JP2010117493A - Colored composition for color filter, color filter, method for producing color filter, liquid crystal display, and solid-state imaging device - Google Patents
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Abstract
【課題】高い顔料分散性とその安定性に優れたカラーフィルタ用着色組成物を提供し、高いコントラストを有し、現像で残渣の少ないカラーフィルタ、及び該カラーフィルタの製造方法を提供し、色特性の良好な液晶表示装置、固体撮像素子を提供する。
【解決手段】(A)平均一次粒子径10nm〜35nmの有機顔料、(B1)ポリアリルアミン構造又はポリアルキレンイミン構造を有する主鎖部と、ポリエステルからなる側鎖部を有する重量平均分子量が3000〜15000の範囲であるグラフトポリマー、(B2)ポリアリルアミン構造又はポリアルキレンイミン構造を有する主鎖部と、ポリエステルからなる側鎖部を有する重量平均分子量が20000〜60000の範囲であるグラフトポリマー、(C)アルカリ可溶性樹脂、(D)多官能性単量体、(E)光重合開始剤、および(F)有機溶剤を含有するカラーフィルタ用着色組成物。
【選択図】なしThe present invention provides a coloring composition for a color filter having high pigment dispersibility and stability, providing a color filter having high contrast and little residue upon development, and a method for producing the color filter. Provided are a liquid crystal display device and a solid-state imaging device with favorable characteristics.
SOLUTION: (A) an organic pigment having an average primary particle diameter of 10 nm to 35 nm, (B1) a weight average molecular weight having a main chain portion having a polyallylamine structure or a polyalkyleneimine structure and a side chain portion made of polyester is 3000 to 3000 Graft polymer in the range of 15000, (B2) Graft polymer having a main chain part having a polyallylamine structure or a polyalkyleneimine structure and a side chain part made of polyester and having a weight average molecular weight in the range of 20000 to 60000, (C A coloring composition for a color filter comprising: a) an alkali-soluble resin, (D) a polyfunctional monomer, (E) a photopolymerization initiator, and (F) an organic solvent.
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Description
本発明は、カラーフィルタ用着色組成物、該着色組成物を用いてなるカラーフィルタ、該カラーフィルタの製造方法、および得られたカラーフィルタを具備した液晶表示装置、および固体撮像素子に関する。 The present invention relates to a coloring composition for a color filter, a color filter using the coloring composition, a method for producing the color filter, a liquid crystal display device including the obtained color filter, and a solid-state imaging device.
カラーフィルタは、有機顔料や無機顔料を分散させた顔料分散組成物と、多官能性単量体、光重合開始剤、アルカリ可溶性樹脂及びその他の成分とを含有して着色組成物とし、これを用いてフォトリソ法などにより着色パターンを形成することで製造されている。 The color filter contains a pigment dispersion composition in which an organic pigment or an inorganic pigment is dispersed, a polyfunctional monomer, a photopolymerization initiator, an alkali-soluble resin, and other components to form a colored composition. It is manufactured by forming a colored pattern using a photolithography method or the like.
近年、カラーフィルタは、液晶表示装置(LCD)用途ではモニターのみならずテレビ(TV)へと用途が拡大する傾向にあり、この用途拡大の傾向に伴い、色度、コントラストなどにおいて高度の色特性が要求されるに至っている。また、イメージセンサ(固体撮像素子)用途においても同様に色特性の高いものが求められるようになっている。 In recent years, color filters tend to be used not only for monitors but also for televisions (TVs) in liquid crystal display (LCD) applications. With this trend of application expansion, advanced color characteristics in chromaticity, contrast, etc. Has come to be required. In addition, in the image sensor (solid-state imaging device) application, a device having high color characteristics is also demanded.
上記のような要求に対しては一次粒子径を微細化した顔料を用いることが有効である。顔料の一次粒子径を微細化する方法として、例えば、顔料を、室温で固体かつ水不溶性の合成樹脂、食塩等の水溶性無機塩、及び前記合成樹脂を少なくとも一部溶解する水溶性有機溶剤と共に、ニーダー等で機械的に混練した後(以下、顔料、水溶性無機塩、及び水溶性有機溶剤を含む混合物を混練することをソルトミリングと呼ぶ)、水洗により、水溶性無機塩と水溶性有機溶剤を除去する方法がある(例えば、特許文献1参照。)。この方法では、顔料の一次粒子の粉砕と結晶成長が並行して起こるため、最終的に粒度分布が狭く、平均粒子径が小さいわりに表面積の小さい顔料が得られ、カラーフィルタのように微細な粒子径の顔料を高濃度に分散する必要のある用途の顔料を得るのに適した方法である。 It is effective to use a pigment whose primary particle diameter is miniaturized to meet the above requirements. As a method for reducing the primary particle diameter of the pigment, for example, the pigment is combined with a water-soluble inorganic salt such as a synthetic resin that is solid and water-insoluble at room temperature, sodium chloride, and a water-soluble organic solvent that at least partially dissolves the synthetic resin. After kneading mechanically with a kneader or the like (hereinafter, kneading a mixture containing a pigment, a water-soluble inorganic salt, and a water-soluble organic solvent is called salt milling), and then washing with water, the water-soluble inorganic salt and the water-soluble organic There is a method for removing the solvent (see, for example, Patent Document 1). In this method, since the primary particle pulverization and crystal growth occur in parallel with each other, the final particle size distribution is narrow, and a pigment with a small surface area is obtained in spite of a small average particle size. This method is suitable for obtaining a pigment for a use in which a pigment having a diameter needs to be dispersed at a high concentration.
しかしながら、このようにして作られた顔料は、脱塩後の乾燥過程で激しい凝集を引き起こすため、分散性及び分散安定性が良好でない場合が多い。顔料の分散性が不充分である場合には、顔料分散物を含む着色組成物により形成された着色パターンにフリンジ(エッジ部のギザギザ)や表面凹凸が生じ、製造されるカラーフィルタの色度や寸法精度が低下したり、コントラストが著しく劣化したりするという問題がある。
更に、顔料の分散安定性が悪い場合には、時間の経過に伴い、着色組成物の構成成分が凝集を起こして粘度が上昇し、ポットライフが極めて短くなるという問題もある。また、このような着色組成物を用いてカラーフィルタを製造する場合、塗布工程での膜厚の均一性が低下し、それに起因して露光工程での感度変動、現像工程でのアルカリ溶解性の変動、不均一などの問題が生じ易い。特に、大面積のカラーフィルタを作製するために着色組成物による着色膜をガラス基板上に形成する際に、スリット塗布(又はダイ塗布ともいう)を行った場合に、塗布面にスジなどの欠陥が出やすく、塗布面状性が低下し、これがカラーフィルタの画素欠陥となるという問題点があった。
However, the pigments thus produced often cause severe aggregation in the drying process after desalting, and thus the dispersibility and dispersion stability are often not good. When the dispersibility of the pigment is insufficient, fringes (jagged edges) and surface irregularities occur in the colored pattern formed by the coloring composition containing the pigment dispersion, and the chromaticity of the produced color filter There is a problem that the dimensional accuracy is lowered or the contrast is remarkably deteriorated.
Furthermore, when the dispersion stability of the pigment is poor, there is also a problem that the constituent components of the coloring composition are aggregated to increase the viscosity with time and the pot life is extremely shortened. In addition, when producing a color filter using such a colored composition, the uniformity of the film thickness in the coating process is reduced, resulting in variations in sensitivity in the exposure process and alkali solubility in the development process. Problems such as fluctuation and non-uniformity are likely to occur. In particular, when a colored film made of a colored composition is formed on a glass substrate in order to produce a color filter having a large area, defects such as streaks appear on the coated surface when slit coating (or die coating) is performed. There is a problem in that the coating surface property is deteriorated and this causes a pixel defect of the color filter.
そのため、顔料の分散性及び分散安定性を向上するための方法として、ロジン又はロジン誘導体や、合成高分子化合物をソルトミリング時に添加する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。また、顔料の分散剤としてポリアリルアミンまたはポリアルキレンイミンに遊離のカルボン酸基を有するポリエステルを反応させてアミドまたは塩を形成したグラフトポリマーを添加する方法が知られている(特許文献3、4参照)。しかしながら、これらの分散剤を用いても微細顔料の分散安定性と高コントラストを実現し、且つ残渣のない良好な現像性を実現することは困難であった。 Therefore, as a method for improving the dispersibility and dispersion stability of the pigment, a method of adding rosin or a rosin derivative or a synthetic polymer compound during salt milling has been proposed (for example, see Patent Document 2). Also known is a method of adding a graft polymer obtained by reacting a polyallylamine or polyalkyleneimine with a polyester having a free carboxylic acid group to form an amide or salt as a pigment dispersant (see Patent Documents 3 and 4). ). However, even if these dispersants are used, it has been difficult to achieve the dispersion stability and high contrast of the fine pigment and to achieve good developability without residue.
また、分子量の異なる分散剤を2種用いて顔料の分散性安定性向上を図ることも提案(特許文献5参照)されているが、この提案は水系顔料分散液における構造形成によるゲル化防止を目的としたものであり、微細顔料での分散性を向上し、高コントラストを実現できるものではなかった。特に特許文献5に示されるように分子量の大きい分散剤を分子量の小さい分散剤より先に用いると高い分散性が得られないものであった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明の目的は、高い顔料分散性とその安定性に優れ、コントラストに優れた着色膜を形成しうるカラーフィルタ用着色組成物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、面状が良好で、高いコントラストを有し、現像での残渣の少ないカラーフィルタ、及び、該カラーフィルタの製造方法を提供することにある。さらにこのカラーフィルタを用いることによって、色特性の良好な液晶表示装置、固体撮像素子を提供することにある。
This invention is made | formed in view of said point, and makes it a subject to achieve the following objectives.
That is, an object of the present invention is to provide a coloring composition for a color filter that can form a colored film having excellent pigment dispersibility and stability and excellent contrast.
Another object of the present invention is to provide a color filter having a good surface shape, a high contrast and a small amount of residue in development, and a method for producing the color filter. It is another object of the present invention to provide a liquid crystal display device and a solid-state imaging device with good color characteristics by using this color filter.
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
<1> (A)平均一次粒子径10nm〜35nmの有機顔料、(B1)ポリアリルアミン構造又はポリアルキレンイミン構造を有する主鎖部と、ポリエステルからなる側鎖部とを有し重量平均分子量が3000〜15000の範囲であるグラフトポリマー、(B2)ポリアリルアミン構造又はポリアルキレンイミン構造を有する主鎖部と、ポリエステルからなる側鎖部とを有し重量平均分子量が20000〜60000の範囲であるグラフトポリマー、(C)アルカリ可溶性樹脂、(D)多官能性単量体、(E)光重合開始剤、および(F)有機溶剤を含有するカラーフィルタ用着色組成物。
Means for solving the above-mentioned problems are as follows.
<1> (A) Organic pigment having an average primary particle diameter of 10 nm to 35 nm, (B1) A main chain portion having a polyallylamine structure or a polyalkyleneimine structure, and a side chain portion made of polyester, and a weight average molecular weight of 3000 Graft polymer in the range of ˜15000, (B2) Graft polymer having a main chain part having a polyallylamine structure or a polyalkyleneimine structure and a side chain part made of polyester and having a weight average molecular weight in the range of 20,000 to 60,000 (C) An alkali-soluble resin, (D) a polyfunctional monomer, (E) a photopolymerization initiator, and (F) a coloring composition for a color filter containing an organic solvent.
<2> 前記ポリアリルアミン構造又はポリアルキレンイミン構造を有する主鎖部と、ポリエステルからなる側鎖部とを有するグラフトポリマーが、ポリアリルアミン又はポリアルキレンアミンに、遊離のカルボン酸基を含むポリエステルを反応させることによって得られたグラフトポリマーである<1>に記載のカラーフィルタ用着色組成物。 <2> A graft polymer having a main chain part having a polyallylamine structure or a polyalkyleneimine structure and a side chain part made of polyester reacts with a polyester containing a free carboxylic acid group to polyallylamine or polyalkyleneamine. The coloring composition for a color filter according to <1>, which is a graft polymer obtained by making the composition.
<3> 前記(A)平均一次粒子径10nm〜35nmの有機顔料100質量部に対して、前記(B1)ポリアリルアミン構造又はポリアルキレンイミン構造を有する主鎖部と、ポリエステルからなる側鎖部とを有し重量平均分子量が3000〜15000の範囲であるグラフトポリマーを5〜60質量部、および前記(B2)ポリアリルアミン構造又はポリアルキレンイミン構造を有する主鎖部と、ポリエステルからなる側鎖部とを有し重量平均分子量が20000〜60000の範囲であるグラフトポリマーを5〜30質量部含有する<1>または<2>に記載のカラーフィルタ用着色組成物。 <3> For (A) 100 parts by mass of the organic pigment having an average primary particle diameter of 10 nm to 35 nm, (B1) a main chain part having a polyallylamine structure or a polyalkyleneimine structure, and a side chain part made of polyester 5 to 60 parts by mass of a graft polymer having a weight average molecular weight of 3000 to 15000, and (B2) a main chain part having a polyallylamine structure or a polyalkyleneimine structure, and a side chain part made of polyester The coloring composition for color filters according to <1> or <2>, which contains 5 to 30 parts by mass of a graft polymer having a weight average molecular weight of 20,000 to 60,000.
<4> 前記(A)平均一次粒子径10nm〜35nmの有機顔料100質量部に対して、前記(C)アルカリ可溶性樹脂を5〜100質量部含有する<1>〜<3>のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
<5> 前記(A)平均一次粒子径10nm〜35nmの有機顔料100質量部に対して、さらに(G)顔料誘導体を1〜40質量部含有する<1>〜<4>のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色組成物。
<6> <1>〜<5>のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色組成物を用いてなるカラーフィルタ。
<4> Any one of <1> to <3>, wherein (A) the alkali-soluble resin is contained in an amount of 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organic pigment having an average primary particle diameter of 10 nm to 35 nm. The coloring composition for color filters as described in the item.
<5> Any one of <1> to <4>, further comprising (G) 1 to 40 parts by mass of a pigment derivative with respect to 100 parts by mass of the organic pigment (A) having an average primary particle diameter of 10 nm to 35 nm. The coloring composition for color filters as described in above.
<6> A color filter using the colored composition for color filter according to any one of <1> to <5>.
<7> <1>〜<5>のいずれか1項に記載のカラーフィルタ用着色組成物を基板上に付与して感光性膜を形成する感光性膜形成工程と、形成された感光性膜にパターン露光及び現像を順次行なうことにより着色パターンを形成する着色パターン形成工程とを有するカラーフィルタの製造方法。
<8> <6>に記載のカラーフィルタを具備してなる液晶表示装置。
<9> <6>に記載のカラーフィルタを具備してなる固体撮像素子。
<7> A photosensitive film forming step of forming a photosensitive film by applying the color filter coloring composition according to any one of <1> to <5> onto a substrate, and the formed photosensitive film And a colored pattern forming step of forming a colored pattern by sequentially performing pattern exposure and development.
<8> A liquid crystal display device comprising the color filter according to <6>.
<9> A solid-state imaging device comprising the color filter according to <6>.
本発明では、特定構造のグラフトポリマーが微細な顔料粒子に吸着し易く、特に重量平均分子量が3000〜15000の範囲である低分子の特定構造のグラフトポリマーが顔料粒子を1次粒子状態に分散させ、この1次粒子になった顔料粒子に重量平均分子量が20000〜60000の範囲である高分子の特定構造のグラフトポリマーが顔料粒子の保護コロイドを形成することによって凝集を防止し、分散を安定化させているものと推定される。これによって微細顔料が特定構造のグラフトポリマーで覆われた状態となり、微細顔料が凝集しないで1次粒子の状態にある着色画素が得られたものと考えられる。その結果、色むらがなく高いコントラストを示したものと考えられる。
さらにカラーフィルタの現像工程においては、顔料粒子が特定構造のグラフトポリマーで覆われた状態となり、アルカリ現像液が着色層に均一に浸透しやすく、しかも着色層がアルカリ現像液に溶解しやすいので、現像残渣が無い良好なパターン成形性を呈しているものと推定される。
In the present invention, the graft polymer having a specific structure is easily adsorbed to fine pigment particles, and the graft polymer having a specific structure with a low molecular weight having a weight average molecular weight in the range of 3000 to 15000 disperses the pigment particles in the primary particle state. In addition, the polymer particles with a specific structure having a weight average molecular weight in the range of 20000 to 60000 form a protective colloid of the pigment particles to prevent aggregation and stabilize the dispersion. It is estimated that As a result, the fine pigment is covered with the graft polymer having a specific structure, and it is considered that a colored pixel in a primary particle state without aggregation of the fine pigment is obtained. As a result, it is considered that there was no color unevenness and high contrast was exhibited.
Furthermore, in the color filter development process, the pigment particles are covered with a graft polymer having a specific structure, and the alkaline developer is likely to uniformly penetrate the colored layer, and the colored layer is easily dissolved in the alkaline developer. It is presumed that good pattern formability without developing residue is exhibited.
本発明によれば、高い顔料分散性とその安定性に優れ、コントラストに優れた着色膜を形成しうるカラーフィルタ用着色組成物を提供することができる。また、面状が良好で、高いコントラストを有し、現像での残渣の少ないカラーフィルタ、及び、該カラーフィルタの製造方法を提供することができる。さらにこのカラーフィルタを用いることによって、色特性の良好な液晶表示装置、固体撮像素子を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the coloring composition for color filters which can form the colored film excellent in the high pigment dispersibility and its stability, and excellent in contrast can be provided. In addition, it is possible to provide a color filter having a good surface shape, high contrast, and less residue in development, and a method for producing the color filter. Furthermore, by using this color filter, it is possible to provide a liquid crystal display device and a solid-state imaging device with good color characteristics.
本発明は、(A)平均一次粒子径10nm〜35nmの有機顔料、(B1)ポリアリルアミン構造又はポリアルキレンイミン構造を有する主鎖部と、ポリエステルからなる側鎖部とを有し重量平均分子量が3000〜15000の範囲であるグラフトポリマー(以下、適宜「分散剤B1」と称する。)、(B2)ポリアリルアミン構造又はポリアルキレンイミン構造を有する主鎖部と、ポリエステルからなる側鎖部とを有し重量平均分子量が20000〜60000の範囲であるグラフトポリマー(以下、適宜「分散剤B2」と称する。)、(C)アルカリ可溶性樹脂、(D)多官能性単量体、(E)光重合開始剤、および(F)有機溶剤を含有することを特徴とするカラーフィルタ用着色組成物(以下、「着色組成物」と称することがある。)である。 The present invention includes (A) an organic pigment having an average primary particle diameter of 10 nm to 35 nm, (B1) a main chain portion having a polyallylamine structure or a polyalkyleneimine structure, and a side chain portion made of polyester, and having a weight average molecular weight. Graft polymer in the range of 3000 to 15000 (hereinafter referred to as “dispersant B1” as appropriate), (B2) having a main chain portion having a polyallylamine structure or a polyalkyleneimine structure, and a side chain portion made of polyester. A graft polymer having a weight average molecular weight in the range of 20000 to 60000 (hereinafter referred to as “dispersant B2” as appropriate), (C) an alkali-soluble resin, (D) a polyfunctional monomer, and (E) photopolymerization. Coloring composition for color filters characterized by containing an initiator and (F) an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as “coloring composition”) ) It is.
以下に、本発明の着色組成物を構成する各構成要素を詳細に説明する。
<(B1)ポリアリルアミン構造又はポリアルキレンイミン構造を有する主鎖部と、ポリエステルからなる側鎖部とを有し重量平均分子量が3000〜15000の範囲であるグラフトポリマー:分散剤B1>
本発明の分散剤B1と分散剤B2とは基本構造は同一であり、いずれも、ポリアリルアミン構造又はポリアルキレンイミン構造を有する主鎖部と、ポリエステルからなる側鎖部とを有することを特徴とするグラフトポリマーである。以下に分散剤B1について説明する。
Below, each component which comprises the coloring composition of this invention is demonstrated in detail.
