に1個以上有する単量体、オリゴマー、光重合性樹脂等で、上記カラーフィルター用染料分散組成物で記載したものと同じものを使用する。光重合性不飽和結合を有する単量体、オリゴマー等とは、後述する光重合開始剤が、紫外線や電子線等の活性エネルギー線により分解した際に発生するラジカルやカチオンの作用により、重合して樹脂化できる不飽和結合を有するものである。
光重合性化合物として、光重合性不飽和結合を分子内に1個有するモノマーとしては、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2-エチルヘキシルメタクリレート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート等のアルキルメタクリレート又はアクリレート;ベンジルメタクリレート、ベンジルアクリレート等のアラルキルメタクリレート又はアクリレート;ブトキシエチルメタクリレート、ブトキシエチルアクリレート等のアルコキシアルキルメタクリレート又はアクリレート;N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート、N,N-ジメチルアミノエチルアクリレート等のアミノアルキルメタクリレート又はアクリレート;ジエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコールブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル等のポリアルキレングリコールアルキルエーテルのメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステル;ヘキサエチレングリコールフェニルエーテル等のポリアルキレングリコールアリールエーテルのメタクリル酸エステル又はアクリル酸エステル;イソボルニルメタクリレート又はアクリレート;グリセロールメタクリレート又はアクリレート;2-ヒドロキシエチルメタクリレート又はアクリレート等が挙げられる。
(Photopolymerizable compound)
The photopolymerizable compounds used in the dye-dispersed resist composition for color filters of the present invention include monomers, oligomers, photopolymerizable resins, etc. having one or more photopolymerizable unsaturated bonds in the molecule, and the above-mentioned color Use the same composition as described for the dye dispersion composition for filters. Monomers, oligomers, etc. that have photopolymerizable unsaturated bonds are those that polymerize due to the action of radicals and cations generated when the photopolymerization initiator described below is decomposed by active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams. It has an unsaturated bond that can be turned into a resin.
Examples of photopolymerizable compounds having one photopolymerizable unsaturated bond in the molecule include alkyl methacrylates or acrylates such as methyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, methyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate. ; Aralkyl methacrylates or acrylates such as benzyl methacrylate and benzyl acrylate; Alkoxyalkyl methacrylates or acrylates such as butoxyethyl methacrylate and butoxyethyl acrylate; Aminoalkyl methacrylates such as N,N-dimethylaminoethyl methacrylate and N,N-dimethylaminoethyl acrylate or acrylate; methacrylic acid ester or acrylic acid ester of polyalkylene glycol alkyl ether such as diethylene glycol ethyl ether, triethylene glycol butyl ether, dipropylene glycol methyl ether; methacrylic acid ester of polyalkylene glycol aryl ether such as hexaethylene glycol phenyl ether; Examples include acrylic acid ester; isobornyl methacrylate or acrylate; glycerol methacrylate or acrylate; 2-hydroxyethyl methacrylate or acrylate.
光重合性化合物としての光重合性不飽和結合を分子内に2個以上有するモノマーとしては、ビスフェノールAジメタクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、1,3-ブチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、グリセロールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタメタクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,3-ブチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、グリセロールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等が挙げられる。これらの単量体は、単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、光重合性化合物を重合して得られたオリゴマーを使用することができる。
光重合性化合物としての光重合性樹脂としては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の反応性の置換基を有する線状高分子にイソシアネート基、アルデヒド基、エポキシ基等を介して、(メタ)アクリル化合物、ケイヒ酸等の光架橋性基を導入した樹脂が用いられる。スチレン-無水マレイン酸共重合物やα-オレフィン-無水マレイン酸共重合物等の酸無水物を含む線状高分子をヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の水酸基を有する(メタ)アクリル化合物によりハーフエステル化した重合物も用いられる。
これらの樹脂を形成することができる光重合性化合物は、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、光重合性化合物の使用量は、カラーフィルター用染料分散レジスト組成物中の全固形分に対して質量分率で、好ましくは3~50質量%の範囲である。
Monomers having two or more photopolymerizable unsaturated bonds in the molecule as photopolymerizable compounds include bisphenol A dimethacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, and diethylene glycol dimethacrylate. , glycerol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol dimethacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, dipentaerythritol tetramethacrylate, di Pentaerythritol hexamethacrylate, dipentaerythritol pentamethacrylate, bisphenol A diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, glycerol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, polyethylene glycol Diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, etc. It will be done. These monomers can be used alone or in combination of two or more.
