JP2014016376A - Color resin composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラーフィルターの画素を形成する着色樹脂組成物、これを用いて形成されたカラーフィルター、並びに該カラーフィルターを用いて形成された液晶表示装置、撮像素子(CCD、CMOS)、有機ELディスプレイ等の電子表示装置に関する。 The present invention relates to a colored resin composition for forming pixels of a color filter, a color filter formed using the same, a liquid crystal display device formed using the color filter, an image pickup device (CCD, CMOS), an organic EL The present invention relates to an electronic display device such as a display.
ノートパソコンや液晶テレビ、携帯電話等に代表される液晶ディスプレイ(LCD)等の液晶表示素子やデジタルカメラやカラーコピー機等の入力デバイスとして使用される撮像素子(CCD、CMOS)のカラー化にはカラーフィルターが必要である。これら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ーを製造する方法としては、染色法、電着法、印刷法、顔料分散法等があるが、近年、顔料分散法が主流となっている。パターニングの方法としてはフォトリソグラフィー法が代表的で、感光性樹脂組成物と顔料分散体との混合物を用いてカラーフィルターを形成している。最近では着色インキをインクジェットプリンターにより、マスクを介さずに直接基板上に塗布し、カラーフィルターを形成する方法も行われている。 For colorization of liquid crystal display elements such as liquid crystal displays (LCD) typified by notebook computers, liquid crystal televisions, mobile phones, etc., and image sensors (CCD, CMOS) used as input devices for digital cameras, color copiers, etc. A color filter is required. As a method for producing a color filter used in these liquid crystal display devices and solid-state image sensors, there are a dyeing method, an electrodeposition method, a printing method, a pigment dispersion method, and the like. In recent years, the pigment dispersion method has become the mainstream. As a patterning method, a photolithography method is typical, and a color filter is formed using a mixture of a photosensitive resin composition and a pigment dispersion. Recently, a method of forming a color filter by applying a colored ink directly on a substrate without using a mask by an ink jet printer is also performed.
カラーフィルターに求められる特性である、色純度、彩度、明度およびコントラストの向上は特に重要である。明度が向上することによって、バックライトの光量を抑えることができ、消費電力を下げることも出来るため、環境的にも必要な技術である。カラーフィルターの色純度を向上するためには着色顔料の含有量を増加させたり、より良い分光波形の顔料を選択する必要がある。一方、明度を向上するには透過率を高くする必要があるため、逆に顔料濃度を減らす、または膜厚を薄くしなければならない。これらの相反する特性を両立するために顔料の微粒子化という方法が行われているが、耐性や分散安定性に限界があり、明度が向上しても耐性との両立が図れないのが現状である。 Improvements in color purity, saturation, brightness, and contrast, which are characteristics required for color filters, are particularly important. By improving the brightness, the amount of light of the backlight can be suppressed and the power consumption can be reduced, so this is an environmentally necessary technology. In order to improve the color purity of the color filter, it is necessary to increase the content of the color pigment or to select a pigment having a better spectral waveform. On the other hand, since it is necessary to increase the transmittance in order to improve the brightness, the pigment concentration must be reduced or the film thickness must be reduced. In order to achieve both of these conflicting characteristics, a method of making the pigment fine particles has been used, but there are limits to durability and dispersion stability, and at the present time it is not possible to achieve compatibility with resistance even if the brightness is improved. is there.
これらの問題を解決するためのアプローチとして、染料を使用したカラーフィルターの検討が進められている。染料を用いれば、顔料では達成できない色純度と明度の両立や、粒子では無いことから光散乱を抑制出来るためコントラストも向上できるメリットがある。しかしながら、テレビ等の長期信頼性を必要とする表示体向けには耐光性や耐熱性が必要であるが、染料は顔料よりも耐性が著しく劣っているものが多い。例えば下記の特許文献1及び2には、トリフェニルメタン系化合物を使用したカラーフィルターに関する報告がなされているが、トリフェニルメタン系化合物は耐光性や耐熱性が著しく劣り、実用レベルではない。また、特許文献3及び4にはメチン系染料化合物を使用したカラーフィルターが報告されているが、有機EL向けに限定的で耐熱性等の耐性を必要としない用途に限られており、耐性に関するデータの記載が無い。これらの染料は色特性には優れているが、液晶ディスプレイ用途のような高耐熱性等を必要とする用途に適した染料化合物はほとんど実用化されていないのが現状である。従って、次世代として鮮明で色特性に優れ、かつ耐性に優れた高品位なカラーフィルターが求められている。 As an approach for solving these problems, a color filter using a dye is being studied. If a dye is used, there is a merit that the contrast can be improved because the light purity can be suppressed because the color purity and lightness cannot be achieved by a pigment, and the particles are not particles. However, for display bodies that require long-term reliability, such as televisions, light resistance and heat resistance are necessary, but many dyes are significantly inferior in resistance to pigments. For example, in Patent Documents 1 and 2 below, a color filter using a triphenylmethane compound is reported, but the triphenylmethane compound is extremely inferior in light resistance and heat resistance and is not at a practical level. Patent Documents 3 and 4 report color filters using methine dye compounds, but are limited to organic EL applications that do not require resistance such as heat resistance. There is no description of data. Although these dyes are excellent in color characteristics, at present, dye compounds suitable for applications requiring high heat resistance such as liquid crystal display applications have hardly been put into practical use. Accordingly, there is a need for a high-quality color filter that is clear, excellent in color characteristics, and excellent in durability as the next generation.
本発明は、鮮明なコントラスト等の色特性に優れ、かつ耐熱性に優れた信頼性の高いカラーフィルター画素を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a highly reliable color filter pixel which is excellent in color characteristics such as clear contrast and excellent in heat resistance.
本発明者は前記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、カラーフィルター画素に、特定の色材化合物を含む着色樹脂組成物を使用することによって上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the above problems can be solved by using a colored resin composition containing a specific color material compound in the color filter pixel, and the present invention has been completed. I came to let you.
即ち、本発明は、
(1) 下記式(1)で示される色材化合物、バインダー樹脂、溶剤、光重合開始剤、及び硬化剤を含有するカラーフィルター用着色樹脂組成物
(2)式(1)のX−がビストリフルオロメタンスルホニルイミドアニオン、トリストリフルオロメタンスルホニルメチドアニオンまたはトリフルオロメチルスルホネートアニオンである(1)に記載の着色樹脂組成物、
(3)式(1)のYが硫黄原子である(1)又は(2)に記載の着色樹脂組成物、
(4)式(1)のR1とR2、R2とR3、又は、R4とR5がそれぞれ独立に/または同時に芳香族系環状構造を形成した(1)乃至(3)のいずれか一つに記載の着色樹脂組成物、
(5)金属フタロシアニン顔料を含む(1)乃至(4)のいずれか一つに記載の着色樹脂組成物、
(6)(1)乃至(5)のいずれか一つに記載の着色樹脂組成物を用い、パターニングされてなるカラーフィルター用着色硬化膜、
(7)(6)に記載のカラーフィルター用着色硬化膜からなるカラーフィルター、
(8)(7)に記載のカラーフィルターを装着してなる表示装置、
(9)(7)に記載のカラーフィルターを装着してなる固体撮像素子、
に関する。
That is, the present invention
(1) A colored resin composition for a color filter containing a colorant compound represented by the following formula (1), a binder resin, a solvent, a photopolymerization initiator, and a curing agent.
(2) The colored resin composition according to (1), wherein X − in the formula (1) is a bistrifluoromethanesulfonylimide anion, a tristrifluoromethanesulfonylmethide anion, or a trifluoromethylsulfonate anion,
(3) The colored resin composition according to (1) or (2), wherein Y in formula (1) is a sulfur atom,
(4) R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , or R 4 and R 5 in formula (1) each independently / or simultaneously formed an aromatic ring structure (1) to (3) The colored resin composition according to any one of the above,
(5) The colored resin composition according to any one of (1) to (4), comprising a metal phthalocyanine pigment,
(6) A colored cured film for a color filter, which is patterned using the colored resin composition according to any one of (1) to (5),
(7) A color filter comprising the colored cured film for a color filter according to (6),
(8) A display device comprising the color filter according to (7).
(9) A solid-state imaging device comprising the color filter according to (7),
About.
本発明の着色樹脂組成物は、特定の色材化合物を含むことによって、鮮明な色特性を有する染料でありながら、耐熱性に優れた信頼性の高いカラーフィルター画素を提供することができる。 By including a specific color material compound, the colored resin composition of the present invention can provide a highly reliable color filter pixel excellent in heat resistance while being a dye having clear color characteristics.
本発明の着色樹脂組成物は、バインダー樹脂、溶剤、光重合開始剤、硬化剤、及び特定の色材化合物を含有し、必要に応じて、他の顔料もしくは染料等の色材化合物、界面活性剤、熱硬化剤、重合禁止剤、及び紫外線吸収剤等の各種添加物を含有させることが出来、これらに限定されるものではなく、特定の色材化合物以外の成分としては特に制限無く使用できる。 The colored resin composition of the present invention contains a binder resin, a solvent, a photopolymerization initiator, a curing agent, and a specific color material compound, and if necessary, a color material compound such as other pigments or dyes, a surface activity. Various additives such as an agent, a thermosetting agent, a polymerization inhibitor, and an ultraviolet absorber can be contained, but are not limited to these, and can be used without particular limitation as components other than the specific color material compound. .
本発明の着色樹脂組成物を用いた画素製造方法としては、主にフォトリソグラフィー法とインクジェット法が挙げられ、前者には光重合開始剤を用いた現像性に優れた感光性樹脂組成物が用いられ、後者は必ずしも光重合開始剤を必要とせず熱硬化性樹脂組成物が用いられる。 The pixel manufacturing method using the colored resin composition of the present invention mainly includes a photolithography method and an inkjet method, and the former uses a photosensitive resin composition having excellent developability using a photopolymerization initiator. The latter does not necessarily require a photopolymerization initiator and a thermosetting resin composition is used.