<(B1) Graft polymer: Dispersant B1 having a main chain portion having a polyallylamine structure or a polyalkylenimine structure and a side chain portion made of polyester and having a weight average molecular weight of 3000 to 15000>
Dispersant B1 and dispersant B2 of the present invention have the same basic structure, and both have a main chain portion having a polyallylamine structure or a polyalkyleneimine structure, and a side chain portion made of polyester. Graft polymer. The dispersant B1 will be described below.
分散剤B1の合成方法としては、ポリアリルアミン又はポリアルキレンイミンに、遊離のカルボン酸基を含むポリエステルを反応させることによって得られるものであることを特徴とする。
分散剤B1と分散剤B2とは、その組成比、および構成されるポリアリルアミン、ポリアルキレンイミン、およびポリエステルの構造は同一でも、異なっていても良い。ただし重量平均分子量は、分散剤B1は3000〜15000の範囲であり、分散剤B2は20000〜60000の範囲であることを必須とする。
The method for synthesizing the dispersant B1 is characterized by being obtained by reacting polyallylamine or polyalkylenimine with a polyester containing a free carboxylic acid group.
The composition ratio of the dispersant B1 and the dispersant B2 and the structures of the polyallylamine, polyalkyleneimine, and polyester may be the same or different. However, as for the weight average molecular weight, it is essential that the dispersant B1 is in the range of 3000 to 15000 and the dispersant B2 is in the range of 20000 to 60000.
本発明の分散剤B1を構成するポリアリルアミンとしては、下記式(1)で表される構成単位を含む化合物であり、式(1)で構成されることが好ましい。分散剤B1としては、下記式で表される構成単位が5〜200の範囲であることが好ましく、10〜100の範囲であることがさらに好ましい。この範囲にあると分散安定性が良好である。 The polyallylamine constituting the dispersant B1 of the present invention is a compound containing a structural unit represented by the following formula (1), and is preferably composed of the formula (1). As the dispersant B1, the structural unit represented by the following formula is preferably in the range of 5 to 200, and more preferably in the range of 10 to 100. Within this range, the dispersion stability is good.
なおポリアリルアミンは、特公平2−14364号公報に記載の方法を用いて、任意の分子量のポリアリルアミンを作成することができる。また、ポリアリルアミンの市販品を用いることもでき、市販品としては、例えば日東紡績社製「PA−1L」、「PA−1LV」、「PAA−1.4L」、「PAA−10C」、「PAA−15」、「PAA−15B」、「PAA−L」、「PAA−H」、「PAA−1L−15C」などが挙げられる。 In addition, polyallylamine can produce polyallylamine of arbitrary molecular weights using the method of Japanese Patent Publication No.2-14364. In addition, commercially available products of polyallylamine can also be used. Examples of commercially available products include “PA-1L”, “PA-1LV”, “PAA-1.4L”, “PAA-10C”, “PAA-10C”, “ PAA-15 "," PAA-15B "," PAA-L "," PAA-H "," PAA-1L-15C "and the like.
本発明の分散剤B1を構成するポリアルキレンイミンとしては、炭素数が2〜4のアルキレンイミンの重合体が好ましく、特に好ましくは炭素数が2のエチレンイミンの重合体であるポリエチレンイミンである。
分散剤B1の調製に用いるポリアルキレンイミンの分子量としては、300〜10,000が好ましく、より好ましくは500〜5,000である。
ポリアルキレンイミンは公知の方法で合成して用いることも可能であるが、市販品を用いることも可能である。市販品としては、(株)日本触媒製「エポミン SP−003」「エポミン SP−006」「エポミン SP−012」「エポミン SP−018」「エポミン SP−200」などが挙げられる。
The polyalkyleneimine constituting the dispersant B1 of the present invention is preferably a polymer of alkyleneimine having 2 to 4 carbon atoms, and particularly preferably polyethyleneimine which is a polymer of ethyleneimine having 2 carbon atoms.
The molecular weight of the polyalkyleneimine used for the preparation of the dispersant B1 is preferably 300 to 10,000, more preferably 500 to 5,000.
The polyalkyleneimine can be synthesized and used by a known method, but a commercially available product can also be used. Examples of commercially available products include “Epomin SP-003”, “Epomin SP-006”, “Epomin SP-012”, “Epomin SP-018”, and “Epomin SP-200” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
ポリアリルアミン又はポリアルキレンイミンに反応させる、遊離のカルボン酸基を有するポリエステルは (i)カルボン酸とラクトンの重縮合、(ii)ヒドロキシ基含有カルボン酸の重縮合、(iii)二価アルコールと二価カルボン酸(もしくは環状酸無水物)の重縮合、により得ることができる。 Polyesters having free carboxylic acid groups to be reacted with polyallylamine or polyalkyleneimine are: (i) polycondensation of carboxylic acid and lactone, (ii) polycondensation of hydroxy group-containing carboxylic acid, (iii) dihydric alcohol and dialkyl alcohol. Can be obtained by polycondensation of a monovalent carboxylic acid (or cyclic acid anhydride).
(i)において用いるカルボン酸は、脂肪族カルボン酸(炭素数1〜30の直鎖又は分岐のカルボン酸が好ましく、例えばギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、n−ヘキサン酸、n−オクタン酸、n−デカン酸、n−ドデカン酸、パルミチン酸、2−エチルヘキサン酸、シクロヘキサン酸等)、ヒドロキシ基含有カルボン酸(炭素数1〜30の直鎖又は分岐のヒドロキシ基含有カルボン酸が好ましく、例えば、グリコール酸、乳酸、3−ヒドロキシプロピオン酸、4−ヒドロキシドデカン酸、5−ヒドロキシドデカン酸、リシノール酸、12−ヒドロキシドデカン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、2,2−ビス(ヒロドキシメチル)酪酸等)が挙げられるが、特に、炭素数6〜20の直鎖脂肪族カルボン酸、炭素数1〜20のヒドロキシ基含有カルボン酸が好ましい。これらカルボン酸は混合して用いても良い。 The carboxylic acid used in (i) is preferably an aliphatic carboxylic acid (a linear or branched carboxylic acid having 1 to 30 carbon atoms, such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, n-hexanoic acid, n- Octanoic acid, n-decanoic acid, n-dodecanoic acid, palmitic acid, 2-ethylhexanoic acid, cyclohexane acid, etc.), hydroxy group-containing carboxylic acid (linear or branched hydroxy group-containing carboxylic acid having 1 to 30 carbon atoms) Preferably, for example, glycolic acid, lactic acid, 3-hydroxypropionic acid, 4-hydroxydodecanoic acid, 5-hydroxydodecanoic acid, ricinoleic acid, 12-hydroxydodecanoic acid, 12-hydroxystearic acid, 2,2-bis (hydroxymethyl) Butyric acid etc.), in particular, straight chain aliphatic carboxylic acids having 6 to 20 carbon atoms, hydrides having 1 to 20 carbon atoms. Alkoxy group-containing carboxylic acid is preferred. These carboxylic acids may be used as a mixture.
(i)において用いるラクトンは、公知のラクトンを用いることができる。例えば、β−プロピオラクトン、β−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン、γ−ヘキサノラクトン、γ−オクタノラクトン、δ−バレロラクトン、δ−ヘキサラノラクトン、δ−オクタノラクトン、ε−カプロラクトン、δ−ドデカノラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン等を挙げることができ、特にε−カプロラクトンが反応性・入手性の観点から好ましい。これらラクトンは混合して用いても良い。カルボン酸とラクトンの反応時の仕込み比率は、目的のポリエステル鎖の分子量によるため一義的に決定できないが、カルボン酸:ラクトン=1:1〜1:1,000が好ましく、1:3〜1:500が最も好ましい。 A known lactone can be used as the lactone used in (i). For example, β-propiolactone, β-butyrolactone, γ-butyrolactone, γ-hexanolactone, γ-octanolactone, δ-valerolactone, δ-hexalanolactone, δ-octanolactone, ε-caprolactone, δ -Dodecanolactone, α-methyl-γ-butyrolactone and the like can be mentioned, and in particular, ε-caprolactone is preferable from the viewpoint of reactivity and availability. These lactones may be used as a mixture. The charging ratio at the time of the reaction between the carboxylic acid and the lactone cannot be uniquely determined because it depends on the molecular weight of the target polyester chain, but is preferably carboxylic acid: lactone = 1: 1 to 1: 1,000, and 1: 3 to 1: 500 is most preferred.
(ii)におけるヒドロキシ基含有カルボン酸は、前記(i)におけるヒドロキシ基含有カルボン酸と同様であり、好ましい範囲も同様である。 The hydroxy group-containing carboxylic acid in (ii) is the same as the hydroxy group-containing carboxylic acid in (i), and the preferred range is also the same.
(iii)における二価アルコールとしては、直鎖又は分岐の脂肪族ジオール(炭素数2〜30のジオールが好ましく、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール等)が挙げられ、特に炭素数2〜20の脂肪族ジオールが好ましい。
また、二価カルボン酸としては、直鎖又は分岐の二価の脂肪族カルボン酸(炭素数1〜30の二価の脂肪族カルボン酸が好ましく、例えば、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、グルタル酸、スベリン酸、酒石酸、シュウ酸、マロン酸等)が挙げられ、特に炭素数3〜20の二価カルボン酸が好ましい。また、これら二価カルボン酸と等価な酸無水物(例えば、無水コハク酸、無水グルタル酸等)を用いてもよい。
二価カルボン酸と二価アルコールは、モル比で1:1で仕込むことが好ましい。これにより、末端にカルボン酸を導入することが可能となる。
As the dihydric alcohol in (iii), a linear or branched aliphatic diol (a diol having 2 to 30 carbon atoms is preferable, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, 1,2-propanediol. 1,3-propanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,8-octanediol, etc., and aliphatic diols having 2 to 20 carbon atoms are particularly preferable.
Further, as the divalent carboxylic acid, a linear or branched divalent aliphatic carboxylic acid (preferably a divalent aliphatic carboxylic acid having 1 to 30 carbon atoms is preferable. For example, succinic acid, maleic acid, adipic acid, sebacin Acid, dodecanedioic acid, glutaric acid, suberic acid, tartaric acid, oxalic acid, malonic acid and the like, and a divalent carboxylic acid having 3 to 20 carbon atoms is particularly preferable. Further, acid anhydrides equivalent to these divalent carboxylic acids (for example, succinic anhydride, glutaric anhydride, etc.) may be used.
The divalent carboxylic acid and the dihydric alcohol are preferably charged at a molar ratio of 1: 1. This makes it possible to introduce a carboxylic acid at the terminal.
ポリエステル製造時の重縮合は、触媒を添加して行うことが好ましい。触媒としては、ルイス酸として機能する触媒が好ましく、例えばTi化合物(例えば、Ti(OBu)4、Ti(O−i−Pr)4等)、Sn化合物(例えば、オクチル酸スズ、ジブチルスズオキシド、ジブチルスズラウレート、モノブチルスズヒドロキシブチルオキシド、塩化第二スズ等)、プロトン酸(例えば、硫酸、パラトルエンスルホン酸等)等が挙げられる。触媒量は、全モノマーのモル数に対し、0.01〜10モル%が好ましく、0.1〜5モル%が最も好ましい。反応温度は、80〜250℃が好ましく、100〜180℃が最も好ましい。反応時間は、反応条件により異なるが、概ね1〜24時間である。 The polycondensation during the production of the polyester is preferably performed by adding a catalyst. As the catalyst, a catalyst that functions as a Lewis acid is preferable. For example, a Ti compound (for example, Ti (OBu) 4 , Ti (Oi-Pr) 4, etc.), a Sn compound (for example, tin octylate, dibutyltin oxide, dibutyltin) Laurate, monobutyltin hydroxybutyl oxide, stannic chloride, etc.), protonic acids (for example, sulfuric acid, paratoluenesulfonic acid, etc.) and the like. The catalyst amount is preferably from 0.01 to 10 mol%, most preferably from 0.1 to 5 mol%, based on the number of moles of all monomers. The reaction temperature is preferably 80 to 250 ° C, and most preferably 100 to 180 ° C. Although reaction time changes with reaction conditions, it is 1 to 24 hours in general.
ポリエステルの数平均分子量はGPC法によるポリスチレン換算値として測定することができる。本発明で用いることのできるポリエステルの数平均分子量は、分散剤B1としては500〜10,000が好ましく、1,000〜8,000が最も好ましい。 The number average molecular weight of the polyester can be measured as a polystyrene converted value by the GPC method. The number average molecular weight of the polyester that can be used in the present invention is preferably 500 to 10,000, and most preferably 1,000 to 8,000 as the dispersant B1.
本発明で分散剤B1の調製に用いるポリエステルとしては、特に、(i)及び(ii)で得られるポリエステルが、製造が容易であることから好ましい。 Especially as polyester used for preparation of dispersing agent B1 by the present invention, polyester obtained by (i) and (ii) is preferred since manufacture is easy.
本発明の分散剤B1は、ポリアリルアミン又はポリアルキレンイミンと、遊離のカルボキシル基を含有するポリエステルとを反応させることで得ることができる。ポリアリルアミン又はポリアルキレンイミンと、遊離のカルボキシル基を含有するポリエステルは、質量比で1:100〜1:1で反応させるが、分散剤B1としては1:50〜1:1で反応させることが好ましく、1:50〜1:2で反応させることが更に好ましい。この範囲にあることにより、分散性が良好となる。反応温度は、50〜250℃が好ましく、70〜150℃が最も好ましい。反応時間は、0.5〜24時間が好ましい。 The dispersant B1 of the present invention can be obtained by reacting polyallylamine or polyalkyleneimine with a polyester containing a free carboxyl group. Polyallylamine or polyalkyleneimine and polyester containing a free carboxyl group are reacted at a mass ratio of 1: 100 to 1: 1, but as dispersant B1, it may be reacted at 1:50 to 1: 1. The reaction is preferably performed at 1:50 to 1: 2. By being in this range, the dispersibility becomes good. The reaction temperature is preferably 50 to 250 ° C, and most preferably 70 to 150 ° C. The reaction time is preferably 0.5 to 24 hours.
反応は溶媒存在下で行ってもよい。溶媒としては、スルホキシド化合物(例えば、ジメチルスルホキシド等)、ケトン化合物(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等)、エステル化合物(例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等)、エーテル化合物(例えば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン等)、脂肪族炭化水素化合物(例えば、ペンタン、ヘキサン等)、芳香族炭化水素化合物(例えば、トルエン、キシレン、メシチレン等)、二トリル化合物(例えば、アセトニトリル、プロピオンニトリル等)、アミド化合物(例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等)、カルボン酸化合物(例えば、酢酸、プロピオン酸等)、アルコール化合物(例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、3−メチルブタノール、1−メトキシ−2−プロパノール等)、ハロゲン系溶媒(例えば、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等)が挙げられる。溶媒を用いる場合、基質に対し、0.1〜100質量倍用いることが好ましく、0.5〜10質量倍用いることが最も好ましい。 The reaction may be performed in the presence of a solvent. Examples of the solvent include a sulfoxide compound (eg, dimethyl sulfoxide), a ketone compound (eg, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, etc.), an ester compound (eg, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl propionate, propylene glycol monomethyl ether acetate, etc.), Ether compounds (eg, diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran, etc.), aliphatic hydrocarbon compounds (eg, pentane, hexane, etc.), aromatic hydrocarbon compounds (eg, toluene, xylene, mesitylene, etc.), nitrile compounds (eg, , Acetonitrile, propiononitrile, etc.), amide compounds (eg, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, etc.), carboxylic acid compounds (eg, Acid, propionic acid, etc.), alcohol compounds (eg, methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, 3-methylbutanol, 1-methoxy-2-propanol, etc.), halogenated solvents (eg, chloroform, 1,2-dichloroethane) Etc.). When using a solvent, it is preferable to use 0.1-100 mass times with respect to a substrate, and it is most preferable to use 0.5-10 mass times.
分散剤B1の重量平均分子量は、3,000〜15,000の範囲であるが、好ましくは5,000〜15,000の範囲であり、7,000〜13,000の範囲がさらに好ましい。この範囲であることによって顔料の分散性が良好となる。 The weight average molecular weight of the dispersant B1 is in the range of 3,000 to 15,000, preferably in the range of 5,000 to 15,000, and more preferably in the range of 7,000 to 13,000. By being in this range, the dispersibility of the pigment becomes good.
<(B2)ポリアリルアミン構造又はポリアルキレンイミン構造を有する主鎖部と、ポリエステルからなる側鎖部を有する重量平均分子量が20000〜60000の範囲であるグラフトポリマー:分散剤B2>
分散剤B2は分散剤B1と基本構造は同一であり、合成の方法も同様であり、合成に用いる素材も同様である。分散剤B1と分散剤B2とは、その組成比、および構成されるポリアリルアミン、ポリアルキレンイミン、およびポリエステルの構造は同一でも、異なっていても良い。ただし重量平均分子量は、分散剤B1は3000〜15000の範囲であり、分散剤B2は20000〜60000の範囲であることを必須とする。
<(B2) Graft polymer having a main chain portion having a polyallylamine structure or a polyalkyleneimine structure and a side chain portion made of polyester and having a weight average molecular weight in the range of 20000 to 60000: Dispersant B2>
The basic structure of the dispersant B2 is the same as that of the dispersant B1, the synthesis method is the same, and the materials used for the synthesis are also the same. The composition ratio of the dispersant B1 and the dispersant B2 and the structures of the polyallylamine, polyalkyleneimine, and polyester may be the same or different. However, as for the weight average molecular weight, it is essential that the dispersant B1 is in the range of 3000 to 15000 and the dispersant B2 is in the range of 20000 to 60000.
分散剤B1とは異なる分散剤B2の好ましい範囲を以下に示す。
分散剤B2を構成するポリアリルアミンとしては、前述の式(1)で表される構成単位が10〜600の範囲であることが好ましく、20〜300の範囲であることがさらに好ましい。
分散剤B2の調製に用いるポリアルキレンイミンの分子量としては500〜30,000が好ましく、より好ましくは1000〜20,000である。
分散剤B2に用いるポリエステルの数平均分子量としては1,000〜15,000が好ましく、2,000〜12,000が最も好ましい。
Preferred ranges of the dispersant B2 different from the dispersant B1 are shown below.
As polyallylamine which comprises dispersing agent B2, it is preferable that the structural unit represented by above-mentioned Formula (1) is the range of 10-600, and it is more preferable that it is the range of 20-300.
The molecular weight of the polyalkyleneimine used for the preparation of the dispersant B2 is preferably 500 to 30,000, more preferably 1000 to 20,000.
The number average molecular weight of the polyester used for the dispersant B2 is preferably 1,000 to 15,000, and most preferably 2,000 to 12,000.
また分散剤B2におけるポリアリルアミン又はポリアルキレンイミンと、遊離のカルボキシル基を含有するポリエステルの反応におけるポリアリルアミン又はポリアルキレンイミンと、遊離のカルボキシル基を含有するポリエステルとの比は、質量比で1:50〜1:1で反応させることが好ましく、1:30〜1:1で反応させることが更に好ましい。この範囲にあることにより、分散性が良好となる。 The ratio of the polyallylamine or polyalkyleneimine in the dispersant B2 to the polyallylamine or polyalkyleneimine in the reaction of the polyester containing a free carboxyl group and the polyester containing a free carboxyl group is 1: The reaction is preferably carried out at 50 to 1: 1, more preferably carried out at 1:30 to 1: 1. By being in this range, the dispersibility becomes good.