Moreover, an oligomer obtained by polymerizing a photopolymerizable compound can be used.
As a photopolymerizable resin as a photopolymerizable compound, (meth) Resins into which photocrosslinkable groups have been introduced, such as acrylic compounds and cinnamic acid, are used. Half-esterify linear polymers containing acid anhydrides such as styrene-maleic anhydride copolymers and α-olefin-maleic anhydride copolymers with (meth)acrylic compounds having hydroxyl groups such as hydroxyalkyl (meth)acrylates. Polymerized polymers are also used.
The photopolymerizable compounds capable of forming these resins can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, the amount of the photopolymerizable compound used is preferably in the range of 3 to 50% by mass based on the total solid content in the dye-dispersed resist composition for color filters.
(光重合開始剤)
本発明のカラーフィルター用染料分散レジスト組成物に使用する光重合開始剤としては、紫外線や電子線等の活性エネルギー線を照射されることにより、ラジカルやカチオンを発生することのできるものであれば特に限定されず、例えば、ベンゾフェノン、N,N’-テトラエチル-4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4-メトキシ-4’-ジメチルアミノベンゾフェノン、ベンジル、2,2-ジエトキシアセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、α-ヒドロキシイソブチルフェノン、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、t-ブチルアントラキノン、1-クロロアントラキノン、2,3-ジクロロアントラキノン、3-クロル-2-メチルアントラキノン、2-エチルアントラキノン、1,4-ナフトキノン、1,2-ベンゾアントラキノン、1,4-ジメチルアントラキノン、2-フェニルアントラキノン、2-メチル-1[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン、トリアジン系光重合開始剤等が挙げられる。これらの光重合開始剤は単独で又は2種以上を組み合わせて用いられる。但し、オキシムエステル系光重合開始剤を含有してもしなくても良い。
本発明において、上記光重合開始剤の含有量は、上記カラーフィルター用染料分散レジスト組成物中の全固形分に対して質量分率で、好ましくは1~20質量%の範囲である。
(Photopolymerization initiator)
The photopolymerization initiator used in the dye-dispersed resist composition for color filters of the present invention may be one that can generate radicals or cations when irradiated with active energy rays such as ultraviolet rays or electron beams. Not particularly limited, examples include benzophenone, N,N'-tetraethyl-4,4'-diaminobenzophenone, 4-methoxy-4'-dimethylaminobenzophenone, benzyl, 2,2-diethoxyacetophenone, benzoin, benzoin methyl ether , benzoin isobutyl ether, benzyl dimethyl ketal, α-hydroxyisobutylphenone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, t-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2,3-dichloroanthraquinone, 3-chloro- 2-Methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 1,4-naphthoquinone, 1,2-benzoanthraquinone, 1,4-dimethylanthraquinone, 2-phenylanthraquinone, 2-methyl-1[4-(methylthio)phenyl]-2 -morpholinopropan-1-one, triazine-based photopolymerization initiators, and the like. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. However, it may or may not contain an oxime ester photopolymerization initiator.
In the present invention, the content of the photopolymerization initiator is preferably in the range of 1 to 20% by mass based on the total solid content in the dye-dispersed resist composition for color filters.
本発明のカラーフィルター用染料分散レジスト組成物は、着色染料、分散助剤、分散剤、アルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、硫酸バリウム及び有機溶剤から主として構成され、これらの成分は、合計で、カラーフィルター用染料分散レジスト組成物中に、90~100質量%占める。 The dye-dispersed resist composition for color filters of the present invention is mainly composed of a colored dye, a dispersion aid, a dispersant, an alkali-soluble resin, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, barium sulfate, and an organic solvent. occupies a total of 90 to 100% by mass in the dye-dispersed resist composition for color filters.
(必要に応じて添加できる添加剤)
本発明のカラーフィルター用染料分散レジスト組成物は、それが光硬化性であるとき、必要に応じて、熱重合禁止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜使用することができる。
(Additives that can be added as necessary)
When the dye-dispersed resist composition for color filters of the present invention is photocurable, various additives such as thermal polymerization inhibitors, ultraviolet absorbers, and antioxidants may be used as necessary. can.
