KR20160128240A

KR20160128240A - 착색제 분산액 및 그의 제조 방법, 착색 조성물 및 그의 제조 방법, 착색 경화막, 표시 소자 그리고 고체 촬상 소자

Info

Publication number: KR20160128240A
Application number: KR1020160051406A
Authority: KR
Inventors: 히데노리 나루세; 히로시 마시마; 마사토 오모테; 사토시 모리시타
Original assignee: 제이에스알 가부시끼가이샤
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2016-11-07
Also published as: TWI688611B; JP2016210973A; JP6733280B2; CN106084885B; CN106084885A; KR102587677B1; TW201638238A

Abstract

(과제) 내용매성이 우수한 착색 경화막을 형성할 수 있고, 그리고 타색의 화소를 인접하여 형성할 때의 이염성의 문제나 이물의 발생을 해소할 수 있는 착색 조성물을 제공하는 것이다.
(해결 수단) (A) 안료를 포함하는 착색제, (B) 분산제 및 (C) 용매를 함유하는 착색제 분산액으로서, (B) 분산제가, (b1) 아민값이 YmgKOH/g인 분산제 및 (b2) 아민값이 XmgKOH/g인 (메타)아크릴계 분산제(단, Y>140 그리고 0<X<100임)를 포함하는 착색제 분산액.

Description

착색제 분산액 및 그의 제조 방법, 착색 조성물 및 그의 제조 방법, 착색 경화막, 표시 소자 그리고 고체 촬상 소자{COLORANTS DISPERSION AND METHOD FOR PRODUCING THEREOF, COLORING COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING THEREOF, COLORING CURED FILM, DISPLAY DEVICE AND SOLID-STATE IMAGING DEVICE}

본 발명은, 착색제 분산액, 착색제 분산액의 제조 방법, 착색 조성물, 착색 조성물의 제조 방법, 착색 경화막, 표시 소자 그리고 고체 촬상 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 투과형 혹은 반사형의 컬러 액정 표시 소자, 고체 촬상 소자, 유기 EL 표시 소자, 전자 페이퍼 등에 이용되는 착색 경화막의 형성에 이용되는 착색 조성물 및 그의 제조 방법, 당해 착색 조성물을 이용하여 형성된 착색 경화막, 당해 착색 경화막을 구비하는 표시 소자 및 고체 촬상 소자, 그리고, 당해 착색 조성물의 조제에 이용되는 착색제 분산액 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

착색 감방사선성 조성물을 이용하여 컬러 필터를 제조하는 데 있어서는, 기판 상에, 안료 분산형의 착색 감방사선성 조성물을 도포하여 건조한 후, 건조 도막을 소망하는 패턴 형상으로 방사선을 조사(이하, 「노광」이라고 함)하여, 현상함으로써, 적색, 녹색 및 청색의 삼원색의 화소를 기판 상에 배치하는 방법(소위 포트리소그래피법. 예를 들면, 특허문헌 1∼2 참조)이 알려져 있다. 또한, 카본 블랙을 분산시킨 광중합성 조성물을 이용하여 블랙 매트릭스를 형성하는 방법(예를 들면, 특허문헌 3 참조)도 알려져 있다. 또한, 안료 분산형의 착색 수지 조성물을 이용하여 잉크젯 방식에 의하여 각 색의 화소를 얻는 방법(예를 들면, 특허문헌 4 참조)도 알려져 있다.

최근, 액정 표시 장치의 개발은, 화면이 비교적 소면적인 퍼스널 컴퓨터, 모니터의 용도로부터, 화면이 대형이고 게다가, 고도의 화질이 요구되는 텔레비전 용도로도 전개되고 있다.

텔레비전 용도에서는, 종래의 모니터 용도에 비하여, 보다 고도의 화질, 즉, 콘트라스트 및, 색 순도의 향상이 요구되고 있다. 콘트라스트 향상을 위하여, 컬러 필터의 형성에 이용하는 착색 경화성 조성물에 사용하는 유기 안료의 입자 사이즈가, 보다 미소한 것이 요구되고 있다. 또한, 표시 장치의 색 순도 향상을 위하여, 당해 착색 경화성 조성물의 고형분 중에 차지하는 착색제(유기 안료 등)의 함유율로서는, 보다 높은 것이 요구되고 있다. 나아가서는, 고체 촬상 장치의 색 분리성을 향상하는 관점에서도, 착색제(유기 안료 등)의 함유율이 보다 높은 것이 요구되고 있다.

상기와 같은 요구에 대하여, 안료의 입자경을 보다 미세화함과 함께, 분산성이 보다 높은 안료 분산 조성물이 필요하게 된다.

예를 들면, 색상이 양호한 점에서 녹색 화소의 형성용으로서 최근 주목받고 있는 브롬화 아연 프탈로시아닌 안료에 대해서는, 분산성을 높이기 위하여, 통상 예를 들면 당해 프탈로시아닌 안료의 표면에 그의 유도체 화합물로 안료 표면을 개질하고, 개질된 표면에 흡착하기 쉬운 극성 관능기를 갖는 저분자량의 수지 등의 분산제를 이용하여, 안료의 분산성 및 분산 안정성을 도모하면서, 안료, 표면 개질제, 분산제를 포함하는 안료 분산액을 얻고 있다. 그리고, 얻어진 안료 분산액에, 추가로 바인더 수지, 중합성 화합물, 광중합 개시제 및 그 외 성분을 함유하여 감광성 조성물로 하고, 이것을 이용하여 포토리소법 등에 의하여 컬러 필터의 착색 패턴을 형성하는 것이 행해지고 있다.

안료가 미세화하고, 그리고 안료의 함유율이 높아짐에 따라서 분산이 곤란해지지만, 이 문제점을 해결하기 위하여, 컬러 필터용의 감광성 수지 조성물에 이용하는 분산제로서 친용매성을 갖는 블록과 특정의 아민값을 갖는 블록의 아크릴계 블록 공중합체를 분산제로서 사용한 안료 분산액이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 5 참조).

일본공개특허공보 평2-144502호 일본공개특허공보 평3-53201호 일본공개특허공보 평6-35188호 일본공개특허공보 2000-310706호 일본공개특허공보 2009-52010호

그러나, 상기 특허문헌 5에 기재된 착색 조성물을 이용하여 형성되는 녹색 화소는, 내(耐)용매성이 부족할 뿐만 아니라, 당해 녹색 화소에 인접하여 타색의 화소(예를 들면 청색 화소)를 형성할 때에, 타색의 화소의 형성에 이용되는 착색 조성물 중의 성분(예를 들면 착색제)이 당해 녹색 화소를 오염시키거나(이하, 「이염성」이라고도 칭함), 당해 녹색 화소와 타색의 화소의 경계에서 이물이 생기거나 하는 것이 본 발명자들의 검토에 의하여 판명되었다.

따라서, 본 발명의 과제는, 내용매성이 우수한 착색 경화막을 형성할 수 있고, 그리고 타색의 화소를 인접하여 형성할 때의 이염성의 문제나 이물의 발생을 해소할 수 있는 착색 조성물 및 그의 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 과제는, 당해 착색 조성물을 이용하여 형성된 착색 경화막 및, 당해 착색 경화막을 구비하는 표시 소자 및 고체 촬상 소자를 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 과제는, 당해 착색 조성물의 조제에 적합한 착색제 분산액 및 그의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 예의 검토의 결과, 특정의 분산제를 조합하여 이용함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.

즉, 본 발명은, (A) 안료를 포함하는 착색제, (B) 분산제 및 (C) 용매를 함유하는 착색제 분산액으로서, (B) 분산제가, (b1) 아민값이 YmgKOH/g인 분산제 및 (b2) 아민값이 XmgKOH/g인 (메타)아크릴계 분산제(단, Y>140 그리고 0<X<100임)를 포함하는 착색제 분산액을 제공하는 것이다.

본 발명은 또한, 하기 (ⅰ) 및 (ⅱ)의 착색제 분산액의 제조 방법을 제공하는 것이다.

(ⅰ) (A) 안료를 포함하는 착색제를 (C) 용매 중, (B) 분산제의 존재하에서 혼합·분산하는 공정을 포함하는 착색제 분산액의 제조 방법으로서,

(B) 분산제로서, (b1) 아민값이 YmgKOH/g인 분산제를 포함하는 제1 분산제(단, Y>140)와, (b2) 아민값이 XmgKOH/g인 (메타)아크릴계 분산제(단, 0<X<100임)를 포함하는 제2 분산제를 이용하는 착색제 분산액의 제조 방법.

(ⅱ) 적어도 (b1) 아민값이 YmgKOH/g인 분산제를 포함하는 제1 분산제(단, Y>140임) 및 (C) 용매를 포함하는 제1 분산액과,

적어도 (b2) 아민값이 XmgKOH/g인 (메타)아크릴계 분산제(단, 0<X<100임)를 포함하는 제2 분산제 및 (C) 용매를 포함하는 제2 분산액을 혼합하는 공정을 포함하는 착색제 분산액의 제조 방법으로서,

제1 분산액 및 제2 분산액 중 적어도 한쪽이 (A) 안료를 포함하는 착색제를 함유하는 착색제 분산액의 제조 방법.

또한, 본 발명은, (A) 안료를 포함하는 착색제, (B) 분산제, (C) 용매, (D) 바인더 수지 및 (E) 중합성 화합물을 함유하는 착색 조성물로서, (B) 분산제가, (b1) 아민값이 YmgKOH/g인 분산제 및 (b2) 아민값이 XmgKOH/g인 (메타)아크릴계 분산제(단, Y>140 그리고 0<X<100임)를 포함하는 착색 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명은 또한, 상기 제조 방법에 의하여 얻어진 착색제 분산액과, 적어도 (E) 중합성 화합물을 혼합하는 공정을 포함하는 착색 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은, 상기 착색 조성물을 이용하여 형성된 착색 경화막, 그리고 당해 착색 경화막을 구비하는 표시 소자 및 고체 촬상 소자를 제공하는 것이다. 본 발명의 표시 소자 및 고체 촬상 소자는, 제1 착색 경화막 및 제2 착색 경화막을 갖는 착색 경화막을 구비하고, 제1 착색 경화막이 상기 착색 조성물을 이용하여 형성된 착색 경화막이고, 제2 착색 경화막이 산성 염료를 포함하는 착색 경화막인 것도 적합하다. 여기에서, 「착색 경화막」이란, 표시 소자나 고체 촬상 소자에 이용되는 각 색 화소, 보호막, 블랙 매트릭스, 스페이서, 절연막 등을 의미한다.

본 발명에 의하면, 내용매성이 우수한 착색 경화막을 형성할 수 있고, 그리고 타색의 화소를 인접하게 형성할 때의 이염성의 문제나 이물의 발생을 해소할 수 있는 착색 조성물을 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 착색 조성물은, 컬러 액정 표시 소자, 고체 촬상 소자의 색 분해용 컬러 필터, 유기 EL 표시 소자용 컬러 필터, 전자 페이퍼용 컬러 필터를 시작으로 하는 각종의 컬러 필터의 제작에 매우 적합하게 사용할 수 있다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.

착색제 분산액

이하, 본 발명의 착색제 분산액의 구성 성분에 대해서 상세하게 설명한다.

- (A) 착색제 -

본 발명의 착색 조성물은 (A) 착색제로서 안료를 포함한다. 안료로서는 착색성을 갖는 한 특별히 한정되는 일 없이 사용하는 것이 가능하고, 착색 조성물의 용도에 따라서 색채나 재질을 적절히 선택할 수 있다. 본 발명의 착색 조성물을 컬러 필터를 구성하는 각 색 화소의 형성에 이용하는 경우, 컬러 필터에는 높은 색 순도, 휘도, 콘트라스트 등이 요구되는 점에서, 유기 안료가 바람직하다.