分散剤B2の重量平均分子量は、20,000〜60,000の範囲であるが、好ましくは20,000〜50,000の範囲であり、25,000〜45,000の範囲がさらに好ましい。この範囲であることによって分散安定性および現像性が良好となる。 The weight average molecular weight of the dispersant B2 is in the range of 20,000 to 60,000, preferably in the range of 20,000 to 50,000, and more preferably in the range of 25,000 to 45,000. By being in this range, dispersion stability and developability are improved.
分散剤B1は(A)有機顔料100質量部に対して5〜60質量部を、分散剤B2は(A)有機顔料100質量部に対して5〜30質量部を、それぞれ添加することが好ましい。分散剤B1は有機顔料100質量部に対して10〜50質量部、分散剤B2は有機顔料100質量部に対して5〜25質量部それぞれ添加することが、更に好ましい。この範囲の添加量とすることで、平均一次粒子径10nm〜35nmの微細な有機顔料について、良好な分散性と良好な現像性を両立させることが出来る。 It is preferable that 5 to 60 parts by mass of the dispersant B1 is added to 100 parts by mass of the organic pigment (A), and 5 to 30 parts by mass of the dispersant B2 is added to 100 parts by mass of the organic pigment (A). . More preferably, the dispersant B1 is added in an amount of 10 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organic pigment, and the dispersant B2 is added in an amount of 5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organic pigment. By setting the addition amount in this range, it is possible to achieve both good dispersibility and good developability for a fine organic pigment having an average primary particle diameter of 10 nm to 35 nm.
特に本発明においては、分散剤B1と分散剤B2との比率として質量基準で、分散剤B1:分散剤B2=1:3〜10:1であることが好ましく、1:2〜4:1がより好ましい。この範囲にあると分散安定性が良好で、しかも現像残渣が少ないパターン成形ができる。 In particular, in the present invention, the ratio of the dispersant B1 and the dispersant B2 is preferably the mass ratio of the dispersant B1: dispersant B2 = 1: 3 to 10: 1, and 1: 2 to 4: 1. More preferred. Within this range, dispersion stability is good and pattern formation with little development residue can be achieved.
<(A)平均一次粒子径10nm〜35nmの有機顔料>
本発明の着色組成物は、(A)平均一次粒子径が10nm〜35nmの範囲の有機顔料を含有する。
本発明の着色組成物に用いることができる顔料としては、従来公知の種々の有機顔料を用いることができる。また、顔料の粒子サイズとしては、平均一次粒子径が10nm〜35nmの範囲であり、好ましくは15nm〜30nmの範囲である。この範囲にあるとコントラストが高く、しかも透過率も高く、色むらが小さく、色特性が良好である。
平均一次粒子径は、SEM或いはTEMで観察し、粒子が凝集していない部分で粒子サイズを100個計測し、平均値を算出することによって求める。
<(A) Organic pigment having an average primary particle size of 10 nm to 35 nm>
The colored composition of the present invention contains (A) an organic pigment having an average primary particle diameter in the range of 10 nm to 35 nm.
As the pigment that can be used in the coloring composition of the present invention, various conventionally known organic pigments can be used. Moreover, as a particle size of a pigment, an average primary particle diameter is the range of 10 nm-35 nm, Preferably it is the range of 15 nm-30 nm. Within this range, the contrast is high, the transmittance is high, the color unevenness is small, and the color characteristics are good.
The average primary particle diameter is obtained by observing with an SEM or TEM, measuring 100 particle sizes in a portion where the particles are not aggregated, and calculating an average value.
前記有機顔料としては、例えば、
C.I.Pigment Red 1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:2,81:3,83,88,90,105,112,119,122,123,144,146,149,150,155,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,270,272,279、
Examples of the organic pigment include:
C. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 14, 17, 22, 23, 31, 38, 41, 48: 1, 48: 2, 48: 3, 48: 4 49, 49: 1, 49: 2, 52: 1, 52: 2, 53: 1, 57: 1, 60: 1, 63: 1, 66, 67, 81: 1, 81: 2, 81: 3 83, 88, 90, 105, 112, 119, 122, 123, 144, 146, 149, 150, 155, 166, 168, 169, 170, 171, 172, 175, 176, 177, 178, 179, 184 185, 187, 188, 190, 200, 202, 206, 207, 208, 209, 210, 216, 220, 224, 226, 242, 246, 254, 255, 264, 270, 272, 279,
C.I.Pigment Yellow 1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,86,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,125,126,127,128,129,137,138,139,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214
C.I.Pigment Orange 2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,55,59,60,61,62,64,71,73、
C. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 20, 24, 31, 32, 34, 35, 35: 1, 36, 36: 1, 37, 37: 1, 40, 42, 43, 53, 55, 60, 61, 62, 63, 65, 73, 74, 77, 81, 83, 86, 93, 94, 95, 97, 98, 100, 101, 104, 106, 108, 109, 110, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 123, 125, 126, 127, 128, 129, 137, 138, 139, 147, 148, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 161, 162, 164, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 17 , 175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214
C. I. Pigment Orange 2, 5, 13, 16, 17: 1, 31, 34, 36, 38, 43, 46, 48, 49, 51, 52, 55, 59, 60, 61, 62, 64, 71, 73,
C.I. Pigment Green 7,10,36,37、58
C.I.Pigment Blue 1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,60,64,66,79,79のCl置換基をOHに変更したもの、80、
C.I.Pigment Violet 1,19,23,27,32,37,42、
C.I.Pigment Brown 25,28、
C.I.Pigment Black 1、7 等を挙げることができる。
C. I. Pigment Green 7, 10, 36, 37, 58
C. I. Pigment Blue 1, 2, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 22, 60, 64, 66, 79, 79 were changed to OH. Stuff, 80,
C. I. Pigment Violet 1, 19, 23, 27, 32, 37, 42,
C. I. Pigment Brown 25, 28,
C. I. Pigment Black 1, 7 and the like.
これらの中で好ましく用いることができる顔料として、以下のものを挙げることができる。但し、本発明においてはこれらに限定されるものではない。
C.I.Pigment Yellow 11,24,108,109,110,138,139,150,151,154,167,180,185、
C.I.Pigment Orange 36,71、
C.I.Pigment Red 122,150,171,175,177,209,224,242,254,255,264、
C.I.Pigment Violet 19,23,32、
C.I.Pigment Blue 15:1,15:3,15:6,16,22,60,66、79,79のCl置換基をOHに変更したもの、80、
C.I.Pigment Green 7,36,37、58
C.I.Pigment Black 1、7
Among these, the pigments that can be preferably used include the following. However, the present invention is not limited to these.
C. I. Pigment Yellow 11, 24, 108, 109, 110, 138, 139, 150, 151, 154, 167, 180, 185,
C. I. Pigment Orange 36, 71,
C. I. Pigment Red 122, 150, 171, 175, 177, 209, 224, 242, 254, 255, 264,
C. I. Pigment Violet 19, 23, 32,
C. I. Pigment Blue 15: 1, 15: 3, 15: 6, 16, 22, 60, 66, 79, 79 with the Cl substituent changed to OH, 80,
C. I. Pigment Green 7, 36, 37, 58
C. I. Pigment Black 1, 7
−顔料の微細化−
本発明においては、平均一次粒子径が10nm〜35nmの範囲の有機顔料であるが、必要に応じて、クルード顔料を微細化した有機顔料を用いることができる。
顔料の微細化は、顔料と水溶性有機溶剤と水溶性無機塩類と共に高粘度な液状組成物を調製し、この液状組成物を用いて顔料を摩砕した顔料(ソルトミリングした顔料)であることが好ましい。
-Finer pigments-
In the present invention, the average primary particle diameter is an organic pigment in the range of 10 nm to 35 nm, but an organic pigment obtained by refining a crude pigment can be used as necessary.
The refinement of a pigment is a pigment obtained by preparing a liquid composition with high viscosity together with a pigment, a water-soluble organic solvent, and a water-soluble inorganic salt, and grinding the pigment using this liquid composition (a salt milled pigment). Is preferred.
水溶性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノール、イソブタノール、n−ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテール、ジエチレングリコールモノエチルエーテール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレンゴリコールモノメチルエーテルアセテート等を挙げることができる。しかし少量用いることで顔料に吸着して、廃水中に流失しないならばベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クロロベンゼン、ニトロベンゼン、アニリン、ピリジン、キノリン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘササン、ハロゲン化炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン等を用いても良く、また必要に応じて2種類以上の溶剤を混合して使用してもよい。 Water-soluble organic solvents include methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, isobutanol, n-butanol, ethylene glycol, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol A monomethyl ether acetate etc. can be mentioned. However, if it is adsorbed to the pigment by using a small amount and does not flow away into the wastewater, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, chlorobenzene, nitrobenzene, aniline, pyridine, quinoline, tetrahydrofuran, dioxane, ethyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, hexane , Heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, cyclohexane, methylcyclohesasan, halogenated hydrocarbon, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, etc. Two or more kinds of solvents may be mixed and used as necessary.
水溶性無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化バリウム、硫酸ナトリウム等が挙げられる。 Examples of the water-soluble inorganic salt include sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, barium chloride, sodium sulfate and the like.
水溶性無機塩の使用量は顔料の1〜50倍質量であり、多い方が摩砕効果はあるが、より好ましい量は生産性の点で1〜10倍質量で、更に水分が1%以下であることが好ましい。
水溶性有機溶剤の使用量は、顔料に対して50質量%から300質量%の範囲であり、好ましくは100質量%から200質量%の範囲である。
The amount of the water-soluble inorganic salt used is 1 to 50 times the mass of the pigment, and a larger amount has a grinding effect, but a more preferred amount is 1 to 10 times the mass in terms of productivity, and further moisture is 1% or less. It is preferable that
The amount of the water-soluble organic solvent used is in the range of 50% by mass to 300% by mass and preferably in the range of 100% by mass to 200% by mass with respect to the pigment.
上記の各成分を用いて液状組成物を調製した後、湿式粉砕装置により顔料の微細化が行われる。ここで、湿式粉砕装置の運転条件については特に制限はないが粉砕メディアによる磨砕を効果的に進行させるため、装置がニーダーの場合の運転条件は、装置内のブレードの回転数は、10〜200rpmが好ましく、また、2軸の回転比が相対的に大きいほうが摩砕効果が大きいため、好ましい。また、運転時間は乾式粉砕時間と併せて1時間〜8時間が好ましく、装置の内温は50〜150℃が好ましい。また、粉砕メディアである水溶性無機塩は、粉砕粒度が5〜50μmで粒子径の分布がシャープで、且つ、球形が好ましい。 After preparing a liquid composition using each of the above components, the pigment is refined by a wet pulverizer. Here, there are no particular restrictions on the operating conditions of the wet pulverizing apparatus, but in order to effectively proceed the grinding with the pulverizing media, the operating conditions when the apparatus is a kneader are: 200 rpm is preferable, and a relatively large biaxial rotation ratio is preferable because the grinding effect is large. The operation time is preferably 1 to 8 hours in combination with the dry pulverization time, and the internal temperature of the apparatus is preferably 50 to 150 ° C. Further, the water-soluble inorganic salt that is a pulverizing medium preferably has a pulverized particle size of 5 to 50 μm, a sharp particle size distribution, and a spherical shape.
−顔料の調合(色合わせ)−
有機顔料は、単独で用いることできるが、色純度を上げるため種々組合せて用いることができる。組合せの具体例を以下に示す。
例えば、赤の顔料として、アントラキノン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料を単独で用いてもよいが、それらの少なくとも1種と、ジスアゾ系黄色顔料、イソインドリン系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、又は、ペリレン系赤色顔料、アントラキノン系赤色顔料、ジケトピロロピロール系赤色顔料と、の混合を行ってもよい。例えば、アントラキノン系顔料としては、C.I.ピグメント・レッド177が挙げられ、ペリレン系顔料としては、C.I.ピグメント・レッド155、C.I.ピグメント・レッド224が挙げられ、ジケトピロロピロール系顔料としては、C.I.ピグメント・レッド254が挙げられ、色再現性の点で、C.I.ピグメント・イエロー83、C.I.ピグメント・イエロー139、又はC.I.ピグメント・レッド177との混合が好ましい。
また、赤色顔料と他顔料との質量比は、100:5〜100:80が好ましい。100:5未満では400nmから500nmの光透過率を抑えることが困難で色純度を上げることができない場合がある。また、100:80を超えると発色力が下がる場合がある。特に、上記質量比としては、100:10〜100:65の範囲が最適である。なお、赤色顔料同士の組み合わせの場合は、色度に併せて調整することができる。
-Preparation of pigment (color matching)-
Organic pigments can be used alone, but can be used in various combinations in order to increase color purity. Specific examples of combinations are shown below.
For example, as a red pigment, anthraquinone pigments, perylene pigments, diketopyrrolopyrrole pigments may be used alone, but at least one of them, a disazo yellow pigment, an isoindoline yellow pigment, a quinophthalone pigment A yellow pigment, or a perylene red pigment, an anthraquinone red pigment, or a diketopyrrolopyrrole red pigment may be mixed. For example, as an anthraquinone pigment, C.I. I. Pigment Red 177, and perylene pigments include C.I. I. Pigment red 155, C.I. I. Pigment Red 224, and diketopyrrolopyrrole pigments include C.I. I. Pigment Red 254, and C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 139, or C.I. I. Mixing with Pigment Red 177 is preferred.
The mass ratio of the red pigment to the other pigment is preferably 100: 5 to 100: 80. If it is less than 100: 5, it may be difficult to suppress the light transmittance from 400 nm to 500 nm, and the color purity may not be increased. On the other hand, if the ratio exceeds 100: 80, the coloring power may decrease. Particularly, the mass ratio is optimally in the range of 100: 10 to 100: 65. In addition, in the case of the combination of red pigments, it can adjust according to chromaticity.
また、緑の顔料としては、ハロゲン化フタロシアニン系顔料を単独で用いてもよいが、これと、ジスアゾ系黄色顔料、キノフタロン系黄色顔料、アゾメチン系黄色顔料、若しくはイソインドリン系黄色顔料と、の混合を行ってもよい。例えば、このような例としては、C.I.ピグメント・グリーン7,36,37と、C.I.ピグメント・イエロー83、C.I.ピグメント・イエロー138、C.I.ピグメント・イエロー139、C.I.ピグメント・イエロー150、C.I.ピグメント・イエロー180、又はC.I.ピグメント・イエロー185との混合が好ましい。
緑顔料と黄色顔料との質量比は、100:5〜100:200が好ましい。上記質量比が100:5未満では400〜450nmの光透過率を抑えることが困難となり色純度を上げることができない場合がある。また、100:200を越えると主波長が長波長寄りになりNTSC目標色相からのずれが大きくなる場合がある。上記質量比としては100:20〜100:150の範囲が特に好ましい。
As the green pigment, a halogenated phthalocyanine pigment may be used alone, but a mixture of this with a disazo yellow pigment, a quinophthalone yellow pigment, an azomethine yellow pigment, or an isoindoline yellow pigment. May be performed. For example, C.I. I. Pigment Green 7, 36, 37 and C.I. I. Pigment yellow 83, C.I. I. Pigment yellow 138, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. Pigment yellow 180, or C.I. I. Mixing with Pigment Yellow 185 is preferred.
The mass ratio of the green pigment to the yellow pigment is preferably 100: 5 to 100: 200. When the mass ratio is less than 100: 5, it is difficult to suppress the light transmittance of 400 to 450 nm, and the color purity may not be increased. On the other hand, if the ratio exceeds 100: 200, the dominant wavelength tends to be longer and the deviation from the NTSC target hue may become larger. The mass ratio is particularly preferably in the range of 100: 20 to 100: 150.
青の顔料としては、フタロシアニン系顔料を単独で用いてもよいが、これとジオキサジン系紫色顔料との混合を行ってもよい。特に好適な例として、C.I.ピグメント・ブルー15:6とC.I.ピグメント・バイオレット23との混合を挙げることができる。
青色顔料と紫色顔料との質量比は、100:0〜100:100が好ましく、より好ましくは100:70以下である。
As the blue pigment, a phthalocyanine pigment may be used alone, but it may be mixed with a dioxazine purple pigment. As a particularly preferred example, C.I. I. Pigment blue 15: 6 and C.I. I. A mixture with pigment violet 23 can be mentioned.
The mass ratio of the blue pigment to the violet pigment is preferably 100: 0 to 100: 100, more preferably 100: 70 or less.
また、ブラックマトリックス用途に好適な顔料としては、カーボンブラック、グラファイト、チタンブラック、酸化鉄、酸化チタン単独又は混合を用いることができ、カーボンブラックとチタンブ
ラックとの組合せが好ましい。
また、カーボンブラックとチタンブラックとの質量比は、100:0〜100:60の範囲が好ましい。100:61以上では、分散安定性が低下する場合がある。
Moreover, as a pigment suitable for black matrix use, carbon black, graphite, titanium black, iron oxide, titanium oxide alone or a mixture thereof can be used, and a combination of carbon black and titanium black is preferable.
The mass ratio of carbon black to titanium black is preferably in the range of 100: 0 to 100: 60. If it is 100: 61 or more, the dispersion stability may decrease.
(染料)
本発明においては、有機顔料に染料を併用することも可能である。
併用可能な染料としては、特に制限はなく、従来カラーフィルタ用途として用いられている公知の染料を使用できる。例えば、特開昭64−90403号公報、特開昭64−91102号公報、特開平1−94301号公報、特開平6−11614号公報、特登2592207号、米国特許第4,808,501号明細書、米国特許第5,667,920号明細書、米国特許第5,059,500号明細書、特開平5−333207号公報、特開平6−35183号公報、特開平6−51115号公報、特開平6−194828号公報、特開平8−211599号公報、特開平4−249549号公報、特開平10−123316号公報、特開平11−302283号公報、特開平7−286107号公報、特開2001−4823号公報、特開平8−15522号公報、特開平8−29771号公報、特開平8−146215号公報、特開平11−343437号公報、特開平8−62416号公報、特開2002−14220号公報、特開2002−14221号公報、特開2002−14222号公報、特開2002−14223号公報、特開平8−302224号公報、特開平8−73758号公報、特開平8−179120号公報、特開平8−151531号公報等に記載の色素である。
化学構造としては、ピラゾールアゾ系、アニリノアゾ系、トリフェニルメタン系、アントラキノン系、アンスラピリドン系、ベンジリデン系、オキソノール系、ピラゾロトリアゾールアゾ系、ピリドンアゾ系、シアニン系、フェノチアジン系、ピロロピラゾールアゾメチン系、キサンテン系、フタロシアニン系、ペンゾピラン系、インジゴ系等の染料が使用できる。
(dye)
In the present invention, it is also possible to use a dye in combination with the organic pigment.
There is no restriction | limiting in particular as dye which can be used together, The well-known dye currently used as a color filter use can be used. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-90403, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-91102, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-94301, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-11614, No. 2592207, US Pat. No. 4,808,501. Specification, US Pat. No. 5,667,920, US Pat. No. 5,059,500, JP-A-5-333207, JP-A-6-35183, JP-A-6-51115 JP-A-6-194828, JP-A-8-21599, JP-A-4-249549, JP-A-10-123316, JP-A-11-302283, JP-A-7-286107, JP 2001-4823, JP-A-8-15522, JP-A-8-29771, JP-A-8-146215, JP-A-11-3434. 7, JP-A-8-62416, JP-A-2002-14220, JP-A-2002-14221, JP-A-2002-14222, JP-A-2002-14223, JP-A-8-302224 JP-A-8-73758, JP-A-8-179120, JP-A-8-151531, and the like.
The chemical structure is pyrazole azo, anilino azo, triphenyl methane, anthraquinone, anthrapyridone, benzylidene, oxonol, pyrazolotriazole azo, pyridone azo, cyanine, phenothiazine, pyrrolopyrazole azomethine, A dye such as xanthene, phthalocyanine, benzopyran, or indigo can be used.