本発明に使用できる特定の色材化合物は前記式(1)で表される。上記式(1)のR1〜R6において、C1−C30のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、1−メチルプロピル基(s−ブチル基)、イソブチル基、ペンチル基、1−エチルプロピル基、1−メチルブチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、1−メチルペンチル基、1−エチルブチル基、シクロへキシル基、ヒドロキシプロピル基、2−スルホエチル基、カルボキシエチル基、シアノエチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、ブトキシエチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、2−ヘプチル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、アラキル基、エイコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、ヘキサコシル基、ヘプタコシル基、オクタコシル基、ノナコシル基、トリアコンチル基、イソヘプチル基、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基、イソンデシル基、イソドデシル基、イソトリデシル基、イソテトラデシル基、イソペンタデシル基、イソヘキサデシル基、イソヘプタデシル基、イソオクタデシル基、イソノナデシル基、イソアラキル基、イソエイコシル基、イソヘンイコシル基、イソドコシル基、イソトリコシル基、イソテトラコシル基、イソペンタコシル基、イソヘキサコシル基、イソヘプタコシル基、イソオクタコシル基、イソノナコシル基、イソトリアコンチル基、1−メチルヘキシル基、1−エチルヘプチル基、1−メチルヘプチル基、1−シクロヘキシルエチル基、1−ヘプチルオクチル基、2−メチルシクロへキシル基、3−メチルシクロへキシル基、4−メチルシクロへキシル基、2,6−ジメチルシクロへキシル基、2,4−ジメチルシクロへキシル基、3,5−ジメチルシクロへキシル基、2,5−ジメチルシクロへキシル基、2,3−ジメチルシクロへキシル基、3,3,5−トリメチルシクロへキシル基、4−t−ブチルシクロへキシル基、2−エチルヘキシル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、ベンジル基等が挙げられる。 The specific color material compound that can be used in the present invention is represented by the formula (1). In R 1 to R 6 of the above formula (1), examples of the C1-C30 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a 1-methylpropyl group (s-butyl group), Isobutyl group, pentyl group, 1-ethylpropyl group, 1-methylbutyl group, cyclopentyl group, hexyl group, 1-methylpentyl group, 1-ethylbutyl group, cyclohexyl group, hydroxypropyl group, 2-sulfoethyl group, carboxyethyl Group, cyanoethyl group, methoxyethyl group, ethoxyethyl group, butoxyethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, 2-heptyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, Tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl Group, octadecyl group, nonadecyl group, aralkyl group, eicosyl group, heicosyl group, docosyl group, tricosyl group, tetracosyl group, pentacosyl group, hexacosyl group, heptacosyl group, octacosyl group, nonacosyl group, triacontyl group, isoheptyl group, isooctyl group, Isononyl group, isodecyl group, isondecyl group, isododecyl group, isotridecyl group, isotetradecyl group, isopentadecyl group, isohexadecyl group, isoheptadecyl group, isooctadecyl group, isononadecyl group, isoaralkyl group, isoeicosyl group, isohenicosyl group, isodocosyl group Group, isotricosyl group, isotetracosyl group, isopentacosyl group, isohexacosyl group, isoheptacosyl group, isooctacosyl group, isononacosyl group, isotriacont Group, 1-methylhexyl group, 1-ethylheptyl group, 1-methylheptyl group, 1-cyclohexylethyl group, 1-heptyloctyl group, 2-methylcyclohexyl group, 3-methylcyclohexyl group, 4-methylcyclohexene Xyl, 2,6-dimethylcyclohexyl, 2,4-dimethylcyclohexyl, 3,5-dimethylcyclohexyl, 2,5-dimethylcyclohexyl, 2,3-dimethylcyclo Examples include xyl group, 3,3,5-trimethylcyclohexyl group, 4-t-butylcyclohexyl group, 2-ethylhexyl group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group, benzyl group and the like.
式(1)のR1〜R6において、アリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基、インドリル基、キノリル基等が挙げられ、これらは置換基を有しても良く、その置換基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基等の(C1−C5)アルキル基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、t−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基等の(C1−C6)アルコキシ基;ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基等のヒドロキシ(C1−C5)アルキル基;メトキシエチル基、エトキシエチル基、エトキシプロピル基、ブトキシエチル基等の(C1−C5)アルコキシ(C1−C5)アルキル基;2−ヒドロキシエトキシ基等のヒドロキシ(C1−C5)アルコキシ基、2−メトキシエトキシ基、2−エトキシエトキシ基等のアルコキシ(C1−C5)アルコキシ基;スルホン酸基、2−スルホエチル基、カルボキシエチル基、シアノエチル基、等が挙げられる。 In R 1 to R 6 of the formula (1), examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, an indolyl group, a quinolyl group, and the like. These may have a substituent, and the substituent is as follows. For example, (C1-C5) alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group; fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc. Halogen atom: (C1-C6) alkoxy group such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, t-butoxy group, hexyloxy group; hydroxy (C1-C5) alkyl group such as hydroxyethyl group, hydroxypropyl group ; (C1-C5) alkoxy (C1-C5) such as methoxyethyl group, ethoxyethyl group, ethoxypropyl group, butoxyethyl group; ) Alkyl group; hydroxy (C1-C5) alkoxy group such as 2-hydroxyethoxy group, alkoxy (C1-C5) alkoxy group such as 2-methoxyethoxy group, 2-ethoxyethoxy group; sulfonic acid group, 2-sulfoethyl group Carboxyethyl group, cyanoethyl group, and the like.
式(1)のR1とR2、R2とR3、又は、R4とR5はそれぞれ独立に/または同時に脂肪族系飽和炭化水素もしくは芳香族系の環状構造を形成でき、その具体例として、置換基を有してもよいベンゼン、ナフタレン、アントラセン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン等が挙げられ、特にベンゼンが好ましい。 R 1 and R 2 , R 2 and R 3 , or R 4 and R 5 in the formula (1) can each independently and / or simultaneously form an aliphatic saturated hydrocarbon or aromatic cyclic structure. Examples include benzene, naphthalene, anthracene, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane and the like, which may have a substituent, and benzene is particularly preferable.
式(1)のR1〜R6におけるアミノ基としては、置換又は無置換のアミノ基が挙げられるが、置換基を有するアミノ基の置換基としては、上記のR1〜R6におけるのと同じアルキル基であり、アルキル置換アミノ基の具体例としてはジメチルアミノ基、ジイソブチルアミノ基が特に好ましい。 Examples of the amino group in R 1 to R 6 of the formula (1) include a substituted or unsubstituted amino group, and examples of the substituent of the amino group having a substituent include those in R 1 to R 6 described above. The same alkyl group, and specific examples of the alkyl-substituted amino group are particularly preferably a dimethylamino group and a diisobutylamino group.
式(1)におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。 As a halogen atom in Formula (1), a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom are mentioned.
式(1)のYは硫黄原子、酸素原子、置換又は無置換のアミノ基、置換又は無置換の炭素原子を表す。置換基を有するアミノ基及び置換基を有する炭素原子の置換基の具体例としては、上記のR1〜R6におけるのと同じアルキル基が挙げられる。 Y in Formula (1) represents a sulfur atom, an oxygen atom, a substituted or unsubstituted amino group, or a substituted or unsubstituted carbon atom. Specific examples of the amino group having a substituent and the substituent of the carbon atom having a substituent include the same alkyl groups as in R 1 to R 6 described above.
式(1)で示される色材化合物の具体例を表1に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
表1
表1中、X−がαの場合はトリストリフルオロメタンスルホニルメチドアニオン、βの場合はビストリフルオロメタンスルホニルイミドアニオン、γの場合はトリフルオロメチルスルホネートアニオンをそれぞれ表す。
Although the specific example of the color material compound shown by Formula (1) is shown in Table 1, this invention is not limited to these.
Table 1
In Table 1, X - is the case of α each representing tris trifluoromethanesulfonyl methide anion, bistrifluoromethanesulfonylimide anion in the case of beta, trifluoromethyl sulfonate anion in the case of gamma.
本発明の着色樹脂組成物に用いられる色材化合物は、例えば、株式会社技報堂発行の細田豊著「理論製造染料化学」(373〜375頁)に記載された既知の合成法で得られるが、アニオン部X−が塩素アニオンである市販品を購入し、対応する塩または酸を加え塩交換することにより合成できる。 The colorant compound used in the colored resin composition of the present invention can be obtained, for example, by a known synthesis method described in Yutaka Hosoda "Theoretical Manufacturing Dye Chemistry" (pages 373-375) issued by Gihodo Co., Ltd. anion wherein X - purchased commercially is chlorine anions can be synthesized by salt plus the corresponding salt or acid exchange.
本発明における色材化合物を塩交換により合成する場合は、例えば、アニオン部X−が塩素アニオンである色材化合物を反応溶媒(例えば、水、またはメタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、N,N−ジメチルホルムアミド(以下DMFと略記)、N−メチル−2−ピロリドン(以下NMPと略記)等の水溶性極性溶媒が挙げられ、これらの溶媒は単独、または混合してもよい。)に溶解し、対応する塩または酸を0.5〜3当量程度加え、所定温度(例えば0〜100℃)で攪拌し、析出した結晶をろ取する事により容易に得られる。 When synthesized by salt exchange colorant compound in the present invention are, for example, anion X - reaction solvent is colorant compound is chlorine anions (e.g., water or methanol, ethanol, isopropanol, acetone, N, N- Water-soluble polar solvents such as dimethylformamide (hereinafter abbreviated as DMF), N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter abbreviated as NMP), and the like. These solvents may be used alone or in combination. It is easily obtained by adding about 0.5 to 3 equivalents of the corresponding salt or acid, stirring at a predetermined temperature (for example, 0 to 100 ° C.), and collecting the precipitated crystals by filtration.
本発明の着色樹脂組成物の全固形分(色材化合物、バインダー樹脂、硬化剤等から成る固形分の総量を指す。以降も同義で用いられる。)中に含まれる前記式(1)で表される色材化合物の含有量は、好ましくは0.1〜60質量部、より好ましくは3〜30質量部である。この範囲よりも含有量が多い場合、析出や凝集の問題が発生したり、硬化不十分のために基板との密着性の低下を引き起こす。含有量が少ない場合は大きな問題は無いが、色特性としては十分な色純度を得られない傾向がある。 It is represented by the above formula (1) contained in the total solid content of the colored resin composition of the present invention (referring to the total amount of solid content consisting of a colorant compound, a binder resin, a curing agent, etc., which is also used synonymously hereinafter). The content of the coloring material compound is preferably 0.1 to 60 parts by mass, more preferably 3 to 30 parts by mass. When the content is larger than this range, problems of precipitation and aggregation occur, or the adhesiveness with the substrate is lowered due to insufficient curing. When the content is small, there is no major problem, but there is a tendency that sufficient color purity cannot be obtained as color characteristics.
