JP2018028596A - Colored composition, colored cured film, color filter, display element and light receiving element - Google Patents
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Abstract
【課題】着色力、輝度及びコントラストのバランスが良好な着色硬化膜の形成に好適な着色組成物を提供すること。【解決手段】(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物と(a2)イソインドリン化合物とを含む(A)着色剤、(B)バインダー樹脂、並びに(C)重合性化合物を含有する着色組成物であって、(a2)イソインドリン化合物の含有割合が全着色剤に対して0質量%を超えて10質量%以下である、着色組成物。また、(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物と(a2)イソインドリン化合物とを含み、(a2)イソインドリン化合物の含有割合が全着色剤に対して0質量%を超えて10質量%以下である着色硬化膜、並びに該着色硬化膜を具備するカラーフィルタ、表示素子及び受光素子を提供する。【選択図】なしTo provide a coloring composition suitable for forming a colored cured film having a good balance of coloring power, luminance and contrast. A (A) coloring agent containing (a1) a phthalocyanine compound having no metal atom or halogen atom and (a2) an isoindoline compound, (B) a binder resin, and (C) a polymerizable compound. It is a coloring composition, Comprising: (a2) The coloring composition whose content rate of an isoindoline compound exceeds 0 mass% with respect to all the coloring agents, and is 10 mass% or less. Further, (a1) includes a phthalocyanine compound having no metal atom and halogen atom and (a2) an isoindoline compound, and (a2) the content of the isoindoline compound exceeds 10% by mass with respect to the total colorant. Provided are a colored cured film having a mass% or less, and a color filter, a display element and a light receiving element comprising the colored cured film. [Selection figure] None
Description
本発明は、着色組成物、着色硬化膜、並びにカラーフィルタ、表示素子及び受光素子に関わり、より詳しくは、透過型あるいは反射型のカラー液晶表示素子、固体撮像素子、有機EL表示素子、電子ペーパー等に用いられる着色硬化膜の形成に用いられる着色組成物、当該着色組成物を用いて形成された着色硬化膜、並びに当該着色硬化膜を具備するカラーフィルタ、表示素子及び受光素子に関する。 The present invention relates to a colored composition, a colored cured film, a color filter, a display element, and a light receiving element. More specifically, the present invention relates to a transmissive or reflective color liquid crystal display element, solid-state imaging element, organic EL display element, and electronic paper. The present invention relates to a colored composition used for forming a colored cured film used in, etc., a colored cured film formed using the colored composition, a color filter including the colored cured film, a display element, and a light receiving element.
着色感放射線性組成物を用いてカラーフィルタを製造するに当たっては、基板上に、顔料分散型の着色感放射線性組成物を塗布して乾燥したのち、乾燥塗膜を所望のパターン形状に放射線を照射(以下、「露光」という。)し、現像することにより、赤色、緑色及び青色の三原色の画素を基板上に配置する方法(例えば、特許文献1〜2参照。)が知られている。また、カーボンブラックを分散させた光重合性組成物を利用してブラックマトリックスを形成する方法(例えば、特許文献3参照。)も知られている。さらに、顔料分散型の着色樹脂組成物を用いてインクジェット方式により各色の画素を得る方法(例えば、特許文献4参照。)も知られている。 In producing a color filter using a colored radiation-sensitive composition, a pigment-dispersed colored radiation-sensitive composition is applied on a substrate and dried, and then the dried coating film is irradiated with radiation in a desired pattern shape. There is known a method (for example, see Patent Documents 1 and 2) in which pixels of three primary colors of red, green, and blue are arranged on a substrate by irradiation (hereinafter referred to as “exposure”) and development. In addition, a method of forming a black matrix using a photopolymerizable composition in which carbon black is dispersed (see, for example, Patent Document 3) is also known. Furthermore, a method for obtaining pixels of each color by an ink jet method using a pigment-dispersed colored resin composition is also known (for example, see Patent Document 4).
カラーフィルタの画素の形成に用いられる着色剤としては、耐熱性及び耐溶剤性の観点から、顔料が用いられることが多い。例えば、緑色画素を形成する場合には、C.I.ピグメントグリーン7、C.I.ピグメントグリーン36、C.I.ピグメントグリーン58等の緑色顔料が用いられているが、緑色顔料のみでは所望の分光スペクトルを得にくいため、黄色顔料を組み合わせて分光スペクトルが調整されている(例えば、特許文献5参照)。しかしながら、緑色顔料とともに、黄色顔料として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185を用いた場合、着色力が低いという問題がある。このような背景に鑑み、本出願人は、着色力と輝度のバランスが良好であり、緑色硬化膜の形成に好適に用いられる着色組成物として、特定の青色顔料と特定の黄色顔料を一定量含む着色組成物を提案した(特許文献6参照)。 As the colorant used for forming the pixel of the color filter, a pigment is often used from the viewpoint of heat resistance and solvent resistance. For example, when forming a green pixel, C.I. I. Pigment green 7, C.I. I. Pigment green 36, C.I. I. Green pigments such as CI Pigment Green 58 are used. However, since it is difficult to obtain a desired spectral spectrum using only the green pigment, the spectral spectrum is adjusted by combining a yellow pigment (for example, see Patent Document 5). However, together with the green pigment, C.I. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment yellow 150, C.I. I. When Pigment Yellow 185 is used, there is a problem that coloring power is low. In view of such a background, the present applicant has a good balance between coloring power and luminance, and a specific amount of a specific blue pigment and a specific yellow pigment as a coloring composition that is suitably used for forming a green cured film. The coloring composition containing was proposed (refer patent document 6).
しかし、特許文献6の着色組成物から形成される着色硬化膜はコントラストが低いため、コントラストが要求されない有機EL表示素子や固体撮像素子用には有用であるが、高いコントラストが求められる液晶表示素子用には適用が困難であった。 However, since the colored cured film formed from the colored composition of Patent Document 6 has a low contrast, it is useful for organic EL display elements and solid-state imaging devices that do not require contrast, but a liquid crystal display element that requires high contrast. It was difficult to apply for use.
したがって、本発明の課題は、着色力、輝度及びコントラストのバランスが良好な着色硬化膜の形成に好適な着色組成物を提供することにある。さらに、本発明の課題は、当該着色組成物を用いて形成された着色硬化膜、並びに該着色硬化膜を具備するカラーフィルタ、表示素子及び受光素子を提供することにある。 Therefore, the subject of this invention is providing the coloring composition suitable for formation of the colored cured film with the favorable balance of coloring power, a brightness | luminance, and contrast. Furthermore, the subject of this invention is providing the color filter, display element, and light receiving element which comprise the colored cured film formed using the said coloring composition, and this colored cured film.
本発明者らは、鋭意検討の結果、金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物と共に、イソインドリン化合物を一定量用いることによって、上記課題を解決できることを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above problem can be solved by using a certain amount of isoindoline compound together with a phthalocyanine compound having no metal atom and halogen atom.
即ち、本発明は、
(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物と(a2)イソインドリン化合物とを含む(A)着色剤、
(B)バインダー樹脂、並びに
(C)重合性化合物
を含有する着色組成物であって、(a2)イソインドリン化合物の含有割合が全着色剤に対して0質量%を超えて10質量%以下である、着色組成物を提供するものである。
That is, the present invention
(A1) a colorant comprising (a1) a phthalocyanine compound having no metal atom and halogen atom and (a2) an isoindoline compound,
(B) A colored composition containing a binder resin and (C) a polymerizable compound, wherein the content ratio of (a2) isoindoline compound is more than 0% by mass and less than 10% by mass with respect to the total colorant. A coloring composition is provided.
また、本発明は、(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物と(a2)イソインドリン化合物とを含み、(a2)イソインドリン化合物の含有割合が全着色剤に対して0質量%を超えて10質量%以下である着色硬化膜、並びに該着色硬化膜を具備するカラーフィルタ、表示素子及び受光素子を提供するものである。ここでいう「着色硬化膜」とは、表示素子や受光素子に用いられる各色画素、着色スペーサー、ブラックマトリックス等を意味する。 The present invention also includes (a1) a phthalocyanine compound having no metal atom or halogen atom and (a2) an isoindoline compound, and (a2) the content of the isoindoline compound is 0% by mass with respect to the total colorant. The present invention provides a colored cured film that exceeds 10% by mass and a color filter, a display element, and a light receiving element comprising the colored cured film. The “colored cured film” as used herein means each color pixel, colored spacer, black matrix, etc. used in a display element or a light receiving element.
本発明の着色組成物を用いれば、着色力、輝度及びコントラストのバランスが良好な着色硬化膜を形成することができる。 If the coloring composition of this invention is used, the colored cured film with favorable balance of coloring power, a brightness | luminance, and contrast can be formed.
したがって、本発明の着色組成物は、カラー液晶表示素子、有機EL表示素子、電子ペーパー等の表示素子、CMOSイメージセンサ等の固体撮像素子の作製に極めて好適に使用することができる。 Therefore, the colored composition of the present invention can be used very suitably for the production of solid-state imaging devices such as color liquid crystal display devices, organic EL display devices, display devices such as electronic paper, and CMOS image sensors.
以下、本発明について詳細に説明する。
着色組成物
以下、本発明の着色組成物の構成成分について詳細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
Coloring composition will be described in detail components of the colored composition of the present invention.
−(A)着色剤−
本発明の着色組成物は、(A)着色剤として、(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物と(a2)イソインドリン化合物とを含むことを必須とする。本発明の着色組成物を用いて形成された着色硬化膜は、着色力、輝度、コントラストのバランスが良好であるため、表示素子又は受光素子のカラーフィルタに好適であり、とりわけ液晶表示素子に用いられるカラーフィルタの緑色硬化膜の形成に好適である。
-(A) Colorant-
The colored composition of the present invention is essential to contain (a) a phthalocyanine compound having no metal atom and halogen atom and (a2) an isoindoline compound as (A) a colorant. The colored cured film formed using the colored composition of the present invention has a good balance of coloring power, luminance and contrast, and is therefore suitable for a color filter of a display element or a light receiving element, and particularly used for a liquid crystal display element. It is suitable for forming a green cured film of a color filter.
(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物は、フタロシアニン骨格を有し、金属原子とハロゲン原子を含まない化合物である。このような化合物としては、フタロシアニン顔料、フタロシアニン染料が挙げられるが、フタロシアニン顔料が好ましく、C.I.ピグメントブルー16がより好ましい。
(a2)イソインドリン化合物はイソインドリン骨格を有する化合物であり、このような化合物としてはイソインドリン顔料、イソインドリン染料が挙げられる。中でも、イソインドリン顔料が好ましく、C.I.ピグメントイエロー139、C.I.ピグメントイエロー185がより好ましく、C.I.ピグメントイエロー185が更に好ましい。
(A1) A phthalocyanine compound having no metal atom and no halogen atom is a compound having a phthalocyanine skeleton and containing no metal atom and no halogen atom. Examples of such compounds include phthalocyanine pigments and phthalocyanine dyes, but phthalocyanine pigments are preferred. I. Pigment Blue 16 is more preferable.
(A2) The isoindoline compound is a compound having an isoindoline skeleton, and examples of such a compound include isoindoline pigments and isoindoline dyes. Of these, isoindoline pigments are preferred. I. Pigment yellow 139, C.I. I. Pigment Yellow 185 is more preferable, and C.I. I. Pigment Yellow 185 is more preferable.
本発明の着色組成物は、(a2)イソインドリン化合物の含有割合が全着色剤に対して0質量%を超えて10質量%以下であることを必須とするが、(a2)イソインドリン化合物の含有割合の上限値は、全着色剤に対して、7質量%以下が好ましく、6質量%以下がより好ましく、2質量%以下が更に好ましい。このような態様により、コントラストが極めて良好な着色硬化膜を形成することができる。 In the colored composition of the present invention, it is essential that the content of the (a2) isoindoline compound is more than 0% by mass and 10% by mass or less based on the total colorant. The upper limit of the content ratio is preferably 7% by mass or less, more preferably 6% by mass or less, and still more preferably 2% by mass or less with respect to the total colorant. According to such an embodiment, a colored cured film having extremely good contrast can be formed.