(顔料分散液)
本発明においては、(A)有機顔料と、(B1)分散剤B1および(B2)分散剤B2と、(F)有機溶剤とを予め調製した顔料分散液を用いて、本発明の着色組成物を調製することが好ましい。
顔料分散液中の有機顔料の含有量としては、該組成物の全固形分(質量)に対して、10〜60質量%が好ましく、15〜50質量%がより好ましい。有機顔料の含有量が前記範囲内であると、色濃度が充分で優れた色特性を確保するのに有効である。
(Pigment dispersion)
In the present invention, the coloring composition of the present invention is prepared using a pigment dispersion prepared in advance from (A) an organic pigment, (B1) dispersant B1 and (B2) dispersant B2, and (F) an organic solvent. Is preferably prepared.
As content of the organic pigment in a pigment dispersion liquid, 10-60 mass% is preferable with respect to the total solid (mass) of this composition, and 15-50 mass% is more preferable. When the content of the organic pigment is within the above range, the color density is sufficient to ensure excellent color characteristics.
顔料分散液には、分散剤B1および分散剤B2を含有することが好ましい。分散剤B1および分散剤B2の顔料分散液の調製における添加は、前述の着色組成物における添加量の全量を添加することが好ましい。また顔料分散液の調製時に分散剤B1および/または分散剤B2の一部を添加し、着色組成物の調製の段階で残部を加えても良い。また着色組成物の調製段階で分散剤B1および/または分散剤B2の全量を添加することも可能である。
さらに分散剤B1と分散剤B2の添加順序は同時でもよいし、分散剤B1を顔料分散液の調製時に添加し、分散剤B2を着色組成物の調製段階で添加してもよい。あるいは分散剤B1を顔料分散液の調製の初期に添加し、分散剤B2を分散工程の途中で添加することも可能である。
The pigment dispersion preferably contains a dispersant B1 and a dispersant B2. As for the addition of the dispersant B1 and the dispersant B2 in the preparation of the pigment dispersion liquid, it is preferable to add the total amount of the additive in the aforementioned colored composition. Further, a part of the dispersant B1 and / or the dispersant B2 may be added at the time of preparing the pigment dispersion, and the remainder may be added at the stage of preparing the coloring composition. It is also possible to add the entire amount of the dispersant B1 and / or the dispersant B2 at the stage of preparing the coloring composition.
Further, the order of addition of the dispersant B1 and the dispersant B2 may be the same, or the dispersant B1 may be added at the time of preparing the pigment dispersion, and the dispersant B2 may be added at the stage of preparing the coloring composition. Alternatively, it is also possible to add the dispersant B1 at the initial stage of the preparation of the pigment dispersion and add the dispersant B2 during the dispersion step.
<(F)有機溶剤>
顔料分散液には、必要に応じて、有機溶剤を含有させることができる。
有機溶剤としては、エステル類、例えば酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸イソブチル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、酢酸イソブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、アルキルエステル類、乳酸メチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチルなどの3−オキシプロピオン酸アルキルエステル類;3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル等;エーテル類、例えばジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート等;ケトン類、例えばメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等;芳香族炭化水素類、例えばトルエン、キシレン、等が挙げられる。
<(F) Organic solvent>
The pigment dispersion can contain an organic solvent as necessary.
Examples of the organic solvent include esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, isobutyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, alkyl esters, methyl lactate, Such as ethyl lactate, methyl oxyacetate, ethyl oxyacetate, butyl oxyacetate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate, methyl 3-oxypropionate, ethyl 3-oxypropionate 3-oxypropionic acid alkyl esters; methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 2-oxypropionate, 2-oxypropionate Ethyl acetate, propyl 2-oxypropionate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, 2-oxy- Methyl 2-methylpropionate, ethyl 2-oxy-2-methylpropionate, methyl 2-methoxy-2-methylpropionate, ethyl 2-ethoxy-2-methylpropionate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, pyruvate Propyl, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, methyl 2-oxobutanoate, ethyl 2-oxobutanoate and the like; ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl Ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, etc .; ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone, etc .; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and the like.
これらのうち、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、エチルセロソルブアセテート、乳酸エチル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、酢酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、2−ヘプタノン、シクロヘキサノン、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート等が好適である。
有機溶剤は、単独で用いる以外に2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Of these, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl cellosolve acetate, ethyl lactate, diethylene glycol dimethyl ether, butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, 2-heptanone, cyclohexanone, ethyl carbitol acetate, butyl Carbitol acetate, propylene glycol methyl ether acetate and the like are suitable.
Two or more organic solvents may be used in combination, in addition to being used alone.
<その他の分散剤>
本発明については、本発明の効果を悪化させない範囲で、分散剤B1および分散剤B2以外の他の分散剤を併用することも可能である。分散剤B1および分散剤B2以外の他の分散剤を併用する場合は、有機顔料に対して30質量%以下とすることが好ましく、20質量%以下とすることがより好ましい。
分散剤B1および分散剤B2以外の他の分散剤としては、例えば、公知の顔料分散剤や界面活性剤を適宜選択して用いることができる。
<Other dispersants>
About this invention, it is also possible to use together other dispersing agents other than the dispersing agent B1 and the dispersing agent B2 in the range which does not worsen the effect of this invention. When other dispersants other than the dispersant B1 and the dispersant B2 are used in combination, the content is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less with respect to the organic pigment.
As other dispersants other than the dispersant B1 and the dispersant B2, for example, known pigment dispersants and surfactants can be appropriately selected and used.
具体的には、多くの種類の化合物を使用可能であり、例えば、オルガノシロキサンポリマーKP341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学工業(株)製)、W001(裕商(株)社製)等のカチオン系界面活性剤;ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤;W004、W005、W017(裕商(株)社製)等のアニオン系界面活性剤;EFKA−46、EFKA−47、EFKA−47EA、EFKAポリマー100、EFKAポリマー400、EFKAポリマー401、EFKAポリマー450(いずれもチバ・スペシャルテイケミカル社製)、ディスパースエイド6、ディスパースエイド8、ディスパースエイド15、ディスパースエイド9100(いずれもサンノプコ社製)等の高分子分散剤;ソルスパース3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000、28000などの各種ソルスパース分散剤(日本ルーブリゾール(株)社製);アデカプルロニックL31,F38,L42,L44,L61,L64,F68,L72,P95,F77,P84,F87、P94,L101,P103,F108、L121、P−123(旭電化(株)製)及びイソネットS−20(三洋化成(株)製)、Disperbyk 101,103,106,108,109,111,112,116,130,140,142,162,163,164,166,167,170,171,174,176,180,182,2000,2001,2050,2150(ビックケミー(株)社製)が挙げられる。その他、アクリル系共重合体など、分子末端若しくは側鎖に極性基を有するオリゴマー若しくはポリマーが挙げられる。 Specifically, many types of compounds can be used. For example, organosiloxane polymer KP341 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), (meth) acrylic acid (co) polymer polyflow No. 75, no. 90, no. Cationic surfactants such as 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Industry Co., Ltd.), W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.), etc .; Nonionic surfactants such as octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, and sorbitan fatty acid ester; anionic systems such as W004, W005, and W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.) Surfactant: EFKA-46, EFKA-47, EFKA-47EA, EFKA polymer 100, EFKA polymer 400, EFKA polymer 401, EFKA polymer 450 (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals) Polymer dispersants such as Disperse Aid 6, Disperse Aid 8, Disperse Aid 15, Disperse Aid 9100 (all manufactured by San Nopco); Solsperse 3000, 5000, 9000, 12000, 13240, 13940, 17000, 24000, Various Solsperse dispersants such as 26000, 28000 (manufactured by Nippon Lubrizol Corp.); Adeka Pluronic L31, F38, L42, L44, L61, L64, F68, L72, P95, F77, P84, F87, P94, L101, P103, F108, L121, P-123 (Asahi Denka Co., Ltd.) and Isonet S-20 (Sanyo Kasei Co., Ltd.), Disperbyk 101, 103, 106, 108, 109, 111, 112, 116, 130, 140, 142, 162, 163, 164, 166, 167, 170, 171, 174, 176, 180, 182, 2000, 2001, 2050, 2150 (by Big Chemie). In addition, an oligomer or polymer having a polar group at the molecular end or side chain, such as an acrylic copolymer, may be mentioned.
<(G)顔料誘導体>
顔料分散液は、必要に応じて、(G)顔料誘導体を添加することが好ましい。分散剤と親和性のある部分、或いは、極性基が導入された顔料誘導体を顔料表面に吸着させ、これを分散剤の吸着点として用いることで、顔料を微細な粒子として顔料分散液中又は着色組成物中に分散させ、その再凝集を防止することがより効果的にできる。その結果、この着色組成物は、さらにコントラストが高く、透過性が高く、色特性に優れたカラーフィルタを形成する際に好ましく用いることができる。
<(G) Pigment derivative>
It is preferable to add the pigment derivative (G) to the pigment dispersion as necessary. By adsorbing a pigment derivative having a part having affinity for the dispersant or a polar group to the pigment surface and using this as the adsorption point of the dispersant, the pigment is made into fine particles in the pigment dispersion or colored. It can be more effectively dispersed in the composition to prevent re-aggregation. As a result, this colored composition can be preferably used when forming a color filter having higher contrast, higher transparency, and excellent color characteristics.
(G)顔料誘導体は、具体的には有機顔料を母体骨格とし、側鎖に酸性基や塩基性基、芳香族基を置換基として導入した化合物である。有機顔料は、具体的には、キナクリドン系顔料、フタロシアニン系顔料、アゾ系顔料、キノフタロン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノリン顔料、ジケトピロロピロール顔料、ベンゾイミダゾロン顔料等が挙げられる。一般に、色素と呼ばれていないナフタレン系、アントラキノン系、トリアジン系、キノリン系等の淡黄色の芳香族多環化合物も含まれる。 (G) The pigment derivative is specifically a compound in which an organic pigment is used as a base skeleton, and an acidic group, a basic group, or an aromatic group is introduced as a substituent in the side chain. Specific examples of organic pigments include quinacridone pigments, phthalocyanine pigments, azo pigments, quinophthalone pigments, isoindoline pigments, isoindolinone pigments, quinoline pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, and benzoimidazolone pigments. Is mentioned. In general, light yellow aromatic polycyclic compounds such as naphthalene series, anthraquinone series, triazine series and quinoline series which are not called pigments are also included.
顔料誘導体としては、特開平11−49974号公報、特開平11−189732号公報、特開平10−245501号公報、特開2006−265528号公報、特開平8−295810号公報、特開平11−199796号公報、特開2005−234478号公報、特開2003−240938号公報、特開2001−356210号公報等に記載されているものを使用することができる。 Examples of pigment derivatives include JP-A-11-49974, JP-A-11-189732, JP-A-10-245501, JP-A-2006-265528, JP-A-8-295810, and JP-A-11-199796. For example, JP-A-2005-234478, JP-A-2003-240938, and JP-A-2001-356210 can be used.
顔料誘導体の顔料分散液中における含有量としては、有機顔料の質量に対して、1〜50質量%が好ましく、10〜40質量%がより好ましい。該含有量が前記範囲内であると、粘度を低く抑えながら、分散を良好に行なえると共に分散後の分散安定性をさらに向上させることができ、透過率が高く優れた色特性が得られ、カラーフィルタを作製するときには良好な色特性を有する高コントラストに構成することができる。 As content in the pigment dispersion liquid of a pigment derivative, 1-50 mass% is preferable with respect to the mass of an organic pigment, and 10-40 mass% is more preferable. When the content is within the above range, while maintaining the viscosity low, it is possible to achieve good dispersion and further improve the dispersion stability after dispersion, high transmittance and excellent color characteristics are obtained, When producing a color filter, it can be configured to have high contrast with good color characteristics.
−分散方法−
顔料の分散方法としては、例えば、(A)有機顔料、(B)特定グラフトポリマー、(F)有機溶剤等をホモジナイザー等で予め混合・分散しておいたものを、0.01〜1mmの粒径のガラス、ジルコニア等でできたビーズを用いて、縦型もしくは横型のサンドグラインダーミル、ピンミル、スリットミル、超音波分散機等を使用し、顔料分散液を得る。
また、分散前に、二本ロール、三本ロール、ボールミル、トロンミル、ディスパー、ニーダー、コニーダー、ホモジナイザー、ブレンダー、単軸もしくは2軸の押出機等の混練機を用いて、強い剪断力を与えながら混練することも好ましい。
なお、混練、分散についての詳細は、T.C.Patton著”Paint Flowand Pigment Dispersion”(1964年 John Wiley and Sons社刊)等に記載されている。
-Distribution method-
As a method for dispersing the pigment, for example, (A) an organic pigment, (B) a specific graft polymer, (F) an organic solvent, etc., previously mixed and dispersed with a homogenizer or the like, particles of 0.01 to 1 mm are used. Using a bead made of glass having a diameter, zirconia or the like, a vertical or horizontal sand grinder mill, pin mill, slit mill, ultrasonic disperser or the like is used to obtain a pigment dispersion.
In addition, before dispersing, while applying a strong shearing force using a kneader such as a two-roll, three-roll, ball mill, tron mill, disper, kneader, kneader, homogenizer, blender, single or twin screw extruder, etc. It is also preferable to knead.
For details on kneading and dispersing, see T.W. C. “Paint Flow and Pigment Dispersion” by Patton (published by John Wiley and Sons, 1964) and the like.
<(C)アルカリ可溶性樹脂>
上記のようにして得られた顔料分散液に、(C)アルカリ可溶性樹脂、(D)多官能性単量体、(E)光重合開始剤、(F)有機溶剤などを添加して混合・調整し、本発明の着色組成物を得る。
(C)アルカリ可溶性樹脂としては、線状有機高分子重合体であって、分子(好ましくは、アクリル系共重合体、スチレン系共重合体を主鎖とする分子)中に少なくとも1つのアルカリ可溶性を促進する基(例えばカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基など)を有するアルカリ可溶性樹脂の中から適宜選択することができる。(C)アルカリ可溶性樹脂は、有機溶剤に可溶で弱アルカリ水溶液により現像可能なものである。
<(C) Alkali-soluble resin>
To the pigment dispersion obtained as described above, (C) an alkali-soluble resin, (D) a polyfunctional monomer, (E) a photopolymerization initiator, (F) an organic solvent, and the like are added and mixed. It adjusts and obtains the coloring composition of this invention.
(C) The alkali-soluble resin is a linear organic high molecular polymer, and at least one alkali-soluble polymer in a molecule (preferably a molecule having an acrylic copolymer or a styrene copolymer as a main chain). It can be suitably selected from alkali-soluble resins having a group that promotes (for example, carboxyl group, phosphoric acid group, sulfonic acid group, etc.). (C) The alkali-soluble resin is soluble in an organic solvent and developable with a weak alkaline aqueous solution.
アルカリ可溶性樹脂の製造には、例えば、公知のラジカル重合法による方法を適用することができる。ラジカル重合法でアルカリ可溶性樹脂を製造する際の温度、圧力、ラジカル開始剤の種類及びその量、溶媒の種類等々の重合条件は、当業者において容易に設定可能であり、実験的に条件を定めるようにすることもできる。 For production of the alkali-soluble resin, for example, a known radical polymerization method can be applied. Polymerization conditions such as temperature, pressure, type and amount of radical initiator, type of solvent, etc. when producing an alkali-soluble resin by radical polymerization can be easily set by those skilled in the art, and the conditions are determined experimentally. It can also be done.
上記の線状有機高分子重合体としては、側鎖にカルボン酸を有するポリマーが好ましい。例えば特開昭59−44615号、特公昭54−34327号、特公昭58−12577号、特公昭54−25957号、特開昭59−53836号、特開昭59−71048号の各公報に記載されているような、メタクリル酸共重合体、アクリル酸共重合体、イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体等、並びに側鎖にカルボン酸を有する酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの等であり、更に側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する高分子重合体も好ましいものとして挙げられる。ここで(メタ)アクリル酸はアクリル酸とメタクリル酸を合わせた総称であり、以下も同様に(メタ)アクリレートはアクリレートとメタクリレートの総称である。 As said linear organic high molecular polymer, the polymer which has carboxylic acid in a side chain is preferable. For example, it is described in JP-A-59-44615, JP-B-54-34327, JP-B-58-12577, JP-B-54-25957, JP-A-59-53836, and JP-A-59-71048. Methacrylic acid copolymer, acrylic acid copolymer, itaconic acid copolymer, crotonic acid copolymer, maleic acid copolymer, partially esterified maleic acid copolymer, etc., as well as in the side chain Preferred examples include acidic cellulose derivatives having a carboxylic acid, those obtained by adding an acid anhydride to a polymer having a hydroxyl group, and a polymer having a (meth) acryloyl group in the side chain. Here, (meth) acrylic acid is a general term that combines acrylic acid and methacrylic acid, and (meth) acrylate is also a general term for acrylate and methacrylate.
アルカリ可溶性樹脂の具体的な構成単位については、特に(メタ)アクリル酸と、これと共重合可能な他の単量体との共重合体が好適である。
これらの中では特に、ベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸共重合体やベンジル(メタ)アクリレート/(メタ)アクリル酸/他のモノマーからなる多元共重合体が好適である。
この他、2−ヒドロキシエチルメタクリレートを共重合したもの等も有用なものとして挙げられる。該ポリマーは任意の量で混合して用いることができる。
As a specific structural unit of the alkali-soluble resin, a copolymer of (meth) acrylic acid and another monomer copolymerizable therewith is particularly suitable.
Of these, benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid copolymers and multi-component copolymers composed of benzyl (meth) acrylate / (meth) acrylic acid / other monomers are particularly suitable.
In addition, those obtained by copolymerizing 2-hydroxyethyl methacrylate are also useful. The polymer can be used by mixing in an arbitrary amount.
上記以外に、特開平7−140654号公報に記載の、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート/ポリメチルメタクリレートマクロモノマー/ベンジルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/メチルメタクリレート/メタクリル酸共重合体、2−ヒドロキシエチルメタクリレート/ポリスチレンマクロモノマー/ベンジルメタクレート/メタクリル酸共重合体などが挙げられる。 In addition to the above, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate / polymethyl methacrylate described in JP-A-7-140654 Macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / methyl methacrylate / methacrylic acid copolymer, 2-hydroxyethyl methacrylate / polystyrene macromonomer / benzyl methacrylate / methacrylic acid copolymer Etc.
前記(メタ)アクリル酸と共重合可能な他の単量体としては、アルキル(メタ)アクリレート、アリール(メタ)アクリレート、ビニル化合物などが挙げられる。ここで、アルキル基及びアリール基の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。
前記アルキル(メタ)アクリレート及びアリール(メタ)アクリレートの具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレート、ナフチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
Examples of other monomers copolymerizable with the (meth) acrylic acid include alkyl (meth) acrylates, aryl (meth) acrylates, and vinyl compounds. Here, the hydrogen atom of the alkyl group and the aryl group may be substituted with a substituent.
Specific examples of the alkyl (meth) acrylate and aryl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, pentyl ( Examples include meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, tolyl (meth) acrylate, naphthyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and the like. it can.
また、前記ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル、ビニルアセテート、N−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、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、CH2=CR31R32、CH2=C(R31)(COOR33)〔ここで、R31は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を表し、R32は炭素数6〜10の芳香族炭化水素環を表し、R33は炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数6〜12のアラルキル基を表す。〕、等を挙げることができる。 Examples of the vinyl compound include styrene, α-methylstyrene, vinyl toluene, glycidyl methacrylate, acrylonitrile, vinyl acetate, N-vinyl pyrrolidone, tetrahydrofurfuryl methacrylate, polystyrene macromonomer, polymethyl methacrylate macromonomer, CH 2. = CR 31 R 32 , CH 2 = C (R 31 ) (COOR 33 ) [wherein R 31 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and R 32 is an aromatic group having 6 to 10 carbon atoms. Represents a hydrocarbon ring, and R 33 represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or an aralkyl group having 6 to 12 carbon atoms. ], Etc. can be mentioned.