本発明で用いられるバインダー樹脂とは、顔料分散時の分散安定性のため、分散剤、分散助剤として機能し、また一方でフォトリソグラフィー法の設計としては、カラーフィルター製造時の現像処理工程において用いられるアルカリ性現像液に可溶であることが望ましく、さらには良好な微細パターンを形成するために光重合開始剤、光重合性モノマー等との十分な硬化特性を有しているものが望ましい。得られる顔料分散樹脂組成物は光重合開始剤、光重合性モノマー、顔料分散液等の構成材料との相溶性が良く、析出や凝集等を起こさないよう安定でなければならない。インクジェット法の場合は特にアルカリ可溶性は必要ではないため、他の色材化合物や添加剤との相溶性の良い樹脂を選択すればよい。 The binder resin used in the present invention functions as a dispersant and a dispersion aid because of dispersion stability at the time of pigment dispersion. On the other hand, as a design of a photolithography method, in a development processing step at the time of manufacturing a color filter. It is desirable that it is soluble in the alkaline developer to be used, and further it has sufficient curing characteristics with a photopolymerization initiator, a photopolymerizable monomer, etc. in order to form a good fine pattern. The obtained pigment-dispersed resin composition must have good compatibility with constituent materials such as a photopolymerization initiator, a photopolymerizable monomer, and a pigment dispersion, and be stable so as not to cause precipitation or aggregation. In the case of the inkjet method, alkali solubility is not particularly necessary, and therefore a resin having good compatibility with other colorant compounds and additives may be selected.
バインダー樹脂としては公知の樹脂を使用することもできるが、より好ましくは以下に挙げられる1個以上のカルボキシル基、または水酸基を有するエチレン性不飽和モノマーあるいは他の共重合可能な芳香族炭化水素基や脂肪族炭化水素基を有するエチレン性不飽和モノマー等の共重合体であることが望ましい。また、これらの側鎖もしくは末端等にエポキシ基を有したもの、さらにアクリレートを付加させたエポキシアクリレート樹脂も使用できる。これらのモノマー等は単独でも2種以上組み合わせても良い。 A known resin can be used as the binder resin, but more preferably one or more of the following carboxyl groups or ethylenically unsaturated monomers having a hydroxyl group or other copolymerizable aromatic hydrocarbon groups. And a copolymer such as an ethylenically unsaturated monomer having an aliphatic hydrocarbon group. In addition, those having an epoxy group at the side chain or terminal, and epoxy acrylate resins to which acrylate is added can also be used. These monomers may be used alone or in combination of two or more.
本発明で使用できる前記カルボキシル基含有不飽和モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、α−クロルアクリル酸、エタクリル酸、けい皮酸等の不飽和モノカルボン酸類;マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸、メサコン酸等の不飽和ジカルボン酸(無水物)類;3価以上の不飽和多価カルボン酸(無水物)類、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−メタアクリロイロキシエチル2−ヒドロキシプロピルフタレート、2−アクリロイロキシエチル2−ヒドロキシエチルフタル酸等を挙げることができる。これらのカルボキシル基を有するエチレン性不飽和モノマーは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Examples of the carboxyl group-containing unsaturated monomer that can be used in the present invention include unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, α-chloroacrylic acid, ethacrylic acid, and cinnamic acid; maleic acid, anhydrous Unsaturated dicarboxylic acids (anhydrides) such as maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid, citraconic anhydride, mesaconic acid; trivalent or higher unsaturated polycarboxylic acids (anhydrides); Examples include 2- (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2-methacryloyloxyethyl 2-hydroxypropyl phthalate, 2-acryloyloxyethyl 2-hydroxyethyl phthalic acid, and the like. These ethylenically unsaturated monomers having a carboxyl group can be used alone or in admixture of two or more.
本発明で使用できる前記水酸基含有不飽和モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシ−3−メチル−ペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール−モノ(メタ)アクリレート、2−(2−ヒドロキシエチルオキシ)エチル(メタ)アクリレート、グリセリンモノメタクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)モノメタクリレート等の水酸基末端ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらの水酸基を有するエチレン性不飽和モノマーは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Examples of the hydroxyl group-containing unsaturated monomer that can be used in the present invention include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth). Acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 5-hydroxypentyl (meth) acrylate, 4-hydroxypentyl (meth) acrylate, 3-hydroxypentyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 5-hydroxy Hexyl (meth) acrylate, 4-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 5-hydroxy-3-methyl-pentyl (meth) acrylate, cyclohexane-1,4-dimethanol-mono (meth) acrylate, 2 Hydroxyl-terminated polyalkylene glycols such as (2-hydroxyethyloxy) ethyl (meth) acrylate, glycerin monomethacrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, poly (ethylene glycol-propylene glycol) monomethacrylate Examples include mono (meth) acrylate. These ethylenically unsaturated monomers having a hydroxyl group can be used alone or in admixture of two or more.
また、前記他の不飽和モノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−ビニルトルエン、m−ビニルトルエン、p−ビニルトルエン、o−クロルスチレン、m−クロルスチレン、p−クロルスチレン、p−メトキシスチレン等の芳香族ビニル化合物;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールグリシジルエーテル(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノール(メタ)アクリレートヒドロキシエチル化物、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の不飽和カルボン酸エステル類;シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、ノルボルニルメチル(メタ)アクリレート、フェニルノルボニル(メタ)アクリレート、シアノノルボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、メンチル(メタ)アクリレート、フェンチル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジメチルアダマンチル(メタ)アクリレート、トリシクロ〔5.2.1.02,6〕デカ−8−イル=(メタ)アクリレート、トリシクロ〔5.2.1.02,6〕デカ−4−メチル=(メタ)アクリレート、シクロデシル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート等の脂環骨格類;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、ポリ(エチレングリコール−プロピレングリコール)モノメタクリレート等の水酸基末端ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート類;メトキシポリエチレングリコールモノメタクリレート、ラウロキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコールポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールモノアクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコールモノアクリレート、アリロキシポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のアルキル末端ポリアルキレングリコールモノ(メタ)アクリレート類;2−アミノエチルアクリレート、2−アミノエチルメタクリレート、2−アミノプロピルアクリレート、2−アミノプロピルメタクリレート、3−アミノプロピルアクリレート、3−アミノプロピルメタクリレート等の不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル類;グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等の不飽和カルボン酸グリシジルエステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のカルボン酸ビニルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、アリルグリシジルエーテル、メタリルグリシジルエーテル等の不飽和エーテル類;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデン等のシアン化ビニル化合物;アクリルアミド、メタクリルアミド、α−クロロアクリルアミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−(メタ)アクリロイルフタルイミド、N−(2−ヒドロキシエチル)アクリルアミド、N−(2−ヒドロキシエチル)メタクリルアミド、マレイミド等の不飽和アミドあるいは不飽和イミド類;1,3−ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の脂肪族共役ジエン類;ポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリn−ブチルアクリレート、ポリn−ブチルメタクリレート、ポリシリコーン等の重合体分子鎖の末端にモノアクリロイル基あるいはモノメタクリロイル基を有するマクロモノマー類等を挙げることができる。これらの他の不飽和モノマーは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Examples of the other unsaturated monomer include styrene, α-methylstyrene, o-vinyltoluene, m-vinyltoluene, p-vinyltoluene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, Aromatic vinyl compounds such as p-methoxystyrene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, i-propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (Meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, paracumylphenoxyethylene glycol (meth) acrylate, 2-hydroxy- 3-phenoxypropyl Unsaturated carboxylic acid esters such as (meth) acrylate, o-phenylphenol glycidyl ether (meth) acrylate, o-phenylphenol (meth) acrylate hydroxyethylated product, phenoxyethyl (meth) acrylate; cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( (Meth) acrylate, trimethylcyclohexyl (meth) acrylate, norbornyl (meth) acrylate, norbornylmethyl (meth) acrylate, phenylnorbornyl (meth) acrylate, cyanonorbornyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, bornyl (Meth) acrylate, menthyl (meth) acrylate, fentyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, dimethyladamantyl (Meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.02,6] dec-8-yl = (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.02,6] dec-4-methyl = (meth) acrylate, cyclodecyl (meth) acrylate, 2 -Alicyclic skeletons such as (meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid and t-butylcyclohexyl (meth) acrylate; polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, poly (ethylene glycol-propylene Glycol) monohydroxyl-terminated polyalkylene glycol mono (meth) acrylates such as monomethacrylate; methoxypolyethylene glycol monomethacrylate, lauroxypolyethyleneglycol mono (meth) acrylate, octoxypolyethyleneglycol poly Alkyl-terminated polyalkylene glycol mono (meth) acrylates such as propylene glycol mono (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol monoacrylate, nonylphenoxypolypropylene glycol monoacrylate, allyloxypolyethylene glycol-polypropylene glycol mono (meth) acrylate; Unsaturated carboxylic acid aminoalkyl esters such as aminoethyl acrylate, 2-aminoethyl methacrylate, 2-aminopropyl acrylate, 2-aminopropyl methacrylate, 3-aminopropyl acrylate, 3-aminopropyl methacrylate; glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate, (3,4-epoxycyclohexane Unsaturated carboxylic acid glycidyl esters such as xyl) methyl (meth) acrylate and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate glycidyl ether; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, and the like; vinyl Unsaturated ethers such as methyl ether, vinyl ethyl ether, allyl glycidyl ether, methallyl glycidyl ether; vinyl cyanide compounds such as acrylonitrile, methacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, vinylidene cyanide; acrylamide, methacrylamide, α- Chloroacrylamide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N- (meth) acryloylphthalimide, N- (2-hydroxyethyl) acrylamide, N- (2-hydroxy) Ciethyl) unsaturated amides or unsaturated imides such as methacrylamide and maleimide; aliphatic conjugated dienes such as 1,3-butadiene, isoprene and chloroprene; polystyrene, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, poly n-butyl acrylate, Examples thereof include macromonomers having a monoacryloyl group or a monomethacryloyl group at the end of a polymer molecular chain such as poly n-butyl methacrylate and polysilicone. These other unsaturated monomers can be used alone or in admixture of two or more.