また、(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物の含有割合は、(a2)イソインドリン化合物に対して50〜200質量%であることが好ましい。このような態様により、着色力に優れる着色硬化膜を形成することができる。 Moreover, it is preferable that the content rate of the (a1) phthalocyanine compound which does not have a metal atom and a halogen atom is 50-200 mass% with respect to (a2) isoindoline compound. According to such an embodiment, a colored cured film having excellent coloring power can be formed.
更に、(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物及び(a2)イソインドリン化合物の合計含有割合は、全着色剤に対して0質量%を超えて15質量%以下であることが好ましく、0質量%を超えて12質量%以下であることがより好ましく、0質量%を超えて9質量%以下であることが更に好ましい。このような態様により、コントラストに優れる着色硬化膜を形成することができる。
なお、(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物の含有割合は、全着色剤に対して、通常0質量%を超えて15質量%以下である。
Furthermore, the total content of (a1) phthalocyanine compound having no metal atom and halogen atom and (a2) isoindoline compound is preferably more than 0% by mass and 15% by mass or less with respect to the total colorant. More preferably, it is more than 0% by mass and 12% by mass or less, more preferably more than 0% by mass and 9% by mass or less. According to such an embodiment, a colored cured film having excellent contrast can be formed.
In addition, the content rate of the (a1) phthalocyanine compound which does not have a metal atom and a halogen atom is more than 0 mass% normally and 15 mass% or less with respect to all the coloring agents.
(a2)イソインドリン化合物の含有割合は、全黄色着色剤に対して通常0質量%を超えて20質量%以下であるが、0質量%を超えて15質量%以下であることが好ましく、0質量%を超えて10質量%以下であることがより好ましく、0質量%を超えて6質量%以下であることが更に好ましい。ここで、本発明における「黄色着色剤」には、(a2)イソインドリン化合物と、後述する(a4)キノフタロン化合物、及び、(a5)他の着色剤のうち黄色を呈する着色剤が含まれるものとする。 (A2) The content ratio of the isoindoline compound is usually more than 0% by mass and 20% by mass or less with respect to the all-yellow colorant, but preferably more than 0% by mass and 15% by mass or less. More preferably, the content exceeds 10% by mass, and more preferably the content exceeds 0% by mass and is 6% by mass or less. Here, the “yellow colorant” in the present invention includes (a2) an isoindoline compound, (a4) a quinophthalone compound described later, and (a5) a colorant exhibiting yellow among other colorants. And
本発明の着色組成物は、緑色硬化膜の形成に好適に用いられる。この場合、本発明の着色組成物は更に(a3)緑色着色剤を含むことが好ましく、(a3)緑色着色剤及び(a4)キノフタロン化合物を含むことがより好ましい。 The coloring composition of this invention is used suitably for formation of a green cured film. In this case, the colored composition of the present invention preferably further contains (a3) a green colorant, and more preferably (a3) a green colorant and (a4) a quinophthalone compound.
(a3)緑色着色剤としては、公知の緑色顔料、緑色染料を用いることができる。緑色顔料としては、ハロゲン化金属フタロシアニン顔料が好ましく、例えば、ハロゲン化銅フタロシアニン顔料、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料、ハロゲン化アルミニウムフタロシアニン顔料等を挙げることができる。
ハロゲン化銅フタロシアニン顔料としては、例えば、C.I.ピグメントグリーン7等の塩素化銅フタロシアニン顔料、C.I.ピグメントグリーン36等の塩素化臭素化銅フタロシアニン顔料が挙げられる。ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料としては、C.I.ピグメントグリーン58、C.I.ピグメントグリーン59等の臭素化塩素化亜鉛フタロシアニン顔料が挙げられる。
(A3) As the green colorant, a known green pigment or green dye can be used. As the green pigment, a halogenated metal phthalocyanine pigment is preferable, and examples thereof include a halogenated copper phthalocyanine pigment, a halogenated zinc phthalocyanine pigment, and an aluminum halide phthalocyanine pigment.
Examples of the halogenated copper phthalocyanine pigment include C.I. I. Chlorinated copper phthalocyanine pigments such as CI Pigment Green 7; I. And chlorinated brominated copper phthalocyanine pigments such as CI Pigment Green 36. Examples of the halogenated zinc phthalocyanine pigment include C.I. I. Pigment green 58, C.I. I. Examples thereof include brominated chlorinated zinc phthalocyanine pigments such as CI Pigment Green 59.
中でも、着色力及び輝度の観点から、ハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料が好ましく、臭素化塩素化亜鉛フタロシアニン顔料がより好ましく、C.I.ピグメントグリーン58、C.I.ピグメントグリーン59がより好ましい。 Among these, from the viewpoint of coloring power and brightness, a halogenated zinc phthalocyanine pigment is preferable, a brominated chlorinated zinc phthalocyanine pigment is more preferable, and C.I. I. Pigment green 58, C.I. I. Pigment Green 59 is more preferable.
また(a4)キノフタロン化合物はキノフタロン骨格を有する化合物である。その具体例としては、C.I.ピグメントイエロー138が好ましい。 The (a4) quinophthalone compound is a compound having a quinophthalone skeleton. Specific examples thereof include C.I. I. Pigment Yellow 138 is preferable.
例えば、本発明の着色組成物を表示素子や受光素子に用いられるカラーフィルタの緑色硬化膜の形成に用いる場合、各着色剤の含有割合は次のような態様であることが好ましい。 For example, when the colored composition of the present invention is used for forming a green cured film of a color filter used for a display element or a light receiving element, the content ratio of each colorant is preferably as follows.
(a3)緑色着色剤の含有割合は、全着色剤に対して、30〜80質量%であることが好ましい。 (A3) It is preferable that the content rate of a green colorant is 30-80 mass% with respect to all the colorants.
(a4)キノフタロン化合物の含有割合の上限値は、全着色剤に対して60質量%以下が好ましく、45質量%以下がより好ましく、35質量%以下が更に好ましく、そして下限値は15質量%以上が好ましく、25質量%以上がより好ましい。このような態様により、高輝度な着色硬化膜を形成することができる。 (A4) The upper limit of the content ratio of the quinophthalone compound is preferably 60% by mass or less, more preferably 45% by mass or less, still more preferably 35% by mass or less, and further preferably 15% by mass or more. Is preferable, and 25 mass% or more is more preferable. With such an embodiment, a colored and hardened film with high luminance can be formed.
本発明の着色組成物には、本発明の効果に影響を与えない程度に、上記以外の(a5)他の着色剤(顔料、染料)を含有しても良い。具体的には、カラーインデックス(C.I.;The Society of Dyers and Colourists 社発行)においてピグメントに分類されている有機顔料、レーキ顔料や、ダイに分類されている染料を挙げることができる。 The coloring composition of the present invention may contain (a5) other colorants (pigments, dyes) other than those described above to the extent that the effects of the present invention are not affected. Specific examples include organic pigments and lake pigments classified as pigments and dyes classified as dyes in the color index (CI; issued by The Society of Dyers and Colorists).
本発明においては、(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物や(a2)イソインドリン化合物として使用する顔料、並びに、任意に混合する他の顔料を、再結晶法、再沈殿法、溶剤洗浄法、昇華法、真空加熱法又はこれらの組み合わせにより精製して使用することもできる。また、これらの顔料は、所望により、その粒子表面を樹脂で改質して使用してもよい。顔料の粒子表面を改質する樹脂としては、例えば、特開2001−108817号公報に記載のビヒクル樹脂、又は市販の各種の顔料分散用の樹脂が挙げられる。また、有機顔料は、いわゆるソルトミリングにより、一次粒子を微細化して使用してもよい。ソルトミリングの方法としては、例えば、特開平08−179111号公報に開示されている方法を採用することができる。 In the present invention, (a1) a phthalocyanine compound having no metal atom and a halogen atom, (a2) a pigment used as an isoindoline compound, and other pigments to be arbitrarily mixed, a recrystallization method, a reprecipitation method, It can also be used after being purified by a solvent washing method, a sublimation method, a vacuum heating method, or a combination thereof. Further, these pigments may be used by modifying the particle surface with a resin, if desired. Examples of the resin that modifies the particle surface of the pigment include vehicle resins described in JP-A No. 2001-108817, and various commercially available resins for dispersing pigments. The organic pigment may be used after the primary particles are refined by so-called salt milling. As a salt milling method, for example, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-179111 can be employed.
また、本発明においては、(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物、(a2)イソインドリン化合物、及び任意に混合する他の着色剤と共に、更に公知の分散剤及び分散助剤を含有せしめることもできる。 Further, in the present invention, (a1) a phthalocyanine compound having no metal atom and halogen atom, (a2) an isoindoline compound, and other colorant to be optionally mixed together with a known dispersant and dispersion aid. It can also be included.
公知の分散剤としては、例えば、ウレタン系分散剤、ポリエチレンイミン系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル系分散剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル系分散剤、ポリエチレングリコールジエステル系分散剤、ソルビタン脂肪酸エステル系分散剤、ポリエステル系分散剤、(メタ)アクリル系分散剤等が挙げられ、市販品として、例えば、Disperbyk−2000、Disperbyk−2001、BYK−LPN6919、BYK−LPN21116(以上、ビックケミー(BYK)社製)等の(メタ)アクリル系分散剤、Disperbyk−161、Disperbyk−162、Disperbyk−165、Disperbyk−167、Disperbyk−170、Disperbyk−182(以上、ビックケミー(BYK)社製)、ソルスパース76500(ルーブリゾール(株)社製)等のウレタン系分散剤、ソルスパース24000(ルーブリゾール(株)社製)等のポリエチレンイミン系分散剤、アジスパーPB821、アジスパーPB822、アジスパーPB880、アジスパーPB881(以上、味の素ファインテクノ(株)社製)の他、BYK−LPN21324(ビックケミー(BYK)社製)等のポリエステル系分散剤を使用することができる。 Known dispersants include, for example, urethane dispersants, polyethylene imine dispersants, polyoxyethylene alkyl ether dispersants, polyoxyethylene alkyl phenyl ether dispersants, polyethylene glycol diester dispersants, sorbitan fatty acid ester dispersants. Dispersing agents, polyester-based dispersants, (meth) acrylic dispersants, and the like can be mentioned. Examples of commercially available products include Disperbyk-2000, Disperbyk-2001, BYK-LPN6919, BYK-LPN21116 (above, manufactured by BYK (BYK)). (Meth) acrylic dispersants such as Disperbyk-161, Disperbyk-162, Disperbyk-165, Disperbyk-167, Disperbyk-170, Disperbyk-1 2 (above, manufactured by BYK Corporation), urethane dispersants such as Solsperse 76500 (manufactured by Lubrizol Corporation), polyethyleneimine dispersants such as Solsperse 24000 (manufactured by Lubrizol Corporation), Ajispur Polyester dispersants such as BYK-LPN21324 (manufactured by BYK Corporation) can be used in addition to PB821, Azisper PB822, Azisper PB880, Azisper PB881 (manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.).
本発明において、分散剤は単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 In this invention, a dispersing agent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
本発明において、分散剤の含有量は、(A)着色剤100質量部に対して、5〜300質量部が好ましく、10〜200質量部がより好ましく、20〜100質量部が更に好ましく、20〜50質量部がより更に好ましい。 In the present invention, the content of the dispersant is preferably 5 to 300 parts by weight, more preferably 10 to 200 parts by weight, still more preferably 20 to 100 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the colorant (A). -50 mass parts is still more preferable.
また上記分散助剤としては、顔料誘導体等が挙げられる。顔料誘導体としては、具体的には、銅フタロシアニン、ジケトピロロピロール、キノフタロンのスルホン酸誘導体等を挙げることができる。 Examples of the dispersion aid include pigment derivatives. Specific examples of the pigment derivative include copper phthalocyanine, diketopyrrolopyrrole, and sulfonic acid derivative of quinophthalone.