これら共重合可能な他の単量体は、1種単独で或いは2種以上を組み合わせて用いることができる。好ましい共重合可能な他の単量体は、CH2=CR31R32、CH2=C(R31)(COOR33)、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート及びスチレンから選択される少なくとも1種であり、特に好ましくは、CH2=CR31R32及び/又はCH2=C(R31)(COOR33)である。 These other copolymerizable monomers can be used singly or in combination of two or more. Other preferred copolymerizable monomers are selected from CH 2 ═CR 31 R 32 , CH 2 ═C (R 31 ) (COOR 33 ), phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate and styrene. is at least one, particularly preferably CH 2 = CR 31 R 32 and / or CH 2 = C (R 31) (COOR 33).
(C)アルカリ可溶性樹脂の着色組成物中における含有量としては、該組成物の全固形分に対して、1〜60質量%が好ましく、より好ましくは、2〜50質量%であり、特に好ましくは、3〜40質量%である。 (C) As content in the coloring composition of alkali-soluble resin, 1-60 mass% is preferable with respect to the total solid of this composition, More preferably, it is 2-50 mass%, Most preferably Is 3-40 mass%.
<(D)多官能性単量体>
本発明の着色組成物は(D)多官能性単量体を含有する。
この多官能性単量体としては、少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で100℃以上である化合物が好ましく、中でも、4官能以上のアクリレート化合物がより好ましい。
<(D) Multifunctional monomer>
The coloring composition of the present invention contains (D) a polyfunctional monomer.
As this polyfunctional monomer, a compound having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group and having a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure is preferable. Among them, a tetrafunctional or higher acrylate compound is preferable. More preferred.
少なくとも1個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で100℃以上である化合物としては、例えば、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能のアクリレートやメタアクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、グリセリンやトリメチロールエタン等の多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後(メタ)アクリレート化したもの、ペンタエリスリトール又はジペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号、特公昭50−6034号、特開昭51−37193号公報に記載のウレタンアクリレート類、特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号公報に記載のポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタアクリレートを挙げることができる。
更に、日本接着協会誌Vol.20、No.7、300〜308頁に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用できる。
Examples of the compound having at least one addition-polymerizable ethylenically unsaturated group and having a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure include polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, phenoxy Monofunctional acrylates and methacrylates such as ethyl (meth) acrylate; polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, penta Erythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (acryloyloxypropyl) ester Ter, tri (acryloyloxyethyl) isocyanurate, polyfunctional alcohols such as glycerin and trimethylol ethane, added with ethylene oxide and propylene oxide and then (meth) acrylated, poly (pentaerythritol or dipentaerythritol) (Meth) acrylate, urethane acrylates described in JP-B-48-41708, JP-B-50-6034, JP-A-51-37193, JP-A-48-64183, JP-B-49-43191 Polyfunctional acrylates and methacrylates such as polyester acrylates described in Japanese Patent Publication No. 52-30490 and epoxy acrylates which are reaction products of epoxy resins and (meth) acrylic acid can be mentioned.
Furthermore, the Japan Adhesion Association Vol. 20, no. 7, what is introduced as a photocurable monomer and oligomer on pages 300 to 308 can also be used.
また、特開平10−62986号公報において一般式(1)及び(2)としてその具体例と共に記載の、前記多官能アルコールにエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加させた後に(メタ)アクリレート化した化合物も用いることができる。 In addition, a compound which has been (meth) acrylated after adding ethylene oxide or propylene oxide to the polyfunctional alcohol described in JP-A-10-62986 as general formulas (1) and (2) together with specific examples thereof. Can be used.
中でも、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、及びこれらのアクリロイル基がエチレングリコール、プロピレングリコール残基を介している構造が好ましい。これらのオリゴマータイプも使用できる。
また、特公昭48−41708号、特開昭51−37193号、特公平2−32293号、特公平2−16765号各公報に記載されているようなウレタンアクリレート類や、特公昭58−49860号、特公昭56−17654号、特公昭62−39417号、特公昭62−39418号各公報記載のエチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物類も好適である。更に、特開昭63−277653号、特開昭63−260909号、特開平1−105238号各公報に記載される、分子内にアミノ構造やスルフィド構造を有する付加重合性化合物類を用いることによっては、非常に感光スピードに優れた着色組成物を得ることができる。市販品としては、ウレタンオリゴマーUAS−10、UAB−140(山陽国策パルプ社製)、UA−7200」(新中村化学社製、DPHA−40H(日本化薬社製)、UA−306H、UA−306T、UA−306I、AH−600、T−600、AI−600(共栄社製)などが挙げられる。
また、酸基を有するエチレン性不飽和化合物類も好適であり、市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製のカルボキシル基含有3官能アクリレートであるTO−756、及びカルボキシル基含有5官能アクリレートであるTO−1382などが挙げられる。
Among these, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and a structure in which these acryloyl groups are via ethylene glycol and propylene glycol residues are preferable. These oligomer types can also be used.
Also, urethane acrylates as described in JP-B-48-41708, JP-A-51-37193, JP-B-2-32293, and JP-B-2-16765, and JP-B-58-49860 are disclosed. Urethane compounds having an ethylene oxide skeleton described in JP-B-56-17654, JP-B-62-39417, and JP-B-62-39418 are also suitable. Furthermore, by using addition polymerizable compounds having an amino structure or a sulfide structure in the molecule described in JP-A-63-277653, JP-A-63-260909, JP-A-1-105238 Can obtain a colored composition having a very high photosensitive speed. Commercially available products include urethane oligomer UAS-10, UAB-140 (manufactured by Sanyo Kokusaku Pulp Co., Ltd.), UA-7200 "(manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., DPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), UA-306H, UA- 306T, UA-306I, AH-600, T-600, AI-600 (manufactured by Kyoeisha) and the like.
In addition, ethylenically unsaturated compounds having an acid group are also suitable. Examples of commercially available products include TO-756, which is a carboxyl group-containing trifunctional acrylate manufactured by Toagosei Co., Ltd., and a carboxyl group-containing pentafunctional acrylate. Some TO-1382 and the like can be mentioned.
多官能性単量体は、1種単独で用いる以外に、2種以上を組み合わせて用いることができる。
多官能性単量体の着色組成物中における含有量としては、全固形量中、5〜50質量%であることが好ましく、7〜40質量%であることがより好ましく、10〜35質量%であることが更に好ましい。
The polyfunctional monomer can be used in combination of two or more, in addition to being used alone.
As content in the coloring composition of a polyfunctional monomer, it is preferable that it is 5-50 mass% in a total solid, It is more preferable that it is 7-40 mass%, 10-35 mass% More preferably.
<(E)光重合開始剤>
本発明の着色組成物は(E)光重合開始剤を含有する。
光重合開始剤としては、例えば、特開平57−6096号公報に記載のハロメチルオキサジアゾール、特公昭59−1281号公報、特開昭53−133428号公報等に記載のハロメチル−s−トリアジン等活性ハロゲン化合物、米国特許第4318791号、欧州特許出願公開第88050号の各明細書に記載のケタール、アセタール、又はベンゾインアルキルエーテル類等の芳香族カルボニル化合物、米国特許第4199420号明細書に記載のベンゾフェノン類等の芳香族ケトン化合物、仏国特許発明第2456741号明細書に記載の(チオ)キサントン類又はアクリジン類化合物、特開平10−62986号公報に記載のクマリン類又はロフィンダイマー類等の化合物、特開平8−015521号公報等のスルホニウム有機硼素錯体等、等を挙げることができる。
<(E) Photopolymerization initiator>
The coloring composition of the present invention contains (E) a photopolymerization initiator.
Examples of the photopolymerization initiator include halomethyl oxadiazole described in JP-A-57-6096, halomethyl-s-triazine described in JP-B-59-1281, JP-A-53-133428, and the like. Isoactive halogen compounds, aromatic carbonyl compounds such as ketals, acetals, or benzoin alkyl ethers described in US Pat. No. 4,318,791 and European Patent Application No. 88050, described in US Pat. No. 4,199,420 Aromatic ketone compounds such as benzophenones, (thio) xanthones or acridine compounds described in French Patent No. 2456741, coumarins or lophine dimers described in JP-A-10-62986, etc. Compound, sulfonium organoboron such as JP-A-8-015521 Body, etc., etc. can be mentioned.
前記光重合開始剤としては、アセトフェノン系、ケタール系、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、ベンゾイル系、キサントン系、トリアジン系、ハロメチルオキサジアゾール系、アクリジン類系、クマリン類系、ロフィンダイマー類系、ビイミダゾール系、オキシムエステル系等が好ましい。 Examples of the photopolymerization initiator include acetophenone, ketal, benzophenone, benzoin, benzoyl, xanthone, triazine, halomethyloxadiazole, acridine, coumarins, lophine dimers, biphenyl Imidazole type, oxime ester type and the like are preferable.
前記アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、4’−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオフェノンなどを好適に挙げることができる。 Examples of the acetophenone photopolymerization initiator include 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, p-dimethylaminoacetophenone, Preferable examples include 4′-isopropyl-2-hydroxy-2-methyl-propiophenone.
前記ケタール系光重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタールなどを好適に挙げることができる。 Preferable examples of the ketal photopolymerization initiator include benzyl dimethyl ketal and benzyl-β-methoxyethyl acetal.
前記ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、4,4’−(ビスジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−(ビスジエチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−トリル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、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ノン−1等を好適に挙げることができる。 Examples of the benzophenone photopolymerization initiator include benzophenone, 4,4 ′-(bisdimethylamino) benzophenone, 4,4 ′-(bisdiethylamino) benzophenone, 4,4′-dichlorobenzophenone, and 1-hydroxy-cyclohexyl. -Phenyl-ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, 2-tolyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropanone-1 and the like can be preferably exemplified.
前記ベンゾイン系又はベンゾイル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインイソプロピルエーテル、ゼンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、メチルo−ベンゾイルベゾエート等を好適に挙げることができる。 Preferred examples of the benzoin-based or benzoyl-based photopolymerization initiator include benzoin isopropyl ether, zenzoin isobutyl ether, benzoin methyl ether, methyl o-benzoyl bezoate, and the like.
前記キサントン系光重合開始剤としては、例えば、ジエチルチオキサントン、ジイソプロピルチオキサントン、モノイソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン、等を好適に挙げることができる。 Preferable examples of the xanthone photopolymerization initiator include diethylthioxanthone, diisopropylthioxanthone, monoisopropylthioxanthone, chlorothioxanthone, and the like.
前記トリアジン系光重合開始剤としては、例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシフェニル−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシスチリル−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(1−p−ジメチルアミノフェニル)−1,3−ブタジエニル−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ビフェニル−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(p−メチルビフェニル)−s−トリアジン、p−ヒドロキシエトキシスチリル−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、メトキシスチリル−2,6−ジ(トリクロロメチル−s−トリアジン、3,4−ジメトキシスチリル−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−ベンズオキソラン−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−ブロモ−p−N,N−(ジエトキシカルボニルアミノ)−フェニル)−2,6−ジ(クロロメチル)−s−トリアジン、4−(p−N,N−(ジエトキシカルボニルアミノ)−フェニル)−2,6−ジ(クロロメチル)−s−トリアジン等を好適に挙げることができる。 Examples of the triazine photopolymerization initiator include 2,4-bis (trichloromethyl) -6-p-methoxyphenyl-s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6-p-methoxystyryl- s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (1-p-dimethylaminophenyl) -1,3-butadienyl-s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6-biphenyl- s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (p-methylbiphenyl) -s-triazine, p-hydroxyethoxystyryl-2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, methoxystyryl- 2,6-di (trichloromethyl-s-triazine, 3,4-dimethoxystyryl-2,6-di (trichloromethyl) -s-to Azine, 4-benzoxolane-2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 4- (o-bromo-pN, N- (diethoxycarbonylamino) -phenyl) -2,6-di (Chloromethyl) -s-triazine, 4- (pN, N- (diethoxycarbonylamino) -phenyl) -2,6-di (chloromethyl) -s-triazine and the like can be preferably exemplified.
前記ハロメチルオキサジアゾール系光重合開始剤としては、例えば、2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキソジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(シアノスチリル)−1,3,4−オキソジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(ナフト−1−イル)−1,3,4−オキソジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(4−スチリル)スチリル−1,3,4−オキソジアゾール等を好適に挙げることができる。 Examples of the halomethyloxadiazole-based photopolymerization initiator include 2-trichloromethyl-5-styryl-1,3,4-oxodiazole, 2-trichloromethyl-5- (cyanostyryl) -1,3. , 4-oxodiazole, 2-trichloromethyl-5- (naphth-1-yl) -1,3,4-oxodiazole, 2-trichloromethyl-5- (4-styryl) styryl-1,3 A preferred example is 4-oxodiazole.
前記アクリジン類系光重合開始剤としては、例えば、9−フェニルアクリジン、1,7−ビス(9−アクリジニル)ヘプタン等を好適に挙げることができる。 Preferred examples of the acridine-based photopolymerization initiator include 9-phenylacridine, 1,7-bis (9-acridinyl) heptane, and the like.
前記クマリン類系光重合開始剤としては、例えば、3−メチル−5−アミノ−((s−トリアジン−2−イル)アミノ)−3−フェニルクマリン、3−クロロ−5−ジエチルアミノ−((s−トリアジン−2−イル)アミノ)−3−フェニルクマリン、3−ブチル−5−ジメチルアミノ−((s−トリアジン−2−イル)アミノ)−3−フェニルクマリン等を好適に挙げることができる。 Examples of the coumarin-based photopolymerization initiator include 3-methyl-5-amino-((s-triazin-2-yl) amino) -3-phenylcoumarin, 3-chloro-5-diethylamino-((s Preferred examples include -triazin-2-yl) amino) -3-phenylcoumarin, 3-butyl-5-dimethylamino-((s-triazin-2-yl) amino) -3-phenylcoumarin, and the like.
前記ロフィンダイマー類系光重合開始剤としては、例えば、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体、2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体等を好適に挙げることができる。 Examples of the lophine dimer-based photopolymerization initiator include 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer and 2- (o-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer. And 2- (2,4-dimethoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazolyl dimer and the like can be preferably exemplified.
前記ビイミダゾール系光重合開始剤としては、例えば、2−メルカプトベンズイミダゾール、2,2’−ベンゾチアゾリルジサルファイド等を好適に挙げることができる。 Preferable examples of the biimidazole photopolymerization initiator include 2-mercaptobenzimidazole, 2,2′-benzothiazolyl disulfide and the like.
上記以外に、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、O−ベンゾイル−4’−(ベンズメルカプト)ベンゾイル−ヘキシル−ケトキシム、2,4,6−トリメチルフェニルカルボニル−ジフェニルフォスフォニルオキサイド、ヘキサフルオロフォスフォロ−トリアルキルフェニルホスホニウム塩等が挙げられる。 In addition to the above, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, O-benzoyl-4 ′-(benzmercapto) benzoyl-hexyl-ketoxime, 2,4,6-trimethylphenyl Examples thereof include carbonyl-diphenyl phosphonyl oxide and hexafluorophospho-trialkylphenyl phosphonium salt.
本発明では、以上の光重合開始剤に限定されるものではなく、他の公知のものも使用することができる。例えば、米国特許第2,367,660号明細書に記載のビシナールポリケトルアルドニル化合物、米国特許第2,367,661号及び第2,367,670号明細書に記載のα−カルボニル化合物、米国特許第2,448,828号明細書に記載のアシロインエーテル、米国特許第2,722,512号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第3,046,127号及び第2,951,758号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第3,549,367号明細書に記載のトリアリルイミダゾールダイマー/p−アミノフェニルケトンの組合せ、特公昭51−48516号公報に記載のベンゾチアゾール系化合物/トリハロメチール−s−トリアジン系化合物、J.C.S.PerkinII(1979)1653−1660、J.C.S.PerkinII(1979)156−162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995)202−232、特開2000−66385号公報記載のオキシムエステル化合物等が挙げられる。
また、これらの光重合開始剤を併用することもできる。
In this invention, it is not limited to the above photoinitiator, Other well-known things can also be used. For example, a vicinal polykettle aldonyl compound described in US Pat. No. 2,367,660 and an α-carbonyl compound described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670. An acyloin ether described in US Pat. No. 2,448,828, an α-hydrocarbon-substituted aromatic acyloin compound described in US Pat. No. 2,722,512, US Pat. , 046,127 and 2,951,758, a triarylimidazole dimer / p-aminophenyl ketone combination described in US Pat. No. 3,549,367, Benzothiazole compounds / trihalomethyl-s-triazine compounds described in JP-A-51-48516; C. S. Perkin II (1979) 1653-1660, J. MoI. C. S. Examples include Perkin II (1979) 156-162, Journal of Photopolymer Science and Technology (1995) 202-232, and oxime ester compounds described in JP-A No. 2000-66385.
Moreover, these photoinitiators can also be used together.
光重合開始剤の着色組成物中における含有量としては、該組成物の全固形分に対して、0.1〜10.0質量%が好ましく、より好ましくは0.5〜5.0質量%である。光重合開始剤の含有量が前記範囲内であると、重合反応を良好に進行させて強度の良好な膜形成が可能である。 As content in the coloring composition of a photoinitiator, 0.1-10.0 mass% is preferable with respect to the total solid of this composition, More preferably, it is 0.5-5.0 mass%. It is. When the content of the photopolymerization initiator is within the above range, the polymerization reaction can proceed well to form a film with good strength.
<(F)有機溶剤>
(F)有機溶剤は、顔料分散液の項で記載した有機溶剤を着色組成物に使用することができる。顔料分散液の調製で使用した有機溶剤と同一でもよいが、異なっていてもよく、2種以上を併用することも可能である。
着色組成物に含まれる有機溶剤の量は、着色組成物を塗布しやすいように、また乾燥工程でムラ等が発生しないように適宜調製されるが、着色組成物の全量に対して70〜95質量%が好ましく、より好ましくは75〜90質量%である。
<(F) Organic solvent>
As the organic solvent (F), the organic solvent described in the section of the pigment dispersion can be used for the coloring composition. Although it may be the same as the organic solvent used in the preparation of the pigment dispersion, it may be different and two or more kinds may be used in combination.
The amount of the organic solvent contained in the coloring composition is appropriately adjusted so that the coloring composition can be easily applied and so that unevenness or the like does not occur in the drying step, but is 70 to 95 with respect to the total amount of the coloring composition. % By mass is preferable, and more preferably 75 to 90% by mass.
<その他の任意の成分>
本発明の着色組成物には、必要に応じて、熱重合開始剤、熱重合成分、熱重合防止剤、、その他充填剤、上記のアルカリ可溶性樹脂以外の高分子化合物、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、連鎖移動剤、フッ素系有機化合物、界面活性剤、凝集防止剤などの各種添加物を含有することができる。
<Other optional ingredients>
In the coloring composition of the present invention, if necessary, a thermal polymerization initiator, a thermal polymerization component, a thermal polymerization inhibitor, other fillers, a polymer compound other than the above alkali-soluble resin, an adhesion promoter, an antioxidant Various additives such as an agent, an ultraviolet absorber, a chain transfer agent, a fluorine-based organic compound, a surfactant, and an anti-aggregation agent can be contained.
−熱重合開始剤−
本発明の着色組成物には、熱重合開始剤を含有させることも有効である。
熱重合開始剤としては、例えば、各種のアゾ系化合物、過酸化物系化合物が挙げられ、前記アゾ系化合物としては、アゾビス系化合物を挙げることができ、前記過酸化物系化合物としては、ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、パーオキシジカーボネートなどを挙げることができる。
-Thermal polymerization initiator-
It is also effective to contain a thermal polymerization initiator in the colored composition of the present invention.