また、共重合体の側鎖に更に不飽和二重結合を導入した重合体も有用である。例えば、無水マレイン酸と共重合可能なスチレン、ビニルフェノール、アクリル酸、アクリル酸エステル、アクリルアミド等との共重合物の無水マレイン酸部に、ヒドロキシエチルアクリレート等のアルコール性のヒドロキシル基を有するアクリレートやグリシジルメタクリレート等のエポキシ基を有するアクリレートを反応させハーフエステル化した化合物、およびアクリル酸、アクリル酸エステルとヒドロキシエチルアクリレート等のアルコール性のヒドロキシル基を有するアクリレートとの共重合体の水酸基にアクリル酸を反応せしめた化合物等が挙げられる。また、ウレタン樹脂やポリアミド、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、市販のACA−200M(ダイセル社製)、ORGA−3060(大阪有機化学製)、AX3−BNX02(日本触媒製)、UXE−3024(日本化薬製)、UXE−3000(日本化薬製)、ZGA−287H(日本化薬製)、TCR−1338H(日本化薬製)、ZXR−1722H(日本化薬製)、ZFR−1401H(日本化薬製)、ZCR−1642(日本化薬製)も使用することができる。 A polymer in which an unsaturated double bond is further introduced into the side chain of the copolymer is also useful. For example, an acrylate having an alcoholic hydroxyl group such as hydroxyethyl acrylate in the maleic anhydride portion of a copolymer with styrene, vinylphenol, acrylic acid, acrylic ester, acrylamide, or the like copolymerizable with maleic anhydride Acrylic acid is added to the hydroxyl group of a compound obtained by reacting an acrylate having an epoxy group, such as glycidyl methacrylate, and half-esterified, and a copolymer of acrylic acid, an acrylic ester and an acrylate having an alcoholic hydroxyl group such as hydroxyethyl acrylate. Examples thereof include reacted compounds. In addition, urethane resin, polyamide, polyimide resin, polyester resin, commercially available ACA-200M (manufactured by Daicel), ORGA-3060 (manufactured by Osaka Organic Chemical), AX3-BNX02 (manufactured by Nippon Shokubai), UXE-3024 (Nippon Kayaku) Manufactured), UXE-3000 (manufactured by Nippon Kayaku), ZGA-287H (manufactured by Nippon Kayaku), TCR-1338H (manufactured by Nippon Kayaku), ZXR-1722H (manufactured by Nippon Kayaku), ZFR-1401H (manufactured by Nippon Kayaku) And ZCR-1642 (manufactured by Nippon Kayaku) can also be used.
式(1)で表される色材化合物の着色樹脂組成物への溶解性が低い場合には、後述する任意成分である顔料と同様に、分散剤や分散助剤等を用いて分散させてもよい。 When the solubility of the colorant compound represented by formula (1) in the colored resin composition is low, it can be dispersed using a dispersant, a dispersion aid or the like in the same manner as the pigment which is an optional component described later. Also good.
一般に顔料を分散する際に用いられる分散剤や分散助剤としては、顔料に対して良好な吸着性を有する色素系分散剤、樹脂系分散剤や界面活性剤等が挙げられる。色素系分散剤としては上記の特許文献5に記載の顔料のスルホン化物あるいはその金属塩を顔料と混和する方法や置換アミノメチル誘導体を混和する方法等が公知技術として知られている。樹脂系分散剤としては無極性のノニオン系のものもあるが、良好な顔料吸着性を付す酸価、アミン価等を有する高分子樹脂が一般的であり、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカルボン酸、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。その具体例としては、例えば、ED211(楠本化成製)、アジスパーPB821(味の素ファインテクノ製)ソルスパース71000(アビシア製)等が挙げられる。 In general, examples of the dispersant and the dispersion aid used when dispersing the pigment include a pigment-based dispersant, a resin-based dispersant, a surfactant, and the like having good adsorptivity to the pigment. Known examples of the dye-based dispersant include a method of mixing a sulfonated pigment or a metal salt thereof described in Patent Document 5 with a pigment, a method of mixing a substituted aminomethyl derivative, and the like. Some resin dispersants are nonpolar nonionic, but polymer resins having an acid value, an amine value, etc. that give good pigment adsorption are common, such as acrylic resins, polyurethane resins, and polycarboxylic acids. , Polyamide resin, polyester resin and the like. Specific examples thereof include ED211 (manufactured by Enomoto Kasei), Ajisper PB821 (manufactured by Ajinomoto Fine Techno), Solsperse 71000 (manufactured by Avicia), and the like.
本発明で用いられるバインダー樹脂(共重合体)を製造する場合は、重合開始剤を使用する。ここで共重合体を合成するときに使用される重合開始剤の具体例としては、例えば、α,α’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、t−ブチルパーオクトエート、ジt−ブチルパーオキシド過酸化ベンゾイルメチルエチルケトンパーオキシド等が挙げられる。重合開始剤の含有率は、共重合体の合成に使用する全ての単量体の合計に対して、0.01〜25質量部である。また、共重合体を合成する場合は、下記で説明する有機溶剤を使用するのが好ましいが、使用する単官能のモノマーや重合開始剤等に対して十分な溶解力を有するものを使用する。共重合体を合成するときの反応温度は50〜120℃が好ましく、80〜100℃が特に好ましい。また、反応時間は1〜60時間が好ましく、3〜20時間がより好ましい。共重合体の好ましい酸価は10〜300(mgKOH/g)であり、好ましい水酸基価は10〜200(mgKOH/g)である。酸価もしくは水酸基価が10以下の場合は現像性が低下する。共重合体の重量平均分子量(Mw)は2000〜400000が好ましく、3000〜100000がより好ましい。この重量平均分子量が2000以下、あるいは400000以上では、感度および現像性等が低下する。 When producing the binder resin (copolymer) used in the present invention, a polymerization initiator is used. Specific examples of the polymerization initiator used when synthesizing the copolymer are, for example, α, α′-azobis (isobutyronitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile). ), T-butyl peroctoate, di-t-butyl peroxide benzoylmethyl ethyl ketone peroxide and the like. The content rate of a polymerization initiator is 0.01-25 mass parts with respect to the sum total of all the monomers used for the synthesis | combination of a copolymer. In the case of synthesizing a copolymer, it is preferable to use an organic solvent described below, but a solvent having sufficient dissolving power for the monofunctional monomer and polymerization initiator used is used. The reaction temperature when synthesizing the copolymer is preferably 50 to 120 ° C, particularly preferably 80 to 100 ° C. The reaction time is preferably 1 to 60 hours, and more preferably 3 to 20 hours. The preferred acid value of the copolymer is 10 to 300 (mgKOH / g), and the preferred hydroxyl value is 10 to 200 (mgKOH / g). When the acid value or hydroxyl value is 10 or less, developability is lowered. As for the weight average molecular weight (Mw) of a copolymer, 2000-400000 are preferable and 3000-100000 are more preferable. When the weight average molecular weight is 2000 or less, or 400000 or more, sensitivity, developability and the like are lowered.
本発明において、前記バインダー樹脂は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。本発明におけるバインダー樹脂の含有量は、着色樹脂組成物の全固形分100質量部に対して、通常、0.5〜99質量部、好ましくは5〜50質量部である。この場合、バインダー樹脂の含有量が0.5質量部未満では、アルカリ現像性が低下したり、画素が形成される部分以外の領域での地汚れや膜残り等の問題が発生する可能性がある。 In this invention, the said binder resin can be used individually or in mixture of 2 or more types. Content of binder resin in this invention is 0.5-99 mass parts normally with respect to 100 mass parts of total solids of a colored resin composition, Preferably it is 5-50 mass parts. In this case, if the content of the binder resin is less than 0.5 parts by mass, the alkali developability may be lowered, or problems such as scumming or film residue in areas other than the area where pixels are formed may occur. is there.
本発明で使用する硬化剤としては、ラジカル重合の場合は光重合モノマー、イオン硬化の場合はエポキシ樹脂、その他にメラミン硬化剤等が挙げられる。これらの具体例は、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコー(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(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、グリセロール(メタ)アクリレート、ビスフェノール−A型エポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノール−F型エポキシジ(メタ)アクリレート、ビスフェノール−フルオレン型エポキシジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、9,9−ビス〔4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル〕フルオレン、カヤラッドRP−1040(日本化薬製)、カヤラッドDPCA−30(日本化薬製)、UA−33H(新中村化学製)、UA−53H(新中村化学製)、M−8060(東亞合成製);チオール系重合モノマーとして、TEMPIC(堺化学製)、TMMP(堺化学製)、PEMP(堺化学製)、DPMP(堺化学製);エポキシ樹脂としては、日本化薬製品のNC−6000、NC−3000、EOCN−1020、XD−1000、EPPN−501H、BREN−S、NC−7300L、ダイセル化学製品のセロキサイト2021P、EHPE3150、サイクロマーM100、エポリードPB3600、ジャパンエポキシレジン製品のエピコート828、エピコートYX8000、エピコートYX4000、サイラエースS510(チッソ)、TEPIC(日産化学工業)等;メラミン硬化剤としてはメチロール化メラミンやMw−30(三和ケミカル)等が挙げられる。これらは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。これらの含有量は、着色樹脂組成物の全固形分100質量部に対して1〜80質量部、好ましくは5〜30質量部である。 Examples of the curing agent used in the present invention include a photopolymerization monomer in the case of radical polymerization, an epoxy resin in the case of ion curing, and a melamine curing agent. Specific examples thereof include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, and triethyleneglycol. (Meth) acrylate, tetraethylene glycol (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (Meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, bisphenol-A type epoxy di (meth) acrylate, bisphenol-F type epoxy Di (meth) acrylate, bisphenol-fluorene type epoxy di (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethoxylated glycerin tri (meth) acrylate, ethoxylated isocyanuric Acid tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, ethoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate, 9,9-bis [4- (2-acryloyloxyethoxy) phenyl] fluorene, Kayrad RP-1040 ( Nippon Kayaku), Kayrad DPCA-30 (Nippon Kayaku), UA-33H (Shin Nakamura Chemical), UA-53H (Shin Nakamura Chemical), M-8060 (Toagosei); Thiol-based polymerization monomer As TEMPIC (manufactured by Sakai Chemical), TMMP (manufactured by Sakai Chemical), PEMP (manufactured by Sakai Chemical), and DPMP (manufactured by Sakai Chemical); as epoxy resins, Nippon Kayaku products NC-6000, NC-3000, EOCN- 1020, XD-1000, EPPN-501H, BREN-S, NC-7300L, Daicel Chemical Product's Celoxite 2021P, EHPE3150, Cyclomer M100, Epolide PB3600, Japan Epoxy Resin Product Epicoat 828, Epicoat YX8000, Epicoat YX4000, Silaace S510 (Chisso), TEPIC (Nissan Chemical Industries), etc .; Examples of melamine curing agents include methylolated melamine and Mw-30 (Sanwa Chemical). These can be used alone or in admixture of two or more. These content is 1-80 mass parts with respect to 100 mass parts of total solids of a colored resin composition, Preferably it is 5-30 mass parts.