[C.カラーフィルター用染料分散レジスト組成物が光硬化性でないとき]
カラーフィルター用染料分散レジスト組成物が光硬化性でないときは、上記のB.カラーフィルター用染料分散レジスト組成物が光硬化性であるときにおいて使用した光重合性化合物や光重合開始剤を含有せず、必要に応じてさらに上記のカラーフィルター用染料分散組成物の組成の説明にて示した光重合性化合物以外の樹脂を配合できる。
[C. When the dye-dispersed resist composition for color filters is not photocurable]
When the dye-dispersed resist composition for color filters is not photocurable, the above B. When the dye dispersion resist composition for color filters is photocurable, it does not contain the photopolymerizable compound or photopolymerization initiator used, and if necessary, further explanation of the composition of the dye dispersion composition for color filters. Resins other than the photopolymerizable compounds shown in can be blended.
(必要に応じて添加できる添加剤)
本発明のカラーフィルター用染料分散レジスト組成物は、それが光硬化性でないとき、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の各種添加剤を適宜使用することができる。
(Additives that can be added as necessary)
When the dye-dispersed resist composition for color filters of the present invention is not photocurable, various additives such as ultraviolet absorbers and antioxidants may be appropriately used as necessary.
(本発明のカラーフィルター用染料分散レジスト組成物の製造方法)
以上の材料を用いてカラーフィルター用染料分散レジスト組成物を製造する方法を説明する。カラーフィルター用染料分散レジスト組成物は、それが光硬化性のとき、上記で得たカラーフィルター用染料分散組成物に対して、さらに光重合性化合物、光重合開始剤、必要に応じてアルカリ可溶性樹脂、硫酸バリウム、有機溶剤、その他の添加剤を加えて本発明のカラーフィルター用染料分散レジスト組成物を得る。
またそれが光硬化性でないとき、さらに、アルカリ可溶性樹脂、硫酸バリウム、有機溶剤、その他の添加剤等のいずれかを加えて本発明のカラーフィルター用染料分散レジスト組成物を得ることができる。上記の製造方法においても同様である。
また、本発明のカラーフィルター用染料分散組成物を使用して、カラーフィルターを製造する方法としては、それに必要な装置を含め、該染料分散組成物以外の構成として公知の手段を採用して製造することができる。
(Method for producing dye-dispersed resist composition for color filters of the present invention)
A method for producing a dye-dispersed resist composition for color filters using the above materials will be explained. When the dye-dispersed resist composition for color filters is photocurable, the dye-dispersed resist composition for color filters obtained above is further combined with a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and, if necessary, an alkali-soluble one. A resin, barium sulfate, an organic solvent, and other additives are added to obtain the dye-dispersed resist composition for color filters of the present invention.
When it is not photocurable, the dye-dispersed resist composition for color filters of the present invention can be obtained by further adding any one of an alkali-soluble resin, barium sulfate, an organic solvent, and other additives. The same applies to the above manufacturing method.
In addition, as a method for producing a color filter using the dye dispersion composition for color filters of the present invention, a known means other than the dye dispersion composition, including the necessary equipment, is employed for production. can do.
以下に実施例を掲げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「%」は「質量%」を意味し、「部」は「質量部」を意味するものとする。 EXAMPLES The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited to these Examples. Note that unless otherwise specified, "%" means "% by mass" and "parts" means "parts by mass."
<カラーフィルター用染料分散組成物>
下記の材料を使用して、実施例及び比較例のカラーフィルター用染料分散組成物を得た。
(色材)
脱塩キサンテン染料:2gのアシッドレッド289に1-メトキシ-2-プロパノール10gを加え、次いで濃塩酸0.63gを加えた後、超音波処理を行った。得られた溶液を0.25μmPTFEメンブレンフィルターにてろ過した。得られたろ液をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート300gに滴下して析出した塩化された染料をろ別した。乾燥して、アシッドレッド289の塩酸処理物を得た。
微粒子化不溶性キサンテン系染料:以下の微粒子化方法により得た微粒子化不溶性キサンテン系染料である。
不溶性キサンテン系染料:以下の微粒子化方法により処理しないアシッドレッド289である。
ニーダー(商品名:KHD-2、井上製作所製)のタンクに、上記の脱塩キサンテン系染料を10質量部、アシッドレッド289を3質量部、微粒子化用分散剤1(下記組成)を1.5質量部、粒径20μmの塩化ナトリウムを200質量部、ジエチレングリコールを240質量部投入し、50℃で12時間混練しソルトミリングを行った。次に得られた混練物のうち200質量部を2リットルの温水に投入し、40℃に加熱しながら1時間撹拌しスラリー状とした。ろ過、水洗を繰り返して、塩化ナトリウム及びジエチレングリコールを除いた後、40℃にて乾燥し、8.5質量部の微粒子化不溶性キサンテン系染料を得た。
(微粒子化用分散剤1の組成:メタクリル酸メチル/メタクリル酸ブチル/メタクリル酸2-エチルヘキシル/メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸ジメチルアミノエチル/=19/18/19/12/32である共重合体)
<Dye dispersion composition for color filter>
Dye dispersion compositions for color filters of Examples and Comparative Examples were obtained using the following materials.