Examples of the thermal polymerization initiator include various azo compounds and peroxide compounds. Examples of the azo compounds include azobis compounds. Examples of the peroxide compounds include ketones. Examples thereof include peroxides, peroxyketals, hydroperoxides, dialkyl peroxides, diacyl peroxides, peroxyesters, peroxydicarbonates, and the like.
−熱重合成分−
本発明の着色組成物には、皮膜強度を向上させるために、熱重合成分を含有させることも有効である。
熱重合成分としては、エポキシ化合物が用いられる。エポキシ化合物は、ビスフェノールA型、クレゾールノボラック型、ビフェニル型、脂環式エポキシ化合物などのエポキシ環を分子中に2個以上有する化合物である。
具体的には、例えば、ビスフェノールA型としては、エポトートYD−115、YD−118T、YD−127、YD−128、YD−134、YD−8125、YD−7011R、ZX−1059、YDF−8170、YDF−170など(以上東都化成製)、デナコールEX−1101、EX−1102、EX−1103など(以上ナガセ化成製)、プラクセルGL−61、GL−62、G101、G102(以上ダイセル化学製)の他に、これらの類似のビスフェノールF型、ビスフェノールS型も挙げることができる。またEbecryl 3700、3701、600(以上ダイセルユーシービー製)などのエポキシアクリレートも使用可能である。
-Thermal polymerization component-
In order to improve the film strength, it is also effective to contain a thermal polymerization component in the colored composition of the present invention.
An epoxy compound is used as the thermal polymerization component. The epoxy compound is a compound having two or more epoxy rings in the molecule such as bisphenol A type, cresol novolac type, biphenyl type, and alicyclic epoxy compound.
Specifically, for example, as bisphenol A type, Epototo YD-115, YD-118T, YD-127, YD-128, YD-134, YD-8125, YD-7011R, ZX-1059, YDF-8170, YDF-170 and the like (manufactured by Tohto Kasei), Denacol EX-1101, EX-1102, EX-1103 and the like (manufactured by Nagase Kasei), Plaxel GL-61, GL-62, G101 and G102 (manufactured by Daicel Chemical) In addition, these similar bisphenol F type and bisphenol S type can also be mentioned. Epoxy acrylates such as Ebecryl 3700, 3701, 600 (manufactured by Daicel UC) may also be used.
クレゾールノボラック型としては、エポトートYDPN−638、YDPN−701、YDPN−702、YDPN−703、YDPN−704など(以上東都化成製)、デナコールEM−125など(以上ナガセ化成製)、
ビフェニル型としては3,5,3’,5’−テトラメチル−4,4’ジグリシジルビフェニルなど、
脂環式エポキシ化合物としては、セロキサイド2021、2081、2083、2085、エポリードGT−301、GT−302、GT−401、GT−403、EHPE−3150(以上ダイセル化学製)、サントートST−3000、ST−4000、ST−5080、ST−5100など(以上東都化成製)などを挙げることができる。
また、1,1,2,2−テトラキス(p−グリシジルオキシフェニル)エタン、トリス(p−グリシジルオキシフェニル)メタン、トリグリシジルトリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、o−フタル酸ジグリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、他にアミン型エポキシ樹脂であるエポトートYH−434、YH−434L、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の骨格中にダイマー酸を変性したグリシジルエステル等も使用できる。
Examples of the cresol novolak type include Epototo YDPN-638, YDPN-701, YDPN-702, YDPN-703, YDPN-704, etc. (manufactured by Toto Kasei), Denacol EM-125, etc. (manufactured by Nagase Kasei),
As the biphenyl type, 3,5,3 ′, 5′-tetramethyl-4,4′diglycidylbiphenyl, etc.
Examples of the alicyclic epoxy compounds include Celoxide 2021, 2081, 2083, 2085, Epolide GT-301, GT-302, GT-401, GT-403, EHPE-3150 (manufactured by Daicel Chemical), Santo Tote ST-3000, ST. -4000, ST-5080, ST-5100 (manufactured by Tohto Kasei) and the like.
1,1,2,2-tetrakis (p-glycidyloxyphenyl) ethane, tris (p-glycidyloxyphenyl) methane, triglycidyltris (hydroxyethyl) isocyanurate, o-phthalic acid diglycidyl ester, terephthalic acid Diglycidyl ester, amine type epoxy resins such as Epototo YH-434 and YH-434L, and glycidyl ester obtained by modifying dimer acid in the skeleton of bisphenol A type epoxy resin can also be used.
−熱重合防止剤−
本発明の着色組成物には、熱重合防止剤を添加してもよい。
熱重合防止剤としては、例えば、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ピロガロール、t−ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4′−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2−メルカプトベンゾイミダゾール等が有用である。
-Thermal polymerization inhibitor-
A thermal polymerization inhibitor may be added to the colored composition of the present invention.
Examples of the thermal polymerization inhibitor include hydroquinone, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butylcatechol, benzoquinone, 4,4'-thiobis (3-methyl-6-t- Butylphenol), 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2-mercaptobenzimidazole, and the like are useful.
−密着促進剤−
本発明における着色組成物には、必要により密着性付与のための有機ケイ素化合物、シランカップリング剤、レベリング剤等の密着促進剤を添加してもよい。
これらの例としては、例えば、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、尿素プロピルトリエトキシシラン、トリス(アセチルアセトネート)アルミニウム、アセチルアセテートアルミニウムジイソプロピレートなどが挙げられる。着色組成物に密着促進剤を用いる場合は、着色組成物の全量に対して、0.001〜1質量部が好ましく、0.01〜0.5質量部がより好ましい。
-Adhesion promoter-
If necessary, an adhesion promoter such as an organosilicon compound for imparting adhesion, a silane coupling agent, and a leveling agent may be added to the colored composition in the present invention.
Examples of these are, for example, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, p-styryl. Trimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, ureapropyltriethoxysilane, tris ( Acetylacetonate) aluminum, acetylacetate aluminum diisopropylate and the like. When using an adhesion promoter for the coloring composition, 0.001 to 1 part by mass is preferable and 0.01 to 0.5 part by mass is more preferable with respect to the total amount of the coloring composition.
−連鎖移動剤−
本発明の着色組成物に添加し得る連鎖移動剤としては、例えば、N,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルなどのN,N−ジアルキルアミノ安息香酸アルキルエステル、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾールなどの複素環を有するメルカプト化合物、および脂肪族多官能メルカプト化合物などが挙げられる。
連鎖移動剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
-Chain transfer agent-
Examples of the chain transfer agent that can be added to the coloring composition of the present invention include N, N-dialkylaminobenzoic acid alkyl esters such as N, N-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, 2-mercaptobenzothiazole, and 2-mercapto. Examples include mercapto compounds having a heterocyclic ring such as benzoxazole and 2-mercaptobenzimidazole, and aliphatic polyfunctional mercapto compounds.
A chain transfer agent may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
−フッ素系有機化合物−
本発明の着色組成物は、フッ素系有機化合物を含有することで、塗布液としたときの液特性(特に流動性)を改善でき、塗布厚の均一性や省液性を改善することができる。すなわち、基板と塗布液との界面張力を低下させて基板への濡れ性が改善され、基板への塗布性が向上するので、少量の液量で数μm程度の薄膜を形成した場合であっても、厚みムラの小さい均一厚の膜形成が可能である点で有効である。
-Fluorine organic compounds-
The coloring composition of the present invention can improve liquid properties (particularly fluidity) when used as a coating liquid by containing a fluorine-based organic compound, and can improve uniformity of coating thickness and liquid-saving properties. . That is, the interfacial tension between the substrate and the coating liquid is reduced to improve the wettability to the substrate and the coating property to the substrate is improved, so that a thin film of about several μm is formed with a small amount of liquid. This is also effective in that a film having a uniform thickness with small thickness unevenness can be formed.
フッ素系有機化合物のフッ素含有率は3〜40質量%が好適であり、より好ましくは5〜30質量%であり、特に好ましくは7〜25質量%である。フッ素含有率が前記範囲内であると、塗布厚均一性や省液性の点で効果的であり、組成物中への溶解性も良好である。 3-40 mass% is suitable for the fluorine content rate of a fluorine-type organic compound, More preferably, it is 5-30 mass%, Most preferably, it is 7-25 mass%. When the fluorine content is within the above range, it is effective in terms of coating thickness uniformity and liquid-saving properties, and the solubility in the composition is also good.
フッソ系界面活性剤としては、末端、主鎖および側鎖の少なくともいずれかの部位にフルオロアルキルまたはフルオロアルキレン基を有する化合物を好適に用いることができる。具体的市販品としては、例えばメガファックF142D、同F172、同F173、同F176、同F177、同F183、同780、同781、同R30、同R08、同F−472SF、同BL20、同R−61、同R−90(DIC(株)製)、フロラードFC−135、同FC−170C、同FC−430、同FC−431、Novec FC−4430(住友スリーエム(株)製)、アサヒガードAG7105,7000,950,7600、サーフロンS−112、同S−113、同S−131、同S−141、同S−145、同S−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104、同SC−105、同SC−106(旭ガラス(株)製)、エフトップEF351、同352、同801、同802(JEMCO(株)製)などである。 As the fluorosurfactant, a compound having a fluoroalkyl or fluoroalkylene group in at least one of the terminal, main chain and side chain can be suitably used. Specific commercial products include, for example, MegaFuck F142D, F172, F173, F176, F176, F177, F183, 780, 781, R30, R08, F-472SF, BL20, R- 61, R-90 (manufactured by DIC Corporation), Florard FC-135, FC-170C, FC-430, FC-431, Novec FC-4430 (manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard AG7105 7000, 950, 7600, Surflon S-112, S-113, S-131, S-141, S-145, S-382, SC-101, SC-102, SC- 103, SC-104, SC-105, SC-106 (Asahi Glass Co., Ltd.), Ftop EF351, 352, 801, 802 ( Manufactured by EMCO (Ltd.)), and the like.
フッ素系有機化合物は特に、塗布膜を薄くしたときの塗布ムラや厚みムラの防止に効果的である。また、更には液切れを起こしやすいスリット塗布においても効果的である。
フッ素系有機化合物の添加量は、着色組成物の全質量に対して、0.001〜2.0質量%が好ましく、より好ましくは0.005〜1.0質量%である。
The fluorine-based organic compound is particularly effective in preventing coating unevenness and thickness unevenness when the coating film is thinned. Further, it is also effective in slit coating that is liable to cause liquid breakage.
0.001-2.0 mass% is preferable with respect to the total mass of a coloring composition, and, as for the addition amount of a fluorine type organic compound, More preferably, it is 0.005-1.0 mass%.
−界面活性剤−
本発明の着色組成物には、塗布性を改良する観点から、各種の界面活性剤を用いて構成することが好ましく、前述のフッソ系界面活性剤の他にノニオン系、カチオン系、アニオン系の各種界面活性剤を使用できる。中でも、前記のフッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤が好ましい。
-Surfactant-
The colored composition of the present invention is preferably composed of various surfactants from the viewpoint of improving coatability. In addition to the above-mentioned fluorosurfactants, nonionic, cationic and anionic Various surfactants can be used. Among these, the above-mentioned fluorine-based surfactants and nonionic surfactants are preferable.
ノニオン系界面活性剤の例として、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエステル類、モノグリセリドアルキルエステル類などのノニオン系界面活性剤が特に好ましい。具体的には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル類;ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリスチリル化エーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン-プロピレンポリスチリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアリールエーテル類;ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレートなどのポリオキシエチレンジアルキルエステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、エチレンジアミンポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物などのノニオン系界面活性剤があり、これらは花王(株)、日本油脂(株)、竹本油脂(株)、(株)ADEKA、三洋化成(株)などから市販されているものが適宜使用できる。上記の他に前述の分散剤も使用可能である。 Examples of nonionic surfactants include nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl aryl ethers, polyoxyethylene alkyl esters, sorbitan alkyl esters, monoglyceride alkyl esters, and the like. Particularly preferred. Specifically, polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether; polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene polystyrylated ether, polyoxyethylene triethyl ether Polyoxyethylene aryl ethers such as benzyl phenyl ether, polyoxyethylene-propylene polystyryl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether; polyoxyethylene dialkyl esters such as polyoxyethylene dilaurate and polyoxyethylene distearate, sorbitan fatty acid esters , Polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, ethylenediamine polyoxyethylene-polyoxypropylene Nonionic surfactants such as thione condensates, which are commercially available from Kao Corporation, Nippon Oil & Fats Co., Ltd., Takemoto Oil & Fat Co., Ltd., ADEKA Co., Ltd., Sanyo Kasei Co., Ltd. It can be used as appropriate. In addition to the above, the aforementioned dispersants can also be used.
上記以外に、着色組成物には各種の添加物を添加できる。添加物の具体例としては、2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン等の紫外線吸収剤、ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤、ガラス、アルミナ等の充填剤;イタコン酸共重合体、クロトン酸共重合体、マレイン酸共重合体、部分エステル化マレイン酸共重合体、酸性セルロース誘導体、水酸基を有するポリマーに酸無水物を付加させたもの、アルコール可溶性ナイロン、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとから形成されたフェノキシ樹脂などのアルカリ可溶の樹脂などがある。 In addition to the above, various additives can be added to the coloring composition. Specific examples of additives include ultraviolet absorbers such as 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole and alkoxybenzophenone, and anti-aggregation agents such as sodium polyacrylate. Fillers such as glass and alumina; itaconic acid copolymers, crotonic acid copolymers, maleic acid copolymers, partially esterified maleic acid copolymers, acidic cellulose derivatives, and acid anhydrides added to hydroxyl group-containing polymers And alcohol-soluble nylon, alkali-soluble resins such as phenoxy resin formed from bisphenol A and epichlorohydrin.
また、未硬化部のアルカリ溶解性を促進し、着色組成物の現像性の更なる向上を図る場合には、着色組成物に有機カルボン酸、好ましくは分子量1000以下の低分子量有機カルボン酸の添加を行なうことができる。具体的には、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、ピバル酸、カプロン酸、ジエチル酢酸、エナント酸、カプリル酸等の脂肪族モノカルボン酸;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸、ジメチルマロン酸、メチルコハク酸、テトラメチルコハク酸、シトラコン酸等の脂肪族ジカルボン酸;トリカルバリル酸、アコニット酸、カンホロン酸等の脂肪族トリカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、クミン酸、ヘメリト酸、メシチレン酸等の芳香族モノカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、メロファン酸、ピロメリット酸等の芳香族ポリカルボン酸;フェニル酢酸、ヒドロアトロパ酸、ヒドロケイ皮酸、マンデル酸、フェニルコハク酸、アトロパ酸、ケイ皮酸、ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸ベンジル、シンナミリデン酢酸、クマル酸、ウンベル酸等のその他のカルボン酸が挙げられる。 In addition, in order to promote alkali solubility of the uncured part and further improve the developability of the colored composition, an organic carboxylic acid, preferably a low molecular weight organic carboxylic acid having a molecular weight of 1000 or less is added to the colored composition. Can be performed. Specifically, for example, aliphatic monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, pivalic acid, caproic acid, diethyl acetic acid, enanthic acid, caprylic acid; oxalic acid, malonic acid, succinic acid, Aliphatic dicarboxylic acids such as glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, brassic acid, methylmalonic acid, ethylmalonic acid, dimethylmalonic acid, methylsuccinic acid, tetramethylsuccinic acid, citraconic acid; Aliphatic tricarboxylic acids such as tricarballylic acid, aconitic acid, and camphoronic acid; aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid, toluic acid, cumic acid, hemelitic acid, and mesitylene acid; phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid , Aromatic polycarboxylic acids such as trimesic acid, merophanic acid, pyromellitic acid; phenyl And other carboxylic acids such as acid, hydroatropic acid, hydrocinnamic acid, mandelic acid, phenylsuccinic acid, atropic acid, cinnamic acid, methyl cinnamate, benzyl cinnamate, cinnamylideneacetic acid, coumaric acid, and umberic acid .
<カラーフィルタ、及びその製造方法>
本発明のカラーフィルタは、基板上に、本発明の着色組成物により形成された着色パターンを有することを特徴とする。
また、本発明のカラーフィルタの製造方法は、本発明のカラーフィルタ用着色組成物を基板上に付与して感光性膜を形成する感光性膜形成工程と、形成された感光性膜にパターン露光及び現像を順次行なうことにより着色パターンを形成する着色パターン形成工程とを有するカラーフィルタの製造方法であることを特徴とする。
以下、本発明のカラーフィルタについて、その製造方法(本発明のカラーフィルタの製造方法)を通じて詳述する。
<Color filter and manufacturing method thereof>
The color filter of the present invention is characterized by having a colored pattern formed of the colored composition of the present invention on a substrate.
In addition, the method for producing a color filter of the present invention includes a photosensitive film forming step of forming a photosensitive film by applying the coloring composition for a color filter of the present invention onto a substrate, and pattern exposure on the formed photosensitive film. And a colored pattern forming step of forming a colored pattern by sequentially performing development.
Hereinafter, the color filter of the present invention will be described in detail through its manufacturing method (color filter manufacturing method of the present invention).
本発明のカラーフィルタの製造方法としては、まず、本発明の着色組成物を、直接又は他の層を介して基板上に、スピンコート法、スリット・アンド・スピン法、又はダイコート法で塗布する工程を行う。この工程により、基板上に光硬化性の塗布膜が形成された後、この塗布膜に対し、所定のマスクパターンを介して露光を行う。露光後、未硬化部を現像液で現像除去することによって、着色パターンが形成される。このような工程を繰り返すことで、基板上には各色(3色或いは4色)の画素部(着色パターン)が形成され、カラーフィルタを得ることができる。
上記の方法により、液晶表示装置や固体撮像素子に用いられるカラーフィルタを、プロセス上の困難性が少なく、高品質でかつ低コストに作製することができる。
以下、塗布、露光、及び現像の各工程について説明する。
As a method for producing the color filter of the present invention, first, the colored composition of the present invention is applied to the substrate directly or via another layer by a spin coating method, a slit-and-spin method, or a die coating method. Perform the process. In this step, after a photocurable coating film is formed on the substrate, the coating film is exposed through a predetermined mask pattern. After exposure, the uncured portion is developed and removed with a developer to form a colored pattern. By repeating such steps, pixel portions (colored patterns) of each color (three colors or four colors) are formed on the substrate, and a color filter can be obtained.
By the above method, a color filter used for a liquid crystal display device or a solid-state imaging device can be manufactured with high quality and low cost with little difficulty in process.
Hereinafter, each process of application | coating, exposure, and image development is demonstrated.
〔塗布工程〕
塗布工程では、本発明の着色組成物を、スピンコート法、スリット・アンド・スピン法、又はダイコート法を用いて基板上に塗布する。
スリット・アンド・スピン法や、ダイコート法の場合、塗布基板の大きさによって条件は異なるが、例えば、ダイコート法により第五世代のガラス基板(1100mm×1250mm)を塗布する場合、スリットノズルからの着色組成物の吐出量は、通常、500〜2000マイクロリットル/秒、好ましくは800〜1500マイクロリットル/秒であり、また、塗工速度は、通常、50〜300mm/秒、好ましくは100〜200mm/秒である。着色組成物の固形分としては通常、10〜20質量%、好ましくは13〜18質量%である。
また、スピンコート法により第3.5世代のガラス基板720mm×600mmを塗布する場合、ノズルからの着色組成物の吐出量は通常40〜50mLであり、塗布回転数は500〜1000rpmである。着色組成物の固形分としては通常15〜25%、好ましくは18〜22%である。
[Coating process]
In the coating step, the colored composition of the present invention is coated on the substrate using a spin coating method, a slit-and-spin method, or a die coating method.
In the case of the slit-and-spin method or the die coating method, the conditions vary depending on the size of the coated substrate. For example, when a fifth generation glass substrate (1100 mm × 1250 mm) is coated by the die coating method, coloring from the slit nozzle The discharge rate of the composition is usually 500 to 2000 microliters / second, preferably 800 to 1500 microliters / second, and the coating speed is usually 50 to 300 mm / second, preferably 100 to 200 mm / second. Seconds. As solid content of a coloring composition, it is 10-20 mass% normally, Preferably it is 13-18 mass%.