유기 안료로서는, 예를 들면, 컬러 인덱스(C.I.; The Society of Dyers and Colourists사 발행)에 있어서 피그먼트로 분류되고 있는 화합물, 구체적으로는, 하기와 같은 컬러 인덱스(C.I.)명이 붙여져 있는 것을 들 수 있다.

C.I. 피그먼트 레드 57:1, C.I. 피그먼트 레드 166, C.I. 피그먼트 레드 170, C.I. 피그먼트 레드 177, C.I. 피그먼트 레드 179, C.I. 피그먼트 레드 208, C.I. 피그먼트 레드 224, C.I. 피그먼트 레드 242, C.I. 피그먼트 레드 254, C.I. 피그먼트 레드 264 등의 적색 안료;

C.I. 피그먼트 그린 7, C.I. 피그먼트 그린 36, C.I. 피그먼트 그린 58, C.I. 피그먼트 그린 59 등의 녹색 안료;

C.I. 피그먼트 블루 15:6, C.I. 피그먼트 블루 16, C.I. 피그먼트 블루 79, C.I. 피그먼트 블루 80 등의 청색 안료;

C.I. 피그먼트 옐로 14, C.I. 피그먼트 옐로 74, C.I. 피그먼트 옐로 83, C.I. 피그먼트 옐로 109, C.I. 피그먼트 옐로 129, C.I. 피그먼트 옐로 138, C.I. 피그먼트 옐로 139, C.I. 피그먼트 옐로 150, C.I. 피그먼트 옐로 179, C.I. 피그먼트 옐로 180, C.I. 피그먼트 옐로 185, C.I. 피그먼트 옐로 211, C.I. 피그먼트 옐로 215 등의 황색 안료;

C.I. 피그먼트 오렌지 38 등의 주황색 안료;

C.I. 피그먼트 바이올렛 19, C.I. 피그먼트 바이올렛 23 등의 보라색 안료.

이 외에, 하기식

으로 나타나는 안료를 적색 안료로서 사용할 수도 있다. 또한, 안료로서 레이크 안료를 사용할 수도 있다. 레이크 안료로서는, 예를 들면, 트리아릴메탄계 염료나 크산텐계 염료를 이소폴리산이나 헤테로폴리산으로 레이크화한 것을 들 수 있다. 트리아릴메탄계 레이크 안료는, 예를 들면, 일본공개특허공보 2011-186043호 등에 개시되어 있다. 크산텐계 레이크 안료는, 예를 들면, 일본공개특허공보 2010-191304호 등에 개시되어 있다.

본 발명에 있어서는, 안료를, 재결정법, 재침전법, 용매 세정법, 승화법, 진공 가열법 또는 이들의 조합에 의하여 정제하여 사용할 수도 있다. 또한, 안료는, 소망에 의하여, 그의 입자 표면을 수지로 개질하여 사용해도 좋다. 또한, 유기 안료는, 소위 솔트 밀링에 의하여, 1차 입자를 미세화하여 사용할 수 있다. 솔트 밀링의 방법으로서는, 예를 들면, 일본공개특허공보 평08-179111호에 개시되어 있는 방법을 채용할 수 있다.

그 중에서도, 본 발명의 착색제 분산액은, 안료로서 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료를 포함하는 것이 바람직하다. 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료로서는, 할로겐화 구리 프탈로시아닌 안료, 할로겐화 아연 프탈로시아닌 안료를 들 수 있고, 특히, C.I. 피그먼트 그린 58, C.I. 피그먼트 그린 59 등의 할로겐화 아연 프탈로시아닌 안료를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 (A) 착색제로서, 추가로 염료를 함유할 수도 있다. 염료로서는, 크산텐 염료, 트리아릴메탄 염료, 시아닌 염료, 안트라퀴논 염료, 아조 염료, 스쿠아릴륨 염료, 디피로메텐 염료, 프탈로시아닌 염료, 퀴논이민 염료, 퀴놀린 염료, 포르피린 염료, 쿠마린 염료 등의 유기 염료를 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 일본공개특허공보 2010-32999호, 일본공개특허공보 2010-254964호, 일본공개특허공보 2011-138094호, 국제공개 제2010/123071호 팸플릿, 일본공개특허공보 2011-116803호, 일본공개특허공보 2011-117995호, 일본공개특허공보 2011-133844호, 일본공개특허공보 2011-174987호 등에 기재된 유기 염료를 들 수 있다.

본 발명에 있어서 안료 및 염료는, 각각 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, (A) 착색제의 함유 비율은, 분산 안정성, 보존 안정성이 우수한 착색제 분산액으로 하는 관점에서, 착색제 분산액의 전체 고형분 중 10∼90질량％인 것이 바람직하고, 20∼85질량％인 것이 보다 바람직하고, 또한, 투명성 및 색 순도가 우수한 화소, 혹은 차광성이 우수한 블랙 매트릭스를 형성하는 점에서, 후술하는 착색 조성물의 전체 고형분 중 5∼70질량％인 것이 바람직하고, 10∼60질량％인 것이 더욱 바람직하다. 여기에서, 고형분이란, 후술하는 (C) 용매 이외의 성분이다.

본 발명의 착색제 분산액에 있어서, 안료의 함유 비율은, (A) 착색제 중의 합계 함유량에 대하여 20질량％ 이상, 나아가서 50질량％ 이상, 나아가서 80질량％ 이상이어도, 분산 안정성, 보존 안정성이 우수한 착색제 분산액으로 할 수 있다.

- (B) 분산제 -

본 발명의 착색제 분산액은, (B) 성분으로서, (b1) 아민값이 YmgKOH/g인 분산제(이하, 「분산제 (b1)」이라고도 함) 및 (b2) 아민값이 XmgKOH/g인 (메타)아크릴계 분산제(이하, 「분산제 (b2)」라고도 함)(단, Y>140 그리고 0<X<100임)를 포함한다. 또한, 본 발명에 있어서의 「아민값」이란, 분산제 고형분 1g을 중화하는 데에 필요한 산과 당량의 KOH의 mg 수를 나타낸다.

분산제 (b1)은, 아민값이 140mgKOH/g보다도 큰 분산제이면 특별히 한정되지 않고, 우레탄계 분산제, 폴리에틸렌이민계 분산제, 폴리에스테르계 분산제, (메타)아크릴계 분산제 등의 공지의 분산제를 이용할 수 있다. 이들 중에서도, (메타)아크릴계 분산제가 바람직하다.

(메타)아크릴계 분산제인 분산제 (b1) 및 분산제 (b2)는, 상업적으로 입수한 것을 사용할 수 있고, 또한, 아미노기를 갖는 단량체를 이용하여 공지의 방법에 의하여 합성한 것을 사용할 수도 있다. 상업적으로 입수할 수 있는 (메타)아크릴계 분산제로서는, Disperbyk-2000(불휘발 성분＝40질량％, 아민값 4mgKOH/g), Disperbyk-2001(불휘발 성분＝46질량％, 아민값 29mgKOH/g), BYK-LPN21116(불휘발 성분＝40질량％, 아민값 29mgKOH/g), BYK-LPN22102(불휘발 성분＝40질량％, 아민값 29mgKOH/g)〔이상, 빅케미(BYK) 가부시키가이샤 제조〕 등을 분산제 (b2)로서 들 수 있다.

분산제 (b1) 및 분산제 (b2)는 각각, 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

분산제 (b1)의 아민값 Y(mgKOH/g)는, 내용매성이 우수한 착색 경화막을 형성하는 관점에서, Y>150인 것이 바람직하고, Y>160인 것이 보다 바람직하다. 또한, 보존 안정성이 우수한 착색제 분산액을 조제하는 관점에서, Y≤230인 것이 바람직하고, Y≤200인 것이 보다 바람직하다.

분산제 (b2)의 아민값 X(mgKOH/g)는, 내열성이 우수한 착색 경화막을 형성하는 관점에서, X<80인 것이 바람직하고, X<60인 것 보다 바람직하다.

또한, 보존 안정성이 우수한 착색 조성물을 조제하는 관점에서, 분산제 (b1)의 아민값 Y(mgKOH/g)와 분산제 (b2)의 아민값 X(mgKOH/g)의 합(Y＋X)은 Y＋X≤400인 것이 바람직하고, Y＋X≤300인 것이 보다 바람직하다. 또한, 아민값이 서로 다른 2종 이상의 분산제 (b1)을 이용한 경우, 및, 아민값이 서로 다른 2종 이상의 분산제 (b2)를 이용한 경우에 있어서의 「Y＋X」의 계산에는, 가장 함유량이 많은 분산제 (b1)의 아민값과, 가장 함유량이 많은 분산제 (b2)의 아민값을 적용하는 것으로 한다.

본 발명의 착색 조성물은, 분산제 (b1)과 분산제 (b2)의 함유 비율을 적절히 선택할 수 있지만, 분산제 (b1)의 함유량(w₁)과, 분산제 (b2)의 함유량(w₂)의 비(w₁/w₂)는, 질량비로 10/90∼90/10이 바람직하고, 15/85∼75/25가 보다 바람직하고, 20/80∼60/40이 더욱 바람직하다.

(B) 성분으로서는, 상기 분산제 (b1), 분산제 (b2) 이외의 기타 분산제를 병용할 수도 있다. 이러한 기타 분산제로서는, 우레탄계 분산제, 폴리에틸렌이민계 분산제, 폴리옥시에틸렌알킬에테르계 분산제, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르계 분산제, 폴리에틸렌글리콜디에스테르계 분산제, 소르비탄 지방산 에스테르계 분산제, 폴리에스테르계 분산제, (메타)아크릴계 분산제 등을 들 수 있고, 시판품으로서, 예를 들면, BYK-LPN6919(불휘발 성분＝60질량％, 아민값 72mgKOH/g, 빅케미(BYK) 가부시키가이샤 제조) 등의 (메타)아크릴계 분산제, Disperbyk-161, Disperbyk-162, Disperbyk-165, Disperbyk-167, Disperbyk-170, Disperbyk-182(이상, 빅케미(BYK) 가부시키가이샤 제조), 솔스퍼스(Solsperse) 76500(루브리졸 가부시키가이샤 제조) 등의 우레탄계 분산제, 솔스퍼스 24000(루브리졸 가부시키가이샤 제조) 등의 폴리에틸렌이민계 분산제, 아지스퍼(Ajisper) PB821, 아지스퍼 PB822, 아지스퍼 PB880, 아지스퍼 PB881(이상, 아지노모토 파인 테크노 가부시키가이샤 제조) 등의 폴리에스테르계 분산제 외, BYK-LPN21324(빅케미(BYK) 가부시키가이샤 제조)를 사용할 수 있다.

분산제 (b1), 분산제 (b2) 이외의 기타 분산제를 병용하는 경우, 기타 분산제의 함유 비율은, (B) 분산제의 합계 함유량에 대하여 50질량％ 이하가 바람직하고, 20질량％ 이하가 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서, (B) 분산제의 함유량은, (A) 착색제 100질량부에 대하여, 5∼300질량부가 바람직하고, 10∼200질량부가 보다 바람직하고, 20∼100질량부가 더욱 바람직하다. 이러한 실시 형태로 함으로써, 본원의 소망하는 효과를 얻기 쉬워진다.

특히, 본 발명의 착색 조성물은, 특정의 분산제를 조합하여 이용함으로써, 종래의 착색 조성물과 비교하여 분산제의 함유량을 감량해도, 보존 안정성이 우수한 착색제 분산액 및 착색 조성물을 조제할 수 있다. 따라서, 분산제를 감량한 만큼, 착색 조성물을 구성하는 기타 성분을 증량할 수 있다는 이점을 갖는다. 예를 들면 착색제의 함유 비율을 증량할 수 있기 때문에, 표시 소자의 색 순도를 향상하거나 고체 촬상 소자의 색 분리성을 향상하거나 할 수 있다. 혹은, 중합성 화합물의 함유 비율을 증량할 수 있기 때문에, 착색 경화막의 내용매성을 향상할 수 있다.