式(1)で表される色材化合物は2種以上を混合しても単独で使用してもよいが、他の染料や顔料を混合してもよい。本発明の着色樹脂組成物に用いられる特定の色材化合物はその化学構造により、青色画素、赤色画素及び緑色画素等に適用できるため、公知の青色、赤色、黄色、緑色、バイオレット、オレンジ、シアン、マゼンダ染料、または同色の顔料等を混合し、例えば青色画素には青色またはバイオレット色の染料もしくは顔料、赤色画素には赤色または黄色の染料もしくは顔料、緑色画素には緑色または黄色の染料もしくは顔料等と混合することが望ましい。 Two or more colorant compounds represented by the formula (1) may be mixed or used alone, but other dyes or pigments may be mixed. The specific color material compound used in the colored resin composition of the present invention can be applied to a blue pixel, a red pixel, a green pixel, and the like depending on its chemical structure, so that it is known blue, red, yellow, green, violet, orange, cyan. , Magenta dyes, or pigments of the same color, for example, blue or violet dyes or pigments for blue pixels, red or yellow dyes or pigments for red pixels, green or yellow dyes or pigments for green pixels Etc. are desirable.
本発明の着色樹脂組成物に併用できる色素は、カラーフィルターに適合する分光特性を有するものが好ましく、染料、有機顔料、無機顔料の中から適宜選択することが出来、必要に応じて単独又は2種以上組み合わせて使用することもできる。これらの含有量は、着色樹脂組成物の全固形分100質量部に対して0〜60質量部、好ましくは5〜30質量部である。これらの各種顔料および染料の具体例について以下に示す。 The colorant that can be used in combination with the colored resin composition of the present invention preferably has a spectral characteristic suitable for a color filter, and can be appropriately selected from dyes, organic pigments, and inorganic pigments. It can also be used in combination of more than one species. These content is 0-60 mass parts with respect to 100 mass parts of total solid of a colored resin composition, Preferably it is 5-30 mass parts. Specific examples of these various pigments and dyes are shown below.
本発明の青色画素用の着色樹脂組成物に併用できる有機顔料としては、特に制限はないが、例えば、アントラキノン系、フタロシアニン系、トリフェニルメタン系、ベンゾイミダゾロン系、キナクリドン系、アゾキレート系、アゾ系、イソインドリン系、イソインドリノン系、ピランスロン系、インダスロン系、アンスラピリミジン系、ジブロモアンザンスロン系、フラバンスロン系、ペリレン系、ペリノン系、キノフタロン系、チオインジゴ系、ジオキサジン系、キナクリドン系、キサンテン系等の顔料;酸性染料、塩基性染料、直接染料等をそれぞれの沈澱剤で不溶化したレーキ顔料、染付けレーキ顔料等が挙げられる。より具体的にはカラーインデックスで、例えば、ピグメントブルー1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79;ピグメントバイオレット1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、4、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50等が挙げられる。中でもピグメントバイオレット23、及び金属フタロシアニン顔料であるピグメントブルー15:6は色相や耐性等が良好により特に好ましい。 The organic pigment that can be used in combination with the colored resin composition for the blue pixel of the present invention is not particularly limited. For example, anthraquinone, phthalocyanine, triphenylmethane, benzimidazolone, quinacridone, azo chelate, azo , Isoindoline, isoindolinone, pyranthrone, indanthrone, anthrapyrimidine, dibromoanthanthrone, flavanthrone, perylene, perinone, quinophthalone, thioindigo, dioxazine, quinacridone, xanthene Examples include pigments such as pigments; lake pigments in which acid dyes, basic dyes, direct dyes and the like are insolubilized with respective precipitants, dyed lake pigments, and the like. More specifically, the color index, for example, Pigment Blue 1, 1: 2, 9, 14, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 15: 6, 16, 17, 19 25, 27, 28, 29, 33, 35, 36, 56, 56: 1, 60, 61, 61: 1, 62, 63, 66, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 75, 76 78, 79; Pigment Violet 1, 1: 1, 2, 2: 2, 3, 3: 1, 3: 3, 4, 5, 5: 1, 14, 15, 16, 19, 23, 25, 27 29, 31, 32, 37, 39, 42, 44, 47, 49, 50 and the like. Among these, Pigment Violet 23 and Pigment Blue 15: 6 which is a metal phthalocyanine pigment are particularly preferable because of good hue and resistance.
その他の各色のカラーフィルター画素について、本発明の着色樹脂組成物に併用できる有機顔料としては、特に制限はないが、例えば、赤色画素にはピグメントレッド254、177やピグメントイエロー150、139、138、緑色画素にはピグメントグリーン7、36、58やピグメントイエロー150、139、138、等が好適に用いられる。中でもピグメントレッド254、及び金属フタロシアニン顔料であるピグメントグリーン36、58は色相や耐性等が良好により特に好ましい。 The organic pigment that can be used in combination with the colored resin composition of the present invention for the color filter pixels of other colors is not particularly limited. For example, pigment reds 254 and 177 and pigment yellows 150, 139, and 138 are used for red pixels. For green pixels, pigment green 7, 36, 58, pigment yellow 150, 139, 138, etc. are preferably used. Among these, Pigment Red 254 and Pigment Green 36 and 58, which are metal phthalocyanine pigments, are particularly preferable due to good hue and resistance.
本発明の着色樹脂組成物に併用できる無機顔料としては特に制限はないが、例えば、複合金属酸化物顔料、カーボンブラック、黒色低次酸化チタン、酸化チタン、硫酸バリウム、亜鉛華、硫酸鉛、黄色鉛、ベンガラ、群青、紺青、酸化クロム、アンチモン白、鉄黒、鉛丹、硫化亜鉛、カドニウムエロー、カドニウムレッド、亜鉛、マンガン紫、コバルト紫、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム等の金属酸化物、金属硫化物、硫酸塩、金属水酸化物、金属炭酸塩等が挙げられる。 The inorganic pigment that can be used in combination with the colored resin composition of the present invention is not particularly limited. For example, composite metal oxide pigment, carbon black, black low-order titanium oxide, titanium oxide, barium sulfate, zinc white, lead sulfate, yellow Lead, Bengala, ultramarine, bitumen, chromium oxide, antimony white, iron black, red lead, zinc sulfide, cadmium yellow, cadmium red, zinc, manganese purple, cobalt purple, barium sulfate, magnesium carbonate and other metal oxides, metal sulfides Products, sulfates, metal hydroxides, metal carbonates and the like.
本発明の着色樹脂組成物に併用できる染料は特に制限はなく、酸性染料、塩基性染料、直接染料、硫化染料、建染染料、ナフトール染料、反応染料、分散染料等が挙げられる。中でも有機溶剤に可溶なものであれば良いが、有機溶剤に不溶な染料でも分散体とする事で適宜使用することができる。 The dye that can be used in combination with the colored resin composition of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include acidic dyes, basic dyes, direct dyes, sulfur dyes, vat dyes, naphthol dyes, reactive dyes, and disperse dyes. Among them, any dye that is soluble in an organic solvent may be used, but even a dye that is insoluble in an organic solvent can be appropriately used by forming a dispersion.
前記において有機溶剤に不溶な染料はよく知られた処方として、例えば酸性染料や塩基性染料の場合は、有機アミン化合物(例えばn−プロピルアミン、エチルヘキシルプロピオン酸アミン等)を反応させアミン塩染料に変性するか、又はそのスルホン酸基に同有機アミン化合物を反応させてスルホンアミド基を有する染料等に変性することが知られている。それらアミン変性した染料も本発明の着色樹脂組成物に使用可能である。その具体的な染料としては、カラーインデックスで、例えば、ソルベントブルー2、3、4、5、6、23、35、36、37、38、43、48、58、59、67、70、78、98、102、104;ベーシックブルー7;アシッドブルー80、83、90;バイオレット染料としてソルベントバイオレット8、9;バイオレット4、5、14;ベーシックバイオレット10、ベーシックレッド1、14、ベーシックイエロー1、19、21、40、ベーシックオレンジ22等が挙げられる。 In the above, dyes that are insoluble in organic solvents are well-known formulations. For example, in the case of acidic dyes or basic dyes, organic amine compounds (for example, n-propylamine, ethylhexylpropionate amine, etc.) are reacted to form amine salt dyes. It is known to modify or to make a dye having a sulfonamide group by reacting the sulfonic acid group with the same organic amine compound. These amine-modified dyes can also be used in the colored resin composition of the present invention. The specific dye is a color index, for example, Solvent Blue 2, 3, 4, 5, 6, 23, 35, 36, 37, 38, 43, 48, 58, 59, 67, 70, 78, 98, 102, 104; Basic Blue 7; Acid Blue 80, 83, 90; Solvent Violet 8, 9 as violet dye; Violet 4, 5, 14; Basic Violet 10, Basic Red 1, 14, Basic Yellow 1, 19, 21, 40, basic orange 22, and the like.