(A)着色剤の含有割合は、輝度が高く着色力に優れる画素を形成する点から、着色組成物の固形分中に、通常5〜70質量%、好ましくは5〜60質量%、より好ましくは10〜50質量%であり、特に20〜50質量%が好ましい。ここで固形分とは、後述する溶媒以外の成分である。 (A) The content of the colorant is usually 5 to 70% by mass, preferably 5 to 60% by mass, more preferably 5% to 60% by mass in the solid content of the colored composition from the viewpoint of forming a pixel having high luminance and excellent coloring power. Is 10-50 mass%, and 20-50 mass% is particularly preferable. Here, solid content is components other than the solvent mentioned later.
−(B)バインダー樹脂−
本発明における(B)バインダー樹脂としては、特に限定されるものではないが、カルボキシル基、フェノール性水酸基等の酸性官能基を有する樹脂であることが好ましい。中でも、カルボキシル基を有する重合体(以下、「カルボキシル基含有重合体」とも称する。)が好ましく、例えば、1個以上のカルボキシル基を有するエチレン性不飽和単量体(以下、「不飽和単量体(b1)」とも称する。)と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体(以下、「不飽和単量体(b2)」とも称する。)との共重合体を挙げることができる。
-(B) Binder resin-
Although it does not specifically limit as (B) binder resin in this invention, It is preferable that it is resin which has acidic functional groups, such as a carboxyl group and a phenolic hydroxyl group. Among them, a polymer having a carboxyl group (hereinafter also referred to as “carboxyl group-containing polymer”) is preferable. For example, an ethylenically unsaturated monomer having one or more carboxyl groups (hereinafter referred to as “unsaturated monomer”). And a copolymer of another copolymerizable ethylenically unsaturated monomer (hereinafter also referred to as “unsaturated monomer (b2)”). .
上記不飽和単量体(b1)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、p−ビニル安息香酸等を挙げることができる。 Examples of the unsaturated monomer (b1) include (meth) acrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], ω-carboxypolycaprolactone mono (meta ) Acrylate, p-vinylbenzoic acid and the like.
これらの不飽和単量体(b1)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。 These unsaturated monomers (b1) can be used alone or in admixture of two or more.
また、上記不飽和単量体(b2)としては、例えば、
N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミドの如きN−位置換マレイミド;
スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル、アセナフチレンの如き芳香族ビニル化合物;
メチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(重合度2〜10)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(重合度2〜10)メチルエーテル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(重合度2〜10)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(重合度2〜10)モノ(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシフェニル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノールのエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、グリシジル(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、3−〔(メタ)アクリロイルオキシメチル〕オキセタン、3−〔(メタ)アクリロイルオキシメチル〕−3−エチルオキセタンの如き(メタ)アクリル酸エステル;
シクロヘキシルビニルエーテル、イソボルニルビニルエーテル、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イルビニルエーテル、ペンタシクロペンタデカニルビニルエーテル、3−(ビニルオキシメチル)−3−エチルオキセタンの如きビニルエーテル;
ポリスチレン、ポリメチル(メタ)アクリレート、ポリ−n−ブチル(メタ)アクリレート、ポリシロキサンの如き重合体分子鎖の末端にモノ(メタ)アクリロイル基を有するマクロモノマー等を挙げることができる。
Moreover, as said unsaturated monomer (b2), for example,
N-substituted maleimides such as N-phenylmaleimide and N-cyclohexylmaleimide;
Aromatic vinyl compounds such as styrene, α-methylstyrene, p-hydroxystyrene, p-hydroxy-α-methylstyrene, p-vinylbenzylglycidyl ether, acenaphthylene;
Methyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, polyethylene glycol (polymerization degree 2 10) methyl ether (meth) acrylate, polypropylene glycol (polymerization degree 2 to 10) methyl ether (meth) acrylate, polyethylene glycol (polymerization degree 2 to 10) mono (meth) acrylate, polypropylene glycol (polymerization degree 2 to 10) mono (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclo [5.2.1.0 2,6] decan-8-yl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate Glycerol mono (meth) acrylate, 4-hydroxyphenyl (meth) acrylate, ethylene oxide modified (meth) acrylate of paracumylphenol, glycidyl (meth) acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate, 3-[( (Meth) acrylic acid esters such as (meth) acryloyloxymethyl] oxetane, 3-[(meth) acryloyloxymethyl] -3-ethyloxetane;
Vinyl ethers such as cyclohexyl vinyl ether, isobornyl vinyl ether, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decan-8-yl vinyl ether, pentacyclopentadecanyl vinyl ether, 3- (vinyloxymethyl) -3-ethyloxetane ;
Examples thereof include a macromonomer having a mono (meth) acryloyl group at the end of a polymer molecular chain such as polystyrene, polymethyl (meth) acrylate, poly-n-butyl (meth) acrylate, and polysiloxane.
これらの不飽和単量体(b2)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。
不飽和単量体(b1)と不飽和単量体(b2)の共重合体において、該共重合体中の不飽和単量体(b1)の共重合割合は、好ましくは5〜50質量%、更に好ましくは10〜40質量%である。このような範囲で不飽和単量体(b1)を共重合させることにより、アルカリ現像性及び保存安定性に優れた着色組成物を得ることができる。
These unsaturated monomers (b2) can be used alone or in admixture of two or more.
In the copolymer of the unsaturated monomer (b1) and the unsaturated monomer (b2), the copolymerization ratio of the unsaturated monomer (b1) in the copolymer is preferably 5 to 50% by mass. More preferably, it is 10 to 40% by mass. By copolymerizing the unsaturated monomer (b1) in such a range, a colored composition excellent in alkali developability and storage stability can be obtained.
不飽和単量体(b1)と不飽和単量体(b2)の共重合体の具体例としては、例えば、特開平7−140654号公報、特開平8−259876号公報、特開平10−31308号公報、特開平10−300922号公報、特開平11−174224号公報、特開平11−258415号公報、特開2000−56118号公報、特開2004−101728号公報等に開示されている共重合体を挙げることができる。 Specific examples of the copolymer of the unsaturated monomer (b1) and the unsaturated monomer (b2) include, for example, JP-A-7-140654, JP-A-8-259876, and JP-A-10-31308. No. 10, JP-A-10-300902, JP-A-11-174224, JP-A-11-258415, JP-A-2000-56118, JP-A-2004-101728, etc. Coalescence can be mentioned.
また、本発明においては、例えば、特開平5−19467号公報、特開平6−230212号公報、特開平7−207211号公報、特開平9−325494号公報、特開平11−140144号公報、特開2008−181095号公報等に開示されているように、側鎖に(メタ)アクリロイル基等の重合性不飽和結合を有するカルボキシル基含有重合体を、バインダー樹脂として使用することもできる。 In the present invention, for example, JP-A-5-19467, JP-A-6-230212, JP-A-7-207211, JP-A-9-325494, JP-A-11-140144, As disclosed in Kaikai 2008-181095 and the like, a carboxyl group-containing polymer having a polymerizable unsaturated bond such as a (meth) acryloyl group in the side chain can also be used as a binder resin.
本発明におけるバインダー樹脂は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、GPCと略す。)(溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が、通常1,000〜100,000、好ましくは3,000〜50,000である。このような態様とすることで、被膜の残膜率、パターン形状、耐熱性、電気特性、解像度がより一層高められ、また塗布時の乾燥異物の発生を高水準で抑制することができる。 The binder resin in the present invention has a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (hereinafter abbreviated as GPC) (elution solvent: tetrahydrofuran), usually 1,000 to 100,000, preferably Is 3,000 to 50,000. By setting it as such an aspect, the remaining-film rate of a film, a pattern shape, heat resistance, an electrical property, and the resolution can be improved further, and generation | occurrence | production of the dry foreign material at the time of application | coating can be suppressed at a high level.
また、本発明におけるバインダー樹脂の重量平均分子量(Mw)と、数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)は、好ましくは1.0〜5.0、より好ましくは1.0〜3.0である。なお、ここでいう、Mnは、GPC(溶出溶媒:テトラヒドロフラン)で測定したポリスチレン換算の数平均分子量をいう。 Further, the ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) of the binder resin in the present invention is preferably 1.0 to 5.0, more preferably 1.0 to 3. .0. In addition, Mn here says the number average molecular weight of polystyrene conversion measured by GPC (elution solvent: tetrahydrofuran).
本発明におけるバインダー樹脂は、公知の方法により製造することができるが、例えば、特開2003−222717号公報、特開2006−259680号公報、国際公開第07/029871号パンフレット等に開示されている方法により、その構造やMw、Mw/Mnを制御することもできる。 The binder resin in the present invention can be produced by a known method. For example, it is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-222717, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-259680, International Publication No. 07/029871, etc. The structure, Mw, and Mw / Mn can be controlled by the method.
本発明において、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。 In this invention, binder resin can be used individually or in mixture of 2 or more types.
本発明において、バインダー樹脂の含有量は、(A)着色剤100質量部に対して、通常10〜1,000質量部、好ましくは20〜500質量部、より好ましくは30〜150質量部である。このような態様とすることで、着色力及び輝度のより一層の向上に加え、アルカリ現像性、着色組成物の保存安定性、パターン形状、色度特性を高めることができる。 In this invention, content of binder resin is 10-1,000 mass parts normally with respect to 100 mass parts of (A) coloring agents, Preferably it is 20-500 mass parts, More preferably, it is 30-150 mass parts. . By setting it as such an aspect, in addition to the further improvement of coloring power and a brightness | luminance, alkali developability, the storage stability of a coloring composition, pattern shape, and chromaticity characteristic can be improved.
−(C)重合性化合物−
本発明において重合性化合物とは、2個以上の重合可能な基を有する化合物をいう。重合可能な基としては、例えば、エチレン性不飽和基、オキシラニル基、オキセタニル基、N−アルコキシメチルアミノ基等を挙げることができる。本発明において、重合性化合物としては、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、又は2個以上のN−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物が好ましい。
-(C) Polymerizable compound-
In the present invention, the polymerizable compound refers to a compound having two or more polymerizable groups. Examples of the polymerizable group include an ethylenically unsaturated group, an oxiranyl group, an oxetanyl group, and an N-alkoxymethylamino group. In the present invention, the polymerizable compound is preferably a compound having two or more (meth) acryloyl groups or a compound having two or more N-alkoxymethylamino groups.
2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物の具体例としては、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸を反応させて得られる多官能(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレート、アルキレンオキサイド変性された多官能(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレートと多官能イソシアネートを反応させて得られる多官能ウレタン(メタ)アクリレート、水酸基を有する(メタ)アクリレートと酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基を有する多官能(メタ)アクリレート等を挙げることができる。 Specific examples of the compound having two or more (meth) acryloyl groups include a polyfunctional (meth) acrylate obtained by reacting an aliphatic polyhydroxy compound and (meth) acrylic acid, a polyfunctional (meta) modified with caprolactone. ) Acrylate, alkylene oxide modified polyfunctional (meth) acrylate, polyfunctional urethane (meth) acrylate obtained by reacting hydroxyl-functional (meth) acrylate and polyfunctional isocyanate, hydroxyl-functional (meth) acrylate and acid anhydride The polyfunctional (meth) acrylate which has a carboxyl group obtained by making a product react can be mentioned.
ここで、脂肪族ポリヒドロキシ化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールの如き2価の脂肪族ポリヒドロキシ化合物;グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールの如き3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物を挙げることができる。上記水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールジメタクリレート等を挙げることができる。上記多官能イソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等を挙げることができる。酸無水物としては、例えば、無水こはく酸、無水マレイン酸、無水グルタル酸、無水イタコン酸、無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸の如き二塩基酸の無水物、無水ピロメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物の如き四塩基酸二無水物を挙げることができる。 Here, examples of the aliphatic polyhydroxy compound include divalent aliphatic polyhydroxy compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol; and 3 such as glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, and dipentaerythritol. Mention may be made of aliphatic polyhydroxy compounds having a valence higher than that. Examples of the (meth) acrylate having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and glycerol diester. A methacrylate etc. can be mentioned. Examples of the polyfunctional isocyanate include tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, diphenylmethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate. Examples of acid anhydrides include succinic anhydride, maleic anhydride, glutaric anhydride, itaconic anhydride, phthalic anhydride, dibasic acid anhydrides such as hexahydrophthalic anhydride, pyromellitic anhydride, biphenyltetracarboxylic acid. Examples thereof include dianhydrides and tetrabasic acid dianhydrides such as benzophenone tetracarboxylic dianhydride.