(color material)
Desalted xanthene dye: 10 g of 1-methoxy-2-propanol was added to 2 g of Acid Red 289, and then 0.63 g of concentrated hydrochloric acid was added, followed by ultrasonication. The obtained solution was filtered using a 0.25 μm PTFE membrane filter. The obtained filtrate was added dropwise to 300 g of propylene glycol monomethyl ether acetate, and the precipitated chlorinated dye was filtered off. After drying, a hydrochloric acid-treated product of Acid Red 289 was obtained.
Micronized insoluble xanthene dye: A micronized insoluble xanthene dye obtained by the following micronization method.
Insoluble xanthene dye: Acid Red 289, which is not treated by the following micronization method.
Into a tank of a kneader (trade name: KHD-2, manufactured by Inoue Seisakusho), 10 parts by mass of the above desalted xanthene dye, 3 parts by mass of Acid Red 289, and 1.0 parts of dispersant 1 for micronization (composition below) were added. 5 parts by mass, 200 parts by mass of sodium chloride with a particle size of 20 μm, and 240 parts by mass of diethylene glycol were added, and the mixture was kneaded at 50° C. for 12 hours and salt milled. Next, 200 parts by mass of the obtained kneaded material was poured into 2 liters of warm water, and stirred for 1 hour while heating to 40° C. to form a slurry. After repeating filtration and water washing to remove sodium chloride and diethylene glycol, it was dried at 40°C to obtain 8.5 parts by mass of micronized insoluble xanthene dye.
(Composition of dispersant 1 for micronization: methyl methacrylate/butyl methacrylate/2-ethylhexyl methacrylate/benzyl methacrylate/dimethylaminoethyl methacrylate/=19/18/19/12/32 copolymer)
(分散剤)
BYK-LP24074(ビックケミー社製)
(固形分45%、ABブロック構造、アクリル系、アミン価27mgKOH/g、酸価15mgKOH/g)
BYK-22906(ビックケミー社製)
(固形分40%、ブロック構造、アクリル系、アミン価50mgKOH/g)
DISPERBYK-167(ビックケミー社製)
(固形分57%、ブロック構造、ポリエステルポリウレタン系、アミン価13mgKOH/g)
アジスパーPB821(味の素ファインケミカル社製)
(固形分100%、ブロック構造、ポリエステルポリアミド系、アミン価10mgKOH/g)
(dispersant)
BYK-LP24074 (manufactured by BYK Chemie)
(Solid content 45%, AB block structure, acrylic type, amine value 27mgKOH/g, acid value 15mgKOH/g)
BYK-22906 (manufactured by BYK Chemie)
(Solid content 40%, block structure, acrylic, amine value 50mgKOH/g)
DISPERBYK-167 (manufactured by BYK Chemie)
(Solid content 57%, block structure, polyester polyurethane type, amine value 13mgKOH/g)
Ajisper PB821 (manufactured by Ajinomoto Fine Chemicals)
(Solid content 100%, block structure, polyester polyamide type, amine value 10mgKOH/g)
(分散助剤)
フェニルリン酸
ジフェニルリン酸
アシッドレッド289
(Dispersion aid)
Phenyl phosphoric acid Diphenyl phosphoric acid Acid Red 289
(アルカリ可溶性樹脂)
フォレットZAH110(綜研化学社製)(固形分35%)
フォレットZAH115(綜研化学社製)(固形分35%)
(Alkali-soluble resin)
Follet ZAH110 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) (solid content 35%)
Follet ZAH115 (manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.) (solid content 35%)
(有機溶剤)
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
(Organic solvent)
PGMEA: Propylene glycol monomethyl ether acetate PGME: Propylene glycol monomethyl ether
(光重合性化合物)
DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(光重合開始剤)
Or907:2-ベンジル-(ジメチルアミノ)-1-(4-モルフォリノフェニル)-1-ブタノン、商品名Omnirad907、IGM Resins B.V.社製
(Photopolymerizable compound)
DPHA: dipentaerythritol hexaacrylate (photopolymerization initiator)
Or907: 2-benzyl-(dimethylamino)-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone, trade name Omnirad907, IGM Resins B. V. Company-made
(カラーフィルター用染料分散組成物の製造)
上記微粒子化不溶性キサンテン系染料、又は微粒子化していない不溶性キサンテン系染料、分散剤、分散助剤、アルカリ可溶性樹脂、及び溶剤を、表1の組成となるように混合し、レディーミル(ビーズ径:0.2nm、充填率50%)で60分間練肉して、実施例1~4及び比較例1~5のカラーフィルター用染料分散組成物を得た。
(Manufacture of dye dispersion composition for color filter)
The above-mentioned micronized insoluble xanthene dye, or non-micronized insoluble xanthene dye, dispersant, dispersion aid, alkali-soluble resin, and solvent are mixed to have the composition shown in Table 1, and ready mill (bead diameter: 0.2 nm, filling rate 50%) for 60 minutes to obtain dye dispersion compositions for color filters of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5.
(D50粒子径)
染料分散組成物の粒子径は、レーザー回析式粒度測定法により、測定した。
測定装置:ナノトラック(UPA-EX150、日機装社製)で測定した体積平均粒子径に基づき測定した。
(D50 particle size)
The particle size of the dye dispersion composition was measured by a laser diffraction particle size measurement method.
Measurement was performed based on the volume average particle diameter measured with a measuring device: Nanotrack (UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
(初期粘度)
E型粘度計(東機産業株式会社製、R100型粘度計 型式RE100L)を用いて2
5℃における粘度を測定した。
(40℃で1週間保存後粘度)
密栓して、40℃で1週間保存後に上記E型粘度計で25℃における粘度を測定した。粘度変化率は(40℃1週間後粘度/初期粘度)×100の式により求めた。
(Initial viscosity)
2 using an E-type viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., R100-type viscometer model RE100L).
The viscosity at 5°C was measured.
(Viscosity after storage for 1 week at 40℃)
After sealing the container tightly and storing it at 40°C for one week, the viscosity at 25°C was measured using the E-type viscometer described above. The viscosity change rate was determined by the formula (viscosity after 1 week at 40°C/initial viscosity)×100.
実施例A1~A4によれば、初期粘度に対する40℃で1週間保管後の粘度の変化は小さかった。これに対して、比較例A2~A5によれば粘度の変化が大きく、保存安定性に劣っていた。 According to Examples A1 to A4, the change in viscosity after storage at 40° C. for one week was small compared to the initial viscosity. On the other hand, Comparative Examples A2 to A5 showed large changes in viscosity and poor storage stability.
<カラーフィルター用染料分散レジスト組成物>
実施例A1~A4及び比較例A1~A5の各カラーフィルター用染料分散組成物、アルカリ可溶性樹脂、光重合性化合物、光重合開始剤、及び溶剤を、下記表2の組成になるように高速撹拌機を用いて均一に混合した後、孔径3μmのメンブランフィルターでろ過し、実施例B1~B4及び比較例B1~B5のカラーフィルター用染料分散レジスト組成物を得た。
<Dye-dispersed resist composition for color filters>
The dye dispersion compositions for color filters of Examples A1 to A4 and Comparative Examples A1 to A5, alkali-soluble resin, photopolymerizable compound, photoinitiator, and solvent were stirred at high speed so that the compositions were as shown in Table 2 below. After uniformly mixing using a machine, the mixture was filtered through a membrane filter with a pore size of 3 μm to obtain dye-dispersed resist compositions for color filters of Examples B1 to B4 and Comparative Examples B1 to B5.