When a 3.5th generation glass substrate 720 mm × 600 mm is applied by a spin coating method, the discharge amount of the coloring composition from the nozzle is usually 40 to 50 mL, and the coating rotation speed is 500 to 1000 rpm. The solid content of the coloring composition is usually 15 to 25%, preferably 18 to 22%.
基板上に本発明の着色組成物による塗布膜を形成する場合、該塗膜の厚み(プリベーク処理後)としては、一般に0.3〜5.0μmであり、望ましくは0.5〜4.0μm、最も望ましくは0.8〜3.0μmである。 When forming the coating film by the coloring composition of this invention on a board | substrate, as thickness (after a prebaking process) of this coating film, it is 0.3-5.0 micrometers generally, Preferably it is 0.5-4.0 micrometers. Most preferably, the thickness is 0.8 to 3.0 μm.
次に、本発明の着色組成物が塗布される基板について説明する。
本発明における基板としては、例えば、液晶表示装置等に用いられる無アルカリガラス、ソーダガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、石英ガラス、及びこれらに透明導電膜を付着させたものや、固体撮像素子等に用いられる光電変換素子基板、例えば、シリコン基板等、並びにプラスチック基板が挙げられる。これらの基板上には、通常、各画素を隔離するブラックマトリクスが形成されていたり、密着促進等のために透明樹脂層を設けたりしていてもよい。
プラスチック基板には、その表面にガスバリヤー層及び/又は耐溶剤性層を有していることが好ましい。
Next, the board | substrate with which the coloring composition of this invention is apply | coated is demonstrated.
As the substrate in the present invention, for example, non-alkali glass, soda glass, Pyrex (registered trademark) glass, quartz glass, and those obtained by attaching a transparent conductive film to these, a solid-state imaging device, etc. Examples of the photoelectric conversion element substrate used in the present invention include a silicon substrate and a plastic substrate. On these substrates, usually, a black matrix for isolating each pixel may be formed, or a transparent resin layer may be provided for promoting adhesion.
The plastic substrate preferably has a gas barrier layer and / or a solvent resistant layer on its surface.
この他に、薄膜トランジスター(TFT)方式カラー液晶表示装置の薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基板(以下、「TFT方式液晶駆動用基板」という。)上にも本発明の着色組成物により着色パターンを形成し、カラーフィルタを作製することができる。TFT方式液晶駆動用基板における基板としては、例えば、ガラス、シリコン、ポリカーボネート、ポリエステル、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。これらの基板には、所望により、シランカップリング剤等による薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の適宜の前処理を施しておくこともできる。例えば、TFT方式液晶駆動用基板の表面上、或いは該駆動基板の表面に窒化ケイ素膜等のパッシベーション膜を形成した基板等を用いることもできる。
なお、このようなTFT方式液晶駆動用基板上に、本発明の着色組成物により着色パターンを形成する場合、露光の際に使用されるフォトマスクには、画素を形成するためのパターンのほか、スルーホール或いはコの字型の窪みを形成するためのパターンも設けられていることが好ましい。
In addition, the coloring composition of the present invention is also applied to a driving substrate (hereinafter referred to as “TFT type liquid crystal driving substrate”) on which a thin film transistor (TFT) of a thin film transistor (TFT) type color liquid crystal display device is disposed. By forming a colored pattern, a color filter can be produced. Examples of the substrate in the TFT type liquid crystal driving substrate include glass, silicon, polycarbonate, polyester, aromatic polyamide, polyamideimide, and polyimide. These substrates may be subjected to appropriate pretreatment such as chemical treatment with a silane coupling agent or the like, plasma treatment, ion plating, sputtering, gas phase reaction method, vacuum deposition, etc., if desired. For example, a substrate on which a passivation film such as a silicon nitride film is formed on the surface of the TFT liquid crystal driving substrate or on the surface of the driving substrate can be used.
In addition, when forming a coloring pattern with the coloring composition of the present invention on such a TFT type liquid crystal driving substrate, in addition to the pattern for forming pixels, the photomask used in the exposure, It is preferable that a pattern for forming a through hole or a U-shaped depression is also provided.
上述のようにして、着色組成物(光硬化性)の塗布膜が形成された後、通常は、プリベーク処理を施す。なお、必要によってプリベーク前に真空処理を施すことができる。真空乾燥の条件は、真空度が、通常、0.1〜1.0torr、好ましくは0.2〜0.5torr程度である。
プリベーク処理は、ホットプレート、オーブン等を用いて50〜140℃(好ましくは70〜110℃)の温度範囲で、10〜300秒の条件にて行なうことができる。ここでこのプリベーク処理には高周波処理などを併用してもよい。なお、高周波処理は単独でも使用可能である。
After the colored composition (photo-curable) coating film is formed as described above, a pre-bake treatment is usually performed. If necessary, vacuum treatment can be performed before pre-baking. The vacuum drying condition is that the degree of vacuum is usually about 0.1 to 1.0 torr, preferably about 0.2 to 0.5 torr.
The pre-bake treatment can be performed in a temperature range of 50 to 140 ° C. (preferably 70 to 110 ° C.) for 10 to 300 seconds using a hot plate, an oven or the like. Here, a high-frequency treatment or the like may be used in combination with the pre-bake treatment. The high frequency treatment can be used alone.
〔露光工程〕
露光工程では、基板上に着色組成物の塗布膜が形成された後、該塗布膜に対して所定のマスクパターンを介して露光を行う。
この際、使用する放射線としては、特にg線、h線、i線、j線等の紫外線が好ましい。なお、液晶表示装置用のカラーフィルタを製造する際には、プロキシミティ露光機、ミラープロジェクション露光機で、主としてh線、i線を使用した露光が行われることが好ましい。
[Exposure process]
In the exposure step, after the coating film of the colored composition is formed on the substrate, the coating film is exposed through a predetermined mask pattern.
In this case, ultraviolet rays such as g-line, h-line, i-line and j-line are particularly preferable as the radiation to be used. When manufacturing a color filter for a liquid crystal display device, it is preferable that exposure using mainly h-line and i-line is performed by a proximity exposure machine and a mirror projection exposure machine.
〔現像工程〕
現像工程では、露光後の未硬化部を現像液に溶出させ、硬化分のみを残存させる。
現像温度としては、通常20〜30℃であり、現像時間としては20〜90秒である。
また、現像液としては、未硬化部における光硬化性の着色組成物の塗膜を溶解する一方、硬化部を溶解しないものであれば、いずれのものも用いることができる。具体的には、種々の有機溶剤の組合せやアルカリ性の水溶液を用いることができる。
[Development process]
In the development step, the uncured portion after exposure is eluted in the developer, leaving only the cured portion.
The development temperature is usually 20 to 30 ° C., and the development time is 20 to 90 seconds.
Moreover, as a developing solution, what melt | dissolves the coating film of the photocurable coloring composition in an uncured part can be used as long as it does not melt | dissolve a hardening part. Specifically, a combination of various organic solvents or an alkaline aqueous solution can be used.
前記有機溶剤としては、本発明における顔料分散液又は着色組成物を調製する際に使用できる既述の溶剤が挙げられる。
前記アルカリ性の水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、硅酸ナトリウム、メタ硅酸ナトリウム、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8−ジアザビシクロ−[5,4,0]−7−ウンデセン等のアルカリ性化合物を、濃度が0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜1質量%となるように溶解したアルカリ性水溶液が挙げられる。アルカリ性水溶液には、例えばメタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤や界面活性剤等を適量添加することもできる。
Examples of the organic solvent include those described above that can be used when preparing the pigment dispersion or the colored composition in the present invention.
Examples of the alkaline aqueous solution include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium oxalate, sodium metasuccinate, aqueous ammonia, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, Concentration of an alkaline compound such as tetraethylammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo- [5,4,0] -7-undecene, in a concentration of 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to An alkaline aqueous solution dissolved so as to be 1% by mass can be mentioned. An appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methanol or ethanol, a surfactant, or the like can be added to the alkaline aqueous solution.
現像方式は、デイップ方式、シャワー方式、スプレー方式などいずれでもよく、これにスウィング方式、スピン方式、超音波方式などを組み合わせても良い。現像液に触れる前に、被現像面を予め水等で湿しておいて、現像むらを防ぐこともできる。
また、基板を傾斜させて現像することもできる。
The development method may be any of a dip method, a shower method, a spray method, and the like, and may be combined with a swing method, a spin method, an ultrasonic method, or the like. Before the developer is touched, the surface to be developed can be previously moistened with water or the like to prevent uneven development.
In addition, development can be performed with the substrate inclined.
現像処理後は、余剰の現像液を洗浄除去するリンス工程を経て、乾燥を施した後、硬化を完全なものとするために、加熱処理(ポストベーク)が施される。
リンス工程は、通常は、純水で行うが、省液のために、最終洗浄で純水を用い、洗浄はじめは使用済の純水を使用したり、基板を傾斜させて洗浄したり、超音波照射を併用したりできる。
After the development processing, after a rinsing step for washing and removing excess developer, drying is performed, and then heat treatment (post-baking) is performed to complete the curing.
The rinsing process is usually performed with pure water, but in order to save liquid, pure water is used in the final cleaning, and at the beginning of cleaning, used pure water is used. Sound wave irradiation can be used together.
リンス工程後、水切り、乾燥をした後に、通常約200℃〜250℃の加熱処理を行なう。この加熱処理(ポストベーク)は、現像後の塗布膜を、上記条件になるようにホットプレートやコンベクションオーブン(熱風循環式乾燥機)、高周波加熱機等の加熱手段を用いて、連続式或いはバッチ式で行なうことができる。 After the rinsing step, after draining and drying, a heat treatment is usually performed at about 200 ° C. to 250 ° C. In this heat treatment (post-bake), the coating film after development is continuously or batch-treated using a heating means such as a hot plate, a convection oven (hot air circulation dryer) or a high-frequency heater so as to satisfy the above conditions. It can be done with an expression.
以上の操作を所望の色相数に合わせて各色毎に順次繰り返し行なうことにより、複数色の着色パターン(画素)が形成されてなるカラーフィルタを作製することができる。 By sequentially repeating the above operation for each color in accordance with the desired number of hues, a color filter in which a plurality of colored patterns (pixels) are formed can be produced.
本発明の着色組成物の用途として、主にカラーフィルタへの用途を中心に説明したが、カラーフィルタを構成する各着色画素を隔離するブラックマトリックスの形成にも適用することができる。
前記ブラックマトリックスは、顔料としてカーボンブラック、チタンブラックなどの黒色顔料を用いた本発明における顔料分散液を露光、現像し、その後、必要に応じて更にポストベークして膜の硬化を促進させることで形成できる。
Although the application of the colored composition of the present invention has been described mainly focusing on the application to a color filter, it can also be applied to the formation of a black matrix that isolates each colored pixel constituting the color filter.
The black matrix exposes and develops the pigment dispersion in the present invention using a black pigment such as carbon black or titanium black as a pigment, and then further post-bake as necessary to promote film hardening. Can be formed.
<液晶表示装置>
本発明の液晶表示装置は、本発明のカラーフィルタを備えてなるものである。
より具体的には、本発明のカラーフィルタの内面側に配向膜を形成し、電極基板と対向させ、間隙部に液晶を満たして密封することにより、本発明の液晶表示装置であるパネルが得られる。
<Liquid crystal display device>
The liquid crystal display device of the present invention comprises the color filter of the present invention.
More specifically, an alignment film is formed on the inner surface side of the color filter of the present invention, is opposed to the electrode substrate, and is filled with a liquid crystal in the gap portion and sealed to obtain a panel which is the liquid crystal display device of the present invention. It is done.
以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、物質量とその割合、操作等は本発明の趣旨から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下の具体例に制限されるものではない。なお、以下において、部及び%は、特に断りの無い限り、すべて、質量基準であるものとする。
樹脂の分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, reagents, amounts and ratios of substances, operations, and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the following specific examples. In the following, all parts and% are based on mass unless otherwise specified.
The molecular weight of the resin is a weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by GPC (gel permeation chromatography).
(合成例1)
分子量約1200を有するポリエチレンイミン(日本触媒製SP−012)10部、およびn=30(即ち、重合度30)のポリカプロラクトン(酸価16mgKOH/g)45部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200部と混合し、150℃3時間、窒素雰囲気下にて撹拌した。こうして合成した分散剤1をGPCで測定した重量平均分子量Mwは約11000であった。得られた分散剤1は、ポリエチレンイミン主鎖に、ポリエステル側鎖がグラフトした分散剤B1である。
(Synthesis Example 1)
10 parts of polyethyleneimine having a molecular weight of about 1200 (SP-012 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) and 45 parts of polycaprolactone (acid value 16 mg KOH / g) with n = 30 (ie, degree of polymerization 30) and 200 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate The mixture was stirred at 150 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere. The weight average molecular weight Mw measured by GPC of the dispersant 1 thus synthesized was about 11,000. The obtained dispersant 1 is a dispersant B1 in which a polyester side chain is grafted to a polyethyleneimine main chain.
(合成例2)
分子量約10000を有するポリエチレンイミン(日本触媒製SP−200)21部、およびn=60(即ち、重合度60)のポリカプロラクトン(酸価8mgKOH/g)34部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200部と混合し、150℃3時間、窒素雰囲気下にて撹拌した。こうして合成した分散剤2をGPCで測定した重量平均分子量Mwは約45000であった。得られた分散剤2は、ポリエチレンイミンの主鎖に、ポリエステル側鎖がグラフトした分散剤B2である。
(Synthesis Example 2)
21 parts of polyethyleneimine having a molecular weight of about 10,000 (SP-200 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) and 34 parts of polycaprolactone (acid value 8 mgKOH / g) with n = 60 (ie, degree of polymerization 60) and 200 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate The mixture was stirred at 150 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere. The weight average molecular weight Mw measured by GPC of the dispersant 2 thus synthesized was about 45,000. The obtained dispersant 2 is a dispersant B2 in which a polyester side chain is grafted to the main chain of polyethyleneimine.
(合成例3)
ディーンスターク管を備えた反応器中、ポリアリルアミン(日東紡製PAA−03、重量平均分子量3,000)水溶液50部、トルエン500部を外温130℃で水分の留去が停止するまで還流し、その後、濃縮してトルエンを除いた。次に、n=30(即ち、重合度30)のポリカプロラクトン(酸価16mgKOH/g)45部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200部と混合し、150℃3時間、窒素雰囲気下にて撹拌した。こうして合成した分散剤3をGPCで測定した重量平均分子量Mwは約10000であった。得られた分散剤3は、ポリアリルアミンの主鎖に、ポリエステル側鎖がグラフトした分散剤B1である。
(Synthesis Example 3)
In a reactor equipped with a Dean-Stark tube, 50 parts of a polyallylamine (Nittobo PAA-03, weight average molecular weight 3,000) aqueous solution and 500 parts of toluene were refluxed at an external temperature of 130 ° C. until distillation of water stopped. Then, it was concentrated to remove toluene. Next, 45 parts of polycaprolactone (acid value 16 mgKOH / g) with n = 30 (that is, polymerization degree 30) was mixed with 200 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate and stirred at 150 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere. The weight average molecular weight Mw measured by GPC of the dispersant 3 thus synthesized was about 10,000. The obtained dispersant 3 is a dispersant B1 in which a polyester side chain is grafted to the main chain of polyallylamine.
(合成例4)
ディーンスターク管を備えた反応器中、ポリアリルアミン(日東紡製PAA−08、重量平均分子量8,000)水溶液140部、トルエン500部を外温130℃で水分の留去が停止するまで還流し、その後、濃縮してトルエンを除いた。次に、n=60(即ち、重合度60)のポリカプロラクトン(酸価8mgKOH/g)34部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200部と混合し、150℃3時間、窒素雰囲気下にて撹拌した。こうして合成した分散剤4をGPCで測定した重量平均分子量Mwは約39000であった。得られた分散剤4は、ポリアリルアミンの主鎖に、ポリエステル側鎖がグラフトした分散剤B2である。
(Synthesis Example 4)
In a reactor equipped with a Dean-Stark tube, 140 parts of polyallylamine (Nittobo PAA-08, weight average molecular weight 8,000) aqueous solution and 500 parts of toluene were refluxed at an external temperature of 130 ° C. until distillation of water stopped. Then, it was concentrated to remove toluene. Next, 34 parts of polycaprolactone (acid value 8 mgKOH / g) with n = 60 (ie, degree of polymerization 60) was mixed with 200 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate and stirred at 150 ° C. for 3 hours in a nitrogen atmosphere. The weight average molecular weight Mw measured by GPC of the dispersant 4 thus synthesized was about 39000. The obtained dispersant 4 is a dispersant B2 in which a polyester side chain is grafted to the main chain of polyallylamine.
(合成例5 比較例用)
分子量約10000を有するポリエチレンイミン(日本触媒製SP−200)15部、およびn=90(即ち、重合度90)のポリカプロラクトン(酸価5mgKOH/g)40部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200部と混合し、150℃3時間、窒素雰囲気下にて撹拌した。こうして合成した分散剤5をGPCで測定した重量平均分子量Mwは約70000であった。得られた分散剤5は、ポリエチレンイミン主鎖に、ポリエステル側鎖がグラフトした重量平均分子量が約70000の分散剤である。
(Synthesis Example 5 for Comparative Example)
15 parts of polyethyleneimine having a molecular weight of about 10,000 (SP-200 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) and 40 parts of polycaprolactone (acid value 5 mg KOH / g) with n = 90 (ie, degree of polymerization 90) are mixed with 200 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate. The mixture was stirred at 150 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere. The weight average molecular weight Mw measured by GPC of the dispersant 5 thus synthesized was about 70000. The obtained dispersant 5 is a dispersant having a weight average molecular weight of about 70000 in which a polyester side chain is grafted to a polyethyleneimine main chain.
(合成例6 比較例用)
分子量約300を有するポリエチレンイミン(日本触媒製SP−003)11部、およびn=10(即ち、重合度10)のポリカプロラクトン(酸価49mgKOH/g)44部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200部と混合し、150℃3時間、窒素雰囲気下にて撹拌した。こうして合成した分散剤6をGPCで測定した重量平均分子量Mwは約2500であった。得られた分散剤6は、ポリエチレンイミン主鎖に、ポリエステル側鎖がグラフトした重量平均分子量が約2500の分散剤である。
(Synthesis Example 6 for Comparative Example)
11 parts of polyethyleneimine having a molecular weight of about 300 (SP-003 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) and 44 parts of polycaprolactone (acid value 49 mgKOH / g) with n = 10 (ie, degree of polymerization 10) and 200 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate The mixture was stirred at 150 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere. The weight average molecular weight Mw measured by GPC of the dispersant 6 thus synthesized was about 2500. The obtained dispersant 6 is a dispersant having a weight average molecular weight of about 2500, in which a polyester side chain is grafted to a polyethyleneimine main chain.
(合成例7 比較例用)
分子量約1800を有するポリエチレンイミン(日本触媒製SP−018)10部、およびn=30(即ち、重合度30)のポリカプロラクトン(酸価16mgKOH/g)45部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200部と混合し、150℃3時間、窒素雰囲気下にて撹拌した。こうして合成した分散剤7をGPCで測定した重量平均分子量Mwは約18000であった。得られた分散剤7は、ポリエチレンイミン主鎖に、ポリエステル側鎖がグラフトした重量平均分子量が約18000の分散剤である。
(Synthesis Example 7 for Comparative Example)
10 parts of polyethyleneimine having a molecular weight of about 1800 (SP-018 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) and 45 parts of polycaprolactone (acid value 16 mgKOH / g) with n = 30 (ie, degree of polymerization 30) and 200 parts of propylene glycol monomethyl ether acetate The mixture was stirred at 150 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere. The weight average molecular weight Mw measured by GPC of the dispersant 7 thus synthesized was about 18000. The obtained dispersant 7 is a dispersant having a weight average molecular weight of about 18,000 in which a polyester side chain is grafted to a polyethyleneimine main chain.