また、カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレートとしては、例えば、特開平11−44955号公報の段落〔0015〕〜〔0018〕に記載されている化合物を挙げることができる。上記アルキレンオキサイド変性された多官能(メタ)アクリレートとしては、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたイソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドから選ばれる少なくとも1種により変性されたジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。 Examples of the caprolactone-modified polyfunctional (meth) acrylate include compounds described in paragraphs [0015] to [0018] of JP-A No. 11-44955. The alkylene oxide-modified polyfunctional (meth) acrylate is at least one selected from bisphenol A di (meth) acrylate modified with at least one selected from ethylene oxide and propylene oxide, ethylene oxide and propylene oxide. Modified with at least one selected from trimethylolpropane tri (meth) acrylate, ethylene oxide and propylene oxide modified with at least one selected from modified isocyanuric acid tri (meth) acrylate, ethylene oxide and propylene oxide Pen modified with at least one selected from pentaerythritol tri (meth) acrylate, ethylene oxide and propylene oxide. Dipentaerythritol modified with at least one selected from dipentaerythritol penta (meth) acrylate, ethylene oxide and propylene oxide modified with at least one selected from taerythritol tetra (meth) acrylate, ethylene oxide and propylene oxide Examples include hexa (meth) acrylate.
また、2個以上のN−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物としては、例えば、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造、ウレア構造を有する化合物等を挙げることができる。なお、メラミン構造、ベンゾグアナミン構造とは、1以上のトリアジン環又はフェニル置換トリアジン環を基本骨格として有する化学構造をいい、メラミン、ベンゾグアナミン又はそれらの縮合物をも含む概念である。2個以上のN−アルコキシメチルアミノ基を有する化合物の具体例としては、N,N,N’,N’,N’’,N’’−ヘキサ(アルコキシメチル)メラミン、N,N,N’,N’−テトラ(アルコキシメチル)ベンゾグアナミン、N,N,N’,N’−テトラ(アルコキシメチル)グリコールウリル等を挙げることができる。 Examples of the compound having two or more N-alkoxymethylamino groups include compounds having a melamine structure, a benzoguanamine structure, and a urea structure. The melamine structure and the benzoguanamine structure refer to a chemical structure having one or more triazine rings or phenyl-substituted triazine rings as a basic skeleton, and is a concept including melamine, benzoguanamine or a condensate thereof. Specific examples of the compound having two or more N-alkoxymethylamino groups include N, N, N ′, N ′, N ″, N ″ -hexa (alkoxymethyl) melamine, N, N, N ′. , N′-tetra (alkoxymethyl) benzoguanamine, N, N, N ′, N′-tetra (alkoxymethyl) glycoluril and the like.
これらの重合性化合物のうち、3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸を反応させて得られる多官能(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性された多官能(メタ)アクリレート、多官能ウレタン(メタ)アクリレート、カルボキシル基を有する多官能(メタ)アクリレート、N,N,N’,N’,N’’,N’’−ヘキサ(アルコキシメチル)メラミン、N,N,N’,N’−テトラ(アルコキシメチル)ベンゾグアナミンが好ましい。3価以上の脂肪族ポリヒドロキシ化合物と(メタ)アクリル酸を反応させて得られる多官能(メタ)アクリレートの中では、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートが、カルボキシル基を有する多官能(メタ)アクリレートの中では、ペンタエリスリトールトリアクリレートと無水こはく酸を反応させて得られる化合物、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートと無水こはく酸を反応させて得られる化合物が、着色層の強度が高く、着色層の表面平滑性に優れ、かつ未露光部の基板上及び遮光層上に地汚れ、膜残り等を発生し難い点で特に好ましい。 Among these polymerizable compounds, polyfunctional (meth) acrylates obtained by reacting trivalent or higher aliphatic polyhydroxy compounds with (meth) acrylic acid, caprolactone-modified polyfunctional (meth) acrylates, polyfunctional urethanes (Meth) acrylate, polyfunctional (meth) acrylate having a carboxyl group, N, N, N ′, N ′, N ″, N ″ -hexa (alkoxymethyl) melamine, N, N, N ′, N ′ -Tetra (alkoxymethyl) benzoguanamine is preferred. Among the polyfunctional (meth) acrylates obtained by reacting trivalent or higher aliphatic polyhydroxy compounds with (meth) acrylic acid, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipenta Among polyfunctional (meth) acrylates having a carboxyl group, erythritol hexaacrylate is obtained by reacting pentaerythritol triacrylate and succinic anhydride, and reacting dipentaerythritol pentaacrylate and succinic anhydride. The compound is particularly preferable in that the strength of the colored layer is high, the surface smoothness of the colored layer is excellent, and background stains and film residues are hardly generated on the unexposed substrate and the light shielding layer.
本発明において、(C)重合性化合物は、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(C)重合性化合物の含有量は、(A)着色剤100質量部に対して、10〜1,000質量部が好ましく、20〜500質量部がより好ましく、30〜150質量部が好ましい。このような態様とすることで、硬化性、アルカリ現像性がより高められ、着色力及び輝度のより一層の向上に加え、未露光部の基板上あるいは遮光層上に地汚れ、膜残り等の発生を高水準で抑制することができる。
In this invention, (C) polymeric compound can be used individually or in mixture of 2 or more types.
The content of the polymerizable compound (C) in the present invention is preferably 10 to 1,000 parts by mass, more preferably 20 to 500 parts by mass, and 30 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (A) colorant. Is preferred. By adopting such an embodiment, curability and alkali developability are further improved, and in addition to further improvement in coloring power and brightness, background stains, film residue, etc. on the unexposed substrate or on the light shielding layer Occurrence can be suppressed at a high level.
−(D)光重合開始剤−
本発明の着色組成物には、光重合開始剤を含有せしめることができる。これにより、着色組成物に感放射線性を付与することができる。本発明に用いる光重合開始剤は、可視光線、紫外線、遠紫外線、電子線、X線等の放射線の露光により、上記重合性化合物の重合を開始しうる活性種を発生する化合物である。
-(D) Photopolymerization initiator-
The coloring composition of the present invention can contain a photopolymerization initiator. Thereby, radiation sensitivity can be provided to a coloring composition. The photopolymerization initiator used in the present invention is a compound that generates an active species capable of initiating polymerization of the polymerizable compound by exposure to radiation such as visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, electron beam, and X-ray.
このような光重合開始剤としては、例えば、チオキサントン化合物、アセトフェノン化合物、ビイミダゾール化合物、トリアジン化合物、O−アシルオキシム化合物、オニウム塩化合物、ベンゾイン化合物、ベンゾフェノン化合物、α−ジケトン化合物、多核キノン化合物、ジアゾ化合物、イミドスルホナート化合物等を挙げることができる。 Examples of such photopolymerization initiators include thioxanthone compounds, acetophenone compounds, biimidazole compounds, triazine compounds, O-acyloxime compounds, onium salt compounds, benzoin compounds, benzophenone compounds, α-diketone compounds, polynuclear quinone compounds, A diazo compound, an imide sulfonate compound, etc. can be mentioned.
本発明において、光重合開始剤は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。光重合開始剤としては、チオキサントン化合物、アセトフェノン化合物、ビイミダゾール化合物、トリアジン化合物、O−アシルオキシム化合物の群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。 In this invention, a photoinitiator can be used individually or in mixture of 2 or more types. The photopolymerization initiator is preferably at least one selected from the group consisting of a thioxanthone compound, an acetophenone compound, a biimidazole compound, a triazine compound, and an O-acyloxime compound.
本発明における好ましい光重合開始剤のうち、チオキサントン化合物の具体例としては、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等を挙げることができる。 Among the preferred photopolymerization initiators in the present invention, specific examples of the thioxanthone compound include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2, 4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone and the like can be mentioned.
また、上記アセトフェノン化合物の具体例としては、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパン−1−オン、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)ブタン−1−オン、2−(4−メチルベンジル)−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン等を挙げることができる。 Specific examples of the acetophenone compound include 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4- And morpholinophenyl) butan-1-one and 2- (4-methylbenzyl) -2- (dimethylamino) -1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one.
また、上記ビイミダゾール化合物の具体例としては、2,2'−ビス(2−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、2,2'−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール、2,2'−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4',5,5'−テトラフェニル−1,2'−ビイミダゾール等を挙げることができる。 Specific examples of the biimidazole compound include 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′- Bis (2,4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 Examples include ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole.
なお、光重合開始剤としてビイミダゾール化合物を用いる場合、水素供与体を併用することが、感度を改良することができる点で好ましい。ここでいう「水素供与体」とは、露光によりビイミダゾール化合物から発生したラジカルに対して、水素原子を供与することができる化合物を意味する。水素供与体としては、例えば、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等のメルカプタン水素供与体、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)ベンゾフェノン等のアミン水素供与体を挙げることができる。本発明において、水素供与体は、単独で又は2種以上を混合して使用することができるが、1種以上のメルカプタン水素供与体と1種以上のアミン水素供与体とを組み合わせて使用することが、さらに感度を改良することができる点で好ましい。 In addition, when using a biimidazole compound as a photoinitiator, using a hydrogen donor together is preferable at the point which can improve a sensitivity. The term “hydrogen donor” as used herein means a compound that can donate a hydrogen atom to a radical generated from a biimidazole compound by exposure. Examples of the hydrogen donor include mercaptan hydrogen donors such as 2-mercaptobenzothiazole and 2-mercaptobenzoxazole, 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, and 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone. Mention may be made of amine hydrogen donors. In the present invention, hydrogen donors can be used alone or in admixture of two or more, but one or more mercaptan hydrogen donors and one or more amine hydrogen donors are used in combination. Is preferable in that the sensitivity can be further improved.
また、トリアジン系化合物の具体例としては、例えば、特公昭57−6096号公報、特開2003−238898号公報の段落〔0063〕〜〔0065〕に記載の化合物を挙げることができる。 Specific examples of the triazine compound include compounds described in paragraphs [0063] to [0065] of JP-B-57-6096 and JP-A-2003-238898.
また、O−アシルオキシム化合物の具体例としては、1,2−オクタンジオン,1−〔4−(フェニルチオ)フェニル〕−,2−(O−ベンゾイルオキシム)、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)、エタノン,1−〔9−エチル−6−(2−メチル−4−テトラヒドロフラニルメトキシベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル〕−,1−(O−アセチルオキシム)、エタノン,1−〔9−エチル−6−{2−メチル−4−(2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラニル)メトキシベンゾイル}−9H−カルバゾール−3−イル〕−,1−(O−アセチルオキシム)等を挙げることができる。O−アシルオキシム化合物の市販品としては、NCI−831、NCI−930(以上、株式会社ADEKA社製)、DFI−020、DFI−091(以上、ダイトーケミックス株式会社製)等を使用することもできる。 Specific examples of the O-acyloxime compound include 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) phenyl]-, 2- (O-benzoyloxime), ethanone, 1- [9-ethyl- 6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime), ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methyl-4-tetrahydrofuranylmethoxybenzoyl) ) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime), ethanone, 1- [9-ethyl-6- {2-methyl-4- (2,2-dimethyl-1,3- And dioxolanyl) methoxybenzoyl} -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime). As commercially available O-acyloxime compounds, NCI-831, NCI-930 (above, manufactured by ADEKA Corporation), DFI-020, DFI-091 (above, manufactured by Daito Chemix Corporation), and the like can also be used. .