(カラーフィルター用染料分散レジスト組成物の色特性の評価)
実施例B1~B4及び比較例B1~B5のカラーフィルター用染料分散レジスト組成物を、スピンコーターを用いてガラス基板上に塗布した。次いで、100℃で3分間プレベークした後、高圧水銀灯で露光し、更に230℃で30分間ポストベークした。次いで、各レジストの色度x=0.4200でのコントラスト、輝度Y、膜厚を分光光度計(島津製作所社製、UV-2500PC、C光源2°視野)で測定した。
(Evaluation of color characteristics of dye-dispersed resist composition for color filter)
The dye-dispersed resist compositions for color filters of Examples B1 to B4 and Comparative Examples B1 to B5 were applied onto a glass substrate using a spin coater. Next, after pre-baking at 100°C for 3 minutes, exposure was performed using a high-pressure mercury lamp, and further post-baking was performed at 230°C for 30 minutes. Next, the contrast, brightness Y, and film thickness of each resist at chromaticity x=0.4200 were measured using a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, UV-2500PC, C light source, 2° field of view).
本発明に沿った例である実施例B1~B4によれば、ポストベーク後において、十分に高いコントラストを得ると同時に、目的とするYの値にすることができた。
これに対して、比較例B1~B5はいずれもコントラストとY値の少なくとも一方が低かった。比較例B1及びB2によればY値が低くなり比較例B3~B5によれば、特にコントラストが低くなった。
上記の結果によれば、本発明によって、コントラスト、y及びYの値が適切なカラーフィルターとすることができた。
According to Examples B1 to B4, which are examples in accordance with the present invention, it was possible to obtain a sufficiently high contrast and at the same time achieve the desired Y value after post-baking.
On the other hand, in all of Comparative Examples B1 to B5, at least one of the contrast and the Y value was low. Comparative Examples B1 and B2 had a low Y value, and Comparative Examples B3 to B5 had a particularly low contrast.
According to the above results, the present invention was able to provide a color filter with appropriate contrast, y, and Y values.
Claims (7)
微粒子化不溶性キサンテン系染料は、D50が0.040~0.050μmの粒子径分布を有する、カラーフィルター用染料分散組成物。 Contains a micronized insoluble xanthene dye, a dispersant that is an acrylic block polymer, a dispersion aid that is a phenyl group-containing phosphoric acid, an alkali-soluble resin, and an organic solvent,
The finely divided insoluble xanthene dye is a dye dispersion composition for color filters, and has a particle size distribution of D50 of 0.040 to 0.050 μm.
R5は、-OH、-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z+、-CO2H、-CO2 -Z+、-CO2R8、-SO3R8又は-SO2NR9R10を表す。
R6及びR7は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表す。
mは、0~5の整数を表す。mが2以上のとき、複数のR5は同一でも異なってもよい。
Xは、ハロゲン原子を表す。
Z+は、N(R11)4 +、Na+又はK+を表し、4つのR11は同一でも異なってもよい。
R8は、炭素数1~20の1価の飽和炭化水素基を表し、該飽和炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
R9及びR10は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1~20の1価の飽和炭化水素基を表し、該飽和脂肪族炭化水素基に含まれる-CH2-は、-O-、-CO-、-NH-又は-NR8-で置き換っていてもよく、R9及びR10は、互いに結合して窒素原子と一緒に3~10員含窒素複素環を形成していてもよい。
R11は、水素原子、炭素数1~20の1価の飽和炭化水素基又は炭素数7~10のアラルキル基を表す。]
R 5 is -OH, -SO 3 - , -SO 3 H, -SO 3 - Z + , -CO 2 H, -CO 2 - Z + , -CO 2 R 8 , -SO 3 R 8 or -SO 2 NR 9 R 10 is represented.
R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
m represents an integer from 0 to 5. When m is 2 or more, a plurality of R 5s may be the same or different.
X represents a halogen atom.
Z + represents N(R 11 ) 4 + , Na + or K + , and the four R 11s may be the same or different.
R 8 represents a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and the hydrogen atom contained in the saturated hydrocarbon group may be substituted with a halogen atom.
R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and are included in the saturated aliphatic hydrocarbon group - CH 2 - may be replaced with -O-, -CO-, -NH- or -NR 8 -, and R 9 and R 10 are bonded to each other and together with the nitrogen atom, form a 3- to 10-membered It may form a nitrogen-containing heterocycle.
R 11 represents a hydrogen atom, a monovalent saturated hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, or an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms. ]
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