フォトグラフィー法に用いられる本発明の着色樹脂に添加される光重合開始剤としては、露光光源として一般的に用いられる超高圧水銀灯から射出される紫外線に充分感度を有するものが好ましく、ラジカル重合性の光ラジカル開始剤、イオン硬化性の光酸発生剤もしくは光塩基発生剤等が挙げられる。光重合では、より少ない露光エネルギーで硬化をさせるような増感剤と呼ばれる重合促進剤の成分を組み合わせて使用することができる。使用できる光重合開始剤は特に制限は無いが、具体例としては、ベンジル、ベンゾインエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸のエステル化物、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド、ベンジルジメチルケタール、2−ブトキシエチル−4−メチルアミノベンゾエート、クロロチオキサントン、メチルチオキサントン、エチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、ジメチルチオキサントン、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、ジメチルアミノメチルベンゾエート、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、メチルベンゾイルフォーメート、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−s−トリアジン、2,4−ビス(トリブロモメチル)−6−(4’−メトキシフェニル)−1,3,5−s−トリアジン、2,4,6−トリス(トリブロモメチル)−1,3,5−s−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(1,3−ベンゾジオキソラン−5−イル)−1,3,5−s−トリアジン、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、1−(4−フェニルスルファニルフェニル)ブタン−1,2−ジオン−2−オキシム−O−ベンゾアート、1−(4−メチルスルファニルフェニル)ブタン−1,2−ジオン−2−オキシム−O−アセタート、1−(4−メチルスルファニルフェニル)ブタン−1−オンオキシム−O−アセタート、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、P−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、P−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、2,2’−ビス(O−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、ジアゾナフトキノン系開始剤、また市販のカヤキュアーDMBI、カヤキュアーBDMK、カヤキュアーBP−100、カヤキュアーBMBI、カヤキュアーDETX−S、カヤキュアーEPA(いずれも日本化薬製)、ダロキュアー1173、ダロキュアー1116(いれもメルクジャパン製)、イルガキュアー907、イルガキュアー369(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、イルガキュアー379EG(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、イルガキュアーOXE−01(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、イルガキュアーOXE−02(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、イルガキュアーPAG103(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)、TME−トリアジン(三和ケミカル製)、ビイミダゾール(黒金化成製)、STR−110、STR−1(いずれもレスペケミカル製)等が挙げられる。 As the photopolymerization initiator added to the colored resin of the present invention used in the photographic method, those having sufficient sensitivity to ultraviolet rays emitted from an ultra-high pressure mercury lamp generally used as an exposure light source are preferable, and radical polymerization property Photo-radical initiators, ion-curing photo-acid generators or photo-base generators. In photopolymerization, a component of a polymerization accelerator called a sensitizer that can be cured with less exposure energy can be used in combination. The photopolymerization initiator that can be used is not particularly limited. Specific examples include benzyl, benzoin ether, benzoin butyl ether, benzoin propyl ether, benzophenone, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, benzoylbenzoic acid, and benzoylbenzoic acid. Acid esterified product, 4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, benzyldimethyl ketal, 2-butoxyethyl-4-methylaminobenzoate, chlorothioxanthone, methylthioxanthone, ethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, dimethylthioxanthone, diethylthioxanthone, diisopropyl Thioxanthone, dimethylaminomethylbenzoate, 1- (4-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, methylbenzoyl formate 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2,4-bis (Trichloromethyl) -6- (4-methoxyphenyl) -1,3,5-s-triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -1,3,5-s-triazine, 2,4- Bis (tribromomethyl) -6- (4′-methoxyphenyl) -1,3,5-s-triazine, 2,4,6-tris (tribromomethyl) 1,3,5-s-triazine, 2,4-bis (trichloromethyl) -6- (1,3-benzodioxolan-5-yl) -1,3,5-s-triazine, benzophenone, benzoylbenzoic acid 1- (4-phenylsulfanylphenyl) butane-1,2-dione-2-oxime-O-benzoate, 1- (4-methylsulfanylphenyl) butane-1,2-dione-2-oxime-O— Acetate, 1- (4-methylsulfanylphenyl) butan-1-oneoxime-O-acetate, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, P-dimethylaminobenzoic acid isoamyl ester, P-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, 2,2′-bis (O-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimi Dozol, diazonaphthoquinone initiator, and commercially available Kayacure DMBI, Kayacure BDK, Kayacure BP-100, Kayacure BMBI, Kayacure DETX-S, Kayacure EPA (all manufactured by Nippon Kayaku), Darocure 1173, Darocure 1116 (Iremo Merck) Japan)), Irgacure 907, Irgacure 369 (Ciba Specialty Chemicals), Irgacure 379EG (Ciba Specialty Chemicals), Irgacure OX-01 (Ciba Specialty Chemicals), Irgacure OXE- 02 (Ciba Specialty Chemicals), Irgacure PAG103 (Ciba Specialty Chemicals), TME-Triazine (Sanwa Chemical), Biimi Tetrazole (Kurogane Kasei), STR-110, STR-1 (manufactured by less Bae Chemicals any), and the like.
インクジェット法等で用いられる熱硬化性樹脂組成物の場合は、一般に熱重合開始剤が用いられるが、必要により光重合開始剤を併用しても良い。熱重合開始剤としてはアゾ系化合物や有機過酸化物系のものがあるが、例えば2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、過酸化ジ−t−ブチル、ジベンゾイルパーオキシド、クミルパーオキシネオデカノエート等が挙げられる。 In the case of a thermosetting resin composition used in an inkjet method or the like, a thermal polymerization initiator is generally used, but a photopolymerization initiator may be used in combination as necessary. Examples of the thermal polymerization initiator include azo compounds and organic peroxides, such as 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), Examples include 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), di-t-butyl peroxide, dibenzoyl peroxide, cumylperoxyneodecanoate, and the like.
これらの重合開始剤は、必要に応じて単独又は2種以上組み合わせて使用することができる。これらの含有量は、着色樹脂性組成物の全固形分を100質量部としたとき0.5〜50質量部、好ましくは1〜25質量部である。 These polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more as required. These contents are 0.5 to 50 parts by mass, preferably 1 to 25 parts by mass when the total solid content of the colored resinous composition is 100 parts by mass.
本発明に用いる有機溶剤は、着色樹脂組成物の構成成分であるバインダー樹脂、光重合性モノマー、光重合開始剤等に対して十分な溶解力を有し、バインダー樹脂の合成に用いる単官能のモノマーや重合開始剤等に対しても十分な溶解力を有するものが使用できる。また、顔料分散体を作成する際にも分散安定性を保つことができるものが使用できる。 The organic solvent used in the present invention has sufficient dissolving power with respect to the binder resin, photopolymerizable monomer, photopolymerization initiator, and the like, which are components of the colored resin composition, and is a monofunctional compound used for the synthesis of the binder resin. Those having sufficient dissolving power for monomers, polymerization initiators and the like can be used. Moreover, what can maintain dispersion stability can also be used when preparing a pigment dispersion.
本発明に用いる有機溶剤は、使用可能であれば、特に制限はないが、具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン等のベンゼン類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類;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、ブチルセロソルブアセテート等のセロソルブ酢酸エステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル酢酸エステル類;メトキシプロピオン酸メチル、メトキシプロピオン酸エチル、エトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のプロピオン酸エステル類;乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル等の乳酸エステル類;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等のジエチレングリコール類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類が挙げられる。 The organic solvent used in the present invention is not particularly limited as long as it can be used. Specific examples include benzenes such as benzene, toluene and xylene; cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve and butyl cellosolve; methyl cellosolve acetate. Cellosolve acetates such as ethyl cellosolve acetate and butyl cellosolve acetate; propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate and propylene glycol monobutyl ether acetate; methyl methoxypropionate, methoxypropion Propionates such as ethyl acrylate, methyl ethoxypropionate, ethyl ethoxypropionate; methyl lactate, lactic acid Lactic acid esters such as chill and butyl lactate; Diethylene glycols such as diethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monoethyl ether; Acetic esters such as methyl acetate, ethyl acetate and butyl acetate; Ethers such as dimethyl ether, diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; Examples include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl butyl ketone, and cyclohexanone; alcohols such as methanol, ethanol, butanol, isopropyl alcohol, and benzyl alcohol.
これらは単独もしくは2種以上組み合わせて使用してもよい。また、有機溶剤の使用量は、着色樹脂組成物の全固形分100質量部に対して40〜10000質量部が好ましく、100〜1000質量部がより好ましい。 You may use these individually or in combination of 2 or more types. Moreover, 40-10000 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of total solids of a colored resin composition, and, as for the usage-amount of an organic solvent, 100-1000 mass parts is more preferable.
本発明の着色樹脂組成物は、前記の、バインダー樹脂、硬化剤、光重合開始剤、特定の色材化合物、有機溶剤等を、ディゾルバーやホモミキサー等により混合撹拌して製造される。又、必要に応じて他の顔料や染料を加えることもできるが、顔料や溶解性の低い染料である場合は、適当な分散剤を用いてペイントシェーカー等の分散機により分散体を得て、着色樹脂組成物に加えて混合される。 The colored resin composition of the present invention is produced by mixing and stirring the binder resin, curing agent, photopolymerization initiator, specific colorant compound, organic solvent, and the like with a dissolver, a homomixer, or the like. In addition, other pigments and dyes can be added as necessary, but if the pigment or dye has low solubility, a dispersion is obtained by a dispersing machine such as a paint shaker using an appropriate dispersant, In addition to the colored resin composition, it is mixed.
本発明の着色樹脂組成物は、必要に応じて、さらに各種添加剤、例えば、充填剤、界面活性剤、熱重合防止剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等を添加することができる。又、本発明の着色樹脂組成物は、その調製後に異物等を取り除くためフィルター等で精密濾過することも出来る。 If necessary, the colored resin composition of the present invention may further contain various additives such as fillers, surfactants, thermal polymerization inhibitors, adhesion promoters, antioxidants, ultraviolet absorbers, anti-aggregation agents, and the like. Can be added. In addition, the colored resin composition of the present invention can be microfiltered with a filter or the like in order to remove foreign matters after the preparation.