本発明において、アセトフェノン化合物等のビイミダゾール化合物以外の光重合開始剤を用いる場合には、増感剤を併用することもできる。このような増感剤としては、例えば、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−ジエチルアミノアセトフェノン、4−ジメチルアミノプロピオフェノン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル、2,5−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、7−ジエチルアミノ−3−(4−ジエチルアミノベンゾイル)クマリン、4−(ジエチルアミノ)カルコン等を挙げることができる。 In this invention, when using photoinitiators other than biimidazole compounds, such as an acetophenone compound, a sensitizer can also be used together. Examples of such a sensitizer include 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4-diethylaminoacetophenone, 4-dimethylaminopropiophenone, and 4-dimethyl. Ethyl aminobenzoate, 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, 2,5-bis (4-diethylaminobenzal) cyclohexanone, 7-diethylamino-3- (4-diethylaminobenzoyl) coumarin, 4- (diethylamino) chalcone, etc. Can be mentioned.
本発明において、(D)光重合開始剤の含有量は、(C)重合性化合物100質量部に対して、0.01〜120質量部が好ましく、1〜100質量部がより好ましく、3〜40質量部が更に好ましい。このような態様とすることで、硬化性、被膜特性がより高められ、着色力、輝度をより一層向上させることができる。 In the present invention, the content of (D) the photopolymerization initiator is preferably 0.01 to 120 parts by weight, more preferably 1 to 100 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of (C) the polymerizable compound. More preferred is 40 parts by weight. By setting it as such an aspect, sclerosis | hardenability and a film characteristic can be improved more and coloring power and a brightness | luminance can be improved further.
−(E)溶媒−
本発明の着色組成物は、上記(A)〜(C)成分、及び任意的に加えられる他の成分を含有するものであるが、通常、溶媒を配合して液状組成物として調製される。
-(E) Solvent-
The colored composition of the present invention contains the above components (A) to (C) and other components that are optionally added, but is usually prepared as a liquid composition by blending a solvent.
(E)溶媒としては、着色組成物を構成する(A)〜(C)成分や他の成分を分散又は溶解し、かつこれらの成分と反応せず、適度の揮発性を有するものである限り、適宜に選択して使用することができる。 (E) As a solvent, as long as (A)-(C) component and other components which comprise a coloring composition are disperse | distributed or melt | dissolved, and it does not react with these components, but has moderate volatility. Can be appropriately selected and used.
このような溶媒のうち、例えば、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類;
乳酸メチル、乳酸エチル等の乳酸アルキルエステル類;
メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロパノール、イソブタノール、t−ブタノール、オクタノール、2−エチルヘキサノール、シクロヘキサノール等の(シクロ)アルキルアルコール類;
ジアセトンアルコール等のケトアルコール類;
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート等の(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類;
ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等の他のエーテル類;
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン等のケトン類;
プロピレングリコールジアセテート、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヘキサンジオールジアセテート等のジアセテート類;
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、エトキシ酢酸エチル、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート等のアルコキシカルボン酸エステル類;
酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸n−プロピル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸n−プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸エチル等の他のエステル類;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;
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のアミド又はラクタム類
等を挙げることができる。
Among such solvents, for example
Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol mono-n-propyl ether, diethylene glycol mono-n- Butyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether, propylene glycol mono-n-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, di Propylene glycol mono Chirueteru, dipropylene glycol mono -n- propyl ether, dipropylene glycol mono -n- butyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monoethyl (poly) alkylene glycol monoalkyl ethers such as ether;
Lactic acid alkyl esters such as methyl lactate and ethyl lactate;
(Cyclo) alkyl alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, isopropanol, isobutanol, t-butanol, octanol, 2-ethylhexanol, cyclohexanol;
Keto alcohols such as diacetone alcohol;
Ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, (Poly) alkylene glycol monoalkyl ether acetates such as 3-methyl-3-methoxybutyl acetate;
Other ethers such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran;
Ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 2-heptanone, 3-heptanone;
Diacetates such as propylene glycol diacetate, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,6-hexanediol diacetate;
Alkoxycarboxylic esters such as methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl ethoxyacetate, 3-methyl-3-methoxybutylpropionate ;
Ethyl acetate, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-amyl formate, i-amyl acetate, n-butyl propionate, ethyl butyrate, n-propyl butyrate, i-butyric acid Other esters such as -propyl, n-butyl butyrate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, n-propyl pyruvate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethyl 2-oxobutanoate;
Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;
Examples include amides or lactams such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone.
これらの溶媒のうち、溶解性、顔料分散性、塗布性等の観点から、(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテル類、乳酸アルキルエステル類、(ポリ)アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、他のエーテル類、ケトン類、ジアセテート類、アルコキシカルボン酸エステル類、他のエステル類が好ましく、特にプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、1,3−ブチレングリコールジアセテート、1,6−ヘキサンジオールジアセテート、乳酸エチル、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、3−メチル−3−メトキシブチルプロピオネート、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、ぎ酸n−アミル、酢酸i−アミル、プロピオン酸n−ブチル、酪酸エチル、酪酸i−プロピル、酪酸n−ブチル、ピルビン酸エチル等が好ましい。 Of these solvents, (poly) alkylene glycol monoalkyl ethers, lactic acid alkyl esters, (poly) alkylene glycol monoalkyl ether acetates, and other ethers from the viewpoints of solubility, pigment dispersibility, coatability, etc. , Ketones, diacetates, alkoxycarboxylic acid esters, and other esters are preferred, especially propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether Acetate, 3-methoxybutyl acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, cyclohexanone, 2-hept Non, 3-heptanone, 1,3-butylene glycol diacetate, 1,6-hexanediol diacetate, ethyl lactate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3- Methyl-3-methoxybutylpropionate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-amyl formate, i-amyl acetate, n-butyl propionate, ethyl butyrate, i-propyl butyrate, n-butyl butyrate, Ethyl pyruvate and the like are preferable.
本発明において、溶媒は、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 In this invention, a solvent can be used individually or in mixture of 2 or more types.
(E)溶媒の含有量は、特に限定されるものではないが、着色組成物の溶媒を除いた各成分の合計濃度が、5〜50質量%となる量が好ましく、10〜40質量%となる量がより好ましい。このような態様とすることにより、塗布性、安定性の良好な着色組成物を得ることができる。 (E) Although content of a solvent is not specifically limited, The quantity from which the total density | concentration of each component except the solvent of the coloring composition becomes 5-50 mass% is preferable, and it is 10-40 mass%. Is more preferred. By setting it as such an aspect, the coloring composition with favorable applicability | paintability and stability can be obtained.
−添加剤−
本発明の着色組成物は、必要に応じて、種々の添加剤を含有することもできる。
-Additives-
The coloring composition of this invention can also contain a various additive as needed.
添加剤としては、例えば、ガラス、アルミナ等の充填剤;ポリビニルアルコール、ポリ(フロオロアルキルアクリレート)類等の高分子化合物;フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤等の界面活性剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等の密着促進剤;2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、3,9−ビス[2−[3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−プロピオニルオキシ]−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサ−スピロ[5・5]ウンデカン、チオジエチレンビス[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]等の酸化防止剤;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類等の紫外線吸収剤;ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤;マロン酸、アジピン酸、イタコン酸、シトラコン酸、フマル酸、メサコン酸、2−アミノエタノール、3−アミノ−1−プロパノール、5−アミノ−1−ペンタノール、3−アミノ−1,2−プロパンジオール、2−アミノ−1,3−プロパンジオール、4−アミノ−1,2−ブタンジオール等の残渣改善剤;こはく酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、フタル酸モノ〔2−(メタ)アクリロイロキシエチル〕、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等の現像性改善剤等を挙げることができる。 Examples of additives include fillers such as glass and alumina; polymer compounds such as polyvinyl alcohol and poly (fluoroalkyl acrylates); surfactants such as fluorosurfactants and silicon surfactants; vinyl Trimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxy Silane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-chloropropylmethyl Dimethoxysilane, 3-chloropropi Adhesion promoters such as trimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane; 2,2-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,6-di- t-butylphenol, pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 3,9-bis [2- [3- (3-t-butyl-4-hydroxy) -5-methylphenyl) -propionyloxy] -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxa-spiro [5 · 5] undecane, thiodiethylenebis [3- (3,5-di- antioxidants such as t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate]; 2- (3-t-butyl-5-methyl-2-hydroxy Nyl) -5-chlorobenzotriazole, alkoxybenzophenones, etc .; anti-aggregation agents such as sodium polyacrylate; malonic acid, adipic acid, itaconic acid, citraconic acid, fumaric acid, mesaconic acid, 2-aminoethanol 3-amino-1-propanol, 5-amino-1-pentanol, 3-amino-1,2-propanediol, 2-amino-1,3-propanediol, 4-amino-1,2-butanediol Residue improving agents such as succinic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], phthalic acid mono [2- (meth) acryloyloxyethyl], ω-carboxypolycaprolactone mono (meth) acrylate, etc. An improving agent etc. can be mentioned.
本発明の着色組成物は、適宜の方法により調製することができ、その調製方法としては、例えば、(A)〜(C)成分を、(E)溶媒や任意的に加えられる他の成分と共に、混合することにより調製することができる。中でも、(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物と(a2)イソインドリン化合物とを含む(A)着色剤を(E)溶媒中、分散剤の存在下で、場合により(B)バインダー樹脂の一部と共に、例えばビーズミル、ロールミル等を用いて、粉砕しつつ混合・分散して着色剤分散液とし、次いで、この着色剤分散液に、(C)重合性化合物と、必要に応じて(B)バインダー樹脂、(D)光重合開始剤、更に追加の(E)溶媒や他の成分を添加し、混合することにより調製する方法が好ましい。また、(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物を(E)溶媒中、分散剤の存在下で、場合により(B)バインダー樹脂の一部と共に、例えばビーズミル、ロールミル等を用いて、粉砕しつつ混合・分散して着色剤分散液(1)を調製し、別途、(a2)イソインドリン化合物を(E)溶媒中、分散剤の存在下で、場合により(B)バインダー樹脂の一部と共に、例えばビーズミル、ロールミル等を用いて、粉砕しつつ混合・分散して着色剤分散液(2)を調製し、着色剤分散液(1)及び着色剤分散液(2)に、(C)重合性化合物と、必要に応じて(B)バインダー樹脂、(D)光重合開始剤、更に追加の(E)溶媒や他の成分を添加し、混合することにより調製する方法も好ましい。 The coloring composition of the present invention can be prepared by an appropriate method. Examples of the preparation method include (A) to (C) components together with (E) a solvent and other components optionally added. , Can be prepared by mixing. Among them, (A1) a colorant containing (a1) a phthalocyanine compound having no metal atom and halogen atom and (a2) an isoindoline compound (E) in a solvent in the presence of a dispersant, optionally (B) A part of the binder resin, for example, a bead mill, a roll mill, etc., mixed and dispersed while being pulverized to obtain a colorant dispersion, and then the (C) polymerizable compound and, if necessary, the colorant dispersion (B) a binder resin, (D) a photopolymerization initiator, an additional (E) solvent and other components are preferably added and mixed. In addition, (a1) a phthalocyanine compound having no metal atom and halogen atom is used in (E) a solvent in the presence of a dispersant, optionally with (B) a part of a binder resin, for example, using a bead mill, a roll mill or the like. Then, a colorant dispersion (1) is prepared by mixing and dispersing while pulverizing, and separately (a2) isoindoline compound in (E) solvent in the presence of a dispersant and optionally (B) binder resin. Along with a part, for example, a bead mill, a roll mill or the like is used to prepare a colorant dispersion (2) by mixing and dispersing while pulverizing, and the colorant dispersion (1) and the colorant dispersion (2) are ( A method of preparing by adding and mixing (C) a polymerizable compound and, if necessary, (B) a binder resin, (D) a photopolymerization initiator, an additional (E) solvent and other components is also preferred.