- (C) 용매 -

본 발명에 있어서의 (C) 용매로서는, 착색제 분산액을 구성하는 (A)∼(B) 성분이나 기타 성분을 분산 또는 용해하고, 그리고 이들 성분과 반응하지 않고, 적절한 휘발성을 갖는 것인 한, 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.

이러한 유기 용매 중, 예를 들면,

에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르, 프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노-n-부틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노메틸에테르, 트리프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르;

락트산 메틸, 락트산 에틸 등의 락트산 알킬에스테르;

메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 이소프로판올, 이소부탄올, t-부탄올, 옥탄올, 2-에틸헥산올, 사이클로헥산올 등의 (사이클로)알킬알코올;

디아세톤알코올 등의 케토알코올;

에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트 등의 (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르아세테이트;

디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르 등의 글리콜에테르;

테트라하이드로푸란 등의 환상 에테르;

메틸에틸케톤, 사이클로헥산온, 2-헵탄온, 3-헵탄온 등의 케톤;

프로필렌글리콜디아세테이트, 1,3-부틸렌글리콜디아세테이트, 1,6-헥산디올 디아세테이트 등의 디아세테이트;

3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 에톡시아세트산 에틸, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트 등의 알콕시카본산 에스테르;

아세트산 에틸, 아세트산 n-프로필, 아세트산 i-프로필, 아세트산 n-부틸, 아세트산 i-부틸, 포름산 n-아밀, 아세트산 i-아밀, 프로피온산 n-부틸, 부티르산 에틸, 부티르산 n-프로필, 부티르산 i-프로필, 부티르산 n-부틸, 피루브산 메틸, 피루브산 에틸, 피루브산 n-프로필, 아세토아세트산 메틸, 아세토아세트산 에틸, 2-옥소부탄산 에틸 등의 지방산 알킬에스테르;

톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화 수소;

N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드, 또는 락탐 등을 들 수 있다.

이들 유기 용매 중, 용해성, 안료 분산성, 도포성 등의 관점에서, (폴리)알킬렌글리콜모노알킬에테르아세테이트, 케토알코올 및 케톤으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 용매는, 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

(C) 용매의 함유량은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 착색제 분산액의 용매를 제외한 각 성분의 합계 농도가, 5∼80질량％가 되는 양이 바람직하고, 10∼60질량％가 되는 양이 바람직하고, 또는 후술하는 착색 조성물의 용매를 제외한 각 성분의 합계 농도가, 5∼50질량％가 되는 양이 바람직하고, 10∼40질량％가 되는 양이 보다 바람직하다. 이러한 실시 형태로 함으로써, 분산성, 안정성을 높일 수 있어, 도포성이 우수한 착색 조성물을 얻을 수 있다.

본 발명의 착색제 분산액에는, 필요에 따라서, 상기 (A)∼(C) 성분 이외의 기타 성분을 함유할 수도 있다. 구체적으로는, 뒤에 게재하는 (D) 바인더 수지나 첨가제 등을 들 수 있고, 그 상세는 후술한다.

착색제 분산액의 제조 방법

본 발명의 착색제 분산액은 적절한 방법에 의하여 조제할 수 있고, 예를 들면, (A) 안료를 포함하는 착색제를 (C) 용매 중, (B) 분산제의 존재하에서, 경우에 따라서 (D) 바인더 수지나 기타 성분의 일부와 함께, 예를 들면 비즈 밀, 롤 밀 등을 이용하여, 분쇄하면서 혼합·분산하는 방법에 의하여 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서는, (B) 분산제로서, 적어도 분산제 (b1)을 포함하는 제1 분산제와, 적어도 분산제 (b2)를 포함하는 제2 분산제를 이용하면 좋다. 즉, 제1 분산제는, 적어도 분산제 (b1)을 함유하면, 기타 분산제가 포함되어 있어도 좋다. 또한, 제2 분산제는, 적어도 분산제 (b2)가 포함되어 있으면, 기타 분산제가 포함되어 있어도 좋다.

또한, 본 발명에 있어서는, 제1 분산제와, 제2 분산제를, 별개의 독립적으로 조제된 분산액의 형태로 이용해도 좋다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 적어도 분산제 (b1)을 포함하는 제1 분산제 및 (C) 용매를 포함하는 제1 분산액과, 적어도 분산제 (b2)를 포함하는 제2 분산제 및 (C) 용매를 포함하는 제2 분산액을 혼합하는 착색제 분산액의 제조 방법이다. (A) 안료를 포함하는 착색제는, 제1 분산액 및 제2 분산액 중 적어도 한쪽에 포함되어 있으면 좋고, 제1 분산액 및 제2 분산액 양쪽 모두에 포함되어 있어도 상관없다. 그 중에서도, 본 발명의 효과를 보다 향수할 수 있는 관점에서, 제1 분산제와, 제2 분산제를, 별개의 독립적으로 조제된 분산액의 형태로 이용하는 착색제 분산액의 제조 방법이 바람직하다.

착색 조성물

본 발명의 착색 조성물은, (A) 안료를 포함하는 착색제, (B) 분산제, (C) 용매, (D) 바인더 수지 및 (E) 중합성 화합물을 함유하고, (B) 분산제가, (b1) 아민값이 YmgKOH/g인 분산제 및 (b2) 아민값이 XmgKOH/g인 (메타)아크릴계 분산제(단, Y>140 그리고 0<X<100임)를 포함한다. 본 발명의 착색 조성물은, 본 발명의 착색제 분산액을 이용하여 조제할 수 있고, 구체적으로는, 본 발명의 착색제 분산액에 (D) 바인더 수지 및 (E) 중합성 화합물을 함유하여 조제할 수 있다.

- (D) 바인더 수지 -

본 발명에 있어서의 (D) 바인더 수지로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 카복실기, 페놀성 수산기 등의 산성 관능기를 갖는 수지인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 카복실기를 갖는 중합체(이하, 「카복실기 함유 중합체」라고도 함)가 바람직하고, 예를 들면, 1개 이상의 카복실기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체(이하, 「불포화 단량체(d1)」라고도 함)와 기타 공중합 가능한 에틸렌성 불포화 단량체(이하, 「불포화 단량체(d2)」라고도 함)의 공중합체를 들 수 있다.

상기 불포화 단량체(d1)로서는, 예를 들면, (메타)아크릴산, 말레산, 무수 말레산, 숙신산 모노[2-(메타)아크릴로일옥시에틸], ω-카복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트, p-비닐벤조산 등을 들 수 있다.

이들 불포화 단량체(d1)는, 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 상기 불포화 단량체(d2)로서는, 예를 들면,

N-페닐말레이미드, N-사이클로헥실말레이미드와 같은 N-위치환 말레이미드;

스티렌, α-메틸스티렌, p-하이드록시스티렌, p-하이드록시-α-메틸스티렌, p-비닐벤질글리시딜에테르, 아세나프틸렌과 같은 방향족 비닐 화합물;

메틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 아릴(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(중합도 2∼10)메틸에테르(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(중합도 2∼10)메틸에테르(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜(중합도 2∼10)모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜(중합도 2∼10)모노(메타)아크릴레이트, 사이클로헥실(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 트리사이클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8-일(메타)아크릴레이트, 디사이클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 글리세롤모노(메타)아크릴레이트, 4-하이드록시페닐(메타)아크릴레이트, 파라쿠밀페놀의 에틸렌옥사이드 변성 (메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 3,4-에폭시사이클로헥실메틸(메타)아크릴레이트, 3-[(메타)아크릴로일옥시메틸]옥세탄, 3-[(메타)아크릴로일옥시메틸]-3-에틸옥세탄과 같은 (메타)아크릴산 에스테르;

사이클로헥실비닐에테르, 이소보르닐비닐에테르, 트리사이클로[5.2.1.0^2,6]데칸-8-일-비닐에테르, 펜타사이클로펜타데카닐비닐에테르, 3-(비닐옥시메틸)-3-에틸옥세탄과 같은 비닐에테르;

폴리스티렌, 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리-n-부틸(메타)아크릴레이트, 폴리실록산과 같은 중합체 분자쇄의 말단에 모노(메타)아크릴로일기를 갖는 매크로 모노머 등을 들 수 있다.

이들 불포화 단량체(d2)는, 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

불포화 단량체(d1)와 불포화 단량체(d2)의 공중합체에 있어서, 당해 공중합체 중의 불포화 단량체(d1)의 공중합 비율은, 바람직하게는 5∼50질량％, 더욱 바람직하게는 10∼40질량％이다. 이러한 범위에서 불포화 단량체(d1)을 공중합시킴으로써, 알칼리 현상성 및 보존 안정성이 우수한 착색 조성물을 얻을 수 있다.

불포화 단량체(d1)와 불포화 단량체(d2)의 공중합체의 구체예로서는, 예를 들면, 일본공개특허공보 평7-140654호, 일본공개특허공보 평8-259876호, 일본공개특허공보 평10-31308호, 일본공개특허공보 평10-300922호, 일본공개특허공보 평11-174224호, 일본공개특허공보 평11-258415호, 일본공개특허공보 2000-56118호, 일본공개특허공보 2004-101728호 등에 개시되어 있는 공중합체를 들 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 예를 들면, 일본공개특허공보 평5-19467호, 일본공개특허공보 평6-230212호, 일본공개특허공보 평7-207211호, 일본공개특허공보 평9-325494호, 일본공개특허공보 평11-140144호, 일본공개특허공보 2008-181095호 등에 개시되어 있는 바와 같이, 측쇄에 (메타)아크릴로일기 등의 중합성 불포화 결합을 갖는 카복실기 함유 중합체를, 바인더 수지로서 사용할 수도 있다.

본 발명에 있어서의 바인더 수지는, 겔 투과 크로마토그래피(이하, GPC로 생략함)(용출 용매 : 테트라하이드로푸란)로 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)이, 통상 1,000∼100,000, 바람직하게는 3,000∼50,000이다. 이러한 실시 형태로 함으로써, 착색력과 휘도의 밸런스, 피막의 잔막률, 패턴 형상, 내열성, 전기 특성, 해상도를 더 한층 높일 수 있고, 또한 석출물이나 도막 이물의 발생을 고수준으로 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 바인더 수지의 중량 평균 분자량(Mw)과, 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)는, 바람직하게는 1.0∼5.0, 보다 바람직하게는 1.0∼3.0이다. 또한, 여기에서 말하는, Mn은, GPC(용출 용매 : 테트라하이드로푸란)로 측정한 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량을 말한다.

본 발명에 있어서의 바인더 수지는, 공지의 방법에 의하여 제조할 수 있지만, 예를 들면, 일본공개특허공보 2003-222717호, 일본공개특허공보 2006-259680호, 국제공개 제2007/029871호 팸플릿 등에 개시되어 있는 방법에 의하여, 그의 구조나 Mw, Mw/Mn을 제어할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 바인더 수지는 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, (D) 바인더 수지의 함유량은, (A) 착색제 100질량부에 대하여, 통상 10∼1,000질량부, 바람직하게는 20∼500질량부, 보다 바람직하게는 50∼200질량부이다. 이러한 실시 형태로 함으로써, 착색력과 휘도의 밸런스, 알칼리 현상성, 착색 조성물의 보존 안정성, 패턴 형상, 색도 특성을 더 한층 높일 수 있고, 또한 석출물이나 도막 이물의 발생을 억제할 수 있다.

- (E) 중합성 화합물-

본 발명에 있어서 중합성 화합물이란, 2개 이상의 중합 가능한 기를 갖는 화합물을 말한다. 중합 가능한 기로서는, 예를 들면, 에틸렌성 불포화기, 옥시라닐기, 옥세타닐기, N-알콕시메틸아미노기 등을 들 수 있다. 본 발명에 있어서, 중합성 화합물로서는, 2개 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물, 또는 2개 이상의 N-알콕시메틸아미노기를 갖는 화합물이 바람직하다.