次に本発明の着色樹脂組成物からその硬化物を調製する方法について説明する。先ず、本発明の着色樹脂組成物をガラス基板、シリコン基板等の基板上に、スピンコート法、ロールコート法、スリットアンドスピン法、ダイコート法、バーコート法等の方法で、膜厚が0.1〜20μm、好ましくは0.5〜5μmになるように塗布し、必要に応じて、減圧チャンバー内で、乾燥条件、温度23〜150℃下で時間1〜60分、より好ましくは温度60〜120℃下で時間1〜10分で減圧乾燥を行い、さらにホットプレートもしくはクリーンオーブン等でプリベーク処理を行い製膜する。次に一般的なフォトリソグラフィー法により所定のマスクパターンを通して放射線(例えば電子線、紫外線。好ましくは紫外線)を照射し、界面活性剤水溶液、アルカリ水溶液、又は界面活性剤とアルカリ剤の混合水溶液で現像する。現像方式としては、ディップ法、スプレー法、シャワー法、パドル法、超音波現像法等あるが、これらのいずれかを組み合わせても良い。現像により未照射部を取り除き、水でリンスした後、ポストベーク処理、処理は例えば、温度130〜300℃下で時間1〜120分、より好ましくは温度150〜250℃下で時間1〜30分の条件で行い、本発明の着色硬化膜からなる画素を得る。 Next, a method for preparing the cured product from the colored resin composition of the present invention will be described. First, the colored resin composition of the present invention is formed on a substrate such as a glass substrate or a silicon substrate by a method such as a spin coating method, a roll coating method, a slit and spin method, a die coating method, or a bar coating method. It is applied so as to be 1 to 20 μm, preferably 0.5 to 5 μm, and if necessary, in a vacuum chamber, under drying conditions, at a temperature of 23 to 150 ° C. for 1 to 60 minutes, more preferably at a temperature of 60 to The film is dried under reduced pressure at 120 ° C. for 1 to 10 minutes, and further pre-baked with a hot plate or a clean oven to form a film. Next, radiation (for example, electron beam, ultraviolet ray, preferably ultraviolet ray) is irradiated through a predetermined mask pattern by a general photolithography method, and development is performed with a surfactant aqueous solution, an alkaline aqueous solution, or a mixed aqueous solution of a surfactant and an alkaline agent. To do. Examples of the development method include a dipping method, a spray method, a shower method, a paddle method, and an ultrasonic development method, and any of these methods may be combined. After removing the unirradiated part by development and rinsing with water, the post-bake treatment and treatment are performed at a temperature of 130 to 300 ° C. for 1 to 120 minutes, more preferably at a temperature of 150 to 250 ° C. for 1 to 30 minutes. To obtain a pixel comprising the colored cured film of the present invention.
上記において界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル等が使用出来る。又、アルカリ剤としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ジエタノールアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等が使用される。本発明においては、アルカリ剤と界面活性剤の両方を含む水溶液の使用が好ましい。現像は、通常10〜50℃、好ましくは20〜40℃の処理温度下で、通常30〜600秒、好ましくは30〜120秒の処理時間で行われる。 In the above, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene alkyl ether, etc. can be used as the surfactant. As the alkali agent, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, diethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, or the like is used. In the present invention, it is preferable to use an aqueous solution containing both an alkali agent and a surfactant. Development is usually performed at a processing temperature of 10 to 50 ° C., preferably 20 to 40 ° C., for a processing time of usually 30 to 600 seconds, preferably 30 to 120 seconds.
本発明の着色樹脂組成物の硬化物は液晶表示装置、有機ELディスプレイ、あるいはデジタルカメラ等に使用される固体撮像素子、等に好適なカラーフィルターとして有用であり、そのカラーフィルターは前記のようにして調製された本発明の着色樹脂組成物の硬化物からなるパターン化された画素を有する。 The cured product of the colored resin composition of the present invention is useful as a color filter suitable for a liquid crystal display device, an organic EL display, a solid-state image sensor used in a digital camera, etc., and the color filter is as described above. It has the patterned pixel which consists of hardened | cured material of the colored resin composition of this invention prepared in this way.
本発明の表示装置のうち、液晶表示装置は、例えば、バックライト、偏光フィルム、表示電極、液晶、配向膜、共通電極、本発明のカラーフィルター、偏光フィルム等がこの順に積層した構造で作製される。有機ELディスプレイは多層の有機発光素子の上もしくは下のどちらか一方に本発明のカラーフィルターを形成して作製される。また、固体撮像素子は、例えば、転送電極、フォトダイオードを設けたシリコンウエーハーの上に、本発明のカラーフィルター層を設け、ついでマイクロレンズを積層することにより作製される。 Among the display devices of the present invention, the liquid crystal display device is manufactured with a structure in which, for example, a backlight, a polarizing film, a display electrode, a liquid crystal, an alignment film, a common electrode, a color filter of the present invention, a polarizing film, and the like are laminated in this order. The An organic EL display is produced by forming the color filter of the present invention on either the upper or lower side of a multilayer organic light emitting device. The solid-state imaging device is manufactured by, for example, providing the color filter layer of the present invention on a silicon wafer provided with transfer electrodes and photodiodes, and then laminating microlenses.
以下実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものでは無い。尚、実施例中、「%」は特定しない限り「質量%」を意味する。また、分光特性を分光光度計「島津製作所UV−3150」により分光透過率を測定し、XYZ表色系における色度を算出し、着色体の耐性を評価した。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples. In Examples, “%” means “% by mass” unless otherwise specified. Further, the spectral transmittance was measured with a spectrophotometer “Shimadzu UV-3150”, the chromaticity in the XYZ color system was calculated, and the resistance of the colored body was evaluated.
合成例1
特開昭52−76329号公報の実施例1に記載の方法により下記式(100)により表される化合物を得た。
A compound represented by the following formula (100) was obtained by the method described in Example 1 of JP-A-52-76329.
合成例2
300mlビーカーに、Basic Red14塩化物(東京化成工業製)4部、水150部を仕込み、常温で20分攪拌した。これにDMF5.7部にトリストリフルオロメタンスルホニウムメチドのセシウム塩5.7部を溶解させた溶液を滴下し、3時間攪拌した。析出物をろ取、水洗、乾燥し、染料(表1の化合物No.5)を得た。極大吸収波長:532nm(シクロヘキサノン)
Synthesis example 2
A 300 ml beaker was charged with 4 parts of Basic Red 14 chloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 150 parts of water, and stirred at room temperature for 20 minutes. A solution prepared by dissolving 5.7 parts of a cesium salt of tristrifluoromethanesulfonium methide in 5.7 parts of DMF was added dropwise thereto and stirred for 3 hours. The precipitate was collected by filtration, washed with water, and dried to obtain a dye (Compound No. 5 in Table 1). Maximum absorption wavelength: 532 nm (cyclohexanone)
合成例3
500mlビーカーに、Basic Orange22塩化物(東京化成工業製)1部、水200部を仕込み、50℃で30分攪拌した。これにDMF1.4部にトリストリフルオロメタンスルホニウムメチドのセシウム塩1.4部を溶解させた溶液を滴下し、2時間攪拌した。析出物をろ取、水洗、乾燥し、染料(表1の化合物No.6)を得た。極大吸収波長:508nm(シクロヘキサノン)
Synthesis example 3
A 500 ml beaker was charged with 1 part of Basic Orange 22 chloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 200 parts of water and stirred at 50 ° C. for 30 minutes. A solution obtained by dissolving 1.4 parts of a cesium salt of tristrifluoromethanesulfonium metide in 1.4 parts of DMF was added dropwise thereto, and the mixture was stirred for 2 hours. The precipitate was collected by filtration, washed with water, and dried to obtain a dye (Compound No. 6 in Table 1). Maximum absorption wavelength: 508 nm (cyclohexanone)
合成例4
500mlビーカーに、Basic Yellow1塩化物(東京化成工業製)5部、水100部を仕込み、50℃で20分攪拌した。これにDMF9部にトリストリフルオロメタンスルホニウムメチドのセシウム塩9部を溶解させた溶液を滴下し、3時間攪拌した。析出物をろ取、水洗、乾燥し、染料(表1の化合物No.7)を得た。極大吸収波長:419nm(シクロヘキサノン)
Synthesis example 4
A 500 ml beaker was charged with 5 parts of Basic Yellow 1 chloride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 100 parts of water and stirred at 50 ° C. for 20 minutes. A solution prepared by dissolving 9 parts of a cesium salt of tristrifluoromethanesulfonium methide in 9 parts of DMF was added dropwise thereto and stirred for 3 hours. The precipitate was collected by filtration, washed with water, and dried to obtain a dye (Compound No. 7 in Table 1). Maximum absorption wavelength: 419 nm (cyclohexanone)
合成例5 (バインダー樹脂(共重合体)の調整)
500mlの四つ口フラスコにメチルエチルケトン160g、メタクリル酸10g、ベンジルメタクリレート33g、α,α’−アゾビス(イソブチロニトリル)1gを仕込み、攪拌しながら30分間窒素ガスをフラスコ内に流入した。その後、80℃まで昇温し、80〜85℃で4時間攪拌した。反応終了後、室温まで冷却し、無色透明で均一な共重合体溶液を得た。これをイソプロピルアルコールと水の1:1混合溶液中で沈殿させ、濾過し、固形分を取り出し、乾燥させ、共重合体(A)を得た。得られた共重合体(A)のポリスチレン換算重量平均分子量は18000であり、酸価は152であった。
Synthesis Example 5 (Preparation of binder resin (copolymer))
A 500 ml four-necked flask was charged with 160 g of methyl ethyl ketone, 10 g of methacrylic acid, 33 g of benzyl methacrylate, and 1 g of α, α′-azobis (isobutyronitrile), and nitrogen gas was allowed to flow into the flask for 30 minutes while stirring. Then, it heated up to 80 degreeC and stirred at 80-85 degreeC for 4 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled to room temperature to obtain a colorless, transparent and uniform copolymer solution. This was precipitated in a 1: 1 mixed solution of isopropyl alcohol and water, filtered, and the solid content was taken out and dried to obtain a copolymer (A). The resulting copolymer (A) had a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 18,000 and an acid value of 152.
実施例1
バインダー樹脂として共重合体(A)5.4g、光重合性モノマーとしてカヤラッドDPHA(日本化薬製)6g、光重合開始剤としてイルガキュアー907(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)1.5gおよびカヤキュアーDETX−S(日本化薬製)0.6g、合成例1の化合物No.1を0.6g、溶剤としてシクロヘキサノン20gおよびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート8.6g、それぞれを混合し、本発明の着色樹脂組成物を得た。
Example 1
5.4 g of copolymer (A) as a binder resin, 6 g of Kayrad DPHA (manufactured by Nippon Kayaku) as a photopolymerizable monomer, 1.5 g of Irgacure 907 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) as a photopolymerization initiator and Kayacure DETX -S (Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.6 g, Compound No. of Synthesis Example 1 0.6 g of 1 and 20 g of cyclohexanone and 8.6 g of propylene glycol monomethyl ether acetate as a solvent were mixed to obtain a colored resin composition of the present invention.