着色硬化膜及びその製造方法
本発明の着色硬化膜は、(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物と(a2)イソインドリン化合物とを含み、(a2)イソインドリン化合物の含有割合が全着色剤に対して0質量%を超えて10質量%以下であるものであり、本発明の着色組成物を用いて形成することができる。本発明の着色硬化膜としては、例えば、表示素子や固体撮像素子を構成するカラーフィルタに用いられる緑色硬化膜がある。特に、本発明の着色硬化膜を液晶表示素子用に用いることで、着色力、輝度及びコントラストのバランスが良好なカラーフィルタや液晶表示素子を作製することができる。別言すれば、輝度及びコントラストのバランスが良好なカラーフィルタや液晶表示素子を薄膜で作製することができる。
Colored cured film and method for producing the same The colored cured film of the present invention includes (a1) a phthalocyanine compound having no metal atom and a halogen atom and (a2) an isoindoline compound, and (a2) a content ratio of the isoindoline compound. The content is more than 0% by mass and 10% by mass or less based on the total colorant, and can be formed using the colored composition of the present invention. As the colored cured film of the present invention, for example, there is a green cured film used for a color filter constituting a display element or a solid-state imaging element. In particular, by using the colored cured film of the present invention for a liquid crystal display element, a color filter or a liquid crystal display element having a good balance of coloring power, luminance, and contrast can be produced. In other words, a color filter or a liquid crystal display element having a good balance between luminance and contrast can be manufactured using a thin film.
以下、カラーフィルタに用いられる着色硬化膜及びその形成方法について説明する。 Hereinafter, a colored cured film used for a color filter and a method for forming the same will be described.
カラーフィルタを構成する着色硬化膜を形成する方法としては、第一に次の方法が挙げられる。まず、基板の表面上に、必要に応じて、画素を形成する部分を区画するように遮光層(ブラックマトリックス)を形成する。次いで、この基板上に、例えば、緑色の本発明の感放射線性着色組成物の液状組成物を塗布したのち、プレベークを行って溶媒を蒸発させ、塗膜を形成する。次いで、この塗膜にフォトマスクを介して露光したのち、アルカリ現像液を用いて現像して、塗膜の未露光部を溶解除去する。その後、ポストベークすることにより、緑色の画素パターン(着色硬化膜)が所定の配列で配置された画素アレイを形成する。 As a method for forming the colored cured film constituting the color filter, the following method is first exemplified. First, a light shielding layer (black matrix) is formed on the surface of the substrate so as to divide a portion where pixels are formed, if necessary. Next, for example, after applying a green liquid composition of the radiation-sensitive colored composition of the present invention on the substrate, pre-baking is performed to evaporate the solvent, thereby forming a coating film. Subsequently, after exposing this coating film through a photomask, it develops using an alkali developing solution, and the unexposed part of a coating film is dissolved and removed. Thereafter, post-baking is performed to form a pixel array in which green pixel patterns (colored cured films) are arranged in a predetermined arrangement.
次いで、赤色又は青色の各感放射線性着色組成物を用い、上記と同様にして、各感放射線性着色組成物の塗布、プレベーク、露光、現像及びポストベークを行って、赤色の画素アレイ及び青色の画素アレイを同一基板上に順次形成する。これにより、赤色、緑色及び青色の三原色の画素アレイが基板上に配置されたカラーフィルタが得られる。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、上記のものに限定されない。 Subsequently, each radiation-sensitive colored composition of red or blue is used, and the radiation-sensitive colored composition is applied, pre-baked, exposed, developed, and post-baked in the same manner as described above, so that the red pixel array and blue Are sequentially formed on the same substrate. Thereby, a color filter in which pixel arrays of the three primary colors of red, green and blue are arranged on the substrate is obtained. However, in the present invention, the order of forming pixels of each color is not limited to the above.
また、ブラックマトリックスは、スパッタや蒸着により成膜したクロム等の金属薄膜を、フォトリソグラフィー法を利用して所望のパターンとすることにより形成することができるが、黒色の顔料が分散された感放射線性着色組成物を用いて、上記画素の形成の場合と同様にして形成することもできる。 A black matrix can be formed by forming a metal thin film such as chromium formed by sputtering or vapor deposition into a desired pattern using a photolithographic method. It can also be formed in the same manner as in the case of forming the above-mentioned pixel using a sexually colored composition.
着色硬化膜を形成する際に使用される基板としては、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。 Examples of the substrate used when forming the colored cured film include glass, silicon, polycarbonate, polyester, aromatic polyamide, polyamideimide, and polyimide.
また、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。 In addition, 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.
感放射線性着色組成物を基板に塗布する際には、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法(スピンコート法)、スリットダイ塗布法(スリット塗布法)、バー塗布法等の適宜の塗布法を採用することができるが、特に、スピンコート法、スリットダイ塗布法を採用することが好ましい。 When applying the radiation-sensitive coloring composition to the substrate, an appropriate coating method such as spraying, roll coating, spin coating (spin coating), slit die coating (slit coating), bar coating, etc. In particular, it is preferable to employ a spin coating method or a slit die coating method.
プレベークは、通常70〜110℃で1〜10分程度である。
塗布厚さは、乾燥後の膜厚として、通常、0.6〜8μm、好ましくは1.2〜5μmである。
The pre-baking is usually about 70 to 110 ° C. for about 1 to 10 minutes.
The coating thickness is usually 0.6 to 8 μm, preferably 1.2 to 5 μm, as the film thickness after drying.
画素及びブラックマトリックスから選ばれる少なくとも1種を形成する際に使用される放射線の光源としては、例えば、キセノンランプ、ハロゲンランプ、タングステンランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、中圧水銀灯、低圧水銀灯等のランプ光源やアルゴンイオンレーザー、YAGレーザー、XeClエキシマーレーザー、窒素レーザー等のレーザー光源等を挙げることができる。露光光源として、紫外線LEDを使用することもできる。波長は、190〜450nmの範囲にある放射線が好ましい。 Examples of the radiation light source used when forming at least one selected from the pixel and the black matrix include, for example, a xenon lamp, a halogen lamp, a tungsten lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a medium pressure mercury lamp, and a low pressure. Examples thereof include a lamp light source such as a mercury lamp, and a laser light source such as an argon ion laser, a YAG laser, a XeCl excimer laser, and a nitrogen laser. An ultraviolet LED can also be used as the exposure light source. The wavelength is preferably radiation in the range of 190 to 450 nm.
放射線の露光量は、一般的には10〜10,000J/m2が好ましい。 In general, the exposure dose of radiation is preferably 10 to 10,000 J / m 2 .
また、上記アルカリ現像液としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、コリン、1,8−ジアザビシクロ−[5.4.0]−7−ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ−[4.3.0]−5−ノネン等の水溶液が好ましい。
アルカリ現像液には、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。なお、アルカリ現像後は、通常、水洗する。
Examples of the alkali developer include sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, choline, 1,8-diazabicyclo- [5.4.0] -7-. An aqueous solution of undecene, 1,5-diazabicyclo- [4.3.0] -5-nonene or the like is preferable.
For example, 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 developer. In addition, it is usually washed with water after alkali development.
現像処理法としては、シャワー現像法、スプレー現像法、ディップ(浸漬)現像法、パドル(液盛り)現像法等を適用することができる。現像条件は、常温で5〜300秒が好ましい。 As a development processing method, a shower development method, a spray development method, a dip (immersion) development method, a paddle (liquid accumulation) development method, or the like can be applied. The development conditions are preferably 5 to 300 seconds at room temperature.
ポストベークの条件は、通常180〜280℃で10〜60分程度である。
このようにして形成された画素の膜厚は、通常0.5〜5μm、好ましくは1.0〜3μmである。
The post-baking conditions are usually 180 to 280 ° C. and about 10 to 60 minutes.
The film thickness of the pixel thus formed is usually 0.5 to 5 μm, preferably 1.0 to 3 μm.
また、カラーフィルタを構成する着色硬化膜を形成する第二の方法として、特開平7−318723号公報、特開2000−310706号公報等に開示されている、インクジェット方式により各色の画素を得る方法を採用することができる。この方法においては、まず、基板の表面上に、遮光機能も兼ねた隔壁を形成する。次いで、形成された隔壁内に、例えば、緑色の本発明の熱硬化性着色組成物の液状組成物を、インクジェット装置により吐出したのち、プレベークを行って溶媒を蒸発させる。次いで、この塗膜を必要に応じて露光したのち、ポストベークすることにより硬化させ、緑色の画素パターンを形成する。 Further, as a second method for forming a colored cured film constituting a color filter, a method for obtaining pixels of each color by an ink jet method disclosed in JP-A-7-318723, JP-A-2000-310706, etc. Can be adopted. In this method, first, a partition having a light shielding function is formed on the surface of the substrate. Next, for example, a green liquid composition of the thermosetting coloring composition of the present invention is discharged into the formed partition wall by an inkjet apparatus, and then prebaked to evaporate the solvent. Next, this coating film is exposed as necessary and then cured by post-baking to form a green pixel pattern.
次いで、赤色又は青色の各熱硬化性着色組成物を用い、上記と同様にして、赤色の画素パターン及び青色の画素パターンを同一基板上に順次形成する。これにより、赤色、緑色及び青色の三原色の画素パターンが基板上に配置されたカラーフィルタが得られる。但し、本発明においては、各色の画素を形成する順序は、上記のものに限定されない。 Subsequently, red or blue thermosetting coloring compositions are used to sequentially form a red pixel pattern and a blue pixel pattern on the same substrate in the same manner as described above. Thereby, a color filter in which pixel patterns of the three primary colors of red, green and blue are arranged on the substrate is obtained. However, in the present invention, the order of forming pixels of each color is not limited to the above.
なお、隔壁は、遮光機能のみならず、区画内に吐出された各色の熱硬化性着色組成物が混色しないための機能も果たしているため、上記した第一の方法で使用されるブラックマトリックスに比べ、膜厚が厚い。したがって、隔壁は、通常、黒色感放射線性組成物を用いて形成される。 In addition, since the partition plays not only a light shielding function but also a function for preventing the color mixing of the thermosetting coloring compositions discharged in the respective sections, it is compared with the black matrix used in the first method described above. The film thickness is thick. Therefore, a partition is normally formed using a black radiation sensitive composition.
着色硬化膜を形成する際に使用される基板や放射線の光源、また、プレベークやポストベークの方法や条件は、上記した第一の方法と同様である。このようにして、インクジェット方式により形成された画素の膜厚は、隔壁の高さと同程度である。 The substrate used for forming the colored cured film, the light source of radiation, and the pre-baking and post-baking methods and conditions are the same as in the first method described above. In this way, the film thickness of the pixel formed by the ink jet method is approximately the same as the height of the partition wall.
このようにして得られた画素パターン上に、必要に応じて保護膜を形成した後、透明導電膜をスパッタリングにより形成する。透明導電膜を形成した後、更にスペーサーを形成してカラーフィルタとすることもできる。スペーサーは、通常、感放射線性組成物を用いて形成されるが、遮光性を有するスペーサー(ブラックスペーサー)とすることもできる。この場合、黒色の着色剤が分散された着色感放射線性組成物が用いられる。 A protective film is formed on the pixel pattern thus obtained as necessary, and then a transparent conductive film is formed by sputtering. After forming the transparent conductive film, a spacer can be further formed to form a color filter. The spacer is usually formed using a radiation-sensitive composition, but may be a light-shielding spacer (black spacer). In this case, a colored radiation-sensitive composition in which a black colorant is dispersed is used.
このようにして形成された本発明の着色硬化膜を含むカラーフィルタは、着色力、輝度及びコントラストが極めて高いため、カラー液晶表示素子、カラー撮像管素子、カラーセンサー、有機EL表示素子、電子ペーパー等に極めて有用である。 Since the color filter including the colored cured film of the present invention formed in this way has extremely high coloring power, luminance, and contrast, a color liquid crystal display element, a color imaging tube element, a color sensor, an organic EL display element, and electronic paper It is extremely useful for such as.
カラーフィルタ
本発明のカラーフィルタは、本発明の着色硬化膜を具備するものであり、後述するような表示素子や受光素子に用いることができる。
Color filter The color filter of the present invention comprises the colored cured film of the present invention, and can be used for a display element and a light receiving element as described later.