2개 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 화합물의 구체예로서는, 지방족 폴리하이드록시 화합물과 (메타)아크릴산을 반응시켜 얻어지는 다관능 (메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성된 다관능 (메타)아크릴레이트, 알킬렌옥사이드 변성된 다관능 (메타)아크릴레이트, 수산기를 갖는 (메타)아크릴레이트와 다관능 이소시아네이트를 반응시켜 얻어지는 다관능 우레탄(메타)아크릴레이트, 수산기를 갖는 (메타)아크릴레이트와 산 무수물을 반응시켜 얻어지는 카복실기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

여기에서, 지방족 폴리하이드록시 화합물로서는, 예를 들면, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜과 같은 2가의 지방족 폴리하이드록시 화합물; 글리세린, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨과 같은 3가 이상의 지방족 폴리하이드록시 화합물을 들 수 있다. 수산기를 갖는 (메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 2-하이드록시에틸(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판디(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 글리세롤디메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 다관능 이소시아네이트로서는, 예를 들면, 톨릴렌디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 디페닐메틸렌디이소시아네이트, 이소포론디이소시아네이트 등을 들 수 있다. 산 무수물로서는, 예를 들면, 무수 숙신산, 무수 말레산, 무수 글루타르산, 무수 이타콘산, 무수 프탈산, 헥사하이드로 무수프탈산과 같은 2염기산의 무수물, 무수 피로멜리트산, 비페닐테트라카본산 2무수물, 벤조페논테트라카본산 2무수물과 같은 사염기산 2무수물을 들 수 있다.

또한, 카프로락톤 변성된 다관능 (메타)아크릴레이트로서는, 예를 들면, 일본공개특허공보 평11-44955호의 단락 [0015]∼[0018]에 기재되어 있는 화합물을 들 수 있다. 알킬렌옥사이드 변성된 다관능 (메타)아크릴레이트로서는, 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드로부터 선택되는 적어도 1종에 의하여 변성된 비스페놀A 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드로부터 선택되는 적어도 1종에 의하여 변성된 이소시아누르산 트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드로부터 선택되는 적어도 1종에 의하여 변성된 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드로부터 선택되는 적어도 1종에 의하여 변성된 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드로부터 선택되는 적어도 1종에 의하여 변성된 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드로부터 선택되는 적어도 1종에 의하여 변성된 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 및 프로필렌옥사이드로부터 선택되는 적어도 1종에 의하여 변성된 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

또한, 2개 이상의 N-알콕시메틸아미노기를 갖는 화합물로서는, 예를 들면, 멜라민 구조, 벤조구아나민 구조, 우레아 구조를 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 멜라민 구조, 벤조구아나민 구조란, 1 이상의 트리아진환 또는 페닐 치환 트리아진환을 기본 골격으로서 갖는 화학 구조를 말하며, 멜라민, 벤조구아나민 또는 그들의 축합물도 포함하는 개념이다. 2개 이상의 N-알콕시메틸아미노기를 갖는 화합물의 구체예로서는, N,N,N',N',N",N"-헥사(알콕시메틸)멜라민, N,N,N',N'-테트라(알콕시메틸)벤조구아나민, N,N,N',N'-테트라(알콕시메틸)글리콜우릴 등을 들 수 있다.

이들 중합성 화합물 중, 3가 이상의 지방족 폴리하이드록시 화합물과 (메타)아크릴산을 반응시켜 얻어지는 다관능 (메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성된 다관능 (메타)아크릴레이트, 다관능 우레탄(메타)아크릴레이트, 카복실기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트, N,N,N',N',N",N"-헥사(알콕시메틸)멜라민, N,N,N',N'-테트라(알콕시메틸)벤조구아나민이 바람직하다. 3가 이상의 지방족 폴리하이드록시 화합물과 (메타)아크릴산을 반응시켜 얻어지는 다관능 (메타)아크릴레이트 중에서는, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트가, 카복실기를 갖는 다관능 (메타)아크릴레이트 중에서는, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트와 무수 숙신산을 반응시켜 얻어지는 화합물, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트와 무수 숙신산을 반응시켜 얻어지는 화합물이, 내열성, 내용매성 및 현상성을 밸런스 좋게, 보다 고수준으로 달성할 수 있는 점에서 특히 바람직하다.

본 발명에 있어서, (E) 중합성 화합물은, 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

(E) 중합성 화합물의 함유량은, (A) 착색제 100질량부에 대하여, 10∼1,000질량부가 바람직하고, 20∼500질량부가 보다 바람직하고, 40∼150질량부가 더욱 바람직하다. 이러한 실시 형태로 함으로써, 내열성, 내용매성 및 현상성을 밸런스 좋게, 보다 고수준으로 달성할 수 있다.

- (F) 광중합 개시제 -

본 발명의 착색 조성물에는, 광중합 개시제를 함유시킬 수 있다. 이에 따라, 착색 조성물에 감방사선성을 부여할 수 있다. 본 발명에 이용하는 광중합 개시제는, 가시광선, 자외선, 원자외선, 전자선, X선 등의 방사선의 노광에 의하여, 중합성 화합물의 중합을 개시할 수 있는 활성종을 발생하는 화합물이다.

이러한 광중합 개시제로서는, 예를 들면, 티옥산톤 화합물, 아세토페논 화합물, 비이미다졸 화합물, 트리아진 화합물, O-아실옥심 화합물, 오늄염 화합물, 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, α-디케톤 화합물, 다핵 퀴논 화합물, 디아조 화합물, 이미드술포네이트 화합물 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 광중합 개시제는, 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 광중합 개시제로서는, 티옥산톤 화합물, 아세토페논 화합물, 비이미다졸 화합물, 트리아진 화합물, O-아실옥심 화합물의 군으로부터 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 바람직한 광중합 개시제 중, 티옥산톤 화합물의 구체예로서는, 티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2-메틸티옥산톤, 2-이소프로필티옥산톤, 4-이소프로필티옥산톤, 2,4-디클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디이소프로필티옥산톤 등을 들 수 있다.

또한, 아세토페논 화합물의 구체예로서는, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-(4-메틸벤질)-2-(디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 등을 들 수 있다.

또한, 비이미다졸 화합물의 구체예로서는, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4-디클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 2,2'-비스(2,4,6-트리클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸 등을 들 수 있다.

또한, 광중합 개시제로서 비이미다졸 화합물을 이용하는 경우, 수소 공여체를 병용하는 것이, 감도를 개량할 수 있는 점에서 바람직하다. 여기에서 말하는 「수소 공여체」란, 노광에 의하여 비이미다졸 화합물로부터 발생한 라디칼에 대하여, 수소 원자를 공여할 수 있는 화합물을 의미한다. 수소 공여체로서는, 예를 들면, 2-메르캅토벤조티아졸, 2-메르캅토벤조옥사졸 등의 메르캅탄 수소 공여체, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논 등의 아민 수소 공여체를 들 수 있다. 본 발명에 있어서, 수소 공여체는, 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있지만, 1종 이상의 메르캅탄 수소 공여체와 1종 이상의 아민 수소 공여체를 조합하여 사용하는 것이, 더욱 감도를 개량할 수 있는 점에서 바람직하다.

또한, 트리아진 화합물의 구체예로서는, 2,4,6-트리스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-메틸-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(푸란-2-일)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-메톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-에톡시스티릴)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진, 2-(4-n-부톡시페닐)-4,6-비스(트리클로로메틸)-s-트리아진 등의 할로메틸기를 갖는 트리아진 화합물을 들 수 있다.

또한, O-아실옥심 화합물의 구체예로서는, 1,2-옥탄디온-1-[4-(페닐티오)페닐]-2-(O-벤조일옥심), 에탄온-1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심), 에탄온-1-[9-에틸-6-(2-메틸-4-테트라하이드로푸라닐메톡시벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심), 에탄온-1-[9-에틸-6-{2-메틸-4-(2,2-디메틸-1,3-디옥소라닐)메톡시벤조일}-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심) 등을 들 수 있다. O-아실옥심 화합물의 시판품으로서는, NCI-831, NCI-930(이상, 가부시키가이샤 ADEKA 제조), OXE-03, OXE-04(이상, BASF사 제조) 등을 사용할 수도 있다.

본 발명에 있어서, 아세토페논 화합물 등의 비이미다졸 화합물 이외의 광중합 개시제를 이용하는 경우에는, 증감제를 병용할 수도 있다. 이러한 증감제로서는, 예를 들면, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4-디에틸아미노아세토페논, 4-디메틸아미노프로피오페논, 4-디메틸아미노벤조산 에틸, 4-디메틸아미노벤조산 2-에틸헥실, 2,5-비스(4-디에틸아미노벤잘)사이클로헥산온, 7-디에틸아미노-3-(4-디에틸아미노벤조일)쿠마린, 4-(디에틸아미노)칼콘 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, (F) 광중합 개시제의 함유량은, (E) 중합성 화합물 100질량부에 대하여, 0.01∼120질량부가 바람직하고, 1∼100질량부가 보다 바람직하고, 5∼50질량부가 더욱 바람직하다. 이러한 실시 형태로 함으로써, 내열성, 내용매성 및 현상성이 밸런스 좋게, 보다 고수준으로 달성되기 때문에, 경화성, 피막 특성을 보다 높일 수 있다.

- 첨가제 -

본 발명의 착색 조성물은, 필요에 따라서, 여러 가지의 첨가제를 함유할 수도 있다.

첨가제로서는, 예를 들면, 유리, 알루미나 등의 충전제; 폴리비닐알코올, 폴리(플루오로알킬아크릴레이트)류 등의 고분자 화합물; 불소계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제 등의 계면활성제; 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 등의 밀착 촉진제; 2,2-티오비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,6-디-t-부틸페놀, 펜타에리트리톨테트라키스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 3,9-비스[2-[3-(3-t-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)-프로피오닐옥시]-1,1-디메틸에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5·5]운데칸, 티오디에틸렌비스[3-(3,5-디-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트] 등의 산화 방지제; 2-(3-t-부틸-5-메틸-2-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 알콕시벤조페논류 등의 자외선 흡수제; 폴리아크릴산 나트륨 등의 응집 방지제; 말론산, 아디프산, 이타콘산, 시트라콘산, 푸마르산, 메사콘산, 2-아미노에탄올, 3-아미노-1-프로판올, 5-아미노-1-펜탄올, 3-아미노-1,2-프로판디올, 2-아미노-1,3-프로판디올, 4-아미노-1,2-부탄디올 등의 잔사 개선제; 숙신산 모노[2-(메타)아크릴로일옥시에틸], 프탈산 모노[2-(메타)아크릴로일옥시에틸], ω-카복시폴리카프로락톤모노(메타)아크릴레이트 등의 현상성 개선제 등을 들 수 있다.

착색 조성물의 제조 방법

본 발명의 착색 조성물은, 적절한 방법에 의하여 조제할 수 있지만, 전술의 방법에 의하여 제조된 착색제 분산액에, (E) 중합성 화합물과, 필요에 따라서 (D) 바인더 수지, (F) 광중합 개시제, 또한 추가의 (C) 용매나 기타 성분을 첨가하여, 혼합함으로써 조제하는 방법이 바람직하다.

착색 경화막 및 그의 형성 방법

본 발명의 착색 경화막은, 본 발명의 착색 조성물을 이용하여 형성된 것으로, 구체적으로는, 컬러 필터에 이용되는 각 색 화소, 블랙 매트릭스, 블랙 스페이서 등을 의미한다.

이하, 컬러 필터에 이용되는 착색 경화막 및 그의 형성 방법에 대해서 설명한다.