実施例2
C.I.ピグメントブルー15:6/アジスパーPB821/ソルスパース5000/PGMEA=15.0/6.0/1.0/78.0(質量比)の組成比で混合した後、0.3mmジルコニアビーズ400gを添加し、ペイントシェーカーで60分間処理を行い、ろ過することにより、顔料分散液1を得た。実施例1に顔料分散液1を19g加えて、本発明の着色樹脂組成物を得た。
Example 2
C. I. Pigment Blue 15: 6 / Addisper PB821 / Solsperse 5000 / PGMEA = 15.0 / 6.0 / 1.0 / 78.0 (mass ratio), and then mixed with 400 g of 0.3 mm zirconia beads. The pigment dispersion liquid 1 was obtained by processing for 60 minutes with a paint shaker and filtering. 19 g of pigment dispersion 1 was added to Example 1 to obtain a colored resin composition of the present invention.
実施例3
色材化合物として合成例1の化合物No.1を合成例2の化合物No.5に変える以外は実施例1と同じ組成とした。
Example 3
Compound No. 1 of Synthesis Example 1 was used as the colorant compound. 1 was synthesized as Compound No. 1 of Synthesis Example 2. The composition was the same as in Example 1 except that the composition was changed to 5.
実施例4
C.I.ピグメントレッド254/アジスパーPB821/PGMEA=15.0/10.0/75.0(質量比)の組成比で混合した後、0.3mmジルコニアビーズ400gを添加し、ペイントシェーカーで60分間処理を行い、ろ過することにより、顔料分散液2を得た。実施例3に顔料分散液2を19g加えて、本発明の着色樹脂組成物を得た。
Example 4
C. I. After mixing at a composition ratio of Pigment Red 254 / Azisper PB821 / PGMEA = 15.0 / 10.0 / 75.0 (mass ratio), 400 g of 0.3 mm zirconia beads were added, and the mixture was processed with a paint shaker for 60 minutes. The pigment dispersion 2 was obtained by filtration. 19 g of pigment dispersion 2 was added to Example 3 to obtain a colored resin composition of the present invention.
実施例5
色材化合物として合成例1の化合物No.1を合成例3の化合物No.6に変える以外は実施例1と同じ組成とした。
Example 5
Compound No. 1 of Synthesis Example 1 was used as the colorant compound. 1 is compound No. 1 of Synthesis Example 3. The composition was the same as in Example 1 except that the composition was changed to 6.
実施例6
色材化合物として合成例2の化合物No.5を合成例3の化合物No.6に変える以外は実施例4と同じ組成とした。
Example 6
As a colorant compound, the compound No. 1 of Synthesis Example 2 was used. 5 is compound No. 5 of Synthesis Example 3. The composition was the same as in Example 4 except that the composition was changed to 6.
実施例7
色材化合物として合成例1の化合物No.1を合成例4の化合物No.7に変える以外は実施例1と同じ組成とした。
Example 7
Compound No. 1 of Synthesis Example 1 was used as the colorant compound. 1 is compound No. 1 of Synthesis Example 4. The composition was the same as in Example 1 except that the composition was changed to 7.
比較例1
実施例1の化合物No.1を実施例2に記載の顔料分散液1に置き換えて、色材化合物として顔料のみを含む着色樹脂組成物を得た。
Comparative Example 1
Compound No. 1 of Example 1 1 was replaced with the pigment dispersion 1 described in Example 2 to obtain a colored resin composition containing only the pigment as the colorant compound.
比較例2
合成例1の化合物No.1を式(100)の色材化合物に変更する以外は実施例1と同じ組成とした。
Comparative Example 2
Compound No. 1 of Synthesis Example 1 The composition was the same as in Example 1 except that 1 was changed to the colorant compound of the formula (100).
比較例3
合成例1の化合物No.1を従来よりある染料のBasic Blue7に変更する以外は実施例1と同じ組成とした。
Comparative Example 3
Compound No. 1 of Synthesis Example 1 The composition was the same as in Example 1 except that 1 was changed to Basic Blue 7, which is a conventional dye.
比較例4
合成例1の化合物No.1を従来よりある染料のBasic Red14に変更する以外は実施例1と同じ組成とした。
Comparative Example 4
Compound No. 1 of Synthesis Example 1 The composition was the same as in Example 1 except that 1 was changed to Basic Red 14 which is a conventional dye.
比較例5
合成例1の化合物No.1を従来よりある染料のBasic Orange22に変更する以外は実施例1と同じ組成とした。
Comparative Example 5
Compound No. 1 of Synthesis Example 1 The composition was the same as in Example 1 except that 1 was changed to Basic Orange 22, which is a conventional dye.
上記で得られた着色樹脂組成物(実施例1〜7)を前記基板上に塗布し、プレベーク(80℃×100秒)した後、マスクを介して露光による硬化後、界面活性剤を含有するアルカリ水溶液で現像し、水でリンス後、200℃にて加熱しパターンを得た。得られたパターンは、ラインアンドスペースにて5μm角の解像性を持ち、残渣、画素の剥がれ等は確認されなかった。 The colored resin composition (Examples 1 to 7) obtained above is applied on the substrate, pre-baked (80 ° C. × 100 seconds), and after curing by exposure through a mask, contains a surfactant. The pattern was obtained by developing with an alkaline aqueous solution, rinsing with water, and heating at 200 ° C. The obtained pattern had a resolution of 5 μm square in line and space, and no residue or peeling of pixels was confirmed.
耐熱性及びコントラストの評価について
耐熱性及びコントラストの評価用基板は、前記と同様にガラス基板に各組成物を塗布し、全面露光、ポストベーク(200℃×5分)により作成した。いずれも鮮明な特性を有するカラーフィルター基板が得られた。その後、以下に記載の通りに各評価を行った。
耐熱性は、200℃で120分間処理前後の前記評価基板の分光透過率を測定し、熱処理前後の色差(ΔEab)を算出して評価した。
コントラストは、上記評価用基板を用いて、コントラスト計(壷坂電機製CT−1)により、2枚の偏光板の平行時の輝度値(cd/cm2)と直交時の輝度値(cd/cm2)の比(平行時の輝度値/直交時の輝度値)から、コントラストを算出した。
耐熱性の評価結果を表2、コントラストの評価結果を表3に示した。
About Evaluation of Heat Resistance and Contrast A substrate for evaluation of heat resistance and contrast was prepared by coating each composition on a glass substrate in the same manner as described above, and exposing the entire surface and post baking (200 ° C. × 5 minutes). In both cases, a color filter substrate having clear characteristics was obtained. Thereafter, each evaluation was performed as described below.
The heat resistance was evaluated by measuring the spectral transmittance of the evaluation substrate before and after the treatment at 200 ° C. for 120 minutes and calculating the color difference (ΔEab) before and after the heat treatment.
Contrast was measured with a contrast meter (CT-1 manufactured by Osaka Co., Ltd.) using the evaluation substrate, and the luminance value (cd / cm 2 ) when the two polarizing plates were parallel to each other (cd / cm 2 ). The contrast was calculated from the ratio of cm 2 ) (brightness value in parallel / brightness value in orthogonal).
The heat resistance evaluation results are shown in Table 2, and the contrast evaluation results are shown in Table 3.
表2 耐熱性の評価結果
実施例1は吸収極大波長601nmで透過率30%であったのに対し、比較例2は耐熱不足によりポストベーク時に大きく退色して同波長で透過率80%であったため評価できなかった。実施例3は吸収極大波長532nmで透過率30%であったが、比較例4は透過率90%であり、実施例5は吸収極大波長508nmで透過率13%であったが、比較例5は透過率70%であった。すなわち、表2の耐熱性の評価結果から、実施例1〜7は従来の染料である比較例2〜5と比べると、いずれも本発明のトリストリフルオロメタンスルホニウムメチド塩とすることにより耐熱性が顕著に向上することがわかる。また、実施例2、4、6は本発明の色材化合物に顔料を混合しているが、特に不溶分等が析出することもなく状態も良好であり、このことは本発明の色材化合物の幅広い適用性を示唆していると言える。
Table 2 Evaluation results of heat resistance
While Example 1 had a maximum absorption wavelength of 601 nm and a transmittance of 30%, Comparative Example 2 could not be evaluated because it was discolored greatly during post-baking due to insufficient heat resistance and had a transmittance of 80% at the same wavelength. Example 3 had a transmittance of 30% at an absorption maximum wavelength of 532 nm, while Comparative Example 4 had a transmittance of 90%, and Example 5 had a transmittance of 13% at an absorption maximum wavelength of 508 nm. The transmittance was 70%. That is, from the evaluation results of heat resistance in Table 2, Examples 1 to 7 are more heat resistant by using tristrifluoromethanesulfonium methide salt of the present invention as compared with Comparative Examples 2 to 5 which are conventional dyes. It can be seen that is significantly improved. In Examples 2, 4, and 6, the colorant compound of the present invention is mixed with a pigment. In particular, the insoluble matter is not precipitated and the state is good. It can be said that this suggests a wide range of applicability.
表3 コントラストの評価結果
Table 3 Contrast evaluation results
表3のコントラストの評価結果から、比較例1の顔料に比べて、実施例1及び2はいずれも良好な結果を示している。特に実施例1は染料のみの結果であり、顔料では困難なコントラストの顕著な改善を示している。従って、本発明の着色樹脂組成物は次世代のカラーフィルター用としての適性を有していることを確認できた。 From the contrast evaluation results in Table 3, both Examples 1 and 2 showed better results than the pigment of Comparative Example 1. In particular, Example 1 is the result of the dye alone and shows a marked improvement in contrast that is difficult with pigments. Therefore, it was confirmed that the colored resin composition of the present invention has suitability for the next generation color filter.
以上より、特定の色材化合物を用いた本発明の着色樹脂組成物は、色材化合物として鮮明な色特性を有する染料を用いているが、優れたカラーフィルター特性(耐熱性やコントラスト等)を有しており、高品位で信頼性の高いカラーフィルターを得ることが出来る。また、用途に応じて顔料とも良好に混ぜ合わせて使用することができ、幅広い適用性を示しているので、産業上価値の高いことが分かった。 From the above, the colored resin composition of the present invention using a specific color material compound uses a dye having clear color characteristics as the color material compound, but has excellent color filter characteristics (heat resistance, contrast, etc.). Therefore, it is possible to obtain a high-quality and highly reliable color filter. In addition, it can be used by being well mixed with pigments depending on the application, and shows wide applicability.
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