表示素子
本発明の表示素子は、本発明の着色硬化膜を具備するものである。表示素子としては、カラー液晶表示素子、有機EL表示素子、電子ペーパー等を挙げることができる。
本発明の着色硬化膜を具備するカラー液晶表示素子は、透過型でも反射型でもよく、適宜の構造を採ることができる。例えば、カラーフィルタを、薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基板とは別の基板上に形成して、駆動用基板とカラーフィルタを形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造を採ることができ、さらに薄膜トランジスター(TFT)が配置された駆動用基板の表面上にカラーフィルタを形成した基板と、ITO(錫をドープした酸化インジュウム)電極を形成した基板とが、液晶層を介して対向した構造を採ることもできる。後者の構造は、開口率を格段に向上させることができ、明るく高精細な液晶表示素子が得られるという利点を有する。なお、後者の構造を採用する場合、ブラックマトリックスやブラックスペーサーは、カラーフィルタを形成した基板側、並びにITO電極を形成した基板側のどちらに形成されていても良い。
Display element The display element of the present invention comprises the colored cured film of the present invention. Examples of the display element include a color liquid crystal display element, an organic EL display element, and electronic paper.
The color liquid crystal display element provided with the colored cured film of the present invention may be a transmissive type or a reflective type, and can take an appropriate structure. For example, the color filter is formed on a substrate different from the driving substrate on which the thin film transistor (TFT) is arranged, and the driving substrate and the substrate on which the color filter is formed are opposed to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween. Further, a substrate in which a color filter is formed on the surface of a driving substrate on which a thin film transistor (TFT) is disposed, and a substrate in which an ITO (tin-doped indium oxide) electrode is formed are a liquid crystal layer. It is also possible to adopt a structure that is opposed to each other. The latter structure has the advantage that the aperture ratio can be remarkably improved, and a bright and high-definition liquid crystal display element can be obtained. When the latter structure is adopted, the black matrix and the black spacer may be formed on either the substrate side on which the color filter is formed or the substrate side on which the ITO electrode is formed.
本発明の着色硬化膜を具備するカラー液晶表示素子は、冷陰極蛍光管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)の他、白色LEDを光源とするバックライトユニットを具備することができる。白色LEDとしては、例えば、赤色LEDと緑色LEDと青色LEDを組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、青色LEDと赤色LEDと緑色蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、青色LEDと赤色発光蛍光体と緑色発光蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、青色LEDとYAG系蛍光体の混色により白色光を得る白色LED、青色LEDと橙色発光蛍光体と緑色発光蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色LED、紫外線LEDと赤色発光蛍光体と緑色発光蛍光体と青色発光蛍光体を組み合わせて混色により白色光を得る白色LED等を挙げることができる。 The color liquid crystal display element including the colored cured film of the present invention can include a backlight unit using a white LED as a light source in addition to a cold cathode fluorescent lamp (CCFL). As the white LED, for example, a white LED that obtains white light by color mixing by combining a red LED, a green LED, and a blue LED, a white LED that obtains white light by color mixing by combining a blue LED, a red LED, and a green phosphor, and a blue LED White LED that obtains white light by mixing colors, red LED and green light emitting phosphor, white LED that obtains white light by mixing colors of blue LED and YAG phosphor, blue LED, orange light emitting phosphor and green light emitting fluorescence A white LED that obtains white light by color mixing by combining the body, a white LED that obtains white light by color mixing by combining an ultraviolet LED, a red light emitting phosphor, a green light emitting phosphor, and a blue light emitting phosphor can be exemplified.
本発明の着色硬化膜を具備するカラー液晶表示素子には、TN(Twisted Nematic)型、STN(Super Twisted Nematic)型、IPS(In−Planes Switching)型、VA(Vertical Alignment)型、OCB(Optically Compensated Birefringence)型等の適宜の液晶モードが適用できる。 The color liquid crystal display element having the colored cured film of the present invention includes TN (Twisted Nematic) type, STN (Super Twisted Nematic) type, IPS (In-Plane Switching) type, VA (Vertical Alignment) type, OCB (Optical). An appropriate liquid crystal mode such as a Compensated Birefringence type is applicable.
また、本発明の着色硬化膜を具備する有機EL表示素子は、適宜の構造を採ることが可能であり、例えば、特開平11−307242号公報に開示されている構造を挙げることができる。
また、本発明の着色硬化膜を具備する電子ペーパーは、適宜の構造を採ることが可能であり、例えば、特開2007−41169号公報に開示されている構造を挙げることができる。
Moreover, the organic EL display element provided with the colored cured film of the present invention can take an appropriate structure, and examples thereof include a structure disclosed in JP-A-11-307242.
Moreover, the electronic paper provided with the colored cured film of the present invention can take an appropriate structure, and examples thereof include a structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-41169.
受光素子
本発明の受光素子は本発明の着色硬化膜を具備するものである。受光素子としては固体撮像素子を挙げることができる。
本発明の固体撮像素子は適宜の構造を採ることができる。例えば、1つの実施の形態として、本発明の着色組成物を用いて、CMOS基板などの半導体基板上に、前述と同様の操作により着色画素(着色硬化膜)を形成することにより、特に分光特性及び色分離性に優れた固体撮像素子を作製することができる。
Light receiving element The light receiving element of the present invention comprises the colored cured film of the present invention. An example of the light receiving element is a solid-state imaging element.
The solid-state imaging device of the present invention can take an appropriate structure. For example, as one embodiment, by using the colored composition of the present invention to form a colored pixel (colored cured film) on a semiconductor substrate such as a CMOS substrate by the same operation as described above, in particular, spectral characteristics. In addition, a solid-state imaging device having excellent color separation can be manufactured.
以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.
<バインダー樹脂の合成>
合成例1
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、「PGMEA」とも称する。)100質量部を仕込んで窒素置換した。80℃に加熱して、同温度で、PGMEA100質量部、ベンジルメタクリレート25質量部、スチレン10質量部、N−フェニルマレイミド20質量部、グリセロールモノメタクリレート5質量部、メタクリル酸10質量部、ω−カルボキシポリカプロラクトンモノアクリレート30質量部及び2,2'−アゾビスイソブチロニトリル3質量部の混合溶液を1時間かけて滴下し、この温度を保持して3時間重合した。その後、反応溶液の温度を100℃に昇温させ、さらに1時間重合することにより、バインダー樹脂溶液(固形分濃度40質量%)を得た。得られたバインダー樹脂は、Mwが9,800、Mnが6,000であった。このバインダー樹脂溶液を「バインダー樹脂溶液(B−1)」とする。
<Synthesis of binder resin>
Synthesis example 1
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 100 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter also referred to as “PGMEA”) and purged with nitrogen. Heat to 80 ° C. and at the same temperature, PGMEA 100 parts by mass, benzyl methacrylate 25 parts by mass, styrene 10 parts by mass, N-phenylmaleimide 20 parts by mass, glycerol monomethacrylate 5 parts by mass, methacrylic acid 10 parts by mass, ω-carboxyl A mixed solution of 30 parts by mass of polycaprolactone monoacrylate and 3 parts by mass of 2,2′-azobisisobutyronitrile was added dropwise over 1 hour, and polymerization was carried out for 3 hours while maintaining this temperature. Thereafter, the temperature of the reaction solution was raised to 100 ° C., and further polymerized for 1 hour to obtain a binder resin solution (solid content concentration: 40% by mass). The obtained binder resin had Mw of 9,800 and Mn of 6,000. This binder resin solution is referred to as “binder resin solution (B-1)”.
合成例2
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル3質量部およびPGMEA200質量部を仕込み、引き続きN−フェニルマレイミド12質量部、スチレン10質量部、メタクリル酸10質量部、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチルメタクリレート56質量部及びペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(堺化学工業(株)製)5質量部を仕込んで、窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を80℃に上昇させ、この温度を3時間保持して重合した。その後、反応溶液の温度を100℃に昇温させ、さらに1時間重合することにより、バインダー樹脂溶液(固形分濃度34質量%)を得た。得られたバインダー樹脂は、Mwが9,700、Mnが5,700であった。このバインダー樹脂溶液を「バインダー樹脂溶液(B−2)」とする。
Synthesis example 2
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 3 parts by mass of 2,2′-azobisisobutyronitrile and 200 parts by mass of PGMEA, followed by 12 parts by mass of N-phenylmaleimide, 10 parts by mass of styrene, and 10 parts by mass of methacrylic acid. Then, 56 parts by mass of (3-ethyloxetane-3-yl) methyl methacrylate and 5 parts by mass of pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate) (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) were charged and purged with nitrogen. Thereafter, the mixture was gently stirred to raise the temperature of the reaction solution to 80 ° C., and this temperature was maintained for 3 hours for polymerization. Thereafter, the temperature of the reaction solution was raised to 100 ° C., and further polymerized for 1 hour to obtain a binder resin solution (solid content concentration: 34% by mass). The obtained binder resin had Mw of 9,700 and Mn of 5,700. This binder resin solution is referred to as “binder resin solution (B-2)”.
合成例3
冷却管と攪拌機を備えたフラスコに、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル3質量部およびPGMEA140質量部を仕込み、引き続きメタクリル酸15質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15質量部、メトキシエチルメタクリレート30質量部、イソブチルメタクリレート40質量部及びペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)(堺化学工業(株)製)5質量部を仕込んで、窒素置換した。その後ゆるやかに撹拌して、反応溶液の温度を80℃に上昇させ、この温度を3時間保持して重合した。その後、反応溶液の温度を100℃に昇温させ、さらに1時間重合することにより、バインダー樹脂溶液(固形分濃度45質量%)を得た。得られたバインダー樹脂は、Mwが7,900、Mnが5,200であった。このバインダー樹脂溶液を「バインダー樹脂溶液(B−3)」とする。
Synthesis example 3
A flask equipped with a condenser and a stirrer was charged with 3 parts by mass of 2,2′-azobisisobutyronitrile and 140 parts by mass of PGMEA, followed by 15 parts by mass of methacrylic acid, 15 parts by mass of 2-hydroxyethyl methacrylate, and methoxyethyl methacrylate. 30 parts by mass, 40 parts by mass of isobutyl methacrylate, and 5 parts by mass of pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate) (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) were charged and the atmosphere was replaced with nitrogen. Thereafter, the mixture was gently stirred to raise the temperature of the reaction solution to 80 ° C., and this temperature was maintained for 3 hours for polymerization. Thereafter, the temperature of the reaction solution was raised to 100 ° C., and further polymerized for 1 hour to obtain a binder resin solution (solid content concentration: 45 mass%). The obtained binder resin had Mw of 7,900 and Mn of 5,200. This binder resin solution is referred to as “binder resin solution (B-3)”.
<着色剤分散液の調製>
調製例1
着色剤としてC.I.ピグメントブルー59を12質量部、分散剤としてBYK−LPN21116(ビックケミー社製、固形分濃度=40質量%)を13質量部、バインダー樹脂としてバインダー樹脂溶液(B−1)を10質量部(固形分濃度40質量%)、溶媒としてPGMEA57質量部及びプロピレングリコールモノエチルエーテル8質量部を用いて、ビーズミルにより12時間混合・分散して、着色剤分散液(G1)を調製した。
<Preparation of colorant dispersion>
Preparation Example 1
As a coloring agent, C.I. I. 12 parts by weight of Pigment Blue 59, 13 parts by weight of BYK-LPN21116 (produced by Big Chemie, solid concentration = 40% by weight) as a dispersant, and 10 parts by weight (solid content) of a binder resin solution (B-1) as a binder resin Concentration of 40% by mass), 57 parts by mass of PGMEA and 8 parts by mass of propylene glycol monoethyl ether as a solvent were mixed and dispersed by a bead mill for 12 hours to prepare a colorant dispersion (G1).
調製例2〜6
調製例1において、各成分の種類及び量を表1に示すように変更して、着色剤分散液(G2)、(Y1)〜(Y3)、(B1)を調製した。
Preparation Examples 2-6
In Preparation Example 1, the type and amount of each component were changed as shown in Table 1 to prepare colorant dispersions (G2), (Y1) to (Y3), and (B1).