컬러 필터를 구성하는 착색 경화막을 형성하는 방법으로서는, 첫번째로 다음의 방법을 들 수 있다. 우선, 기판의 표면 상에, 필요에 따라서, 화소를 형성하는 부분을 구획하도록 차광층(블랙 매트릭스)을 형성한다. 이어서, 이 기판 상에, 예를 들면, 녹색의 본 발명의 감방사선성 착색 조성물의 액상 조성물을 도포한 후, 프리베이킹을 행하여 용매를 증발시켜, 도막을 형성한다. 이어서, 이 도막에 포토마스크를 개재하여 노광한 후, 알칼리 현상액을 이용하여 현상하고, 도막의 미노광부를 용해 제거한다. 그 후, 포스트베이킹함으로써, 녹색의 화소 패턴(착색 경화막)이 소정의 배열로 배치된 화소 어레이를 형성한다.

이어서, 적색 또는 청색의 각 감방사선성 착색 조성물을 이용해 상기와 동일하게 하여, 각 감방사선성 착색 조성물의 도포, 프리베이킹, 노광, 현상 및 포스트베이킹을 행하여, 적색의 화소 어레이 및 청색의 화소 어레이를 동일 기판 상에 순차적으로 형성한다. 이에 따라, 적색, 녹색 및 청색의 삼원색의 화소 어레이가 기판 상에 배치된 컬러 필터를 얻을 수 있다. 단, 본 발명에 있어서는, 각 색의 화소를 형성하는 순서는, 상기의 것에 한정되지 않는다.

또한, 블랙 매트릭스는, 스퍼터나 증착에 의하여 성막한 크롬 등의 금속 박막을, 포트리소그래피법을 이용하여 소망하는 패턴으로 함으로써 형성할 수 있지만, 흑색의 안료가 분산된 감방사선성 착색 조성물을 이용하여, 상기 화소의 형성의 경우와 동일하게 하여 형성할 수도 있다.

착색 경화막을 형성할 때에 사용되는 기판으로서는, 예를 들면, 유리, 실리콘, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, 방향족 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리이미드 등을 들 수 있다.

또한, 이들 기판에는, 소망에 의하여, 실란 커플링제 등에 의한 약품 처리, 플라즈마 처리, 이온 플레이팅, 스퍼터링, 기상 반응법, 진공 증착 등의 적절한 전(前) 처리를 시행해 둘 수도 있다.

감방사선성 착색 조성물을 기판에 도포할 때에는, 스프레이법, 롤 코트법, 회전 도포법(스핀 코트법), 슬릿 다이 도포법(슬릿 도포법), 바 도포법 등의 적절한 도포법을 채용할 수 있지만, 특히, 스핀 코트법, 슬릿 다이 도포법을 채용하는 것이 바람직하다.

프리베이킹에 있어서의 가열 건조의 조건은, 통상 70∼110℃에서 1∼10분 정도이다.

표시 소자에 이용되는 컬러 필터의 경화막으로 하는 경우의 도포 두께는, 건조 후의 막두께로서, 통상 0.6∼8㎛, 바람직하게는 1.2∼5㎛이다. 또한 고체 촬상 소자에 이용되는 컬러 필터의 경화막으로 하는 경우의 도포 두께는, 건조 후의 막두께로서, 통상 0.3∼5㎛, 바람직하게는 0.5∼2㎛이다.

화소 및 블랙 매트릭스로부터 선택되는 적어도 1종을 형성할 때에 사용되는 방사선의 광원으로서는, 예를 들면, 제논 램프, 할로겐 램프, 텅스텐 램프, 고압 수은등, 초고압 수은등, 메탈 할라이드 램프, 중압 수은등, 저압 수은등 등의 램프 광원이나 아르곤 이온 레이저, YAG 레이저, XeCl 엑시머 레이저, 질소 레이저 등의 레이저 광원 등을 들 수 있다. 노광 광원으로서, 자외선 LED를 사용할 수도 있다. 파장은, 190∼450nm의 범위에 있는 방사선이 바람직하다.

방사선의 노광량은, 일반적으로는 10∼10,000J/㎡가 바람직하다.

또한, 알칼리 현상액으로서는, 예를 들면, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드, 콜린, 1,8-디아자바이사이클로-[5.4.0]-7-운데센, 1,5-디아자바이사이클로-[4.3.0]-5-노넨 등의 수용액이 바람직하다.

알칼리 현상액으로는, 예를 들면, 메탄올, 에탄올 등의 수용성 유기 용매나 계면활성제 등을 적량 첨가할 수도 있다. 또한, 알칼리 현상 후는 통상 수세한다. 현상 처리법으로서는, 샤워 현상법, 스프레이 현상법, 딥(침지) 현상법, 퍼들(교련) 현상법 등을 적용할 수 있다. 현상 조건은, 상온에서 5∼300초가 바람직하다.

포스트베이킹의 조건은, 통상 180∼280℃에서 10∼60분 정도이다.

이와 같이 하여 형성된 화소의 막두께는, 표시 소자에 이용되는 컬러 필터의 착색 경화막으로 하는 경우는, 0.5∼8㎛, 바람직하게는 1∼4㎛이다. 또한 고체 촬상 소자에 이용되는 컬러 필터의 착색 경화막으로 하는 경우는, 통상 0.3∼4㎛, 바람직하게는 0.5∼2㎛이다.

또한, 컬러 필터를 구성하는 착색 경화막을 형성하는 제2 방법으로서 일본공개특허공보 평7-318723호, 일본공개특허공보 2000-310706호 등에 개시되어 있는, 잉크젯 방식에 의하여 각 색의 화소를 얻는 방법을 채용할 수 있다. 이 방법에 있어서는, 우선, 기판의 표면 상에, 차광 기능도 겸한 격벽을 형성한다. 이어서, 형성된 격벽 내에, 예를 들면, 녹색의 본 발명의 열 경화성 착색 조성물의 액상 조성물을, 잉크젯 장치에 의하여 토출한 후, 프리베이킹을 행하여 용매를 증발시킨다. 이어서, 이 도막을 필요에 따라서 노광한 후, 포스트베이킹함으로써 경화시켜, 녹색의 화소 패턴을 형성한다.

이어서, 적색 또는 청색의 각 열 경화성 착색 조성물을 이용하여, 상기와 동일하게 하여, 적색의 화소 패턴 및 청색의 화소 패턴을 동일 기판 상에 순차적으로 형성한다. 이에 따라, 적색, 녹색 및 청색의 삼원색의 화소 패턴이 기판 상에 배치된 컬러 필터를 얻을 수 있다. 단, 본 발명에 있어서는, 각 색의 화소를 형성하는 순서는, 상기의 것에 한정되지 않는다.

또한, 격벽은, 차광 기능뿐만 아니라, 구획 내에 토출된 각 색의 열 경화성 착색 조성물이 혼색되지 않기 위한 기능도 수행하고 있기 때문에, 상기한 제1 방법에서 사용되는 블랙 매트릭스에 비하여, 막두께가 두껍다. 따라서, 격벽은, 통상 흑색 감방사선성 조성물을 이용하여 형성된다.

착색 경화막을 형성할 때에 사용되는 기판이나 방사선의 광원, 또한, 프리베이킹이나 포스트베이킹의 방법이나 조건은, 상기한 제1 방법과 동일하다. 이와 같이 하여, 잉크젯 방식에 의하여 형성된 화소의 막두께는, 격벽의 높이와 동일 정도이다.

이와 같이 하여 얻어진 화소 패턴 상에, 필요에 따라서 보호막을 형성한 후, 투명 도전막을 스퍼터링에 의하여 형성한다. 투명 도전막을 형성한 후, 추가로 스페이서를 형성하여 컬러 필터로 할 수도 있다. 스페이서는, 통상 감방사선성 조성물을 이용하여 형성되지만, 차광성을 갖는 스페이서(블랙 스페이서)로 할 수도 있다. 이 경우, 흑색의 착색제가 분산된 착색 감방사선성 조성물이 이용된다.

이와 같이 하여 형성된 본 발명의 착색 경화막을 포함하는 컬러 필터는, 내용매성이 우수하고, 그리고 타색의 화소를 인접하여 형성할 때의 이염성의 문제나 이물의 발생을 해소할 수 있기 때문에, 컬러 액정 표시 소자, 컬러 촬상관 소자, 컬러 센서, 유기 EL 표시 소자, 전자 페이퍼, 고체 촬상 소자 등에 극히 유용하다.

표시 소자

본 발명의 표시 소자는, 본 발명의 착색 경화막을 구비하는 것이다. 표시 소자로서는, 컬러 액정 표시 소자, 유기 EL 표시 소자, 전자 페이퍼 등을 들 수 있다.

본 발명의 착색 경화막을 구비하는 컬러 액정 표시 소자는, 투과형이라도 반사형이라도 좋고, 적절한 구조를 채용할 수 있다. 예를 들면, 컬러 필터를, 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 구동용 기판과는 별개인 기판 상에 형성하고, 구동용 기판과 컬러 필터를 형성한 기판이, 액정층을 개재하여 대향한 구조를 채용할 수 있고, 또한 박막 트랜지스터(TFT)가 배치된 구동용 기판의 표면 상에 컬러 필터를 형성한 기판과, ITO(주석을 도프한 산화 인듐) 전극을 형성한 기판이, 액정층을 개재하여 대향한 구조를 채용할 수도 있다. 후자의 구조는, 개구율을 현격히 향상시킬 수 있어, 밝고 고정밀한 액정 표시 소자를 얻을 수 있다는 이점을 갖는다. 또한, 후자의 구조를 채용하는 경우, 블랙 매트릭스나 블랙 스페이서는, 컬러 필터를 형성한 기판측, 그리고 ITO 전극을 형성한 기판측의 어느 쪽에 형성되어 있어도 좋다.

특히 본 발명의 표시 소자는, 본 발명의 착색 경화막과, 산성 염료를 함유하는 착색 경화막을 구비하는 표시 소자인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 표시 소자가 제1 착색 경화막, 제2 착색 경화막 및 제３ 착색 경화막을 구비하고, 제1 착색 경화막이 본 발명의 착색 조성물을 이용하여 형성된 것이고, 제2 착색 경화막이 산성 염료를 함유하는 착색 조성물을 이용하여 형성된 것인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 본 발명의 착색 조성물을 이용하여 형성된 제1 착색 경화막과, 제1 착색 경화막에 인접하고, 산성 염료를 함유하는 제2 착색 경화막과, 제３ 착색 경화막을 구비하는 표시 소자인 것이 바람직하다. 이러한 실시 형태는, 색도 특성이 우수한 표시 소자를 작성하는 관점에서 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서 「산성 염료」란, 음이온부가 발색단(發色團)이 되는 이온성 염료이며, 발색단을 구성하는 음이온부와 카운터 양이온이 염을 형성하는 것이다.

이 이유는 확실하지는 않지만, 본 발명자들은 다음과 같이 추측하고 있다. 예를 들면, 제2 착색 조성물을 이용하여 형성된 제2 착색 경화막을 갖는 기판에 제1 착색 조성물을 도포했을 때, 제1 착색 조성물이 제2 착색 경화막의 최표면으로부터 스며들어, 제2 착색 경화막에 포함되는 착색제나 분산제 등의 성분과, 제1 착색 조성물에 포함되는 착색제나 분산제 등의 성분이 상호 작용을 일으킬 가능성이 있다. 보다 구체적으로는, 제2 착색 경화막에 산성 염료가 포함되고, 그리고 제1 착색 조성물에 안료 및 아미노기를 갖는 분산제가 포함되어 있는 경우에 있어서, 상기 산성 염료와 상기 아미노기를 갖는 분산제가 염 교환할 가능성을 생각할 수 있다. 상기 아미노기를 갖는 분산제는 본래, 제1 착색 조성물에 포함되는 안료의 분산에 기여하는 성분이지만, 상기 산성 염료와 염 교환함으로써 상기 안료의 분산에 공헌하는 분산제의 양이 감소하여, 안료의 분산 안정성이 손상될 가능성을 생각할 수 있다. 그 결과, 안료가 이물로서 석출되어, 표시 소자의 색도 특성이 저하될 가능성을 생각할 수 있다.