(スルホン化色素誘導体のアルミニウム塩の合成)
キノフタロン系黄色顔料C.I.Pigment Yellow 138(BASF社製「パリオトールイエロー K0960−HD」)30部を101%硫酸300部中に溶解し、70℃にて8時間撹拌し、スルホン化反応を行った。反応の終点は、硫酸溶液の分光スペクトルを測定し、スペクトルの変化が見られなくなる点とした。次いで、この反応溶液を氷水3000部中に注入し、析出するスルホン化色素誘導体を濾別、水洗してスルホン化色素誘導体のペーストを得た。
得られたスルホン化色素誘導体について、LC−MASS分析を行った。HPLC(カラム:東ソー社製「ODS−100S」)にて、面積比80%を占める主ピークの分子量は、Mw=774(エレクトロンスプレー方式、マイナスモード)であり、C.I.Pigment Yellow 138のモノスルホン化誘導体の分子量と一致した。また、1H−NMRにより、下記構造のスルホン化色素誘導体であると同定された。
(Synthesis of sulfonated dye derivative aluminum salt)
Quinophthalone yellow pigment C.I. I. 30 parts of Pigment Yellow 138 (“Pariotol Yellow K0960-HD” manufactured by BASF) was dissolved in 300 parts of 101% sulfuric acid and stirred at 70 ° C. for 8 hours to carry out sulfonation reaction. The end point of the reaction was defined as the point at which no change in the spectrum was observed by measuring the spectrum of the sulfuric acid solution. Next, this reaction solution was poured into 3000 parts of ice water, and the precipitated sulfonated dye derivative was separated by filtration and washed with water to obtain a sulfonated dye derivative paste.
The obtained sulfonated dye derivative was subjected to LC-MASS analysis. In HPLC (column: “ODS-100S” manufactured by Tosoh Corporation), the molecular weight of the main peak occupying an area ratio of 80% is Mw = 774 (electron spray method, minus mode). I. Consistent with the molecular weight of the monosulfonated derivative of Pigment Yellow 138. Moreover, it was identified by 1 H-NMR to be a sulfonated dye derivative having the following structure.
得られたスルホン化色素誘導体のペーストを、水10000部に再分散した(pH2.5)。次いで、水酸化ナトリウム水溶液でpH11に調整して溶解し、赤い溶液とした。この溶液に、硫酸アルミニウム水溶液(液体硫酸バンド)278部を徐々に添加した。滴下した箇所から析出物が次々に現れ、添加と共にpHが低下、添加終了時にはpH3.6、ブリードは見られなかった。この析出物を含むスラリーを濾別、水洗して、C.I.Pigment Yellow 138のスルホン化誘導体のアルミニウム塩を得た。
乾燥後の収量は334部、収率は99%であった。得られたスルホン化色素誘導体のアルミニウム塩は、下記の構造であると推測される。
The obtained paste of the sulfonated dye derivative was redispersed in 10,000 parts of water (pH 2.5). Next, the solution was adjusted to pH 11 with an aqueous sodium hydroxide solution and dissolved to give a red solution. To this solution, 278 parts of an aqueous aluminum sulfate solution (liquid sulfuric acid band) was gradually added. Precipitates appeared one after another from the dropped portion, and the pH decreased with the addition. At the end of the addition, pH 3.6 and bleed were not observed. The slurry containing this precipitate was filtered off and washed with water. I. An aluminum salt of a sulfonated derivative of Pigment Yellow 138 was obtained.
The yield after drying was 334 parts, and the yield was 99%. The resulting aluminum salt of the sulfonated dye derivative is presumed to have the following structure.
(共重合体樹脂1の合成)
温度計、冷却管、窒素ガス導入管、滴下管および撹拌装置を備えたセパラブル4口フラスコにシクロヘキサノン70.0部を仕込み、80℃に昇温し、フラスコ内を窒素置換した後、滴下管より、n−ブチルメタクリレート10.2部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート4.0部、メタクリル酸7.4部、ベンジルメタクリレート8.0部および2,2'−アゾビスイソブチロニトリル0.4部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに3時間反応を継続し、固形分30%の共重合体樹脂1の溶液を得た。この共重合体樹脂1の重量平均分子量は、21000であった。
(Synthesis of copolymer resin 1)
70.0 parts of cyclohexanone was charged into a separable four-necked flask equipped with a thermometer, a cooling pipe, a nitrogen gas introduction pipe, a dropping pipe and a stirring device, heated to 80 ° C., and the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen. , 10.2 parts of n-butyl methacrylate, 4.0 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate, 7.4 parts of methacrylic acid, 8.0 parts of benzyl methacrylate and 0.4 part of 2,2′-azobisisobutyronitrile. The mixture was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued for 3 hours to obtain a solution of copolymer resin 1 having a solid content of 30%. The weight average molecular weight of this copolymer resin 1 was 21000.
[実施例1]
(チップ製造)
下記の組成の混合物を予め充分混合した後、2本ロールミルにて練肉し、シート状物とした。このシート状物を数枚に折り畳み、再度2本ロールミルに通した。この工程を30回繰り返し行った後、粉砕機で粉砕することで緑色チップを作製した。
−組成−
C.I.ピグメントグリーン36(平均一次粒子径20nm) 7.0部
C.I.ピグメントイエロー150(平均一次粒子径25nm) 4.0部
スルホン化色素誘導体のアルミニウム塩 1.0部
共重合体樹脂1の溶液 12.0部
[Example 1]
(Chip manufacturing)
A mixture having the following composition was mixed in advance, and then kneaded with a two-roll mill to obtain a sheet. The sheet was folded into several sheets and passed through a two-roll mill again. After repeating this process 30 times, the green chip | tip was produced by grind | pulverizing with a grinder.
-Composition-
C. I. Pigment Green 36 (average primary particle size 20 nm) 7.0 parts C.I. I. Pigment Yellow 150 (average primary particle size 25 nm) 4.0 parts Aluminum salt of sulfonated dye derivative 1.0 part Solution of copolymer resin 1 12.0 parts
(顔料分散液の製造)
下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径0.3mmのジルコニアビーズを用いて、アイガーミル(アイガージャパン社製「ミニモデルM−250 MKII」)で3時間分散した後、5μm孔径のフィルタで濾過し、顔料分散体を作製した。
実施例1で調整した緑色チップ 15.6部
合成例1の分散剤溶液 11.1部
合成例2の分散剤溶液 5.6部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 67.7部
(Manufacture of pigment dispersion)
After uniformly stirring and mixing a mixture having the following composition, it was dispersed for 3 hours with an Eiger mill ("Mini Model M-250 MKII" manufactured by Eiger Japan) using zirconia beads having a diameter of 0.3 mm, and a filter having a pore size of 5 μm. To prepare a pigment dispersion.
Green chip prepared in Example 1 15.6 parts Dispersant solution of Synthesis Example 1 11.1 parts Dispersant solution of Synthesis Example 2 5.6 parts Propylene glycol monomethyl ether acetate 67.7 parts
(緑色着色組成物の製造方法)
ついで、下記組成の混合物を撹拌混合した後、1μm孔径のフィルタで濾過して、感光性を有する緑色着色組成物を得た。
実施例1で調整した顔料分散液 67.0部
共重合体樹脂1の溶液 5.0部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 4.0部
光重合開始剤(チバスペシャルティケミカルズ社製「イルガキュア907」) 1.4部
増感剤(保土ヶ谷化学社製「EAB−F」) 0.2部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 22.4部
(Method for producing green coloring composition)
Next, a mixture having the following composition was stirred and mixed, and then filtered through a filter having a pore size of 1 μm to obtain a green colored composition having photosensitivity.
Pigment dispersion prepared in Example 1 67.0 parts Solution of copolymer resin 1 5.0 parts Dipentaerythritol hexaacrylate 4.0 parts Photopolymerization initiator (“Irgacure 907” manufactured by Ciba Specialty Chemicals) 4 parts sensitizer ("EAB-F" manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 0.2 parts propylene glycol monomethyl ether acetate 22.4 parts
得られた緑色着色組成物を、100mm×100mmのガラス基板(1737、コーニング社製)上に、色濃度の指標となるCIE表色系のy値が0.595となるようにスピンコーターを用いて2枚塗布したのち、90℃のクリーンオーブン内で2分間プリベークを行って、緑色の着色組成物の塗膜付き基板を形成した。 The obtained green coloring composition was used on a 100 mm × 100 mm glass substrate (1737, manufactured by Corning) using a spin coater so that the y value of the CIE color system used as an index of color density was 0.595. After coating two sheets, prebaking was performed in a clean oven at 90 ° C. for 2 minutes to form a substrate with a coating film of a green coloring composition.
次いで、この基板を室温に冷却した後、2枚の塗膜付き基板のうち1枚を、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介して、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む放射線を1,000J/m2の露光量で露光した。その後、この基板を23℃の0.04質量%水酸化カリウム水溶液からなる現像液に1分間浸漬して、現像したのち、超純水で洗浄して風乾し、さらに230℃で30分間ポストベークを行って、基板上に緑色のストライプ状画素パターンを形成した。この基板を現像性の評価用基板とする。 Next, after this substrate is cooled to room temperature, one of the two coated substrates is irradiated with radiation having a wavelength of 365 nm, 405 nm, and 436 nm through a photomask using a high-pressure mercury lamp. Was exposed at an exposure amount of 1,000 J / m 2 . Thereafter, the substrate is immersed in a developer composed of a 0.04 mass% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. for 1 minute, developed, washed with ultrapure water, air-dried, and further post-baked at 230 ° C. for 30 minutes. To form a green stripe pixel pattern on the substrate. This substrate is used as a development evaluation substrate.
さらに、もう1枚の塗膜付き基板を、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、塗膜に365nm、405nmおよび436nmの各波長を含む放射線を1,000J/m2の露光量で露光した。その後、230℃で30分間ポストベークを行って、基板上にベタ状の緑色塗膜を形成した。この基板をコントラスト比の評価用基板とする。 Furthermore, another substrate with a coating film was exposed to radiation containing each wavelength of 365 nm, 405 nm, and 436 nm at an exposure amount of 1,000 J / m 2 without using a photomask and using a high-pressure mercury lamp. Exposed. Thereafter, post baking was performed at 230 ° C. for 30 minutes to form a solid green coating film on the substrate. This substrate is used as a contrast ratio evaluation substrate.
−経時安定性(分散安定性)の評価−
得られた緑色着色組成物の調製直後の粘度η1(25℃)と、調製後一週間を経過した後の粘度η2(25℃)とをE型粘度計を用いて測定したところ、η1とη2はそれぞれ5.0mPa・s、5.1mPa・sであった。経時安定性としては、変化量(η2−η1)が0.5mPa・s以下であれば良好である。
-Evaluation of stability over time (dispersion stability)-
When the viscosity η1 (25 ° C.) immediately after preparation of the obtained green coloring composition and the viscosity η2 (25 ° C.) after one week had passed after preparation were measured using an E-type viscometer, η1 and η2 Were 5.0 mPa · s and 5.1 mPa · s, respectively. The stability over time is good when the amount of change (η2−η1) is 0.5 mPa · s or less.
−現像性の評価−
露光工程において、光が照射されなかった領域(未露光部)の残渣の有無を光学顕微鏡で観察し、現像性を評価したところ、未露光部に残渣は認められなかった。
-Evaluation of developability-
In the exposure process, the presence or absence of a residue in a region not irradiated with light (unexposed portion) was observed with an optical microscope, and the developability was evaluated. As a result, no residue was found in the unexposed portion.
−コントラスト比の評価−
得られた基板を2枚の偏光板で挟み、背面側から蛍光灯(波長範囲380〜780nm)で照射しつつ前面側の偏光板を回転させ、透過する光強度を輝度計LS−100(MINOLTA社製)にて最大値と最小値を測定し、その最大値を最小値で割った値として、コントラスト比を評価したところ、11,100であった。コントラスト値は10,000を超えていれば良好である。
-Evaluation of contrast ratio-
The obtained substrate is sandwiched between two polarizing plates, the front side polarizing plate is rotated while irradiating with a fluorescent lamp (wavelength range of 380 to 780 nm) from the back side, and the transmitted light intensity is measured with a luminance meter LS-100 (MINOLTA). When the maximum value and the minimum value were measured by the company, and the contrast ratio was evaluated as a value obtained by dividing the maximum value by the minimum value, it was 11,100. The contrast value is good if it exceeds 10,000.
[実施例2]
実施例1において、「合成例1の分散剤溶液」を「合成例3の分散剤溶液」に、
「合成例2の分散剤溶液」を「合成例4の分散剤溶液」に変更した以外は、実施例1と同様にして緑色着色組成物を得た。
η1とη2はそれぞれ5.0mPa・s、4.9mPa・sであった。また未露光部に残渣は認められなかった。コントラスト比は11,000であった。
[Example 2]
In Example 1, “the dispersant solution of Synthesis Example 1” is changed to “the dispersant solution of Synthesis Example 3”.
A green colored composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the “dispersant solution of Synthesis Example 2” was changed to “the dispersant solution of Synthesis Example 4”.
η1 and η2 were 5.0 mPa · s and 4.9 mPa · s, respectively. Further, no residue was observed in the unexposed area. The contrast ratio was 11,000.
[実施例3]
実施例1において、「合成例2の分散剤溶液」を「合成例4の分散剤溶液」に変更した以外は、実施例1と同様にして緑色着色組成物を得た。
η1とη2はそれぞれ4.9mPa・s、4.9mPa・sであった。未露光部に残渣は認められなかった。コントラスト比は11,500であった。
[Example 3]
A green colored composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the “dispersant solution of Synthesis Example 2” was changed to “the dispersant solution of Synthesis Example 4” in Example 1.
η1 and η2 were 4.9 mPa · s and 4.9 mPa · s, respectively. No residue was observed in the unexposed area. The contrast ratio was 11,500.
[比較例1]
実施例1において、「合成例2の分散剤溶液」を「合成例1の分散剤溶液」に変更した以外は、実施例1と同様にして緑色着色組成物を得た。
η1とη2はそれぞれ4.5mPa・s、5.2mPa・sであった。未露光部に残渣は認められなかった。コントラスト比は9,500であった。
[Comparative Example 1]
In Example 1, a green colored composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that “the dispersant solution of Synthesis Example 2” was changed to “the dispersant solution of Synthesis Example 1”.
η1 and η2 were 4.5 mPa · s and 5.2 mPa · s, respectively. No residue was observed in the unexposed area. The contrast ratio was 9,500.
[比較例2]
実施例1において、「合成例1の分散剤溶液」を「合成例2の分散剤溶液」に変更した以外は、実施例1と同様にして緑色着色組成物を得た。
η1とη2はそれぞれ5.1mPa・s、5.1mPa・sであった。未露光部には実用上問題となるレベルの残渣が認められた。コントラスト比は9,600であった。
[Comparative Example 2]
In Example 1, a green colored composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that “the dispersant solution of Synthesis Example 1” was changed to “the dispersant solution of Synthesis Example 2”.
η1 and η2 were 5.1 mPa · s and 5.1 mPa · s, respectively. Residues of a level causing practical problems were found in the unexposed areas. The contrast ratio was 9,600.
[比較例3]
実施例1において、「合成例2の分散剤溶液」を「合成例5の分散剤溶液」に変更した以外は、実施例1と同様にして緑色着色組成物を得た。
η1とη2はそれぞれ5.5mPa・s、5.6mPa・sであった。また未露光部には実用上問題となるレベルの残渣が認められた。コントラスト比は9,500であった。
[Comparative Example 3]
A green colored composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the “dispersant solution of Synthesis Example 2” was changed to “the dispersant solution of Synthesis Example 5” in Example 1.
η1 and η2 were 5.5 mPa · s and 5.6 mPa · s, respectively. Residues of a level causing practical problems were found in the unexposed areas. The contrast ratio was 9,500.
[比較例4]
実施例1において、「合成例1の分散剤溶液」を「合成例6の分散剤溶液」に変更した以外は、実施例1と同様にして緑色着色組成物を得た。
η1とη2はそれぞれ6.0mPa・s、7.2mPa・sであった。また未露光部に残渣は認められなかった。コントラスト比は8,900であった。
[Comparative Example 4]
In Example 1, a green colored composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that “the dispersant solution of Synthesis Example 1” was changed to “the dispersant solution of Synthesis Example 6”.
η1 and η2 were 6.0 mPa · s and 7.2 mPa · s, respectively. Further, no residue was observed in the unexposed area. The contrast ratio was 8,900.
[比較例5]
実施例1において、「合成例2の分散剤溶液」を「合成例7の分散剤溶液」に変更した以外は、実施例1と同様にして緑色着色組成物を得た。
η1とη2はそれぞれ4.8mPa・s、5.4mPa・sであった。また未露光部に残渣は認められなかった。コントラスト比は9,900であった。
[Comparative Example 5]
A green colored composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that “the dispersant solution of Synthesis Example 2” was changed to “the dispersant solution of Synthesis Example 7” in Example 1.
η1 and η2 were 4.8 mPa · s and 5.4 mPa · s, respectively. Further, no residue was observed in the unexposed area. The contrast ratio was 9,900.
以上の実施例1〜3、比較例1〜5から以下のことがわかる。
特定グラフトポリマーの重量平均分子量が3,000〜15,000の範囲にある分散剤B1と重量平均分子量が20,000〜60,000の範囲にある分散剤B2とを併用した実施例1〜3は着色組成物の経時安定性が良好であり、現像後の残渣も無く。またコントラストは10000を超えて良好なカラーフィルタが得られ、分散性と現像性を両立した着色組成物が得られたことがわかる。これに対し分散剤B2を使用せずに分散剤B1のみで作製した比較例1は着色組成物の経時安定性が不良で、コントラストも10000未満で不良であった。また分散剤B1を使用せずに分散剤B2のみで作製した比較例2は、現像での残渣が不良であった。また重量平均分子量が本発明の範囲外の分散剤を用いた比較例3〜5は、いずれもコントラストが10000未満で不良であり、特に分散剤B1の重量平均分子量が本発明の範囲外である分散剤を用いた比較例4、および分散剤B2の重量平均分子量が本発明の範囲外である分散剤を用いた比較例5は着色組成物の経時安定性も不良であった。このように本発明を用いていない比較例1〜5では、分散性と現像性を両立できないことがわかる。
The following can be seen from Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 5 described above.
Examples 1 to 3 in which a dispersant B1 having a weight average molecular weight of 3,000 to 15,000 and a dispersant B2 having a weight average molecular weight of 20,000 to 60,000 are used in combination. The color composition has good stability over time, and there is no residue after development. It can also be seen that a good color filter was obtained with a contrast exceeding 10,000, and a colored composition having both dispersibility and developability was obtained. On the other hand, Comparative Example 1 produced using only the dispersant B1 without using the dispersant B2 was poor in the temporal stability of the coloring composition and poor in contrast at less than 10,000. Moreover, the comparative example 2 produced only by the dispersing agent B2 without using the dispersing agent B1 had a poor residue in development. Further, Comparative Examples 3 to 5 using a dispersant having a weight average molecular weight outside the range of the present invention are all poor because the contrast is less than 10,000, and the weight average molecular weight of the dispersant B1 is outside the range of the present invention. In Comparative Example 4 using the dispersant and Comparative Example 5 using the dispersant in which the weight average molecular weight of the dispersant B2 is outside the range of the present invention, the temporal stability of the coloring composition was also poor. Thus, it can be seen that Comparative Examples 1 to 5 not using the present invention cannot achieve both dispersibility and developability.
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