表1において、各成分は以下の通りである。
PG59 :C.I.ピグメントグリーン59
PG58 :C.I.ピグメントグリーン58
PY138:C.I.ピグメントイエロー138
PY150:C.I.ピグメントイエロー150
PY185:C.I.ピグメントイエロー185
PB16 :C.I.ピグメントブルー16
LPN21116:BYK−LPN21116((メタ)アクリル系分散剤、ビックケミー社製、固形分濃度=40質量%)
PGEE :プロピレングリコールモノエチルエーテル
In Table 1, each component is as follows.
PG59: C.I. I. Pigment Green 59
PG58: C.I. I. Pigment Green 58
PY138: C.I. I. Pigment Yellow 138
PY150: C.I. I. Pigment Yellow 150
PY185: C.I. I. Pigment Yellow 185
PB16: C.I. I. Pigment Blue 16
LPN21116: BYK-LPN21116 ((meth) acrylic dispersant, manufactured by Big Chemie, solid content concentration = 40% by mass)
PGEE: Propylene glycol monoethyl ether
<着色組成物の調製及び評価>
実施例1
着色剤として着色剤分散液(G1)148.7質量部、着色剤分散液(Y1)61.3 質量部、着色剤分散液(Y3)4.4質量部及び着色剤分散液(B1)4.4質量部、バインダー樹脂としてバインダー樹脂溶液(B−1)10.3質量部及びバインダー樹脂溶液(B−2)12.2質量部、重合性化合物としてジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(日本化薬株式会社製、商品名KAYARAD DPHA)17.0質量部、光重合開始剤として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)ブタン−1−オン(BASF社製、商品名イルガキュア369)1.6質量部及びNCI−930(株式会社ADEKA社製)1.6質量部、フッ素系界面活性剤としてメガファックF−554(DIC株式会社製)0.15質量部、並びに、溶媒としてPGMEA153.4質量部、3−メトキシブチルアセテート63.7質量部及びジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート21.3質量部を混合して、固形分濃度15質量%の着色組成物(GS−1)を調製した。なお、全固形分に対する着色剤濃度は35質量%である。
<Preparation and evaluation of coloring composition>
Example 1
Colorant dispersion (G1) 148.7 parts by mass, colorant dispersion (Y1) 61.3 parts by mass, colorant dispersion (Y3) 4.4 parts by mass and colorant dispersion (B1) 4 .4 parts by weight, 10.3 parts by weight of binder resin solution (B-1) and 12.2 parts by weight of binder resin solution (B-2) as binder resin, dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexa as polymerizable compounds Mixture of acrylates (Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name KAYARAD DPHA) 17.0 parts by mass, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one as a photopolymerization initiator (BASF, trade name Irgacure 369) 1.6 parts by mass and NCI-930 (manufactured by ADEKA Corporation) 1.6 parts by mass, fluorine-based material Megafac F-554 (manufactured by DIC Corporation) 0.15 parts by mass as an activator, and PGMEA 153.4 parts by mass, 3-methoxybutyl acetate 63.7 parts by mass and dipropylene glycol methyl ether acetate 21.3 A colored composition (GS-1) having a solid content concentration of 15% by mass was prepared by mixing parts by mass. In addition, the coloring agent density | concentration with respect to the total solid is 35 mass%.
膜厚及び輝度の評価
着色組成物(GS−1)を、ガラス基板上に、スリットダイコーターを用いて塗布した後、90℃のホットプレートで1分間プレベークを行って塗膜を形成した。スリットダイコーターの塗布条件を変えて同様の操作を行い、膜厚の異なる3枚の塗膜を形成した。次いで、これらの基板を室温に冷却したのち、基板上の塗膜に、高圧水銀ランプを用い、フォトマスクを介さずに、365nm、405nm及び436nmの各波長を含む放射線を600J/m2の露光量で露光した。その後、これらの基板に対して、23℃の0.04%水酸化カリウム水溶液からなる現像液を現像圧1kgf/cm2(ノズル径1mm)で吐出することにより、シャワー現像を行った。その後、これらの基板を超純水で洗浄し、風乾した後、更に230℃のクリーンオーブン内で20分間ポストベークを行うことにより、緑色の硬化膜を形成した基板3枚を作製した。
得られた3枚の緑色硬化膜について、カラーアナライザー(大塚電子(株)製MCPD2000)を用い、C光源、2度視野にて、CIE表色系における色度座標(x,y)及び刺激値(Y)を測定した。測定結果より、色度座標値y=0.635のときの刺激値(Y)を求めた。また、得られた硬化膜の膜厚を、KLA−Tencor製アルファステップIQを用いて測定した。評価結果を表3に示す。刺激値(Y)が大きいほど輝度が高く、膜厚が薄いほど着色力が大きいと言える。なお、色度座標値x=0.182であった。なお膜厚が3.0μmよりも大きくなると、実用上不適であると判断される。
Evaluation of Film Thickness and Luminance The colored composition (GS-1) was applied on a glass substrate using a slit die coater, and then pre-baked on a 90 ° C. hot plate for 1 minute to form a coating film. The same operation was performed by changing the coating conditions of the slit die coater to form three coating films having different film thicknesses. Then, after cooling these substrates to room temperature, the coating film on the substrates was exposed to radiation containing each wavelength of 365 nm, 405 nm, and 436 nm at 600 J / m 2 without using a high pressure mercury lamp. Exposed in quantity. After that, shower development was performed on these substrates by discharging a developer composed of a 0.04% potassium hydroxide aqueous solution at 23 ° C. at a development pressure of 1 kgf / cm 2 (nozzle diameter 1 mm). Thereafter, these substrates were washed with ultrapure water, air-dried, and further post-baked in a clean oven at 230 ° C. for 20 minutes to produce three substrates on which a green cured film was formed.
Using the color analyzer (MCPD2000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), the chromaticity coordinates (x, y) and the stimulus value in the CIE color system with a C light source and a 2-degree visual field for the three green cured films obtained. (Y) was measured. From the measurement result, the stimulus value (Y) when the chromaticity coordinate value y = 0.635 was obtained. Moreover, the film thickness of the obtained cured film was measured using the alpha step IQ made from KLA-Tencor. The evaluation results are shown in Table 3. It can be said that the greater the stimulus value (Y), the higher the luminance, and the thinner the film thickness, the greater the coloring power. The chromaticity coordinate value x = 0.182. If the film thickness is larger than 3.0 μm, it is judged to be unsuitable for practical use.
コントラストの評価
硬化膜が形成された基板を2枚の偏向板で挟み、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向板を回転させ、輝度計LS−100(ミノルタ(株)製)により透過する光強度の最大値と最小値を測定した。そして、各々の硬化膜について、最大値を最小値で除した値をコントラスト比とした。測定結果より、色度座標値y=0.635でのコントラスト比を求め、コントラスト比が8000以上の場合を「A」、7000以上8000未満の場合を「B」、6000以上7000未満の場合を「C」、6000未満の場合を「D」として評価した。評価結果を表3に示す。なお、コントラスト比は、数値が大きい程、良好であることを意味する。
Evaluation of contrast The substrate on which the cured film is formed is sandwiched between two deflecting plates, and the front deflecting plate is rotated while irradiating with a fluorescent lamp (wavelength range of 380 to 780 nm) from the back side, and the luminance meter LS-100 ( The maximum value and the minimum value of the light intensity transmitted by Minolta Co., Ltd. were measured. And about each cured film, the value which remove | divided the maximum value by the minimum value was made into the contrast ratio. From the measurement result, the contrast ratio at the chromaticity coordinate value y = 0.635 is obtained. The case where the contrast ratio is 8000 or more is “A”, the case where it is 7000 or more and less than 8000 is “B”, and the case where it is 6000 or more and less than 7000 The case of “C” and less than 6000 was evaluated as “D”. The evaluation results are shown in Table 3. Note that the larger the numerical value, the better the contrast ratio.
実施例2〜7及び比較例1〜4
実施例1において、各成分の種類及び量を表2に示すように変更して、着色組成物(GS−2)〜(GS−11)を調製した。着色組成物(GS−2)〜(GS−11)において、全固形分に対する着色剤濃度は、いずれも35質量%である。
次いで、着色組成物(GS−1)に代えて、着色組成物(GS−2)〜(GS−6)と(GS−8)〜(GS−10)を用いた以外は実施例1と同様にして評価を行った。なお、いずれも色度座標値x=0.182である。評価結果を表3に示す。
また、着色組成物(GS−1)に代えて、着色組成物(GS−7)と(GS−11)を用いた以外は実施例1と同様にして、色度座標値y=0.550のときの刺激値(Y)を求めた。なお、色度座標値x=0.216である。評価結果を表4に示す。
Examples 2-7 and Comparative Examples 1-4
In Example 1, the kind and quantity of each component were changed as shown in Table 2, and colored compositions (GS-2) to (GS-11) were prepared. In the colored compositions (GS-2) to (GS-11), the colorant concentration relative to the total solid content is 35% by mass.
Subsequently, it replaced with coloring composition (GS-1), and was the same as Example 1 except having used coloring compositions (GS-2)-(GS-6) and (GS-8)-(GS-10). And evaluated. In both cases, the chromaticity coordinate value x = 0.182. The evaluation results are shown in Table 3.
Moreover, it replaces with coloring composition (GS-1), and uses chromaticity coordinate value y = 0.550 like Example 1 except having used coloring composition (GS-7) and (GS-11). The stimulation value (Y) was obtained. Note that the chromaticity coordinate value x = 0.216. The evaluation results are shown in Table 4.
表2において、各成分は以下の通りである。
C−1:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(日本化薬株式会社製、商品名KAYARAD DPHA)
D−1:2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタン−1−オン(BASF社製、商品名イルガキュア369)
D−2:NCI−930(株式会社ADEKA社製)
F−1:メガファックF−554(DIC株式会社製)
MBA:3−メトキシブチルアセテート
DPMA:ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート
In Table 2, each component is as follows.
C-1: Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name KAYARAD DPHA)
D-1: 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butan-1-one (manufactured by BASF, trade name Irgacure 369)
D-2: NCI-930 (manufactured by ADEKA Corporation)
F-1: Megafuck F-554 (manufactured by DIC Corporation)
MBA: 3-methoxybutyl acetate DPMA: dipropylene glycol methyl ether acetate
表3〜4において、「(a2)×100/(A)」は、全着色剤に対する(a2)イソインドリン化合物の含有割合を示し、「(a1)×100/(a2)」は、(a2)イソインドリン化合物に対する(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物の含有割合を示す。更に「〔(a1)+(a2)〕×/(A)」は、全着色剤に対する(a1)金属原子及びハロゲン原子を有さないフタロシアニン化合物と(a2)イソインドリン化合物との合計含有割合を示し、「(a2)×100/(全黄色着色剤)」は、全黄色着色剤に対する(a2)イソインドリン化合物の含有割合を示す。
表3、4から、着色組成物(GS−1)〜(GS−7)を用いて形成された緑色硬化膜は着色力、輝度及びコントラストのバランスが良好であると言える。
In Tables 3 to 4, “(a2) × 100 / (A)” indicates the content ratio of the (a2) isoindoline compound to the total colorant, and “(a1) × 100 / (a2)” ) The content ratio of (a1) phthalocyanine compound having no metal atom and halogen atom to the isoindoline compound is shown. Furthermore, “[(a1) + (a2)] × / (A)” is the total content of (a1) a phthalocyanine compound having no metal atom and no halogen atom and (a2) an isoindoline compound with respect to all colorants. “(A2) × 100 / (all yellow colorant)” indicates the content ratio of the (a2) isoindoline compound to the all yellow colorant.
From Tables 3 and 4, it can be said that the green cured film formed using the colored compositions (GS-1) to (GS-7) has a good balance of coloring power, luminance and contrast.
Claims (10)
(a2)イソインドリン化合物の含有割合が全着色剤に対して0質量%を超えて10質量%以下である、着色組成物。 (A1) a coloring composition containing (A) a colorant, (B) a binder resin, and (C) a polymerizable compound containing a phthalocyanine compound having no metal atom and halogen atom and (a2) an isoindoline compound. There,
(A2) The coloring composition whose content rate of an isoindoline compound exceeds 0 mass% with respect to all the coloring agents, and is 10 mass% or less.
A light receiving element comprising the colored cured film according to claim 7.
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