본 발명의 착색 조성물에 포함되는 분산제 (b1) 및 분산제 (b2) 중, 아민값이 높은 분산제 (b1) 쪽이 안료와의 상호 작용이 강하다고 생각된다. 따라서, 상기 제1 착색 조성물로서 본 발명의 착색 조성물을 이용한 경우에는, 안료와의 상호 작용이 보다 약한 분산제 (b2)가 우선하여 산성 염료와 염 교환하고, 안료의 분산 안정성은 분산제 (b1)로 확보되기 때문에, 안료가 이물로서 석출되기 어려워지는 것을 생각할 수 있다.

분산제 (b1)의 아민값 Y(mgKOH/g) 및 분산제 (b2)의 아민값 X(mgKOH/g)는, 이하의 관계를 충족하는 것이 바람직하다.

이염성이 우수한 착색 경화막을 형성하는 관점에서는, Y＋X≥190인 것이 바람직하다. 인접하는 타색의 화소와의 경계에 있어서의 이물의 발생을 줄이는 관점에서는, Y-X≥50인 것이 바람직하다. 또한, 아민값이 서로 다른 2종 이상의 분산제 (b1)을 이용한 경우, 및, 아민값이 서로 다른 2종 이상의 분산제 (b2)를 이용한 경우에 있어서의 「Y＋X」 및 「Y-X」의 계산에는, 가장 함유량이 많은 분산제 (b1)의 아민값과, 가장 함유량이 많은 분산제 (b2)의 아민값을 적용하는 것으로 한다.

제1 착색 경화막, 제2 착색 경화막 및 제３ 착색 경화막은, 적색, 녹색 및 청색의 조합이어도 좋고, 황색, 시안색 및 마젠타색의 조합이어도 좋다. 또한, 예를 들면, 제1 착색 경화막이 적색 경화막이고, 제2 착색 경화막이 녹색 경화막이고, 제３ 착색 경화막이 청색 경화막이어도 좋고, 제1 착색 경화막이 청색 경화막이고, 제2 착색 경화막이 적색 경화막이고, 제３ 착색 경화막이 녹색 경화막이어도 좋다. 그 중에서도, 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료를 포함하는 본 발명의 착색 조성물을 이용하여 형성된 녹색 경화막과, 산성 염료를 함유하는 적색 경화막 또는 청색 경화막을 구비하는 표시 소자가 바람직하다.

상기 산성 염료로서는, 음이온성 발색단과 오늄 양이온을 갖는 화합물이 바람직하고, 음이온성 발색단과 암모늄 양이온을 갖는 화합물이 보다 바람직하다. 음이온성 발색단으로서는, 음이온성 아조 발색단, 음이온성 트리아릴메탄 발색단, 음이온성 안트라퀴논 발색단, 음이온성 크산텐 발색단, 음이온성 퀴놀린 발색단, 음이온성 시아닌 발색단, 음이온성 디피로메텐 발색단 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 컬러 인덱스(C.I.; The Society of Dyers and Colourists사 발행)에 있어서 다이로 분류되고 있는 화합물을 들 수 있고, 특히, C.I. 애시드로 분류되고 있는 산성 염료의 발색부가 바람직하다. 그 중에서도, 음이온성 크산텐 발색단, 음이온성 시아닌 발색단 및 음이온성 디피로메텐 발색단으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 음이온성 발색단이 바람직하고, 음이온성 크산텐 발색단, 음이온성 시아닌 발색단 및 음이온성 디피로메텐 발색단으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개의 음이온성 발색단과 암모늄 양이온을 갖는 화합물을 함유하는 적색 경화막 또는 청색 경화막이 보다 바람직하다.

본 발명의 착색 경화막을 구비하는 컬러 액정 표시 소자는, 냉음극 형광관(CCFL : Cold Cathode Fluorescent Lamp) 외, 백색 LED를 광원으로 하는 백 라이트 유닛을 구비할 수 있다. 백색 LED로서는, 예를 들면, 적색 LED와 녹색 LED와 청색 LED를 조합하여 혼색에 의하여 백색광을 얻는 백색 LED, 청색 LED와 적색 LED와 녹색 형광체를 조합하여 혼색에 의하여 백색광을 얻는 백색 LED, 청색 LED와 적색 발광 형광체와 녹색 발광 형광체를 조합하여 혼색에 의하여 백색광을 얻는 백색 LED, 청색 LED와 YAG계 형광체의 혼색에 의하여 백색광을 얻는 백색 LED, 청색 LED와 주황색 발광 형광체와 녹색 발광 형광체를 조합하여 혼색에 의하여 백색광을 얻는 백색 LED, 자외선 LED와 적색 발광 형광체와 녹색 발광 형광체와 청색 발광 형광체를 조합하여 혼색에 의하여 백색광을 얻는 백색 LED 등을 들 수 있다.

본 발명의 착색 경화막을 구비하는 컬러 액정 표시 소자에는, TN(Twisted Nematic)형, STN(Super Twisted Nematic)형, IPS(In-Planes Switching)형, VA(Vertical Alignment)형, OCB(Optically Compensated Birefringence)형 등의 적절한 액정 모드를 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 착색 경화막을 구비하는 유기 EL 표시 소자는, 적절한 구조를 채용하는 것이 가능하고, 예를 들면, 일본공개특허공보 평11-307242호에 개시되어 있는 구조를 들 수 있다.

또한, 본 발명의 착색 경화막을 구비하는 전자 페이퍼는, 적절한 구조를 채용하는 것이 가능하고, 예를 들면, 일본공개특허공보 2007-41169호에 개시되어 있는 구조를 들 수 있다.

고체 촬상 소자

본 발명의 고체 촬상 소자는, 본 발명의 착색 경화막을 구비하는 것이다. 또한, 본 발명의 고체 촬상 소자는 적절한 구조를 채용할 수 있다. 예를 들면, 1개의 실시의 형태로서, 본 발명의 착색 조성물을 이용하여, CMOS 기판 등의 반도체 기판 상에, 전술과 동일한 조작에 의하여 착색 화소(착색 경화막)를 형성함으로써, 특히 색 분리성이 우수한 고체 촬상 소자를 제작할 수 있다.

특히 본 발명의 고체 촬상 소자는, 본 발명의 착색 경화막과 산성 염료를 함유하는 착색 경화막을 구비하는 고체 촬상 소자인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 본 발명의 고체 촬상 소자가 제1 착색 경화막, 제2 착색 경화막 및 제３ 착색 경화막을 구비하고, 제1 착색 경화막이 본 발명의 착색 조성물을 이용하여 형성된 것이고, 제2 착색 경화막이 산성 염료를 함유하는 착색 조성물을 이용하여 형성된 것인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 본 발명의 착색 조성물을 이용하여 형성된 제1 착색 경화막과, 제1 착색 경화막에 인접하고, 산성 염료를 함유하는 제2 착색 경화막과, 제３ 착색 경화막을 구비하는 고체 촬상 소자인 것이 바람직하다. 이러한 실시 형태는, 색 분리성이 우수한 고체 촬상 소자를 작성하는 관점에서 바람직하다.

이 경우에 있어서의 바람직한 실시 형태는, 표시 소자에 있어서 설명한 바와 동일하다.

(실시예)

이하, 실시예를 들어, 본 발명의 실시의 형태를 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은, 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<분산제의 합성>

분산제 합성예 1

교반자를 구비한 플라스크 내에서, 메틸메타크릴레이트 30.0g, n-부틸메타크릴레이트 86.2g, AIBN 1.5g 및 피라졸-1-디티오카본산 시아노(디메틸)메틸에스테르 4.0g을, 톨루엔 150mL에 용해하고, 30분간 질소 버블링을 행하였다. 그 후 느릿하게 교반하고, 반응 용액의 온도를 60℃로 상승시켜, 이 온도를 24시간 보존유지하여 리빙 라디칼 중합을 행하였다.

이어서, AIBN 364mg과 디메틸아미노에틸메타크릴레이트 14.8g을 톨루엔 50mL에 용해하고 30분간 질소 치환을 행한 용액을 상기 반응 용액에 첨가하여, 60℃에서 24시간 리빙 라디칼 중합을 행하였다. 그 후, 감압 농축에 의하여, 프로필렌글리콜모노메틸에테르의 40질량％ 용액으로 조정했다. 이와 같이 하여, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트 유래의 반복 단위를 갖는 A블록과, 메틸메타크릴레이트 및 n-부틸메타크릴레이트 유래의 반복 단위를 갖는 B블록으로 이루어지는 블록 공중합체 분산제 (b2-1)을 얻었다. 이것을 「분산제 (b2-1) 용액」이라고 한다.

분산제 합성예 2∼9

분산제 합성예 1에 있어서, 이용하는 단량체의 양을 표 1에 나타내는 바와 같이 변경한 것 이외에는 분산제 합성예 1과 동일하게 하여, 분산제를 합성했다. 또한 표 1은, 분산제를 구성하는 단량체의 몰비로 표기하고 있다.

분산제 (b1-1)∼(b1-5)는 분산제 (b1)에 상당한다. 분산제 (b2-1)∼(b2-3)은 분산제 (b2)에 상당한다. 분산제 (b3)은 그 외의 분산제이다.

<아민값의 측정>

상기 각 합성예에서 얻은 분산제의 아민값을 하기의 요령으로 측정했다.

분산제 용액 0.5g을 1mg의 단위까지 정밀하게 칭량하여, 유리 용기에 나누어 담았다. 무수 아세트산/아세트산＝9/1(체적비) 20mL를 첨가하여 용해하고, 실온에서 3시간 방치했다. 그 후, 추가로 아세트산 30mL를 더한 후, 전위차 측정 장치 AT-510(교토덴시고교 가부시키가이샤 제조)을 이용하여, 0.1mol/L 과염소산·아세트산 용액으로 적정을 행하였다. 마찬가지로 공시험(blank test)을 행하였다. 분산제와 공시험의 0.1mol/L과 염소산·아세트산 용액 적하량으로부터 아민값(단위 : mgKOH/g)을 산출했다. 표 1에 측정 결과를 나타낸다.

표 1에 있어서, 각 성분은 이하와 같다.

MMA : 메틸메타크릴레이트

nBMA : n-부틸메타크릴레이트

DMMA : 디메틸아미노에틸메타크릴레이트

<바인더 수지의 합성>

바인더 수지 합성예 1

냉각관과 교반기를 구비한 플라스크에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 29질량부를 넣고 질소 치환했다. 80℃로 가열하고, 동 온도에서, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 30.85질량부, 메타크릴산 6.06질량부(70.4mmol), 메틸메타크릴레이트 16.67질량부(166.5mmol), 페닐메타크릴레이트 15.15질량부(93.4mmol) 및, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 2.27질량부의 혼합 용액을 1시간에 걸쳐 적하하고, 이 온도를 보존유지하여 2시간 중합했다. 그 후, 반응 용액의 온도를 100℃로 승온시키고, 추가로, 1시간 중합함으로써, 바인더 수지(D1)를 포함하는 용액(고형분 농도 40질량％)을 얻었다. 이것을 「바인더 수지(D1) 용액」으로 한다. 얻어진 바인더 수지(D1)는, Mw가 9,700, Mn이 4,800이었다.

바인더 수지 합성예 2

냉각관과 교반기를 구비한 플라스크에, 사이클로헥산온 86.4질량부를 넣고 질소 치환했다. 80℃로 가열하고, 동 온도에서, 사이클로헥산온 18.0질량부, 메타크릴산 21.6질량부, 트리사이클로[5.2.1.0^2,6]-데카닐(메타)아크릴레이트 27.0질량부, 2-에틸헥실 EO 변성 아크릴레이트(도아고세이 가부시키가이샤 제조, 상품명 M-120) 13.5질량부 및 글리세롤메타크릴레이트 31.0질량부의 혼합 용액, 그리고 사이클로헥산온 64질량부 및 2,2'-아조비스부티로니트릴 7.2질량부의 혼합 용액을 2시간에 걸쳐 적하하고, 이 온도를 보존유지하여 1시간 중합했다. 그 후, 반응 용액의 온도를 90℃로 승온시키고, 추가로, 1시간 중합을 행하였다. 다음으로, 2-메타크릴옥시에틸이소시아네이트(쇼와덴코 가부시키가이샤 제조, 상품명 카렌즈 MOI) 25.72질량부(글리세롤메타크릴레이트의 몰수에 대하여 95몰％) 및 4-메톡시페놀 0.36질량부의 혼합 용액을 공기 버블링 조건하, 15분에 걸쳐 적하하고, 이 온도를 보존유지하여 1.5시간 부가 반응을 행하였다. 그 후, 이 용액을 실온까지 냉각하고, 불휘발분이 40질량％가 되도록 사이클로헥산온을 더함으로써, 바인더 수지(D2)를 포함하는 용액(고형분 농도 40질량％)을 얻었다. 이것을 「바인더 수지(D2) 용액」으로 한다. 얻어진 바인더 수지(D2)는, Mw＝8,600, Mn＝3,600이었다.

<착색제 분산액의 조제 및 평가>

조제예 1

착색제로서 C.I. 피그먼트 그린 58을 12질량부 및 C.I. 피그먼트 옐로 138을 3질량부, 분산제로서 LPN6919(빅케미(BYK) 가부시키가이샤 제조)를 고형분 농도 40질량％가 되도록 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)로 희석한 용액 6.5질량부, 분산제 (b3) 용액 6.0질량부(고형분 농도 40질량％), 바인더 수지(D1) 용액 12.5질량부(고형분 농도 40질량％), 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 60질량부를 이용하고, 비즈 밀에 의하여 처리하여, 착색제 분산액 1을 조제했다. 또한, 상기의 방법에 의하여 측정한 LPN6919(빅케미(BYK) 가부시키가이샤 제조)의 아민값은 121mgKOH/g이었다.

착색제 분산액의 보존 안정성의 평가

착색제 분산액 1의 조제 직후의 점도를 E형 점도계(도쿄게이키 제조)를 이용하여 측정했다. 다음으로 착색제 분산액 1을 차광 유리 용기에 충전하고, 밀봉 상태로 23℃에서 14일간 정치한 후, E형 점도계(도쿄게이키 제조)를 이용하여 재차 점도를 측정했다. 그리고 조제 직후의 점도에 대한 14일간 보존 후의 점도의 증가율을 산출하여, 증가율이 3％ 미만인 경우를 「AA」, 3％ 이상 5％ 미만인 경우를 「A」, 5％ 이상 10％ 미만인 경우를 「B」, 10％ 이상인 경우를 「C」로서 평가했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

조제예 2∼40

조제예 1에 있어서, 각 성분의 종류 및 양을 표 2∼3에 나타내는 바와 같이 변경하여, 착색제 분산액 2∼40을 얻었다. 그리고, 상기 착색제 분산액의 보존 안정성의 평가에 있어서, 착색제 분산액 1을 대신하여 착색제 분산액 2∼40을 이용한 것 이외에는 조제예 1과 동일하게 하여 평가를 행하였다. 결과를 표 2∼3에 나타낸다.

표 2∼3에 있어서, 각 성분은 이하와 같다.

G58 : C.I. 피그먼트 그린 58

G59 : C.I. 피그먼트 그린 59

Y138 : C.I. 피그먼트 옐로 138

Y139 : C.I. 피그먼트 옐로 139

LPN6919 : LPN6919(빅케미(BYK) 가부시키가이샤 제조)를 고형분 농도 40질량％가 되도록 PGMEA로 희석한 용액

<착색 조성물의 조제 및 평가>

비교예 1

착색제 분산액 1을 100.0질량부, 바인더 수지로서 바인더 수지(D1) 용액 12.0질량부(고형분 농도 40질량％) 및 바인더 수지(D2) 용액 10.3질량부(고형분 농도 40질량％), 중합성 화합물로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물(닛폰가야쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 KAYARAD DPHA) 9.1질량부, 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트와 숙신산의 모노에스테르화물, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물(도아고세이 가부시키가이샤 제조, 상품명 TO-1382) 3.0질량부, 광중합 개시제로서 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(치바·스페셜티·케미컬즈 가부시키가이샤 제조, 상품명 이르가큐어 369) 2.5질량부 및 NCI-831(가부시키가이샤 ADEKA 제조) 1.4질량부, 불소계 계면활성제로서 메가팩 F-554(DIC 가부시키가이샤 제조) 0.1질량부, 그리고, 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 116.0질량부 및 3-에톡시프로피온산 에틸 40.0질량부를 혼합하여, 녹색의 착색 조성물(GS-1)을 조제했다.

내용매성의 평가

착색 조성물(GS-1)을, 나트륨 이온의 용출을 방지하는 SiO₂막이 표면에 형성된 소다 유리 기판 상에, 스핀 코터를 이용하여 도포한 후, 90℃의 핫플레이트에서 2분간 프리베이킹을 행하여, 막두께 2.5㎛의 도막을 형성했다.

이어서, 이 기판을 실온으로 냉각한 후, 고압 수은 램프를 이용하여, 포토마스크를 개재해, 도막에 365nm, 405nm 및 436nm의 각 파장을 포함하는 방사선을 400J/㎡의 노광량으로 노광했다. 그 후, 이들 기판에 대하여, 23℃의 0.04질량％ 수산화 칼륨 수용액으로 이루어지는 현상액을 현상압 1kgf/c㎡(노즐경 1mm)로 토출함으로써, 60초간 샤워 현상을 행하였다. 그 후, 이 기판을 초순수로 세정하고, 풍건한 후, 추가로 230℃의 클린 오븐 내에서 20분간 포스트베이킹을 행함으로써, 기판 상에 직사각 형상 패턴을 형성했다. 이 단책상 패턴에 대해서, 컬러 애널라이저(오츠카덴시 가부시기가이샤 제조 MCPD2000)를 이용하여, C광원, 2도 시야에서, CIE 표색계에 있어서의 색도 좌표치(x, y) 및 자극치(Y)를 측정했다.

다음으로, 상기 기판을, 25℃의 N-메틸피롤리돈에 3분 침지했다. 침지 후의 직사각 형상 패턴에 대해서, 컬러 애널라이저(오츠카덴시 가부시기가이샤 제조 MCPD2000)를 이용하여 C광원, 2도 시야에서, CIE 표색계에 있어서의 색도 좌표치(x, y) 및 자극치(Y)를 측정했다. 침지 전후에서의 색 변화, 즉 ΔE^*ab를 산출하여, ΔE^*ab의 값이 1.0 이하인 경우를 「AA」, 1.0보다도 크고 2.0 이하인 경우를 「A」, 2.0보다도 크고 3.0 이하인 경우를 「B」, 3.0보다도 큰 경우를 「C」로서 평가했다. 결과를 표 4∼5에 나타낸다. 추가로 ΔE^*ab 값이 작을수록, 내용매성이 양호하다라고 말할 수 있다.

내열성의 평가

이어서, 이 기판을 실온으로 냉각한 후, 고압 수은 램프를 이용하여, 포토마스크를 개재해, 도막에 365nm, 405nm 및 436nm의 각 파장을 포함하는 방사선을 400J/㎡의 노광량으로 노광했다. 그 후, 이들 기판에 대하여, 23℃의 0.04질량％ 수산화 칼륨 수용액으로 이루어지는 현상액을 현상압 1kgf/c㎡(노즐경 1mm)로 토출함으로써, 60초간 샤워 현상을 행하였다. 그 후, 이 기판을 초순수로 세정하고, 풍건한 후, 추가로 230℃의 클린 오븐 내에서 20분간 포스트베이킹을 행함으로써, 기판 상에 착색 경화막을 형성했다. 얻어진 착색 경화막에 대해서, 컬러 애널라이저(오츠카덴시 가부시기가이샤 제조 MCPD2000)를 이용하여 C광원, 2도 시야에서, CIE 표색계에 있어서의 색도 좌표치(x, y) 및 자극치(Y)를 측정했다.

이어서, 상기 기판에 대해서 230℃ 20분간의 추가 베이킹을 2회 행하였다. 추가 베이킹을 2회 행한 후의 기판에 대해서 색도 좌표치(x, y) 및 자극치(Y)를 측정하고, 2회의 추가 베이킹 전후에서의 색 변화, 즉 ΔE^*ab를 평가했다. 그 결과, ΔE^*ab의 값이 1.5 이하인 경우를 「A」, 1.5보다도 크고 3.0 이하인 경우를 「B」, 3.0보다도 큰 경우를 「C」로서 평가했다. 결과를 표 4∼5에 나타낸다. 또,한 ΔE^*ab 값이 작을수록, 내열성이 양호하다라고 말할 수 있다.

착색 조성물의 보존 안정성의 평가

착색제 분산액의 보존 안정성의 평가에 있어서, 착색제 분산액 1을 대신하여 착색 조성물(GS-1)을 이용한 것 이외에는 동일하게 하여, 착색 조성물(GS-1)의 조제 직후의 점도 및 23℃에서 14일간 보존 후의 점도를 측정하여, 23℃에서 14일간 보존 후의 증가율을 산출했다. 증가율이 3％ 미만인 경우를 「AA」, 3％ 이상 5％ 미만인 경우를 「A」, 5％ 이상 10％ 미만인 경우를 「B」, 10％ 이상인 경우를 「C」로 하여, 그 결과를 표 4∼5에 나타낸다.

인접 화소와의 경계에 있어서의 이물의 평가

착색 조성물(GS-1)을, 나트륨 이온의 용출을 방지하는 SiO₂막이 표면에 형성된 소다 유리 기판 상에, 스핀 코터를 이용하여 도포한 후, 90℃의 핫플레이트에서 2분간 프리베이킹을 행하여, 막두께 2.4㎛의 도막을 형성했다.

이어서, 이 기판을 실온으로 냉각한 후, 고압 수은 램프를 이용하여, 포토마스크를 개재하지 않고, 도막에 365nm, 405nm 및 436nm의 각 파장을 포함하는 방사선을 400J/㎡의 노광량으로 전체면 노광했다. 그 후, 이들 기판에 대하여, 23℃의 0.04질량％ 수산화 칼륨 수용액으로 이루어지는 현상액을 현상압 1kgf/c㎡(노즐경 1mm)로 토출함으로써, 90초간 샤워 현상을 행하였다. 그 후, 이 기판을 초순수로 세정하고, 풍건한 후, 추가로 230℃의 클린 오븐 내에서 30분간 포스트베이킹을 행함으로써, 기판 상에 녹색 경화막(T-1)을 형성했다.

다음으로, 뒤에 게재하는 방법에 의하여 조제한 청색 착색 조성물(BS-1)을 상기 녹색 경화막(T-1) 상에 스핀 코터를 이용하여 도포한 후, 90℃의 핫플레이트에서 2분간 프리베이킹을 행하여, 막두께 2.5㎛의 도막을 형성했다. 이어서, 이 기판을 실온으로 냉각한 후, 고압 수은 램프를 이용하여, 포토마스크를 개재해, 도막에 365nm, 405nm 및 436nm의 각 파장을 포함하는 방사선을 400J/㎡의 노광량으로 노광했다. 그 후, 이들 기판에 대하여, 23℃의 0.04질량％ 수산화 칼륨 수용액으로 이루어지는 현상액을 현상압 1kgf/c㎡(노즐경 1mm)로 토출함으로써, 90초간 샤워 현상을 행하였다. 그 후, 이 기판을 초순수로 세정하고, 풍건한 후, 추가로 230℃의 클린 오븐 내에서 30분간 포스트베이킹을 행함으로써, 녹색 경화막(T-1) 상에 도트 패턴 형상의 청색 경화막(T-2)을 형성했다.

얻어진 기판에 대해서, 주사형 전자현미경(SEM)을 이용해 배율 2만배로 관찰하여, 녹색 경화막(T-1)과 청색 경화막(T-2)의 경계 근방에 있어서의 이물의 발생 상황을 확인했다. 녹색 경화막(T-1)에 대하여 청색 경화막(T-2)이 슬로프 형상으로 형성되어 있는 영역에 있어서, 1시야 안에 관찰되는 이물이 10개 이하인 경우를 「A」, 11개 이상 50개 이하인 경우를 「B」, 51개 이상인 경우를 「C」로서 평가했다. 결과를 표 4∼5에 나타낸다.

청색 착색 조성물(BS-1)의 조제 방법은 다음과 같다.

착색제로서 C.I. 피그먼트 블루 15:6을 15질량부, 분산제로서 BYK-LPN21116(빅케미(BYK) 가부시키가이샤 제조) 12.5질량부(고형분 농도 40질량％), 용매로서 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 72.5질량부를 이용하고, 비즈 밀에 의하여 처리하여, 안료 분산액(X-1)을 조제했다.

또한, 하기식 (a)로 나타나는 염료 10질량부를 락트산 메틸 90질량부에 용해하여, 염료 용액(X-2)을 조제했다.

안료 분산액(X-1) 15.6질량부, 염료 용액(X-2) 5.8질량부, 바인더 수지(D1) 용액(고형분 농도 40질량％) 5.1질량부, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물(닛폰가야쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 KAYARAD DPHA) 7.7질량부, NCI-831(가부시키가이샤 ADEKA 제조) 2.1질량부, 메가팩 F-554(DIC 가부시키가이샤 제조) 0.4질량부, 하기식 (b)로 나타나는 화합물을 0.14질량부 및, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 63.1질량부를 혼합하여, 청색 착색 조성물(BS-1)을 조제했다.

이염성의 평가

이어서, 이 기판을 실온으로 냉각한 후, 고압 수은 램프를 이용하여, 포토마스크를 개재하지 않고, 도막에 365nm, 405nm 및 436nm의 각 파장을 포함하는 방사선을 400J/㎡의 노광량으로 전체면 노광했다. 그 후, 이들 기판에 대하여, 23℃의 0.04질량％ 수산화 칼륨 수용액으로 이루어지는 현상액을 현상압 1kgf/c㎡(노즐경 1mm)로 토출함으로써, 90초간 샤워 현상을 행하였다. 그 후, 이 기판을 초순수로 세정하고, 풍건한 후, 추가로 230℃의 클린 오븐 내에서 30분간 포스트베이킹을 행함으로써, 기판 상에 녹색 경화막(T-3)을 형성했다. 이 녹색 경화막(T-3)에 대해서, 컬러 애널라이저(오츠카덴시 가부시키가이샤 제조 MCPD2000)를 이용하여 C광원, 2도 시야에서, CIE 표색계에 있어서의 색도 좌표치(x, y) 및 자극치(Y₁)를 측정했다.

다음으로, 상기 청색 착색 조성물(BS-1)을 상기 녹색 경화막(T-3) 상에 스핀 코터를 이용하여 도포한 후, 90℃의 핫플레이트에서 2분간 프리베이킹을 행하여, 막두께 2.5㎛의 도막을 형성했다. 이어서, 이 기판을 실온으로 냉각한 후, 이 기판에 대하여, 23℃의 0.04질량％ 수산화 칼륨 수용액으로 이루어지는 현상액을 현상압 1kgf/c㎡(노즐경 1mm)로 토출함으로써, 90초간 샤워 현상을 행하였다. 그 후, 이 기판을 초순수로 세정하고, 풍건했다. 이 녹색 경화막(T-3)에 대해서, 컬러 애널라이저(오츠카덴시 가부시키가이샤 제조 MCPD2000)를 이용하여 C광원, 2도 시야에서, CIE 표색계에 있어서의 색도 좌표치(x, y) 및 자극치(Y₂)를 측정했다.

ΔY＝Y₁-Y₂를 산출하여, ΔY의 값이 0.2 미만인 경우를 「A」, 0.2 이상 0.7 미만인 경우를 「B」, 0.7 이상인 경우를 「C」로서 평가했다. 결과를 표 4∼5에 나타낸다. 추가로 ΔY값이 작을수록, 이염성이 억제되어 있다고 말할 수 있어, 바람직하다.

평균면 조도( 粗度 )의 평가

착색 조성물(GS-1)을, 표면에 나트륨 이온의 용출을 방지하는 SiO₂막이 형성된 소다 유리 기판 상에, 스핀 코터를 이용하여 도포한 후, 90℃의 핫플레이트에서 100초간 프리베이킹을 행하여, 막두께 2.5㎛의 도막을 형성했다.

이어서, 이 기판을 실온으로 냉각한 후, 고압 수은 램프를 이용하여, 포토마스크를 개재해 도막에 365nm, 405nm 및 436nm의 각 파장을 포함하는 방사선을 400J/㎡의 노광량으로 노광했다. 그 후, 이들 기판에 대하여 23℃의 0.04질량％ 수산화 칼륨 수용액으로 이루어지는 현상액을 현상압 1kgf/c㎡(노즐경 1mm)로 토출함으로써, 60초간 샤워 현상을 행하였다. 그 후, 이 기판을 초순수로 세정하고, 풍건한 후, 추가로 220℃의 클린 오븐 내에서 30분간 포스트베이킹을 행하여, 기판 상에 녹색의 스트라이프 형상 화소 패턴이 배열된 화소 어레이를 형성했다.

얻어진 화소 패턴 상부의 평균면 조도(패턴 표면의 평활성)를, 디지털·인스트루먼트 가부시키가이샤 제조 원자간력 현미경을 이용하여 측정하여, 평균면 조도가 30Å 이하인 경우를 「A」, 30Å 초과 50Å 이하인 경우를 「B」, 50Å 초과인 경우를 「C」로서 평가했다. 결과를 표 4∼5에 나타낸다.

실시예 1∼31 및 비교예 2∼12

비교예 1에 있어서, 각 성분의 종류 및 양을 표 4∼5에 나타내는 바와 같이 변경하여, 녹색의 착색 조성물 (GS-2)∼(GS-43)을 얻었다. 그리고, 착색 조성물 (GS-1)을 대신하여 착색 조성물 (GS-2)∼(GS-43)을 이용한 것 이외에는 비교예 1과 동일하게 하여 평가를 행하였다. 결과를 표 4∼5에 나타낸다.

단, 2종류의 착색제 분산액을 사용한 실시예 25∼31 및 비교예 11∼12에 있어서는, 우선 2종류의 착색제 분산액을 혼합하고, 이 혼합액에 바인더 수지, 중합성 화합물, 광중합 개시제, 첨가제, 용매를 혼합함으로써, 착색 조성물 (GS-35)∼(GS-43)을 조제했다.

표 4∼5에 있어서, 각 성분은 이하와 같다.

E1 : 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트와 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물(닛폰가야쿠 가부시키가이샤 제조, 상품명 KAYARAD DPHA)

E2 : 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트와 숙신산의 모노에스테르화물, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트의 혼합물(도아고세이 가부시키가이샤 제조, 상품명 TO-1382)

F1 : 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(치바·스페셜티·케미컬즈 가부시키가이샤 제조, 상품명 이르가큐어 369)

F2 : NCI-831(가부시키가이샤 ADEKA 제조)

G1 : 메가팩 F-554(DIC 가부시키가이샤 제조)

C1 : 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트

C2 : 3-에톡시프로피온산 에틸

Claims

(A) 안료를 포함하는 착색제, (B) 분산제 및 (C) 용매를 함유하는 착색제 분산액으로서,
(B) 분산제가, (b1) 아민값이 YmgKOH/g인 분산제 및 (b2) 아민값이 XmgKOH/g인 (메타)아크릴계 분산제(단, Y>140 그리고 0<X<100임)를 포함하는 착색제 분산액.
제1항에 있어서,
Y>150이고, 그리고 Y≤230인 착색제 분산액.
제1항에 있어서,
X<80인 착색제 분산액.
제1항에 있어서,
Y＋X≥190이고, 그리고 Y＋X≤400인 착색제 분산액.
제1항에 있어서,
Y-X≥50인 착색제 분산액.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
안료가 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료를 포함하는 착색제 분산액.
(A) 안료를 포함하는 착색제를 (C) 용매 중, (B) 분산제의 존재하에서 혼합·분산하는 공정을 포함하는 착색제 분산액의 제조 방법으로서,
(B) 분산제로서, (b1) 아민값이 YmgKOH/g인 분산제(단, Y>140)를 포함하는 제1 분산제와, (b2) 아민값이 XmgKOH/g인 (메타)아크릴계 분산제(단, 0<X<100임)를 포함하는 제2 분산제를 이용하는 착색제 분산액의 제조 방법.
적어도 (b1) 아민값이 YmgKOH/g인 분산제(단, Y>140)를 포함하는 제1 분산제 및 (C) 용매를 포함하는 제1 분산액과,
적어도 (b2) 아민값이 XmgKOH/g인 (메타)아크릴계 분산제(단, 0<X<100임)를 포함하는 제2 분산제 및 (C) 용매를 포함하는 제2 분산액
을 혼합하는 공정을 포함하는 착색제 분산액의 제조 방법으로서,
제1 분산액 및 제2 분산액 중 적어도 한쪽이 (A) 안료를 포함하는 착색제를 함유하는 착색제 분산액의 제조 방법.
(A) 안료를 포함하는 착색제, (B) 분산제, (C) 용매, (D) 바인더 수지 및 (E) 중합성 화합물을 함유하는 착색 조성물로서,
(B) 분산제가, (b1) 아민값이 YmgKOH/g인 분산제 및 (b2) 아민값이 XmgKOH/g인 (메타)아크릴계 분산제(단, Y>140 그리고 0<X<100임)를 포함하는 착색 조성물.
제9항에 있어서,
Y>150이고, 그리고 Y≤230인 착색 조성물.
제9항에 있어서,
X<80인 착색 조성물.
제9항에 있어서,
Y＋X≥190이고, 그리고 Y＋X≤400인 착색 조성물.
제9항에 있어서,
Y-X≥50인 착색 조성물.
제9항에 있어서,
안료가 할로겐화 금속 프탈로시아닌 안료를 포함하는 착색 조성물.
제7항 또는 제8항에 기재된 제조 방법에 의하여 얻어진 착색제 분산액과, 적어도 (E) 중합성 화합물을 혼합하는 공정을 포함하는 착색 조성물의 제조 방법.
제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 착색 조성물을 이용하여 형성된 착색 경화막.
제16항에 기재된 착색 경화막을 구비하는 표시 소자.
제1 착색 경화막 및 제2 착색 경화막을 갖는 착색 경화막을 구비하는 표시 소자로서,
제1 착색 경화막이 제16항에 기재된 착색 경화막이고,
제2 착색 경화막이 산성 염료를 포함하는 착색 경화막인
표시 소자.
제16항에 기재된 착색 경화막을 구비하는 고체 촬상 소자.
제1 착색 경화막 및 제2 착색 경화막을 갖는 착색 경화막을 구비하는 고체 촬상 소자로서,
제1 착색 경화막이 제16항에 기재된 착색 경화막이고,
제2 착색 경화막이 산성 염료를 포함하는 착색 경화막인
고체 촬상 소자.